СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЛЮМИНОФОРА И ПЛАЗМЕННАЯ ПАНЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Российский патент 2004 года по МПК H01J9/20 H01J31/12 H01J17/49 H01J29/28 H01J1/70 

Группа изобретений относится к технике индикации и может быть использована при создании цветных плазменных панелей (ЦПП) переменного тока с высоким разрешением пикселов.

Известен способ защиты люминофора в ЦПП переменного тока с поверхностным разрядом, где в каждом элементе отображения содержится пара параллельных электродов индикации, покрытых прозрачным диэлектриком и расположенным в одной плоскости на лицевой стеклянной пластине, на тыльной стеклянной пластине располагается адресный электрод между разделительными диэлектрическими барьерами, заключающийся в том, что люминофоры располагаются на поверхности адресного электрода и на стенках разделительных диэлектрических барьеров (1). К причине, препятствующей достижению требуемого технического результата при использовании известного способа защиты люминофора относится то, что в этой конструкции плазменной панели переменного тока отсутствуют условия создания цветных пикселов для панелей с разрешением меньше 0,4 мм. Известна ЦПП переменного тока с матричной структурой образования элементов отображения, где каждый элемент отображения сформирован между пространственным пересечением электродов индикации, изолированных от газоразрядного промежутка и расположенных горизонтально на лицевой стеклянной пластине, образующих строки, и вертикально на. тыльной стеклянной пластине, при этом вертикальные электроды отделены друг от друга барьерами. Люминофоры красного, зеленого и синего цвета свечения располагаются на барьерах и на поверхности диэлектрика, кроме зоны прохождения тока газового разряда на вертикальных электродах индикации (2). К причине, препятствующей достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства относится то, что в этой плазменной панели переменного тока отсутствуют условия, устраняющие процесс бомбардировки люминофора ионами и его деградацию, которая снижает долговечность работы панели. Известен способ защиты люминофора в ЦПП переменного тока с матричной структурой элементов отображения, в которой на тыльной стеклянной пластине вертикальные электроды индикации, изолированные от газоразрядного промежутка слоем диэлектрика, отделены друг от друга барьерами и заключаются в том, что в каждом элементе отображения люминофоры красного, зеленого и синего цвета свечения располагаются на барьерах и на поверхности диэлектрика, кроме зоны прохождения тока разряда (3). К причине, препятствующей достижению требуемого технического результата при использовании известного способа защиты люминофора, относится то, что в этой плазменной панели переменного тока отсутствуют условия, устраняющие деградацию люминофора. Известна ЦПП переменного тока с вертикальным разрядом в элементе отображения. На всей поверхности лицевой пластины панели располагается один прозрачный электрод индикации, изолированный от газоразрядного промежутка диэлектриком, а на тыльной пластине располагаются электроды индикации, изолированные от газоразрядного промежутка слоем диэлектрика, на котором перпендикулярно электродам индикации располагаются электроды адресации, отделенные друг от друга диэлектрическими барьерами, на стенках которых и на поверхности тыльной пластины, вне зоны поверхности электрода индикации, где протекает ток газового разряда, нанесен слой диэлектрика (4). К причине, препятствующей достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства относится то, что в этой плазменной панели переменного тока отсутствуют условия, устраняющие процесс бомбардировки ионами люминофора и его деградацию, которая снижает долговечность работы панели, а наличие неизолированных адресных электродов приведет к процессам возникновения дополнительных разрядов на эти электроды, в результате происходит распыление адресных электродов. Наиболее близким способом того же назначения к заявленному способу в группе изобретений по совокупности признаков является способ защиты люминофора в плазменной панели переданного тока с вертикальным разрядом между электродами индикации расположенных на лицевой и тыльной диэлектрических пластинах, и электроды индикации изолируются слоем диэлектрика от газоразрядного промежутка, а на тыльной диэлектрической пластине электроды индикации отделяются друг от друга разделительными диэлектрическими барьерами, заключающийся в нанесении люминофора на стенки разделительных диэлектрических барьеров и слоя диэлектрика вне зоны поверхности электрода индикации, где проходит ток газового разряда, и в подаче на электроды индикации импульсов напряжения поддержания разряда с длительностью, равной времени, когда газоразрядный промежуток газового разряда в состоянии проводимости (5). К причине, препятствующей достижению требуемого технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что в этом способе защиты люминофора не устраняются полностью условия процесса бомбардировки люминофора положительными ионами плазмы газового разряда, что приводит к деградации люминофора. Кроме того, усложнен процесс формирования импульсного напряжения на электродах индикации панели. Наиболее близким устройством того же значения к заявленному устройству в группе изобретений по совокупности признаков является плазменная панель переменного тока, содержащая лицевую и тыльную диэлектрические пластины с электродами индикации, которые изолированы диэлектриком от газоразрядного промежутка, и на тыльной диэлектрической пластине электроды индикации отделяются друг от друга разделительными диэлектрическими барьерами, а люминофор в каждом элементе отображения располагается на стенках разделительных диэлектрических барьеров и слое диэлектрика электродов вне зоны поверхности электрода, где проходит ток газового разряда (6). К причине, препятствующей достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что в этой конструкции панели отсутствуют условия прекращения бомбардировки и распыления люминофора во время газового разряда между электродами индикации. Распыление люминофора приводит к изменению электрических и светотехнических параметров, которые делают панель функционально непригодной к эксплуатации. Сокращается время работоспособности панели, т.е. панель имеет небольшую долговечность, что является причиной отсутствия промышленного выпуска этого типа панелей с высоким разрешением для телевизоров.

