СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ИНДИКАТОРНОЙ ПАНЕЛИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Российский патент 1999 года по МПК H01J17/48 H01J9/38 

Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано, в частности, при разработке газоразрядных индикаторных панелей (ГИП) переменного тока, предназначенных для отображения знаковой, графической и образной информации.

Известен способ изготовления ГИП переменного тока, включающий сборку конструктивных элементов, термообработку с откачкой, наполнение ионизуемым газом, герметизацию [патент Франции N 2166229, кл. H 01 J 9/00, G 09 F 13/00, H 01 J 17/00, 1972].

Недостатком указанного способа изготовления является то, что при его использовании не исключена возможность проникновения внутрь оболочки прибора недопустимых количеств остаточной влаги, содержащейся в наполняемом газе.

Известен способ изготовления ГИП переменного тока, включающий изготовление двух подложек с электродами, их сборку, герметизацию, термообработку, откачку, наполнение [патент ГДР N 132160, кл. H 01 J 61/92, 1978]. К недостаткам известного способа относится то, что с его использованием в индикаторную панель также вносится влага, содержащаяся в составе наполняемого газа.

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному объекту по совокупности признаков является способ изготовления ГИП переменного тока, заключающийся в формировании на диэлектрических пластинах электродов, последовательном нанесении на них диэлектрического покрытия и эмиссионного покрытия из окиси магния, сборке пластин, герметизации, термообработке, откачке и наполнении газовой смесью [патент США N 4083614, кл. 316/19, 1978 г. - прототип].

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что в известном способе в обезгаженную индикаторную панель при наполнении попадают пары воды, присутствующие в качестве загрязняющей примеси в составе наполняемой газовой смеси.

Задачей данного изобретения является создание способа изготовления, позволяющего получить ГИП переменного тока с газовым наполнением высокой чистоты путем исключения примесей паров воды в процессе наполнения.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе изготовления газоразрядной индикаторной панели переменного тока, заключающемся в формировании на диэлектрических пластинах электродов, последовательном нанесении на них диэлектрического покрытия и эмиссионного покрытия из окиси магния, оборке пластин, герметизации, термообработке, откачке и наполнении газовой смесью, газовую смесь предварительно охлаждают до температуры в пределах от 243 К до температуры кипения одного из компонентов газовой смеси, имеющей максимальное значение, и затем производят наполнение панели.

В результате предварительного охлаждения газовой смеси в заданном интервале температур происходит значительное уменьшение количества примесей паров воды за счет их вымораживания.

В процессе проведенного анализа уровня техники не обнаружены аналоги, характеризующиеся признаками заявляемого изобретения, а сравнение предлагаемого технического решения с наиболее близким по совокупности признаков аналогом позволило выявить совокупность существенных отличительных признаков для достижения усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявляемый способ изготовления ГИП переменного тока соответствует требованию "новизна".

Анализ источников информации показал, что заявляемое изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, так как не выявлены технические решения, в которых исключались бы загрязняющие примеси паров воды в газовой смеси за счет предварительного охлаждения газовой смеси до температуры в пределах от 243 К до температуры кипения одного из компонентов газовой смеси, имеющей максимальное значение.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень" по действующему законодательству.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем.

Способ изготовления ГИП переменного тока включает следующие операции. Известными способами формируют на диэлектрических пластинах электроды, последовательно наносят на них диэлектрическое покрытие и эмиссионное покрытие из окиси магния, производят их сборку и герметизацию. Загерметизированную панель напаивают на откачной пост через штенгель и проводят обработку при температуре обезгаживания с постоянной откачкой. Затем панель наполняют газовой смесью. Если наполнять панель газовой смесью без предварительного охлаждения, пары воды, присутствующие в газовой смеси, проникают в обезгаженный прибор, где присутствуют в качестве загрязняющей примеси.

При работе ГИП переменного тока, наполненной таким образом, продолжительное время в режиме статического отображения информации в несветящихся ячейках происходит адсорбция паров воды на поверхность из окиси магния с последующей его гидратацией и уменьшением коэффициента вторичной электронной эмиссии, что ведет к возрастанию напряжения зажигания разряда в несветящихся ячейках.

Восстановление первоначальных значений напряжения зажигания разряда производят стопроцентной засветкой индикаторного поля панели. Наименьшее время восстановления, зависящее от степени гидратации покрытия из окиси магния, в настоящее время составляет 2-3 минуты.

