АВТОЭМИССИОННАЯ ЯЧЕЙКА Российский патент 1996 года по МПК H01J1/30 H01J1/02 H01J31/12 H01J21/00 

Изобретение относится к электронной технике, в частности, к автоэмиссионным источникам электронов с люминесцентной индикацией и может быть использовано в производстве плоских экранов.

Известен электронный эмиттер с автоэмиссионной ячейкой, содержащей катодный слой с краем в виде зубцов и управляющего электрода, при этом катодный слой отделен от управляющего электрода зазором и электрически изолирован от него [1]
Это устройство не обладает достаточной надежностью и долговечностью работы вследствие эрозии зубцов кромки катода при повышении рабочего напряжения.

Наиболее близким к заявляемому решению является источник электронов с эмиссионными катодами, имеющими микроострия и устройство визуализации на основе катодолюминесценции, возбуждаемой автоэлектронной эмиссией, представляющий первые параллельные электроды в качестве сеток, изолированных от катодных шин, при этом катодные шины содержат ограничители тока в виде сплошного резистивного слоя, расположенного на проводящем слое, а устройство визуализации на основе катодолюминесценции дополнительно содержит источник электронов с эмиссионными катодами, при этом анод покрыт люминофором [2]
Это устройство недостаточно надежно и долговечно в работе, т.к. оно имеет структуру триода, что предполагает использование двух необходимых напряжений: катод-управляющий электрод и катод-анод. Устройство излишне усложнено за счет необходимости нанесения дополнительного резистивного слоя.

Целью изобретения является повышение надежности, долговечности и стабильности работы ячейки, расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в автоэмиссионной ячейке, содержащей подложку с анодом, люминофор, диэлектрический слой и катод с резистивными элементам и, согласно изобретению катод выполнен в форме гребенки с разделением эмиттирующей кромки на зубцы различной длины, а резистивные элементы имеются в каждом зубце и выполнены в форме меандра.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая автоэмиссионная ячейка отличается тем, что катод выполнен в форме гребенки с разделением эмиттирующей кромки на зубцы различной длины с резистивными элементами, выполненными в форме меандра в каждом зубце.

Таким образом, заявляемое решение соответствует критерию "новизна".

Сравнение заявляемого решения с другими известными решениями не позволило выявить в них перечисленные признаки, отличающие заявленное решение от прототипа.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 разрез ячейки, фиг. 2 вид в плане, фиг. 3 укрупненный вид в плане зубца (в форме меандра).

Автоэмиссионная ячейка содержит подложку 1, диэлектрический слой 2, катод в форме гребенки 3 с зубцами 4, резистивными элемента ми 5, анод 6 с люминофором 7. Каждый зубец имеет эмиттирующую кромку 8.

Устройство работает следующим образом.

На анод 6 подается положительное напряжение относительно катодной гребенки 3 величиной 20-100 В. Вследствие небольшого расстояния от эмиттерной кромки 4 ближайшего зубца гребенки 3 до анода 6 создается достаточная для эмиссии электронов напряженность поля 5•10⁷ B/см.

При последующем увеличении приложенного напряжения развивается эмиссия на следующих зубцах, более удаленных от анода. При этом уже ранее эмиттирующие кромки зубцов не разрушаются вследствие эрозии, т.к. ток, проходящий через них, ограничен резистивными элементами 5, имеющимися в каждом зубце, выполненными в форме меандра в катодном материале, что позволяет в широких пределах управлять яркостью свечения люминофора 7, изменяя только значение приложенного напряжения. Увеличение количества задействованных зубцов вызывает суммарное увеличение яркости свечения ячейки.

Заявленная автоэмиссионная ячейка позволяет повысить надежность работы как самой ячейки, так и индикаторов на ее основе за счет снижения эрозии эмиттирующей кромки, стабильность и долговечность ячейки за счет оптимизации режимов работы каждого зубца и рациональной реометрии зубца. Расширение функциональных возможностей приборов на основе ячейки и области применения достигается за счет простоты управления ячейкой и возможности выбора функциональной зависимости яркости от анодного напряжения при изменении количества одновременно работающих зубцов. Сокращается число проводящих слоев за счет использования в качестве резистивного элемента катодного материала.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ:
1. Патент ЕР N 0 434 001, кл. Н 01 J 1/30, 3/02, 9/02, приоритет Японии 18.12.90, опубликовано 26.06.91.

Патент ЕР N 0 316 214, кл. Н 01 J 1/30, приоритет Франции 06.11.87, опубликован 17.05.89.

Использование: Изобретение относится к электронной технике, в частности, к автоэмиссионным источникам электронов с люминесцентной индикацией и может быть использовано в производстве плоских экранов. Сущность изобретения: Автоэмиссионная ячейка содержит подложку, анод, люминофор, диэлектрический слой, катод. Катод выполнен в форме гребенки с разделением эмиттирующей кромки на зубцы различной длины с резистивными элементами в каждой зубце, выполненными в форме меандров. Достигаемый результат: Повышение надежности, долговечности и стабильности работы ячейки, а также расширение функциональных возможностей. 1 з.п. ф-лы. 3 ил.

1. Автоэмиссионная ячейка, содержащая подложку с анодом, люминофор, диэлектрический слой и катод с резистивными элементами, отличающаяся тем, что катод выполнен в форме гребенки с разделением эмиттирующей кромки на зубцы различной длины, при этом резистивные элементы имеются в каждом зубце. 2. Ячейка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве резистивного элемента использован меандр, выполненный в каждом зубце катода.