具有在三元结构电极之间的共面持续放电的等离子面板的驱动方法
专利名称：具有在三元结构电极之间的共面持续放电的等离子面板的驱动方法
参照文献FR 2790 583(SAMSUNG)，特别是该文献的图4，其在下文中示意地复制在
图1中，发明涉及驱动具有共面持续放电和记忆效应的AC图像显示等离子面板的方法，所述等离子面板包括-前板(tile)和后板，它们彼此平行并在它们之间提供充满放电气体的空间；-所述板中的一个板12包括电极5的至少第一阵列，另一个板11包括三元组(triads)电极13、20、14的至少第二阵列，它们的总方向与第一阵列的电极5的方向接近垂直；-位于第一阵列的电极5与第二电极阵列的三元组电极13，20，14相交处的空间形成发光区9以及将被显示的图像点的矩阵；-三元组的电极13、20、14覆盖有介电层17，以便获得常规的记忆效应，从而通过施加低于激发电压(ignition voltage)的电压，可以在这些电极之间产生放电。
一般来说，相邻发光区的壁部分地装配有磷光体，当磷光体被发光产生的紫外线激发时发出不同的颜色；因此，对应于这些具有不同颜色的区域的相邻点被组合成将被显示的图像的像素或图像元素。
一般来说，发光区，至少那些具有不同颜色的发光区被隔离物分开。
一旦电荷沉积在放电区9中的电介质17表面上，特别是通过在电极5与在该区中交叉的相对三元组电极14，20，13的至少一个电极之间施加被称作寻址脉冲的脉冲，会在放电区9中获得上述的记忆效应；介电层一般涂有保护层，所述保护层也发射次极电子，例如基于MgO的层。
为了在这样“确定地址”的区域中获得一连串的持续放电，在所述文献中描述的驱动方法包括-通常，至少一个系列的持续电压脉冲施加在每个三元组电极中的相对电极13，14之间，以便在每个“确定地址”的交叉区域9，即希望持续放电的区域中产生持续放电。
-进一步，在该系列持续脉冲施加之前(权项3)或同时(权项6)，施加脉冲到所述三元组电极的中心电极20，以便o或者(权项4)，在所述持续脉冲产生持续发光时，将中心电极20的电势提高到在两个相对电极13，14具有的电势中相对较高的那个电势水平(中心＝阳极)，接着，当所述放电减少时，将该中心电极20的电势降低到在两个相对电极13，14具有的电势中相对较低的那个电势水平(中心＝阴极)，o或者(权项5)，在所述持续脉冲产生持续发光时，将中心电极20的电势降低到在两个相对电极13，14具有的电势中相对较低的那个电势水平(中心＝阴极)，接着，当所述放电减少时，将该中心电极20的电势提高到在两个相对电极13，14具有的电势中相对较高的那个电势水平(中心＝阳极)。
与脉冲和放电的交错相对应的时序图一方面在图5和6中示出，另一方面在上述文献的图8和图9中示出。
仍然根据文献FR 2 790 583，中心电极20必须要薄，以便不增加每个三元组电极的持续电极的静电电容。
在共面持续放电等离子面板中，经过区域9到支承共面电极的板11的介电层17的内表面上的电荷转移产生放电，在本例中所述共面电极为三元组电极13，20，14；以下将描述各种电荷转移步骤，所述步骤在驱动类似文献FR 2 790 583中描述的面板时可选地产生持续发光，并将参照图附图2A至2H1，其中填有“-”符号的区域代表电介质17表面上的负电荷或者电子，并且其中方格形的区域对应于电介质17表面上的正电荷或离子-在常规的寻址脉冲施加到第一阵列的电极5与第二电极阵列的三元组电极13，20，14的交叉点上之后，在该寻址电极5和该三元组电极中的至少一个电极之间，可获得如图2A所示的电荷分布，电极14相对于其他电极20(0V)和13(0V)提高到+300V；从而电子聚集到三元组电极的侧电极上，而离子主要聚集到三元组电极中的中心电极上。
-像常规的持续序列中那样，两个侧电极的电势变换，电极13相对于相对的侧电极14(0V)被提高到+200V；在施加该第一持续脉冲时，中心电极20的电势接着被提高到在两个相对电极13，14具有的电势中相对较高的那个电势水平，即本例中为200V，这样中心电极作为阳极；这形成如图2B1中所示的结构，第一主持续发光发生(见箭头)，并引起电荷反转，如图2C1所示；在该电荷反转期间，电子在中心电极20和侧电极13的宽度上扩散，从而产生等离子体的正虚拟柱(positivepseudocolumn)的大幅度延伸，进而产生高发光效率的放电；-接着，当该放电减弱时，中心电极20的电势被降低到在两个相对电极13，14具有的电势中相对较低的那个电势水平(本例中为0V)，这样中心电极作为阴极，如图2B2中所示；接着被启动的电荷运动(箭头)产生第一次级持续发光，并形成如图2C2所示的电荷分布；由于不产生电子的大量而广泛电子扩散，因此这种释放具有较低的发光效率；-现在通过再次变换两个侧电极的电势施加第二持续脉冲；电极14现在相对于相对侧电极13(0V)提高到+200V；当施加该第二持续脉冲时，中心电极20的电势再次被提高到在两个相对电极13，14具有的电势中相对较高的那个电势水平，即在本例中为200V，这样中心电极作为阳极；这形成如图2D1所示的结构；由于电介质表面的中心区域已被极大地放电，并且记忆效应已部分丧失，因此等候的第二主持续发光(见箭头)几乎不发生；由此前述序列产生自清除；产生的电荷结构只有很小的改变(图2F1)。
-接着，中心电极20的电势再次被降低到在两个相对电极13，14具有的电势中相对较低的那个电势水平，即在本例中为0V，这样中心电极作为阴极，如图2D2所示；接着被启动的电荷运动(箭头)产生第二次级持续发光，并形成如图2F2所示的电荷分布；由于这种释放所引起的扩散在这种情况下涉及离子，因此这种释放具有较低的发光效率；-在包括两个主持续脉冲的该第一完整持续周期之后，接着开始第二周期；通过再次变换两个侧电极的电势施加第二周期的第一持续脉冲；电极13现在相对于相对侧电极14(0V)被提高到+200V；当施加该持续脉冲时，中心电极20的电势再次提高到在两个相对电极13，14具有的电势中相对较高的那个电势水平，即在本例中为200V，中心电极作为阳极；这形成如图2G1所示的结构，新的主持发光发生(见箭头)，引起图2H1所示的电荷反转，与示出第一持续放电结束的图2C1相同；在该电荷反转期间，电子在中心电极和侧电极13的宽度之上扩散，引起等离子正虚拟柱的广泛延伸，从而产生高发光效率的放电。
第二持续周期接着将如同第一周期那样继续，电荷运动与第一周期中的相同从第二周期的第一主持续放电结束(与图2H1一致的图2C1)，接着的是导致自清除的低效率的次级放电(图2B2和2C2)，继之以很低的主持续放电(图2D1和2F1)，最后是另一低效率的次级放电(图2D2和2F2)。
适当的时候，进一步的相同持续周期连续跟随直到所希望的持续时间段用完，施加到电极的电压脉冲形成一系列持续脉冲。
因此可以看出，在包括两个主持续脉冲和两个次级持续脉冲的完整周期期间，只有一次放电具有高的发光效率；总的来说，当文献FR2 790 583所描述的电极三元组阵列和驱动方法被用于共面显示时，等离子面板的发光效率不是令人满意的。
因此可以看出，在一系列持续脉冲中，中心电极交替地作为阳极和阴极。
并且，如文献FR2 790 583所描述和推荐的那样，这些三元组的中心电极的较小宽度限制了电子扩散的可能性和等离子体正虚拟柱延伸的可能性，从而，与常规的共面结构相比，无助于改善发光效率，并且，发光效率的改善不是所述文献追求的目标。
本发明的目的是提供一种共面等离子面板结构和驱动用于该面板的持续脉冲的方法，所述方法可极大地改善发光效率；本发明的目的特别用于避免上述的缺点。
为了这一目的，本发明的主题是一种驱动具有共面持续放电和记忆效应的AC图像显示等离子面板的方法，所述面板包括-前板和后板，它们彼此平行并在它们之间提供充满放电气体的空间；-所述板中的一个板包括电极的至少第一阵列，另一个板包括三元组电极的至少第二阵列，它的总方向与第一阵列的电极的方向接近垂直；
-每个三元组电极包括两个相对的侧电极和一个中心电极；-位于第一阵列的电极与第二电极阵列的三元组电极之间的交叉点处的空间形成发光区以及将被显示的图像的点的矩阵；-三元组电极涂有介电层；所述方法包括至少一个这样的持续操作即通过在每个三元组电极的电极之间施加一系列持续电压脉冲，以便在每个期望持续发光的交叉区域中产生持续放电，其特征在于在所述持续操作期间，每个三元组电极的中心电极总是作为阳极。
