ГАЗОРАЗРЯДНАЯ ИНДИКАТОРНАЯ ПАНЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА Российский патент 1997 года по МПК H01J17/49 

Изобретение относится к области электронной техники, а именно к газоразрядным индикаторным панелям (ГИП).

Известна газоразрядная индикаторная панель, содержащая две диэлектрические обкладочные пластины, с внутренних сторон которых расположены анодные и катодные электроды, между сторонами имеется газовый промежуток, образованный диэлектрической пластиной с матрицей отверстий (авт.св. СССР N 43425, кл. Н 01 J 17/48, 17.09.74).

К недостаткам данного технического решения следует отнести:
наличие матрицы и необходимость точного совмещения отверстий с электродами системы;
осевая линия разряда перпендикулярна лицевой поверхности стекла;
уменьшение поверхности излучения за счет экранирования электродами;
неравномерность распределения тока по электродам.

Наиболее близкой к заявляемому техническому решению является газоразрядная индикаторная панель, содержащая верхнюю и нижнюю диэлектрические пластины, системы анодов и катодов, образующих в перекрестках индикаторные ячейки, разделенные диэлектрическими барьерами (авт. св. СССР N 965214, кл. Н 01 J 17/49, 23.12.87).

В данном техническом решении напряженность электрическогополя на различных участках катода неодинакова и зависит от расстояния данного участка катода до анода. Вследствие этого невозможно эффективно пользоваться всю поверхностью анода.

Кроме этого, в данном техническом решении осевая линия разряда в ячейке индикации расположена под углом относительно поверхности люминофорного покрытия, что приводит к увеличению потерь в ультрафиолетовой (УФИ) области при распространении его в газовой среде и снижению яркости свечения люминофорного покрытия.

Цель изобретения повышение яркости и равномерности свечения ячеек, снижение трудоемкости изготовления ГИП и упрощение конструкции ГИП.

Это достигается тем, что в известной конструкции ГИП, содержащей две обкладочные пластины, разделенные газонаполненным промежутком, две системы электродов с ортогональными выводами и диэлектрическими барьерами, одна из систем электродов сформирована в виде гребенок или меандр, одни части которых расположены полностью под соответствующими диэлектрическими барьерами вдоль оси "х", а другие части, расположенные вдоль оси "y" в зоне индикаторных ячеек с их двух противоположных сторон, полностью открыты или частично находятся под соответствующими диэлектрическими барьерами, при этом вторая система электродов, в пределах каждой индикаторной ячейки, компланарна участкам электродов первой системы, расположенным в зоне индикаторной ячейки, при этом расстояние между электродами первой и второй систем в каждой индикаторной ячейке выбирается из формулы:
133 <pd <1333
где: p давление рабочей газовой смеси в газоразрядной панели, Па;
d междуэлектродное расстояние, см.

Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого изобретения, позволяет установить, что заявителем не обнаружены технические решения, характеризующиеся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, позволил выявить совокупность существенных (по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату) отличительных признаков в заявляемом объекте, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству.

Сведений об известности отличительных признаков в совокупностях признаков известных технических решений с достижением такого же, как у заявляемого устройства, положительного эффекта не имеется. На основании этого сделан вывод, что предлагаемое техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1,2,3,4 приведены схемы конструктивных вариантов и конструкций индикаторной ячейки по предлагаемому техническому решению.

Газоразрядная индикаторная панель постоянного тока содержит (фиг.3) две обкладочные пластины 1, 2, разделенные газовым промежутком, две системы электродов 4,5 с ортогональнымив ыводами 6, 7 (фиг.4) и диэлектрическими барьерами 8. Одна из систем электродов 5 сформирована в виде гребенок (фиг.1а, 2а) или меандр (фиг.1б, 2б), одни части 5' которых расположены полностью под соответствующими диэлектрическими барьерами 8 вдоль оси "х", а другие части 5", расположенные вдоль оси "у" в зоне индикаторных ячеек 9 с их двух противоположных сторон, полностью открыты или частично находятся под соответствующими диэлектрическими барьерами 8, при этом вторая система электродов 4, в пределах каждой индикаторной ячейки 9, компланарна участкам электродов 5 первой системы, расположенным в зоне индикаторной ячейки 9, при этом расстояние между электродами 5,4 первой и второй систем в каждой индикаторной ячейке 9 выбирается из формулы:
133 <pd <1333,
где: p давление рабочей газовой смеси в газоразрядной панели, Па;
d междуэлектродное расстояние (фиг.3).

Газоразрядная индикаторная панель работает следующим образом. Между системами электродов 4,5 прикладывается напряжение выше возникновения разряда, в индикаторных ячейках 9 происходит пробой газового промежутка 3 между плоскостями электродов 5' и 4 (фиг.1, 2), после чего напряжение на индикаторных ячейках 9 (фиг.3) уменьшается до напряжения поддержания газового разряда. УФИ разряда либо возбуждает люминофор, расположенный внутри ячейки 9 на одной или обоих пластинах 1,2, либо используется видимое излучение разряда.

Одна часть 5' первой электродной системы 5 находится под барьерами 8 и полностью электрически изолирована от разряда, а в возникновении и поддержании разряда участвует только открытая часть 5" электрода 5. Расстояние между двумя ближайшими частями 5" и 4 электродных систем 5 и 4 определяется по формуле:
133 <p•d <1333,
где: р давление рабочей газовой смеси в панели, Па;
d междуэлектродное расстояние, см.

Это расстояние выбирается из условия оптимального вида разряда и минимального напряжения его возникновения при данном давлении (Р) рабочей газовой смеси.

