DE2843112A1

DE2843112A1 - Nach dem bausteinprinzip aufgebaute flache anzeigeeinheit mit strahlenkonzentrierung

Info

Publication number: DE2843112A1
Application number: DE19782843112
Authority: DE
Inventors: Thomas Lloyd Credelle
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1977-10-03
Filing date: 1978-10-03
Publication date: 1979-04-05
Also published as: GB2005070B; GB2005070A; JPS5460555A; IT1100834B; NL7809947A; US4131823A; CA1120989A; FR2404884B1; IT7828349A0; FR2404884A1

Description

Nach dem Bausteinprinzip aufgebaute flache Änzeigeeinheit mit Strahlenkonzentrierung

Die Erfindung betrifft eine nach dem Bausteinprinzip aufgebaute flache Anzeigeeinheit und insbesondere Anzeigeeinheit, bei der drei Stöhlen in jedem Kanal konzentriert werden.

In der US-PS 4 028 582 ist eine nach dem Oausteinprinzip aufgebaute flache Anzeigeeinheit beschrieben, bei der ein relativ flacher, evakuierter Kolben in parallele Kanüle durch Stutzwände aufgeteilt ist, die sich zwischen und im wesentlichen senkrecht zu im wesentlichen parallelen^flachen und rückwärtigen Wänden des Kolbens erstrecken. Entlang jedes Kanals sind drei StrahlenfUhrungen zur Führung von drei parallelen Elektronenstrahlen entlang des Kanals und zur selektiven Ablenkung der Strahlen an ausgewählten Punkten entlang des Kanals in Richtung auf einen Leuchtschira (Phosphorschirm) an der Vorderwand des Kolbens vorgesehen. Zwischen der Strahlenfuhrung und dem Leuchtschirm befinden sich Ablenkelektroden, welche die drei Strahlen quer zum Kanal gleichzeitig ablenken, so daß alle drei Strahlen den gesamten Abschnitt des Schirmes in Querrichtung abtasten, der sich Über den Kanal erstreckt. Der Leucht-

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schirm besteht aus einer Folge von Dreiergruppen von Körpern mit drei unterschiedliche Farben emittierenden Phosphorarten und jeder Strahl in dem Kanal trifft auf einen unterschiedlichen Farbphosphor auf. Eine Lochmaske erstreckt sich über den Kanal neben dem Schirm und die Strahlen passieren die Öffnungen in der Lochmaske.

Eine Schwierigkeit bei der beschriebenen, nach dem Bausteinprinzip aufgebauten, flachen Anzeigeeinheit besteht darin, daß die drei Strahlen in jedem Kanal im wesentlichen parallelen Wegen folgen, wenn die Strahlen quer zum Kanal abgelenkt werden. Damit jeder Strahl den gesamten Abschnitt des Schirms abtastet, müssen zwei der Strahlen auf die Stützwand an jeder Seite des Kanals Ubertasten. Dies ergibt einen relativ hoheri Spitzenstrahlstrora und eine relativ hohe Abtastleistung für den Betrieb der Anzeigeeinheit.

Nach einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung weist die nach dem Bausteinprinzip aufgebaute flache Anzeigeeinheit der vorstehend beschriebenen Art Einrichtungen zwischen den Strahlführungen und dem Leuchtschirm auf, um eine Elektronenlinse zum Konzentrieren deT drei Strahlen an einem Punkt _t der Abstand zum Leuchtschirm hat, jedoch neben dem Leuchtschirm, beispielsweise an der Lochmaske zu bilden.

Im folgenden werden bevorzugte Ausfuhrungsformen der erfindungsge- «äßen Anzeigeeinheit anhand der Zeichnung zur Erläuterung weiterer Merkmale beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische, teilweise weggebrochene Ansicht einer Form einer flachen Anzeigeeinheit nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Schnittansicht quer Über einen der Kanäle der Anzeigeeinheit, und 9 09814/1092

Fig. 3 eine Schnittansicht ähnlich Fig. 2 zur Veranschaulichung einer Abwandlung einer Anzeigeeinheit.