通过这种布置，面板的发光效率被极大的提高了；根据本发明，与已经提到过的文献FR 2 790 583中所述的驱动方法相反，在整个持续操作的期间(或者“显示阶段”)，中心电极的电势总是严格地高于一个或另一个侧电极的电势，从而中心电极总是作为阳极。
使中心电极在整个持续操作期间(或整个显示阶段)作为阳极的一个有利方法是使该电极为浮动电极；这是因为，根据电容分压器桥原理，在这样的结构中，中心电极的电势介于两个相邻侧电极的电势之间，从而该中心电极的电势总是严格地高于一个或另一个侧电极的电势。这样的结构的经济上的优点在于，它不需要用于面板中心电极的特殊的持续供应，也不需要用于供应的开关或驱动器。
为了获得发光效率的更大提高，优选的是，与上述的文献FR2 790 583的教导相反，使中心电极具有足够的宽度以有利于持续放电期间的电子扩散和等离子体正虚拟柱的延伸；优选的是，该中心电极的宽度大于分开和隔离同一三元组电极的侧电极的间隙；如果同一三元组电极的两个间隙具有不同的值，中心电极的宽度大于较大的间隙；优选的是，该中心电极的宽度大于80μm。
该中心电极的宽度尤其可以在100μm和200μm之间。
有利的是，中心电极甚至可以大于200μm；特别是，在这种情况下，存在着放电的矩阵激发的危险，也就是说，这些放电的激发不是发生在三元组电极之间(共面激发的情况下)而是发生在属于一个板的第一阵列的电极与属于另一个板的三元组电极中的电极之间；应设法避免矩阵激发，这是因为，与共面激发相反，根据面板的单元(cell)壁的材料的电特性，矩阵激发从面板的一个单元到另一个单元极大地波动，尤其是对于磷光体材料，它的电特性从一个单元到另一个单元是不同的；这些电特性包括电容率、静电荷、电介质厚度和次级电子发射；为了避免或限制这样矩阵激发，优选的是-分开和隔离同一三元组电极的相邻电极的间隙小于80μm，以及-提供放电气体填充空间的板之间的间距大于130μm。
有利的是，中心电极的宽度大于每个侧电极的宽度。
在每一系列持续脉冲之间，通常具有选择性寻址或选择性清除操作；在选择性寻址操作之前，通常具有起动操作(priming)和清除操作，这两种操作都是半选择性或非选择性的。为此目的，本发明的主题还是根据本发明的上述方法，其还包括在每一个持续操作之前或之后，通过在跨过所述区域的所述第一阵列的电极与跨过所述区域的三元组电极中的至少一个电极之间施加至少一个电压脉冲，使选择性寻址或清除操作只应用到在所述系列期间希望持续发光的所述区域中的每个区域上。
在寻址操作的情况下，上述情况发生在每个持续操作之前，并且相应的寻址脉冲以本身已知的方式被使用，以便在所述区域中的介电层上产生电荷，从而获得众所周知的等离子面板的记忆效应。
该方法对应于通过选择性寻址进行驱动的常规模式，所述选择性寻址可以应用于以下方法中即在该方法中，放电区的排列或排列组在显示阶段之前被连续地寻址，或者在该方法中排列或排列组被寻址，同时其它排列或排列组被显示(这种情况称作“AWD”)。
在清除操作的情况中，上述情况发生在每个持续操作之后，相应的清除脉冲以本身已知的方式被采用，以便除去所述区域中的介电层上的电荷并使记忆效应停止。
所述方法对应于通过选择性清除进行驱动的常规模式。
优选的是，在跨过所述区域的所述第一阵列的电极与跨过所述区域的三元组电极的中心电极之间施加选择性电压脉冲。
通过这样将所有选择性寻址或清除操作转移到中心电极，对于即使使用共用电极的点，也能构造系列相邻放电区域的侧电极，例如作为对应于第n排的三元组电极的下侧电极和作为对应于下一相邻排第(n+1)排的三元组电极的上侧电极；这样，本发明的主题是根据本发明的方法，其中经同一三元组电极提供的所有区域形成所述面板的一排，在任何两个相邻的排上，一方面第一三元组电极，而另一方面第二三元组电极分别通过所述相邻排，第一三元组电极的侧电极与最靠近的第二三元组电极的侧电极电连接到相同的电势上。
优选的是，所述两个电连接电极形成两个相邻排共用的电极。
本发明的主题也是一种等离子面板，可以用于实施根据本发明的方法，所述等离子面板包括-前板和后板，它们彼此平行并在它们之间提供充满放电气体的空间；-所述板中的一个板包括至少电极的至少第一阵列，另一个板包括三元组电极的至少第二阵列，它的总方向与第一阵列的电极的方向接近垂直；-每个三元组电极包括两个相对的侧电极和一个中心电极；-位于第一阵列的电极与第二电极阵列的三元组电极之间的交叉点处的空间形成发光区以及将被显示的图像的点的矩阵；-三元组电极涂有介电层；-用于在每个所述交叉区域中控制放电的装置，尤其是通过持续操作进行控制；其特征在于，所述控制装置被设计为在持续操作期间，中心电极总是作为阳极。
在上述提到的其中中心电极为浮动电极并且没有外部连接的情况下，面板不包括用于这些电极的特殊持续供应以及用于供应它们的驱动器。
优选的是，所述中心电极的宽度大于分开和隔离同一三元组电极的相邻电极的间隙；在实践中，中心电极的宽度大于80μm。其它与电极和/或面板单元的几何形状有关的优选情况已经被提到，尤其在中心电极的宽度大于每个侧电极的宽度的有益情况中。
优选的是，经同一三元组电极提供的所有区域形成所述面板的一排，在任何两个相邻的排上，一方面第一三元组电极，而另一方面第二三元组电极分别通过所述相邻排，第一三元组电极的侧电极与最靠近的第二三元组电极的侧电极电连接到相同的电势上；优选的是，所述两个电连接电极形成两个相邻排共用的电极。
通过阅读以下参照附图以非限定例子的方式给出的描述，将会获得对本发明更好理解，其中图1是已在前面描述过的现有技术中的等离子面板的具有三个共面电极的单元的示意性剖面图，与文献FR2 790 583的图4具有相同的标号；图2A至图2H1(无图2E)已描述过，示出了当根据文献FR2 790 583中所述的现有技术进行驱动时，在图1的单元中电荷的变化和发光的发生；图3A至3F示出了当根据文本发明一个实施例进行驱动时，在类似于图1的单元但具有更宽中心电极的根据本发明的单元中电荷的变化和发光的发生；图4通过4个标为20，13，14和5的时序图，示意地示出了根据本发明的一个实施例施加到共面三元组电极的电极上(侧电极13，14和中心电极20)的电势随时间的变化以及施加到寻址电极5上的电势随时间的变化；图5A至5C示出了根据共面电极和分开这些电极的间隙的宽度，在现有技术中的等离子面板的具有两个共面电极的单元中放电的扩散；图6示出了根据本发明的一个特别实施例，等离子面板的三个具有不同颜色的相邻单元组的项视图和两个剖面侧视图，其中三元组电极的每个侧电极为面板的两个相邻排所共用，并且由透明导电材料制成；以及图7示出了类似于图6的顶视图，唯一的区别是侧电极由不透明的导电格栅形成；图8示出了图6的变体，其中具有较大宽度的中心电极设置有总线(bus)，所述总线位于该电极的放电激发边缘处；图9示出了图7的变体，其中中心电极具有较大宽度。
为了使说明简单以及突出本发明相对于现有技术的区别和优点，对于实现相同功能的元件使用相同的标号表示。
根据本发明的等离子面板与上述的(图1)和文献FR2 790 583(图4)所述的等离子面板基本相同，但有以下区别，所述的区别是优化发光效率所必需的，所述区别为每个三元组电极的中心电极20足够宽以有助于发光期间等离子体正虚拟柱的延伸和电子的扩散；在实践中，该中心电极的宽度大于分开电极的间隔；从而该中心电极的宽度大于50μm，优选大于80μm；每个三元组的中心电极的宽度一般在100和200μm之间。
现在将参照图3A-3F描述根据本发明的驱动等离子面板的方法，特别是在根据本发明的持续阶段(sustain phase)中驱动等离子面板的方法，图3A-3F示出了在介电层17的表面上的电荷的变化，其中图3A-3F与图2A-2H1中的表示习惯相同。
-在将常规的寻址脉冲施加于第一阵列的电极5与第二电极阵列的三元组电极13，20，14之间的交叉点上时，在该寻址电极5和该三元组电极中的至少一个电极之间，在寻址放电之后获得如图3A所示的电荷分布，侧电极14相对于其它电极，即侧电极13(0V)和中心电极20(0V)被提高到+300V；从而电子聚集在三元组电极的侧电极上，离子主要积聚在三元组电极的中心电极上，所述中心电极较现有技术要宽。
