WO2019207353A1 - Плоский автоэмиссионный источник света - Google Patents

Плоский автоэмиссионный источник света Download PDF

Info

Publication number
WO2019207353A1
WO2019207353A1 PCT/IB2019/000289 IB2019000289W WO2019207353A1 WO 2019207353 A1 WO2019207353 A1 WO 2019207353A1 IB 2019000289 W IB2019000289 W IB 2019000289W WO 2019207353 A1 WO2019207353 A1 WO 2019207353A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light source
emission light
field emission
modulator
flat field
Prior art date
Application number
PCT/IB2019/000289
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Евгений ШЕШИН
Владимир ЗЕМЦОВ
Николай ГОЛУБЦОВ
Original Assignee
Ооо "Экологический Свет"
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 Ооо "Экологический Свет" filed Critical Ооо "Экологический Свет"
Publication of WO2019207353A1 publication Critical patent/WO2019207353A1/ru

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J1/02—Main electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J1/02—Main electrodes
    • H01J1/30—Cold cathodes, e.g. field-emissive cathode
    • H01J1/304—Field-emissive cathodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J63/00—Cathode-ray or electron-stream lamps
    • H01J63/02—Details, e.g. electrode, gas filling, shape of vessel

Definitions

  • the technical result of the invention is to increase the uniformity of emission and, accordingly, the uniformity of luminescence over the entire surface of the exit window, as well as to improve manufacturability manufacturing, reliability and life of field emission light source.
  • cathodes are mounted on the base by soldering or gluing with conductive glue.
  • FIG. 3 schematically depicts in a simplified view A from above (from point A shown in Fig. 1) an embodiment of the device according to the invention, in which the flat field emission light source has a square shape (in orthogonal projection onto the YZX plane),
  • the autocathodes 11 are mounted on the base 1 by soldering or gluing with conductive glue.
  • solder for example, silver-copper solder with the addition of indium or palladium can be used.
  • a conductive adhesive for example, aquadag can be used.
  • the characteristic size of the light source (and, in particular, the internal size h 6 of the glass bulb 2) is determined primarily by the thickness of the glass of the exit window 4 and, as a consequence, its strength.
  • the inner size h6 of the glass bulb 2 is preferably contained in the range from 60 mm to 80 mm: 60 mm ⁇ Ib s 80 mm.
  • the modulator 12 is made of sheet glass with a layer of metal sprayed on it with holes 16 located opposite the autocathodes 11 leads to the manufacturability of the light source according to the invention and increases its reliability.

Abstract

Изобретение относится к плоскому автоэмиссионному источнику света, содержащему основание (1), стеклянную колбу (2) и катодно- модуляторный узел (10). Основание (1) соединено со стеклянной колбой (2), включающей боковую поверхность (3) и выходное окно (4). Выходное окно (4) содержит внутреннюю поверхность (5) и наружную поверхность (6). На внутренней поверхности (5) выходного окна (4) нанесен люминесцентный слой (7) с проводящим покрытием (8). Стеклянная колба (2) включает также штенгель (9). Катодно-модуляторный узел (10) установлен на основании (1 ) и включает автокатоды (11 ) и модулятор (12) с поверхностью (13), расположенной в сторону проводящего покрытия (8). Согласно изобретению, катодно-модуляторный узел (10) представляет собой плоскую конструкцию параллельную выходному окну (4). Модулятор (12) механически сопряжен с автокатодами (11), выполненными в виде плоских элементов. Расстояние (hi) между проводящим покрытием (8) и катодно-модуляторным узлом (10) равно расстоянию (h2) между центрами автокатодов (11) с погрешностью не более 10 %.

