Цветная плазменная панель переменного тока

 

Изобретение относится к технике индикации и может быть применено при разработке видеомодулей для отображения телевизионной информации на цветных плазменных панелях (ПП) переменного тока. Технический результат - надежность управления ПП, повышение качества отображаемой информации и упрощение технологического процесса изготовления достигается в ПП за счет того, что общий сканирующий электрод смежных ячеек индикации выполняют из двух параллельных непрозрачных проводников с отдельными выводами и расстояние a₁ между ближайшими кромками непрозрачных проводников установлено из параметра PL_min (кривая Пашена), где Р - давление газа, L_min - длина разрядного промежутка, и a₁≤L_min, электроды индикации из непрозрачных проводников имеют ширину а₂≤(0,5÷3)L_min, a расстояние а₃ между электродами индикации и проводниками общего сканирующего электрода равно а_З≤(0,5÷5)L_min, промежуток между непрозрачными проводниками общего сканирующего электрода закрывают светонепроницаемым материалом. 2 c. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к технике индикации и может быть применено при разработке видеомодулей для отображения телевизионной информации на цветных плазменных панелях (ГТП) переменного тока.

Известна цветная плазменная панель переменного тока с поверхностным разрядом, содержащая в ячейке индикации параллельные электроды и каждый электрод состоит из двух проводников, и перпендикулярно им управляющий электрод, разделительные диэлектрические барьеры управляющих электродов, на поверхности управляющих электродов и стенках диэлектрических барьеров нанесен люминофор (1).

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, относится то, что в известном устройстве нет условий повышения качества отображаемой информации, так как для устранения статистического запаздывания возникновения разряда в ячейках индикации подготовительный разряд осуществляется в разрядном промежутке индикации, который засвечивает всю площадь ячейки индикации, что приводит к низкому контрасту отображаемой информации.

Известна цветная плазменная панель переменного тока с поверхностным разрядом, содержащая электроды индикации и сканирования, выполненные в виде петель и перпендикулярно им управляющие электроды, которые отделены друг от друга диэлектрическими барьерами, на поверхность управляющих электродов и на стенках диэлектрических барьеров нанесен люминофор (2).

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, относится то, что в известном устройстве нет условий повышения надежности управления, так как в этой конструкции высокая электрическая связь между ячейками индикации, из-за этого возможно выключение соседних ячеек индикации, что ухудшает качество отображаемой информации.

Наиболее близкой к предлагаемой конструкции цветной ПП является цветная ПП переменного тока с поверхностным разрядом, содержащая в ячейке индикации один электрод индикации и параллельный ему общий сканирующий электрод для смежной ячейки индикации, и перпендикулярно им управляющий электрод, управляющие электроды отделены друг от друга диэлектрическими барьерами, поверхность управляющих электродов и стенки диэлектрических барьеров покрыты люминофором (3).

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что в этом устройстве невысокая надежность управления ячейками индикации из-за повышенной электрической связи между смежными ячейками индикации при равномерном шаге электродов индикации и отсутствие условий повышения качества отображаемой информации из-за большого фона, создаваемого в режиме подготовки ячейки индикации перед адресацией.

Задача изобретения состоит в создании цветной ПП переменного тока с поверхностным разрядом.

