RU2126187C1 - Flat device for displaying information - Google Patents

Flat device for displaying information Download PDF

Info

Publication number
RU2126187C1
RU2126187C1 RU96121185/09A RU96121185A RU2126187C1 RU 2126187 C1 RU2126187 C1 RU 2126187C1 RU 96121185/09 A RU96121185/09 A RU 96121185/09A RU 96121185 A RU96121185 A RU 96121185A RU 2126187 C1 RU2126187 C1 RU 2126187C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
film
cathode
rear panel
electrode
electrodes
Prior art date
Application number
RU96121185/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96121185A (en
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Техно-ТМ"
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 Закрытое акционерное общество "Техно-ТМ" filed Critical Закрытое акционерное общество "Техно-ТМ"
Priority to RU96121185/09A priority Critical patent/RU2126187C1/en
Priority to PCT/RU1997/000345 priority patent/WO1998020516A1/en
Publication of RU96121185A publication Critical patent/RU96121185A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2126187C1 publication Critical patent/RU2126187C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/02Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
    • H01J29/04Cathodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J3/00Details of electron-optical or ion-optical arrangements or of ion traps common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J3/02Electron guns
    • H01J3/021Electron guns using a field emission, photo emission, or secondary emission electron source
    • H01J3/022Electron guns using a field emission, photo emission, or secondary emission electron source with microengineered cathode, e.g. Spindt-type
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2329/00Electron emission display panels, e.g. field emission display panels

Landscapes

  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)

Abstract

FIELD: information displaying equipment. SUBSTANCE: device has matrix of image elements with passive or active addressing using film system with self-emission flat cathode and screen with cathode- luminescent coating. Its front panel consists of anode which has cathode-luminescent coating spaced from it by vacuum space of rear panel, which carries film flat self-emission cathode and two groups of intersecting control electrodes. Cathode and control electrodes are spaced by dielectric film. Self-emission electrons are passed from cathode to anode through holes which are made in control electrodes and dielectric films and provide channel for control of electron flow using control electrodes. Size in cross section of holes in dielectric film is larger than those in film control electrodes. Terminals of all electrodes of device are located on single (rear) panel. Space between panels is provided by support members. Film flat self-emission cathode for self-emission is covered by film coating which is partially located on surface of film current- conducting layer. Said coating may be manufactured from material negative with respect to electron, in particular, from diamond-like carbon film. EFFECT: increased reliability, improved characteristics of device, increased functional capabilities. 14 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к электронной технике, к вакуумной микроэлектронике, к устройствам отображения информации. The invention relates to electronic devices, to vacuum microelectronics, to information display devices.

Известно техническое решение по патенту Российской Федерации N 2022393 H 01 J 31/12, 21/10, 1/30, содержащее подложку, на которой расположены анодные электроды, диэлектрический слой, на котором выполнены перпендикулярно полосковым электродам катодные электроды. В местах перекрестий в катодных электродах и диэлектрическом слое выполнены отверстия для образования на анодных электродах рабочей области, на которых расположены возвышенности из проводящего материала в виде усеченной формы, верхняя точка которой расположена выше плоскости электрода и покрыта люминофором, кромка лезвия эмиттеров выполнена зубчатой и нависает над отверстиями в диэлектрическом слое. Расположение анодных электродов непосредственно на подложке позволяет снизить анодное напряжение, мощность потребления ввиду уменьшения расстояния между вершиной эмиттера и анодом, а также повысить разрешающую способность ввиду отсутствия расфокусировки электронного пучка. Выполнение анодных и катодных электродов перекрещивающимися позволяет формировать изображение с высоким разрешением и при малой мощности потребления. A technical solution is known according to the patent of the Russian Federation N 2022393 H 01 J 31/12, 21/10, 1/30, containing a substrate on which anode electrodes are located, a dielectric layer on which cathode electrodes are made perpendicular to the strip electrodes. In the places of the crosshairs in the cathode electrodes and the dielectric layer, holes are made for forming a working area on the anode electrodes, on which there are elevations of a conductive material in the form of a truncated shape, the upper point of which is located above the electrode plane and is coated with a phosphor, the edge of the emitter blade is serrated and overhangs holes in the dielectric layer. The location of the anode electrodes directly on the substrate can reduce the anode voltage, power consumption due to a decrease in the distance between the emitter tip and the anode, as well as increase the resolution due to the lack of defocusing of the electron beam. The implementation of the anode and cathode electrodes intersecting allows you to create an image with high resolution and low power consumption.

Известно плоское устройство отображения информации (заявка ЕПВ (EP) N 0449284 МКИ H 01 J 31/12, 1990г.). Устройство состоит из передней панели с анодом, имеющим люминофор, задней панели, отделенной от передней панели вакуумной областью, термокатода, двух групп пленочных управляющих электродов, расположенных с двух сторон диэлектрической платы, размещенной в вакуумной области между передней панелью и термокатодом. Электроды управления и диэлектрическая плата имеют сквозные отверстия, расположенные напротив катода. Отверстия образуют каналы для прохождения электронных потоков от катода до люминофора, причем управление электронными потоками осуществляется посредством подачи управляющих потенциалов на пересекающиеся электроды управления. Следует отметить, что пересекающиеся в двух плоскостях группы электродов управления, располагаясь на двух сторонах диэлектрической платы, имеют параллельно расположенные поверхности. Устройство имеет контакты к электродам, с помощью которых осуществляются электрические соединения электродов с цепями питания и управления. A flat display device is known (EPO application (EP) N 0449284 MKI H 01 J 31/12, 1990). The device consists of a front panel with an anode having a phosphor, a rear panel separated from the front panel by the vacuum region, a thermal cathode, two groups of film control electrodes located on both sides of the dielectric board located in the vacuum region between the front panel and the thermal cathode. The control electrodes and the dielectric board have through holes located opposite the cathode. The holes form channels for the passage of electron flows from the cathode to the phosphor, and the electron flows are controlled by supplying control potentials to intersecting control electrodes. It should be noted that the groups of control electrodes intersecting in two planes, located on two sides of the dielectric board, have parallel surfaces. The device has contacts to the electrodes, with the help of which the electrical connections of the electrodes to the power and control circuits are made.

Недостатком устройства является его низкая энергетическая эффективность из-за расхода энергии, потребляемой непрерывно включенным термокатодом, наличие навесных элементов термокатода, расположенного во внутривакуумном объеме, что снижает надежность устройства и воспроизводимость параметров устройства. The disadvantage of this device is its low energy efficiency due to the energy consumption consumed by the continuously switched thermal cathode, the presence of hinged elements of the thermal cathode located in the vacuum chamber, which reduces the reliability of the device and reproducibility of the device parameters.

На фиг. 1 представлено схематическое изображение устройства отображения информации по заявке N 0449284, где:
1 - передняя панель;
2 - анод с катодолюминесцентным покрытием;
3 - задняя панель;
4 - катод;
5, 6 - управляющие электроды;
7 - отверстие;
8 - диэлектрик;
9, 10- вакуумные области.
In FIG. 1 is a schematic representation of an information display device of the application N 0449284, where:
1 - front panel;
2 - anode with a cathodoluminescent coating;
3 - back panel;
4 - cathode;
5, 6 - control electrodes;
7 - hole;
8 - dielectric;
9, 10- vacuum regions.