Description

Плоский автоэмиссионный источник света
Предложенное изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано в создании нового поколения принципиально новых источников света.
Известен плоский автоэмиссионный источник света, содержащий основание, стеклянную колбу и катодно-модуляторный узел, при этом основание соединено со стеклянной колбой, включающей боковую поверхность и выходное окно, имеющее внутреннюю поверхность и наружную поверхность, при этом на внутренней поверхности выходного окна нанесен люминесцентный слой с проводящим покрытием, включающей также штенгель, причем катодно-модуляторный узел установлен на металлическом основании и включает механически разомкнутые автокатоды (пучки углеродных волокон) и модулятор, расположенный в сторону проводящего покрытия (патент US5588893). Это устройство выбрано в качестве прототипа предложенного решения.
Первый недостаток этого устройства заключается в том, что в такой конструкции крайне сложно обеспечить равное расстояние между каждым автокатодом и модулятором из-за их механической разомкнутости. Это приводит к неравномерности эмиссии и соответственно неравномерности свечения. Второй недостаток связан с тем, что технологически сложно крепить пучки углеродных волокон на металлическом основании в вертикальном положении, это также приводит к снижению надежности устройства.
Задачей изобретения является создание конструкции высокого эффективного источника света нового поколения на основе не дорогих и доступных материалов.
Технический результат изобретения заключается в повышении равномерности эмиссии и соответственно равномерности свечения по всей поверхности выходного окна, а также в повышении технологичности изготовления, надежности и срока службы автоэмиссионного источника света.
Указанный технический результат достигается тем, что в плоском автоэмиссионном источнике света, содержащий основание, стеклянную колбу и катодно-модуляторный узел, при этом основание соединено со стеклянной колбой, включающей боковую поверхность и выходное окно, имеющее внутреннюю поверхность и наружную поверхность, при этом на внутренней поверхности выходного окна нанесен люминесцентный слой с проводящим покрытием, включающей также штенгель, причем катодно- модуляторный узел установлен на основании и включает автокатоды и модулятор, расположенный в сторону проводящего покрытия, катодно- модуляторный узел представляет собой плоскую конструкцию, в которой модулятор механически сопряжен с автокатодами, выполненными в виде плоских элементов, и параллельную выходному окну, причем расстояние hi, между проводящим покрытием и катодно-модуляторным узлом равно с погрешностью 10 % расстоянию г между центрами автокатодов.
Существуют варианты, в которых стеклянная колба в ортогональной проекции на плоскость выходного окна имеет круглую форму или квадратную форму.
Существуют также варианты, в которых в качестве материала стеклянной колбы используют техническое стекло общего назначения или увиолевое стекло.
Существуют вариант, в котором внутренняя поверхность выходного окна выполнена шероховатой. При этом, высота микровыступов этой шероховатости содержится в пределах от 1 мкм до 20 мкм.
Существуют также вариант, в котором на наружной поверхности выходного окна сформирован микрорельеф, содержащийся в пределах по высоте от 0,01 мкм до 2 мкм. Существуют также вариант, в котором в качестве люминофора люминесцентного слоя используют квантовые точки со спектром излучения, содержащимся в диапазоне от 265 нм до 780 нм.
Существуют также вариант, в котором автокатоды выполнены из 5 изоляционного материала в виде плоских шайб с соотношением высоты Из к поперечному размеру h4, содержащимся в интервале от 3 до 5. При этом, эмиттеры из углеродных материалов установлены в автокатодах.
Существуют также вариант, в котором габаритный размер hs катодно-модуляторного узла составляет величину не более 0,8 от ю внутреннего размера h6 стеклянной колбы.
Существуют также варианты, в котором эмиттеры автокатодов выполнены из углеродных волокон или из углеродных нанотрубок.
Существуют также вариант, в котором модулятор выполнен из целого листа металла с отверстиями, расположенными напротив is автокатодов.
Существуют также вариант, в котором модулятор выполнен из листового стекла с напыленным на него слоем металла с отверстиями, расположенными напротив автокатодов.
Существуют также вариант, в котором автокатоды установлены го на основании посредством пайки или склеивания проводящим клеем.
Существуют также вариант, в котором между модулятором и основанием установлены спейсеры.
Существует вариант, в котором проводящее покрытие соединено с плюсом первого источника постоянного тока, модулятор заземлен, а 25 катод подключен к отрицательному полюсу второго источника постоянного тока.
Существует вариант, в котором проводящее покрытие соединено с полюсом источника импульсного напряжения, модулятор заземлен, а катод подключен к отрицательному полюсу второго источника постоянного тока.
