表面放電型彩色交直流混合等離子體顯示器的製作方法

2023-05-21 04:24:31 2

專利名稱：表面放電型彩色交直流混合等離子體顯示器的製作方法
技術領域：
本 實用新型涉及等離子體顯示器技術領域，尤其涉及一種四電極表面放電型彩色交直流混合等離子體顯示器。
技術背景等離子體顯示器(Plasma Display Panel，PDP)，按驅動類型分為直流型的直流等離子體顯示器(DC-PDP)，交流型的交流等離子體顯示器(AC-PDP)和混合型的交直流混合等離子體顯示器(AC/DC-PDP)。按結構類型分為對向放電型和表面放電型。對向放電型等離子體顯示器採用電極的對向電場線放電，而表面放電型等離子體顯示器則採用電極的邊緣電場線放電。兩電極帶上電荷時產生兩種電場線一種是兩電極面對面的空間產生的平行電場線稱為對向電場線，另一種是兩電極的側面空間產生的彎曲電場線稱為邊緣電場線。現有的對向放電型彩色交流等離子體顯示器的電極有兩組，如圖1所示，橫向設置的掃描電極9』和縱向設置的尋址電極4』在空間上正交便構成一個個放電空間12』，每個放電空間12』便是一個放電單元11』，每個像素由連續三個放電單元11』組成。現有的對向放電型彩色交流等離子體顯示器的結構，如圖2所示。該等離子體顯示器是由前基板1』和後基板6』夾住其他元件在中間構成的。前基板1』和後基板6』為玻璃，後基板6』上設有掃描電極9』，在掃描電極9』上塗覆介質層5』，在介質層5』上設有障壁7』。前基板1』下設有尋址電極4』，尋址電極4』上塗覆一層介質層2』，在介質層2』上設有氧化鎂膜層3』，由氧化鎂膜層3』、介質層5』和障壁V所包圍的小空腔稱為放電單元 11』，每條掃描電極9』對應著一排放電單元11』，兩排放電單元11』間設置非發光區域10』， 放電單元11』內表面除了氧化鎂膜層3』表面外，都塗有三基色螢光粉，每像素上的三個放電單元11』都分別塗有紅、綠、藍三種基色螢光粉。放電單元11』內充放電氣體，放電時放出真空紫外線來激發三基色螢光粉，分別發出紅、綠、藍三種基色光，按顯示內容信息通過控制各放電單元11』放電次數來積累光強從而混光顯示出彩色畫面。放電單元11』的尺寸在Imm左右。對向放電型彩色交流等離子體顯示器對全屏驅動是這樣的尋址放電顯示期，逐行掃描掃描電極9』，按顯示內容接通或斷開尋址電極4』，對接通的尋址電極4』和掃描電極 9』施加書寫脈衝，點火放電發光並積累壁電荷完成尋址顯示；維持放電顯示期，對全屏掃描電極9』和尋址電極4』施加維持脈衝，與壁電壓同向疊加放電發光來完成維持放電顯示；在維持期，只有尋址選中的放電單元11』連續放電發光；停止期，對全屏掃描電極9』和尋址電極4』施加一個擦除脈衝，進行一次弱放電而擦除壁電荷而停止放電。由於現有技術對向放電型彩色交流等離子體顯示器的尋址電極4』都設置在前基板1』上，阻擋了光線透射，以至亮度不高。另一方面，由對向放電型彩色交流等離子體顯示器的結構和驅動方法可知，要產生其驅動波形就需要高耐壓的驅動集成電路(IC)。以某種格式顯示屏為例，水平方向(行向)640像素(1920個顯示單元)，垂直方向(列向)480行 (480組顯示單元)，尋址電極4』和掃描電極9』都需要採用相應的驅動IC。由於對向放電型彩色交流等離子體顯示器的顯示電極的數目龐大，每根電極都對應有高壓電晶體，使用的高壓驅動IC很多，因此，高壓驅動IC佔驅動電路成本的很大部分。驅動電路成本約佔整機成本的三分之二，嚴重影響等離子體顯示器的市場競爭力
