DE2916368C2

DE2916368C2 - Kathode für eine Gasentladungsanzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE2916368C2
Application number: DE2916368A
Authority: DE
Inventors: Burkhard Dipl.-Phys. 8021 Hohenschäftlarn Littwin
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1979-04-23
Filing date: 1979-04-23
Publication date: 1982-10-21
Also published as: EP0017981A1; JPS55143756A; US4338539A; DE2916368A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kathode für eine Gasentladungsanzeigevorrichtung mit einem gasgefüllten Raum, der durch eine mit eine Matrix bildenden Elektrodenbahnen versehene Steuerplatte in einen Gasentladungsraum und einen Nachbeschleunigungsraum unterteilt ist, und mit auf der Frontplattenseite ein mit einer Anodenschicht versehener, den Nachbeschleunigungsraum begrenzender Leuchtschirm und auf der Rückplattenseite eine oder mehrere gegeneinander isolierte, den Gasentladungsraum begrenzende Flächenkathoden.

Eine Gasentladungsanzeigevorrichtung mit einer Kathode, die aus Kathodenstreifen besteht, die voneinander isoliert parallel zueinander liegen und getrennt ansteuerbar sind, ist aus der DE-OS 26 43 915 bekannt. Die Aufteilung der Kathode in einzelne voneinander isolierte Kathodenstreifen ist eine Weiterentwicklung einer Flächenkathode, wie sie aus der DE-OS 24 12 869 bekannt ist und für die Bildwiedergabe bei sogenannten Flachbildschirmen bzw. Gasentladungs-Displays verwendet wird.

Eine solche Anzeigevorrichtung arbeitet nach dem Prinzip der räumlichen Trennung von Elektronenerzeugung und Elektronenbeschleunigung. Die dazu verwendete Röhre ist in zwei Kammern aufgeteilt, die über eine an den Kreuzungspunkten ihrer Zeilen und Spalten gelochte Leitermatrix (Steuerplatte) miteinander verbunden sind. Die Kammer zwischen der bzw. den Flächenkathoden an der Rückplatte und den streifenförmigen Hilfsanoden als Zeilen der Leisermatrix ist der Raum für die Gasentladung. Die andere Kammer ist der Nachbeschleunigungsraum zwischen der Spaltenebene der Leitermatrix (Steuerplatte) und einer Flächenanode, die eine Leuchtschirmelektrode darstellt. Durch Ansteuern einer der Hilfsanoden entsteht eine keilförmige Gasentladung zwischen der Flächenkathode und der Hilfsanode über deren ganze Zeilenlänge. Bei gleichzeitigem Ansteuern einer der als Matrixspalten dienenden streifenförmigen Steuerelektroden werden in der Gasentladung erzeugte Plasmaelektronen durch die öffnung am Kreuzungspunkt von Zeile und Spalte in den Nachbeschleunigungsraum gezogen und auf die Anode beschleunigt. Am Aufschlagsort entsteht dann auf einer der Anode vorgelagerten Leuchtstoffschicht ein Lichtpunkt als Abbild des angesteuerten Kreuzungspunktes der Matrix. Mit entsprechender Matrixansteuerung nach zeitlichem Ablauf und Stärke lassen sich auf dem Leuchtschirm Zeichen und Bilder darstellen.

Zum Sicherstellen der keilförmigen Gasentladung in jedem Betriebszustand ist die Aufteilung der Flächenkathode in Teilkathoden als zu den Hilfanoden parallel