Другие отличительные признаки и преимущества изобретения ясно вытекают из описания, приведенного ниже для иллюстрации и не 5 являющегося ограничительным, со ссылками на прилагаемые рисунки, на которых:
- фигура 1 схематично изображает на упрощенном виде сбоку в разрезе (вдоль плоскости ZYX) вариант устройства (плоского автоэмиссионного источника света) согласно изобретению, ю - фигура 2 схематично изображает на упрощенном виде А сверху (из точки А, изображённой на фиг. 1 ) вариант выполнения устройства согласно изобретению, в котором плоский автоэмиссионный источник света имеет круглую форму (в ортогональной проекции на плоскость YZX),
is - фигура 3 схематично изображает на упрощенном виде А сверху (из точки А, изображённой на фиг. 1 ) вариант выполнения устройства согласно изобретению, в котором плоский автоэмиссионный источник света имеет квадратную форму (в ортогональной проекции на плоскость YZX),
го - фигура 4 схематично изображает на упрощенном виде сбоку в разрезе (вдоль плоскости ZYX) вариант выполнения автокатодов от устройства (плоского автоэмиссионного источника света) согласно изобретению,
- фигура 5 схематично изображает на упрощенном виде сверху (с
25 частичным разрезом вдоль плоскости YZX) вариант выполнения катодно-модуляторного узла от устройства (плоского автоэмиссионного источника света) согласно изобретению, - фигура 6 схематично изображает вариант устройства согласно изобретению, в котором проводящее покрытие подключено к источнику постоянного тока,
- фигура 7 схематично изображает вариант устройства согласно 5 изобретению, в котором проводящее покрытие подключено к источнику импульсного напряжения.
В настоящем описании и фигурах 1-5, заявитель использует ортогональную систему координат XYZ.
Как сообщено ранее и проиллюстрировано на фигурах с 1 по 7, ю изобретение относится к плоскому автоэмиссионному источнику света.
Этот плоский автоэмиссионный источник света содержит основание 1 , стеклянную колбу 2 и катодно-модуляторный узел 10 (фиг. 1 ). Основание 1 соединено со стеклянной колбой 2. Стеклянная колба 2 содержит боковую поверхность 3 и выходное окно 4. Выходное окно 4 содержит 15 внутреннюю поверхность 5 и наружную поверхность 6. На внутренней поверхности 5 выходного окна 4 нанесен люминесцентный слой 7 с проводящим покрытием 8. Стеклянная колба 2 включает в себя также штенгель 9. Катодно-модуляторный узел 10 установлен на основании 1 и содержит автокатоды 11 и модулятор 12 с поверхностью 13, 20 расположенной (то есть обращённой) в сторону проводящего покрытия 8.
Согласно изобретению, катодно-модуляторный узел 10 представляет собой плоскую конструкцию параллельную выходному окну 4. При этом, модулятор 12 механически сопряжен с автокатодами 11 , выполненными в виде плоских элементов. Расстояние hi между 25 проводящим покрытием 8 и катодно-модуляторным узлом 10 равно расстоянию Иг между центрами автокатодов 1 1 с погрешностью не более 10 %.
Основание 1 может быть изготовлено из кварца или из технического стекла, например, из технического стекла марки С52. При зо этом, основание 1 может быть соединено со стеклянной колбой 2 посредством склейки с использованием, например, стеклоцемента (например, стеклоцемента марки Ц52-1 ).
Преимущественно, расстояние hi между проводящим покрытием 8 и катодно-модуляторным узлом 10 содержится в диапазоне от 0,1 мм до 0,2 мм. Соответственно, расстояние h2 между центрами автокатодов 11 также содержаться в диапазоне от 0,1 мм до 0,2 мм.
В одном из вариантов стеклянная колба 2 (см. вид А на фигуре 2) в ортогональной проекции на плоскость выходного окна 4 (которая параллельна горизонтальной плоскости YZX) имеет круглую форму.
В другом (альтернативном) варианте стеклянная колба 2 в ортогональной проекции на плоскость выходного окна 4 (которая параллельна горизонтальной плоскости YZX) имеет прямоугольную (преимущественно, квадратную, как на виде А на фигуре 3) форму.
Существует вариант, в котором в качестве материала стеклянной колбы 2 используют техническое стекло общего назначения, например, техническое стекло марки (стандарта) С52.
Существует вариант, в котором в качестве материала стеклянной колбы 2 используют кварцевое стекло, например, кварцевое стекло марки (стандарта) С6-1.
Существует вариант, в котором в качестве материала стеклянной колбы 2 используют увиолевое стекло, например, увиолевое стекло марки (стандарта) УФС-8 (технические характеристики такого стекла описаны, например, в норме ГОСТ 9411-91 ).
Существует вариант, в котором внутренняя поверхность 5 выходного окна 4 выполнена шероховатой. При этом, высота h микровыступов этой шероховатости лежит в пределах от 1 мкм до 20 мкм: 1 мкм < h < 20 мкм. Это может быть осуществлено либо прокаткой при изготовлении стекла, либо шлифовкой с использованием абразива с размером зерна от 5 мкм до 20 мкм. Существует вариант, в котором на наружной поверхности 6 выходного окна 4 сформирован микрорельеф в пределах по высоте v от 0,01 мкм до 2,00 мкм: 0,01 мкм < v < 2,00 мкм. Это может быть осуществлено либо прокаткой при изготовлении стекла, либо шлифовкой с использованием абразива с размером зерна от 5 мкм до 20 мкм.
