Многоцветный катодолюминесцентный экран матричного типа

 

(19) RU (1Ц 20Î3197 С1 (51) 5 Н91331 И Н01331 26

Кемитеч Российской Федерации пе патентам и товарным знакам

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕтКНИя= (21) 50ЗОЗОЗ/21 (22}02.0392 (46) 15.1!.ÝÇ Бюп. Йя 41-42 (Уб) Горфинкель Борис Исаакович; Русина Евгения

Викторовна (54) МНОГОЦВЕТНЬтй КАТОДОЙЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ ЭКРАН МАТРИЧНОГО ТИПА (57) Изобретение относится к индикаторной технике, а более конкретно к низковольтным средствам отображения информации на основе катодопюминесценции, предназначенным дпя отображения универсальной как буквенно-цифровой. знакографической, так и телевизионной информации с возможностью кодирования информации re цвету и синтезирования цвета при создании полноцветного телевизионного экрана. Сущность изобретения: дпя создания трехцветного, в том числе полноцветного экрана обеспечивающего вомвжность отображения универсальной, цветной, как знакографической. так и ТВ-информации в известном многоцветном катодопюминесцентном экране матричного типа, содержащем вакуумную оболочку, систему прямонакальных катодов, изолирующую основу, по крайней мере ряд нанесенных на нее сегментов, электрически соединенных между собой, модупяторные электроды по числу анодных сегментов ряда, выполненных в виде стержней, расположенных перпендикулярно ряду с двух сторон каждого из анодных сегментов, при этом каждый анодный сегмент содержит по крайней мере три электрически изолированных элемента, покрытых люминофором с различными составами, определяющими цвет свечения, шаг, расположения анодных сегментов равен шагу каждого из элементов одного и того же цвета в ряду по горизонтали и вертикали и равен шагу расположения модуляторных электродов, а расстояние между стержнями модуляторного электрода (! ) в ст столбце и ширина б стержня связаны соотношением 0051 д < ОЯ, при этом поперечный разсг ст ст мер элемента ) удовлетворяет следующему условию:ОЗ « I 1.5I ст эл ст

2003 197

Изобретение относится к индикаторной технике, а более конкретно к низковольтным средствам отображения информации на основе катодолюминесценции, предназначенным.для отображения универсальной как буквенно-цифровой, знакографической, так и телевизионной информации с возможностьго кодирОвания информации по цвету и синтезирования цвета при создании полноцветного телевизионного экрана, В нашей стране с созданием одно-, двух-. трехцветных катодолюминесцетных индикаторов матричного типа были разработаны и выпускаются табло коллективного пользования " использованием индикаторов типа ИВЛМ2-5/7, ИЛВЕС-5/7Л и т,д. Эти индикаторы содержат 35 анодных сегментов (светоизлучающих элементов) (5x7) и предназначены для отображения универсальной знаковой, в том числе буквенноцифровой и символьной информации.

Табло, как правило, содержит набор таких инди (BTGpoB в зависимости От объема Отображаемой информации, например на 96, 256, 5322, 1024 знакомест. Для отображения универсальной в том числе графической и елевизионной информации необходимо

10 непрерывнОе пОле мнОжества светоиэлучз ющих элементов (СИЗ}, т.е. Создание экрана. Количество СИЗ в экране характеризует 30 объем отображаемой информации, аналогично электролучевым трубкам (ЗЛТ).

Известна конструкция многоцветного кэтодолюминесцентного экрана, выполненного фирмой fSE Electronics Corp, (Япония) 35 на базе одноцветного экрана, содержащего (320х240) сегментов, каждый сегмент содержит четыре электрически изолированных элемента, покрытых различным составом люминофора, определяющим цвет свече- 40 ния, соответственно экран содержит (12ОК160) тетрад. В целом экран выполняется в плоском стеклянном оформлении, содержит стеклянную изолирующую плату, на которую нанесены сегменты-аноды, покры- 45 тые лк>минофором, Аноды, расположенные

-в одной строке, соединены электрически и имеют один общий вывод. Над анодами, распог оженными в одном столбце, находятся общий длл них управляющий электрод- 50 катодная сетка и прямонакальный оксидный катод. Так формируется матричная си "тема с мультиплексным управлением. Бо двум ортогональным координатам.