Известно устройство по заявке на Европейский патент N 95108078.7 H 01 J 1/30, содержащее оптически прозрачную переднюю и параллельную ей заднюю панель, вместе с ней образующую замкнутое пространство, на внутренней поверхности передней панели расположен оптически прозрачный электрод, служащий анодом, поверхность которого покрыта катодолюминесцентным материалом, на внутренней поверхности задней панели расположен первый токопроводящий слой, на поверхности которого расположен материал с низкой работой выхода, на котором расположен контактный проводящий слой, изолирующий слой и 2-й токопроводящий слой, причем контактный проводящий слой, изолирующий слой и 2-й токопроводящий слой, имеют отверстия одинакового размера до материала с низкой работой выхода, из которого осуществляется автоэлектронная эмиссия. A device is known according to the application for European patent N 95108078.7 H 01 J 1/30, containing an optically transparent front and parallel rear panels, together with it forming a closed space, on the inner surface of the front panel there is an optically transparent electrode serving as an anode, the surface of which is coated with a cathodoluminescent material, on the inner surface of the rear panel there is a first conductive layer, on the surface of which there is a material with a low work function, on which the contact vodyaschy layer, an insulating layer and a 2nd conductive layer, wherein the contact conductive layer, an insulating layer and a 2nd conductive layer have openings of equal size to a material with a low work function, from which the field emission.

На поверхности 2-го токопроводящего слоя может располагаться несколько чередующихся диэлектрических и токопроводящих слоев, причем в них также сформированы отверстия; столбики, состоящие из этих слоев, фиксируют зазор между передней и задней панелями. On the surface of the 2nd conductive layer, several alternating dielectric and conductive layers can be located, and holes are also formed in them; columns consisting of these layers fix the gap between the front and rear panels.

Недостатком устройства является расположение материала с низкой работой выхода, из которого осуществляется автоэлектронная эмиссия, на всей поверхности 1-го токопроводящего слоя катода, что создает технологические ограничения для формирования контактной системы устройства в случае, когда материал с низкой работой выхода имеет высокое удельное электрическое сопротивление, или является диэлектриком, например, когда таким материалом является алмазоподобная пленка углерода. The disadvantage of this device is the location of the material with a low work function, from which field emission is carried out, on the entire surface of the 1st conductive layer of the cathode, which creates technological limitations for the formation of the contact system of the device in the case when the material with a low work function has a high electrical resistivity, or is a dielectric, for example, when such a material is a diamond-like carbon film.

Другим недостатком устройства является наличие в нем отдельных изолирующих областей, разделяющих электроды, служащие катодом, и сопряженных с задней панелью и диэлектриком, отделяющим электроды, служащие катодом, от пленочных управляющих электродов, так как это требует дополнительных затрат на их формирование. Кроме того, снижается надежность конструкции из-за наличия дополнительных механических напряжений в структуре. Another disadvantage of the device is the presence in it of separate insulating regions separating the electrodes serving as the cathode, and interfaced with the back panel and the dielectric separating the electrodes serving as the cathode, from the film control electrodes, since this requires additional costs for their formation. In addition, the reliability of the structure is reduced due to the presence of additional mechanical stresses in the structure.

Недостатком устройства является также нестабильность его работы из-за эффекта накопления заряда на стенках отверстий в диэлектриках и экранирующего влияния на электрические поля, формируемые электродами управления, вследствие одинакового размера отверстий в диэлектриках и управляющих электродах: управляющая полем поверхность электродов является продолжением поверхности стенок отверстия в диэлектриках и расположена в непосредственной близости от диэлектрической поверхности, на которой осуществляется накопление зарядов. The disadvantage of this device is the instability of its operation due to the effect of charge accumulation on the walls of the holes in the dielectrics and the screening effect on the electric fields generated by the control electrodes, due to the same size of the holes in the dielectrics and control electrodes: the field control surface of the electrodes is an extension of the surface of the holes in the dielectrics and is located in close proximity to the dielectric surface on which the accumulation of charges.

Недостатком устройства является формирование зазора между передней и задней панелями при помощи чередующихся диэлектрических и токопроводящих слоев, расположенных на задней панели, так как требуется проведение большого числа чередующихся операций формирования этих слоев, что требует затрат. Кроме того, ограничиваются технологические возможности изготовления устройства вследствие необходимости подбора пленочных материалов с требуемыми механическими напряжениями и высокой адгезией, а также необходимости решения проблемы селективного травления этих слоев до материала с низкой работой выхода. Наличие чередующихся диэлектрических и токопроводящих слоев приводит к появлению дополнительных механических напряжений и снижению надежности устройства. Чередующиеся диэлектрические и токопроводящие слои с отверстиями создают каналы, по которым осуществляется движение электронов от электрода, служащего катодом, до анода. Стенки канала оказывают экранирующее воздействие на потоки электронов и искажают их, что ухудшает электрофизические параметры устройства. The disadvantage of this device is the formation of a gap between the front and rear panels using alternating dielectric and conductive layers located on the rear panel, since it requires a large number of alternating operations to form these layers, which is costly. In addition, the technological possibilities of manufacturing the device are limited due to the need to select film materials with the required mechanical stresses and high adhesion, as well as the need to solve the problem of selective etching of these layers to a material with a low work function. The presence of alternating dielectric and conductive layers leads to the appearance of additional mechanical stresses and a decrease in the reliability of the device. Alternating dielectric and conductive layers with holes create channels through which electrons move from the electrode serving as the cathode to the anode. The walls of the channel have a screening effect on the electron flows and distort them, which affects the electrophysical parameters of the device.

Недостатком устройства является расположение выводов электродов на обеих панелях: на передней панели формируются выводы анодных электродов, на задней панели - выводы электродов, служащих катодом, и управляющих электродов. Это снижает надежность устройства вследствие наличия разнотипных контактов, требует дополнительных затрат на их изготовление и приводит к усложнению технологии сборки устройства. Устройство требует введения дополнительных контактирующих элементов, снижающих надежность и обладающих дополнительным электрическим сопротивлением, что ухудшает электрофизические характеристики. The disadvantage of this device is the location of the terminals of the electrodes on both panels: on the front panel the conclusions of the anode electrodes are formed, on the rear panel - the conclusions of the electrodes serving as the cathode and the control electrodes. This reduces the reliability of the device due to the presence of heterogeneous contacts, requires additional costs for their manufacture, and leads to a complication of the assembly technology of the device. The device requires the introduction of additional contacting elements that reduce reliability and have additional electrical resistance, which degrades the electrical characteristics.

Устройство по заявке на Европейский патент N 95108078.7 является наиболее близким к предлагаемому и выбирается в качестве прототипа. The device according to the application for European patent N 95108078.7 is the closest to the proposed and is selected as a prototype.

На фиг. 1, а представлено схематическое изображение устройства отображения информации по прототипу, где:
1 - передняя панель;
2 - анод;
3 - катодолюминесцентный материал;
4 - задняя панель;
5 - слой материала, из которого осуществляется автоэлектронная эмиссия,
6 - контактный проводящий слой,
7 - изолирующий слой;
8 - управляющий электрод;
9, 10, 11 - отверстия в слоях 6, 7, 8.
In FIG. 1, a is a schematic representation of a prototype information display device, where:
1 - front panel;
2 - anode;
3 - cathodoluminescent material;
4 - back panel;
5 - layer of material from which field emission is carried out,
6 - contact conductive layer,
7 - an insulating layer;
8 - control electrode;
9, 10, 11 - holes in layers 6, 7, 8.

На фиг. 1, б представлено схематическое изображение другого варианта устройства отображения информации по прототипу, где:
1 - передняя панель;
2 - анод;
3 - катодолюминесцентный материал;
4 - задняя панель;
5 - слой материала, из которого осуществляется автоэлектронная эмиссия;
6 - контактный проводящий слой;
7 - изолирующий слой;
8 - управляющий электрод (2 - й токопроводящий слой);
9, 10, 11 - отверстия в слоях 6, 7, 8;
12 - первый токопроводящий слой;
13,14,15,16 - изолирующие слои;
17, 18, 19- проводящие слои;
20 - столбики, фиксирующие зазор между передней и задней панелями;
21, 22, 23, 24 - источники напряжений.
In FIG. 1, b is a schematic representation of another embodiment of a prototype information display device, where:
1 - front panel;
2 - anode;
3 - cathodoluminescent material;
4 - back panel;
5 - a layer of material from which field emission is carried out;
6 - contact conductive layer;
7 - an insulating layer;
8 - control electrode (2nd conductive layer);
9, 10, 11 — holes in layers 6, 7, 8;
12 - the first conductive layer;
13,14,15,16 - insulating layers;
17, 18, 19 - conductive layers;
20 - columns fixing the gap between the front and rear panels;
21, 22, 23, 24 - voltage sources.

