一種采用磁化的等離子體顯示器制造技術(shù)

本實用新型專利技術(shù)采用磁化的等離子體顯示器，特征是在每個放電單元內(nèi)，設(shè)置在障壁內(nèi)表面的磁化電極與能夠產(chǎn)生大于０．１Ａ電流的交流或直流電源相連接；各放電單元中的維持電極、尋址電極分別連接到能夠產(chǎn)生３伏特以上電壓的交流或直流電源上；所述障壁由摻雜了金屬氧化物或金屬粉末的玻璃制成；在擊穿放電之前，對磁化電極通不低于０．１Ａ的電流對放電空間內(nèi)的工作氣體進行磁化；在維持電極產(chǎn)生維持放電的同時，在磁化電極上繼續(xù)施加不低于０．１Ａ的電流進行磁化；由此可以降低擊穿電壓，提高了維持放電的穩(wěn)定性和效率，并可以在一定程度上提高發(fā)光效率，減少了能耗，增加了亮度。（*該技術(shù)在2016年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)屬于等離子體顯示器
，特別涉及采用電流產(chǎn)生的磁場來磁化等離 子體的等離子體顯示器。技術(shù)背景據(jù)清華大學(xué)出版社2001年出版的《電子顯示》(田民波著，第117 — 128頁)介紹，現(xiàn) 有等離子體顯示器雖然有很多不同的結(jié)構(gòu)，但是其放電發(fā)光的機理是相同的，主要由以下兩個基本過程組成1、 氣體放電過程，即惰性氣體在外加電信號的作用下產(chǎn)生放電，使原子受激而躍遷，發(fā)射出真空紫外線；2、 熒光粉發(fā)光過程，即氣體放電所產(chǎn)生的紫外線激發(fā)光致熒光粉發(fā)射可見光的過程。 等離子體顯示器是一種主動發(fā)光型顯示器，目前的技術(shù)是通過輝光放電而發(fā)光，在一定氣壓下， 一旦產(chǎn)生放電，其發(fā)光亮度通過控制電極電壓，調(diào)節(jié)有效放電時間的長短等來 控制。彩色等離子體顯示器的亮度與氣體放電時產(chǎn)生的真空紫外線強度和擊穿電壓有關(guān)。 現(xiàn)有技術(shù)下氣體放電的擊穿電壓較高，使得目前所使用的驅(qū)動電路產(chǎn)生等離子體的效率較 低，真空紫外光強度較弱，從而導(dǎo)致顯示器的輝度不夠。中國專利號200410078947. 0介紹的等離子體放電方法及基于該方法的顯示器，其結(jié)構(gòu) 復(fù)雜，制造工藝要求高；特別是該方法依舊單一的使用直流輝光放電，因而沒能從根本上 降低擊穿電壓。
技術(shù)實現(xiàn)思路
-本技術(shù)提出一種采用磁化的等離子體顯示器，以改變現(xiàn)有技術(shù)在產(chǎn)生等離子體方 式上對電壓的依賴，達到提高放電效率、降低擊穿電壓、減少能耗和增加亮度的目的。本技術(shù)采用磁化的等離子體顯示器，由不少于三個結(jié)構(gòu)相同的獨立放電單元并聯(lián) 構(gòu)成；各放電單元為由透明材料制成的相互平行的前基板和后基板和與它們垂直的四個障 壁構(gòu)成的立方體結(jié)構(gòu)，內(nèi)充有100 1000帕斯卡的工作氣體，該工作氣體由含體積百分比 10% 99%的惰性氣體與包括氮氣、汞蒸汽、甲烷或氫氣在內(nèi)的其他氣體混合而成；所述前 基板內(nèi)表面以一透明的導(dǎo)電材料層作為維持電極，在與該維持電極相對的后基板內(nèi)表面有 一導(dǎo)電層作為尋址電極；在放電單元的內(nèi)表面覆蓋有熒光材料層；其特征在于在每個放 電單元的障壁或前后基板的內(nèi)表面上分別或同時設(shè)有以導(dǎo)電材料制成的磁化電極，與能夠產(chǎn)生O. 1 50A電流的交流或直流電源中的任一電極相連接；各放電單元中的維持電極、尋址電極各自并聯(lián)到能夠產(chǎn)生3 380伏特電壓的交流或直流電源的兩極；所述障壁由摻雜了體積 百分比為0. 