Группа изобретений относится к технике индикации и может быть использована в системах отображения информации, в частности в плоских телевизорах с плазменными цветными панелями (ПЦП) и в видеомониторах с повышенным разрешением.
Известна ПЦП с поверхностным разрядом переменного тока, в которой каждый элемент отображения содержит два электрода индикации, которые выполняются из прозрачного и непрозрачного проводников, и перпендикулярно электродам индикации управляющий электрод. Поверхность свечения люминофора элемента отображения представляется в форме прямоугольника (1). К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, относится то, что в этой конструкции панели отсутствуют условия повышения контраста по вертикали экрана, так как нет задержки распространения ультрафиолетового излучения от горящего смежного элемента отображения вдоль управляющего электрода, и увеличенная электрическая взаимосвязь смежных элементов отображения одного цвета по вертикали экрана через управляющий электрод приводит к снижению качества отображаемой видеоинформации. Кроме этого, на границах изображения при смене яркости отдельные элементы отображения светятся с различной яркостью, которая не соответствует вводимой информации, и визуально это видно, как изображение с отдельными точками или частями строк, в которых отдельные элементы горят ярче, чем другие. Это искажение изображения называется "зернистость".
Известен способ управления ПЦП с поверхностным разрядом, в котором каждый элемент отображения содержит два электрода индикации и перпендикулярно им управляющий электрод, заключающийся в делении кадра на субполя яркости для получения серой шкалы градаций при отображении видеоинформации, и в каждом субполе яркости формируются режимы работы панели: подготовка, импульсная развертка ввода информации и индикация (2). К причине, препятствующей достижению требуемого технического результата при использовании известного способа, относится то, что известный способ управления не позволяет реализовать режим поочередной индикации в элементах отображения с общими электродами индикации, которые образуют смежные элементы отображения вдоль управляющего электрода.
Известна ПЦП с поверхностным разрядом переменного тока, в которой люминофор одного цвета свечения расположен по диагонали и разделен наклонными диэлектрическими барьерами, которые образуют поверхность свечения области индикации в форме параллелограммов (3). К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, относится то, что в этой панели из-за геометрического сдвига расположения цветных элементов отображения в пикселе в начале каждой строки усложнен процесс ввода данных цвета, так как на каждом управляющем электроде по вертикали экрана находятся все цвета свечения смежных элементов отображения, а не один. Кроме этого, есть наклонная взаимосвязь по цвету свечения элементов отображения одного цвета, приводящая к снижению контраста по горизонтали вдоль строк.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному устройству в группе изобретений по совокупности признаков является плазменная цветная панель с поверхностным разрядом, в которой каждая строка содержит пикселы, и каждый пиксел состоит из трех цветных элементов отображения R, G, В с поверхностью свечения области индикации в форме прямоугольника, одни стороны которого на тыльной стеклянной пластине выполняются в виде параллельных диэлектрических барьеров для разделения люминофора по цвету свечения, между диэлектрическими барьерами располагаются покрытые диэлектриком управляющие электроды, поверхность которых вместе с диэлектрическими барьерами покрывается люминофором, в элементе отображения индикаторный разрядный промежуток для области индикации с поверхностным разрядом формируется на лицевой стеклянной пластине между двумя параллельными электродами индикации, один из которых - сканирующий электрод индикации, и все покрытые диэлектриком электроды индикации располагаются относительно друг друга с одним интервалом и перпендикулярно управляющим электродам, и каждый электрод индикации выполняется из двух проводников, при этом непрозрачный проводник является шиной для прозрачного проводника индикаторного разрядного промежутка, в элементе отображения каждый электрод индикации является общим электродом индикации для смежного элемента отображения одного цвета вдоль управляющего электрода. Шина общего электрода индикации располагается на границе смежных элементов отображения, а управляющие электроды выполняются многослойными с отдельными площадками для нечетных и четных строк (4). К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известной плазменной цветной панели с поверхностным разрядом, принятой за прототип, относится то, что использование общих электродов индикации с прозрачными проводниками, расположенными на минимальном расстоянии в индикаторном разрядном промежутке, приводит к возникновению разряда во время индикации с излучением ультрафиолетового излучения от отрицательной области, которая не обеспечивает условия высокой эффективности свечения люминофора по отношению к затраченной электрической мощности, а также отсутствуют условия повышения контраста изображения по вертикали экрана, и очень сложная технология изготовления управляющих электродов для получения управляемости смежными элементами смежных строк при поочередной индикации методом, который называется "ALIS" - Altemate Lighting of Surfaces.