-如在常规的显示序列中一样，两个侧电极的电势被变换，电极13相对于相对的侧电极14(0V)被提高到+200V；与现有技术相反，在施加该第一持续脉冲的时候，中心电极20的电势接着被提高到在两个相对电极13，14具有的电势中相对较高的那个电势水平，即在本例中为200V，并保持这一值直到第一持续脉冲终止；然后，中心电极作为阳极；这产生图3B所示的构造，与现有技术一样，第一主持续发光发生(见箭头)，从而引起如图3C所示的电荷反转；在该电荷反转期间，电子在中心电极20和侧电极13上扩散，其中所述中心电极20的宽度比现有技术中的宽度宽得多，从而引起较现有技术更大的等离子体正虚拟柱的延伸，并引起更高发光效率的发光；-接着，通过再次变换两个侧电极的电势，施加第二持续脉冲；电极14相对于相对的侧电极13(0V)被提高到+200V；在施加该第二持续脉冲时，中心电极20的电势再次保持在两个相对电极13，14具有的电势中相对较高的那个电势水平上，即在本例中为200V；中心电极仍然作为阳极；这产生如图3D所示的构造，第二主持续发光被启动(见箭头)，引起如图3F中所示的电荷反转，图3E示出了其过渡状态；在该电荷反转期间，电子再次在中心电极20和侧电极14上扩散，其中中心电极比现有技术中的大很多，从而引起更大的等离子体正虚拟柱的延伸，并引起更高发光效率的发光；-在仅包括两个主持续脉冲的该第一完整持续周期之后，接着开始第二周期；通过再次变换两个侧电极的电势，但仍然不改变中心电极20的电势，施加第二周期的第一主持续脉冲；这时电极13相对于相对侧电极14(0V)被提高到+200V，中心电极仍然作为阳极；这一构造引起已在图3C示出的电荷反转，代表了第二周期的第一持续放电的结束，所得到的释放与第一周期一样具有很高的发光效率。
接着像第一周期一样继续第二持续周期，电荷运动与第一周期中的电荷运动相同在第二周期的所述第一持续放电(图3C)结束后，接着进行第二周期的第二持续放电(图3D至3F)，其仍然具有很高的发光效率。
适当的时候，进一步的相同持续周期连续跟随直到所希望的持续时间段用完，施加到电极的电压脉冲形成一系列持续脉冲。
因此可以看出，持续脉冲系列只引起很高发光效率的放电；总的来说，通过中心电极总是作为阳极的驱动系统以及中心电极的大于现有技术中的宽度，极大地提高和优化了等离子面板的发光效率。
根据本发明，所获得的放电延长(discharge extension)使得有可能在每个区域内增加等离子中的正虚拟柱的体积，在所述等离子体的正虚拟柱中具有低电场并且产生具有很高效率的紫外光子发射。
在设有成对共面持续电极3，4的现有技术的等离子面板中，如图5A示意性示出，已知至少两种提高发光效率的手段-通过增加每一对电极的宽度，从而延长放电，如图5B所示；但是不同放电区域之间发生干扰(称作色度亮度干扰，crosstalk)的危险对该宽度施加了上限，从而对发光效率的提高施加了上限；
-通过增加分开成对共面电极的间隙，从而限制放电区域中的电场；这样，由于场排列呈现近似半圆形的形状(与图5B相反，其中间隙太小)，因此延长了每个区域深度中的放电路径，如图5C所示；然而，这种间隙的增加不利地改变了放电激发条件(帕邢定律)，需要更高的激发电压，从而导致电子部件的成本过度增加；结果，对于能够以充分低的电压脉冲驱动面板的需要极大地限制了间隙的增加。
本发明使得有可能使用这两种手段，同时避免了这些局限性；中心电极使得有可能将两个相对的共面电极间隔开而不改变放电激发条件。
并且，本发明具有以下优点-由于中心电极在整个持续阶段都保持相同的电势，所以用于驱动面板的所述系统便于操作，因而非常经济；-由于中心电极比现有技术中的宽，因此该电极易于以更低成本生产。
现在将参照图4描述用于本发明的等离子面板的放电区域的完整寻址/持续周期的ADS型方案的完整例子-首先，非选择性阶段I，称作起动阶段，向第二共面阵列的中心电极20施加均匀增加的电压，其中该均匀增加的电压大于第一阵列的寻址电极5的电压，以便在中心电极20和侧电极之间产生被称作“正电阻”放电的放电，从而产生被称作“起动电荷”的在寻址阶段所需要的电荷，同时产生最小量的发光以便保持良好的图像对比；-其次，被称作清除阶段的又一个非选择性阶段II，在不改变寻址电极5的电压的情况下，对中心电极20施以均匀减小的电压，只对侧电极中的一个电极14施加恒定的电压，其中这个恒定的电压设计为总是大于中心电极20的电压，从而产生低发光效率的放电，以便清除在前面的起动操作期间储存在介电层17表面上的电荷；-在第三阶段III，这个时间段是称作寻址阶段的选择性阶段，一方面同时对第一阵列的各个电极5施加寻址脉冲，另一方面，连续地对第二阵列的各个中心电极20施加寻址脉冲，同时保持侧电极14的电压与前一阶段的电势相同，并且对另一侧电极13施加与寻址电极5的最低电压相同的电压，同时在寻址脉冲外侧，保持中心电极20的电压在两个侧电极13，14的电压之间，从而将电荷沉积在电介质17表面上希望在下一个持续阶段持续放电的区域中；-最后，非选择性持续阶段IV，在已对三个共面电极13，20，14施加了近似相同的正电压Ve，同时将第一阵列的寻址电极5保持在零电压之后，在不改变中心电极20的电压的条件下，对每个侧电极13，14交替地施加零电压；这样，该中心电极20在整个持续阶段总是作为阳极；电压Ve以本身已知的方式设计，以便在前已确址的区域中获得释放，而不在非确址的区域中获得释放。
在该第一持续阶段之后，新的寻址/持续周期可以以本身已知的方式重复，以便在带有记忆效应的AC等离子面板上显示图像。
因此，根据本发明的一个有利的变体，所有选择性寻址或清除操作被转移动到中心电极；通过这种改进，有可能将三元组电极的每个侧电极聚合成组并电连接到板上的相邻三元组电极的最接近的侧电极。
这两个连接的电极甚至可以形成仅仅一个单电极21，从而使三元组阵列的电极总数减少三分之一；这样，对于在一个电极内，第二电极阵列的电极总数或者共面放电阵列的电极总数等于现有技术中的共面阵列的电极的总数，其中现有技术中的共面阵列为电极对阵列；因此，与现有的仅有两个共面电极的等离子面板的制造相比，根据这一变体的等离子面板的制造和驱动装置的制造也不昂贵。
现在将参照图5和图6给出根据这一有益变体的等离子面板的一个实施例的描述，图5和图6示出了等离子面板的放电区域，在该区域每个像素P包括三个被隔离物16分开的相邻放电区9R，9G，9B，所述隔离物16从承载第一电极阵列5的后板的介电层15延伸到承载电极三元组13，20，14的前板的介电层17；相邻的一方面的三元组13，20，14和另一方面的三元组13′，20′，14′(未示出)被与隔离物16垂直的隔离物6相互分隔开；第一阵列的电极5在本例中偏移并位于隔离物16之下，并设有位于每一放电区9R，9G，9B中且朝向该区域中部延伸的分支51；优选的是，第一阵列的电极5设置有用于促进在三元组的每个侧电极13，14和同一三元组的中心电极20之间形成显示放电的装置；从而，优选每个放电区域有两个分支51，这些分支位于中心电极20的任一侧；隔离物6，16与介电层15，17共同限定放电单元；放电单元9R，9G，9B的壁，除了前板以外，分别涂以红、绿、蓝不同颜色的磷光体，当它们被经放电发出的紫外线激发时，适合发出这些颜色的射线；在位于电极上方的区域中，介电层一般涂以薄的保护层，该保护层发射次级电子，一般为基于MgO的层。
根据已描述的本发明的有益变体，与面板的第n排相应的第一三元组的下侧电极14和第二三元组的上侧电极13′连接到相同的总线22′上，所述第二三元组与第一三元组相邻，在本例中对应于面板的下一排第(n+1)排；由于在两个相邻排中每个侧三元组电极被共用，因此如果N是面板中排的总数，则在共面阵列或第二阵列中总共只有2N+1个电极，这样就简化了面板的制造，每个电极由中心总线20，20′或者侧总线22，22′供电；侧总线22，22′是不透明的并且在本例中位于隔离物6的顶部，以便不阻碍从放电区域9R，9G，9B发出的可见光的发射。
侧总线22′接着与它所连接的两个侧电极14和13′形成同一个电极21；所有第二电极阵列或阵列排由用于选择性寻址或清除操作的中心电极20，20′和电极21交替地形成，所述电极21为两排相邻放电区域所共用，所述放电区域不用于选择性寻址或清除操作。
根据图6所示的实施例，为了吸收从放电区域9R，9G，9B发出的可见光，电极13，14，13′由透明导电材料制成，如氧化锡(SnO)或混合氧化锡铟(ITO)。
