專(zhuān)利名稱(chēng)：等離子體顯示板的保護(hù)膜以及它的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及等離子體顯示板，特別涉及等離子體顯示板的保護(hù)膜以及它的制造方法，該保護(hù)膜適于減少地址周期的抖動(dòng)值。
背景技術(shù)：
通常，等離子體顯示板(PDP)利用根據(jù)惰性混合氣體(比如He+Xe，Ne+Xe或He+Ne+Xe)放電產(chǎn)生的紫外射線激勵(lì)和輻射磷材料，以便借此顯示圖畫(huà)。這樣的PDP易于被制造成薄膜和大尺寸的類(lèi)型。而且，由于近來(lái)的技術(shù)發(fā)展，PDP提供了很優(yōu)良的圖畫(huà)質(zhì)量。
參考圖1，常規(guī)三電極的放電單元，AC表面放電PDP包括維持電極對(duì)，其具有設(shè)置在上層基片1上的掃描電極Y和維持電極Z，以及以垂直于維持電極對(duì)的方式在下層基片2上設(shè)置的地址電極X。
掃描電極Y和維持電極Z的每個(gè)包括透明電極和其上的金屬總線電極。
在上層基片1上設(shè)置有掃描電極Y和維持電極Z，安置了上介電層6和MgO保護(hù)膜7。MgO保護(hù)膜7起到保護(hù)放電產(chǎn)生的微粒濺射的作用，以及增強(qiáng)二次電子的發(fā)射效應(yīng)。
下電介質(zhì)層4形成在下層基片2上，并以覆蓋地址電極X的方式設(shè)置地址電極X。在下電介質(zhì)層4的上面垂直的形成阻擋肋條3。磷材料5被涂層在下電介質(zhì)層4和阻擋肋條3的表面上。
通過(guò)密封劑的裝置(未顯示)將上層基片1結(jié)合到下層基片。而諸如He+Xe，Ne+Xe或He+Ne+Xe之類(lèi)的惰性混合氣體被注入設(shè)置在上層基片1，下層基片2和阻擋肋條3中的放電空間中。
這種PDP進(jìn)行一個(gè)幀的時(shí)分驅(qū)動(dòng)，該幀被分成具有不同的發(fā)射頻率和采用尋址顯示分離(ADS)系統(tǒng)的各種子場(chǎng)，其中一個(gè)尋址被分離顯示，以便實(shí)現(xiàn)圖畫(huà)的灰度等級(jí)。每個(gè)子場(chǎng)再被分成用于初始化全部場(chǎng)的復(fù)位周期，用于選擇掃描線和從選擇的掃描線中選擇單元的地址周期，和用于根據(jù)放電頻率表示灰度的維持周期。復(fù)位周期被分成提供上升斜坡波形的建立(set-up)間隔，和提供下降斜坡波形的關(guān)閉(set-down)間隔。
例如，當(dāng)它打算顯示256灰度的圖畫(huà)時(shí)，一幀等于1/60秒(也就是16.67msec)的間隔被分成SF1-SF8的8個(gè)子場(chǎng)，如圖2所示。8個(gè)子場(chǎng)SF1-SF8的每個(gè)被分成復(fù)位周期，地址周期和維持周期，如上所述。這里，對(duì)于每個(gè)子場(chǎng)，每個(gè)子場(chǎng)的復(fù)位周期和地址周期是相同的，而維持周期和分配到它的維持脈沖數(shù)在每個(gè)子場(chǎng)上隨2n的比率增加(其中n＝0，1，2，3，4，5，6和7)。
圖3和4顯示了圖1所示的PDP的驅(qū)動(dòng)波形。
參考圖3，該P(yáng)DP被分成用于它的驅(qū)動(dòng)的復(fù)位周期，地址周期和維持周期。
在復(fù)位周期中，將上升斜坡波形Ramp-up(斜坡上升)施加到建立間隔SU中的所有掃描電極Y。在上升斜坡波形Ramp-up的幫助下，在全部場(chǎng)的單元內(nèi)產(chǎn)生放電。通過(guò)這種建立放電，正墻壁電荷被累積在地址電極X和維持電極Z上，同時(shí)負(fù)墻壁電荷被累積在掃描電極Y上。