Наиболее близким способом того же назначения к заявленному способу в группе изобретений по совокупности признаков является способ управления цветной плазменной панелью с поверхностным разрядом, в которой индикаторные разрядные промежутки элементов отображения смежных строк образуются общими электродами индикации, одни из которых - общие сканирующие электроды индикации для смежных элементов отображения одного цвета, расположенных вдоль управляющего электрода, заключающийся в делении кадра изображения на нечетный и четный полукадр изображения. Каждый полукадр изображения состоит из субполей яркости, которыми формируются градации серой шкалы при отображении видеоинформации, в нечетном полукадре импульсной разверткой вводится и отображается информация в нечетных строках, в четном полукадре импульсной разверткой вводится и отображается информация в четных строках, в каждом субполе формируются режимы: подготовка, импульсная развертка для адресации выбранных строк и индикация, в режиме подготовки в выбранных строках на общие электроды индикации и общие сканирующие электроды индикации элементов отображения подаются импульсы общей записи и стирания. В режиме импульсной развертки на общие сканирующие электроды индикации смежных элементов выбранных строк подается напряжение смещения отрицательной полярности, относительно которого формируются импульсы сканирования, а на управляющие электроды - импульсы напряжения данных цвета, в режиме индикации на общие электроды индикации выбранных строк подаются импульсы напряжения поддержания разряда, формируемые генераторами (5). К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что этот способ снижает долговечность работы панели, так как есть режим работы, при котором происходит бомбардировка ионами люминофора, а используемая форма импульсов напряжения поддержания разряда при отсутствии прозрачных электродов не обеспечивает работу элементов отображения с диапазоном памяти, так как нулевой уровень напряжения поддержания разряда между импульсами приводит к режиму стирания зарядов на поверхности диэлектрика электродов индикации из-за небольшой площади непрозрачных электродов индикации. Кроме того, длинный интервал импульсной развертки приводит к возникновению запаздывания разряда в элементах отображения в последних строках, при вводе информации, что визуально проявляется, как дрожь изображения.
Сущность изобретения заключается в следующем.
Заявленная группа изобретений решает задачу улучшения эксплуатационных и технических параметров средств отображения информации, выполненных на плазменных цветных панелях с поверхностным разрядом газа.
При осуществлении группы изобретений может быть получен единый технический результат:
- повышена световая эффективность L/w;
- повышен контраст изображения по вертикали экрана;
- повышена надежность управления при вводе информации и индикации;
- улучшено качество отображаемой информации;
- упрощена технология изготовления управляющих электродов для панели с общими электродами индикации.
Указанный технический результат при осуществлении группы изобретений по устройству первого варианта достигается тем, что в устройстве плазменная цветная панель с поверхностным разрядом, в которой каждая строка содержит пикселы, и каждый пиксел состоит из трех цветных элементов отображения R, G, В с поверхностью свечения области индикации в форме прямоугольника, одни стороны которого на тыльной стеклянной пластине выполняются в виде параллельных диэлектрических барьеров для разделения люминофора по цвету свечения. Между диэлектрическими барьерами располагаются покрытые диэлектриком управляющие электроды, поверхность которых вместе с диэлектрическими барьерами покрывается люминофором. В каждом элементе отображения индикаторный разрядный промежуток для области индикации с поверхностным разрядом формируется на лицевой стеклянной пластине между двумя параллельными электродами индикации, один из которых сканирующий электрод индикации, и все покрытые диэлектриком электроды индикации располагаются с одним интервалом относительно друг друга и перпендикулярно управляющим электродам. Каждый электрод индикации состоит из двух проводников, при этом непрозрачный проводник является шиной, и в элементе отображения каждый электрод индикации является общим электродом индикации для смежного элемента отображения одного цвета вдоль управляющего электрода. Шина общего электрода индикации располагается на границе этих смежных элементов отображения, а управляющие электроды выполняются многослойными, каждый слой соединяется с отдельными площадками для нечетных и четных строк, в каждом смежном элементе отображения на границе смежных строк общие сканирующие электроды выполнены из непрозрачного проводящего материала, и на поверхность диэлектрика общих электродов индикации нанесен дополнительный диэлектрик в виде матричной решетки, в которой одно направление дополнительного диэлектрика перемычек решетки совмещено с направлением диэлектрических барьеров. Другое направление перемычек решетки совмещено с направлением общих электродов индикации, ширина перемычек решетки под диэлектрическими барьерами выбрана из соотношения а1=(0,5-2,0)а, где a1 - ширина перемычки решетки под диэлектрическим барьером, а - ширина диэлектрического барьера, а ширина а2 перемычек решетки на общих электродах индикации выбрана из соотношения а2=(0,1-0,3)b, где b - ширина общего электрода индикации. При выполнении общего сканирующего электрода индикации из двух непрозрачных проводников дополнительный диэлектрик перемычки решетки расположен в центре между непрозрачными проводниками и совмещен с направлением границы смежных строк, при этом ширина а3 каждого управляющего электрода выбрана из соотношения a3=(0,25-0,5)d, где d - расстояние между краями диэлектрических барьеров. Каждый общий электрод индикации сформирован из непрозрачного проводника черного цвета, ширина b2 которого выбрана из соотношения b2=(0,2-0,3)с, где с - ширина строки, а при формировании общего сканирующего электрода из двух непрозрачных проводников b1, b3 ширина каждого проводника равна b1=b3=(0,2-0,6)c/2. В матричной решетке дополнительный диэлектрик перемычек решетки, совпадающих с направлением общих электродов индикации, сформирован только на диэлектрике общих сканирующих электродов индикации, а толщина дополнительного диэлектрика перемычек решетки матрицы выбрана из соотношения D1=(0,5-2)D, где D - толщина слоя диэлектрика на общих электродах индикации, D1 - толщина дополнительного диэлектрика перемычек.