Fig. 1 zeigt eine Form einer flachen Anzeige- oder Wiedergabeeinheit der Erfindung, die mit 10 bezeichnet ist. Die Anzeigeeinheit 10 weist einen evakuierten Kolben 12 , typischerweise aus Glas, auf, der einen Anzeigeabschnitt 14 und einen Elektronenkanonenabschnitt 16 hat. Der Anzeigeabschnitt 14 enthalt eine rechteckiges, im wesentlichen flache Vorderwand 18, die einen Sichtschirm lagert, sowie eine rechteckige, im wesentlichen flache hintere Wand 20, die in Abstandsbeziehung und parallel zur vorderen Wand 18 angeordnet ist. Die vordere Wand 18 und die hintere Wand 20 sind durch Seitenwände 22 miteinander verbunden. Die vordere Wand 18 und die rückwärtige Wand 20 sind derart dimensioniert, daß sie die Größe des gewünschten Sichtschirms liefern, beispielsweise 75 . 100 cm, und sind auf etwa 7,5 cm Abstand zueinander gehalten.

Eine Vielzahl von Abstand zueinander einhaltenden, parallelen Stützwänden 24 ist zwischen der vorderen Wand 18 und der hintern Wand 20 befestigt und liegt im wesentlichen senkrecht zu den beiden Wänden 18, 20 und erstreckt sich vom Kantrenabschnitt 16 zu der gegenüberliegenden Seitenwand 22. Die Stützwände 24 liefern die gewünschte innere Unterstützung des evakuierten Kolbens 12 gegen den äußeren Atmosphärendttck und unterteilen den Anzeigeabschnitt 14 in eine Vielzahl von parallelen Kanälen 26.

In jedem der Kanäle 26 befindet sich eine ElektronenstrahlUhrungseinheit solcher Art, wie sie in der US-PS 4 088 920 angegeben sind.

Die Strahlführungseinheit beinhaltet ein Paar von Abstand zueinander einhaltenden, parallelen StrahlenfUhrungsplatten 28 und 30, welche

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sich quer Über und in Längsrichtung entlang des Kanals 26 vom Kanonenabschnitt 16 zur gegenüberliegenden Seitenwand 22 erstrecken. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Platte 28 neben und parallel zur rückwärtigen Wand 20 und die Platte 30 auf einer Seite der Platte 28 in Richtung auf die vordere Wand 18 angeordnet sind. Die Platten 28 und 30 weisen eine Vielzahl von durchgehenden Öffnungen 32 bzw. 34 auf. Die Öffnungen 32 und 34 sind in einer Vielzahl von Reihen quer Über den Kanal 26 und in drei Reihen in Längsrichtung entlang des Kanals 26 vorgesehen. Jede der öffnungen 34 in der Platte 30 fluchtet zu einer einzigen Öffnung 32 in der Platte 30. Jede Längsreihe der Öffnungen 32 und 34 wirkt als separate Strahlenführung, so daß drei Strahlenführungen in jedem der Kanäle 26 vorhanden sind. Auf der Innenoberfläche der rückwärtigen Wand 20 ist eine Vielzahl von Abstand zueinander einhaltenden, parallelen Leitern 36 vorgehen, die quer zu den Kanälen 26 verlaufen, wobei jeder Leiter 36 entlang einer einzelnen Querreihe von öffnungen in den Stralilenführungsplatten verläuft. Die Leiter 3ό können durch Streifen aus leitfähigem Metall gebildet sein, die auf die rückwärtige Wand 20 geschichtet oder an der Wand 20 befestigt (angeklebt) sein können.

In Abstand und parallel zu der Platte 30 befindet sich eine fokussierendo Gitterplatte 38, die quer zu und in Längsrichtung entlang des Kanals 26 verläuft. Die fokussierende Gitterplatte 38 weist eine Vielzahl von durchgehenden Öffnungen 40 auf. Die Öffnungen 40 sind in Reihen quer zu und in Längsrichtung entlang des Kanals 26 angeordnet, wobei jede öffnung mit einer einzelnen der öffnungen 34 in der Platte 30 fluchtet. In Abstand und parallel zu der fokussierenden Gitterplatte 38 befindet sich eine Beschleunigungsgitterplatte 42, die sich quer zu und in Längsrichtung entlang des Kanals 26 erstreckt und eine Vielzahl von durchgehenden

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Öffnungen 44 aufweist. Die öffnungen 44 sind ebenfalls in Reihen quer zu und in Längsrichtung entlang des Kanals 26 angeordnet, wobei jede Öffnung zu einer einzelnen der Öffnungen 40 in der fokussierenden Gitterplatte 38 fluchtet. Die Strahlenführungsplatten 28 und 30, die fokussierende Gitterplatte 38 und die Beschleunigungsgitterplatte 42 können in einer einzigen Einheit in der Art gegeneinander befestigt sein, wie dies in der US-PS 4 09 087 beschrieben ist. Diese Einheit kann in dem Kanal 26 derart befestigt sein, wie dies ebenfalls in der gerannten amerikanischen Patentschrift erläutert wird.