Для исключения попадания паров воды в прибор перед наполнением рабочую смесь газов охлаждают хладагентом до температуры в пределах от 243 К до температуры кипения одного из компонентов газовой смеси, имеющей максимальное значение. Панель наполняют охлажденной смесью газов и отпаивают.

Охлаждение наполняемой газовой смеси до температуры выше 243 К не приводит к уменьшению времени восстановления параметров в связи с недостаточной осушкой смеси. При охлаждении газовой смеси до температуры ниже температуры кипения компонента смеси, имеющей максимальное значение, происходит частичное или полное вымораживание одного или нескольких компонентов газовой смеси, что нарушает заданное соотношение компонентов в смеси. Следовательно, требуемый технический результат может быть достигнут только в указанных выше пределах охлаждения наполняемой газовой смеси.

Пример. ГИП переменного тока изготавливали в следующей последовательности технологических операций.

На стеклянной пластине формировали систему электродов путем нанесения методом трафаретной печати пасты на основе золота с последующим вжиганием при температуре 843 К. На электроды наносили и оплавляли диэлектрический слой легкоплавкого свинецсодержащего стекла С-82-3, затем формировали диэлектрические барьеры, образующие ячейки, и спекали их при 773 К. Методом электронно-лучевого испарения напыляли эмиссионное покрытие из окиси магния.

На другой пластине с отверстием под штенгель методом трафаретной печати формировали серебряные электроды и вжигали их при 803 К. Затем наносили и вжигали матрицу и люминофор.

Пластины совмещали друг с другом, на торцы наносили слой герметизирующего вещества и конструкцию в оправке помещали в печь для герметизации при 703 К; одновременно припаивался штенгель.

На следующем этапе загерметизированную панель напаивали через штенгель на откачной пост, откачивали до 6,66 • 10^-3 Па и под печью нагревали для обезгаживания до 623 К с выдержкой при этой температуре в течение часа при постоянной откачке, после чего панель охлаждалась до температуры окружающей среды.

Одновременно с процессом термообработки производили охлаждение присоединенного к вакуумной системе откачного поста баллона с наполняемой газовой смесью Ne + 5% Xe (температуры кипения компонентов смеси соответственно 27 К и 165 К), для чего баллон помещали в контейнер с твердой углекислотой, температура возгонки которой 195 К.

Длительная выдержка баллона при низкой температуре позволяет более качественно осушить газовую смесь. По окончании процесса термообработки производили наполнение панели охлажденной газовой смесью до давления 4 • 10⁴ Па и отпаивали.

По предлагаемому способу изготавливали газоразрядные индикаторные панели переменного тока, наполненные газовой смесью Ne + 5% Xe, предварительно охлажденной до различных температур, представленных в таблице. После работы панелей в режиме статического отображения информации измеряли время восстановления первоначальных значений напряжения зажигания разряда в несветящихся ячейках (см. таблицу).

Из таблицы видно, что предварительное охлаждение наполняемой газовой смеси до температуры в пределах от 243 К до 165 К - температуры кипения ксенона, максимальной среди компонентов смеси Ne-Xe - снижает на порядок время восстановления электрофизических параметров ГИП переменного тока.

Таким образом, предлагаемый способ изготовления ГИП переменного тока позволяет значительно уменьшить влагосодержание наполняемой газовой смеси вымораживанием паров воды непосредственно перед наполнением панели. В результате этого существенно сокращается продолжительность восстановительной засветки индикаторного поля панели, что свидетельствует о повышении стабильности электрофизических параметров несветящихся ячеек при работе ГИП переменного тока в режиме статического отображения информации.

Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано, в частности, при изготовлении газоразрядных индикаторных панелей (ГИП) переменного тока, предназначенных для отображения знаковой, графической и образной информации. Высокая чистота газовой смеси в ГИП переменного тока обеспечивается за счет предварительного охлаждения до температуры в пределах от 243 К до температуры кипения одного из компонентов газовой смеси, имеющей максимальное значение. Технический результат: создание ГИП с газовым наполнением высокой чиcтоты. 1 табл.

Способ изготовления газоразрядной индикаторной панели переменного тока, заключающийся в формировании на диэлектрических пластинах электродов, последовательном нанесении на них диэлектрического покрытия и эмиссионного покрытия из окиси магния, сборке пластин, герметизации, термообработке, откачке и наполнении газовой смесью, отличающийся тем, что газовую смесь предварительно охлаждают до температуры в пределах от 243 К до температуры кипения одного из компонентов газовой смеси, имеющей максимальное значение, и затем производят наполнение панели.