RU2297689C1 - Field-emission based cathodic fluorescent screen - Google Patents

Field-emission based cathodic fluorescent screen Download PDF

Info

Publication number
RU2297689C1
RU2297689C1 RU2005126640/09A RU2005126640A RU2297689C1 RU 2297689 C1 RU2297689 C1 RU 2297689C1 RU 2005126640/09 A RU2005126640/09 A RU 2005126640/09A RU 2005126640 A RU2005126640 A RU 2005126640A RU 2297689 C1 RU2297689 C1 RU 2297689C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
emitters
control electrodes
substrate
electrodes
field emission
Prior art date
Application number
RU2005126640/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Исаакович Горфинкель (RU)
Борис Исаакович Горфинкель
Николай Павлович Абаньшин (RU)
Николай Павлович Абаньшин
Александр Николаевич Якунин (RU)
Александр Николаевич Якунин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ВОЛГА-СВЕТ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ВОЛГА-СВЕТ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ВОЛГА-СВЕТ"
Priority to RU2005126640/09A priority Critical patent/RU2297689C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2297689C1 publication Critical patent/RU2297689C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: cathodic fluorescent based low-voltage means for data display, such as digital and alphanumeric display screens and universal panels for visual display of textual, character, graphical, and any other information.
SUBSTANCE: proposed field-emission based cathodic fluorescent screen has vacuum envelope assembled of two flat glass plates, one being face plate mounting phosphor-covered anodes of at least one color and substrate mounting electrodes (emitters and control electrodes) connected through mutually perpendicular buses to voltage supply leads, as well as insulating frame that interconnects face plate and substrate through sealed joint; isosceles-trapezium-section emitters and control electrodes are disposed in same plane, larger base of trapezium being disposed on substrate; potentials Ue and Ug.e. applied across emitters and control electrodes, respectively, meet following inequality: (Ug.e. - Ue)/D ≥ 3 kV/μm, where D is distance between emitters and control electrodes as measured on insulating layer surface in micrometers; potentials Ue and Ug.e. are measured in kilovolts; in addition emitters and control electrodes are made in the form of combs placed one onto other; emitters and control electrodes are made in the form of any desired geometric figures inserted one into other, for instance in the form of spirals; angle α at trapezium base meets following condition: 20° ≤ α ≤ 60°. In other design alternate of field-emission based cathodic fluorescent screen incorporating vacuum envelope assembled of two flat glass plates, one being face plate mounting phosphor-covered anodes of at least one color and substrate mounting electrodes (emitters and control electrodes) connected through mutually perpendicular buses to voltage supply leads, insulating frame that interconnects face plate and substrate through sealed joint emitters and control electrodes are disposed in parallel planes at short controlled distance; they have one symmetry axis perpendicular to substrate which crosses center of each emitter and is aligned with symmetry axis perpendicular to substrate crossing center of each respective control electrode, and cross-sectional area of each emitter-dielectric-layer-control-electrode system is shaped as isosceles trapezium whose larger base relates to emitter and smaller one, to control electrode; potentials Ue and Ug.e. applied across emitters and control electrodes, respectively, meet following inequality: (Ug.e. - Ue)/D ≥ 3 V/μm, where D is distance between emitters and control electrodes as measured on insulating layer surface in micrometers; potentials Ue and Ug.e. are measured in volts; in addition emitters and control electrodes are made in the form of combs superposed one onto other; emitters and control electrodes ere made in the form of any desired geometric figures superposed one onto other, for instance in the form of spirals; angle α at trapezium base meets following condition: 20° ≤ α ≤ 60°.
EFFECT: enhanced image brightness, service life, and information capacity of screen.
8 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к низковольтным средствам отображения информации на основе катодолюминесценции и может быть использовано при разработке устройств для создания экранов цифровых и буквенно-цифровых индикаторов, универсальных панелей для визуализации отображения любой информации - текстовой, знаковой, графической, счетных устройств аналоговых и дискретно-аналоговых измерительных приборов, используемых в калькуляторах, часах, индикаторных табло коллективного пользования и т.д.The invention relates to low-voltage means for displaying information based on cathodoluminescence and can be used in the development of devices for creating screens of digital and alphanumeric indicators, universal panels for visualizing the display of any information - text, character, graphic, counting devices of analog and discrete-analog measuring devices used in calculators, watches, indicator boards for collective use, etc.