實用新型內容
本 實用新型的目的就是針對現有技術存在的不足而提供一種所有電極都製作在後基板上、提高亮度、降低成本的表面放電型彩色交直流混合等離子體顯示器。為了實現上述目的，本實用新型採用的技術方案是表面放電型彩色交直流混合等離子體顯示器，包括有前基板、障壁、氧化鎂膜層、 後基板，障壁形成多排縱向平行的放電單元，放電單元內表面設有螢光粉層，後基板上表面由上至下依次設有第一介質層、第二介質層、第三介質層，氧化鎂膜層設置在第一介質層上表面，障壁設置在前基板與氧化鎂膜層之間，第一介質層與第二介質層之間縱向設有C電極，第二介質層與第三介質層之間縱向設有平行的A電極和B電極，第三介質層與後基板之間橫向等間距平行設有與放電單元對應的D電極，每排放電單元下方對應有一根A電極、一根B電極、一根C電極，C電極平行設置在A電極正上方，D電極位於B電極一側的位置向上延伸出有倒L型D電極電極片，D電極電極片的頂部與C電極位於同一平面並平行延伸至B 電極正上方。所述相鄰兩排放電單元之間設有非發光區域。相鄰兩排放電單元相對應的A電極、B電極、C電極分別以非發光區域為對稱軸對稱分布。所述C電極在A電極所在平面的投影與A電極重疊。所述D電極電極片的頂部在B電極所在平面的投影重疊在B電極上。所述螢光粉層為三基色螢光粉。所述氧化鎂膜層與第一介質層之間設有彩色濾光膜層。本實用新型有益效果在於本實用新型表面放電型彩色交直流混合等離子體顯示器，包括有前基板、障壁、氧化鎂膜層、後基板、後基板上設有A電極、B電極、C電極、D電極， 障壁形成多排縱向平行的放電單元，每排放電單元下方對應有A電極、B電極、C電極，C電極平行設置在A電極正上方，D電極位於B電極一側的位置向上延伸出有倒L型D電極電極片，D電極電極片的頂部與C電極位於同一平面並平行延伸至B電極正上方，一方面，由於本實用新型的所有電極都製作在後基板上，沒有阻擋光線，提高了亮度；另一方面，由於本實用新型的驅動方案中，尋址期，C電極與D電極間施加低於45V的低壓尋址脈衝，而維持放電顯示期和停止期時這兩組電極上的電壓為0V，所以與這兩組電極配套的只需是耐壓低於45V的低壓IC，極大降低了成本；並且維持電極的A電極可匯為一總電極，B電極也可匯為一總電極，所以這兩組電極只需連接一隻輸出交流的高壓電晶體即可，與現有技術相比， 高壓電晶體的數目大大減少，降低了成本。

圖1是現有對向放電型彩色交流等離子體顯示器的電極結構示意圖。圖2是現有對向放電型彩色交流等離子體顯示器的結構示意圖。圖3是本實用新型表面放電型彩色交直流混合等離子體顯示器的電極結構示意圖。
圖4是本實用新型表面放電型彩色交直流混合等離子體顯示器的結構示意圖。圖5是本實用新型表面放電型彩色交直流混合等離子體顯示器的驅動波形變化示意圖。圖6是本實用新型表面放電型彩色交直流混合等離子體顯示器的壁電荷的變化示意圖，其中，圖6a表示在t0時預點火脈衝與尋址脈衝電壓相疊加點火放電後，產生的壁電荷；圖6b表示在tl時外加電壓反向，與壁電壓疊加；圖6c表示在tl時點火後，產生的壁電荷；圖6d表示在t2時外加電壓反向，與壁電壓疊加；圖6e表示在t2時點火後，產生的壁電荷；圖6f表示在tn時點火後，壁電荷基本擦除乾淨。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明，見圖3至6所示，表面放電型彩色交直流混合等離子體顯示器，它包括有前基板1、障壁3、氧化鎂膜層4、彩色濾光膜層16、後基板2，障壁3形成多排縱向平行的放電單元5，相鄰兩排放電單元5之間設有非發光區域14， 放電單元5、非發光區域14都由氧化鎂膜層4、障壁3及前基板1所包圍住。