CN1554080A - 包括有多数无声气体放电灯的影像显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明是有关一种由多数单独的无声气体放电灯建造成的、优选为大格式的图像显示装置。

Description

包括有多数无声气体放电灯的图像显示装置

技术领域

本发明是有关一种由无声气体放电灯构成的图像显示装置。无声气体放电灯本身是已知的，且依定义具有落在至少是阳极与放电介电之间的介电层，但在双极性的例子里所有电极都具有介电阻挡层。

背景技术

无声放电灯本身是已知的。能够有利地将它们用在特别是具有扁平屏幕的显示器内的背部照明之类的各种应用。对这种应用领域而言，已知的是像所谓平面辐射器之类的结构，其中该灯基本上是由能够经由框架而连接的两个平面平行板以及包围在其间的放电介质构成的。此例中是使用两个平板之一当作该谓平面辐射器的光辐射面。

较佳的是这类无声气体放电灯是借助脉冲工作方法加以工作，藉此能够在光(紫外线，或者较佳的是使用荧光材料时的可见光)的产生工作中达成特别高的效率。这种工作方法的细节也是属于现有技术且是本领域技术人员所熟知的，因此这里不需要讲述其细节。

此外已知无声气体放电灯中使用了一种分割成许多组群的电极装置，其中能够以相互分开的方式运行各组群。例如能够以这种方式对某一仪器装置上的不同面积互为独立地进行照明，并打开及关闭不同面积上的照明，而总共只使用一个灯。此例中，仪器照明的各种面积可能具有不同的颜色，亦即可能使用具有不同颜色的荧光材料或荧光混合物。参见欧洲专利申请案第EP 97 122 799.6号文件。

发明内容

本发明的技术目的是提供一种用于无声气体放电灯的新颖应用可能性。

有关这一点，本发明是有关一种由多数气体放电灯构成的图像显示装置，其中各气体放电灯分别具有填充有气体填料的放电室、至少两个电极、落在至少一个电极与该气体填料之间的介电层、以及荧光层，其中各气体放电灯于一平面内被布置成互为紧邻以形成一个面，且该图像显示装置是彩色的而各气体放电灯则能够辐射出不同颜色。

各较佳实施例被标示于各从属权利要求之中。

本发明的基本想法在于，不是如现有技术中所施行的那样使用单个的无声气体放电灯当作用于显示器的背部照明照明灯，而代替的是由该放电灯本身制作出原本图像显示装置的元素。有关这一点，由某一平面内布置成互为紧邻的多数无声气体放电灯建造出一种图像显示装置亦即显示器，且借助各无声气体放电灯的彩色工作，不仅能够制造出单色图像信息，而且能够制造出一种由至少两种、较佳的是由三种原色形成的彩色图像。此例中，一方面可以想象的是各单独的放电灯会形成各个的单色像素，且整体而言能够借助一组呈互为紧邻布置而具有不同颜色的像素可制作出一种多色图像显示装置。

不过，较佳的是单个气体放电灯已经能够表示显示器的彩色光谱，且因此扮演着全色像素(具有两种或三种原色)的角色。于是该显示器具有的空间分辨率是相当于或好过该单个放电灯的尺度等级。事实上，若该单个放电灯本身已作空间分割且含有落在互为紧邻的不同子区域内的全色像素，则也能够使该单个放电灯形成不只一个而是数个的全色像素。这是一种能够分开操作该放电灯的子区域的问题，在以符合成本效益制造出大格式无声气体放电灯的情况下，这可能比相应更大数目而具有较小格式的灯更有利。

对于该单个放电灯，首先参照由相同申请人提出标题为“具有可控制颜色的无声气体放电灯”的平行申请，在此将其揭示的内容列为参考。简言之，该专利文件显示了如何能够借助再分割该放电灯内的电极组而产生可分开操作的、且分别设定到具有不同颜色的荧光材料子区上的电极群。因此，借助选择性或分级的方式同时操作各种电极群，能够由荧光材料子区产生具有荧光材料颜色的彩色光谱，且能够由此产生颜色混合物。此例中，各荧光材料子区应该是交错的，其方式是整体地以每一个荧光材料子区获得基本上呈均匀的光辐射，亦即基本上能够对各像素的整个光辐射面进行照明。不过，此像素可能会对应于该灯整个光辐射面的子区域上，其中相应的荧光材料子区与各电极群只需要被交错地置于此子区域之内。

此例中，落在相同灯内部的两个或更多个像素自然必需是可以相互独立的方式操作的，以便在整体上扮演着分开像素的角色，以致能够一方面通过该原色分配另一方面通过极大数目的像素来于该灯内部得到复杂的群结构。同时，如同已于平行申请中所详加解释的那样，归因于对各单独的群施行必要的调光工作以产生连续的彩色混合物，可以在每一个单独的群内提供具有不同放电间距的电极群，因此能够以特别小的功率加以操作。