Auf der inneren Oberfläche der vorderen Wand 18 befindet sich ein Phosphor- bzw. Leuchtschirm 46. Der Leuchtschirm 46 ist vorzugsweise aus Körpern aus Phosphorstoffen hergestellt, die drei verschiedene Farben emittieren, z.B. rot, grUn und blau, wenn sie durch Elektronen erregt werden, wobei die Phosphorkörper bzw. Phosphorelemente in einer regelmäßig sich wiederholenden Anordnung von Dreiergruppen angeordnet sind. Die Phosphorelemente können die Form von Streifen haben, die sich in Längsrichtung entlang der Kanäle 26 erstrecken, oder sie können kreisförmige oder jede andere Form haben und sind in einem gewünschten Muster auf der vorderen Wand 18 angeordnet. Eine Lochmaske 48 verläuft quer Über jeden der Kanäle 26 neben, jedoch unter Einhaltung eines Abstandes zum Leuchtschirm 46. Die Lochmaske 48 weist durchgehende Öffnungen 50 auf, durch die wenigstens Teile der Elektronenstrahlen passieren können, um den Leuchtschirm 46 zu erreichen. Entlang jedes Kanals 26 ist ein Paar von Abstand zueinander einhaltenden, parallelen Abtastelektroden 52 vorgesehen, die sich entlang und vorzugsweise auf den Stützwänden 24 erstrecken. Entlang jedes der Kanäle 26 erstreckt sich zwischen den Abtastelektroden 52 und der Beschleunigungsgitterplatte 42 ein Paar von Abstand zueinander einhaltenden

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ersten Schutzelektroden 54. Diese ersten Schutzelektroden 54 verlaufen auch entlang und vorzugsweise auf den Stützwänden 24 und halten Abstand zu den Abtastelektroden 52 und zur Beschleunigungsgitterplatte 54 ein. Entlang jedes Kanals 26 zwischen den Abtastelektroden 52 und der Lochmaske 50 ist ein Paar von Abstand zueinander einhaltenden, parallelen Schutzelektroden 56 vorgesehen. Die zweiten Schutzelektroden 56 verlaufen ebenfalls entlang den und vorzugsweise auf den Stützwänden 24« Dio zweiten Schutzelektroden 56 sind in Abstand zu den Abtastelektroden 52 angeordnet, können jedoch die Lochmaske 50 kontaktieren, so daß sie elektrisch mit letzterer in Verbindung gebracht werden können. Die Abtastelektroden 52, die ersto Schutzelektrode 54 und die zweite Schutzelektrode 56 werden durch dünne Schichten bzw. Filme auf einem leitfähigen Material, beispielsweise Metall, gebildet, die entweder als Schicht auf die Stützwände 24 aufgebracht oder auf den Stützwänden 24 befestigt (angeklebt) sind.

In dem Kanonenabschnitt 16 und an dem Ende jedes Kanals 26 befindet sich eine Einrichtung zur Erzeugung von Elektronen und zur Richtung der Elektronen in Form von Strahlen entlang jedes der Kanüle. Drei Elektronenstrahlen werden in jeden der Kanäle gerichtet, wobei die Strahlen zwischen die Strahlenführungsplatten 28 und 30 gerichtet werden und jeder Strahl entlang einer einzigen Lüngsroihe von Öffnungen den FUhrungsplatten gerichtet wird. Die Einrichtung zur Strahlenerzeugung und zum Richten der Strahlen (zwischen die Strahlenführungsplatten) können einzelne Elektronenkanonen sein, von denen jede drei Kathoden zur Erzeugung von drei Strahlen aufweist, und geeignete Gitter, welche die Strahlen modulieren und in die Kanäle 26 richten, d.h. leiten. Andererseits kann die Einrichtung, welche die Strahlen erzeugt und richtet, eine linienförmige Kathode sein, die entlang der

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Enden der Kanäle 26 verlauft, oder einzelne Linienkathoden, die Über die Enden eines oder mehrerer der Kanäle verlaufen. Die Linienkathode oder die Linienkathoden wUrden Elektroden enthalten, um die Elektronenstrahlen zu.formen, um die Strahlen zu modulieren und um die Strahlen in die Kanäle zu richten. Eine derartige Kathode ist in der amerikanischen Patentanmeldung Serial No. 784 365 vom 4. April 1977 (Cathode Structure and Method of Operating the Same) beschrieben.

