Газоразрядная индикаторная панель

(54 тносится к элжет быть исполо устройствах,отображения полсле, телевизи в ГИП,лектриче системейки июми нес цего и,знчной пллюминвс одержащей обкие пластин ект зо бр ет ени етехнике и минликаторчаченных дляй, в том чи н Для эа- кладоч ны ед- ортогонал ноиноназ ов,азде э ндиконнойлителькрасноя повьппе- свечев рядной ния, и енты ные онф т ног о, си я раэ ощадн.я влгазо ощадью ентных изобр етсти свеч элемен ыбраны ие по белому ния каторнои панел оше ний. е) е х" ф6(УФ Уч) ф п,(У У в) + ТВЕННЫЙ НОМИТ 5 ТЕТЕНИЯМ И ОТИРЫТИЯМСССф Патент США Р 3334269, 315-58, опублик. 1967.атент Великобритании к 1496392, Н 1 О, опублик, 1977.вт орс ко е с вид ет ел ьст во СССР 0753, кл, Н 01 Л 17/49, 1980 ублик.).оваковский С.В. Пветное телевие. - И.: Связь, 1975, с, 158. ГАЗОРАЗРЯЛНАЯ ИНЛИКАТОРНАЯ ПА 57 Изобретение относится к индика ор ой технике, в частности к прибо рам отображения полутоновой информации, Целью изобретения является повышение яркости свечения газораэрядной индикаторной панели (ГИП) по белому цвету. Для этого площади люми-"несцечтных элементов выбирают изусловий, учитывающих координаты цветности, яркость люминофоров и коэффициенты площадей ячеек основных цветов, Наибольний эффект получаетсяпри создании ГИП коллективного пользования, собранной из многих отдельных модулей, поскольку такой экранбудет состоять из большого количества панелей, имеющих технологическийразброс по средней яркости в беломцвете. 3 ил,1609357 стеклопластиной 7, в которой предввительно сформированы выступы.На Фиг. 2, а показан другой конструктивный вариант. ГИП, в котором ля возбуждения люминофора используется УФИ положительного столба тлеюего разряда. Она состоит из нижней теклопластины 1, на которой располо" ена катодная система 6. Последняя рижата к стеклопластине 1 диэлектической матрицей 8, отверстия,9 в оторой смещены относительно переестия катодных 6 и анодных 5 электодов. В матрице 8 имеются прямоугольные выемки 10, соединенные с отверстиями 9, в которых построчно асположены люминофоры соответственно красного 2, синего 3 и зеленого 4 цветов свечения. Сверху аноды 5 прижаты к матрице 8 стеклопластиной 7Панель работает следующим образом.Между анодом и катодом прикладыва- ется напряжение выше напряжения воэ" никновения равряда в ячейке. В результате происходит .пробой газового промежутка инапряжение на ячейке снижается до напряжения поддержания, газового разряда. УФИ разряда возбуждает люминофор, свечение которого мы наблюдаем.Распределение яркости по сечению ячейки неравномерно в силу специфики возбуждения люминофора УФИ газового разряда и имеет колоколообразный вид. Кроме того, при изменении ширины ячейки изменяется как характер распределения яркости по сечению, так и общий световой поток. Экспериментально полученная зависимость светового потока ячейки от ее ширины при фиксированных значениях высоты и одинаковьк условиях возбуждения приве" дена на фиг. 3. Связь светового пото ка Ф от ширины ячейки 6 при Фиксированном значении высоты разрядного канал Ь описывается выражением: 15 40 1 Ф" фа Ьгде Ф - световой поток при неогрвннченной ширине ячейки;К - коэффициент, определяемыйконструкцией и газовыч наполнением ГИП.Данная зависимость бра теоретически получена согласно физике происходящим в ячейке процессов. Для удобства работы вьражение (1) иа где ху, хв, уп,ху В хам уа - координаты рцветности соответственно красного, зеленого, д5синего и белогоцветов свечения, щпри одинаковых 1 сусловиях везбуж- жд ения, пЬе ЬВ, Ьб " яркость свечения рлюминофоров со- кответственно кркрасного, зеле- Рного и синегоцветов свеченияпри одинаковых русловиях возбуждения;ЗеУ, 8 ". коэффициенты отношения площадейячеек соответственно красного,зеленого и синего цветов.