Целью настоящего изобретения является следующая техническая задача:
- повышение надежности устройства,
- улучшение электрофизических параметров устройства,
- расширение технологических возможностей изготовления устройства.
The aim of the present invention is the following technical problem:
- improving the reliability of the device,
- improving the electrical parameters of the device,
- expanding the technological capabilities of manufacturing the device.

Поставленная техническая задача решается тем, что в плоском устройстве отображения информации, содержащем изолирующую оптически прозрачную переднюю и параллельную ей заднюю панель, вместе с ней образующую замкнутое пространство, по меньшей мере, один электрод, служащий анодом и являющийся оптически прозрачным, по меньшей мере, часть поверхности которого покрыта катодолюминесцентным материалом, расположенный на внутренней поверхности передней панели, по меньшей мере, один электрод, служащий катодом, эмитирующая электроны часть поверхности которого соприкасается с вакуумной областью и расположена напротив катодолюминесцентного покрытия, и образованный пленочным токопроводящим слоем с пленочным покрытием из материала, обладающего отрицательным сродством к электрону, с, по меньшей мере, части поверхности которого осуществляется автоэлектронная эмиссия, две группы пересекающихся пленочных управляющих электродов, разделенных диэлектриком и расположенных между электродами, служащими анодом и катодом, причем катод и пленочные управляющие электроды расположены на задней панели, а пленочные управляющие электроды имеют отдельные участки с параллельно расположенными поверхностями, диэлектрик, разделяющий пленочный управляющий электрод, обращенный к задней панели, и электрод, служащий катодом, по меньшей мере, одно отверстие, проходящее через пленочные управляющие электроды и разделяющий их диэлектрик, и, по меньшей мере, одно отверстие до поверхности электрода, служащего катодом, в диэлектрике, разделяющем электрод, служащий катодом, и пленочный управляющий электрод, обращенный к задней панели, причем отверстия симметрично расположены напротив каждого отверстия, проходящего через управляющие электроды и разделяющий их диэлектрик, согласно изобретению пленочное покрытие, с, по меньшей мере, части поверхности которого осуществляется автоэлектронная эмиссия, расположено, по меньшей мере, на части поверхности пленочного токопроводящего слоя электрода, служащего катодом, геометрические размеры в плане отверстий в диэлектрике, разделяющем пленочные управляющие электроды, и в диэлектрике, разделяющем пленочный управляющий электрод, обращенный к задней панели, и электрод, служащий катодом, больше геометрических размеров отверстий в пленочных управляющих электродах, передняя панель на стороне, обращенной к задней панели, имеет опорные элементы, распределенные по поверхности панели и контактирующие с поверхностью задней панели, а электрод, служащий анодом, имеет контактную площадку, расположенную на задней панели, причем электрический контакт с ней осуществляется через опорный элемент или через токопроводящую пленку, расположенную на нем. The stated technical problem is solved in that in a flat information display device containing an insulating optically transparent front and parallel rear panels, together with it forming a closed space, at least one electrode serving as the anode and being optically transparent, at least part the surface of which is coated with a cathodoluminescent material, located on the inner surface of the front panel, at least one electrode serving as a cathode, an electron-emitting part on top which is in contact with the vacuum region and is located opposite the cathodoluminescent coating, and is formed by a film conductive layer with a film coating of a material having negative electron affinity, with at least part of the surface of which electron emission is carried out, two groups of intersecting film control electrodes separated dielectric and located between the electrodes serving as the anode and cathode, and the cathode and film control electrodes are located on days of the panel, and the film control electrodes have separate sections with parallel surfaces, the dielectric separating the film control electrode facing the rear panel, and the electrode serving as the cathode of at least one hole passing through the film control electrodes and the dielectric separating them, and at least one hole to the surface of the electrode serving as the cathode in the dielectric separating the electrode serving as the cathode and the film control electrode facing the rear panel, m holes are symmetrically opposite each hole passing through the control electrodes and the dielectric separating them, according to the invention, a film coating with at least a portion of the surface of which electron emission is carried out is located at least on a part of the surface of the film conductive layer of the electrode serving cathode, the geometric dimensions in terms of holes in the dielectric separating the film control electrodes, and in the dielectric separating the film control electrode, turned towards the rear panel, and the electrode serving as the cathode is larger than the geometric dimensions of the holes in the film control electrodes, the front panel on the side facing the rear panel has support elements distributed over the surface of the panel and in contact with the surface of the rear panel, and the electrode serving as the anode has a contact pad located on the rear panel, and electrical contact with it is through a support element or through a conductive film located on it.

Это позволяет улучшить электрофизические параметры устройства, так как устраняется накопление заряда на стенках отверстий в диэлектриках, так как стенки этих отверстий утоплены внутрь зазоров между электродами устройства, повысить надежность устройства за счет выполнения опорных элементов, фиксирующих зазор между панелями, на передней панели, так как устраняются проблемы механических напряжений в структуре устройства, а также за счет того, что контакт электрода, служащего анодом, размещен на задней панели. Вследствие этого также расширяются технологические возможности изготовления устройства, включая этап сборки устройства. При расположении части опорных элементов по периферии устройства опорные элементы могут быть составной частью герметичного соединения панелей. This allows to improve the electrophysical parameters of the device, since the accumulation of charge on the walls of the holes in the dielectrics is eliminated, since the walls of these holes are recessed inside the gaps between the electrodes of the device, to increase the reliability of the device due to the implementation of supporting elements fixing the gap between the panels on the front panel, since The problems of mechanical stresses in the structure of the device are eliminated, as well as due to the fact that the contact of the electrode serving as the anode is located on the rear panel. As a result of this, the technological capabilities of manufacturing the device are also expanded, including the stage of assembly of the device. When a part of the supporting elements is located on the periphery of the device, the supporting elements can be an integral part of the hermetic connection of the panels.

Целесообразно контакты к пленочным управляющим электродам и к электроду, служащему катодом, расположить на поверхности задней панели, обращенной к передней панели, причем электрод, служащий катодом, и пленочный управляющий электрод, обращенный к задней панели, соединить с контактами через отверстия в диэлектриках. It is advisable to arrange the contacts to the film control electrodes and to the cathode serving electrode on the surface of the rear panel facing the front panel, the cathode serving electrode and the film control electrode facing the back panel being connected to the contacts through holes in dielectrics.

Предпочтительно в качестве материала задней панели использовать диэлектрик. It is preferable to use a dielectric as the material of the back panel.

Можно контакты к пленочным управляющим электродам и к электроду, служащему катодом, расположить на поверхности задней панели, обращенной в сторону, противоположную передней панели, причем электрод, служащий катодом, соединить с контактом через отверстие в задней панели, а пленочные управляющие электроды соединить с контактами через отверстия в диэлектрике, разделяющем их с задней панелью, и через отверстия в задней панели. При расположении контактов на задней панели со стороны, противоположной передней панели, отсутствует необходимость изготовления герметичных выводов электродов из вакуумной области к внешним контактным устройствам через шов, герметизирующий пространство между передней и задней панелями. Это позволяет выполнить такие выводы до изготовления электродной системы устройства и расширить диапазон применяемых материалов и режимов обработок при изготовлении устройства, что позволяет повысить надежность изделий и воспроизводимость их параметров. В этом варианте конструкции задняя панель должна быть выполнена из диэлектрического материала. При расположении контактов на поверхности задней панели, обращенной к передней панели, сокращается общий цикл изготовления устройства и снижается его стоимость. It is possible to arrange the contacts to the film control electrodes and to the cathode serving electrode on the surface of the rear panel facing the opposite side of the front panel, moreover, the cathode serving electrode can be connected to the contact through the hole in the back panel, and the film control electrodes can be connected to the contacts through holes in the dielectric separating them from the rear panel, and through holes in the rear panel. When the contacts are located on the rear panel from the side opposite the front panel, there is no need to manufacture sealed electrode leads from the vacuum region to external contact devices through a seam that seals the space between the front and rear panels. This allows you to make such conclusions before the manufacture of the electrode system of the device and to expand the range of materials and processing modes in the manufacture of the device, which improves the reliability of products and reproducibility of their parameters. In this embodiment, the back panel must be made of dielectric material. When the contacts are located on the surface of the rear panel facing the front panel, the overall manufacturing cycle of the device is reduced and its cost is reduced.

