ЦВЕТНАЯ ПЛАЗМЕННАЯ ПАНЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С УВЕЛИЧЕННЫМИ РАЗМЕРАМИ ЭЛЕМЕНТОВ ОТОБРАЖЕНИЯ Российский патент 2003 года по МПК G09F9/313 H01J17/49 

Изобретение относится к области техники индикации и может быть использовано при создании наборных экранов коллективного пользования из видеомодулей на цветных плазменных панелях (ПП) переменного тока.

Известна ПП переменного тока с поверхностным разрядом, содержащая лицевую стеклянную пластину, на которой расположены покрытые прозрачным диэлектриком пары параллельных электродов индикации, тыльную стеклянную пластину с управляющими электродами, расположенными перпендикулярно электродам индикации, диэлектрическую матрицу ячеек индикации и ячейки индикации с одинаковым цветом свечения располагаются вдоль электродов индикации и перпендикулярно управляющим электродам.

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известной плазменной панели относится то, что увеличение размеров ячейки индикации за счет простого увеличения длины электродов индикации приводит к неполному горению разряда из-за недостаточно высокой скорости распространения разряда по катоду во время индикации и внешне это проявляется как мерцание, которое ухудшает качество отображаемой информации.

Известна ПП переменного тока с увеличенными размерами элементов отображения, содержащая две стеклянные пластины, и на поверхности тыльной стеклянной пластины находятся электроды строк, покрытые прозрачным диэлектриком, а на лицевой стеклянной пластине расположены электроды столбцов, и пространственное пересечение этих электродов образует ячейки индикации, а каждый элемент отображения состоит из группы ячеек индикации (патент Франция 2641413, кл. H 01 J 17/49 от 08.06.1990 г.).

Основной недостаток данной ПП в том, что конструкция ячеек индикации не позволяет использовать люминофоры для получения цвета из-за бомбардировки ионами люминофора, которая приводит к деградации люминофора и нет условий повышения световой эффективности.

Наиболее близкой к предлагаемой конструкции ПП является цветная ПП переменного тока с поверхностным разрядом с увеличенными размерами элементов отображения, содержащая лицевую стеклянную пластину, на внутренней поверхности которой нанесены параллельные электроды индикации, покрытые прозрачным диэлектриком, тыльную стеклянную пластину, на внутренней поверхности которой перпендикулярно электродам индикации расположены управляющие электроды, диэлектрическую матрицу, которая образует ячейки индикации, поверхность управляющих электродов и стенки диэлектрической матрицы покрыты люминофором, в каждом элементе отображения 3х4 ячеек индикации (Т. Shinoda et. al. "Improvement of Luminous Efficiency of Surface-Disharge Color AC PDP" SID 91 Digest, pp.724-727).

Основным недостатком этой конструкции является то, что в элементе отображения отсутствуют условия повышения эффективности.

Задача изобретения состоит в создании цветной плазменной панели с увеличенными размерами элементов отображения переменного тока. Технический результат - повышенная надежность работы и управления панели за счет стабилизации процесса горения разряда в элементах отображения с повышенной световой эффективностью и упрощение изготовления панели.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известной цветной плазменной панели переменного тока с поверхностным разрядом, с увеличенными размерами элементов отображения переменного тока, содержащей лицевую стеклянную пластину, на внутренней поверхности которой нанесены параллельные электроды индикации, покрытые прозрачным диэлектриком; тыльную стеклянную пластину с управляющими электродами, которые пространственно перпендикулярны электродам индикации, матрицу диэлектрической решетки, образующую элементы отображения. В каждом элементе отображения индикаторной разрядный промежуток имеет два параллельных электрода индикации, один из которых сканирующий электрод, при этом поверхность управляющих электродов и стенки диэлектрической матрицы покрыты люминофором различного цвета свечения. Ячейки индикации с одним цветом свечения объединяются в группы, образующие элемент отображения с увеличенным размером. В каждом элементе отображения, образованном матрицей диэлектрической решетки, на поверхности электродов индикации перпендикулярно им расположены диэлектрические барьеры, образующие индикаторные разрядные промежутки, шаг которых равен максимальной длине распространения разряда, определяемой из соотношения: b=VT, где b - максимальная длина распространения разряда, V - скорость распространения разряда по катоду, Т - минимальная длительность импульса напряжения записи или импульса напряжения поддержания разряда, общая длина электродов индикации равна а=b•n, где а - общая длина электродов индикации, b - максимальная длина распространения разряда, n - количество индикаторных разрядных промежутков. Высота диэлектрических барьеров установлена из соотношения h=(0,1-0,9)d, где h - высота диэлектрических барьеров, d - зазор между сканирующим и управляющим электродами. Длина диэлектрического барьера установлена меньше ширины элемента отображения. Диэлектрические барьеры выполнены из прозрачного материала, сформированы одновременно для всех элементов отображения без разрывов, каждый индикаторный разрядный промежуток элемента отображения имеет управляющий электрод, все они объединены в шину на торцах тыльной стеклянной пластины, а выводы электродов индикации - на торцах лицевой стеклянной пластины.

