CN101783276B - 一种等离子体显示板 - Google Patents

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荫罩，其每一网格孔与寻址电极和扫描电极垂直相交，形成基本放电单元。本发明的特征在于每一网格孔内存在两个下开口，它们按网格孔纵向分布，且尽量远离网格孔横向中心线，上开口与两个下开口的中心不重合，但中心距相等，这样在扫描电极与寻址电极上施加点火电压后，在放电空间内将形成由上开口指向两个下开口的两条倾斜放电路径。本发明公开的等离子体显示板既延长了扫描电极与寻址电极间的放电路径、增加了荧光粉的涂覆面积，又降低了工作电压，从而能够提高显示板的亮度和发光效率。

Description

一种等离子体显示板

技术领域

本发明给出了一种对向放电型彩色荫罩式等离子体显示板的结构，属于彩色交流荫罩式等离子体显示板结构设计的技术领域。

背景技术

荫罩式等离子体显示板主要包括前基板、后基板和荫罩。后基板包括后玻璃基板，在后玻璃基板上形成的寻址电极，在有寻址电极的后玻璃基板上形成的介电层，在介电层上形成的保护层；前基板包括前玻璃基板以及在前玻璃基板的下表面上形成与寻址电极空间垂直的扫描电极，在有扫描电极的前玻璃基板的下表面上形成的介电层，在介电层下表面形成的保护层；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薄网板，在其网格孔内涂覆单色或依次涂覆三基色荧光粉。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，即形成了对向放电型彩色荫罩式等离子体显示板。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由于网格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。

针对上述问题，中国发明专利200610086064.3给出了非对称结构的荫罩式等离子体显示板，它将网格孔的下开口与扫描电极分别向相反的两个方向偏移，使放电形成斜拉的倾斜放电，从而延长了放电路径、增加了荧光粉涂覆面积，进而提高了等离子体显示板的亮度和发光效率。然而，非对称结构的荫罩式等离子体显示板也存在不足：①由于网格孔和扫描电极都是非对称结构，等离子体显示板的对位组合工序需要严格控制，难度较高；②相比普通的荫罩式等离子体显示板，该结构的放电路径延长了很多，尽管对于提高发光效率贡献较大，但同时工作电压也有大幅度的提高，工作电压的提高，不仅对介质层的耐压性能提出更高的要求，也对高压驱动电路的驱动能力提出了更高的要求；③为了满足等离子体显示板在高电压下工作，要增加工艺与驱动成本，这与目前平板显示器要降低成本的大前提相矛盾。

发明内容

技术问题：本发明的目的是给出一种荫罩式等离子体显示板的结构，使其在获得高发光效率的同时，具有比现有荫罩式等离子体显示板更长的放电路径、比非对称荫罩式等离子体显示板更低的工作电压。

技术方案：一种荫罩式等离子体显示板，包括后基板1、前基板2、荫罩3，其中荫罩3位于前后基板2，1之间，所述的后基板1主要由后玻璃基板4、作为列电极组或寻址电极组的第一电极5、后板介电层6、保护膜7组成，其中第一电极5位于后玻璃基板4上，后板介电层6覆盖在第一电极5上，保护膜7则覆盖在后板介电层6上；所述的前基板2主要由前玻璃基板8、作为行电极组或扫描电极组的第二电极9、前板介电层10、保护膜11组成，其中第二电极9位于前玻璃基板8下表面上并与后基板1上的第一电极5成空间垂直正交，前板介电层10覆盖在第二电极9上，保护膜11则覆盖在前板介电层10上。本发明的特征是荫罩网格孔12设计有一个上开口和两个下开口，网格孔12与前基板2相接触的上开口面积是其与后基板1相接触的下开口面积和的3～6倍，两个下开口沿网格孔纵向15分布，且尽量远离网格孔横向中心线(即在网格孔的结构范围内，下开口与网格孔横向中心线越远越好)，这样导致网格孔的上、下开口的纵向中心错位，但保证上开口与两个下开口的中心距17，18相等，且中心距为网格孔纵向15长度的0.25～0.4倍。所述的荫罩网格孔12、覆盖后板介电层6的第一电极5和覆盖有前板介电层10的第二电极9形成介质阻挡型交流放电基本单元。在第二电极9和第一电极5上施加合适的电压后，本发明的等离子体显示板放电单元内即产生放电，这与现有荫罩式等离子体显示板的工作方式相同，但由于网格孔12的两个下开口位于第二电极9的两侧，而第一电极5上施加的电压受下开口位置的限制作用在两个下开口处，即也在第二电极9的两侧，这样第二电极9和第一电极5间发生的放电在空间就产生了倾斜，并且是由第二电极9指向两个下开口的两条倾斜放电路径20。