根据如图7所示的相同类型的等离子面板的可选实施例，中心电极20，20′或侧电极21由排列成格栅的不透明导体的子阵列形成，例如-中心电极20，20′包括两个不透明的平行导体201，203，每个导体具有限定一个间隙的前部，并且两个平行导体201，203通过设置在每个单元9R，9G，9B中心处的不透明横向分支202电连接在一起；-供应单元9R，9G，9B的电极14和供应相邻排的单元9′R，9′G，9′B的电极13′都连接到同一总线22′，以便形成被两个连续排所共用的电极21，每个电极包括具有限定间隙的前部并与中心电极20的导体201，203平行布置的不透明侧导体140；每个侧导体140经由位于每个单元9R，9G，9B，9′R，9′G，9′B的中心处的不透明Y形分支电连接到总线22′；每个Y形分支包括作为Y的“根部”的主导体141和形成Y的“臂”的两个次级导体142，143；这些分支经“臂”142，143连接到总线22′，同时它们的另一端经由“根部”141连接到侧导体140；这种分支的Y形布置有利于放电期间的放电长度的改变，从而有益于面板的发光效率。
中心电极20，20′和/或侧电极21的不透明导体的格栅排列更经济，这是因为它避免了如图6中前述实施例那样使用昂贵的透明导电材料；形成格栅的导体和分支的宽度足够小，足以限制对放电单元或区域的阻碍，同时它们的宽度又足够大，足以获得产生放电所需要的电传导。
可使用其它形状的格栅，例如图7中电极13的形状，包括通过横向分支134连接在一起的三个平行导体131，132，133，所述分支134位于隔离物16的上方以便限制单元的阻碍。
图8示出了图6的变体(部件使用相同的标号)，其中带有中心透明电极20，其宽度大于每个侧电极13或14中的宽度，中心电极还设置有两个不透明导电总线201，203，它们位于该电极的放电激发边缘处；由于这样的导电总线的厚度一般大于电极的透明部分的厚度，一般基于ITO，因此覆盖这些总线的介电层的厚度小于覆盖电极透明部分的介电层的厚度；因此，由于在中心电极的激发边缘处介电层的厚度小于激发边缘之间或远离激发边缘处的厚度，因此有利地降低了放电激发电压，避免了任何矩阵放电启动，并促进了根据本发明目的之一的共面激发。
图9示出了图7的变体(使用相同的部件标号)，其中带有中心电极20，其宽度有利地大于每个侧电极13或14的宽度；中心电极20的不透明横向分支202和侧电极13，14的那些不透明分支134在本例中位于限定单元的隔离肋16上；它们可沿着隔离肋略微延伸。已参照常规AC等离子面板和持续放电涉及在电介质表面上的电荷反转的驱动模式对发明进行了说明；很明显，对本领域技术人员而言，在不偏离权利要求的范围的情况下，本发明可以应用于其它类型的显示面板以及其它的驱动模式；本发明特别适用于以高频或射频驱动的等离子面板，其中电极间的持续放电至少被部分地稳定化。
权利要求
1.一种用于驱动具有共面持续放电和记忆效应的AC图像显示等离子面板的方法，所述面板包括-前板和后板，它们彼此平行并在它们之间提供充满放电气体的空间；-所述板中的一个板(12)包括电极(5)的至少第一阵列，另一个板(11)包括三元组电极(13，20，14)的至少第二阵列，它的总方向与第一阵列的电极(5)的方向接近垂直；-每个三元组电极包括两个相对的侧电极(13，14)和一个中心电极(20)；-位于第一阵列的电极(5)和第二电极阵列的三元组电极(13，20，14)之间的交叉点处的空间形成发光区(9)和将被显示的图像的点的矩阵；-三元组电极(13，20，14)涂有介电层(17)；所述方法包括至少一个这样的持续操作通过在每个三元组电极的电极之间施加一系列持续电压脉冲，使得在每个期望持续发光的交叉区域(9)中产生持续放电；其特征在于，在所述持续操作期间，每个所述三元组电极的中心电极(20)总是作为阳极。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中心电极(20)的宽度大于分开和隔离同一三元组电极的相邻电极的间隙；
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述中心电极(20)的宽度大于80μm。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述中心电极(20)的宽度在100μm和200μm之间。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述中心电极(20)的宽度大于所述侧电极(13，14)的宽度。
6.根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在每一个持续操作之前或之后，通过在跨过所述区域的所述第一阵列的电极和跨过所述区域的三元组电极中的至少一个电极之间施加至少一个电压脉冲，使得选择性寻址或清除操作只应用到在所述系列期间希望持续发光的每个所述区域中。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在跨过所述区域的所述第一阵列的电极和跨过所述区域的三元组电极的中心电极之间施加所述选择性电压脉冲。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，经由同一三元组电极(13，20，14；13′，20′，14′)提供的所有区域(9R，9G，9B等)形成所述面板的一排，在任何两个相邻的排上，一方面第一三元组电极(13，20，14)，而另一方面第二三元组电极(13′，20′，14′)分别通过所述相邻排，第一三元组电极的侧电极(14)与最靠近的第二三元组电极的侧电极(13′)电连接到相同的电势。
9.一种等离子面板，能够用于实施根据前述任一项权要求所述的方法，所述等离子面板包括-前板和后板，它们彼此平行并在它们之间提供充满放电气体的空间；-所述板中的一个板(12)包括电极(5)的至少第一阵列，另一个板(11)包括三元组电极(13，20，14)的至少第二阵列，它的总方向与第一阵列的电极(5)的方向接近垂直；-每个三元组电极包括两个相对的侧电极(13，14)和一个中心电极(20)；-位于第一阵列的电极(5)和第二电极阵列的三元组电极(13，20，14)之间的交叉点处的空间形成发光区(9)和将被显示的图像的点的矩阵；-三元组电极(13，20，14)涂有介电层(17)；-用于控制在每个所述交叉区域(9)中的放电的装置，尤其是通过持续操作进行控制；其特征在于，所述控制装置被设计为在持续操作期间，中心电极(20)总是作为阳极。
10.根据权利要求9所述的等离子面板，其特征在于，所述中心电极(20)的宽度大于分开和隔离同一三元组电极的相邻电极的间隙；
11.根据权利要求10所述的等离子面板，其特征在于，所述中心电极(20)的宽度大于80μm。
12.根据权利要求11所述的等离子面板，其特征在于，所述中心电极(20)的宽度在100μm和200μm之间。
13.根据权利要求11所述的等离子面板，其特征在于，所述分开和隔离同一三元组电极的相邻电极的间隙小于80μm，并且，提供所述放电气体填充空间的板之间的间距大于130μm。
14.根据权利要求13所述的等离子面板，其特征在于，所述中心电极(20)的宽度大于200μm。
15.根据权利要求11-14中任一项所述的等离子面板，其特征在于，所述中心电极(20)的宽度大于每个所述侧电极(13，14)的宽度。
16.根据权利要求9-15中任一项所述的等离子面板，其特征在于，经由同一三元组电极(13，20，14；13′，20′，14′)提供的所有区域(9R，9G，9B等)形成所述面板的一排，在任何两个相邻的排上，一方面第一三元组电极(13，20，14)，而另一方面第二三元组电极(13′，20′，14′)分别通过所述相邻排，第一三元组电极的侧电极(14)与最靠近的第二三元组电极的侧电极(13′)电连接到相同的电势。
17.根据权利要求16所述的等离子面板，其特征在于，所述两个电连接的电极(14，13′)形成为两个相邻排所共用的电极(21)。
全文摘要
由于面板的共面板包括三元组电极，每个三元组电极包括两个相对的侧电极(13，14)和一个中心电极(20)，并且在持续施加期间，通过在三元组电极的电极之间施加一系列持续电压脉冲，使得中心电极(20)总是作为阳极。通过这种布置，并且优选中心电极(20)具有适当的宽度，极大地提高了面板的发光效率。
文档编号G09G3/292GK1514991SQ02811496
公开日2004年7月21日 申请日期2002年6月4日 优先权日2001年6月13日
发明者洛朗·泰西耶, 洛朗 泰西耶 申请人:汤姆森等离子体公司
