CN200979869Y - 一种具有新型电极结构的表面放电型荫罩式等离子体显示板 - Google Patents

Abstract

本实用新型针对现有的荫罩式等离子体显示板采用对向型放电产生的问题及表面放电型等离子体显示板障壁制作成本高且成品率低的问题，公开了一种具有新型电极结构的表面放电型荫罩式等离子体显示板，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荫罩，一对位于前基板的扫描电极和维持电极、位于后基板的寻址电极与导电荫罩的网格孔共同构成了放电单元，并采用表面放电的工作方式，荧光粉不仅涂覆在荫罩网孔的内壁上，还涂覆在后基板位于放电单元的位置上，使放电单元的荫罩网孔内壁与相应的后基板涂粉的部分构成了面积远大于荫罩型对向型放电单元的荧光粉面积，发光亮度及发光效率提高。具有低的着火电压、更高的亮度和发光效率，从而降低了功耗。

Description

一种具有新型电极结构的表面放电型荫罩式等离子体显示板

技术领域

本实用新型涉及一种平板电视显示板，尤其涉及一种荫罩式等离子体显示板，具体地说是一种具有新型电极结构的表面放电型荫罩式等离子体显示板。

背景技术

目前采用的荫罩式等离子体显示板主要包括前基板、后基板和荫罩。前基板从玻璃基板起，分别是扫描电极等、介质层以及在介质层表面形成的保护层；后基板从玻璃基板起，分别是与扫描电极垂直的寻址电极，介质层以及在介质层上形成的保护层；夹在前、后基板中间的荫罩是由导电材料(例如铁或其合金)加工而成的包含网孔阵列的金属薄网板。将上述前基板、荫罩和后基板组装封接后充入预定的工作气体，譬如各种惰性气体，即形成了荫罩式等离子体显示板。目前荫罩式等离子体显示板采用对向放电的工作原理。对彩色荫罩式等离子体显示板而言，荫罩的内壁涂敷三基色荧光粉，每一放电单元中气体放电产生的真空紫外光，激发不同荧光材料发出相应的三基色光。然而，上述荫罩式等离子体显示板中存在以下几个问题：①由于采用对向式放电结构，放电空间较小，放电路径较短，因此放电效率较低。②由于荫罩孔壁上可涂敷荧光粉的面积较小，因此亮度较低。③由于放电区域距离荧光粉层较远，放电产生的147nm真空紫外光在向荧光粉辐射过程中共振吸收损耗大，因此亮度和发光效率较低。此，必须对电极结构做进一步的改进。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的表面放电型荫罩式等离子体显示板存在的放电效率及亮度低的问题，实用新型一种低着火点压、高发光效率和低功耗的具有新型电极结构的表面放电型荫罩式等离子体显示板。

本实用新型的技术方案是：

一种具有新型电极结构的表面放电型荫罩式等离子体显示板，包括前基板1、后基板2、荫罩3，其中荫罩3封装在前后基板1，2之间，所述的前基板1主要由前衬底玻璃基板4、第一电极对5，6、介质层7、保护膜8组成，其中第一电极对5，6排列于前衬底玻璃基板4上，它可为没有透明导电薄膜ITO构成的电极，电极5称为维持电极，电极6称为扫描电极，介质层7覆盖在第一电极对5，6上，保护膜8则覆盖在介质层7上；所述的后基板2主要由后衬底玻璃基板9、第二电极10、介质层11组成，其中第二电极10位于后衬底玻璃基板9上，介质层11覆盖在第二电极10上，第二电极10通常称为列电极组或寻址电极；荫罩3为一厚度为0.1～1.0mm的包含漏斗形网格孔12阵列的导电板，其特征是所述的第一电极对5，6的电极宽度20相同，它们与漏斗形网格孔12的上开口13相对部分的形状与该上开口13的形状相配并沿其边缘内侧区域排列，其余不与上开口13相对的部分则相互平行。

荫罩3上的漏斗形网格孔12的上开口13为长条形、四边形、圆形、六边形或八边形中的一种，第一电极对5，6相应上开口13靠近放电区域内侧做与其形状有相近的非平行排列，下开口14为长条形，且上下开口中心在垂直于荫罩表面的同一直线上。