Во втором варианте плазменной цветной панели с поверхностным разрядом, при формировании общего сканирующего электрода индикации из одного или двух непрозрачных проводников, управляющий электрод относительно непрозрачных проводников общего сканирующего электрода индикации смежных элементов отображения выполнен в форме двух площадок для нечетной и четной смежных строк, размер каждой площадки равен размеру площади поверхности пересекаемого непрозрачного проводника общего сканирующего электрода индикации, и площадки отделены друг от друга дополнительным диэлектриком. Площадки управляющих электродов в нечетных строках соединены с одной общей шиной и отдельным выводом, а в четных строках соединены с другой общей шиной и отдельным выводом, при этом шины расположены в одной плоскости, на поверхности тыльной пластины. Шины управляющих электродов смежных элементов по строке объединены и расположены под диэлектрическими барьерами.
В третьем варианте устройства плазменной цветной панели с поверхностным разрядом в смежных строках смежные элементы отображения одного цвета свечения выполнены с поверхностью свечения области индикации в виде параллелограммов, которые расположены по вертикали экрана с зеркальной симметрией относительно друг друга, и ось их симметрии совмещена с границей смежных строк. При выполнении общих электродов индикации в виде отдельных параллельных проводников с нечетным количеством проводников n≥3 средний проводник из непрозрачного материала является шиной и расположен на границе смежных строк. При этом общие сканирующие электроды индикации выполнены с прозрачными проводниками. При этом в крайних элементах отображения по вертикали экрана панели в первой строке и в последней строке общий электрод индикации из нескольких проводников имеет (n+1)/2 проводников. Величина острого угла α1 наклона диэлектрического барьера элемента отображения выбрана из диапазона значений угла α1=(15-75°) градусов. При выполнении каждого общего электрода индикации в виде параллельных проводников из непрозрачного материала проводники каждого общего электрода индикации соединены перемычками, которые расположены на лицевой пластине напротив диэлектрических барьеров и направление которых совмещено с направлением диэлектрических барьеров. При выполнении параллельных проводников каждого общего электрода индикации, кроме среднего проводника, как шины, из прозрачного материала, прозрачные проводники в каждом общем электроде индикации соединены между собой прозрачными перемычками без ограничения места их расположения вдоль этого электрода. При выполнении каждого общего электрода индикации в виде параллельных проводников из непрозрачного материала или прозрачного материала ширина b2 каждого проводника выбрана из соотношения b2=(0,05-0,1)с, где с - ширина строки.
В четвертом варианте плазменной цветной панели с поверхностным разрядом в смежных элементах отображения одного цвета свечения смежных строк и с поверхностью свечения области индикации в форме параллелограмма индикаторный разрядный промежуток образован между сторонами проводников, каждый из которых выполнен в виде параллелограмма. Стороны проводников, между которыми образован индикаторный разрядный промежуток, перпендикулярны наклонным диэлектрическим барьерам, а другие стороны проводников параллельны диэлектрическим барьерам. Стороны проводников, противоположные индикаторному разрядному промежутку, соединены с шинами общих электродов индикации прямо или через дополнительные перемычки. При этом управляющий электрод в местах пересечения с общим сканирующим электродом индикации сформирован в виде площадок, площадь которых равна площади прозрачных проводников, образующих индикаторный разрядный промежуток. Стороны параллелограммов из прозрачного проводника, которые образуют индикаторный разрядный промежуток области индикации, параллельны линиям строк. Ширина с1 параллелограмма прозрачного проводника выбрана из соотношения c1=(0,3-0,9)d, где d - расстояние между кромками параллельных диэлектрических барьеров в элементе отображения. Параллелограммы области индикации выполнены из непрозрачного материала. Прозрачные проводники общих электродов индикации индикаторного разрядного промежутка выполнены в Т-образной форме, при этом края прозрачных проводников индикаторного разрядного промежутка расположены перпендикулярно диэлектрическим барьерам. Прозрачные проводники общих электродов индикации индикаторного разрядного промежутка выполнены в форме многоэлементной антенны с N - количеством директоров, и директора антенны расположены перпендикулярно диэлектрическим барьерам. Соединительные шины площадок управляющих электродов расположены в элементах отображения параллельно наклонным диэлектрическим барьерам. Выполнение общих электродов индикации из непрозрачного проводящего материала проводит к необходимости уменьшения ширины электродов индикации относительно использования электродов индикации с прозрачными проводниками для получения наибольшей прозрачности оптического окна элемента отображения. При этом увеличивается длина разряда, что сопровождается появлением положительного столба разряда, который характеризуется повышенным излучением ультрафиолета. Это повышает световую эффективность L/w элементов отображения. Дополнительный диэлектрик в виде матричной решетки выбранных размеров позволяет разделить каждый общий электрод индикации на две части, которые снижают электрическую связь между смежными элементами отображения одного цвета вдоль управляющего электрода, что повышает надежность управления и работу панели в режиме индикации информации. Выполнение общего сканирующего электрода индикации в виде