專利名稱：等離子體顯示屏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及等離子體顯示屏(PDP)，尤其涉及具有提高了發(fā)光效率的PDP。
背景技術(shù)：
近年來，等離子體顯示屏(PDP)已作為傳統(tǒng)陰極射線管(CRT)的替代物而受到公眾的注意。在PDP中，在其上形成有多個(gè)電極的兩塊襯底之間注入放電氣體，把放電電壓提供給電極，由于放電電壓產(chǎn)生紫外線而激勵(lì)以預(yù)定圖案形成的磷光體，并且顯示所要求的圖像。
人們已經(jīng)進(jìn)行了各種研究，以試圖增加PDP的發(fā)光效率并降低所需要的放電電壓。換言之，重要的是，設(shè)計(jì)一種可以在比預(yù)定驅(qū)動(dòng)電壓更低的電壓下工作而同時(shí)仍具有提高的發(fā)光效率的PDP。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種提高了發(fā)光效率的等離子體顯示屏(PDP)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所提供的等離子體顯示屏(PDP)包括后襯底；面對(duì)后襯底的前襯底；插在前襯底和后襯底之間并將多個(gè)放電單元隔開的多個(gè)阻擋肋；在面對(duì)后襯底的前襯底上排列成相互隔開的多個(gè)維持電極對(duì)，各對(duì)維持電極都包括X電極和Y電極；以及覆蓋維持電極對(duì)并在各個(gè)放電單元中具有至少兩個(gè)凹槽的前電介質(zhì)層；每對(duì)維持電極的X電極和Y電極之間的距離大于阻擋肋的高度。
凹槽最好對(duì)應(yīng)于X電極和Y電極。最好在每一個(gè)放電單元中形成兩個(gè)凹槽，并且這兩個(gè)凹槽分別對(duì)應(yīng)于X電極中的每一個(gè)和Y電極中的每一個(gè)。每個(gè)放電單元的兩個(gè)凹槽之間的距離最好等于或大于每對(duì)維持電極的X電極和Y電極之間的距離，并且最好等于或小于每對(duì)維持電極的X電極和Y電極的外側(cè)之間的距離。
X電極中的每一個(gè)最好包括總線電極和排列在總線電極上的透明電極，并且Y電極中的每一個(gè)包括總線電極和排列在總線電極上的透明電極，凹槽對(duì)應(yīng)于透明電極。X電極中的每一個(gè)最好包括總線電極和排列在總線電極上的透明電極，并且Y電極中的每一個(gè)包括總線電極和排列在總線電極上的透明電極，各凹槽的至少一部分對(duì)應(yīng)于總線電極中的每一個(gè)。
在每個(gè)放電單元中的凹槽最好相互對(duì)應(yīng)，并且最好相對(duì)于排列在它們之間的對(duì)稱虛平面而相互對(duì)稱，并且最好與每個(gè)維持電極對(duì)的X電極和Y電極平行。
每對(duì)維持電極的X電極和Y電極之間的距離最好在110μm(微米)和260μm之間的范圍內(nèi)。
放電單元最好呈矩形，并且每對(duì)維持電極的X電極和Y電極之間的距離最好在各個(gè)放電單元的長邊長度的1/4和1/2之間的范圍內(nèi)。
前電介質(zhì)層最好包括基于鉍(Bi)的材料。前電介質(zhì)層最好包括Bi2O3。前電介質(zhì)層最好包括Bi2O3、B2O3和ZnO。
在各個(gè)放電單元中最好把凹槽排列成間斷形式。凹槽具有矩形橫截面。各個(gè)凹槽的橫截面的長邊最好在180μm和240μm之間的范圍內(nèi)。各個(gè)凹槽的橫截面的短邊最好在80μm和120μm之間的范圍內(nèi)。
阻擋肋最好分別包括與維持電極對(duì)平行的第一阻擋肋部分和連接第一阻擋肋部分的第二阻擋肋部分。
X電極中的每一個(gè)最好包括總線電極和排列在總線電極上的透明電極，并且Y電極中的每一個(gè)包括總線電極和排列在總線電極上的透明電極，總線電極中每一個(gè)的至少一部分對(duì)應(yīng)于第一阻擋肋部分。X電極中的每一個(gè)最好包括總線電極和排列在總線電極上的透明電極，并且Y電極中的每一個(gè)包括總線電極和排列在總線電極上的透明電極，在朝向放電單元中心的方向上，總線電極與第一阻擋肋部分分隔開預(yù)定距離。
PDP最好還包括跨越維持電極對(duì)并排列在面對(duì)前襯底的后襯底上的尋址電極；覆蓋尋址電極和后襯底的后電介質(zhì)層；以及排列在每個(gè)放電單元內(nèi)的磷光體層。


