ГАЗОРАЗРЯДНАЯ ИНДИКАТОРНАЯ ПАНЕЛЬ Российский патент 2006 года по МПК H01J17/49 

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

Известна ГИП, содержащая две диэлектрические пластины с ортогонально ориентированными и взаимно совмещенными системами выступов и пазов, выполненных методом фрезерования, ячейки индикации, образованные в перекрестьях проволочных анодов и катодов, расположенных в пазах (Авт. свид. №533996, H 01 J 17/48, 1976 г.).

Недостатком данной ГИП является высокая трудоемкость и технологическая сложность обеспечения нормируемого межэлектродного расстояния.

Известна ГИП, содержащая верхнюю диэлектрическую пластину и нижнюю диэлектрическую пластину, на которой сформированы взаимноортогональные диэлектрические барьеры из материала, включающего алунд и легкоплавкое стекло (ЛПС), ячейки, образованные в перекрестьях проволочных электродов, расположенных на диэлектрических барьерах ортогонально им (Пат. РФ №2214017, H 01 J 9/02, 2003 г.).

Недостатком данной ГИП является сложность технологического процесса изготовления, связанная с юстировкой элементов конструкции.

Кроме того, при наматывании проволочных проводников на диэлектрические барьеры, сформированные методом трафаретной печати, в процессе термообработок наблюдается сильное углубление проволочных проводников в крайние диэлектрические барьеры, приводящее к уменьшению межэлектродного расстояния.

Наиболее близкой к заявленному изобретению является ГИП, содержащая первую диэлектрическую пластину и вторую диэлектрическую пластину, на внутренней поверхности которой расположены диэлектрические барьеры из материала, включающего тугоплавкий наполнитель и ЛПС с температурой деформации t_д1, ячейки индикации, образованные в перекрестьях первых проводников, расположенных между диэлектрическими барьерами, и вторых проводников, размещенных на диэлектрических барьерах (Пат. РФ №2236058, H 01 J 17/49, 2004 г. - прототип).

Недостатком данной ГИП является большая вероятность углубления проволочных проводников в крайние диэлектрические барьеры в процессе термообработок из-за незначительной разницы между температурой деформации ЛПС в составе материала диэлектрических барьеров и предельно допустимых разбросов температур в технологическом оборудовании, а также отсутствие возможности унификации технологических режимов.

В результате этого межэлектродное расстояние в крайних ячейках индикации уменьшается, что может привести к короткому замыканию проводников.

Задачей данного изобретения является создание ГИП, ячейки индикации которой выполнены с заданным межэлектродным расстоянием.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной ГИП, содержащей первую диэлектрическую пластину и вторую диэлектрическую пластину, на внутренней поверхности которой расположены диэлектрические барьеры из тугоплавкого наполнителя и ЛПС с температурой деформации t_д1, ячейки индикации, образованные в перекрестьях первых проводников, расположенных между диэлектрическими барьерами, и вторых проводников, размещенных на диэлектрических барьерах, на верхнем основании диэлектрических барьеров под вторыми проводниками нанесено диэлектрическое покрытие толщиной 0,15÷0,4 высоты диэлектрических барьеров, выполненное из тугоплавкого наполнителя и ЛПС с температурой деформации t_д2, равной 1,07÷1,17 t_д1.

Расположение проводников на диэлектрическом покрытии, нанесенном толщиной 0,15÷0,4 высоты диэлектрических барьеров из материала, включающего тугоплавкий наполнитель и ЛПС с температурой деформации t_д2, составляющей 1,07÷1,17 температуры деформации t_д1 ЛПС, входящего в состав диэлектрических барьеров, исключает размягчение материала верхней части диэлектрических барьеров и углубление в них проводников.

Если ЛПС в составе диэлектрического покрытия будет иметь t_д2<1,07 t_д1, то в процессе термических обработок происходит размягчение диэлектрического покрытия и углубление в него проволочных проводников в крайних диэлектрических барьерах.

Если t_д2>1,17 t_д1, то в процессе термообработок не происходит раславления ЛПС диэлектрического покрытия ("остекловывания"), и в этом случае диэлектрическое покрытие имеет рыхлую структуру и низкую механическую прочность.

Для обеспечения механической прочности диэлектрического покрытия к воздействию сил натяжения проволочных проводников при размягчении диэлектрического покрытия его толщина должна составлять 0,15÷0,4 высоты диэлектрических барьеров.

Если толщина диэлектрического покрытия менее 0,15 высоты диэлектрических барьеров, то в процессе термообработок происходит взаимная диффузия материалов диэлектрических барьеров и покрытия, их перемешивание, уменьшение толщины диэлектрического покрытия и ухудшение его механических свойств.

Если толщина диэлектрического покрытия более 0,4 высоты диэлектрических барьеров, то при отжиге происходит треск диэлектрических барьеров из-за значительной разницы КЛТР ЛПС, входящих в состав диэлектрического покрытия и диэлектрических барьеров.

Обеспечение формоустойчивости диэлектрических барьеров и покрытия в ГИП достигается за счет изготовления их из смеси тугоплавкого наполнителя и связующего - ЛПС. Наилучшие результаты для ГИП получены в случае, если в материале ЛПС составляет 0,6÷1,5 тугоплавкого наполнителя.

Если количество ЛПС в материалах диэлектрических барьеров и покрытии менее 0,6 от количества тугоплавкого наполнителя, то его недостаточно для полного смачивания частиц тугоплавкого материала и их сцепления в процессе оплавления. В этом случае, так как диэлектрические барьеры будут иметь рыхлую и механически непрочную структуру, то в них происходит углубление проволочных проводников при последующих термообработках.

