DE2615721C2

DE2615721C2 - Anzeigevorrichtung mit einem Gasentladungsraum als Quelle für Elektronen und einem Nachbeschleunigungsraum zur Nachbeschleunigung dieser Elektronen

Info

Publication number: DE2615721C2
Application number: DE2615721A
Authority: DE
Inventors: Werner Dr. 8000 München Veith
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-04-09
Filing date: 1976-04-09
Publication date: 1982-10-21
Also published as: JPS52123868A; FR2347772B1; DE2615721A1; GB1575575A; NL7703894A; FR2347772A1; US4112329A; JPS6118300B2; IT1076679B

Description

A. Gasentladungsraum und Nachbeschleuiiigungsraum sind von einer gasgefüllten und gasdichten Hülle umgeben,

B. das Hülleninnere wird durch eine Steuerplatte in den Gasentladungsraum und den Nachbeschleunigungsraum unterteilt, wobei die Steuerplatte aus isolierendem und eine Anzahl von regelmäßig angeordneten öffnungen aufweisenden Material besteht,

C. auf der dem Gasentladungsraum zugewandten Oberfläche der Steuerplatte ist je eine Anzahl zueinander paralleler erster Leiterbahnen angeordnet,

D. auf der dem Nachbeschleunigungsraum zugewandten Oberfläche der Steuerplatte ist je eine Anzahl zueinander paralleler und zu den ersten Leiterbahnen senkrechten zweiten Leiterbahnen angeordnet,

E. die ersten und zweiten Leiterbahnen sind jeweils getrennt ansteuerbar,

F. die eisten und zweiten Leiterbahnen kreuzen sich an den in der Steuerplatte vorgesehenen Öffnungen und weisen an diesen Kreuzungen ebenfalls öffnungen auf, so daß Elektronen aus dem Gasentladungsraum in den Nachbeschleunigungsraum gelangen können,

G. im Nachbeschleunigungsraum ist ein mit einer Flächenelektrode, der Nachbeschleunigungsanode, versehener Leuchtschirm angeordnet, wobei der Abstand zwischen der Nachbeschleunigungsanode und den ihr benachbarten zweiten Leiterbahnen so gewählt ist, daß bei einer Nachbeschleunigungsspaunung von einigen kV eine Gasentladung im Nachbeschleunigungsraum sicher ausgeschlossen ist,

H. im Gasentladungsraum sind eine vorzugsweise als sich parallel zur Steuerplatte erstreckende Flächenkathode ausgebildete Gasentladungskathode sowie eine Gasentladungsanode angeordnet, die zueinander in einem eine normale Glimmentladung ermöglichenden Abstand liegen,

dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen (71) in den zweiten Leiterbahnen (4) jeweils mit einem Gitter (11) versehen sind.

2. Anzeigevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen (71) in den zweiten Leiterbahnen (4) eine längliche Form haben.

3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen (71) in den zweiten Leiterbahnen (4) schlitzartig geformt sind.

4. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (71) in den zweiten Leiterbahnen (4) oval geformt sind.

Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Solche Anzeigevorrichtungen sind bereits in mehreren Ausführungen bekannt geworden; vgl. hierzu beispielsweise DE-AS 18 11 272 oder DE-OS 24 12 869.

Bei allen Zwei-Kammer-Anzcigevorrichtungen, insbesondere der in DE-OS 24 12 869 beschriebenen Ausführung mit keilförmiger Längsentladung, sind Gestaltung und Technologie der Steuerplatte sowie der darauf angeordneten Leiterbahnen von zentraler Bedeutung: Durch die angesteuerten öffnungen in der to Steuerplatte sollen möglichst viele der bis dorthin diffundierten Elektronen aus dem Gasentladungsraum in den Nachbeschleunigungsraum geschleust werden, und zwar möglichst gebündelt und mit möglichst geringer energetischer Verteilung. An den nicht oder nur halb angesteuerten öffnungen dürfen dagegen keine Elektronen hindurchtreten. Um solche Steuerfunktionen erfüllen zu können, kommt es u. a. darauf an, die Steuerplatte einschließlich ihrer Leiterbahnen richtig zu entwerfen.