1% 10%的金屬氧化物或金屬粉末的玻璃制成。所述障壁通常采用寬20微米 100微米，厚100微米 4(K)微米。所述放電單元內(nèi)充有的工作氣體，通常選用含體積百分比80% 95%的惰性氣體和5 % 20%的其他氣體混合而成，所述惰性氣體包括氦、氬或氖，所述其他氣體包括氮氣、汞 蒸汽、甲烷或氫氣。所述熒光材料是指在受到紫外線照射時會電離出可見光的材料，包括以銪為發(fā)光中心的 鋇、鎂鋁酸鹽(BaMgA10:Eu)粉末、以錳為發(fā)光中心的硅酸鹽(ZnSi04:Mn)或以銪為發(fā)光中 心的釔、釓的硼酸鹽((Y， Gd) B03:Eu)。所述作為維持電極的透明導(dǎo)電材料，可選用厚度為1納米 1毫米的銦錫氧化物(ITO) 薄膜、氧化錫薄膜、銀箔、鎳箔或鋁箔。所述尋址電極材料，可選用厚度0.01 2毫米的銀箔、鎳箔或鋁箔。所述磁化電極材料，可選用直徑為0.01 10微米的銀絲、銅絲或鋁絲。為了保護電極，可以在電極表面均勻覆蓋一層以介電常數(shù)為1 1()、厚度0.()01 1毫米 的電介質(zhì)做為保護層；所述電介質(zhì)，可選用氧化鎂、氧化釕或氟化鎵。工作時，根據(jù)選用的工作氣體通過給維持電極以及與維持電極相對應(yīng)的尋址電極施加相 應(yīng)的電壓實現(xiàn)擊穿放電；在擊穿放電之后，維持電極持續(xù)該相應(yīng)的電壓進行維持放電；在擊 穿放電之前，對磁化電極通以O(shè). 1 50A的電流使得在放電空間內(nèi)生成磁場；在維持電極產(chǎn)生 維持放電的同時，在磁化電極上繼續(xù)施加0. 1 50A的電流維持磁場。隨著選用的工作氣體不同，所述給維持電極以及與維持電極相對應(yīng)的尋址電極施加的擊 穿電壓可以從幾t伏特到幾千伏特，通常在30 5000伏特；例如對于300帕斯卡的95%氦 與5%汞蒸氣的混合氣體擊穿電壓約為70伏特；對于150帕斯卡的90%氬氣與10%的SF4的混 合氣體擊穿電壓約為250伏特；而對于900帕斯卡40%氪、50%氙與10%氮的混合氣體則約為 3000伏特。由于本技術(shù)利用電流通過磁化電極，根據(jù)安培定律在一定空間范圍內(nèi)產(chǎn)生磁場，對 等離子體進行磁化，從而使得高能量的二次電子在陰極表面沿著由磁力線形成的環(huán)柱體的方 位角方向做旋轉(zhuǎn)運動，而不是直接撞擊在陽極上而被吸收，該效應(yīng)被稱為磁控管效應(yīng)。于 是，二次電子從陰極發(fā)出到達陽極被吸收掉為止所經(jīng)過的距離變長，因此其存在的時間變長， 它們引發(fā)電離的幾率也就增加，可以形成更高密度的等離子體。而現(xiàn)有等離子體顯示器內(nèi)的 正離子被陰極區(qū)的電壓降所加速而撞擊陰極表面，使得二次電子逸出，這種二次電子在暗區(qū)電場的加速下獲得較高的能量，在無磁場的時候在經(jīng)過兩個電極之間的距離后就被陽極吸收 掉，壽命很短，電離效率很低。本技術(shù)通過磁化電極產(chǎn)生的磁場，提高了所產(chǎn)生等離子 體的密度，增大了二次電子逸出。同時，由于拉莫回旋作用，增加了電子的約束時間，使得 碰撞電離及激發(fā)的幾率增加，降低了擊穿放電電壓，減輕了等離子體顯示器驅(qū)動電路的壓力， 提高使用壽命；而且可以利用較低的能耗建立持續(xù)穩(wěn)定維持放電，減少電能消耗。附圖說明圖1為交流放電磁化等離子體顯示器放電單元的截面示意圖；圖2為交流放電磁化等離子體顯示器放電單元擊穿及維持放電部分的等效電路圖。 圖3為直流放電磁化等離子體顯示器放電單元的截面示意圖； 圖4為直流放電磁化等離子體顯示器放電單元的等效電路圖。具體實施方式實施例1:三電極交流透射面放電型磁化等離子體顯示器本實施例為一種典型的三電極交流透射面放電型磁化等離子體顯示器。