свечения,Положительныйэффект достигаетсяблагодаря тому, что при применении4люминофоров трех. основных цветов сзаданными координатами цветности ияркостью их свечения площади лкмино-.форных элементов выбраны таким обра-.зом, что для получения белого цветасвечения. используют режим максимального возбуждения люминофоров при 35условии поддержания постоянной плотности тока разряда.На Фиг. 1 показан первый конструктивный вариант Г 1 П, на фиг 2 а, бпоказан второй вариант конструкцииГИП с использованием положительногостолба разряда; на фиг. 3 - зависимость величины светового потока,ототношения д/Ь,1, . , 45На.фиг 1 показан вариант ГИЙ, вКоторой для возбуждения люминофораиспользуется ультрафиолетовое излучение (УФИ) отрицательного тлеющегосвечения разгляда,ГИП состоит иэ нижней стеклоплас"тины 1, в пазах которой построчно рвсрасположены люьвнофоры .соответствен-но красного 2, синего 3 и зеленого 4цветов свечения. Ввд люминофорами установлены проволочные аноды 5. Нвдстеклянной пластиной,1 расположенаперфорированная квтоднвя система 6,которая прижимается сверху лицевой609357функцией, в которой коэФФициент про.порциональности изменяется от 1,25до 0,9, т.е. (2) имеет виде5 ф(1,25 - 0,9)8 Ь, (3)Для получения белого цвета призаданных координатах цветности люминофоров красного, синего и зеленогоцветов необходимо получить определен 10 ное соотношение световых потоков.,гОтносительные величины световых потоков (ф) трех основных цветов дляполучения заданного белого цветаучитывается согласно (4) выражениями; Ф х - у) хо уо х),Иую1 ь(оуя(х - ха)+ х я у)ч - уа хю Ус,уе 3 хв(у у(8) + От ячей ляетс свечения люминофоров основных цветов результирующий цвет не будет соответствовать белому, что в конечном итоге так же приводит к уменьшению яркости по белому цвету.Для обеспечения равномерной за" светки всей площади ячейки для второго конструктивного варианта необходимьп( условием является откипение 1 /с ) 0,3 где Ь35 высота ячейки в области пол ожительного. столба(Ширина ячейки,рстивном случае, т,е., если0,3, столб разряда не заполняетрину ячейки, В результате ярсвечения падает. Поэтому приэовании соотношенияплощадейсогласно предлагаемым Формуя получения белого цвета тредополнительная регулировкаи основных цветов, т,е, этоит к уменьшению яркости свечепо белому цвету,и хотя бы у одной из ячеек ллобудет меньше 0,8 или больше 1,1имального ее значения, то эаоответствующего изменения свео потока этой ячейки.нарушится с белого цвета, которьп 1 можно. аноъить изменением токового а. Однако, это приведет к умень"яркости по белому цвету .и ухуддиапаэона регулировки яркостиому цвету.первом конструктивном варианте обеспечения равномерной засветки площади люминофора количество в в ячейке должно выбираться отношения приводния ГИПЗависимость светового потока ф д-го элемента отображения от разрядного тока 18 может быть, представ лена, как и-0,3,ю еи " количество анодов,8 - поперечное сечение ячейкив направлении, .перпендикулярном анодам,.мм,и и/80,3, то не обеспечиваравномерная засветка всей площаеЯки. В результате этого, приьэовании максимальноЯ яркости где ф;% етс 5 1 основе статистического метода обработки,экспериментальных данных апрокси ровано с высокой степенью точно ти и представлено более удобным м тематическим выражением: ф (1,33 - 1, 17 -) - 8 Ь (2)Ь Ь 1 где Б; - площадь ячейки,Ь - яркость .свечения ячейки.