在參照附圖閱讀了下述詳細(xì)說明后，讀者將能更好地完整理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，圖中，相同的標(biāo)號(hào)表示相同或相似的元件，其中圖1是交流(AC)三電極表面放電等離子體顯示屏(PDP)的橫截面圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的PDP的分解透視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例、沿圖2中線III-III取得的圖2所示PDP的橫截面圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的圖2所示PDP的布局圖，說明放電單元、X電極、Y電極和尋址電極以及第一、第二凹槽的配置；圖5a和5b是使用每對(duì)維持電極對(duì)的X電極和Y電極之間距離的多個(gè)值而測量到的圖1所示PDP的驅(qū)動(dòng)電壓和發(fā)光效率之間的關(guān)系曲線；圖6是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的圖2所示PDP的第一修改型式的布局圖；圖7a和7b是圖1所示模型化PDP和本發(fā)明的模型化PDP的模擬放電的各個(gè)圖像；圖8a到8c是在兩個(gè)比較PDP例子中和根據(jù)本發(fā)明的PDP中各自放電路徑的模擬圖像；圖9是圖2所示模型化PDP的真空紫外線的轉(zhuǎn)換效率的曲線圖，是在改變第一、第二凹槽之間的距離時(shí)模擬得到的；以及圖10是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的圖2所示PDP的第二修改型式的布局圖。
具體實(shí)施例方式
下面參考示出本發(fā)明的示例實(shí)施例的附圖更完整地描述本發(fā)明。然而，可以以許多不同形式來實(shí)施本發(fā)明，并且不應(yīng)該理解為本發(fā)明局限于這里所描述的實(shí)施例。提供這些實(shí)施例是為了使本揭示透徹和完整，并且將把本發(fā)明的概念徹底地傳達(dá)給熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員。圖中，相同的標(biāo)號(hào)表示相同的元件。
圖1是交流(AC)三電極表面放電等離子體顯示屏(PDP)10的橫截面圖。參考圖1，PDP 10包括相互平行耦合的前板50和后板60。在前板50的前襯底11上放置每個(gè)都由X電極31和Y電極32構(gòu)成的維持電極對(duì)12。尋址電極22放置在面對(duì)前襯底11的后襯底21上，并且尋址電極22跨越X電極31和Y電極32。X電極31中的每一個(gè)都包括透明電極31a和總線電極31b，Y電極32中的每一個(gè)都包括透明電極32a和總線電極32b。單位放電單元是通過各個(gè)尋址電極22與包括X電極31和Y電極32的每對(duì)維持電極12的交叉而形成的一個(gè)空間。分別在前襯底11和后襯底21上形成前電介質(zhì)層15和后電介質(zhì)層21以覆蓋各電極。在前電介質(zhì)層15上形成MgO保護(hù)層16，并且在后電介質(zhì)層21的前表面上形成分隔放電單元和防止放電單元之間的串?dāng)_的阻擋肋30。在阻擋肋30的側(cè)壁上以及在未形成阻擋肋30的后電介質(zhì)層25的一部分前表面上涂覆磷光體層26。
這種PDP 10具有高驅(qū)動(dòng)電壓和低發(fā)光效率。
圖2到圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的等離子體顯示屏(PDP)100的各種圖。具體說來，圖2是PDP 100的分解透視圖，而圖3為沿圖2中線III-III取得的圖2的PDP 100的橫截面圖。此外，圖4是圖2所示PDP 100的布局圖，說明放電單元180、X電極、Y電極和尋址電極131、132和122、以及第一、第二凹槽145和146的配置。
參考圖2，PDP 100包括相互平行耦合的前板150和后板160。前板150包括前襯底111、前電介質(zhì)層115、維持電極對(duì)112以及保護(hù)層116。后板160包括后襯底121、尋址電極122、后電介質(zhì)層125、阻擋肋130以及磷光體層126。
前襯底111和后襯底121相互分開預(yù)定距離并且在它們之間限定了一個(gè)發(fā)生放電的放電空間?？梢杂镁哂懈呖梢姽馔干渎实牟Ａ順?gòu)成前襯底111和后襯底121，并且可以著色以增強(qiáng)明亮場所的對(duì)比度。
在前襯底111和后襯底121之間插入阻擋肋130。更具體地說，在后電介質(zhì)層125上形成阻擋肋130。阻擋肋130把前襯底111和后襯底121之間的放電空間分成一些放電單元180，并防止放電單元180之間的電和光的串?dāng)_。
