專利名稱：感光電子黑板及其書寫擦除附件的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及教學用具，尤其是用于教學書寫的電子顯示裝置制造領域。
背景技術：
中國專利文獻CN2441649披露了一種“電子黑板”，其黑板分成許多單元格，每一單元格中設置一發光二極管，通過磁力(二極管后部的磁條)實現對發光二極管的控制。其主要缺陷在于，作為關鍵元件的磁鐵式機械開關開關開合時間較長，靈敏度較差；機械式觸頭易磨損；開關體積較大，因而象素單元體積較大，顯示精度(單位面積上象素單元的個數)因此較差。

發明內容
本實用新型的目的在于針對現有技術的問題和不足之處而提供一種發光電子黑板，它具有較高的靈敏度和顯示精度；該目的由以下技術方案加以實現一種感光電子黑板，其顯示屏由可以發光的單元格組成，其特征在于，該單元格構成如下包括面板玻璃；底板玻璃與面板玻璃平行、相互間保持一定間距；采用不透光材料制作的縱向隔條和橫向隔條縱向隔條組和橫向隔條組設置在面板玻璃和底板玻璃之間，分隔形成體積相等的一個個腔室，腔室中充填惰性氣體，而構成充氣二極管式的象素單元；還包括與每一角素單元配對設置的光電開關K設置在對應象素單元下部的鄰近位置上；還包括橙色濾光片設置在每一光電開關K的單色光的通道位置上；還包括擦除單元是上述面板和底板玻璃之間用隔條分隔留出的獨立腔室，該腔室內設置有擦除光電開關Ke，非橙色濾光片設置在觸發Ke的單色光的通道上；還包括分壓電阻Ro和直流電源；上述元件的電路連接關系如下所有象素單元的充氣二極管R的一端以及擦除光電開關Ke一端均串聯分壓電阻Ro后接電源正極，所有充氣二極管R另一端分別串聯一光電開關K后接于電源負極，Ke另一端接電源負極。
本新型的另一個目的是提供上述電子黑板的發光電子筆，其技術方案為用于上述黑板的發光電子筆主要由兼作筆桿的電池盒、安裝燈泡的燈泡座、安有玻璃的透光窗、開關以及設置在透光窗位置上的橙色濾光片組成；本新型的再一個目的是提供上述電子黑板的發光顯屏擦，其技術方案是用于上述電子黑板的發光顯屏擦主要由電池盒、開關按鍵、安裝燈管的燈管座、玻璃透光口以及設置在玻璃透光口處的非橙色濾光片組成。
從以上技術方案可見，充填惰性氣體的象素單元即充氣二極管組成了等離子體顯示屏，當電壓升高到其對應的著火電壓時，該充氣二極管中的惰性氣體就會被激發而發光(對應于書寫操作)，當電壓降低到其維持電壓以下時，該充氣二極管就會停止發光(對應于擦除操作)。當寫字時，發光電子筆發出的橙色光透過橙色濾光片，照在光電開關K上，使K導通，從而使象素單元的惰性氣體發光(橙色)顯象，同時象素單元發出的光照射開關K使發光繼續下去。在這個過程中，由于擦除開關的非橙色濾光片(除橙色以外其它顏色的濾光片)不能透過橙色光，電子筆對擦除單元不起作用。當要擦除時，發光顯屏擦發出的單色光(非橙色)，透過濾光片照在擦除光電開關Ke上，使Ke導通。此時，流經分壓電阻Ro和Ke支路的電流增大，從而使所有象素單元分路的電壓降低。當降低到其維持電壓(略低于著火電壓)時，充氣二極管不再發光，即被擦除。當顯屏擦移開后，Ke失去光照又自動斷開，從而保證黑板再次工作。由于采用光電開關配合等離子體顯示技術，進行書寫和擦除操作的控制，因此，該開關的靈敏度高，響應快；光電開關可選用光導管，(也可選用光敏二極管，其體積小，靈敏度稍低于光導管)，其體積很小，單個象素單元可隨之減小體積，從而使單位面積上象素單元的個數增加，提高了顯示精度。


