DE2656621C3 - Bildanzeigevorrichtung mit einer Gasentladungsstrecke und einer Elektronenbeschleunigungsstrecke - Google Patents
Bildanzeigevorrichtung mit einer Gasentladungsstrecke und einer ElektronenbeschleunigungsstreckeInfo
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- DE2656621C3 DE2656621C3 DE19762656621 DE2656621A DE2656621C3 DE 2656621 C3 DE2656621 C3 DE 2656621C3 DE 19762656621 DE19762656621 DE 19762656621 DE 2656621 A DE2656621 A DE 2656621A DE 2656621 C3 DE2656621 C3 DE 2656621C3
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J17/00—Gas-filled discharge tubes with solid cathode
- H01J17/38—Cold-cathode tubes
- H01J17/48—Cold-cathode tubes with more than one cathode or anode, e.g. sequence-discharge tube, counting tube, dekatron
- H01J17/49—Display panels, e.g. with crossed electrodes, e.g. making use of direct current
- H01J17/498—Display panels, e.g. with crossed electrodes, e.g. making use of direct current with a gas discharge space and a post acceleration space for electrons
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J31/00—Cathode ray tubes; Electron beam tubes
- H01J31/08—Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
- H01J31/50—Image-conversion or image-amplification tubes, i.e. having optical, X-ray, or analogous input, and optical output
- H01J31/506—Image-conversion or image-amplification tubes, i.e. having optical, X-ray, or analogous input, and optical output tubes using secondary emission effect
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- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Bildanzeigevorrichtung mit einer Gaseniladiingsstrccke und einer
Elcklronenbcsehlcunigungsstrecke, die mit einem durch Elektronen anregbaren Leuchtschirm abgeschlossen ist,
und mit Hilfselektroden zur Zeilenfortschaltung und senkrecht dazu angeordneten weiteren Hilfsclcktroden
zur Helligkeitssteuerung. Eine derartige Bildanzeigevorrichtung ist bekannt aus der deutschen Offcnlcgungsschrift24
12 869.
Diese bekannte Vorrichtung enthalt eine Matrix aus Gasentladungszelle^ denen Hill'sanodcn zur Steuerung
der Zeilen und Steuerelcktrodcn zur Helligkeitssteuerung der Spalten zugeordnet sind. Im Innenraum der
gasdichten Hülle dieser Biidanzcigevorrichtung ist eine Gascntladungsstreckc zwischen einer Kathode und den
Hilfsanoden sowie eine F.lcktroncnbesehleunigungsstrecke zwischen den Steuerelcktrodcn und einer
Anode vorgesehen. Die Gasentladungsstrecke mit verhältnismäßig großer Länge zum Betrieb mit
niedriger Spannung ist von der Elektronenbeschleunigungsstreckc mit kurzer Weglhnge und hoher Feldstärke
durch eine plaltcnlormigc Lochmatrix aus Isolierstoff getrennt. Die Lochmatrix dient als Träger für die
den Zeilen der Matrix zugeordneten Hilfsanoden. Gegebenenfalls können auf der gegenüberliegenden
Flachseite der Matrix die Steuerelektroden zur Helligkeitssteuerung der Spalten angeordnet sein. Kathode
und Anode sind großflächig ausgebildet. Die in der zeilenweise gesteuerten Gasentladung entstehenden
und zur Hilfsanode hin bewegten Elektronen werden in der nachgeschalteten Entladungsstrecke hoher Feldstärke
durch die entsprechend aufgeteilte Steuerelektrode punktweise gesteuert, auf die Anode beschleunigt
und auf deren Leuchtbildschirm abgebildet. Die Anode ist vorzugsweise als zusammenhängende Schirmelektrode
gestaltet. Auf ihr werden die Elektronen als definierte Bildpunkte abgebildet. Mit der Aussteuerung
einer Zeile der Hilfsanoden brennt die Entladung gleichmäßig längs der gesamten Elektrode, während das
negative Glimmlicht ein Gebiet bedeckt, dessen Fläche durch die bekannte Abhängigkeit der Stromdichte an
der Kathode und vom Gasdruck bestimmt wird.
Bei dieser Bildanzeigevorrichtung werden Gasart, Gasdruck und Kathodenmaterial so gewählt, daß man
zwar in der Gasentladungsstrecke eine optimale Glimmentladung mit möglichst hoher Stromdichte
erhält, daß aber zugleich im Beschleunigungsraum die Zündung einer selbständigen Entladung, die auch als
dielektrischer Durchschlag bezeichnet wird, ausgeschlossen ist. Die Höhe der Beschleunigungsspannung
wird deshalb wesentlich bestimmt durch die Auswahl und den Druck des Füllgases.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, eine Bildanzeigevorrichtung mit hoher Beschleunigungsspannung
und entsprechend erhöhter Leuchtdichte zu schaffen.
