ГАЗОРАЗРЯДНАЯ ИНДИКАТОРНАЯ ПАНЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЕЮ Российский патент 2000 года по МПК H01J17/49 G09G3/10 

Группа изобретений относится к области газоразрядной техники и может быть использована в системах индикации, содержащих газоразрядные индикаторные панели (ГИП) переменного тока, в частности, в цветных телевизионных газоразрядных видеомодулях.

Известна ГИП переменного тока, содержащая две диэлектрические пластины, на одной из которых расположены покрытые диэлектриком пары параллельных электродов индикации, имеющие выступы, направленные навстречу друг другу, а на другой расположены управляющие электроды, ортогональные электродам индикации.

[Заявка Франции N 2629265, кл. H 01 J 17/49, 1989 г.].

Недостатком данной конструкции является низкая надежность управления из-за неравномерности электрического поля в области перекрещивания электродов управления и индикации.

Известен способ управления газоразрядной индикаторной панелью переменного тока с поверхностным разрядом, каждый элемент отображения которой содержит электрод управления и перпендикулярные ему два параллельных электрода индикации, включающий режимы подготовки, адресации и индикации.

[заявка ЕПВ N 0554172. кл. H 01 J 17/49, 1993 г.].

Недостатком данного способа управления является то, что в способе отсутствуют условия для повышения контраста, поскольку разряд в режиме индикации формируется только в промежутке между двумя электродами, в результате чего наблюдается фоновая подсветка соседних элементов отображения.

Известна газоразрядная индикаторная панель переменного тока, содержащая в каждом элементе отображения два параллельных электрода индикации, расположенных на одной стеклянной пластине, и перпендикулярные им электроды управления, расположенные на другой пластине и разделенные диэлектрическими барьерами, при этом смежные элементы отображения разделены диэлектрическими барьерами, расположенными вдоль электродов индикации [патент США N 5701056, кл. H 01 J 17/49, 1997 г.].

Недостатком данной конструкции ГИП является то, что из-за наличия взаимноортогональных диэлектрических барьеров (матрицы) усиливается изоляция отдельных элементов отображения друг от друга и в результате увеличиваются управляющие напряжения, что снижает надежность управления ГИП.

Известен способ управления газоразрядной индикаторной панелью, в которой каждый элемент отображения содержит электрод управления и два электрода индикации, включающий режим индикации и одновременное управление несколькими элементами отображения в режиме подготовки и несколькими элементами отображения в режиме адресации [заявка ЕПВ N 0356313, кл. G 09 C 3/28, 1989 г.].

В данном способе управления отсутствуют условия повышения надежности управления, поскольку в режиме подготовки необходимо формирование импульса подготовки с повышенной амплитудой.

Наиболее близкой к предлагаемой конструкции ГИП в группе изобретений является газоразрядная индикаторная панель переменного тока, содержащая первую диэлектрическую пластину с расположенной на ее внутренней поверхности системой параллельных электродов индикации, покрытых диэлектриком, вторую диэлектрическую пластина, на внутренней поверхности которой размещены электроды управления, ортогональные электродам индикации и образующие с ними элементы отображения, в каждом из которых расположено четыре электрода индикации, диэлектрические барьеры, расположенные, по крайней мере, на одной из диэлектрических пластин между электродами управления [патент РФ N 2094895, кл. H 01 J 17/49, 1997 г. - прототип).

Недостатком данной ГИП является низкая надежность управления из-за высокого уровня управляющих напряжений.

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному способу в группе изобретений является способ управления газоразрядной индикаторной панелью переменного тока, заключающийся в формировании в элементе отображения в режиме подготовки на двух электродах индикации импульсов подготовки, формировании в режиме адресации на электродах элемента отображения импульсов управления и формировании в режиме индикации на электродах индикации импульсов поддержания разряда с циклической последовательностью для образования между электродами индикации реверсивно перемещаемого разряда
[патент РФ N 2089966, кл. H 01 J 17/49, 1997 г. - прототип].

Недостаток данного способа управления - низкая надежность управления, вызванная необходимостью формирования в режиме подготовки импульсов управления с большой амплитудой.

Задачей заявленной гриппы изобретений является создание ГИП переменного тока и способа управления ею с высокой надежностью управления за счет снижения управляющих напряжений.

Указанный технический результат при осуществлении группы изобретений по объекту-устройству достигается тем, что в известной газоразрядной индикаторной панели переменного тока, содержащей первую диэлектрическую пластину с расположенной на ее внутренней поверхности системой параллельных электродов индикации, покрытых диэлектриком, вторую диэлектрическую пластину, на внутренней поверхности которой размещены электроды управления, ортогональные электродам индикации и образующие с ними элементы отображения, в каждом из которых расположено четыре электрода индикации, диэлектрические барьеры, расположенные, по крайней мере, на одной из диэлектрических пластин между электродами управления, в элементах отображения расстояние между средними электродами индикации l₁ больше расстояний между каждым из средних электродов индикации и близлежащими к ним крайними электродами индикации l₂ и l₃.