В нашей стране и за рубежом, особенно в Японии, очень широкое применение в электронных устройствах бытового и промышленного назначения, а также в спецтехнике нашли низковольтные катодолюминесцентные индикаторы (см. Горфинкель Б.И., Абалдуев Б.В., Медведев Р.С., Логинов А.П. Низковольтные катодолюминесцентные индикаторы. М.: Радио и связь, 1983 г.).In our country and abroad, especially in Japan, low-voltage cathodoluminescent indicators are very widely used in electronic devices for domestic and industrial use, as well as in special equipment (see Gorfinkel B.I., Abalduev B.V., Medvedev R.S. , Loginov A.P. Low-voltage cathodoluminescent indicators. M.: Radio and communications, 1983).

Низковольтный катодолюминесцентный индикатор представляет собой вакуумный электронный прибор, содержащий термоэлектронный катод, управляющие сетки и держатели, заключенные в вакуумную оболочку с платой, на которой по заданному рисунку размещены токопроводящие сегменты экрана, покрытые люминофором, и токопроводящая разводка с контактными площадками.A low-voltage cathodoluminescent indicator is a vacuum electronic device containing a thermionic cathode, control grids and holders enclosed in a vacuum shell with a board on which, according to a given pattern, conductive screen segments coated with a phosphor and conductive wiring with contact pads are placed.

В экспериментальных образцах ненакаливаемые катоды представляют собой матрицу, скоммутированную из множества микроострий, расположенных на плоскости с плотностью порядка 10000 мм2 и обеспечивающих необходимый уровень автоэлектронной эмиссии. Представление о принципе действия острийных катодов и о конструкции матрицы катодов дают рис.2.8 и 2.9 в работе Горфинкеля Б.И. Знакосинтезирующая электроника: низковольтная катодолюминесценция. Издательство Саратовского университета, 1993 г., с.19-21, 24-25.In experimental samples, non-incandescent cathodes are a matrix commutated from a multitude of micropoints located on a plane with a density of the order of 10,000 mm 2 and providing the necessary level of field emission. An idea of the principle of action of the tip cathodes and the design of the matrix of cathodes is given in Fig. 2.8 and 2.9 in the work of B. Gorfinkel. Sign-synthesizing electronics: low-voltage cathodoluminescence. Publishing house of the Saratov University, 1993, p.19-21, 24-25.

Недостатком данной конструкции является наличие сложной системы катодов, при этом они расположены таким образом, что сужают эргономические параметры индикатора: яркость, угол обзора, габариты.The disadvantage of this design is the presence of a complex cathode system, while they are arranged in such a way that they narrow the ergonomic parameters of the indicator: brightness, viewing angle, and dimensions.

Наиболее близким аналогом - прототипом к изобретению является катодолюминесцентный экран (см. патент RU №2152662, МКИ7: H 01 J 1/62; 29/18, опубл. 10.07.2000 г.), содержащий вакуумную оболочку, составленную из двух плоских стеклянных лицевой прозрачной пластины и подложки с электродами: плоским тонким торцевым эмиттером и анодом, покрытым проводящим слоем и люминофором, образующих светоизлучающую ячейку - пиксель, расположенных на малом контролируемом расстоянии друг от друга в параллельных плоскостях, соединенных через анодные шины и эмиттерные шины с выводами для подключения источников электрического напряжения, диэлектрическую рамку, герметично соединяющую лицевую пластину и подложку, аноды и эмиттеры выполнены в виде двух гребенок, вложенных одна в другую, при этом эмиттеры с соединителями расположены в верхней плоскости подложки, а аноды и анодные шины расположены на дне траншей, выполненных на заданную глубину в подложке со стороны верхней плоскости, причем свободное пространство траншей анодных шин заполнено диэлектриком до образования планаризованной поверхности для расположения на ней соединительных эмиттерных шин. Кроме того, аноды и эмиттеры выполнены в виде любых геометрических фигур, вложенных одна в другую, например, в виде спиралей; дополнительно введено защитное сопротивление, соединяющее эмиттерную шину последовательно с каждым эмиттером светоизлучающей ячейки-пикселя; люминофор выбран с субмикронными зернами; люминофор выбран низковольтный с рабочим напряжением не более 50-70 В. Прототип - это удобная технология изготовления планарно-торцевых автоэмиссионных структур, теоретически обоснованная и экспериментально показанная высокая долговечность, не критичность к остаточной атмосфере.The closest analogue to the prototype of the invention is a cathodoluminescent screen (see patent RU No. 2152662, MKI 7 : H 01 J 1/62; 29/18, publ. 10.07.2000), containing a vacuum shell composed of two flat glass transparent front plate and substrate with electrodes: a flat thin end emitter and an anode covered with a conductive layer and a phosphor, forming a light-emitting cell - pixel, located at a small controlled distance from each other in parallel planes connected through anode buses and emitter buses with water to connect sources of electrical voltage, a dielectric frame tightly connecting the front plate and the substrate, the anodes and emitters are made in the form of two combs, nested one into the other, with emitters with connectors located in the upper plane of the substrate, and the anodes and anode buses are located at the bottom trenches made to a predetermined depth in the substrate from the side of the upper plane, and the free space of the trenches of the anode bars is filled with a dielectric to form a planarized surface for eniya her connecting emitter tires. In addition, the anodes and emitters are made in the form of any geometric figures embedded one into another, for example, in the form of spirals; additionally introduced protective resistance connecting the emitter bus in series with each emitter of the light-emitting pixel cell; phosphor selected with submicron grains; The low-voltage phosphor is selected with an operating voltage of not more than 50-70 V. The prototype is a convenient technology for the manufacture of planar-end field emission structures, theoretically justified and experimentally shown high durability, not critical to the residual atmosphere.