放電單元5除氧化鎂膜層4外的內表面都塗有螢光粉層6，螢光粉層6為三基色螢光粉，放電單元5內充有放電氣體。後基板2上表面由上至下依次設有第一介質層7、第二介質層8、第三介質層 9，彩色濾光膜層16設置在第一介質層7上表面，氧化鎂膜層4設置在彩色濾光膜層16上表面，障壁3設置在前基板1與氧化鎂膜層4之間。氧化鎂膜層4，是透明的，彩色濾光膜層 16屬於已有技術。電極結構包括由第一介質層7、第二介質層8及第三介質層9間隔和包圍的A電極 10、B電極11、C電極12和D電極13四組電極，第一介質層7與第二介質層8之間縱向設有C電極12，第二介質層8與第三介質層9之間縱向設有平行的A電極10和B電極11，A 電極10和B電極11位於同一水平面上，第三介質層9與後基板2之間橫向等間距平行設有與放電單元5對應的D電極13，D電極13與A電極10、B電極11、C電極12空間垂直正交。相鄰兩排放電單元5相對應的A電極10、B電極11、C電極12分別以非發光區域14為對稱軸對稱分布，這樣可避免非發光區域14放電發光。由於本實用新型的所有電極都製作在後基板2上，沒有阻擋光線，提高了亮度。尋址期，利用A電極10、B電極11間的預點火脈衝電壓Vp與C電極12、D電極13 間的尋址脈衝電壓Vb同向疊加，形成強電場來點火放電發光並開始在氧化鎂膜層4上積累電荷；維持期，對A電極10、B電極11間施加維持脈衝Vs，與氧化鎂膜層4形成的壁電荷電壓同向疊加，連續放電發光來完成維持放電顯示；停止期，對A電極10、B電極11施加擦除脈衝Ve進行一次弱放電，擦除壁電荷，從而停止放電發光。每排放電單元5下方對應有一根A電極10、一根B電極11、一根C電極12，C電極 12平行設置在A電極10正上方，D電極13位於B電極11 一側的位置向上延伸出有倒L型 D電極電極片131，D電極電極片131的頂部與C電極12位於同一平面並平行延伸至B電極11正上方。C電極12在A電極10所在平面的投影與A電極10重疊。D電極電極片131 的頂部在B電極11所在平面的投影重疊在B電極11上。在C電極12與A電極10之間、 及D電極電極片131與B電極11之間形成一個放電單元位置15。A電極10、B電極11都叫做維持電極，C電極12稱作掃描電極，D電極13稱作尋址電極。 本實用新型製作時，按上述內容製作並組裝各零部件。A電極10匯為一總電極，B 電極11也匯為一總電極，兩總電極合稱維持總電極。這兩個總電極與一個輸出交流的高壓電晶體連接，其餘的C電極12和D電極13分別連接相應的低壓IC。下面以單個放電單元5的工作過程及特性來說明本實用新型四電極表面放電型彩色交直流混合等離子體顯示器的工作原理。如圖5、6所示，為四電極表面放電型彩色交直流混合等離子體顯示器的驅動波形和壁電荷的變化圖。本實用新型維持電極A電極10 和B電極11間施加高壓交流脈衝，而尋址電極D電極13和掃描電極C電極12間施加低壓直流脈衝，所以本實用新型屬於混合式等離子體顯示器。在本實施方式中，本實用新型的等離子體顯示器著火電壓Vf = 300V,維持電壓Vs =160V，尋址脈衝Vb = 30V，預點火脈衝Vp = 285V，擦除脈衝Ve = 200V。本實用新型屬於電容式用電器，放電單元5總電容等於介質電容串聯氣體電容；由於介質電容分壓只有幾伏。