在建立放電之后，從低于上升斜坡波形Ramp-up的峰值電壓的正電壓下降的下降斜坡波形Ramp-down(斜坡下落)被同時(shí)施加到掃描電極Y。下降斜坡波形Ramp-down引起單元內(nèi)的弱消除放電以消除過(guò)多形成的墻壁電荷部分。借助于關(guān)閉放電，足以產(chǎn)生穩(wěn)定地址放電的墻壁電荷被均勻地留在單元內(nèi)。
在地址周期中，負(fù)掃描脈沖掃描被順序的施加到掃描電極Y，并且，與此同時(shí)，與掃描脈沖掃描同步，正數(shù)據(jù)脈沖data(數(shù)據(jù))被施加到地址電極X。掃描脈沖scan(掃描)和數(shù)據(jù)脈沖data(數(shù)據(jù))之間的電壓差被加到復(fù)位周期中產(chǎn)生的墻壁電壓上，借此產(chǎn)生提供了數(shù)據(jù)脈沖數(shù)據(jù)的單元內(nèi)的地址放電。當(dāng)施加的維持電壓通過(guò)地址放電在選擇的單元內(nèi)形成時(shí)，墻壁電荷足以引起放電。
同時(shí)，在整個(gè)關(guān)閉間隔和地址周期過(guò)程中，將正直流電壓Zdc施加到維持電極Z。直流電壓Zdc引起維持電極Z和掃描電極Y之間的關(guān)閉放電，并建立維持電極Z和掃描電極Y之間的或者維持電極Z和地址電極X之間的電壓差，以便在地址周期中在掃描電極Y和維持電極Z之間不進(jìn)行強(qiáng)放電。
在維持周期中，維持脈沖sus被交替的施加到掃描電極Y和維持電極Z。接著，由地址放電選擇的單元內(nèi)的墻壁電壓被累加到維持脈沖sus，借此產(chǎn)生維持放電，也就是無(wú)論何時(shí)施加維持脈沖sus的掃描電極Y和維持電極Z之間的顯示放電。
僅在維持放電被完成之后，具有小脈沖寬度的矩形波形ers1和ers2以及具有低電壓電平的斜坡波形ers3被施加到維持電極Z作為消除信號(hào)，用于消除單元內(nèi)的電荷。如果該消除信號(hào)ers1，ers2和ers3被施加在單元內(nèi)，則出現(xiàn)消除放電，以便借此消除由維持放電產(chǎn)生的和留下的墻壁電荷。
圖4所示的驅(qū)動(dòng)波形不同于圖3所示的驅(qū)動(dòng)波形，其中，在復(fù)位周期中施加的初始化波形應(yīng)該是交替的施加到掃描電極Y和維持電極Z的矩形波rst1，rst2和rst3和上升斜坡波形Ramp-up。此外，在地址周期和維持周期中施加到每個(gè)電極X，Y和Z的信號(hào)實(shí)質(zhì)上等同于圖3所示的信號(hào)。
為了實(shí)現(xiàn)高圖畫(huà)質(zhì)量，這種PDP需要高清晰度，高亮度，高對(duì)比率和低輪廓(contour)噪聲等等。此外，為了實(shí)現(xiàn)高圖畫(huà)質(zhì)量，PDP確保ADS驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的適當(dāng)?shù)牡刂分芷凇Ｓ捎诒粧呙璧木€數(shù)隨著PDP開(kāi)發(fā)成較高的清晰度/較高的分辨率而增加，地址周期被加長(zhǎng)和維持周期的保證變?yōu)槔щy。例如，當(dāng)存在480掃描線時(shí)；需要每條線3μs的掃描時(shí)間；單個(gè)掃描系統(tǒng)，其中從第一掃描線開(kāi)始，掃描線被順序的掃描，直到采用最后的線；并且作出驅(qū)動(dòng)，把一幀分成八個(gè)子場(chǎng)，一幀內(nèi)需要的地址周期變?yōu)槎嘤?80×3μs×8＝13ms。