Геометрические размеры в плане пленочного покрытия из материала, обладающего отрицательным сродством к электрону, расположенного на пленочном токопроводящем слое, больше геометрических размеров в плане отверстия в диэлектрике, разделяющем пленочный управляющий электрод, обращенный к задней панели, и электрод, служащий катодом, или равны им. The geometrical dimensions in terms of a film coating of a material having a negative electron affinity located on the film conductive layer are larger than the geometrical dimensions in terms of the hole in the dielectric separating the film control electrode facing the rear panel and the electrode serving as the cathode, or equal to them.

В одном из вариантов реализации конструкции геометрические размеры в плане пленочного покрытия из материала, обладающего отрицательным сродством к электрону, расположенного на пленочном токопроводящем слое электрода катода, меньше геометрических размеров в плане отверстия в диэлектрике, разделяющем пленочный управляющий электрод, обращенный к задней панели, и электрод, служащий катодом, а пленочный управляющий электрод, обращенный к передней панели, состоит из двух слоев - верхнего и нижнего, причем верхний слой пленочного управляющего электрода, обращенного к передней панели, выполнен из материала, обладающего отрицательным сродством к электрону. Такой вариант конструкции расширяет технологические возможности изготовления устройства. В этом случае возможно расположение части пленочного покрытия из материала с отрицательным сродством к электрону поверх управляющего электрода, обращенного к передней панели, и на кромках обоих управляющих электродов, выступающих в отверстие. In one embodiment of the design, the geometric dimensions in terms of a film coating of a material having a negative electron affinity located on the film conductive layer of the cathode electrode are smaller than the geometric dimensions in terms of the holes in the dielectric separating the film control electrode facing the rear panel and the electrode serving as a cathode, and the film control electrode facing the front panel consists of two layers - the upper and lower, and the upper layer of the film control The first electrode facing the front panel is made of a material with a negative electron affinity. This design option extends the technological capabilities of manufacturing the device. In this case, it is possible to arrange a part of the film coating from a material with a negative electron affinity over the control electrode facing the front panel and at the edges of both control electrodes protruding into the hole.

Целесообразно толщину диэлектрика, разделяющего пленочные управляющие электроды, и толщину диэлектрика, разделяющего пленочный управляющий электрод, обращенный к задней панели, и электрод, служащий катодом, выбирать в пределах от 0,2 до 5 мкм. При толщине меньше 0,2 мкм снижается максимально допустимая величина напряжения между электродами и повышается дефектность изоляции. При толщине большей 5 мкм расстояние между электродами анода и катода возрастает, что приводит к необходимости увеличения анодного напряжения и к увеличению энергопотребления. Приближение кромки эмиттеров к аноду позволяет уменьшить анодное напряжение на 40-60 В и увеличить излучающую мощность одной точки. The thickness of the dielectric separating the film control electrodes and the thickness of the dielectric separating the film control electrode facing the rear panel and the electrode serving as the cathode are suitably selected from 0.2 to 5 μm. With a thickness of less than 0.2 μm, the maximum allowable voltage between the electrodes decreases and the insulation defect increases. With a thickness greater than 5 μm, the distance between the electrodes of the anode and cathode increases, which leads to the need to increase the anode voltage and to increase energy consumption. The approach of the emitter edge to the anode allows reducing the anode voltage by 40-60 V and increasing the emitting power of one point.

Материал пленочного покрытия на тонкопленочном токопроводящем слое электрода, служащего катодом, выбирают из группы элементов - углерод, кальций, стронций, марганец, скандий, гафний, барий, иттрий, кадмий, магний, бериллий. При этом предпочтительно использовать алмазоподобную пленку углерода, обладающую низкой напряженностью электрического поля, вызывающего автоэлектронную эмиссию, что снижает энергопотребление устройства и, следовательно, улучшает электрофизические параметры устройства. Кроме того, снижается уровень используемых управляющих напряжений, что снижает требования к элементам управления системы матричной адресации и повышает надежность их работы. The film coating material on the thin-film conductive layer of the electrode serving as the cathode is selected from the group of elements — carbon, calcium, strontium, manganese, scandium, hafnium, barium, yttrium, cadmium, magnesium, beryllium. In this case, it is preferable to use a diamond-like carbon film having a low electric field strength, causing field emission, which reduces the power consumption of the device and, therefore, improves the electrical parameters of the device. In addition, the level of control voltages used is reduced, which reduces the requirements for the control elements of the matrix addressing system and increases the reliability of their operation.

Поверхность пленочного покрытия на тонкопленочном токопроводящем слое электрода, служащего катодом, когда материал пленочного покрытия выбирается из группы - углерод, кальций, стронций, марганец, скандий, гафний, барий, иттрий, кадмий, магний, бериллий может иметь острия и/или микровыступы, вершины которых расположены на уровне меньшем или равном 0,9 расстояния от поверхности токопроводящего слоя электрода, служащего катодом, до управляющего электрода, обращенного к задней панели. Наличие острий и/или микровыступов дополнительно снижает величины используемых электрических напряжений. При большем расстоянии от поверхности токопроводящего слоя электрода, служащего катодом, до вершин острий и/или микровыступов уменьшается эффективность работы управляющих электродов. The surface of the film coating on a thin film conductive layer of the electrode serving as a cathode when the film coating material is selected from the group of carbon, calcium, strontium, manganese, scandium, hafnium, barium, yttrium, cadmium, magnesium, beryllium may have points and / or microprotrusions, peaks which are located at a level less than or equal to 0.9 distance from the surface of the conductive layer of the electrode serving as the cathode, to the control electrode facing the rear panel. The presence of points and / or microprotrusions further reduces the magnitude of the used electrical voltages. With a greater distance from the surface of the conductive layer of the electrode serving as the cathode, to the tops of the tips and / or microprotrusions, the efficiency of the control electrodes decreases.

Целесообразно для организации управления устройством при его реализации в матричном исполнении использовать электронные ключи, основанные на эффекте полевой эмиссии и образованные электродами устройства. Такие ключи могут использоваться для формирования расположенных по периферии матричного дисплея дешифраторов сигналов управления, подающих управляющие сигналы на ортогонально расположенные пересекающиеся шины двух групп управляющих электродов. В этом случае электронные ключи управляют матрицей с пассивной адресацией. В случае дополнительного расположения электронных ключей у каждого элемента изображения (пиксела) реализуется вариант дисплея с активной матричной адресацией. При этом электрические конденсаторы, образованные электродами системы управления и электродами элементов изображения, могут выполнять роль внутренней памяти, что позволяет увеличить информационную емкость устройства при высоком уровне яркости за счет увеличения времени свечения отдельных элементов изображения при последовательном, построчном включении элементов, что необходимо для воспроизведения изображения в динамическом режиме. It is advisable to use the electronic keys based on the field emission effect and formed by the device’s electrodes to organize device control during its implementation in matrix execution. Such keys can be used to form control signal decoders located on the periphery of the matrix display, supplying control signals to orthogonally located intersecting buses of two groups of control electrodes. In this case, the electronic keys control the matrix with passive addressing. In the case of an additional arrangement of electronic keys for each image element (pixel), a display variant with active matrix addressing is implemented. In this case, the electric capacitors formed by the electrodes of the control system and the electrodes of the image elements can play the role of internal memory, which allows to increase the information capacity of the device at a high brightness level by increasing the luminescence time of individual image elements during sequential line-by-line switching of elements, which is necessary for image reproduction in dynamic mode.

