CN1310276C - 等离子体放电方法及使用该方法的等离子体显示器 - Google Patents
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Abstract
提供一种等离子体放电方法及使用该方法的等离子体显示器。在该方法中,在寻址放电后,维持放电使用对面表面放电和表面放电。放电发生在独立的放电区域中,且由放电产生的促发粒子相互交换。由此,提高了维持放电的稳定性和效率,且减小用于寻址放电的间隙从而降低击穿电压。
Description
技术领域
本发明涉及一种等离子体放电方法及使用该方法的等离子体显示器,并且更加特别地涉及一种通过增大放电间隙而具有改善的亮度和放电效率的等离子体显示器。
背景技术
表面放电型等离子体显示器中待解决的一个问题是减少由设置在前板中的总线电极阻挡的光的量。在表面放电型等离子体显示器中,与单位放电区域相对应的一对放电电极设置在前板中,且放电区域的放电电极通过总线电极串联起来。通常,放电电极由高电阻且透明的材料形成,诸如ITO,而总线电极由低电阻且不透明的材料形成,诸如金属。因此,由于位于光路中的等离子体显示器的总线电极吸收或阻挡了光,因此亮度和定义为透光面积与等离子体显示器整个屏幕的比例的孔径比(aspect ratio)下降。
授予Soo-Je Cho的美国专利No.6,517,400公开了一种防止由于使用不透明的总线电极而导致亮度下降的方法。在此方法中,总线电极形成为高且窄的多层,从而减小其宽度。然而,该方法需要诸如层叠或镀覆金属膜的复杂工艺。另外,由于总线电极窄且高,因此其易于受外力的损坏。另外,随着总线电极高度的增加,介电层的厚度增大,使得可见光线的透射率下降,放电启动电压增大。
发明内容
本发明提供了一种等离子体显示器及用于该显示器的等离子体放电方法,该等离子体显示器具有稳定的结构且易于制造。
本发明还提供了一种等离子体显示器及用于该显示器的等离子体放电方法,该等离子体显示器具有改善的亮度、放电特性和效率。
本发明还提供了一种等离子体显示器及用于该显示器的等离子体放电方法,该等离子体显示器使用降低的寻址放电电压引发主放电。
根据本发明的一个方面,提供一种等离子体放电方法,用于在具有气体放电区域的第一板与第二板之间引发气体放电,该方法包括:通过使用形成在第一板中的多个第一和第二维持电极、以及形成在第二板中并与第一和第二维持电极相对应的多个寻址电极产生寻址放电;在第一板上的辅助放电区域中通过使用垂直于第一板且具有彼此相对表面的多个第一和第二总线电极产生第一维持放电;以及通过形成在第一板中并分别与第一和第二总线电极电性连接的第一和第二维持电极产生第二维持放电,并保持第一维持放电,其中该辅助放电区域在该第一总线电极和该第二总线电极之间从该第一板的内表面凹进预定深度。
该第一维持放电和该第二维持放电可以在产生寻址放电后同时发生,且由第一维持放电和第二维持放电产生的促发粒子可帮助产生稳定且有效的第一维持放电和第二维持放电。由此,可以减小第一板和第二板之间的间隙,从而降低寻址放电电压。换言之,在本发明中,由于形成在第一板的区域中的对面表面放电和第一板与第二板之间的主放电区域中的表面放电,因此可以产生稳定且有效的等离子体维持放电。这种稳定且有效的维持放电减小了第一板与第二板之间的间隙,导致分别形成在第一板和第二板中的维持电极与寻址电极之间的寻址放电的击穿电压的降低。
根据本发明的另一方面,提供一种等离子体显示器,包括:第一板和第二板,限定出其中填有放电气体并形成多个单位放电区域的主放电区域;辅助放电阱,与单位放电区域相对应,每个阱具有从第一板的内表面凹陷至预定深度的底部、以及在底部的两侧彼此面对的第一和第二壁;多个第一和第二总线电极,分别沿着第一和第二壁设置,围绕辅助放电阱为中心,并具有垂直于第一板的平面;多个第一和第二维持电极,与单位放电区域相对应,并形成在第一板的内表面上从而具有平行于第一板内表面的平面,同时分别电性连接至第一和第二总线电极;以及多个寻址电极,形成在第二板中,并与第一和第二维持电极相对应。
