ГАЗОРАЗРЯДНАЯ ИНДИКАТОРНАЯ ПАНЕЛЬ Российский патент 2008 года по МПК H01J17/49 

Изобретение относится к области газоразрядной техники и может быть использовано при разработке средств отображения информации на газоразрядных индикаторных панелях (ГИП).

Известна ГИП, содержащая две диэлектрические пластины, на которых расположены электроды с контактными площадками, состоящими из вспомогательного слоя из алюминия, меди, серебра, магния и основного слоя из материала, например, серебра [Патент ФРГ №2321099, Н05К 3/10, 1979 г.].

Недостатком данной конструкции является сложность и нетехнологичность процесса изготовления контактных площадок.

Известна ГИП переменного тока, включающая первую и вторую диэлектрические пластины, на каждой из которой расположена система параллельных электродов, образующих элементы отображения, контактные площадки электродов, выполненные из золота [Патент ФРГ №2044224, 21f85, 1971 г.].

Недостатком конструкции является то, что при выполнении контактных площадок из золота для их соединения со схемой управления требуется использование припоя, в состав которого введено золото, что приводит к удорожанию изделия.

Известна ГИП, содержащая две диэлектрические пластины с расположенными на них перекрещивающимися системами электродов, контактные площадки, по крайней мере, одной из которых выполнены из материала на основе порошка серебра [Патент США №5661500, 345/60, 1997 г.].

В данной ГИП переменного тока электроды, выполненные из серебра, имеют ширину 60-70 мкм и шаг расположения 220 мкм. Для формирования таких электродов и их контактных площадок используется порошок серебра с высокой удельной поверхностью, которому, как правило, соответствуют частицы размером не более 5 мкм. Однако использование порошка с высокой удельной поверхностью при нанесении близко расположенных контактных площадок приводит к появлению больших напряжений, возникающих в стеклянных пластинах по их периметру в месте расположения контактных площадок, после отжига, что приводит к появлению трещин в контактных площадках и сколов в стеклянных пластинах под контактными площадками.

Задачей изобретения является создание ГИП с высокой плотностью расположения электродов, имеющих контактные площадки из материала на основе порошка серебра, надежно соединенные со стеклянной пластиной.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной ГИП, содержащей две диэлектрические пластины с расположенными на них перекрещивающимися системами электродов, контактные площадки, по крайней мере, одной из которых выполнены из материала на основе порошка серебра, материал контактных площадок состоит из порошка серебра с частицами размером не более 18 мкм, в котором на одну часть частиц размером 8÷18 мкм приходится 1,5÷6,27 частей частиц размером менее 8 мкм.

При выполнении контактных площадок из порошка серебра с частицами размером не более 18 мкм, в котором на одну часть крупных частиц с размером 8÷18 мкм приходится 1,5÷6,27 частей мелких частиц с размером менее 8 мкм, обеспечивается необходимая плотность материала контактных площадок, исключающая разрушение контактных площадок расплавленным припоем, и достигается такая площадь их сцепления со стеклянной пластиной, при которой в ней под контактными площадками не возникают критические напряжения в процессе операций отжига. В результате чего достигается надежное соединение контактных площадок с электродами и схемой управления ГИП.

В случае, если на одну часть крупных частиц в порошке серебра будет приходиться менее 1,5 частей мелких частиц, то покрытие контактных площадок получается не плотное, имеет чрезмерную пористость, неоднородно по своему составу, неравномерно по геометрическим размерам из-за незначительной и неравномерной площади контакта частиц между собой вследствие их малой удельной поверхности. Такие контактные площадки будут иметь дефекты выщелачивания при воздействии расплавленного припоя. В этом случае частицы порошка серебра будут локально растворяться в припое, что приводит к потере электрической проводимости между контактными площадками с электродами и схемой управления.

Если же на одну часть крупных частиц порошка будет приходиться более 6,27 частей, чем указано в соотношении, то контактные площадки имеют плотную, монолитную структуру. Вследствие большой суммарной площади частиц увеличивается площадь контакта контактных площадок со стеклянной пластиной, что при большой разности КЛТР стекла и серебра приводит к возникновению критических напряжений в стеклянной пластине при отжиге контактных площадок, приводящих к треску и сколам в стекле в месте расположения контактных площадок, нарушая, таким образом, электрическую связь между контактными площадками и электродами, а также схемой управления.

