Многоцветный катодолюминесцентный экран матричного типа

 

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 возможностью кодирования информации по цвету и синтезирования цвета при создании полноцветного экрана. Технический результат - улучшение эргономических параметров многоцветного катодолюминесцентного экрана матричного типа: цветности свечения, насыщенности цвета, видимой яркости различных цветов, увеличения яркостного и цветового контрастов, угла обзора. Многоцветный катодолюминесцентный экран матричного типа содержит вакуумную оболочку, систему прямонакальных катодов, ряды нанесенных на изолирующую основу в виде полос анодных электродов, покрытых люминофором с чередованием их по цветам в информационной зоне: красный - зеленый - синий (R G В), токоведущие дорожки, контактные площадки, модуляторные электроды, ортогональные анодным электродам и образующие в перекрестии светоизлучающие сегменты, в него дополнительно введены зона для сборки и разварки кристаллов на стекле (chip on glass) для управления R G В экраном, при этом анодные электроды одного цвета соединены токоведущими дорожками через собственные контактные площадки с соответствующими контактными площадками кристаллов на стекле, раздельных для каждого из цветов [RR...R], [GG...G], [ВВ...В]. 3 ил.

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 возможностью кодирования информации по цвету и синтезирования цвета при создании полноцветного экрана.

Многоцветные вакуумно-люминесцентные индикаторы (ВЛИ) в стране и за рубежом широко используются в щитках автомобилей, бытовой радиоаппаратуре, многознакоместных табло коллективного пользования и т.д. (см. Горфинкель Б. И. и др. Низковольтные катодолюминесцентные индикаторы.- М.: Радио и связь, 1983 г., глава II).

Одним из существенных недостатков ВЛИ (в том числе многоцветных) является наличие "паразитного" контраста к фону (см. Колкер В.Е. и др. Электронная промышленность, 1982 г., вып. 506, с. 138-142). Это обусловлено тем, что анодные электроды ВЛИ покрыты белым люминофором с высокой отражающей способностью (коэффициент отражения ρ_зн = 0,82), что значительно превосходит коэффициент отражения окружающего анодные электроды фона (ρ_зн = 0,08), и, следовательно, анодные электроды отчетливо видны при нормальной внешней освещенности без подачи на них электрического режима.

Известен индикатор ИВЛМ2-5/7, описанный в работе Горфинкеля Б.И. и др. Низковольтные катодолюминесцентные индикаторы.- М.: Радио и связь, 1983 г., с. 33, 88, 91, который содержит стеклянную изолирующую плату, на которую нанесены сегменты - аноды, покрытые люминофором. Аноды, расположенные в одной строке, соединены электрически и имеют один общий вывод. Над анодами, расположенными в одном столбце, находятся общий для них управляющий электрод-сетка и прямонакальный катод. Так формируется матричная система с мультиплексным управлением по двум ортогональным координатам. Вся конструкция покрывается и герметизируется плоским баллоном.

Известные низковольтные катодолюминесцентные индикаторы, например ИВЛМ2-5/7, служат для отображения буквенно-цифровой и иной информации из двух (или трех) цветов и выполнен таким образом, что каждый сегмент информационного поля индикатора разделен на две равные части.

При высвечивании информации каждого из двух цветов в таких индикаторах рабочей является только половина площади сегмента, вторая половина сегмента не работает.

При переключении высвечиваемого символа с одного цвета на другой (например, с зеленого на красный) наблюдается негативный эффект "прыгания" считываемого символа. При значительной частоте смены информации эффект "прыгания" способствует утомлению оператора и снижению его внимания.

Кроме того, такие индикаторы не позволяют использовать все рабочее поле сегментов при работе в одном цвете.

Для отображения универсальной, в том числе графической и телевизионной информации, необходимо непрерывное поле множества светоизлучающих элементов (СИЭ), т.е. создание экрана. Количествo СИЭ в экране характеризует объем отображаемой информации аналогично электролучевым трубкам (ЭЛТ).

Известна конструкция многосегментного катодолюминесцентного индикатора, описанная в патенте РФ N 1166628, МКИ: H 01 J 31/12, опубл. 19.03.93 г., которая содержит вакуумную оболочку, систему прямонакальных катодов, ряды нанесенных на изолирующую основу анодных электродов, соединенных электрически между собой, сеточные модуляторные электроды по числу анодных электродов ряда, расположенные ортогонально анодным электродам и образующие в перекрестии светоизлучающие сегменты. Площадь "окна" элементарной ячейки сеточного модуляторного электрода не превышает площади анодного электрода при коэффициенте заполнения сеточного полотна не более 0,35, а отношение расстояния от сеточного модуляторного электрода до анодного электрода X_c-a к размеру ячейки d_max выбрано из выражения Недостатком данного технического решения является отсутствие многоцветности свечения.

