RU2541160C2 - Cathodoluminescent display and control method thereof - Google Patents
Cathodoluminescent display and control method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2541160C2 RU2541160C2 RU2013128458/08A RU2013128458A RU2541160C2 RU 2541160 C2 RU2541160 C2 RU 2541160C2 RU 2013128458/08 A RU2013128458/08 A RU 2013128458/08A RU 2013128458 A RU2013128458 A RU 2013128458A RU 2541160 C2 RU2541160 C2 RU 2541160C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- conductors
- group
- cold cathodes
- cathodoluminescent display
- cathodoluminescent
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
Abstract
Description
Заявляемая группа изобретений относится к дисплеям и может быть использована для создания катодолюминесцентных дисплеев и способа управления ими.The claimed group of inventions relates to displays and can be used to create cathodoluminescent displays and how to control them.
Известен плоский катодолюминесцентный дисплей, содержащий стеклянную подложку с множеством покрытых люминофорами пикселей. Дисплей содержит холодные катоды, эмитирующие электроны. Формирование изображения в дисплее осуществляется подачей положительного напряжения на выбранные пиксели. При бомбардировке электронами люминофора выбранных пикселей излучается свет (см. патент США №8120550, МПК G09G 3/20, опубл. 21.02.2012).Known flat cathodoluminescent display containing a glass substrate with many coated with phosphors pixels. The display contains cold cathodes emitting electrons. Image formation in the display is carried out by applying a positive voltage to the selected pixels. When electrons are bombarded with phosphors of selected pixels, light is emitted (see US patent No. 8120550, IPC G09G 3/20, publ. 02.21.2012).
Недостатком этого дисплея и способа управления им является то, что холодные катоды используются в режиме постоянной эмиссии электронов с высокой плотностью тока, что ограничивает его срок службы.The disadvantage of this display and its control method is that cold cathodes are used in the regime of constant emission of electrons with a high current density, which limits its service life.
Наиболее близким аналогом-прототипом является катодолюминесцентный дисплей, содержащий первую и вторую стеклянные подложки, причем полость между ними заполнена инертным газом низкого давления. На внутренней стороне первой стеклянной подложки расположены пиксели, представляющие собой покрытые люминофором проводящие пиксельные площадки. Вокруг каждого пикселя размещена проводящая рамка, на которой расположены холодные катоды на углеродных нанотрубках. На внутренней стороне второй стеклянной подложки размещены проводники. При подаче на эти проводники и на выбранные пиксели положительного напряжения, а на рамку отрицательного напряжения в дисплее за счет постоянной эмиссии электронов с холодных катодов возникает и постоянно поддерживается несамостоятельный Таунсендовский газовый разряд. Электроны из газового разряда бомбардируют люминофоры выбранных пикселей и они светятся (см. патент США №8223101, МПК G09G 3/36, опубл. 17.07.2012 г.).The closest analogue prototype is a cathodoluminescent display containing the first and second glass substrates, and the cavity between them is filled with an inert low-pressure gas. On the inner side of the first glass substrate are pixels, which are conductive pixel pads coated with a phosphor. Around each pixel is a conductive frame on which cold cathodes on carbon nanotubes are located. Conductors are placed on the inside of the second glass substrate. When a positive voltage is applied to these conductors and to the selected pixels, and to the negative voltage frame, a non-independent Townsend gas discharge arises and is constantly maintained due to the constant emission of electrons from the cold cathodes. Electrons from a gas discharge bombard the phosphors of the selected pixels and they glow (see US patent No. 8223101, IPC G09G 3/36, published on July 17, 2012).
Недостатком конструкции и способа управления этого катодолюминесцентного дисплея является его невысокий срок службы. Это обусловлено тем, что для поддержания несамостоятельного газового разряда холодные катоды работают в режиме постоянной эмиссии электронов.The disadvantage of the design and control method of this cathodoluminescent display is its low life. This is due to the fact that in order to maintain a non-self-sustained gas discharge, cold cathodes operate in the mode of constant electron emission.