這樣，一幀內(nèi)維持周期中分配的時(shí)間變?yōu)?16.67ms-13ms)，這是絕對(duì)不夠充分的。必須減少掃描時(shí)間以便分配一個(gè)時(shí)間多于該不充分的維持周期，但是它難于減少地址周期，因?yàn)楦鶕?jù)地址放電考慮到抖動(dòng)，掃描脈沖的寬度被基本上定義了。該抖動(dòng)是基于地址放電產(chǎn)生的放電延遲時(shí)間。對(duì)于每個(gè)子場(chǎng)該抖動(dòng)具有一些差別并根據(jù)驅(qū)動(dòng)具有確定的范圍。由于掃描脈沖包括這樣的抖動(dòng)值，掃描脈沖寬度的脈沖變?yōu)檩^長(zhǎng)。因此，由于隨著抖動(dòng)值變長(zhǎng)，該地址周期也變長(zhǎng)，難于實(shí)現(xiàn)高圖畫(huà)質(zhì)量。
抖動(dòng)值易于隨著溫度或PDP的附近溫度的降低而大大增加。這就迫使PDP在低溫上做出不穩(wěn)定的地址放電。因此，由于出現(xiàn)誤寫(xiě)引起的單元選擇失敗而在顯示的畫(huà)面上出現(xiàn)黑噪聲，損壞了環(huán)境對(duì)照能力。
在這期間，日本專(zhuān)利公開(kāi)Gazette No.2001-135238已經(jīng)建議了一種PDP，其中PDP內(nèi)密封的放電氣體中的Xe的含量被增加成多于5％，借此相對(duì)于常規(guī)的低密度Xe顯示板來(lái)說(shuō)，允許較高的驅(qū)動(dòng)電壓和更高的亮度。然而，隨著Xe的含量變高，高密度Xe顯示板具有較高的地址周期的抖動(dòng)值。因此，由于該地址周期的抖動(dòng)值就難于實(shí)現(xiàn)高密度Xe顯示板。
對(duì)地址周期的抖動(dòng)值有最大影響的一個(gè)因素是保護(hù)薄膜7的二次電子發(fā)射特性。由于隨著保護(hù)薄膜7的二次電子發(fā)射效率的變高，抖動(dòng)被大大減小，并因此通過(guò)減少的抖動(dòng)值來(lái)減少掃描脈沖的脈沖寬度，它能夠縮短地址周期。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供等離子體顯示板的保護(hù)薄膜和它的制造方法，從而適用于減少地址周期的抖動(dòng)值。
為了實(shí)現(xiàn)發(fā)明的這些和其他的目的，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的等離子體顯示板的保護(hù)薄膜包括氧化鎂(MgO)的主要成分和添加了少于500ppm的硅(Si)。
在保護(hù)薄膜中，增加的硅的含量最好是大約20ppm-300ppm。
該保護(hù)薄膜進(jìn)一步包括添加少于50ppm的鈣(Ca)，少于50ppm的鐵(Fe)，少于250ppm的鋁(Al)，少于5ppm的鎳(Ni)，少于5ppm的鈉(Na)和少于5ppm的鉀(K)。
這里，包含多于5％的氙(Xe)的放電氣體被密封在等離子體顯示板內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)方面的等離子體顯示板的保護(hù)薄膜的制造方法，該方法包括步驟，形成具有氧化鎂(MgO)的主要成分和添加少于500ppm的硅(Si)的保護(hù)薄膜。
在該方法中，通過(guò)真空沉淀處理，保護(hù)薄膜被形成在等離子體顯示板上。
另外，通過(guò)化學(xué)汽相淀積(CVD)，電子束處理，離子鍍和濺射的任何一種處理，在等離子體顯示板上形成保護(hù)薄膜。
這里，增加的硅的含量?jī)?yōu)選的是大約20ppm-300ppm。
