Катодолюминесцентный экран матричного типа
Владельцы патента RU 2272332:
Федеральное государственное унитарное предприятие научно-исследовательский институт "ВОЛГА" (RU)
Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано при изготовлении плоских катодолюминесцентных телевизионных экранов и вакуумных люминесцентных индикаторов матричного типа. Технический результат - упрощение конструкции катодолюминесцентного экрана матричного типа, повышение их технологичности и надежности, снижение трудоемкости и материалоемкости изготовления. Достигается тем, что в катодолюминесцентном экране матричного типа, включающем вакуумную оболочку, состоящую из двух стеклянных пластин, систему катодов, ряды нанесенных на одну из стеклянных пластин анодных электродов, выполненных в виде полос, покрытых люминофором и соединенных токоведущими дорожками с внешними выводами через контактные площадки, управляющие электроды, ортогональные анодным электродам и образующие светоизлучающие сегменты (строки), система катодов выполнена в виде множества нитей, при этом управляющие электроды расположены на другой стеклянной пластине параллельно нитям системы катодов, а расстояние между центрами соседних нитей системы катодов и соседних шин управляющих электродов равно шагу строк. Кроме того, управляющие электроды выполнены в виде множества нитей, расположенных на внутренней стороне другой стеклянной пластины. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано при изготовлении плоских катодолюминесцентных телевизионных экранов и вакуумных люминесцентных индикаторов матричного типа.
Известны вакуумные люминесцентные индикаторы, содержащие вакуумный баллон, в котором помещена плата с расположенными на ней анодными электродами, которые покрыты люминофором, а также катод, сетки и внешние вывода, соединенные с соответствующими электродами индикатора (см. Лисицын Б.Л. Элементы индикации. М.: Энергия, 1978 г., с.60;. Б.И.Горфинкель, Б.В.Абалдуев, Р.С.Медведев, А.П.Логинов. Низковольтные катодолюминесцентные индикаторы. М.: Радио и связь, 1983 г., с.33-36).
Недостатком данных устройств является наличие сложной системы управляющих электродов, выполненных в виде большого количества натянутых тонких металлических полос, затрудняющих изготовление приборов, требующих выполнения большого числа монтажных соединений и ограничивающих эргономические параметры.
Известно устройство отображения информации, описанное в патенте РФ №1166628, МКИ: H 01 J 31/12, опубл. 19.03.1993 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 катод и управляющие электроды, которые закреплены на держателях внутри баллона и соединены проводниками с внешними контактными площадками.
Недостатком данной конструкции является ненадежность конструкции за счет ее сложности.
Наиболее близким аналогом по технической сущности к предлагаемому решению - прототипом является катодолюминесцентный экран матричного типа, описанный в патенте РФ №2170989, опубл. 20.07.2001 г., МКИ7: H 01 J 31/12, включающий вакуумную оболочку, систему прямонакальных катодов, ряды нанесенных на изолирующую основу анодных электродов, выполненных в виде полос, покрытых люминофором и соединенных токоведущими дорожками с внешними выводами через контактные площадки, модуляторные электроды, ортогональные анодным электродам и образующие светоизлучающие сегменты. Прибор дополнительно содержит, по крайней мере, один опорный элемент, расположенный между системами анодных и модуляторных электродов, который перпендикулярен системе модуляторных электродов и закреплен на изолирующей основе с помощью держателей.
Кроме того, опорный элемент выполнен в виде проволоки, например из вольфрама или его соединений, и покрыт изоляционным материалом; опорный элемент может быть выполнен в виде стеклянной пластины - штабика, при этом высота стеклянной пластины не превышает расстояния между анодными электродами и модуляторными электродами.
Недостатком данного устройства катодолюминесцентного экрана матричного типа является недостаточная надежность устройства за счет сложной конструкции сеточного узла модуляторных электродов.
Сущность изобретения в следующем. Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в упрощении конструкции катодолюминесцентных экранов и матриц за счет повышения их технологичности и надежности, снижения трудоемкости и материалоемкости изготовления.
Указанные технические результаты при осуществлении изобретения достигаются тем, что в известном катодолюминесцентном экране матричного типа, включающем вакуумную оболочку (баллон), состоящую из двух стеклянных пластин, систему катодов, ряды нанесенных на одну из стеклянных пластин анодных электродов, выполненных в виде полос, покрытых люминофором и соединенных токоведущими дорожками с внешними выводами через контактные площадки, управляющие электроды, ортогональные анодным электродам и образующие светоизлучающие сегменты (строки), система катодов выполнена в виде множества нитей, при этом управляющие электроды расположены на другой стеклянной пластине параллельно нитям системы катодов, а расстояние между центрами соседних нитей системы катодов и соседних шин управляющих электродов равно шагу строк экрана.
