通过微波辐射进行放电激发的等离子体显示板制造技术

一种板，包括：前板和背板，二者之间留有填充了放电气体的二维矩阵区域；寻址装置，通过将电荷存储在其中，有选择地激活预先选中的放电区域；以及微波电磁辐射发生器，适用于通过背板向板的所有放电区域施加足够强度的微波辐射，从而只在已激活的放电区域中产生等离子体放电。获得了一种易于驱动且高发光效率的板，其中寻址和保持功能相互分离。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种通过微波辐射进行放电激发的等离子体显示板和一种驱动该显示板的方法。
技术介绍
等离子体屏幕的基本操作原理在于在形成了位于通常由玻璃制成的两个平板之间的二维矩阵阵列的、填充有放电气体的基板单元中，两个电极之间的等离子体放电的启动和保持。以电介质层涂覆这些电极，以便提供公知的记忆效应，因此需要使用脉冲形式的保持电压或AC保持电压，以便产生放电。根据所施加的保持信号的频率，可以将迄今为止针对等离子体显示板(PDP)而研发的技术分为两类，即AC-PDP和RF-PDP技术。对于AC(交流)结构，这些脉冲的频率为几百kHz或更低，而对于RF(射频)结构，其频率大约为十几或几十MHz；参考文献JP 10-171399(Hitachi)描述了RF型结构。覆盖其间发生放电的电极的电介质层用作能够存储电荷的电容器，从而将存储效应赋予其中发生放电的单元。此存储特性依赖于被寻址的单元，在每个要显示的图像扫描或子扫描的开始，通过施加低频寻址电压脉冲来进行寻找，这就是PDP结构的情况。将这些寻址脉冲的电压设计为以适当的电平，将电荷存储在单元的壁上，从而使保持信号只在已寻址区域中产生放电。因此，AC和RF两种技术之间的本质区别在于在图像子扫描期间保持放电的模式，即分别为低频和射频。两种模式的区别涉及放电操作的实际原理，但这里将只对更具体地涉及等离子体板的方面进行讨论，即发光效率和单元表面的寿命i)AC放电模式导致了用于降低在单元中的稀有放电气体的激发中所浪费的部分电子能量的高能阴极屏极的形成，并从而导致了所产生的VUV光子数的减少。这导致了较差的发光效率，而且由于来自放电的能量离子对其的轰击，也导致了单元结构表面的较短寿命。ii)如图1所示，在RF放电中，等离子体VSh和电极VE之间的电位差实际上为施加到电极上的电位的一半，因此，离子的能量实际上为AC放电的一半。这使其能够降低在屏极中所浪费的功率，并因而增加分配给放电电子的能量贡献。为了给出示例，与分配给放电的总能量相比，分配给电子的能量贡献估计约为75％，而在AC结构中，仅为40％。屏极中离子能量的降低能够提高发光效率并延长单元表面的寿命。电介质层通常涂覆有通常基于氧化镁(MgO)的保护层，所述保护层还用于在离子轰击下发射二次电子。迄今为止所研发的RF结构的主要缺点在于-构成RF电极的线路之间的连接问题；-难以在由等离子体板形成的较大面积上产生均匀的RF场；-由于导线、连接和调谐盒中的损耗导致了较低的电效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服利用操作在具有低频或射频保持的电介质隔板放电模式下的等离子体单元的等离子体屏幕所固有的缺陷。为此目的，本专利技术的主题是一种等离子体显示板，包括前板和背板，二者之间留有填充了放电气体的二维矩阵区域，其特征在于所述等离子体显示板包括微波电磁辐射发生器，适用于通过所述背板向所有所述放电区域施加足够强度的微波辐射，从而在放电区域中产生等离子体放电。所获得的显示板类似于在参考文献EP 0 511 282和EP 0 377 442中所描述的、基于无电极荧光灯的二维矩阵的显示设备，但比其简单得多也更为便宜。优选地，根据本专利技术的显示板还包括寻址装置，通过将电荷存储在其中，有选择地激活预先选中的放电区域，并且将所述微波电磁辐射发生器设计为施加足够强度的微波辐射，从而只在已激活的放电区域中产生等离子体放电。因此，微波场用于保持已寻址单元中的等离子体放电，但是，在本专利技术的优选实施例中，其幅度并不足以通过其自身在非激活或已寻址单元中产生放电；优选地，所述寻址装置还用于在将所述微波场施加到整个板上时，启动预先选中的区域或单元中的放电，以及用于在施加所述微波场期间，以足够的强度电平重新启动这些放电；这种“重新启动”确保了在已激活单元或区域的容积内保持电荷。