Выбор в элементе отображения, содержащем четыре электрода индикации, расстояния между средними электродами индикации l₁ больше расстояния между каждым из средних электродов индикации и близлежащими к ним крайними электродами индикации l₂ и l₃, позволяет обеспечить низкие уровни зажигания разряда между электродами индикации, что позволяет снизить управляющие напряжения и повысить надежность управления.

Наиболее надежное управление панелью обеспечивается, если в элементе отображения ГИП расстояние между электродами индикации l₁, l₂, l₃ выбирают согласно соотношений :
5l₂ ≥ l₁ ≥ l,2l₂
5l₃ ≥ l₁ ≥ 1,2l₃
В этой случае создаются оптимальные условия для возбуждения разряда в элементе отображения.

Выполнение условия равенства расстояний между каждым средним электродом индикации и близлежащими к ним крайними электродами позволяет обеспечить более равномерное накопление настенного заряда в элементе отображения и, тем самым, повысить надежность управления.

Указанный единый технический результат при осуществлении группы изобретений по объекту-способу достигается тем, что в известном способе управления газоразрядной индикаторной панелью переменного тока, заключавшемся в формировании в элементе отображения в режиме подготовки на двух соседних электродах индикации импульсов общей записи, формировании в режиме адресации на одном из электродов индикации импульсов сканирования, а на электроде управления - импульсов управления и формировании в режиме индикации на электродах индикации импульсов поддержания разряда, в режиме подготовки импульсы общей записи формируют на одном из средних электродов индикации и близлежащем к нему крайнем электроде индикации, в режиме адресации импульсы сканирования формируют на одном из электродов, используемых в режиме подготовки, а в режиме индикации импульсы поддержания разряда формируют поочередно на каждой паре электродов индикации, состоящей из одного среднего и близлежащего к нему крайнего электродов индикации, при этом импульсы поддержания разряда в каждой паре имеет одинаковые амплитуды и полярность.

Предлагаемая последовательность формирования импульсов в режиме управления ГИП создает оптимальные условия возбуждения разряда в элементах отображения, что позволяет снизить управляющие напряжения.

Заявленная группа изобретений соответствует требовании единства изобретения, поскольку группа разнообъектных изобретений образует единый изобретательский замысел, причем один из заявленных объектов группы - способ управления газоразрядной индикаторной панелью переменного тока предназначен для использования в другом объекте группы - ГИП, при этом оба объекта заявленной группы изобретений направлены на решение одной и той же задачи с получением единого технического результата.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включавший поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволяет установить, что заявителем не обнаружены аналоги, характеризующиеся признаками, идентичными признакам как ГИП, так и способа заявленной группы изобретений, а определение из перечня выявленных аналогов-прототипов как для ГИП, так и для способа как наиболее близких по совокупности признакам аналогов, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков для каждого из заявленных объектов группы, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, каждый из объектов заявленной группы изобретений соответствует требованию "новизна".

Для проверки соответствия каждого из объектов заявленной группы изобретений требовании изобретательского уровня был проведен дополнительный поиск известных решений, с целью выявления признаков, совпадавших с отличительными из выбранных прототипов признаками для ГИП и способа управления заявленной гриппы изобретений, результаты которого показывают, что каждый из объектов заявленной группы изобретений не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, так как не выявлены технические решения, в которых повышение надежности управления ГИП достигалось бы за счет того, что в элементах отображения ГИП, содержащих четыре электрода индикации в элементе отображения, расстояние между средними электродами индикации l₁ больше расстояний между каждым из средних электродов индикации и близлежащими к ним крайними электродами индикации l₂ и l₃, а при управлении ГИП за счет формирования в режиме подготовки импульсов общей записи на одном из средних электродов индикации и близлежащем к нему крайнем электроде индикации, формирования в режиме адресации импульсов сканирования на одном из электродов, используемых в режиме подготовки, и формирования в режиме индикации импульсов поддержания разряда формируют поочередно на каждой паре электродов индикации, состоящей из одного среднего, и близлежащего к нему крайнего электродов индикации, при этом импульсы поддержания разряда в каждой паре имеют одинаковые амплитуду и полярность.

Также не выявлены технические решения индикаторных устройств, имеющих в элементе отображения четыре электрода индикации, в которых надежность управления повышалась бы за счет того, что расстояния между электродами индикации l₁, l₂, l₃ выбираются согласно соотношений:
5l₂ ≥ l₁ ≥ 1,2l₂
5l₃ ≥ l₁ ≥ 1,2l₃
или за счет выбора равными расстояний между каждым из средних электродов индикации и близлежащими к ним крайними электродами индикации.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень".

