專利名稱：等離子體顯示裝置及具有集中電場區(qū)域的介電層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種等離子體顯示裝置，特別涉及具有其中嵌有保持電極的改進(jìn)介電層的等離子體顯示裝置及其制作方法。
通常的放電裝置包括至少一對電極，當(dāng)將電壓施加到電極上時(shí)產(chǎn)生放電。放電裝置的實(shí)例現(xiàn)有放電燈如熒光燈，氣體激光發(fā)生設(shè)備，以及等離子體顯示裝置。
由于等離子體顯示裝置所具有的優(yōu)越顯示性能如大顯示容量、高亮度、高對比度及寬視角，所以等離子體顯示裝置被廣泛用作性能與陰極射線管相近的平板型顯示面板。
等離子體顯示裝置根據(jù)其工作原理可分為直流型等離子體顯示面板和交流型等離子體顯示面板。而且，等離子體顯示裝置根據(jù)其電極結(jié)構(gòu)又可分為相對放電型和表面放電型。


圖1視圖所示的是上述放電型等離子體顯示裝置中表面放電型等離子體顯示裝置實(shí)例。
如圖中所示，等離子體顯示裝置包括襯底10，形成于襯底10上的地址電極11，形成于具有地址電極11的襯底10上的介電層12，形成于介電層12上、用于保持放電距離并防止盒間發(fā)生電光串?dāng)_的間隔13，以及耦和到形成有間隔13的襯底上的、具有預(yù)定形狀的保持電極14和15的面襯底16，所說保持電極14、15形成于面襯底16的底面上以與地址電極11相交叉。熒光層17形成在由間隔13分開的放電空間內(nèi)的至少一側(cè)上。其中嵌有電極的介電層18和保護(hù)層19形成于面襯底16的下表面上?；旌嫌心?Ne)和氙(Xe)的放電氣體被充入到放電空間內(nèi)。
在具有上述結(jié)構(gòu)的等離子體顯示裝置中，驅(qū)動方法分為驅(qū)動地址放電和驅(qū)動保持放電。地址放電由地址電極11和保持電極14之間電場的差值(80V-(-170V)＝250V)所產(chǎn)生。此時(shí)，形成壁電荷。保持放電由設(shè)置于形成有壁電荷的放電空間內(nèi)的保持電極14和15之間的電勢差所產(chǎn)生。保持放電成為顯示實(shí)際圖象的主要放電方式。
由施加在保持電極14和15間的電勢差所產(chǎn)生的保持放電隨著時(shí)間的推移而逐漸變?nèi)?。這是因?yàn)橛捎谠趥鹘y(tǒng)表面放電型AC等離子體顯示面板中保持電極14和15之間的距離約為80-100μm，而通常初始放電電壓必須超過160V所致。
當(dāng)初始放電電壓變大時(shí)，要消耗更多的電粉且同時(shí)驅(qū)動電路的額定容量就會變大。而且，相鄰電極之間產(chǎn)生感應(yīng)電勢，這種感應(yīng)電勢可引起串?dāng)_。當(dāng)保持電極14和15之間的距離變窄以降低初始放電電壓時(shí)，靜電量又變得太大。
或者通過增加放電氣體中的Xe量來提高放電效率。但由于初始放電電壓變大，所以增加Xe量也受到限制。
在U.S.專利5742122號中公開了一種解決上述問題的表面放電型等離子體顯示裝置。在此表面放電型等離子體顯示裝置中，如圖2中所示，形成于第一襯底21透明電極22上表面上的介電層23的厚度T1薄于與形成于透明電極22上且平行于透明電極22的總線電極24相對應(yīng)的介電層23的厚度T2。
在上述表面放電型等離子體顯示裝置中，除去總線電極24上的無效放電，該裝置能夠提高發(fā)光效率，且可降低功耗并能防止象素之間發(fā)生串?dāng)_現(xiàn)象。但由于在透明電極的上表面上介電層23的厚度不均勻，因而使初始放電電壓的減少受到限制。
為了解決上述問題，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種電場集中在保持電極之間一預(yù)定位置處或集中在與保持電極相對應(yīng)的區(qū)域上、初始電壓能夠降低的等離子體顯示裝置及具有集中電場區(qū)域的介電層的形成方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種通過增加放電氣體中Xe量來提高發(fā)光效率的等離子體顯示裝置的制作方法，以及在該等離子體顯示裝置中具有電場集中區(qū)域的介電層的制作方法。