该第一板可以为发射可见光线的前板,而荧光层可以形成在该第二板的内表面上。
第一和第二沟道可以平行于辅助放电阱的第一和第二壁形成,同时与第一和第二壁分开预定距离,而该第一和第二总线电极可以设置在第一和第二沟道中。
该第一和第二总线电极可以分别连接至沿总线电极延伸方向布置的单位放电区域的第一维持电极和第二维持电极。
可以在第一板中形成辅助放电阱及第一和第二沟道至预定深度。可以控制辅助放电阱的第一壁与第二壁之间的距离和沟道间的距离,从而具有一定的介电常数,用于保持第一与第二总线电极之间的辅助放电。
总线电极可以由低电阻金属形成,而维持电极可以由透明材料形成,诸如ITO。
可以在第一板中设置独立的沟道并与已存在的沟道分开预定的距离,且该独立的沟道填充有用于吸收外部光并防止像素间串扰的黑矩阵材料。
附图说明
通过参照附图对本发明的典型实施例进行详细介绍将使本发明的上述及其它特征和优点变得更加明显易懂,附图中:
图1为示出根据本发明第一实施例的等离子体显示器的透视图;
图2为示出图1的等离子体显示器的单位放电区域的布局图;
图3为沿线I-I截取的图2的单位放电区域的截面图;
图4为沿线II-II截取的图2的单位放电区域的截面图;
图5为示出根据本发明第一实施例的等离子体显示器的前板的一部分的透视图;
图6为示出根据本发明第一实施例的等离子体显示器的前板中的等离子体放电方法的平面图;
图7为示出根据本发明第二实施例的等离子体显示器的前板的一部分的透视图;
图8为示出根据本发明第三实施例的等离子体显示器的单位放电区域的透视图;
图9为示出放电效率根据辅助放电间隙(即,阱(well)中的第一壁与第二壁之间的间隙)的改变而改变的曲线图;以及
图10为示出传统等离子体显示器和根据本发明的等离子体显示器的放电效率的曲线图。
具体实施方式
现在,将参照附图更加全面地介绍本发明,附图中示出了本发明的典型实施例。
图1为示出根据本发明第一实施例的等离子体显示器的透视图,而图2为示出图1的等离子体显示器的单位放电区域的布局图。
参照图1和2,作为前板的第一板1和作为后板的第二板2以预定的间隙通过沿X方向延伸的阻挡壁3彼此平行设置。
荧光层9涂覆在阻挡壁3和在阻挡壁3之间暴露的部分第二板2的表面上。由金属或金属胶(metal paste)形成的寻址电极4位于阻挡壁3之间且在荧光层9下面,且寻址电极4由形成在寻址电极4上的第二介电层5b所保护。
另一方面,第一介电层5a涂覆在第一板1的内表面上。由金属或金属胶形成的第一总线电极6a和第二总线电极6b在第一板1中排列。此处,第一和第二总线电极6a和6b形成总线电极对6。形成放电维持电极对8的第一维持电极8a和第二维持电极8b分别连接于第一和第二总线电极6a和6b。此处,维持电极8a和8b也形成在第一板1中。维持电极对8由透明材料形成,诸如ITO。另外,辅助放电阱7沿横向形成在维持电极对8的两侧。
如图1所示,第一和第二总线电极6a和6b埋入在第一板1中。更加具体而言,第一和第二总线电极6a和6b填充于在第一板1中形成至预定深度的第一和第二沟道1a和1b中。因此,第一和第二总线电极6a和6b在第一板1中垂直于第一板1。由此,第一和第二总线电极6a和6b的平面彼此面对。辅助放电阱7在第一和第二总线电极6a和6b之间形成至预定深度。辅助放电阱7具有与第一和第二总线电极6a和6b相对应的第一和第二壁7a和7b。此处,壁7a和7b为部分的第一板1,同时具有预定的介电常数。第一和第二总线电极6a和6b围绕其中置有放电气体的辅助放电阱7为中心电容性组合起来。由此,通过使用适合的电压,在辅助放电阱7中发生AC气体放电。换言之,第一和第二总线电极6a和6b布置在辅助放电阱7的两侧,使得在辅助放电阱7中形成预定电场。由于辅助放电阱7中的放电通过彼此面对的第一和第二总线电极6a和6b而发生,因此辅助放电阱7中的放电为第一和第二总线电极6a和6b之间的长间隙的对面表面放电型(facingsurfaces discharge type),其中第一和第二总线电极6a和6b之间的间隙大于第一和第二板1和2之间的间隙。
