ГАЗОРАЗРЯДНАЯ ИНДИКАТОРНАЯ ПАНЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Российский патент 2002 года по МПК H01J17/49 

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при создании индикаторных устройств для отображения знакографической и телевизионной информации.

Известна конструкция газоразрядной индикаторной панели (ГИП) переменного тока, содержащая две диэлектрические пластины, на которых расположены системы электродов, покрытые диэлектриком, металлические прокладки, фиксирующие расстояние между диэлектрическими покрытиями на электродах [патент Великобритании 1509487, НID, 1978г.].

Недостатком данной конструкции ГИП переменного тока является то, что прокладки имеют ширину менее 0,1 мм, что приводит к треску диэлектрического покрытия на электродах и пробоям в процессе работы ГИП переменного тока.

Известна конструкция ГИП переменного тока, содержащая две диэлектрические пластины, ячейки индикации, образованные в перекрестьях двух взаимно ортогональных систем электродов, покрытых диэлектриком, прокладки, определяющие расстояние между диэлектрическими покрытиями на электродах, выполненные в виде стержней из тугоплавкого стекла, покрытых материалом с более низкой температурой плавления, например, легкоплавким стеклом (ЛПС) [заявка РСТ 81/01910, H 01 J 61/30, 1981 г.].

Недостатком данной конструкции ГИП переменного тока является большая трудоемкость изготовления прокладок, низкий диапазон памяти, вызванный неравномерностью покрытия на электродах из-за выдавливания расплавленного легкоплавкого стекла из под прокладок в процессе откачки, а также в случае использования эмиссионного материала из-за его отравления в зонах, прилегающих к прокладкам, выдавленным из под прокладок легкоплавким стеклом.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является ГИП переменного тока, содержащая первую диэлектрическую пластину с расположенной на ней системой первых электродов, на которых сформирован слой диэлектрика, вторую диэлектрическую пластину с системой вторых электродов, покрытых слоем диэлектрика и расположенных ортогонально первым электродам, прокладки из тугоплавкого материала, например металла, фиксирующие расстояние между слоями диэлектрика на первых и вторых электродах, и шов герметизации [авторское свидетельство СССР 1480651, H 01 J 17/ 49, 1995 г. - прототип].

Недостатком данной ГИП переменного тока является низкий диапазон памяти, вызванный наличием треска в слоях диэлектрика и прогибов стекла в зонах между прокладками.

Задачей данного изобретения является создание ГИП переменного тока с высокой надежностью управления за счет обеспечения большого диапазона памяти.

Указанный технический эффект при осуществлении изобретения достигается тем, что в известной ГИП переменного тока, содержащей первую диэлектрическую пластину с расположенной на ней системой первых электродов, на которых сформирован слой диэлектрика, вторую диэлектрическую пластину с системой вторых электродов, покрытых слоем диэлектрика и расположенных ортогонально первым электродам, прокладки из тугоплавкого материала, например металла, фиксирующие расстояние между слоями диэлектрика на первых и вторых электродах, и шов герметизации, прокладки расположены на расстоянии 15-40 мм друг от друга и выполнены из материала, коэффициент линейного термического расширения (КЛТР) К_пр которого выбирается из выражения:
К_пр=(0,85-1,25)К_д,
где К_д - коэффициент линейного термического расширения диэлектрика.

При выполнении данных условий исключаются треск слоя диэлектрика в зонах расположения прокладок и прогиб пластин в промежутке между прокладками.

Положительный эффект усиливается, если максимальный линейный размер 1 (мм) прокладок в направлении первых и вторых электродов выбирается из соотношения
0,1 мм≤1≤0,91₁,
где l₁ - расстояние между близлежащими краями соседних электродов в системе с наименьшим расстоянием между электродами, мм.

В этом случае прокладки не влияют на электрические параметры ячеек, около которых они расположены.

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 признаками 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 повышение диапазона памяти в ГИП переменного тока достигалось бы за счет выбора материала электродов согласно приведенному соотношению и расположения прокладок на расстоянии, равном 15-40 мм друг от друга. Также не выявлены технические решения, в которых увеличение диапазона памяти обеспечивалось бы за счет выбора размера прокладок в зависимости от расстояний между электродами.

Таким образом, заявленное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень".

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлен один из вариантов ГИП переменного тока.

ГИП переменного тока (фиг. 1) содержит первую 1 и вторую 2 диэлектрические пластины, две перекрещивающиеся взаимно ортогональные системы электродов 3 и 4, на которые последовательно нанесены слой диэлектрика 5 и слой эмиссионного материала 6, прокладки 7, фиксирующие расстояние между слоями диэлектрического материала, шов герметизации 8.

Работает ГИП переменного тока следующим образом.

При подаче импульсов напряжения на соответствующие электроды 3 и 4 в ячейках, образованных в перекрестьях этих электродов, возникает газовый разряд, обеспечивающий отображение информации.