liegende Kathodenstreifen vorteilhaft Jeder Teilkathode ist dann eine Gruppe von Hilfsanoden zugeordnet Durch eine mit der Hilfanodenansteuerung mitlaufende Ansteuerung der Teilkathoden entsteht eine keilförmige Gasentladung jeweils nur zwischen bestimmten Teilkathoden. Die Aufteilung der Kathode, d. h. die Anzahl der einem Kathodenstreifen zugeordneten Hilfsanoden einer Gruppe, hängt vom Anwendungszweck und Betriebsparametern wie Gasart und Gasdruck ab.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Kathode für eine Gasentladungsanzeigevorriditung mit Elektronennachbeschleunigung die Gasentladung im Bereich des Gasentladungsraumes auf die Umgebung einer gerade angesteuerten Zeilenleitung zu beschränken, um die Untergrundhelligkeit der nicht angesteuerten Zeilen klein zu halten.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Kathode für eine Gasentladungsanzeigevorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, auf der Flächenkathode rippenartige Erhebungen vorzusehen, so daß Teile der Kathode einen geringeren Abstand und andere Teile der Kathode einen größeren Abstand zu den jeweils gegenüberliegenden Elektrodenbahnen der Steuerplatte haben und daß zumindest in einer Richtung die Oberfläche der Kathode so profiliert ist, daß beim Fortschreiten in dieser Richtung der Abstand zwischen Kathode und Elektrodenbahnen der Steuerplatte periodisch und/oder nicht periodisch sich ändert.

Die erfindungsgemäße Kathode für eine Gasentladungsanzeigevorrichtung hat den Vorteil, daß durch die _J0 rippenartigen Erhebungen auf der Flächenkathode bzw. auf den Flächenkathoden der Gasentladungsraum in einzelne Brennkammern unterteilt ist; dadurch bevorzugt die Gasentladung den einer gerade angesteuerten Zeilenleitung gegenüberliegenden Brennraum, obwohl die ganze Kathode angeschaltet ist

Die Kathode der Gasentladungsanzeigevorrichtung besteht vorzugsweise zumindest in einer Richtung aus periodisch in bestimmten Abständen aufeinanderfolgende und in sich geradlinig ausgerichtete rippenartige Erhebungen mit dazwischenliegenden ebenen Flächenteilen. Zweckmäßig ist die Kathode so angeordnet, daß zumindest ein Teil der in sich parallelen rippenartigen Erhebungen parallel zu den Elektrodenbahnen liegen. Vorzugsweise ist der Abstand der rippenartigen Erhebungen der Kathode zu den jeweils gegenüberliegenden Elektrodenbahnen der Steuerplatte so gewählt, daß bei einer Steuerplatte mit aufeinanderfolgenden Gruppen von jeweils mehreren Elektrodeiibahnen als Zeilenleiter die Gasentladung auf die gerade angesteuerte Gruppe der Zeilenleiter begrenzt ist. Der Abstand der rippenartigen Erhebungen der Kathode zu den jeweils gegenüberliegenden Elektrodenbahnen der Steuerplatte ist zweckmäßig so gewählt, daß ein selbständiges Ausbreiten der Gasentladung über die gesamte Fläche der Kathode beim Ansteuern einer Zeile verhindert ist und ein gewolltes Weiterwandern der Gasentladung beim Zeilenfortschalten in der Steuerplatte noch möglich ist.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist der Abstand der rippenartigen Erhebungen der Kathode zu den jeweils gegenüberliegenden Elektrodenbahnen der Steuerplatte so gewählt, daß jeweils eine rippenartige Erhebung auf der Kathode gegenüber der Stelle auf der Steuerplatte angeordnet ist, wo zwei der aufeinander- ts folgenden Gruppen von Elektrodenbahnen zusammenstoßen sowie gegenüber den Stellen, die auf der Kathode der Mitte einer dieser Gruppen gegenüberliegen, so daß der Abstand rweier benachbarter Erhebungen auf der Kathode etwa der Breite einer halben Gruppe der Elektrodenbahnen entspricht

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Teile, die nicht unbedingt zum Verständnis der Erfindung beitragen, sind in den Figuren unbezeichnet oder weggelassen. Dabei zeigen

F i g. 1 eine Draufsicht auf eine profilierte Kathode,

Fi g. 2 einen Schnitt längs der Linie U-II nach F i g. 1, die

Fig.3 bis 8 Ausführungsbeispiele der Kathode in perspektivischer Ansicht,

Fig. 9 ein Ausführungsbeispiel schematisch im Schnitt und

F i g. 10 eine schematische Darstellung einer profilierten Kathode.