参照文献FR 2790 583(SAMSUNG)，特别是该文献的图4，其在下文中示意地复制在
图1中，发明涉及驱动具有共面持续放电和记忆效应的AC图像显示等离子面板的方法，所述等离子面板包括-前板(tile)和后板，它们彼此平行并在它们之间提供充满放电气体的空间；-所述板中的一个板12包括电极5的至少第一阵列，另一个板11包括三元组(triads)电极13、20、14的至少第二阵列，它们的总方向与第一阵列的电极5的方向接近垂直；-位于第一阵列的电极5与第二电极阵列的三元组电极13，20，14相交处的空间形成发光区9以及将被显示的图像点的矩阵；-三元组的电极13、20、14覆盖有介电层17，以便获得常规的记忆效应，从而通过施加低于激发电压(ignition voltage)的电压，可以在这些电极之间产生放电。
一般来说，相邻发光区的壁部分地装配有磷光体，当磷光体被发光产生的紫外线激发时发出不同的颜色；因此，对应于这些具有不同颜色的区域的相邻点被组合成将被显示的图像的像素或图像元素。
一般来说，发光区，至少那些具有不同颜色的发光区被隔离物分开。
一旦电荷沉积在放电区9中的电介质17表面上，特别是通过在电极5与在该区中交叉的相对三元组电极14，20，13的至少一个电极之间施加被称作寻址脉冲的脉冲，会在放电区9中获得上述的记忆效应；介电层一般涂有保护层，所述保护层也发射次极电子，例如基于MgO的层。
为了在这样“确定地址”的区域中获得一连串的持续放电，在所述文献中描述的驱动方法包括-通常，至少一个系列的持续电压脉冲施加在每个三元组电极中的相对电极13，14之间，以便在每个“确定地址”的交叉区域9，即希望持续放电的区域中产生持续放电。
-进一步，在该系列持续脉冲施加之前(权项3)或同时(权项6)，施加脉冲到所述三元组电极的中心电极20，以便o或者(权项4)，在所述持续脉冲产生持续发光时，将中心电极20的电势提高到在两个相对电极13，14具有的电势中相对较高的那个电势水平(中心＝阳极)，接着，当所述放电减少时，将该中心电极20的电势降低到在两个相对电极13，14具有的电势中相对较低的那个电势水平(中心＝阴极)，o或者(权项5)，在所述持续脉冲产生持续发光时，将中心电极20的电势降低到在两个相对电极13，14具有的电势中相对较低的那个电势水平(中心＝阴极)，接着，当所述放电减少时，将该中心电极20的电势提高到在两个相对电极13，14具有的电势中相对较高的那个电势水平(中心＝阳极)。
与脉冲和放电的交错相对应的时序图一方面在图5和6中示出，另一方面在上述文献的图8和图9中示出。
仍然根据文献FR 2 790 583，中心电极20必须要薄，以便不增加每个三元组电极的持续电极的静电电容。
在共面持续放电等离子面板中，经过区域9到支承共面电极的板11的介电层17的内表面上的电荷转移产生放电，在本例中所述共面电极为三元组电极13，20，14；以下将描述各种电荷转移步骤，所述步骤在驱动类似文献FR 2 790 583中描述的面板时可选地产生持续发光，并将参照图附图2A至2H1，其中填有“-”符号的区域代表电介质17表面上的负电荷或者电子，并且其中方格形的区域对应于电介质17表面上的正电荷或离子-在常规的寻址脉冲施加到第一阵列的电极5与第二电极阵列的三元组电极13，20，14的交叉点上之后，在该寻址电极5和该三元组电极中的至少一个电极之间，可获得如图2A所示的电荷分布，电极14相对于其他电极20(0V)和13(0V)提高到+300V；从而电子聚集到三元组电极的侧电极上，而离子主要聚集到三元组电极中的中心电极上。
-像常规的持续序列中那样，两个侧电极的电势变换，电极13相对于相对的侧电极14(0V)被提高到+200V；在施加该第一持续脉冲时，中心电极20的电势接着被提高到在两个相对电极13，14具有的电势中相对较高的那个电势水平，即本例中为200V，这样中心电极作为阳极；这形成如图2B1中所示的结构，第一主持续发光发生(见箭头)，并引起电荷反转，如图2C1所示；在该电荷反转期间，电子在中心电极20和侧电极13的宽度上扩散，从而产生等离子体的正虚拟柱(positivepseudocolumn)的大幅度延伸，进而产生高发光效率的放电；-接着，当该放电减弱时，中心电极20的电势被降低到在两个相对电极13，14具有的电势中相对较低的那个电势水平(本例中为0V)，这样中心电极作为阴极，如图2B2中所示；接着被启动的电荷运动(箭头)产生第一次级持续发光，并形成如图2C2所示的电荷分布；由于不产生电子的大量而广泛电子扩散，因此这种释放具有较低的发光效率；-现在通过再次变换两个侧电极的电势施加第二持续脉冲；电极14现在相对于相对侧电极13(0V)提高到+200V；当施加该第二持续脉冲时，中心电极20的电势再次被提高到在两个相对电极13，14具有的电势中相对较高的那个电势水平，即在本例中为200V，这样中心电极作为阳极；这形成如图2D1所示的结构；由于电介质表面的中心区域已被极大地放电，并且记忆效应已部分丧失，因此等候的第二主持续发光(见箭头)几乎不发生；由此前述序列产生自清除；产生的电荷结构只有很小的改变(图2F1)。
-接着，中心电极20的电势再次被降低到在两个相对电极13，14具有的电势中相对较低的那个电势水平，即在本例中为0V，这样中心电极作为阴极，如图2D2所示；接着被启动的电荷运动(箭头)产生第二次级持续发光，并形成如图2F2所示的电荷分布；由于这种释放所引起的扩散在这种情况下涉及离子，因此这种释放具有较低的发光效率；-在包括两个主持续脉冲的该第一完整持续周期之后，接着开始第二周期；通过再次变换两个侧电极的电势施加第二周期的第一持续脉冲；电极13现在相对于相对侧电极14(0V)被提高到+200V；当施加该持续脉冲时，中心电极20的电势再次提高到在两个相对电极13，14具有的电势中相对较高的那个电势水平，即在本例中为200V，中心电极作为阳极；这形成如图2G1所示的结构，新的主持发光发生(见箭头)，引起图2H1所示的电荷反转，与示出第一持续放电结束的图2C1相同；在该电荷反转期间，电子在中心电极和侧电极13的宽度之上扩散，引起等离子正虚拟柱的广泛延伸，从而产生高发光效率的放电。
第二持续周期接着将如同第一周期那样继续，电荷运动与第一周期中的相同从第二周期的第一主持续放电结束(与图2H1一致的图2C1)，接着的是导致自清除的低效率的次级放电(图2B2和2C2)，继之以很低的主持续放电(图2D1和2F1)，最后是另一低效率的次级放电(图2D2和2F2)。
适当的时候，进一步的相同持续周期连续跟随直到所希望的持续时间段用完，施加到电极的电压脉冲形成一系列持续脉冲。
因此可以看出，在包括两个主持续脉冲和两个次级持续脉冲的完整周期期间，只有一次放电具有高的发光效率；总的来说，当文献FR2 790 583所描述的电极三元组阵列和驱动方法被用于共面显示时，等离子面板的发光效率不是令人满意的。
因此可以看出，在一系列持续脉冲中，中心电极交替地作为阳极和阴极。
并且，如文献FR2 790 583所描述和推荐的那样，这些三元组的中心电极的较小宽度限制了电子扩散的可能性和等离子体正虚拟柱延伸的可能性，从而，与常规的共面结构相比，无助于改善发光效率，并且，发光效率的改善不是所述文献追求的目标。
本发明的目的是提供一种共面等离子面板结构和驱动用于该面板的持续脉冲的方法，所述方法可极大地改善发光效率；本发明的目的特别用于避免上述的缺点。
为了这一目的，本发明的主题是一种驱动具有共面持续放电和记忆效应的AC图像显示等离子面板的方法，所述面板包括-前板和后板，它们彼此平行并在它们之间提供充满放电气体的空间；-所述板中的一个板包括电极的至少第一阵列，另一个板包括三元组电极的至少第二阵列，它的总方向与第一阵列的电极的方向接近垂直；
-每个三元组电极包括两个相对的侧电极和一个中心电极；-位于第一阵列的电极与第二电极阵列的三元组电极之间的交叉点处的空间形成发光区以及将被显示的图像的点的矩阵；-三元组电极涂有介电层；所述方法包括至少一个这样的持续操作即通过在每个三元组电极的电极之间施加一系列持续电压脉冲，以便在每个期望持续发光的交叉区域中产生持续放电，其特征在于在所述持续操作期间，每个三元组电极的中心电极总是作为阳极。
通过这种布置，面板的发光效率被极大的提高了；根据本发明，与已经提到过的文献FR 2 790 583中所述的驱动方法相反，在整个持续操作的期间(或者“显示阶段”)，中心电极的电势总是严格地高于一个或另一个侧电极的电势，从而中心电极总是作为阳极。
