ПЛАЗМЕННАЯ ПАНЕЛЬ НАБОРНОГО ЭКРАНА Российский патент 2005 года по МПК H01J31/20 H01J17/49 H01J29/32 H01J5/24 

Изобретение относится к области техники индикации и может быть использовано для построения наборных цветных телевизионных экранов коллективного пользования на пламенных панелях.

Известна плазменная панель наборного экрана, содержащая лицевую и тыльную диэлектрические пластины, систему пространственно перпендикулярных электродов анодов и катодов с выводами на торцах диэлектрических пластин, диэлектрическая матрица образует элементы отображения [1]. К причине, препятствующей достижению требуемого технического результата, при использовании известного устройства относится то, что в известной плазменной панели невозможно отображать телевизионную информацию, так как в элементах отображения нет люминофора. Известна плазменная панель для наборного экрана, содержащая лицевую и тыльную диэлектрические пластины, систему пространственно перпендикулярных электродов анодов и катодов, выполненных из проводов, которые с помощью матрицы образуют элементы отображения, и на поверхности тыльной диэлектрической пластины в элементах отображения находится люминофор [2]. К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата, при использовании известного устройства относится то, что в известной плазменной панели формирование выступов с сечением трапециевидной формы и диэлектрических барьеров в соответствии с предложенными соотношениями не позволяет применять люминофор на лицевой пластине из-за увеличенного излучения ультрафиолета через щель трапециевидной формы между выступами относительно лицевой пластины. Отсутствие люминофора на лицевой пластине уменьшает яркость свечения на 20%-30%. Кроме того, усложняется серийный технологический процесс изготовления панелей при соблюдении предложенных соотношений, потому что требуется дополнительная оснастка с высокой точностью, что увеличивает стоимость панели. Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному устройству является цветная плазменная панель наборного экрана, содержащая на лицевой стороне и на задней стороне диэлектрические пластины, соединяющиеся по периметру швом герметизации, и на внутренней поверхности диэлектрической пластины лицевой стороны формируется черная матрица с люминофором, а на диэлектрической пластине задней стороны располагается штенгель откачки и наполнения газа, в каждой строке панели элементы отображения формируются диэлектрическими барьерами матрицы, аноды и катоды в элементах отображения выполняются из проводников в виде проводов и располагаются ортогонально между собой, аноды по вертикали экрана, а катоды параллельно строкам, и цвет свечения каждого элемента отображения определяется люминофором [3]. К причине, препятствующей достижению требуемого технического результата, при использовании известной цветной плазменной панели, принятой за прототип, относится то, что у этой панели нет условий для увеличения яркости свечения элементов отображения.

Заявленное изобретение решает задачу улучшения качества отображаемой информации на экране, набранном из плазменных панелей. При осуществлении изобретения будет получен технический результат, заключающийся в увеличения яркости свечения элементов отображения плазменной панели и качества отображаемой информации за счет введения двух пластин на тыльной стороне панели относительно лицевой пластины, что позволило разделить электроды анодов панели на группы со своими выводами электродов и применить в панели две независимые развертки.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что плазменная панель наборного экрана содержит на лицевой стороне и на тыльной стороне диэлектрические пластины, соединяющиеся по периметру швом герметизации. На тыльной стороне располагается штенгель откачки и наполнения газа. В каждой строке панели элементы отображения формируются диэлектрическими барьерами матрицы. Аноды и катоды в элементах отображения выполняются из проводников в виде провода с выводами на торцах тыльной стороны и располагаются ортогонально между собой. Аноды по вертикали экрана, а катоды параллельно строкам, при этом тыльная сторона состоит из двух диэлектрических пластин и на внутренней поверхности этих пластин нанесены диэлектрические полосы черной матрицы, между которыми расположен люминофор, на котором уложены аноды и запечатаны на поверхности диэлектрических полос черной матрицы первыми слоями диэлектрической матрицы барьеров, а катоды запечатаны вторыми слоями барьеров диэлектрической матрицы, в которой на поверхность диэлектрических барьеров по длине элемента отображения нанесены выступы. Выступы относительно диэлектрических барьеров, определяющих ширину элементов отображения, расположены с промежутками, на одной из диэлектрических пластин расположен штенгель откачки и наполнения газа.