Сущность технического решения заключается в следующем. Задачей настоящего изобретения является улучшение эргономических параметров катодолюминесцентного экрана матричного типа: цветности свечения, насыщенности цвета, видимой яркости различных цветов, увеличения яркостного и цветового контрастов, угла обзора, уменьшения "паразитного" контраста, и все это при уменьшении материалоемкости габаритов индикаторного устройства, также упрощение конструкции и повышение надежности и долговечности экрана.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известный катодолюминесцентный экран матричного типа, содержащий вакуумную оболочку, систему прямонакальных катодов, ряды нанесенных на изолирующую основу анодных электродов, модуляторные электроды, ортогональные анодным электродам и образующие в перекрестии светоизлучающие сегменты, дополнительно введена зона для сборки и разварки кристаллов на стекле для управления многоцветным катодолюминесцентным экраном, а анодные электроды покрыты люминофором с чередованием их по цветам в информационной зоне: красный - зеленый - синий, при этом анодные электроды одного цвета соединены токоведущими дорожками через собственные контактные площадки с соответствующими контактными площадками кристаллов на стекле, разделенных для каждого из цветов.

Сущность технического решения поясняется графическими материалами, описанием и примером конкретного исполнения.

На фиг. 1 изображен многоцветной катодолюминесцентный экран матричного типа, общий вид.

На фиг. 2 изображен общий вид матрицы многоцветного катодолюминесцентного экрана с кристаллами на стекле (chip on glass).

На фиг. 3 изображена схема соединения анодных электродов токоведущими дорожками через собственные контактные площадки с соответствующими контактными площадками кристаллов на стекле только с одной нижней стороны анодной платы - изолирующей основы с анодными электродами, раздельными для каждого из цветов.

На чертежах приняты следующие обозначения: 1 - вакуумная оболочка; 2 - изолирующая основа; 3 - анодные электроды в информационной зоне; 4 - люминофор красного цвета (R), нанесенный на анодные электроды 3; 5 - люминофор зеленного цвета (G), нанесенный на анодные электроды 3; 6 - люминофор синего цвета (B), нанесенный на анодные электроды 3; 7 - прямонакальные катоды;
8 - модуляторные электроды;
9 - контактные площадки анодных электродов 3;
10 - кристаллы на стекле (chip on glass);
11 - контактные площадки кристаллов на стекле для анодных электродов красного цвета [RR...R];
12 - контактные площадки кристаллов на стекле для анодных электродов зеленого цвета [GG...G];
13 - контактные площадки кристаллов на стекле для анодных электродов синего цвета [BB...B];
14 - токоведущие дорожки;
15 - внешние выводы анодных электродов красного цвета;
16 - внешние выводы анодных электродов зеленого цвета;
17 - внешние выводы анодных электродов синего цвета.

Многоцветный катодолюминесцентный экран матричного типа работает следующим образом.

Электроны, эмиттируемые из катода 7, рассеиваются равномерно по площади информационной зоны (ряды нанесенных на изолирующую основу анодных электродов, покрытых люминофором с чередованием их по цветам в информационной зоне: красный - зеленый - синий (R G B) с помощью модуляторных электродов 8, на которые подан положительный потенциал, и бомбардируют покрытые люминофором 4, 5, 6 с различными цветами свечения анодные электроды 3 в информационной зоне, люминофоры под действием электронной бомбардировки начинают светиться. Анодные электроды 3, на которых отсутствует ускоряющий потенциал, не подвергаются воздействию электронного потока, и люминофоры остаются в невозбужденном состоянии.

В данном техническом решении поставленная задача достигается введением кристаллов на стекле и изменением топологии токоведущих дорожек, соединенных через собственные контактные площадки анодных электродов с соответствующими контактными площадками кристаллов на стекле, с введением защитного слоя диэлектрика, т. е. , чтобы ввести с соответствующими контактными площадками кристаллы на стекле раздельными для каждого из цветов [RR...R], [GG...G], [BB...B], необходимо изменение топологии токоведущих дорожек (см. фиг. 3).

По данному техническому решению был изготовлен многоцветный катодолюминесцентный экран матричного типа с кристаллами на стекле (chip on glass) под названием 7''VFD(640x480)RGB. При испытании опытного образца D-12 (640 RGB 480) результаты превзошли все ожидания.

Использование предлагаемой конструкции обеспечивает по сравнению с известными конструкциями многоцветных катодолюминесцентных экранов матричного типа следующие преимущества: упрощается конструкция внешнего контактирования многоцветного катодолюминесцентного экрана матричного типа за счет сокращения количества внешних выводов и как следствие этого, сокращается число формирователей напряжения в схеме включения, что в свою очередь приводит к уменьшению габаритных размеров устройств отображения информации на основе многоцветных катодолюминесцентных экранов матричного типа.

Формула изобретения

Многоцветный катодолюминесцентный экран матричного типа, содержащий вакуумную оболочку, систему прямонакальных катодов, ряды нанесенных на изолирующую основу анодных электродов, модуляторные электроды, ортогональные анодным электродам и образующие в перекрестии светоизлучающие сегменты, отличающийся тем, что в него дополнительно введена зона для сборки и разварки кристаллов на стекле для управления многоцветным катодолюминесцентным экраном, а анодные электроды покрыты люминофором с чередованием их по цветам в информационной зоне: красный - зеленый - синий, при этом анодные электроды одного цвета соединены токоведущими дорожками через собственные контактные площадки с соответствующими контактными площадками кристаллов на стекле, разделенных для каждого из цветов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3