使中心电极在整个持续操作期间(或整个显示阶段)作为阳极的一个有利方法是使该电极为浮动电极；这是因为，根据电容分压器桥原理，在这样的结构中，中心电极的电势介于两个相邻侧电极的电势之间，从而该中心电极的电势总是严格地高于一个或另一个侧电极的电势。这样的结构的经济上的优点在于，它不需要用于面板中心电极的特殊的持续供应，也不需要用于供应的开关或驱动器。
为了获得发光效率的更大提高，优选的是，与上述的文献FR2 790 583的教导相反，使中心电极具有足够的宽度以有利于持续放电期间的电子扩散和等离子体正虚拟柱的延伸；优选的是，该中心电极的宽度大于分开和隔离同一三元组电极的侧电极的间隙；如果同一三元组电极的两个间隙具有不同的值，中心电极的宽度大于较大的间隙；优选的是，该中心电极的宽度大于80μm。
该中心电极的宽度尤其可以在100μm和200μm之间。
有利的是，中心电极甚至可以大于200μm；特别是，在这种情况下，存在着放电的矩阵激发的危险，也就是说，这些放电的激发不是发生在三元组电极之间(共面激发的情况下)而是发生在属于一个板的第一阵列的电极与属于另一个板的三元组电极中的电极之间；应设法避免矩阵激发，这是因为，与共面激发相反，根据面板的单元(cell)壁的材料的电特性，矩阵激发从面板的一个单元到另一个单元极大地波动，尤其是对于磷光体材料，它的电特性从一个单元到另一个单元是不同的；这些电特性包括电容率、静电荷、电介质厚度和次级电子发射；为了避免或限制这样矩阵激发，优选的是-分开和隔离同一三元组电极的相邻电极的间隙小于80μm，以及-提供放电气体填充空间的板之间的间距大于130μm。
有利的是，中心电极的宽度大于每个侧电极的宽度。
在每一系列持续脉冲之间，通常具有选择性寻址或选择性清除操作；在选择性寻址操作之前，通常具有起动操作(priming)和清除操作，这两种操作都是半选择性或非选择性的。为此目的，本发明的主题还是根据本发明的上述方法，其还包括在每一个持续操作之前或之后，通过在跨过所述区域的所述第一阵列的电极与跨过所述区域的三元组电极中的至少一个电极之间施加至少一个电压脉冲，使选择性寻址或清除操作只应用到在所述系列期间希望持续发光的所述区域中的每个区域上。
在寻址操作的情况下，上述情况发生在每个持续操作之前，并且相应的寻址脉冲以本身已知的方式被使用，以便在所述区域中的介电层上产生电荷，从而获得众所周知的等离子面板的记忆效应。
该方法对应于通过选择性寻址进行驱动的常规模式，所述选择性寻址可以应用于以下方法中即在该方法中，放电区的排列或排列组在显示阶段之前被连续地寻址，或者在该方法中排列或排列组被寻址，同时其它排列或排列组被显示(这种情况称作“AWD”)。
在清除操作的情况中，上述情况发生在每个持续操作之后，相应的清除脉冲以本身已知的方式被采用，以便除去所述区域中的介电层上的电荷并使记忆效应停止。
所述方法对应于通过选择性清除进行驱动的常规模式。
优选的是，在跨过所述区域的所述第一阵列的电极与跨过所述区域的三元组电极的中心电极之间施加选择性电压脉冲。
通过这样将所有选择性寻址或清除操作转移到中心电极，对于即使使用共用电极的点，也能构造系列相邻放电区域的侧电极，例如作为对应于第n排的三元组电极的下侧电极和作为对应于下一相邻排第(n+1)排的三元组电极的上侧电极；这样，本发明的主题是根据本发明的方法，其中经同一三元组电极提供的所有区域形成所述面板的一排，在任何两个相邻的排上，一方面第一三元组电极，而另一方面第二三元组电极分别通过所述相邻排，第一三元组电极的侧电极与最靠近的第二三元组电极的侧电极电连接到相同的电势上。
优选的是，所述两个电连接电极形成两个相邻排共用的电极。
本发明的主题也是一种等离子面板，可以用于实施根据本发明的方法，所述等离子面板包括-前板和后板，它们彼此平行并在它们之间提供充满放电气体的空间；-所述板中的一个板包括至少电极的至少第一阵列，另一个板包括三元组电极的至少第二阵列，它的总方向与第一阵列的电极的方向接近垂直；-每个三元组电极包括两个相对的侧电极和一个中心电极；-位于第一阵列的电极与第二电极阵列的三元组电极之间的交叉点处的空间形成发光区以及将被显示的图像的点的矩阵；-三元组电极涂有介电层；-用于在每个所述交叉区域中控制放电的装置，尤其是通过持续操作进行控制；其特征在于，所述控制装置被设计为在持续操作期间，中心电极总是作为阳极。
在上述提到的其中中心电极为浮动电极并且没有外部连接的情况下，面板不包括用于这些电极的特殊持续供应以及用于供应它们的驱动器。
优选的是，所述中心电极的宽度大于分开和隔离同一三元组电极的相邻电极的间隙；在实践中，中心电极的宽度大于80μm。其它与电极和/或面板单元的几何形状有关的优选情况已经被提到，尤其在中心电极的宽度大于每个侧电极的宽度的有益情况中。
优选的是，经同一三元组电极提供的所有区域形成所述面板的一排，在任何两个相邻的排上，一方面第一三元组电极，而另一方面第二三元组电极分别通过所述相邻排，第一三元组电极的侧电极与最靠近的第二三元组电极的侧电极电连接到相同的电势上；优选的是，所述两个电连接电极形成两个相邻排共用的电极。
通过阅读以下参照附图以非限定例子的方式给出的描述，将会获得对本发明更好理解，其中图1是已在前面描述过的现有技术中的等离子面板的具有三个共面电极的单元的示意性剖面图，与文献FR2 790 583的图4具有相同的标号；图2A至图2H1(无图2E)已描述过，示出了当根据文献FR2 790 583中所述的现有技术进行驱动时，在图1的单元中电荷的变化和发光的发生；图3A至3F示出了当根据文本发明一个实施例进行驱动时，在类似于图1的单元但具有更宽中心电极的根据本发明的单元中电荷的变化和发光的发生；图4通过4个标为20，13，14和5的时序图，示意地示出了根据本发明的一个实施例施加到共面三元组电极的电极上(侧电极13，14和中心电极20)的电势随时间的变化以及施加到寻址电极5上的电势随时间的变化；图5A至5C示出了根据共面电极和分开这些电极的间隙的宽度，在现有技术中的等离子面板的具有两个共面电极的单元中放电的扩散；图6示出了根据本发明的一个特别实施例，等离子面板的三个具有不同颜色的相邻单元组的项视图和两个剖面侧视图，其中三元组电极的每个侧电极为面板的两个相邻排所共用，并且由透明导电材料制成；以及图7示出了类似于图6的顶视图，唯一的区别是侧电极由不透明的导电格栅形成；图8示出了图6的变体，其中具有较大宽度的中心电极设置有总线(bus)，所述总线位于该电极的放电激发边缘处；图9示出了图7的变体，其中中心电极具有较大宽度。
为了使说明简单以及突出本发明相对于现有技术的区别和优点，对于实现相同功能的元件使用相同的标号表示。
根据本发明的等离子面板与上述的(图1)和文献FR2 790 583(图4)所述的等离子面板基本相同，但有以下区别，所述的区别是优化发光效率所必需的，所述区别为每个三元组电极的中心电极20足够宽以有助于发光期间等离子体正虚拟柱的延伸和电子的扩散；在实践中，该中心电极的宽度大于分开电极的间隔；从而该中心电极的宽度大于50μm，优选大于80μm；每个三元组的中心电极的宽度一般在100和200μm之间。
现在将参照图3A-3F描述根据本发明的驱动等离子面板的方法，特别是在根据本发明的持续阶段(sustain phase)中驱动等离子面板的方法，图3A-3F示出了在介电层17的表面上的电荷的变化，其中图3A-3F与图2A-2H1中的表示习惯相同。
-在将常规的寻址脉冲施加于第一阵列的电极5与第二电极阵列的三元组电极13，20，14之间的交叉点上时，在该寻址电极5和该三元组电极中的至少一个电极之间，在寻址放电之后获得如图3A所示的电荷分布，侧电极14相对于其它电极，即侧电极13(0V)和中心电极20(0V)被提高到+300V；从而电子聚集在三元组电极的侧电极上，离子主要积聚在三元组电极的中心电极上，所述中心电极较现有技术要宽。