所以氣體電容的氣體電壓Vg約等於外電場電壓。如圖5中氣體電壓峰值都為約值是由於介質電容分去了一小部分電壓造成的。由於維持電壓Vs幅度小於著火電壓Vf，所以在維持總電極(A電極10和B電極11)間施加維持脈衝是不會點火放電發光的。在尋址期，即t0 至tl前在維持電極間施加預點火脈衝Vp，因為Vp幅度低於著火電壓Vf，單靠預點火脈衝 Vp是不會使放電單元5放電的，必須再對尋址電極D電極13和掃描電極C電極12間施加尋址脈衝Vb。由於A電極10與C電極12重疊，B電極11與D電極電極片131重疊，且A電極10與B電極11間為一個電荷系，而C電極12與D電極13間為另一個電荷系，就像對向放電型彩色交流等離子體顯示器那樣，電極與壁電荷重疊，從而形成疊加電場，所以預點火脈衝Vp和尋址脈衝Vb起到同向疊加作用，疊加電壓約等於310V (285V+30V 310V)超過著火電壓Vf而放電發光，並在氧化鎂膜層4表面積累壁電荷。產生的壁電壓Vw約等於310V， 完成尋址顯示。在維持期(即tl至tn前)，對維持總電極A電極10和B電極11間施加維持脈衝Vs交流電壓。在此期間C電極12與D電極13間電壓為0V。tl時維持脈衝Vs與壁電壓Vw同向疊加，其幅值約-465V(-310V-160V ^ -465V)，其絕對值電壓超過著火電壓Vf 而放電發光。t2時的壁電壓Vw約為158V，約等於維持脈衝Vs。t2時刻再對維持總電極施加維持脈衝Vs，與壁電壓Vw同向疊加，其電壓幅值約為315V(158V+160V ^ 315V)超過著火電壓Vf而放電發光。此後tn前每個維持脈衝Vs都與壁電壓Vw同向疊加，電壓幅值絕對值都約等於315V，都超過著火電壓Vf而放電發光，完成維持放電顯示。t0時刻為停止期，對維持總電極施加擦除脈衝Ve，與壁電壓Vw同向疊加，疊加電壓約為355V(160V+200V ^ 355V) 超過著火電壓Vf而放電發光。由於此次放電較弱，基本中和了壁電荷，就算繼續施加維持脈衝Vs也不再點火放電，放電過程便停止下來了。由上述內容可見，每一次放電都是由疊加電壓引起的，氣體電壓等於疊加電壓。疊加電壓是外電場電壓減去介質電容分壓(幾伏) 之後的電壓。本實用新型等離子體顯示器技術對全屏驅動原理為尋址放電顯示期，先是對全屏維持總電極(A電極10和B電極11)施加一個預點火脈衝Vp充電，然後逐行掃描C電極 12，按顯示內容接通或斷開各根D電極13，對接通的C電極12和D電極13施加尋址脈衝 Vb，使得預點火脈衝Vp與尋址脈衝Vb電壓同向疊加放電完成尋址顯示。維持放電顯示期， 只對兩個維持總電極間施加交流的維持脈衝Vs與壁電壓Vw同向疊加點火放電發光(連續)來完成維持放電顯示。在維持期，只有尋址選中的放電單元5維持放電發光。在停止期，對維持總電極施加一個擦除脈衝Ve與壁電壓Vw同向疊加放電並擦除壁電荷而停止放電過程。 在本實用新型的驅動方案中，尋址期，C電極12與D電極13間施加低於45V的低壓尋址脈衝Vb，而維持放電顯示期和停止期時這兩組電極上的電壓為0V，所以與這兩組電極配套的只需是耐壓低於45V的低壓IC，極大降低了成本；由於現有IC技術耐壓在200V左右，按現有IC技術，只有耐壓低於45V才易於製造IC，耐壓越低IC越低廉。維持電極A電極10與B電極11間平行設置，貫穿每排放電單元5，在維持放電顯示期，對維持電極施加交流電維持脈衝Vs則可完成維持放電顯示；在停業期則對維持電極施加擦除脈衝Ve，便可使放電單元5停止放電。雖然維持脈衝Vs和擦除脈衝Ve的電壓幅值較高，但是維持電極的A 電極10可匯為一總電極，B電極11也可匯為一總電極，所以這兩組電極只需連接一隻輸出交流的高壓電晶體即可，與現有技術相比，高壓電晶體的數目大大減少，降低了成本。綜上所述，本實用新型既提高了亮度又大大降低了成本。當然，以上所述僅是本實用新型的較佳實施例，故凡依本 實用新型專利申請範圍所述的構造、特徵及原理所做的等效變化或修飾， 均包括於本實用新型專利申請範圍內。
