CN106373841A - 一种能降低放电电压的表面放电电极结构 - Google Patents

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    • H01J1/30—Cold cathodes, e.g. field-emissive cathode
    • H01J1/304—Field-emissive cathodes

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Abstract

本发明公开了一种能降低放电电压的表面放电电极结构，属于表面放电技术领域，具体涉及一种直流或交流表面放电电极的结构，解决现有技术中放电的着火电压和维持电压过高的问题。本发明包括基板，对称设置在基板上的两块放电电极，在两块放电电极相对一侧的侧壁上分别设置有凸起的尖端，凸起的尖端尖状端设置在放电电极相对的一端，设置在两块放电电极上的凸起的尖端相对称。本发明在保持放电电流基本不变的同时，显著地降低表面放电的着火电压和维持电压。

Description

一种能降低放电电压的表面放电电极结构
技术领域
一种能降低放电电压的表面放电电极结构，用于降低放电的着火电压和维持电压，属于表面放电技术领域，具体涉及一种直流或交流表面放电电极的结构。
背景技术
表面放电技术具有结构简单，可在微小空间进行可控阵列放电的特点，在显示器件、离子源和离子发动机等方面有良好的发展前景。
常用的表面放电电极结构如图4所示，由两个平行的电极构成。表面放电的主要技术指标是着火电压、维持电压等，在电极间距d一定以及放电电流不变的的条件下，着火电压和维持电压要求越低越好，这样有利于降低放电驱动电路元件的耐压要求和降低驱动电路元件的制造成本。表面放电电极现有结构的着火电压和维持电压比较高，对放电驱动电路元件的耐电压的要求也比较高，导致驱动电路元件的工作可靠性下降和制造成本增大，有人采用在直流表面放电中使用LaB6做电极材料，以降低放电电压[E.Munemoto et al.“Screened LaB6 Cathode for DC-PDP”,1988International Display ResearchConference,pp.114-117]，还有人在交流表面放电中采用纳米晶体氧化镁制备覆盖在放电电极和基板上的介质层，以降低放电电压[Young-Sung Kim,Woo-Sung Jang et al,“MgOProtective Layer using Single Crystal Nano-Powder in ac-PDPs”,2005，SID05DIGEST,pp.1236-1239]，这些方法对降低放电电压有一定效果，但效果不显著，而且制备技术比较复杂，不利于进行产业化生产。
发明内容
本发明针对上述不足之处提供了一种能降低放电电压的表面放电电极结构，解决现有技术中放电的着火电压和维持电压过高，对放电驱动电路元件的耐电压的要求较高，导致驱动电路元件的工作可靠性下降和制造成本增大的问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种能降低放电电压的表面放电电极结构，包括基板，对称设置在基板上的两块放电电极，其特征在于：在两块放电电极相对一侧的侧壁上分别设置有凸起的尖端，凸起的尖端的尖状端设置在放电电极相对的一端，设置在两块放电电极上的凸起的尖端相对称。
进一步，所述凸起的尖端的尖状端的角为θ，且0°＜θ＜180°。
进一步，所述放电电极的材料为金属或其它导电材料，基板是绝缘体材料。
进一步，所述凸起的尖端为等腰三角形，在放电电极上设置有多个凸起的尖端。
进一步，用于交流放电时，放电电极和基板上设置有覆盖介质层。
进一步，所述覆盖介质层为绝缘体材料。与现有技术相比，本发明的优点在于：
一、在放电电极上设置凸起的尖端，在电压和两放电电极间距d相同的情况下，本发明尖状端附近的电场强度显著高于传统表面电极间电场的特点，使尖状端附近的气体首先被击穿放电，从而产生大量的电子和离子；电子在电场作用下被加速去碰撞其它区域的气体分子，使这些气体电离，继而又引发更远处的气体电离，这个过程的不断循环，使得尖状端附近的放电很快扩展到整个电极间，建立起全电极区域的放电，有效的降低了表面电极放电的着火电压，放电的维持电压也可降低；可降低放电驱动电路元件的耐电压要求、提高其工作可靠性，以及降低驱动电路元件的制造成本，另外，由于尖状端间的间距d不变，而且不处于尖状端位置处的电极间的间距比d大，所以放电电流不会下降，甚至还有所提高，这对提高放电产生的光辐射强度有利；