Применение матричной диэлектрической решетки для элемента отображения совместно с диэлектрическими барьерами образуют индикаторные разрядные промежутки, которые имеют оптимальную длину, обеспечивающую во время индикации стабильный процесс возникновения поверхностных разрядов между электродами индикации, что повышает надежность работы ПП. Введение управляющих электродов для каждого индикаторного разрядного промежутка элемента отображения увеличивает общий объем ионизации газа в зазоре между сканирующим и управляющим электродами, тем самым уменьшает время статистического запаздывания возникновения разряда во время адресации выбранного элемента, что повышает надежность управления ПП при отображении информации. Выбранная высота и прозрачность диэлектрических барьеров обеспечивают оптимальные условия облучения люминофора ультрафиолетовым излучением (УФИ) по всей поверхности элемента отображения, что увеличивает яркость и эффективность, которая определяется как отношение излучаемой плазменной панелью светового потока в направлении к наблюдателю и к потребляемой плазменной панелью мощности.

Использование диэлектрических барьеров без разрывов упрощает процесс изготовления ПП, а расположение выводов на торцах стеклянных пластин позволяет создавать наборные экраны с минимальным зазором между ПП, с повышенным качеством отображаемой информации.

Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволяет установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными признакам заявленного изобретения, и определения из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "новизна".

Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию изобретательского уровня был проведен дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники. Так как не известны технические решения, в которых надежность работы ПП с увеличенными размерами элементов отображения за счет использования диэлектрической матрицы, в которой диэлектрическими барьерами созданы индикаторные разрядные промежутки с оптимальной длиной шага, обеспечивающие стабильный процесс разряда, и повышение надежности управления с использованием для каждого индикаторного разрядного промежутка управляющего электрода, которые объединены в общую шину на торце стеклянной пластины.

Кроме того, не выявлены технические решения, в которых повышение световой эффективности в элементах отображения с увеличенным размером достигалось путем применения прозрачных разделительных диэлектрических барьеров с высотой из заданного соотношения и упрощения процессы изготовления ПП при использовании разделительных диэлектрических барьеров без разрывов.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень" по действующему законодательству.

На фиг.1, 2 представлена предлагаемая конструкция цветной ПП с поверхностным разрядом переменного потока с увеличенными размерами элементов отображения и ее фрагменты.

На фиг. 1а показана конструкция ПП, которая содержит полные цветовые элементы пиксели 1, состоящие из трех элементов отображения 2 с красным цветом свечения 2R, с зеленым цветом свечения 2G и с синим цветом свечения 2В, в каждом элементе отображения 2 находится пара параллельных электродов индикации 3(s) и 3(у) и на поверхности вдоль этих электродов и перпендикулярно им расположены диэлектрические барьеры 4 с высотой h, образующие индикаторные разрядные промежутки с шагом b, и управляющие электроды 5, объединенные в шины, элементы отображения отделены друг от друга диэлектрической матрицей 6.

На фиг.1б показан фрагмент элемента отображения ПП в разрезе вдоль электрода индикации, где на лицевой стеклянной пластине 7 расположены электроды индикации 3 с выводами на торце пластины 7, покрытые прозрачным диэлектриком 8, и на тыльной стеклянной пластине 9 расположены управляющие электроды 5, покрытые люминофором 10.

На фиг.1в показан фрагмент элемента отображения ПП в разрезе вдоль управляющего электрода, где управляющий электрод 5 соединен с шиной, расположенной на торце тыльной стеклянной пластины 9.

На фиг.2 показан фрагмент цветного пикселя ПП.

Плазменная панель переменного тока с поверхностным разрядом работает следующим образом. На электроды индикации постоянно подаются импульсы напряжения поддержания разряда. Амплитуда напряжения этих импульсов не изменяет состояние элементов отображения. При адресации амплитуду импульсов напряжения поддержания разряда уменьшают и для выборочного зажигания элементов отображения подают часть напряжения записи на выбранные управляющие электроды, а другую часть напряжения - на сканирующий электрод. В местах пересечения электродов (в зазоре) возникает разряд, подхватываемый затем в разрядном промежутке между параллельными электродами индикации, при подаче импульсов напряжения поддержания разряда. При изменении информации в элементах отображения, в которых был разряд, после индикации происходит гашение разряда, а затем повторно проводят адресацию выбранных элементов отображения.

