СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ИНДИКАТОРНОЙ ПАНЕЛИ Российский патент 2004 года по МПК H01J17/49 

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в производстве газоразрядных индикаторных панелей (ГИП).

Известен способ изготовления люминесцентной панели, в котором на диэлектрическую пластину наносят методом трафаретной печати электроды, многослойное диэлектрическое покрытие, а на электроды - люминофорное покрытие, проводят сборку нижней и верхней диэлектрических пластин и герметизацию [Патент США №4023876, 316-9, 1977 г.].

Данный способ изготовления обладает высокой трудоемкостью и технической сложностью.

Известен способ изготовления ГИП, заключающийся в изготовлении нижней диэлектрической пластины с катодами, верхней диэлектрической пластины с анодами, сформированными трафаретной печатью, сборке верхней и нижней диэлектрических пластин и центральной пластины с отверстиями, герметизации и наполнении ГИП [Патент США №4108521, 316-17, 1978 г.].

Недостатком данного способа изготовления ГИП является большая трудоемкость процесса сборки, связанная со сложностью юстировки элементов конструкции.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ изготовления ГИП, включающий формирование на первой диэлектрической пластине первых проводников и разделительных барьеров из диэлектрической пасты, формирование вторых проводников ортогонально первым проводникам, сборку, герметизацию и наполнение [Заявка Франции №2211744, H 01 J 17/49, 1985 г. - прототип].

Недостатком данного способа является то, что при изготовлении ГИП, по крайней мере, одна из электродных систем которой выполнена из проволочных проводников, наматываемых на разделительные диэлектрические барьеры, сформированные трафаретной печатью, в процессе термообработок наблюдается сильное углубление проволочных проводников в крайние разделительные диэлектрические барьеры. В результате этого происходит значительное уменьшение межэлектродного расстояния в крайних ячейках индикации, приводящее к замыканию электродов.

Задачей данного изобретения является создание способа изготовления ГИП, крайние ячейки индикации которой сформированы с заданным межэлектродным расстоянием.

Указанный технический эффект достигается тем, что в известном способе изготовления ГИП, включающем формирование на первой диэлектрической пластине проводников и разделительных барьеров из диэлектрической пасты, формирование вторых проводников ортогонально первым проводникам, сборку, герметизацию и наполнение, разделительные барьеры формируют из диэлектрической пасты на основе легкоплавкого стекла (ЛПС) с температурами деформации Т_д.1 и плавления Т_пл.1, проводят термообработку разделительных барьеров при температуре t₁, наматывают на первую диэлектрическую пластину ортогонально разделительным барьерам вторые проводники и наносят в местах их пересечения диэлектрическую пасту на основе легкоплавкого стекла с температурами деформации Т_д.2 и плавления Т_пл.2, проводят ее термообработку при температуре Т₂, при этом температуры термообработок Т₁ и T₂ выбирают согласно выражениям:

1,09Т_д.1≤Т₁≤0,92Т_пл.1

1,05Т_д.2≤Т₂≤0,89Т_пл.2

Т_д.2≤Т_д.1

Т_пл.2≤Т_пл.1

после чего проводят сборку и герметизацию при температуре герметизации Тг≤ 1,15 Т_д.2.

Выполнение разделительных барьеров из диэлектрической пасты, включающей ЛПС, температура деформации и плавления которого не менее температуры деформации и плавления ЛПС, входящего в состав диэлектрической пасты, используемой для формирования покрытий в местах пересечения разделительных барьеров и намотанных на них вторых проводников, а также выбор температур термообработок разделительных барьеров и покрытий и температуры герметизации из заданных соотношений, связанных с температурами деформации и плавления, используемых ЛПС позволили исключить процесс углубления намотанных вторых проводников в крайние разделительные барьеры, наблюдаемого при вжигании паст и герметизации ГИП и уменьшающего межэлектродные расстояния в крайних ячейках 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 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 обеспечение заданного межэлектродного расстояния в ячейках индикации достигалось бы за счет использования при изготовлении ГИП для формирования разделительных барьеров, закрепления проволочных проводников, намотанных на разделительные барьеры, диэлектрических паст, содержащих ЛПС, температурные характеристики которых связаны с температурами вжигания диэлектрических паст и температурой герметизации согласно заданным соотношениям.

Таким образом, заявленное техническое решение соответствует требованию “изобретательский уровень”.

Способ изготовления ГИП заключается в следующем.

На первой диэлектрической пластине формируют первые проводники любым известным способом и расположенные между ними разделительные барьеры трафаретной печатью из диэлектрической пасты, на основе ЛПС с температурой деформации Т_д.1 и плавления Т_пл.1. Проводят термообработку разделительных барьеров при температуре 1,09 Т_д.1≤t1≤ 0,92 Т_пл.1. Данная термообработка обеспечивает высокую формоустойчивость и механическую прочность разделительных барьеров.

Если температура первой термообработки T₁ будет меньше 1,09 Т_д.1, то частицы в разделительных барьерах будут обладать недостаточным сцеплением, т.е. их механическая прочность будет мала, в результате чего при последующих термообработках намотанные вторые проводники из проволоки врезаются в крайние разделительные барьеры.

Если Т₁ будет больше 0,92 Т_пл.2, то наблюдается, с одной стороны, искажение геометрических размеров разделительных барьеров, а с другой стороны, происходит их растрескивание.

