一種等離子平面顯示器的驅動電極結構的制作方法

專利名稱：一種等離子平面顯示器的驅動電極結構的制作方法
技術領域：
本發明是有關于一種等離子體平面顯示器(PDP)，且特別是有關于一種驅動電極結構，用于提高驅動電壓的操作范圍。
背景技術：
由于多媒體的快速發展，使得使用者對外圍的聲光設備要求愈來愈高。傳統上，常用的陰極射線管或稱影像管(Cathode Ray Tube，CRT)類型的顯示器，然而此類顯示器的體積過于龐大，在現今標榜輕、薄、短、小的時代中，已漸不敷需求。
因此，近年來有許多平面顯示器技術相繼被開發出來，如液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)及等離子平面顯示器(Plasma Display Panel，PDP)，已漸漸成為未來顯示器的主流。其中，等離子平面顯示器(PDP)作為全彩顯示裝置而受到極大的矚目，而且等離子平面顯示器(PDP)具有大尺寸的顯示面積，特別適用于大尺寸電視或是戶外的顯示看板。
在彩色PDP中，藉由氣體放電產生紫外線，激發螢光體發射出可見光而形成顯示效果。根據PDP的放電模式，彩色PDP簡單可分為交流型(AC)以及直流型(DC)兩類。在交流型PDP中，在電極上覆蓋有保護層，這使得交流型PDP具有較長的使用壽命以及較高的顯示亮度。因此，在顯示效果、發光效率以及使用壽命上，交流型PDP一般優于直流型PDP。目前在交流型PDP中常使用三電極結構，包含共享電極(Common electrode)、掃描電極(Scan electrode)以及地址電極(Address electrode)。三電極結構為表面放電形式，并且通過施加電壓至側壁表面的地址電極來進行切換或是維持放電。
其中，共通電極與掃描電極位于影像顯示側的基板上，通常為條狀的透明電極，其由透明導電材質所構成，藉以透射顯示光線。透明電極的材料典型是由銦錫氧化物(ITO)所形成，其為氧化銦(In2O3)與氧化錫(SnO2)的混合物。跟金屬相比，透明電極的導電率相對較低，通常會在透明電極上形成一窄小且良好導電度的非透明電極，一般稱為輔助電極(Buselectrode)，以增加其導電度。
在彩色等離子平面顯示器中，利用每一發光單元內壁所涂布的螢光層，將放電形成的紫外線轉換成三原色的色光，比如是紅色(R)、綠色(G)與藍色(B)。其間的放電發光過程中，利用寫入脈沖電壓在透明電極外的保護層表面累積壁電荷進行放電，但由于累積的壁電荷在放電的瞬間就已經結束了，若要使發光單元持續地發光就必須施加維持脈沖電壓，藉以持續不斷地提供放電所需的電荷。
當等離子平面顯示器的放電發光結構采用的藍、紅、綠三原色螢光體時，由于三原色螢光體各具有不同的驅動特性，使得三個顏色發光單元的維持脈沖電壓各具有其驅動范圍。以傳統板狀透明電極與輔助電極結構來驅動時，由于必須兼顧各個顏色發光單元的驅動范圍，故維持脈沖僅能在三個顏色間狹小的重疊部分進行驅動，這使得驅動的穩定性無法提高，限制發光的條件，而且為了穩定地發光，放電發光結構的制作必須更加精確，造成制程裕度受限。因此，如何擴大維持脈沖驅動電壓的操作范圍便成為急需解決的課題。

發明內容
因此本發明的一目的在提供一種等離子平面顯示器的驅動電極結構，在透明電極中設計調整開口，隨著使用不同顏色的螢光體調整透明電極的面積，使得不同顏色的發光單元在相同的維持電壓下，產生不同壁電荷的累積量，拉近使各個顏色的可驅動范圍，以提高維持電壓驅動的操作范圍。
