CN1108599C - 一种交流等离子体显示板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种等离子体显示板。它主要包括前、后基板及夹在前、后基板中用于支撑前、后基板的包含网格孔阵列的导电栅网板，其每一栅网孔的几何轴线垂直通过寻址电极和扫描电极形成放电单元。本发明相对现有的等离子体显示板而言，具有更高的分辨率和发光亮度，更高的光透过率，更低的工作电压，更高的成品率，更低的制造成本。
Description
本发明涉及交流等离子体显示板，尤其涉及利用表面放电的等离子体显示板。
常规的三电极交流表面放电型等离子体显示板主要包括前基板和后基板。后基板包括后衬底玻璃基板，在后衬底玻璃基板上形成的水平寻址电极，在设有寻址电极的后衬底玻璃基板上形成的介电层，在介电层上形成的用于保持放电距离并防止像素之间交扰由介电材料制成的垂直于寻址电极的障壁。前基板包括待装到后基板上的前衬底玻璃基板以及在前衬底玻璃基板的下表面上交替形成与寻址电极空间垂直的透明扫描电极和公共电极，及在设有扫描电极和公共电极的前衬底玻璃基板的下表面上形成的介质层。在后基板和前基板之间的放电空间中填空预定的放电工作气体，譬如各种隋性气体。常规的交流表面放电型等离子体显示板的工作方式如下：首先全屏进行擦除，以消除前次放电遗留的壁电荷，然后在寻址电极和公共电极之间施加寻址电压发生触发放电，当施加在扫描电极上的数据电压为写电压时，放电气体中的带电粒子在电场作用下向介电层沉积，反之当数据电压为擦除电压时，将擦除壁电荷，并使触发放电熄灭。当依据视频信号整屏逐行初始化之后，在扫描电极和公共电极两端加上低于着火电压的维持电压，在放电空间中发生持续放电并发出相应的光线。对彩色等离子体显示板而言，在气体中形成的等离子体辐射紫外线，该紫外线激发不同荧光材料发出相应的三基色光。常规交流型等离子体显示板的另一种结构是矩阵放电型结构，其结构与上述常规的交流表面放电型等离子体显示板不同之处在于在前衬底玻璃基板下表面上只有扫描电极而没有公共电极，扫描电极与寻址电极构成等离子体显示板中唯一的一对放电电极，放电的寻址、扫描、擦除完全是由所加在这对电极上的电压波形来控制的。然而，上述等离子体显示板中存在以下几个问题：①在后基板上制造(烧结)大面积等高等宽而窄的由绝缘介电材料做成的障壁阵列很困难，使得这种显示板制造成品率下降，因此成本较高。②显示像素沿水平方向受到扫描电极和公共电极的宽度所限制，不能做得太小，因此，影响了该显示板在水平方向上的分辩率。③由于此类结构的寻址放电空间是由高精度障壁将上下电极分开而构成的，工艺难度大，整板放电均匀性难以保证，因此相应的驱动电路较复杂，驱动电路成本很高，所消耗的功率也较大。
本发明的目的在于给出一种采用栅网板式电极作为公共电极，采用相互正交的电极组作矩阵寻址与扫描电极的等离子体显示板，使该显示板具有更高的分辨率和发光亮度，更高的光透过率，更低的工作电压，更高的成品率，更低的制造成本。
本发明主要由后基板1、栅网板3和前基板2构成。后基板1包括后衬底玻璃基板4，在后衬底玻璃基板4上形成的薄膜第一电极5，在第一电极5和后衬底玻璃基板4的上表面形成的介电层6，在介电层6上形成的保护膜7；前基板2包括前衬底玻璃基板8，在前衬底玻璃基板8下表面上形成与后基板1上的第一电极5成空间垂直正交的由透明导电膜形成的第二电极9，在第二电极9和前衬底基板8的下表面上形成的介电层10，在介电层10上形成的保护膜11；夹在前后基板1、2之间的栅网板3是一块包含网格孔阵列的导电板；一方面，栅网板3支撑前后基板1、2，其每一栅网孔的几何轴线垂直通过第一电极5和第二电极9形成基本放电单元，另一方面栅网能防止放电单元间的相互串扰。