Газоразрядная индикаторная панель переменного тока

Полезная модель относится к газоразрядной технике и может быть использована при разработке средств отображения информации на цветных газоразрядных индикаторных панелях (ГИП) переменного тока планарной конструкции.
При конструировании цветных ГИП переменного тока одной из основных проблем является проблема деградации яркости свечения из-за запыления люминофорного слоя продуктами распыления из области плазмы тлеющего разряда.
В планарной конструкции эта проблема решена посредством пространственного разделения электродов управления, покрытых люминофорным слоем, расположенных на одной диэлектрической пластине, и электродов индикации, формирующих тлеющий разряд, расположенных на другой диэлектрической пластине. Расстояние между люминофорным слоем и электродами индикации формируется барьерами, обеспечивая оптимальное расстояние, исключающее запыление люминофора.
В связи с этим, планарная конструкция цветных ГИП переменного тока является наиболее перспективной и получила широкое промышленное применение.
Известна ГИП переменного тока, содержащая две диэлектрические пластины, на одной из которых расположены пары параллельных электродов индикации, покрытых диэлектрическим и стабилизирующим материалами, и диэлектрические барьеры, а на другой пластине расположены электроды управления с люминесцентным покрытием (Schinoda et al., "Improvemant of Luminance and Luinous Efficiency of Surface-Discharge color AC PDP, Sid, 91 Digest, p. 724).
Недостатки данной ГИП - низкая яркость из-за уменьшения площади светящегося люминесцентного покрытия в пределах индикаторных ячеек на величину площади электрода управления и, кроме того, высокие уровни управляющих напряжений из-за необходимости удаления открытого электрода управления на достаточно большое расстояние, исключающее бомбардировку его ионами плазмы.
Известна ГИП переменного тока, содержащая первую диэлектрическую пластину, на внутренней поверхности которой расположены пары параллельных электродов индикации, покрытых диэлектриком и стабилизирующими материалами, диэлектрические барьеры ортогональные электродам индикации, вторую диэлектрическую пластину, на внутренней поверхности которой размещены покрытые люминофором электроды управления, расположенные между диэлектрическими барьерами [T. Shinoda et al. "Pevelopment of Technologies for Large-Area Color ac Plasma Displays SID. 93, Disgest pp. 161-164"].
Покрытие поверхности электрода управления люминофором устраняет возможность распыления материала этого электрода, повышая тем самым стабильность электрических параметров ГИП.
Наиболее близкой к заявляемой конструкции является ГИП переменного тока, содержащая первую диэлектрическую пластину с расположенными на ее внутренней поверхности парами параллельных электродов индикации, покрытых диэлектриком, вторую диэлектрическую пластину, на внутренней поверхности которой ортогонально электродам индикации размещены электроды управления, покрытые люминофором и образующие с электродами индикации элементы отображения, диэлектрические барьеры, расположенные, по крайней мере, на одной из диэлектрических пластин, причем расстояние L между близлежащими краями электродов индикации в паре и расстояние Н между покрытиями электродов индикации и управления связаны соотношением L≤1,6H [Патент РФ №2089964, H01J 17/49, опубл. 10.09.1997 г. - прототип].
Недостатком данной конструкции является то, что приведенное соотношение не позволяет наиболее полно оптимизировать геометрические размеры составных частей элементов отображения, так как оно справедливо для узких электродов индикации, когда их ширина S меньше расстояния L между близлежащими краями в паре электродов индикации.
Задача полезной модели состоит в создании цветной ГИП переменного тока с высокой надежностью управления и стабильной яркостью за счет выбора оптимального соотношения размеров элементов отображения при любой геометрии электродов индикации.
Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что в известной ГИП переменного тока, содержащей первую диэлектрическую пластину с расположенными на ее внутренней поверхности парами параллельных электродов индикации, покрытых диэлектриком, вторую диэлектрическую пластину, на внутренней поверхности которой ортогонально электродам индикации размещены электроды управления, покрытые люминофором и образующие с электродами индикации элементы отображения, диэлектрические барьеры, расположенные, по крайней мере, на одной из диэлектрических пластин, расстояние L между близлежащими краями электродов индикации в паре, их ширина S и расстояние Н между покрытиями электродов индикации и управления связаны соотношением (L+2S)/Н≤4,8.
