ЦВЕТНАЯ ПЛАЗМЕННАЯ ПАНЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ВИДЕОИНФОРМАЦИИ Российский патент 2003 года по МПК G09F9/313 H01J17/49 

Изобретение относится к технике индикации и может быть использовано в системах отображения информации, в частности, в цветных телевизорах с плазменными панелями (ПП) переменного тока.

Известна ПП переменного тока с поверхностным разрядом, в которой пиксел имеет площадь свечения в виде квадрата, а элементы отображения - прямоугольник, каждый элемент отображения содержит два параллельных электрода индикации, покрытых прозрачным диэлектриком, и пространственно-перпендикулярно им управляющий электрод с люминофором, который по цвету разделяется диэлектрическими барьерами (патент ЕР 0554172, кл. Н 01 J 17/19 от 27.01.93 г.). К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, относится то, что в известной панели ПП отсутствуют условия повышения контраста по вертикали, поскольку между элементами отображения вдоль управляющих электродов нет разделительных барьеров. Известна ПП переменного тока с поверхностным разрядом, содержащая первую стеклянную пластину, с расположенными на внутренней поверхности по три параллельных электрода индикации, покрытых диэлектриком в каждом элементе отображения, вторую стеклянную пластину, на внутренней поверхности которой ортогонально электродам индикации размещены управляющие электроды с разделительными диэлектрическими барьерами и с люминофором, пиксел имеет площадь свечения в виде квадрата, а элементы отображения имеют площадь свечения в виде прямоугольника (патент RU 2094895, кл. H 01 J 17/49 от 1997 г.). К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, относится то, что в этой плазменной панели переменного тока отсутствует контраст в изображении по вертикали, так как элементы отображения по вертикали не имеют разделительных барьеров, которые должны задерживать распространение ультрафиолетового излучения от горящего элемента отображения на соседние, не горящие элементы отображения вдоль управляющего электрода. Большая электрическая связь между элементами отображения вдоль управляющего электрода приводит к пониженной надежности работы элементов отображения во время индикации видеоинформации. Отдельные элементы отображения на границах перехода с разными уровнями свечения горят несоответственно, как должно быть при вводимой информации. Визуально - это изображение с отдельными с точками или линии, которые ярко горят. По-другому это называется зернистость изображения. Известна другая ПП с поверхностным разрядом, содержащая в каждом элементе отображения один разрядный промежуток индикации, образованный двумя параллельными электродами индикации, перпендикулярно которым управляющий электрод образует управляющий разрядный промежуток, и пиксел имеет площадь свечения - квадрат, а элементы отображения - прямоугольник, при этом люминофор в элементах отображения расположен вдоль электродов индикации, а не вдоль управляющих электродов, поэтому площадь свечения - прямоугольник элемента отображения - со всех сторон ограничен разделительными барьерами (патент US 6088010, кл. G 09 G 3/28 от 11.07.2000 г. ). К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата, при использовании известной плазменной панели переменного тока относится то, что такое расположение элементов отображения в несколько раз снижает скорость ввода информации, что делает невозможным использовать эту панель для отображения телевизионной информации. Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному устройству является цветная панель переменного тока для отображения видеоинформации, содержащей в каждой строке пиксела, состоящие из трех элементов отображения с цветом люминофора R, G, B, каждый элемент отображения имеет площадь свечения в виде прямоугольника, а пиксел имеет общую площадь свечения в виде квадрата, в каждом элементе отображения разделительные - диэлектрические барьеры для разделения элементов отображения по цвету люминофора, расположенные параллельно управляющим электродам и перпендикулярно электродам индикации, одни из которых сканирующие электроды (патент US 5852347 кл. G 09/00 от 22.12.1998 г.).

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата, при использовании известной плазменной панели переменного тока, принятой за прототип, относится то, что отсутствуют условия контраста по вертикали при отображении видеоинформации, а сильная электрическая связь между соседними элементами отображения вдоль управляющего электрода приводит к "зернистости" изображения.

Задачей изобретения является создание цветной плазменной панели переменного тока для отображения видеоинформации с высоким контрастом по вертикали и повышенной яркостью свечения.