權利要求1.表面放電型彩色交直流混合等離子體顯示器，包括有前基板(1)、障壁(3)、氧化鎂膜層(4)、後基板(2)，障壁(3)形成多排縱向平行的放電單元(5)，放電單元(5)內表面設有螢光粉層(6)，其特徵在於所述後基板(2)上表面由上至下依次設有第一介質層(7)、第二介質層(8)、第三介質層(9)，氧化鎂膜層(4)設置在第一介質層(7)上表面，障壁(3)設置在前基板(1)與氧化鎂膜層(4)之間，第一介質層(7)與第二介質層(8)之間縱向設有 C電極(12)，第二介質層(8)與第三介質層(9)之間縱向設有平行的A電極(10)和B電極 (11)，第三介質層(9)與後基板(2)之間橫向等間距平行設有與放電單元(5)對應的D電極 (13)，每排放電單元(5)下方對應有一根A電極(10)、一根B電極(11)、一根C電極(12)， C電極(12)平行設置在A電極(10)正上方，D電極(13)位於B電極(11) 一側的位置向上延伸出有倒L型D電極電極片(131)，D電極電極片(131)的頂部與C電極(12)位於同一平面並平行延伸至B電極(11)正上方。
2.根據權利要求1所述的表面放電型彩色交直流混合等離子體顯示器，其特徵在於 所述相鄰兩排放電單元(5)之間設有非發光區域(14)，相鄰兩排放電單元(5)相對應的A 電極(10)、B電極(11)、C電極(12)分別以非發光區域(14)為對稱軸對稱分布。
3.根據權利要求1所述的表面放電型彩色交直流混合等離子體顯示器，其特徵在於 所述C電極(12)在A電極(10)所在平面的投影與A電極(10)重疊。
4.根據權利要求1所述的表面放電型彩色交直流混合等離子體顯示器，其特徵在於 所述D電極電極片(131)的頂部在B電極(11)所在平面的投影重疊在B電極(11)上。
5.根據權利要求1所述的表面放電型彩色交直流混合等離子體顯示器，其特徵在於 所述螢光粉層(6)為三基色螢光粉。
6.根據權利要求1所述的表面放電型彩色交直流混合等離子體顯示器，其特徵在於 所述氧化鎂膜層(4)與第一介質層(7)之間設有彩色濾光膜層(16)。
專利摘要本實用新型涉及等離子體顯示器技術領域，尤其涉及表面放電型彩色交直流混合等離子體顯示器，包括有前基板、障壁、氧化鎂膜層、後基板、後基板上設有A電極、B電極、C電極、D電極，障壁形成多排縱向平行的放電單元，每排放電單元下方對應有A電極、B電極、C電極，C電極平行設置在A電極正上方，D電極向上延伸出有倒L型D電極電極片，D電極電極片的頂部與C電極位於同一平面並平行延伸至B電極正上方，一方面，由於本實用新型的所有電極都製作在後基板上，沒有阻擋光線，提高了亮度；另一方面，A電極、B電極配套的只需是耐壓低於45V的低壓IC，極大降低了成本；並且高壓電晶體的數目大大減少，降低了成本。
文檔編號H01J17/49GK202003943SQ201120090438
公開日2011年10月5日 申請日期2011年3月31日 優先權日2011年3月31日
發明者莫勇 申請人:莫勇