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

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

Известна ГИП переменного тока, содержащая две диэлектрические пластины, на одной из которых расположены пары параллельных электродов индикации, покрытых диэлектрическим покрытием, на другой расположены управляющие электроды. На электродах индикации выполнены выступы, направленные навстречу друг другу (заявка Франции N 2.629.265, кл. H 01 J 17/49, 29.09.90). Наличие выступов снижает уровень питающих напряжений, но приводит к неравномерности поля и настенного заряда в области пересечения индикаторных и управляющего электродов, что в свою очередь снижает надежность управления. Известна ГИП переменного тока, которая содержит две диэлектрические пластины, на внутренней поверхности одной из которых расположена покрытая диэлектриком система пар разнополярных электродов индикации, систему управляющих электродов, перекрещивающимися с электродами индикации, выступы, выполненные на электродах индикации, смещенные друг относительно друга (заявка Франции N 2.648.953, кл. H 01 J 17/49, 27.12.90). В данной конструкции выполненные на индикаторных электродах выступы смещены относительно друг друга, что также приводит к неравномерному накоплению интенсивного заряда в области пересечения индикаторного и управляющего электродов и в результате не обеспечивает надежного управления.

Наиболее близкой к предлагаемой конструкции ГИП переменного тока является конструкция, содержащая первую диэлектрическую пластину, на которой расположена по крайней мере одна пара разнополярных электродов индикации, покрытых диэлектриком, вторую диэлектрическую пластину с покрытыми люминофором электродами управления, перекрещивающимися с электродами индикации, образуя газоразрядные ячейки и диэлектрические барьеры, разделяющие ячейки (заявка ЕПВ N 0554172, кл. H 01 J 17/49, 1993).

Недостатками данной конструкции являются большие токовые нагрузки из-за увеличения ширины электрода в ячейке, что снижает надежность управления.

Задача изобретения создание ГИП переменного тока с высокой надежностью управления.

Повышение надежности управления достигается за счет снижения уровня и уменьшения разброса управляющих напряжений.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известной конструкции ГИП переменного тока, содержащей пассивную диэлектрическую пластину, на которой расположена по крайней мере одна пара разнополярных электродов индикации, покрытых диэлектриком, вторую диэлектрическую пластину с покрытыми люминофором электродами управления, перекрещивающимися с электродами индикации, образуя газоразрядные ячейки и диэлектрические барьеры, разделяющие газоразрядные ячейки, в люминофорном покрытии над электродами управления, вне зоны, расположенной над парой электродов индикации выполнены выемки, толщина люминофорного покрытия в месте расположения которых l 5-30 μ при этом толщина люминофорного покрытия в месте расположения выемки 1, толщина люминофорного покрытия в зоне, расположенной над парой электродов индикации l₁, ширина (размер вдоль ширины электрода управления в месте выемки) выемки c и ширина электрода управления в месте расположения выемки d связаны соотношениями:
.

Выполнение в люминофорном покрытии на электродах управления выемки при выполнении указанных соотношений обеспечивает в ячейке оптимальные условия накопления настенного заряда на выбранных электродах индикации и управления, что обеспечивает низкие уровни управляющих напряжений и малый их разброс.

Надежность управления еще более повышается, если в предложенной ГИП ширина электрода управления определяется из соотношения

где m размер ячейки в направлении вдоль электродов индикации.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволяет установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными признакам заявленного изобретения, а определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности признаков аналога позволил выявить совокупность существенных 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 был проведен дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, так как не выявлены технические решения, в которых бы повышение надежности управления достигалось за счет того, что в люминофорном покрытии над электродами управления вне зоны, расположенной над парой электродов индикации, выполнены выемки при соблюдении заданных соотношений. Кроме того, не выявлены технические решения, в которых повышение надежности управления достигается путем выполнения управляющих электродов в предлагаемых пределах. Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 3 представлены возможные варианты исполнения предлагаемой конструкции ГИП.

Конструкция ГИП (рис. 1 3) содержит нижнюю диэлектрическую пластину 1, на которой расположены электроды управления 2 с нанесенным на них люминофорным покрытием 3, имеющим выемки 4, верхнюю диэлектрическую пластину 5 с расположенными на ней электродами индикации 6, закрытыми диэлектрическим покрытием 7. Газоразрядные ячейки разделены диэлектрическими барьерами 8.

На фиг. 1 показано местоположение выемки для конструкции с ячейками, включающими одну пару электродов индикации. При увеличении количества пар в ячейке возможно местоположение выемок (фиг. 2 и 3).

Работает ГИП следующим образом.

На все электроды индикации подается опорное напряжение, не изменяющее состояние индикаторных ячеек. Для выборочного зажигания индикаторных ячеек необходимо подать часть напряжения записи на выбранные электроды управления, а другую часть 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 управляющие и индикаторные электроды необходимо подать импульсы гашения. Выполнение в люминофорном покрытии на электродах управления выемки вне зоны, расположенной над парой электродов индикации, при соблюдении заданных соотношений создает оптимальные условия для накопления настенного заряда на выбранных электродах индикации и управления, что позволяет снизить уровень управляющих напряжений и уменьшить их разброс, обеспечивая надежную запись и стирание ячеек.

Толщина люминофорного покрытия в месте выемки 1 5 30 μ Увеличение толщины люминофорного покрытия в месте расположения выемки > 30 m приводит к увеличению управляющих напряжения за счет "паразитных накоплений", приводящих к самостиранию ячеек. Уменьшение толщины покрытия < 5 m снижает надежность управления из-за отсутствия накопленного заряда на электродах управления, что приводит к подавлению ложно записанных или нестирающихся ячеек.