将前基板2、栅网板3、后基板1的四周用低熔点玻璃进行气密封接，栅网板3可通过印在基板边缘上的导电薄膜引出与外电路连接。在上述器件中充以一定气压的所需工作气体，这就形成了本发明所提供的等离子体显示板。该等离子体显示板的工作原理如下：若将第一电极组5作为寻址电极，将第二电极组9作扫描电极，将栅网板3作为公共电极，首先，在寻址电极组和公共电极之间加一高压窄脉冲擦除信号，擦除上次放电积累的壁电荷，然后在寻址电极上加一高脉冲寻址电压选中该行，产生触发放电，同时在扫描电极上加以该行的数据电压，该数据电压幅度低于扫描电极与公共电极之间的着火电压，并控制触发放电的继续(写信号)或停止(擦除信号)以形成对应于所需显示图象的该行的壁电荷分布，在逐行完成整屏图象放电初始之后，在扫描电极组和公共电极之间施加维持放电电压，以显示该帧图象。如此循环即可实现逐帧显示图象。
本发明具有以下优点：①栅网板3可采用金属材料，由于金属的加工技术比现有等离子体显示板中所用绝缘材料构成的障壁制造技术要简单成熟得多，因此，本发明适合于大批量生产，提高成品率，降低生产成本。②在本发明的等离子体显示板中，栅网板3电极和第一、二电极组5、9的最短极间间隙只有介电层与保护膜的厚度，最长极间距离可大于栅网板3的厚度，而且极间的气体击穿路径可在很大范围内变动，这样也可使工作气压在更大的范围内变动。即在一定的工作气压范围内，本发明的等离子体显示板的所有显示单元能获得相同的最低气体击穿电压和维持工作电压，这就大大降低了对驱动电路的要求，从而大大降低整机制造成本。③若与上述常规表面放电型等离子体显示板相比，本发明的等离子体显示板中把现有等离子体显示板前基板上的两电极之一移到了放电区的侧壁，因此，提高了前衬底玻璃基板的通光(可见光)性能。④本发明等离子体显示板中由于栅网板3的每一网孔的可采用坡度形状，它与前基板2的接触面积很小，既可以保障栅网板3本身的强度，又可保障对前基板2支撑的强度，还能最大限度地增加整个等离子体显示板有效的发光面积与视角。⑤由于本发明等离子体显示板中栅网板3本身也起到现有等离子体显示板中障壁结构的作用，因此能防止诸像素之间的光干扰，与现有结构相比，有利于提高像素之间的分辩率。
附图1为本发明的结构示意图
附图2为栅网板上网孔基本孔型、组合孔型平面图
附图3为栅网板上网孔基本孔型、组合孔型剖面图
附图4为栅网板上网孔平行排列示意图
附图5为栅网板上网孔错位排列示意图
附图6为栅网板上网孔平行排列示意图
附图7为栅网板上网孔错位排列示意图
在上述发明的基础上进一步考虑具体结构，提出以下各种实施例，并通过具体的实施例，进一步说明各实施例特有的优点。①本发明的第一种实施例，包括由后衬底玻璃基板4，在后衬底玻璃基板4上形成的薄膜第一电极5，在第一电极5和后衬底玻璃基板4的上表面形成的介电层6，在介电层6上形成的保护膜7构成的后基板1；由前衬底玻璃基板8，在前衬底玻璃基板8下表面上形成与后基板1上的第一电极5成空间垂直正交的由透明导电膜形成的第二电极9，在第二电极9和前衬底玻璃基板8的下表面上形成的介电层10，在介电层10上形成的保护膜11构成的前基板2；夹在前后基板1、2之间栅网板3是一块包含网格孔阵列的导电板，栅网板3上每一栅网孔的几何轴线垂直通过第一电极5和第二电极9形成的放电单元，即该等离子体显示板的发光像素。在栅网板3的上表面沿第一电极5方向上相邻两网孔间有凹槽，用于提高系统排气、充气时的气体流导并减少极间电容，利于提高工作频率。