DE1078169B - Image display device with an electroluminescent screen - Google Patents
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Description
Bildwiedergabeeinrichtung mit einem Elektrolumineszenzschirm Die Erfindung befaßt sich mit einer Bildwiedergabeeinrichtung mit einem Elektrolumineszenzschirm, bei dem eine Leuchtstoffschicht zwischen gekreuzten Gittern angeordnet ist, die aus parallel voneinander isolierten, zueinander senkrechtenLeitern bestehen, an die in vorbestimmter Reihenfolge Signalspannungen gelegt werden.Image display device with an electroluminescent screen The invention deals with an image display device with an electroluminescent screen, in which a phosphor layer is arranged between crossed grids, the consist of parallel, mutually insulated, perpendicular conductors which signal voltages are applied in a predetermined order.
In derUSA.-Patentschrift 2698915 ist einElektrolumineszenzschirm mit gekreuzten Gittern beschrieben. Der Elektrolumineszenzschirm besteht im wesentlichen aus einer Schicht eines elektrolumineszierenden Materials, die zwischen zwei verschiedenen Sätzen von Leitern angeordnet ist, wobei die Leiter der beiden Sätze sich im wesentlichen senkrecht zueinander erstrecken. Beim Anlegen von nacheinander folgenden Spannungssignalen mittels mechanischer Schaltmittel zu den einzelnen Leitern jedes Satzes ist es möglich, den Leuchtstoff anzuregen und dadurch ein Leuchtbild zu erzeugen. Die mechanischen Schaltmittel sind für kleine Geschwindigkeiten geeignet, sie genügen jedoch nicht bei den üblichen Fernsehabtastfrequenzen.U.S. Patent 2698915 discloses an electroluminescent screen with crossed grids. The electroluminescent screen essentially consists made up of a layer of electroluminescent material sandwiched between two different Sets of ladders are arranged, the ladder of the two sets being substantially extend perpendicular to each other. When applying successive voltage signals by means of mechanical switching devices to the individual conductors of each set, it is possible to to stimulate the phosphor and thereby generate a luminous image. The mechanical Switching means are suitable for low speeds, but they are not sufficient at the usual television sampling frequencies.
In dem älteren deutschen Patent 1002 789 ist eine Bildwiedergabeeinrichtung unter Schutz gestellt, bei der das Leuchttableau mit den gekreuzten Leitern und der Leuchtstoffschicht im Vakuum angeordnet ist. Im gleichen Vakuum sind auch zwei Kathodenstrahlerzeuger untergebracht, deren Kathodenstrahlen auf die Enden der gekreuzten Leiter auftreffen und auf den Leitern des einen . Systems positive und auf denen des anderen Systems negative Ladungen erzeugen.In the earlier German patent 1002 789 there is an image display device placed under protection, in which the light panel with the crossed ladders and the phosphor layer is arranged in a vacuum. There are two in the same vacuum Cathode ray generator housed, whose cathode rays hit the ends of the crossed Head and hit the ladder of one. Systems positive and on those of the other system generate negative charges.
