КАТОДОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ ЭКРАН МАТРИЧНОГО ТИПА Российский патент 2001 года по МПК H01J31/12 H01J31/20 H01J1/88 H01J29/02 

Изобретение относится к индикаторной технике, а более конкретно к низковольтным вакуумным (НКВ) индикаторам с электронной триодной системой с катодом прямого канала в плоском оформлении с гибкими внешними выводами, предназначенным для отображения информации в виде символов, знаков, букв и цифр, а именно, как буквенно-цифровой, знакографической, так и телевизионной информации с возможностью кодирования информации по цвету и синтезирования цвета при создании полноцветного экрана.

Известны вакуумные люминисцентные индикаторы, содержащие вакуумный баллон, в котором помещена плата с расположенными на ней анодными электродами, которые покрыты люминофором, а также катод, сетки и внешние выводы, соединенные с соответствующими электродами индикатора (см. Лисицын Б.Л. Элементы индикации. М.: Энергия, 1978 г., с. 60, 67; работа Б.И. Горфинкеля. Знакосинтезирующая электроника: низковольтная катодолюминисценция. Изд-во Саратовского университета, 1993 г., с. 23, рис. 2,6).

Недостатками данных устройств является наличие сложной системы управляющих электродов, выполненных в виде большого количества сеточных полос, что затрудняет их изготовление при использовании объемного вакуумного баллона и требует большого числа монтажных соединений.

Известно устройство отображения информации, описанное в патенте РФ N 1166628, МКИ⁶ : H 01 J 31/12 от 19.03.93 г., содержащее вакуумный баллон, состоящий из плоской стеклянной платы и выпуклой оболочки, анодные сегменты с нанесенным слоем люминофора и соединительные проводники, которые нанесены на плату слоем диэлектрика, а также прямоканальные катоды и управляющие электроды, которые закреплены на держателях внутри баллона и соединены с внешними выводами через контактные площадки соединительными проводниками.

Недостатками данного устройства является ненадежность конструкции за счет сложной технологии изготовления.

Наиболее близким аналогом по технической сущности к предлагаемому решению - прототипом является конструкция многоцветного экрана матричного типа, описанная в патенте РФ N 2137246, МКИ⁶: H 01 J 31/12, 31/20, опубл. 10.09.99 г. , содержащая вакуумную оболочку, систему прямоканальных катодов, ряды нанесенных на изолирующую основу анодных полос, покрытых люминофором и соединенных токоведущими дорожками с внешними выводами через контактные площадки, управляющие электроды, образующие в перекрестии светоизлучающие сегменты, анодные полосы расположены с чередованием их по цветам: красный - зеленый - синий (RGB), а зоны расположения совокупности внешних контактных площадок одного цвета анодных полос выполнены раздельными для каждого из цветов, причем количество зон по крайней мере соответствует количеству цветов экрана, при этом длина зоны (l) определяется количеством контактных площадок (n), соответствующих количеству строк данного цвета, и шагом (t) их расположения и удовлетворяет условию l≥n•t.

В изготовлении экрана по существующей технологии все управляющие электроды в идеальном случае должны находиться в одной плоскости и на одинаковом расстоянии от анодной платы.

К сожалению, в реальных приборах добиться идеального выполнения геометрии полос управляющих электродов относительно анодной платы достаточно сложно и в изготовленных приборах имеют место отклонения от идеального случая.

Кроме того, конструкция управляющих электродов в определенных электрических режимах склонна к возникновению нежелательных явлений, например электромеханического резонанса отдельных управляющих электродов или группы управляющих электродов; или изменение шага расположения сеточных полос управляющих электродов из-за удлинения в результате разогрева "собственным" током и теплоизлучением от катодной системы.

Сущность изобретения в следующем. Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение надежности экрана, а именно повышение прочности закрепления управляющих электродов и соответственно повышение надежности работы устройства и качества отображения информации.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в катодолюминисцентном экране матричного типа, включающем вакуумную оболочку, состоящую из лицевой пластины и изолирующей основы, систему прямоканальных катодов, ряды нанесенных на изолирующую основу анодных электродов, выполненных в виде параллельных полос, покрытых люминофором, по крайней мере одним цветом, и соединенных токоведущими дорожками с внешними выводами через контактные площадки, систему управляющих электродов, ортогональных анодным электродам и образующих светоизлучающие сегменты, диэлектрическую рамку, герметично соединяющую лицевую пластину и изолирующую основу, между анодными электродами выполнены из диэлектрической пасты выступы-барьеры, на которых расположена система управляющих электродов по количеству строк экрана.

Сущность изобретения поясняется графическим материалом, примером конкретного исполнения и описанием.

На чертеже изображен катодолюминисцентный экран матричного типа в разрезе с выступами-барьерами согласно предлагаемому техническому решению.

