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

Изобретение относится к газоразрядной технике и может быть использовано при разработке средств отображения информации на газоразрядных индикаторных панелях (ГИП) переменного тока планарной конструкции.

Известна ГИП переменного тока (T.Nanto, T.Shinoda "A 15-in. Diagonol Color Surface Disoharge AC-Plasma Display Panel", Japan Display, 89, pp. 202-203), содержащая две диэлектрические пластины, на одной из которых расположены пары параллельных электродов индикации, покрытых диэлектрическим и стабилизирующим материалами, диэлектрические барьеры, ортогональные электродам индикации, на боковой стенке которых расположены управляющие электроды и вторую диэлектрическую пластину с люминесцентным покрытием.

Недостатком данной конструкции является быстрый спад яркости в процессе работы и как следствие низкая долговечность индикатора. Это связано с распылением открытого управляющего электрода, находящегося непосредственно в разряде, вследствие ухода и бомбардировке его поверхности ионами наполняющей газовой смеси. Образующиеся распыленные частицы металла с управляющего электрода оседают на поверхности люминесцентного покрытия, приводя тем самым к резкому спаду яркости и ограничению долговечности ГИП.

Известна ГИП переменного тока (T.Shinada et al. "Improvement of Luminance and Luminous Eff iciency of Surface-Discharge color AC PDP", SID, 91, Digest, pp. 724), содержащая две диэлектрические пластины, на одной из которых расположены пары параллельных электродов индикации покрытых диэлектрическим и стабилизирующими материалами, диэлектрические барьеры, на другой пластине расположены управляющие электроды рядом с люминесцентным покрытием. Недостатком данной конструкции является хотя и в меньшей степени, но ограниченная долговечность вследствие возможности распыления открытого управляющего электрода в момент зажигания вспомогательного поджигающего разряда. Кроме того, данной конструкции ГИП присущ еще один недостаток - низкая яркость свечения индикаторных ячеек. Это связано с уменьшением площади светящегося люминесцентного покрытия в пределах индикаторных ячеек на величину площади управляющего электрода и, кроме того, за счет необходимости удаления открытого управляющего электрода на достаточно большое расстояние, исключающего уход на него заряженных частиц из плазмы во время горения индикаторного разряда.

Наиболее близкой к предлагаемой конструкции ГИП переменного тока планарного типа является конструкция (T.Shinoda et al. "Pevelopment of Technologies for Large-Area Color ac Plasma Displays SID. 93, Disgest pp. 161-164), содержащая первую диэлектрическую пластину, на внутренней поверхности которой расположены пары напыленных электродов индикации покрытых диэлектрическим и стабилизирующим материалами, диэлектрические барьеры ортогональные электроды индикации, вторую диэлектрическую пластину на внутренней поверхности которой расположены покрытие люминофором управляющие электроды, размещенные между диэлектрическими барьерами.

Покрытие поверхности управляющего электрода люминофором устраняет возможность распыления материала управляющего электрода, повышая тем самым долговечность ГИП.

Пространственное разделение электродов индикации и люминесцентного покрытия в данной конструкции в значительной степени уменьшает воздействие плазмы индикаторного разряда на материал люминофора, но не устраняет это воздействие полностью. Причем, чем больше расстояние между индикаторными электродами и чем меньше расстояние между люминесцентным покрытием на второй диэлектрической пластине и стабилизирующим покрытием на первой тем больше степень этого воздействия плазмы на материал люминофора и как следствие его распыление и уменьшение долговечности ГИП.

Задача изобретения состоит в том, чтобы создать цветную ГИП переменного тока с высокой долговечностью.

Увеличение долговечности при осуществлении изобретения достигается тем, что в известной конструкции ГИП переменного тока планарного типа, содержащей первую диэлектрическую пластину, на внутренней поверхности которой расположены пары параллельных электродов индикации покрытых диэлектрическим и стабилизирующим материалами, диэлектрические барьеры ортогональные электродам индикации, вторую диэлектрическую пластину на внутренней поверхности которой расположены покрытие люминофором управляющие электроды, размещенные между диэлектрическими барьерами расстояние "l" между близлежащими краями электродов индикации составляет не более 1,6 расстояния "h" между покрытиями электродов на первой и второй диэлектрических пластинах, т.е. l ≅1,6 h.

При соблюдении данного соотношения между "l" и "h" плазма газового разряда "недостает" до люминофорного покрытия, что исключает его распыление и обеспечивает высокую долговечность предлагаемой ГИП.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам индикации и выявление источников содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения позволял установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию новизна.

Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию изобретательского уровня заявитель провел дополнительный поиск известных решений, с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 представлена конструкция одного из вариантов цветной ГИП переменного тока; на фиг. 2 экспериментально снятая для предлагаемой конструкции ГИП зависимость долговечности (50% спад яркости) в соотношения l/h, где l расстояние между близлежащими краями электродов индикации, h - расстояние между покрытиями на первой и второй диэлектрических пластинах.

Предлагаемая ГИП содержит первую диэлектрическую пластину 1, на внутренней поверхности которой расположены пары параллельных электродов индикации 2 покрытых диэлектрическим 3 и стабилизирующим 4 материалами, диэлектрические барьеры 5, ортогональные электродам индикации.