Im Betrieb der Anzeigeeinheit 10 wird ein hohes positives Potential, typischerweise etwa +300 V, an jeden der Leiter 36 angelegt; ein niedriges positives Potential von typischerweise etwa +40 V wird an die StrahlenfUhrungsplatten 28 und 30 angelegt. Ein sehr hohes positives Potential, welches typischerweise etwa 10 KV beträgt, wird an den Leuchtschirm 46, die Lochmaske 38 und die Beschleunigungsgitterplatte 42 angelegt. Ein Fokussierungspotential von etwa +1000 V wird an die fokussierende Gitterplatte 38 angelegt. Die Abtastelektroden liegen auf einem Abtastpotential von V - V ,, wie im folgenden noch beschrieben wird. Die ersten Schutzelektroden 54 liegen auf einem Potential V , die zweiten Schutzelektroden 56 auf dem

gleichen Potential wie die Lochmaske 48 und der Leuchtschirm

Die Kanone im Kanonenabschnitt 16 erzeugt Elektronen und richtet die Elektronen als Strahlen in jeden der Kanäle 26. Die Elektronenstrahlen werden zwischen die StrahlmfUhrungsplatten 28 und 30 gerichtet, wobei jeder Strahl entlang einer einzigen bzw. getrennten Längsreihe von Öffnungen 32 und 34 in den Strahlenführungsplatten gerichtet wird. Wie in der US-PS 4 088 920 angegeben ist, erzeugen die Potentialdifferenzen zwischen der StrahlenfUhrungsplatte 28 und den Leitern 36, und zwischen der Strahlenführungsplatte 30 und der Fokussierungsgitterplatte 38 elektro-

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statische Felder zwischen den StraHenfUhrungsplatten 28 und 30, welche die Elektronen auf Strahlen wahrend des Weges der Strahlen entlang der Kanäle begrenzen.

Die Elektronenstrahlen können selektiv in Richtung auf den Leuchtschirm 46 an ausgewählten Punkten entlang der Kanäle 26 dadurch abgelenkt werden, daß das Potential, welches an jeden der Leiter 36 angelegt wird, auf ein negatives Potential von beispielsweise -100 V geschaltet wird. Auf diese Weise werden die Strahlen von dem negativen Leiter weg abgelenkt, so daß die Strahlen durch die benachbarten Öffnungen 34 in der Strahl^nfuhrungsplatte 30 passieren. Jeder der Strahlen passiert dann durch eine einzelne Öffnung 40 in der Fokussierungsgitterplatte 38, was dazu führt, daß die Elektronen jedes Strahls fokussiert werdon. Jeder Strahl passiert dann durch eine einzelne Öffnung 44 in der Beschleunigungsplatte 42 und bewegt sich dann in Richtung auf den Leuchtschirm 46,

Wie bereits vorstehend angegeben ist, liegen die ersten Schutzelektroden 54 auf einem Potential V ; dieses Potential ist ge-

ringer als das an die Beschleunigungsgitterplatte 42 angelegte Potential. Diese Potentialdifferenz erzeugt ein elektrostatisches Feld über dor Beschleunigungsgitterplatte 42, die als eine eäctrostatische Linse wirkt, um die drei Strahlen zusammenzubündeln bzw. zu konzentrieren. Das Potential V ist derart gewählt, daß die

drei Strahlen zusammen an der Lochmaske 48 konzentriert, d.h. konvergiert werden. Diese Konvergenz der Strahlen ist durch gestrichelte Linien 58 (Fig. 2) angedeutet, welche die Wege der drei Strahlen anzeigen. Das zur Erreichung der Konvergenz der drei Strahlen notwendige Potential hängt von dem Abstand zwischen der Beschleunigungsgitterplatte und der Lochmaske 48 , dem Abstand zwischen den Strahlen und dem an die Beschleunigungsgitterplatte und die Loch-

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maske angelegten Potential ab. Wenn der Abstand zwischen der Beschleunigungsgitterplatte und der Lochmaske etwa 7 cm und der Abstand zwischen den Strahlen etwa 0,5 cm betrögt, das Potential, welches an die Beschleunigungsgitterplatte und die Lochmaske angelegt wird, etwa 10 KV beträgt, bewirkt ein Potential (V )

von etwa 7 KV, das an die ersten Schutzelektroden 54 angelegt wird, das Konvergieren bzw. Konzentrieren der Strahlen an der Lochmaske.