На чертеже приняты следующие обозначения:
1 - изолирующая основа;
2 - лицевая пластина;
3 - диэлектрическая рамка;
4 - система прямонакальных катодов;
5 - анодные электроды, выполненные в виде параллельных полос;
6 - люминофор;
7 - система управляющих электродов;
8 - выступы-барьеры;
9 - контактные площадки;
10 - внешние выводы.

На чертеже изображен катодолюминисцентный экран матричного типа в разрезе с изолирующей основой 1, содержащей светоизлучающие анодные электроды-полосы 5, покрытые люминофором 6, системой управляющих электродов 7, выполненной в виде полос-рамок (или стержней), ортогональных анодным электродам 5 и образующих в перекрестии светоизлучающие сегменты. Изолирующая основа 1 с нанесенными анодными электродами 5, система прямоканальных катодов 4, система управляющих электродов 7 помещены в вакуумную оболочку, состоящую из лицевой пластины 2, изолирующей основы 1 и диэлектрической рамки 3, расположенной между ними по периметру.

Выступы-барьеры 8 выполнены из диэлектрической пасты между анодными электродами 5. На выступах-барьерах 8 расположена система управляющих электродов 7 по количеству строк экрана.

Работа катодолюминисцентного экрана матричного типа осуществляется следующим образом.

Управление экраном осуществляется подачей положительных напряжений на соответствующие систему управляющих электродов и анодные электроды. На нерабочие электроды подается запирающее напряжение. Электроны, эмиттируемые из системы прямонакальных катодов 4, рассеиваются равномерно по площади информационной зоны (ряды нанесенных на изолирующую основу анодных электродов 5, выполненных в виде полос, покрытых люминофором 6) с помощью системы управляющих электродов 7, на которые подан положительный потенциал, и бомбардируют покрытые люминофором 6 анодные электроды 5 в информационной зоне. Люминофор 6 под действием электронной бомбардировки начинает светиться. Анодные электроды 5, на которых отсутствует ускоряющий потенциал, не подвергаются воздействию электронного потока, и люминофоры остаются в невозбужденном состоянии.

Настоящее изобретение по предлагаемому техническому решению было успешно опробовано в лабораторных условиях. Выступы-барьеры 8 (см. чертеж) были выполнены в конструкции опытного образца многоцветного катодолюминесцентного экрана матричного типа. Однако выступы-барьеры с таким же успехом прошли испытания и в одноцветном экране. При этом брака по причине возникновения электромеханического резонанса управляющих электродов: провисания, выгибания, изменения шага или деформации системы управляющих электродов - не наблюдалось. Использование предлагаемых выступов-барьеров позволит решить проблему создания высокоэффективных по яркости, надежности и экономичности катодолюминисцентных экранов матричного типа.

Изобретение относится к индикаторной технике, а более конкретно к низковольтным вакуумным индикаторам с электронной триодной системой с катодом прямого накала в плоском оформлении с гибкими внешними выводами, предназначенным для отображения информации в виде символов, знаков, букв и цифр, а именно как буквенно-цифровой, знакографической, так и телевизионной информации с возможностью кодирования информации по цвету и синтезирования цвета при создании полноцветного экрана. Для повышения надежности экрана, а именно повышения прочности закрепления управляющих электродов в катодолюминесцентном экране матричного типа, включающем вакуумную оболочку, состоящую из лицевой пластины и изолирующей основы, систему прямонакальных катодов, ряды нанесенных на изолирующую основу анодных электродов, выполненных в виде параллельных полос, покрытых люминофором, по крайней мере одним цветом, и соединенных токоведущими дорожками с внешними выводами через контактные площадки, управляющие электроды, ортогональные анодным электродам и образующие светоизлучающие сегменты, диэлектрическую рамку, герметично соединяющую лицевую пластину и изолирующую основу, между анодными электродами выполнены из диэлектрической пасты выступы-барьеры, на которых расположена система управляющих электродов по количеству строк экрана. 1 ил.

Катодолюминесцентный экран матричного типа, включающий вакуумную оболочку, состоящую из лицевой пластины и изолирующей основы, систему прямонакальных катодов, ряды нанесенных на изолирующую основу анодных электродов, выполненных в виде параллельных полос, покрытых люминофором, по крайней мере, одного цвета, и соединенных токоведущими дорожками с внешними выводами через контактные площадки, систему управляющих электродов, ортогональных анодным электродам и образующих светоизлучающие сегменты, диэлектрическую рамку, герметично соединяющую лицевую пластину и изолирующую основу, отличающийся тем, что между анодными электродами выполнены из диэлектрической пасты выступы-барьеры, на которых расположена система управляющих электродов по количеству строк экрана.