При осуществлении изобретения может быть получен следующий технический результат: высокая надежность управления, за счет снижения электрической связи между смежными ячейками индикации, что уменьшает уровень фона; повышает качество отображаемой информации; выполнение электродов индикации из непрозрачных проводников упрощает технологический процесс изготовления ПП.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в цветной ПП переменного тока с поверхностным разрядом, содержащей в ячейках индикации два параллельных электрода индикации, каждый электрод индикации состоит из прозрачного проводника, в середине которого располагается непрозрачный проводник. Один из электродов индикации является общим сканирующим электродом для смежной ячейки индикации, и перпендикулярно электродам индикации управляющие электроды, разделенные между собой диэлектрическими барьерами. Поверхность управляющих электродов и стенки диэлектрических барьеров покрыты люминофором, общий сканирующий электрод смежных ячеек индикации выполнен из двух параллельных непрозрачных проводников с отдельными выводами. Расстояние a₁ между ближайшими кромками непрозрачных проводников установлено из соотношения a₁≤L_min, где L_min - минимальная длина разрядного промежутка, определенная из параметра РL_min кривой Пашена, в зависимости от минимального значения напряжения зажигания разряда и состава газовой смеси, где Р - давление газовой смеси, все электроды индикации выполнены из непрозрачных проводников, при этом ширина а₂ этих проводников и расстояние a₃ между ближайшими кромками электрода индикации и проводником общего сканирующего электрода устанавливают из следующих соотношений: a₂<(0,5÷3)L_min, a₃= (0,5÷5)L_min, где L_min - минимальная длина разрядного промежутка, промежуток между ближайшими кромками непрозрачных проводников общего сканирующего электрода закрыт светонепроницаемым материалом. Выполнение общего сканирующего электрода из двух непрозрачных проводников, расположенных между собой на расстоянии, соответствующем минимальной длине разрядного промежутка, выбранного из параметров PL (кривая Пашена), позволяет попеременно использовать каждый непрозрачный проводник общего сканирующего электрода в качестве разделительного электрода между смежными ячейками индикации, который уменьшает емкостную и соответственно электрическую связь между этими ячейками индикации, что повышает устойчивость процесса возникновения разряда в выбранных ячейках индикации. Использование разрядного промежутка между непрозрачными проводниками общего сканирующего электрода во время режима подготовки ПП к адресации уменьшает уровень фона, так как площадь свечения ячейки индикации намного меньше, чем в ячейке индикации прототипа, а закрытие этого промежутка светонепроницаемым материалом дает еще дополнительное снижение уровня фона, что создает условия повышения качества отображаемой информации. При выполнении электродов индикации только из непрозрачных проводников, для которых ширина a₂, расстояние a₃ между ними определены из размеров минимальной длины разрядного промежутка, позволяют иметь минимальную экранировку оптического окна ячеек индикации, при использовании всей поверхности экрана ПП, а применение непрозрачных проводников упрощает технологический процесс изготовления ПП, за счет возможности использования технологии трафаретной печати.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволяет установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными признакам заявленного изобретения, и определения из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения. Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию изобретательского уровня был проведен дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, так как не известны технические решения, в которых повышение надежности управления обеспечивалось за счет использования общего сканирующего электрода смежных ячеек индикации, выполненного их двух непрозрачных проводников с отдельными выводами и каждый проводник попеременно уменьшает электрическую взаимосвязь между смежными ячейками индикации, а промежуток между проводниками общего сканирующего электрода вместе со светонепроницаемым материалом уменьшает уровень фона, что повышает качество отображаемой информации. Кроме того, не выявлены технические решения, в которых оптимальные геометрические размеры разрядных промежутков, ширина электродов определялись из физических условий возникновения газового разряда, при этом есть возможность использования более простой технологии изготовления.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления заявленного изобретения с получением вышеуказанного технического результата заключаются в следующем.

Конструкция ПП поясняется чертежами.

На фиг.1 схематически изображен в поперечном сечении вариант конструкции предлагаемой ПП, в которой общий сканирующий электрод смежных ячеек индикации с двумя непрозрачными проводниками, где на фиг.1а показан разряд с ультрафиолетовым излучением в первой ячейке индикации первых и вторых смежных ячеек индикации для первого полукадра изображения, а на фиг.1б показан разряд во второй ячейке индикации первой смежной ячейки индикации для второго полукадра изображения.

На фиг.2 схематически изображен в поперечном сечении вариант конструкции ПП, в которой промежуток между непрозрачными проводниками общего сканирующего электрода закрыт светонепроницаемым материалом.

На фиг.3 схематически изображен в поперечном сечении вариант конструкции ПП, в которой все электроды выполнены только из непрозрачных проводников.

На фиг.4 схематически изображена часть ПП с лицевой стороны и с поперечным сечением.