該保護(hù)薄膜進(jìn)一步包括添加少于50ppm的鈣(Ca)，少于50ppm的鐵(Fe)，少于250ppm的鋁(Al)，少于5ppm的鎳(Ni)，少于5ppm的鈉(Na)和少于5ppm的鉀(K)。
該方法進(jìn)一步包括步驟，將包含多于5％的氙(Xe)的放電氣體密封在等離子體顯示板內(nèi)。


結(jié)合參考附圖，根據(jù)下面詳細(xì)描述的本發(fā)明的實(shí)施例，本發(fā)明的這些和其他的目的將顯而易見(jiàn)，其中圖1是透視圖，顯示了常規(guī)的三電極，AC表面放電等離子體顯示板(PDP)的放電單元結(jié)構(gòu)；圖2示例了用于實(shí)現(xiàn)256灰度的具有8-比特缺省代碼的幀結(jié)構(gòu)；圖3是用于驅(qū)動(dòng)常規(guī)PDP的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的波形圖；圖4是用于驅(qū)動(dòng)常規(guī)PDP的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的另一個(gè)例子的波形圖；圖5顯示了按照本發(fā)明實(shí)施例的根據(jù)PDP保護(hù)薄膜中的硅(Si)含量的抖動(dòng)值的變化圖；圖6顯示了按照本發(fā)明實(shí)施例的根據(jù)PDP保護(hù)薄膜中的氙(Xe)和硅(Si)含量的抖動(dòng)值的變化圖。
具體實(shí)施例方式
參考圖5，按照本發(fā)明的實(shí)施例的PDP的保護(hù)薄膜具有MgO的主成分，并包括濃度被設(shè)置在抖動(dòng)最小化的范圍內(nèi)的少量的Si。在圖5中，垂直軸表示抖動(dòng)值(μs)，和水平軸表示Si的含量(Wt.ppm)。
按照本發(fā)明實(shí)施例的保護(hù)薄膜通過(guò)真空沉淀技術(shù)形成在上層基片上，比如化學(xué)汽相淀積(CVD)，離子鍍和濺射等等。
當(dāng)按照本發(fā)明實(shí)施例的保護(hù)薄膜使用真空沉淀技術(shù)時(shí)，具有添加少量Si的各種方法?？梢酝ㄟ^(guò)單個(gè)源通過(guò)添加少量Si到源材料和目標(biāo)上等等(此后稱(chēng)作“源材料”)用于真空沉淀來(lái)沉淀保護(hù)薄膜。可替換的，硅(Si)可以通過(guò)使用現(xiàn)存的MgO和Si作為源被添加到保護(hù)薄膜。在此情況下，通過(guò)調(diào)整施加到硅源的功率可以控制Si的含量。這里，通過(guò)海水或未加工的鎂來(lái)準(zhǔn)備源材料，其中MgO的成分多于99.5wt％。在此情況下，少于300ppm的鈣(Ca)、少于500ppm的鐵(Fe)、少于250ppm的鋁(Al)、少于5ppm的鎳(Ni)、少于5ppm的鈉(Na)和少于5ppm的鉀(K)能被包含成雜質(zhì)。此外，增加少于5000ppm的硅(Si)，如下表1所示。換句話說(shuō)，用于提高保護(hù)薄膜的二次電子發(fā)射特性的少量的硅(Si)被包括在源材料中，如下表1所示。
表1

通過(guò)這樣的保護(hù)薄膜沉淀方法，MgO保護(hù)薄膜被沉淀在設(shè)置有維持電極對(duì)Y和Z以及電介質(zhì)層的PDP的上層基片上。通過(guò)這樣的沉淀處理在PDP上層基片上形成保護(hù)薄膜，并添加了少量的Si，稍微包含接近100wt％的氧化鎂(MgO)和少于500ppm的硅(Si)，用于提高保護(hù)薄膜的二次電子發(fā)射特性，如下表2所示。
表2

可替換的，PDP上形成的保護(hù)薄膜可以包含添加少于50ppm的鈣(Ca)、少于50ppm的鐵(Fe)、少于250ppm的鋁(Al)、少于5ppm的鎳(Ni)、少于5ppm的鈉(Na)和少于5ppm的鉀(K)。
