Токопроводящая композиция для электродов газоразрядных индикаторных панелей переменного тока

 

Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано в производстве газоразрядных индикаторных панелей (ГИП). Высокое качество электродов ГИП переменного тока и контраст изображения обеспечиваются за счет введения в токопроводящую композицию, включающую порошки из золота или серебра и легкоплавкого стекла, порошка диоксида рутения при следующем содержании компонентов, вес. %: порошок драгоценного металла - золота или серебра 78-95, порошок диоксида рутения 2,5-8, порошок легкоплавкого стекла 2,5-14.

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

Известна токопроводящая композиция, содержащая смесь мелкодисперсных порошков серебра и легкоплавкого стекла (Авт. свид. СССР N 792293, кл. H 01 B 1/02, 1980).

Недостатком этой композиции является то, что получаемые на ее основе конструктивные элементы после вжигания имеют многочисленные поры и нитевидные обрыва, которые при повторных термообработках приводят к обрывам электродов. Кроме того, стеклопластина с конструктивными элементами, полученная на основе данной композиции после термообработки имеет желтый цвет, что ухудшает контрастное изображение в ГИП переменного тока.

Известен резистивный материал, содержащий свинцово-боро-силикатное стекло, благородный металл - серебро и оксиды металлов RuO₂, Sb₂O₃, CdO, Te₂O₅ и терморезистивный порошок (Пат. США N 4312770, кл. H 01 B 1/02, 1979).

Недостатком этого материала является высокое содержание в нем кислородосодержащего соединения рутения, которое отличается высокой способностью к структурированию, что приводит к ухудшению реологических и печатных свойств паст, приготовленных на основе данных материалов. Кроме того, конструктивные элементы, получаемые на основе приведенного материала имеют высокое сопротивление, которое не подходит для изготовления электродов ГИП переменного тока.

Наиболее близким к заявленному материалу является токопроводящая композици, включающая порошки драгоценного металла (золота или серебра) и легкоплавкого стекла. (Пат. США N 4032359, кл. C 09 D 5/24, 1977 прототип).

Несмотря на то, что проводники на основе благородных металлов имеют низкое удельное поверхностное сопротивление и хорошую адгезию к подложке, конструктивные элементы, получаемые на их основе после прохождения термообработки будут иметь дефекты в виде большого количества пор, образующих под действием сил поверхностного натяжения. Кроме того, контраст воспроизводимого изображения в приборах с такими проводниками является низким.

Задачей изобретения является создание токопроводящих композиции для электродов газоразрядных индикаторных панелей переменного тока, позволяющей получить электроды высокого качества, без дефектов в виде мелких пор, нитевидных обрывов за счет увеличения плотности, упаковки материала, обеспечивающие высокий контраст изображения за счет получения электродов более темного цвета при соприкосновении их высокой проводимости.

Указанный технический результат достигается тем, что в известную токопроводящую композицию для электродов газоразрядных индикаторных панелей переменного тока, включающую порошки драгоценного металла, золота или серебра, и легкоплавкого стекла, дополнительно введен порошок диоксида рутения при следующем содержании компонентов, (вес.%): Порошок драгоценного металла, золота или серебра - 78 - 95 Порошок диоксида рутения - 2,5 - 8 Порошок легкоплакового стекла - 2,5 -14 Введение диоксида рутения в заданном количестве в токопроводящую композицию повышает плотность упаковки получаемого материала, исключая таким образом поры и обрыва в электродах, и изменяет цвет материала на более темный, что повышает контраст изображения в панелях.

В процессе проведенного анализа уровня техники не обнаружены аналоги, характеризующиеся признаками заявляемого изображения, а сравнение предлагаемого технического решения с наиболее близким по совокупности признаков аналогом позволило выявить совокупность существенных отличительных признаков для достижения усматриваемого заявителем технического результата. Следовательно, заявляемая токопроводящая композиция соответствует требованию "новизна".

Анализ источников информации показал, что заявляемое изобретение не следует для специалиста явным образом, из известного уровня техники, так как не выявлены технические решения, в которых была бы повышена плотность упаковки токопроводящего материала и получен более темный цвет этого материала за счет введения окиси рутения в заданном количестве.

Таким образом, заявленная токопроводящая композиция соответствует требованию "изобретательский уровень".

Введение порошка диоксида рутения менее 2,5% не приводит к полному исчезновению пор, а цвет электродов желтый, что не приводит к улучшению контраста. Содержание диоксида рутения в пасте более 8% приводит к значительному увеличению сопротивления, которое не пригодно для проводников ГИП переменного тока, а также к заметному ухудшению реологических свойств паст, приготовленных на основе предлагаемой токопроводящей композиции. Нарушается текучесть паст, увеличивается разброс по геометрическим размерам отпечатка при изготовлении электродов методом трафаретной печати. При увеличении содержания драгметалла выше 95% нарушается адгезия проводника к подложке, а если взять драгметалла меньше 78%, увеличивается сопротивление проводников и появляются поры и нитевидные обрыва электродов. Содержание легкоплавкого стекла выше 14% приводит к нарушению взаимодействия частиц драгметалла друг с другом, из-за чего резко возрастает сопротивление проводников. При содержании стекла < 2,5% ухудшается адгезия электродов к подложке.

Для приготовления токопроводящей композиции взвешивают все заданные порошкообразные компоненты и тщательно перемешивают смесь порошков.

Для испытания предлагаемой токопроводящей композиции было приготовлено несколько составов токопроводящего материала с различным % содержанием диоксида рутения. Затем к смеси порошков добавляют необходимое по рецепту количество органического связующего для приготовления паст, из которых трафаретной печатью были сформированы электроды.

Для опробования всех вариантов композиции использовался один и тот же трафарет. Геометрические размеры электродов во всех случаях одинаковые. Электроды после сушки вжигались при 590±10^o в течение 2,5 ч.

Пример N 1 Порошок золота - 87,5% Порошок диоксида рутения - 6,25% Порошок легкоплавкого стекла - 6,25% Электроды, сформированные на основе данной токопроводящей композиции имеют сопротивление 42 - 48 Ом. Электроды получаются плотные, без проколов и нитевидных обрывов. Цвет темно-коричневый.

Пример N 2 Порошок серебра - 90%
Порошок диоксида рутения - 2,5%
Порошок легкоплавкого стекла - 7,5%
Данная токопроводящая композиция обеспечивает сопротивление 36 - 38 Ом. Электроды плотные, без проколов, цвет темно-желтый.

Пример N 3
Порошок серебра - 95%
Порошок диоксида рутения - 2%
Порошок легкоплавкого стекла - 3%
Сопротивление электродов, полученных на основе этой композиции, 22 - 24 Ом, цвет светло-коричневый, имеются небольшие проколы.

Таким образом, предлагаемая токопроводящая композиция позволяет получить электроды для ГИП переменного тока высокого качества с цветом, обеспечивающим высокий контраст изображения.

Формула изобретения

Токопроводящая композиция, включающая порошки золота или серебра и легкоплавкого стекла, отличающаяся тем, что в состав композиции дополнительно введен порошок диоксида рутения при следующем содержании компонентов, вес.%:
Порошок золота или серебра - 78 - 95
Порошок диоксида рутения - 2,5 - 8,0
Порошок легкоплавкого стекла - 2,5 - 14,0