КАТОДОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ ЭКРАН МАТРИЧНОГО ТИПА Российский патент 2003 года по МПК H01J31/15 H01J17/49 H01J29/30 H01J1/72 H01J1/35 H01J1/36 H01J1/88 

Изобретение относится к низковольтным средствам отображения информации на основе катодолюминесценции и может быть использовано для создания универсальных экранов матричного типа, предназначенных для отображения любой информации - текстовой, буквенно-цифровой, знаковой, т. е. для экранов большой информационной емкости.

Известны вакуумные катодолюминесцентные индикаторы, содержащие вакуумный баллон, в котором размещены плата, катод и рессеивающая сетка, на плате расположены анодные электроды, которые покрыты слоем люминофора. В данной конструкции управляющий электрод выполнен в виде сетки, а анодные электроды в виде сегментов (см. Лисицын Б.Л. Элементы индикации. М.: энергия, 1978 г., с. 60, 67).

Однако допустимый информационный объем таких вакуумных катодолюминесцентных индикаторов определяется числом внешних выводов вакуумного баллона, а также площадью сечения, в котором расположены соединительные проводники, и является существенно ограниченным.

Наиболее близким техническим решением - прототипом к предлагаемому решению является катодолюминесцентный экран матричного типа, содержащий вакуумный баллон, составленный из выпуклой оболочки и плоской анодной платы, на которую нанесены анодные электроды в виде токопроводящего слоя, покрытые слоем люминофора, и соединительные проводники, покрытые слоем диэлектрика. Внутри вакуумной оболочки в параллельных плоскостях расположены система катодов в виде проволоки и система управляющих электродов в виде натянутых рамок с сетками, внешние контактные площадки, нанесенные на периферии платы и соединенные с соединительными проводниками, описанный в книге Горфинкеля Б. И. , Абалдуева Б.В., Медведева P.С., Логинова A.П. Низковольтные катодолюминесцентные индикаторы. М.: Радио и связь, 1983 г., с.30-36, 42-49.

В таких экранах при повышенной плотности тока на люминофор, когда желают увеличить яркость, имеет место локальный перегрев участков платы под сегментами. Так как платы в большинстве случаев изготавливаются из стекла, указанный локальный перегрев приводит к разрушению плат. Таким образом недостатками данных конструкций является их ненадежность.

Сущность изобретения заключается в следующем. Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении надежности и долговечности катодолюминесцентного экрана матричного типа.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается в катодолюминесцентном экране матричного типа, содержащем вакуумный баллон, составленный из выпуклой оболочки и плоской анодной платы, проволочные анодные электроды, покрытые слоем люминофора, и соединительные проводники, покрытые слоем диэлектрика, а также держатели, на которых закреплены система проволочных управляющих электродов, ортогональных анодным электродам и рассеивающим электронный поток, в результате воздействия которого вырабатывается видимое свечение люминофора, и система прямонакальных катодов, расположенные внутри вакуумного баллона в параллельных плоскостях, при этом на анодной плате дополнительно расположены, по крайней мере, два штабика из изоляционного материала с выступам, определяющими шаг анодных электродов, которые размещены между выступами, а для управляющих электродов держатель выполнен в виде двух штабиков из изоляционного материала с выступами, определяющими шаг управляющих электродов, которые размещены между выступами, причем вторая пара штабиков перпендикулярна первой.

Сущность технического решения поясняется фиг. 1 и 2, описанием и примером конкретного исполнения.

На фиг. 1 показан катодолюминесцентный экран матричного типа в разрезе, вид спереди.

На фиг. 2 показан катодолюминесцентный экран матричного типа в разрезе, вид сбоку.

На чертежах приняты следующие обозначения:
1 - плоская анодная плата,
2 - выпуклая оболочка,
3 - анодные электроды,
4 - люминофор, нанесенный на анодные электроды 3,
5 - соединительные проводники,
6 - внешние вывода,
7 - контактные площадки,
8 - держатели,
9 - управляющие электроды,
10 - прямонакальные катоды,
11 - штабики с выступами, между которыми расположены анодные электроды,
12 - штабики с выступами, между которыми расположены управляющие электроды.