Задачей заявленного изобретения является возможность использования цветных плазменных панелей переменного тока с вертикальным разрядом между электродами индикации и высоким разрешением элементов отображения в средствах отображения информации. При осуществлении изобретения может быть получен следующий единый технический результат, заключающийся в увеличении долговечности панели за счет устранения процесса бомбардировки люминофора во время работы панели, упрощении формирования импульсов напряжения на электродах индикации и технологии изготовления панелей с защитой люминофора, а также повышении световой эффективности.

Указанный технический результат при осуществлении группы изобретений достигается тем, что в известном способе защиты люминофора в цветной плазменной панели переменного тока содержатся элементы отображения, в которых вертикальные газоразрядные промежутки образуются пространственным пересечением взаимно перпендикулярных электродов индикации, расположенных на лицевой и тыльной диэлектрических пластинах. Электроды индикации покрываются диэлектриком, на тыльной пластине электроды индикации отделяются друг от друга диэлектрическими барьерами, на стенки которых и на поверхность диэлектрика электродов индикации наносится люминофор, заключающийся в расположении люминофора в каждом элементе отображения на стенках диэлектрических барьеров и поверхности диэлектрика вне зоны прохождения тока плазмы газового разряда через поверхность диэлектрика электрода индикации. На электроды индикации подают импульсы напряжения поддержания разряда с длительностью, равной времени нахождения плазмы разряда в газоразрядном промежутке в состоянии проводимости. Отличается от прототипа тем, что в каждом элементе отображения люминофор располагают на поверхности диэлектрического слоя емкостной структуры. Емкостную структуру формируют относительно газоразрядного промежутка вне зоны прохождения тока плазмы газового разряда через поверхность диэлектрика электрода индикации. Электропроводящий слой емкостной структуры изолируют от электродов индикации и газоразрядного промежутка диэлектрическим слоем, и в емкостной структуре на электропроводящий слой подают напряжение, которое на поверхности диэлектрического слоя с люминофором накапливает электрические заряды. Во время разряда плазмы между электродами индикации от импульсов напряжения поддержания разряда в емкостной структуре электропроводящий слой формируют одновременно с электродами индикации и изолируют от газоразрядного промежутка общим слоем диэлектрика, на котором располагают люминофор вне зоны прохождения тока плазмы газового разряда через поверхность диэлектрика электрода индикации. В емкостной структуре электропроводящий слой формируют на диэлектрике электродов индикации вне зоны прохождения тока плазмы газового разряда и накопления зарядов на диэлектрике электрода индикации. Люминофор располагают на диэлектрическом слое емкостной структуры. На поверхности диэлектрического слоя с люминофором емкостной структуры накопление зарядов осуществляют во время разряда плазмы при подаче на электроды индикации импульсов напряжения поддержания разряда с длительностью, не меньшей времени накопления зарядов на диэлектрике электродов индикации. Величину потенциала накапливаемых зарядов на поверхности диэлектрического слоя с люминофором изменяют путем регулировки напряжения постоянного тока на электропроводящем слое емкостной структуры. Величину потенциала накапливаемых зарядов на поверхности диэлектрического слоя с люминофором устанавливают меньше напряжения возникновения разряда относительно ближайшего электрода индикации. В емкостной структуре потенциал электрического поля на поверхности диэлектрического слоя с люминофором устанавливают через емкость электрической связи между электропроводящим слоем емкостной структуры и электродами индикации. Люминофор, как материал, не является полностью диэлектриком, поэтому в элементах отображения положительные ионы, возникающие во время разряда газа, попадая на поверхность люминофора, частично нейтрализуются, что приводит к бомбардировке люминофора и в результате происходит деградация люминофора. Для исключения деградации люминофора в элементах отображения панели люминофор располагают на диэлектрическом слое емкостной структуры, которую формируют относительно газоразрядного промежутка вне зоны разряда плазмы между электродами индикации, что позволяет использовать во время разряда плазмы газа процесс накопления на диэлектрическом слое поверхности емкостной структуры положительных зарядов. Физика этого процесса заключается в том, что диэлектрический слой не может нейтрализовать положительные ионы разряда плазмы за короткий промежуток времени после подачи отрицательного потенциала на электропроводящий слой емкостной структуры, так как на диэлектрическом слое емкостной структуры создается положительный заряд. Поле этого заряда компенсирует первоначальное поле емкостной структуры, находящейся под отрицательным потенциалом, положительные ионы из разряда не могут притягиваться к поверхности диэлектрического слоя. Таким образом, накопленный положительный заряд прекращает бомбардировку диэлектрического слоя емкостной структуры. Если на поверхности диэлектрического слоя емкостной структуры расположить люминофор, то процесса деградации люминофора не будет, что приведет к увеличению долговечности панели. Изоляция электропроводящего слоя емкостной структуры от электродов индикации позволяет регулировать величину накопленного заряда, чтобы исключить возможность возникновения разряда плазмы относительно ближайшего электрода индикации. Кроме этого, предлагаемый способ защиты люминофора упрощает формирование импульсов напряжения поддержания разряда на электродах индикации панели.