所述的漏斗形网格孔12与前基板1相对的上开口13面积是其与后基板2相对的下开口14面积的10～20倍，每一漏斗形网格孔12上开口宽度15为下开口宽度16的2～4倍；第一电极对5，6与上开口13边缘的距离22大于电极宽度20的0.5～5倍，根据网格孔12的形状和排列方式不同，第一电极对5，6在放电单元区域有相近的排布，第一电极对5，6距离最短点位于相应于上开口13左右方向内侧边缘，距离最短点的间距21是电极宽度20的2～5倍，而连接放电单元之间的距离最短点的维持电极5和扫描电极6呈平行排列，距离最短点间距同平行排列部分的间距，上开口长度19是第一电极对5，6之间的平行排列部分的间距21的2～10倍，第二电极10与第一电极对5，6平行排列的部分呈垂直关系，第二电极10与荫罩3上的漏斗形网格孔12的下开口14相对应，荫罩3的网格孔12上开口长度19为下开口长度18的1.5～2倍，上开口长度19是第一电极对5，6的电极宽度20的5～20倍，每一网格孔12的下开口宽度16为第二电极10宽度17的1～2倍，各网格孔12与第一电极对5，6的平行部分和第二电极10垂直相交；所述的第一电极对5，6、覆盖介质层7及保护层8、荫罩3、和覆盖有介电层11的第二电极10组成介质阻挡型交流表面放电型的基本单元，在该介质阻挡型交流表面放电型的基本单元中设有可见光发光区域。

所述的介质阻挡型交流表面放电型的基本单元中的发光区域为漏斗形网格孔12的内壁及对应其下开口14的后基板2上的介质层11表面的部分，在该区域上涂覆有荧光粉。

在介质阻挡型交流表面放电型的基本单元的可见光发光区域涂覆的荧光粉24为单色荧光粉。

在介质阻挡型交流表面放电型的基本单元的可见光发光区域涂覆的荧光粉24为三基色荧光粉。

所述的荫罩3上的漏斗形网格孔12或为条状排列或为品字形排列。

每一漏斗形网格孔12的上开口13与下开口14的中心在垂直于荫罩表面的方向上在同一直线上，上开口宽度15是上下开口的中心距17的1～4倍，放电单元的结构和大小即由上开口13决定。

第一电极对5，6由Al或Ag电极组成，其上不设透明导电薄膜电极。

所述的阴罩3所用材料为铁、含铁合金、其他金属合金或表面镀有导电材料膜的非金属材料。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型的等离子体显示板放电单元内产生在第一电极对5、6之间产生表面放电，具有放电路径长的优点，与现有对向型放电荫罩式等离子体显示板相比，发光效率提高；同时荧光粉涂覆在荫罩网格孔12的内壁及其下开口14对应的后基板2介质层11的表面部分，涂覆面积增大，使显示亮度提高，发光效率提高。

2、本实用新型的等离子体显示板首先在第一电极对5、6最短距离处着火放电，与前板电极平行排列的表面放电式荫罩式等离子体显示板中相比，由于短距离放电所产生的引发效应使本实用新型中的显示板着火电压大为降低，进一步提高发光效率。

附图说明

图1是为本实用新型的显示板的结构示意图。

图2为本实用新型的电极与荫罩相对尺寸关系及结构示意图。

图3本实用新型的显示板的封装结构示意图。

图4是本实用新型的条状排列的六边形不等距电极结构及荫罩示意图。

图5为本实用新型的各种不等距前板电极结构及荫罩孔的关系示意图。

图6是本实用新型的表面放电型荫罩式等离子体显示板放电单元荧光粉涂覆示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1-6所示。