Задачей настоящего решения является разработка такой конструкции катодолюминесцентного дисплея, которая позволяла бы обеспечивать его работу в режиме непостоянной эмиссии электронов с холодных катодов и за счет этого увеличить срок службы катодолюминесцентного дисплея.The objective of this solution is to develop such a cathodoluminescent display design that would ensure its operation in the regime of unstable electron emission from cold cathodes and thereby increase the life of the cathodoluminescent display.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном катодолюминесцентном дисплее и способе управления им дисплей содержит холодные катоды, первую и вторую стеклянные подложки, полость между ними, заполненную инертным газом низкого давления, на внутренней стороне первой стеклянной подложки расположены пиксели, представляющие собой покрытые люминофором проводящие пиксельные площадки, вокруг каждого пикселя размещена проводящая рамка, на внутренней стороне второй стеклянной подложки размещены проводники. Размещенные на второй подложке проводники разделены, по меньшей мере, на две группы, причем на проводниках первой группы размещены холодные катоды, а на проводниках второй группы нанесена пористая пленка из материала, обладающего свойством вторичной эмиссии электронов. Группы проводников имеют внешние выводы для подключения к источникам напряжения. Пиксельные площадки на первой стеклянной подложке выполнены из материала, пропускающего свет. Холодные катоды изготовлены по одной из известных технологий: эмиттеры на углеродных наноструктурах, планарно-торцевые эмиттеры, острийные эмиттеры. Управление дисплеем осуществляется следующим способом. На выбранные пиксели через драйверы подают первое положительное напряжение, на проводящую рамку подают второе положительное напряжение. Время отображения текущего кадра разделяют на два этапа. Во время первого этапа на проводники первой группы подают отрицательное напряжение, а на проводники второй группы - нулевое напряжение, что инициирует несамостоятельный газовый разряд между первой и второй подложками. Во время второго этапа проводники первой группы отключают от отрицательного напряжения, причем второе положительное напряжение источника устанавливают достаточным для поддержания самостоятельного разряда между первой и второй подложками. По окончании времени отображения текущего кадра проводники второй группы отключают от нулевого напряжения и, тем самым, прекращают газовый разряд.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known cathodoluminescent display and its control method, the display contains cold cathodes, first and second glass substrates, a cavity between them filled with an inert low-pressure gas, pixels are located on the inner side of the first glass substrate, which are pixels phosphor-coated conductive pixel pads, a conductive frame is placed around each pixel, on the inside of the second glass substrate is placed Guides us. The conductors located on the second substrate are divided into at least two groups, with cold cathodes placed on the conductors of the first group, and a porous film of material having the property of secondary electron emission is deposited on the conductors of the second group. Groups of conductors have external terminals for connection to voltage sources. The pixel pads on the first glass substrate are made of light transmitting material. Cold cathodes are made according to one of the well-known technologies: emitters based on carbon nanostructures, planar-face emitters, tip emitters. The display control is carried out in the following way. The first positive voltage is applied to the selected pixels through the drivers, and the second positive voltage is applied to the conductive frame. The display time of the current frame is divided into two stages. During the first stage, a negative voltage is applied to the conductors of the first group, and zero voltage is applied to the conductors of the second group, which initiates a non-self-contained gas discharge between the first and second substrates. During the second stage, the conductors of the first group are disconnected from the negative voltage, and the second positive voltage of the source is set sufficient to maintain an independent discharge between the first and second substrates. At the end of the display time of the current frame, the conductors of the second group are disconnected from zero voltage and, thereby, stop the gas discharge.
Повышение срока службы обеспечивается за счет уменьшения времени эмиссии электронов с холодных катодов, так как эмиссия электронов происходит только во время первого этапа отображения текущего кадра и не превышает 5 процентов от времени отображения кадра. Повышение качества изображения происходит в результате повышения контраста изображения и возможности формирования серой шкалы яркости широтно-импульсным способом. Контраст повышается за счет просмотра изображения через прозрачные пиксельные площадки с внешней стороны первой подложки. Отключение проводников второй группы от нулевого напряжения ведет к прекращению газового разряда и гашению всех пикселей, что позволяет использовать широтно-импульсный способ формирования серой шкалы.An increase in the service life is ensured by reducing the time of electron emission from cold cathodes, since electron emission occurs only during the first stage of the current frame display and does not exceed 5 percent of the frame display time. An increase in image quality occurs as a result of an increase in image contrast and the possibility of forming a gray scale of brightness using a pulse-width method. Contrast is enhanced by viewing the image through transparent pixel pads on the outside of the first substrate. Disconnecting the conductors of the second group from zero voltage leads to the termination of the gas discharge and the extinction of all pixels, which allows the use of a pulse-width method of forming a gray scale.