參考圖2，阻擋肋130分開呈矩形橫截面和按矩陣圖案排列的放電單元180。阻擋肋130分別包括與維持電極對(duì)112平行的第一阻擋肋部分130a和連接第一阻擋肋部分130a的第二阻擋肋部分130b。一對(duì)相互面對(duì)的第一阻擋肋部分130a和一對(duì)相互面對(duì)的第二阻擋肋部分130b包圍各個(gè)放電單元180。因此，阻擋肋130具有封閉結(jié)構(gòu)。然而，本發(fā)明不限于這種封閉結(jié)構(gòu)?？梢砸苑忾]結(jié)構(gòu)來排列阻擋肋130以使放電單元180具有多邊形(例如，三角形或五邊形)、圓形或橢圓形的橫截面。另一方面，阻擋肋130可以排列成開放結(jié)構(gòu)，諸如條狀圖案。阻擋肋130也可以以格柵結(jié)構(gòu)或三角形圖案來隔開放電單元180。
各個(gè)放電單元180具有沿維持電極對(duì)112延伸的方向而延伸的短邊A和沿與維持電極對(duì)112垂直的方向延伸的長邊B。通過阻擋肋130的第一阻擋肋部分130a和第二阻擋肋部分130b的頂端表面來限定包圍各個(gè)放電單元180的長、短邊B和A。
在面對(duì)后襯底121的前襯底111上放置維持電極對(duì)112。維持電極對(duì)112中的每一個(gè)都包括維持電極對(duì)，即，用作為維持電極的X電極131和Y電極132。維持電極對(duì)112相互隔開預(yù)定距離，并且在前襯底111上排列成相互平行。
X電極131用作維持電極，而Y電極132用作掃描電極。本實(shí)施例中，直接在前襯底111上放置維持電極對(duì)112。然而，可以以不同方式排列維持電極對(duì)112。例如，在從前襯底111到后襯底121的方向上可以使維持電極對(duì)112隔開預(yù)定距離。
圖5A和5B是使用每對(duì)維持電極112的X電極31和Y電極32之間的距離G的多個(gè)值而測得的圖1所示PDP 10的驅(qū)動(dòng)電壓和發(fā)光效率之間的關(guān)系曲線。具體說來，圖5A是當(dāng)PDP 10的放電氣體是百分之4的Xe時(shí)測得的PDP 10的驅(qū)動(dòng)電壓和發(fā)光效率之間的關(guān)系曲線。圖5B是當(dāng)PDP 10的放電氣體是百分之13的Xe時(shí)測得的PDP 10的驅(qū)動(dòng)電壓和發(fā)光效率之間的關(guān)系曲線。此外，在圖5A中，當(dāng)每對(duì)維持電極12的X電極31和Y電極32之間的距離G為80μm、150μm、200μm、300μm、500μm、和800μm時(shí)測量PDP 10的驅(qū)動(dòng)電壓和發(fā)光效率。在圖5B中，當(dāng)每對(duì)維持電極對(duì)12的X電極31和Y電極32之間的距離G為80μm、150μm、200μm、300μm和500μm時(shí)測量PDP 10的驅(qū)動(dòng)電壓和發(fā)光效率。
參考圖5A和5B，當(dāng)每對(duì)維持電極12的X電極31和Y電極32之間的距離G增加時(shí)，PDP 10的發(fā)光效率也增加。此外，當(dāng)距離G增加時(shí)，尋址電極22和X、Y電極31和32之間的距離變得與距離G更近似。當(dāng)開始和維持放電時(shí)，在X、Y電極和尋址電極31、32和22之間發(fā)生擴(kuò)散放電。因此，不僅在前板50中發(fā)生放電，而且還擴(kuò)散到后板60，從而提高了PDP 10的發(fā)光效率。因此，必須增加每對(duì)維持電極12的X電極31和Y電極32之間的距離G，以提高PDP 10的發(fā)光效率。
從圖5A和5B的曲線可以看出，當(dāng)每對(duì)維持電極12的X電極31和Y電極32之間的距離G增加時(shí)，驅(qū)動(dòng)電壓也增加。換言之，當(dāng)在X電極31和Y電極32之間提供恒定電壓并且增加距離G時(shí)，在每對(duì)維持電極12的X電極31和Y電極32之間積累的電荷量減少。結(jié)果，減少了PDP 10的電容量，因此對(duì)于每對(duì)維持電極12的X電極31和Y電極32之間的有效放電需要高的維持電壓。
因此，在本發(fā)明的當(dāng)前實(shí)施例中，使每對(duì)維持電極112的X電極131和Y電極132之間的距離S大于阻擋肋130的高度H以提高PDP 100的發(fā)光效率。在此情形中，參考圖5A和5B，每對(duì)維持電極對(duì)112的X電極131和Y電極132之間的距離S可以在110μm和260μm之間，以防止驅(qū)動(dòng)電壓超過預(yù)定電壓(例如，約300V)。每對(duì)維持電極112的X電極131和Y電極132之間的距離S可以在放電單元180的長邊B的1/4和1/2之間。
