автоэмиссионная ячейка

Формула изобретения

1. Автоэмиссионная ячейка, содержащая подложку, коллектор электронов с люминофором, расположенный напротив эмиттера, управляющие электроды, выполненные в параллельных плоскостях, разделенные диэлектрическими слоями, отличающаяся тем, что эмиттер выполнен лезвийным параллельно подложке и скоммутирован с управляющими электродами через низковольтные ключи.

2. Ячейка по п.1, отличающаяся тем, что управляющие электроды выполнены различной толщины.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электронной технике, в частности к автоэмиссионным источникам электронов с люминесцентной индикацией и может быть использовано в производстве плоских экранов.

Известна автоэмиссионная ячейка в источнике электронов с эмиссионными катодами, имеющими микроострия и устройство визуализации на основе катодолюминесценции, возбуждаемой автоэлектронной эмиссией, параллельные плоскости проводящих слоев, разделенных диэлектрическим слоем, при этом анод покрыт люминофором.

Известная автоэмиссионная ячейка предполагает управляющие напряжения свыше 100 В, что вынуждает использовать для изменения режима работы высоковольтные управляющие схемы, что снижает долговечность и надежность приборов на основе ячейки. Управление режимами работы ячейки ограничено интервалом возможного изменения величины рабочего напряжения, что сужает функциональные возможности ячейки, т.к. изменение рабочего напряжения одновременно ведет к изменению тока эмиссии, исключая возможность независимого управления этими параметрами и обеспечения оптимального значения светоотдачи люминофора.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей ячейки, повышение долговечности и надежности.

Указанная цель достигается тем, что в автоэмиссионной ячейке, содержащей подложку, коллектор электронов с люминофором, эмиттер и управляющие электроды, выполненные в параллельных плоскостях, разделенные диэлектрическими слоями, согласно изобретению эмиттер скоммутирован с управляющими электродами через низковольтные ключи. Управляющие электроды выполнены различной толщины.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемая ячейка отличается тем, что эмиттер скоммутирован с управляющими электродами через низковольтные ключи, а управляющие электроды выполнены различной толщины. Таким образом, заявленное решение соответствует критерию "новизна".

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими известными решениями не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "изобретательский уровень".

На чертеже представлена конструкция автоэмиссионной ячейки, содержащая подложку 1, коллектор электронов 2 с люминофором 3, эмиттер 4, управляющие электроды 5, 6, 7, диэлектрические слои 8, низковольтные ключи 9.

Устройство работает следующим образом. На вход электросхемы ячейки подается рабочее напряжение при разомкнутых низковольтных ключах 9 (К₁, K₂, K₃), что создает на кромке эмиттера 4 искажение силовых линий электрического поля, достаточное для автоэлектронной эмиссии, а именно - напряженность электрического поля, превышающая 5 10⁷ B/см, что инициирует поток электронов от эмиттера 4 к коллектору электронов 2, при этом электроны, попадая на люминофор 3, возбуждают свечение последнего. Для снижения яркости свечения ячейки электрод 7 коммутируют через низковольтный ключ 9 (K₁), после чего электрод 7 и катод 4 приобретают равный потенциал, что приводит к перераспределению электрического поля в ячейке и пропорциональному снижению напряженности поля на катоде, что в свою очередь уменьшает ток эмиссии.

При необходимости оптимизации яркости свечения, например, за счет дальнейшего снижения яркости свечения ячейки, к катоду 4 дополнительно подключаются электроды 6, 5 через низковольтные ключи 9 (К₂, K₃), что приводит к дальнейшему снижению напряженности поля на катоде вплоть до прекращения эмиссии электронов с катода, т.е. полного запирания ячейки.

Таким образом, поочередное включение низковольтных ключей К₁ K₂ K₃ позволяет получить оптимальную яркость ячейки и ступенчато управлять требуемой яркостью свечения от максимального до минимального значений.

Комбинируя сочетание задействованных электродов, получают достаточное количество различных значений направленности поля на катоде для получения промежуточных значений яркости свечения ячейки.

Автоэмиссионная ячейка позволяет расширить функциональные возможности приборов на ее основе за счет возможности ступенчатой регулировки яркости свечения люминофора, выполняемой низковольтными ключами, что повышает надежность и долговечность работы ячейки.