專利名稱：場發(fā)射等離子體放電發(fā)光裝置及顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由場發(fā)射觸發(fā)的氣體放電器件，特別是一種具有很高發(fā)光效率、很高的亮度并有記憶功能的場發(fā)射等離子體發(fā)光器件和顯示器，可用于照明、紫外光源和單色、多色、全色圖文和圖象顯示。
在現(xiàn)有技術(shù)中，等離子體顯示器(PDP)有交流(ACPDP)，直流(DCPDP)和交直流混合(AC-DC PDP)三種。目前已被用于制造40英寸左右的平板彩色電視等顯示器，它具有彩色好、反差高、圖象質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。但它的發(fā)光效率僅約1lm／W，亮度不足，耗電量高，同時(shí)成本很高，影響了它的推廣應(yīng)用。
等離子體顯示器是一種氣體放電器件，大多彩色等離子體顯示器都利用輝光放電的正柱區(qū)發(fā)光。圖1所示為典型的氣體放電的電壓-電流(V-I)關(guān)系圖。圖中所示1為初始帶電粒子區(qū)，2為暗放電區(qū)，3為欠輝區(qū)，4為正常輝光放電區(qū)，5為異常輝光放電區(qū)，6為過渡區(qū)，7為弧光放電區(qū)。欠輝區(qū)2為第一負(fù)阻區(qū)。等離子體顯示器工作于輝光放電區(qū)，第一負(fù)阻區(qū)常被用來制作有存儲(chǔ)功能的等離子體顯示器。
由圖1可見，為獲得穩(wěn)定的輝光放電需要提供一定的初始帶電粒子。為此，在現(xiàn)有技術(shù)的等離子體顯示器中常采用一輔助放電裝置提供初始帶電粒子。由于氣體放電的著火電壓是氣體壓力(p)和極間距(d)的函數(shù)，在同一氣壓條件下，此輔助放電裝置的極間距應(yīng)接近或等于顯示放電電極間距。在交直流混合等離子體顯示器中，此初始帶電粒子則由交流氣體放電提供。由圖1還可見，圖中1區(qū)所示初始帶電粒子的電流極小，僅需要約10-8A，用單獨(dú)的輔助放電和帶電粒子擴(kuò)散方式提供初始帶電粒子的方法不僅效率低，浪費(fèi)能量，還會(huì)產(chǎn)生不需要的背景發(fā)光，使反差下降。
此外，現(xiàn)有的等離子體顯示器效率低的另一個(gè)原因是放電電極間距很小，較大的放電電極間距可得較高的發(fā)光效率，增加此放電電極間距是提高等離子體顯示器發(fā)光效率的有效途徑之一，但這時(shí)，輔助放電的放電間距也需同時(shí)增加，然而由大家熟知的巴邢曲線可知，在同一氣壓下，電極間距太小，其放電的著火電壓將激劇增加。因而輔助放電將耗費(fèi)更多能量，產(chǎn)生更多的背景光。
本發(fā)明的目的是克服上述存在不足，而提供一種利用較長的放電電極間距和只需很小能量的場發(fā)射原理提供足夠的初始帶電粒子，去引發(fā)輝光放電，從而得到一種高效率，高亮度的場發(fā)射等離子體氣體放電發(fā)光裝置和顯示器。
本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的，一種場發(fā)射等離子體氣體放電發(fā)光裝置，它包括至少一個(gè)真空密封的氣體放電腔，腔內(nèi)充有放電氣體，至少一對氣體放電電極及其引線和至少一個(gè)場發(fā)射觸發(fā)電極及其引線，該場發(fā)射觸發(fā)電極位于一個(gè)氣體放電電極旁。當(dāng)所述的一對放電電極間加上維持電壓時(shí)，氣體放電腔不發(fā)生放電，當(dāng)場發(fā)射觸發(fā)電極和與它相鄰的放電電極之間加上一點(diǎn)火脈沖時(shí)，它們之間即會(huì)因場發(fā)射產(chǎn)生初始帶電粒子，引發(fā)氣體放電和發(fā)光，此放電和發(fā)光可一直保持，直至維持電壓關(guān)掉或低于最低放電電壓時(shí)，放電和發(fā)光才熄滅，即所述的器件具有記憶功能。