由于栅网板3直接暴露在放电空间里，为防止阴极溅射影响器件使用寿命，栅网板3可采用耐离子轰击材料或表面涂覆保护膜。栅网板3通过印在后基板上两端显示区外平行于第一电极5的栅网板引出导电薄膜与外电路连接，在前、后基板1、2的两端分别将第一电极组5、第二电极组9引出至外电路，将前基板2、栅网板3、后基板1的四周用低熔点玻璃进行气密封接，并充以一定气压的所需工作气体，这就形成了本发明所提供的等离子体显示板。该等离子体显示板的工作原理如下：若将第一电极5组作为寻址电极，将第二电极组9作扫描电极，将栅网板3作为公共电极，首先，在寻址电极组和公共电极之间加一高压窄脉冲擦除信号，擦除上次放电积累的壁电荷，然后在寻址电极上加一高脉冲寻址电压选中该行，产生触发放电，同时在扫描电极上加以该行的数据电压，该数据电压幅度低于扫描电极与公共电极之间的着火电压，并控制触发放电的继续(写信号)或停止(擦除信号)以形成该行的与所需显示图象对应的壁电荷分布，在逐行完成整屏图象放电初始之后，在扫描电极组和公共电极之间施加维持放电电压，以显示该帧图象。如此循环即可实现逐帧显示图象。若将第一电极组5作扫描电极，第二电极组9作寻址电极，以相同方式也可实现逐帧显示图象。在以同样方式逐行完成整屏图象放电初始之后，若将上述维持电压施加在寻址电极上与公共电极上，也可实现逐帧显示图象。
②在上述第一实施例中，构成栅网板3的网孔的形状除了可采用正方形外，在网孔形状上可采用多边形(包括矩形)、椭圆形(包括圆形)等以及各种组合形状，在纵剖面结构上可采用矩形、梯形、椭圆弧形(包括圆弧形)等以及各种组合形状。网孔阵列的分布即可以是平行排列，也可以是错位排列，可以是等间距排列也可以是非等距排列，也可以是随机排列，这就构成了本发明的第二实施例组。
③在上述第一、二实施例中，除第一实施例采用的在第一、二电极组涂覆介电层保护结构外，若仅在第一电极组5、栅网板3、和第二电极组9之中任一部分涂覆介电层，而其余部分的电极采用耐离子轰击导电材料或涂覆保护膜直接暴露在放电空间中；或将第一电极组5、栅网板3、和第二电极组9之中任意两部分表面涂覆介电层，而剩余一部分采用耐离子轰击导电材料或涂覆保护膜直接暴露在放电空间中；或将第一电极组5、栅网板3、和第二电极组9上均涂覆介电层，就构成了本发明的第三实施例组。
④在上述第一、二实施例中，若第一电极组5、栅网板3、和第二电极组9上均无介电层保护，而采用耐离子轰击导电材料或涂覆保护膜。此时由于没有介电层，因此属于直流放电型，其工作方式如下，如将栅网板3作为公共电极或电压悬浮，将第一电极组5作扫描电极，将第二电极组9作为寻址电极，在寻址电极上加一高脉冲寻址电压选中该行，同时在扫描电极上加以该行的数据电压，该数据电压与寻址电压相位相反，控制是否触发放电及放电强度来显示该行的图象，逐行、逐帧进行扫描即可显示图象。这就构成了本发明的第四实施例组。
⑤上述一至四实施例中，采用槽形阵列结构，可以得到本发明的第五种实施例。也就是说，构成栅网板3的网孔形状采用长条槽形结构，此时每一网孔对应多行寻址电极，其极限情况是在扫描电极方向上槽是相通的。
⑥若仅用导电栅网板3取代现有等离子体显示板结构中的常规障壁结构而无引出电极，即可得到本发明的第六种实施例组。
⑦上述第一至六实施例中，第一电极5、第二电极9中任一电极或两者均采用栅网板结构就构成本发明的第七种实施例。
⑧上述第一至七实施例中，若在放电空间周壁，包括前基板保护层表面，后基板保护层表面及栅网局部或全部涂覆紫外荧光粉，并充以适当的工作气体，使之产生相应波长的紫外光激发紫外荧光粉发出可见光，显示图象，这就构成了本发明的第八种实施例组。