При выполнении указанного соотношения достигаются оптимальные условия взаимодействия разряда между электродами индикации и люминофорного покрытия на электродах управления при любой геометрии электродов индикации, что обеспечивает высокую надежность управления и стабильную яркость цветной ГИП переменного тока.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленной полезной модели, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными признакам заявленной полезной модели, 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 полезной модели. Следовательно, заявленная полезная модель соответствует требованию "новизна".
Предлагаемая конструкция ГИП переменного тока поясняется чертежами (фиг. 1, фиг. 2).
Конструкция содержит первую диэлектрическую пластину 1, на которой расположены электроды управления 2, покрытые люминофором 3, диэлектрические барьеры 4, разделяющие элементы отображения, покрытые диэлектриком 5 электроды индикации 6, расположенные на второй диэлектрической пластине 7.
Работает ГИП переменного тока следующим образом.
На все электроды индикации подается опорное напряжение, не изменяющее состояние элементов отображения. Для выборочного зажигания элементов отображения необходимо подать часть напряжения записи на выбранные электроды управления, а другую часть - на выбранные электроды индикации. В точках пересечения выбранных электродов управления и электродов индикации возбуждается разряд, подхваченный затем последующими импульсами опорного напряжения индикации. Для смены информации на электроды необходимо подать импульсы гашения и затем снова повторить цикл "записи".
В заявленной ГИП переменного тока выполнение соотношения (L+2S)/H≤4,8 оптимизирует взаимодействие электродов индикации и люминофорного покрытия, что позволяет обеспечить высокую яркость и надежность управления ГИП.
Это обусловлено тем, что в ГИП переменного тока электроды индикации покрыты слоем диэлектрика, на котором при зажигании разряда формируется настенный заряд полярностью противоположной полярности прикладываемого напряжения. В результате чего при первичном пробое разряд зажигается между близлежащими краями электродов индикации в виде формы А, но затем, по мере накопления настенного заряда, разряд перемещается на более удаленные участки электродов индикации вплоть до крайне удаленных участков, расширяясь до формы В. При узких электродах индикации форма разряда в двух этих состояниях практически не отличается друг от друга, поэтому соотношение L/H≤1,6 справедливо. В случае же, когда разряд горит между крайне удаленными точками электродов индикации, имеющих ширину, величина которой влияет на форму разряда (форма В), будет справедливо соотношение (L+2S)/H≤4,8. Данное соотношение наиболее полно отражает физические процессы, происходящие при формировании разряда в элементе отображения.
В случае (L+2S)/H>4,8 при индикаторном разряде будет происходить запыление продуктами распыления люминофорного покрытия, что приводит к существенному снижению яркости свечения люминофора. Пример конкретного исполнения.
Цветная ГИП переменного тока планарной конструкции содержит две обкладочные стеклопластины. На лицевой стеклопластине сформирована система электродов индикации шириной S=0,4 мм, расположенных с шагом 0,6 мм, на которые послойно нанесено легкоплавкое стекло и стабилизирующий материал - окись магния, при этом расстояние между близлежащими крями электродов индикации, образующих пары, составляет L=0,2 мм. На нижней стеклопластине сформирована система электродов управления с шагом 0,35 мм, покрытых люминофором. Расстояние между покрытиями электродов индикации и управления составляет Н=0,25 мм, что обеспечивается диэлектрическими барьерами, ограничивающими элементы отображения. Таким образом, соотношение (L+2S)/Н=1,0 мм/0,25 мм=4.
При сборке прибора лицевая стеклопластина с электродами индикации накладывается на нижнюю стеклопластину с электродами управления так, чтобы электроды были взаимно перпендикулярны.
п.инд.
заж.инд.
заж.упр.
2
После нанесения по контуру прибора герметизирующего шва и его оплавления производится откачка прибора и наполнение смесью инертных газов Ne+5%Хе при давлении 350 мм рт.ст. В изготовленной таким образом ГИП переменного тока диапазон памяти ΔU=70÷80 В, напряжение зажигания индикаторного промежутка U=160÷170 В напряжение зажигания управляющего промежутка U=80÷90 В, габаритная яркость ГИП равна 400÷500 кд/м. При таких параметрах ГИП переменного тока надежно управляется низковольтными микросхемами, обеспечивая в процессе эксплуатации высокую и стабильную яркость.
Таким образом, заявленное техническое решение позволяет создать ГИП переменного тока со стабильной яркостью и высокой надежностью управления.