一种具有新型电极结构的表面放电型荫罩式等离子体显示板，如六边形电极结构的表面放电型荫罩式等离子体显示板，如图1所示，包括前基板1、6后基板2、荫罩3，其中荫罩3封装在前后基板1，2之间，所述的前基板1主要由前衬底玻璃基板4、第一电极对5，6、介质层7、保护膜8组成，其中第一电极对5，6排列于前衬底玻璃基板4上，它可为没有透明导电薄膜ITO构成的电极，电极5称为维持电极，电极6称为扫描电极，介质层7覆盖在第一电极对5，6上，保护膜8则覆盖在介质层7上；所述的后基板2主要由后衬底玻璃基板9、第二电极10、介质层11组成，其中第二电极10位于后衬底玻璃基板9上，介质层11覆盖在第二电极10上，第二电极10通常称为列电极组或寻址电极；荫罩3为一厚度d为0.1～1.0mm的包含漏斗形网格孔12阵列的导电板，网格孔12呈六边形的品字形排列，所述的漏斗形网格孔12与前基板1相对的上开口13面积是其与后基板2相对的下开口14面积的10～20倍，每一漏斗形网格孔12上开口宽度15为下开口宽度16的2～4倍。该实施例中，上开口13为六边形，下开口14为长条形。

所述的第一电极对5，6的电极宽度20相同，与荫罩3上开口13相应，在网格孔12构成的放电单元区域内采用非平行排列，沿上开口13六边形边缘内侧区域排列，第一电极对5，6与上开口13边缘的距离22大于电极宽度20的0.5~5倍，第一电极对5，6距离最短点位于相应于上开口13左右方向内侧边缘，距离最短点的间距21是电极宽度20的2~5倍，而连接放电单元之间的距离最短点的维持电极5和扫描电极6呈平行排列，距离最短点间距同平行排列部分的间距，上开口长度19是第一电极对5，6之间的平行排列部分的间距21的2～10倍，第二电极10与第一电极对5，6平行排列的部分呈垂直关系，第二电极10与荫罩3上的漏斗形网格孔12的下开口14相对应，荫罩3的网格孔12上开口长度19为下开口长度18的1.5～2倍，上开口长度19是第一电极对5，6的电极宽度20的5～20倍，每一网格孔12的下开口宽度16为第二电极10宽度17的1～2倍，各网格孔12与第一电极对5，6的平行部分和第二电极10垂直相交，如图2所示。

所述的第一电极对5、6和覆盖介质层7及保护层8的前基板1、荫罩3、覆盖有介电层11及第二电极10的后基板2形成介质阻挡型交流表面放电型的基本单元。将前基板1、荫罩3、后基板2的四周用低熔点玻璃制作的封接框25进行气密封接，在显示区域外、封接框25内设置排气管23，通过该排气管与真空系统相连，可以对上述器件进行真空除气，并充以一定气压的所需工作气体后与真空系统封离，这就形成了本实用新型所提供的等离子体显示板，如图3所示。

该等离子体显示板的工作原理如下：在寻址电极10施加正脉冲Va，与显示图像的信号一致，在扫描电极6施加负脉冲Vs，首先在寻址电极10和扫描电极6产生放电，积累维持放电所需的壁电荷，同时使该单元处于点亮状态，在维持电极5施加负的维持脉冲Vs，点亮的放电单元在壁电荷和维持脉冲共同作用下，一直维持点亮状态，直到擦除脉冲到来。放电单元的擦除方式有多种，目的是消除放电单元已存在的壁电荷，使其在维持脉冲作用下由点亮状态转为熄灭状态。如采用窄脉冲擦除，在两次放电之间，在扫描电极6施加正的窄擦除脉冲(脉冲宽度约1微秒左右)，它引起的放电产生的壁电荷与原有壁电荷产生中和，从而使放电单元熄灭。施加不同时序的高压脉冲构成不同的驱动方法。本实用新型的等离子体显示板可采用寻址与显示分离(ADS)的子场驱动法，也可采用表面交替发光(ALIS)驱动法。例如采用ADS子场驱动法，在准备期，开始时放电单元的三个电极(电极5、6、10)均为零。在维持电极5施加幅度为V_xw(V_xw远大于电极5、6间的着火电压V_fxy)的全屏写脉冲，使屏上所有单元都处于同一状态，即熄灭状态，同时在电极10上施加脉冲V_aw(V_aw约为V_xw/2)，使寻址电极10基本没有壁电荷积累。进入寻址期，电极5加电压V_x；顺序扫描电极6，未扫描到的电极6加-V_sc，而扫描的电极6加-V_y；与此同时，对和需要点亮相对应的电极10加寻址脉冲V_a，而不需要亮度的则加0V。在要点亮的单元中，首先在电极10和电极6之间放电，引起在电极5和电极6的放电，同时积累壁电荷。对于不需点亮的单元，由于没有寻址脉冲，不产生放电，也没有壁电荷积累。在维持期，在寻址电极10加V_aw，上半周电极5加0V，电极6加维持脉冲V_s，下半周电极5加V_s，电极6加维持脉冲0V，在壁电荷作用下，维持放电一直进行，放电单元处于点亮状态，直到需要擦除为止。这样对显示板进行逐行扫描，完成整帧图像的显示。通常将一帧图像分为若干子场显示，每个子场都有准备期、寻址期和维持期，并且每个子场的维持期的时间比不同，以实现图像灰度，如采用8个子场，可实现256级灰度的图像显示。