При изготовлении устройства с опорными элементами на передней панели целесообразно внешний вывод электрода, служащего анодом, расположить на задней панели. В этом случае электрический контакт анода с внешним выводом на задней панели осуществляется через токопроводящую пленку, покрывающую опорный элемент, в случае формирования опорных элементов из диэлектрика и через тело опорного элемента в случае, если он образован токопроводящим материалом. Для повышения надежности устройства поверхность электродов целесообразно защитить пассивирующим покрытием, например неорганическим диэлектрическим материалом, с отверстиями к внешним выводам устройства. When manufacturing a device with supporting elements on the front panel, it is advisable to place the external output of the electrode serving as the anode on the rear panel. In this case, the electrical contact of the anode with the external terminal on the rear panel is through a conductive film covering the support element, in the case of forming support elements from a dielectric and through the body of the support element if it is formed by a conductive material. To increase the reliability of the device, it is advisable to protect the surface of the electrodes with a passivating coating, for example, an inorganic dielectric material, with openings to the external terminals of the device.

Отличительными от прототипа признаками настоящего изобретения являются следующие признаки:
- пленочное покрытие, из которого осуществляется автоэлектронная эмиссия, расположено на части поверхности пленочного токопроводящего слоя электрода, служащего катодом;
- геометрические размеры в плане отверстий в диэлектрике, разделяющем пленочные управляющие электроды, и в диэлектрике, разделяющем пленочный управляющий электрод, обращенный к задней панели, и электрод, служащий катодом, больше геометрических размеров отверстий в пленочных управляющих электродах;
- передняя панель на стороне, обращенной к задней панели, имеет опорные элементы, распределенные по поверхности панели и контактирующие с поверхностью задней панели;
- электрод, служащий анодом, имеет контактную площадку, расположенную на задней панели, причем электрический контакт с ней осуществляется через опорный элемент или токопроводящую пленку, расположенную на нем;
- контакты к пленочным управляющим электродам и к электроду, служащему катодом, расположены на поверхности задней панели, обращенной к передней панели, причем электрод, служащий катодом, и пленочный управляющий электрод, обращенный к задней панели, соединены с контактами через отверстия в диэлектриках;
- в другом варианте контакты к пленочным управляющим электродам и к электроду, служащему катодом, расположены на поверхности задней панели, обращенной в сторону, противоположную передней панели, причем электрод, служащий катодом, соединен с контактом через отверстие в задней панели, а пленочные управляющие электроды соединены с контактами через отверстия в диэлектрике, разделяющем их с задней панелью, и через отверстия в задней панели; в этом случае материал задней панели является диэлектриком;
- геометрические размеры в плане пленочного покрытия из материала, обладающего отрицательным сродством к электрону, расположенного на пленочном токопроводящем слое, больше геометрических размеров в плане отверстия в диэлектрике, разделяющем пленочный управляющий электрод, обращенный к задней панели, и электрод, служащий катодом, или равны им;
- в другом варианте геометрические размеры в плане пленочного покрытия из материала, обладающего отрицательным сродством к электрону, расположенного на пленочном токопроводящем слое электрода катода, меньше геометрических размеров в плане отверстия в диэлектрике, разделяющем пленочный управляющий электрод, обращенный к задней панели, и электрод, служащий катодом;
- в одном из вариантов пленочный управляющий электрод, обращенный к передней панели, состоит из двух слоев - верхнего и нижнего, причем верхний слой пленочного управляющего электрода, обращенного к передней панели, может быть выполнен из материала, обладающего отрицательным сродством к электрону и может покрывать кромку нижнего слоя в отверстии;
- толщина диэлектрика, разделяющего пленочные управляющие электроды, и толщина диэлектрика, разделяющего пленочный управляющий электрод, обращенный к задней панели, и электрод, служащий катодом, составляет величину от 0,2 до 5 мкм;
- материал пленочного покрытия на тонкопленочном токопроводящем слое электрода, служащего катодом, выбирается из группы элементов углерод, кальций, стронций, марганец, скандий, гафний, барий, иттрий, кадмий, магний, бериллий;
- в качестве пленочного покрытия электрода, служащего катодом, используется алмазоподобная пленка углерода;
- в одном из вариантов поверхность пленочного покрытия на тонкопленочном токопроводящем слое электрода, служащего катодом, выбранного из группы элементов - углерод, кальций, стронций, марганец, скандий, гафний, барий, иттрий, кадмий, магний, бериллий имеет острия и/или микровыступы, вершины которых находятся на уровне меньшем или равном 0,9 расстояния от поверхности токопроводящего слоя электрода, служащего катодом, до управляющего электрода, обращенного к задней панели;
- устройство содержит электронные ключи, основанные на эффекте полевой эмиссии, причем электронные ключи образованы электродами устройства;
- поверхность электродов имеет пассивирующее покрытие, например, из неорганического диэлектрика с отверстиями к внешним выводам устройства.
Distinctive features of the prototype of the features of the present invention are the following features:
- a film coating from which field emission is carried out is located on a part of the surface of the film conductive layer of the electrode serving as a cathode;
- the geometric dimensions in terms of holes in the dielectric separating the film control electrodes and in the dielectric separating the film control electrode facing the rear panel and the electrode serving as the cathode are larger than the geometric dimensions of the holes in the film control electrodes;
- the front panel on the side facing the rear panel has support elements distributed over the surface of the panel and in contact with the surface of the rear panel;
- the electrode serving as the anode has a contact pad located on the rear panel, and the electrical contact with it is through a support element or conductive film located on it;
- contacts to the film control electrodes and to the electrode serving as the cathode are located on the surface of the rear panel facing the front panel, the electrode serving as the cathode and the film control electrode facing the rear panel are connected to the contacts through holes in the dielectrics;
- in another embodiment, the contacts to the film control electrodes and to the electrode serving as the cathode are located on the surface of the rear panel facing the opposite side of the front panel, wherein the electrode serving as the cathode is connected to the contact through an opening in the rear panel, and the film control electrodes are connected with contacts through holes in the dielectric separating them from the rear panel, and through holes in the rear panel; in this case, the back panel material is dielectric;
- the geometric dimensions in terms of a film coating of a material having a negative electron affinity located on the film conductive layer are larger than the geometric dimensions in terms of the holes in the dielectric dividing the film control electrode facing the rear panel and the electrode serving as the cathode, or equal to ;
- in another embodiment, the geometric dimensions in terms of a film coating of a material having a negative electron affinity located on the film conductive layer of the cathode electrode are smaller than the geometric dimensions in terms of the hole in the dielectric separating the film control electrode facing the rear panel and the electrode serving cathode;
- in one embodiment, the film control electrode facing the front panel consists of two layers - the upper and lower, and the upper layer of the film control electrode facing the front panel can be made of a material having a negative electron affinity and can cover the edge bottom layer in the hole;
- the thickness of the dielectric separating the film control electrodes, and the thickness of the dielectric separating the film control electrode facing the rear panel, and the electrode serving as the cathode, is from 0.2 to 5 μm;
- the film coating material on a thin film conductive layer of the electrode serving as a cathode is selected from the group of elements carbon, calcium, strontium, manganese, scandium, hafnium, barium, yttrium, cadmium, magnesium, beryllium;
- as a film coating of the electrode serving as a cathode, a diamond-like carbon film is used;
- in one embodiment, the surface of the film coating on a thin-film conductive layer of the electrode serving as a cathode selected from the group of elements — carbon, calcium, strontium, manganese, scandium, hafnium, barium, yttrium, cadmium, magnesium, beryllium has points and / or microprotrusions, the vertices of which are at a level less than or equal to 0.9 of the distance from the surface of the conductive layer of the electrode serving as the cathode to the control electrode facing the rear panel;
- the device contains electronic keys based on the effect of field emission, and the electronic keys are formed by the electrodes of the device;
- the surface of the electrodes has a passivation coating, for example, from an inorganic dielectric with holes to the external terminals of the device.