Для снижения управляющего напряжения используют триодную структуру, в которой электроны вытягиваются из эмиттера вытягивающим электродом или гейт-электродом. Электроны, эмиттированные эмиттером, перехватываются анодным потенциалом и летят на анод, покрытый люминофором, при этом возбуждают излучение света.To reduce the control voltage, a triode structure is used in which the electrons are pulled from the emitter by a pulling electrode or a gate electrode. The electrons emitted by the emitter are intercepted by the anode potential and fly to the anode coated with a phosphor, while exciting light emission.

В существующих конструкциях в основном используется физический эффект упругого отражения первичных автоэлектронов на гейт-электроде для генерации тока вторичных электронов, попадающих на анод, то отношение тока анода к току эмиссии весьма мало (от 3 до 13%). В результате приходится существенно повышать потенциал анода для обеспечения требуемой яркости оптического излучения с люминофора, бомбардируемого электронами.In existing designs, the physical effect of the elastic reflection of primary autoelectrons on the gate electrode is mainly used to generate a current of secondary electrons entering the anode, then the ratio of the anode current to the emission current is very small (from 3 to 13%). As a result, it is necessary to significantly increase the potential of the anode to provide the required brightness of the optical radiation from a phosphor bombarded by electrons.

Как показывает анализ распределения векторных характеристик электростатического поля в системе электродов "эмиттер-гейт-анод" существует зависимость направления и величины модуля вектора напряженности электрического поля от формы поперечного сечения острий и межэлектродных промежутков. В результате при определенном сочетании указанных параметров возникает автоэмиссионный ток, направленный на анод, минуя стадию его жесткого взаимодействия с поверхностью гейта (отсутствует бомбардировка поверхности гейта прямым автоэмиссионным током).As an analysis of the distribution of the vector characteristics of the electrostatic field in the emitter-gate-anode electrode system shows, there is a dependence of the direction and magnitude of the electric field vector modulus on the cross-sectional shape of the tips and interelectrode gaps. As a result, with a certain combination of these parameters, a field emission current arises directed at the anode, bypassing the stage of its hard interaction with the gate surface (there is no bombardment of the gate surface with direct field emission current).