На второй диэлектрической пластине 6, с внутренней стороны, расположены управляющие электроды 7, покрытые люминофором 8.

Работает индикатор следующим образом. На все электроды индикации подается опорное напряжение, не изменяющее состояния индикаторных ячеек.

Для выборочного зажигания индикаторных ячеек необходимо подать часть напряжения записи на выбранные электроды управления, другую часть напряжения записи на выбранные электроды индикации. В точках пересечения выбранных электродов управления и электродов индикации загорится разряд, подхваченный затем последующими импульсами опорного напряжения индикации.

Для смены информации на рабочем поле индикатора необходимо "стереть" (погасить) горящие индикаторные ячейки по электродам индикации и повторно провести цикл "записи" информационных индикаторных ячеек.

Для цветной ГИП общепринятым критерием долговечности "Д" является 50% спад яркости свечения индикаторных ячеек.

Как видно из хода зависимости Д=f(l/h), представленной на фиг. 2, при l/h≅1,6(l≅1,6h) наблюдается более резкий рост долговечности, чем при значениях l/h >1,6, чем подтверждается существенность заявленного признака.

Так, например, при l/h=1,5 долговечность "Д" составляет 10 тыс. ч, а при l/h=2; Д=2-3 тыс. ч. Т.е. при изменении соотношения l/h в 1,3 раза долговечность предлагаемой ГИП изменяется в 4 раза.

Если уменьшить расстояние 1 вплоть по минимально возможных по сохранению электрического сопротивления между электродами индикации, непременным условием обеспечения работоспособности предлагаемой ГИП является необходимость повышения давления наполняющего газа P прямо пропорционально степени уменьшения I.

Пример конкретного выполнения.

Цветная ГИП переменного тока планарной конструкции содержит две обкладочные стеклянные пластины.

На верхней обкладочной пластине методом трафарентной печати сформирована система из 320 пар параллельных электродов индикации с шагом 0,3 мм и шириной 0,1 мм. Материал электродов золотосодержащая паста, спеченная при высокой температуре. На электроды индикации методом трафаретной печати наносится и спекается слой диэлектрического покрытия из легкоплавкого стекла. Затем, ортогонально электродам индикации также трафаретной печатью наносится многослойная система диэлектрических барьеров высотой не менее 0,13 мм из смеси легкоплавкого стекла и алунда (Al₂O₃). После безусадочного вжигания барьеров на блок напыляется слой стабилизирующего покрытия из окиси магния (MgO).

На нижней обкладочной стеклопластине трафаретной печатью нанесена система электродов управления с шагом 0,3 мм.

Поверх и вдоль электродов управления наносятся чередующиеся полосы люминофора зеленого, красного и синего цветов свечения. Максимальная толщина люминофора выбирается из условия обеспечения напряжения записи по электроду управления не более допустимого для существующего интегрального исполнения элементной базы.

Минимальная толщина люминофора выбирается из условия обеспечения сплошности покрытия на электродах управления.

При сборке прибора верхний блок электродов накладывается на нижний блок таким образом, чтобы система электродов индикации была ортогональна системе электродов управления, а диэлектрические барьеры располагались параллельно и симметрично относительно электродов управления.

После нанесения герметизирующего шва по контуру прибора и его оплавления производится откачка и наполнение ГИП смесью инертных газов при давлении 300-500 тор.

Указанные величины конкретного выполнения расстояния между близлежащими краями электродов индикации l=0,2 мм и расстояния между покрытиями электродов на первой и второй диэлектрических пластинах h=0,13 мм дает соотношение l/h=0,2/0,13=1,53 и позволяет получить реальную долговечность предлагаемой цветной ГИП 10 тыс. ч.

При изменении этого соотношения в сторону уменьшения реальная долговечность индикатора будет еще выше.

При использовании предлагаемой конструкции в индикаторных устройствах технико-экономический эффект проявится в виде более высокой и прогнозируемой долговечности цветных ГИП по сравнению с ранее созданными.

Использование: газоразрядная индикаторная панель переменного тока (ГИП) относится к газоразрядной технике и может быть использовано при разработке средств отображения информации на ГИП переменного тока планарной конструкции. Сущность изобретения: высокая долговечность ГИП переменного тока планарной конструкции достигается за счет того, что расстояние между близлежащими краями электродов индикации составляет не более 1,6 расстояния между покрытиями электродов, расположенных на противолежащих диэлектрических пластинах. 2 ил.

Газоразрядная индикаторная панель переменного тока, содержащая первую диэлектрическую пластину с расположенными на ее поверхности парами параллельных электродов индикации, покрытых диэлектрическим и стабилизирующим материалами, вторую диэлектрическую пластину, на внутренней поверхности которой ортогонально электродам индикации размещены покрытые люминофором управляющие электроды, диэлектрические барьеры, расположенные по крайней мере на одной из диэлектрических пластин между управляющими электродами, отличающаяся тем, что расстояние l между близлежащими краями электродов индикации составляет не более 1,6 расстояния h между покрытиями электродов на первой и второй диэлектрических пластинах.