圖1是本實用新型的剖面圖；圖2是本新型的電原理圖；圖3是圖1的俯視圖(電源布線示意圖)；圖4是圖1所示底板玻璃正面電路布線示意圖；圖5圖6分別是發光電子筆和發光顯屏擦的剖面圖。
圖1圖3圖4示出，面板玻璃1與底板玻璃3平行、相互間保持一定間距，間隙為80～120μm，縱向隔條2和橫向隔條2a采用不透光材料制作，由多根縱向隔條和橫向隔條將面板和底板玻璃之間空間分隔成體積相等的一個個腔室，腔室中充填惰性氣體如Ne99.9％與Ar0.2％的混合氣體，壓力為0.5大氣壓以上，從而構成充氣二極管式的象素單元13(見圖3)。每一象素單元配對設置一光電開關K如圖1中7、7a，設置在對應象素單元下部鄰近位置上(如圖1所示在底板玻璃上開一凹槽置于其中)。橙色濾光片如圖1中12、12a，設置在每一光電開關的單色光的通道位置上(圖1中設置在底板玻璃上表面，罩蓋在光電開關7、7a上)。擦除單元是面板、底板玻璃之間用隔條分隔留出的獨立腔室(面積可比象素單元大)，擦除光電開關Ke(圖1中件5)，非橙色濾光片6(除橙色以外的其它單色濾光片)設置在觸發Ke的單色光的通過上，如圖1中位于底板玻璃上表面，罩蓋在Ke上。還包括分壓電阻Ro(圖3中件4)和直流電源。其電路連接關系如圖2所有象素單元的充氣二極管R一端以及擦除光電開關Ke一端均串聯分壓電阻Ro后接電源正極，所有充氣二極管R另一端分別串聯光電開關K后接于電源負極，Ke另一端接電源負極。光電開關K和Ke采用光導管，其體積小，靈敏度高，可在可見光和紅外區弱光下工作(也可采用光敏二極管，無光照時，反向電阻達5兆歐；有光照時，電阻下降至1千歐或幾百歐)。底板玻璃上表面除橙色濾光片外的其它部分涂復有氧化鎂保護層11。圖1示出電路連接關系件4即分壓電阻Ro一端接電源正極，另一端經導線10接件5(擦除光電開關Ke)以及件7、7a(光電開關K)，Ke另一端接電源負極14b，K(件7)另一端接充氣二板管一端8，充氣二極管另一端9接電源負極，同樣地，另一象素單元中，充氣二極管一端8a接件7a另一端，充氣二極管9a接電源負極，對照圖4，電源負極14b與負極電路14、負極電路支路14a相連接。圖5中，發光電子筆構造上與手電筒相似，包括兼作筆桿的電池盒15(電池16與尾蓋23相接觸)，安裝燈泡21的燈座(彈簧22)、開關17、安有玻璃20的透光窗以及設置在透光窗位置的橙色濾光片18(只透過橙色光)。為方便行筆書寫，其前端還設置有一圈柔性襯墊19(棉圈)。發光顯屏擦主要由電池盒(電池25)、開關24、安裝燈管28的燈管座、玻璃透光口26以及設置在玻璃透光口的非橙色濾光片27(除橙色以外的單色濾光片如青色)組成，其前端設置有一圈柔性襯墊29(棉圈)。
參照圖2關于特性參數分析如下設象素單元的電阻為R，擦除光電開關Ke的電阻為Re(受光照開關閉合時電阻)，分壓電阻Ro，象素光電開關K的內阻r(受光照，開關閉合時的電阻)，象素著火電壓Vf，象素維持電壓Vs，電源電壓V，每一擦除光電開關Ke控制的象素單元個數為n，根據歐姆定律1、要使Ke所控制的所有象素單元均被激發，其象素電壓大于著火電壓，則必須滿足 2、當只有一個象素被激發，此時要進行擦除，則必須滿足該象素單元分壓小于維持電壓 根據上述兩個不等式及等離子體顯示基本知識，可確定上述各參數。