然而,连接于第一和第二总线电极6a和6b并形成在第一板1中的第一和第二维持电极8a和8b产生表面放电型的放电。
下面将介绍根据本发明的等离子体放电方法的技术特征,及使用该方法的等离子体显示器。对面表面放电和表面放电同时发生。另外,这些放电在不同的区域发生。更加具体而言,定义为对面表面放电的第一维持放电发生于在作为前板的第一板1中形成至预定深度的辅助放电阱7中,而定义为表面放电的第二维持放电发生在作为前板的第一板1与作为后板的第二板2之间的主放电区域10中。另外,放电区域相互连接,使得由放电产生的促发粒子帮助其维持放电。由于总线电极6a和6b垂直于板形成,因此总线电极6a和6b的宽度沿光的方向很窄,使得其不会阻挡光。因此,该结构有效防止了由总线电极6a和6b产生的光损失。
图3为沿线I-I截取的图2的单位放电区域的截面图,而图4为沿线II-II截取的图2的单位放电区域的截面图。图5为示出第一板1的单位放电区域的内部结构的透视图。参照图3至5,两个辅助放电阱7对称地位于每个单位放电区域中,第一和第二维持电极8a和8b以预定间隙位于辅助放电阱7之间。维持电极8a和8b连接于垂直维持电极8a和8b的布置方向延伸的第一和第二总线电极6a和6b。另外,第一和第二维持电极8a和8b由第一介电层5a覆盖,主放电区域10位于第一和第二维持电极8a和8b下。荧光层9位于阻挡壁3的侧壁和主放电区域10下通过阻挡壁3暴露的第二板2的表面上。与维持电极8a和8b中的任何一个进行寻址放电的寻址电极4位于荧光层9下,且寻址电极4由位于荧光层9下的第二介电层5b保护。
图6为示出根据本发明第一实施例的等离子体放电方法及使用该方法的等离子显示器的平面图。如图6所示,辅助放电通过位于阱7的第一和第二壁7a和7b外侧的第一和第二总线电极6a和6b而发生在辅助放电阱7中。这种辅助放电在具有较长放电间隙的两辅助放电阱7中都发生。另一方面,主放电通过第一和第二维持电极8a和8b发生在辅助放电阱7之间的第一板1中。辅助放电和主放电发生在不同的区域。然而,该些区域连接在一起,导致由该些放电产生的促发粒子的交换以及稳定和有效放电的保持。
图7为示出根据本发明第二实施例的等离子体显示器的透视图。参照图7,将与总线电极形状相同的黑色材料(BM)结构添加至根据本发明第一实施例的等离子体显示器。换言之,BM条11沿着与总线电极6a和6b相同的方向形成在第一板1中。BM条11填充了在第一板1中形成至预定深度的独立沟道中。布置BM条11从而阻挡和吸收外部光,并防止单位像素之间的串扰。此处,BM条11可以在形成总线电极6a和6b时形成。
如上所述,可以使用传统的激光装置在第一板中形成阱和沟道(channel),或者可以通过组合未经处理的第一片和处理出阱和沟道的第二片形成。因此,根据本发明的第一板可以形成为单片板或多于一片的板。因此,本发明的范围不受第一板结构的限制。
图8为示出根据本发明第三实施例的等离子体显示器的单位放电区域的透视图。参照图8,一个阱7形成在一个单位放电区域中。在此情况下,可以增大阱7的开口面积。由此,一对维持电极8a和8b和阱7不对称相邻。
图9为示出放电效率根据辅助放电间隙(即,辅助放电阱7中的第一壁7a与第二壁7b之间的间隙)的改变而改变的曲线图。在此情况下,在Xe/Ne=5%/95%、500Torr压强的气体条件下,ITO间隙为100μm,放电电压为180V。参照图9,放电效率在放电间隙从300μm至400μm时最佳,更加具体地为400μm。
图10为示出传统等离子体显示器和根据本发明的等离子体显示器的放电效率的曲线图。参照图10,传统等离子体显示器的发光效率为47%,而根据本发明的等离子体显示器的发光效率为51.65%,与传统的等离子体显示器相比提高了9.8%。
这种等离子体放电方法和使用该方法的等离子体显示器改善了维持放电的稳定性和效率,由此降低了用于寻址放电的放电间隙,即第一板与第二板之间的间隙。随着放电间隙减小,阻挡壁的高度减小。另外,减小的放电间隙降低了击穿电压。由此,等离子体显示器必须的寻址放电驱动电路的驱动电压降低,这是十分经济的。此外,由荧光层通过放电产生的紫外线所产生的可见光线可以通过第一板未受总线电极干扰地释放到外部。换言之,由于总线电极垂直于基板设置,因此防止了由于总线电极产生的光损失,且通过使用总线电极发生了表面放电,产生高亮度的放电。