Существует вариант, в котором в качестве люминофора люминисцентного слоя 7 используют квантовые точки со спектром излучения Y, находящимся в диапазоне от 265 нм до 780 нм: 265 нм < Y < 780 нм.
Существует вариант, в котором автокатоды 11 (фиг. 4) выполнены из изоляционного материала в виде плоской шайбы 14 с соотношением высоты з к поперечному размеру h4 (измеряемом перпендикулярно оси 0з04, то есть вдоль горизонтальной координаты X), содержащимся в интервале от 3 до 5: 3 s h3/h4 < 5.
Как показано на фигуре 4:
- высота з плоской шайбы 14 измеряется вдоль оси 0з04, которая параллельна вертикальной координате Z;
- поперечный размер h4 плоской шайбы 14 измеряется перпендикулярно оси 0з04, то есть вдоль горизонтальной координаты X.
Высота з плоской шайбы 14 может содержаться в диапазоне от 0,5 до 7,0 мм: 0,5 мм < Ьз s 7,0 мм.
В плоских шайбах 14 могут быть установлены эмиттеры 15 из углеродных материалов 5 (фигуры 4 и 5). В качестве изоляционного материала автокатодов 11 можно использовать техническое стекло (например, техническое стекло марки (стандарта) С52) или керамику (например, керамику марки (стандарта) 22 ХС).
Существует вариант, в котором габаритный размер hs катодно- модуляторного узла 10 составляет величину не более 0,8 от внутреннего размера h6 стеклянной колбы 2: hs s 0,8*Ьб. При этом, внутренний размер пб стеклянной колбы 2 может превышать габаритный размер hs катодно- модуляторного узла 10 на 5-10 мм. Этот внутренний размер h6 стеклянной колбы 2 может быть менее или равен 100 мм (то есть h6 ^ 100 мм) при толщине m стеклянной колбы 2 равной 2 мм: m = 2мм.
Существует вариант, в котором эмиттеры 15 автокатодов 11 выполнены из углеродных волокон, имеющих следующие характеристики:
- каждое из углеродных волокон являет диаметр W, содержащийся в интервале от 50 мкм до 300 мкм: 50 мкм < W 300 мкм,
- количество l таких углеродных волокон в одном эмиттере 15 содержится в интервале от 100 штук до 600 штук: 100 штук < l < 600 штук.
Существует вариант, в котором эмиттеры 15 автокатодов 11 выполнены из углеродных нанотрубок (подробнее описано в П. Харрис «Углеродные нанотрубки и родственные структуры», Техносфера, М., 2003 г.).
Существует вариант, в котором модулятор 12 (фиг.5) выполнен из целого листа металла с отверстиями 16, расположенными напротив автокатодов 11. В качестве металла можно использовать молибден.
Выше описан вариант устройства согласно изобретению, в котором автокатоды 11 выполнены из изоляционного материала в виде плоских шайб 14, имеющих поперечный размер h4 (фиг. 4). Для таких устройств, размеры (диаметр) отверстий 16 в упомянутом выше целом листе металла (например, в целом листе молибдена) могут быть меньше поперечного размера h4 плоских шайб 14 (то есть автокатодов 1 1), как схематично показано на фигуре 1 (например, меньше на 5-15 %).
Существует вариант, в котором модулятор 12 выполнен из листового стекла с напылённым на него слоем металла с отверстиями 16, расположенными напротив автокатода 11. Такое листовое стекло может иметь толщину e от 0,5 мм до 2,0 мм: 0,5 мм ί e ί 2,0 мм. Напылённый слой металла (молибдена) может быть толщиной 5 от 0,1 мкм до 2,0 мкм: 0,1 мкм < d ^ 2,0 мкм.
Существует вариант, в котором автокатоды 11 установлены на основании 1 посредством пайки или склеивания проводящим клеем. В качестве припоя можно использовать например, серебряно-медный припой с добавкой индия или палладия. В качестве проводящего клея можно использовать например аквадаг. При этом, на основании 1 напылены контактные шины, с которыми посредством пайки или проводящего клея соединены автокатоды 11.
Автокатоды 11 и модулятор 12 разнесены друг от друга на предопределенное расстояние вдоль оси ОЮг (которая параллельна вертикальной координате Z, как видно из фигуры 1 ). Это расстояние между автокатодом 11 и модулятором 12 явно не показано на упрощенной схеме заявленного устройства (то есть плоского автоэмиссионного источника света согласно изобретению) на фигуре 1 чтобы избежать её загромождения дополнительными деталями. На практике между модулятором 12 и основанием 1 установлены калиброванные (по меньшей мере по оси O1O2) вставки-изоляторы, называемые «спейсерами» и обозначенные ссылкой 17 на фигурах 1 и 5.
Выше описан вариант устройства согласно изобретению, в" котором автокатоды 11 выполнены из изоляционного материала в виде плоских шайб 14, имеющих высоту Из (фиг. 4), измеряемую вдоль оси 0з04, которая параллельна вертикальной координате Z (и, соответственно, оси ОЮг на фигуре 1). Спейсеры 17 имеют высоту (также измеряемую вдоль по вертикальной координате Z) больше, чем высота Из плоской шайбы 14 (автокатода 11 ) на столько, чтобы обеспечить отличное от нуля расстояние (не показано на фигуре 1 , чтобы не усложнять схему заявленного устройства) между автокатодом 11 и модулятором 12 вдоль по оси ОЮг на фигуре 1. Преимущественно, спейсеры 17 имеют такую высоту, чтобы обеспечить расстояние (вдоль по вертикальной координате Z) между автокатодом 1 1 и модулятором 12, содержащееся в диапазоне от 0, 1 мм до 0,2 мм включительно. Таким образом, спейсеры 17 способны одновременно исполнять две функции: с одной стороны (в силу их электроизолирующей природы) они обеспечивают диэлектрическое разделение автокатодов 1 1 и модулятора 12, а с другой стороны, (в силу их калиброванных геометрических размеров) они стабилизируют (вдоль по вертикальной координате Z) положение модулятора 12 по отношению к автокатодам 1 1 , что в конечном итоге способствует повышению равномерности свечения плоского автоэмиссионного источника света согласно изобретению.