Плоское устройство отображения информации работает следующим образом. На электрод, служащий анодом, подается положительное напряжение относительно электрода, служащего катодом. Вследствие небольшого расстояния между электродами устройства, а также отрицательного сродства к электрону эмиттирующей поверхности катода обеспечивается холодная эмиссия электронов при низких значениях напряжения между электродами. Подавая соответствующее напряжение на управляющие электроды, можно управлять положением светящейся точки на экране, а также вызывать свечение всего экрана или его частей, т.е. формировать изображение. Работа автоэлектронного катода основана на холодной эмиссии электронов. Flat display device operates as follows. A positive voltage is applied to the electrode serving as the anode with respect to the electrode serving as the cathode. Due to the small distance between the electrodes of the device, as well as negative affinity for the electron emitting surface of the cathode, cold emission of electrons is ensured at low voltage values between the electrodes. By applying the appropriate voltage to the control electrodes, you can control the position of the luminous point on the screen, as well as cause the glow of the entire screen or its parts, i.e. to form an image. The operation of the cathode is based on cold electron emission.

В предлагаемом устройстве имеет место повышение надежности, улучшение электрофизических параметров устройств и расширение технологических возможностей его изготовления за счет того, что:
- автоэлектронная эмиссия осуществляется из пленочного покрытия, которое расположено на части поверхности пленочного токопроводящего слоя электрода, служащего катодом;
- канал для пучка электронов, эмиттируемых с катода, образован отверстиями в диэлектриках и управляющих электродах таким образом, что геометрические размеры в плане отверстий в диэлектриках больше таковых в пленочных управляющих электродах;
- контакты всех электродов устройства находятся на одной - на задней - панели;
- заданный зазор между панелями обеспечивается опорными элементами передней панели.
In the proposed device, there is an increase in reliability, improvement of the electrophysical parameters of devices and the expansion of technological capabilities of its manufacture due to the fact that:
- field emission is carried out from a film coating, which is located on a part of the surface of the film conductive layer of the electrode serving as a cathode;
- the channel for the electron beam emitted from the cathode is formed by holes in the dielectrics and control electrodes so that the geometric dimensions in terms of holes in the dielectrics are larger than those in the film control electrodes;
- the contacts of all electrodes of the device are on one - on the back - panel;
- the specified gap between the panels is provided by the supporting elements of the front panel.

На фиг. 2 представлено схематическое изображение сечения одного элемента изображения предлагаемого плоского устройства отображения информации по п.п. 1,2 формулы, где:
1 - передняя панель;
2 - анод;
3 - катодолюминесцентное покрытие;
4 - задняя панель;
5 - вакуумная область;
6 - пленочный токопроводящий слой катода;
7 - пленочное покрытие катода;
8 - автоэмиссионная поверхность катода;
9 - пленочный управляющий электрод, обращенный к задней панели;
10 - пленочный управляющий электрод, обращенный к передней панели;
11 - диэлектрик, разделяющий управляющие электроды;
12 - диэлектрик, разделяющий управляющий электрод, обращенный к задней панели, и катод;
13 - отверстие;
14,15,16,17- контакты к электродам.
In FIG. 2 is a schematic sectional view of one image element of the proposed flat information display device according to 1.2 formulas, where:
1 - front panel;
2 - anode;
3 - cathodoluminescent coating;
4 - back panel;
5 - vacuum region;
6 - film conductive layer of the cathode;
7 - film coating of the cathode;
8 - field emission surface of the cathode;
9 - film control electrode facing the rear panel;
10 - film control electrode facing the front panel;
11 - dielectric separating the control electrodes;
12 - dielectric separating the control electrode facing the rear panel and the cathode;
13 - hole;
14,15,16,17- contacts to the electrodes.

Единичный элемент изображения плоского устройства отображения информации (фиг. 2) заключает переднюю панель 1, на которой расположен анод 2 с катодолюминесцентным покрытием 3. На задней панели 4, отделенной от передней панели вакуумной областью 5, расположен пленочный токопроводящий слой катода 6 с пленочным покрытием 7, поверхность которого 8 является эмиттирующей электроны под действием электрического поля, приложенного между электродами анода и катода, за счет автоэлектронной эмиссии. Пленочный управляющий электрод 9 отделен от управляющего электрода 10 диэлектриком 11, а от электрода, служащего катодом, диэлектриком 12, причем пленочные управляющие электроды 9,10 и диэлектрики 11, 12 имеют сквозное проходящее через них до автоэмиссионной поверхности катода 8 отверстие 13. Это отверстие является каналом, через который осуществляется прохождение электронов, эмиттируемых поверхностью 8, до анода 2 с катодолюминесцентным покрытием 3. Под воздействием электронного потока в катодолюминесцентном покрытии возникает свечение, визуально наблюдаемое через прозрачные переднюю панель 1 и анод 2. Включение отдельных элементов изображения, из которых может состоять устройство, осуществляется подачей управляющих напряжений на пересекающиеся электроды управления 9,10. Это позволяет использовать устройство для формирования изображения в динамическом режиме. Подача напряжений питания и управления к катоду 6, управляющим электродам 9, 10 и аноду 2 осуществляется через контакты 14, 15, 16, 17 соответственно. A single image element of a flat information display device (Fig. 2) encloses a front panel 1 on which an anode 2 with a cathodoluminescent coating 3 is located. On the rear panel 4, separated from the front panel by a vacuum region 5, is a film conductive layer of the cathode 6 with a film coating 7 , the surface of which 8 is emitting electrons under the influence of an electric field applied between the electrodes of the anode and cathode, due to field emission. The film control electrode 9 is separated from the control electrode 10 by a dielectric 11, and from the electrode serving as a cathode, a dielectric 12, and the film control electrodes 9.10 and dielectrics 11, 12 have a hole 13 passing through them to the cathode surface 8. This hole is the channel through which the electrons emitted by surface 8 pass through to the anode 2 with a cathodoluminescent coating 3. Under the influence of the electron beam, a glow appears in the cathodoluminescent coating, a visa no observable through the transparent front panel 1 and an anode 2. Inclusion of individual picture elements, which may consist of a device is performed by applying control voltages to control electrodes intersecting 9.10. This allows you to use the device for imaging in dynamic mode. The supply voltage and control to the cathode 6, the control electrodes 9, 10 and the anode 2 is carried out through contacts 14, 15, 16, 17, respectively.