Указанный технический результат при осуществлении группы изобретений по объекту - устройству достигается тем, что в известном устройстве плазменная панель переменного тока, содержащая лицевую и тыльную диэлектрические пластины с электродами индикации, изолированные диэлектриком от газоразрядного промежутка и взаимно перпендикулярные между собой, каждое пересечение электродов индикации образует элемент отображения. При этом на тыльной диэлектрической пластине электроды индикации отделяются друг от друга разделительными диэлектрическими барьерами, а люминофор в каждом элементе отображения располагается на стенках разделительных диэлектрических барьеров и поверхности диэлектрика электродов индикации вне зоны прохождения тока плазмы газового разряда через поверхность диэлектрика электрода индикации, на котором происходит накопление зарядов от импульсов напряжения поддержания разряда. В первом варианте изобретения в элементах отображения на тыльной диэлектрической пластине созданы емкостные структуры, в которых электропроводящие слои относительно электродов индикации расположены копланарно, параллельно и изолировано. От газоразрядного промежутка электропроводящий слой емкостной структуры и электроды индикации изолированы одним диэлектриком, при этом люминофор в каждом элементе отображения расположен на поверхности диэлектрика электропроводящего слоя емкостной структуры. В каждом элементе отображения электропроводящие слои емкостной структуры относительно электрода индикации нанесены на поверхность тыльной диэлектрической пластины с двух сторон и расположены между электродом индикации и ближайшим разделительным диэлектрическим барьером.

Во втором варианте изобретения на тыльной диэлектрической пластине по всей поверхности диэлектрика вне зоны прохождения тока плазмы газового разряда через поверхность диэлектрика электродов индикации, на котором происходит накопление зарядов от импульсов напряжения поддержания разряда, создана емкостная структура, в которой электропроводящий слой расположен на диэлектрике изоляции электродов индикации и изолирован от газоразрядного промежутка дополнительным диэлектрическим слоем, на котором расположен люминофор. Разделительные диэлектрические барьеры сформированы на дополнительном диэлектрическом слое, разделительные диэлектрические барьеры сформированы на электропроводящем слое, в емкостной структуре элемента отображения дополнительный диэлектрический слой нанесен на электропроводящий слой емкостной структуры между разделительными диэлектрическими барьерами вне зоны прохождения тока плазмы газового разряда через поверхность диэлектрика электрода индикации, на котором происходит накопление зарядов от импульсов напряжения поддержания разряда. В каждом элементе отображения электропроводящий слой емкостной структуры расположен на поверхности диэлектрика изоляции электродов индикации между разделительными диэлектрическими барьерами вне зоны прохождения тока плазмы газового разряда через поверхность диэлектрика электрода индикации, на котором происходит накопление зарядов от импульсов напряжения поддержания разряда. В каждом элементе отображения электропроводящий слой емкостной структуры расположен дополнительно на стенках разделительных барьеров.

В третьем варианте изобретения на всей поверхности тыльной диэлектрической пластины создана емкостная структура, в которой электропроводящий слой покрыт дополнительным диэлектрическим слоем, на котором расположены электроды индикации, покрытые диэлектриком, и разделительные диэлектрические барьеры, в каждом элементе отображения люминофор расположен вне зоны прохождения тока плазмы газового разряда через поверхность диэлектрика электрода индикации, на котором происходит накопление зарядов от импульсов напряжения поддержания разряда. На тыльной диэлектрической пластине в элементе отображения электрод индикации изолирован от газоразрядного промежутка диэлектриком в виде полосы. Люминофор расположен на полосе диэлектрика и на поверхности дополнительного диэлектрического слоя вне зоны прохождения тока плазмы газового разряда через поверхность диэлектрика электрода индикации, на котором происходит накопление зарядов от импульсов напряжения поддержания разряда.

В четвертом варианте изобретения на тыльной диэлектрической пластине создана емкостная структура, в которой электропроводящий слой расположен на всей поверхности тыльной диэлектрической пластины с разделительными диэлектрическими барьерами и покрыт дополнительным диэлектрическим слоем, на котором в элементах отображения расположены электроды индикации, покрытые диэлектриком, и люминофор, вне зоны прохождения тока плазмы газового разряда через поверхность диэлектрика электрода индикации, на котором происходит накопление зарядов от импульсов напряжения поддержания разряда. Емкостная структура сформирована на поверхности разделительных диэлектрических барьеров и диэлектрике изоляции электродов индикации вне зоны прохождения тока плазмы газового разряда через поверхность диэлектрика электрода индикации, на котором происходит накопление зарядов от импульсов напряжения поддержания разряда.

В пятом варианте емкостная структура сформирована в каждом элементе отображения по всей внутренней поверхности элемента отображения, кроме зоны прохождения тока плазмы газового разряда через поверхность диэлектрика электрода индикации, на котором происходит накопление зарядов от импульсов напряжения поддержания разряда, на лицевой и тыльной диэлектрических пластинах. При этом электропроводящий слой емкостной структуры на лицевой пластине выполнен из прозрачного материала, на емкостной структуре лицевой диэлектрической пластины плотность слоя люминофора меньше плотности слоя люминофора на стенках разделительных диэлектрических барьеров и на поверхности тыльной диэлектрической пластины у электродов индикации. Электропроводящий слой емкостной структуры на лицевой диэлектрической пластине изолирован от электропроводящего слоя емкостной структуры стенок разделительных диэлектрических барьеров и тыльной диэлектрической пластины. В емкостной структуре электропроводящий слой имеет отдельный вывод вне поля экрана, электропроводящие слои емкостных структур объединены вне поля экрана панели. Объединение электропроводящих слоев емкостных структур соединено с отдельным выводом, электропроводящий слой емкостной структуры покрыт дополнительным слоем диэлектрика, например MgO, электропроводящий слой емкостной структуры выполнен из прозрачного материала в виде 1ТО, емкостная структура выполнена из материалов, отражающих ультрафиолетовое излучение.