Сущность изобретения поясняется графическими материалами, примерами конкретного исполнения и описанием.The invention is illustrated by graphic materials, examples of specific performance and description.
На фиг.1 представлено схематичное устройство катодолюминесцентного дисплея.Figure 1 presents a schematic device of a cathodoluminescent display.
На фиг.2 показана внутренняя сторона первой стеклянной подложки.Figure 2 shows the inner side of the first glass substrate.
На фиг.3 показана внутренняя сторона второй стеклянной подложки.Figure 3 shows the inner side of the second glass substrate.
На фиг.4 изображена блок-схема включения предлагаемого катодолюминесцентного дисплея.Figure 4 shows a block diagram of the inclusion of the proposed cathodoluminescent display.
На фиг.5 показаны эпюры напряжений, поясняющие способ управления катодолюминесцентным дисплеем.5 is a voltage diagram illustrating a method for controlling a cathodoluminescent display.
На чертежах введены следующие обозначения:The following notation is introduced in the drawings:
1 - плоский катодолюминесцентный дисплей;1 - flat cathodoluminescent display;
2 - первая стеклянная подложка;2 - the first glass substrate;
3 - вторая стеклянная подложка;3 - the second glass substrate;
4 - полость между первой и второй стеклянными подложками;4 - a cavity between the first and second glass substrates;
5 - внутренняя сторона первой стеклянной подложки;5 - the inner side of the first glass substrate;
6 - пиксели;6 - pixels;
7 - люминофор;7 - phosphor;
8 - пиксельные площадки;8 - pixel pads;
9 - проводящая рамка;9 - conductive frame;
10 - внутренняя сторона второй стеклянной подложки;10 - the inner side of the second glass substrate;
11 - проводники первой группы;11 - conductors of the first group;
12 - проводники второй группы;12 - conductors of the second group;
13 - холодные катоды;13 - cold cathodes;
14 - пористая пленка;14 - a porous film;
15 - драйвер;15 - driver;
16 - пиксельные выводы;16 - pixel outputs;
17 - первый источник положительного напряжения;17 - the first source of positive voltage;
18 - вывод рамки;18 - output frame;
19 - второй источник положительного напряжения;19 is a second source of positive voltage;
20 - время отображения текущего кадра;20 - display time of the current frame;
21 - первый этап отображения текущего кадра;21 - the first stage of displaying the current frame;
22 - второй этап отображения текущего кадра;22 - the second stage of displaying the current frame;
23 - первый ключ;23 - the first key;
24 - второй ключ;24 - the second key;
25 - вывод проводников первой группы;25 - output conductors of the first group;
26 - источник отрицательного напряжения;26 - source of negative voltage;
27 - вывод проводников второй группы;27 - output conductors of the second group;
28 - общая точка источников напряжения;28 - a common point of voltage sources;
29 - внешняя сторона первой стеклянной подложки.29 is the outer side of the first glass substrate.