Сущность изобретения заключается в следующем. Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении яркости изображения, в обеспечении долговечности и высокой информативности экрана.The invention consists in the following. The problem to which the invention is directed, is to increase the brightness of the image, to ensure the durability and high information content of the screen.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном катодолюминесцентный экране на основе автоэмиссии, содержащем вакуумную оболочку, составленную из двух плоских стеклянных лицевой прозрачной пластины с анодами, покрытыми люминофором, по крайней мере, одного цвета и подложки с электродами: плоским тонким торцевым эмиттером и управляющим электродом, образующих светоизлучающую ячейку - пиксель, соединенных через взаимно перпендикулярные шины с выводами для подключения источников электрического напряжения, диэлектрическую рамку, герметично соединяющую лицевую пластину и подложку, эмиттеры и управляющие электроды расположены в одной плоскости, при этом поперечное сечение эмиттеров и управляющих электродов имеют профиль равнобедренной трапеции, причем большее основание трапеции расположено на подложке, а потенциалы, подаваемые на эмиттеры Uэ и управляющие электроды Uуэ, удовлетворяют неравенству (Uуэ-Uэ)/D≥3 В/мкм, где D - расстояние между эмиттерами и управляющими электродами, измеренное по поверхности диэлектрического слоя в микрометрах, потенциалы Uэ и Uуэ измеряют в вольтах.The specified technical result during the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known cathodoluminescent screen based on field emission containing a vacuum shell composed of two flat glass front transparent plates with anodes coated with a phosphor of at least one color and a substrate with electrodes: flat thin end emitter and control electrode forming a light-emitting cell - pixel, connected through mutually perpendicular buses with leads for connecting sources of electrical voltage, the dielectric frame tightly connecting the face plate and the substrate, the emitters and control electrodes are located in the same plane, while the cross section of the emitters and control electrodes have an isosceles trapezoid profile, with the larger base of the trapezoid located on the substrate, and the potentials applied to emitters U e U control electrodes and the UE satisfy the inequality (U -U ue e) / D≥3 V / m where D - distance between the emitters and the control electrodes, measured on the surface of dielectric loya in micrometers, the potentials U and U e ue is measured in volts.

Кроме того, эмиттеры и управляющие электроды выполнены в виде двух гребенок, вложенных одна в другую; эмиттеры и управляющие электроды выполнены в виде любых геометрических фигур, вложенных одна в другую, например, в виде спиралей; угол α при основании трапеции соответствует условию: 20°≤α≤60°.In addition, emitters and control electrodes are made in the form of two combs nested one into the other; emitters and control electrodes are made in the form of any geometric figures embedded one into another, for example, in the form of spirals; the angle α at the base of the trapezoid corresponds to the condition: 20 ° ≤α≤60 °.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном катодолюминесцентном экране на основе автоэмиссии, содержащем вакуумную оболочку, составленную из двух плоских стеклянных лицевой прозрачной пластины с анодами, покрытыми люминофором, по крайней мере, одного цвета, и подложки с электродами: плоским торцевым эмиттером и управляющим электродом, образующих светоизлучающую ячейку - пиксель, соединенных через взаимно перпендикулярные шины с выводами для подключения источников электрического напряжения, диэлектрическую рамку, герметично соединяющую лицевую пластину и подложку, эмиттеры и управляющие электроды расположены в параллельных плоскостях на малом контролируемом расстоянии, при этом имеют одну плоскость симметрии, проходящую перпендикулярно подложке через середину каждого эмиттера, совпадает с плоскостью симметрии, проходящей перпендикулярно подложке через середину каждого соответствующего управляющего электрода, а поперечное сечение каждой системы эмиттер - диэлектрический слой - управляющий электрод имеют профиль равнобедренной трапеции, большее основание которой соответствует эмиттеру, а меньшее основание соответствует управляющему электроду, потенциалы, подаваемые на эмиттеры Uэ и управляющие электроды Uуэ, удовлетворяют неравенству (Uуэ-Uэ)/D≥3 В/мкм,The specified technical result is achieved by the fact that in the known cathodoluminescent screen based on field emission containing a vacuum shell composed of two flat glass front transparent plates with anodes coated with at least one color phosphor and a substrate with electrodes: a flat end emitter and a control an electrode forming a light-emitting cell - a pixel connected through mutually perpendicular buses with leads for connecting voltage sources, dielectric frames y, tightly connecting the face plate and the substrate, emitters and control electrodes are located in parallel planes at a small controlled distance, while they have one plane of symmetry passing perpendicular to the substrate through the middle of each emitter, coincides with the plane of symmetry passing perpendicular to the substrate through the middle of each corresponding control electrode, and the cross-section of each system emitter - dielectric layer - control electrode has an isosceles trapezoid profile, the larger base of which corresponds to the emitter, and the smaller base corresponds to the control electrode, the potentials supplied to the emitters U e and the control electrodes U ue satisfy the inequality (U ue -U e ) / D≥3 V / μm,

где D - расстояние между эмиттерами и управляющими электродами, измеренное по поверхности диэлектрического слоя в микрометрах, потенциалы Uэ и Uуэ измеряют в вольтах.where D is the distance between the emitters and the control electrodes, measured on the surface of the dielectric layer in micrometers, the potentials U e and U ue are measured in volts.