在上面的表1和2中，實(shí)際形成在PDP上的保護(hù)薄膜中的源材料的含量和硅(Si)的含量的減少導(dǎo)致根據(jù)沉淀處理來(lái)控制處理參數(shù)。例如，如果沉淀設(shè)備內(nèi)的壓力被提高或者PDP的基片和源材料之間的距離被增加，則相對(duì)于源材料來(lái)說(shuō)，形成在PDP的基片上的保護(hù)薄膜的硅含量被大大減少。
硅(Si)被少量的加到氧化鎂(MgO)中，借此起到補(bǔ)償MgO結(jié)晶中氧氣真空缺陷的作用和補(bǔ)償由于雜質(zhì)造成的保護(hù)薄膜的二次電子發(fā)射效率的惡化。換句話說(shuō)，當(dāng)通過(guò)真空沉淀形成保護(hù)薄膜時(shí)，跟隨著處理過(guò)程中所需要的結(jié)晶缺陷和雜質(zhì)，比如鈣(Ca)、鐵(Fe)、鋁(Al)、鎳(Ni)、鈉(Na)和鉀(K)，從源材料輸入而作為引起電子發(fā)射特性惡化的因素。而硅(Si)補(bǔ)償了由于結(jié)晶缺陷和雜質(zhì)引起的二次電子發(fā)射特性的惡化，借此減少了地址周期的抖動(dòng)值。
從圖5能看到，這種添加的硅(Si)能減少地址周期的抖動(dòng)值。然而，如果硅(Si)的含量被增加超過(guò)確定的值，則抖動(dòng)易于被增加。因此，期望硅(Si)具有一定范圍的含量，應(yīng)該是被加到保護(hù)薄膜中而能夠最小化抖動(dòng)。為此，硅(Si)的含量應(yīng)能根據(jù)其它雜質(zhì)的含量和沉淀?xiàng)l件等等來(lái)改變，但被加到保護(hù)薄膜中的硅(Si)的最佳含量?jī)?yōu)選的是大約20ppm-300ppm。
圖5所示的抖動(dòng)特性已經(jīng)通過(guò)把驅(qū)動(dòng)波形提供給PDP而獲得，并然后根據(jù)尋址單個(gè)單元來(lái)測(cè)量產(chǎn)生的光波形。已經(jīng)使用了以此實(shí)驗(yàn)把線圖形的低灰度當(dāng)作一種測(cè)量圖形，以便最小化激發(fā)(priming)效應(yīng)。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)單獨(dú)進(jìn)行了幾十次，同時(shí)改變PDP內(nèi)密封的放電氣體的類(lèi)型，該膜添加了硅(Si)的保護(hù)薄具有改進(jìn)的二次電子發(fā)射特性，而與放電氣體的類(lèi)型無(wú)關(guān)。
圖6顯示了保護(hù)薄膜的抖動(dòng)特性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在PDP中對(duì)保護(hù)薄膜添加硅(Si)，用高密度Xe放電氣體密封，該氣體包含多于5％的氙(Xe)。
從圖6能看到，當(dāng)其中密封了高密度Xe的放電氣體的PDP的保護(hù)薄膜具有氧化鎂(MgO)的主要成分和添加少于300ppm的硅(Si)時(shí)，則地址周期的抖動(dòng)值顯示很低的程度，接近小于0.6μs。
因此，如果將按照本發(fā)明的保護(hù)薄膜應(yīng)用于高密度Xe顯示板，則變?yōu)槟軌颢@得高亮度和高速驅(qū)動(dòng)以及實(shí)現(xiàn)高分辨率，并提高對(duì)外部溫度的對(duì)抗能力。
如上所述，按照本發(fā)明，硅被添加到保護(hù)薄膜以提高保護(hù)薄膜的二次電子發(fā)射特性，借此減少地址周期的抖動(dòng)。作為結(jié)果，在短時(shí)間內(nèi)作出PDP中的穩(wěn)定的地址操作，以便能夠獲得穩(wěn)定的和有效的地址操作，即使是在低溫環(huán)境中。而且，按照本發(fā)明，通過(guò)減少地址周期確保了足夠的維持周期，并且能夠增加子場(chǎng)數(shù)以便減少輪廓噪聲，從而變?yōu)槟軌驅(qū)崿F(xiàn)高圖畫(huà)質(zhì)量。