Die Erfindung schlägt bei einer Bildwiedergabeeinrichtung mit einem Elektrolumineszenzschirm, bei dem die Leuchtstoffschicht zwischen gekreuzten Gittern angeordnet ist, die aus parallelen, voneinander isolierten Leitern bestehen, an die in vorbestimmter Reihenfolge durch Kathodenstrahlen Signalspannungen gelegt werden, vor, diese Signalspannungen kapazitiv über durch den Elektronenstrahl zweier Elektronenstrahlröhren abgetastete Dielektrika, vorzugsweise die Röhrenwandungen, anzulegen. Der Elektrolumineszenzschirm der erfindungsgemäßenAnordnung weist eine Schicht aus elektrolumineszierendem Material auf, auf deren einer =Seite sich ein erstes Gitter, bestehend aus parallelenLeitern, und auf deren anderer Seite sich ein zweites Gitter, bestehend aus parallel zueinander angeordneten Leitern, befindet, wobei die 'Leiter der entsprechenden Gitter quer zueinander angeordnet sind und zwischen den Gittern und der Elektrolumineszenzschicht wenigstens auf einer Seite eine Schicht von dielektrischem Material angeordnet ist. Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, daß das Anlegen der Signalspannungen kapazitiv erfolgt. Dies geschieht vorzugsweise folgendermaßen: Ein erster Elektronenstrahl tastet die erste Röhrenwandung ab und erzeugt darauf elektrostatische Ladungen, die mit den Leitern des ersten Gitters kapazitiv gekoppelt sind. Ein zweiter Elektronenstrahl tastet die zweite Röhrenwandung ab und erzeugt elektrostatische Ladungen, die mit den Leitern des zweiten Gitters kapazitiv gekoppelt sind.The invention proposes in an image display device with a Electroluminescent screen in which the phosphor layer is sandwiched between crossed grids is arranged, which consist of parallel, mutually insulated conductors on which applied signal voltages in a predetermined order by cathode rays are, before, these signal voltages capacitively over by the electron beam of two Cathode ray tubes scanned dielectrics, preferably the tube walls, to put on. The electroluminescent screen of the arrangement according to the invention has a Layer of electroluminescent material on one side of which is a first grid, consisting of parallel conductors, and on the other side of which a second grid, consisting of conductors arranged parallel to each other, is located, the conductors of the respective grids being arranged transversely to one another and between the grids and the electroluminescent layer on at least one side a layer of dielectric material is disposed. The basic idea of the invention consists in applying the signal voltages capacitively. this happens preferably as follows: A first electron beam scans the first tube wall and generates electrostatic charges on the conductors of the first Grid are capacitively coupled. A second electron beam scans the second Tube wall and generates electrostatic charges that are transferred to the conductors of the second grid are capacitively coupled.
An Hand der Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele dargestellt sind, soll nun dieErfindung näher erläutert werden.With reference to the drawings, in which exemplary embodiments are shown the invention will now be explained in more detail.
Fig. 1 ist die Ansicht eines Ausführungsbeispiels der Erfindung; Fig. 2 ist einschnitt längs derLinieA-A derFig.1; Fig. 3 zeigt einen Teilschnitt eines besonders abgeänderten Beispiels der Erfindung.Fig. 1 is a view of an embodiment of the invention; Fig. Figure 2 is a section along the line A-A of Figure 1; Fig. 3 shows a partial section of a particularly modified example of the invention.
An Hand der Fig. 1 und 2 soll nun das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben werden. In diesen Figuren sind eine Leuchtstoffschicht 1 und eine Schicht 11 mit nichtlinearer Impedanz (ferroelektrische Schicht oder Polarisatorschicht) zwischen den gekreuzten Gittern 2 und 3 angeordnet. Die einzelnen Leiter dieser Gitter ragen etwas über die Schichten 1 und 11 hinaus, wie dies durch die Bezugszeichen 12 und 13 angezeigt ist. Vorspannungsschienen 14 und 15 sind mit den einzelnen Leitern 4 und 5 der entsprechenden Gitter mittels geeigneter Widerstände 16-und 17 verbunden. Der Zweck dieser Widerstände ist der, einen Kurzschluß der entsprechenden Leiter zu verhindern. Die Batterie 18 liefert den Schienen 14 und 15 eine geeignete Vorspannung, die die ferroelektrische Schicht 11 in die Nähe der Sättigung bringt. Beim Anlegen einer geeigneten Erregungsspannung an zwei