Произведение p•d должно быть больше 133 Пасм, но меньше 1333 Пасм. При p•d <133 Пасм имеет либо очень малое d и при этом малый объем (мощность) излучения, либо мало р и это приводит к увеличению распыления электродов. При р•d > 1333 Пасм значительно возрастает напряжение зажигания и горения и скорость распыления катода. Электродная система 5 может быть как катодом, так и анодом. При этом если она является катодом, то длина открытой части 5" электродов, в зависимости от формы ячейки 9, выбирается возможно большей величины, но при сохранении достаточной электроизоляции с выводами электродов соседних параллельных электродных систем. Открытая часть 5" электродной системы 5 располагается вдоль барьеров 8 с обоих сторон внутренней части барьеров 8 ячейки 9 и может частично заходить под барьеры 8. Если открытые части 5" электродов 5 используются в качестве катодов, то минимально необходимая площадь части 5" определяется по формуле:

где: L требуемая яркость ячейки (кd/м);
S площадь ячейки (м);
ζ коэф. светоотдачи ячейки (лм/Вт);
U_к.н. катодное падение потенциала в режиме нормального тлеющего разряда при используемом давлении рабочей газовой среды;
I_к.н. плотность тока в режиме нормального тлеющего разряда при заданных материале катода, газовом наполнении и давлении.

В случае использования первой электродов системы 5 в качестве анода, открытая часть 5" электродной системы может быть в 1,5 2 раза меньше, чем в случае, когда она используется в качестве катодов.

При использовании для индикации излучения люминофоров, расстояние от плоскости электродов 4 второй системы электродов до люминофора выбирается в пределах 0,2 0,3 мм (область отрицательного тлеющего свечения (ОТС).

Открыты участки 5" первой электродной системы 5 могут быть либо параллельны в пределах одной ячейки 9, либо под углом друг к другу. Выбор расположения определяется условиями работы ячейки 9, а угол наклона - подбирается практически, исходя из условий и параметров работы ячейки 9 и получения минимального напряжения и достаточной равномерности тока на катодах.

Трудоемкость изготовления ГИП по предлагаемому техническому решению меньше, чем у ГИП по известному техническому решению. Снижение трудоемкости достигается на технологических операциях изготовления блоков электродов за счет уменьшения высоты и точности изготовления разделительных барьеров 8 и снижения по точности размещения электродных систем 4,5 относительно друг друга.

Пример. Сравнительный анализ технических характеристик ГИП по предлагаемому и известным техническим решениям показал следующее. Обследование проводилось на ГИП с размером ячейки 5,4x1,6 мм, шагом между элементами 5,9 и 1,98 мм. В предлагаемом варианте ГИП первая электродная система формировалась в виде гребенки. Открытая часть электродов расположена вдоль внутренней части барьеров. Разделительные барьеры и первая электродная система изготовлены по толстопленочной технологии печатью токопроводящими и диэлектрическими пастами с последующей высокотемпературной обработкой. Вторая электродная система формировалась намоткой проволочных электродов. Высота разделительных барьеров 0,05 0,2 мм, основное требование к ним надежность электроизоляции, расстояние между проволочным анодом и открытыми частями первой электродной системы (катодом) 0,6 0,8 мм. После сборки, герметизации, откачки и тренировки ГИП измеряют электрические и оптические параметры.

ГИП по известному техническому решению имеют увеличенный размер высоты разделительных барьеров (до 0,4 ± 0,05 мм) и более высокие требования по точности их изготовления. Электрические параметры (U горения) по предлагаемому варианту на 18 20% ниже, чем у известного технического решения, а яркость элементов индикации при этом на 40 50% выше при более высокой однородности свечения элементов по полю.

Трудоемкость формирования блока электродов на 5 10% ниже у предлагаемого технического решения, чем у известного.

Таким образом ГИП, изготовленная по предлагаемому способу, имеет более низкие напряжения горения, повышенную яркость, более простую конструкцию и меньшую трудоемкость по сравнению с известным техническим решением.

Следовательно, изобретение соответствует требованию "промышленная применяемость" по действующему законодательству.

Изобреетение относится к газоразрядным индикаторным панелям (ГИП). Сущность: изобретение решает задачу повышения яркости и равномерности свечения ячеек, снижения трудоемкости изготовления ГИП и упрощения конструкции ГИП. Газоразрядная индикаторная панель постоянного тока содержит две обкладочные пластины, разделенные газовым промежутком, две системы электродов, с ортогональными выводами и диэлектрическими барьерами. Одна из систем электродов сформирована в виде гребенок или меандр, одни части которых расположены полностью под соответствующими диэлектрическими барьерами вдоль оси "х", а другие части, расположенные вдоль оси "y" в зоне индикаторных ячеек с их двух противоположных сторон, полностью открыты или частично находятся под соответствующими диэлектрическими барьерами, при этом вторая система электродов, в пределах каждой индикаторной ячейки, компланарна участкам электродов первой системы, распложенным в зоне индикаторной ячейки. 4 ил.

Газоразрядная индикаторная панель постоянного тока, содержащая две обкладочные пластины, разделенные газоразрядным промежутком, две системы электродов с ортогональными выводами и диэлектрическими барьерами, отличающаяся тем, что одна из систем электродов сформирована в виде гребенок или меандр, одни части которых расположены полностью под соответствующими диэлектрическими барьерами вдоль оси х, а другие части, расположенные вдоль оси y в зоне индикаторных ячеек с их двух противоположных сторон, полностью открыты или частично находятся под соответствующими диэлектрическими барьерами, при этом вторая система электродов в пределах каждой индикаторной ячейки компланарна участкам электродов первой системы, расположенным в зоне индикаторной ячейки, при этом расстояние между электродами первой и второй систем в каждой индикаторной ячейки выбирается по формуле
133 < Pd < 1333,
где P давление рабочей газовой смеси в газоразрядной панели, Па;
d междуэлектродное расстояние, см.