專利名稱：具有獨立觸發和受控保持電極的平面等離子體顯示板的制作方法
技術領域：
本發明涉及平面等離子體顯示板，具體涉及一種以高效操作的、并包括獨立觸發和受控保持電極的全色、高分辨率平面等離子體顯示板的改進結構。
AC等離子體顯示板或PDP的基本結構包括兩個玻璃板，在每個板的內表面上具有電極的導電圖形。玻璃板由充氣縫隙隔離。使用常規薄膜或厚膜技術把電極配置為x-y陣列，每個板上的電極被淀積為彼此成直角。AC PDP的至少一組保持電極被薄玻璃電介質層覆蓋。把玻璃板組裝成三明治結構，板之間的縫隙由間隔物固定。密封板的邊沿，并抽空板之間的空腔，填充氖或氙氣的混合物或本領域已知類型的相似氣體混合物。
在AC PDP的操作期間，向電極施加足夠的驅動電壓脈沖以使板之間包含的氣體電離。在氣體電離時，電介質象小電容器一樣充電，減小氣體中的電壓并消除放電。這種電容性電壓是由存儲的電荷引起的，通常被稱為壁電荷(wall charge)。然后該電壓倒相，并且驅動電壓和壁電荷電壓的總和再次大到足以激發氣體和產生輝光放電脈沖。這種反復施加的驅動電壓的序列被稱為保持電壓，或保持序列(sustainer)。利用保持序列波形，已經存儲電荷的像素將在每個保持序列周期放電并發射光脈沖。沒有存儲電荷的像素將不發光。在將適當波形施加到電極的x-y陣列上時，小的發光像素形成一個可視圖像。
通常，在玻璃板之一的內表面上交替淀積紅、綠或藍熒光粉層。電離氣體造成熒光粉從每個像素發射有色光。通常在板之間設置阻擋肋以防止電極之間的串色和串像素干擾。阻擋肋還增加了分辨率以提供清晰的圖像。阻擋肋進一步通過利用阻擋肋高度、寬度和圖形縫隙在玻璃板之間提供均勻的放電空間，以獲得希望的像素間距。
關于AC PDP的結構和操作的進一步細節，在名稱為“平板顯示器”的美國專利No.5,723,945，名稱為“顯示板操作方法”的美國專利No.5,962,983，和1999年3月1日提交的名稱為“平板顯示器”的美國專利申請No.09/259,940中得到公開，這些專利文件都包含在本文中作為參考。
已經知道，制造具有成對保持電極的平面等離子體顯示板，在顯示基底之間建立充電容積。該充電用于支持等離子體放電，等離子體放電是通過把電壓施加到多個地址電極上來控制的。充電容積是通過把初始電壓施加到保持電極來建立的。通過把第二保持電壓施加到保持電極，在保持電極之間啟動實際等離子體放電。在調整氣體和幾何參數以提高保持放電所需的電壓時，顯示板的效率通常較高。但是，這導致啟動電壓的相關電壓供給電路的復雜性。因此，希望開發一種等離子體顯示器，其在以相對高電壓保持等離子體放電的同時可以允許以相對低電壓啟動和控制保持放電。
也已經知道，為等離子體顯示板中的每個電極提供一個單獨的電壓驅動器。電壓驅動器的總數和它們與顯示板電極的物理連接對最終的顯示板增加了相當大的體積和成本。因此，也希望減小單獨電壓驅動器的數量。
本發明提出一種具有第一透明基底的等離子體平板顯示器，在第一透明基底上淀積第一對平行保持序列電極。第一對平行保持序列電極包括第一保持序列電極和第二保持序列電極。顯示器還包括淀積在第一基底上、與第一對保持序列電極平行并鄰近第一對保持序列電極中的第一保持序列電極的至少一個輔助電極。在第一基底上與輔助電極平行地淀積第二對平行保持序列電極，第二對保持序列電極包括第一保持序列電極和第二保持序列電極。第二保持序列電極對在第一基底上與第一保持序列電極對成鏡像取向，第二對保持序列電極中的第一保持序列電極鄰近輔助電極。單個公共的第一保持序列電極焊盤電連接到第一保持序列電極對中的第一保持序列電極和第二保持序列電極對中的第一保持序列電極。第一保持序列電極焊盤適于連接到第一保持序列電壓波形供給裝置，使得單個供給裝置把第一保持序列電壓波形提供給兩個第一保持序列電極。電介質材料層覆蓋保持序列和輔助電極。形成一保護層以覆蓋電介質層。顯示器進一步包括被嚴密密封到第一基底上的第二基底，第二基底在其鄰近第一基底的表面上形成有多個微空穴(micro-void)。微空穴中填充氣體，并與第一基底協同定義多個子像素。在每個微空穴內淀積熒光材料，并且在所述第二基底內包含多個地址電極。每個地址電極對應于熒光子像素。
本發明還提出一種操作等離子體平板顯示器的方法，包括在設置時段(set-up period)中把第一和第二保持、輔助和地址電壓波形施加到對應電極。相似電極由焊盤連接，以造成對應于子單元的受控放電容積的相關電介質表面上的所有壁電荷被設置為適合于“OFF”狀態的值。然后對于由焊盤連接到對應的第一輔助電極的每個輔助電壓波形供給裝置，順序在尋址時段中施加第一輔助電壓波形連同地址電壓波形。第一輔助電壓波形選擇性地啟動相關的第一和第二保持電極對之間的放電，從而把與對應于所選擇子單元的受控放電容積的保持序列電極相關的電介質表面上的壁電荷設置為適合于“ON”狀態的值。隨后，在保持時段期間通過第一和第二保持波形供給裝置施加預定數量的電壓波形，從而以對應于被設置到“ON”狀態的單元中的電壓脈沖的順序產生預定數量的放電，由輔助電壓波形供給裝置控制這些放電的位置和形狀。
在結合附圖閱讀了以下優選實施例的詳細說明后，本領域技術人員可以對本發明的各種目的和優點有更清楚的理解。