Leiter, beispielsweise 19 und 20, leuchtet das Leuchtstoffmaterial im Punkt 21, der dem Zwischenraum zwischen diesen beiden Leitern entspricht, auf. Durch aufeinänderfolgendes räschesAnlegen einerErregungsspannung an die entsprechenden Leiter des Gitters 2 -und 3 kann also ein sichtbares Bild erzeugt werden. Zwei Elektronenstrahlröhren 22 und 23 sind auf den überragenden Leiterenden 12 und 13 angeordnet. Da diese beiden Röhren 22 und 23 identisch sein können, sei nur eine Röhre an Hand von Fig. 2 näher beschrieben. Die Röhre besteht aus einer evakuierten Glasumhüllung:- Sie ist langgestreckt und weist mit Ausnahme der ebenen Seite 25, welche auf den Verlängerungen 12 der Leiter aufliegt, einen im wesentlichen runden Querschnitt auf. Mit Ausnahme der ebenen Seite 25 ist die innere Oberfläche der Röhre mit einem leitenden Belag 26 versehen. Ein Strahlerzeugungssystem 27 der üblichen Bauart ist an einem Ende der Umhüllung 24 angeordnet und erzeugt einen Elektronenstrahl, dessen Weg normalerweise parallel zur Ebene der Leiterverlängerungen 12 und quer zu diesen verläuft. Ferner sind geeignete Ablenkmittel, beispielsweise die elektrostatischen Ablenkplatten 28 zur Ablenkung des Elektronenstrahls in einer Ebene senkrecht zu der Ebene der Leiterverlängerung 12 vorgesehen.With reference to FIGS. 1 and 2, the first embodiment of the Invention to be described. In these figures are a phosphor layer 1 and a layer 11 with nonlinear impedance (ferroelectric layer or polarizer layer) arranged between the crossed grids 2 and 3. The individual heads of this Grids protrude somewhat beyond layers 1 and 11, as indicated by the reference numerals 12 and 13 is displayed. Bias rails 14 and 15 are with the individual conductors 4 and 5 of the respective grids are connected by means of suitable resistors 16 and 17. The purpose of these resistors is to short-circuit the corresponding conductors to prevent. The battery 18 provides the rails 14 and 15 with a suitable bias voltage, which brings the ferroelectric layer 11 close to saturation. At the Apply a suitable excitation voltage to two conductors, e.g. 19 and 20, the phosphor material lights up at point 21, which is the space between corresponds to these two ladders. Through successive brisk investing an excitation voltage to the corresponding conductors of the grid 2 and 3 can therefore a visible image can be generated. Two cathode ray tubes 22 and 23 are open the protruding conductor ends 12 and 13 arranged. Since these two tubes 22 and 23 can be identical, only one tube will be described in more detail with reference to FIG. The tube consists of an evacuated glass envelope: - It is elongated and points with the exception of the flat side 25, which is on the extensions 12 of the ladder rests on a substantially round cross-section. With the exception of the planes On side 25, the inner surface of the tube is provided with a conductive coating 26. A beam generating system 27 of the usual type is at one end of the enclosure 24 and generates an electron beam whose path is normally parallel to the level of the ladder extensions 12 and transversely to these. Furthermore are suitable Deflection means such as the electrostatic deflection plates 28 for deflection of the electron beam in a plane perpendicular to the plane of the conductor extension 12 provided.
Die Elekronenstrahlen der Röhren 22 und 23 können die entsprechenden Wandteile 25, die den Leiterverlängerungen 12 bzw. 13 gegenüber angeordnet sind, entweder mit der gleichen oder mit verschiedenen Geschwindigkeiten abtasten. Um ein übliches Fernsehbild zu erzeugen, entspricht die Abtastfrequenz der Röhre 22 dem Bildwechsel, während die Frequenz der Röhre 23 den Zeilenfrequenzen entspricht. -Es ist wünschenswert, daß die Elektronenstrahlen eine große Stromdichte aufweisen. Derartige Ströme werden üblicherweise mit Hilfe von sogenannten Pierceschen Strahlerzeugungssystemen oder mit den gebräuchlichen Triodenanordnungen erzeugt. Diese Strahlerzeugungssysteme erzeugen einen Strahl mit rechteckigem Querschnitt. Derartige Strahlen sind durch die gestrichelten Linien 29 und 30 (Fig. 1), die von den Strahlerzeugungssystemen der zwei Röhren 22 und 23 ausgehen, wiedergegeben. Die Bedeutung der hohen Stromdichte des Strahls soll im folgenden näher erläutert werden: Das Fernsignal wird an das Steuergitter oder eine andere Steuerelektrode des Strahlerzeugungssystems der Röhre 22 angelegt, um den Strahl in seiner Dichte zu modulieren. Beim