Diese Aufgabe wird bei einer Bildanzcigevorriehtung
J5 der eingangs genannten Art nach der Erfindung gelöst durch die Gestaltungsmcrkmale gemäß dem Kennzeichen
des Anspruchs I.
Weitere Ausgestaltungen der Bildanzeigevorriehtung nach dem Patentanspruch 1 ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
Bei der Bildanzeigevorriehtung nach der Erfindung werden die Luminophore auf dem Leuchtschirm durch
Elektronenstrahlen angeregt. Als Elektronenquelle dient die Fotokathode, der der Leuchtschirm gegcnübersteht.
Die aus der Fotokathode ausgelösten Elektronen werden durch eine Hochspannung von der
Fotokathode zum Leuchtschirm beschleunigt. Die Fotokathode ist dabei auf der Innenseite der lichtdurchlässigen,
gasdichten Trennwand aufgebracht. Als Lichtquelle dient das negative Glimmlicht der Glimmentladung
in dem Gasentladungsraum. Die Glimmentladung bietet den Vorteil, die Lichtquelle in sehr flacher
Bauweise und gegebenenfalls mit großer Flächenausdehnung herzustellen.
Wenn in dem Elektronenbeschleunigungsraum ein Hochvakuum herrscht, können mit Vorteil hohe
Beschleunigungsspannungcn vorgesehen werden, ohne daß die Gefahr einer Entladung besteht. Mit hohen
Beschlcunigungsspannungen erreicht man eine verhält-
bo nismäßig hohe Bildverstärkung und eine gute Abbildungsschärfe.
Ferner besteht in dem hochevakuierten Elektronenbeschleunigungsraum
die Gefahr von Streuungen der Elektronen an noch vorhandenen Ciasteilchen praktisch
br> nicht. Auch dadurch wird eine hohe Schärfe der
bbildung erreicht. Da im Bcschlcunigungsraum auch keine loncnbildung möglich ist, kann eine Helligkeitssteuerung
der eventuell in diesem Raum vorgesehenen
Hilfselektroden mit verhältnismäßig geringer Steuerleistung vorgenommen werden.
Darüber hinaus ist eine vorteilhafte Anpassung der Glimmentladung an die Fotokathode möglich durch die
im Anspruch 4 beanspruchte Auswahl des für die Glimmentladung erforderlichen Gmndgases sowie
durch eine Beimengung eines geeigneten Zusatzgases zu dem Grundgas entsprechend dem Anspruch 5.
Quecksilberdampf als Zusatzgas erhöht den UV-Anteil des Glimmlichtes.
Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel
anhand der Zeichnung erläutert.
In der Figur ist schematisch als Querschnitt ein Teil einer Fernsehbildröhre angedeutet. Die Röhre enthält
eine gasdichte Hülle, beispielsweise einen Glaskörper 2, dessen Innenraum durch eine lichtdurchlässige Trennwand
3 in zwei voneinander getrennte Räume 4 und 5 unterteilt ist. Der eine dieser Räume 4 ist als
Gasentladungsraum ausgebildet und enthält eine Anode 6 auf einem vorgegebenen Potential von beispielsweise
200 V, der gegenüber auf der Trennwand 3 eine lichtdurchlässige Siebelektrode als Kathode 7 liegt. Der
Gasentladungsraum 4 ist mit einem Gas, beispielsweise Neon, von einigen Torr ausgefüllt. Diesem Gas können
beispielsweise noch geringe Mengen eines zusätzlichen Gases wie Quecksilberdampf beigemengt sein. Dadurch
kann insbesondere eine Kathodenzerstäubung reduziert werden. Zwischen der Anode 6 und der Kathode 7, die
beispielsweise auf Nullpolential liegt, wird eine Glimmentladung erzeugt, deren Glimmlicht durch eine
gestrichelte Front 8 angedeutet ist. Die der Trennwand 3 zugewandte und mit 9 bezeichnete Seite dieses
Glimmlichtes wird als negatives Glimmlicht bezeichnet
und bildet eine scharfe Front gegenüber der Kathode 7
und der Trennwand 3 aus. Die von einem negativen Glimmlicht ausgesandten Fotonen können die Trennwand
3, die aus einem lichtdurchlässigen Material besteht, durchdringen und gelangen auf eine Fotokathode
11, die auf der den Elektronenbeschleunigungsraum 5 begrenzenden Seite der Trennwand angeordnet ist. In
diesem Elektronenbeschleunigungsraum herrscht vorteilhaft ein Hochvakuum von kleiner als 10~b Torr.