Для снижения уровня управляющих напряжений и уменьшения их разброса необходимо, чтобы толщина люминофорного покрытия в месте расположения выемки 1, толщина люминофорного покрытия в зоне, расположенной над парой электродов индикации 1₁, ширина выемки c и ширина электрода управления в месте расположения выемки d были связаны соотношениями

Увеличение отношения приводит к паразитному накоплению зарядов на люминофоре, что снижает надежность управления. При надежность управления снижается за счет малой величины накопленного заряда. Обеспечение условия, что ширина выемки c ≥ d (d ширина электрода управления), повышает надежность управления вследствие обеспечения формирования равномерного настенного заряда. Максимальное значение ширины выемки определяется размерами ячейки панели.

При c < d происходит неравномерное накопление заряда на электродах и надежность управления снижается.

Надежность управления повышается за счет равномерного формирования настенного заряда, если в предложенной ГИП ширина электрода управления выбирается из соотношения

где m размер ячейки вдоль электродов индикации.

При данной ширине электрода управления обеспечивается формирование равномерного настенного заряда по площади электродов, что обеспечивает надежную запись и погасание ячеек.

Увеличение ширины электрода более размера ячейки к паразитным зажиганиям невыбранных соединений ячеек, а уменьшение ширины электрода менее половины размера ячейки приводит к снижению надежности управления из-за неравномерного настенного заряда по площади электрода.

Пример конкретного выполнения. ГИП переменного тока планарной конструкции состоит из двух диэлектрических пластин. На верхней диэлектрической пластине методом трафаретной печати сформированы электроды индикации шириной 0,12 ± 0,01 мм с шагом 0,5 мм в ячейке.

В ячейке расположены две пары разнополярных электродов индикации. Всего ячеек 64 шт. Материал электродов золотосодержащая паста, спеченная при высокой температуре. На электроды индикации методом трафаретной печати наносится и спекается слой диэлектрического покрытия толщиной 25 40 μ из легкоплавкого стекла и разделительные барьеры из легкоплавкого стекла и алунда. Затем на пластину напыляется слой стабилизирующего покрытия из окиси магния. На нижней диэлектрической пластине методом трафаретной печати сформированы 192 электрода управления с шириной d 0,41 0,01 мм. Размер ячейки в направлении вдоль электродов индикации m 0,6 мм. Таким образом, выполняется условие

Затем на электродах управления сформировано трафаретной печатью люминофорное покрытие с выемками, толщина люминофорного покрытия в месте выемки 1 20 μ т.е. находится в пределах 1 5 30 m а в зоне, расположенной над парой электродов индикации, 1₁ 50 m т.е. ширина выемки c 0,5 мм, ширина электрода управления в месте расположения выемки 0,41 ± 0,01 мм, следовательно, выполняются соотношения
.

Выемки расположены так, чтобы при сборке прибора они оказались вне зоны, расположенной над парой индикаторных электродов. Контактные площадки на верхней и нижней диэлектрических пластинах формируют трафаретной печатью. Люминофорное покрытие вжигается при высокой температуре. При сборке верхняя диэлектрическая пластина накладывается на нижнюю и по контуру наносится слой герметики. Пайка прибора проводится при t 400 450^oC.

После откачки и наполнения инертной смесью осуществляются тренировка и измерение электрических параметров. ГИП, выполненная таким образом, имеет опорное напряжение индикации 180 200 B, диапазон памяти 30 40 B, габаритную яркость 150 200 кд/м², управляющие напряжения 100 150 B, за счет чего надежно стирается и записывается во всем диапазоне опорного напряжения, что позволяет использовать более низковольтные и менее стабильные источники питания и значительно снизить стоимость схемы управления.

Таким образом, заявленное техническое решение позволяет создавать ГИП с высокой яркостью и надежностью управления.

Использование: в области газоразрядных индикаторных панелей (ГИП) переменного тока для средств отображения информации. Сущность изобретения: повышение надежности управления ГИП обеспечивается за счет выполнения в люминофорном покрытии на электродах управления вне зоны разряда выемок. Толщина люминофорного покрытия в месте расположения которых l = 5 - 30 мкм, при этом толщина покрытия в месте расположения выемки l, толщина люминофорного покрытия в зоне, расположенной над парой электродов индикации l₁, ширина выемки c и ширина электродов управления в зоне выемки связаны определенными соотношениями. 3 ил.

Газоразрядная индикаторная панель переменного тока, содержащая первую диэлектрическую пластину, на которой расположена по крайней мере одна пара разнополярных электродов индикации, покрытых диэлектриком, вторую диэлектрическую пластину с покрытыми люминофором электродами управления, перекрещивающимися с электродами индикации, образуя газоразрядные ячейки, и диэлектрические барьеры, разделяющие газоразрядные ячейки, отличающаяся тем, что в люминофорном покрытии над электродами управления вне зоны, расположенной над парой электродов индикации, выполнены выемки, толщина люминофорного покрытия в месте расположения которых l находится в пределах 5 30 мкм, при этом толщина люминофорного покрытия в месте расположения выемки l, толщина люминофорного покрытия в зоне, расположенной над парой электродов индикации l₁, ширина выемки С и ширина электрода управления в месте расположения выемки d связаны соотношениями 1,5 ≅ l₁/l ≅ 4, c ≥ d.