Предложенные варианты конструкции панелей с емкостной структурой для защиты люминофора позволяют в зависимости от выбранного разрешения элементов отображения применить в элементах отображения различное расположение электропроводящего слоя, покрытого диэлектрическим слоем с люминофором относительно газоразрядного промежутка и зоны прохождения тока разряда плазмы между электродами индикации и последующего накопления зарядов на диэлектрике электродов индикации. Кроме этого, различное расположение емкостной структуры дает возможность оптимизировать режим защиты люминофора, использовать различные технологические методы, упрощающие процесс изготовления панелей, а использование материалов, отражающих ультрафиолетовое излучение, повысить световую эффективность элементов отображения.

Заявленная группа изобретений соответствует требованию единства изобретения, поскольку группа равно объектных изобретений образует единый изобретательский замысел, причем один из заявленных объектов группы - способ защиты люминофора в плазменной панели переменного тока предназначен для использования в другом объекте группы - устройстве, оба объекта заявленной группы изобретений направлены на решение одной и той же задачи с получением единого технического результата.

Для проверки соответствия каждого из объектов заявленной группы изобретений требованию изобретательского уровня заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными из выбранных прототипов признаками для способа защиты люминофора и плазменной панели переменного тока заявленной группы изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, так как не выявлено техническое решение, в котором устранялся бы процесс бомбардировки люминофора при вертикальном разряде плазмы за счет того, что в каждом элементе отображения панели люминофор располагают на поверхности диэлектрического слоя емкостной структуры, которая позволяет накопить электрические заряды, отталкивающие положительные ионы разряда во время индикации и регулировать величину накопленного заряда. Емкостную структуру в панели формируют вне зоны прохождения тока плазмы разряда через поверхность диэлектрика, электроды индикации и накопления зарядов на ней, после действия каждого импульса напряжения разряда и для повышения световой эффективности емкостную структуру выполняют из материала, отражающего ультрафиолетовое излучение.

Предлагаемый способ защиты люминофора и плазменная панель переменного тока с вертикальным разрядом в матричной структуре элемента отображения поясняется чертежами:

На фиг.1 представлена часть цветной плазменной панели переменного тока первого варианта конструкции с лицевого направления и разрезом трех смежных элементов отображения и с емкостными структурами, расположенными вдоль разделительных диэлектрических барьеров.

На фиг.1а представлены цветные элементы отображения 1R, 1G, 1В.

На фиг.1б представлен разрез А-А трех цветных элементов отображения.

На фиг.2 представлена часть плазменной панели переменного тока второго варианта конструкции с лицевого направления и разрез трех смежных элементов отображения с емкостной структурой по всей площади тыльной диэлектрической пластины, кроме зоны прохождения через поверхность диэлектрика электродов индикации тока разряда плазмы.

На фиг.2а люминофор 2 расположен в каждом элементе по всей поверхности.

На фиг.2б представлен разрез А-А элементов отображения 1.

На фиг.2в - формирование разделительных диэлектрических барьеров на электропроводящем слое 8.

На фиг.2г - формирование дополнительных емкостных структур на поверхности с люминофором 2.

На фиг.3 представлены в разрезе электроды отображения плазменной панели переменного тока третьего варианта конструкции с емкостной структурой, в которой на дополнительном диэлектрическом слое расположены электроды индикации тыльной диэлектрической пластины.

На фиг.3а каждый элемент отображения содержит емкостную структуру.

На фиг.3б электроды индикации Х покрыты диэлектриком 7 в виде полос.

На фиг.4 представлены в разрезе элементы отображения плазменной панели переменного тока четвертого варианта конструкции с емкостной структурой, в которой электропроводящий слой расположен на поверхности разделительных диэлектрических барьеров.

На фиг.4а - формирование емкостной структуры на всей поверхности разделительных диэлектрических барьеров 3.

На фиг.4б - формирование емкостной структуры с разделительными диэлектрическими барьерами на диэлектрике 7.

На фиг.5 представлены в разрезе элементы отображения плазменной панели переменного тока пятого варианта конструкции.

На фиг.5а - формирование емкостной структуры на лицевой диэлектрической пластине 5.

На фиг.5б - вариант конструкции с разрезом вдоль электрода индикации 6.

В способе защиты люминофора с помощью емкостной структуры цветная плазменная панель (ЦПП) переменного тока с матричной структурой образования элементов отображения первого варианта конструкции согласно фиг.1а содержит цветные элементы отображения: 1R - красный, 1G - зеленый, 1В - синий, и в этих элементах отображения люминофор 2 каждого цвета свечения расположен вдоль разделительных диэлектрических барьеров 3, а пересечение электродов индикации Y и Х образует газоразрядный промежуток 4 элементов отображения 1. Электроды индикации Y образуют строки на экране панели.