再回到圖4，X電極131中的每一個(gè)都包括透明電極131a和總線電極131b，Y電極132中的每一個(gè)都包括透明電極132a和總線電極132b。由透明導(dǎo)電材料，諸如氧化銦錫(ITO)，來構(gòu)成透明電極131a和132a，該材料可以發(fā)生放電并把從磷光體層126輻射的光發(fā)送到前襯底111。然而，當(dāng)用ITO構(gòu)成時(shí)，沿透明電極131a和132a發(fā)生大的電壓降。因此，需要高驅(qū)動(dòng)電壓，并且PDP 100的響應(yīng)時(shí)間較長。為了解決這些問題，在透明電極131a和132a上放置用金屬精細(xì)地構(gòu)成的總線電極131b和132b?？偩€電極131b和132b可以是由諸如Ag(銀)、Al(鋁)或Cu(銅)等金屬構(gòu)成的單層，也可以是多層。可以使用光刻或照相平版印刷法來形成透明電極131a和132a和總線電極131b和132b。
下面參考圖4更詳細(xì)地描述每對(duì)維持電極對(duì)112的X電極131和Y電極132的形狀和配置?？偩€電極131b和132b相互分開預(yù)定距離，并且在各個(gè)放電單元180中排列成相互平行?？偩€電極131b和132b跨越沿一個(gè)方向放置的放電單元180。尤其是，排列總線電極131b和132b使之離開從第一阻擋肋部分130a的邊緣向著放電單元180中心有一個(gè)預(yù)定距離。
如上所述，透明電極131a和132a分別電連接到總線電極131b和132b。在各個(gè)放電單元180中使矩形透明電極131a和132a間斷地放置。透明電極131a和132a中的每一個(gè)的橫向部分都連接到總線電極131b和132b中的每一個(gè)，并且透明電極131a和132a中的每一個(gè)的其它部分都面對(duì)放電單元180的中心。
透明電極131a和132a可以有各種形狀。圖6是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的PDP 100的第一種修改型式的布局圖。參考圖6，按錘子的圖案來排列X電極231和Y電極232。X電極231中的每一個(gè)都包括透明電極231a和總線電極231b，而Y電極232中的每一個(gè)都包括透明電極232a和總線電極232b。透明電極231a中的每一個(gè)包括與向著相應(yīng)放電單元180中心的X電極231的各個(gè)總線電極231b而隔開的放電部分231aa以及把放電部分231aa連接到X電極231的各個(gè)總線電極231b的連接部分231ab。此外，Y電極232的透明電極232a中的每一個(gè)包括與向著相應(yīng)放電單元180中心的Y電極232的各個(gè)總線電極232b隔開的放電部分232aa以及把放電部分232aa連接到Y(jié)電極232的各個(gè)總線電極232b的連接部分232ab。由于X、Y電極231和232的放電部分231aa和232aa只隔開一個(gè)小間隙，所以可以降低PDP 100的放電電壓。此外，由于可以減小透明電極231a和232a的總體尺寸，所以可以提高可見光的透射。
參考圖2和圖3，在前襯底111上形成前電介質(zhì)層115以覆蓋維持電極對(duì)112。前電介質(zhì)層115防止每對(duì)維持電極112的相鄰X電極131和Y電極132相互電連接，并且防止帶電粒子或電子直接碰撞而因此損壞每對(duì)維持電極112的X電極131和Y電極132。此外，前電介質(zhì)層115感應(yīng)電荷。
參考圖2到圖4，前電介質(zhì)層115中形成第一、第二凹槽145和146至預(yù)定深度?？紤]由等離子體放電、壁電荷沉積、放電電壓大小等導(dǎo)致的對(duì)前電介質(zhì)層115的損壞的可能性來確定第一、第二凹槽145和146的深度。
一個(gè)第一凹槽145和一個(gè)第二凹槽146與每個(gè)放電單元180相對(duì)應(yīng)。由于通過第一、第二凹槽145和146減小了前電介質(zhì)層115的總厚度，所以可以增加所透射的可見光。在本實(shí)施例中，第一、第二凹槽145和146具有矩形橫截面。然而，本發(fā)明不限于矩形橫截面?？梢孕纬傻谝?、第二凹槽145和146使之具有各種形狀的橫截面。在本實(shí)施例中，如圖4所示，第一、第二凹槽145和146的橫截面的長邊P可以在180μm和240μm之間，如圖4所示，第一、第二凹槽145和146的橫截面的短邊Q可以在80μm和120μm之間。第一、第二凹槽145和146可以相對(duì)于位于每個(gè)放電單元180的X電極131和Y電極132之間的虛擬對(duì)稱平面C-C而對(duì)稱。