Вся конструкция накрывается и герметизи- 55 руется плоским баллоном.

Использование конструкции экрана фирмы ISE Electronics Corp. характеризует ряд недостатков, а именно: усложнена топология .разводки токоведущих дорожек и соответственно снижен коэффициент использования активной поверхности относительно рабочей, неоправданно использован модуляторный электрод с тмод = 0,5 тсегм чтО приводит фактически к эксплуатации в импульсном режиме с вдвое большей скважностью и соответственно снижением яркости.

Наиболее близким аналогом — прототипом предложенного устройства является конструкция цветного люминесцентного индикаторного устройства, которая содержит несколько управляющих электродов, расположенных параллельно в направлении столбца, и сегментные аноды, которые содержат анодные проводники, расположенные зигзагообразно, напротив управляющих электродов, проводники, соединяющие анодные проводники, расположенные в одном ряду, и люминофоры красного, зеленого и синего цветов свечения, осажденные на анодные проводники в определенном порядке, который повторяется через каждые три анодных проводника.

В цветном индикаторе-экране этого устройства целесообразно расходуется полная поверхность рабочей зоны экрана, т.е. отношение активной. поверхности к полной максимально, Однако не обеспечивается необходимое условие матрицы — это линейный и одинаковый "масштаб".расположения Одноименных элементов по горизонтали и вертикали, Расположение одноименных по цвету цветных элементов, в четных столбцах имеет зеркальное отражение в сравнении с расположением их в нечетных столбцах. Это отличие ограничивает возможность формирования знаковой и графической информации.

Для создания трехцветного, в том числе полноцветного экрана, обеспечивающего возможность отображения универсальной, цветной как знакографической, так и TB-информации в известном многоцветном катодолюминесцетном экране матричного типа, содержащем вакуумную оболочку, систему прямонакальных катодов, иэолируницую основу, по крайней мере, ряд нанесенных на нее сегментов, электрически соединенных между собой, модуляторные электроды по числу анодных сегментов ряда, выполнен.ных в виде стержней, расположенных перпендикулярно ряду с двух сторон каждого из анодных сегментов, при этом каждый анодный сегмент содержит, по крайней мере, три электрически изолированных элемента, покрытых люминофором с различными составами, определяющими цвет свечения, шаг расположения анодных сегментов равен шагу каждого из элементов одного и того же

2003197 цвета в ряду по горизонтали и вертикали и равен шагу расположения модуляторных электродов, а расстояние между стержнями модуляторного электрода (3„) в столбце и ширина(диаметр бст) стержня связаны соотношением

0,05 1ст «дст — 0,5 1ст, при этом поперечный размер элемента (!эл) удовлетворяет следующему условию:

0,3!ст « эл «1,5 1ст. 10

На фиг,1 изображен катодолюминесцентный экран, общий вид; на фиг.2 — общий вид матрицы многоцветного катодолюминесцентного экрана; на фиг.З вЂ” фрагмент матрицы — анодный сегмент. 15

На фиг.4, 5, 6- характеристики электрические и светотехнические параметров многоцветного катодол юминесцентного экрана матричного типа.

Приняты следующие обозначения: 1 — 20 вакуумная оболочка, 2 — изолирующая основа, 3 — модуляторные электроды (сетка), выполненные в виде стержней, 4 прямонакальные катоды, 5 — анодные сегменты, 6- элемент анодного сегмента зеле- 25 ного цвета, 7 — элемент анодного сегмента красного цвета, 8 — элемент анодного сегмента синего цвета.

На фиг.1 дано изображение индикаторной матрицы, содержащей светоизлучаю- 30 щие анодные. сегменты 5, нанесенные на изолирующую основу 2, модуляторные электроды 3, выполненные в виде стержня, и прямонакальные катоды 4.

Изолирующая основа 2 с нанесенными 35 анодными сегментами 5 и собранная с модуляторными электродами.3 и катодами 4 помещена в вакуумную оболочку 1, Работа многоцветного катодолюминесцетного.экрана матричного типа асуществ- 40 ляется следующим образом.