Существует вариант, в котором штенгель 9 установлен на боковой поверхности 3 стеклянной колбы 2.
Существует вариант, в котором проводящее покрытие 8 соединено с плюсом первого источника постоянного тока 18, модулятор 12 заземлен, а катод 1 1 подключен к отрицательному полюсу второго источника постоянного тока 19, в качестве которых можно использовать, например, источник высокого напряжения типа «ИВН-24».
Существует вариант, в котором проводящее покрытие 8 соединено с полюсом источника импульсного напряжения 20, модулятор 12 заземлен, а катод 1 1 подключен к отрицательному полюсу второго источника постоянного тока 19. В качестве такого источника импульсного напряжения 20 можно использовать, например, высоковольтный источник питания Sh 0105, компании «Научная электроника» (подробное описание доступно по ссылке: http://nauel.ru/vi/pribor3.html).
Устройство работает следующим образом.
Под действием электронной бомбардировки с автокатодов 11 возбуждается люминесцентный слой 7, который дает излучение в спектральном диапазоне, определенном химической формулой люминофора, составляющего основную часть люминесцентного слоя 7. Электроны вытягиваются из автокатодов 11 под действием электрического поля, создаваемого модулятором 12. На практике, как указано выше, расстояние (не показано на фигуре 1 , чтобы не усложнять схему заявленного устройства) между автокатодом 11 и модулятором 12 содержится преимущественно в диапазоне от 0,1 мм до 0,2 мм включительно. Соответственно, вытягивающее напряжение, прикладываемое к модулятору 12, относительно небольшое и составляет несколько десятков Вольт или, в крайнем случае, несколько сотен Вольт. Это позволяет минимизировать энергопотребление заявленного устройства и расширить области его применения.
Наличие спейсеров (калиброванных вставок-изоляторов) 17 позволяет надёжно изолировать модулятор 12 от автокатодов 11 (вдоль по вертикальной координате Z), а также точно задать и поддерживать упомянутое выше расстояние, разделяющее (вдоль по вертикальной координате Z) модулятор 12 и автокатоды 11 , с тем, чтобы стабилизировать положение модулятора 12 по отношению к автокатодам 11 вдоль по оси O1O2 во время функционирования заявленного устройства. Это способствует повышению равномерности эмиссии и, соответственно, повышению равномерности свечения плоского автоэмиссионного источника света согласно изобретению.
Энергия электронов, необходимая для возбуждения люминофора обеспечивается ускорением электронов, потенциалом подаваемым на проводящее покрытие (слой алюминия) 8, которое служит анодом такой триодной системы. Этот потенциал может быть как импульсным, так и постоянным, это зависит от назначения источника света и свойств люминофора. Проводящее покрытие 8, которое служит анодом, позволяет увеличить яркость свечения источника света за счет отражения излучения от его поверхности в направлении выходного окна 4 (фигура 1).
Расстояние hi между проводящим покрытием 8 и катодно- модуляторным узлом 10 примерно (с погрешностью не более 10%) равняется расстоянию Ьг между центрами автокатодов 1 1 для обеспечения перекрытия электронных, а, следовательно, и световых потоков от каждого автокатода, что позволяет равномерность свечения данного источника света.
Характерный размер источника света (и, в частности, внутренний размер h6 стеклянной колбы 2) определяется в первую очередь толщиной стекла выходного окна 4 и, как следствие, его прочностью. На практике, при толщине m стекла выходного окна 4 около 2 мм (то есть m * 2 мм), внутренний размер h6 стеклянной колбы 2 преимущественно содержится в интервале от 60 мм до 80 мм: 60 мм < Иб s 80 мм.
То, что катодно-модуляторный узел 10 представляет собой плоскую конструкцию, в которой модулятор 12 механически сопряжен с автокатодами, выполненными в виде плоских элементов, и параллельную выходному окну 4, причем расстояние hi между проводящим покрытием 8 и катодно-модуляторным узлом 10 равно расстоянию h2 между центрами автокатодов 1 1 с погрешностью не более 10 %, приводит к повышению равномерности эмиссии и, соответственно, равномерности свечения по всей поверхности выходного окна 4, а также в повышении технологичности изготовления, надежности и срока службы источника света согласно изобретению. Повышение равномерности эмиссии и соответственно равномерности свечения расширяет функциональные возможности устройства согласно изобретению.
То, что стеклянная колба 2 (см. вид А на фигуре 2) в ортогональной проекции на плоскость выходного окна 4 (которая параллельна горизонтальной плоскости YZX) имеет круглую форму, приводит к тому, что повышается технологичность изготовления, надежность и уменьшается стоимость изготовления источника света согласно изобретению.