各個(gè)第一凹槽145對(duì)應(yīng)于X電極131的各個(gè)總線電極131b的一部分和X電極131的各個(gè)透明電極131a的一部分，并且沿從各個(gè)放電單元180中心向外的方向延伸。與此類似，各個(gè)第二凹槽146對(duì)應(yīng)于Y電極132的各個(gè)透明電極132a的一部分和Y電極132的各個(gè)總線電極132b的一部分，并且沿從各個(gè)放電單元180中心向外的方向延伸。然而，可以在各種位置上形成第一凹槽145。例如，第一凹槽145可以對(duì)應(yīng)于也可以不對(duì)應(yīng)于透明電極131a。同樣，可以在各種位置上形成第二凹槽146。
可以使用各種方法來形成第一、第二凹槽145和146。例如，可以在前襯底111上擴(kuò)散電介質(zhì)材料然后從前襯底111蝕刻出第一、第二凹槽145和146來形成第一和第二凹槽145和146。這個(gè)方法不僅省錢而且簡單。一般用于PDP的電介質(zhì)材料是基于Pb(鉛)的硼硅酸鉛組合物PbO-B2O3-SiO2。電介質(zhì)材料包含高于足夠水平的SiO2以控制電介質(zhì)材料的介電常數(shù)、電介質(zhì)材料的熱膨脹系數(shù)以及電介質(zhì)材料與總線電極132a和132b的反應(yīng)性。含Pb的電介質(zhì)材料對(duì)人是有害的。為了解決這個(gè)問題，前電介質(zhì)層115可以包含基于Bi的材料，并且基于Bi的材料可以包含Bi2O3。因此，可以用Bi2O3-B2O3-ZnO來形成前電介質(zhì)層115。
前電介質(zhì)層115由保護(hù)層116覆蓋。在等離子體放電期間，保護(hù)層116防止帶電粒子和電子的相互碰撞并由此而損壞前電介質(zhì)層115。保護(hù)層116還發(fā)射大量二次電子來促進(jìn)平滑的等離子體放電。用具有高二次電子發(fā)射系數(shù)和優(yōu)良可見光透射率的材料來形成執(zhí)行這些功能的保護(hù)層116。在形成前電介質(zhì)層115之后，使用濺射法或電子束沉積法來形成如同薄膜的保護(hù)層116。
在面對(duì)前襯底111的后襯底121上放置尋址電極122。尋址電極122越過放電單元180并越過每對(duì)維持電極112的X電極131和Y電極132而延伸。
使用尋址電極122來產(chǎn)生尋址放電，以促進(jìn)每對(duì)維持電極112的X電極131和Y電極132之間的維持放電。更具體地說，尋址電極122使產(chǎn)生維持放電所需要的電壓降低。尋址放電發(fā)生在Y電極132和尋址電極122之間。
在后襯底121上形成后電介質(zhì)層125以覆蓋尋址電極122。用可以在放電期間防止帶電粒子或電子相互碰撞因此而損壞尋址電極122并同時(shí)可以感應(yīng)電荷的電介質(zhì)材料來形成后電介質(zhì)層125。這種電介質(zhì)材料的一個(gè)例子是Bi2O3-B2O3-ZnO組合物。
根據(jù)放電單元180所要求的顏色，在各個(gè)阻擋肋130的面向內(nèi)側(cè)的側(cè)壁上以及在未形成阻擋肋130的后電介質(zhì)層125的一部分前表面上形成紅色、綠色或藍(lán)色磷光體層126。磷光體層126包括可以吸收紫外線和因而能發(fā)射可見光的磷光體材料。具體說來，紅色磷光體層包括諸如Y(V，P)O4:Eu的磷光體材料，綠色磷光體層包括諸如Zn2SiO4:Mn和YBO3:Tb的磷光體材料，而藍(lán)色磷光體層包括諸如BAM:Eu的磷光體材料。
在放電單元180中充滿包含Ne(氖)和Xe(氙)混合的放電氣體。當(dāng)放電單元180中充滿了這種放電氣體時(shí)，密封前、后襯底111和121，并使用沿前、后襯底111和121的邊界形成的諸如玻璃料等密封件使之相互耦合。
下面是配置如上的PDP 100的操作。
在PDP 100中發(fā)生的等離子體放電主要可分類成尋址放電或維持放電。當(dāng)在尋址電極122和Y電極132之間提供尋址電壓時(shí)發(fā)生尋址放電。根據(jù)尋址放電，從放電單元180中選擇出將發(fā)生維持放電的放電單元。
然后，在所選擇的放電單元180的X電極131和Y電極132之間提供維持電壓。由于電場集中在前電介質(zhì)層115中形成的第一、第二凹槽145和146中，所以降低了放電電壓。這是因?yàn)閄、Y電極131和132之間的放電路徑較短，強(qiáng)電場產(chǎn)生并集中在放電路徑上，并且電荷、帶電粒子和受激物質(zhì)(excited species)的密度較高。下面會(huì)更全面地描述這個(gè)現(xiàn)象。
當(dāng)維持期間激勵(lì)的放電氣體下降到較低能量水平時(shí)，放電氣體產(chǎn)生紫外線。紫外線激勵(lì)形成在放電單元180中的磷光體層126。當(dāng)受激的磷光體層126下降到較低能量水平時(shí)，發(fā)射可見光，并且透射通過前電介質(zhì)層115和前襯底111以形成圖像。