Вдоль смежных сторон тыльных диэлектрических пластин с внешней поверхности сделаны фаски для шва герметизации, а на внутренней поверхности также сделаны фаски, а в торце - пазы для укладки выводов анодов. Пазы в торце одной пластины смещены относительно пазов другой пластины, при этом в одной из тыльных пластин в элементах отображения, расположенных на краю смежной стороны, крайний диэлектрический барьер матрицы, определяющий ширину элемента отображения, не сформирован. Ширина полос черной матрицы по вертикали экрана равна ширине выступов, а по горизонтали экрана равна ширине вторых слоев диэлектрических барьеров матрицы элементов отображения. Ширина выступов определена из соотношения b=(0,5-1,0)а, где а - ширина диэлектрического барьера по длине элемента отображения, b - ширина выступа, а длина промежутка между выступами определена из соотношения L=(0,8-1,2)а1, где a1 - ширина диэлектрического барьера по ширине элементов отображения, L - длина промежутка. Выступы выполнены из прозрачного диэлектрического материала. В элементах отображения, расположенных с краю периметра на крайних диэлектрических барьерах, выступы формируют без промежутков. Ширина и глубина паза укладки анода выбрана из соотношений: 2,0d≤c≤0,3S и 1,5d≤e≤0,2a1, где a1 - ширина диэлектрического барьера по ширине элемента отображения, d - диаметр провода анода, с - ширина паза, е - глубина паза, S - ширина элемента отображения. Величина смещения пазов на торцах смежных диэлектрических пластин на тыльной стороне панели определена из соотношения: Lcм=(1,0-2,5)а, где Lcм - смещение пазов. В элементах отображения, расположенных на крае тыльной диэлектрической пластины, крайние диэлектрические барьеры сформированы от края пластины на расстоянии r, которое выбрано из соотношения r=(0,2-1,0)а, где а - ширина диэлектрического барьера по длине элемента отображения, r - расстояние от края пластины до начала ширины диэлектрического барьера. Выводы анодов на краях панели обрезаны и выведены через пазы торцов смежных сторон тыльных диэлектрических пластин. Выводы анодов с одного края панели на одной тыльной пластине обрезаны и выведены через пазы торца на смежной стороне тыльных диэлектрических пластин. В каждой диэлектрической пластине тыльной стороны панели пазы для проводов анодов на торцах сделаны на обоих краях пластины. На пластине лицевой стороны по краям с внешней и внутренней поверхности сделаны фаски. Пазы на торцах диэлектрической пластины тыльной стороны панели сделаны с наклоном вдоль края относительно поверхностей диэлектрической пластины. Выполнение на задней стороне панели двух диэлектрических пластин, на одной из которых находится штенгель откачки и наполнения смесью газа, дает возможность разделить аноды на две группы со своими выводами и иметь независимые развертки сканирования по катодам при вводе и отображении информации. Это увеличивает яркость свечения панели в 1,8-1,9 раз при формировании люминофора на поверхностях лицевой и тыльной пластин. Нанесение выступов с предложенным расположением и размерами позволяют устранить статистическое запаздывание возникновения разряда, что обеспечивает надежную работу панели, а также сформировать на лицевой пластине черную маску с оптимальными размерами полос, что повышает контраст и, соответственно, качество изображения. Введение пазов с предложенными размерами на краях смежных сторон тыльных диэлектрических пластин обеспечивает расположение пластин без зазора, что вместе с отсутствием в элементах отображения расположенных с края одной из тыльной пластин на смежной стороне диэлектрических барьеров, определяющих ширину элемента отображения, дает возможность изготовить панель с одинаковыми размерами элементов отображения во всех строках по всему полю индикации, что убирает “мозаичность” изображения на панели. Различные варианты обрезки выводов анодов позволяют выбрать оптимальный способ подключения панели к схеме управления. Такие панели позволяют создавать наборные экраны, имеющие минимальные размеры стыковочных швов между панелями, с повышенным качеством отображаемой информации.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволяют установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными признаками заявленного изобретения, и определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения. Так как не известны технические решения, в которых увеличение яркости свечения панели наборного экрана достигалось бы путем выполнения тыльной диэлектрической пластины из двух пластин, на которых формируются черная маска с люминофором с диэлектрической матрицей элементов отображения, и на торцах по краю смежных сторон пластин сделаны пазы для выводов анодов и пазы одной пластины смещены относительно другой пластины, чтобы обеспечить изоляцию разделенных анодов и сформировать во всех строках панели элементы отображения с одинаковыми размерами. В строке, расположенной на стыке задних диэлектрических пластин, нанесены выступы с определенными размерами, относительно которых формируют черную матрицу на лицевой пластине. Установка на каждой тыльной пластине штенгеля откачки и наполнения смесью газа повышает ресурс долговечности панели.