То, что стеклянная колба 2 (см. вид А на фигуре 3) в ортогональной проекции на плоскость выходного окна 4 (которая параллельна горизонтальной плоскости YZX) имеет квадратную форму приводит к тому, что улучшается эргономичность источника света согласно изобретению за счет возможности формировании матриц источников света различных размеров с минимальными зазорами между источниками света, что повышает равномерность свечения матриц источников света и технологичность их изготовления.
Возможны и другие формы (прямоугольная, ромбическая, овальная) выполнения стеклянной колбы 2 (не представлены на фигурах 1 -7), что расширяет функциональные возможности заявленного устройства и, в частности, возможности формировании матриц источников света различных размеров с минимальными зазорами между источниками света. Это, в свою очередь, повышает равномерность свечения матриц источников света и технологичность их изготовления.
То, что в качестве материала стеклянной колбы 2 используют техническое стекло общего назначения для источников в видимом диапазоне света, повышает технологичность его изготовления и снижает стоимость.
То, что в качестве материала стеклянной колбы 2 используют увиолевое стекло, приводит к тому, что можно получать ультрафиолетовое излучение более дешевым образом, по сравнению с кварцевым стеклом при тех же спектральных возможностях.
То, что внутренняя поверхность 5 выходного окна 4 выполнена шероховатой, а высота h микровыступов этой шероховатости лежит в пределах от 1 мкм до 20 мкм (то есть 1 мкм < h < 20 мкм), приводит к тому, что увеличивается равномерность свечения.
То, что на наружной поверхности 6 выходного окна 4 сформирован микрорельеф в пределах по высоте n от 0,01 мкм до 2,00 мкм (то есть 0,01 мкм < n < 2,00 мкм), приводит к тому, что увеличивается равномерность свечения. To, что в качестве люминофора люминесцентного слоя 7 используют квантовые точки со спектром излучения Y, находящимся в диапазоне от 265 нм до 780 нм (то есть 265 нм < Т < 780 нм), приводит к тому, что можно получать излучение в широком диапазоне длин волн. Это расширяет функциональные возможности устройства согласно изобретению.
То, что габаритный размер hs катодно-модуляторного узла 10 составляет величину не более 0,8 от внутреннего размера h6 стеклянной колбы 2 (то есть hs s 0,8*Ьб), приводит к тому, что увеличивает равномерность свечения источника света согласно изобретению.
То, что автокатоды 11 выполнены из изоляционного материала в виде плоских шайб 14 с соотношением высоты Из к поперечному размеру h4, содержащимся в интервале от 3 до 5 (то есть 3 < Из/И4 < 5), и в них установлены эмиттеры 15 из углеродных материалов, приводит к тому, что увеличивается равномерность свечения источника света, а также повышается технологичность изготовления, надежность и срок службы источника света согласно изобретению.
То, что эмиттеры 15 автокатодов 11 выполнены из углеродных волокон приводит к тому, что увеличивается надежный срок службы источника света согласно изобретению более, чем до 50000 часов.
То, что эмиттеры 15 автокатодов 11 выполнены из углеродных нанотрубок, приводит к тому, что улучшается технологичность производства источников света согласно изобретению и их надежность.
То, что модулятор 12 выполнен из целого листа металла с отверстиями 16, расположенными напротив автокатодов 11 , приводит к тому, что улучшается технологичность изготовления источника света согласно изобретению и повышается его надежность.
То, что модулятор 12 выполнен из листового стекла с напылённым на него слоем металла с отверстиями 16, расположенными напротив автокатодов 11 , приводит к тому, что улучшается технологичность изготовления источника света согласно изобретению и повышается его надежность.
То, что автокатоды 11 установлены на основании 1 посредством пайки или склеивания проводящим клеем приводит к тому, что 5 улучшается технологичность изготовления источника света согласно изобретению.
То, что штенгель 9 установлен на боковой поверхности 3 стеклянной колбы 2 способствует упрощению вакуумной откачки (с целью гарантированного получения разреженной (газовой) среды в замкнутом ю пространстве стеклянной колбы 2, преимущественно в диапазоне от 10 Па до 10 5 Па) при изготовлении плоского автоэмиссионного источника света согласно изобретению в промышленных масштабах.
То, что проводящее покрытие 8 соединено с плюсом первого источника постоянного тока 18, модулятор 12 заземлен, а катод 11 is подключен к отрицательному полюсу второго источника постоянного тока 19, приводит к тому, что увеличивает яркость и равномерность свечения.
То, что проводящее покрытие 8 соединено с полюсом источника импульсного напряжения 20, модулятор 12 заземлен, а катод 11 подключен к отрицательному полюсу второго источника постоянного тока го 19 приводит к тому, что увеличивает яркость, равномерность и срок службы источника света согласно изобретению.