Если количество ЛПС более 1,5 количества тугоплавкого наполнителя, то в процессе термообработок при расплавлении ЛПС происходит его усадка, что не обеспечивает формоустойчивость конструктивных элементов ГИП.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволяют 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, позволило 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" по действующему законодательству.

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 формирования на верхних основаниях диэлектрических барьеров под расположенными на них проводниками диэлектрического покрытия толщиной 0,15÷0,4 высоты диэлектрических барьеров, выполненного из материала, включающего тугоплавкий наполнитель и ЛПС с температурой t_д2, составляющей 1,07÷1,17 температуры t_д1 ЛПС, входящего в состав материала диэлектрических барьеров, а обеспечение формоустойчивости диэлектрических барьеров - за счет использования в них и в диэлектрическом покрытии ЛПС в количестве, составляющем 0,6÷1,5 количества тугоплавкого наполнителя.

Заявленное изобретение поясняется чертежом,

где представлен один из вариантов заявленной ГИП.

ГИП включает первую (верхнюю) 1 и вторую (нижнюю) 2 диэлектрические пластины, ячейки индикации, образованные в перекрестьях проволочных анодов 3 и катодов 4, взаимноортогональные системы первых диэлектрических барьеров 5 и расположенных между проволочными анодами 3 вторых диэлектрических барьеров 6 с нанесенным на их верхнее основание диэлектрическим покрытием 7, на котором размещены проволочные катоды 4, люминофор 8, нанесенный на внутреннюю поверхность второй диэлектрической пластины между диэлектрическими барьерами 5 и 6 под проволочными анодами 3.

Для отображения информации в выбранных ячейках индикации возбуждают газовый разряд путем подачи импульсов напряжения на проволочные аноды 3 и катоды 4. Ультрафиолетовое излучение разряда возбуждает свечение люминофора 8.

Для получения свечения ячеек индикации с различной яркостью вводится широтно-импульсная модуляция.

Пример конкретного выполнения

ГИП постоянного тока содержит верхнюю и нижнюю диэлектрические пластины размером 193×193×2,5 мм. На нижней диэлектрической пластине сформированы взаимноортогональные первые диэлектрические барьеры высотой h₁=0,32 мм с шагом 6 мм и вторые диэлектрические барьеры высотой h₂=0,32 мм с шагом 2 мм. Ширина первых и вторых диэлектрических барьеров d=0,5 мм. На верхнее основание вторых диэлектрических барьеров нанесено диэлектрическое покрытие толщиной 0,1 мм. Диэлектрические барьеры выполнены из материала, включающего ЛПС - С82-5 с t_д1=430±10°С и алунд, взятых в соотношении 1:1, а диэлектрическое покрытие из материала, включающего ЛПС - С71-2 с t_д2=480±10°С и алунд в соотношении 1:1.

Ограниченные диэлектрическими барьерами ячейки индикации образованы в перекрестьях проволочных анодов и катодов. Аноды, выполненные из проволоки 47НД диаметром 0,12 мм, намотаны между вторыми диэлектрическими барьерами над люминофорным покрытием, нанесенным на внутреннюю поверхность нижней диэлектрической пластины между первыми и вторыми диэлектрическими барьерами. Толщина люминофорного покрытия 0,07 мм.

На расстоянии 0,28 мм от анодов и ортогонально им расположены проволочные катоды из материала 47НД диаметром 0,12 мм. Катоды размещены на диэлектрическом покрытии вторых диэлектрических барьеров ортогонально им.

ГИП наполнена смесью инертных газов Ne+30%Хе до давления 105 мм рт.ст. с парами ртути.

В данной ГИП отсутствует разброс величин межэлектродного расстояния в ячейках индикации, связанный с углублением проволочных проводников в крайние диэлектрические барьеры.

Таким образом, предложенное изобретение позволяет получить ГИП с ячейками индикации, имеющими заданное межэлектродное расстояние.

Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано при разработке газоразрядных индикаторных панелей (ГИП). Создание ГИП с ячейками индикации, имеющими заданное межэлектродное расстояние, обеспечивается за счет того, что под проводники, размещенные на диэлектрических барьерах из тугоплавкого наполнителя и легкоплавкого стекла (ЛПС) с температурой деформации t_д1, на верхние основания диэлектрических барьеров нанесено диэлектрическое покрытие из тугоплавкого наполнителя и ЛПС с температурой деформации t_д2, равной 1,07-1,17 t_д1, толщиной 0,15-0,4 высоты диэлектрических барьеров. Для обеспечения формоустойчивости диэлектрических барьеров и покрытия ЛПС в них составляет 0,6-1,5 тугоплавкого наполнителя. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Газоразрядная индикаторная панель, содержащая верхнюю диэлектрическую пластину и нижнюю диэлектрическую пластину, на внутренней поверхности которой расположены диэлектрические барьеры из тугоплавкого наполнителя и легкоплавкого стекла с температурой деформации t_д1, ячейки индикации, образованные в перекрестьях первых проводников, расположенных между диэлектрическими барьерами, и вторых проводников, размещенных на диэлектрических барьерах, отличающаяся тем, что на верхнее основание диэлектрических барьеров под вторыми проводниками нанесено диэлектрическое покрытие толщиной 0,15-0,4 высоты диэлектрических барьеров, выполненное из тугоплавкого наполнителя и легкоплавкого стекла с температурой деформации t_д2, равной 1,07-1,17 t_д1.2. Газоразрядная индикаторная панель по п.1, отличающаяся тем, что в диэлектрических барьерах и покрытии легкоплавкое стекло составляет 0,6-1,5 тугоплавкого наполнителя.