Wenn die Strahlen zwischen den Abtastelektroden 52 hindurchgehen,

wird ein Potential V + V₁ an eine der Elektroden und ein Potential

s d

V - V. an die andere der Abtastelektroden angelegt. Dies führt 8 a

dazu, daß die Strahlen in Richtung auf die Abtastelektrode abgelenkt werden, die höheres postives Potential hat. Das Potential V, wird derart gewühlt, daß die Strahlen in Richtung auf die Abtastelektrode mit höherem Potential in ausreichender Weise abgelenkt werden, damit die Strahlen auf dem Leuchtschirm 46 an einem Punkt auftreffen, an welchem die Stutzwand am Leuchtschirm anliegt. Für einen Kanal 26, der etwa 2,4 cm breit ist, reicht ein

Potential V, von etwa 1100 V aus, um die gewünschte Ablenkung zu a

bewirken. Die an die beiden Abtastelektroden 52 angelegten Potentiale werden dann durch Reduzierung des an die eine Elektrode angelegten Potentials von V + V, auf V-V, geändert und durch Anhebung des Potentials, das an die andere Elektrode angelegt

wird, von V - V, auf V + V,. Dies läßt die Strahlen in Richtung sd s d

auf die gegenüberliegende Abtastelektrode ablenken, so daß die Strahlen vollständig den Abschnitt des Phosphorschirms abtasten, der sich Über den betreffenden Kanal 26 erstreckt. Wenn die Strahlen in jedem der Kanäle 26 Über ihren zugehörigen Kanal tasten, ergibt sich eine Zeilenabtastung, die vollständig Über den Leuchtschirm 46 ausgeführt wird. Dadurch, daß aufeinanderfolgende Zeilenabtastungen an verschiedenen Punkten entlang der Kanäle 26

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geschaffen werden, ergibt sich eine vollständige Anzeige über den gesamten Leuchtschirm 46.

Obgleich die ersten Schutzelektroden 54 elektrisch mit den Abtastelektroden 52 verbunden sein könnten, so daß das an die ersten Schutzelektroden 54 angelegte Potential sich mit dem Potential ändern würde, welches an die Abtastelektroden angelegt wird, wird es vorgezogen, daß die erstei Schutzelektrodei 54 elektrisch gegenüber den Abtastelektroden getrennt sind, so daß die ersten Schutzelektroden auf einem festen Potential V liegen. Die Änderung des an die Abtastelektroden 52 angelegten Potentials verursacht an den Kanten der Abtastelektroden neben der Beschleunigungsgitterplatte Streufelder, die eine geeignete Fokussierung der Strahlen beeinträchtigen können. Wenn die ersten Schutzelektroden 54 auf einem festen Potential liegen, befinden sich die Störfelder in Abstand zu der Beschleunigungsgitterplatte 42 und der Fokussierungslinse, so daß die Streufelder die Fokussierung der Strahlen nicht nachteilig beeinflussen. Wenn auf ähnliche Weise die zweiten Schutzelektroden 56 auf festem Potential liegen, befinden sich die Streufelder, die an den Kanten bzw. Rändern der Abtastelektrode 52 sehr dicht neben der Lochmaske 48 erzeugt werden, in Abstand zur Lochmaske, so daß sie die Konvergenz bzw. Strahlenbündelung der Strahlen an der Lochmaske nicht nachteilig beeinflussen. Auf diese Weise kann ein gleichmäßgier Abstand zwischen den Punkten geschaffen werden, an welchen die drei Strahlen auf den Leuchtschirm 46* auf treffen.

Durch die Fokussierung der drei Strahlen an der Lochmaske 48 können die drei Strahlen vollständig den Kanal 26 abtasten, ohne daß das Erfordernis einer Übertastung irgendeines der Strahlen vorliegt. Dadurch wird der Spitzenstrahlstrom reduziert, der erforderlich ist, und es wird auch die erforderliche Abtastleistung reduziert.