所述氣體放電電極間所加的維持電壓為交流、直流或直流脈沖電壓。
所述氣體放電電極由金屬或氧化銦錫等導(dǎo)電材料制成。
所述氣體放電腔由玻璃、石英或陶瓷制成。
所述氣體放電腔內(nèi)所充的氣體為汞、氖、氬、氦、氙或其它氣體。
本發(fā)明的目的還可通過如下技術(shù)方案來完成，一種場發(fā)射等離子體放電發(fā)光裝置，它主要包括有一個(gè)真空密封的氣體放電腔，腔內(nèi)充有放電氣體，至少一對氣體放電電極及其引線和至少一個(gè)場發(fā)射觸發(fā)電極及其引線，所述的場發(fā)射觸發(fā)電極位于某一放電電極旁，所述的每一對氣體放電電極至少有一個(gè)電極串聯(lián)一個(gè)電阻后與外電壓相連，而場發(fā)射觸發(fā)電極在串聯(lián)一個(gè)電容后與點(diǎn)火電壓相連，且每對氣體放電電極之間加有直流維持電壓或直流脈沖維持電壓，例如其中一個(gè)電極經(jīng)過電阻與正直流維持電壓相接，另一電極接地，這時(shí)放電腔不發(fā)生放電，當(dāng)場發(fā)射觸發(fā)電極通過電容加上一點(diǎn)火脈沖時(shí)，場發(fā)射觸發(fā)電極與它近旁的放電電極之間因場發(fā)射產(chǎn)生足夠的初始帶電粒子，引發(fā)氣體放電和發(fā)光，此放電和發(fā)光可一直保持到所述的維持電壓關(guān)掉或低于最低放電電壓時(shí)才停止。
如上所述的放電腔可以是一支直的或被彎成一定形狀的玻璃或石英管。
如上所述的放電腔的內(nèi)壁上沒有發(fā)光粉，以得到一種紫外光源。
如上所述的放電腔的內(nèi)壁上涂制有發(fā)光粉層，以得到所需顏色的可見光或所需波長的紫外光。
如上所述的放電腔的光出射窗口上可加有瀘色裝置。
如上所述的串聯(lián)電阻也可以改用恒流管，使放電電流保持恒定，以得到亮度很穩(wěn)定的發(fā)光。
如上所述的場發(fā)射觸發(fā)電極也可以在放電腔外鄰近一個(gè)放電電極處，該電極與鄰近的放電電極之間形成一個(gè)電容，點(diǎn)火脈沖可經(jīng)過此電容去引發(fā)放電腔放電。
本發(fā)明的目的還可通過如下技術(shù)方案來完成，一種場發(fā)射等離子體顯示器，它主要包括N×M個(gè)氣體放電腔，每一放電腔有一對放電電極和一個(gè)場發(fā)射觸發(fā)電極，每對放電電極中的一個(gè)經(jīng)一電阻與行掃描線總線相連，每一列的各場發(fā)射觸發(fā)電極分別經(jīng)過電容與數(shù)據(jù)總線相連。當(dāng)某一掃描總線加上掃描電壓，即與該掃描線相連的各放電腔的放電電極間加上維持電壓時(shí)，各放電腔將按由各數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)脈沖即點(diǎn)火脈沖，經(jīng)場發(fā)射觸發(fā)電極引發(fā)放電發(fā)光，此發(fā)光將一直被保持直至行掃描電壓結(jié)束，發(fā)光才停止，各放電腔的發(fā)光亮度由數(shù)據(jù)脈沖前沿和掃描電壓的后沿之間的時(shí)間決定。如此一行順一行掃描，反復(fù)進(jìn)行，即可得到有灰度的圖象顯示。