Плазменная панель на фиг.1 содержит первую лицевую стеклянную пластину 1 с электродами индикации 2(s), 2(у), электрод 2(s) состоит из прозрачного проводника 2'(s) и непрозрачного проводника 2''(s), а электрод 2(у) состоит из двух непрозрачных проводников 2'(у) и 2''(у) и ближайшие кромки этих проводников находятся на расстоянии a₁, электроды индикации 2(s), 2(y) покрыты прозрачным слоем диэлектрика 3, на который нанесено стабилизирующее покрытие 4, вторую тыльную стеклянную пластинку 5 с управляющими электродами 6, покрытых люминофором 7, стеклянные пластины 1 и 4 образуют зазор 8, который заполняется газовой смесью. На первой стеклянной пластине 1 первая смежная ячейка индикации 9' состоит из электродов и проводников в следующем порядке: 2'(s) и 2''(s), 2'(у) и 2''(у), вторая смежная ячейка индикации 9''- в следующем порядке: 2'(у) и 2''(у), 2'''(s) и 2^IV(s), смежная ячейка индикации 10' состоит из следующего порядка 2'''(s) и 2^IV(s), 2'(у) и 2''(у). На фиг. 2 плазменная панель содержит смежные ячейки индикации 9' и 9'', у которых промежуток между проводниками 2'(у) и 2''(у) закрыт светонепроницаемым материалом 11. В конструкции плазменной панели на фиг.3 ячейки индикации содержат электроды 2(s) без прозрачных проводников, непрозрачные проводники имеют ширину a₂ и расстояние a₃ между ближайшими кромками проводников 2(s) и 2'(у). На фиг.4 часть плазменной панели содержит n ячеек индикации, в которых управляющие электроды 6 разделены между собой диэлектрическими барьерами 13, и на поверхности управляющих электродов 6 и на сетках диэлектрических барьеров 13 находится люминофор 5, с соответствующим цветом сведения красный R, зеленый G и синий В.

Работает ПП следующим образом при отображении видеоинформации.

Для правильной работы ПП кадр изображения делится на два полукадра. В первом полукадре информация вводится и отображается только, как показано на фиг. 1a, в смежных ячейках индикации 9' и 10', а на фиг.1б показана ячейка индикации 9'', которая работает только во втором полукадре. При таком процессе работы ячеек индикации используется вся площадь экрана панели. Перед окончанием действия каждого полукадра все светящиеся ячейки индикации выключаются, и во всех ячейках индикации в начале следующего кадра формируют подготовительный разряд в разрядном промежутке между проводниками 2'(у) и 2''(у) общего сканирующего электрода, как показано на фиг.1 и 2. Для этого на эти проводники подают общий импульс напряжения зажигания, от которого возникает разряд, и следующим импульсом стирания выключают. Это необходимо для устранения статистического запаздывания возникновения разряда в ячейках индикации при вводе информации. После подготовительного разряда для выборочного зажигания ячеек индикации часть напряжения записи подают на выбранные электроды управления 6, а другую часть напряжения на выбранные проводники ячеек индикации, например на фиг.1а, на проводник 2'(у) и управляющий электрод 6 ячейки индикации 9' в первом полукадре изображения, а во втором полукадре в ячейке 9''. Разряд, который возникает между 2'(у) и управляющим электродом 6, затем подхватывается в разрядном промежутке между электродом 2(s) и 2'(у) при подаче импульсов напряжения поддержания разряда. Во время записи и индикации ячеек индикации в каждом полукадре, как видно из фиг.1, проводники 2'(у) и 2''(у) попеременно становятся элементами, разделяющими смежные ячейки индикации. Эти проводники как бы изолируют ячейки индикации и тем самым исключают возникновение разряда в невыбранных ячейках индикации, что повышает надежность управления ПП. Как видно из фиг.1-3, разрядный промежуток из двух проводников 2'(у) и 2"(у) общего сканирующего электрода во время подготовительного разряда засвечивает небольшую площадь ячейки индикации по сравнению с ячейкой индикации в прототипе, а закрытие этого разрядного промежутка светонепроницаемым материалом 11 (фиг.2) еще дополнительно снижает уровень свечения фона, что повышает контраст и соответственно качество отображаемой информации. В прототипе генерация УФИ идет от участка катодного падения, что со временем приводит к потемнению прозрачных проводников и, следовательно, к снижению яркости свечения ячейки индикации. Поэтому наиболее оптимальна конструкция ПП (фиг.3), в которой электроды не содержат прозрачные проводники. В этой конструкции геометрические размеры разрядных промежутков и электродов определяются из условия минимальных значений напряжения зажигания в зависимости от параметра PL (кривая Пашена). Например, при использовании газа Ne минимальное значение напряжения зажигания будет соответствовать значению параметра равного 4 тор см. Если давление газа 500 тор, то длина разрядного промежутка L=4 тор см: 500 тор=0,009 см=90 мкм, в соответствии с этим a₁≤L_min=L=90 мкм, ширина проводников электродов a₂≤(0,5-3) Lmin= (0,5-3)L, т.е. от 45 мкм до 270 мкм. В реальности верхний предел 270 мкм берут для прозрачных проводников, а нижний предел для непрозрачных проводников. Для расстояния a₃=(0,5-5)Lmin=(0,5-5)L, верхний предел равен 450 мкм, а нижний предел - 45 мкм. Нижний предел берут для прозрачных проводников электродов, а верхний предел берут для непрозрачных проводников электродов. Конструкция ПП без прозрачных проводников электродов позволяет наиболее эффективно использовать генерацию УФИ от положительного столба для возбуждения люминофора. Данная конструкция ПП позволяет использовать технологию трафаретной печати, что упрощает процесс изготовления ПП. Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий: - средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, именно в разработке нового поколения телевизионных приемников; - для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в нижеизложенной формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеизложенных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов; - средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Патент US 5481232, кл. G 09 F 9/00, 24.11.98 г.