Предлагаемая плазменная панель наборного экрана представлена чертежами:

На фиг.1 схематически представлена плазменная панель наборного экрана.

На фиг.2 схематически представлена в разрезе по вертикали плазменная панель.

На фиг.3 схематически представлена в разрезе вдоль строки плазменная панель.

На фиг.4 схематически представлена часть диэлектрической пластины тыльной стороны панели.

На фиг.5 схематически представлены диэлектрические пластины тыльной стороны с пазами на торцах смежных сторон.

На фиг.6 схематически представлен торец диэлектрической пластины тыльной стороны панели.

В плазменной панели 1 наборного экрана каждая строка 2 содержит элементы отображения 3, которые визуально отделены друг от друга полосами черной матрицы 4, сформированной внутри диэлектрической пластины 5 на лицевой стороне панели. На тыльной стороне панель имеет диэлектрические пластины 6, на одной стороне через торцы проходят выводы проводов анодов 7, на другой стороне через торцы проходят выводы проводов катодов 8. Панель 1 может иметь на одной пластине 6 штенгель 9 откачки и наполнения газа или на каждой пластине, который на фиг.1 показан пунктиром. В разрезах панели (фиг.2, 3) на поверхности каждой пластины 6 сформирована черная матрица 10 с диэлектрическими полосами, между которыми в элементах отображения 3 расположен люминофор 11, на поверхность которого уложен провод анода 7. Провод анода 7 запечатан первыми слоями барьеров 12 диэлектрической матрицы, которые формируются на диэлектрических полосах черной матрицы 10. Провода катодов 8 запечатаны вторыми слоями барьеров 13 диэлектрической матрицы 1, на поверхности которых нанесены выступы 14 с высотой h, не меньшей длины пробега ионизирующих электронов при выбранном давлении смеси газа. При давлении газа порядка 100 Top длина пробега ионизирующих электронов составляет величину 10^-10-10^-12 см. На лицевой стороне панели диэлектрической пластины ширина полос черной матрицы 4 в каждом элементе отображения по вертикали может быть равна ширине выступов, а по горизонтали - ширине отображения. На внутренней поверхности лицевой стороны панели диэлектрической пластины между полосами черной матрицы 4 нанесен люминофор, в каждом элементе отображения 3 по вертикали может быть равен ширине выступов 14, а по горизонтали - ширине элемента отображения 3. Диэлектрическая пластина 5 на лицевой стороне панели и диэлектрическая пластина 6 на тыльной стороне панели герметизируются по периметру и между смежными диэлектрическими пластинами 6 швом 15. Диэлектрические пластины 6 по краям имеют фаски 16, которые повышают надежность герметизации и дают возможность более оптимально укладывать провода анодов 7 при меньшем угле изгиба по торцу через пазы 17. Выступы 14 шириной b расположены на поверхности 18 барьеров 13 диэлектрической матрицы с шириной а вдоль элементов отображения и на расстоянии L между собой с учетом ширины а1 барьеров 12 (фиг.3, 4). В панелях крайние барьеры расположены от края пластины на расстоянии r, чтобы обеспечить необходимую толщину шва 15 герметизации (фиг.2, 3). На тыльной стороне диэлектрических пластин показаны пазы 17 на верхней пластине 6в и на нижней пластине 6н (фиг.5). Ширина паза с выбирается с учетом диаметра провода d и ширины S элемента отображения, а глубина е паза определяется с учетом диаметра провода и ширины диэлектрического барьера элемента отображения. Смещение пазов 17 относительно друг друга на величину Lcм выбрано с учетом диаметра провода. Для снижения вероятности замыкания проводов анодов смежных пластин пазы сделаны с наклоном на каждом торце (фиг.6). Наклон пазов на каждом смежном торце выполняется в разные стороны.