因此，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，提供有一種等離子體顯示裝置，它包括第一襯底，形成于該第一襯底上表面上的地址電極，形成于第一襯底上表面上且嵌有地址電極的第一介電層，透明的并與第一襯底相耦和形成放電空間的第二襯底，形成于第二襯底下表面上與地址電極形成一預(yù)定夾角的多個(gè)保持電極，每一保持電極包括第一和第二電極，形成于具有保持電極的第二襯底上且嵌有此保持電極的第二介電層，在構(gòu)成保持電極的第一和第二電極之間至少形成一個(gè)電場集中區(qū)域，以及一設(shè)置于第一和第二襯底之間用于分開放電空間的間隔。
在本發(fā)明中優(yōu)選的是所述電場集中區(qū)域包括一個(gè)形成于第一和第二電極間的凹槽，且該凹槽以間斷型式形成于第一和第二電極之間。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的的另一方面，提供有一種等離子體顯示裝置，它包括第一襯底，形成于該第一襯底上表面上的地址電極，形成于第一襯底上表面上且嵌有地址電極的第一介電層，透明的并與第一襯底相耦和形成放電空間的第二襯底，形成于第二襯底下表面上與地址電極形成一預(yù)定夾角的多個(gè)保持電極，每一保持電極包括第一和第二電極，形成于具有保持電極的第二襯底上且嵌有此保持電極的第二介電層，在與構(gòu)成保持電極的第一和第二電極相對應(yīng)的區(qū)域上至少形成一個(gè)電場集中區(qū)域，以及一設(shè)置于第一和第二襯底之間用于分開放電空間的間隔。
為了實(shí)現(xiàn)第二目的，提供有一種制作等離子顯示裝置的具有電場集中區(qū)域的介電層的方法，該方法通過下述步驟來實(shí)現(xiàn)，在襯底的上表面上形成多個(gè)保持電極，每一保持電極由一對第一和第二電極構(gòu)成，在形成保持電極的襯底的上表面上形成一下介電層，在該下介電層的上表面及第一和第二電極之間的區(qū)域上印刷出用于形成連續(xù)或斷續(xù)型式凹槽的上介電層，通過燃燒上下介電層來對其進(jìn)行處理。
通過參考附圖來詳細(xì)描述一優(yōu)選實(shí)施例，將使本發(fā)明的目的及優(yōu)越性更為清楚，其中圖1是一分解透視圖，所示的是部分切去的傳統(tǒng)等離子體顯示裝置；圖2是一分解透視圖，所示的是傳統(tǒng)等離子體顯示裝置的另一實(shí)例；圖3是根據(jù)本發(fā)明的等離子體顯示裝置的分解透視圖；圖4的透視圖所示的是形成于第二襯底介電層上的電場集中區(qū)域的狀態(tài)；圖5的透視圖所示的是形成于第二襯底介電層上的電場集中區(qū)域另一實(shí)例的狀態(tài)；圖6是根據(jù)本發(fā)明的等離子體顯示裝置另一優(yōu)選實(shí)施例的分解透視圖；圖7的透視圖所示的是形成于第二襯底介電層上的電場集中區(qū)域的狀態(tài)；圖8的剖面圖所示的是形成于第二襯底介電層上的電場集中區(qū)域的狀態(tài)；圖9到11是根據(jù)本發(fā)明的等離子體顯示裝置工作狀態(tài)的剖視圖；圖12A到12C的剖面圖用于說明根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的等離子體顯示裝置的具有電場集中區(qū)域的介電層的制作方法；圖13A到13C的剖面圖用于說明根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例的等離子體顯示裝置的具有電場集中區(qū)域的介電層的制作方法。
圖3所示的是根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的等離子體顯示裝置。如圖所示，根據(jù)本發(fā)明的等離子體顯示裝置包括第一襯底31，在第一襯底31上表面上形成預(yù)定形狀的地址電極32，以及形成于第一襯底31上且嵌有地址電極32的第一介電層33。具有預(yù)定寬度的地址電極32形成條狀且相互平行。