В соответствии с настоящим изобретением катодолюминесцентный дисплей 1 содержит первую стеклянную подложку 2 и вторую стеклянную подложку 3, полость 4 между ними заполнена инертным газом низкого давления. На внутренней стороне 5 первой подложки 2 расположены пиксели 6, представляющие собой покрытые люминофором 7 проводящие пиксельные площадки 8 из материала, пропускающего свет. Вокруг каждого пикселя 6 размещена проводящая рамка 9. На внутренней стороне 10 второй подложки 3 размещены проводники первой группы 11 и проводники второй группы 12, причем на проводниках первой группы 11 размещены холодные катоды 13, а на проводники второй группы 12 нанесена пористая пленка 14 из материала, обладающего свойством вторичной электронной эмиссии.In accordance with the present invention, the cathodoluminescent display 1 comprises a
Управление катодолюминесцентным дисплеем 1 по заявляемому способу происходит следующим образом (см. фиг.4, 5). Драйвер 15 через пиксельные выводы 16 подключает напряжение +Vp к первому источнику положительного напряжения 17, пиксели 6 в соответствии с отображаемой информацией должны светиться. На вывод 18 рамки 9 подают напряжение +Vfr от второго источника положительного напряжения 19. Время отображения текущего кадра 20 разделяют на два этапа 21 и 22. Во время первого этапа 21 первый ключ 23 и второй ключ 24 замыкаются. Проводники первой группы 11 через вывод 25 подключатся к источнику отрицательного напряжения 26 напряжением -Vc. Проводники второй группы 12 через вывод 27 подключают к общей точке 28 источников напряжения 17, 19, 26. Эмитируемые холодными катодами 13 электроны, двигаясь к рамке 9, выбранным пикселям 6 и к проводникам второй группы 12, вызывают между первой подложкой 2 и второй подложкой 3 несамостоятельный газовый разряд. Электроны из газового разряда вызывают свечение люминофора 7 только выбранных пикселей 6, остальные пиксели 6 не светятся. Таким образом, начинается отображение информации - "Display". Во время второго этапа 22 отображения текущего кадра первый ключ 23 размыкается - "OFF", эмиссия электронов с холодных катодов 13 прекращается. Но так как между рамкой 9 на первой подложке 2 и проводниками второй группы 12 на второй подложке 3 существует электрическое поле, то между подложками 2 и 3 будет поддерживаться самостоятельный газовый разряд, и отображение информации будет продолжаться. По окончании второго этапа 22 второй ключ 24 размыкается, газовый разряд прекращается, и все пиксели 6 не светятся - "no light". Описанные этапы управления далее повторяются для следующих кадров изображения. Напряжение +Vp первого источника положительного напряжения 17 и напряжение +Vfr второго источника положительного напряжения 19 в зависимости от давления инертного газа в дисплее 1 могут совпадать. Просмотр изображения происходит с внешней стороны 29 первой стеклянной положки 2. Аналогично происходит отображение информации следующих кадров.Management of the cathodoluminescent display 1 according to the claimed method is as follows (see figure 4, 5). The
Разделение проводников на второй стеклянной подложке как минимум на две группы и размещение на проводниках первой группы холодных катодов, а на проводниках второй группы пористой пленки из материала, обладающего свойством вторичной эмиссии электронов, позволяет при отображении кадра изображения коротким импульсом эмиссии электронов с холодных катодов инициировать несамостоятельный газовый разряд между первой и второй подложками, а затем поддерживать самостоятельный газовый разряд. Время эмиссии электронов с холодных катодов составляет не более 5 процентов от времени работы дисплея. Таким образом, достигается заявленный технический результат - повышение срока службы катодолюминесцентного дисплея за счет уменьшения времени эмиссии электронов с холодных катодов.The separation of the conductors on the second glass substrate into at least two groups and the placement of cold cathodes on the conductors of the first group and on the conductors of the second group of a porous film of material having the property of secondary electron emission allows the initiation of a non-self-triggering electron emission from cold cathodes by displaying an image frame gas discharge between the first and second substrates, and then maintain an independent gas discharge. The time of electron emission from cold cathodes is no more than 5 percent of the display time. Thus, the claimed technical result is achieved - increasing the service life of the cathodoluminescent display by reducing the time of electron emission from cold cathodes.
Другой технический результат - повышение качества отображаемой информации достигается изготовлением пиксельных площадок из материала, пропускающего свет. В этом случае при просмотре изображения с внешней стороны первой подложки повышается качество (контрастность) отображаемой информации, так как свечение газового разряда не видно.Another technical result - improving the quality of the displayed information is achieved by the manufacture of pixel pads from a material that transmits light. In this case, when viewing the image from the outside of the first substrate, the quality (contrast) of the displayed information increases, since the glow of the gas discharge is not visible.
