3. Пристрій, параметри і характеристики.

Вакуумні люмінесцентні індикатори випускаються в циліндрових і плоских балонах. Перші бувають такими однорозрядними, так і багаторозрядними, другі — тільки багаторозрядними.

Основа однорозрядного ВЛІ — скляна або керамічна платня, на якій закріплена вся решта деталей індикатора (мал. 1). В поглибленнях платні, виконаних у вигляді сегментів, знаходиться провідний шар, сполучений з контактами. Кожний сегмент має окремий висновок. Провідні шари сегментів повністю покриті люмінофором. На передній стороні платні у напрямі прочитування встановлюється плоский металевий електрод. Отвори в цьому електроді розташовані навпроти відповідних сегментів, покритих люмінофором. На невеликій відстані від екрануючого електроду натягнута управляюча сітка. У свою чергу на малій відстані від площини сітки, приблизно паралель осі лампи, розташований прямоканальный оксидний катод. Вся ця система поміщена в циліндрову скляну колбу, яка зсередини покрита прозорим провідним шаром.

В початковому стані для надійного замикання електронного струму і запобігання небажаного свічення люмінофора до сітки прикладається негативна напруга змішення — дещо вольт по відношенню до катода.

При позитивній напрузі на управляючій сітці електрони швидшають у напрямі анодних сегментів. Задача управляючої сітки полягає ще в тому, щоб забезпечувати можливо більш рівномірний розподіл густини потоку електронів на поверхні анода індикатора. Екрануючий електрод має той же потенціал, що і управляюча сітка. Електрони потрапляють на сегменти, що мають в даний момент позитивний потенціал; виникає низьковольтна катодолюминесценция — нанесений на анод сегмент люмінофор починає світиться. Яскравість свічення в зависит-

мости від вживаного люмінофора досягає значень 300—700 кд/м2 і більш.

Розвитком циліндрового ВЛІ з'явилася конструкція індикатора в плоскому балоні (мал. 2).

Окрім 7-сегментних плоских ВЛІ разработанны також 14-сегментні індикатори — ВЛІ, знакомісце якого виконано у вигляді точкової матриці 5*7 або 7*12 елементів, матричні, аналогові і цифро-аналогові.

Перші два типи індикаторів забезпечують представлення всіх букв, цифр і великого числа символів. Матричні ВЛІ складаються з великого числа светоизлучающих елементів. Такий індикатор дозволяє відображати буквено-цифрові повідомлення, графіки і навіть нескладні зображення, що рухаються.

Звичайно в матричному індикаторі одна сітка покриває один стовпець светоизлучательных елементів (рис 3, а ). Управління індикатором здійснюється по сіткових ланцюгах. При роботі яскравість свічення не постійна за площею, а знижується по краях (рис 3, а) оскільки на них потрапляє менше електронів, ніж на центральну частину елемента. В цьому виявляється вплив сусідніх сіток, що мають негативний потенціал. З метою усунення цього недоліку разработанна вдосконалена конструкція матричного ВЛІ. В ньому кожна сітка покриває 2 стовпці випромінюючих елементів (мал. 4, а ). Управління здійснюється як по сіткових, так і по анодних ланцюгах.

Така структура особливо успішно застосовується при високій зовнішній освітленості індикатора. Управляюча позитивна напруга подається на дві сполучені сітки і два розташованих під ними анода. В результаті яскравість свічення елементів виявляється рівномірною (мал. 4, би ).

Інші достоїнства цієї конструкції полягають в тому, що число управляючих сіток зменшено на половину і забезпечується велика яскравість за рахунок одночасного випромінювання світла двома стовпцями елементів.

Перспективним є використовування ВЛІ для створення індикаторів колективного користування як одноколірних, так і полицветных. Для цих цілей застосовуються індикатори наступних типів: матричний “стовпчик”, тобто діод, що має прямоканальный катод і сім светоизлучающих елементів-аноди. З таких “стовпчиків” може бути набрана матричний рядок заввишки 7 елементів і будь-кому довгі; матричне “знакомісце” формату 5*7 елементів, призначене для збірки рядків. Таки індикатори можуть бути двух- і трибарвними, при цьому светоизлучающие елементи різних кольорів мається свій в розпорядженні пара або тріади, зберігаючи загальний формат знакомісця; “елемент матричного поля”, тобто ВЛІ циліндрової форми з торцевим виходом випромінювання, з яких формується вже не рядок, а матричне поле будь-кого розмір. Окремі індикатори можуть бути одноколірними (з різним кольором свічення, маються свій в розпорядженні пари або тріади) або двух- трибарвними.

Не дивлячись на широке вживання цифрової індикації, в цілому віддавалося і віддається перевага апаратурі з аналоговою індикацією. Для цього використовуються аналогові ВЛІ, основними конструктивними типами яких є лінійно-смуговій і концентрично смуговий. Такі індикатори мають дискретний анод, що складається з великого числа окремих елементів (штрихів), розташованих уздовж прямої лінії або по колу. Останніми роками спостерігається тенденція поєднувати цифрову і аналогову форми індикації, що зумовило появу цифро-аналогових ВЛІ.

Найзручніший в роботі і одночасно дешевий люмінофор — це окисел цинку, активований цинком ZnO:Zn, даючий інтенсивне синьо-зелене свічення. Для підвищення контрасту доцільно покривати ВЛІ нейтральними фільтрами.

Світлофільтр, близький до оптимального для ВЛІ, який зберігає домінуючу довжину хвилі випромінювання і збільшує насиченість кольору без істотного зниження яскравості, повинен задовольняти наступним вимогам: кольоровість 0.2<x<0.35; 0.57<y<0.75; максимальний коефіцієнт пропускання в діапазоні довжин хвиль 0.526— 0.542 мкм, 30—35% при L=250— 500 кд/м2.

Які можливості створення ВЛІ з іншим, окрім синьо-зеленого, кольором свічення?

По-перше, за допомогою світлофільтрів можна одержати колір від синього до червоного при використовуванні ZnO:Zn. Яскравість цих кольорів виявляється достатньою, якщо яскравість початкового свічення складає приблизно 1000 кд/дм2. По-друге, використовуванням люмінофорів інших кольорів свічення (табл. 1). Таким чином, можна створити ВЛІ з різним, але одним кольором свічення. Поліцветний індикатор реалізують за рахунок конструктивних змін і специфічних способів управління.

Таблиця 1.