ПЛАЗМЕННАЯ ПАНЕЛЬ МОДУЛЯ НАБОРНОГО ЭКРАНА Российский патент 2004 года по МПК G09F9/313 H01J31/20 H01J17/49 H01J21/02 H01J21/04 H01J19/42 H01J19/44 H01J19/54 H01J19/58 H01J1/88 H01J1/90 

Группа изобретений относится к области техники индикации и может быть использована для построения наборных цветных телевизионных экранов коллективного пользования из модулей на плазменных панелях.

Известна плазменная панель модуля наборного экрана, содержащая лицевую и тыльную диэлектрические пластины, систему перпендикулярных электродов анодов и катодов, которые при помощи матрицы образуют элементы отображения, модуль наборного экрана состоит из четырех плазменных панелей, у которых шов герметизации не выходит на торцы лицевой пластины за счет уменьшения размеров элементов отображения, расположенных на периферии или размеров разделительных барьеров (1). К причине, препятствующей достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, относится то, что в известной плазменной панели невозможно отображать цветную телевизионную информацию, так как в элементах отображения нет люминофора.

Известна плазменная панель для модуля наборного экрана, содержащая лицевую и тыльную диэлектрические пластины, систему пространственных взаимно перпендикулярных электродов анодов и катодов, которые при помощи матрицы образуют элементы отображения, и на поверхности тыльной диэлектрической пластине в элементах отображения находится люминофор (2). К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, относится то, что в известной плазменной панели, при увеличенном размере элемента отображения, расположение люминофора на тыльной диэлектрической пластине приводит к неравномерному свечению люминофора из-за секционного катода, а также к очень малому углу обзора.

При отображении цветной телевизионной информации с построчной разверткой, когда одновременно происходит ввод информации во все элементы строки через электроды анода, яркость ограничена количеством строк - катодов в панели.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному устройству является цветная плазменная панель модуля наборного экрана, содержащая лицевую - с электродами катодов и тыльную - с электродами анодов диэлектрические пластины с разделительными барьерами, создающие матрицу элементов отображения, и в каждом элементе отображения системами ортогональных электродов образуется газоразрядный промежуток электродами анод и катод, а люминофор внутри элементов отображения располагается на поверхности диэлектрических пластин, лицевая и тыльная диэлектрические пластины соединяются швом герметизации по периметру и на тыльной диэлектрической пластине располагается штенгель откачки и наполнения газа (3). К причине, препятствующей достижению требуемого технического результата при использовании известной цветной плазменной панели, относится то, что эта панель не позволяет увеличить яркость свечения элементов отображения.

Заявленная группа изобретений решает задачу улучшения качества отображаемой информации на экране, набранном из модулей, которые содержат плазменные панели. При осуществлении группы изобретений может быть получен единый технический результат, а именно улучшено качество отображаемой информации путем увеличения яркости свечения элементов отображения плазменной панели и повышения контраста изображения за счет деления электродов анодов на независимые группы со своими выводами электродов.

Указанный технический результат при осуществлении группы изобретений достигается тем, что в известной плазменной панели (3), содержащей диэлектрические пластины, состоящие из лицевой с электродами катодов и тыльной - с электродами анодов, перпендикулярными между собой, между пластинами расположена диэлектрическая матрица элементов отображения, в каждом элементе отображения газоразрядный промежуток образован анодами и катодами, а внутри элементов отображения люминофор расположен на поверхности диэлектрических пластин. Лицевая и тыльная диэлектрические пластины по периметру соединяются швом герметизации, на тыльной диэлектрической пластине располагается штенгель откачки и наполнения газа. В первом варианте изобретения тыльная диэлектрическая пластина выполнена из двух пластин. Одни выводы электродов анодов пластины выведены через торец по периферии панели, а другие выводы электродов анодов пластины изолированы на торце смежных пластин, соединенных между собой швом герметизации, при этом расстояние Lc между смежными пластинами и между разделительными барьерами диэлектрической матрицы периферийных смежных элементов отображения, на которых расположены края торцов, определено из выражения:

(2Le+Lu)(Lc≤l/3Ld, где Ld - длина элемента отображения; Le -толщина электродов; Lu - толщина слоя изоляции электродов. Люминофор расположен в элементах отображения на поверхностях лицевой диэлектрической пластины и двух пластин.