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Es hat sich gezeigt, daß der Spitzenstrahlstrom um bis zu 40 % und die Abtastleistung um bis zu 50 % durch StrahlbUndelung der drei Strahlen reduziert werden kann. Obgleich die Strahlen dadurch zur Konvergenz bzw. Strahlbündelung gebracht werden können, daß eine Elektronenlinse zwischen den Abtastelektroden 52 und der Beschleunigungsgitterplatte 42 gebildet wird, wird es vorgezogen, zwei Sätze von Schutzelektroden vorzusehen, um die nachteiligen Auswirkungen der Streufelder an den Röndorn oder Kanten der Abtastelektroden auf ein Minimum zu bringen und um einen gleichmäßigen Abstand zwischen den Strahlen am Leuchtschirm 46 zu erreichen. Die Elektronenlinse zusätzlich zur Konvergierung der drei Strahlen aufeinander zu vorzusehen, fokussiert die Elektronen in jedem Strahl, so daß jeder Strahl eine kleinere Punktgröße hat.

Fig. 3 zeigt eine Abwandlung der erfindungsgemäßen Anzeigeeinheit, die in Fig. 3 mit 100 angegeben ist. Die Anzeigeeinheit 100 hat den gleichen Aufbau wie die in Fig. 1 und 2 gezeigte Anzeigeeinheit 10, mit der Ausnahme, daß die Elektroden auf einer Oberfläche der Stützwände 124 zwischen der Beschleunigungsgitterplatte 142 und der Lochmaske 148 vorgesehen sind. Anstelle eines einzigen Paares von Abtastelektroden und zwei Paaren von Schutzelektroden weist die Anzeigeeinheit 100 zwei Sätze von Abtastelektroden 152a und 152b auf. Der erste Satz der Abtastelektroden 152a befindet sich neben der Beschleunigungsgitterplatte 142, der zweite Satz von Abtastelektroden 152b nebei der Lochmaske 148.

Ein Verfahren zum Betrieb der Anzeigeeinheit 100 ist ähnlich der vorstehend beschriebenen Art fUr die Anzeigeeinheit 10 mit der Ausnahme, daß die Beschleunigungsgitterplatte 142 auf einem Potential V. liegt, welches weniger positiv als das Potential V„ ist, das an die Lochmaske 148 und den Phosphorschirm 146 angelegt wird, jedoch

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gleich oder vorzugsweise positiver als das an die fokussierende Gitterplatte I38 angelegte Potential. Der erste Satz der Abtastelektroden I52a liegt auf einem Potential von V. -V-; wahrend der zweite Satz von Abtastelektroden I52b auf einem Potential V„ - V λ liegt. Die Potentialdifferenz zwischen den beiden Sätzen von Abtastelektroden 152a und 152b erzeugt ein elektrostatisches Feld Über den Kanal 126 im Bereich des Abstandes zwischen den beiden Sätzen von Abtastelektroden. Dieses elektrostatische Feld liefert eine Elektronenlinse, welche die drei Elektronenstxhlen 158 konvergieren läßt. Bei einer geeigneten Potentialdifferenz zwischen den beiden Sätzen von Abtastelektroden läßt die Elektronenlinse die drei Strahlen 158 an der Lochmaske 148 konvergieren. Die drei Strahlen 158 gelangen somit von den StrahlenfUhrungen Über die Öffnungen 144 in der Beschleunigunggitterplatte 142 hindurch und folgen parallelen Wegen, bis sie das Gebiet der Elektronenlinse erreichen und werden dann in Richtung auf die Lochmaske zusammengebündelt, d.h. konvergieren zusammen. Die Konvergenz der Strahlen von einem Punkt, der dichter am Leuchtschirm liegt, resultiert in einem kleineren Schirra-Lochmasken-Abstand und somit in einer kleineren Punktgröße auf dem Schirm. Dies wiederum trägt zu einer wirkungsvolleren Lochmaske bei.