Die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Kathode 1 besteht aus rippenartigen Erhebungen 2 und dazwischenliegenden ebenen Flächenteilen 5, die einer mit Elektrodenbahnen 3 versehenen Steuerplatte 4 gegenüberliegen. In der Draufsicht nach F i g. 1 ist die Steuerplatte weggelassen.

Die F i g. 3 zeigt die Kathode 1 mit parallelen Erhebungen 2, die ebene Flächenteile 5 begrenzen. Bei dem in F i g. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Kathode 1 in voneinander elektrisch isolierte Profilkammern aufgeteilt. Dabei bilden die parallelen Seitenwänden der Kammern die Erhebungen 2 der Kathode 1, die rechtwinkelig von der ebenen Flächenteilen 5 abstehen. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.5 ist die Kathode 1 mit ihren Erhebungen 2 und ebenen Flächenteilen 5 gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 zusätzlich noch senkrecht zu den Profilkammern unterteilt. Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 6 ist die aktive Oberfläche der Kathode 1 durch zusätzliche rippenartige Erhebungen 2, die quer zu den parallel verlaufenden und senkrecht von den ebenen Flächenteilen 5 abstehenden Erhebungen 2 angeordnet sind, vergrößert. Bei der in Fig.7 dargestellten Vorrichtung ist zumindest ein Teil der in sich parallelen rippenartigen Erhebungen 2 von gegeneinander geneigten Flächenelementen dergestalt gebildet, daß die von den rippenartigen Erhebungen 2 und den übrigen Teilen der Kathode 1 begrenzten Halbräume an ihren abgeschlossenen Enden, d. h. den ebenen Flächenteilen 5 eine kleinere Breite aufweisen als an den offenen Enden. Bei der in Fig.8 dargestellten Vorrichtung ist ein Teil der rippenartigen Erhebungen 2 von jeweils zwei gegeneinander geneigten, von den Flächenteilen 5 ausgehenden ebenen Flächen gebildet, die an ihren Schnittpunkten einen Winkel λ zwischen 0° und 90°, vorzugsweise 52°, miteinander bilden.

Bei dem in Fig.9 im Schnitt dargestellten Ausführungsbeispiel sind die ebenen Flächenteile der Kathode 1 zwischen den rippenartigen Erhebungen 2 mit einer Isolierschicht 7, die zum Beispiel aus Glas besteht, abgedeckt. Dadurch bewegen sich schnelle Gasentladungselektronen zunächst nicht auf die gegenüberliegende nicht dargestellte Zeilenleitung hin.

In Fig. 10 ist eine mit Stützprofilen 6 versehene Kathode 1 dargestellt, bei der wiederum ebene Flächenteile 5 von rippenartigen Erhebungen 2 begrenzt sind. Die Gasentladungsanzeigevorrichtung ist au) der einen Seite durch die Rückplatte 7 und auf der gegenüberliegenden Seite durch die Frontplatte 9 abgeschlossen. Zwischen dem Leuchtschirm 8 und der Kathode 1 ist die mit Elektrodenbahnen 3,3' versehene

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Steuerplatte 4 und eine gelochte Abstandsplatte 10 gegen die Steuerplatte 4 abgestützt. Bei einer

angeordnet. Zwischen dem Leuchtschirm 8 und der Steuerlochgröße von 1 mm Durchmesser auf der

Abstandsplatte 10 befindet sich die Anodenschicht 11. Zeilenleiterseite der Steuerplatte 4 ergibt sich in diesem

Die mit keilförmigen Stützprofilen 6 versehene Ausführungsbeispiel eine Gasentladungsanzeigevor-

Kathode 1 ist mit diesen zumindest an ihrer Oberfläche ϊ richtungsgröße von 1000 mm · 1200 mm für die Darstel-

den elektrischen Strom nicht leitenden Stützprofilen 6 lung von Fernsehbildern.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