двух непрозрачных проводников, разделенных перемычкой матричной решетки, повышает контраст по вертикали, так как дополнительный диэлектрик перемычки частично снижает излучение ультрафиолета на смежный элемент отображения. Выбранная форма управляющих электродов с отдельными площадками, их размеры и расположение, а также соединение между собой через шины с отдельными выводами позволяют упростить технологию изготовления управляющих электродов, повысить надежность процесса ввода информации и устойчивость режима индикации с отсутствием искажений изображения типа "зернистость", что повышает качество отображаемой информации. Выполнение поверхности свечения области индикации элемента отображения в виде параллелограмма дает возможность повысить контраст изображения по вертикали экрана и яркость за счет дополнительной площади размещения люминофора на поверхности диэлектрических барьеров. Предложенный диапазон острых углов наклона диэлектрических барьеров позволяет определить оптимальное расположение управляющих электродов для выбранных размеров смежных элементов отображения. Общие электроды индикации, выполненные из параллельных проводников, расширяют возможности оптимизации размеров элементов отображения в зависимости от разрешения экрана панели, а перемычки параллельных проводников позволяют при изготовлении панели повысить выход годных панелей, за счет устранения разрывов электродов индикации. Выполнение электродов индикаторного разрядного промежутка в виде параллелограммов с предложенными размерами или в виде других форм, стороны которых располагают на определенном расстоянии от кромок диэлектрических барьеров, позволяет снизить потери мощности разряда, так как не происходит нагрева диэлектрических барьеров от плазмы разряда, и нет поглощения излучения разряда, что повышает световую эффективность элементов отображения. Управляющий электрод, выполненный с площадями пересечения, равными площадям параллелограмма из прозрачного проводника, дополнительно повышает надежность управления панелью за счет снижения амплитуды импульсного напряжения.
Указанный единый технический результат при осуществлении группы изобретений по объекту - способ достигается тем, что в способе управления плазменной цветной панелью с поверхностным разрядом переменного тока по пп.1-11, в которой индикаторные разрядные промежутки элементов отображения смежных строк, расположенных вдоль управляющего электрода, образуются общими электродами индикации, одни из которых - общие сканирующие электроды индикации смежных элементов отображения одного цвета, заключающемся в делении кадра изображения на нечетный и четный полукадр изображения, каждый полукадр изображения состоит из субполей яркости, которыми формируются градации серой шкалы для отображения видеоинформации. В нечетном полукадре импульсной разверткой вводится и отображается информация в нечетных строках. В четном полукадре импульсной разверткой вводится и отображается информация в четных строках, в каждом субполе формируются режимы: подготовки, импульсной развертки для адресации выбранных строк и индикации. В режиме индикации на общие электроды индикации выбранных строк подаются импульсы напряжения поддержания разряда, формируемые генераторами. При этом в каждом субполе яркости ввод информации осуществляют двумя временными интервалами, каждый временной интервал состоит из режимов подготовки и импульсной развертки, и для каждого временного интервала проводят дополнительную выборку строк, при которой ввод информации осуществляют в строках, расположенных относительно друг друга через строку. В режиме индикации смену полярности напряжения поддержания разряда на индикаторных разрядных промежутках элементов отображения осуществляют после установки на всех общих электродах индикации положительного напряжения с амплитудой напряжения поддержания разряда. При этом формирование фронтов среза импульсов напряжения поддержания разряда на одних общих электродах индикации, относительно передних фронтов импульсов напряжения поддержания разряда, на других общих электродах индикации задерживают на время, большее времени восстановления обратного сопротивления ограничительного диода в ключах генераторов. Во время режима импульсной развертки для адресации выбранных строк на общих электродах индикации в невыбранных строках формируют импульс напряжения компенсации с полярностью напряжения смещения на общих сканирующих электродах индикации и длительностью, равной длительности временного интервала режима импульсной развертки в выбранных строках, а на общих сканирующих электродах индикации элементов отображения, в которых не осуществляют адресацию, устанавливают нулевой уровень напряжения. Импульс напряжения компенсации формируют амплитудой, равной амплитуде импульса общей записи на общих электродах в режиме подготовки. Применение двух временных интервалов в каждом субполе повышает надежность ввода информации, так как устраняет возникновение запаздывания зажигания разряда во время ввода информации, что присуще импульсной развертке, как при большом интервале, так и при переходе к режиму индикации. Смена полярности напряжения на индикаторном промежутке после установки на всех общих электродах индикации положительного напряжения с амплитудой напряжения поддержания разряда повышает стабильность и надежность работы панели в режиме индикации. Использование импульсов напряжения компенсации с амплитудой, равной амплитуде импульса общей записи в режиме подготовки, упрощает процесс формирования этих импульсов. Кроме того, уменьшается амплитуда тока импульса общей записи во время режима подготовки, что снижает уровень помех в схемах управления.
Заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными признаками для плазменной цветной панели с поверхностным разрядом и способа управления заявленной группы изобретений. Результаты показывают, что каждый из объектов заявленной группы изобретений не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, так как не выявлены технические решения, в которых для панелей с общими электродами индикации повышение световой эффективности обеспечивалась за счет увеличения длины разрядного промежутка при непрозрачных электродах индикации, а повышение надежности управления такой панелью достигается при дополнительном диэлектрике матричной решетки. Применение общего сканирующего электрода индикации из двух непрозрачных проводников позволяет выполнить управляющий электрод в месте пересечения в виде площадок для нечетных и четных строк и состоящим из отдельных шин с выводами для площадок только нечетных или четных строк элементов отображения одного цвета свечения, что повышает надежность управления и качество отображаемой информации. Для панелей с общими электродами индикации, где каждый состоит из нечетного количества проводников, повышен контраст изображения по вертикали за счет наклонных диэлектрических барьеров в пределах строки, а также яркость и эффективность, так как увеличена площадь люминофора на диэлектрических барьерах за счет их удлинения. Для панелей с общими электродами индикации с наклонными барьерами в каждом элементе отображения индикаторный разрядный промежуток сформирован между электродами в виде параллелограмма, и проводники параллелограммов не касаются кромок диэлектрических барьеров, что дает возможность повысить световую эффективность элементов отображения и всей панели. Кроме того, введение двух временных интервалов ввода информации при дополнительной выборке строк повышает надежность управления при вводе информации за счет устранения статистического время запаздывания возникновения разряда, так как интервал импульсной развертки после каждого режима подготовки уменьшен в два раза, и повышена помехоустойчивость работы схемы управления из-за снижения амплитуды тока импульса общей записи в режиме подготовки. Смена полярности напряжения на индикаторном разрядном промежутке после установки на всех общих электродах индикации положительного напряжения повышает надежность работы панели в режиме индикации.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления заявленной группы изобретений с получением выше указанного технического результата, заключаются в следующем.
Предлагаемая плазменная цветная панель с поверхностным разрядом и способ управления ею поясняются чертежами.
На фиг.1а схематически изображена часть плазменной цветной панели с поверхностным разрядом прототипа, а на фиг.1б схематически показано сечение части плазменной цветной панели.
На фиг.2а схематически изображена часть плазменной цветной панели первого варианта конструкции и на фиг.2б, 2в схематически показаны сечения этой панели.
На фиг.3, фиг.4 и фиг.5 схематически изображены части плазменной цветной панели второго варианта конструкции.
На фиг.6 схематически изображена часть плазменной цветной панели третьего варианта конструкции с общими электродами индикации, где каждый электрод индикации состоит из прозрачного проводника и с шиной проводника в центре.
На фиг.7 схематически изображена часть плазменной цветной панели третьего варианта конструкции с общими электродами индикации, выполненными из непрозрачных проводников.
На фиг.8 схематически изображена часть плазменной цветной панели третьего варианта конструкции с общими электродами индикации, выполненными из прозрачных проводников с центральным непрозрачным проводником, как шина.
На фиг.9 схематически изображена часть плазменной цветной панели четвертого варианта конструкции с общими электродами индикации, в которой индикаторный разрядный промежуток образован между прозрачными проводниками в виде параллелограммов, соединенных с шиной.
На фиг.10 схематически изображена часть плазменной цветной панели четвертого варианта конструкции с общими электродами индикации, в которой индикаторный разрядный промежуток образован между прозрачными проводниками в виде параллелограммов, соединенных с шиной через перемычки.
На фиг.11 схематически изображена часть плазменной цветной панели четвертого варианта конструкции с общими электродами индикации, в которой индикаторный разрядный образован между прозрачными проводниками в форме "Т".
На фиг.12 схематически изображена часть плазменной цветной панели четвертого варианта конструкции с общими электродами индикации, в которой индикаторный разрядный промежуток образован между прозрачными проводниками в виде многоэлементной антенны.
На фиг.13 и фиг.14 представлены эпюры электрических сигналов способа управления.