Затем на первую диэлектрическую пластину с разделительными барьерами ортогонально им наматывают вторые проводники из проволоки и в местах их пересечения с разделительными барьерами наносят диэлектрическую пасту на основе ЛПС, частично или полностью покрывающую вторые проводники и закрепляющую их на разделительных барьерах. Данная диэлектрическая паста включает ЛПС, температуры деформации Т_д.2 и плавления Т_пл.1 которого должны быть не более температур деформации Т_д.1 и плавления Т_пл.1 соответственно, ЛПС, используемого при формировании разделительных барьеров.

Выбор ЛПС с температурами Т_д.2 и Т_пл.2 исключает при последующей термообработке пасты при температуре 1,05 Т_д.2≤Т₂≤0,89 Т_пл.2 врезание вторых проводников в разделительные барьеры.

Если Т₂>0,89 Т_пл.2, то наблюдаются размягчение материала разделительных барьеров и врезание вторых проводников в крайние разделительные барьеры под действием сил натяжения намотанной проволоки.

Если Т₂<1,05 Т_д.2, то не происходит спекания покрытия, закрепляющего вторые проводники на разделительных барьерах, и оно осыпается в процессе сборки ГИП.

После формирования вторых проводников проводят сборку первой и второй диэлектрических пластин и герметизацию ГИП. Для исключения врезания намотанных вторых проводников в разделительные барьеры в процессе герметизации температура герметизации Т_г не должна превышать 1,15 Т_д.2.

Если Т_г>1,15 Т_д.2, то происходит врезание проволоки в крайние барьеры.

Затем ГИП наполняют рабочей смесью газов.

Пример конкретного выполнения

Для изготовления ГИП постоянного тока на первой стеклопластине размером 200× 200× 2,5 мм наносят трафаретной печатью люминофорное покрытие в виде дискретных элементов размером 2,5× 2,5 мм толщиной 0,07 мм. Затем на первой стеклопластине последовательно формируют с помощью приспособления для намотки первые проводники-аноды из проволоки 47 НД диаметром 0,12 мм с шагом 3 мм и трафаретной печатью расположенные между первыми проводниками разделительные барьеры из диэлектрической пасты, содержащей в соотношении 1:1 алунд и ЛПС - С 82-3 с температурой деформации Т_д.1=425° С и плавления Т_пл.1=560° С.

Разделительные барьеры выполняют шириной 0,4 мм, высотой 0,43 мм с шагом 3 мм.

Для спекания диэлектрической пасты проводят термообработку разделительных барьеров при температуре T₁=515° С, соответствующей выражению 1,09 Т_д.1≤T₁≤0,92 Т_пл.1. Затем на первую стеклопластину с разделительными барьерами ортогонально разделительным барьерам посредством приспособления для намотки производят намотку вторых проводников из проволоки марки 47 НД диаметром 0,12 мм. После чего запечатывают вторые проводники нанесением на разделительные барьеры и вторые проводники в местах их пересечения диэлектрической пасты, включающей в соотношении 1:1 алунд и ЛПС-С82-5 с температурой деформации Т_д.2=420° С и плавления Т_пл.2=530° . Проводят термообработку при температуре Т₂=470° С, соответствующей выражению 1,05Т_д.2≤Т₂≤0,89Т_пл.2.

Собирают ГИП и герметизируют при температуре Т_г.=470° С. Наполняют ГИП смесью Ne+30% Хе при давлении 95 мм рт. ст.

В ГИП постоянного тока, изготовленной согласно заявленному способу, межэлектродное расстояние в крайних ячейках индикации соответствует заданной величине - 0,24 мм.

Таким образом, заявленный способ изготовления позволяет получить ГИП, крайние ячейки индикации в которой выполнены с заданным межэлектродным расстоянием.

Использование: в электронной технике, в производстве газоразрядных индикаторных панелей (ГИП). Сущность изобретения: заданное межэлектродное расстояние в крайних ячейках индикации ГИП обеспечивается за счет выполнения разделительных барьеров и покрытия, закрепляющего проволочные проводники на разделительных барьерах из диэлектрических паст, содержащих легкоплавкие стекла, температуры деформации и плавления которых связаны с температурами термообработок разделительных барьеров и покрытия и температурой герметизации заданными выражениями. Техническим результатом изобретения является создание способа изготовления ГИП, крайние ячейки индикации которой сформированы с заданным межэлектродным расстоянием.

Способ изготовления газоразрядной индикаторной панели, включающий формирование на первой диэлектрической пластине проводников и разделительных барьеров из диэлектрической пасты, формирование вторых проводников ортогонально первым проводникам, сборку, герметизацию и наполнение, отличающийся тем, что разделительные барьеры формируют из диэлектрической пасты, на основе легкоплавкого стекла с температурами деформации Т_Д.1 и плавления Т_ПЛ.1, проводят термообработку разделительных барьеров при температуре Т₁, наматывают на первую пластину ортогонально разделительным барьерам вторые проводники и наносят в местах их пересечения диэлектрическую пасту на основе легкоплавкого стекла с температурами деформации Т_Д.2 и плавления Т_ПЛ.2, проводят ее термообработку при температуре Т₂, при этом температуры термообработок Т₁ и Т₂ выбирают согласно выражений

1,09 Т_Д.1≤Т₁≤0,92 Т_ПЛ.1

1,05 Т_Д.2≤Т₂≤0,89 Т_ПЛ.2

Т_Д.2≤Т_Д.1

Т_ПЛ.2≤Т_ПЛ.1

после чего проводят сборку и герметизацию при температуре герметизации Т_Г≤1,15 Т_Д.2.