I. Kathode für eine Gasentladungsanzeigevorrichtung mit einem gasgefüllten Raum, der durch eine mit eine Matrix bildenden Elektrodenbahnen versehene Steuerplatte in einen Gasentladungsraum und einen Nachbeschleunigungsraum unterteilt i?t, und mit auf der Frontplattenseite ein mit einer Anodenschicht versehener, den Nachbeschleunigungsraum begrenzender Leuchtschirm und auf der Rückplattenseite eine oder mehrere gegeneinander isolierte, den Gasentladungsraum begrenzende Flächenkathoden gekennzeichnet durch rippenartige Erhebungen (2) auf der Flächenkathode (1), so daß Teile der Kathode (1) einen geringeren is Abstand und andere Teile der Kathode (1) einen größeren Abstand zu den jeweils gegenüberliegenden Elektrodenbahnen (3) der Steuerplatte (4) haben und daß zumindest in einer Richtung die Oberfläche der Kathode (1) so profiliert ist, daß beim Fortschreiten in dieser Richtung der Abstand zwischen Kathode (1) und Elektrodenbahnen (3) der Steuerplatte (4) periodisch und/oder nicht periodisch sich ändert.
2. Kathode nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zumindest in einer Richtung periodisch in bestimmten Abständen aufeinanderfolgende und in sich gradlinig ausgerichtete rippenartige Erhebungen (2) mit dazwischenliegenden ebenen Flächenteilen (5).
3. Kathode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der in sich parallelen rippenartigen Erhebungen (2) parallel zu den Elektrodenbahnen (3) liegen.
4. Kathode nach einem der Ansprüche 1 bis 3, J5 dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der in sich parallelen rippenartigen Erhebungen (2) von gegeneinander geneigten Flächenelementen dergestalt gebildet ist, daß die von den rippenartigen Erhebungen (2) und den übrigen Teilen begrenzten Halbräume an ihren abgeschlossenen Enden eine kleinere Breite aufweisen als an den offenen Enden.
5. Kathode nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der rippenartigen Erhebungen (2) von jeweils zwei gegeneinander geneigten ebenen Flächen gebildet ist, die an ihren Schnittpunkten einen Winkel α zwischen 0° und 90°, vorzugsweise 52°, miteinander bilden.
6. Kathode nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der rippenartigen Erhebungen (2) zu den jeweils gegenüberliegenden Elektrodenbahnen (3) der Steuerplatte (4) so gewählt ist, daß bei einer Steuerplatte (4) mit aufeinanderfolgenden Gruppen von jeweils mehreren Elektrodenbahnen (3) als Zeilenleiter die Gasentladung auf die gerade angesteuerte Gruppe der Zeilenleiter begrenzt ist.
7. Kathode nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß d^r Abstand der rippenartigen Erhebungen (2) zu den jeweils gegenüberliegenden Elektrodenbahnen (3) der Steuerplatte (4) so gewählt ist, daß ein selbständiges Ausbreiten der Gasentladung über die gesamte Fläche der Kathode (1) beim Ansteuern einer Zelle verhindert ist und daß ein gewolltes Weiterwandern der Gasentladung beim Zeilenfortschalten in der Steuerplatte (4) noch möglich ist.
8. Kathode nach einem der Ansprüche 1 bis 7,

dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der rippenartigen Erhebungen (2) zu den jeweils gegenüberliegenden Elektrodenbahnen (3) der Steuerplatte (4) so gewählt ist, daß jeweils eine rippenartige Erhebung (2) gegenüber der Stelle auf der Steuerscheibe (4) angeordnet ist, wo zwei der aufeinanderfolgenden Gruppen von Elektrodenbahnen (3) zusammenstoßen sowie gegenüber den Stellen, die auf der Kathode (1) der Mitte einer dieser Gruppen gegenüberliegen, so daß der Abstand zweier benachbarter Erhebungen (2) auf der Kathode (1) etwa der Breite einer halben Gruppe der Elektrodenbahnen (3) entspricht