因此整体而言，能够借助(某一灯或某组相邻灯上的)随时间而改变的多色工作建造一种彩色显示器。于本发明的另一变型中，根据已在现有技术中提出的原理也可能在单一像素内进行多色产生工作，如同有关LCD显示器的背部照明照明且其正式档案编号为第D 19927 791.5号文件(相应于PCT/DE 00/01823)的未发表专利申请案中的说明。据此，能够以顺序计时的方式操作该气体放电灯使之具有连续颜色，所产生颜色具有这么高的频率以致人眼实际上看到相应的彩色混合。有关这一点，如同参考文献中已详细解释的，可以再次在一气体放电灯内提供能够依序操作的数个电极群，或是设立许多配有单独颜色的、且在总体上能够依序工作的气体放电灯。

在具有许多这类放电灯的大图像显示装置的前述应用中，置于前方的LCD显示器(参见参考文献的说明)是多余的，因为基本上是只需要借助该依序工作产生图像像素的颜色。在不需要另外借助LCD显示器或是其他亮度滤光片的情况下，可以只借助控制各单独原色的功率完成这种工作。不过，自然也能够利用这种显示器工作而大幅提高其空间分辨率，虽然这会显著地增加其成本。此时，本发明的图像显示器是由参考文献D 199 27 791.5中呈并联连接的各单独LCD显示器构成的。

附图说明

以下将要在各附图中所表出的各解释用实施例的辅助下更详细地解释本发明。于前述说明及以下的说明中，应当理解可以同时在装置种类及方法种类的说明中采用本发明所揭示的特性。

图1是用以显示一种具有两个对应于各原色的荧光材料子区的无声气体放电灯上的光辐射面结构的示意图。

图2是用以显示一种适用于此的电极结构的示意图。

图3是用以显示一种图1变型结构的示意图，亦即一种具有三个对应于各原色的荧光材料子区的交错结构。

图4是用以显示一种根据本发明能够由如第1到图3所示的无声气体放电灯建造出的图像显示装置的示意图。

具体实施方式

图1是用以显示一种无声气体放电灯上光辐射面1的扁平结构的示意图。此例中，该光辐射面1基本上是对应于一种无声平面辐射器的透光外罩板，该平面辐射器另外还具有如下解释的细节。能够看出该光辐射面1是以棋盘图案的形式分割成两个荧光材料子区2和3。将此例中的荧光材料子区2和3理解成各个亮暗方块的总和，因此每一个荧光材料子区2和3都会形成光辐射面的一半，且即使只有其中一个受到激发时基本上也能够完全地照明该光辐射面1。归因于交错在各荧光材料子区2与3之间的相当微细的棋盘图案，这里人眼不再能够在某个观测距离上分辨出是哪一个荧光材料子区2和3受到激发而辐射出光。自然地，这无法应用在由荧光材料或是由用荧光材料子区2和3构成的荧光混合物所提供的不同颜色上。此实例中，是意图使该荧光材料子区2发射出蓝色的色调并使荧光材料子区3发射出黄色的色调。因此除了蓝色及黄色的色调之外，也能够以连续绿色光谱、亦即由混合两种原色得到的光谱来显示出各色调。

也能够借助在该放电灯前方另外设置本身属已知的扩散器元件来使诸如棱镜薄膜或无光泽薄片之类的显示器屏幕背部照明***中的光密度分布均匀化，而进一步强化其均匀度。

图2显示的是一种适用于图1的电极结构的实例。此例中两个中心水平线4是对应于两个阳极，在某种程度上围绕这类阳极4呈矩形弯曲的各电极带5和6是一些能够以互为分开的方式工作的阴极，其具有用来使各单独放电结构8区域化的突起7。阴极5是显示为虚线以便使之与阴极6区分开，不过事实上该阴极5自然是一种连续轨迹。

阴极5和6的可分开操作性会产生两个电极群4和5及4和6(具有共同阳极)，其上设有以简略方式标示为各个三角形的放电结构。因此该图中假定的是会同时操作两个电极群。

显而易见的是，必需在各电极带4、5和6的相互间非常靠近的区域内以及各交点上使它们互为绝缘。有关此一点，可以在各电极带5和6之间特别是于各邻近区域内提供对应的安全距离(未示于图2中)。

显而易见的是，被包围在各阴极5和6与各阳极4之间、且其中含有各单独放电结构8的方块被直接置于该灯内的各荧光材料子区2和3的单独方块底下。以这种方式，分别将各电极群4、5和6指派到两个荧光材料子区2和3之一上。取决于各单独方块的尺寸，并根据各放电结构8与各荧光材料子区之间的距离(垂直于如图所示的平面)，当两个电极群4和5及4和6之一处于工作中时，自然也会使实际上未指派其上的另一荧光材料子区发生某些程度的激发作用。这会在只操作两个电极群4和5及4和6之一时稍微阻碍各原色的纯度，但是基本上它不致于改变能够显示的各原色之间的所有混合颜色的显示基础原理。