Катодолюминесцентный экран матричного типа содержит плоскую анодную плату 1, которая вместе с выпуклой оболочкой 2 образует плоский вакуумный баллон. Анодная плата 1 и выпуклая оболочка 2 выполняются из стекла. На анодной плате 1 расположены металлические проводники, параллельные между собой, которые образуют анодные электроды 3. На анодные электроды 3 нанесен слой люминофора 4. Соединительные проводники 5 соединяют анодные электроды 3 с внешними выводами 6 через контактные площадки 7. Соединительные проводники 5 покрыты слоем диэлектрика, например окиси германия - GеО. Внутри вакуумного баллона на держателях-штабиках 12 закреплена система управляющих электродов 9, выполненная из проволоки. С помощью держателей 8 внутри вакуумного баллона закреплена система прямонакальных катодов 10 (фиг.1, 2), каждый из прямонакальных катодов выполнен из проволоки. Система управляющих электродов 9 представляет параллельные между собой проводники в виде проволоки, расположенные в плоскости, параллельной плоскости анодных электродов 3, при этом проволоки управляющих электродов 9 ортогональны анодным электродам 3.

Штабики 11, выполненные с выступами из изоляционного материала, расположены на анодной плате 1 по двум противоположным ее краям. Между выступами штабиков 11 жестко укреплены анодные электроды 3. Перпендикулярно штабикам 11 по двум другим краям анодной платы 1 расположены штабики 12 с выступами, выполненные из изоляционного материала. Между выступами расположены управляющие электроды 9.

Работа катодолюминесцентного экрана матричного типа состоит в следующем.

Электроны, эмиттируемые горячим прямонакальным катодом 10, рассеиваются системой управляющих электродов 9, на которую подан небольшой запирающий потенциал, и, ускоряясь потенциалом, поданным на анодные электроды 3, попадают на слой люминофора 4, покрывающий анодные электроды 3, находящиеся под напряжением. В результате воздействия электронного потока люминофор начинает вырабатывать излучение (явление низковольтной катодолюминесценции), которое можно наблюдать. Анодные электроды 3, на которых отсутствует ускоряющий потенциал, не подвергаются воздействию электронного потока, и люминофоры остаются в невозбужденном состоянии.

Заявляемое устройство может быть изготовлено методами серийного производства катодолюминесцентных экранов матричного типа.

Работоспособность заявляемого устройства подтверждена экспериментально: в настоящее время предлагаемая конструкция катодолюминесцентного экрана матричного типа изготовлена и опробована.

Данное изобретение позволяет получать катодолюминесцентные экраны матричного типа, обеспечивающие надежное считывание информации, четкое изображение, что особенно важно для систем с большой рабочей площадью и высокой плотностью информации.

Изобретение относится к низковольтным средствам отображения информации на основе катодолюминесценции и может быть использовано для создания универсальных экранов матричного типа, предназначенных для отображения любой информации - текстовой, буквенно-цифровой, знаковой, т.е. для экранов большой информационной емкости. Технический результат - повышение надежности и долговечности катодолюминесцентного экрана матричного типа. Достигается тем, что в матричном экране, содержащем вакуумный баллон, составленный из выпуклой оболочки и плоской анодной платы, анодные электроды, покрытые слоем люминофора, и соединительные проводники, покрытые слоем диэлектрика, а также держатели, на которых закреплены система управляющих электродов и система прямонакальных катодов, расположены внутри вакуумного баллона в параллельных плоскостях, при этом управляющие электроды ортогональны анодным электродам, анодные электроды и управляющие электроды выполнены в виде проволок, при этом на анодной плате дополнительно расположены, по крайней мере, два штабика из изоляционного материала с выступами, определяющими шаг анодных электродов, которые размещены между выступами, а для управляющих электродов держатель выполнен в виде двух штабиков из изоляционного материала с выступами, определяющими шаг управляющих электродов, которые размещены между выступами, причем вторая пара штабиков перпендикулярна первой. 2 ил.

Катодолюминесцентный экран матричного типа, содержащий вакуумный баллон, составленный из выпуклой оболочки и плоской анодной платы, проволочные анодные электроды, покрытые слоем люминофора, и соединительные проводники, покрытые слоем диэлектрика, а также держатели, на которых закреплены система проволочных управляющих электродов, ортогональных анодным электродам и рассеивающим электронный поток, в результате воздействия которого вырабатывается видимое свечение люминофора, и система прямонакальных катодов, расположенные внутри вакуумного баллона в параллельных плоскостях, при этом на анодной плате дополнительно расположены, по крайней мере, два штабика из изоляционного материала с выступами, определяющими шаг анодных электродов, которые размещены между выступами, а для управляющих электродов держатель выполнен в виде двух штабиков из изоляционного материала с выступами, определяющими шаг управляющих электродов, которые размещены между выступами, причем вторая пара штабиков перпендикулярна первой.