Кроме того, эмиттеры и управляющие электроды выполнены в виде двух гребенок, наложенных одна на другую; эмиттеры и управляющие электроды выполнены в виде любых геометрических фигур, наложенных одна на другую, например, в виде спиралей; угол α при основании трапеции соответствует условию: 20°≤α≤60°.In addition, emitters and control electrodes are made in the form of two combs superposed one on top of the other; emitters and control electrodes are made in the form of any geometric shapes superimposed on one another, for example, in the form of spirals; the angle α at the base of the trapezoid corresponds to the condition: 20 ° ≤α≤60 °.

Сущность изобретения поясняется графическими материалами.The invention is illustrated graphic materials.

На фиг.1 изображен общий вид катодолюминесцентного экрана на основе автоэмиссии, на фиг.1a - увеличенные отдельные фрагменты структуры, в котором эмиттеры и управляющие электроды расположены в одной плоскости, при этом поперечное сечение эмиттеров и управляющих электродов имеют профиль равнобедренной трапеции.In Fig.1 shows a General view of the cathodoluminescent screen based on field emission, in Fig.1a - enlarged individual fragments of the structure in which emitters and control electrodes are located in the same plane, while the cross section of the emitters and control electrodes have an isosceles trapezoid profile.

На фиг.2 изображен общий вид катодолюминесцентного экрана на основе автоэмиссии, в котором эмиттеры и управляющие электроды расположены в параллельных плоскостях на малом контролируемом расстоянии, причем поперечное сечение каждой системы эмиттер - диэлектрический слой - управляющий электрод имеет профиль равнобедренной трапеции, а на фиг.2а - увеличенные отдельные фрагменты структуры, в которой эмиттеры и управляющие электроды расположены в параллельных плоскостях.Figure 2 shows a General view of the cathodoluminescent screen based on field emission, in which emitters and control electrodes are located in parallel planes at a small controlled distance, and the cross section of each system emitter - dielectric layer - control electrode has an isosceles trapezoid profile, and Fig. 2a - enlarged individual fragments of the structure in which emitters and control electrodes are located in parallel planes.

На фиг.3 изображены увеличенные фрагменты катодолюминесцентного экрана на основе автоэмиссии, в котором эмиттеры и управляющие электроды выполнены в виде гребенок.Figure 3 shows enlarged fragments of a cathodoluminescent screen based on field emission, in which emitters and control electrodes are made in the form of combs.

На фиг.4 изображены увеличенные фрагменты катодолюминесцентного экрана на основе автоэмиссии, в котором эмиттеры и управляющие электроды выполнены в виде заданных геометрических фигур: спиралей (см. фиг.4а), звездочек (см. фиг.4б).Figure 4 shows enlarged fragments of a cathodoluminescent screen based on field emission, in which emitters and control electrodes are made in the form of predetermined geometric shapes: spirals (see figa), asterisks (see fig.4b).

На чертежах приняты следующие обозначения:In the drawings, the following notation:

1 - вакуумная оболочка катодолюминесцентного экрана на основе автоэмиссии;1 - vacuum shell cathodoluminescent screen based on field emission;

2 - стеклянная прозрачная пластина;2 - glass transparent plate;

3 - стеклянная подложка (диэлектрическая);3 - glass substrate (dielectric);

4 - аноды, расположенные на стеклянной прозрачной пластине;4 - anodes located on a glass transparent plate;

5 - люминофор, по крайней мере, одного цвета;5 - phosphor of at least one color;

6 - эмиттер;6 - emitter;

7 - эмиттерная шина - Х шина;7 - emitter bus - X bus;

8 - управляющие электроды;8 - control electrodes;

9 - управляющая шина - У шина;9 - control bus - At the bus;

10 - пиксель (светоизлучающая ячейка);10 - pixel (light emitting cell);

11 - анодная шина;11 - anode bus;

12 - рамка диэлектрическая;12 - dielectric frame;

13 - выводы;13 - conclusions;

14 - диэлектрический слой.14 - dielectric layer.

Работа катодолюминесцентного экрана на основе автоэмиссии осуществляется следующим образом.The operation of the cathodoluminescent screen based on field emission is as follows.