Работа плазменной панели наборного экрана происходит следующим образом. При отображении информации с периодом повторения возникновения разряда Т в выбранных элементах отображения 3 каждой строки 2, вдоль которых расположены катоды 8, между выбранным анодом 7 и катодом 8 выбранной строки 2 прикладывается напряжение с амплитудой выше напряжения возникновения разряда в выбранном элементе отображения. В выбранном элементе отображения происходит пробой газового промежутка между анодом и катодом, после чего напряжение уменьшается до напряжения разряда горения. Ультрафиолетовое излучение этого разряда возбуждает люминофор 11, обеспечивая его свечение в выбранном элементе отображения. Так как период повторения возникновения разряда Т в элементе отображения определяется скоростью сканирования катодов строк, то общая длительность разряда во включенном элементе отображения за кадр зависит от количества строк, и яркость свечения повышается при уменьшенном количестве строк. Предложенная конструкция реализована в панели размером 200×200 мм с размером цветного пикселя 6×6 мм, а элемента отображения 6×2 мм для наборного экрана. По сравнению с известными панелями яркость повышена в 1,8-1,9 раз. Если в прототипе яркость 120-140 кд/м², то в предложенной конструкции яркость 220-250 кд/м².

Вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленной группы изобретений следующей совокупности условий:

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

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

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

Источники информации

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

2. Патент RU 2188461, кл. G 01 F 9/313, от 27.08.2002 г.

3. Патент RU 2076382, кл. Н 01 J 17/49, от 27.03.97 г. - прототип.