На фиг. 3 представлено схематическое изображение сечения предлагаемого плоского устройства отображения информации по п.п. 1,3,5,6,11,14, где:
1 - передняя панель;
2 - анод;
3 - катодолюминесцентное покрытие;
4 - задняя панель;
5 - вакуумная область;
6 - пленочный токопроводящий слой катода;
7 - пленочное покрытие катода из алмазоподобной пленки углерода;
8 - автоэмиссионная поверхность катода;
9 - пленочный управляющий электрод, обращенный к задней панели;
10 - пленочный управляющий электрод, обращенный к передней панели;
11 - диэлектрик, разделяющий управляющие электроды;
12 - диэлектрик, разделяющий управляющий электрод, обращенный к задней панели, и катод;
13 - отверстие;
14 - верхний слой управляющего электрода из алмазоподобной пленки углерода;
15,16,17,18 - контакты к электродам, выведенные на обратную сторону задней панели;
19 - пассивирующее покрытие;
20 - опорный элемент;
21,22,23,24 - окна в пассивирующем покрытии.
In FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the proposed flat information display device according to 1,3,5,6,11,14, where:
1 - front panel;
2 - anode;
3 - cathodoluminescent coating;
4 - back panel;
5 - vacuum region;
6 - film conductive layer of the cathode;
7 - film coating of the cathode from a diamond-like carbon film;
8 - field emission surface of the cathode;
9 - film control electrode facing the rear panel;
10 - film control electrode facing the front panel;
11 - dielectric separating the control electrodes;
12 - dielectric separating the control electrode facing the rear panel and the cathode;
13 - hole;
14 - the upper layer of the control electrode from a diamond-like carbon film;
15,16,17,18 - contacts to the electrodes displayed on the back side of the rear panel;
19 - passivating coating;
20 - supporting element;
21,22,23,24 - windows in a passivating coating.

Вариант конструкции предлагаемого устройства, представленный на фиг.3, отличается от устройства, представленного на фиг. 2, тем, что контакты 15,16,17,18 к электродам выведены на обратную сторону задней панели 4. Кроме того, в этом варианте геометрические размеры в плане покрытия 7 из материала, обладающего отрицательным сродством к электрону, меньше геометрических размеров отверстия 13. Управляющий электрод, обращенный к передней панели, состоит из токопроводящего слоя 10 и пленочного покрытия 14 из алмазоподной пленки углерода. Передняя панель 1 и задняя панель 4 разделены вакуумным зазором 5 и опорными элементами 20, фиксирующими расстояние между панелями. Контакты 15,16,17,18 имеют пассивирующее покрытие 19 с окнами 21,22,23,24. The embodiment of the device of FIG. 3 is different from the device of FIG. 2, in that the contacts 15,16,17,18 to the electrodes are output to the back side of the rear panel 4. In addition, in this embodiment, the geometric dimensions in terms of coating 7 from a material having negative electron affinity are smaller than the geometric dimensions of the hole 13. The control electrode facing the front panel consists of a conductive layer 10 and a film coating 14 of a diamond-like carbon film. The front panel 1 and the rear panel 4 are separated by a vacuum gap 5 and support elements 20, fixing the distance between the panels. Contacts 15,16,17,18 have a passivating coating 19 with windows 21,22,23,24.

Claims (14)

1. Плоское устройство отображения информации, содержащее изолирующую, оптически прозрачную переднюю и параллельную ей заднюю панель, вместе с ней образующую замкнутое пространство, по меньшей мере один электрод, служащий анодом и являющийся оптически прозрачным, по меньшей мере часть поверхности которого покрыта катодолюминесцентным материалом, расположенный на внутренней поверхности передней панели, по меньшей мере один электрод, служащий катодом, эмиттирующая электроны часть поверхности которого соприкасается с вакуумной областью и расположена напротив катодолюминесцентного покрытия, и образованный пленочным токопроводящим слоем с пленочным покрытием из материала, обладающего отрицательным сродством к электрону, с по меньшей мере части поверхности которого осуществляется автоэлектронная эмиссия, две группы пересекающихся пленочных управляющих электродов, разделенных диэлектриком и расположенных между электродами, служащими анодом и катодом, причем катод и пленочные управляющие электроды расположены на задней панели, а пленочные управляющие электроды имеют отдельные участки с параллельно расположенными поверхностями, диэлектрик, разделяющий пленочный управляющий электрод, обращенный к задней панели, и электрод, служащий катодом, по меньшей мере одно отверстие, проходящее через пленочные управляющие электроды и разделяющий их диэлектрик, и по меньшей мере одно отверстие до поверхности электрода, служащего катодом, в диэлектрике, разделяющем электрод, служащий катодом, и пленочный управляющий электрод, обращенный к задней панели, причем отверстия симметрично расположены напротив каждого отверстия, проходящего через управляющие электроды и разделяющий их диэлектрик, отличающееся тем, что пленочное покрытие, с по меньшей мере части поверхности которого осуществляется автоэлектронная эмиссия, расположено по меньшей мере на части поверхности пленочного токопроводящего слоя электрода, служащего катодом, геометрические размеры в плане отверстий в диэлектрике, разделяющем пленочные управляющие электроды, и в диэлектрике, разделяющем пленочные управляющие электроды, обращенные к задней панели, и электрод, служащий катодом, больше геометрических размеров в пленочных управляющих электродах, передняя панель на стороне, обращенной к задней панели, имеет опорные элементы, распределенные по поверхности панели и контактирующие с поверхностью задней панели, а электрод, служащий анодом, имеет контактную площадку, расположенную на задней панели, причем электрический контакт с ней осуществляется через один опорный элемент или через токопроводящую пленку, расположенную на нем. 1. A flat information display device containing an insulating, optically transparent front and parallel rear panels, together with it forming a closed space, at least one electrode serving as an anode and being optically transparent, at least part of the surface of which is covered with cathodoluminescent material, located on the inner surface of the front panel, at least one electrode serving as a cathode, the electron-emitting part of the surface of which is in contact with the vacuum region and is located opposite the cathodoluminescent coating, and formed by a film conductive layer with a film coating of a material having a negative affinity for an electron, from which at least part of the surface of which is field emission, two groups of intersecting film control electrodes separated by a dielectric and located between the electrodes serving as the anode and cathode, moreover, the cathode and film control electrodes are located on the rear panel, and the film control electrodes have there are separate sections with parallel surfaces, a dielectric separating the film control electrode facing the rear panel, and an electrode serving as a cathode, at least one hole passing through the film control electrodes and separating their dielectric, and at least one hole to the surface an electrode serving as a cathode in a dielectric separating an electrode serving as a cathode and a film control electrode facing the rear panel, the holes being symmetrically opposite each about the hole passing through the control electrodes and the dielectric separating them, characterized in that the film coating, from at least a portion of the surface of which field emission is carried out, is located at least on the surface of the film of the conductive layer of the electrode serving as the cathode, geometric dimensions in terms of holes in the dielectric separating the film control electrodes and in the dielectric separating the film control electrodes facing the rear panel and the electrode serving as a cathode m, more geometric dimensions in the film control electrodes, the front panel on the side facing the rear panel has support elements distributed over the surface of the panel and in contact with the surface of the rear panel, and the electrode serving as the anode has a contact pad located on the rear panel, moreover, electrical contact with it is through one supporting element or through a conductive film located on it. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что контакты к пленочным управляющим электродам и к электроду, служащему катодом, расположены на поверхности задней панели, обращенной к передней панели, причем электрод, служащий катодом, и пленочный управляющий электрод, обращенный к задней панели, соединены с контактами через отверстия в диэлектриках. 2. The device according to claim 1, characterized in that the contacts to the film control electrodes and to the electrode serving as the cathode are located on the surface of the rear panel facing the front panel, the electrode serving as the cathode and the film control electrode facing the rear panel are connected to contacts through holes in dielectrics. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что материал задней панели являются диэлектриком, а контакты к пленочным управляющим электродам и к электроду, служащему катодом, расположены на поверхности задней панели, обращенной в сторону, противоположную передней панели, причем электрод, служащий катодом, соединен с контактом через отверстие в задней панели, а пленочные управляющие электроды соединены с контактами через отверстия в диэлектрике, разделяющем их с задней панелью, и через отверстия в задней панели. 3. The device according to claim 1, characterized in that the material of the rear panel is a dielectric, and the contacts to the film control electrodes and to the electrode serving as the cathode are located on the surface of the rear panel facing the opposite side of the front panel, the electrode serving as the cathode connected to the contact through an opening in the rear panel, and film control electrodes connected to the contacts through holes in the dielectric separating them from the rear panel, and through holes in the rear panel. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что геометрические размеры в плане пленочного покрытия из материала, обладающего отрицательным сродством к электрону, расположенного на пленочном токопроводящем слое, больше геометрических размеров в плане отверстия в диэлектрике, разделяющем пленочный управляющий электрод, обращенный к задней панели, и электрод, служащий катодом, или равны им. 4. The device according to claim 1, characterized in that the geometric dimensions in terms of a film coating of a material having a negative electron affinity located on the film conductive layer are larger than the geometric dimensions in terms of the holes in the dielectric separating the film control electrode facing the back panels, and the electrode serving as the cathode, or equal to them. 5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что геометрические размеры в плане пленочного покрытия из материала, обладающего отрицательным сродством к электрону, расположенного на пленочном токопроводящем слое электрода катода, меньше геометрических размеров в плане отверстия в диэлектрике, разделяющем пленочный управляющий электрод, обращенный к задней панели, и электрод, служащий катодом. 5. The device according to p. 1, characterized in that the geometrical dimensions in terms of a film coating of a material having a negative electron affinity located on the film conductive layer of the cathode electrode are smaller than the geometrical dimensions in terms of the hole in the dielectric separating the film control electrode facing to the rear panel, and an electrode serving as a cathode. 6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что пленочный управляющий электрод, обращенный к передней панели, состоит из двух слоев - верхнего и нижнего. 6. The device according to p. 1, characterized in that the film control electrode facing the front panel consists of two layers - the upper and lower. 7. Устройство по п.4 или 5, отличающееся тем, что верхний слой пленочного управляющего электрода, обращенного к передней панели, выполнен из материала, обладающего отрицательным сродством к электрону. 7. The device according to claim 4 or 5, characterized in that the upper layer of the film control electrode facing the front panel is made of a material having a negative electron affinity. 8. Устройство по любому из пп.4, 5 или 6, отличающееся тем, что верхний слой пленочного управляющего электрода, обращенного к передней панели, покрывает кромку нижнего слоя в отверстии. 8. A device according to any one of claims 4, 5 or 6, characterized in that the upper layer of the film control electrode facing the front panel covers the edge of the lower layer in the hole. 9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что толщина диэлектрика, разделяющего пленочные управляющие электроды, и толщина диэлектрика, разделяющего пленочный управляющий электрод, обращенный к задней панели, и электрод, служащий катодом, составляет величину от 0,2 до 5 мкм. 9. The device according to claim 1, characterized in that the thickness of the dielectric separating the film control electrodes and the thickness of the dielectric separating the film control electrode facing the rear panel and the electrode serving as the cathode is from 0.2 to 5 μm. 10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что материал пленочного покрытия на тонкопленочном токопроводящем слое электрода, служащего катодом, выбирают из группы элементов: углерод, калий, стронций, марганец, скандий, гафний, барий, иттрий, кадмий, магний, бериллий. 10. The device according to claim 1, characterized in that the film coating material on a thin film conductive layer of the electrode serving as a cathode is selected from the group of elements: carbon, potassium, strontium, manganese, scandium, hafnium, barium, yttrium, cadmium, magnesium, beryllium . 11. Устройство по п.1 или 10, отличающееся тем, что в качестве пленочного покрытия электрода, служащего катодом, используется алмазоподобная пленка углерода. 11. The device according to claim 1 or 10, characterized in that a diamond-like carbon film is used as a film coating of the electrode serving as a cathode. 12. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что поверхность пленочного покрытия на тонкопленочном токопроводящем слое электрода, служащего катодом, имеет острия и/или микровыступы, вершины которых находятся на уровне, меньшем или равном 0,9 расстояния от поверхности токопроводящего слоя электрода, служащего катодом, до управляющего электрода, обращенного к задней панели. 12. The device according to p. 10, characterized in that the surface of the film coating on a thin-film conductive layer of the electrode serving as a cathode has points and / or microprotrusions whose vertices are less than or equal to 0.9 distance from the surface of the conductive layer of the electrode, serving as a cathode, to a control electrode facing the rear panel. 13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит электронные ключи, основанные на эффекте полевой эмиссии, причем электронные ключи образованы электродами устройства. 13. The device according to claim 1, characterized in that it contains electronic keys based on the field emission effect, the electronic keys being formed by the electrodes of the device. 14. Устройство по любому из пп.1 - 13, отличающееся тем, что поверхность электродов имеет защитное пассивирующее покрытие. 14. The device according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the surface of the electrodes has a protective passivating coating.
RU96121185/09A 1996-11-01 1996-11-01 Flat device for displaying information RU2126187C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96121185/09A RU2126187C1 (en) 1996-11-01 1996-11-01 Flat device for displaying information
PCT/RU1997/000345 WO1998020516A1 (en) 1996-11-01 1997-11-03 Flat device for displaying information