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 для обеспечения высокой надежности соединения стеклянной пластины с контактными площадками, выполненными из материала на основе порошка серебра с размером частиц не более 18 мкм, используемых для соединения со схемой управления электродов с высокой плотностью нанесения, использовался бы порошок серебра, в котором на одну часть частиц с размером 8÷18 мкм приходится 1,5÷6,27 частей частиц с размером менее 8 мкм.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежом.

На чертеже показан фрагмент одного из возможных вариантов предлагаемой ГИП.

ГИП содержит первую 1 и вторую 2 диэлектрические пластины, на внутренней поверхности первой из которых сформирована система параллельных золотых электродов 3, а на внутренней поверхности второй - система параллельных золотых электродов 4 с контактными площадками 5 и 6 соответственно, выполненными из материала на основе порошка серебра.

Работает ГИП следующим образом.

На электроды одной из систем подается опорное напряжение индикации, не изменяющее состояние элемента отображения. Для выборочного зажигания элементов отображения необходимо подать часть напряжения записи на выбранные электроды одной из систем, а другую - на выбранные электроды другой системы, В точках пересечения выбранных электродов возникает разряд, подхватываемый затем в разрядном промежутке после подачи импульсов поддержания разряда. Для смены информации на электроды необходимо подать импульсы гашения и снова повторить цикл записи. Надежное подсоединение к серебряным контактным площадкам электродов ГИП с высокой плотностью расположения электродов обеспечивается в случае, если они выполнены из порошка с размером частиц не более 18 мкм, при этом на одну часть частиц с размером 8÷18 мкм должно приходиться 1,5÷6,27 частей частиц с размером частиц менее 8 мкм. В этом случае обеспечивается необходимая плотность материала контактных площадок, исключаются трещины и отслаивание, а также исключаются сколы в стеклянных пластинах под контактными площадками.

Пример конкретного выполнения.

ГИП переменного тока состоит из двух стеклянных пластин. На верхней стеклянной пластине методом трафаретной печати из золотосодержащей пасты сформированы параллельные электроды индикации шириной 70 мкм с шагом расположения 210 мкм. Электроды индикации покрыты диэлектрическим слоем из легкоплавкого стекла толщиной 30 мкм и защитным слоем из окиси магния. На второй стеклянной пластине также методом трафаретной печати из золотосодержащей пасты сформированы параллельные электроды управления шириной 60 мкм с шагом расположения 140 мкм. Стеклянные пластины расположены одна над другой и загерметизированы швом герметизации, при этом электроды управления расположены перпендикулярно электродам индикации. ГИП наполнена Ne+5%Хе, Р=400 мм рт.ст.

Электроды индикации и управления поочередно выведены на противоположные стороны стеклянных пластин, на их краевые участки и подсоединены к контактным площадкам из серебра. При изготовлении контактных площадок использовались пасты, включающие порошок серебра с частицами размером не более 18 мкм, в которых на 1 часть частиц размером 8-18 мкм приходилось: 1,5; 5; 6,27; 1,45; 6,28 частей частиц размером менее 8 мкм.

В ГИП переменного тока с контактными площадками, изготовленными из первых трех паст, обеспечено надежное соединение контактных площадок со стеклянной пластиной, так как контактные площадки выполнены с плотной структурой, без трещин и сколов в стекле. В последних двух вариантах ГИП надежное соединение электродов со стеклянной пластиной не достигается вследствие нарушения целостности контактных площадок и участков стеклянной пластины под ними из-за появления сколов, треска, пор и выщелачивания порошка серебра.

Таким образом, заявленное изобретение позволяет создать ГИП с надежным соединением электродов с контактными площадками и системой управления.

Изобретение относится к области газоразрядной техники и может быть использовано при разработке средств отображения информации на газоразрядных индикаторных панелях (ГИП). Высокая надежность соединения серебряных контактных площадок электродов ГИП с высокой плотностью расположения электродов со стеклянной пластиной обеспечивается тем, что материал контактных площадок состоит из порошка серебра с частицами размером не более 18 мкм, при этом на одну часть частиц размером 8÷18 мкм приходится 1,5÷6,27 частей частиц размером менее 8 мкм. 1 ил.

Газоразрядная индикаторная панель, содержащая две диэлектрические пластины с расположенными на них перекрещивающимися системами электродов, контактные площадки, по крайней мере, одной из которых выполнены из материала на основе порошка серебра, отличающаяся тем, что материал контактных площадок состоит из порошка серебра с частицами размером не более 18 мкм, в котором на одну часть частиц размером 8÷18 мкм приходится 1,5÷6,27 частей частиц размером менее 8 мкм.