Claims

Формула изобретения
1. Плоский автоэмиссионный источник света, содержащий основание (1 ), стеклянную колбу (2) и катодно-модуляторный узел (10), при этом основание (1 ) соединено со стеклянной колбой (2), включающей боковую поверхность (3) и выходное окно (4),
при этом выходное окно (4) содержит внутреннюю поверхность (5) и наружную поверхность (6),
при этом на внутренней поверхности (5) выходного окна (4) нанесен люминесцентный слой (7) с проводящим покрытием (8),
при этом стеклянная колба (2) включает также штенгель (9), причем катодно-модуляторный узел (10) установлен на основании (1 ) и включает автокатоды (11 ) и модулятор (12) с поверхностью (13), расположенной в сторону проводящего покрытия (8), отличающийся тем, что катодно-модуляторный узел (10) представляет собой плоскую конструкцию параллельную выходному окну (4), тем, что модулятор (12) механически сопряжен с автокатодами (11 ), выполненными в виде плоских элементов, и тем, что расстояние (hi) между проводящим покрытием (8) и катодно-модуляторным узлом (10) равно расстоянию ( г) между центрами автокатодов (11) с погрешностью не более 10 %.
2. Плоский автоэмиссионный источник света по пункту 1 , отличающееся тем, что стеклянная колба (2) в ортогональной проекции на плоскость выходного окна (4) имеет круглую форму. ,
3. Плоский автоэмиссионный источник света по пункту 1 , отличающееся тем, что стеклянная колба (2) в ортогональной проекции на плоскость выходного окна (4) имеет квадратную форму.
4. Плоский автоэмиссионный источник света по пункту 1 , отличающееся тем, что в качестве материала стеклянной колбы (2) используют техническое стекло общего назначения.
5. Плоский автоэмиссионный источник света по пункту 1 , отличающееся тем, что в качестве материала стеклянной колбы (2) используют увиолевое стекло.
6. Плоский автоэмиссионный источник света по пункту 1 , отличающееся тем, что внутренняя поверхность (5) выходного окна (4) выполнена шероховатой, и тем, что высота микровыступов этой шероховатости содержится в пределах от 1 мкм до 20 мкм.
7. Плоский автоэмиссионный источник света по пункту 1 , отличающееся тем, что на наружной поверхности (6) выходного окна (4) сформирован микрорельеф, содержащийся в пределах по высоте от 0,01 мкм до 2 мкм.
8. Плоский автоэмиссионный источник света по пункту 1 , отличающееся тем, что в качестве люминофора люминесцентного слоя (7) используют квантовые точки со спектром излучения, содержащимся в диапазоне от 265 нм до 780 нм.
9. Плоский автоэмиссионный источник света по пункту 1 , отличающееся тем, что автокатоды (11 ) выполнены из изоляционного материала в виде плоских шайб (14) с соотношением высоты (Из) к поперечному размеру (h4), содержащимся в интервале от 3 до 5, и тем, что эмиттеры (15) из углеродных материалов установлены в автокатодах (11 ).
10. Плоский автоэмиссионный источник света по пункту 1 , отличающееся тем, что габаритный размер (hs) катодно-модуляторного узла (10) составляет величину не более 0,8 от внутреннего размера (hm) стеклянной колбы (2).
11. Плоский автоэмиссионный источник света по пункту 9, отличающееся тем, что эмиттеры (15) автокатодов (11) выполнены из углеродных волокон.
12. Плоский автоэмиссионный источник света по пункту 9, отличающееся тем, что эмиттеры (15) автокатодов (11 ) выполнены из углеродных нанотрубок.
13. Плоский автоэмиссионный источник света по пункту 1 , отличающееся тем, что модулятор (12) выполнен из целого листа металла с отверстиями (16), расположенными напротив автокатодов (11).
14. Плоский автоэмиссионный источник света по пункту 1 , отличающееся тем, что модулятор (12) выполнен из листового стекла с напылённым на него слоем металла с отверстиями (16), расположенными напротив автокатодов (11).
15. Плоский автоэмиссионный источник света по Пункту 1 , отличающееся тем, что автокатоды (11 ) установлены на основании (1) посредством пайки или склеивания проводящим клеем.
16. Плоский автоэмиссионный источник света по пункту 1 , отличающееся тем, что между модулятором (12) и основанием (1) установлены спейсеры (17).
17. Плоский автоэмиссионный источник света по пункту 1 , отличающееся тем, что проводящее покрытие (8) соединено с плюсом первого источника постоянного тока (18), тем, что модулятор (12) заземлен, и тем, что катод (11 ) подключен к отрицательному полюсу второго источника постоянного тока (19).
18. Плоский автоэмиссионный источник света по пункту 1 , отличающееся тем, что проводящее покрытие (8) соединено с плюсом источника импульсного напряжения (20), тем, что модулятор (12) заземлен, и тем, что катод (1 1 ) подключен к отрицательному полюсу второго источника постоянного тока (19).
PCT/IB2019/000289 2018-04-24 2019-04-24 Плоский автоэмиссионный источник света WO2019207353A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018115096 2018-04-24
RU2018115096A RU2018115096A (ru) 2018-04-24 2018-04-24 Плоский автоэмиссионный источник света

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019207353A1 true WO2019207353A1 (ru) 2019-10-31

Family

ID=68294957

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/IB2019/000289 WO2019207353A1 (ru) 2018-04-24 2019-04-24 Плоский автоэмиссионный источник света