图3显示的是为三原色建造出的图1中图案的变型。各荧光材料子区是表为9、10和11，且此变型中在荧光材料子区9上对应于蓝色的原色、在荧光材料子区10上对应于绿色的原色而在荧光材料子区11上对应于红色的原色。因此理论上，以对应方式建造成的气体放电灯能够显示出全色的光谱。另外，有关图1的评论也适用。自然地图3中变型所需要的电极结构多少会比图2中所示出的电极结构更复杂，且因为基本上其中并未产生任何新事物故不再作详细的解释。

图4是用以显示一种大格式图像显示装置12的示意图，其中具有用来支持大格式矩形扁平显示屏幕墙14使之向上升出地面的支架13。例如能够使用这种图像显示装置12当作大型运动场中的信息屏幕，例如能够装设这种图像显示装置12当作各房屋墙上的广告面板，此中自然在后者的例子里不具有这里所显示的支架13。

基本上该扁平显示屏幕墙14是由极大数目的在某一平面内装设成互为紧邻且是根据第1和2图或是根据图3建造成的单独气体放电灯15构成的。以这种方式，它们会形成一种用于分别具有两个或三个原色的颜色显示法的全像素。此例中的图形图像信息(亦即亮/暗信息)具有对应于已知单独气体放电极15的尺寸的空间分辨率。因此建造该扁平显示屏幕墙14的方式应该是，观测者能够在可接受的观测距离上整体地看到某一图像，且较佳的是不再看到各单独放电灯本身。

可替代地，如图4所示的图像显示装置12可能是由各个属单色而呈不同颜色的气体放电灯15制成的。于图4的棋盘图案中，这会对应于由图1中各原色构成的图案，但是现在各单独方块或矩形不再对应于非常小的荧光材料点而是对应于完整的气体放电灯。自然地，也能够使用一种采用三原色的装置，如同图3中的实例，其中各单独气体放电灯15也可能具有除了矩形之外的形状(明确地说，像图3中显示的是一种其角度为60°及120°的平行四边形)。此外，自然能够以顺序计时的方式操作图4中的各单独气体放电灯15，以便获致整体而言(且当作时间平均值)由每一个单独气体放电灯15表出的全色显示。此例中，可以借助控制各单独气体放电灯15的功率或是借助额外使用例如LCD滤光片得到该图形图像信息，虽然这会显著地增加其成本。

此外，也适用对引言的说明所作的评论，即：也能够借助对单独的灯进行再分割来在图形显示法及颜色显示法上比该单独灯尺寸者要相应地达到更高的空间分辨率。基本上这是一种经济问题，也就是说取决于：究竟是一组较小的灯，还是一个对应于整组格式的但经过再分割的较大的灯对制造商而言更符合成本效益。

如图4所示，使用无声气体放电灯作为图像显示装置12的基本优点是，能够利用具有可接受的电力消耗的无声气体放电灯达成非常高的光密度。此外，各无声气体放电灯特别耐切换，亦即很适合随时间改变的连续应用。实质上它们也不致呈现出任何变色特性或是对发光功率具有温度依赖性。这类优点特别适合诸如运动场的图像显示装置、音乐会转播、广告、交通控制***之类的应用及所有其他大格式图像显示法很重要的应用。

附图标记说明

1     光辐射面

2，3，9，10，11    荧光材料子区

4     中心水平线

5，6  电极带

7     突起

8     放电结构

12    大格式图像显示装置

13    支架

14    扁平显示屏幕墙

15    气体放电灯

Claims (9)

1.一种图像显示装置(12)，其包括许多气体放电灯(15)，其中各气体放电灯分别具有填充有气体填料的放电室、至少两个电极(4，5，6)、落在至少一个电极(4)与该气体填料之间的介电层、以及荧光层(2，3，9，10，11)，其中各气体放电灯(15)于一平面内被互为紧邻地布置以形成一个面(14)，且该图像显示装置(12)是彩色的而各气体放电灯(15)则能够辐射出不同颜色。

2.如权利要求第1项的图像显示装置(12)，其中各单独气体放电灯(15)能够分别辐射出不同颜色且分别形成一种全色像素。

3.如权利要求第1或第2项的图像显示装置(12)，其中是分别建造出各气体放电灯(15)以便施行具有连续颜色的顺序计时工作。

4.如权利要求第1或第2项的图像显示装置(12)，其中是分别建造出各气体放电灯(15)以便同时施行各单独颜色的工作。

5.如权利要求前述各项中任一项的图像显示装置(12)，其中每一个气体放电灯(15)都形成多个全色像素。

6.如权利要求前述各项中任一项的图像显示装置(12)，其中该图像显示器的亮/暗图像信息是借助各气体放电灯(15)本身彩色光辐射的各个功率形成的。

7.如权利要求第1到5项中任一项的图像显示装置(12)，其中是将一种亮度滤光片(15)放置在各气体放电灯前方。

8.如权利要求第7项的图像显示装置(12)，其中该亮度滤光片是具有一种LCD元件。

9.如权利要求前述各项中任一项，至少如权利要求第3项及第8项的图像显示装置(12)，该装置是由许多显示装置(15)的平面布置构成的，其中各显示装置(15)分别具有LCD显示器以及以时间顺序连续辐射出彩色光的气体放电灯(15)。

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