КАТОДОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ ИНДИКАТОР Российский патент 1994 года по МПК H01J29/02 

Изобретение относится к вакуумным катодолюминесцентным индикаторам для устройств отображения информации и может быть использовано при разработках и производстве цифровых, буквенно-цифровых и мнемонических индикаторных устройств, матричных панелей и экранов для вывода визуальной информации в различных устройствах индивидуального и коллективного пользования.

Известны вакуумные люминесцентные индикаторы, содержащие вакуумный баллон и плату с расположенными на ней анодными сегментами, которые покрыты люминофором, а также катоды, сетки и внешние выводы, соединенные с соответствующими электродами индикатора.

Недостатками данных индикаторов является наличие сложной системы управляющих электродов, выполненных в виде натянутых большого количества сеточных полос, при этом они расположены на одном уровне удаленности от анодных сегментов и с промежутками между собой, что сужает эргономические параметры индикатора: габаритную яркость, угол обзора.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является катодолюминесцентный индикатор, содержащий вакуумный баллон и плоскую стеклянную плату, на которой размещены анодные сегменты с нанесенным слоем люминофора и соединительные проводники, а также катод и управляющие электроды, которые закреплены на держателях. Управляющие электроды выполнены в виде сеток, расположенных в одной плоскости, между сетками имеются промежутки, т. е. сетки изолированы друг от друга (не касаются друг друга), при этом каждая сетка окантована рамкой (траверсой).

Недостатком данной конструкции является то, что рамка, несущая сетку, и промежутки между рамками соседних управляющих электродов занимают значительную часть по сравнению с сеткой в общем пространстве, отведенном данному электроду. Следствием указанного недостатка является невозможность реализации близкого расположения между собой анодов-сегментов, т. е. невозможность реализации более плотного расположения анодных сегментов и увеличения их площади. Особенно остро этот недостаток проявляется при создании многоцветных индикаторов, когда одна группа сегментов покрывается люминофором, например, зеленого цвета свечения, а другая - красного. Этот недостаток ограничивает также угол обзора.

Целью изобретения является улучшение эргономических и конструктивных параметров индикатора.

Цель достигается тем, что в катодолюминесцентном индикаторе, содержащем вакуумную оболочку из выпуклого баллона и плоской анодной платы, на которую нанесены анодные сегменты, покрытые слоем люминофора, катоды и систему управляющих электродов, например, в виде сеток, соседние управляющие электроды расположены в двух параллельных плоскостях, т. е. на разных уровнях удаленности от анода, при этом граничные зоны соседних управляющих электродов перекрывают друг друга на ширину перемычки рамки (траверсы), а расстояние между плоскостями не превышает критического расстояния области сеточной управляемости прибора и не менее критического расстояния электрического пробоя между соседними сетками.

На фиг. 1 изображен катодолюминесцентный индикатор по прототипу; на фиг. 2 - катодолюминесцентный индикатор в соответствии с предлагаемым техническим решением, в аксонометрии; на фиг. 3 - тот же индикатор, разрез вдоль катода - катодной нити, где 1 - анодная плата; 2 - анодные сегменты, покрытые люминофором, например, красного цвета свечения; 3 - анодные сегменты, покрытые люминофором, например, зеленого цвета свечения. 4 - управляющие электроды, расположенные в одной плоскости (первого уровня). 5 - управляющие электроды, расположенные в другой плоскости (второго уровня); 6 - перемычка рамки (траверсы) для крепления управляющих электродов, выполненных в виде сеток; 7 - катод.

Катодолюминесцентный индикатор содержит вакуумную оболочку, включающую выпуклый баллон и плоскую анодную плату 1, на которую нанесены анодные сегменты 2, покрытые слоем люминофора, например, красного цвета свечения. На фиг. 2 и 3 анодные сегменты 2 и 3, покрытые слоем люминофора красного и зеленого цветов свечения, касаются друг друга, что свидетельствует о реализации максимально плотной упаковки анодных сегментов 2 и 3 на плате 1. Очевидно, что при одинаковых размерах в индикаторах с применением двухуровневых сеток по сравнению с обычными индикаторами можно разместить больше анодных сегментов или при том же их количестве можно увеличить их размеры, в том числе за счет сокращения площади проекции перемычек рамы (траверс) на сегменты. Можно также, не изменяя размеры сегментов, уменьшить размеры индикаторов.

Работа катодолюминесцентного индикатора состоит в следующем.

Управление катодолюминесцентным индикатором осуществляется подачей напряжений на соответствующие управляющие электроды 4 и анодные сегменты 2. Электроны, эмиттируемые горячим катодом 7, дозируются сеткой (управляющим электродом) 4, на которую подан соответствующий потенциал, и, ускоряясь электрическим полем, существующим между катодом и анодными сегментами 2, бомбардируют люминофор, который при этом начинает светиться.

Предлагаемая конструкция системы управляющих электродов применена в многоцветных индикаторах, предназначенных для крупноформатных информационных систем. Разность уровней расположения сеток при этом компенсируется различными мерами, например подбором проницаемости сеток (размеров ячеек), разными уровнями сеточных напряжений, подбором люминофоров по светоотдаче и размеров сегментов.

Таким образом, основными технико-экономическими преимуществами предлагаемой конструкции катодолюминесцент- ного индикатора являются улучшение эргономических параметров индикатора: габаритной яркости, угла обзора, восприимчи- вости, улучшение конструктивных параметров индикатора: уменьшение габаритов индикатора, упрощение изготовления управляющих электродов, ослабление требований к размерам электродов. (56) Русина Е. В. Матричные индикаторы и панели на основе низковольтной катодолюминесценции. Электронная промышленность, 1982, N 5-6, с. 88-89.

Горфиннень Б. И. и др. Низковольтные катодолюминесцентные индикаторы. М. : Радио и связь, с. 31-35.

Использование: в электронной технике, в частности при разработке вакуумных приборов, а именно катодолюминесцентных индикаторов. Сущность изобретения: предложен индикатор, содержащий вакуумную оболочку, составленную из баллона и плоской анодной платы, на которую нанесены анодные сегменты, покрытые слоем люминофора. Внутри баллона размещены катоды и сетки, закрепленные на рамках, при этом сетки расположены в двух параллельных плоскостях, их граничные зоны перекрывают друг друга на ширину рамки. Расстояние между плоскостями выбрано таким, что не превышает критического расстояния области сеточной управляемости индикатора и не менее критического расстояния электрического пробоя между соседними сетками. 3 ил.

КАТОДОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ ИНДИКАТОР , содеpжащий вакуумную оболочку, составленную из баллона и плоской анодной платы, на котоpую нанесены анодные сегменты, покpытые слоем люминофоpа, катоды и систему упpавляющих электpодов в виде сеток, закpепленных на pамках, отличающийся тем, что, с целью уменьшения pазмеpов индикатоpов и pасстояний между сегментами, соседние упpавляющие электpоды pасположены в двух паpаллельных плоскостях, пpи этом их гpаничные зоны пеpекpывают одна дpугую на шиpину pамки, а pасстояние между плоскостями не пpевышает кpитическое pасстояние области сеточной упpавляемости индикатоpа и не менее кpитического pасстояния электpического пpобоя между соседними сетками.