Во втором варианте изобретения тыльная диэлектрическая пластина выполнена из двух пластин, которые расположены на общей диэлектрической матрице элементов отображения. На смежной границе этих пластин сформированы элементы отображения с общим разделительным барьером, на котором расположены края смежных пластин с электродами анодов, при этом ширина “Lo” общего разделительного барьера выбрана из соотношения:

Lo=(1-2)(L_hom+Le+Lи), где L_hom - номинальная ширина разделительных барьеров диэлектрической матрицы; Le - толщина электродов; Lu - толщина слоя изоляции на границе смежных сторон пластин. Выводы электродов анодов обрезаны на поверхности пластин, на границе смежных сторон пластин выводы электродов анодов обрезаны с торца на внутренней поверхности пластины. Пластины расположены относительно друг друга на расстоянии, при котором невозможны условия возникновения разряда между концами обрезанных, неизолированных электродов. На смежной стороне пластины расположены без зазора, при этом концы обрезанных электродов каждой пластины расположены относительно края внутренней поверхности, на расстоянии не менее толщины слоя изоляции.

Выводы электродов анодов обрезаны у одной пластины на периферии панели, а у другой – на смежной границе этих пластин, при этом расстояние между торцами смежных пластин выбрано из соотношения:

Lс=(Le+Lu), где Le - толщина электродов; Lu - толщина слоя изоляции электродов, выводы электродов анодов каждой пластины обрезаны по периферии панели.

В третьем варианте изобретения тыльная диэлектрическая пластина выполнена из двух пластин, на поверхности которых вдоль границы смежных сторон этих пластин расположена дополнительная диэлектрическая пластина со швами герметизации. Выводы электродов анодов выведены на поверхность пластин через швы герметизации дополнительной диэлектрической пластины, изоляция электродов анодов на торцах смежных пластин и шов герметизации выполнены из одного материала. Электроды анодов и катодов выполнены в виде круглых проводов, электроды анодов выполнены в виде проводящих плоских шин на поверхности диэлектрических пластин, а электроды катодов - из проводов. Люминофор в каждом элементе отображения расположен вне поверхности проводящей плоской шины электрода анода.

В четвертом варианте изобретения тыльная диэлектрическая пластина сформирована из двух пластин со своими электродами анодов и имеет один общий штенгель откачки и наполнения газа, который расположен на границе смежных пластин, общий штенгель откачки и наполнения газа расположен на дополнительной диэлектрической пластине, на каждой или на одной пластине с электродами анодов расположен штенгель откачки и наполнения газа, отверстие штенгеля откачки и наполнения газа выполнено над каналом связи в разделительном барьере между элементами отображения. Выполнение тыльной диэлектрической пластины из двух пластин с электродами анодов позволяет уменьшить в два раза количество катодов относительно анодов, что увеличивает время длительности разряда индикации строки и соответственно повышает яркость в два раза при той же скорости (развертки) сканирования катодов - строк, при этом величина фона предварительной ионизации строк не увеличивается, а контраст изображения повышается. Предлагаемое расположение пластины на диэлектрической матрице позволяет оптимизировать общую конструкцию панели для различных размеров элементов отображения без создания дополнительной видимой “мозаичности” границ между пластинами на самой панели с лицевой стороны и выбрать более рациональное размещение элементов схемы управления, в зависимости от выбранного варианта расположения выводов электродов анодов. Количество штенгелей откачки и наполнения газа определяется общим размером лицевой диэлектрической пластины, в зависимости от информационной емкости (количества) элементов отображения для выбранного разрешения и габаритного размера наборного экрана. Использование электродов анодов в виде проводящих плоских шин позволяет упростить процесс технологии изготовления панелей, расположение люминофора не на поверхности плоских шин электродов анодов устраняет распыление люминофора, что повышает долговечность работы панели. Расположение отверстия штенгеля над каналом связи разделительного барьера диэлектрической матрицы дает возможность устранить деградацию люминофора во время процесса откачки и наполнения газа.

Заявленная группа изобретений соответствует требованию единства изобретений, поскольку группа однообъектных изобретений образует единый изобретательский замысел, заявка относится к объектам изобретения одного вида, одинакового назначения, обеспечивающих получение единого технического результата. Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленной группы однообъектных изобретений, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленной группы изобретений, а определение 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 для каждого из заявленных вариантов группы, изложенных в формуле изобретения. Для проверки соответствия каждого из вариантов из заявленной группы изобретения требованию изобретательского уровня заявитель провел дополнительный поиск известных решений, с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками для каждого из вариантов заявленной группы изобретений. Результаты показывают, что каждый из вариантов заявленной группы изобретений не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники. Не выявлены технические решения, в которых повышение яркости и контраста достигалось бы за счет выполнения тыльной диэлектрической пластины из двух пластин с электродами анодов, которые располагаются относительно лицевой пластины на барьерах своей диэлектрической матрицы или на барьерах общей диэлектрической матрицы, имеющей общий разделительный барьер, расположенный на границе смежных пластин. Каждая пластина с электродами анодов имеет несколько вариантов выполнения выводов электродов для схемы управления. Кроме того, штенгель откачки и наполнения газа располагается на границе смежных пластин.

Предлагаемая плазменная панель модуля наборных экранов представлена чертежами.