Anlegen der Ablenksignale an jede der beiden Röhren wandert der Auftreffpunkt jeweils auf der Wand 25 geradlinig weiter und löst aus dieser Wand Sekundärelektronen mit einem Sekundäremissionsfaktor größer als 1 aus. Diese Sekundärelektronen werden durch den leitenden Wandbelag 26 gesammelt. Auf der ebenen Wand 25 der Röhre 22 ,verden durch den Elektronenstrahl somit positive Ladungen erzeugt, die der augenblicklichen Amplitude des Fernsehsignals entsprechen. Diese Ladungen erzeugen durch kapazitive Kopplung an einer Leiterverlängerung 12 Impulsspannungen, während die Röhre 23 gleichbleibende, ebenfalls positive Ladungen bzw.Impulsspannungen, jedoch von anderer Höhe, für die Leiter des anderen Gittersystems erzeugt.The electron beams of the tubes 22 and 23 can be the corresponding Wall parts 25 which are arranged opposite the ladder extensions 12 and 13, sample at either the same or different speeds. Around To produce a conventional television picture, the sampling frequency of the tube 22 corresponds the image change, while the frequency of the tube 23 corresponds to the line frequencies. -It is desirable that the electron beams have a large current density. Such currents are usually generated with the help of so-called Pierce beam generating systems or generated with the usual triode arrangements. These beam generating systems produce a beam with a rectangular cross-section. Such rays are through the dashed lines 29 and 30 (Fig. 1) drawn by the beam generating systems of the two tubes 22 and 23 go out, reproduced. The importance of high current density of the beam will be explained in more detail below: The remote signal is sent to the Control grid or other control electrode of the beam generating system of the tube 22 is applied to modulate the beam in its density. When applying the deflection signals at each of the two tubes the point of impact moves in a straight line on the wall 25 continues and releases secondary electrons with a secondary emission factor from this wall greater than 1. These secondary electrons are passed through the conductive wall covering 26 collected. On the flat wall 25 of the tube 22, verden by the electron beam thus generating positive charges corresponding to the instantaneous amplitude of the television signal correspond. These charges are generated by capacitive coupling on a conductor extension 12 pulse voltages, while the tube 23 constant, also positive charges or impulse voltages, but of a different height, for the conductors of the other grid system generated.
Wenn im gleichen Augenblick der Strahl 29 eine Ladung am Leiter 20 und der Strahl 30 eine Ladung am Leiter 19 erzeugt, wird im Zwischenraum 21 ein Lichtpunkt erzeugt. Tastet der Strahl 29 die entsprechenden Leiter mit der Bildfrequenz und der Strahl 30 seine Leiter mit der Zeilenfrequenz ab, so wird durch, den Leuchtschirm 1 ein übliches Rasterbild erzeug.If at the same moment the beam 29 generates a charge on the conductor 20 and the beam 30 generates a charge on the conductor 19, a point of light is generated in the space 21. If the beam 29 scans the corresponding conductors at the image frequency and the beam 30 scans its conductors at the line frequency, the fluorescent screen 1 generates a conventional raster image.
Um auf den Leitern Impulse von genügender Intensität zu erzeugen, ist es wichtig, daß die Kopplungskapazität zwischen der inneren Oberfläche der Röhre und den Leitern und die Strahlintensität größer sind. Eine große Kopplungskapazität kann durch folendes erreicht werden: a) Die ebene Wand 25 soll so dünn wie möglich ausgeführt werden.In order to generate pulses of sufficient intensity on the conductors, it is important to have the coupling capacitance between the inner surface of the tube and the conductors and the beam intensity are greater. A great coupling capacity can be achieved by the following: a) The flat wall 25 should be as thin as possible are executed.
b) Luftzwischenräume zwischen der Außenwand 25 und den Leiterverlängerungen sollen durch ein plastisches Material mit großer Dielektrizitätskonstante vermieden werden. Das plastische Material dient als Kopplungsfilm zwischen der Röhrenwand 25 und den Leiterverlängerungen.b) Air gaps between the outer wall 25 and the ladder extensions should be avoided by using a plastic material with a high dielectric constant will. The plastic material serves as a coupling film between the tube wall 25 and the ladder extensions.