Электроны. эмиттируемые из катода 4, раСсеиваются равномерно по площади saкуумной оболочки с помощью сетки модуляторных электродов 3, на которую подан небольшой положительный потенциал, и бомбардируют покрытие люмикоформами

6, 7, 8 с различными цветами свечения анодные сегменты 5, на которые подан ускоряющий потенциал. Под действием 50 электронной бомбардировки происходит свечение этих анодных сегментов. Анодные сегменты 5, на которых отсутствует ускоряющий потенциал, не подвергаются воздействию электронного потока и люминофоры 55 остаются в невозбужденном состоянии.

Предлагаемая конструкция была выполнена в НИИ "Волга" в процессе проведения

НИР, шифр "Биплан-1", лабораторное наименование многоцветного катодолюминесцетного экрана матричного типа "П-715".

Работа закончена изготовлением и обследованием экспериментальных образцов по электрическим и светотехническим параметрам:

1) количество сегментов — 128х212, 2) экран выполнен в виде триад, содержащих элементы; зеленого (128х212) красного (128х212) синего (128х212) цветов.

При напряжениях на

0азел = 0акр = 120 8

Оасин = 150 8 и

0модс = 100 8 в импульсном режиме при скваж ности

0 = 128 яркость 2эея 400 кд/м

2. кр - 200 кд/м г

2син 100 кд/M .

На фиг.4 дана характеристика зависимости яркости элементов зеленого цвета свечения от напряжения на сетке.

На фиг,5 дана характеристика зависимости яркости элементов красного цвета свечения от напряжения на сетке.

На фиг.6 дана характеристика зависи-мости яркости элементов синего цвета свечения от напряжения на сетке.

Отличительные особенности предлагаемой конструкции следующие: а) шаг расположения анодных сегментов (Q) равен шагу каждого из элементов соответствующего цвета в ряду (по горизонтали — Ьл.гор.), так и в столбце (no вертикали — Ьл.верт.) и равен шагу расположения модуляторных электродов (Ьод) тСверт = тСгор = 1эл.верт. = 1эл.гор = комод, б) расстояние между стержнями модуляторного электрода(1ст) в столбце и ширина (диаметр бст) стержня связаны соотношением

0,05 1ст «дст «0,5»ст, в) поперечный размер элемента (4л) удовлетворяет следующему условию:

0,3 от «i.. «15|ст

Указанные размеры определены экспериментально с учетом известных закономерностей, принятых при конструировании электронных приборов.

Расположение элементов в предлагаемом техническом решении наиболее целесообразно, поскольку устраняются недостатки прототипа, обеспечивая при этом максимальный коэффициент заполнения поверхности сегмента при равенстве шага расположения сегментов по вертикали и горизонтали шагу модуляторного электрода, а также условие совпадения рисунков

2003197 цветных элементов при прямом наложении их друг на друга.

Ф ормула изобретения

МНОГОЦВЕТНЫЙ КАТОДОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ ЭКРАН MATPN×ÍÎrî ти- 0

ПА, содержащий вакуумную оболочку, систему прямонакальных катодов, изолирующую основу, ряды нанесенных на нее анодных сегментов, электрически соединенных между собой, модуляторные элект- 15 роды по числу анодных сегментов ряда, выполненные в виде стержней, расположенных перпендикулярно ряду с двух сторон каждого из анодных сегментов, при этом каждый анодный сегмент содержит 20 по крайней мере три электрически изоли(56) Горфинкель Б.И. и др. Низковольтные катадолюминисцентные индикаторы, М.:

"Радио и связь", 1983, с.33-35.

Патент США М 4633134, кл. Н 01 J 31/20, 1986. рованных элемента, покрытых люминофором с различными цветами свечения, отличающийся тем, что шаг расположения анодных сегментов равен шагу каждого из элементов одного и того же цвета в ряду по горизонтали и вертикали и равен шагу расположения модуляторных электродов, а расстояние fc между стержнями модуляторного электрода в столбце и ширина (диаметр} dc< стержня связаны выражением

0,05 fc Clc 0,5 Icr ° при этом поперечный размер 1зп элемента удовлетворяет следующему условию:

0.3 1ст !эл 5 1,5!ст .

1Ф

%В

° ВИ

И

e °

ИЯВН

КИ

2003197

2003197 зО ra ж so p goy

Составитель Б;Горфинкель

Техред M.Moðãåíòàë Корректор С.Юско

Редактор Н.Семенова

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Заказ 323б

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул.Гагарина, 101