ГАЗОРАЗРЯДНАЯ ИНДИКАТОРНАЯ ПАНЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Российский патент 1998 года по МПК H01J17/49 

Группа изобретений относится к области газоразрядной техники и может быть использована в средствах отображения видеоинформации.

Известна газоразрядная индикаторная панель, содержащая две пластины из стекла, на внутренней поверхности одной из которых расположена покрытая прозрачным диэлектриком первая система электродов, на другой пластине сформирована ортогональная им покрытая диэлектриком вторая система электродов, диэлектрические барьеры, параллельные электродам второй системы, и люминофорные покрытия на диэлектрике в виде полос между краями электродов второй системы и краями барьеров [1].

K причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, относится то, что в известном устройстве отсутствуют условия для обеспечения долговременной стабильной работы.

Известна газоразрядная индикаторная панель переменного тока, содержащая две пластины из стекла, на внутренней поверхности одной из которых расположены пары параллельных электродов индикации, покрытых прозрачным диэлектриком, и диэлектрические барьеры, на другой пластине сформированы ортогональные электродам индикации управляющие электроды [2].

K причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства относится то, что в известном устройстве : отсутствуют условия для повышения светоотдачи из-за невозможности нанесения люминофоров на стенки барьеров; низкая технологичность конструкции из-за необходимости точного совмещения барьеров на одной пластине с управляющими электродами, расположенными на другой пластине.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному объекту по совокупности признаков является газоразрядная индикаторная панель переменного тока, содержащая две пластины из стекла, на внутренней поверхности первой из которых расположены покрытые прозрачным диэлектриком группы адресных и общих электродов индикации, а на второй сформированы покрытые люминофорами различных цветов электроды управления и барьеры [3,принято за прототип].

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что в известном устройстве отсутствуют условия для повышения светоотдачи.

Сущность изобретения заключается в следующем. Заявленная группа изобретений направлена на решение задачи улучшения эксплуатационных характеристик систем индикации, содержащих газоразрядные индикаторные панели переменного тока.

При осуществлении группы изобретений может быть получен единый технический результат, а именно повышена светоотдача панели и снижено рабочее напряжение плоского экрана на газоразрядной индикаторной панели.

Указанный технический результат при осуществлении группы изобретений достигается тем, что в известной газоразрядной индикаторной панели, содержащей две пластины из стекла, на внутренней поверхности первой из которых расположены покрытые прозрачным диэлектриком группы адресных и общих электродов индикации, а на второй сформированы покрытые люминофорами различных цветов электроды управления и барьеры, в первом варианте изобретения на вершинах барьеров сформированы контактирующие с прозрачным диэлектриком первой пластины диэлектрические выступы, шаг расположения которых равен шагу групп электродов индикации, а высота h, ширина d и длина L выступов установлены из соотношений h = (0,02-0,1)•a, d = (0,5 -1)•b, L = (0,5- 0,9)•S, где a - высота барьеров; b - ширина барьеров; S - расстояние между близлежащими краями расположенных рядом электродов индикации из двух соседних групп, во втором варианте изобретения на поверхности прозрачного диэлектрика между группами электродов индикации сформированы параллельные им дополнительные барьеры, высота H и ширина B которых установлены из соотношений H = (0,02-0,1)•a, B = (0,5- 0,9)•S, где a - высота барьеров, сформированных на второй пластине; S - расстояние между близлежащими краями расположенных рядом электродов индикации из двух соседних групп, шаг N расположения дополнительных барьеров установлен из соотношения N = k•n≤ 20 мм, где k - 1,2,3,4.. . .; n - шаг расположения групп электродов индикации, в мм, в третьем варианте изобретения отдельные барьеры, контактирующие с прозрачным диэлектриком первой пластины, выполняют с увеличенной высотой A, которая установлена из соотношения A = (1,02 - 1,1)•a, где a - высота барьеров, сформированных на второй пластине, шаг M расположения барьеров с увеличенной высотой установлен из соотношения M = k•m≤20 мм, где k - 1,2,3,4....; m - шаг расположения барьеров, покрытых люминофором, в мм.