В плазменной цветной панели с поверхностным разрядом прототипа (фиг.1а) каждая строка, например строки L1-L8, содержит пикселы 1, состоящие из трех цветных элементов отображения 2: красного цвета - 2R, зеленого цвета - 2G, синего - 2В, с областью индикации 3, в которых поверхность свечения имеет форму прямоугольника, цветные элементы отображения отделены диэлектрическими барьерами 4, и между ними расположены управляющие электроды 5. В смежных строках, например L1 и L2, L2 и L3, элементы отображения имеют общие электроды индикации, каждый выполнен из прозрачного проводника, в центре которого расположен непрозрачный проводник с повышенной проводимостью, который является шиной общего электрода индикации, как показано на сечении фиг.1б, где диэлектрические барьеры 4 условно повернуты на 180°, в смежных строках L1 и L2 общий электрод индикации, например, XI состоит из прозрачного проводника Хпроз. и шины Хш, а общий сканирующий электрод индикации Y1 - из проводника Yпроз. и шины Yш. Все общие электроды индикации расположены на лицевой пластине 6 и вместе с управляющими электродами покрыты диэлектриком 7, на диэлектрик поверхности общих электродов индикации нанесен защитный и эмиссионный слой 8. На поверхность диэлектрика 7 управляющих электродов 5, сформированных на тыльной пластине 9, и на поверхность диэлектрических барьеров нанесен люминофор 10. В первом варианте конструкции предлагаемой плазменной цветной панели (фиг.2а) общие электроды индикации X, Y выполнены из непрозрачного проводящего материала, и на поверхность диэлектрика 7 толщиной D, сечение А-А (фиг.2б), нанесен дополнительный диэлектрик в виде матричной решетки 11 с толщиной D1, и она определяется из соотношения D1=(0,5-2,0)D. Перемычки матричной решетки 11, расположенные напротив диэлектрических барьеров 4 (фиг.2в), имеют ширину а1, которая выбирается из соотношения а1=(0,5-2,0)а, где а - ширина диэлектрических барьеров 4, а перемычки матричной решетки 11 (фиг.2б), которые расположены в центре каждого общего электрода индикации Y, Х имеют ширину, выбранную из соотношения а2=(0,1-0,3)b, где b - ширина общего электрода индикации, который содержит непрозрачный проводник черного цвета, ширина которого определяется из соотношения b2=(0,2-0,3)с, где с - ширина строки. Как показано в сечении Б-Б (фиг.2в), диэлектрические барьеры 4 совмещаются на границе поверхности 11г с дополнительным диэлектриком матричной решетки 11. В этой панели ширина а3 управляющего электрода 5 определяется из соотношения a3=(0,25-0,5)d, где d - расстояние между кромками параллельных диэлектрических барьеров. Дополнительный диэлектрик в виде матричной решетки 11 позволяет отделить накопление электрических зарядов на поверхности диэлектрика общих электродов индикации X, Y во время процесса ввода информации соответственно для нечетных и четных строк, что уменьшает взаимное влияние между элементами отображения строк, расположенных через смежную строку, при использовании непрозрачных электродов, и повышает надежность работы панели. Использование непрозрачных электродов позволяет увеличить длину индикаторного разрядного промежутка, что обеспечивает, во время поочередной индикации нечетных и четных строк в кадре изображения, формирование разряда в индикаторном разрядном промежутке с положительным столбом, а это приводит к повышению световой эффективности. Кроме этого, выполнение общих электродов индикации X, Y в виде непрозрачных электродов черного цвета повышает контраст изображения по вертикали. Во втором варианте конструкции плазменной цветной панели на фиг.3 с непрозрачными общими электродами индикации каждый управляющий электрод 5 напротив общего сканирующего электрода индикации Y в нечетной строке и четной имеет площадки 12, площадь которых равна площади пересекаемой части общего сканирующего электрода индикации Y, и площадки 12 отделены перемычкой матричной решетки 11. На фиг.4 показана часть панели, в которой общий сканирующий электрод индикации Y выполнен из двух непрозрачных проводников с одинаковой шириной b1=b3 каждого проводника, ширина которых выбрана из соотношения b1=b3=(0,2-0,6)c/2, где с - ширина строки. Они отделены друг от друга перемычкой матричной решетки 11, а напротив каждого проводника расположена площадка 12 управляющего электрода 5, при этом площадки 12 нечетных строк соединены одной шиной 5ш, а площадки 12 четных строк - с другой шиной 5ш. В панели (фиг.5) показаны управляющие электроды 5, шины 5ш которых расположены под диэлектрическими барьерами 4, а площадки 12 напротив общих сканирующих электродов индикации Y соединяются общей шиной с чередованием соединения площадок 12 смежных элементов отображения вдоль смежной строки. Площадка 12 четной строки, например, L2 одного цвета 2R элемента отображения соединяется с площадкой 12 нечетной строки L1 смежного элемента отображения другого цвета 2В. Такое выполнение управляющих электродов повышает надежность процесса ввода информации, снижает уровень управляющих напряжений и повышает надежность работы панели, так как снижается взаимосвязь между элементами отображения через общие электроды индикации Х смежных элементов отображения в режиме индикации.