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2018115096A (ru)
WO (1) WO2019207353A1 (ru)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5588893A (en) * 1995-06-06 1996-12-31 Kentucky Research And Investment Company Limited Field emission cathode and methods in the production thereof
RU2118011C1 (ru) * 1996-05-08 1998-08-20 Евгений Инвиевич Гиваргизов Автоэмиссионный триод, устройство на его основе и способ его изготовления
RU2155416C2 (ru) * 1996-07-26 2000-08-27 ООО "Высокие технологии" Источник света высокой яркости
US6359383B1 (en) * 1999-08-19 2002-03-19 Industrial Technology Research Institute Field emission display device equipped with nanotube emitters and method for fabricating
RU80994U1 (ru) * 2008-10-14 2009-02-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт материалов" (ФГУП "ЦНИИМ") Автоэмиссионное устройство
RU2468285C1 (ru) * 2008-10-10 2012-11-27 Шарп Кабусики Кайся Осветительное устройство, устройство отображения и телевизионный приемник
RU123577U1 (ru) * 2012-02-27 2012-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" Разрядная лампа низкого давления
WO2015124755A1 (en) * 2014-02-21 2015-08-27 Koninklijke Philips N.V. A light emitting module, a lamp, a luminaire and a method of illuminating an object
RU2581833C1 (ru) * 2014-12-12 2016-04-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радий" Источник электронов с автоэлектронным эмиттером и рентгеновская трубка с таким источником электронов
RU2588611C1 (ru) * 2014-12-18 2016-07-10 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Алмаз" (АО "НПП "Алмаз") Способ повышения плотностей тока автоэмиссии и деградационной стойкости автоэмисионных катодов

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5588893A (en) * 1995-06-06 1996-12-31 Kentucky Research And Investment Company Limited Field emission cathode and methods in the production thereof
RU2118011C1 (ru) * 1996-05-08 1998-08-20 Евгений Инвиевич Гиваргизов Автоэмиссионный триод, устройство на его основе и способ его изготовления
RU2155416C2 (ru) * 1996-07-26 2000-08-27 ООО "Высокие технологии" Источник света высокой яркости
US6359383B1 (en) * 1999-08-19 2002-03-19 Industrial Technology Research Institute Field emission display device equipped with nanotube emitters and method for fabricating
RU2468285C1 (ru) * 2008-10-10 2012-11-27 Шарп Кабусики Кайся Осветительное устройство, устройство отображения и телевизионный приемник
RU80994U1 (ru) * 2008-10-14 2009-02-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт материалов" (ФГУП "ЦНИИМ") Автоэмиссионное устройство
RU123577U1 (ru) * 2012-02-27 2012-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" Разрядная лампа низкого давления
WO2015124755A1 (en) * 2014-02-21 2015-08-27 Koninklijke Philips N.V. A light emitting module, a lamp, a luminaire and a method of illuminating an object
RU2581833C1 (ru) * 2014-12-12 2016-04-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радий" Источник электронов с автоэлектронным эмиттером и рентгеновская трубка с таким источником электронов
RU2588611C1 (ru) * 2014-12-18 2016-07-10 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Алмаз" (АО "НПП "Алмаз") Способ повышения плотностей тока автоэмиссии и деградационной стойкости автоэмисионных катодов

Also Published As

Publication number Publication date
RU2018115096A (ru) 2019-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7728504B2 (en) Field emitting light source and method for making the same
KR101087915B1 (ko) 조명 장치
KR100488334B1 (ko) 전자관
US7683530B2 (en) Cathodoluminescent light source having an electron field emitter coated with nanocarbon film material
JP2008518759A5 (ru)
US7663298B2 (en) Light source apparatus using field emission cathode
JP4243693B2 (ja) 照明装置およびこれを用いたバックライト装置
WO2019207353A1 (ru) Плоский автоэмиссионный источник света
US20080174229A1 (en) Composition for forming electron emission sources, method of manufacturing the same, and electron emission sources and electron emission device manufactured using the method
US7965024B2 (en) Electron emission device and method of manufacturing the same
JP2002042735A (ja) 蛍光ランプ
JP2000294119A5 (ru)
CN110832616B (zh) 用于场发射装置的一种场发射阴极结构
RU2797573C1 (ru) Автоэмиссионный источник излучения
US20090310333A1 (en) Electron emission device, electron emission type backlight unit including the same, and method of manufacturing the electron emission device
RU2811033C1 (ru) Цилиндрический катодолюминесцентный источник излучения
JP3760878B2 (ja) 陰極の製造方法
KR20070046606A (ko) 전자 방출 소자 및 그 제조 방법
JP2011108563A (ja) 照明装置
JP3132461B2 (ja) 電界放出形表示素子及びその製造方法
JP5354859B2 (ja) 冷陰極蛍光ランプ
KR100763893B1 (ko) 굴곡진 ｃｎｔ층을 갖는 전자방출소자의 제조 방법
KR100303546B1 (ko) 전계 방출 표시소자 및 그의 제조 방법
KR20070079248A (ko) 전자 방출 소자
US20080079348A1 (en) Field Emission Type Planar Lamp And Method For The Same

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19793413

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 08/03/2021)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19793413

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1