[发明专利]一种场致发射激发气体放电显示装置及其驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及显示器制造技术领域，尤其是一种场致发射激发气体放电显示装置及其驱动方法。

背景技术

随着信息显示技术的发展，显示器已成为全球性、实时性信息交流的主要手段。从阴极射线管显示器到液晶显示器、场致发射显示器、有机电致发光显示器、电子纸和三维立体显示等，显示技术正跟着现代科技的步伐，将绚丽多彩的世界呈现在人们的眼前。 

场致发射激发气体放电显示结构的分类，可按照场致发射电子源与气体放电显示器件PDP结构的组合区分。可分为CNT-ACPDP型FGD与MIM-DCPDP型FGD，CNT-ACPDP型FGD结构上采用介质保护层，即在表面放电型交流PDP的表面电极上增加电子发射源CNT，该结构可防止气体原子易受污染的电子源发射性能的下降，采用交流驱动，电极由X、Y电极与寻址电极组成，通过增强MgO的二次电子发射提高气体放电效率。Y电极与寻址电极负责扫描寻址，X电极与Y电极间维持放电显示。MIM-DCPDP型FGD采用抗污染能力强的电子源MIM，没有介质保护层结构，因此采用直流驱动，在MIM的上下电极以及阳极上施加适当驱动波形，通过波形控制MIM发射出电子，电子朝阳极运动与气体原子发生碰撞造成气体放电，激发气体产生紫外线，荧光粉被紫外线激励发光。

CNT-ACPDP型FGD制作工艺较简单，但驱动复杂。由于驱动电路包括直流控制场致电子发射与交流维持气体放电，增加复杂难度的同时提高了设计成本，研究应用中具有很大的局限性。MIM-DCPDP型FGD结构简单，易于实现，采用直流驱动的方法使驱动的设计难度降低，节约成本，同时MIM电子源具有驱动电压低的优点，所以研究更加广泛。

传统MIM阴极的有效发射区域受限于像素大小，这属性反过来限制了电流发射密度，同时电子因经过绝缘层、上电极的散射，以及各种陷阱效应而失去能量，导致最终只有极少的电子越过表面势垒发射到真空中被阳极吸收，电子发射效率低成了MIM最大的缺点。目前，MIM阴极的最高电流发射密度是50μA/cm2，远远低于FED的要求。为了解决这个问题，提出了改变电极材料或者绝缘层厚度的方法，这些操作能有效的增加发射电流密度。以纳米材料代替金属薄膜电极作为器件的调控栅极，薄且连续的纳米材料薄膜，电子容易穿过并且易于控制，同样具备较强的抗污染能力，可使电子发射特性劣化速度被减缓的同时FGD器件寿命得以增加。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种场致发射激发气体放电显示装置及其驱动方法。

本发明采用以下方案实现：一种场致发射激发气体放电显示装置，其特征在于：包括

一前玻璃基板，所述前玻璃基板下表面设有一阳极，所述阳极上设置有荧光粉；和

一后玻璃基板，与所述前玻璃基板相对设置，所述后玻璃基板上表面间隔且平行设有条状阴极，所述条状阴极上覆盖有一绝缘层，所述绝缘层上方间隔且平行设有条状栅极，且所述条状阴极与所述条状栅极垂直设置，所述条状栅极与所述条状阴极的交叉点处设有纳米材料。

在本发明一实施例中，所述前玻璃基板与所述后玻璃基板之间密封有惰性气体。

在本发明一实施例中，所述纳米材料为碳纳米管或石墨烯。

本发明还提供一种所述的场致发射激发气体放电显示装置的驱动方法，其特征在于：

激发显示时，在需要显示的单元中，阴极施加扫描脉冲，与栅极施加的数据信号形成电压差，而在不需要显示的单元中，阴极和栅极间施加的电压为反向电压，不会发射电子，扫描完后产生一个同步信号；若检测到同步信号，则阳极施加书写脉冲，与栅极间的电压差激发气体辐射紫外线，紫外线激发荧光粉发光；

维持显示时，阴极施加低于扫描电压的负值电压，与栅极形成的电压差维持发射电子，同时栅极与阳极间的电压差不足以重新激发气体原子却能维持已激发的原子继续辐射紫外线，达到维持显示的目的。

在本发明一实施例中，提供一驱动电路，所述驱动电路包括前级控制电路模块和后级驱动系统模块；所述前级控制电路模块包括视频采集处理器、数据缓冲存储器和FPGA控制模块，所述后级驱动系统模块包括阳极灰度调制驱动、栅极寻址驱动和阴极扫描驱动。

在本发明一实施例中，所述视频采集处理器包括视频接收模块、视频A/D转换模块和数据格式转换模块。