В третьем варианте конструкции панели (фиг.6) поверхность свечения области индикации 3 каждого элемента отображения 2 строки имеет форму параллелограмма, у которого одни стороны выполнены из наклонных диэлектрических барьеров 4 с острым углом α1 и тупым α2 относительно границы 13 смежных строк, например, L1 и L2. На фиг.7 показана часть панели, в которой общие электроды индикации X, Y выполнены в виде отдельных проводников. Например, общие электроды индикации X, Y из пяти проводников имеют средний третий проводник, расположенный на границе 13, смежных строки и проводники за счет наклона диэлектрических барьеров 4 образуют области индикации 3 с формой свечения в виде параллелограмма. Предложенный диапазон значений острого угла α1=(15-75°) дает возможность наиболее оптимально выбрать наклон диэлектрических барьеров 4 в элементе отображения в зависимости от заданного разрешения экрана панели и обеспечить минимальную взаимосвязь между смежными элементами отображения одного цвета через управляющий электрод. В каждом общем электроде индикации X, Y проводники соединены перемычками 14, которые расположены напротив диэлектрических барьеров 4. При выполнении общих электродов индикации X, Y из прозрачных проводников, кроме средних проводников, как шин Хш, Yш, перемычки 14 выполняются из прозрачных проводников, и в элементах отображения 2 могут быть расположены независимо от диэлектрических барьеров 4 (фиг.8). Формирование смежных элементов отображения с поверхностью свечения в виде параллелограммов 15 увеличивает габаритную яркость свечения смежных элементов отображения за счет увеличения длины диэлектрических барьеров 4 и площади нанесения люминофора на эти барьеры. Кроме того, изменяющийся наклон диэлектрических барьеров в элементах отображения смежных строк снижает площадь засветки смежного элемента отображении смежной строки при поочередном включении нечетных и четных строк, что повышает контраст изображения по вертикали. Предлагаемая конструкция управляющих электродов упрощает процесс их изготовления и обеспечивает повышенную надежность работы панели в составе системы отображения информации.
В четвертом варианте конструкции плазменной цветной панели (фиг.9) с формой свечения поверхности области индикации 3 в каждом элементе отображения в виде параллелограмма, индикаторный разрядный промежуток Lин образован между сторонами прозрачных проводников, выполненных в виде параллелограммов 15, в которых стороны параллельны диэлектрическим барьерам 4. Стороны параллелограммов 15 прозрачных проводников, противоположные индикаторному разрядному промежутку Lин, соединены с шинами Хш, Yш общих электродов индикации X, Y или через перемычки 14 (фиг.10). Практически ширина с1 прозрачных проводников-параллелограммов выбирается из соотношения c1=(0,3-0,9)d, где d - расстояние между кромками параллельных диэлектрических барьеров 4. Управляющие электроды 5 в панели (фиг.10), в смежных элементах отображения 2, выделенных линией 16, проводящие площадки 12 располагаются напротив прозрачных проводников-параллелограммов 15 общих сканирующих электродов индикации Y. В смежных элементах отображения панели (фиг.11) индикаторный разрядный промежуток Lин образован между электродами, выполненными в Т-образной форме, и управляющий электрод 5 в смежных строках, например строки L1 и L2, пересекает только общий сканирующий электрод Y1, а шину Yш - перпендикулярно. На фиг.12 показана часть плазменной цветной панели с поверхностным разрядом в каждом элементе отображения, в которой индикаторный разрядный промежуток выполнен в виде электродов 15, в форме многоэлементной антенны, и управляющий электрод 5 смежных элементов отображения расположен между параллельными диэлектрическими барьерами 4. Управляющий электрод 5 относительно общего сканирующего электрода индикации Y имеет площадки 12 в нечетной и четной строках. Введение зазора между проводниками индикаторного разрядного промежутка и кромками диэлектрических барьеров позволяет повысить световую эффективность разряда, так как устраняется процесс разряда плазмы на стенки диэлектрических барьеров, который приводит к дополнительным потерям мощности в основном из-за нагрева диэлектрических барьеров. Нагрев диэлектрических барьеров снижает эффективность возбуждения люминофора разрядом. Если это не учитывать, то в панели, в которой есть небольшой разряд на диэлектрические барьеры элементов отображения, после включения панели, через 1-3 минуты яркость уменьшится на 20-30%. Использование общего сканирующего электрода индикации в смежных элементах отображения смежных строк снижает количество элементов схемы импульсной развертки, что приводит к уменьшению стоимости системы отображения, например, телевизора.
Объект - способ управления плазменной цветной панелью с поверхностным разрядом представлен эпюрами электрических сигналов (фиг.13). Согласно эпюрам в каждом субполе яркости информация вводится двумя временными интервалами T1, T2, для которых осуществляется дополнительная выборка строк (фиг.13), в нечетном полукадре выбираются нечетные строки L1 и L5, расположенные через нечетную строку L3. В выбранных нечетных строках L1 и L5 проводят режим подготовки - П1, в котором в строке L1 и L5 на электроды индикации X1, Х3 и на электроды Y1 и Y3 подают общие импульсы записи 17, а потом нулевой уровень напряжения общего импульса стирания 18. В результате разряда 19 между электродами индикации X1 и Y1, Х3 и Y3 во всех элементах отображения строк Lин L5 на поверхности диэлектрика общих электродов индикации X1, Y1 и Х3, Y3 будут накоплены заряды, а после общего импульса стирания 18 останутся заряды с величиной недостаточной для возникновения разряда, при последующей подаче импульсов напряжения поддержания разряда 22.