Включение заданной светоизлучающей ячейки - пикселя 10 осуществляется подачей напряжения через выводы 13 на соответствующую эмиттерную шину 7 и управляющую шину 9, на пересечении которых находится заданная светоизлучающая ячейка 10. Электроны, эмиттируемые из эмиттера 6, рассеиваются равномерно по площади анода 4. При этом под воздействием электрического поля, концентрирующего на конце плоского тонкого эмиттера 6, возникает автоэлектронная эмиссия, ток эмиттированных электронов может быть направлен на анод 4. Под действием электронной бомбардировки происходит свечение светоизлучающей ячейки - пикселя 10, т.е. люминофор 5 под действием электронной бомбардировки на аноде 4 начинает светиться. На нерабочие электроды подается запирающее напряжение. Аноды 4, на которых отсутствует ускоряющий потенциал, не подвергаются воздействию электронного потока и люминофоры 5 остаются в невозбужденном состоянии, т.е. все остальные светоизлучающие ячейки - пиксели катодолюминесцентного экрана на основе автоэмиссии не светятся.The inclusion of a given light emitting cell - pixel 10 is carried out by applying voltage through the terminals 13 to the corresponding emitter bus 7 and the control bus 9, at the intersection of which is the given light emitting cell 10. The electrons emitted from the emitter 6 are scattered evenly over the area of the anode 4. In this case, under the influence of an electric field concentrating at the end of a planar thin emitter 6, field emission occurs, the current of emitted electrons can be directed to anode 4. Under the influence of electron bombs rdirovki occurs glow light emitting cell - pixel 10, i.e., phosphor 5 under the influence of electronic bombardment on the anode 4 begins to glow. Non-working electrodes are supplied with a blocking voltage. Anodes 4, on which there is no accelerating potential, are not exposed to the electron beam and phosphors 5 remain in an unexcited state, i.e. all other light-emitting cells - pixels of the cathodoluminescent screen based on field emission do not glow.

Указанные в формуле изобретения существенные признаки, соотношения:The essential features specified in the claims, ratios:

- (Uуэ-Uэ)/D≥3 В/мкм;- (U ye -U e ) / D≥3 V / μm;

- эмиттеры и управляющие электроды расположены в одной плоскости;- emitters and control electrodes are located in one plane;

- эмиттеры и управляющие электроды расположены в параллельных плоскостях на малом контролируемом расстоянии;- emitters and control electrodes are located in parallel planes at a small controlled distance;

- поперечное сечение эмиттеров и управляющих электродов имеют профиль равнобедренной трапеции;- the cross section of the emitters and control electrodes have an isosceles trapezoid profile;

- угол (при основании трапеции соответствует условию: 20°≤α≤60°;- angle (at the base of the trapezoid meets the condition: 20 ° ≤α≤60 °;

- эмиттеры и управляющие электроды выполнены в виде гребенок, вложенных одна в другую (см. фиг.3);- emitters and control electrodes are made in the form of combs embedded one into another (see figure 3);

- эмиттеры и управляющие электроды выполнены в виде гребенок, наложенных одна на другую (см. фиг.2, 2а);- emitters and control electrodes are made in the form of combs superposed one on top of the other (see Fig. 2, 2a);

- эмиттеры и управляющие электроды выполнены в виде любой геометрической фигуры, вложенной одна в другую (см. фиг.3, 4а, 4б);- emitters and control electrodes are made in the form of any geometric figure embedded one into the other (see Fig. 3, 4a, 4b);

- эмиттеры и управляющие электроды выполнены в виде любой геометрической фигуры, наложенной одна на другую- emitters and control electrodes are made in the form of any geometric figure superimposed one on top of the other

определены экспериментально с учетом известных закономерностей, принятых при конструировании.determined experimentally taking into account the known patterns adopted in the design.

Выполнение существенных признаков согласно заявленным техническим решениям обеспечивает тем самым стабильность токооседания.The implementation of the essential features according to the claimed technical solutions thereby ensures the stability of the current subsidence.

Заявленные технические решения были успешно опробованы в лабораторных условиях.The claimed technical solutions have been successfully tested in laboratory conditions.

Изображение получено при испытании четкое ясное с высоким качеством.The image obtained during the test is clear, clear with high quality.

Данные изобретения позволяют получить катодолюминесцентные экраны на основе автоэмиссии как с черно-белым, так и с цветным четким изображением, что особенно важно для систем с большой рабочей информационной зоной и высокой плотностью информации.These inventions make it possible to obtain cathodoluminescent screens based on field emission with both black-and-white and clear color images, which is especially important for systems with a large working information area and high information density.