為達到上述目的，本發明提供一種等離子平面顯示器的驅動電極結構，系形成于一基板上，用于驅動成列排列的數個發光單元。此結構至少包括一梳狀電極與一透明電極；其中，梳狀電極具有一主線與數條支線，主線越過成列排列的發光單元，支線則從主線垂直延伸并且位于發光單元之間。透明電極系平行于梳狀電極的主線，并且電性耦接于梳狀電極的支線，透明電極中具有數個調整開口，每一調整開口分別對應于一支線，相鄰的調整開口各向調整開口的間延伸一調整寬度，使調整開口的間的部分透明電極具有一有效電極寬度。
其中，調整寬度是根據發光單元中螢光體的驅動特性來調整，以紅色、藍色與綠色發光單元為例，紅色發光單元的調整寬度大于藍色發光單元的調整寬度，且藍色發光單元的調整寬度大于綠色發光單元的調整寬度。如此，綠色發光單元的有效電極寬度最大，而紅色發光單元的有效電極寬度最小。藉由此調整結構，可以將三種顏色的維持電壓的驅動范圍拉近到接近相同，使維持電壓的可操作范圍提升，有助于增進操作的穩定性。


圖1是繪示本發明的顯示面板的剖面結構示意圖。
圖2是繪示本發明的驅動電極的平面結構示意圖。
圖3是繪示本發明跟傳統驅動電極的維持電壓對照掃瞄電壓的比較圖。
圖中標號說明10 前基板12 透明電極14 梳狀電極142 主線 144 支線16 誘電層18 保護層20 后基板22 地址電極24 阻隔壁26a、26b、26c 螢光體28 誘電層200、202、204、206 調整開口300 發光單元具體實施方式
本發明提供一種等離子平面顯示器的驅動電極結構，在透明電極中設計調整開口，隨著發光單元中螢光體的驅動特性調整開口寬度，改變透明電極的面積，來調整不同顏色發光單元中保護層表面所累積的壁電荷，如此可拉近三種基色的驅動范圍，藉此擴大維持電壓的操作范圍。
圖1繪示本發明的一實施例的顯示面板的剖面結構示意圖。請參照圖1，本發明的等離子平面顯示器的顯示面板至少包括一前基板10與一后基板20，一般均為玻璃基板，比如是鈉玻璃(soda lime glass)基板或是高應變點玻璃基板。在后基板20上形成有數條平行排列的地址電極(Addresselectrode)22，一般由銀(Ag)或鋁(Al)等高導電性材質所構成。在后基板20上形成有一誘電層28，用來覆蓋地址電極22，誘電層28比如是由低熔點的玻璃所形成。在誘電層28上形成有數條平行排列的阻隔壁24，并且分別放置在地址電極22之間。當然，在此僅作舉例說明，并不限定圖1所示的條狀的阻隔壁24，亦可使用各種不同的阻隔壁結構，用來分隔出發光單元所需的放電空間。
在前基板10的內側，形成有數對導電電極，位于每一列發光單元上，且跟地址電極相垂直，分別作為共通電極與掃瞄電極，即為圖中所示的X電極與Y電極，以構成每個發光單元所需的電極結構。每一對導電電極包括一對透明電極12并搭配有一對梳狀電極14，且其上依序覆蓋有誘電層16與保護層18，其中透明的保護層18通常由氧化鎂(MgO)所形成，是用來保護導電電極，避免導電電極在放電過程中受到破壞，藉以延長導電電極的使用壽命。