所述的氣體放電腔內(nèi)壁上可涂有發(fā)光粉，氣體放電產(chǎn)生的紫外光可激發(fā)所述發(fā)光粉產(chǎn)生可見光，不同色的發(fā)光粉，可得不同色的可見光。
所述的氣體放電腔內(nèi)壁上可分別涂有紅，藍(lán)，綠發(fā)光粉，一組紅，藍(lán)，綠發(fā)光放電腔組成一個(gè)象素，分別控制各色放電腔的亮度，即可得到彩色圖象顯示。各氣體放電腔的光出射窗口上可加有瀘色裝置。
所述的各放電腔可以是分立的器件，也可以是相互結(jié)合成一個(gè)顯示器，也可以制成每一個(gè)器件有N×M個(gè)放電腔的模塊，若干個(gè)模塊拼接成一個(gè)大屏幕顯示器。
本發(fā)明的目的還可通過如下技術(shù)方案來完成，一種場發(fā)射體等離子顯示器，它包括部N×M個(gè)氣體放電腔，每一放電腔有一對放電電極和一個(gè)場發(fā)射觸發(fā)電極，每對放電電極中的一個(gè)電極各自經(jīng)過一電阻后連接到一個(gè)直流維持電壓，另一個(gè)電極則全部接地，這時(shí)所有放電腔都不放電發(fā)光。當(dāng)某一放電腔的場發(fā)射觸發(fā)電極接收到一數(shù)據(jù)電壓即點(diǎn)火脈沖時(shí)，該放電腔即放電發(fā)光，直至維持電壓關(guān)掉或低于在低放電電壓，放電發(fā)光才停止。
所述的直流維持電壓為每一圖象顯示場或每一子場關(guān)掉一次，即所有放電腔全部熄滅，以等待下一個(gè)點(diǎn)火脈沖到來后重新放電發(fā)光，如此即可得峰值亮度為占空比接近一的很高亮度的單色，多色或全色圖文及圖象顯示。
所述的氣體放電腔壁上涂有發(fā)光粉，氣體放電產(chǎn)生的紫外光可激發(fā)所述發(fā)光粉產(chǎn)生可見光，不同色的發(fā)光粉，可得不同色的可見光，從而得到單色，多色和全色的光。
如上所述的各氣體放電腔的光出射窗口上可加有瀘色裝置。
如上所述的各放電腔可以是分立的器件，也可以是相互結(jié)合成一個(gè)顯示器，也可以制成每一個(gè)器件有N×M個(gè)放電腔的模塊，若干個(gè)模塊拼接成一個(gè)大屏幕顯示器。


如下圖1是典型的氣體放電的電壓一電流(V-I)關(guān)系圖。
圖2是本發(fā)明的場發(fā)射等離子體放電發(fā)光裝置一個(gè)原理示意圖。
圖3是本發(fā)明的場發(fā)射等離子體放電發(fā)光裝置的一個(gè)發(fā)光器件的圖4是本發(fā)明的場發(fā)射等離子體放電發(fā)光裝置的又一個(gè)發(fā)光器件的實(shí)施例的示意圖。
圖5是本發(fā)明的場發(fā)射等離子體顯示器(FEPDP)的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
圖6是圖5所示場發(fā)射等離子體顯示器的一種驅(qū)動(dòng)方法的電壓波形和發(fā)光波形圖。
圖7是圖5所示場發(fā)射等離子體顯示器的又一種驅(qū)動(dòng)方法的電壓波形和發(fā)光波形圖。
圖8是本發(fā)明的場發(fā)射等離子體顯示器的由一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
圖9是圖8所示的場發(fā)射等離子體顯示器的電壓波形和發(fā)光波形圖。