Технический результат - повышение качества отображаемой информации с надежной работой элементов отображения получается за счет выполнения площади свечения пиксела и элемента отображения в виде параллелограмма и расположения их в смежных строках с зеркальной симметрией относительно друг друга. Перпендикулярное расположение управляющих электродов относительно электродов индикации уменьшает электрическую связь между элементами отображения по вертикали, которая приводит к нестабильности процесса возникновения и горения разряда во время ввода информации и индикации ее. Повышенная яркость свечения достигается за счет увеличения площади свечения элемента отображения. Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известной цветной плазменной панели переменного тока с поверхностным разрядом, содержащей в каждой строке пикселы, состоящие из трех элементов отображения с цветом люминофора R, G, B, каждый элемент отображения имеет площадь свечения в виде параллелограмма и площади свечения параллелограммов пикселов и элементов отображения с разделительными диэлектрическими барьерами расположены с зеркальной симметрией в смежных строках относительно друг друга. Управляющие электроды расположены перпендикулярно электродам индикации, величина угла α между сторонами смежных параллелограммов, образованных разделительными диэлектрическими барьерами элементов отображения, соседних строк, выбрана из диапазона значений α=(60-130) градусов, при величине угла α, равной 90 градусов, между сторонами смежных параллелограммов, образованных разделительными диэлектрическими барьерами соседних строк, в элементах отображения сканирующие электроды индикации расположены от края строки на расстоянии 0,3 d, где d - ширина строк, ширина сканирующего электрода индикации равна ширине управляющего электрода, при этом ширина управляющего электрода определена из соотношения а=(0,1-0,5)b, где а - ширина управляющего электрода, b - расстояние между разделительными диэлектрическими барьерами на границе между строк. В каждом элементе отображения индикаторный разрядный промежуток образован двумя параллельными электродами индикации, один из которых сканирующий электрод, электрод индикации выполнен из двух проводников, при этом один из прозрачного проводящего материала. На нем посередине или с краю расположен проводник из непрозрачного проводящего материала относительно смежного элемента отображения одного цвета свечения. Выполнение площади свечения пиксела и элементов отображения в виде параллелограмма с зеркальной симметрией расположения их по вертикали относительно смежных строк позволяет уменьшить распространение ультрафиолетового излучения вдоль разделительных барьеров на соседние элементы отображения, что приводит к повышению вертикального контраста изображения, а увеличенная площадь элементов отображения повышает яркость свечения. Расположение под углом разделительных диэлектрических барьеров позволяет снизить электрическую связь через управляющий электрод между соседними элементами отображения по вертикали, что способствует более стабильному возникновению разряда во время ввода информации и индикации, так как фотонная связь между разрядными промежутками осталась. Угол 90 градусов между сторонами параллелограммов смежных строк позволяет оптимально расположить сканирующий электрод индикации вместе с управляющим электродом в элементе отображения, в котором нет связи с соседним элементом отображения другого цвета свечения вдоль строки через управляющий электрод, что также повышает надежность работы панели. Предложенный диапазон значений угла α между сторонами параллелограммов смежных строк позволяет оптимизировать размер элемента отображения в зависимости от размера пиксела, от величины информационной емкости панели и ее размеров. Применение электрода индикации, выполненного из двух проводников, позволяет повысить яркость свечения за счет увеличения площади разряда и уменьшить напряжение импульсов поддержания разрядов за счет уменьшения зазора между электродами индикации в разрядном промежутке. Проведенный заявителем 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.

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 высокий контраст по вертикали и повышенная яркость свечения обеспечивались за счет выполнения площади свечения пиксел и элементов отображения в виде параллелограмма и параллелограммы элементов отображения относительно друг друга смежных строк расположены с зеркальной симметрией. Кроме того, не выявлены технические решения для ПП с цветными пикселами, в которых элементы отображения с разным углом расположения между собой относительно смежных строк позволяли повысить яркость свечения за счет увеличения площади люминофора.

Предлагаемая конструкция ПП поясняется чертежами.

На фиг.1 схематически представлена конструкция пиксела ПП с поверхностным разрядом, состоящая из трех элементов отображения, в которой площадь свечения квадрат, а площадь свечения каждого элемента отображения - прямоугольник, и электроды индикации состоят из прозрачного и непрозрачного проводников.

На фиг.2 схематически представлена предлагаемая конструкция одного пиксела ПП с тремя элементами отображения, у которых общая площадь свечения - параллелограмм, и каждый элемент отображения содержит два непрозрачных электрода индикации.

На фиг.3 схематически представлена предлагаемая конструкция пиксела ПП с тремя элементами отображения, у которых общая площадь свечения - параллелограмм, и в элементах отображения один электрод индикации состоит из прозрачного и непрозрачного проводников.

На фиг.4 схематически представлена часть ПП с лицевой стороны.