在阻隔壁24之間涂布有三種基色發光所需的螢光體26a、26b、26c，利用此三種基色的發光單元構成劃素。目前最常使用的螢光體由紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)三色系所構成，當然本發明亦可使用其它基色的螢光體。以RGB三色為例，紅色螢光體比如可使用硼酸釔釓:鉺((Y，Gd)BO3:Eu)，綠色螢光體比如可使用硫酸鋅:錳(Zn2SiO4:Mn)，而藍色螢光體比如可使用鋁酸鋇鎂:鉺(BaMgAl10O17:Eu2+)作為螢光材質。通過前后基板10、20交錯的電極在發光單元中放電所產生的紫外線照射螢光體26a、26b、26c而放射出紅、綠、藍三色光，并藉此三基色混成所需的顏色。
由于傳統的透明電極與輔助電極是呈帶狀結構，在驅動時每個基色各有其驅動范圍，使其重疊范圍縮小，造成可操作范圍狹小，以致傳統的電極結構在操作時受到極大的限制。本發明提供一種改進的電極結構，可擴大驅動電壓的可操作范圍，增進產品的穩定性。圖2繪示本發明的驅動電極的平面結構示意圖，本發明的驅動電極位于前基板的內側，并以對稱方式排列。請參照圖2，驅動電極包括一梳狀電極14以及一透明電極12。對于三電極結構而言，在發光單元的相反兩側分別設置一對透明電極12以及一對梳狀電極14。其中，成對的梳狀電極14位于發光單元的兩側，以對稱方式排列，跟底下的阻隔壁24交錯分隔出成列的發光單元300。相鄰的發光單元300中分別涂布三種基色的螢光體R、G、B，構成每個劃素單元。
每一梳狀電極14包含主線142，越過成列排列的發光單元300，主線142是連接至一信號供應電路(未顯示)，來控制特定發光單元的發光與否。從主線142上垂直延伸出數條支線144，這些支線144位于發光單元300的間，亦即對準底下的阻隔壁24，因此不透明的支線144不會遮蔽自發光單元300內所放射出來的光線。主線142與支線144由不透明的高導電性材質所構成，包括鋁、鈷、銀、鉬、鉻、鉭、鎢、鐵、銅等及其合金，而且較佳是由導電性抗反射材料所構成，比如是黑銀。支線144的末端趨近于發光單元300中間的放電中心，在放電時有助于使發光單元300內所產生的電場變得更加均勻，以此獲得更均勻的放射光線。
在每對梳狀電極14之間形成有一對透明電極12，此透明電極12是由透明導電材料所構成，一般比如由銦錫氧化物(ITO)或是銦鋅氧化物(IZO)等所形成。透明電極12是與梳狀電極14并行連接，較佳是只跟梳狀電極14的支線144連接，不與主線142接觸，如此可使用較小面積的透明電極12，可減少透明電極12處所產生的寄生電容。
本發明在透明電極12中形成數個調整開口200，包含開口202、204、206，來調整個別發光單元300中有效電極寬度。如圖2所示，調整開口200對準梳狀電極14的支線144，每個調整開口200相對于鄰近的發光單元300各自具有一個調整寬度a、b、c。以RBG三色系為例，在紅色發光單元R中，鄰近的兩個調整開口202與206在紅色發光單元R中具有調整寬度c，因此在其中的透明電極12的有效電極寬度Wc為發光單元寬度W減去兩側的調整寬度c。同樣類似地，在綠色發光單元G中，鄰近的調整開口202與204在靠近綠色發光單元G的一側具有調整寬度a，所以在其中的有效電極寬度Wa為W-2a。在藍色發光單元B中，有效電極寬度Wb則為W-2b。其中，有效電極寬度Wa、Wb、Wc是根據螢光體的驅動特性來改變。以RGB三色系為例，其驅動困難度為綠色＞藍色＞紅色，所以調整寬度的設計系為c＞b＞a，因此有效電極寬度Wa＞Wb＞Wc。在放電發光時，進行充放電的過程中，壁電荷在透明電極12底下的保護層18表面累積，而且壁電荷的累積量隨有效電極寬度Wa、Wb、Wc成正比，藉此可調整充放電時所需的驅動電壓。