Предлагаемая конструкция ГИП и способ управления ею поясняются чертежами.

На фиг.1 представлен вариант предлагаемой конструкции ГИП, элемент отображения которой содержит четыре электрода индикации с расстоянием между средними электродами индикации l₁ больше расстояний между каждым из средних электродов индикации и близлежащими к ним крайними электродами индикации l₂ и l₃.

На фиг. 2 представлен вариант предлагаемой конструкции ГИП, элемент отображения которой содержит четыре электрода индикации с расстоянием между средними электродами индикации l₁ больше расстояний между каждым из средних электродов индикации и близлежащими к ним крайними электродами индикации l₂ и l₃, при этом l₂ = l₃.

На фиг. 3 представлены эпюры напряжений способа управления ГИП.

ГИП согласно фиг. 1, 2 содержит первую диэлектрическую пластину 1, на которой расположены электроды индикации 2 (S₁ и S₂ - крайние электроды индикации, Y и S₀ - средние электроды индикации), с диэлектрическим покрытием 3, вторую диэлектрическую пластину 4 с расположенными на ней электродами управления 5 (X), ортогональными электродам индикации и покрытыми диэлектриком 6 и люминофором 7, диэлектрические барьеры 8, ограничивающие элементы отображения 9, в каждом из которых расположено по четыре электрода индикации.

В варианте ГИП, представленном на фиг. 1, расстояние между электродами l₂ > l₃, а в варианте на фиг. 2 - l₂ = l₃.

Управление ГИП, в элементе отображения которой расстояние между средними электродами l₁ больше расстояний между каждым из средних электродов индикации и близлежащими к ним крайними электродами индикации l₂ и l₃, проводится следующим образом.

В режиме подготовки импульсы общей записи 10 и 11 и импульсы стирания 12 во всех элементах отображения формируют на одном из средних электродов индикации (X или S₀) и близлежащем к нему крайнем электроде индикации (S₂ или S₁).

Использование для подготовки элемента отображения и адресации пары электродов индикации с расстоянием между ними l₂ или l₃, где и l₂ и l₃ меньше l₁, позволяет использовать низкие уровни амплитуд импульсов общей записи и обеспечить оптимальное накопление заряда на диэлектрическом покрытии электрода индикации, используемого в адресации.

В режиме адресации в выбранных элементах отображения ГИП формируют импульсы сканирования 13, на электроде индикации Y или S₂, если в режиме подготовки использованы электроды Y и S₂ и S₀ или S₁, если использованы электроды S₀ и S₁ и импульсы управления 14 на электроде (X), что позволяет использовать при адресации накопленные заряды на диэлектрике в режиме подготовки и снизить уровень управляемых напряжений.

В режиме индикации импульсы поддержания разряда 15, 16, 17 формируют поочередно на каждой паре электродов индикации, состоящей из одного среднего и близлежащего к нему крайнего электродов индикации (одна пара электродов индикации (Y, S₂), а вторая (S₀, S₁), при этом импульсы поддержания разряда в парах электродов (X, S₂) и (S₀, S₁) имеют одинаковые амплитуду и полярность.

В результате в выбранных элементах отображения возбуждается газовый разряд, отображающий информацию.

Предлагаемый вариант формирования режима индикации позволяет создать оптимальные условия зажигания разряда в элементе отображения и снизить амплитуду импульсов поддержания разряда.

Способ управления ГИП позволяет создать в режимах подготовки, адресации и индикации оптимальные условия для накопления зарядов на диэлектрическом покрытии в процессе управления при низких уровнях напряжений, что позволяет повысить надежность управления ГИП.

Пример конкретного выполнения.

ГИП переменного тока состоит из двух диэлектрических пластин. На верхней диэлектрической пластине сформированы электроды индикации из золотосодержащей пасты шириной 80 мкм. Каждый элемент отображения содержит четыре электрода индикации, расстояние между средними электродами индикации l₁ = 200 мкм больше расстояний между каждым из средних электродов индикации и близлежащими к ним крайними электродами индикации l₂ и l₃: l₂ = 80 мкм, l₃ = 100 мкм. Электроды индикации покрыты диэлектриком из легкоплавкого стекла (ЛПС) толщиной 30 мкм и защитным слоем из окиси магния.

На нижней диэлектрической пластине расположены электроды управления из серебросодержащей пасты шириной 100 мкм с вагон 0,35 мм, покрытые ЛПС толщиной 15 мкм.

Между электродами управления и параллельно им сформированы разделительные барьеры высотой 170 мкм. На электрод управления и боковые поверхности разделительных барьеров нанесен люминофор трех основных цветов.

