Плоский телевизионный экран (нейроскоп)

 

О П И С А Н И Е 3I04I9

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

МПК Н 04п 7/02

Заявлено 28.1Ч.1969 (№ 1327712/26-9) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 26.Vll.1971. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 11.Х.1971

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.327.534.9 (088.8) Авторы изобретения

В. Ф. Золотарев, Л. Н. Кравченко и Н. А. Ощепков

Заявитель

ПЛОСКИЙ ТЕЛЕВИЗИОННЫЙ ЭКРАН (НЕЙРОСКОП) Изобретение относится к области телевидения и может быть использовано для конструирования безвакуумных телевизионных экранов для широковещательного телевидения и специальных систем отображения информации.

Известны плоские телевизионные экраны (нейроскопы), выполненные, в виде нейристорной линии, содержащие полупроводниковый прибор с отрицательным дифференциальным сопротивлением, расположенный на проводящей подложке и покрытый электролюминесцентным слоем со светопроницаемым электродом.

Однако в известных экранах электролюминесцентные элементы в процессе воспроизведения кадра высвечиваются короткое время и, следовательно, на таком экране не может быть получена требуемая яркость изображения.

Кроме того, для возбуждения электролюминофора в таком экране требуется напряжение высокой частоты. Малая эффективность электролюминофоров при возбуждении напряжением высокой частоты еще более уменьшает яркость воспроизводимого изображения.

С целью повышения средней яркости воспроизведения изображения в предлагаемом экране вдоль нейристорной линии расположен изолированный от полупроводника электронно-дырочным переходом и отэлектролюминесцентного слоя диэлектриком полупроводниковый слой из полевых триодов с изолированным и общим для всех затвором, таким образом, что их полупроводниковые слои изолированы друг от друга электроннодырочными переходами, истоками объединены, а стоки через электроды подключены к электролюминесцентному слою.

На фиг. 1 показана предлагаемая конструкция части строки нейроскопа; на фиг. 2 — эк10 вивалентная схема элемента нейроскопа.

Нейроскоп состоит из полупроводникового слоя l. например, p+-типа, служащего подложкой и электродом полупроводникового прибора с отрицательным сопротивлением, например

15 тиристора. На слой 1 нанесен слой 2 в виде эпитаксиальной и-типа пленки, покрытой электролюминесцентным слоем 8 со светопроницаемым электродом 4.

Эпитаксиальная пленка разделена канала20 ми 5 противоположной проводимости на полосы, образующие строки нейроскопа, с помощью планарной диффузионной технологии. Каналы

5 изолированы от электролюминесцентного слоя 8 слоем б диэлектрика, например двуоки25 си кремния, показанного на фиг. 1 заштрихованным в клеточку.

Вдоль полос слоя 2 эпитаксиальной пленки изготовлены элементы нейристорной линии, состоящие из каскадов тиристоров, имеющих об30 щую базу (слой 2 эпитаксиальной пленки) и

310419 образованных слоями 7 металлизации и полупроводниковыми слоями 1, 2, 8 и 9 чередующегося типа проводимости и из прилегающих к слоям 7 металлизации участков электролюминесцирующего вещества, например из сернистого цинка, представляющих накопитель энергии нейристорной линии.

Эквивалентная схема элемента нейристорной линии (фиг. 2) включает в себя тиристор

10 и RC-цепочку, содержащую резистор 11 и конденсатор 12, прилегающий к слоям 7 металлизации участка электролюминесцентного слоя 8.

Параллельно к нейристорной линии в слое 2 эпитаксиальной пленки изготовлены полупроводниковые слои 13 противоположного типа проводимости, в данном случае р-типа, в которых внедрены слои 14 и-типа проводимости.

Слои 1, 2, 18 и 14 чередующихся типов проводимости образуют тиристоры, связанные вдоль строк нейроскопа по двум базам — слоям 2 и

18 и изолированные от электролюминесцентного слоя 3 слоем б диэлектрика. Тиристоры

15 образуются слоями 1, 2, 13 и 14, тиристоры, образуемые слоями 1, 2, 8 и 9 и слоями 1, 2, 13 и 14, связаны по базе — слое 2, представляют собой соединение 1б (фиг. 2).

В слоях 14 и-типа проводимости изготовлены каналы 17 р+-типа проводимости. Каналы

17 и 18 частично перекрыты металлической полоской 19, изолированной от них слоем 5 диэлектрика. Каналы 17 и 18 и металлическая полоска 19 представляют исток, сток и затвор полевых триодов 20 с изолированным затвором вдоль строки. Каналы 18 имеют слои 21 металлизации, разделяющие электролюминесцентный слой 8 на рабочие элементы (RC-цепочка 22).

Все указанные участки различного типа проводимости, слои б диэлектрика и металлизации, изготавливаются в едином технологическом цикле.