Наличие на барьерах дополнительных диэлектрических выступов с шагом расположения, равным шагу групп электродов индикации, установленным соотношением высоты h = (0,02-0,1)•a позволяет создать между вершинами барьеров и прозрачным диэлектриком первой пластины зазор; установленные оптимальные соотношения ширины выступов d = (0,5-1)•b и их длины L = (0,5-0,9)•S обеспечивают минимальный уровень рабочих напряжений газоразрядной индикаторной панели, что в совокупности с выбранным шагом расположения выступов позволяет обеспечить оптимальные условия возникновения и поддержания газового разряда и уменьшить статистическое время запаздывания возникновения разряда за счет подготовки близлежащих элементов индикации благодаря диффузии фотонов и заряженных частиц через созданный зазор между двумя пластинами панели. Это, в свою очередь, ведет к увеличению светоотдачи газоразрядной индикаторной панели.

Создание зазора между вершинами барьеров и прозрачным диэлектриком первой стеклянной пластины достигается во втором варианте конструкции газоразрядной индикаторной панели за счет формирования на поверхности прозрачного диэлектрика между группами электродов индикации параллельных им дополнительных барьеров с оптимальными высотой и шириной, установленными из соотношений H = (0,02-0,1)•a и B = (0,5-0,9)•S соответственно, при этом шаг N расположения дополнительных барьеров установлен из соотношения N = k•n≤20 мм; и в третьем варианте конструкции газоразрядной индикаторной панели за счет увеличения высоты отдельных барьеров, контактирующих с прозрачным диэлектриком первой пластины, до величины, устанавливаемой из соотношения A = (1,02 -1,1)•a, при этом шаг M расположения барьеров с увеличенной высотой установлен из соотношения M = k•m≤20 мм. Указанные шаги расположения дополнительных барьеров M (во втором варианте панели) и барьеров с увеличенной высотой N (в третьем варианте панели) выбраны для обеспечения механической прочности конструкции панели.

Заявленная группа изобретений соответствует требованию единства изобретения, поскольку группа однообъектных изобретений образует единый изобретательский замысел, причем заявка относится к объектам изобретений одного вида, одинакового назначения, обеспечивающим получение одного и того же технического результата принципиально одним и тем же путем.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленной группы однообъектных изобретений, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленной группы изобретений, 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 для каждого из заявленных вариантов группы, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, каждый из вариантов заявленной группы изобретений соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству.

Для проверки соответствия каждого из вариантов из заявленной группы изобретений требованию изобретательского уровня заявитель провел дополнительный поиск известных решений, с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками для каждого из вариантов заявленной группы изобретений, результаты которого показывают, что каждый из вариантов заявленной группы изобретений не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками каждого из вариантов заявленной группы изобретений преобразований на достижение технического результата, в частности, в каждом из вариантов заявленной группы изобретений не предусматриваются следующие преобразования: - дополнение известного средства какой-либо известной частью, присоединяемой к нему по известным правилам, для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно таких дополнений; замена какой-либо части известного средства другой известной частью для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены: исключение какой-либо части средства с одновременным исключением обусловленной ее наличием функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата; увеличение количества однотипных элементов для усиления технического результата, обусловленного наличием в средстве именно таких элементов; выполнение известного средства или его части из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами материала; создание средства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между ними осуществлены на основании известных правил, и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого объекта и связей между ними.

Следовательно, каждый из вариантов заявленной группы изобретений соответствует требованию "изобретательский уровень" по действующему законодательству.

На чертежах представлена схема заявленного устройства, где на фиг.1 изображен первый вариант конструкции газоразрядной индикаторной панели с диэлектрическими выступами на вершинах барьеров, на фиг.2 - второй вариант конструкции газоразрядной индикаторной панели с дополнительными барьерами на первой пластине, на фиг.3 -третий вариант конструкции газоразрядной индикаторной панели с увеличенной высотой отдельных барьеров.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления каждого из вариантов заявленной группы изобретений с получением вышеуказанного технического результата заключаются в следующем.