ГИП загерметизирована и наполнена смесью Не + 5% Xe, p=400 мм рт.ст.

Для управления ГИП, описанной выше в примере конкретного выполнения, согласно предлагаемого способа управления в режиме подготовки на один из средних электродов индикации в элементе отображения и на расположенный рядом с ним крайний электрод S₂ поданы импульсы общей записи 10, 11 длительностью 5 мсек и амплитудой 225 В. Затем на электродах S₂ формируют импульсы стирания 12.

В режиме адресации на электроды индикации Y селективно подают импульсы сканирования 15 длительностью 3 мкс и амплитудой 150 В, а на электроды X - импульсы управления 14 амплитудой от 40 до 70 В.

Для режима индикации амплитуду импульсов поддержания разряда 15, 16 устанавливают в диапазоне 190-210 В, при длительности импульсов поддержания разряда 3,0 мкс.

ГИП выполненная согласно предлагаемого изобретения, при управлении ею предложенным способом, имеет низкие управлявшие напряжения на электроде управления - 40-70 В и динамический диапазон управления не менее 20 В.

Таким образом, предложенная группа изобретений позволяет создать конструкция ГИП переменного тока и способ управления ею с высокой надежностью управления, повышая тем самым надежность системы индикации в целом.

Группа изобретений относится к области газоразрядной техники и может быть использована в системах индикации, содержащих газоразрядные индикаторные панели (ГИП) переменного тока, в частности в цветных телевизионных газоразрядных видеомодулях. Технический результат - создание ГИП переменного тока и способа управления ею с высокой надежностью управления за счет снижения управляющих напряжений. Высокая надежность управления ГИП и способа управления ею обеспечивается в ГИП за счет того, что в элементах отображения, включающих четыре электрода индикации, расстояние между средними электродами индикации l₁ больше расстояний между каждым из средних электродов индикации и близлежащими к ним крайними электродами индикации l₂ и l₃, а в способе за счет подачи в режиме подготовки импульсов общей записи на один из средних электродов индикации и близлежащий к нему крайний электрод индикации, подачи в режиме адресации импульсов сканирования на один из электродов индикации, используемых в режиме подготовки, и подачи в режиме индикации, импульсов поддержания разряда поочередно на каждую пару электродов индикации, состоящую из одного среднего и близлежащего к нему крайнего электродов индикации, при этом импульсы поддержания разряда в каждой паре имеют одинаковые амплитуды и полярность. Наиболее надежное управление ГИП обеспечивается, если l₁, l₂, l₃ выбрают согласно соотношений: 5l₂≥l₁≥1,2l₂, 5l₃≥l₁≥1,2l₃, если l₂= l₃. 2 с. и 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Газоразрядная индикаторная панель переменного тока, содержащая первую диэлектрическую пластину с расположенной на ее внутренней поверхности системой параллельных электродов индикации, покрытых диэлектриком, вторую диэлектрическую пластину, на внутренней поверхности которой размещены электроды управления, ортогональные электродам индикации и образующие с ними элементы отображения, в каждом их которых расположено четыре электрода индикации, диэлектрические барьеры, расположенные, по крайней мере, на одной из диэлектрических пластин между электродами управления, отличающаяся тем, что в элементах отображения расстояние между средними электродами индикации l₁ больше расстояний между каждым из средних электродов индикации и близлежащими к ним крайним электродами индикации l₂ и l₃. 2. Газоразрядная индикаторная панель переменного тока по п.1, отличающаяся тем, что расстояния l₁, l₂, l₃ выбирают согласно сообщений:
5l₂≥l₁≥1,2l₂,
5l₃≥l₁≥1,2l₃. 3. Газоразрядная индикаторная панель переменного тока по п.1 или 2, отличающаяся тем, что расстояния l₂ и l₃ равны. 4. Способ управления газоразрядной индикаторной панелью переменного тока, заключающийся в формировании в элементе отображения в режиме подготовки на двух соседних электродах индикации импульсов общей записи, формировании в режиме адресации на одном из электродов индикации импульсов сканирования, а на электроде управления - импульсов управления и формировании в режиме индикации импульсов поддержания разряда, отличающийся тем, что в режиме подготовки импульсы общей записи формируют на одном из средних электродов индикации и близлежащем к нему крайнем электроде индикации, в режиме адресации импульсы сканирования формируют на одном из электродов индикации, используемых в режиме подготовки, а в режиме индикации импульсы поддержания разряда формируют поочередно на каждой паре электродов индикации, состоящей из одного среднего и близлежащего к нему крайнего электродов индикации, при этом импульсы поддержания разряда в каждой паре имеют одинаковые амплитуду и полярность.