通常，PDP 10包括一個嚴密密封的充氣外殼，其中包括頂部玻璃基底12和間隔一定距離的底部玻璃基底14。頂部玻璃基底12疊加在底部玻璃基底14之上。玻璃基底12和14通常是可透射過光的，并且具有均勻厚度，盡管只需要可視側(通常是頂部基底12)對于可見光是透明的。例如，玻璃基底12和14的厚度可以是大約1/8至1/4英寸。
頂部玻璃基底12可以包含SiO2，Al2O3，MgO2和CaO作為主要成份，Na2O，K2O，PbO，B2O3等等作為輔助成份。在頂部基底12的下表面16上淀積多組平行電極。
圖1中顯示了一組這種電極，標記為18。每組電極包括一對內部顯示或保持序列電極22和23，它們通常具有大約800微米的間隔。位于圖1中前部的保持序列電極22被稱為第一保持序列電極，并且在以下說明中被標記為Y，而另一個保持序列電極23被稱為第二保持序列電極，并在以下說明中也被標記為Y。鄰近并平行于第一保持序列電極22設置觸發電極24，在以下說明中其被標記為T。類似地，鄰近并平行于第二保持序列電極23設置控制電極25，其在以下說明中被標記為C。如圖2所示，保持序列電極22和23在觸發電極24和控制電極25之間。觸發和控制電極24和25與對應的保持序列電極22和23的間隔通常在100微米至400微米范圍內。電極22，23，24和25由常規工藝形成。在優選實施例中，電極22，23，24和25是由氣化金屬(例如Au，Cr和Au，Cu和Au，Cu和Cr，ITO和Au，Ag或Cr等等)制備的薄膜電極。
均勻電荷存儲膜26(例如本領域中公知類型的一種電介質膜)利用顯示器制造領域公知的各種平面技術覆蓋電極22，23，24和25。電荷存儲膜26可以是任何適當的材料，例如鉛玻璃材料。在優選實施例中，電荷存儲膜26由一個薄電子發射層27覆蓋。電子發射層27可以由任何適當材料形成，例如金剛石涂層，MgO等等。在下面將說明，電子發射層27可以是均勻的或者是圖形化的。
如圖1所示，在底部基底14的上表面中形成多個平行微溝槽32。微溝槽32通常與淀積在頂部基底12上的電極22，23，24和25垂直。微溝槽32由在圖1的向上方向伸展的阻擋肋34隔離。每一個阻擋肋34的上端接觸淀積在頂部基底12的下表面16上的電子發射層27。另選地，微溝槽32和阻擋肋34可以被形成為一個設置在頂部和底部基底12和14之間的中間玻璃層(未示出)。不管使用什么工藝，微溝槽32和阻擋肋34優選由一種固有地選擇性結晶的可腐蝕玻璃材料形成，例如摻雜了適當成核劑的玻璃陶瓷合成物。
在每個微溝槽32內淀積地址電極36，其在以下說明中被標記為X。沿著微溝槽32的基底和周圍側壁淀積地址電極36以提高激發的均勻性和沿著微溝槽32的整個表面提供最佳熒光粉涂敷。通過在微溝槽表面內選擇性噴涂一個金屬薄層(Cr和Au或Cu和Au，或氧化銦錫(ITO)和Au，或Cu和Cr，或Ag或Cr)來淀積地址電極36。可以通過本領域公知的薄膜淀積，電子束淀積或無電淀積等等來完成金屬噴涂。因為微溝槽32通常與頂部基底12上淀積的電極22，23，24和25垂直，地址電極36與保持電極對22和23合作來定義一個正交電極矩陣。
作為微溝槽的替代，應該理解本發明可以利用通過在電極22，23，24和25之上并與其對準地在底部基底表面上生成井(wells)而形成的微空穴(未顯示)來實現。未空的表面區域形成與電極22，23，24和25垂直的阻擋肋，和與保持電極對22和23和觸發和控制電極24和25平行并將其隔離的分隔肋。另選地，如上述美國專利申請09/259,940中所述，可以在地址電極之上并與其對準地在底部基底的表面上形成平行阻擋肋，以形成微空穴。
在每個地址電極36的至少一部分上淀積熒光材料38。在優選實施例中，利用本領域公知的電泳法淀積熒光材料38。熒光材料是本領域的一種公知類型，對于全色顯示器，以交替模式單獨淀積紅，綠和藍熒光粉以便定義各個像素。PDP 10的分辨率由每個單位面積的像素數量決定。
溝道32被填充以能夠電離的兩種或更多種氣體的成比例混合物。這些氣體產生足夠的UV輻射以激發熒光材料38。在優選實施例中，使用氖和大約占5-20％重量比的氙和氦的氣體混合物。
圖2表示頂部基底電極22，23，24和25的布局。在圖2中，電極22，23，24和25以陰影表示，以便顯示電極圖形。頂部的四個電極形成標記為38的第一組電極。組38包括一個在圖頂部的控制電極25。控制電極25也可稱為輔助電極或第二輔助電極。控制電極25連接到圖2左側的一個控制電極焊盤25′。如下所述，焊盤25′提供控制電極25和控制電壓驅動器之間的電連接。從圖2中控制電極25向下方向前進，第一組38中的下一個電極是第二保持序列電極23，第二保持序列電極23連接到圖2中左側的第二保持序列電極焊盤23′。第二保持序列電極23被標記為“Z”。在圖2中的向下方向繼續前進，鄰近第二保持序列電極23的是第一保持序列電極22，第一保持序列電極22連接到圖2右側的第一保持序列電極焊盤22′。第一保持序列電極22被標記為“Y”。第一組38中的底部電極是觸發電極24，觸發電極24連接到圖2中右側的觸發電極焊盤24′。觸發電極24被標記為字母“T”。觸發電極24也可稱為輔助電極或第一輔助電極。因此，第一組38中電極的取向與圖1中相同。