Claims (8)

1. Катодолюминесцентный экран на основе автоэмиссии, содержащий вакуумную оболочку, составленную из двух плоских стеклянных лицевой прозрачной пластины с анодами, покрытыми люминофором, по крайней мере одного цвета и подложки с электродами: эмиттеры и управляющие электроды, соединенных через взаимно перпендикулярные шины с выводами для подключения источников электрического напряжения, диэлектрическую рамку, герметично соединяющую лицевую пластину и подложку, отличающийся тем, что эмиттеры и управляющие электроды расположены в одной плоскости, при этом поперечное сечение эмиттеров и управляющих электродов имеют профиль равнобедренной трапеции, большее основание трапеции расположено на подложке, а потенциалы, подаваемые на эмиттеры Uэ и управляющие электроды Uуэ, удовлетворяют неравенству1. A cathode-luminescent screen based on field emission, containing a vacuum shell composed of two flat glass front transparent plates with anodes coated with a phosphor, at least one color and a substrate with electrodes: emitters and control electrodes connected through mutually perpendicular buses with leads for connection voltage sources, a dielectric frame hermetically connecting the front plate and the substrate, characterized in that the emitters and control electrodes are located in one planes, while the cross section of the emitters and control electrodes have an isosceles trapezoidal profile, the larger base of the trapezoid is located on the substrate, and the potentials supplied to the emitters U e and the control electrodes U ue satisfy the inequality (Uуэ-Uэ)/D≥3, В/мкм,(U ue -U e ) / D≥3, V / μm, где D - расстояние между эмиттерами и управляющими электродами, измеренное по поверхности диэлектрического слоя в микрометрах, потенциалы Uэ и Uуэ измеряют в вольтах.where D is the distance between the emitters and the control electrodes, measured on the surface of the dielectric layer in micrometers, the potentials U e and U ue are measured in volts. 2. Катодолюминесцентный экран на основе автоэмиссии по п.1, отличающийся тем, что эмиттеры и управляющие электроды выполнены в виде гребенок, вложенных одна в другую.2. The cathodoluminescent screen based on field emission according to claim 1, characterized in that the emitters and control electrodes are made in the form of combs embedded one into the other. 3. Катодолюминесцентный экран на основе автоэмиссии по п.1, отличающийся тем, что эмиттеры и управляющие электроды выполнены в виде любых заданных геометрических фигур, вложенной одна в другую, например в виде спиралей.3. The cathodoluminescent screen based on field emission according to claim 1, characterized in that the emitters and control electrodes are made in the form of any given geometric shapes, embedded one into another, for example in the form of spirals. 4. Катодолюминесцентный экран на основе автоэмиссии по п.1, отличающийся тем, что угол α при основании трапеции соответствует условию 20°≤α≤60°.4. The cathodoluminescent screen based on field emission according to claim 1, characterized in that the angle α at the base of the trapezoid corresponds to the condition 20 ° ≤α≤60 °. 5. Катодолюминесцентный экран на основе автоэмиссии, содержащий вакуумную оболочку, составленную из двух плоских стеклянных лицевой прозрачной пластины с анодами, покрытыми люминофором, по крайней мере одного цвета и подложки с электродами: эмиттеры и управляющие электроды, соединенных через взаимно перпендикулярные шины с выводами для подключения источников электрического напряжения, диэлектрическую рамку, герметично соединяющую лицевую пластину и подложку, отличающийся тем, что эмиттеры и управляющие электроды расположены в параллельных плоскостях на малом контролируемом расстоянии, при этом имеют одну плоскость симметрии, проходящую перпендикулярно подложке через середину каждого эмиттера, совпадает с плоскостью симметрии, проходящей перпендикулярно подложке через середину каждого соответствующего управляющего электрода, а поперечное сечение каждой системы эмиттер - диэлектрический слой - управляющий электрод имеет профиль равнобедренной трапеции, большее основание которой соответствует эмиттеру, а меньшее основание соответствует управляющему электроду, потенциалы, подаваемые на эмиттеры Uэ и управляющие электроды Uуэ, удовлетворяют неравенству5. A cathodoluminescent screen based on field emission, containing a vacuum shell composed of two flat glass transparent front plates with anodes coated with a phosphor, at least one color and a substrate with electrodes: emitters and control electrodes connected through mutually perpendicular buses with leads for connection voltage sources, a dielectric frame hermetically connecting the front plate and the substrate, characterized in that the emitters and control electrodes are located in parallel at the same time, they have one plane of symmetry passing perpendicular to the substrate through the middle of each emitter, coincides with a plane of symmetry passing perpendicular to the substrate through the middle of each corresponding control electrode, and the cross section of each system emitter - dielectric layer - control electrode has profile of an isosceles trapezoid, the larger base of which corresponds to the emitter, and the smaller base corresponds to the control electrode , the potentials supplied to the emitters U e and the control electrodes U ue satisfy the inequality (Uуэ-Uэ)/D≥3, В/мкм,(U ue -U e ) / D≥3, V / μm, где D - расстояние между эмиттерами и управляющими электродами, измеренное по поверхности диэлектрического слоя в микрометрах, потенциалы Uэ и Uуэ измеряют в вольтах.where D is the distance between the emitters and the control electrodes, measured on the surface of the dielectric layer in micrometers, the potentials U e and U ue are measured in volts. 6. Катодолюминесцентный экран на основе автоэмиссии по п.5, отличающийся тем, что эмиттеры и управляющие электроды выполнены в виде гребенок, наложенных одна на другую.6. The cathodoluminescent screen based on field emission according to claim 5, characterized in that the emitters and control electrodes are made in the form of combs superposed one on top of the other. 7. Катодолюминесцентный экран на основе автоэмиссии по п.5, отличающийся тем, что эмиттеры и управляющие электроды выполнены в виде любых заданных геометрических фигур, наложенной одна на другую, например в виде спиралей.7. The cathodoluminescent screen based on field emission according to claim 5, characterized in that the emitters and control electrodes are made in the form of any given geometric shapes superimposed one on top of the other, for example in the form of spirals. 8. Катодолюминесцентный экран на основе автоэмиссии по п.5, отличающийся тем, что угол α при основании трапеции соответствует условию 20°≤α≤60°.8. The cathodoluminescent screen based on field emission according to claim 5, characterized in that the angle α at the base of the trapezoid corresponds to the condition 20 ° ≤α≤60 °.
RU2005126640/09A 2005-08-24 2005-08-24 Field-emission based cathodic fluorescent screen RU2297689C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005126640/09A RU2297689C1 (en) 2005-08-24 2005-08-24 Field-emission based cathodic fluorescent screen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005126640/09A RU2297689C1 (en) 2005-08-24 2005-08-24 Field-emission based cathodic fluorescent screen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2297689C1 true RU2297689C1 (en) 2007-04-20