下面詳細(xì)描述由于第一、第二凹槽145和146引起的PDP 100的發(fā)光效率的增加。
圖7A和7B是分別說明模型化PDP 10和本實(shí)施例的模型化PDP 100的模擬放電的圖。圖7A是PDP 10的模擬照片，而圖7B是根據(jù)本實(shí)施例的PDP 100的模擬照片。圖7A和7B說明在維持放電周期期間，放電單元中對(duì)于預(yù)定時(shí)間段種的電子密度。為了使模型簡化，假定除了PDP 100還包括第一、第二凹槽145和146之外，PDP 10與根據(jù)本實(shí)施例的PDP 100相同。在模擬中，X電極31和131以及Y電極32和132之間各自的距離G和S是110μm，而維持電壓是230V。
參考圖7A，在PDP 10中，在X、Y電極31和32之間開始的放電隨時(shí)間向X電極和Y電極31和32以外的區(qū)域擴(kuò)散。然而，由于X電極和Y電極31和32以外區(qū)域中的電子密度很低，不能期望有效的等離子體放電。因此，不能有效地使用長的、非常有效的放電路徑。尤其是，當(dāng)放電路徑較短時(shí)，不能有效地使用包括在放電氣體中的Xe的受激物質(zhì)，這又阻礙了發(fā)光效率。
參考圖7B，在根據(jù)本實(shí)施例的PDP 100中，當(dāng)放電擴(kuò)散時(shí)，第一、第二凹槽145和146中的電子密度大大地增加。因此，電場集中在具有第一、第二凹槽145和146的前電介質(zhì)層115的區(qū)域中。此外，由于在非常有效的、長的放電路徑上發(fā)生放電，大大地提高了PDP 100的發(fā)光效率。
由于第一、第二凹槽145和146，根據(jù)本實(shí)施例的PDP 100的每對(duì)維持電極112的X電極131和Y電極132之間便于擴(kuò)散放電的電位差小于PDP 10的X電極和Y電極31和32之間的電位差。因此，當(dāng)前實(shí)施例的PDP 100在向放電單元180的兩端擴(kuò)散放電方面更為有效。因此，使用長的放電路徑和低的維持電壓可以提高PDP 100的發(fā)光效率。在模擬之后，PDP 100的真空紫外線的轉(zhuǎn)換效率是26.47％，這比PDP 10的22.77％約高16％。真空紫外線的轉(zhuǎn)換效率用消耗每單位能量產(chǎn)生的真空紫外線能量的百分?jǐn)?shù)來表示。
圖8A到8C是分別詳細(xì)說明在兩個(gè)比較PDP例子中和根據(jù)本實(shí)施例的PDP 100中的放電路徑的模擬圖像。通過使本實(shí)施例、第一、第二比較例子模型化來進(jìn)行模擬。除了在第一、第二比較例子中的每個(gè)放電單元中分別在前電介質(zhì)層115a和115b中形成各個(gè)凹槽145a和各個(gè)凹槽145b之外，在第一、第二比較例子中的PDP的結(jié)構(gòu)與根據(jù)本實(shí)施例的PDP 100的結(jié)構(gòu)相同。尤其是，在第一比較例子中形成凹槽145a來暴露前襯底，如圖8a中所示，以及在第二比較例子中形成凹槽145b達(dá)前電介質(zhì)層115b的預(yù)定深度，如圖8b中所示。
圖8A和8B是第一、第二比較例子中的PDP的各個(gè)模擬圖。由于電場集中在形成于放電單元當(dāng)中的各個(gè)凹槽145a和145b中，所以放電路徑也集中在放電單元的當(dāng)中，并且較短。然而，參考說明根據(jù)本實(shí)施例的PDP 100的模擬結(jié)果的圖8C，由于存在第一、第二凹槽145和146，電場不但集中在當(dāng)中，而且還集中在各個(gè)放電單元180的橫向區(qū)域中。因此，PDP 100中的放電路徑較長。因此，可以使用放電單元180中的每一個(gè)的整個(gè)空間來產(chǎn)生放電。
圖9是說明本實(shí)施例的模型化的PDP 100的真空紫外線的轉(zhuǎn)換效率的曲線圖，它是在改變第一、第二凹槽145和146之間的距離L時(shí)模擬的，如圖4所示。在該模擬中，每對(duì)維持電極112的X電極131和Y電極132之間的距離S是110μm，而每對(duì)維持電極對(duì)112的各個(gè)X電極131和Y電極132的寬度是155μm。為了進(jìn)行比較，圖9的曲線圖說明前電介質(zhì)層15中不包括凹槽的PDP 10的真空紫外線的轉(zhuǎn)換效率作為參考值。以第一、第二凹槽145和146之間的距離L起始的模擬是110μm，其值等于每對(duì)維持電極112的X電極131和Y電極132之間的距離S。然后，在8次改變了第一、第二凹槽145和146之間的距離L的同時(shí)進(jìn)行模擬，直到第一、第二凹槽145和146之間的距離L達(dá)到420μm的最大值，該值等于每對(duì)維持電極112的X電極131和Y電極132的外側(cè)之間的距離。在圖9所示的曲線上用方形標(biāo)志來表示模擬結(jié)果。圖9中示出的曲線f是基于模擬結(jié)果的曲線擬合結(jié)果。