本专利技术还具有以下特征中的一个或多个-所述微波电磁辐射发生器适用于产生频率大于200MHz的微波；-所述背板不具有电极阵列，也不具有任何导电层或导电层片断；所述背板由在所述微波辐射的频率范围内具有较低介电损耗的电介质材料制成；例如，所述背板可以由玻璃制成；-所述前板包括至少两个寻址电极阵列，在放电区域的二维阵列的放电区域的位置处，第一阵列的每个电极与第二阵列的每个电极交叉。因此，根据本专利技术，所述板的所有电极优选地位于所述前板上；根据变体，所述前板包括三个电极阵列，其中包括平行、成对且共面的两个电极阵列。本专利技术的目的还在于一种驱动根据本专利技术的显示板的方法，包括一系列图像扫描和子扫描，其中每个子扫描包括单元寻址阶段，通过所述板的所述寻址装置预先选择单元；以及保持阶段，其特征在于在所述保持阶段，将所述微波场施加到所述板的所有单元上。可以贯穿所述保持阶段始终地连续施加此微波场，或者以不连续的方式施加。有利地，在所述保持阶段期间，还利用寻址电极或其他电极，在板的所有放电区域中施加传统的“低频”保持信号，从而保持已寻址区域的容积内的电荷。因此，本专利技术提出了一种新型的单元结构，基于将放电保持信号的频率提高到微波范围内(f＞200MHz)。在微波等离子体中，实际上，所有能量都将用于气体的离子化和激发，因而能够提高发光效率。本专利技术所提出的解决方案在于，优选地，利用当前的技术和商用显示板的电路，通过低频信号来寻址单元，以及通过微波范围内的高频场(f＞200MHz)来保持放电。本专利技术的优点主要为a)本专利技术的主要优点在于发光效率的提高。这是因为微波等离子体中所消耗的能量完全用于气体的激发和离子化。没有等离子体保持电极意味着，除了低频脉冲以外，不存在对壁的离子轰击和溅射，因此几乎不存在以这种形式消耗的能量。这是因为显示板的单元壁处于浮置电位，这意味着撞击这些壁的离子的能量不超过十个电子伏特左右。因此，极大地延长了氧化镁保护层的寿命，从而实质上增加了显示板的寿命。根据压力范围，微波等离子体的电子布居数通常具有接近于几个eV的麦克斯维曲线的能量分布函数，而低频或射频放电的电子布居数是还包括较大的高能电子、二次电子布居数的函数。这些高能电子有利于更高能量电平的离子化和激发，而不利于低能量电平的激发，主要负责产生UV光子。因而，微波等离子体中缺少此电子布居数使其更为有效地用于UV产生。通过选择能够使UV光子的产生优化的气体或气体混合物可以获得较高的单元发光效率。事实上，利用微波激发，与低频和射频放电的限制相比，对气体和工作压力的选择相当宽泛。换句话说，选择等离子体单元的理想工作点有相当大的空间。b)本专利技术的一个关键优点在于，一方面通过背面注入功率，而另一方面，通过前面的电极进行单元的寻址，将遵循不同的信道，从而能够实现功能的分离；c)另一优点在于所提出的技术的简单性，既考虑到单元的结构又考虑到对其进行寻址的方式。例如，可以利用窄电极，通过简单的插入技术，产生行(或线)和列电极的矩阵阵列。由于这些电极只用于低频控制，因而不再需要较宽的电极来确保保持阶段期间的存储电荷，并从而确保存储余量(如上所述)；d)由控制电子组件设置了对超高击穿电压的限制，而不再是由功率消耗而设置，由于单元控制只需要每幅图像的脉冲的最小值，而且脉冲电压值不再是关键参数。相反，从操作余量的观点来看，高击穿电压将确保非常大的余量。但是，设置在行和列电极之间的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等离子体显示板，包括：前板和背板，二者之间留有填充了放电气体的二维矩阵区域；以及寻址装置，通过将电荷存储在其中，有选择地激活预先选中的放电区域，其特征在于所述等离子体显示板包括微波电磁辐射发生器，适用于通过所述背板向所有所述放电区域施加足够强度的微波辐射，从而只在已激活的放电区域中产生等离子体放电。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：亨利杜瓦耶，安娜拉科斯特，洛朗泰西耶，
申请(专利权)人：汤姆森许可贸易公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]