В плазменной панели аналога (фиг.1) пиксел состоит из трех цветных элементов отображения 2; красного цвета - 2R, зеленного цвета - 2G, синего цвета - 2В, отделенные друг от друга разделительными диэлектрическими барьерами 3, и в каждом элементе отображения 2 содержатся два параллельных электрода индикации 4, состоящие из прозрачного и непрозрачного проводников 4 (непр.) и 4 (пр.), а управляющие электроды 5 расположены перпендикулярно электродам отображения 4. Электроды индикации 4 формируются на лицевой стеклянной пластине 6 с нанесением прозрачного диэлектрика 7, а управляющие электроды 5 и разделительные диэлектрические барьеры 3 формируют на тыльной стеклянной пластине 8 с люминофором 9, как это видно из сечения А-А (фиг.1). В конструкции предлагаемой ПП каждый пиксел 1 (фиг.2) имеет площадь свечения - параллелограмм, в элементах отображения 2 электроды индикации 4 непрозрачные и образуют индикаторный разрядный промежуток 10. Высота параллелограмма пиксела - ширина строки 11 с границами 12 смежных строк. Сканирующий электрод 4Y в элементе отображения располагается относительно границы 12 строки на расстоянии 0,3d от ширины строки 11. Как показано на фиг.3 и 4, для двух пиксел стороны параллелограмма площадей свечения пикселей и элементов отображения смежных строк 11₁ и 11₂ расположены относительно друг друга под углом α 13, величина которого выбирается из диапазона значений 60-130 градусов. Применение сканирующего электрода 4Y без прозрачного проводника (фиг.3) с шириной "а", выбранной из соотношения а=(0,1-0,5)b, где b - расстояние между разделительными барьерами, позволяет устранить взаимодействие управляющего электрода 5 для выбранного элемента отображения. Например, 2R с соседним элементом отображения 2G во время ввода информации и при изготовлении панели имеется технологический запас по размерам взаимного расположения электродов и барьеров, когда площадь свечения элементов отображения - параллелограмм. Выполнение электрода индикации 4S с прозрачным проводником дополнительно повышает яркость свечения элемента отображения панели. В панели на фиг.4 видно, что электроды индикации 4S смежных строк можно объединить в одну шину и количество выводов в панели будет в два раза меньше.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения, заключаются в том, что ПП работает, когда на все электроды индикации 4 подают импульсы напряжения поддержания разряда, не изменяющие состояние элементов отображения 2. Перед началом селективного включения элементов отображения при вводе информации проводят режим подготовки, который заключается в одновременном зажигании разряда в индикаторном разрядном промежутке во всех элементах отображения ПП и затем гашении разряда. Для селективного включения элементов отображения 2 (фиг.4) необходимо часть напряжения зажигания подать на управляющие электроды 5, а другую часть напряжения - на сканирующие электроды 4Y1-4Y3. В управляющем разрядном промежутке между управляющими и сканирующими электродами возникает разряд, подхватываемый затем в индикаторном разрядном промежутке 10, между сканирующими электродами и электродами индикации при подаче на них импульсов поддержания разряда. Для смены информации необходимо подать общий импульс стирания, который выключит элементы отображения 2, и повторно провести циклы режима подготовки и селективного включения элементов отображения 2. Выполнение элементов отображения с площадью свечения - параллелограмма уменьшает подсветку соседних элементов отображения по вертикали во время режимов подготовки панели для ввода информации, что снижает уровень фона, вместе с вертикальным контрастом увеличивает общий контраст изображения и повышает качество отображаемой видеоинформации. Расположение диэлектрических барьеров смежных элементов отображения относительно строк под углом α позволяет устранить электрическую связь между элементами отображения по вертикали для одного цвета свечения и стабилизирует процесс возникновения разряда в выбранном элементе отображения во время ввода информации и индикации, что повышает надежность работы панели. Увеличенная площадь люминофора за счет выполнения элементов отображения в виде параллелограмма повышает яркость свечения элементов отображения панели.

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 переменного тока с поверхностным разрядом и создание видеомодуля для телевизора;
- для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте 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 видеомодуля для телевизора. Технический результат - повышение контраста по вертикали и повышение яркости свечения. Достигается тем, что пиксел и элементы отображения выполнены с площадью свечения в форме параллелограммов, в которых разделительные барьеры относительно смежных строк находятся под углом, что позволяет убрать подсветку между соседними элементами отображения по вертикали, а увеличенная длина элемента отображения за счет расширения площади люминофора повышает яркость свечения. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Цветная панель перемененного тока для отображения видеоинформации, содержащая в каждой строке пикселы, состоящие из трех элементов отображения с цветом люминофора R, G, B, отделенные разделительными диэлектрическими барьерами для разделения элементов по цвету люминофора, каждый элемент отображения содержит управляющие электроды и электроды индикации, индикаторный разрядный промежуток в каждом элементе отображения образуется между двумя электродами индикации, один из которых сканирующий, при этом в каждой строке пиксел выполнен с поверхностью свечения в форме параллелограмма и состоит из элементов отображения с поверхностью свечения в форме параллелограмма, стороны которого образованы разделительными диэлектрическими барьерами, поверхности свечения параллелограммов пикселов относительно смежных строк расположены с зеркальной симметрией, при этом стороны параллелограммов элементов отображения расположенных в смежных строках, на границе смежных строк образуют угол α, величина которого выбрана из диапазона значений α = (60 ÷ 130) град. 2. Цветная панель переменного тока по п.1, отличающаяся тем, что при величине угла α, равном 90 град., между сторонами параллелограммов элементов отображения, расположенных в смежных строках, в каждом элементе отображения сканирующие электроды расположены от края строки или границы смежных строк на расстоянии 0,3 d, где d - ширина строки. 3. Цветная панель переменного тока по п.1, отличающаяся тем, что сканирующий электрод каждого элемента отображения имеет ширину, равную ширине управляющего электрода, при этом ширина управляющего электрода определена из соотношения а = (0,1-0,5)•b, где а - ширина управляющего электрода, b - расстояние между разделительными диэлектрическими барьерами. 4. Цветная панель переменного тока по п.1, отличающаяся тем, что в индикаторном разрядном промежутке один электрод индикации выполнен из двух проводников, первый проводник - из прозрачного проводящего материала, в середине которого или с края расположен второй проводник из непрозрачного проводящего материала, а электрод сканирования выполнен из непрозрачного проводящего материала.