实施例二。

在上述实施例一中，荫罩3网格孔12上开口13为六边形，并呈条状排列，第一电极对5，6相应与上开口13的放电区域呈非平行排列，连接距离最短点的第一电极对5，6呈平行排列，构成实施例二，条状排列的网格孔12及第一电极对5，6与上开口13的关系如图4所示。

显示板的封接过程及显示原理同实施例一。

实施例三。

在上述实施例一中，荫罩网格孔12形成长条形、菱形、圆形、六边形或八边形等多边形结构的上开口，下开口为长条形，且满足上下开口中心在垂直于荫罩表面的直线上的条件，相应的第一电极对5，6对应于上开口13内侧边缘有相近的排列，并且荫罩网格孔12根据显示分辨率要求，可以呈条状排列或品字形排列，不等距前板电极结构及荫罩孔的关系示意图如图5，这就构成了本实用新型的第三实施例组，工作原理同第一实施例。

实施例四。

在上述实施例一、二、三中，单色荧光粉24涂覆在荫罩网格孔12的内壁及其下开口14对应的后基板2介质层11的表面部分构成的阵列，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单色可见光，从而实现图象显示，如图6所示，这就构成了本实用新型的第四实施例组，即新型电极结构的单色表面型荫罩式等离子体显示板。

实施例五。

在上述实施例一至五中，若在荫罩网格孔12的内壁及其下开口14对应的后基板2介质层11的表面部分构成的阵列依次涂覆红、绿、蓝三基色紫外激发荧光粉24，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，即可实现彩色图象显示，这就构成了本实用新型的第五种实施例组，即彩色表面型荫罩式等离子体显示板。

本实施例仅给出了部分具体的应用例子，但对于从事平板显示器的专利人员而言，还可根据以上启示设计出多种变形产品，这仍被认为涵盖于本实用新型之中。

Claims (10)

1、一种具有新型电极结构的表面放电型荫罩式等离子体显示板，包括前基板(1)、后基板(2)、荫罩(3)，其中荫罩(3)封装在前后基板(1)，(2)之间，所述的前基板(1)主要由前衬底玻璃基板(4)、第一电极对(5，6)、介质层(7)、保护膜(8)组成，其中第一电极对(5，6)排列于前衬底玻璃基板(4)上，介质层(7)覆盖在第一电极对(5，6)上，保护膜(8)则覆盖在介质层(7)上；所述的后基板(2)主要由后衬底玻璃基板(9)、第二电极(10)、介质层(11)组成，其中第二电极(10)位于后衬底玻璃基板(9)上，介质层(11)覆盖在第二电极(10)上；荫罩(3)为一厚度为0.1～1.0mm的包含漏斗形网格孔(12)阵列的导电板，其特征是所述的第一电极对(5，6)的电极宽度(20)相同，它们与漏斗形网格孔(12)的上开口(13)相对部分的形状与该上开口(13)的形状相配并沿其边缘内侧区域排列，其余不与上开口(13)相对的部分则相互平行。