Между полупроводниковым слоем 1 и светопроницаемым электродом 4 приложено напряжение U<, подаваемое на зажимы 28, которое может регулироваться для обеспечения требуемой скорости сканирования.

Между каналом 17, к которому подсоединен вывод 24, и светопроницаемым электродом 4 приложено напряжение U, подаваемое на зажимы 25, для возбуждения прилегающих к слоям 21 металлизации участков электролюминесцентного слоя 8. Изменением этого напряжения регулируется яркость воспроизведенного изображения.

Между полупроводниковым слоем 1 и металлической полоской 19, к которой подсоединен вывод 25, подведено напряжение U3 видеосигнала, подаваемое на зажимы 27. Изменением этого напряжения регулируется контрастность воспроизводимого изображения.

Нейристорные линии строк нейроскопа, ооразуемые тиристорами 10 и RC-цепочками, содержащими резистор 11 и конденсатор 12 (фиг. 2), соединены в замкнутую нейристор5

55 бО

65 ную линию для получения требуемого закона развертки. Каналы 17 и металлические полоски 19 строк нейроскопа также объединены, соответственно.

Под действием напряжения U> вдоль нейристорной линии (строки нейроскопа) распространяется нейристорный импульс, представляющий собой область открытых тиристоров 10.

Под действием тока последних в месте нахождения нейристорного импульса за счет дрейфа и диффузии избыточных носителей заряда по соединению 1б связи, прилегающий электронно-дырочный переход, образованный слоями 2 и 13 тиристора 15, становится проводящим, что переводит тиристор 15 в состояние низкого сопротивления.

Через образовавшийся проводящий канал заряжается емкость 28 затвора полевого триода 20, образованная металлической полоской

19 и слоями 14, до напряжения U3 видеосигнала, в результате чего в слоях 14 образуется канал инверсной проводимости полевого триода 20, соединяющий исток 17 и сток 18, сопротивление которого определяется амплитудой видеосигнала. Вследствие этого, яркость свечения соответствующего, прилегающего к слою 21 металлизации, элемента электролюминесцентного слоя 8, возникающего под воздействием напряжения U>, также определяется амплитудой видеосигнала.

По уходе нейристорного импульса нейристорной линии элемент электролюминесцентного слоя 8 продолжает высвечиваться под действием тока источника питания, так как емкость 28 полевого триода 20 остается заряженной, инверсный канал полевого триода также является проводящим, причем сопротивление инверсного канала отражает величину видеосигнала в момент прохождения нейристорного импульса, что увеличивает среднюю яркость воспроизводимого изображения и яркость воспроизведения с помощью электролюминесцентных экранов.

Нейристорный импульс очередного кадра воспроизведения приводит в соответствие величину заряда емкости 28 полевого триода 20 с амплитудой видеосигнала, обеспечивая воспроизведение очередного кадра изображения.

Постоянная времени стекания заряда с емкости 28 регулируется качеством электронно-дырочного перехода вокруг слоя 14 полевого триода 20 и окнами в слое б диэлектрика, соединяющими слои 14 с электролюминесцентным слоем 8 и регулирующими при необходимости сопротивление утечки емкости 28.

Так как ток возбуждения электролюминофора подается через отдельный канал от источника напряжения Uz через биполярный высокочастотный полевой триод 20, то частота возбуждающего напряжения может быть вы брана в широких пределах, в том числе и ну левая, а следовательно, и оптимальная с точ ки зрения требований к электролюминесцентному слою.

Разрешающая способность такого рода эк310419

Предмет изобретения г

1 РиГ. 7

Составитель Н. Степанов

Редактор T. И. Морозова Техред Л. Л. Евдонов Корректор Т. А. Китаева

Заказ 2677/17 Изд. № 1133 Тираж 473 Подписное

ЫНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2 рана определяется технологическими возможностями и для эпитаксиально-планарной технологии создания нейристорной линии с заданными параметрами достигает величины

20 лин/мм.

Поскольку вдоль нейристорной линии строки нейроскопа можно нанести несколько полупроводниковых слоев 13 с полевыми триодами

20, то возможно изготовление нейроскопа для воспроизведения многоцветного изображения.

Плоский телевизионный экран (нейроскоп), выполненный в виде нейристорной линии, содержащий полупроводник с отрицательным дифференциальным сопротивлением, расположенньш на проводящей подложке и покрытый электролюминесцентным слоем со светопроницаемым электродом, отличающийся тем, что, с целью повышения средней яркости воспроизведения изображения, вдоль нейристорной линии расположен изолированный от полупроводника электронно-дырочным переходом и от электролюминесцентного слоя диэлектриком

Т0 полупроводниковый слой из полевых триодов с изолированным и общим для всех затвором, таким образом, что их полупроводниковые слои изолированы друг от друга электроннодырочными переходами, истоками объединены, а стоки через электроды подключены к электролюминесцентному слою.