利用調整開口202、204、206改變有效電極寬度Wa、Wb、Wc最佳表現在于擴大驅動電壓的操作范圍，尤其是在于改善維持電壓的可操作范圍，使維持電壓有更大的操作空間，讓發光單元的放電發光動作更加穩定。圖3繪示本發明的驅動電極結構跟傳統帶狀驅動電極結構的比較關系圖。請參照圖3，一般在等離子平面顯示器中是利用寫入脈沖電壓，或稱為掃瞄電壓，來決定某特定發光單元的發光與否。當在某一特定發光單元施加寫入脈沖電壓進行放電發光時，由于累積的壁電荷在放電瞬間就已經消耗完畢，必須施加維持脈沖電壓，或稱為維持電壓，以持續不斷地提供放電發光所需的電荷。由于紅、綠、藍三色螢光體各具有不同的驅動特性，因此在施加掃瞄電壓的后所施加的維持電壓，會隨著不同顏色的驅動特性而呈現出不同的驅動電壓范圍。如圖3所示，對綠色螢光體所施加的維持電壓必須在最大電壓與最小電壓的間，方能使發光單元繼續放電發光，若超出此驅動范圍就會容易無法發光而形成壞點。同樣地紅色螢光體亦有其驅動范圍，但是相對于綠色螢光體便略微降低，因此真正可驅動操作范圍僅在紅色的最大電壓與綠色的最小電壓之間，這使得可驅動操作范圍極為狹小，而無法提升維持電壓在操作時的穩定性。等離子平面顯示器在正常使用狀況下，此可驅動操作范圍會隨使用時間增加而縮小，造成產品的壽命縮短。
本發明通過調整開口202、204、206調整在三個顏色發光單元RGB中的有效電極寬度Wa、Wb、Wc。傳統的帶狀驅動電極結構，其每個發光單元的有效電極寬度均為相同，因此無法改變其驅動電壓。本發明則可通過透明電極12中的調整開口202、204、206調整有效電極寬度Wa、Wb、Wc，使各個發光單元RGB形成不同的壁電荷累積量。由于紅色發光單元R的有效電極寬度Wc最小，可藉此提高其驅動范圍，如圖3所示，紅色的維持電壓位移，最大電壓與最小電壓均向上提升，向綠色的維持電壓接近，因此紅色與綠色維持電壓的重疊范圍增加了差距d。同樣地，藍色發光單元B的維持電壓亦向上提升跟綠色接近，此時紅、綠、藍三色的維持電壓驅動范圍幾近相同，所以就可以獲得最大的可驅動操作范圍。
當進行持續發光操作時，施加固定的維持電壓于紅、綠、藍色發光單元，本發明利用調整開口202、204、206來調整紅、綠、藍三色的維持電壓驅動范圍，使重疊部分增加，以此提升維持電壓的可操作范圍。如此一來，不僅可以改善放電發光的穩定性，而且更可以增加等離子平面顯示器的使用壽命。另外，在電路控制設計上的靈活性以及制作發光單元的制程裕度均可提升。
綜上所述，利用本發明的驅動電極結構，可以根據螢光體的驅動特性，調整透明電極上的有效電極寬度，提升維持電壓的可操作范圍，以此可以改善放電發光的穩定性，并且增加顯示面板的使用壽命，以及提升制程裕度。
權利要求
1.一種等離子平面顯示器的驅動電極結構，該驅動電極形成于一基板上，用以驅動成列排列的數個發光單元，該驅動電極結構至少包含一梳狀電極，具有一主線以及數個支線，該主線越過所述的發光單元，且該些支線從該主線垂直延伸并且位于該些發光單元之間；以及一透明電極，平行于該梳狀電極的主線，并且電性耦接于該梳狀電極的支線，該透明電極中具有數個調整開口，每一調整開口對應對準于支線，相鄰的該些調整開口各向調整開口的間延伸一調整寬度，使該些調整開口之間的部分該透明電極具有一有效電極寬度。
2.如權利要求1所述的驅動電極結構，其特征是，所述的梳狀電極由導電抗反射性材料所構成。