Кроме перечисленных результатов, отключение проводников второй группы от источников напряжения, при котором прекращается газовый разряд и свечение пикселей, позволяет широтно-импульсным способом реализовать серую шкалу яркости свечения пикселей, что повышает качество отображаемой информации.In addition to the above results, disconnecting the conductors of the second group from voltage sources, at which the gas discharge and the luminescence of the pixels ceases, allows the pulse-width method to implement a gray scale of brightness of the luminescence of pixels, which improves the quality of the displayed information.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013128458/08A RU2541160C2 (en) | 2013-06-24 | 2013-06-24 | Cathodoluminescent display and control method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013128458/08A RU2541160C2 (en) | 2013-06-24 | 2013-06-24 | Cathodoluminescent display and control method thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013128458A RU2013128458A (en) | 2014-12-27 |
RU2541160C2 true RU2541160C2 (en) | 2015-02-10 |
Family
ID=53278550
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013128458/08A RU2541160C2 (en) | 2013-06-24 | 2013-06-24 | Cathodoluminescent display and control method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2541160C2 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2174268C2 (en) * | 1999-12-14 | 2001-09-27 | Научно-исследовательский институт "Волга" | Field-emission cathode-luminescent display and its manufacturing process |
US8223101B1 (en) * | 2007-10-30 | 2012-07-17 | Copytele, Inc. | Active matrix phosphor cold cathode display |
RU2463672C1 (en) * | 2008-11-10 | 2012-10-10 | Шарп Кабусики Кайся | Display device |
-
2013
- 2013-06-24 RU RU2013128458/08A patent/RU2541160C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2174268C2 (en) * | 1999-12-14 | 2001-09-27 | Научно-исследовательский институт "Волга" | Field-emission cathode-luminescent display and its manufacturing process |
US8223101B1 (en) * | 2007-10-30 | 2012-07-17 | Copytele, Inc. | Active matrix phosphor cold cathode display |
RU2463672C1 (en) * | 2008-11-10 | 2012-10-10 | Шарп Кабусики Кайся | Display device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013128458A (en) | 2014-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6307327B1 (en) | Method for controlling spacer visibility | |
KR100766925B1 (en) | Light emission device and liquid crsytal display device with the light emission device as back light unit | |
US20070268240A1 (en) | Display device and method of driving the display device | |
KR100899430B1 (en) | Pixel structure of display and display apparatus | |
US20070109230A1 (en) | Electron emission display device and method of driving the same | |
RU2541160C2 (en) | Cathodoluminescent display and control method thereof | |
US7710362B2 (en) | Electron emission display (EED) and method of driving the same | |
US7816854B2 (en) | Light emission device and spacers therefor | |
US20080157652A1 (en) | Display pixel structure and display apparatus | |
US8552632B2 (en) | Active matrix phosphor cold cathode display | |
KR20080011883A (en) | Electron emission dislay device and driving method thereof | |
US8223101B1 (en) | Active matrix phosphor cold cathode display | |
US20090295270A1 (en) | Device with electron beam excitation for making white light source | |
KR20060037882A (en) | Brightness controlling device for flat panel display and method of controlling brightness | |
KR20070052878A (en) | Method for preparation the phosphor layers of field emission device and field emission device | |
US20080117354A1 (en) | Diffusing member, light emission device with the diffusing member, display having the light emission device | |
KR100823513B1 (en) | Light emission device and display device provided with the same | |
KR100830991B1 (en) | Light emitting device and liquid crystal display with the light emitting device as back light unit | |
KR20050077973A (en) | Field emission display device and driving method thereof | |
KR100749424B1 (en) | Light emission device and liquid crystal display with the light emission device as backlight unit | |
KR100759414B1 (en) | Light emission device and liquid crystal display with the light emission device as backlight unit | |
KR20060114483A (en) | Driving device for electron emission device and the method thereof | |
KR20060124028A (en) | Electron emission display and driving method thereof | |
KR20080087479A (en) | Light emission device and display using the same | |
TW201104654A (en) | A driving module of a field emission display and driving method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160625 |