所示的電極組38的電極取向對圖2中的剩余電極組重復采用。因此，第一組38下面緊鄰的第二組電極40在頂部具有控制電極45，控制電極45連接到圖2左側的控制電極焊盤45’。從第二組40頂部開始的第二電極是第二保持序列電極43，第二保持序列電極43連接到圖2左側的第二保持序列電極焊盤43’。第三電極是連接到右側的第一保持序列電極焊盤42’的第一保持序列電極42，而第二組中的底部電極是連接到右側的觸發電極焊盤44’的觸發電極44。圖2中的其余電極用字母標記以顯示電極的圖形。從字母標記C，Z，Y和T可以看出，每個連續電極組的圖形是重復的。與電極相關的各個電極焊盤將連接到常規等離子體顯示板電壓驅動器以選擇性地在顯示板微溝槽32的對應部分內建立等離子體放電。
如圖3所示，發明人提出了等離子體顯示板中電極的另選布局。圖3中頂部電極組是以與圖2所示電極組相同的順序形成的。因此，圖3中頂部組被標記為38，從頂部開始向下方向的電極順序是控制電極C，第二保持序列電極Z，第一保持序列電極Y和觸發電極T。圖3中的第二組電極被標記為50，在頂部基底12上與第一組38成鏡像形成。因此，第二組50中的頂部電極是觸發電極T，從組50頂部開始的第二電極是第一保持序列電極Y。類似地，第三電極是第二觸發序列電極Z，而組50中的底部電極是控制電極C。注意到，與保持序列電極Y和Z相關的電極焊盤在圖3的右側，而與控制和觸發電極C和T相關的電極焊盤在圖3的左側。每個組中電極圖形的交替在整個顯示板10中交替出現。因此，第三組電極55具有與第一組38相同的圖形，而第四組60重復第二組50的圖形。
因為圖3所示每個電極組中的保持序列電極Y和Z被顛倒，第一和第二保持序列電極對可以電連接到一個公共電極焊盤。因此，在圖3中，第一電極組38中的第一保持序列電極22(Y)和第二電極組50中的第一保持序列電極42(Y)電連接到公共第二保持序列電極焊盤62(Y’)。類似地，第二電極組50中的第二保持序列電極43(Z)和第三電極組55中的第二保持序列電極64(Z)電連接到公共第二保持序列電極焊盤66(Z’)。與圖2所示的現有技術電極布局相比，如圖3中幻象焊盤所示，已經消除了顯示板10右側的幾乎一半保持序列電極焊盤。因此，本發明可以顯著減少現有技術中的電連接和相關驅動電路的數量。因此，本發明顯著降低等離子體顯示板10的制造成本。
圖4中顯示的顯示板10平面圖中表示與電極相關的驅動器。為了簡潔，圖4中的顯示板圖已經簡化。圖3所示頂部基底電極的圖形在圖4中重復采用，添加了在底部基底14上形成的地址電極32和阻擋肋34。如上所述，地址電極32和阻擋肋34通常與頂部基底電極垂直。如圖4所示，地址電極32被標記為字母“X”。圖4還顯示了電極驅動器的示意圖。圖4中顯示了六組底部基底電極和五個地址電極，定義了具有30個像素的6×5陣列。可以理解，圖4所示電路也可應用于更大或更小的陣列。
每個驅動器包括一個電壓供給裝置，電壓供給裝置選擇性地通過常規開關連接到相關電極。因此，如圖4中右側所示，成對的第一保持序列電極Y選擇性地通過公共電極焊盤Y’，標記為SY的常規電開關連接到標記為VY的第一保持電壓供給裝置。第一保持電壓供給裝置產生下面所述的第一保持電壓波形。為了簡化附圖，圖4中省略了用于控制電開關的邏輯電路。類似地，成對的第二保持電極Z選擇性地通過公共電極焊盤Z’，標記為SZ的常規電開關連接到標記為VZ的第二保持電壓供給裝置。第二保持電壓供給裝置VZ產生下面所述的第二保持電壓波形。在圖4左側，觸發電極T選擇性地通過電極焊盤T’和標記為ST1到ST6的各個常規電開關連接到標記為VT的觸發電壓供給裝置。觸發電壓供給裝置VT產生下面所述的觸發電壓波形。控制電極C選擇性地通過電極焊盤C’和標記為SC的常規電開關連接到標記為VC的控制電壓供給裝置。最后，地址電極X選擇性地通過標記為SX1到SX5的常規電開關連接到標記為VX的地址電壓供給裝置。地址電壓供給裝置VX產生下面所述的地址電壓波形。
因為公共保持序列電極焊盤Y’和Z’，在等離子體顯示板10的操作期間，保持電壓波形被同時施加到在鄰近電極組中的成對第一和第二保持序列電極Y和Z。但是，觸發電壓波形對觸發電極T的選擇性施加可以控制顯示板10的等離子體放電的建立。
圖5表示本發明的另選實施例，其中與圖3所示部件相同的部件具有相同標記。圖5中的頂部基底電極圖形與圖3所示相同，但是，電極與電極焊盤的連接不同。在圖5的左側，相鄰的觸發電極對連接到一個公共觸發電極焊盤T’，而相鄰的控制電極對C連接到一個公共控制電極焊盤C’。因此，觸發電極焊盤T’的數量減半，同時控制電極焊盤C’的數量近似減半。如下面將解釋的，成對的保持序列電極Y和Z分別電連接到圖5右側的相關保持序列電極焊盤Y’和Z’或Y”和Z”，以控制放電。與圖3和4中所示PDP類似，觸發和控制電極焊盤T’和C’的數量的減小使得與現有技術顯示板相比，電連接和相關驅動電路的數量顯著減小。因此，本發明顯著降低了等離子體顯示板10的制造成本。
圖6所示顯示板10的平面圖中顯示了另選實施例的與電極相關的驅動器。如上所述，為了簡潔，圖6中的顯示板圖已經簡化。圖6中與圖4所示部件相同的部件具有相同標記。如上所述，驅動器包括選擇性地通過常規電開關連接到相關驅動器的電壓供給裝置。雖然圖6中顯示了一個6×5陣列，應該理解，本發明也可以應用于更大或更小的陣列。如圖6所示，觸發電極T的電開關的數量已經從6(如圖4所示)減小到3。而且，控制電極的數量已經從6減小到4。