下面將結(jié)合上述附圖對本發(fā)明作詳細(xì)的介紹圖2是本發(fā)明的場發(fā)射等離子體放電發(fā)光裝置一個(gè)原理示意圖。如圖2中所示，有一個(gè)真空密封的氣體放電腔1，它由玻璃或石英或陶瓷制成，放電腔的壁2，放電腔中充有放電氣體，如汞、氖、氬、氦、氙或其他氣體。放電腔1內(nèi)至少有一對氣體放電電極3a和3b及它們的引線4，所述電極3a和3b由金屬、氧化銦錫等導(dǎo)電材料制成，在放電電極之一(例如3a)旁有場發(fā)射觸發(fā)電極5及它的引線6，及它們的引線5由鎢、鎳、鉬、杜美絲或其他導(dǎo)電材料制成，其形狀可為絲、片狀、桶形或其它形狀。
當(dāng)一對放電電極之間加上交流、直流或直流脈沖維持電壓時(shí)，由于此維持電壓低于氣放電的著火電壓，放電腔1不發(fā)生氣體放電，這時(shí)若在場發(fā)射觸發(fā)電極5與電極3a之間加上一個(gè)電脈沖，使它們因場發(fā)射而產(chǎn)生足夠的初始帶電粒子，即可引發(fā)放電腔內(nèi)的氣體放電，產(chǎn)生發(fā)光，由于圖1所示負(fù)阻區(qū)3的存在，在場發(fā)射觸發(fā)電極的電脈沖關(guān)掉后，氣體放電仍能保持，直到維持電壓關(guān)掉或低于最低放電電壓時(shí)，放電發(fā)光才停止，即本發(fā)明的場發(fā)射氣體放電裝置具有記憶功能。
本發(fā)明所述的場發(fā)射氣體放電裝置可用于制造發(fā)光器件和等離子體顯示器。
圖3為本發(fā)明的場發(fā)射氣體放電裝置的一個(gè)直流發(fā)光器件的示意圖。它包括一真空密封的放電腔7，腔體內(nèi)充有放電氣體，放電腔內(nèi)有一對氣體放電電極8a、8b和它們有引線9，引線通過密封放電腔通向腔外，以連接外電壓，在其中一個(gè)電極8a旁設(shè)置有一場發(fā)射觸發(fā)電極11及其引線12。當(dāng)所述器件用直流工作時(shí)，電極8a和8b之間加一直流維持電壓或直流脈沖維持電壓，電極8b經(jīng)一個(gè)電阻13與正電壓+V相連，而8a接地，這時(shí)放電腔內(nèi)氣體不產(chǎn)生氣體放電。若在場發(fā)射觸發(fā)電極11上通過電容14加上一個(gè)點(diǎn)火電脈沖15，則在場發(fā)射觸發(fā)電極11和放電電極8a之間可產(chǎn)生足夠的初始帶電粒子以引發(fā)氣體放電和產(chǎn)生發(fā)光，16為接地電阻。所述場發(fā)射觸發(fā)電極5由鎢、鎳、鉬、杜美絲或其他導(dǎo)電材料制成，它的形狀可以是絲、片裝、桶形或其它形狀。所述的放電腔的內(nèi)壁上可沒有發(fā)光粉，以得到一種紫外光源。為了要得到不同色的可見光或所需波長的紫外線，在氣體放電腔7的內(nèi)壁上也可加上發(fā)光粉層10，氣體放電產(chǎn)生的紫外線可激發(fā)所述發(fā)光粉10產(chǎn)生可見光或所需波長的紫外線，用不同的發(fā)光粉，即可得到不同色的光或不同波長的紫外線。圖3中所示的放電腔7可以是一支直的或彎成一定形狀的管子，它由玻璃或石英制成。
圖3所示的器件，可用于制造可見光或紫外光源，具有效率高、亮度高、壽命長、驅(qū)動(dòng)電路簡單、光不閃爍，沒有交流干擾、和有記憶功能等優(yōu)點(diǎn)，可用于照明和顯示等。
為了得到很穩(wěn)定的發(fā)光，圖3中所示的電阻13也可改為恒流管，使放電管的放電電流恒定從而可得到亮度很穩(wěn)定的光源。
圖3中所示的電阻13的阻值也可以是可調(diào)的，以得到亮度可調(diào)的光源。