На фиг.1б ЦПП переменного тока с разрезом А-А трех элементов отображения 1R, 1G, 1В вдоль электрода Y состоит из лицевой диэлектрической пластины 5 и тыльной диэлектрической пластины 6 и электродов индикации Х и Y, покрытых диэлектриком 7. Емкостная структура С_стр в каждом элементе отображения содержит электропроводящий слой 8, который изолирован от газоразрядного промежутка 4 и от электродов индикации Х диэлектриком 7, и электропроводящий слой 8 емкостной структуры расположен в одной плоскости с электродом индикации Х и параллельно ему. Люминофор 2 в этих элементах отображения расположен на поверхности диэлектрика вне зоны прохождения тока разряда плазмы П электрода индикации и накопления зарядов в этой зоне от импульсов напряжения поддержания разряда. Электропроводящие слои емкостной структуры С_стр в каждом элементе отображения имеют емкостную связь С1 и С2 с электродом индикации X. На фиг.2а в ЦПП переменного тока второго варианта конструкции люминофор 2 в каждом элементе расположен по всей поверхности, кроме зоны пересечения электродов Y и X, где протекает ток разряда плазмы и происходит накопление зарядов от импульсов напряжения поддержания разряда, а на фиг.2б в разрезе А-А элементов отображения 1 емкостная структура С_стр относительно газоразрядного промежутка сформирована по всей поверхности диэлектрика 7, кроме зон прохождения тока разряда плазмы электродов индикации Х в элементах отображения. Электропроводящий слой 8 емкостной структуры покрыт дополнительным диэлектрическим слоем 9. Разделительные диэлектрические барьеры 3 формируют, как показано на фиг2б, дополнительным диэлектрическим слоем 9, или на электропроводящем слое 8, как показано на фиг.2в. В этом варианте конструкции панели можно, как показано на фиг.2г, на стенках разделительных диэлектрических барьеров 3 элементов отображения сформировать дополнительные емкостные структуры, на поверхности которых можно расположить люминофор 2. На фиг.3а в ЦПП переменного тока третьего варианта конструкции каждый элемент отображения содержит емкостную структуру С_стр, которая сформирована на всей поверхности тыльной диэлектрической пластины 6. На поверхности дополнительного диэлектрического слоя 9 расположены электроды индикации X, покрытые диэлектриком 7, а люминофор 2 расположен на диэлектрике 7, кроме зон прохождения тока разряда плазмы электродов индикации Х в элементах отображения 1. В другой модификации этого варианта конструкции панели, как показано на фиг.3б, электроды индикации Х покрыты диэлектриком 7 в виде полос 10 и на этих полосах вне зоны прохождения тока разряда плазмы электрода индикации X располагают люминофор 11.

На.фиг.4а в ЦПП переменного тока четвертого варианта конструкции емкостная структура сформирована на всей поверхности разделительных диэлектрических барьеров 3 и на остальной части поверхности тыльной диэлектрической пластины 6, где они расположены, а электроды индикации X, покрытые диэлектриком 7, в каждом элементе отображения сформированы на дополнительном диэлектрическом слое 9 емкостной структуры. Модификация варианта конструкции: показана емкостная структура с разделительными диэлектрическими барьерами, которые находятся на диэлектрике 7 электродов индикации Х, и на фиг.4 на уровне пунктирной линии показан люминофор 11, расположенный вне зоны прохождения тока разряда плазмы электрода индикации X(фиг.4б).

В разрезе элементов отображения ЦПП переменного тока пятого варианта конструкции, как показано на фиг.5а, на лицевой диэлектрической пластине 5 сформирована емкостная структура, у которой электропроводящий слой 12 выполнен из прозрачного материала, электрически изолированный от электропроводящего слоя емкостной структуры, которая сформирована на тыльной диэлектрической пластине 6 и на поверхности разделительных диэлектрических барьеров 3. На фиг.5б показан этот же вариант конструкции с разрезом вдоль электрода индикации 6, на уровне пунктирной линии дополнительного диэлектрического слоя 9 находится люминофор 11, вне зоны прохождения тока разряда плазмы электродов индикации Y и X.

Работа способа защиты люминофора одинакова для каждого варианта конструкции цветной плазменной панели переменного тока. Плазменная панель с емкостной структурой и с вертикальным разрядом в элементах отображения работает следующим образом. На электроды индикации Y и Х подается импульсное напряжение поддержания разряда с амплитудой, при котором не изменяется состояние элементов отображения. Для выборочного зажигания элементов отображения панели на электроды индикации подают на выбранные электроды индикации Y часть напряжения импульса записи, а на выбранные электроды индикации Х - другую часть напряжения импульса записи. Там, где выбранные электроды пересекаются, возникает разряд плазмы, и эти элементы отображения будут постоянно загораться от импульсов напряжения поддержания разряда за счет накопления зарядов на поверхности диэлектрика после разряда плазмы. При отображении, например, видеоинформации, осуществляют циклическое стирание путем подачи импульсов стирана в определенный момент времени относительно импульсов напряжения поддержания, которые уменьшают величину накопленных зарядов в горящих элементах отображения, и их величина становится недостаточной для повторного зажигания разряда плазмы. При постоянной подаче на электропроводящий слой емкостной структуры в элементах отображения напряжения постоянного тока величина компенсирующего заряда на поверхности диэлектрического слоя с люминофором будет максимальной при первом разряде плазмы от импульса напряжения поддержания разряда в элементе отображения. Если на электропроводящий слой емкостной структуры подают напряжение через емкость связи с электродами индикации (фиг 1.б), то величина заряда на поверхности диэлектрического слоя с люминофором устанавливается автоматически через серию последовательных разрядов плазмы от импульсов напряжения поддержания разряда. Например, при импульсах напряжения поддержания разряда отрицательной полярности на электропроводящий слой емкостной структуры С_стр(фиг.1б) через емкости С1 и С2 будут подаваться импульсы отрицательной полярности и во время возникновения разряда плазмы между электродами индикации будет проходить компенсация поля электропроводящего слоя положительными ионами на поверхности диэлектрического слоя с люминофором. Так как в панелях переменного тока процесс максимального количества накопления настенных зарядов на поверхности диэлектрика электродов индикации элемента отображения и соответственно изменение тока разряда плазмы происходит по экспоненте после первого разряда плазмы от импульса напряжения поддержания разряда и относительно подачи последующих импульсов напряжения поддержания разряда с определенной постоянной амплитудой импульсов напряжения поддержания разряда, то емкости С1 и С2 также изменяются и соответственно напряжение на электропроводящем слое. Поэтому величина зарядов на емкостной структуре также изменится после первого разряда плазмы от импульса напряжения поддержания разряда. Экспериментальная проверка работоспособности предлагаемого способа защиты люминофора подтверждается работой панелей переменного тока с поверхностным разрядом, например, панели 21" фирмы "Fujitsu". Во время режима индикации управляющие электроды, покрытые диэлектриком и люминофором, находятся в высокоимпендансном состоянии, то есть образуется емкостная структура относительно газоразрядного промежутка 9, на поверхности этих электродов происходит накопление зарядов, которые препятствуют воздействию плазмы разряда на люминофор. Если подключить управляющие электроды к общей нулевой шине во время режима индикации, то происходит изменение яркости и цветовой температуры свечения панели. Скорость этих изменений во времени зависит от величины разрядного промежутка между электродами управления и электродами индикации и они максимальны при минимальном размере разрядного промежутка, типовое значение для пиксела 0,6 мм - 80 мкм, а для 1,0 мм - 90-100 мкм. Предлагаемый способ защиты люминофора в панелях переменного тока с вертикальным разрядом между электродами индикации и с матричной структурой образования элементов отображения обеспечивает долговечность работы панели и позволяет создать панели с повышенным разрешением и эффективность свечения, а также использовать типовые импульсы напряжения поддержания разряда.