因為公共觸發電極焊盤T’，在等離子體顯示板10的操作期間，觸發電壓波形被同時施加到相鄰的觸發電極對T。因為觸發電壓被施加到相鄰的觸發電極對，由通過標記為SZ’，SY’，SZ”，SY”的四個電開關連接的單獨保持電壓供給裝置對相鄰的保持序列電極對供電。因此，觸發電壓和保持電壓都必須存在以在一個特定像素建立放電。因此，保持電壓波形對保持電極對Y和Z的選擇性施加與觸發電壓合作以控制顯示板10的特定像素的等離子體放電的建立。應該理解，雖然圖6顯示了4個保持電壓供給裝置，本發明也可應用于以下情況一個電壓供給裝置VZ供給兩個Z電極電開關SZ’和SZ”，和一個電壓供給裝置VY供給兩個Y電極電開關SY’和SY”(未示出)。
本發明還提出了顯示板10的更高效操作。下面參考圖7所示的電壓波形說明PDP 10的操作。對圖4和6所示的兩個電路實施例使用相同電壓波形。如上所述，當電開關選擇性地閉合以把波形施加到相關電極時，電壓供給裝置產生具有所示形狀的電壓波形。
最初，等離子體顯示板10在t1和t2之間被預處理。預處理(preconditioning)包括把相反極性的電壓波形施加到保持電極Y和Z，并把負向電壓施加到觸發電極T。結果，所有壁電荷被從微溝槽32的側部除去。在啟動或完全清除顯示板10時(正如在啟動一個新顯示器時)使用預處理。如t2和t3之間標記為VY和VZ的曲線所示，可以通過把交變電壓施加到保持電極Y和Z來保持預處理狀態。盡管圖7中只顯示了交替保持電壓的一個周期，可以通過連續施加交變電壓把壁電荷保持更長的時間段。由于整個顯示板10被清除，預處理和保持經常被稱為“體擦除”(bulk erase)。
為了準備顯示板10的寫入，第一和第二保持序列電壓都從t3到t4變為負向，而觸發電壓變為正向。如圖8所示，這些電壓在頂部基底12上的觸發電極T和底部基底14上的相對地址電極X之間建立橫向跨過微溝槽32延伸的簡短等離子體放電70。等離子體放電70包括陰極壓降區域72和等離子體卷流(plasma plume)74。等離子體放電70造成壁電荷76在包含放電70的微溝槽32的相鄰側壁上累積。當保持序列電極電壓在t4重新開始交替時，等離子體放電70熄滅；但是，如圖9所示，壁電荷76保留。在圖7下部用標記為VY-VZ和VT-VX的電壓波形中的虛線顯示壁電荷。顯示板10的相關部分現在準備好寫入。因此，t1和t5之間的電壓曲線部分經常被稱為“設置”階段。如圖7中t5到t7所示，通過交替保持電壓VY和VZ可以保持壁電荷。
在t6，開始用于點亮一個選定像素的實際寫入。施加到地址電極X的電壓波形變正，而第一和第二保持序列電壓分別變負和變正。結果，在微溝槽32中重新建立等離子體放電卷流80。如圖10所示，卷流80在微溝槽32內從觸發和第一保持序列電極T和Y側向起弧到第二保持序列電極Z。卷流80由電離氣體構成，包括正電荷離子和負電荷電子，激發微溝槽32淀積的熒光粉38。激發的熒光粉38發射可見光。如圖11所示，在t7，保持電壓重新開始交替以保持等離子體卷流80和從相關像素的光發射。
發明人發現，利用上述等離子體顯示板，相對低的小于100伏特的觸發電壓可以啟動相對高的280到380伏特保持電壓的等離子體放電80，顯著高于現有技術中通常的180到200伏特的保持電壓。如圖10和11所示，較高的保持電壓驅動的等離子體放電80更深入溝道。放電80對微溝槽32的更深入穿透可以激發額外的熒光粉38，進而得到更亮的顯示。而且，較高的保持電壓通過減小為顯示器供電所需的電流量而改善了顯示板10的效率。
如圖4和6所示，本發明提出了單獨的觸發和保持電壓供給裝置VT，VY和VZ。在現有技術顯示板中，通常使用同一電壓供給裝置來提供觸發和保持電壓。這不僅增加了開關電路的復雜性，而且限制了保持電壓的幅度。因此，提供單獨的觸發電壓供給裝置VT可以提高如上所述保持電壓的幅度。
如上所述，設置階段的初始部分擦除顯示板中的單元。可以把類似的保持和觸發電壓施加到選定電極以擦除特定單元。但是，該擦除通常會產生單元的簡短低水平照明。低水平照明會降低顯示板10上出現的圖像的對比度。因此，本發明還提出施加斜坡保持電壓(未示出)以在擦除操作期間消除照明。如圖12所示，斜坡電壓導致了局部化的壁電荷86。
本發明還提出把控制電壓波形施加到顯示板10。如圖4和6中的電路圖所示，這種控制電壓波形由控制電壓供給裝置VC產生并通過單個常規電開關SC施加。相關的控制電壓波形在圖7中顯示為頂部曲線。控制電壓波形補充了保持序列電壓以確保等離子體卷流80被迫深入微溝槽32和控制卷流80的形狀。
本發明還提出一種選擇性擦除等離子體顯示板上的選定像素的方法。圖13表示施加到顯示板電極以擦除一個像素的電壓。在圖13中，假設存在等離子體放電，并且放電從t8到t9保持。圖中沿著水平軸顯示的時間順延先前圖7中顯示的時間。在t9，啟動一個選擇性擦除。在t10，保持電極Y和Z上的電壓被減小到零并保持在零，同時把脈沖施加到該特定像素的觸發和地址電極T和X。觸發和電極脈沖與減小的保持序列電極電壓合作以擦除被點亮的像素。然后，在t11，電壓返回到它們的常規保持值。所擦除的單元保留重新建立等離子體放電所需的壁電荷。但是，施加到電極的電壓不足以觸發另一個放電。如圖7中t6到t7所示，在把脈沖施加到對應的觸發和地址電極T和X時有必要使施加到保持電極Y和Z的電壓保持在相反電壓，以重新啟動等離子體放電。因此，擦除步驟使單元處于重新啟動放電的條件。
應該注意，施加到觸發和控制電極T和C的電壓的幅度在圖7和13中都變化。該變化代表調整放電形狀和深度的能力，該能力被包括為本發明的一部分。
本發明進一步提出圖3和4所示PDP的另選電路實施例。圖14中顯示該另選實施例，其中相鄰電極組中的保持電極Y和Z連接到一起并由單個接觸焊盤Y’和Z’供電，雖然與圖3和4相比，這些電極從圖14的頂部到底部以不同順序排列，應該注意，相鄰組的保持序列電極Y和Z，觸發電極T和控制電極C相互以鏡像排列。而且，圖14所示的電路連接也可應用于圖3所示的PDP電極取向。
圖14中的頂部Y電極具有通過電開關SY連接到標記為VY的保持電壓供給裝置的右端13和連接到從圖中頂部開始第二電極組中的Y電極左端的左端。頂部Z電極具有連接到從圖中頂部開始第二組中Z電極的左端的左端。第二組中的Z電極也具有通過電開關SZ連接到標記為VZ的保持電壓供給裝置的右端。所示與保持電壓供給裝置VZ和VY的連接不僅減少了接觸焊盤的數量，簡化了驅動電路，而且補償了補償電極Z和Y中的電壓降。因為把電壓施加到組合的Z和Y保持電極對的相反端，即使有沿著電極的電壓降，每對保持電極之間和微空穴兩端的電壓差保持相同。控制電極焊盤C’已經被移動到顯示板的右側以避免跨過連接Y和Z電極端的連接跡線。
圖14所示的PDP的操作與上述相同。
根據專利法規定，已經在優選實施例中解釋和說明了本發明的原理和操作模式。但是，必須理解，在不偏離本發明精神或范圍的情況下，可以以不同于所專門解釋和說明的方式實現本發明。因此，圖4，6和13中表示的用于保持和控制電極的驅動電路也可應用于圖2所示的現有技術電極結構(未示出)。
權利要求
1.一種等離子體平板顯示器，包括第一透明基底，包括淀積在所述第一基底上的成對平行保持序列電極的陣列，每個所述成對保持序列電極包括第一保持序列電極和第二保持序列電極；淀積在所述第一基底上、平行并對應于每一個所述成對保持序列電極的輔助電極，至少一個第一輔助電極鄰近每一對保持序列電極中的第一保持序列電極；由電介質材料形成的電介質層，覆蓋所述保持序列和輔助電極；由電子發射材料形成的進一步保護層，覆蓋所述電介質；嚴密密封到所述第一基底的第二基底，包括在所述第二基底鄰近所述第一基底的表面上形成的微空穴陣列；所述第二基底內包括的多個地址電極，每個所述地址電極與所述保持電極正交并對應于每個所述微空穴，所述微空穴與所述第一基底合作定義多個子像素，每個所述子像素在所述地址電極和具有相關輔助電極的保持序列電極對的交叉點限定一個受控放電容積；淀積在每個微空穴內并與所述地址電極相關的熒光材料；和填充所述微空穴的氣體。
2.根據權利要求1的等離子體平板顯示器，其中每個所述第一保持序列電極連接到對應的第一保持序列電極焊盤，所述保持序列電極焊盤適于連接到至少一個組中，所述組連接到第一保持序列電壓波形供給裝置；每個所述第二保持序列電極連接到對應的第二保持序列電極焊盤，所述保持序列電極焊盤適于連接到至少一個組中，所述組連接到與第一保持序列電壓波形供給裝置相反相位的第二保持序列電壓波形供給裝置；至少一個鄰近每個第一保持電極的所述輔助電極連接到相關的輔助電極焊盤，所述輔助電極焊盤適于連接到多個單獨可控的第一控制電壓波形供給裝置；每個所述地址電極連接到對應的電極焊盤，所述地址電極焊盤適于連接到與所述第一保持序列電壓波形供給裝置同相但是電壓較低的單獨可控的地址電壓波形供給裝置。
3.根據權利要求2的等離子體顯示器，其中所述輔助電極中鄰近每個第二保持電極的第二輔助電極連接到相關的輔助電極焊盤，所述第二輔助電極焊盤適于共同連接到至少一個組中，所述組連接到與所述第一控制電壓波形供給裝置以相反相位操作的第二控制電壓波形供給裝置。
4.根據權利要求2的等離子體平板顯示器，其中所述第一和第二保持序列電壓波形供給裝置把電壓波形施加到所述保持序列電極以保持所述第一和第二保持電極之間的等離子體放電順序，由輔助電壓波形控制放電路徑的位置和形狀，從而提高相關子像素的照明。
5.根據權利要求4的等離子體顯示器，其中所述波形供給裝置合作施加電壓波形，在設置時段中消除與所有電極相關的電介質表面上的任何壁電荷；所述地址電壓波形供給裝置與所述第一輔助電壓波形供給裝置合作施加電壓，所施加的電壓選擇性地在所述第一保持電極和第二保持電極之間的受控放電容積中啟動一個放電，并允許在與第一和第二保持電極相關的電介質表面上聚集電荷，聚集的電荷量與在尋址時段中對應于選定子像素的受控放電容積中通常保持的電荷量相同；所述電壓波形供給裝置合作在子像素中在所述第一和第二保持電極之間的受控放電容積中產生預定數量的序列保持放電，其中子像素已經在保持時段中在保持電極的所述相關電介質表面上存儲了電荷。
6.根據權利要求4的等離子體平板顯示器，其中所述保持序列電壓波形大于250伏特，并且所述觸發電壓波形小于100伏特。
7.根據權利要求5的等離子體平板顯示器，其中所述保持序列電壓波形的范圍是280到380伏特。
8.根據權利要求1的等離子體平板顯示器，其中所述輔助電極位于所述第一和第二保持電極之間。
9.根據權利要求1的等離子體平板顯示器，其中所述輔助電極位于所述第一和第二保持電極外側。
10.根據權利要求1的等離子體平板顯示器，其中所述保持電極具有相同寬度，但是與輔助電極的寬度不同。
11.根據權利要求9的等離子體平板顯示器，其中所述第一和第二保持電極對沿著電極對的陣列鏡像交替，使得在整個陣列中形成和重復第一-第二-第二-第一保持電極的圖形。
12.根據權利要求11的等離子體平板顯示器，其中所述輔助電極共同連接到在兩個相鄰輔助電極之間共享的焊盤，因此使焊盤數量減半，并使對應的輔助波形電壓供給裝置減半。
13.根據權利要求11的等離子體平板顯示器，其中所述第一保持電極共同連接到在兩個相鄰第一保持電極之間共享的焊盤，第二保持電極連接到在兩個相鄰第二保持電極之間共享的焊盤，因此使焊盤數量減半。
14.根據權利要求3的等離子體平板顯示器，其中所述第一和第二保持序列電壓波形供給裝置把電壓波形施加到所述保持序列電極，以在所述第一和第二保持電極之間保持等離子體放電順序，由輔助電壓波形控制放電路徑的位置和形狀，由此提高相關子像素的照明。
15.根據權利要求14的等離子體平板顯示器，其中所述波形供給裝置合作施加電壓波形，在設置時段中消除與所有電極相關的電介質表面上的任何壁電荷；所述地址電壓波形供給裝置與所述第一輔助電壓波形供給裝置合作施加電壓，所施加的電壓選擇性地在所述第一保持電極和第二保持電極之間的受控放電容積中啟動一個放電，并允許在與第一和第二保持電極相關的電介質表面上聚集電荷，聚集的電荷量與在尋址時段中對應于選定子像素的受控放電容積中通常保持的電荷量相同；所述電壓波形供給裝置合作在子像素中的所述第一和第二保持電極之間的受控放電容積中產生預定數量的序列保持放電，其中子像素已經在保持時段中在保持電極的所述相關電介質表面上存儲了電荷。
16.一種等離子體平板顯示器，包括第一透明基底；淀積在所述第一基底上的第一對平行保持序列電極，所述第一對保持序列電極包括第一保持序列電極和第二保持序列電極；淀積在所述第一基底上、平行于所述第一對保持序列電極的至少一個輔助電極，所述輔助電極之一鄰近所述第一對保持序列電極中的所述第一保持序列電極；淀積在所述第一基底上、平行于所述觸發電極的第二對平行保持序列電極，所述第二對保持序列電極包括第一保持序列電極和第二保持序列電極，所述保持序列電極對在所述第一基底上與所述第一保持序列電極對成鏡像取向，使得所述第二對保持序列電極中的所述第一保持序列電極鄰近所述觸發電極中的所述另一個電極；單個公共第一保持序列電極焊盤，電連接到所述第一保持序列電極對中的所述第一保持序列電極和所述第二保持序列電極對中的所述第一保持序列電極，所述第一保持序列電極焊盤適于連接到第一保持序列電壓波形供給裝置，從而使單個供給裝置向兩個所述第一保持序列電極提供第一保持序列電壓波形；由電介質材料形成的電介質層，覆蓋所述保持序列和觸發電極；保護層，覆蓋所述電介質層；嚴密密封到所述第一基底上的第二基底，所述第二基底具有在其鄰近所述第一基底的表面中形成的多個微空穴，所述微空穴與所述第一基底合作限定多個子像素；填充所述微空穴的氣體；淀積在每個微空穴中的熒光材料；和所述第二基底中包含的多個地址電極，每個所述地址電極對應于所述子像素之一。
17.一種操作等離子體平板顯示器的方法，包括以下步驟(a)提供一個等離子體平板顯示器，該顯示器包括第一透明基底；淀積在所述第一基底上的第一對平行保持序列電極，第一對保持序列電極包括第一保持序列電極和第二保持序列電極；淀積在第一基底上、平行于第一對保持序列電極的至少一個輔助電極，輔助電極鄰近第一對保持序列電極中的第一保持序列電極；淀積在第一基底上、平行于觸發電極的第二對平行保持序列電極，第二對保持序列電極包括第一保持序列電極和第二保持序列電極，保持序列電極對在第一基底上與第一保持序列電極對成鏡像取向，使得第二對保持序列電極中的第一保持序列電極鄰近輔助電極；單個公共第一保持序列電極焊盤，電連接到第一保持序列電極對中的第一保持序列電極和第二保持序列電極對中的第一保持序列電極，第一保持序列電極焊盤適于連接到第一保持序列電壓波形供給裝置，從而使單個供給裝置向兩個第一保持序列電極提供第一保持序列電壓波形；由電介質材料形成的電介質層，覆蓋保持序列和觸發電極；保護層，覆蓋電介質層；嚴密密封到第一基底上的第二基底，第二基底具有在其鄰近第一基底的表面中形成的多個微空穴，微空穴與第一基底合作限定多個子像素；填充微空穴的氣體；淀積在每個微空穴中的熒光材料；和第二基底中包含的多個地址電極，每個地址電極對應于子像素之一；(b)在設置時段中向由焊盤連接的對應電極施加第一和第二保持、輔助和地址電壓波形，以造成對應于子單元的受控放電容積的相關電介質表面上的所有壁電荷被設置為適合于“OFF”狀態的值；(c)對于由焊盤連接到對應的第一輔助電極的每個輔助電壓波形供給裝置，順序地在尋址時段中施加第一輔助電壓波形連同地址電壓波形，選擇性地啟動相關的第一和第二保持電極對之間的放電，從而把與對應于所選擇子單元的受控放電容積的所述保持序列電極相關的電介質表面上的壁電荷設置為適合于“ON”狀態的值；和(d)在保持時段期間通過第一和第二保持波形供給裝置施加預定數量的電壓波形，從而以對應于被設置到“ON”狀態的單元中的所述電壓脈沖的順序產生預定數量的放電，由輔助電壓波形供給裝置控制所述放電的位置和形狀。
18.根據權利要求17的方法，其中第一和第二電壓波形的電壓大小相等，相位相反。
19.根據權利要求17的方法，其中由第一輔助波形發生器產生的電壓波形與第一保持電壓波形供給裝置同相，但電壓較小。
20.根據權利要求19的方法，其中由第一輔助波形發生器產生的電壓波形是可調整的，以便得到最佳光輸出和效率。
21.一種操作等離子體平板顯示器的方法，包括以下步驟(a)提供一個等離子體平板顯示器，該顯示器包括第一透明基底；淀積在所述第一基底上的成對平行保持序列電極的陣列，每一個所述成對保持序列電極包括第一保持序列電極和第二保持序列電極；淀積在所述第一基底上、平行并對應于每一個所述成對保持序列電極的輔助電極，至少一個第一輔助電極鄰近每一對保持序列電極中的第一保持序列電極；由電介質材料形成的電介質層，覆蓋保持序列和輔助電極；由電子發射材料形成的進一步保護層，覆蓋所述電介質；嚴密密封到所述第一基底的第二基底，包括在所述第二基底鄰近所述第一基底的表面中形成的微空穴陣列；所述第二基底內包括的多個地址電極，每個所述地址電極與所述保持電極正交并對應于每個所述微空穴，所述微空穴與所述第一基底合作定義多個子像素，每個所述子像素在所述地址電極和具有相關輔助電極的保持序列電極對的交叉處限定一個受控放電容積；淀積在每個微空穴內并與所述地址電極相關的熒光材料；和填充所述微空穴的氣體；(b)在設置時段中向由焊盤連接的對應電極施加第一和第二保持、輔助和地址電壓波形，以造成對應于子單元的受控放電容積的相關電介質表面上的所有壁電荷被設置為適合于“OFF”狀態的值；(c)對于由焊盤連接到對應的第一輔助電極的每個輔助電壓波形供給裝置，順序地在尋址時段中施加第一輔助電壓波形連同地址電壓波形，選擇性地啟動相關的第一和第二保持電極對之間的放電，從而把與對應于所選擇子單元的受控放電容積的所述保持序列電極相關的電介質表面上的壁電荷設置為適合于“ON”狀態的值；和(d)在保持時段期間通過第一和第二保持波形供給裝置施加預定數量的電壓波形，從而以對應于被設置到“ON”狀態的單元中的所述電壓脈沖的順序產生預定數量的放電，由輔助電壓波形供給裝置控制所述放電的位置和形狀。
22.根據權利要求21的方法，其中第一和第二電壓波形的電壓大小相等，相位相反。
23.根據權利要求21的方法，其中由第一輔助波形發生器產生的電壓波形與第一保持電壓波形供給裝置同相，但電壓較小。
24.根據權利要求23的方法，其中由第一輔助波形發生器產生的電壓波形是可調整的，以便得到最佳光輸出和效率。
25.一種等離子體平板顯示器，包括第一透明基底；淀積在所述第一基底上的第一對平行保持序列電極，所述第一對保持序列電極包括第一保持序列電極和第二保持序列電極；淀積在所述第一基底上、平行于所述第一對保持序列電極的至少一個輔助電極，所述輔助電極之一鄰近所述第一對保持序列電極中的所述第一保持序列電極；淀積在所述第一基底上、平行于所述觸發電極的第二對平行保持序列電極，所述第二對保持序列電極包括第一保持序列電極和第二保持序列電極，所述保持序列電極對在所述第一基底上與所述第一保持序列電極對成鏡像取向，使得所述第二對保持序列電極中的所述第一保持序列電極鄰近所述觸發電極中的所述另一個電極；單個公共第一保持序列電極焊盤，電連接到所述第一保持序列電極對中的所述第一保持序列電極的一端，第一保持序列電極的所述另一端連接到所述第二保持序列電極對中的所述第一保持序列電極的對應端；單個公共第二保持序列電極焊盤，電連接到所述第二保持序列電極對中的所述第二保持序列電極的一端，第二保持序列電極的所述另一端連接到所述第一保持序列電極對中的所述第二保持序列電極的對應端；由電介質材料形成的電介質層，覆蓋所述保持序列和觸發電極；保護層，覆蓋所述電介質層；嚴密密封到所述第一基底上的第二基底，所述第二基底具有在其鄰近所述第一基底的表面中形成的多個微空穴，所述微空穴與所述第一基底合作限定多個子像素；填充所述微空穴的氣體；淀積在每個微空穴中的熒光材料；和所述第二基底中包含的多個地址電極，每個所述地址電極對應于所述子像素之一。
26.根據權利要求17的方法，在步驟(d)之后進一步包括以下步驟以擦除所選擇子像素中包含的放電(e)對于由焊盤連接到對應的第一輔助電極的每個輔助電壓波形供給裝置，順序地在尋址時段中施加第一輔助電壓波形連同地址電壓波形，選擇性地啟動相關的第一和第二保持電極對之間的放電，從而把與對應于所選擇子單元的受控放電容積的所述保持序列電極相關的電介質表面上的壁電荷設置為適合于“ON”狀態的值；和(d)在隨后的保持時段期間通過第一和第二保持波形供給裝置施加預定數量的電壓脈沖，從而以對應于被設置到“ON”狀態的單元中的所述電壓脈沖的順序產生預定數量的放電，由輔助電壓波形供給裝置控制所述放電的位置和形狀。
27.根據權利要求21的方法，在步驟(d)之后進一步以下步驟以擦除所選擇子單元中包含的放電(e)對于由焊盤連接到對應的第一輔助電極的每個輔助電壓波形供給裝置，順序地在尋址時段中施加第一輔助電壓波形連同地址電壓波形，選擇性地啟動相關的第一和第二保持電極對之間的放電，從而把與對應于所選擇子單元的受控放電容積的所述保持序列電極相關的電介質表面上的壁電荷設置為適合于“ON”狀態的值；和(d)在隨后的保持時段期間通過第一和第二保持波形供給裝置施加預定數量的電壓脈沖，從而以對應于被設置到“ON”狀態的單元中的所述電壓脈沖的順序產生預定數量的放電，由輔助電壓波形供給裝置控制所述放電的位置和形狀。
28.一種操作平面等離子體顯示器的方法，包括以下步驟(a)提供一個等離子體平板顯示器，該顯示器包括第一透明基底；淀積在第一基底上的第一對平行保持序列電極，第一對保持序列電極包括第一保持序列電極和第二保持序列電極；淀積在第一基底上、平行于第一對保持序列電極的至少一個輔助電極，輔助電極鄰近第一對保持序列電極中的第一保持序列電極；淀積在第一基底上、平行于觸發電極的第二對平行保持序列電極，第二對保持序列電極包括第一保持序列電極和第二保持序列電極，保持序列電極對在第一基底上與第一保持序列電極對成鏡像取向，使得第二對保持序列電極中的第一保持序列電極鄰近輔助電極；單個公共第一保持序列電極焊盤，電連接到第一保持序列電極對中的第一保持序列電極和第二保持序列電極對中的第一保持序列電極，第一保持序列電極焊盤適于連接到第一保持序列電壓波形供給裝置，從而使單個供給裝置向兩個第一保持序列電極提供第一保持序列電壓波形；由電介質材料形成的電介質層，覆蓋保持序列和觸發電極；保護層，覆蓋電介質層；嚴密密封到第一基底上的第二基底，第二基底具有在其鄰近第一基底的表面中形成的多個微空穴，微空穴與第一基底合作限定多個子像素；填充所述微空穴的氣體；淀積在每個微空穴中的熒光材料；和第二基底中包含的多個地址電極，每個地址電極對應于子像素之一；電極被施加以適當的電壓以保持至少一個子像素中建立的等離子體放電；(b)對于由焊盤連接到對應的第一輔助電極的每個輔助電壓波形供給裝置，順序地在尋址時段中施加第一輔助電壓波形連同地址電壓波形，選擇性地啟動相關的第一和第二保持電極對之間的放電，從而把與對應于所選擇子單元的受控放電容積的所述保持序列電極相關的電介質表面上的壁電荷設置為適合于“ON”狀態的值；和(c)在隨后的保持時段期間通過第一和第二保持波形供給裝置施加預定數量的電壓脈沖，從而以對應于被設置到“ON”狀態的單元中的所述電壓脈沖的順序產生預定數量的放電，由輔助電壓波形供給裝置控制所述放電的位置和形狀。
29.一種操作平面等離子體顯示器的方法，包括以下步驟(a)提供一個等離子體平板顯示器，該顯示器包括第一透明基底；淀積在所述第一基底上的成對平行保持序列電極的陣列，每一個所述成對保持序列電極包括第一保持序列電極和第二保持序列電極；淀積在所述第一基底上、平行并對應于每一個所述成對保持序列電極的輔助電極，至少一個第一輔助電極鄰近每一對保持序列電極中的第一保持序列電極；由電介質材料形成的電介質層，覆蓋所述保持序列和輔助電極；由電子發射材料形成的進一步保護層，覆蓋所述電介質；嚴密密封到所述第一基底的第二基底，包括在所述第二基底鄰近所述第一基底的表面中形成的微空穴陣列；所述第二基底內包括的多個地址電極，每個所述地址電極與所述保持電極正交并對應于每個所述微空穴，所述微空穴與所述第一基底合作定義多個子像素，每個所述子像素在所述地址電極和具有相關輔助電極的保持序列電極對的交叉處限定一個受控放電容積；淀積在每個微空穴內并與所述地址電極相關的熒光材料；填充所述微空穴的氣體；電極被施加以適當的電壓以保持至少一個子像素中建立的等離子體放電；(b)對于由焊盤連接到對應的第一輔助電極的每個輔助電壓波形供給裝置，順序地在尋址時段中施加第一輔助電壓波形連同地址電壓波形，選擇性地啟動相關的第一和第二保持電極對之間的放電，從而把與對應于所選擇子單元的受控放電容積的所述保持序列電極相關的電介質表面上的壁電荷設置為適合于“ON”狀態的值；和(c)在隨后的保持時段期間通過第一和第二保持波形供給裝置施加預定數量的電壓脈沖，從而以對應于被設置到“ON”狀態的單元中的所述電壓脈沖的順序產生預定數量的放電，由輔助電壓波形供給裝置控制所述放電的位置和形狀。
全文摘要
一種包括嚴密密封的充氣外殼的等離子體平板顯示器。外殼包括一個頂部玻璃基底,在第一玻璃基底上淀積第一對平行保持序列電極,第一對保持序列電極包括第一保持序列電極和第二保持序列電極。在第一基底上與第一對保持序列電極平行地淀積至少一個輔助電極,輔助電極鄰近第一對保持序列電極中的第一保持序列電極。在第一基底上平行于觸發電極淀積第二對平行保持序列電極,第二對保持序列電極包括第一保持序列電極和第二保持序列電極,并且在第一基底上與第一保持序列電極對成鏡像取向,使得第二對保持序列電極中的第一保持序列電極鄰近輔助電極。單個公共第一保持序列電極焊盤電連接到第一保持序列電極對和第二保持序列電極對中的第一保持序列電極。
文檔編號G09G3/298GK1345018SQ0112378
公開日2002年4月17日 申請日期2001年7月31日 優先權日2000年7月31日
發明者杰里D·謝默霍恩, 奧萊克桑德·什韋德凱 申請人:電等離子體公司