Durch die einfallenden Fotonen werden in der Fotokathode 11 Elektronen ausgelöst. Auf der der
Fotokathode 11 gegenüberliegenden Seite des Elektro
nenbeschleunigungsraumes 5 ist ein Leuchtbildschirm 12 angeordnet, der eine Schicht aus Luminophoren 13
enthält, die gegenüber dem Elektronenbeschleunigungsraum 5 durch eine dünne Aluminisierung 14 abgedeckt
sind. Die Luminophore 13 sind auf einer Frontglasscheibe 15 aufgebracht, die einem in der Figur nicht
dargestellten Betrachter zugewandt ist. Zwischen der Fotokathode und der Aluminisierung 14 liegt eine
Hochspannung von 10 bis 2OkV. Die aus der Fotokathode austretenden Elektronen werden in dieser
Hochspannung beschleunigt, durchdringen die Aluminisierung und treffen auf die Luminophore auf. wo sie
einen Bildpunkt erzeugen.
In der Figur sind die für eine Bildröhre erforderlichen Hilfselektroden zur Zeilenfortschaltung und die dazu
senkrecht angeordneten weiteren Hilfselektroden für eine Helligkeitssteuerung der Übersichtlichkeit halber
nicht ausgeführt. Diese Elektroden können sowohl in dem Gasentladungsraum 4 als auch in dem Elektronenbeschleunigungsraum
5 gemeinsam oder auch durch die Trennwand 3 getrennt angeordnet sein. Gegebenenfalls
kann ein in der Figur durch eine gestrichelte Linie 17 in dem Elektronenbeschleunigungsraum 5 angedeutetes
weiteres netzartiges Gitter vorgesehen sein, mit dessen Hilfe Sekundärelektronen zur Verstärkung des von der
Fotokathode 11 ausgehenden Elektronenstrahles erzeugt werden können. Dadurch kann eine weitere
Steigerung der Helligkeit des Bildes erreicht werden.
Zwischen diesem Gitter 17 und der Fotokathode kann beispielsweise eine Potentialdiffcrenz von etwa 200 V
vorgesehen sein.
Die Vorrichtung nach der Erfindung eignet sich insbesondere zur Ausbildung von flachen Bildröhren zur
Wiedergabe von farbigen Fernsehbildern.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. 3ildanzeigevorrichtung mit einer Gasentladungsstrecke
und einer Elektronenbeschleunigungssirecke. die mit einem durch Elektronen anregbaren
Leuchtschirm abgeschlossen ist, und mit Hilfselektroden zur Zeilenfortschaltung der Gasentladung
und senkrecht dazu angeordneten weiteren Hilfselektroden zur Helligkeitssteuerung, dadurch
gekennzeichnet, daß die Gasentladungsstrekke und die Elektronenbeschleunigungsstrecke durch
eine lichtdurchlässige, hochvakuumdichte Trennwand (3) voneinander in einen Gasentladungsraum
(4) und einen Elektronenbeschleunigungsraum (5) getrennt sind, und daß die dem Leuchtschirm (12)
zugewandte Seite der Trennwand (3) mit einer durch dab Licht der Gasentladung anregbaren Fotokathode
(11) versehen ist.
2. Sildanzeigevorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfselektroden für
die Zeilenfortschaltung und die weiteren Hilfselektroden für die Helligkeitssteuerung gemeinsam
entweder in dem Gasentladungsraum (4) oder dem Elektronenbeschleunigungsraum (5) angeordnet
sind.
3. Bildanzeigevorrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektronenbeschleunigungsraum
(5) ein Sekundäreleklronenemissionsgitter(17) enthält.
4. Bildanzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß dem für
eine Glimmentladung in dem Gasentladungsraum (4) erforderlichen Grundgas zur Anpassung der Glimmentladung
an die Fotokathode (11) ein Zusatzgas in geringen Mengen beigemengt ist.
5. ßildanzcigevorrichtung nach Anspruch 4.
dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzgas Quecksilberdampf ist.
6. Verwendung der Bildanzcigcvorriehuing nach
einem der Ansprüche 1 bis 5 zur Wiedergabe farbiger Fernsehbilder.
Priority Applications (6)
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