НАПОЛНИТЕЛЬ ДЛЯ ЦВЕТНОГО ГАЗОРАЗРЯДНОГО ИНДИКАТОРА Российский патент 1996 года по МПК H01J17/49 

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в цветных газоразрядных индикаторах, например, в газоразрядных индикаторных панелях (ГИП) постоянного тока.

Известен наполнитель, используемый в ГИП постоянного тока, содержащий смесь газов Ne+10% Xe с парами ртути (пат.Великобритании N 1.413.663, НIД, 1975).

Недостатком данного наполнителя является то, что в ГИП он не обеспечивает высокую яркость свечения и приводит к искажению цвета свечения люминофоров.

Известен также наполнитель, содержащий 90 99,99% Ne, 10 0,01% Xe, 5-70% He с парами ртути (пат.США N 3916245, 313 436, 1975).

Недостатком этого наполнителя является также жидкая яркость свечения разряда в ГИП и искажение свечения люминофора за счет наложения собственного видимого излучения газового разряда.

Наиболее близким к предлагаемому является наполнитель, содержащий 20 - 33% Хе, 5 40% Ne и 27 70% Не (авт.свид.СССР N 1.668.301 H 01 J 17/49, 1991).

Однако в индикаторах с проволочными катодами при использовании данного наполнителя не обеспечивается предельно допустимое значение напряжения прекращения разряда (220 В для ГИП постоянного тока), при котором гарантировано надежное погасание элементов при снятии полувыборки напряжения управления и исключено появление паразитных подсветок из-за низкого напряжения поддержания разряда.

При снижении напряжения поддержания разряда происходит также повышение тока индикации и распространение разряда при наличии технологических зазоров в соседние невключенные элементы отображения, вызывая их нежелательное свечение.

Основной задачей изобретения является получение наполнителя, обеспечивающего улучшение качества индикации и долговечность ГИП с проволочным катодом, за счет повышения уровня напряжения поддержания разряда.

Указанный технический результат достигается тем, что в наполнителе для цветного газоразрядного индикатора, содержащем смесь газов гелия, неона, ксенона, ингредиенты выбраны в следующем соотношении, об.

ксенон 34 45
неон 5 40
гелий 27 70.

Содержание ксенона в количестве 34 45 об. в смеси неона (5 40%) и гелия (27 40% ) обеспечивает повышение уровня напряжения поддержания разряда и снижение тока при сохранении высокого уровня яркости ГИП с проволочным катодом.

Проведенный анализ уровня техники показал, что заявителем не выявлены наполнители для цветных газоразрядных индикаторов, которые включали бы Ne, He, Xe в предложенном количественном соотношении.

Кроме того, заявляемое изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, т.к. не выявлены технические решения, в которых качество индикации и долговечность ГИП с проволочными катодами была повышена за счет предлагаемого соотношения компонентов наполнителя Xe, He, Ne, равного
Xe 34 45
Ne 5 40
He 27 70.

Таким образом, заявляемый наполнитель отвечает требованиям "новизны" и "изобретательского уровня".

При использовании предлагаемого наполнителя происходит повышение уровней возникновения, прекращения и, соответственно, поддержания разряда. При этом напряжение возникновения не превышает допустимой нормы для ГИП постоянного тока (350 В напряжения, приемлемого для управления транзисторными схемами) за счет большой напряженности электрического поля у катода с круглым профилем.

Повышение же напряжения прекращения обеспечивает надежное погасание элементов отображения при снятии полувыборки напряжения питания и устраняет тем самым паразитные подсветки.

Предлагаемый наполнитель увеличивает напряжение поддержания разряда до такого предела, при котором исключается спад яркости, обусловленный соответствующим снижением тока элемента отображения.

Сохранение высокого уровня яркости при снижении тока в данной смеси обусловлено повышенным содержанием Хе до 34 45 об. Снижение тока при сохранении высокого уровня яркости устраняет распространение разряда в соседние невключенные элементы отображения, предотвращая тем самым их взаимную подсветку, и повышает долговечность прибора.

Предлагаемое сочетание ингредиентов наполнителя обеспечивает значение координат цветности в белой области, что исключает искажение цвета свечения люминофора.

При содержании Хе в приборах с проволочным катодом менее 34% происходит снижение напряжения прекращения разряда ниже допустимой нормы (220 В для ГИП постоянного тока).

При содержании Хе в таких приборах выше 45% происходит повышение напряжения возникновения разряда выше допустимой нормы (350 В для ГИП постоянного тока) и снижение тока и яркости за счет резкого увеличения напряжения поддержания разряда.

Добавка в смеси Ne менее 5% не оказывает существенного влияния на напряжение возникновения разряда, которое остается выше 350 В. При содержании Ne в смеси более 40% происходит появление значительного свечения разряда в оранжево-красной области спектра, которое искажает цвет свечения люминофоров.

Наличие в смеси Не в пределах 27 70% снижает плотность тока на катоде, что способствует повышению яркости и стабилизации параметров за счет полного покрытия поверхности катода разрядом.

При уменьшении содержания Не менее 27% происходит нежелательная локализация разряда на катоде и усиление распыления материала катода.

Увеличение содержания гелия более 70% сопровождается ростом напряжения возникновения разряда более 350 В.

Для экспериментальной проверки предлагаемого состава были изготовлены 6 приборов одинаковой конструкции типа ИГГ1 с проволочными катодами из проволоки 47НД диаметром 0,12 мм, сгруппированными по 3 витка в ячейке. Четыре прибора из этой партии показали оптимальные результаты (см.протокол).

В протоколе представлены экспериментальные результаты измерения напряжения возникновения разряда U_в.р., напряжения прекращения разряда U_пр.р., тока прибора I_пр, яркости элементов отображения L_ср..

Экспериментальные результаты показывают, что предлагаемый наполнитель позволяет повысить напряжение прекращения разряда до 20% и снизить ток прибора до 10% при сохранении высокого уровня яркости (100 120 кд/м² по красному цвету, 60 65 кд/м² по синему цвету, 200 220 кд/м² по зеленому цвету).

Повышение напряжения прекращения разряда позволяет исключить появление паразитных подсветок элементов отображения, а снижение тока при сохранении высокого уровня яркости увеличивает долговечность прибора.

Таким образом, применение в составе газового наполнителя Хе в количестве 34 45% Ne 5 40% Не 27 70% для ГИП постоянного тока с проволочным катодом, повышает качество воспроизводимой информации и долговечность прибора.

Использование: электронная техника, в частности, в цветных газоразрядных индикаторах, например, в газоразрядных индикаторных панелях (ГИП) постоянного тока. Сущность изобретения: повышение качества индикации и долговечности ГИП достигается за счет того, что в наполнителе, содержащем ксенон, гелий, неон, ингредиенты выбраны в следующем соотношении, об.%: ксенон 34 - 45, неон 34 - 45, гелий 27 - 70.

Наполнитель для цветного газоразрядного индикатора с проволочным катодом, содержащий смесь 27 70 об. He, 5 40 об. Ne и Xe, отличающийся тем, что количество Xe соответствует 34 35 об.