Источники информации

1. Патент ЕР 0554172 А1, H 01 J 17/49 от 27.01.93 г.

2. H.Doeyeux, J.Deschamps. A high resolution 19-inch, 1024x.

3. Патент US 6 198227 B1, G 09 G 3/10 от 06.05.2001.

4. WOO/74101 А1, Н 01 J 17/49 от 05.05.2000.

5. Y.Amano et all. "A New Driving Method for Vertical Discharge PDP IDW 98", p.551 to 554.

6. Патент US 6124676, G 09 G 3/10 от 26.09.2000.

Группа изобретений относится к технике индикации и может быть использована при создании цветных плазменных панелей переменного тока с высоким разрешением пикселов. Технический результат - долговечность работы панели. Достигается устранением деградации люминофора от разряда плазмы путем расположения люминофора на поверхности диэлектрического слоя емкостной структуры в различных вариантах конструкции панели, емкостную структуру формируют в элементе отображения вне зоны прохождения разрядного тока плазмы через поверхность диэлектрика электрода индикации. Накопление зарядов за счет компенсации поля электропроводящего слоя на поверхности диэлектрического слоя емкостной структуры во время разряда плазмы приводит к прекращению бомбардировки люминофора. 8 н. и 18 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Способ защиты люминофора в цветной плазменной панели переменного тока по любому из пп.11-16, содержащей в каждом элементе отображения вертикальные газоразрядные промежутки, образованные взаимно перпендикулярными электродами индикации, расположенными на лицевой и тыльной диэлектрических пластинах и покрытыми диэлектриком, при этом на тыльной диэлектрической пластине электроды индикации отделяются друг от друга диэлектрическими барьерами, люминофор, емкостную структуру, содержащую электропроводящие слои, диэлектрический слой, изолирующий электропроводящие слои емкостной структуры от электродов индикации и газоразрядного промежутка, заключающийся в расположении люминофора в каждом элементе отображения на поверхности диэлектрического слоя емкостной структуры вне зоны прохождения тока плазмы газового разряда через поверхность диэлектрика электрода индикации, при этом на электропроводящие слои емкостной структуры подают напряжение, накапливающее электрические заряды на поверхности диэлектрического слоя емкостной структуры с люминофором, устраняющие процесс деградации люминофора, во время разряда плазмы между электродами индикации, возникающего при подаче на электроды индикации импульсов напряжения поддержания разряда с длительностью, равной времени нахождения плазмы разряда в газоразрядном промежутке в состоянии проводимости.2. Способ защиты люминофора по п.1, отличающийся тем, что в емкостных структурах электропроводящие слои формируют одновременно с электродами индикации и изолируют от газоразрядных промежутков общими слоями диэлектриков, на которых располагают люминофор.3. Способ защиты люминофора по п.1, отличающийся тем, что в элементах отображения электропроводящие слои емкостных структур формируют на диэлектриках электродов индикации.4. Способ защиты люминофора по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что в каждом элементе отображения величину потенциала накапливаемых зарядов на поверхности диэлектрического слоя емкостной структуры с люминофором изменяют путем регулировки напряжения постоянного тока на электропроводящих слоях емкостной структуры.5. Способ защиты люминофора по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что в каждом элементе отображения величину потенциала накапливаемых зарядов на поверхности диэлектрического слоя емкостной структуры с люминофором устанавливают меньше напряжения возникновения разряда относительно ближайшего электрода индикации.6. Способ защиты люминофора по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что в каждом элементе отображения потенциал электрического поля на поверхности диэлектрического слоя емкостной структуры с люминофором устанавливают через емкость электрической связи между электропроводящими слоями емкостной структуры и электродами индикации.7. Способ защиты люминофора в цветной плазменной панели переменного тока по любому из пп.11-16, содержащей в каждом элементе отображения вертикальные газоразрядные промежутки, образованные взаимно перпендикулярными электродами индикации, расположенными на лицевой и тыльной диэлектрических пластинах и покрытыми диэлектриком, при этом на тыльной диэлектрической пластине электроды индикации отделяются друг от друга диэлектрическими барьерами, люминофор, емкостную структуру, содержащую электропроводящие слои, диэлектрический слой, изолирующий электропроводящие слои емкостной структуры от электродов индикации и газоразрядного промежутка, заключающийся в расположении люминофора в каждом элементе отображения на поверхности диэлектрического слоя емкостной структуры вне зоны прохождения тока плазмы газового разряда через поверхность диэлектрика электрода индикации, при этом во время разряда плазмы между электродами индикации при подаче на электроды индикации импульсов напряжения поддержания разряда с длительностью, не меньшей времени накопления зарядов на диэлектрике электродов индикации после разряда плазмы, на поверхности диэлектрического слоя емкостной структуры с люминофором накапливаются заряды, устраняющие процесс деградации люминофора.8. Способ защиты люминофора