圖1給出了其放 電單元的截面圖，圖2為一個放電單元的擊穿放電及維持放電部分的等效電路示意圖。參照圖1和圖2:在由高屈服溫度的玻璃，包括型號為PD200的玻璃制成的前基板1的 內(nèi)表面上有兩個由厚度為50納米的銦錫氧化物(IT0)膜制成的透明維持電極4a和4b;厚 20微米的氧化鎂電介質(zhì)層3a涂覆在前基板1上，并覆蓋在維持電極4的表面上；與前基板1 平行的、由屈服點為300 1000攝氏度的玻璃(本實施例中采用型號為PD200的玻璃)制成 的后基板2上朝向維持電極4的一側(cè)，有由5微米厚的銀制成的尋址電極5;厚25微米的氧 化鎂電介質(zhì)層3b涂覆在后基板2上，并覆蓋于尋址電極5的表面；在前基板1和后基板2之 間有垂直于它們的障壁8;本實施例中障壁8，寬40微米，厚150微米，采用由均勻摻雜了 體積百分比為11%的鋁粉的玻璃采用絲網(wǎng)印刷的方法制成；前基板l、后基板2與障壁8所 包圍的放電空間9密封保持氣壓為300帕斯卡的含體積百分比80% 95%惰性氣體和5% 20%的其他氣體混合而成，所述惰性氣體包括氦、氬和氖，所述其他氣體包括氮、汞蒸汽、 甲垸和氫；由直徑為0. 1微米的銅絲制成的磁化電極6在障壁8內(nèi)側(cè)相對平行放置；釆用印 刷的方法將厚0. 07毫米的以銪為發(fā)光中心的鋇鎂鋁酸鹽(BaMgA10:Eu)熒光層7涂覆在磁化 電極6、障壁8以及電介質(zhì)層3b暴露在放電空間本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種采用磁化的等離子體顯示器，由不少于三個結(jié)構(gòu)相同的獨立放電單元并聯(lián)構(gòu)成；各放電單元為由透明材料制成的相互平行的前基板和后基板和與它們垂直的四個障壁構(gòu)成的立方體結(jié)構(gòu)，內(nèi)充工作氣體，所述前基板內(nèi)表面以一透明的導(dǎo)電材料層作為維持電極，在與該維持電極相對的后基板內(nèi)表面有一導(dǎo)電層作為尋址電極；在放電單元的內(nèi)表面覆蓋有熒光材料層；其特征在于：在每個放電單元的障壁或前后基板的內(nèi)表面上分別或同時設(shè)有以導(dǎo)電材料制成的磁化電極，與能夠產(chǎn)生０．１～５０Ａ電流的交流或直流電源中的任一電極相連接；各放電單元中的維持電極、尋址電極各自并聯(lián)到能夠產(chǎn)生３～３８０伏特電壓的交流或直流電源的兩極。

【技術(shù)特征摘要】
1. 一種采用磁化的等離子體顯示器，由不少于三個結(jié)構(gòu)相同的獨立放電單元并聯(lián)構(gòu)成；各放電單元為由透明材料制成的相互平行的前基板和后基板和與它們垂直的四個障壁構(gòu)成的立方體結(jié)構(gòu)，內(nèi)充工作氣體，所述前基板內(nèi)表面以一透明的導(dǎo)電材料層作為維持電極，在與該維持電極相對的后基板內(nèi)表面有一導(dǎo)電層作為尋址電極；在放電單元的內(nèi)表面覆蓋有熒光材料層；其特征在于在每個放電單元的障壁或前后基板的內(nèi)表面上分別或同時設(shè)有以導(dǎo)電材料制成的磁化電極，與能夠產(chǎn)生0.1～50A電流的交流或直流電源中的任一電極相連接；各放電單元中的維持電極、尋址電極各自并聯(lián)到能夠產(chǎn)生3～380伏特電壓的交流或直流電源的兩極。2、 如權(quán)利要求1所述的采用磁化的等離子體顯示器，特征...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳征威，任海駿，曹金濤，仇志勇，
申請(專利權(quán))人：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)，
類型：實用新型
國別省市：34[中國|安徽]