本发明还进一步采取了以下技术措施：

每个网格孔12对应的交流放电基本单元内的第二电极9或由一条沿网格孔横向14放置的电极组成，或由一条沿网格孔横向14放置的电极和一条垂直电极构成的“十”字形电极组成。垂直电极的长度与下开口的大小有关，一般为了兼顾工作电压和发光效率两个性能指标，垂直电极长度应在0.28～0.55倍的网格孔纵向15长度的范围内变化，以垂直电极在下开口面得到的投影接近下开口边缘或少许伸入下开口区域为宜。

荫罩网格孔12的上开口可为长条形、四边形、圆形、六边形或八边形，下开口也可为长条形、四边形、圆形、梯形、“T”字形、六边形或八边形，且上、下开口的结构可任意组合。

荫罩3网格孔12的周壁局部或全部涂覆单色紫外激发荧光粉13。

荫罩3网格孔12的周壁依次涂覆红、绿、蓝三基色紫外荧光粉13。

网格孔12内充有惰性气体。

有益效果：本发明具有以下优点：

①在相同的放电空间内，通过改变放电单元的结构而获得放电路径与工作电压的优化，使等离子体显示板在提高了发光效率的同时，又降低了工作电压，进而降低了制造和驱动成本，使等离子体显示板在提高性能和降低成本之间找到了契合点。

②荫罩网格孔的下开口远远小于上开口，使得网格孔周壁的面积大大增加，荧光粉的可涂覆面积大大增加，从而可以提高显示板的亮度，进而提高发光效率。

附图说明

图1为本发明的显示板三维结构示意图；

图2为本发明的显示板结构俯视图；

图3(a)和(b)是本发明的两种第二电极排列结构示意图；

图4是本发明各种荫罩网格孔的结构示意图；

图5(a)、(b)和(c)为三种放电模式的比较，

其中图5(a)为现有技术中荫罩式对向放电结构，图5(b)为现有技术中非对称荫罩式对向放电结构，图5(c)为本发明的放电结构。

上述附图中的标号意义如下：

1为后基板，2为前基板，3为荫罩，4为后玻璃基板，5为第一电极(寻址电极)，6为后板介电层，7为后板保护膜，8为前玻璃基板，9为第二电极(扫描电极)，10为前板介电层，11为前板保护膜，12为荫罩网格孔，13为荧光粉，14为放电单元的宽度方向(或横向)，15为放电单元的长度方向(或纵向)，16为放电单元的高度方向，17、18为网格孔的上开口与下开口的中心距，19为网格孔的纵向长度，20为放电路径，a为上开口，b为下开口。

具体实施方式

本发明的具体实施方式如下：

一种等离子体显示板，包括后基板1、前基板2、荫罩3，其中荫罩3位于前后基板2，1之间。

用传统的交流等离子体显示板的制作方法制作前、后基板。制作完成后前基板2主要由前玻璃基板8、第二电极9、前板介电层10、保护膜11组成，其中第二电极9(通常称为行电极组或扫描电极组)位于前玻璃基板8下表面上并与后基板1上的第一电极5成空间垂直正交，前板介电层10覆盖在第二电极9上，保护膜11则覆盖在前板介电层10上。制作完成后后基板1主要由后玻璃基板4、第一电极5、后板介电层6、保护膜7组成，其中第一电极5(通常称为列电极组或寻址电极组)位于后玻璃基板4上，后板介电层6覆盖在第一电极5上，保护膜7(氧化镁)则覆盖在介电层6上。

采用金属蚀刻工艺，在荫罩3上形成网格孔12阵列。网格孔12内充有惰性气体，其设有一个上开口和两个下开口，网格孔12与前基板2相接触的上开口面积是其与后基板1相接触的下开口面积和的3～6倍，两个下开口沿网格孔纵向15分布，且尽量远离网格孔纵向中心，这样导致网格孔的上、下开口的纵向中心错位，但保证上开口与两个下开口的中心距17，18相等，且中心距为网格孔纵向15长度的0.25～0.4倍。

荫罩网格孔12、覆盖后板介电层6的第一电极5和覆盖有前板介电层10的第二电极9形成介质阻挡型交流放电基本单元。将前基板2、荫罩3、后基板1的四周用低熔点玻璃进行气密封接，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，将荫罩3作为公共电极或悬浮，首先，在寻址电极组和扫描电极之间加一高压窄脉冲或斜坡脉冲擦除信号，擦除上次放电积累的壁电荷；然后在扫描电极上加一负高压寻址脉冲选中该行，同时在寻址电极上施加与该行显示信息对应的正数据脉冲，该数据脉冲电压幅度与扫描电压之差高于扫描电极与寻址电极之间的着火电压，控制触发放电，从而在该行形成与所需显示信息对应的壁电荷分布；在逐行完成整屏图像初始放电之后，在扫描电极组9和寻址电极5之间施加维持放电脉冲，以显示该帧图像。如此循环即可逐帧显示图像。