⑨上述第一至八实施例中，若在放电空间周壁局部或全部依次涂覆红、绿、蓝三基色紫外荧光粉，并充以适当的工作气体，使之产生相应波长的紫外光激发紫外荧光粉发出红、绿、蓝三基色可见光，即可显示彩色图象，这就构成了本发明的第九种实施例组。
Claims (9)
1.一种交流等离子体显示板，包括后基板(1)，栅网板(3)和前基板(2)；后基板(1)包括后衬底玻璃基板(4)，在后衬底玻璃基板(4)上形成的第一电极(5)，在第一电极(5)和后衬底玻璃基板(4)的上表面形成的介电层(6)，在介电层(6)上形成的保护膜(7)；前基板(2)包括前衬底玻璃基板(8)，在前衬底玻璃基板(8)下表面上形成的与后基板(1)上第一电极(5)成空间垂直正交的由透明导电膜形成的第二电极(9)，在第二电极(9)和前衬底玻璃基板(8)的下表面上形成的介电层(10)，在介电层(10)上形成的保护膜(11)；其特征在于夹在前后基板(1)、(2)之间的栅网板(3)，是一块包含网格孔阵列的导电板，其每一栅网孔的几何轴线垂直通过第一电极(5)和第二电极(9)，形成基本放电单元。
2.根据权利要求1所述的一种等离子体显示板，其特征在于在栅网板(3)表面，相邻网孔间，设有气体导流槽。
3.根据权利要求1所述的一种等离子体显示板，其特征在于显示板放电空间周壁，包括前基板保护膜表面，后基板保护膜表面及栅网孔内壁局部或全部涂覆单色紫外荧光粉或红、绿、蓝三基色紫外荧光粉，构成单色或彩色等离子体显示板。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种等离子体显示板，其特征在于栅网孔(3)孔形可为多边形、椭圆形，及其组合形状；纵剖面结构则可采用矩形、梯形、椭圆弧形，及其组合形状。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种等离子体显示板，其特征在于栅网板(3)上栅网孔阵列分布可以是平行排列或错位排列；可以是等间距排列或非等间距排列；或随机排列。
6.根据权利要求1所述的一种等离子体显示板，其特征在于夹在前后基板(1)、(2)之间的栅网板(3)可用介电层涂覆。
7.一种等离子体显示板，包括后基板(1)，栅网板(3)和前基板(2)；后基板(1)包括后衬底玻璃基板(4)，在后衬底玻璃基板(4)上形成的第一电极(5)；前基板(2)包括前衬底玻璃基板(8)，在前衬底玻璃基板(8)下表面上形成的与后基板(1)上第一电极(5)成空间垂直正交的由透明导电膜形成的第二电极(9)；其特征在于夹在前后基板(1)、(2)之间的栅网板(3)，是一块包含网格孔阵列的导电板，其每一栅网孔的几何轴线垂直通过第一电极(5)和第二电极(9)，形成基本放电单元；当第一电极(5)、栅网板(3)、第二电极(9)三电极之中任一电极涂覆介电层，其余电极采用耐离子轰击导电材料制作直接暴露在放电空间中或涂覆保护膜；或第一电极(5)和第二电极(9)中任一电极采用耐离子轰击导电材料制作直接暴露在放电空间中或涂覆保护膜，而另一电极与栅网板(3)涂覆介电层。
8.根据权利要求1或7所述的一种等离子体显示板，其特征在于栅网板(3)上栅网孔采用长槽形结构，对应多行寻址电极。
9.根据权利要求1或7所述的一种等离子体显示板，其特征在于栅网板(3)电极电压悬浮，构成等离子体显示板中障壁结构。
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