Zur gleichzeitigen Abtastung der drei Strahlen Über den Schirm 146 werden Spannungen V. + V . bzy. V- + V « an die ersten bzw. zweiten Abtastelektroden 152a bzw. 152b an einer Sate des Kanals 126 und die Spannung V. - V . bzw. V_ - V ^ an die erste bzw. zweite Abtastelektrode an der anderen Seite des Kanals angelegt. Wie bereits vorstehend im Hinblick auf den Betrieb der Anzeigeeinheit 10 erläutert ist, bewirkt dies eine Ablenkung der Strahlen in Richtung auf die Abtastelektroden, welche auf höherem positivem Potential liegen, Die an die Abtastelektroden jedes Satzes angelegten

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Potentiale werden dann in der vorstehend beschriebenen Weise verändert, um die Strahlen quer zum Kanal 126 ablenken zu lassen, und um dadurch den Leuchtschirm 146 abzutasten. Da die Potentiale V. und V„, die an die beiden Sätze von Abtastelektroden 152a und 152b angelegt werden, unterschiedlich sind, sind auch die Potentiale V und V r. unterschiedlich. Es hat sich gezeigt, daß bei einer Anzeigeeinheit, bei welcher der Abstand zwischen der Beschleunigungsgitterplatte 142 und der Lochmaske 148 etwa 7 cm beträgt, die Breite des Kanals 126 etwa 2,4 cm beträgt und der Abstand zwischen den Strahlen etwa 0,5 cm ist, die Potentiale V . und V « mit etwa 13 % des Potentials V, und V_ eine geeignete Abtastung der Strahlen liefern. Für eine Anzeigeeinheit mit V. = 3 KV und V₂ = 10 KV

würde daher V .etwa 0,4 KV und V _o etwa 1,3 KV betragen, s I · sZ

Bei einer anderen Betriebsweise der Anzeigeeinheit 100 wUrden der erste Satz von Abtastelektroden 152a auf einem Potential V gehalten, das geringfügig postiver als das Potential V. ist, das an die Beschleunigunggitterplatte 142 angelegt wird, jedoch weniger poritiv als das Potential V^, das an jede der zweiten Abtastelektroden und die Lochmaske angelegt wird. Die Potentialdifferenz zwischen dem ersten Satz von Abtastelektroden 152a und der Beschleunigungsgitterplatte 142 erzeugt ein elektrostatisches Feld quer zum Kanal 126 neben der Beschleunigungsgitterplatte, die als divergierende elektrische Linse wirkt. Die Strahlen, die aus den Öffnungen 144 in der Beschleunigungsgitterplatte 142 austreten, werden geringfügig gespreizt, bevor sie die konvergierende elektrische Linse im Gebiet zwischen den ersten und zweiten Abtastelektroden 152a und 152b erreichen, welche die Strahlen an der Lochmaske konvergieren läßt. Ein Divergieren der Strahlen vor dem Konvergieren hat den Vorteil, daß die Konvergenzwinkel größer werden, was in einem kleineren, erforderlichen Ab-

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stand zwischen der Lochmaske 146 und dem Leuchtschirm 146 resultiert. Wie vorstehend beschrieben ist, resultiert dies in einer
kleineren Punktgröße der Strahlen auf dem Schirm und einer wirkungsvolleren Lochmaske. Jedoch resultiert dies in dem Erfordernis an einem geringfügig höheren Potential an den Abtastelektroden, um das Konvergieren der Strahlen zu erreichen.

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Claims

USA Serial No-. 838 658

vom 3. Oktober 1977

PATENTANWÄLTE

DR. DIETER V. BEZOLD

DIPL. ING. PETER SCHÜTZ

DIPL. ING. WOLFGANG HEUSLER

MAHIA-TUKItESLA-STHASSB 33

POSTFACH ββΟβββ
D-8OOO MOENCHEN 80

TKLKFON 080 /478908 ίίββ 10

TBtKX ataaas

TKLEQHAMM SOMBBX

RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)