Пр изменении отношения Ь/д от 0 до ,5 (что имеет место в реаль" ных к нструкциях ГИП) выражение (2) может, быгь апроксимировано линейной носит ел ьная яр хост ь с в еч ения основного цвета - (Ь) олредеиз выражения: ьЬя+Ьб + Ьа. всю шикостьисп ольячееклам длбуется5. яркост Т )71, - значение светового потокаэлемента отображения при . токе, стремящемся к бескоиеч ности.116093571 - параметр, определяемый кон"астр укцией, наполнением идавлением газа.Для получения белого цвета световЫе потоки элементов триады должны но находиться в определенном соотношении г В 1 3 1 а сМ(16) 1М 1+1 Из (1) и (2) определяем токи элементов триады каждого цвета1ф ко15о,м1 оа1 В ф У20с мИз выражений следует, что при ре. гулировке яркости токи элементов триады будут меняться непропорционально, что сильно затрудняет регулирование яркости изображения,При ограничениях соотношений раз" меров элементов отображения, принятых в описанииизобретения, световой па.ток в первом приближении пропорционален площади, тогда30 где ЬЬ 1)- " 1, (13) Ь Ь Ь гп Тогда выражения преобразуются к виду о ЗЙЬ=(14) 1 г Ьк МПараметр .1 можно представить как о1, = И;Ь, тогда, разделив части выражений на дЬ, д 1 и д 1, соответственна получим(17) 40 45 50 где 3плотность разрядного тока,д; " ширина разрядного канала,Ь в высота разрядного канала,8; - площадь 1-го элемента.Но 8 д 11где 1 - длина. Эо.Как сказано, условием оптимизацииплощадей Эо в триаде является:8Фю Ьяк Ь + Ь + Ьвлг БЯ Ь + Ь 1 г6 бЬв=агЬсЬгг Ьб ВИэ (3), (4), (5), с учетом (6и 8) выразим токи Эа каждого цвета:озаь ш г - т -- (9)1 к1а Мо;д Ь - ", (0)Ь М отсюда следует, что в предлагаемойконструкции прибора яркость по белому цвету Ь определяется плотностьютокав элементах триады (фиг. 2 б).Изменяя и поддерживая равной плотность тока в элементах триады, можнорегулировать яркость иэображения, чтозначительно проще, .чем при управленииизвестных конструкций..П р и м е р, ПП постоянного тока по фиг, 2 содержит нижнюю стеклопластину размерам 256 "256 мм. На ней расположена ленточная катодная система нэ сплава 47 НД толщиной О, мм. Ширина катодов - 1,1 мм при шаге 1,33 мм. Катодная система прижата к стеклапластине матрицей раз" мерам 256.х 256" 0,8 мм, в которой расположены отверстия размером 1,О к 0,4 мм при шаге. вдоль катода 4 мм и в направлении, перпендикулярном160935710 кат емкширта вет ног эуе цве ден 0,6 из кот сте. При с и нал лен сле по дов кло выш зам цве мер сто нос про кат да ка емрав ных жен по яче нияшир три зад эле отн цветотнстрран дан дам - 1,3 мм, Прямоугольные выв матрице имеют длину 3 мм ину, определяемую, исходя иэицы.них расположены люминофоры соот"5твенно красного, синего и зелецветов свечения. Марки исполь"в люминофоров, их координатыности и исходные яркости приве в таблице. Глубина выемокмм. Над выемкой расположен анодроволоки 47 НД диаметром 0,1,рый прижат к матрице верхнейлопластиной размером 256 к 256 мм,ор эаг ер мети зир она н по периметр умощью стеклоцемента, откачен инен смесью Не + 0,3 Хе до давя 100 мм рт,ст. Результаты исований яркости свечения панелиелому цвету приведены в таблице,ак следует из результатов исслений, приведенных в таблице, отение площади одногоиз цветовуказанных пределов приводит ктному искажению воспроизводимогоа (примеры 5,6), а н отдельных.аях и к уменьшению яркости (при 6),ыбор коэфФициента (О, 8-1, 1),щий. перед выражением величины оттельной плошади Б, элементов,зводится следующим образом.я конкретной конструкции индира при выбранном наполнении иеции газа и типах люминофорового цвета первоначально почаганачецие этого коэфФициента,ое единице,ассчитынаем значения относитель 4 40площадей Б Б и Б элементового цвета. Длина элемента изобрая, определяемая шагом элементовдной координате задана, Высотаки Ь выбрана из условий получ.