Кроме того, управляющие электроды выполнены в виде множества нитей, расположенных на внутренней стороне другой стеклянной пластины.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг.1 изображен схематично катодолюминесцентный экран матричного типа по предлагаемому техническому решению.
На фиг.2 изображен катодолюминесцентный экран матричного типа в разрезе: а - вид вдоль направления анодных электродов и перпендикулярно направлениям системы катодов и управляющих электродов (или поперек направлениям нитей системы катодов и электродов); б - вид вдоль направлений нитей системы катодов и управляющих электродов (или поперек направлению анодных электродов).
На чертежах приняты следующие обозначения:
1 - вакуумная оболочка (баллон);
2 - стеклянная пластина вакуумной оболочки 1;
3 - другая стеклянная пластина вакуумной оболочки 1;
4 - система катодов, выполненная в виде множества нитей;
5 - анодные электроды, расположенные на стеклянной пластине 2 в виде параллельных полос;
6 - люминофор;
7 - управляющие электроды, расположенные на другой стеклянной пластине 3, ортогонально анодным электродам 5 и параллельно нитям системы катодов 4;
8 - контактные площадки;
9 - внешние вывода.
На фиг.1 дано схематичное изображение катодолюминесцентного экрана матричного типа, выполненного в виде вакуумной оболочки 1, состоящей из двух стеклянных пластин 2 и 3, на одной из стеклянных пластин, например 2, расположены ряды анодных электродов 5, выполненных в виде параллельных полос, покрытых люминофором 6 и соединенных токоведущими дорожками (не изображены) с внешними выводами 9 через контактные площадки 8. Внутри вакуумной оболочки 1 ортогонально анодным электродам 5 помещена система катодов 4, выполненная в виде множества нитей. На другой стеклянной пластине 3 расположены управляющие электроды 7, при этом нити системы катодов 4 и управляющие электроды 7 параллельны, расстояние между центрами соседних нитей системы катодов и соседних шин управляющих электродов равно шагу строк экрана. Управляющие электроды 7 могут быть выполнены в виде множества нитей, расположенных на внутренней стороне другой стеклянной пластины 3.
Шаг строк экрана задается условиями применения катодолюминесцентного экрана матричного типа. Размер шага экрана рассчитывается исходя из требуемых параметров экрана с учетом известных закономерностей, принятых при конструировании электронных приборов.
Работа катодолюминесцентного экрана матричного типа осуществляется следующим образом.
Получение люминесцентного изображения на экране достигается его формированием из отдельных светящихся точек, каждая из которых получается под местом пересечения анодных электродов 5 и системы катодов 4, на которые в данный момент подана разность потенциалов. Для прекращения свечения на шины управляющих электродов 7 подается отрицательное (запирающее) относительно системы катодов напряжение. Электроны, эмитируемые от каждой из нитей системы катодов 4, бомбардируют люминофор 6, который начинает светиться. Анодные электроды 5, на которых отсутствует ускоряющий потенциал, не подвергаются воздействию электронного потока, и их люминофоры 6 остаются в невозбужденном состоянии.
Данное изобретение было успешно опробовано в лабораторных условиях. Заявляемая конструкция катодолюминесцентного экрана матричного типа применима как в одноцветном, так и в многоцветном вакуумном люминесцентном экране матричного типа. При этом брака по причине возникновения электромеханического резонанса нитей системы катодов не наблюдалось.
Предлагаемый катодолюминесцентный экран матричного типа, выполненный на основе нитей катодов и шин электродов, является конструкцией, не имеющей зарубежных аналогов. Предлагается реализовать конструкцию матричного типа, предназначенную для отображения любой информации, являющуюся наиболее простой и надежной, имеющей при изготовлении наименьшие материалы и трудоемкости.
1. Катодолюминесцентный экран матричного типа, включающий вакуумную оболочку, состоящую из двух стеклянных пластин, систему катодов, ряды нанесенных на одну из стеклянных пластин анодных электродов, выполненных в виде полос, покрытых люминофором и соединенных токоведущими дорожками с внешними выводами через контактные площадки, управляющие электроды, ортогональные анодным электродам и образующие светоизлучающие сегменты (строки), отличающийся тем, что система катодов выполнена в виде множества нитей, при этом управляющие электроды расположены на другой стеклянной пластине параллельно нитям системы катодов, а расстояние между центрами соседних нитей системы катодов и соседних шин управляющих электродов равно шагу строк экрана.
2. Катодолюминесцентный экран матричного типа по п.1, отличающийся тем, что управляющие электроды выполнены в виде множества нитей, расположенных на внутренней стороне другой стеклянной пластины.