Поэтому для включения выбранных элементов отображения осуществляют импульсную развертку, при которой проводят последовательно адресацию строк и в каждой адресованной строке выборочно включают элементы отображения. При импульсной развертке - Р1 в строках L1 и L5 на общие сканирующие электроды индикации Y1 и Y3 подают отрицательное напряжение 20, относительно которого последовательно сначала на электрод индикации Y1 подают сканирующий импульс записи 21, потом на сканирующий электрод индикации Y3, и одновременно на выбранные управляющие электроды Adr подают импульс напряжения 21 а данного цвета, а на общие электроды индикации в невыбранных строках во время импульсной развертки подают импульс напряжения компенсации 22 с полярностью импульса 20 и длительностью, равной длительности импульсной развертки. В результате в выбранном элементе отображения возникнет разряд между общим сканирующим электродом индикации и управляющим электродом с накоплением заряда на поверхности диэлектрика общего сканирующего электрода индикации. Величина этого заряда будет достаточна для возникновения разряда в элементе отображения при последующей подаче импульсов напряжения поддержания разряда 23. После импульсной развертки - Р1 в нечетных строках L1 и L5 проводят режим подготовки - П2, в нечетных строках через одну нечетную строку в строках L3 и L7, и импульсную развертку - Р2, и затем подают импульсы напряжения поддержания разряда 23 на все нечетные строки для осуществления разряда 24 в режиме индикации - Инд. Аналогично проводится ввод информации для четных строк в четном полукадре изображения. Для упрощения схемы генератора импульсов напряжения поддержания общих электродов индикации Х амплитуду напряжения компенсирующего импульса 22 устанавливают равной амплитуде импульса общей записи 17 на этих электродах в режиме подготовки. В режиме индикации, как показано на фиг.14, формирование срезов фронтов импульсов напряжения поддержания разряда 23 на общих электродах индикации X, Y относительно передних фронтов задерживают на время At, которое больше времени восстановления обратного сопротивления в ключах генераторов. Такая задержка формирования срезов необходима, чтобы после прохождения тока перезаряда емкости панели при установке положительного напряжения на всех общих электродах индикации исключить прохождение сквозного тока через диод ключа, который приводит к пробою диода ключа, что повышает надежность работы схемы управления и в целом устройства отображения. Кроме того, установка положительного напряжения на всех общих электродах индикации перед сменой полярности напряжения поддержания разряда относительно индикаторного разрядного промежутка позволяет устранить частичное уменьшение накопленных зарядов на поверхности диэлектрика электродов индикации, по сравнению с процессом, когда смена полярности на индикаторном разрядном промежутке происходит относительно внешнего нулевого уровня напряжения. Предложенная смена полярности напряжения на индикаторном разрядном промежутке увеличивает надежность работы панели и позволяет применять электроды индикации с меньшей шириной, которые обеспечивают разряды с положительным столбом, что увеличивает возбуждение люминофора и повышает световую эффективность панели.
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 устройствах отображения видеоинформации, содержащих плазменные цветные панели с поверхностным разрядом переменного тока, в частности мониторы и телевизоры;
- для заявленной группы изобретений в том виде, как оно охарактеризовано в независимых пунктах нижеизложенной формулы изобретения, подтверждается возможность его осуществления с помощью вышеизложенных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;
- средство, воплощающее заявленную группу изобретений при его осуществлении, способно обеспечит достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Источники информации
1. Патент ЕР 0554172, кл. G 09 3/10 от 03.04.1993 г.
2. Патент ЕР 0549275, кл. G 09 3/28 от 18.12.1992 г.
3. Патент US 6278238, кл. Н 01 J 17/16 от 21.08.2001 г.
4. Патент US 6373452, кл. G 09 3/28 от 16.04.2002 г.
5. Патент ЕР 1191509, кл. G 09 G 3/28 от 27.03.2002 г.
Группа изобретений относится к технике индикации, может быть использована в системах отображения информации, в частности в плоских телевизорах с плазменными цветными панелями и в видеомониторах с повышенным разрешением. Технический результат - повышение световой эффективности, контраста изображения по вертикали экрана и надежности управления при вводе информации и улучшение качества отображаемой информации. Это достигается за счет оптимизации конструкции плазменной цветной панели с поверхностным разрядом переменного тока, в которой смежные строки имеют смежные элементы отображения с общими электродами индикации, и элементы отображения смежных строк работают поочередно в кадре изображения. Ввод информации за два временных интервала в каждом субполе яркости устраняет запаздывание возникновения разряда при адресации элементов отображения, что повышает надежность работы панели в целом. 6 н., 14 з.п. ф-лы, 17 ил.
| US 6373452 B1, 16.04.2002 | |||
| Отбойное устройство | 1984 |
|
SU1191509A1 |
| RU 2070748 С1, 20.12.1996 | |||
| ГАЗОРАЗРЯДНАЯ ИНДИКАТОРНАЯ ПАНЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С ПОВЕРХНОСТНЫМ РАЗРЯДОМ И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЕЮ | 1998 |
|
RU2140687C1 |
| ГАЗОРАЗРЯДНАЯ ИНДИКАТОРНАЯ ПАНЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЕЮ | 1999 |
|
RU2168790C2 |