-如在常规的显示序列中一样，两个侧电极的电势被变换，电极13相对于相对的侧电极14(0V)被提高到+200V；与现有技术相反，在施加该第一持续脉冲的时候，中心电极20的电势接着被提高到在两个相对电极13，14具有的电势中相对较高的那个电势水平，即在本例中为200V，并保持这一值直到第一持续脉冲终止；然后，中心电极作为阳极；这产生图3B所示的构造，与现有技术一样，第一主持续发光发生(见箭头)，从而引起如图3C所示的电荷反转；在该电荷反转期间，电子在中心电极20和侧电极13上扩散，其中所述中心电极20的宽度比现有技术中的宽度宽得多，从而引起较现有技术更大的等离子体正虚拟柱的延伸，并引起更高发光效率的发光；-接着，通过再次变换两个侧电极的电势，施加第二持续脉冲；电极14相对于相对的侧电极13(0V)被提高到+200V；在施加该第二持续脉冲时，中心电极20的电势再次保持在两个相对电极13，14具有的电势中相对较高的那个电势水平上，即在本例中为200V；中心电极仍然作为阳极；这产生如图3D所示的构造，第二主持续发光被启动(见箭头)，引起如图3F中所示的电荷反转，图3E示出了其过渡状态；在该电荷反转期间，电子再次在中心电极20和侧电极14上扩散，其中中心电极比现有技术中的大很多，从而引起更大的等离子体正虚拟柱的延伸，并引起更高发光效率的发光；-在仅包括两个主持续脉冲的该第一完整持续周期之后，接着开始第二周期；通过再次变换两个侧电极的电势，但仍然不改变中心电极20的电势，施加第二周期的第一主持续脉冲；这时电极13相对于相对侧电极14(0V)被提高到+200V，中心电极仍然作为阳极；这一构造引起已在图3C示出的电荷反转，代表了第二周期的第一持续放电的结束，所得到的释放与第一周期一样具有很高的发光效率。
接着像第一周期一样继续第二持续周期，电荷运动与第一周期中的电荷运动相同在第二周期的所述第一持续放电(图3C)结束后，接着进行第二周期的第二持续放电(图3D至3F)，其仍然具有很高的发光效率。
适当的时候，进一步的相同持续周期连续跟随直到所希望的持续时间段用完，施加到电极的电压脉冲形成一系列持续脉冲。
因此可以看出，持续脉冲系列只引起很高发光效率的放电；总的来说，通过中心电极总是作为阳极的驱动系统以及中心电极的大于现有技术中的宽度，极大地提高和优化了等离子面板的发光效率。
根据本发明，所获得的放电延长(discharge extension)使得有可能在每个区域内增加等离子中的正虚拟柱的体积，在所述等离子体的正虚拟柱中具有低电场并且产生具有很高效率的紫外光子发射。
在设有成对共面持续电极3，4的现有技术的等离子面板中，如图5A示意性示出，已知至少两种提高发光效率的手段-通过增加每一对电极的宽度，从而延长放电，如图5B所示；但是不同放电区域之间发生干扰(称作色度亮度干扰，crosstalk)的危险对该宽度施加了上限，从而对发光效率的提高施加了上限；
-通过增加分开成对共面电极的间隙，从而限制放电区域中的电场；这样，由于场排列呈现近似半圆形的形状(与图5B相反，其中间隙太小)，因此延长了每个区域深度中的放电路径，如图5C所示；然而，这种间隙的增加不利地改变了放电激发条件(帕邢定律)，需要更高的激发电压，从而导致电子部件的成本过度增加；结果，对于能够以充分低的电压脉冲驱动面板的需要极大地限制了间隙的增加。
本发明使得有可能使用这两种手段，同时避免了这些局限性；中心电极使得有可能将两个相对的共面电极间隔开而不改变放电激发条件。
并且，本发明具有以下优点-由于中心电极在整个持续阶段都保持相同的电势，所以用于驱动面板的所述系统便于操作，因而非常经济；-由于中心电极比现有技术中的宽，因此该电极易于以更低成本生产。
现在将参照图4描述用于本发明的等离子面板的放电区域的完整寻址/持续周期的ADS型方案的完整例子-首先，非选择性阶段I，称作起动阶段，向第二共面阵列的中心电极20施加均匀增加的电压，其中该均匀增加的电压大于第一阵列的寻址电极5的电压，以便在中心电极20和侧电极之间产生被称作“正电阻”放电的放电，从而产生被称作“起动电荷”的在寻址阶段所需要的电荷，同时产生最小量的发光以便保持良好的图像对比；-其次，被称作清除阶段的又一个非选择性阶段II，在不改变寻址电极5的电压的情况下，对中心电极20施以均匀减小的电压，只对侧电极中的一个电极14施加恒定的电压，其中这个恒定的电压设计为总是大于中心电极20的电压，从而产生低发光效率的放电，以便清除在前面的起动操作期间储存在介电层17表面上的电荷；-在第三阶段III，这个时间段是称作寻址阶段的选择性阶段，一方面同时对第一阵列的各个电极5施加寻址脉冲，另一方面，连续地对第二阵列的各个中心电极20施加寻址脉冲，同时保持侧电极14的电压与前一阶段的电势相同，并且对另一侧电极13施加与寻址电极5的最低电压相同的电压，同时在寻址脉冲外侧，保持中心电极20的电压在两个侧电极13，14的电压之间，从而将电荷沉积在电介质17表面上希望在下一个持续阶段持续放电的区域中；-最后，非选择性持续阶段IV，在已对三个共面电极13，20，14施加了近似相同的正电压Ve，同时将第一阵列的寻址电极5保持在零电压之后，在不改变中心电极20的电压的条件下，对每个侧电极13，14交替地施加零电压；这样，该中心电极20在整个持续阶段总是作为阳极；电压Ve以本身已知的方式设计，以便在前已确址的区域中获得释放，而不在非确址的区域中获得释放。
在该第一持续阶段之后，新的寻址/持续周期可以以本身已知的方式重复，以便在带有记忆效应的AC等离子面板上显示图像。
因此，根据本发明的一个有利的变体，所有选择性寻址或清除操作被转移动到中心电极；通过这种改进，有可能将三元组电极的每个侧电极聚合成组并电连接到板上的相邻三元组电极的最接近的侧电极。
这两个连接的电极甚至可以形成仅仅一个单电极21，从而使三元组阵列的电极总数减少三分之一；这样，对于在一个电极内，第二电极阵列的电极总数或者共面放电阵列的电极总数等于现有技术中的共面阵列的电极的总数，其中现有技术中的共面阵列为电极对阵列；因此，与现有的仅有两个共面电极的等离子面板的制造相比，根据这一变体的等离子面板的制造和驱动装置的制造也不昂贵。
现在将参照图5和图6给出根据这一有益变体的等离子面板的一个实施例的描述，图5和图6示出了等离子面板的放电区域，在该区域每个像素P包括三个被隔离物16分开的相邻放电区9R，9G，9B，所述隔离物16从承载第一电极阵列5的后板的介电层15延伸到承载电极三元组13，20，14的前板的介电层17；相邻的一方面的三元组13，20，14和另一方面的三元组13′，20′，14′(未示出)被与隔离物16垂直的隔离物6相互分隔开；第一阵列的电极5在本例中偏移并位于隔离物16之下，并设有位于每一放电区9R，9G，9B中且朝向该区域中部延伸的分支51；优选的是，第一阵列的电极5设置有用于促进在三元组的每个侧电极13，14和同一三元组的中心电极20之间形成显示放电的装置；从而，优选每个放电区域有两个分支51，这些分支位于中心电极20的任一侧；隔离物6，16与介电层15，17共同限定放电单元；放电单元9R，9G，9B的壁，除了前板以外，分别涂以红、绿、蓝不同颜色的磷光体，当它们被经放电发出的紫外线激发时，适合发出这些颜色的射线；在位于电极上方的区域中，介电层一般涂以薄的保护层，该保护层发射次级电子，一般为基于MgO的层。
根据已描述的本发明的有益变体，与面板的第n排相应的第一三元组的下侧电极14和第二三元组的上侧电极13′连接到相同的总线22′上，所述第二三元组与第一三元组相邻，在本例中对应于面板的下一排第(n+1)排；由于在两个相邻排中每个侧三元组电极被共用，因此如果N是面板中排的总数，则在共面阵列或第二阵列中总共只有2N+1个电极，这样就简化了面板的制造，每个电极由中心总线20，20′或者侧总线22，22′供电；侧总线22，22′是不透明的并且在本例中位于隔离物6的顶部，以便不阻碍从放电区域9R，9G，9B发出的可见光的发射。
侧总线22′接着与它所连接的两个侧电极14和13′形成同一个电极21；所有第二电极阵列或阵列排由用于选择性寻址或清除操作的中心电极20，20′和电极21交替地形成，所述电极21为两排相邻放电区域所共用，所述放电区域不用于选择性寻址或清除操作。
根据图6所示的实施例，为了吸收从放电区域9R，9G，9B发出的可见光，电极13，14，13′由透明导电材料制成，如氧化锡(SnO)或混合氧化锡铟(ITO)。