по п.7, отличающийся тем, что в каждом элементе отображения величину потенциала накапливаемых зарядов на поверхности диэлектрического слоя емкостной структуры с люминофором изменяют путем регулировки напряжения постоянного тока на электропроводящих слоях емкостной структуры.9. Способ защиты люминофора по любому из пп.7-8, отличающийся тем, что в каждом элементе отображения величину потенциала накапливаемых зарядов на поверхности диэлектрического слоя емкостной структуры с люминофором устанавливают меньше сопряжения возникновения разряда относительно ближайшего электрода индикации.10. Способ зашиты люминофора по любому из пп.7-9, отличающийся тем, что в каждом элементе отображения потенциал электрического поля на поверхности диэлектрического слоя емкостной структуры с люминофором устанавливают через емкость электрической связи между электропроводящими слоями емкостной структуры и электродами индикации.11. Плазменная панель переменного тока, содержащая в элементах отображения газоразрядные промежутки, образованные взаимно перпендикулярными электродами индикации, расположенными на лицевой и тыльной диэлектрических пластинах и покрытыми диэлектриком, при этом на тыльной диэлектрической пластине электроды индикации отделяются друг от друга диэлектрическими барьерами, люминофор, емкостные структуры, расположенные на тыльной диэлектрической пластине, содержащие электропроводящие слои, диэлектрические слои, изолирующие электропроводящие слои емкостных структур от электродов индикации и газоразрядных промежутков, при этом в элементах отображения электропроводящие слои емкостных структур от электродов индикации и газоразрядных промежутков относительно электродов индикации расположены компланарно, а люминофор расположен на поверхностях диэлектрических слоев емкостных структур, одновременно являющихся диэлектриками, покрывающими электроды индикации, вне зоны прохождения тока плазмы газового разряда через поверхность диэлектрика электродов индикации, на котором происходит накопление зарядов, возникающих после разряда плазмы от импульсов напряжения поддержания разряда.12. Плазменная панель переменного тока по п.11, отличающаяся тем, что в каждом элементе отображения электропроводящие слои емкостной структуры относительно электрода индикации нанесены на поверхность тыльной диэлектрической пластины с двух сторон и расположены между электродом индикации и ближайшим разделительным диэлектрическим барьером.13. Плазменная панель переменного тока, содержащая в элементах отображения газоразрядные промежутки, образованные взаимно-перпендикулярными электродами индикации, расположенными на лицевой и тыльной диэлектрических пластинах и покрытыми диэлектриком, при этом на тыльной диэлектрической пластине электроды индикации отделяются друг от друга диэлектрическими барьерами, люминофор, емкостные структуры, содержащие электропроводящие слои, диэлектрические слои, изолирующие электропроводящие слои емкостных структур от электродов индикации и газоразрядных промежутков, при этом в элементах отображения разделительные диэлектрические барьеры и люминофор расположены на диэлектрических слоях емкостных структур, покрывающих электропроводящие слои емкостных структур, расположенные по всей поверхности диэлектрика электродов индикации на тыльной диэлектрической пластине вне зоны прохождения плазмы газового разряда через поверхность диэлектрика электродов индикации, на котором происходит накопление зарядов, возникающих после разряда плазмы от импульсов напряжения поддержания разряда.14. Плазменная панель переменного тока по п.13, отличающаяся тем, что в каждом элементе отображения электропроводящий слой емкостной структуры расположен на поверхности диэлектрика изоляции электродов индикации между разделительными диэлектрическими барьерами, вне зоны прохождения тока плазмы газового разряда через поверхность диэлектрика электрода индикации, на котором происходит накопление зарядов от импульсов напряжения поддержания разряда.15. Плазменная панель переменного тока, содержащая в элементах отображения газоразрядные промежутки, образованные взаимно перпендикулярными электродами индикации, расположенными на лицевой и тыльной диэлектрических пластинах и покрытыми диэлектриком, при этом на тыльной диэлектрической пластине электроды индикации отделяются друг от друга диэлектрическими барьерами, люминофор, емкостные структуры, содержащие электропроводящие слои емкостных структур от электродов индикации и газоразрядных промежутков, при этом в элементах отображения разделительные диэлектрические барьеры сформированы на электропроводящих слоях емкостных структур, расположенных по всей поверхности диэлектрика электродов индикации на тыльной диэлектрической пластине вне зоны прохождения плазмы газового разряда через поверхность диэлектрика электродов индикации, на котором происходит накопление зарядов, возникающих после разряда плазмы от импульсов напряжения поддержания разряда, а люминофор расположен на диэлектрических слоях емкостных структур, покрывающих электропроводящие слои емкостных структур между разделительными диэлектрическими барьерами.16. Плазменная панель переменного тока по любому из пп.13-15, отличающаяся тем, что в каждом элементе отображения электропроводящие слои емкостной