根據(jù)模擬結(jié)果，當(dāng)?shù)谝?、第二凹?45和146之間的距離L增加時(shí)，真空紫外線的轉(zhuǎn)換效率也增加。第一、第二凹槽145和146之間距離L的峰值在270μm和300μm之間，然后開始下降。當(dāng)?shù)谝弧⒌诙疾?45和146之間的距離L在100μm和420μm之間時(shí)，本實(shí)施例的PDP 100的真空紫外線轉(zhuǎn)換效率比PDP 10的真空紫外線轉(zhuǎn)換效率要高。從模擬結(jié)果可以理解，當(dāng)各個(gè)第一凹槽145從各個(gè)X電極131的外側(cè)向放電單元180的外緣橫向延伸時(shí)以及當(dāng)各個(gè)第二凹槽146從各個(gè)Y電極132的外側(cè)向放電單元180的外緣橫向延伸時(shí)，PDP 100的真空紫外線轉(zhuǎn)換效率為最高。換言之，當(dāng)?shù)谝弧⒌诙疾?45和146之間的距離L等于或大于每對(duì)維持電極112的X電極131和Y電極132之間的距離S，并且等于或小于X電極131的外端和Y電極132的外端之間的距離時(shí)，當(dāng)前實(shí)施例的PDP 100展現(xiàn)出比PDP 10更高的發(fā)光效率。
因此，很明顯，第一、第二凹槽145和146有助于提高真空紫外線的轉(zhuǎn)換效率。此外，由于當(dāng)真空紫外線的轉(zhuǎn)換效率增加時(shí)真空紫外線的量增加，相應(yīng)地提高了PDP 100的發(fā)光效率。圖10是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的PDP 100的第二修改型式的布局圖。
圖10所示第二修改型式的PDP 100具有與圖2所示PDP 100的實(shí)施例的X電極和Y電極331和332的不同配置。參考圖10，X電極331中的每一個(gè)都包括透明電極331a和總線電極331b，Y電極332中的每一個(gè)都包括透明電極332a和總線電極332b。總線電極331b中的每一個(gè)的一部分以及總線電極332b中的每一個(gè)的一部分對(duì)應(yīng)于第一阻擋肋部分130a中的每一個(gè)。此外，在放電單元180的每一個(gè)中，每個(gè)第一凹槽345對(duì)應(yīng)于總線電極331b中的每一個(gè)的一部分以及透明電極331a中的每一個(gè)的一部分，并且每個(gè)第二凹槽346對(duì)應(yīng)于總線電極332b中的每一個(gè)的一部分以及透明電極332a中的每一個(gè)的一部分。
考慮到總線電極331b和332b一般是用不透明材料形成的，在根據(jù)本實(shí)施例的第二修改型式的PDP 100中，減少了由各個(gè)總線電極331b和332b占據(jù)的各個(gè)放電單元180中的一部分。因此，孔徑比急劇增加。此外，由于X電極和Y電極331和332之間的距離S’較大，可以導(dǎo)致長的放電間隙。尤其是，使用第一、第二凹槽345和346可以解決由于長間隙放電而引起的驅(qū)動(dòng)電壓增加的問題。因此，可以降低驅(qū)動(dòng)電壓，同時(shí)相應(yīng)地增加PDP的總發(fā)光效率。
根據(jù)本發(fā)明的PDP具有顯著提高了的發(fā)光效率。
盡管上文中參考本發(fā)明的示例實(shí)施例特別示出和描述了本發(fā)明，但應(yīng)該理解，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行形式上和細(xì)節(jié)上的各種修改而不偏離如下述權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種等離子體顯示屏(PDP)，包括后襯底；面對(duì)所述后襯底的前襯底；介于所述前襯底和后襯底之間并分隔多個(gè)放電單元的多個(gè)阻擋肋；在面對(duì)所述后襯底的所述前襯底上排列成相互隔開的多對(duì)維持電極，每對(duì)維持電極都包括X電極和Y電極；以及覆蓋所述維持電極對(duì)并在每一放電單元中具有至少兩個(gè)凹槽的前電介質(zhì)層；其中，每對(duì)維持電極的X電極和Y電極之間的距離大于所述阻擋肋的高度。
2.如權(quán)利要求1所述的PDP，其特征在于，所述凹槽對(duì)應(yīng)于所述X電極和Y電極。
3.如權(quán)利要求1所述的PDP，其特征在于，在所述每一放電單元中形成兩個(gè)凹槽，所述兩個(gè)凹槽分別對(duì)應(yīng)于每一所述X電極和每一所述Y電極。