2、根据权利要求1所述的具有新型电极结构的表面放电型荫罩式等离子体显示板，其特征是荫罩(3)上的漏斗形网格孔(12)的上开口(13)为长条形、四边形、圆形、六边形或八边形中的一种，第一电极对(5)，(6)相应上开口(13)靠近放电区域内侧做与其形状有相近的非平行排列，下开口(14)为长条形，且上下开口中心在垂直于荫罩表面的同一直线上。

3、根据权利要求1或2所述的具有新型电极结构的表面放电型荫罩式等离子体显示板，其特征是所述的漏斗形网格孔(12)与前基板(1)相对的上开口(13)面积是其与后基板(2)相对的下开口(14)面积的10～20倍，每一漏斗形网格孔(12)上开口宽度(15)为下开口宽度(16)的2～4倍；第一电极对(5，6)与上开口(13)边缘的距离(22)大于电极宽度(20)的0.5～5倍，根据网格孔(12)的形状和排列方式不同，第一电极对(5，6)在放电单元区域有相近的排布，第一电极对(5，6)距离最短点位于相应于上开口(13)左右方向内侧边缘，距离最短点的间距(21)是电极宽度(20)的2～5倍，而连接放电单元之间的距离最短点的维持电极(5)和扫描电极(6)呈平行排列，距离最短点间距同平行排列部分的间距，上开口长度(19)是第一电极对(5，6)之间的平行排列部分的间距(21)的2～10倍，第二电极(10)与第一电极对(5，6)平行排列的部分呈垂直关系，第二电极(10)与荫罩(3)上的漏斗形网格孔(12)的下开口(14)相对应，荫罩(3)的网格孔(12)上开口长度(19)为下开口长度(18)的1.5～2倍，上开口长度(19)是第一电极对(5，6)的电极宽度(20)的5～20倍，每一网格孔(12)的下开口宽度(16)为第二电极(10)宽度(17)的1～2倍，各网格孔(12)与第一电极对(5，6)的平行部分和第二电极(10)垂直相交；所述的第一电极对(5，6)、覆盖介质层(7)及保护层(8)、荫罩(3)、和覆盖有介电层(11)的第二电极(10)组成介质阻挡型交流表面放电型的基本单元，在该介质阻挡型交流表面放电型的基本单元中设有可见光发光区域。

4、根据权利要求3所述的具有新型电极结构的表面放电型荫罩式等离子体显示板，其特征是所述的介质阻挡型交流表面放电型的基本单元中的发光区域为漏斗形网格孔(12)的内壁及对应其下开口(14)的后基板(2)上的介质层(11)表面的部分，在该区域上涂覆有荧光粉。

5、根据权利要求4所述的具有新型电极结构的表面放电型荫罩式等离子体显示板，其特征是在介质阻挡型交流表面放电型的基本单元的可见光发光区域涂覆的荧光粉(24)为单色荧光粉。

6、根据权利要求4所述的具有新型电极结构的表面放电型荫罩式等离子体显示板，其特征是在介质阻挡型交流表面放电型的基本单元的可见光发光区域涂覆的荧光粉(24)为三基色荧光粉。

7、根据权利要求1所述的具有新型电极结构的表面放电型荫罩式等离子体显示板，其特征是所述的荫罩(3)上的漏斗形网格孔(12)或为条状排列或为品字形排列。

8、根据权利要求1所述的具有新型电极结构的表面放电型荫罩式等离子体显示板，其特征是每一漏斗形网格孔(12)的上开口(13)与下开口(14)的中心在垂直于荫罩表面的方向上在同一直线上，上开口宽度(15)是上下开口的中心距(17)的1～4倍，放电单元的结构和大小即由上开口(13)决定。

9、根据权利要求1所述的具有新型电极结构的表面放电型荫罩式等离子体显示板，其特征是第一电极对(5，6)由Al或Ag电极组成，其上不设透明导电薄膜电极。

10、根据权利要求1所述的具有新型电极结构的表面放电型荫罩式等离子体显示板，其特征是所述的阴罩(3)所用材料为铁、含铁合金、其他金属合金或表面镀有导电材料膜的非金属材料。

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