2. Патент US 5852347, кл. G 09 F 9/00, 22/12/98 г.

3. Kanazawa "High-Resolution Interlaced Addressing for Plasma Displays", SID, 1999.

Формула изобретения

1. Цветная панель переменного тока с поверхностным разрядом, содержащая первую стеклянную пластину с ячейками индикации, каждая из которых содержит два параллельных электрода индикации, один из которых является общим сканирующим электродом для смежных ячеек индикации, вторую стеклянную пластину с управляющими электродами, разделенными диэлектрическими барьерами и расположенными перпендикулярно электродам индикации, люминофор, нанесенный на поверхность управляющих электродов и стенки диэлектрических барьеров, при этом стеклянные пластины образуют зазор, заполненный газовой смесью, каждый общий сканирующий электрод индикации выполнен из двух параллельных непрозрачных проводников с отдельными выводами, а расстояние a₁ между их ближайшими кромками установлено из соотношения a₁<L, где L_min - минимальная длина разрядного промежутка, см, определенная из параметра PL_min кривой Пашена, в зависимости от минимального значения напряжения зажигания разряда и состава газовой смеси, где Р - давление газовой смеси, Тор.

2. Цветная плазменная панель переменного тока по п. 1, отличающаяся тем, что все проводники электродов индикации имеют ширину а₂, при этом ширина а₂ проводников электродов индикации и расстояние а₃ между ближайшими кромками проводника общего сканирующего электрода и проводника электрода индикации в каждой ячейке индикации установлены из соотношений а₂≤(0,5÷3)L_min, а₃≤(0,5÷5)L_min, где L_min - минимальная длина разрядного промежутка, см.

3. Цветная плазменная панель переменного тока по п. 1, отличающаяся тем, что промежуток между ближайшими кромками проводников каждого сканирующего электрода закрыт светонепроницаемым материалом.

4. Цветная плазменная панель переменного тока с поверхностным разрядом, содержащая первую стеклянную пластину с ячейками индикации, каждая из которых содержит два параллельных электрода индикации, один из которых является общим сканирующим электродом для смежных ячеек индикации, вторую стеклянную пластину с управляющими электродами, разделенными диэлектрическими барьерами и расположенными перпендикулярно электродам индикации, люминофор, нанесенный на поверхность управляющих электродов и стенки диэлектрических барьеров, при этом стеклянные пластины образуют зазор, заполненный газовой смесью, индикаторные электроды, не являющиеся общими для смежных ячеек индикации, выполнены из прозрачного проводника, в середине которого расположен непрозрачный проводник, а каждый общий сканирующий электрод индикации выполнен из двух непрозрачных параллельных проводников с отдельными выводами, расстояние a₁ между ближайшими кромками которых установлено из соотношения a₁≤L_min, где L_min - минимальная длина разрядного промежутка, см, определенная из параметра PL_min кривой Пашена, в зависимости от минимального значения напряжения зажигания разряда и состава газовой смеси, где Р - давление газовой смеси, Тор.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4