Газоразрядная индикаторная панель переменного тока, представленная на фиг. 1, содержит первую стеклянную пластину 1, на внутренней поверхности которой расположены группы адресных и общих электродов индикации 2, покрытые слоями прозрачного диэлектрика 3 и окиси магния 4, на второй стеклянной пластине 5 сформированы покрытые люминофорами 6, например красного R, зеленого G или синего В цветов свечения, электроды управления 7 и барьеры 8, на вершинах которых расположены диэлектрические выступы 9 с шагом расположения, равным шагу групп электродов индикации. В собранной в пакет панели выступы 9 контактируют со слоями прозрачного диэлектрика 3 и окиси магния 4 на первой пластине 1, тем самым создавая зазор между вершинами барьеров 8 и этими слоями, равный высоте диэлектрических выступов.

В газоразрядной индикаторной панели переменного тока, представленной на фиг. 2, на прозрачном слое диэлектрика 3 между группами электродов индикации 2 сформированы параллельные им дополнительные барьеры 10, высота которых определяет величину зазора между вершинами барьеров и прозрачным слоем диэлектрика на первой пластине. В остальном конструкции газоразрядных индикаторных панелей, представленные на фиг. 1 и фиг.2, аналогичны (при этом диэлектрические выступы во втором варианте конструкции панели отсутствуют).

В конструкции газоразрядной индикаторной панели переменного тока, представленной на фиг.3, отдельные барьеры 11, контактирующие с прозрачным диэлектриком первой пластины, выполнены с увеличенной высотой, при этом величина зазора определяется разностью высот этих и всех остальных барьеров. В остальном конструкции газоразрядных индикаторных панелей, представленные на фиг. 1 и фиг.3, аналогичны (при этом диэлектрические выступы в третьем варианте конструкции панели отсутствуют).

Работа газоразрядной индикаторной панели, представленной на фиг.1-3, происходит следующим образом.

Между адресными и общими электродами индикации подают знакопеременное импульсное напряжение, недостаточное для возникновения разряда, но достаточное для его поддержания в любой ячейке панели (напряжение поддержки). Возбуждение газового разряда в выбранной ячейке осуществляют при подаче импульсов адресации на соответствующий адресный электрод индикации и управляющих импульсов на соответствующий электрод управления. Ультрафиолетовое излучение газового разряда возбуждает фотолюминофор с цветом, соответствующим выбранной ячейке, при этом за счет выбора комбинации ячеек обеспечивается синтезирование цветного изображения на панели. Наличие зазора между вершинами барьеров позволяет обеспечить оптимальные условия возникновения и поддержания газового разряда и уменьшить статистическое время запаздывания возникновения разряда за счет подготовки близлежащих элементов индикации благодаря диффузии фотонов и заряженных частиц через созданный зазор между двумя пластинами панели. Это, в свою очередь ведет к увеличению светоотдачи газоразрядной индикаторной панели.

В качестве примера, подтверждающего реализацию изобретения, была изготовлена и обследована газоразрядная индикаторная панель, конструктивно аналогичная представленной на фиг.1.

Группы адресных и общих электродов выполнены в виде проводящих линий шириной 100 мкм с шагом 1,05 мм и расстоянием между близлежащими краями расположенных рядом электродов индикации из двух соседних групп, равным 0,41 мм. На электроды индикации нанесен слой прозрачного диэлектрика толщиной 40 мкм. Для защиты диэлектрика от воздействия ионной бомбардировки нанесен слой окиси магния толщиной 0,1-0,12 мкм.

Управляющие электроды выполнены с шагом 0,35 мм в виде проводящих линий шириной 100 мкм, между которыми сформированы барьеры шириной 100 мкм и высотой 150 мкм. На поверхности управляющих электродов и стенки барьеров нанесены фотолюминофоры трех основных цветов. На вершинах барьеров сформированы диэлектрические выступы высотой 10 мкм, шириной 80 мкм и длиной 0,35 мм с шагом расположения 1,05 мм.

Стеклянные пластины собраны в пакет и загерметизированы по периметру, а разрядный промежуток между пластинами наполнен смесью инертных газов He+27,5%Ne+2,5%Xe с давлением 400 мм рт.ст.