第一襯底31耦和到透明第二襯底41上形成一放電空間。在朝向第一襯底31的第二襯底41下表面上形成垂直于地址電極32的由幾對第一和第二電極42a和42b構(gòu)成的多個(gè)保持電極42。在此，保持電極42不必垂直于地址電極32且第一和第二電極42a和42b之間的距離根據(jù)初始放電電壓或象素來進(jìn)行調(diào)節(jié)。第一和第二電極42a和42b由透明的氧化銦錫(ITO)制成，且總線電極42c和42d分別沿第一和第二電極42a和42b形成以減少線電阻?？偩€電極42c和42d由金屬如銀，銀合金，或鋁制成，其寬度窄于第一和第二電極42a和42b的寬度。
嵌有保持電極42的第二介電層43形成于第二襯底41的下表面上。用于分開放電空間的間隔45形成于其上分別形成有第一和第二介電層33和43的第一和第二襯底31和41之間。間隔45沿平行于地址電極32的方向形成。熒光膜46形成于由間隔45所分開的放電空間的下表面上。間隔45并不受上述優(yōu)選實(shí)施例的限制，象素陣列中能夠分開放電空間的任意結(jié)構(gòu)都是可以的。
放電氣體充入到由間隔45所分開的放電空間內(nèi)。放電氣體包括Ne和Xe。
電場集中區(qū)域50形成于第一和第二電極42a和42b之間以降低初始放電電壓。電場集中區(qū)域50包括至少一個(gè)凹槽51，該凹槽具有預(yù)定深度且形成于第一和第二電極42a和42b之間的第二介電層43中。如圖4中所示，凹槽51可形成為連續(xù)型式或斷續(xù)型式。當(dāng)凹槽51形成為斷續(xù)型式時(shí)，此凹槽51優(yōu)選地位于由間隔45所分開的放電空間內(nèi)。保護(hù)第二介電層43不受離子干擾的保護(hù)膜44形成于具有凹槽51的第一介電層43的上表面上。保護(hù)膜44由MgO制成。
如圖5所示，電場集中區(qū)域50的另一優(yōu)選實(shí)施例是，形成一凹槽52以使第一和第二電極42a和42b之間的第二襯底41暴露出來。在此實(shí)施例中優(yōu)選地使形成于第二介電層43上表面上的保護(hù)膜44形成于第二介電層43的表面上，且第二襯底41的上表面通過凹槽53露出。在此，盡管圖中并未給出，但可形成多行凹槽52。
圖6所示的是根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例的采用電場集中區(qū)域的等離子體顯示裝置。在此，與上述優(yōu)選實(shí)施例說明當(dāng)中相同的參考標(biāo)號表示的是相同的元件。如圖中所示，電場集中區(qū)域60形成于第一和第二電極42a和42b的上表面上。在電場集中區(qū)域60中，在與第一和第二電極42a和42b相對應(yīng)的第二介電層43的至少一側(cè)上形成預(yù)定深度的凹槽61。凹槽61可以是連續(xù)型式也可以是斷續(xù)型式。保護(hù)膜44形成于具有凹槽61的第二介電層43的上表面上。
作為電場集中區(qū)域的另一優(yōu)選實(shí)施例，至少在第一介電層44的一側(cè)形成至少一個(gè)通孔62以與第一和第二電極42a和42b相對應(yīng)，從而使第一和第二電極42a和42b得以暴露出來。通孔62可以是圓形或橢圓形。當(dāng)電場集中區(qū)域60形成于通孔62中時(shí)，通孔62應(yīng)位于由間隔所分開的放電空間內(nèi)。如圖8所示，保護(hù)膜44形成于介電層43的上表面及由通孔62所暴露出的第一和第二電極42a和42b上表面上。
根據(jù)本發(fā)明的具有上述結(jié)構(gòu)的等離子體顯示裝置如下所述進(jìn)行工作。
當(dāng)一預(yù)定脈沖電壓施加到地址電極32和構(gòu)成保持電極42的第一和第二電極42a和42b中的任一電極上時(shí)，其間產(chǎn)生地址放電且在放電空間的內(nèi)表面上形成壁電荷。所產(chǎn)生的壁電荷充滿形成于第一和第二電極42a和42b之間第二介電層43中或形成于第一和第二電極上的第二介電層43中的凹槽51。在這種狀態(tài)下，當(dāng)電壓施加到第一和第二電極42a和42b上時(shí)，在其間產(chǎn)生保持放電。通過凹槽51和其中所填充的電荷可使用于保持電壓的初始放電電壓降低。