4.如權(quán)利要求3所述的PDP，其特征在于，所述每個(gè)放電單元的兩個(gè)凹槽之間的距離等于或大于每對(duì)維持電極的所述X電極和Y電極之間的距離，并且等于或小于每對(duì)維持電極的所述X電極和Y電極的外側(cè)之間的距離。
5.如權(quán)利要求3所述的PDP，其特征在于，所述X電極中的每一個(gè)都包含總線電極和排列在所述總線電極上的透明電極，并且所述Y電極中的每一個(gè)都包含總線電極和排列在所述總線電極上的透明電極，其中，所述凹槽對(duì)應(yīng)于所述透明電極。
6.如權(quán)利要求3所述的PDP，其特征在于，所述X電極中的每一個(gè)都包含總線電極和排列在所述總線電極上的透明電極，并且所述Y電極中的每一個(gè)都包含總線電極和排列在所述總線電極上的透明電極，其中，所述凹槽中的每一個(gè)的至少一部分對(duì)應(yīng)于所述總線電極中的每一個(gè)。
7.如權(quán)利要求1所述的PDP，其特征在于，在所述每一放電單元中，所述凹槽相互對(duì)應(yīng)，并且相對(duì)于排列在其間的對(duì)稱虛擬平面相互對(duì)稱，并且平行于所述每對(duì)維持電極的X電極和Y電極。
8.如權(quán)利要求1所述的PDP，其特征在于，所述每對(duì)維持電極的X電極和Y電極之間的距離在110μm和260μm之間的范圍內(nèi)。
9.如權(quán)利要求1所述的PDP，其特征在于，所述放電單元呈矩形，并且所述每對(duì)維持電極的X電極和Y電極之間的距離在所述放電單元中每一個(gè)的長邊長度的1/4和1/2之間的范圍內(nèi)。
10.如權(quán)利要求1所述的PDP，其特征在于，所述前電介質(zhì)層包含基于鉍的材料。
11.如權(quán)利要求1所述的PDP，其特征在于，所述前電介質(zhì)層包括Bi2O3。
12.如權(quán)利要求11所述的PDP，其特征在于，所述前電介質(zhì)層包括Bi2O3、B2O3和ZnO。
13.如權(quán)利要求1所述的PDP，其特征在于，在所述放電單元的每一個(gè)中間歇排列所述凹槽。
14.如權(quán)利要求13所述的PDP，其特征在于，所述凹槽具有矩形橫截面。
15.如權(quán)利要求14所述的PDP，其特征在于，所述每一凹槽的橫截面的長邊在180μm和240μm之間的范圍內(nèi)。
16.如權(quán)利要求14所述的PDP，其特征在于，所述每一凹槽的橫截面的短邊在80μm和120μm之間的范圍內(nèi)。
17.如權(quán)利要求1所述的PDP，其特征在于，所述阻擋肋分別包含與所述維持電極對(duì)平行的第一阻擋肋部分和連接所述第一阻擋肋部分的第二阻擋肋部分。
18.如權(quán)利要求17所述的PDP，其特征在于，所述X電極中的每一個(gè)都包含總線電極和排列在所述總線電極上的透明電極，并且所述Y電極中的每一個(gè)都包含總線電極和排列在所述總線電極上的透明電極，其中，所述總線電極中每一個(gè)的至少一部分對(duì)應(yīng)于所述第一阻擋肋部分。
19.如權(quán)利要求17所述的PDP，其特征在于，所述X電極中的每一個(gè)都包含總線電極和排列在所述總線電極上的透明電極，并且所述Y電極中的每一個(gè)都包含總線電極和排列在所述總線電極上的透明電極，其中，所述總線電極在朝向所述放電單元中心的方向上與所述第一阻擋肋部分隔開預(yù)定的距離。
20.如權(quán)利要求1所述的PDP，其特征在于，它還包含跨越所述維持電極對(duì)并排列在面對(duì)所述前襯底的所述后襯底上的尋址電極；覆蓋所述尋址電極和所述后襯底的后電介質(zhì)層；以及排列在每一放電單元中的磷光體層。
全文摘要
一種具有提高了發(fā)光效率的等離子體顯示屏(PDP)，它包括后襯底；面對(duì)后襯底的前襯底；插在前襯底和后襯底之間并分隔多個(gè)放電單元的多個(gè)阻擋肋；在面對(duì)后襯底的前襯底上排列成相互隔開的多對(duì)維持電極，每一對(duì)維持電極都包括X電極和Y電極；以及覆蓋維持電極對(duì)并且在放電單元的每一個(gè)中具有至少兩個(gè)凹槽的前電介質(zhì)層；每對(duì)維持電極的X電極和Y電極之間的距離大于阻擋肋的高度。
文檔編號(hào)H01J11/26GK101047092SQ20061014218
公開日2007年10月3日 申請(qǐng)日期2006年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月28日
發(fā)明者蘇賢, 金世宗, 金允熙, 金鉉, 韓鎮(zhèn)元 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社