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96121185/09A RU2126187C1 (en) 1996-11-01 1996-11-01 Flat device for displaying information

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU96121185A RU96121185A (en) 1999-01-20
RU2126187C1 true RU2126187C1 (en) 1999-02-10

Family

ID=20186936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96121185/09A RU2126187C1 (en) 1996-11-01 1996-11-01 Flat device for displaying information

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2126187C1 (en)
WO (1) WO1998020516A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004059683A1 (en) * 2002-11-25 2004-07-15 Nonprofit Partnership 'education-Scientific Center 'dispol' Field-radiating cathode and methods for the production thereof
RU2487423C2 (en) * 2007-05-18 2013-07-10 Сони Корпорейшн Display device and image signal processing method
CN115254399A (en) * 2022-09-05 2022-11-01 河南宝研新材料有限公司 Diamond screening device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2622842B2 (en) * 1987-10-12 1997-06-25 キヤノン株式会社 Electron beam image display device and deflection method for electron beam image display device
KR100314830B1 (en) * 1994-07-27 2002-02-28 김순택 Method for fabricating field emission display device
RU2077087C1 (en) * 1994-09-22 1997-04-10 Будзиаловский Вячеслав Валерьевич Autoemissive cathode-luminescent cell

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004059683A1 (en) * 2002-11-25 2004-07-15 Nonprofit Partnership 'education-Scientific Center 'dispol' Field-radiating cathode and methods for the production thereof
RU2487423C2 (en) * 2007-05-18 2013-07-10 Сони Корпорейшн Display device and image signal processing method
CN115254399A (en) * 2022-09-05 2022-11-01 河南宝研新材料有限公司 Diamond screening device

Also Published As

Publication number Publication date
WO1998020516A1 (en) 1998-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5015912A (en) Matrix-addressed flat panel display
US6023126A (en) Edge emitter with secondary emission display
US4341980A (en) Flat display device
KR960002458A (en) Bipolar Plates for Flat Panel Displays with Integrated Getters
JPH01144098A (en) Display device
KR930006614A (en) Plasma address electro-optical device
US4004186A (en) Vacuum fluorescent display having a grid plate coplanar with the anode
US4329616A (en) Keep-alive electrode arrangement for display panel having memory
US4122376A (en) Multi-indicia fluorescent display tube
RU2126187C1 (en) Flat device for displaying information
EP0476975B1 (en) Flat panel display device
US4030090A (en) Flat image display device utilizing digital modulation
US4047072A (en) Multi-digit fluorescent display tube
US4733139A (en) Fluorescent display device
US5172028A (en) Fluorescent display device
US20070052337A1 (en) Display device
JP3189789B2 (en) Field emission cathode with planar focusing electrode
RU2077087C1 (en) Autoemissive cathode-luminescent cell
RU96121185A (en) FLAT INFORMATION DISPLAY DEVICE
US20060158085A1 (en) Electron-emission flat panel display
US4437037A (en) Display panel and keep-alive arrangement therefor
RU2095880C1 (en) Autoelectronic device
JP3237588B2 (en) Fluorescent display tube
JPH0546201Y2 (en)
JP2992895B2 (en) Image forming device

Legal Events

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

Effective date: 20041102