структуры дополнительно нанесены на стенки разделительных диэлектрических барьеров.17. Плазменная панель переменного тока, содержащая в элементах отображения газоразрядные промежутки, образованные взаимно-перпендикулярными электродами индикации, расположенными на лицевой и тыльной диэлектрических пластинах и покрытыми диэлектриком, при этом на тыльной диэлектрической пластине электроды индикации отделяются друг от друга диэлектрическими барьерами, люминофор, емкостные структуры, сформированные на всей поверхности тыльной диэлектрической пластины, содержащие электропроводящие слои, диэлектрические слои, изолирующие электропроводящие слои емкостных структур от электродов индикации и газоразрядных промежутков, при этом в элементах отображения электроды индикации тыльной диэлектрической пластины расположены на диэлектрических слоях емкостных структур, а люминофор располагается на стенках разделительных диэлектрических барьеров и слое диэлектрика, покрывающем электроды индикации, вне зоны прохождения тока плазмы газового разряда через поверхность диэлектрика электродов индикации, на котором происходит накопление зарядов, возникающих после разряда плазмы от импульсов напряжения поддержания разряда.18. Плазменная панель переменного тока, содержащая в элементах отображения газоразрядные промежутки, образованные взаимно-перпендикулярными электродами индикации, расположенными на лицевой и тыльной диэлектрических пластинах и покрытыми диэлектриком, при этом на тыльной диэлектрической пластине электроды индикации отделяются друг от друга диэлектрическими барьерами, люминофор, емкостные структуры, сформированные на всей поверхности тыльной диэлектрической пластины, содержащие электропроводящие слои, диэлектрические слои, изолирующие электропроводящие слои емкостных структур от электродов индикации и газоразрядных промежутков, при этом в элементах отображения электроды индикации тыльной диэлектрической пластины расположены на диэлектрических слоях емкостных структур, а люминофор располагается на стенках разделительных диэлектрических барьеров, слоях диэлектрика емкостных структур и слоях диэлектрика, покрывающих электроды индикации в виде полос, вне зоны прохождения тока плазмы газового разряда через поверхность диэлектрика электродов индикации, на котором происходит накопление зарядов, возникающих после разряда плазмы от импульсов напряжения поддержания разряда, покрывающем электроды индикации в виде полосы, на стенках разделительных диэлектрических барьеров и слое диэлектрика емкостных структур.19. Плазменная панель переменного тока, содержащая в элементах отображения газоразрядные промежутки, образованные взаимно-перпендикулярными электродами индикации, расположенными на лицевой и тыльной диэлектрических пластинах и покрытыми диэлектриком, при этом на тыльной диэлектрической пластине электроды индикации отделяются друг от друга диэлектрическими барьерами, люминофор, расположенный на стенках разделительных диэлектрических барьеров и слое диэлектрика, покрывающем электроды индикации, вне зоны прохождения тока плазмы газового разряда через поверхность диэлектрика электродов индикации, на котором происходит накопление зарядов, возникающих после разряда плазмы от импульсов напряжения поддержания разряда, емкостные структуры, сформированные по всей внутренней поверхности элементов отображения, кроме зоны прохождения тока плазмы газового разряда через поверхность диэлектрика электродов индикации лицевой и тыльной диэлектрических пластин, содержащие электропроводящие слои, диэлектрические слои, изолирующие электропроводящие слои емкостных структур от электродов индикации и газоразрядных промежутков, при этом электропроводящие слои емкостных структур на лицевой диэлектрической пластине меньше плотности люминофора на стенках разделительных диэлектрических барьеров и на поверхности тыльной диэлектрической пластины возле электродов индикации.20. Плазменная панель переменного тока по п.19, отличающаяся тем, что в элементах отображения электропроводящие слои емкостных структур на лицевой диэлектрической пластине изолированы от электропроводящих слоев емкостных структур, расположенных на тыльной диэлектрической пластине и стенках разделительных диэлектрических барьеров.21. Плазменная панель переменного тока по любому из пп.11, 12, 19, отличающаяся тем, что электропроводящие слои емкостных структур объединены вне поля панели.22. Плазменная панель переменного тока по п.19, отличающаяся тем, что объединение электропроводящих слоев емкостных структур соединено с отдельным выводом.23. Плазменная панель переменного тока по любому из пп.11-20, отличающаяся тем, что в емкостных структурах электропроводящие слои имеют отдельные выводы, расположенные вне поля экрана панели.24. Плазменная панель переменного тока по любому из пп.11-20, отличающаяся тем, что диэлектрические слои емкостных структур покрыты дополнительным слоем диэлектрика, например, MgO.25. Плазменная панель переменного тока по любому из пп.11-20, отличающаяся тем, что электропроводящие слои емкостных структур выполнены из прозрачного материала, вида ITO.26. Плазменная панель переменного тока по любому из пп.11-20, отличающаяся тем, что емкостные структуры выполнены из материалов, отражающих ультрафиолетовое излучение.