Family

ID=38036965

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005126640/09A RU2297689C1 (en) 2005-08-24 2005-08-24 Field-emission based cathodic fluorescent screen

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2297689C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2446506C1 (en) * 2010-07-12 2012-03-27 Борис Исаакович Горфинкель Cell with field emission and method of its production
RU2524207C1 (en) * 2012-11-28 2014-07-27 Николай Павлович Абаньшин Assembly of electrovacuum instrument with field-emission cathode

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2446506C1 (en) * 2010-07-12 2012-03-27 Борис Исаакович Горфинкель Cell with field emission and method of its production
RU2524207C1 (en) * 2012-11-28 2014-07-27 Николай Павлович Абаньшин Assembly of electrovacuum instrument with field-emission cathode

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6023126A (en) Edge emitter with secondary emission display
JP2003263951A (en) Field emission type electron source and driving method
TW583707B (en) Flat-panel display and flat-panel display cathode manufacturing method
KR20050022580A (en) Field Emission Device
EP0201609A1 (en) Electron gun of picture display device
KR100884527B1 (en) Field emission display device
KR20070070649A (en) Electron emission device, back light unit having the same, flat display apparatus having the same, and method of driving electron emission device
KR100859685B1 (en) Field emission display device having carbon-based emitter
US4595862A (en) Graphic fluorescent display device
RU2297689C1 (en) Field-emission based cathodic fluorescent screen
JP2007005276A (en) Field emission cathode device and field emission display device
US6008577A (en) Flat panel display with magnetic focusing layer
US7923914B2 (en) Field emission cathode device and field emission display using the same
US5793152A (en) Gated field-emitters with integrated planar lenses
RU2446506C1 (en) Cell with field emission and method of its production
RU2173909C1 (en) Cathodic luminescent matrix screen
KR100252068B1 (en) Field emission device and image display device using the same
RU2298854C1 (en) Field-effect cathode-luminescent matrix screen
RU2258974C1 (en) Low-voltage cathode-ray fluorescent matrix screen
KR100869790B1 (en) Field emission display device
RU2217839C2 (en) Luminescent-cathode matrix screen
US4293793A (en) Fluorescent display tube
KR100477727B1 (en) Field emission display device and manufacturing method thereof
RU2022393C1 (en) Image indicator
RU2312421C2 (en) Cathodoluminescent screen

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120825