盡管通過(guò)上述的附圖所示的實(shí)施例已經(jīng)解釋了本發(fā)明，但應(yīng)該明白，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)并不限于這些實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明的精神情況下可以作出各種改變和修改。因此，只有通過(guò)所附權(quán)利要求和它們的等效物來(lái)確定本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種等離子體顯示板的保護(hù)薄膜，包括氧化鎂(MgO)的主要成分并添加少于500ppm的硅(Si)。
2.如權(quán)利要求1所述的保護(hù)薄膜，其中所增加的硅的含量?jī)?yōu)選是大約20ppm-300ppm。
3.如權(quán)利要求1所述的保護(hù)薄膜，其中所述保護(hù)薄膜進(jìn)一步包括添加少于50ppm的鈣(Ca)、少于50ppm的鐵(Fe)、少于250ppm的鋁(Al)，少于5ppm的鎳(Ni)，少于5ppm的鈉(Na)和少于5ppm的鉀(K)。
4.如權(quán)利要求1所述的保護(hù)薄膜，其中將包含多于5％的氙(Xe)的放電氣體密封在等離子體顯示板內(nèi)。
5.一種制造等離子體顯示板的保護(hù)薄膜的方法，該方法包括步驟形成具有氧化鎂(MgO)的主要成分和添加少于500ppm的硅(Si)的保護(hù)薄膜。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述保護(hù)薄膜通過(guò)真空沉淀處理形成在等離子體顯示板上。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其中通過(guò)化學(xué)汽相淀積(CVD)，電子束處理，離子鍍和濺射中的一種處理，在等離子體顯示板上形成保護(hù)薄膜。
8.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所添加的硅的含量?jī)?yōu)選的是大約20ppm-300ppm。
9.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述保護(hù)薄膜進(jìn)一步包括添加少于50ppm的鈣(Ca)、少于50ppm的鐵(Fe)、少于250ppm的鋁(Al)、少于5ppm的鎳(Ni)、少于5ppm的鈉(Na)和少于5ppm的鉀(K)。
10.如權(quán)利要求5所述的方法，進(jìn)一步包括步驟，在等離子體顯示板內(nèi)密封包含多于5％的氙(Xe)的放電氣體。
全文摘要
一種等離子體顯示板的保護(hù)薄膜和它的制造方法，它適用于減少地址周期的抖動(dòng)值。在保護(hù)薄膜和它的制造方法中，在等離子體顯示板上形成了具有氧化鎂(MgO)的主要成分和添加少于500ppm的硅(Si)的保護(hù)薄膜。
文檔編號(hào)H01J11/24GK1497642SQ200310100630
公開(kāi)日2004年5月19日 申請(qǐng)日期2003年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月10日
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