Яркость свечения указанной газоразрядной индикаторной панели переменного тока по белому цвету составляет не менее 300 кд/м² при частоте напряжения поддержки 30 кГц. Яркость газоразрядной индикаторной панели, принятой за прототип, при прочих равных условиях составляет 200 кд/м² при сопоставимом значении потребляемой мощности, см. статью T.Shinoda а.о. "Invited Address: Development of Technologies for Large-Area Color ac Plasma Displays", SID 93 DIGEST, pp. 161-164.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленной группы изобретений следующей совокупности условий: средство, воплощающее заявленную группу изобретений при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, именно, в средствах отображения видеоинформации; для заявленной группы изобретений в том виде, как оно охарактеризовано в независимых пунктах нижеизложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеизложенных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов; средство, воплощающее заявленную группу изобретений при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленная группа изобретений соответствует требованию "промышленная применяемость" по действующему законодательству.

Изобретение относится к газоразрядной технике и может быть использовано в средствах отображения видеоинформации на газоразрядных индикаторных панелях (ГИП) переменного тока. Повышение светоотдачи в заявленных вариантах группы однообъектных изобретений достигается за счет того, что между вершинами барьеров и прозрачным диэлектриком первой пластины создают зазор за счет формирования на барьерах дополнительных диэлектрических выступов, либо за счет формирования на поверхности прозрачного диэлектрика между группами электродов индикации параллельных им дополнительных барьеров, либо за счет увеличения высоты отдельных барьеров, контактирующих с прозрачным диэлектриком первой пластины. Техническим результатом является повышение светоотдачи панели и снижение рабочего напряжения плоского экрана панели. 3 с. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Газоразрядная индикаторная панель переменного тока, содержащая две пластины из стекла, на внутренней поверхности первой из которых расположены покрытые прозрачным диэлектриком группы адресных и общих электродов индикации, а на второй сформированы покрытые люминофорами различных цветов электроды управления и барьеры, отличающаяся тем, что на вершинах барьеров сформированы контактирующие с прозрачным диэлектриком первой пластины диэлектрические выступы, шаг расположения которых равен шагу групп электродов индикации, а высота h, ширина d и длина L выступов установлены из соотношений
h = (0,02 - 0,1) • a,
d = (0,5 - 1) • b,
L = (0,5 - 0,9) • s,
где a - высота барьеров;
b - ширина барьеров;
s - расстояние между близлежащими краями расположенных рядом электродов индикации из двух соседних групп. 2. Газоразрядная индикаторная панель переменного тока, содержащая две пластины из стекла, на внутренней поверхности первой из которых расположены покрытые прозрачным диэлектриком группы адресных и общих электродов индикации, а на второй сформированы покрытые люминофорами различных цветов электроды управления и барьеры, отличающаяся тем, что на поверхности прозрачного диэлектрика между группами электродов индикации сформированы параллельные им дополнительные барьеры, высота H и ширина b которых установлены из соотношений
H = (0,02 - 0,1) • a,
b = (0,5 - 0,9) • s,
где a - высота барьеров, сформированных на второй пластине;
s - расстояние между близлежащими краями расположенных рядом электродов индикации из двух соседних групп. 3. Панель по п. 2, отличающаяся тем, что шаг N расположения дополнительных барьеров установлен из соотношения
N = k • n ≤ 20 мм,
где k - 1, 2, 3, 4, ...;
n - шаг расположения групп электродов индикации, мм. 4. Газоразрядная индикаторная панель переменного тока, содержащая две пластины из стекла, на внутренней поверхности первой из которых расположены покрытые прозрачным диэлектриком группы адресных и общих электродов индикации, а на второй сформированы покрытые люминофорами различных цветов электроды управления и барьеры, отличающаяся тем, что отдельные барьеры, контактирующие с прозрачным диэлектриком первой пластины, имеют увеличенную высоту A, которая установлена из соотношения
A = (1,02 - 1,1) • a,
где a - высота барьеров, сформированных на второй пластине. 5. Панель по п.4, отличающаяся тем, что шаг M расположения барьеров с увеличенной высотой установлен из соотношения
M = k • m ≤ 20 мм,
где k - 1, 2, 3, 4, ...;
m - шаг расположения барьеров, покрытых люминофором, мм.