МНОГОСЕГМЕНТНЫЙ КАТОДОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ ИНДИКАТОР Советский патент 1994 года по МПК H01J31/12 

Изобретение относится к низковольтным средствам отображения информации на основе катодолюминесценции и может быть использовано для создания универсальных индикаторов матричного типа, предназначенных для отображения любой информации текстовой, буквенно-цифровой, знаковой, а также для создания индикаторных отсчетных устройств аналоговых и дискретно-аналоговых измерительных приборов в устройствах автоматики и вычислительной техники для АСУ.

Целью изобретения является увеличение размера отображаемого знака для устройств группового и коллективного пользования при повышении равномерности распределения управляющего потенциала.

Соотношения между параметрами (геометрическими размерами) модуляторного и анодного электродов и расстояния между ними определены экспериментально с учетом известных закономерностей, принятых при конструировании электронных приборов.

Граничные значения неравенства S₁₄ ≅ физически поясняются следующим образом. Площадь "окна" элементарной ячейки S_яч должна быть минимально возможной в сравнении с площадью анодного сегмента S_сегм, поскольку в этом случае повышается равномерность распределения управляющего потенциала относительно поверхности анодного сегмента и соответственно эффективность управления сеточного электрода. Для индикаторов с крупными знаками это соотношение не может быть больше 1/5 при условии равномерного его свечения.

Это соотношение связано с коэффициентом заполнения сетки, который определяет площадь, занятую металлом сеток в общей поверхности сетки. Коэффициент заполнения должен быть ≅ 0,35.

Коэффициент заполнения должен быть также минимально возможным для снижения тока на сетку и повышения коэффициента токораспределения, равного отношению тока анода к току сетки.

Из известных соотношений для электронных ламп, работающих в режиме прямого перехвата, при положительном напряжении на сетке, равном напряжению анода, коэффициент токораспределения соответственно яркость индикатора возрастает при уменьшении расстояния от анода (светоизлучающего анодного сегмента) до сетки. Экспериментально установлено для индикаторов с размерами анодных сегментов 2-10 мм
0.03 ≅ ≅ 3 , где Х_с-а - расстояние от сетки до анода;
d_макс - максимальный поперечный размер анодного сегмента.

Выход за верхние границы неравенства приводит к резкому возрастанию энергозатрат на управление, за нижние - к неоправданному усложнению технологичности.

На чертеже изображена индикаторная матрица.

Она содержит светоизлучающие анодные сегменты 1, нанесенные на изолирующую основу 2, сеточные модуляторные (управляющие) электроды 3 и прямоканальный катод 4.

Изолирующая основа 2 с нанесенными анодными сегментами 1 и собранная с модуляторными электродами 3 и катодами 4 помещена в баллоне 5.

Работа индикатора осуществляется следующим образом. Изображение подается последовательно во времени подачей положительного напряжения на выбранный в данный момент времени модуляторный электрод 3 (например, столбец). Одновременно подается положительное напряжение на соответствующие анодные сегменты (строки). При подаче положительных напряжений на модуляторные электроды 3 электронный поток с катода 4 фокусируется на выбранные анодные сегменты 1. Под действием электронной бомбардировки происходит свечение этих анодных сегментов 1. На анодных сегментах 1, электрически соединенных с "включенными анодами" (по строкам) и находящихся в других группах (столбцах), электронный поток отсутствует в связи с подачей нулевого (или отрицательного запирающего) напряжения на модуляторные электроды 3.

Над каждым из модуляторных сеточных электродов и вдоль них расположен хотя бы один прямоканальный катод.

В изготовленном многосегментном катодолюминесцентном индикаторе таких модуляторных электродов и катодов в 35-точечной матрице 5. (56) Царев В. М. Расчет и конструирование электронных ламп. М. ; Госэнергоиздат, 1961, с. 95, 133-145.

Авторское свидетельство СССР N 490352, кл. G 01 Т 1/16, 1975.

Патент США N 4217578, кл. 340-754, 1979.

МНОГОСЕГМЕНТНЫЙ КАТОДОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ ИНДИКАТОР, содержащий вакуумную оболочку, систему прямоканальных катодов, изолирующую основу, по крайней мере ряд нанесенных на нее анодных сегментов, соединенных электрически между собой, сеточные модуляторные электроды по числу анодных сегментов ряда, расположенные перпендикулярно этому ряду, отличающийся тем, что, с целью увеличения размера отображаемого знака при повышении равномерности распределения управляющего потенциала, площадка "окна" элементарной ячейки сеточного модуляторного электрода не превышает площади анодного сегмента при коэффициенте заполнения сеточного полотна не более 0,35, а отношение расстояния от сеточного модуляторного электрода до анодного сегмента X_с-а к размеру ячейки d_максвыбрано из выражения
0.03 ≅ 3. .