特別地，當(dāng)?shù)谝缓偷诙姌O42a和42b之間的距離減少時(shí)，靜電量變大，而當(dāng)?shù)谝缓偷诙姌O42a和42b之間的距離增大時(shí)，初始放電電壓又會升高。如圖9和10中所示，當(dāng)形成凹槽51時(shí)，第一和第二電極42a和42b的第二介電層43便被除去或變薄，第一和第二電極42a和42b之間的電場集中在凹槽51上。則充填有帶電粒子及氣體的凹槽51會產(chǎn)生放電，使得不必增加靜電量便能使初使放電電壓降低。當(dāng)?shù)谝缓偷诙姌O42a和42b之間的距離不減少而形成凹槽51時(shí)，結(jié)果是第一和第二電極42a和42b之間的距離減少，且初始電壓降低。特別地，將可實(shí)現(xiàn)高效放電的含0.1-10％Xe的放電氣體充入到放電空間內(nèi)可使初始放電電壓增大。這一增大電壓可由形成于第一和第二電極42a和42b之間的凹槽結(jié)構(gòu)51來進(jìn)行補(bǔ)償。在保持放電期間產(chǎn)生的紫外線可激發(fā)熒光材料發(fā)光以形成圖象。
如圖11所示，顯而易見當(dāng)在上述第一和第二電極42a和42b之間形成凹槽61和62時(shí)可得到與上述相同的工作狀況與功能。
根據(jù)本發(fā)明的等離子體顯示裝置的制作方法包括形成具有電場集中區(qū)域的第二介電層的步驟。
圖12A到12C所示的是形成具有電場集中區(qū)域的介電層的方法。如圖中所示，制備出透明襯底41(步驟1)。在襯底41的上表面上形成多個(gè)保持電極42，其中每個(gè)保持電極包括一對第一和第二電極(步驟2，見圖12A)。在形成有保持電極42的襯底41的上表面上形成下介電層43a(步驟3，見圖12B)。在下介電層43a的上表面上印刷出上介電層43b以在第一和第二電極之間或在第一和第二電極之上形成一凹槽(步驟4，見圖12C)。在完全形成上下介電層43a和43b之后對其進(jìn)行處理(步驟5)。上述在介電層上形成電場集中區(qū)域的方法可使在電場集中區(qū)域內(nèi)形成的凹槽形狀細(xì)微。
圖13A到13C所示的是形成具有電場集中區(qū)域的介電層方法的另一優(yōu)選實(shí)施例。
如圖中所示，制備出透明襯底41(步驟1)。在襯底41的上表面上形成多個(gè)保持電極42，其中每個(gè)保持電極包括一對第一和第二電極，(步驟2，見圖13A)。在形成有保持電極42的襯底41的上表面上形成一介電層(步驟3，見圖13B)。在預(yù)定溫度下對介電層43進(jìn)行加熱使其變軟(步驟4)。通過將形成有與所需凹槽形狀相對應(yīng)形狀凸出物的模70壓到經(jīng)軟化介電層的上表面上以在軟化的介電層中形成凹槽(步驟5，見圖13C)。由于可通過將模按壓到軟化介電層上來形成凹槽，所以上述方法適于大比量生產(chǎn)。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的等離子體顯示裝置制作方法中，電場集中區(qū)域形成于第一和第二電極之間的介電層中。因此，能夠降低與保持電壓相對應(yīng)的初始放電電壓。結(jié)果，可減少等離子體顯示裝置的功耗。
應(yīng)當(dāng)注意本發(fā)明并不限于上述優(yōu)選實(shí)施例，顯而易見本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所能得到的各種變形和改進(jìn)都應(yīng)落在由所附的權(quán)利要求書所限定的精神和范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種等離子體顯示裝置，包括第一襯底；形成于該第一襯底上表面上的地址電極；形成于第一襯底上表面上且嵌有地址電極的第一介電層；透明的并與第一襯底相耦和形成放電空間的第二襯底；形成于第二襯底下表面上與地址電極形成一預(yù)定夾角的多個(gè)保持電極，每一保持電極包括第一和第二電極；形成于具有保持電極的第二襯底上且嵌有此保持電極的第二介電層；在構(gòu)成保持電極的第一和第二電極之間至少形成一個(gè)電場集中的區(qū)域，以及一設(shè)置于第一和第二襯底之間用于分開放電空間的間隔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體顯示裝置，其中所述的電場集中區(qū)域包括一形成于所述第一和第二電極之間的凹槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的等離子體顯示裝置，其中所述的凹槽以斷續(xù)型式形成于第一和第二電極之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的等離子體顯示裝置，其中所述的凹槽在第一和第二電極之間形成多行。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的等離子體顯示裝置，其中所述的斷續(xù)型式的凹槽設(shè)置于由所述間隔所分開的放電空間內(nèi)。