圖4是本發(fā)明的場發(fā)射等離子體放電發(fā)光裝置的又一個(gè)發(fā)光器件的實(shí)施例的示意圖。其特征在于場發(fā)射觸發(fā)電極17位于放電腔壁外并近一個(gè)放電電極8a處，例如腔壁外表面上的一圈銀漿層、氧化銦錫、鋁等導(dǎo)電材料。所述導(dǎo)電材料17與電極8a間形成一個(gè)電容，點(diǎn)火脈沖18經(jīng)過此電容觸發(fā)放電腔放電，其它則與圖3所示相同。
本發(fā)明的場發(fā)射氣體放電裝置也可用于制造矩陣式顯示器。如圖5所示是本發(fā)明的矩陣式場發(fā)射等離子體顯示器的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。所述的顯示矩陣為N×M的顯示矩陣，由掃描線X1、X2.....XN數(shù)據(jù)總線Y1、Y2.....YM和一系列放電腔組成，圖中(1，1)、(1，2)、(2，1)和(2，2)為所述場發(fā)射等離子體顯示器中的4個(gè)放電腔，放電腔內(nèi)有放電電極19a和19b，它們的連接方式如圖5所示。各行的電極19a相互連接并接電壓V01、V02.....V0N，19b經(jīng)電阻21與行掃描線X1，X2.....XN相連，各列放電腔的各場發(fā)射觸發(fā)電極20各自經(jīng)過電容22與數(shù)據(jù)總線Y1、Y2.....YM相連，用以送入亮度數(shù)據(jù)信號(hào)。各場發(fā)射觸發(fā)電極20和放電電極19b之間有放電電阻23。
圖6是圖5的場發(fā)射等離子體顯示器的一種驅(qū)動(dòng)方式的電壓波形和發(fā)光的亮度波形圖。X1、X2....XN為行掃描電壓，一行接一行掃描；Y1、Y2....YM為亮度信號(hào)總線，圖中26為觸發(fā)放電腔放電發(fā)光的場發(fā)射觸發(fā)脈沖，即點(diǎn)火脈沖，V01、V02....V0N都接地，發(fā)光亮度正比于時(shí)間tON，即正比于場發(fā)射觸發(fā)脈沖26前沿和掃描電壓后沿之間的時(shí)間，如圖6所示，L(1，1)為放電腔(1，1)的亮度波形，L(2，1)、L(1，2)、L(2，2)各為放電腔(2，1)、(1，2)和(2，2)的亮度波形。不同的tON，可得到不同的亮度，從而可得到有灰度的圖象顯示。各放電腔壁上有單色多色發(fā)光粉，例如分別有紅、藍(lán)、綠發(fā)光粉，一組紅、藍(lán)、綠發(fā)光放電腔組成一個(gè)象素，控制各組紅、藍(lán)、綠腔的亮度，即可顯示單色、多色或全彩色圖文和圖象等。
圖7是圖5的場發(fā)射等離子體顯示器的另一個(gè)種驅(qū)動(dòng)方法的波形圖。圖中VX1、VX2....VXN為加在圖5中X1、X2.....XN的直流脈沖維持電壓，其中T為圖象顯示的一場或一子場的時(shí)間，圖7為分子場的例子，圖中T1為第一子場，T2為第二子場....，每一場可分為幾個(gè)子場，例如要得到256級(jí)灰度，則可分為8個(gè)子場，各子場加到行掃描電極X上的電壓的脈沖寬度可按亮度權(quán)重來選定，例如T1至T8分別為128、64、32、16、8、4、2、1，tE為擦除時(shí)間，即這時(shí)維持脈沖關(guān)掉或低于在低放電電壓，則與該行相連的各放電腔都熄滅，等待下一子場的信號(hào)。VY1、VY2....VYM為加在Y1、Y2....YM上的亮度數(shù)據(jù)脈沖電壓，V01、V02....V0N為加在各行放電電極的陰極19a上的選擇脈沖電壓。VY1、V02......VYM和V01、V02....V0N正負(fù)反相，分別都小于場發(fā)射觸發(fā)電極的點(diǎn)火電壓，但二者相加則等于或大于點(diǎn)火電壓，即只有二個(gè)電壓同時(shí)到達(dá)的放電腔才能放電發(fā)光。如圖中L(1，1)、L(1，2)、L(2，1)和L(2，2)所示，此放電發(fā)光可一直維持，直到直流脈沖維持電壓VX的tE，放電才熄滅。上述方法可得到紅、藍(lán)、綠每一種色256級(jí)的灰度，可有167萬種顏色和更高的亮度圖象顯示。