實施例1當惰性氣體為氖與氬(0.2％)混合氣時，Vf約160伏，Vs約120伏，象素單元電阻R為16×105歐，直流電源電壓180伏，Ro為10K歐，r為500歐，Re為10K歐，n為15；當氣體為Ne+Xe(0.2％)時，上述值Vf＝180伏；Vs＝140伏，V＝200伏，R＝10×105歐，r＝500歐，Re＝10K歐，Ro＝10K歐，n＝15；若采用交流等離子顯示屏應屬本新型保護范圍。制作時，在底板玻璃上，進行研磨后，用真空鍍膜或光刻方法，制作電極、電路。電極寬度為0.1-0.3mm，間距0.4-2.3mm。為使電極不直接裸露在放電空間，再在電極上復蓋一層介質(低融點玻璃)。底板可不采用玻璃，其上布線用介質層復蓋，應屬本新型保護范圍。
權利要求1.一種感光電子黑板，其顯示屏由可以發光的單元格組成，其特征在于，該單元格構成如下包括面板玻璃(1)；底板玻璃(3)與面板玻璃平行、相互間保持一定間距；采用不透光材料制作的縱向隔條(2)和橫向隔條(2a)縱向隔條組和橫向隔條組設置在面板玻璃和底板玻璃之間，分隔形成體積相等的一個個腔室，腔室中充填惰性氣體，而構成充氣二極管式的象素單元(13)；還包括與每一象素單元配對設置的光電開關K設置在對應象素單元下部的鄰近位置上；還包括橙色濾光片設置在每一光電開關K的單色光的通道位置上；還包括擦除單元是上述面板和底板玻璃之間用隔條分隔出的獨立腔室，該腔室內設置有擦除光電開關Ke，非橙色濾光片(6)設置在觸發Ke的單色光的通道上；還包括分壓電阻Ro和直流電源；上述元件的電路連接關系如下所有象素單元的充氣二極管R的一端以及擦除光電開關Ke一端均串聯分壓電阻Ro后接電源正極，所有充氣二極管R另一端分別串聯一光電開關K后接于電源負極，Ke另一端接電源負極。
2.根據權利要求1所述的感光電子黑板，其特征在于，所述惰性氣體為Ne99.9％與Ar0.2％的混合氣；所述光電開關K和Ke分別采用光導管。
3.根據權利要求1或2所述的電子黑板，其特征在于，所述橙色濾光片設置在底板玻璃(3)上表面；所述底板玻璃(3)上表面的其它部分涂復有氧化鎂保護層(11)。
4.一種用于如權利要求1所述的感光電子黑板的發光電子筆，包括兼作筆桿的電池盒、安裝燈泡的燈座、安有玻璃的透光窗、開關，其特征在于，所述透光窗位置上設置有一橙色濾光片(18)。
5.根據權利要求4所述的發光電子筆，其特征在于，所述透光窗前端設置有一圈柔性襯墊(19)。
6.一種用于如權利要求1所述的感光電子黑板的發光顯屏擦，包括電池盒、開關按鍵，安裝燈管的燈管座、玻璃透光口，其特征在于，所述玻璃透光口處設置有一非橙色濾光片(27)。
專利摘要一種感光電子黑板及其書寫擦除附件,其電子黑板由不透光隔條在平行的面板、底板玻璃之間分隔出體積相等的腔室,腔室中充填惰性氣體,構成充氣二極管式的象素單元,每一象素單元中設有一光電開關K、K上罩蓋有一橙色濾光片;還有一獨立腔室作為擦除單元,其內設有光電開關Ke,Ke上罩蓋有一非橙色濾光片;還包括分壓電阻Ro;電路連接關系如下:所有充氣二極管R的一端以及Ke一端均串聯Ro后接電源正極,所有R的另一端分別串聯一開關K后接電源負極,Ke另一端接電源負極。此外,其電子筆是發出橙色光實現開關K閉合,其顯屏擦是發出橙色以外的單色光來實現開關Ke閉合的。其開關靈敏度高,體積小,顯示精度高。
文檔編號B43L21/00GK2508982SQ0125686
公開日2002年9月4日 申請日期2001年12月11日 優先權日2001年12月11日
發明者唐正田 申請人:唐正田