Для обеспечения высокого качества покрытия на электродах в ГИП переменного тока за счет исключения его треска и устранения прогиба диэлектрической пластины в промежутке между прокладками КЛТР материала прокладок должен составлять (0,85-1,25) от КЛТР диэлектрика, покрывающего электроды, а расстояние между прокладками должно соответствовать 15-40 мм.

Если в конструкции величина К_пр выходит за пределы значений (0,85-1,25) К_д, то происходит треск в слоях диэлектрика в зонах расположения прокладок.

Если расстояние между прокладками будет больше 40 мм, то между ними наблюдается прогиб диэлектрической пластины с электродами и, следовательно, уменьшается межэлектродное расстояние, что приводит к уменьшению диапазона "памяти".

Если расстояние между прокладками будет меньше 15 мм, то увеличивается стоимость ГИП, а качество при этом остается без изменений.

Если размеры прокладок l>0,91₁, то в ГИП переменного тока в зоне расположения прокладок появляются несветящиеся точки.

Если 1 будет меньше 0,1 мм, то наблюдается треск в слоях диэлектрика в зонах расположения прокладок.

Пример конкретного выполнения.

ГИП переменного тока содержит первую и вторую диэлектрические пластины размером 220•220•5 мм. На обеих диэлектрических пластинах сформирована система электродов (256 шт.) из золота. Электроды имеют ширину 100 мкм, толщину 6 мкм с шагом 500 мкм, при этом расстояние между близлежащими краями соседних электродов равно 1₁=400 мкм.

На электроды каждой системы нанесен слой толщиной 25 мкм из легкоплавкого стекла (ЛПС) С82-3, имеющего К_д=82•10^-71/град, на котором сформировано эмиссионное покрытие из окиси магния толщиной 0,1 мкм. Диэлектрические пластины с электродами расположены одна над другой, образуя в перекрестьях электродов ячейки. Расстояние между слоями ЛПС, покрывающими электроды двух систем, фиксируется прокладками из сплава 47 НД с К_пр=98•10^-71/град, имеющими толщину 90 мкм и размеры в направлении, соответствующем направлению электродов одной системы 300 мкм, и такие же в направлении, перпендикулярном ей.

К_пр соответствует выражению К_пр= (0,85-1,25) К_д, т.е. К_пр/К_д=98•10^-7/ 82•10^-7=1,2. Прокладки равномерно распределены по полю индикации и находятся на расстоянии 2 см друг от друга. Диэлектрические пластины соединены по периметру швом герметизации из стекла С 73.

Панель наполнена Не+45% Ne+0,5% Хе при давлении 400 мм рт.ст.

Динамический диапазон управления такой ГИП переменного тока составляет 14В, что в 2 раза больше, чем у известных, серийно выпускаемых ГИП переменного тока.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет создать ГИП переменного тока с большим диапазоном памяти, обеспечивающим высокую надежность управления.

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при создании индикаторных устройств для отображения знакографической и телевизионной информации. Высокая надежность управления газоразрядной индикаторной панелью (ГИП) переменного тока обеспечивается за счет того, что прокладки, фиксирующие расстояние между диэлектрическими пластинами ГИП, выполнены из тугоплавкого материала, коэффициент линейного термического расширения (КЛТР) К_пр которого составляет (0,85-1,25) от КЛТР диэлектрика, покрывающего электроды, при этом прокладки расположены на расстоянии 15-40 мм друг от друга. Максимальный линейный размер l (мм) в направлении электродов выбирается из соотношения 0,1 мм≤l≤0,9•l₁, где l₁ - расстояние между близлежащими краями соседних электродов, мм. Техническим результатом предложенного устройства является высокая надежность управления ГИП за счет обеспечения большого диапазона памяти. 1 ил.

1. Газоразрядная индикаторная панель переменного тока, содержащая первую диэлектрическую пластину с расположенной на ней системой первых электродов, на которых сформирован слой диэлектрика, вторую диэлектрическую пластину с системой вторых электродов, покрытых слоем диэлектрика и расположенных ортогонально первым электродам, прокладки из тугоплавкого материала, фиксирующие расстояние между слоями диэлектрика на первых и вторых электродах систем, и шов герметизации, отличающаяся тем, что прокладки из тугоплавкого материала расположены на расстоянии 15-40 мм друг от друга и выполнены из тугоплавкого материала, коэффициент линейного термического расширения которого выбирается из выражения
К_пр=(0,85-1,25) К_д,
где К_пр - коэффициент линейного термического расширения тугоплавкого материала, из которого выполнены прокладки;
К_д - коэффициент линейного термического расширения диэлектрика, покрывающего электроды. 2. Газоразрядная индикаторная панель по п.1, отличающаяся тем, что максимальный размер прокладок из тугоплавкого материала 1 (мм) в направлении первых и вторых электродов систем выбирается согласно выражению
0,1 мм≤l≤0,9 l₁,
где l₁ - расстояние между близлежащими краями соседних электродов в системе с наименьшим расстоянием между электродами, мм.