圖8為本發(fā)明的場發(fā)射等離子體顯示器的又一實(shí)施例示意圖，它的放電腔與圖4所示相同，唯連接方式不同。圖8中各放電電極19b經(jīng)過電阻21相互連接在一起，加上正直流維持電壓(+V)，所有放電電極19接地，各放電腔則各自分別控制。
圖9是圖8的電壓波形和亮度波形圖，各放電腔各自分別控制，圖9中T為圖象顯示的一場和一子場的時(shí)間。+V為圖8中的+V，在每一場或一子場結(jié)束時(shí)，此正電壓降到VG，此VG可為零或低于最低放電電壓的任何一電壓，以使所有放電腔發(fā)光全部熄滅，等待下一場或下一子場的場發(fā)射觸發(fā)信號(hào)。
圖8和9所示的場發(fā)射等離子體顯示器可得到峰值亮度占空比接近等于1的顯示，可得到極很高亮度的顯示器，可用于單色，多色或全色的圖文和圖象顯示。
圖5和圖8所示的場發(fā)射等離子體顯示器的各放電腔，可以是分立的器件，也可以是相互結(jié)合成一個(gè)顯示器，也可以制成每一個(gè)器件有N×M個(gè)放電腔的模塊，若干個(gè)模塊拼接成一個(gè)大屏幕顯示器。
為了得到彩色更好、反差更高的顯示，圖5和圖8所示的場發(fā)射等離子體顯示器的各放電腔光出射窗口可加上瀘色裝置25。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下特點(diǎn)一，發(fā)光效率很高，用于超大屏幕顯示時(shí)，效率可高達(dá)15 lm／w以上；二，驅(qū)動(dòng)電路簡單，光不閃爍沒有交流干擾，圖象質(zhì)量好；三，壽命長；四，亮度高，可用于室內(nèi)或室外的單色，多色或全色圖文和圖象顯示；五，也可作為光源，用照明和液晶顯示的背照明等。
權(quán)利要求
1，一種場發(fā)射等離子體放電發(fā)光裝置，其特征在于它包括至少一個(gè)真空密封的氣體放電腔(1)，腔內(nèi)充有放電氣體，至少一對氣體放電極(3a、3b)及其引線和至少一個(gè)場發(fā)射觸發(fā)電極(5)及其引線，所述場發(fā)射觸發(fā)電極(5)位于一個(gè)氣體放電電極旁。
2，如權(quán)利要求1所述的場發(fā)射等離子體放電發(fā)光裝置，其特征在于所述的氣體放電電極(3a、3b)間所加的維持電壓為交流、直流電壓或直流脈沖電壓。
3，如權(quán)利要求1所述的場發(fā)射等離子體放電發(fā)光裝置，其特征在于所述的氣體放電電極(3a、3b)由金屬或氧化銦錫等導(dǎo)電材料制成。
4，如權(quán)利要求1所述的場發(fā)射等離子體放電發(fā)光裝置，其特征在于所述的氣體放電腔(1)由玻璃或石英或陶瓷制成。
5，如權(quán)利要求1所述的場發(fā)射等離子體放電發(fā)光裝置，其特征在于所述的氣體放電腔(1)內(nèi)所充的放電氣體為汞、氙、氬、氖、氦或其它氣體。