Изобретение относится к области техники индикации и может быть использовано для построения наборных цветных телевизионных экранов коллективного пользования на плазменных панелях. Техническим результатом изобретения является увеличение яркости свечения элементов отображения плазменной панели и качества отображаемой информации. Это достигается за счет деления диэлектрической пластины на тыльной стороне панели на две диэлектрические пластины, каждая из которых имеет свою матрицу диэлектрических барьеров, из которых формируются элементы отображения, содержащие катоды и аноды с отдельными выводами через торцы этих пластин, для подключения к схеме управления. 2 с. и 11 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Плазменная панель наборного экрана, содержащая на лицевой стороне и на тыльной стороне диэлектрические пластины, соединяющиеся по периметру швом герметизации, на внешней части тыльной стороны располагается штенгель откачки и наполнения газа, в каждой строке панели элементы отображения формируются диэлектрическими барьерами матрицы, аноды и катоды в элементах отображения выполняются из проводников в виде провода и располагаются ортогонально между собой - аноды по вертикали экрана, а катоды - параллельно строкам, выводы анодов и катодов выведены на торцы тыльной стороны, при этом на тыльной стороне панель выполнена из двух диэлектрических пластин, на одной из которых расположен штенгель откачки и наполнения газа, на внутреннюю поверхность пластин нанесены диэлектрические полосы черной матрицы, между которыми расположен люминофор, на нем уложены аноды и запечатаны на поверхности диэлектрических полос черной матрицы первыми слоями барьеров диэлектрической матрицы, а катоды запечатаны вторыми слоями барьеров диэлектрической матрицы, в которой на поверхность диэлектрических барьеров по длине элемента отображения нанесены выступы, и выступы относительно диэлектрических барьеров, определяющих ширину элементов отображения, расположены с промежутками, вдоль смежных сторон тыльных диэлектрических пластин на внешней поверхности сделаны фаски шва герметизации, а на внутренней поверхности в торце - пазы для укладки выводов анодов, пазы в торцах одной пластины смещены относительно пазов другой пластины, при этом в одной из тыльных пластин в элементах отображения, расположенных с края смежной стороны, крайний диэлектрический барьер матрицы, определяющий ширину элемента отображения, не сформирован.2. Плазменная панель наборного экрана по п.1, отличающаяся тем, что ширина полос черной матрицы по вертикали экрана равна ширине выступов, а по горизонтали экрана равна ширине вторых слоев диэлектрических барьеров матрицы элементов отображения.3. Плазменная панель наборного экрана по п.1, отличающаяся тем, что ширина выступов определена из соотношения b=(0,5÷1,0)а, где а - ширина диэлектрического барьера элемента отображения, b - ширина выступа, а длина промежутка между выступами определена из соотношения L=(0,8÷1,2)а1, где a1 - ширина диэлектрического барьера элементов отображения.4. Плазменная панель наборного экрана по п.1, отличающаяся тем, что выступы выполнены из прозрачного диэлектрического материала.5. Плазменная панель наборного экрана по п.1, отличающаяся тем, что ширина и глубина паза укладки анода выбраны из соотношений 2,0d≤с≤0,3S и 1,5d≤e≤0,2a1, где a1 - ширина диэлектрического барьера по ширине элемента отображения, d - диаметр провода анода, с - ширина паза, е - глубина паза, S - ширина элемента отображения.6. Плазменная панель наборного экрана по п.1, отличающаяся тем, что величина смещения пазов на торцах смежных диэлектрических пластин на тыльной стороне панели определена из соотношения Lcm=(1,0÷2,5)d, где Lcm - смещение пазов, d - диаметр провода анода.7. Плазменная панель наборного экрана по п.1, отличающаяся тем, что в элементах отображения, расположенных с края тыльной диэлектрической пластины, крайние диэлектрические барьеры сформированы от края пластины на расстоянии r, которое выбрано из соотношений r=(0,2÷1,0)а, где а - ширина диэлектрического барьера элемента отображения, r - расстояние от края пластины до начала ширины диэлектрического барьера.8. Плазменная панель наборного экрана по п.1, отличающаяся тем, что выводы анодов на краях панели обрезаны и выведены через пазы торцов смежных сторон тыльных диэлектрических пластин.9. Плазменная панель наборного экрана по п.1, отличающаяся тем, что выводы анодов с одного края панели на одной тыльной пластине обрезаны и выведены через пазы торца на смежной стороне тыльных диэлектрических пластин.10. Плазменная панель наборного экрана по п.1, отличающаяся тем, что в каждой диэлектрической пластине тыльной стороны панели пазы для проводов анодов на торцах сделаны на обоих краях пластины.11. Плазменная панель наборного экрана по п.1, отличающаяся тем, что на пластине лицевой стороны по краям с внешней и внутренней поверхностей сделаны фаски.12. Плазменная панель наборного экрана по п.1, отличающаяся тем, что пазы на торцах диэлектрической пластины тыльной стороны панели сделаны с наклоном вдоль края относительно поверхностей диэлектрической пластины.13. Плазменная панель наборного экрана, содержащая на лицевой стороне и на тыльной стороне диэлектрические пластины, соединяющиеся по периметру швом герметизации, на внешней части тыльной стороны располагается штенгель откачки и наполнения газа, в каждой строке панели элементы отображения формируются диэлектрическими барьерами матрицы, аноды и катоды в элементах отображения выполняются из проводников в виде провода и располагаются ортогонально между собой - аноды по вертикали экрана, а катоды - параллельно строкам, выводы анодов и катодов выведены на торцы тыльной стороны, при этом на тыльной стороне панель выполнена из двух диэлектрических пластин, на одной из которых расположен штенгель откачки и наполнения газа, на внутреннюю поверхность пластин нанесены диэлектрические полосы черной матрицы, между которыми расположен люминофор, на нем уложены аноды и запечатаны на поверхности диэлектрических полос черной матрицы первыми слоями барьеров диэлектрической матрицы, а катоды запечатаны вторыми слоями барьеров диэлектрической матрицы, в которой на поверхность диэлектрических барьеров по длине элемента отображения нанесены выступы, и выступы относительно диэлектрических барьеров, определяющих ширину элементов отображения, кроме крайних диэлектрических барьеров в элементах отображения, расположенных по периметру, расположены с промежутками, вдоль смежных сторон тыльных диэлектрических пластин на внешней поверхности сделаны фаски шва герметизации, а на внутренней поверхности в торце - пазы для укладки выводов анодов, пазы в торцах одной пластины смещены относительно пазов другой пластины, при этом в одной из тыльных пластин в элементах отображения, расположенных с края смежной стороны, крайний диэлектрический барьер матрицы, определяющий ширину элемента отображения, не сформирован.