На фиг.1а схематически представлена с тыльной стороны плазменная панель, а на фиг.1б в сечении представлены элементы отображения.

На фиг.2 схематически представлена часть плазменной панели с двумя пластинами, расположенными на барьерах своей диэлектрической матрицы.

На фиг.3 схематически представлена часть плазменной панели с двумя пластинами, расположенными на общем разделительном барьере.

На фиг.4 схематически представлена часть плазменной панели, в которой одни выводы электродов анодов расположены по периферии панели, а другие обрезаны на внутренней поверхности тыльных пластин.

На фиг.5 схематически представлена часть плазменной панели с двумя пластинами с минимальным расстоянием между смежными сторонами этих пластин.

На фиг.6 схематически представлена часть плазменной панели, в которой одна пластина имеет выводы анодов на границе смежных пластин, а другая пластина имеет выводы анодов по периферии панели.

На фиг.7 схематически представлена часть плазменной панели, в которой выводы электродов анодов для схемы управления проходят через границу смежных пластин.

На фиг.8 схематически представлена часть плазменной панели, в которой выводы электродов анодов для схемы управления проходят через шов герметизации дополнительной пластины.

На фиг.9 схематически представлена часть плазменной панели, в которой штенгель откачки и наполнения газа расположен на дополнительной пластине.

В плазменной панели 1 модуля наборного экрана (фиг.1а, б) каждый пиксел 2 состоит из элементов отображения 3 с различным цветом свечения, где 3R - красный, 3G - зеленый, 3В - синий. Элементы отображения 3 образованы разделительными барьерами 4 диэлектрической матрицы и в каждом элементе отображения разряд происходит между электродами катода 5, состоящего из 4-х проводов и электродами анодов 6, состоящего из двух проводов, элементы отображения имеют вдоль электрода анода в разделительных барьерах промежутки, которые являются каналами связи 7. Для откачки и наполнения газовой смесью, например, Ne+30%He+30%Хе, р=100 мм рт.ст. панель 1 имеет штенгель 8 с отверстием 9. Люминофор 10 в элементах отображения наносится на поверхности тыльной диэлектрической пластины 11 и лицевой пластины 12. Выводы 13 электродов анодов 6 тыльной диэлектрической пластины 11 выведены через шов герметизации 14 по периферии панели.

Панель (фиг.2) имеет на тыльной стороне вместо одной тыльной диэлектрической пластины 11 две пластины 11а, б со своими электродами анодов 6, выводы 13 которых проходят через швы герметизации 14 по периферии панели и границу смежных пластин 11а, б. Выводы 13 с диаметром Le, проходящие через торцы пластин 11а, б, изолируются материалом 15 с общей толщиной l_И, поэтому расстояние Le между пластинами 11а, б будет равно или больше суммы (Le+Lu), но меньше длины элемента отображения 1/3 Ld. На смежной границе пластины 11а, б расположены на разделительных барьерах 4 диэлектрических матриц. Часть плазменной панели (фиг.3) с двумя пластинами 11а, б является примером, когда на смежной границе этих пластин сформирован общий разделительный барьер диэлектрической матрицы 16, на котором расположены торцы пластин 11а, б. В этих пластинах выводы 13 анодов 6 выведены для подключения к схеме управления через шов герметизации 14 периферии панели, а аноды на смежной стороне пластин 11а, б обрезаны у поверхности этих пластин и изолированы на торцах. Для этих пластин ширина “Lo” общего разделительного барьера 16 выбрана из соотношения; а=(1-2)(L_HOM.+Le+Lu), где l_hom - номинальная ширина разделительного барьера 4 диэлектрической матрицы. На фиг.4 показана плазменная панель, в которой одни выводы электродов анодов расположены по периферии панели, а другие - обрезаны и электрически не изолированы на внутренней поверхности тыльных пластин 11 а, б с края торцов смежных сторон, и пластины лежат на общем разделительном барьере 16. Для исключения возможности возникновения разряда между концами обрезанных электродов 6 смежных пластин 11а, б, концы электродов 6 располагают на расстоянии “L”, при котором не возникает разряд. Как показано на фиг.3 концы электродов в плазменной панели электрически изолируют с толщиной изоляции “l_и”. Конструкция панели на фиг.4, 5 позволяет установить смежные пластины 11а, б с минимальным зазором между ними, при минимальном размере общего разделительного барьера 16. При этом же методе обрезки электродов в конструкции панели (фиг.2) смежные пластины 11а, б также будут иметь между собой минимальный зазор. В плазменной панели (фиг.6) представлен вариант конструкции, где одна пластина имеет выводы 13 анодов 6, для соединения со схемой управления на границе смежных пластин, а другая пластина имеет выводы 13 анодов 6 по периферии панели, а на фиг.7 показана панель, в которой выводы 13 электродов анодов 6 для схемы управления проходят через границу смежных пластин. В варианте конструкции плазменной панели (фиг.8) введена дополнительная пластина 17, которая располагается на поверхности двух смежных пластин 11а, б вдоль границы этих пластина через швы герметизации дополнительной пластины 17 введены выводы 13 анодов 6 для подключения к схеме управления, а на периферии панели электроды анодов 6 обрезаны. Рассмотренная на фиг.8 панель имеет на каждой тыльной пластине 11а, б штенгель 8 с отверстием 9, а плазменная панель (фиг.9) имеет штенгель 8 с отверстием 9 на дополнительной пластине 17.