Als wenig praktikabel hat es sich herausgestellt, die von der Steuerplatte getragenen Leiterbahnen einfach stabförmig auszubilden und sie in den Öffnungsmitten zu kreuzen (Fig. 1 der DE-AS 18 11 272). Die Ladungsträger laden dann nämlich die Öffnungsränder der Steuerplatte derart auf, daß ein Stromdurchgang unmöglich wird. Zu nicht viel besseren Resultaten kommt man, wenn man die ersten Leiterbahnen (Zeilenleiter) und zweiten Leiterbahnen (Spaltenleiter) streifenföi mig gestaltet und ihre runden Öffnungen mit den öffnungen in der Steuerplatte fluchten läßt (DE-OS 24 12 869) oder etwas kleiner als die öffnungen in der Steuerplatte dimensioniert, so daß die zwischen den ersten und zweiten Leiterbahnen befindlichen Isolierstege der Steuerplatte durch die Leiterbahnen etwas abgedeckt werden (Fig. 2 bis 4 der DE-AS 18 11 272). Auch in diesen Fällen können sich die Seitenwände der Öffnungen noch immer ungünstig aufladen. Geht man zu Öffnungen mit größerem Durchmesser über, beispielsweise zu Durchmessern von etwa 1 mm, dann ließen sich wohl Aufladungsstörungen ausschalten, statt dessen wird aber der Durchgriff der Nachbeschleunigungsanode so groß, daß man den Durchgang von Elektronen durch die Steuerplatte nicht mehr vollständig sperren kann. Es wurde beobachtet, daß bei weiten öffnungen stets ein gewisser Stromanteil in den Nachbeschleunigungsraum tritt, der selbst bei stark negativer Vorspannung der Spaltenleiter gegenüber den Zeilenleitern nicht zum Verschwinden gebracht werden konnte.

so Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anzeigevorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so auszubilden, daß keine unerwünschten Aufladungen der die öffnungen umgebenden Ränder auftreten und der Durchgriff der Nachbeschleunigungsanode durch die öffnungen in der Steuerplatte derart kontrolliert schwach ist, daß sich öffnungen einer angesteuerten ersten Leiterbahn (Zeilenleiter) bereits durch eine negative Vorspannung der dahinterliegenden zweiten Leiterbahn (Spaltenleiter) um wenige 10 V ausreichend verschließen lassen und bei Aufhebung der Vorspannung des Spaltenleiters die entsprechenden öffnungen die Elektronen voll durchlassen.

Die erfindungsgemäße Ausführung der Anzeigevorrichtung läßt die Wahl einer sehr dünnen, vorzugsweise höchstens etwa 0,6 mm und insbesondere zwischen 0,2 mm und 0,3 mm dicken Steuerplatte zu, ohne daß sich die Steuerkenndaten merklich verschlechtern würden. Ie schwächer die Wandstärke ist. desto

geringer ist die Gefahr störender Aufladungen der Öffnungswandungen.

Die vorgeschlagene Anzeigevorrichtung findet bevorzugt Anwendung als Fernseh-Bildschirm und eignet sich vor allem auch zum Betrieb mit einer keilförmigen, von einer Flächenkathode ausgehenden Glimmentladung, da sie auch große Elektronenströme verarbeiten kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Figuren näher erläutert. In den Figuren sind einander entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigt

Fig. 1 eine aus der DE-OS 24 12 869 bekannte Zwei-Kammer-Anzeigevorrichtung,

Fig.2 die Steuerplatte des Ausführungsbeispiels in einem teilweise weggebrochenen Schnitt,

Fig.3 die Steuerplatte der Fig.2 in einer teilweise weggebrochenen Draufsicht.

Die Figuren sind der Übersicht halber stark vereinfacht. Für ein Verständnis der Erfindung nicht unbedingt erforderliche Einzelteile, beispielsweise Elektrodenzuleitungen oder Ansteuerkreise, sind in der Zeichnung weggelassen.