Пример конкретного расчета элемента отображения с увеличенным размером для ПП с размером цветного пикселя 12х12 мм. При наполнении ПП газовой смесью Ne-Xe (4%) с давлением 500 тор для этой газовой смеси экспериментально определена скорость распространения разряда по катоду. Диапазон этой скорости в пределах (0,5-1,5) мм/мкс. Минимально допустимая величина длительности импульсов напряжения записи и импульса напряжения поддержания разряда, при которой работает ПП, около Т=2 мкс.

Для среднего значения скорости распространения разряда V=1 мм/мкс максимальная длина распространения разряда или шага индикаторных разрядных промежутков будет равна В=VТ=1 мм/мкс х 2 мксек = 2 мм. При длине элемента 12 мм количество индикаторных разрядных промежутков будет равно 12 мм : 2 мм = 6. Данное количество индикаторных разрядных промежутков позволит стабилизировать процесс возникновения разрядов во время индикации информации. Элементы будут гореть без мерцаний.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, именно на базе цветной плазменной панели с увеличенными элементами отображения создается видеомодули, из набора которых собирается экран коллективного пользования для отображения видеоинформации;
- для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте нижеизложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеизложенных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;
- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Изобретение относится к технике индикации и может быть использовано при создании видеомоделей для наборных экранов коллективного пользования. Технический результат - повышение надежности работы, управляемости и увеличение световой эффективности, и достигается тем, что элемент отображения с увеличенным размером формируется матричной диэлектрической решеткой и состоит из индикаторных разрядных промежутков, которые образованы диэлектрическими барьерами, шаг расположения которых оптимизирован с учетом скорости распространения разряда по катоду, а высота установлена с учетом зазора между управляющими электродами и электродами индикации. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Цветная плазменная панель переменного тока с увеличенными размерами элементов отображения переменного тока, содержащая лицевую стеклянную пластину, на внутренней поверхности которой нанесены параллельные электроды индикации, покрытые прозрачным диэлектриком, тыльную стеклянную пластину с управляющими электродами, которые перпендикулярны электродам индикации, матрицу диэлектрической решетки, барьеры которой отделяют элементы отображения, в каждом элементе отображения индикаторный промежуток имеет два параллельных электрода индикации, один из которых - сканирующий электрод, поверхность управляющих электродов и стенки барьеров диэлектрической матрицы покрыты люминофором различного цвета свечения, элементы отображения с одним цветом свечения объединяют в группы, образующие элемент отображения с увеличенным размером, отличающаяся тем, что в каждом элементе отображения, образованном барьерами матричной диэлектрической решетки на поверхности электродов, перпендикулярно электродам индикации расположены диэлектрические барьеры, образующие индикаторные разрядные промежутки, шаг которых равен максимальной длине распространения разряда, определяемой из соотношения b= VT, где b - максимальная длина распространения разряда, V - скорость распространения разряда по катоду, Т - минимальная длительность импульса напряжения записи или импульса напряжения поддержания разряда, а общая длина электродов индикации равна а=bn, где а - общая длина электродов индикации, n - количество индикаторных разрядных промежутков, при этом высота диэлектрических барьеров, образующих индикаторные разрядные промежутки, установлена из соотношения h=(0,1÷0,9)d, где h - высота диэлектрических барьеров, образующих индикаторные разрядные промежутки, d - зазор между сканирующими и управляющим электродами. 2. Цветная плазменная панель по п.1, отличающаяся тем, что диэлектрические барьеры выполнены из прозрачного материала. 3. Цветная плазменная панель по п.1, отличающаяся тем, что в элементе отображения с увеличенными размерами длина каждого из диэлектрических барьеров, образующих индикаторные разрядные промежутки, установлена меньше ширины элемента отображения с увеличенными размерами. 4. Цветная плазменная панель по п.1, отличающаяся тем, что каждый индикаторный разрядный промежуток в элементе отображения с увеличенными размерами имеет управляющий электрод, все управляющие электроды данного элемента отображения с увеличенными размерами объединены в свою отдельную шину на торце тыльной стеклянной пластины, а выводы электродов индикации располагают на торцах стеклянной пластины.