6，如權(quán)利要求1所述的場發(fā)射等離子體放電發(fā)光裝置，其特征在于所述的位于一個(gè)氣體放電電旁的場發(fā)射觸發(fā)電極(5)在放電腔內(nèi)，所述的場發(fā)射觸發(fā)電極(5)由鎢、鎳、鉬、杜美絲或其他導(dǎo)電材料制成，其形狀可為絲、片狀、桶形或其它形狀。
7，如權(quán)利要求1所述的場發(fā)射等離子體放電發(fā)光裝置，其特征在于所述的位于一個(gè)氣體放電電旁的場發(fā)射觸發(fā)電極，也可以在放電腔的外表面上，例如一圈銀漿層、氧化銦錫、鋁等導(dǎo)電材料(17)，所述導(dǎo)電材(17)與放電電極(8a)間形成一個(gè)電容，點(diǎn)火脈沖(18)經(jīng)過此電容觸發(fā)放電腔放電。
8，一種場發(fā)射等離子體放電發(fā)光裝置，其特征在于它包括有一個(gè)真空密封的氣體放電腔(7)，腔內(nèi)充有放電氣體，至少一對氣體放電電極(8a、8b)，及它們的引線，至少一個(gè)場發(fā)射觸發(fā)電極(11)及其引線，所述至少一個(gè)場發(fā)射觸發(fā)電極(11)位于某一放電電極旁，所述每對放電電極中至少有一個(gè)電極串聯(lián)一個(gè)電阻(13)后與外電壓相連，而場發(fā)射觸發(fā)電極(11)在串聯(lián)一個(gè)電容(14)后與點(diǎn)火電壓(15)相連，場發(fā)射觸發(fā)電極(11)和放電電極(8a)之間有放電電阻(16)，每對氣體放電電極之間加有直流維持電壓或直流脈沖維持電壓。
9，如權(quán)利要求8所述的場發(fā)射等離子體放電發(fā)光裝置，其特征在于所述的放電腔(7)可以是一支直的或被彎成一定形狀的玻璃或石英管。
10，如權(quán)利要求8所述的場發(fā)射等離子體放電發(fā)光裝置，其特征在于所述的放電腔(7)的內(nèi)壁上可以沒有發(fā)光粉，以得到一種紫外光源。
11，如權(quán)利要求8所述的場發(fā)射等離子體放電發(fā)光裝置，其特征在于所述的放電腔(7)的內(nèi)壁上涂有發(fā)光粉層(10)，以得到所需顏色的可見光或所需波長的紫外光。
12，如權(quán)利要求8或9或10所述的場發(fā)射等離子體放電發(fā)光裝置，其特征在于所述的電阻(13)的阻值也可以是可調(diào)的，以得到亮度可調(diào)的光源
13，如權(quán)利要求8或9或10所述的場發(fā)射等離子體放電發(fā)光裝置，其特征在于所述的電阻(13)可用恒流管代替，使放電電流恒定，以得到亮度很穩(wěn)定的發(fā)光。
14，一種矩陣式場發(fā)射等離子顯示器，其特征在于它包括N×M個(gè)氣體放電腔，每一放電腔有一對放電電極(19a、19b)，其中一個(gè)放電電極旁有場發(fā)射觸發(fā)電極(20)，各行的各放電腔的每對放電電極中的一個(gè)(19b)經(jīng)一電阻(21)后相互連結(jié)，另一個(gè)放電電極(19a)互相連接，每一列的各場發(fā)射觸發(fā)電極(20)分別經(jīng)過電容(22)與數(shù)據(jù)信號(hào)相連，場發(fā)射觸發(fā)電極(20)與它近旁的放電電極(19a)之間有放電電阻(23)。
15，如權(quán)利要求14所述的場發(fā)射等離子顯示器，其特征在于各行放電腔的一個(gè)放電電極(19b)經(jīng)過一個(gè)電阻(21)后與行掃描線相連，行掃描電壓為直流脈沖電壓，一行接一行掃描；各列場發(fā)射觸發(fā)電極(20)分別經(jīng)過電容(22)與亮度數(shù)據(jù)總線Y1、Y2．……M相連。所有場發(fā)射觸發(fā)電極旁的放電電極接地。