Bei der in F i g. 1 ohne Hülle und jegliche Halterungselemente dargestellten Anzeigevorrichtung ist eine Isolierplatte 1 (Steuerplatte) zwischen einer Flächenkathode 2 auf der einen Seite und einer ebenfalls flächigen Nachbeschleunigungsanode 3 angeordnet; alle drei Teile liegen zueinander parallel. Vorder- und Rückseite der Steuerplatte 1 sind jeweils mit zueinander parallelen Leiterbahnen 4, 6 (Spaltenleiter 4, Zeilenleitcr 6) beschichtet, die an ihren Kreuzungspunkten jeweils mit öffnungen 8 versehen sind. An den gleichen Stellen ist auch die Steuerplatte 1 gelocht, so daß sich ein regelmäßiges Lochraster in der aus Steuerplatte und Leiterbahnen bestehenden Steuereinheit ergibt. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß die Zuordnung der Zeilen und Spalten zu den kathodenseitigen Leiterbahnen willkürlich ist und selbstverständlich auch vertauscht werden kann.

Im Betrieb der Anzeigevorrichtung ist die Flächenkathode gegenüber der jeweils angesteuerten Zeile etwa um 300 V negativ vorgespannt, die angesteuerte Zeile liegt auf Erdpotential; die übrigen Zeilen nehmen das Potential ihrer Umgebung an und beeinflussen die zwischen der Flächenkathode und der angesteuerten Zeile stattfindende Entladung nicht. Die nicht angesteuerten Spalten sind um etwa 30 V bis 40 V gegen Masse negativ vorgespannt und werden bei Ansteuerung auf 0 V angehoben. Die Nachbeschleunigung liegt auf einigen kV, beispielsweise auf +2500V. Die Abstände zwischen den einzelnen Elektroden sind so gewählt, daß im Gasentladungsraum 9 zwischen der Flächenkathode 2 und den Zeilen 6 eine normale Glimmentladung brennt, während im Nachbeschleunigungsraum 10 zwischen der Nachbeschleunigungsanode 3 und den Spaltenleitern 4 wegen des geringen Abstands zwischen diesen Elektroden keine Entladung entstehen kann. Werden Steuerplattenöffnungen selektiv angesteuert, so lassen sie Elektronen aus dem Gasentladungsraum 9 in den Nachbeschleunigungsraum 10 eintreten; diese Elektronen werden beschleunigt und treffen schließlich auf die Nachbeschleunigungsanode, wo sie auf dem davorliegenden Phosphor einen hellen Leuchtfleck erzeugen.

Weitere Herstellungs- und Betriebseinzelheiten sind den bereits zitierten Veröffentlichungen zu entnehmen. Bei der Steuerplatte der Fig. 2 und 3 haben die Zeilenleiter 6 und Spalienleiter 4 gleichgroße schlitzförmige Öffnungen 71,81 mit abgeschrägten Schlitzenden; die öffnungen 71 in den Spaltenleitern sind zusätzlich noch von je drei gitterförmigen Stegen M durchzogen. Fig.3 ist zu entnehmen, daß alle öffnungen 71, 81 mit ihren Längsseilen in Richtung der Spaltenleiter liegen und daß die Öffnungen 81 der jeweils gradzahügen Zeilenleiter 6 gegenüber den Öffnungen 81 der ungradzahligen Zeilenleiter 6 versetzt angeordnet sind. Diese Raumaufteilung hat den Vorteil, daß jeder Zeilenleiter sehr viele Öffnungen enthalten kann und daß zwischen den öffnungen benachbarter Zeilenleiter noch genügend Raum für die Unterbringung der leitenden, voneinander beabstandeten öffnungsberandungen bleibt. Bei länglich geformten öffnungen kann man durchaus auch auf das Gitter in den Spaltenleiteröffnungen 71 verzichten. Versuche haben ergeb:n, daß

man mit ovalen Öffnungsquerschnitten im Vergleich zu flächengleichen runden öffnungen wesentlich bessere Resultate erzielen kann.

Im vorliegenden Fall bestehen die Leiterbahnen aus abgeschiedenem und geätztem Nickel/Chrom, die

•»5 Flächenkathode aus wenig sputterndem Material wie beispielsweise Aluminium und die Nachbeschleunigungsanode aus Aluminium.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Anzeigevorrichtung mit einem Gasentladungsraum als Quellt für Elektronen und einem Nachbeschleunigungsraum zur Nachbeschleunigung dieser Elektronen, mit folgenden Merkmalen: