(57)【要約】本発明は多数の個々の無声ガス放電ランプから構成されているとりわけ大型の画像表示装置に関する。
2004515901.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
封入ガスを封入された放電容器と、少なくとも２つの電極（４，５，６）と、電極の少なくとも１つ（４）と封入ガスとの間に設けられた誘電体層と、発光体膜（２，３，９，１０，１１）とをそれぞれ備えた複数のガス放電ランプ（１５）からなる画像表示装置（１２）において、
ガス放電ランプ（１５）は平らに互いに隣接して１つの平面（１４）に配置され、
画像表示（１２）は色付きであり、ガス放電ランプ（１５）は異なる色を放射可能である
ことを特徴とする画像表示装置（１２）。
【請求項２】
個々のガス放電ランプ（１５）は、それぞれ異なる色を放射可能であり、それぞれフルカラーピクセルを形成していることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置（１２）。
【請求項３】
ガス放電ランプ（１５）はそれぞれ、連続する色で時間的に順番に点灯するように設計されていることを特徴とする請求項１又は２記載の画像表示装置（１２）。
【請求項４】
ガス放電ランプ（１５）はそれぞれ、個々の色で同時点灯するように設計されていることを特徴とする請求項１又は２記載の画像表示装置（１２）。
【請求項５】
各ガス放電ランプ（１５）は複数のフルカラーピクセルを形成していることを特徴とする請求項１乃至４の１つに記載の画像表示装置（１２）。
【請求項６】
画像表示の明暗画像情報がガス放電ランプ（１５）自体の色放射のその都度の出力によって形成されることを特徴とする請求項１乃至５の１つに記載の画像表示装置（１２）。
【請求項７】
ガス放電ランプに輝度フィルタ（１５）が前置されていることを特徴とする請求項１乃至５の１つに記載の画像表示装置（１２）。
【請求項８】
輝度フィルタはＬＣＤ素子を有することを特徴とする請求項７に記載の画像表示装置（１２）。
【請求項９】
ＬＣＤディスプレイと時間的に順番に連続して色放射するガス放電ランプ（１５）とをそれぞれ有する複数の表示装置（１５）が平面に配置されていることを特徴とする請求項１乃至８の１つに記載の画像表示装置（１２）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は無声ガス放電ランプからなる画像表示装置に関する。無声ガス放電ランプは公知であり、定義によれば、少なくとも１つの陽極と放電媒体との間に誘電体バリア層を有するが、双極性の場合にはすべての電極が誘電体バリヤ層を施されている。
【０００２】
このような無声ガス放電ランプ自体は従来から知られている。このガス放電ランプは種々の用途に関心を寄せられており、とりわけ平面形の画像スクリーン等におけるディスプレイのバックライトにも関心を寄せられている。この用途については、かかる平面形放射器として次のような構造形式が知られている。すなわち、この構造形式では、ランプが主として平面平行な２つの板からなり、これらの２つの板は枠体を介して結合することができ、２つの板の間には放電媒体が封入されている。その場合に、両板の一方は平面形放射器の光放射面として使われる。
【０００３】
特に、この無声ガス放電ランプはパルス点灯法にて点灯されるが、このパルス点灯法によれば光（ＵＶ光または好ましくは発光体を用いる場合には可視光）の特別に高い発生効率が得られる。このパルス点灯法の詳細も従来技術であり、専門家に信頼を得ているので、ここでは詳細については割愛する。
【０００４】
さらに、無声ガス放電ランプにおいて、多数のグループに分配された電極装置を使用し、グループを互いに独立して作動させることは公知である。これによって、例えば、器具の異なる範囲を互いに独立に照明することができ、この異なる範囲に対する照明は投入および遮断することができ、ここでは全部で１つのランプしか使用していない。この場合に、器具照明の異なる範囲に異なる着色を付けることもでき、従って異なる色の発光体または発光体混合物が使用される。これは欧州特許出願第９７１２２７９９．６号明細書に開示されている。
【０００５】
本発明の課題は、無声ガス放電ランプのための新たな適用可能性を提供することにある。
【０００６】
この課題は、本発明によれば、封入ガスを封入された放電容器と、少なくとも２つの電極と、電極の少なくとも１つと封入ガスとの間に設けられた誘電体層と、発光体膜とをそれぞれ備えた複数のガス放電ランプからなる画像表示装置において、ガス放電ランプは平らに互いに隣接して１つの平面に配置され、画像表示は色付きであり、ガス放電ランプは異なる色を放射可能であることによって解決される。
【０００７】
優れた実施態様は従属請求項に記載されている。
【０００８】
本発明の基本思想は、慣習的に行なわれていたように個々の無声ガス放電ランプをディスプレイのバックライト用ランプとして使用するのではなく、ガス放電ランプ自体から本来の画像表示の一ピクセルを作ることにある。このために、画像表示装置つまりディスプレイは、平らに隣り合わせに配置された多数の無声ガス放電ランプから構成され、無声ガス放電ランプの色付き点灯によって単色の画像情報のみならず、少なくとも２つの、好ましくは３つの原色からなるカラー画像を表示可能にしようとするものである。その場合に、一方では、個々のガス放電ランプによってそれぞれ単色のピクセルを形成し、異なる色の隣り合ったピクセルのセットによって全体で多色の画像表示を可能にすることが考え得る。
【０００９】
しかしながら、好ましいのは次の場合である。すなわち、個々のガス放電ランプが既にディスプレイの色スペクトルを形成することができ、それにより（２つまたは３つの原色を持った）フルカラーピクセルとして機能する場合である。この場合、表示の位置分解能は個々のガス放電ランプの寸法範囲にあるか、またはそれより高いところにある。なぜならば、個々のガス放電ランプが、空間的に分割されて隣接の異なる部分面にそれぞれフルカラーピクセルを有することによって、１つのフルカラーピクセルのみならず、多数のフルカラーピクセルを形成することができるからである。これはガス放電ランプの部分範囲の個別点灯の問題であるが、大型の無声ガス放電ランプが低コストで製造されるならば多数の小型ランプよりも好ましい。
【００１０】
個々のガス放電ランプに関しては、同一出願人による同時並行出願に係る発明の名称「制御可能な色を有する無声放電ランプ」が参考にされ、これの開示内容はここにおいて参照される。要約すると、ガス放電ランプにおいて電極セットを分割することによって別々に独立して作動可能な電極グループを構成し、各電極グループをそれぞれ異なる色の発光体部分面に所属させることが開示されている。従って、異なる電極グループの選択作動または段階式の同時作動によって、発光体部分面の発光体色の色スペクトルと、それらから発生可能な混色とを放射させることができる。この場合に発光体部分面は、各発光体部分面にて全体として充分に均一な光放射が生じるように、従ってそれぞれのピクセルのほぼ全光放射面の照明が生じるように入り組ませられるべきである。しかしながら、これらのピクセルはランプの全光放射面の部分範囲に相当し、しかも対応する発光体部分面および電極グループはこれらの部分範囲内において入り組んでいなければならない。
【００１１】
同じランプ内におけるこの場合には２つ以上のピクセルは、分離されたピクセルとして全体的に働くように互いに独立に作動可能でなければならないので、一方では原色への所属関係によって他方ではピクセル数によってランプ内部の複雑な構造が生じる。その上、引用した上記並行出願に詳述されているように、連続した混色を発生させるために必要な個々のグループの調光作動によって、特に小さな出力で動作できるようにするために、個々の各グループ内部に異なる放電距離を持った電極サブグループを設けると有意義である。
【００１２】
全体的にみて、個々のガス放電ランプにて（一つのランプまたは隣接ランプの一セット）時間的に変化する多色点灯によってカラー表示を形成することもできる。本発明の他の変形では、個々のピクセルの内部における多色発生は、まだ出願公開されていない独国特許出願第１９９２７７９１．５号（関連出願：ＰＣＴ／ＤＥ  ００／０１８２３）の明細書に記載されているＬＣＤディスプレイのバックライトに関する原理に従っても行なうことができる。従って、ガス放電ランプは連続する色で時間的に順番に点灯することができ、色発生の周波数が非常に高いので、人の目は実際上相応の混色を認識する。さらに、このためには、先に引用した出願において詳しく説明されているように、一つのガス放電ランプの内部に、順番に作動される多数の電極グループを設けてもよいし、あるいはそれぞれ個々の色に所属し全体として順番に点灯される多数のガス放電ランプを設けてもよい。
【００１３】
複数のこのようなガス放電ランプを備えた大型の画像表示装置の枠内での前述の用途においては、引用出願に記載されたＬＣＤディスプレイを省略することができる。なぜならば、順番の点灯によって一つのピクセルの色相のみを発生させようとするからである。これは、ＬＣＤディスプレイまたは他の輝度フィルタを付加的に関与させる必要性なしに、個々の原色の出力制御だけによって行なうことができる。しかしながら、勿論そのようなＬＣＤディスプレイを動作させてもよく、それによって位置分解能を著しく高めることができるが、好ましくないコスト増大につながる。この場合に、本発明によれば、画像表示装置は、引用された独国特許出願第１９９２７７９１．５号による個別のＬＣＤディスプレイの並列接続からなる。
【００１４】
以下において本発明を図面に示されている実施例に基づいて更に詳細に説明する。先の説明において、以下の説明においても同様に、開示されている特徴は、装置カテゴリーの関係においても方法カテゴリーの関係においても理解されるべきである。
【００１５】
図１は、それぞれ原色に相当する２つの発光体部分面を備えた無声ガス放電ランプの光放射面の概略構成を示す。
図２は、図１に対して好適な電極構造の概略構成を示す。
図３は、それぞれ原色に相当する３つの発光体部分面を備えた図１に対する変形例の概略構成を示す。
図４は、図１乃至図３による無声ガス放電ランプから構成された本発明による画像表示装置の概略構成を示す。
【００１６】
図１は無声ガス放電ランプの光放射面１の平面構成を概略的に示す。この場合に、光放射面１は、次に説明する詳細を除けば在来の無声平面形放射器における光透過性の前面板にほぼ相当する。光放射面１はチェス盤状に２つの発光体部分面２，３に分割されていることが分かる。発光体部分面２とは暗い正方形の全体を指し、また発光体部分面３とは明るい正方形の全体を指すものとする。従って、各発光体部分面２，３は光放射面１の半分ずつを形成しており、一方のみの励起時に既に光放射面１をほぼ完全に照明状態にすることができる。発光体部分面２，３間の比較的細かいチェス盤状の入り組みによって、光放射のために発光体部分面２または３のどちらが励起させられたかは所定の観察距離ではもはや目で区別することができない。このことは発光体部分面２，３の発光体もしくは発光体混合物によって与えられている種々の異なった色についても当然に当てはまるというわけではない。この例では発光体部分面２は青色の色相を放射し、発光体部分面３は黄色の色相を放射する。従って、黄色および青色の色相のほかに、２つの原色の混合によって生じる連続的な緑色スペクトルにおける色相も表示することができる。
【００１７】
均一性は、画像スクリーンのバックライトにおける輝度分布の均一化のために知られている拡散要素、例えばプリズムフィルムまたはつや消し板をガス放電ランプの前に置くことによって更に強めることができる。
【００１８】
図２は図１に適した電極構造の一例を示す。中央の水平な２つの線４は２つの陽極に相当し、いわばこの陽極のまわりに矩形に曲がりくねった条帯状電極５，６は、互いに分離されて作動される陰極である。両陰極５，６はそれぞれ個々の放電構造８の場所を定めるための突起７を備えている。陰極５は、陰極６から区別可能にするために破線で示されているが、実際には当然連続した軌道である。
【００１９】
陰極５，６を別々に独立して作動させることによって、２つの電極グループ４，５および４，６（陽極は共通）が生じる。これらの電極グループにはそれぞれ三角形として概略的に示された放電構造が割り当てられている。従って、図においては両電極グループの同時作動が前提とされている。
【００２０】
条帯状電極４，５，６は、交差点および比較的狭く隣接して延びる範囲では互いに絶縁されなければならない。このために、隣接範囲では条帯状電極５，６間に相応の安全距離を設けるとよい。この安全距離は図２には製図上示されていない。
【００２１】
陰極５，６と陽極４との間にそれぞれ接続され個々の放電構造８が存在する正方形が、ランプにおいて発光体部分面２，３の個別正方形の直下に配置されていることは明らかである。それによって電極グループ４，５および４，６はそれぞれ両発光体部分面２，３のうちの１つに所属させられている。個々の正方形の面積に応じて且つ放電構造８と発光体部分面との間の距離（図においては紙面に垂直方向の距離）に依存して、２つの電極グループ４，５および４，６の一方の作動時に、おのずと、それには本来所属していない他方側の発光体部分面の或る程度の励起ももたらされる。これは両電極グループ４，５および４，６の一方のみの作動時における原色の純度を僅かに害すが、しかしながら表示可能な原色間のすべての混色が表示可能であるという基本原理は原則的に変わっていない。
【００２２】
図３は図１のパターンに対する変形例を示し、この変形例は３つの原色用として設計されている。発光体部分面は９，１０，１１で示され、この変形例では９が青色、１０が緑色、１１が赤色の原色に対応する。それにより、相応に構成されたガス放電ランプは原理的に全部の色スペクトルを表示できる状態にある。その他においては図１の説明が当てはまる。図３における変形例に必要な電極構成は当然図２に示された電極構成よりも若干複雑ではあるが、基本的に新しいこと何も生じないのでここでは詳細には説明しない。
【００２３】
図４は、大型の矩形の平面画像スクリーンパネル１４を直立させて地面上に持ち上げて支持する架台１３を備えた大型の画像表示装置１２を概略的に示す。このような画像表示装置１２は例えば大きなスポーツスタジアムにおいて情報スクリーンとして使用するか、または広告板として建物壁に据えつけることもでき、勿論この場合には図示の架台１３はなくてもよい。
【００２４】
平面画像スクリーンパネル１４は、主として、平らに並べて組み込まれた多数の個々のガス放電ランプ１５からなり、これらのガス放電ランプは図１および図２に対応して、または図３に対応して構成されている。図形画像情報（つまり、明暗情報）は個々のガス放電ランプ１５の大きさに相当する位置分解能を有する。従って、平面画像スクリーンパネル１４は、見物人が受け入れるべき観察距離において全体として一つの画像を認識することができ、とくに個々のランプにはもはや気づかないように設計されるべきである。
【００２５】
代替として、図４の画像表示装置１２は、それぞれ単色であるが異なる色のガス放電ランプ１５から構成することもできる。図４に示されたチェス盤状の配置は図１におけると同様の原色のパターンに相当するが、しかし個々の正方形または矩形は１つの非常に小さな発光個所ではなく、１つのガス放電ランプ全体に相当する。勿論、図３における如き３つの原色に合せた配置を使用することもでき、しかも個々のガス放電ランプ１５は矩形以外の形を有していてもよい（つまり、図３では６０°および１２０°の角度を持った平行四辺形）。さらに、図４における個々のガス放電ランプ１５は、個々のガス放電ランプ１５のそれぞれにて全体として（および時間的平均値として）フルカラー表示を得るように、時間的に順番に点灯することも勿論可能である。この場合に図形画像情報は個々のガス放電ランプ１５の出力制御によって、またはＬＣＤフィルタなどの付加的な使用によって得られるが、これはコストを著しく高める。
【００２６】
さらに、冒頭での説明において既に述べた次の事項が当てはまる。すなわち、個々のランプの分割によって、図形表示および色表示の位置分解能に関して、個々のランプの大きさに対応したよりも高い分解能が得られる。これはほとんど経済性の問題である。なぜならば、小型ランプのセットを製作するのと、全セット形式に相当するが分割されている大型ランプを製作するのとではどちらがコスト上効果的かによるからである。
【００２７】
図４におけるように画像表示装置１２のために無声ガス放電ランプを使用することの主な利点は、無声ガス放電ランプにより代表的な電流消費において非常に高い輝度が得られることにある。さらに、無声ガス放電ランプは非常に開閉耐力があり、従って時間的に変化する連続使用に好適である。その上、無声ガス放電ランプは実用上、始動停滞がなく、また発光出力の温度依存性もない。これらの利点は、スポーツスタジアム、コンサート放送、広告、交通整理システムなどの用途や、その他の大形の画像表示であることが重要な他のすべての用途に特に適している。
【図面の簡単な説明】
【図１】
それぞれ原色に相当する２つの発光体部分面を備えた無声ガス放電ランプの光放射面の概略構成図
【図２】
図１に対して好適な電極構造の概略構成図
【図３】
それぞれ原色に相当する３つの発光体部分面を備えた図１に対する変形例の概略構成図
【図４】
図１乃至図３による無声ガス放電ランプから構成された本発明による画像表示装置の概略構成図
【符号の説明】
１        光放射面
２        発光体部分面
３        発光体部分面
４        陽極
５        陰極
６        陰極
７        突起
８        個々の放電構造
９        発光体部分面
１０        発光体部分面
１１        発光体部分面
１２        画像表示装置
１３        架台
１４        平面画像スクリーンパネル
１５        ガス放電ランプ
【国際公開パンフレット】
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2004515901.tif 000004
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004515901.tif 000019
2004515901.tif 000020
【国際調査報告】
2004515901.tif 000021
2004515901.tif 000022
2004515901.tif 000023
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