Patentansprüche

Anzeigeeinheit mit einem evakierten Kolben, der im wesentlichen flache, parallele und Abstand zueinander einhaltende vordere und rückwärtige Wände sowie Abstand zueinander einhaltende, im wesentlichen parallele Stützwände aufweist, weiche sich zwischen und im wesentlichen senkrecht zu den vorderen und rückwärtigen Wänden erstrecken, wobei die Stützwände den Kolben in eine Vielzahl von Kanälen aufteilen, mit einer am einen Ende jedes Kanals angeordneten Einheit zur Elektronenerzeugung und zur Richtung der Elektronen als Strdien in die drei Kanäle, wobei drei Strahlen in jeden Kanal gerichtet werden, mit Strahlenführungen entlang jedes Kanals zur Festlegung der Elektronen in den Strahl während der Bewegung der Strahlen in Längsrichtung entlang des Kanals , und zur selektiven Ablenkung der Strahlen in Richtung auf einen Leuchtschirm an der Vorderwand des Kolbens an gewählten Punkten entlang des Kanals,und mit einer in jedem Kanal vorgesehenen Einheit zum Ablenken der Strahlen quer zum Kanal, damit die Strahlen den Leuchtschirm abtasten, wobei

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letztere Einheit zwischen den Strahlführungen und dem Phosphorschirra angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Kanal (26) eine Einrichtung (52, 54, 56; 152a, 152b,

156) zur Erzeugung eines elektrostatischen Feldes quer zum Kanal vorgesehen ist, welches als Elcktronenlinse zum Konvergieren der drei Strahlen an einem Punkt neben, jedoch in Abstand zu dem

Leuchtschirm (46; 146) wirksam ist.
2) Anzeigeeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Kanal (26; 126) eine Beschleunigungsgitterplatte (42; 142) vorgesehen ist, die quer zum Kanal neben den StrahlenfUhrungen (28, 30; 128, 130) verlauft, daß die Boschleunigungsgitterplatte durchgehende Öffnungen (44; 144) aufweist, durch welche die Strahlen passieren, wenn sie von den Strahlenführungen in Richtung auf den Leuchtschirm (46; 146) abgelenkt werden, daß eine Lochmaske (48, 50; 148) sich quer zum Kanal neben dom Leuchtschirm erstreckt, daß die Lochmaske durchgehende Öffnungen enthält, durch welche wenigstens Teile der Strahlen passieren, und daß die Elektronenlinse die Strahlen an der Lochmaske konvergieren läßt.
3) Anzeigeeinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in jedem Kanal vorgesehene Einrichtung zur Erzeugung eines elektrostatischen Feldes ein Paar von Abstand zueinander einhaltende, parallelen Elektroden aufweist, die sich entlang des Kanals neben der Beschleunigungsgitterplatte (42; 142) erstrecken und zwischen welchen die drei Strahlen hindurchgehen, wenn der Strahl von der BescHleunigungsgitterplatte zum Leuchtschirm (46; 146) verläuft.

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4) Anzeigeeinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (52; 152a, 152b), welche die konvergierende Linse in Form des elektrostatischen Feldes bilden, auai wenigstens einen Teil der die Strahlen quer zum Kanal ablenkenden Einheit bilden.
5) Anzeigeeinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in jedem Kanal vorgesehene Einheit zum Ablenken der Strahlen quer zu dem Kanal zwei SUtze von Abstand zueinander einhaltende, parallelen Elektroden (152a, 152b) aufweist, von denen ein Satz (152a) neben der Beschleunigungsgitterplatte (142) und der andere Satz (152b) neben der Lochmaske (148) vorgesehen sind und daß die beiden Elektrodensätze geeignet sind, um das die konvergierende Linse erzeugende elektrostatische Feld in einem Gebiet neben den beiden Elektrodensätzen zu formen.
6) Anzeigeeinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der neben der Beschleunigungsgitterplatte (142) befindliche Elektrodensatz (152a) geeignet ist, um zusammen mit der Beschleunigungsgitterplatte ein elektrostatisches Feld hervorzurufen, das eine Elektronenlinse zum Divergieren der Strahlen bei der Entfernung der Strahlen vom Beschleunigungsgitter ergibt.
7) Anzeigeeinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden ein eine konvergierende Linse hervorrufendes elektrostatisches Feld zusammen mit der Beschleunigungsgitterplatte bilden können und daß ein getrennter Satz von Abstand zueinander einhaltenden, parallelen Abtastelektroden (52; 152) in jeden Kanal zwischen dem ersten Paar von Elektroden und der Lochmaske zum Ablenken der Strahlen quer zum Kanal angeordnet ist.

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8) Anzeigeeinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein dritter Satz von Abstand zueinander einhaltenden, parallelen Elektroden an jedem Kanal zwischen den Abtastelektroden (52) und der Lochmaske vorgesehen ist und daß der dritte Elektrodensatz (54) elektrisch mit der Lochmaske verbunden ist.

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