16，如權(quán)利要求14所述的場發(fā)射等離子顯示器，其特征在于各行放電腔的一個(gè)放電電極(19b)經(jīng)過一個(gè)電阻(21)后與行掃描線相連，并加上直流脈沖維持電壓，每一圖象顯示場分為若干子場，各子場的行掃描電壓的脈礦寬度按亮度權(quán)重分級(jí)。各行放電腔放電極的陰極(19a)相互連接，加上選擇脈沖V01、V02…V0N，各列放電腔場發(fā)射觸發(fā)電極相互連接，并加上亮度數(shù)據(jù)脈沖電壓VY1、VY2…VYM。選擇脈沖和亮度數(shù)據(jù)脈沖正負(fù)反相，分別都小于場發(fā)射觸發(fā)電極的點(diǎn)火電壓，但二者相加則等于或大于點(diǎn)火電壓，即只有二個(gè)電壓同時(shí)到達(dá)的放電腔才能放電發(fā)光。此放電發(fā)光可一直維持，直到直流脈沖維持電壓降低到最低維持電壓以下或?yàn)闉榱?，放電才熄滅?br> 17，如權(quán)利要求14所述的場發(fā)射等離子顯示器，其特征在于所述各放電腔的各對放電電極(19b)各自經(jīng)過一個(gè)電阻(21)后全部連接到直流維持電壓+V，另一個(gè)放電電極(19a)則全部接地；各場發(fā)射觸發(fā)電極(20)則各自分別由亮度行號(hào)控制，所述的直流維持電壓為每一圖象顯示場或每一子場關(guān)掉一次或降低到最低維持電壓以下一次，使所有放電全部熄滅，以等待下一個(gè)點(diǎn)火脈沖到來后重新放電發(fā)光，如此即可得峰值亮度為占空比接近一的很高亮度的單色，多色或全色圖文及圖象顯示。
18，如權(quán)利要求14所述的場發(fā)射等離子顯示器，其特征在于所述的各氣體放電腔壁上涂制有發(fā)光粉，從而可得到所需顏色的顯示器。
19，如權(quán)利要求18所述的場發(fā)射等離子顯示器，其特征在于所述的各氣體放電腔壁上分別涂制有紅、藍(lán)、綠發(fā)光粉，一組紅、藍(lán)、綠發(fā)光放電腔組成一個(gè)象素，分別控制各色放電腔的亮度，即可得到彩色圖象顯示，且在各氣體放電腔的光出射窗口上可加有瀘色裝置(25)。
20，如權(quán)利要求14所述的場發(fā)射等離子顯示器，其特征在于所述的各放電腔可以是分立的器件，也可以是相互結(jié)合成一個(gè)顯示器，也可以制成每一個(gè)器件有N×M個(gè)放電腔的模塊，若干個(gè)模塊拼接成一個(gè)大屏幕顯示器。
全文摘要
一種場發(fā)射等離子體放電發(fā)光裝置,它包括至少一個(gè)氣體放電腔,腔內(nèi)充有放電氣體,腔壁上可有發(fā)光粉層,至少一對放電電極和至少一個(gè)場發(fā)射觸發(fā)電極,當(dāng)一對氣體放電電極間加有維持電壓時(shí),放電腔不放電,當(dāng)場發(fā)射觸發(fā)電極輸入一點(diǎn)火電壓脈沖時(shí)即可因場發(fā)射產(chǎn)生初始帶電粒子引發(fā)氣體放電,放電產(chǎn)生的紫外光可激發(fā)腔壁上的發(fā)光粉發(fā)出所需顏色的光,從而使本發(fā)明具有很高的發(fā)光效率,很高的亮度和記憶功能等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01J61/54GK1291783SQ9912301
公開日2001年4月18日 申請日期1999年10月12日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月12日
發(fā)明者葛世潮 申請人:葛世潮