Работа всех вариантов плазменной панели модуля наборного экрана, представленных на фиг.2 - 9, происходит следующим образом. При отображении информации с периодом повторения Т для каждого катода в элементах отображения 3, расположенных вдоль электродов выбранного катода и образующие строку, между электродами катода 5 и анода 6 прикладывается напряжение с амплитудой, выше напряжения возникновения разряда в элементах отображения, происходит пробой газового промежутка, после чего напряжение уменьшается до напряжения поддержания горения разряда. Ультрафиолетовое излучение разряда возбуждает люминофор 10, обеспечивая его свечение в каждом элементе отображения 3. Так как период повторения - Т возникновения разряда в элементе отображения определяет скорость сканирования катодов или строк, то время длительности разряда во включенном элементе отображения определяется числом строк, тогда яркость свечения будет выше при уменьшенном количестве строк. В предложенных вариантах плазменных панелях за счет выполнения тыльной диэлектрической пластины с электродами анодов из двух пластин со своими отдельными выводами анодов яркость повышается в два раза по сравнению с прототипом, так как увеличена длительность разряда. Кроме того, повышается контраст изображения, так как время ионизации предварительной подготовки панели для ввода информации осталось прежним.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленной группы изобретений следующей совокупности условий:

- средство, воплощающее заявленную группу изобретений при его осуществлении, предназначено для использования в системе индикации, выполненной в виде наборного экрана из модулей на базе плазменных панелей для отображения цветной видеоинформации;

- для заявленной группы изобретений в том виде. как оно охарактеризовано в независимых пунктах формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления при помощи вышеизложенных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;

- средство, воплощающее заявленную группу изобретений при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Источники информации

1. Патент ЕР 0696047, кл. H 01 J 17/04 от 07. 02.1996 г.

2. Патент RU 2069410, кл. H 01 J 17/49 от 20.11.96 г.

3. Патент RU 2076382, кл. H 01 J 17/49 от 27.03.97 г.

Изобретение относится к области техники индикации и может быть использовано при построении наборных цветных телевизионных экранов коллективного пользования из модулей на плазменных панелях. Технический результат - повышение яркости и контраста изображения. Достигается за счет деления электродов анодов на независимые группы со своими выводами электродов путем выполнения тыльной диэлектрической пластины из двух пластин со своими электродами индикации, смежные стороны которых расположены на отдельных разделительных барьерах диэлектрических матриц или на общем разделительном барьере диэлектрической матрицы. 4 с. и 26 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Плазменная панель модуля наборного экрана, содержащая диэлектрические пластины: лицевую - с электродами катодов и тыльную - с электродами анодов, перпендикулярными электродам катодов, между пластинами расположена диэлектрическая матрица элементов отображения с разделительными барьерами, в каждом элементе отображения газоразрядный промежуток образован анодами и катодами, а люминофор расположен на поверхности диэлектрических пластин, обе диэлектрические пластины соединены по периметру швом герметизации, на тыльной диэлектрической пластине расположен штенгель для откачки и наполнения газа, отличающаяся тем, что тыльная диэлектрическая пластина выполнена из двух смежных пластин, соединенных между собой швом герметизации, одни выводы электродов анодов каждой из смежных пластин выведены через шов герметизации по периферии панели, а другие изолированы на торцах смежных пластин, края которых расположены на диэлектрических барьерах, ограничивающих смежные стороны элементов отображения на границе смежных пластин, при этом расстояние L_c между смежными пластинами и разделительными барьерами смежных элементов отображения, на которых расположены края пластин, определено из выражения

(2L_e+L_u)≤ L_c≤1/3L_d,

где L_d - длина элемента отображения;

L_e - толщина электродов;

L_u - толщина слоя изоляции электродов,

а люминофор в элементах отображения расположен на поверхности лицевой диэлектрической пластины и каждой из смежных пластин, образующих тыльную диэлектрическую пластину.

L_o=(1÷2)(L_ном+L_e+L_и),

где L_ном - номинальная ширина разделительных барьеров диэлектрической матрицы элементов отображения;

L_e - толщина электродов;

L_и - толщина слоя изоляции электродов.