如上所述,等离子体放电方法和使用该方法的等离子体显示器在寻址放电后发生了表面放电与对面表面放电的组合型维持放电。另外,在不同区域发生放电,且由放电产生的促发粒子相互交换。因此,总线电极可以用作独立放电单元以及维持电极的连接单元。
虽然已参照本发明的典型实施例对其进行了具体的展示和介绍,本领域技术人员将理解,可以在不脱离由所附权利要求限定的本发明的实质和范围的基础上对其进行形式和细节上的各种变化。
Claims (16)
1.一种等离子体放电方法,用于在具有气体放电区域的第一板与第二板之间引发气体放电,该方法包括:
通过使用形成在第一板中的多个第一和第二维持电极、以及形成在第二板中并与第一和第二维持电极相对应的多个寻址电极产生寻址放电;
在第一板上的辅助放电区域中通过使用垂直于第一板且具有彼此相对表面的多个第一和第二总线电极产生第一维持放电;以及
通过形成在第一板中并分别与第一和第二总线电极电性连接的第一和第二维持电极产生第二维持放电,并保持第一维持放电,
其中,该辅助放电区域在该第一总线电极和该第二总线电极之间从该第一板的内表面凹进预定深度。
2.如权利要求1所述的方法,其中该第一维持放电和该第二维持放电在产生寻址放电后同时发生,且由第一维持放电和第二维持放电产生的促发粒子相互交换。
3.如权利要求1所述的方法,其中该第一和第二总线电极由金属形成。
4.如权利要求1所述的方法,其中该第一和第二维持电极布置在该辅助放电区域之间。
5.一种等离子体显示器,包括:
第一板和第二板,限定出其中填有放电气体并形成多个单位放电区域的主放电区域;
辅助放电阱,与单位放电区域相对应,每个阱具有从第一板的内表面凹陷至预定深度的底部、以及在底部的两侧彼此面对的第一和第二壁;
多个第一和第二总线电极,分别沿着第一和第二壁设置,围绕辅助放电阱为中心,并具有垂直于第一板的平面;
多个第一和第二维持电极,与单位放电区域相对应,并形成在第一板的内表面上从而具有平行于第一板内表面的平面,同时分别电性连接至第一和第二总线电极;以及
多个寻址电极,形成在第二板中,并与第一和第二维持电极相对应。
6.如权利要求5所述的等离子体显示器,其中该辅助放电阱一体地形成在该第一板中。
7.如权利要求5所述的等离子体显示器,其中该第一板为发射可见光线的前板,而荧光层形成在该第二板的内表面上。
8.如权利要求5所述的等离子体显示器,其中多个第一和第二沟道分别平行于辅助放电阱的第一和第二壁形成,同时与第一和第二壁分开预定距离,而该第一和第二总线电极分别设置在第一和第二沟道中。
9.如权利要求8所述的等离子体显示器,其中该第一和第二总线电极分别连接至沿总线电极延伸方向布置的单位放电区域的第一和第二维持电极。
10.如权利要求5所述的等离子体显示器,其中该第一和第二总线电极分别连接至沿总线电极延伸方向布置的单位放电区域的第一和第二维持电极。
11.如权利要求5所述的等离子体显示器,其中该总线电极由低电阻金属形成。
12.如权利要求8所述的等离子体显示器,其中该总线电极由低电阻金属形成。
13.如权利要求5所述的等离子体显示器,其中在第一板中设置独立的沟道并与已存在的沟道分开预定的距离,且该独立的沟道填充有用于吸收外部光的黑矩阵材料。
14.如权利要求8所述的等离子体显示器,其中在第一板中设置独立的沟道并与已存在的沟道分开预定的距离,且该独立的沟道填充有用于吸收外部光的黑矩阵材料。
15.如权利要求9所述的等离子体显示器,其中在第一板中设置独立的沟道并与已存在的沟道分开预定的距离,且该独立的沟道填充有用于吸收外部光的黑矩阵材料。
16.如权利要求10所述的等离子体显示器,其中在第一板中设置独立的沟道并与已存在的沟道分开预定的距离,且该独立的沟道填充有用于吸收外部光的黑矩阵材料。
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