3.如權利要求1所述的驅動電極結構，其特征是，所述的梳狀電極的材料選自于由鋁、鈷、銀、鉬、鉻、鉭、鎢、鐵、銅及其組合所組成的族群之一。
4.如權利要求1所述的驅動電極結構，其特征是，所述的調整寬度依位于該些調整開口之間發光單元內的一螢光體的驅動特性來調整。
5.如權利要求4所述的驅動電極結構，其特征是，所述的螢光體包括紅色螢光體、綠色螢光體與藍色螢光體，且其中紅色螢光體的調整寬度大于藍色螢光體的調整寬度，且藍色螢光體的調整寬度大于綠色螢光體的調整寬度。
6.如權利要求5所述的驅動電極結構，其特征是，具有紅色、藍色與綠色螢光體的發光單元的維持電壓的驅動范圍大致相同。
7.一種等離子平面顯示器的驅動電極結構，該驅動電極形成于一基板上，該基板上規劃有成列排列的數個畫素，每一畫素至少具有第一、第二與第三發光單元，且該驅動電極結構用以驅動該些發光單元，該驅動電極結構至少包含一梳狀電極，具有一主線以及數個支線，該主線越過該些發光單元，且該些支線從該主線垂直延伸并且位于該些發光單元的間；以及一透明電極，平行于該梳狀電極的該主線，并且電性耦接于該梳狀電極的該些支線，該透明電極中具有數個調整開口，每一調整開口對應對準于該支線，且每一調整開口向該第一、第二、第三發光單元分別延伸第一、第二、第三調整寬度。
8.如權利要求7所述的驅動電極結構，其特征是，所述的梳狀電極由導電抗反射性材料所構成。
9.如權利要求7所述的驅動電極結構，其特征是，所述的梳狀電極的材料選自于由鋁、鈷、銀、鉬、鉻、鉭、鎢、鐵、銅及其組合所組成的族群之一。
10.如權利要求7項所述的驅動電極結構，其特征是，所述的第一、第二與第三發光單元分別具有紅色、藍色與綠色螢光體，且其中第一調整寬度大于第二調整寬度，且第二調整寬度大于第三調整寬度。
11.一種等離子平面顯示器的驅動電極結構，該驅動電極形成于一基板上，該基板上規劃有成列排列的數個畫素，每一畫素至少具有紅色、藍色與綠色發光單元，且該驅動電極結構用以驅動該些發光單元，該結構至少包含一對梳狀電極，系成對稱排列，每一梳狀電極具有一主線以及復數個支線，該對主線位于該些發光單元的兩側，越過該些發光單元，且該每一支線從該對主線向中間垂直延伸并且位于該些發光單元的間；以及一對透明電極，位于該對主線的間且平行于該對主線，該對透明電極分別電性耦接于該對梳狀電極的該些支線，該對透明電極中具有數個調整開口，每一調整開口對應對準于該支線，且每一調整開口向該紅色、藍色、綠色發光單元分別延伸第一、第二、第三調整寬度。
12.如權利要求11所述的驅動電極結構，其特征是，所述的梳狀電極由導電抗反射性材料所構成。
13.如權利要求11所述的驅動電極結構，其特征是，所述的梳狀電極的材料選自于由鋁、鈷、銀、鉬、鉻、鉭、鎢、鐵、銅所組成的族群之一及其組合。
14.如權利要求11所述的驅動電極結構，其特征是，所述的第一調整寬度大于第二調整寬度，且第二調整寬度大于第三調整寬度。
全文摘要
一種等離子平面顯示器的驅動電極結構，用以提高驅動電壓操作范圍。在透明電極連接于梳狀電極分支的位置設計調整開口，隨著不同發光單元中熒光體的驅動特性，調整各個發光單元中透明電極的面積，以提高維持電壓驅動的操作范圍。
文檔編號H01J17/04GK1710695SQ20041006280
公開日2005年12月21日 申請日期2004年6月16日 優先權日2004年6月16日
發明者黃文榮, 高旭彬, 陳右儒, 鄭景中, 沈彥廷 申請人:中華映管股份有限公司