根据如图7所示的相同类型的等离子面板的可选实施例，中心电极20，20′或侧电极21由排列成格栅的不透明导体的子阵列形成，例如-中心电极20，20′包括两个不透明的平行导体201，203，每个导体具有限定一个间隙的前部，并且两个平行导体201，203通过设置在每个单元9R，9G，9B中心处的不透明横向分支202电连接在一起；-供应单元9R，9G，9B的电极14和供应相邻排的单元9′R，9′G，9′B的电极13′都连接到同一总线22′，以便形成被两个连续排所共用的电极21，每个电极包括具有限定间隙的前部并与中心电极20的导体201，203平行布置的不透明侧导体140；每个侧导体140经由位于每个单元9R，9G，9B，9′R，9′G，9′B的中心处的不透明Y形分支电连接到总线22′；每个Y形分支包括作为Y的“根部”的主导体141和形成Y的“臂”的两个次级导体142，143；这些分支经“臂”142，143连接到总线22′，同时它们的另一端经由“根部”141连接到侧导体140；这种分支的Y形布置有利于放电期间的放电长度的改变，从而有益于面板的发光效率。
中心电极20，20′和/或侧电极21的不透明导体的格栅排列更经济，这是因为它避免了如图6中前述实施例那样使用昂贵的透明导电材料；形成格栅的导体和分支的宽度足够小，足以限制对放电单元或区域的阻碍，同时它们的宽度又足够大，足以获得产生放电所需要的电传导。
可使用其它形状的格栅，例如图7中电极13的形状，包括通过横向分支134连接在一起的三个平行导体131，132，133，所述分支134位于隔离物16的上方以便限制单元的阻碍。
图8示出了图6的变体(部件使用相同的标号)，其中带有中心透明电极20，其宽度大于每个侧电极13或14中的宽度，中心电极还设置有两个不透明导电总线201，203，它们位于该电极的放电激发边缘处；由于这样的导电总线的厚度一般大于电极的透明部分的厚度，一般基于ITO，因此覆盖这些总线的介电层的厚度小于覆盖电极透明部分的介电层的厚度；因此，由于在中心电极的激发边缘处介电层的厚度小于激发边缘之间或远离激发边缘处的厚度，因此有利地降低了放电激发电压，避免了任何矩阵放电启动，并促进了根据本发明目的之一的共面激发。
图9示出了图7的变体(使用相同的部件标号)，其中带有中心电极20，其宽度有利地大于每个侧电极13或14的宽度；中心电极20的不透明横向分支202和侧电极13，14的那些不透明分支134在本例中位于限定单元的隔离肋16上；它们可沿着隔离肋略微延伸。已参照常规AC等离子面板和持续放电涉及在电介质表面上的电荷反转的驱动模式对发明进行了说明；很明显，对本领域技术人员而言，在不偏离权利要求的范围的情况下，本发明可以应用于其它类型的显示面板以及其它的驱动模式；本发明特别适用于以高频或射频驱动的等离子面板，其中电极间的持续放电至少被部分地稳定化。
权利要求
1.一种用于驱动具有共面持续放电和记忆效应的AC图像显示等离子面板的方法，所述面板包括-前板和后板，它们彼此平行并在它们之间提供充满放电气体的空间；-所述板中的一个板(12)包括电极(5)的至少第一阵列，另一个板(11)包括三元组电极(13，20，14)的至少第二阵列，它的总方向与第一阵列的电极(5)的方向接近垂直；-每个三元组电极包括两个相对的侧电极(13，14)和一个中心电极(20)；-位于第一阵列的电极(5)和第二电极阵列的三元组电极(13，20，14)之间的交叉点处的空间形成发光区(9)和将被显示的图像的点的矩阵；-三元组电极(13，20，14)涂有介电层(17)；所述方法包括至少一个这样的持续操作通过在每个三元组电极的电极之间施加一系列持续电压脉冲，使得在每个期望持续发光的交叉区域(9)中产生持续放电；其特征在于，在所述持续操作期间，每个所述三元组电极的中心电极(20)总是作为阳极。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中心电极(20)的宽度大于分开和隔离同一三元组电极的相邻电极的间隙；
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述中心电极(20)的宽度大于80μm。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述中心电极(20)的宽度在100μm和200μm之间。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述中心电极(20)的宽度大于所述侧电极(13，14)的宽度。
6.根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在每一个持续操作之前或之后，通过在跨过所述区域的所述第一阵列的电极和跨过所述区域的三元组电极中的至少一个电极之间施加至少一个电压脉冲，使得选择性寻址或清除操作只应用到在所述系列期间希望持续发光的每个所述区域中。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在跨过所述区域的所述第一阵列的电极和跨过所述区域的三元组电极的中心电极之间施加所述选择性电压脉冲。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，经由同一三元组电极(13，20，14；13′，20′，14′)提供的所有区域(9R，9G，9B等)形成所述面板的一排，在任何两个相邻的排上，一方面第一三元组电极(13，20，14)，而另一方面第二三元组电极(13′，20′，14′)分别通过所述相邻排，第一三元组电极的侧电极(14)与最靠近的第二三元组电极的侧电极(13′)电连接到相同的电势。
9.一种等离子面板，能够用于实施根据前述任一项权要求所述的方法，所述等离子面板包括-前板和后板，它们彼此平行并在它们之间提供充满放电气体的空间；-所述板中的一个板(12)包括电极(5)的至少第一阵列，另一个板(11)包括三元组电极(13，20，14)的至少第二阵列，它的总方向与第一阵列的电极(5)的方向接近垂直；-每个三元组电极包括两个相对的侧电极(13，14)和一个中心电极(20)；-位于第一阵列的电极(5)和第二电极阵列的三元组电极(13，20，14)之间的交叉点处的空间形成发光区(9)和将被显示的图像的点的矩阵；-三元组电极(13，20，14)涂有介电层(17)；-用于控制在每个所述交叉区域(9)中的放电的装置，尤其是通过持续操作进行控制；其特征在于，所述控制装置被设计为在持续操作期间，中心电极(20)总是作为阳极。
10.根据权利要求9所述的等离子面板，其特征在于，所述中心电极(20)的宽度大于分开和隔离同一三元组电极的相邻电极的间隙；
11.根据权利要求10所述的等离子面板，其特征在于，所述中心电极(20)的宽度大于80μm。
12.根据权利要求11所述的等离子面板，其特征在于，所述中心电极(20)的宽度在100μm和200μm之间。
13.根据权利要求11所述的等离子面板，其特征在于，所述分开和隔离同一三元组电极的相邻电极的间隙小于80μm，并且，提供所述放电气体填充空间的板之间的间距大于130μm。
14.根据权利要求13所述的等离子面板，其特征在于，所述中心电极(20)的宽度大于200μm。
15.根据权利要求11-14中任一项所述的等离子面板，其特征在于，所述中心电极(20)的宽度大于每个所述侧电极(13，14)的宽度。
16.根据权利要求9-15中任一项所述的等离子面板，其特征在于，经由同一三元组电极(13，20，14；13′，20′，14′)提供的所有区域(9R，9G，9B等)形成所述面板的一排，在任何两个相邻的排上，一方面第一三元组电极(13，20，14)，而另一方面第二三元组电极(13′，20′，14′)分别通过所述相邻排，第一三元组电极的侧电极(14)与最靠近的第二三元组电极的侧电极(13′)电连接到相同的电势。
17.根据权利要求16所述的等离子面板，其特征在于，所述两个电连接的电极(14，13′)形成为两个相邻排所共用的电极(21)。
全文摘要
由于面板的共面板包括三元组电极，每个三元组电极包括两个相对的侧电极(13，14)和一个中心电极(20)，并且在持续施加期间，通过在三元组电极的电极之间施加一系列持续电压脉冲，使得中心电极(20)总是作为阳极。通过这种布置，并且优选中心电极(20)具有适当的宽度，极大地提高了面板的发光效率。
文档编号G09G3/292GK1514991SQ02811496
公开日2004年7月21日 申请日期2002年6月4日 优先权日2001年6月13日
发明者洛朗·泰西耶, 洛朗 泰西耶 申请人:汤姆森等离子体公司
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