二、本发明仅需改变制作表面电极的制程中所用的光刻掩膜的图形，将其从传统的平行结构改为尖端结构，就可以显著的降低表面放电器件的放电电压；相比降低放电电压的其它方法、如采用LaB6电极材料和采用纳米晶体氧化镁覆盖介质层等，本发明能够有效的减少表面放电器件的生产成本。
附图说明
图1是本发明中带尖端的表面放电电极结构的俯视图；
图2是本发明中带尖端的表面放电电极的立体结构示意图；
图3是本发明中可用于交流放电的带尖端的表面放电电极的立体结构示意图；
图4是现有技术中表面放电电极结构的俯视图；
图5是现有技术中表面放电电极的立体结构示意图；
图6是现有技术中可用于交流放电的表面放电电极的立体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
传统结构的表面放电电极如图4、5所示，具有基板2和设置在基板2上的放电电极1，其中，放电电极是两个平行电极，放电电极边缘处的电场处处都是均匀的。图6是在放电电极和基板上覆盖了一层覆盖介质层的可用于交流放电的传统表面放电电极的结构图。
表面放电的主要技术指标是着火电压、维持电压等，而传统电极的着火电压和维持电压等放电电压却比较高。导致对放电驱动电路元件的耐电压的要求也比较高，导致驱动电路元件的工作可靠性下降和制造成本增大。本发明在现有表面电极器件的制程中，仅需在电极图形光刻工艺中，将原来制备传统电极结构的光刻掩膜更改为制备有凸起的尖端电极的光刻掩膜，其他制程不变，就能够获得显著降低放电电压、放电电流不变的效果，不会增加原有生产线的生产成本。具体如下：
实施例1
一种能降低放电电压的表面放电电极结构用于直流放电时，包括基板2，对称设置在基板2上的两块放电电极1，在两块放电电极1相对一侧的侧壁上分别设置有多个凸起的尖端3，凸起的尖端3的尖状端设置在放电电极1相对的一端，设置在两块放电电极1上的凸起的尖端3相对称，凸起的尖端3的尖状端角度θ为30°，且凸起的尖端3为等腰三角形，底边与放电电极的侧边处于同一水平面，所述放电电极1为金属材料，基板2为绝缘体材料。在放电电极上设置凸起的尖端3，在电压和两放电电极间距d相同的情况下(d减小后，可以降低放电电压，但同时放电电流也会降低，这样就大幅度降低了放电功率，对提高放电器件性能不利)，本发明尖状端附近的电场强度显著高于传统表面电极间电场的特点，使尖状端附近的气体首先被击穿放电，从而产生大量的电子和离子；电子在电场作用下被加速去碰撞其它区域的气体分子，使这些气体电离，继而又引发更远处的气体电离，这个过程的不断循环，使得尖状端附近的放电很快扩展到整个电极间，建立起全电极区域的放电，有效的降低了表面电极放电的着火电压，另外，放电的维持电压也可降低；本发明仅需改变制作表面电极的制程中所用的光刻掩膜的图形，将其从传统的平行结构改为尖端结构，就可以显著的降低表面放电器件的放电电压；相比降低放电电压的其它方法，本发明能够有效的减少表面放电器件的生产成本。
实施例2
一种能降低放电电压的表面放电电极结构用于交流放电时，包括基板2，对称设置在基板2上的两块放电电极1，在两块放电电极1相对一侧的侧壁上分别设置有多个凸起的尖端3，凸起的尖端3的尖状端设置在放电电极1相对的一端，设置在两块放电电极1上的凸起的尖端3相对称，凸起的尖端3的尖端角度θ为30°，且凸起的尖端3为等腰三角形，底边与放电电极的侧边处于同一水平面，所述放电电极1为导电材料，基板2为绝缘体材料，放电电极1和基板2上可以覆盖介质层4(可设置覆盖介质层，也可不设置)，覆盖介质层4为绝缘体材料。在放电电极1上设置凸起的尖端3，在电压和两放电电极间距d相同的情况下(d减小后，可以降低放电电压，但同时放电电流也会降低，这样就大幅度降低了放电功率，对提高放电器件性能不利)，本发明尖端头附近的电场强度显著高于传统表面电极间电场的特点，使尖状端附近的气体首先被击穿放电，从而产生大量的电子和离子；电子在电场作用下被加速去碰撞其它区域的气体分子，使这些气体电离，继而又引发更远处的气体电离，这个过程的不断循环，使得尖状端附近的放电很快扩展到整个电极间，建立起全电极区域的放电，有效的降低了表面电极放电的着火电压，另外，放电的维持电压也可降低；本发明仅需改变制作表面电极的制程中所用的光刻掩膜的图形，将其从传统的平行结构改为尖端结构，就可以显著的降低表面放电器件的放电电压；相比降低放电电压的其它方法，本发明能够有效的减少表面放电器件的生产成本。

