Холодные катоды для дисплейных устройств

Введение

Техника сегодняшнего дня немыслима без средств отображения информации (СОИ) — от простейших индикаторов до цветных кинескопов современных телевизоров и экранов компьютерных мониторов. Ещё десять лет назад мировые продажи СОИ в оценивались примерно в 36 млрд долл. Они могли быть значительно больше, если бы тогда существовала достойная альтернатива громоздким ЭЛТ с присущим им вредным рентгеновским излучением при анодных напряжениях более 15 кВ. Казалось бы, такой альтернативой могли стать интенсивно разрабатываемые свыше двух десятилетий до этого плоские экраны на различных материалах и физических принципах: ЖК, газоразрядные и электролюминесцентные. Однако тогда было сложно заметно потеснить на рынке более дешевые ЭЛТ, потребляющие меньшую энергию и превосходящие их по диапазонам цветовой гаммы и рабочих температур. В основном это связано с принципом генерации света в ЭЛТ — катодолюминесценцией. Поэтому серьезно противостоять ЭЛТ смогли лишь плоские экраны, также использующие для воспроизведения изображения явление катодолюминесценции, но лишенные их недостатков. Такие приборы есть, и имя им — плоские автоэмиссионные экраны. Автоэмисионные дисплеи по своим физическим и техническим свойствам, возможностям и областям применения -самые интересные типы устройств отображения информации. Их разработкой занимаются десятки фирм, вкладывая большие средства. Однако серьезные коммерческие результаты пока не достигнуты. В этой связи интересно сообщение о совместном коммерческом проекте фирм Canon и Toshiba, направленном на создание дисплеев с поверхностной эмиссией электронов (Surface-conduction Electron-emitter Display, SED) [1]. Необходимо также отметить вклад в решение данной задачи и российских учёных: исследование и разработку ведут НИИ «Волга» (Саратов) и Московский государственный университет. Материалы для получения важнейших материалов производства — углеродных нанотрубок разрабатывают в ИОФАН (Москва), МГУ, ИРЭ РАН. С 1993 года в ИРЭ изучаются эмиссионные свойства пленок различных аллотропных фаз углерода [2, 3]. Учеными саратовского отделения ИРЭ РАН впервые в 1993 году была экспериментально получена автоэлектронная эмиссия структур на основе углеродных нанотрубок, сформированных магнетронно-плазменным распылением графита.