6.一種等離子體顯示裝置，它包括第一襯底；形成于該第一襯底上表面上的地址電極；形成于第一襯底上表面上且嵌有地址電極的第一介電層；透明的并與第一襯底相耦和形成放電空間的第二襯底；形成于第二襯底下表面上與地址電極形成一預(yù)定夾角的多個(gè)保持電極，每一保持電極包括第一和第二電極；形成于具有保持電極的第二襯底上且嵌有此保持電極的第二介電層；在與構(gòu)成保持電極的第一和第二電極相對應(yīng)的區(qū)域上至少形成一個(gè)電場集中的區(qū)域；以及一設(shè)置于第一和第二襯底之間用于分開放電空間的間隔。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的等離子體顯示裝置，其中所述的電場集中區(qū)域包括沿第一和第二電極縱向形成于與第一和第二電極相對應(yīng)的介電層的至少一側(cè)上的凹槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的等離子體顯示裝置，其中所述的凹槽形成為斷續(xù)型式。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的等離子體顯示裝置，其中在所述第一介電層上形成一保護(hù)膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的等離子體顯示裝置，其中通過在形成于第一和第二電極上表面上的第一介電層中形成一個(gè)通孔來形成電場集中區(qū)域。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的等離子體顯示裝置，其中所述的保護(hù)膜形成于第一介電層的內(nèi)表面和通孔上以及由該通孔所暴露出來的第一和第二電極的上表面上。
12.一種制作等離子顯示裝置的具有電場集中區(qū)域的介電層的方法，該方法包括以下步驟在襯底的上表面上形成多個(gè)保持電極，每一保持電極由一對第一和第二電極構(gòu)成；在形成保持電極的襯底的上表面上形成一下介電層；在該下介電層的上表面及第一和第二電極之間的區(qū)域上印刷出用于形成連續(xù)或斷續(xù)型式凹槽的上介電層；及通過燃燒上下介電層來對其進(jìn)行處理。
13.一種制作等離子顯示裝置的具有電場集中區(qū)域的介電層的方法，該方法包括以下步驟制備出一透明襯底；在襯底的上表面上形成多個(gè)保持電極，每一保持電極由一對第一和第二電極構(gòu)成；在形成保持電極的襯底的上表面上形成一介電層；在預(yù)定溫度下加熱軟化該介電層；及通過將具有與所需凹槽形狀相對應(yīng)的形狀凸出物的模按壓到軟化介電層的上表面上而在軟化的介電層中形成凹槽。
全文摘要
一種等離子體顯示裝置,它包括第一襯底,形成于該第一襯底上表面上的地址電極,形成于第一襯底上表面上且嵌有地址電極的第一介電層,透明的并與第一襯底相耦和形成放電空間的第二襯底,形成于第二襯底下表面上與地址電極形成一預(yù)定夾角的多個(gè)保持電極,每一保持電極包括第一和第二電極,形成于具有保持電極的第二襯底上且嵌有此保持電極的第二介電層,在構(gòu)成保持電極的第一和第二電極之間至少形成一個(gè)電場集中的區(qū)域,以及一設(shè)置于第一和第二襯底之間用于分開放電空間的間隔。
文檔編號H01J9/02GK1269571SQ00108668
公開日2000年10月11日 申請日期2000年3月31日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月31日
發(fā)明者李炳學(xué), 許銀起, 柳玫先, 安西良矩 申請人:三星Sdi株式會社