максимальной яркости. Суммарная45ца ячеек, определяемая шагомпо другой координате, такжена, Отсюда определяем ширину Й1ента каждого цвета. Определяем,с; 50шение -для элемента каждогоЬКак было ранее сказано, этошеки е находится в р еал ьных конциях в пределах 0-2,5. По эае снятому графику занисимости 55 к ( - ) (см.фиг.З), при зад;еой геометрии, наполнении, давлении и типах люминофоров уточняемдля каждого(Ж Жй) значение коэффициента при линейнойапроксимации зависимости Окончательное значение величиныотносительной площади Б; принимаетс учетом уточненного значения коэффициента. В этом случае получаем максимальную яркость по белому цвету инаименьшие цветовые искажения.Однако, н реальных конструкциях сучетом технологических возможностейточное зцаче це полученных площадейвоспроизвести бывает невозможно, поэтому прц округлении зцачеция площадей необходимо стремиться ныцолцитьс максимальцой то цостью наименьшуюиз площадей.Таким образом, конструкция ГИПпозволяет. повысить яркость сцечецняпанели по белому цнету. При этом одновременно упрощается регулировка яркости по белому цвету, т.к, необходимо вьдерживать только постоянноесоотношение токов, в то нрея, какн аналогичных индикаторах каждомузначению яркости белого цвета соответствует свое соотцошецие токов.Прц отклонении одного цз коэффициентов от значения пределов цаблкдается изменение цнетцостц,Следует заметить, что цаибольпяйэФфект будет получен лрц созданиииндикаторных панелей для экранов.коллективного пользования, посколькутакой экран будет состоять иэ большого количества панелей, имеющих техно"логический разброс по средней яркости.в белом цвете. В данном случае, каждая панель должна иметь отдельнуюрегулировку яркости по белому цвету,что затруднительно в панелях обычнойконструкции, т.к. схема управленияяркостью, обеспечинающая поддержаниесложного (как это было показано) соотношения токов, будет более громоздкой, чем схема, поддерживающаятолько пропорциональность токон. формула иэобр етения Гаэоразрядная индикаторная панель, содержащая обкладочные диэлектричес, 609357 . 12кие пластины, ортогональные системыщ а я с я тем, что, с целью увеличеэлектрацов образующие ячейки индМ- ния яркости свечения панели по бело" капищ разделительные и люминесцент" .му цвету, площади люминесцентнык ные элементы красного, синего и зе- элементов разных цветов свечения выленого цватов свечения различной. браны из соотношений:5площадью излучения,ь о т л и ч а в,:; вЬЬ+ Ьа)ЬЬ)Ы). 44) . ) . ЬЬ)вь)в).а)а)та)ть:.ыьь ) Р 3) + (х -.ха) + х + х,в,1 ф .УМ4 48 8 Люминофор Координаты цветност ю те т 44 юю е 44)4 еев ююююееююьтюеютю тююаююе ю ю е ттева 4 юею Яркость побелому цвету при рав. ньв площадях, кд/мф Воспри нима емый цвет Заначеьние ко"эффиц.-. езультирующаяяркость, кд/мф. х.у ююю В а ю ю4 ье Заметный эеленоватоолубой оттенок Заметный еююывеюььтюее О 536. О 193 О, И 5 0,536 0,536 ,О, 1.93) . 0,155 ЕЮ 77ФГИ-,515-ФГИ.55 Ю 1КЮ 77ФГЙ.-1.ФГЯ55-1и. где ЕВ УВЬВх 4 УбЬа хв, Уе 1 вхе Эу- координаты цветностии яркостилюминофоровкрасного,зеленогосинего ибелого цве- О . тов свечения при одинаковых условиях возбуадения - коэффициенты площадей ячеек, со ответственно красно-, го, зеленого и синего цветов сэеь ч ения. 860г870.аелтоватыйоттенокО ЗаметныйпурпурныйоттенокЗаметныйаелтый оттенок760 Заметныйпурпурныйоттенок0 Заметнаязеленоватаяоттенок1609357 7 Составите Лакомки Редактор М,Куэнецова Техред М,ДидикКорректор С.Черни Подписно СССР роиэводственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Уагород агарина, 101 Заказ 2378ВНИИПИ Госуд енного ко13035, Ио 3Рог тета по изобретениям и открытиям прияа, Ж, Раувская наб., д. 4/5