Claims (6)

1.一种能降低放电电压的表面放电电极结构，包括基板(2)，对称设置在基板(2)上的两块放电电极(1)，其特征在于：在两块放电电极(1)相对一侧的侧壁上分别设置有凸起的尖端(3)，凸起的尖端的尖状端设置在放电电极(1)相对的一端，设置在两块放电电极(1)上的凸起的尖端相对称。
2.根据权利要求2所述的一种能降低放电电压的表面放电电极结构，其特征在于：所述凸起的尖端(3)的尖状端的角为θ，且0°＜θ＜180°。
3.根据权利要求1所述的一种能降低放电电压的表面放电电极结构，其特征在于：所述放电电极(1)的材料为金属或其它导电材料，基板(2)是绝缘体材料。
4.根据权利要求2所述的一种能降低放电电压的表面放电电极结构，其特征在于：所述凸起的尖端为等腰三角形，在放电电极(1)上设置有多个凸起的尖端。
5.根据权利要求1所述的一种能降低放电电压的表面放电电极结构，其特征在于：用于交流放电时，放电电极(1)和基板(2)上设置有覆盖介质层(4)。
6.根据权利要求5所述的一种能降低放电电压的表面放电电极结构，其特征在于：所述覆盖介质层(4)为绝缘体材料。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109573056A (zh) * 2018-11-24 2019-04-05 中国人民解放军空军工程大学 基于射频尖尖放电等离子体激励的结冰探测装置及应用
CN113285628A (zh) * 2021-06-04 2021-08-20 中北大学 基于微间隙电晕放电的高输出性能多脉冲发电机及系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060056130A1 (en) * 2004-09-14 2006-03-16 Lg Electronics Inc. Surface discharge type air cleaning device
CN1847736A (zh) * 2005-04-11 2006-10-18 Lg电子株式会社 放电装置以及具有所述放电装置的空调
CN101719453A (zh) * 2008-12-12 2010-06-02 四川虹欧显示器件有限公司 等离子显示器的电极结构

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060056130A1 (en) * 2004-09-14 2006-03-16 Lg Electronics Inc. Surface discharge type air cleaning device
CN1749663A (zh) * 2004-09-14 2006-03-22 Lg电子株式会社 表面放电型空气净化装置
CN1847736A (zh) * 2005-04-11 2006-10-18 Lg电子株式会社 放电装置以及具有所述放电装置的空调
CN101719453A (zh) * 2008-12-12 2010-06-02 四川虹欧显示器件有限公司 等离子显示器的电极结构

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109573056A (zh) * 2018-11-24 2019-04-05 中国人民解放军空军工程大学 基于射频尖尖放电等离子体激励的结冰探测装置及应用
CN113285628A (zh) * 2021-06-04 2021-08-20 中北大学 基于微间隙电晕放电的高输出性能多脉冲发电机及系统
CN113285628B (zh) * 2021-06-04 2022-10-25 中北大学 基于微间隙电晕放电的高输出性能多脉冲发电机及系统

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