例1：

按照上述实施方式，每个网格孔12对应的交流放电基本单元内的第二电极9或由一条沿网格孔横向14放置的电极组成，如图3(a)所示，或由一条沿网格孔横向14放置的电极和一条垂直电极构成的“十”字形电极组成如图3(b)所示。垂直电极的长度与下开口的大小有关，一般为了兼顾工作电压和发光效率两个性能指标，垂直电极长度应在0.28～0.55倍的网格孔纵向15长度的范围内变化，以垂直电极在下开口面得到的投影接近下开口边缘或少许伸入下开口区域为宜，这是本发明的第一组实施例。

例2：

按照上述实施方式，荫罩网格孔12的上开口可为长条形、四边形、圆形、六边形或八边形，下开口也可为长条形、四边形、圆形、梯形、“T”字形、六边形或八边形，且上、下开口的结构可任意组合，这是本发明的第二组实施例。

例3：

按照上述实施方式，荫罩3网格孔12的周壁局部或全部涂覆单色紫外激发荧光粉13，这是本发明的第三组实施例。

例4：

按照上述实施方式，荫罩3网格孔12的周壁依次涂覆红、绿、蓝三基色紫外荧光粉13，这是本发明的第四组实施例。

Claims (9)

1.一种等离子体显示板，包括后基板(1)、前基板(2)和荫罩(3)，荫罩(3)位于前、后基板(1，2)之间；荫罩(3)为包含多个网格孔(12)的导电板，网格孔(12)内设有荧光粉并充有惰性气体；

所述后基板(1)主要由后玻璃基板(4)、作为列电极组即寻址电极组的第一电极(5)、后板介电层(6)和后板保护膜(7)组成；第一电极(5)位于后玻璃基板(4)上，后板介电层(6)覆盖在第一电极(5)上，后板保护膜(7)则覆盖在后板介电层(6)上；

所述前基板(2)主要由前玻璃基板(8)、作为行电极组即扫描电极组的第二电极(9)、前板介电层(10)和前板保护膜(11)组成；第二电极(9)位于前玻璃基板(8)下表面上并与后基板(1)上的第一电极(5)成空间垂直正交，前板介电层(10)覆盖在第二电极(9)上，前板保护膜(11)则覆盖在前板介电层(10)上，

其特征是所述荫罩(3)中，多个网格孔(12)构成阵列；每个网格孔(12)设有一个上开口和两个下开口，两个下开口按网格孔纵向(15)分布，且远离网格孔横向中心线，上开口与两个下开口的纵向中心不重合，但中心距相等，所述上开口与前基板(2)相接触，下开口与后基板(1)相接触；所述的荫罩网格孔(12)、覆盖着后板介电层(6)的第一电极(5)和覆盖有前板介电层(10)的第二电极(9)形成介质阻挡型交流放电基本单元。

2.根据权利要求1所述的等离子体显示板，其特征是所述上开口面积是两个下开口面积和的3～6倍。

3.根据权利要求1或2所述的等离子体显示板，其特征是所述上开口的中心分别与两个下开口的中心距(17，18)相等，且中心距为网格孔纵向长度(19)的0.25～0.4倍。

4.根据权利要求1所述的等离子体显示板，其特征在于所述第二电极(9)

由一条沿网格孔横向(14)放置的电极组成；

或由一条沿网格孔横向(14)放置的电极和一条垂直电极构成的“十”字形电极组成；所述垂直电极长度是0.28～0.55倍的网格孔纵向(15)长度。

5.根据权利要求4所述的等离子体显示板，其特征是所述垂直电极在下开口面得到的投影接近下开口边缘或略伸入下开口区域。

6.根据权利要求1所述的等离子体显示板，其特征在于荫罩网格孔(12)的上开口为四边形、圆形、六边形或八边形；下开口也为四边形、圆形、“T”字形、六边形或八边形；且上、下开口的结构可任意组合。

7.根据权利要求1所述的等离子体显示板，其特征在于荫罩(3)网格孔(12)的周壁局部或全部涂覆单色紫外激发荧光粉(13)。

8.根据权利要求1所述的等离子体显示板，其特征在于网格孔(12)的四周壁上依次涂覆红、绿、蓝三基色紫外荧光粉。

9.根据权利要求6所述的等离子体显示板，其特征在于所述荫罩网格孔(12)的下开口的四边形是长条形或梯形；荫罩网格孔(12)的上开口的四边形为长条形。

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