Eine derart verbesserte kapazitive Kopplung durch die Röhrenwand zu den Leitern kann durch das etwas abgeänderte Ausführungsbeispiel der Fig.3 erreicht werden. Für die gleichen Teile sind die gleichen Bezugszeichen verwendet. An Stelle der ebenen Wand 25 der Fig. 2 wird ein ebenes Fenster 31 aus ferroelektrischem Stahl verwendet. Dieses Material kann das gleiche sein wie es für die Schicht 11 des Schirmes verwendet wird. Geeignete Verbindungen werden dazu benutzt, um das Fenster 31 mit der Röhrenumhüllung vakuumdicht zu verbinden. Das Fenster 31 wird in der gleichen Weise wie die ebene Röhrenwand 25 auf den Leiterverbindungen 12 angeordnet.Such an improved capacitive coupling through the tube wall too the ladders can be achieved by the slightly modified embodiment of Fig.3 will. The same reference numbers are used for the same parts. Instead of the flat wall 25 of Fig. 2 is a flat window 31 made of ferroelectric steel used. This material can be the same as that for layer 11 of the screen is used. Appropriate connections are used to provide the window 31 with to connect the tube casing in a vacuum-tight manner. The window 31 is in the same Arranged in the same way as the flat tube wall 25 on the conductor connections 12.
Da das ferroelektrische Fenster eine hohe Dielektrizitätskonstante besitzt, ist eine große Kopplungskapazität zu den Leiterenden 12 gewährleistet.Because the ferroelectric window has a high dielectric constant possesses, a large coupling capacity to the conductor ends 12 is guaranteed.
Da der Elektronenstrahl die ebene Wand rasch abtastet, ist es möglich, daß die durch ihn erzeugten elektrostatischen Ladungen nicht rasch genug ver schwinden. In diesem Falle ist es wünschenswert. einen halbleitenden überzug auf der Innenwand des ebenen Röhrenteiles zu verwenden, um die Ladung möglichst bald nach ihrer Erzeugung zu entfernen. Als geeignetes Material für die halbleitende Schicht hat sich Titanoxyd-Dioxyd erwiesen, das in einer Sauerstoffatmosphäre auf die Röhrenwand aufgedampft ist. Der aufgedampfte Film kann entweder im Vakuum oder im Sauerstoff erhitzt werden, um die gewünschten Widerstandseigenschaften zu erhalten. Ein anderer Weg zur Beseitigung der Ladungen ist die Verringerung der Strahlgeschwindigkeit bei seiner Rückführung auf einen Wert unterhalb des zur Erzeugung von Sekundärelektronen erforderlichen Wertes. Die Geschwindigkeit des Schreibstrahls wird also so groß gemacht, daß die nötigen Sekundärelektronen erzeugt werden, aber bei der Strahlrückkehr ist die Geschwindigkeit so weit vermindert, daß der Sekundäremissionsfaktor kleiner als 1 wird. Es können selbstverständlich auch alle anderen bekannten Verfahren zur Beseitigung der Ladung zwischen zwei Schreibperioden verwendet werden.Since the electron beam scans the flat wall quickly, it is possible that the electrostatic charges it generates do not disappear quickly enough. In this case, it is desirable. a semiconducting coating on the inner wall of the flat tube part to use the charge as soon as possible after its generation to remove. Titanium oxide has proven to be a suitable material for the semiconducting layer proved to be vapor-deposited onto the tube wall in an oxygen atmosphere. The vapor-deposited film can be heated either in a vacuum or in oxygen, to obtain the desired resistance properties. Another way to get rid of it of the charges is the reduction in jet velocity as it is returned to a value below that required for the generation of secondary electrons Worth. The speed of the writing beam is made so great that the necessary secondary electrons are generated, but when the beam returns, the speed is reduced to such an extent that the secondary emission factor is less than 1. It can naturally also all other known methods of removing the charge can be used between two writing periods.
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1956
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Patent Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US2877376A (en) | 1959-03-10 |
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