DE3911346A1

DE3911346A1 - Steuersystem fuer flache bildwiedergabevorrichtungen

Info

Publication number: DE3911346A1
Application number: DE19893911346
Authority: DE
Inventors: Kurt Manfred Tischer
Original assignee: Nokia Unterhaltungselektronik Deutschland GmbH
Current assignee: Nokia Deutschland GmbH
Priority date: 1989-04-07
Filing date: 1989-04-07
Publication date: 1990-10-11

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuersystem für eine flache Bildwiedergabevorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus dem Aufsatz "Design, Fabrication, and Performance of a Flat Tube Display" von W.C. Holton et al (1977 International Electron Devices Meeting, Seiten 78-80, Washington, DC, USA; IEEE) ist eine flache Bildwiedergabevorrichtung bekannt, die eine vielschichtige Steuerscheibenanordnung aufweist. Die Steuerscheibenanordnung ist zwischen einer Kathode und einem Leuchtschirm angeordnet und dient zur Steuerung des Elektronenstromes. Sie besteht aus Unteranordnungen, die aus zwei Steuerscheiben, zwischen denen eine metallene Lochscheibe angeordnet ist, gebildet sind. Die Steuerscheiben bestehen aus Lagen sich kreuzender metallischer Leiter. An den Kreuzungspunkten der Leiter sind elliptische Löcher in den Leitern vorhanden, die mit den Löchern in der Lochscheibe fluchten. Die Leiter und die Lochscheibe sind jeweils durch Glaslot miteinander verbunden. Mehrere dieser Unteranordnung geben die vielschichtige Steuerscheibenanordnung.

In der deutschen Patentanmeldung P 37 34 387.4 wurde eine flache, im Innenraum Vakuum aufweisende Bildwiedergabevorrichtung vorgeschlagen. Diese weist eine auf ihrer Innenseite eine Schicht aus Leuchtstoffpunkten tragende Frontplatte aus Glas und eine metallene Wanne als Rückseite auf. In ihr ist vor einer segmentierten Gegenelektrode eine flächenhafte Kathode aus einer periodischen Anordnung von Heizdrähten und vor dieser ein Steuersystem aus einer an einem Rahmen befestigten gelochten Zuganode und zwei Steuerscheiben vorhanden.

Es wurde gefunden, daß die Dicken der Steuerscheiben und der Zuganode sowie deren gegenseitiger Abstand einen wesentlichen Einfluß auf die Abbildung der Elektronen auf der Leuchtstoffschicht haben. Außerdem führen Abstandsänderungen innerhalb des Steuersystems zu Änderungen des Elektronenstromes und damit zu Helligkeitsschwankungen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Steuersystem anzugeben, das eine optimale Abbildung der Elektronen gewährleistet. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im Anspruch 1 angegebenen Mitteln. In den Ansprüchen 2 bis 6 sind vorteilhafte Ausgestaltungen enthalten.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von einem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Teil des Steuersystems in einer perspektivischen Darstellung und

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II durch das Steuersystem gemäß Fig. 1.

Das in Fig. 1 teilweise dargestellte Steuersystem kann in der flachen Bildwiedergabevorrichtung eingesetzt werden, die in der in der Einleitung genannten deutschen Patentanmeldung beschrieben ist. Um die räumliche Zuordnung darzustellen, ist ein Koordinatensystem eingezeichnet. Die x-Achse verläuft in Zeilenrichtung des auf der Frontplatte entstehenden Bildes, die y-Achse steht senkrecht auf der x-Achse und die z-Achse verläuft von der Kathode zur Frontplatte.

Das Steuersystem 1 wird von einem im Querschnitt L-förmigen Rahmen 5 getragen, so daß es als ein Bauteil in die flache Bildwiedergabevorrichtung eingebaut werden kann. Der Rahmen 5 trägt auf seiner Unterseite die gelochte Zuganode 2. Die Zuganode 2 besteht aus einer gelochten Metallscheibe, die mit dem Rahmen 5 beispielsweise durch Glaslot 6 verbunden ist. Die Zuganode besitzt ein Raster aus Rechtecklöchern der Größe 0,4 mm×0,1 mm mit einer Teilung von 1,14 mm in Richtung der x-Achse (Zeilenrichtung) und 0,6 mm in Richtung der y-Achse. Die Dicke der Zuganode 2 liegt zwischen 0,05 mm und 0,15 mm. Vorzugsweise beträgt die Dicke der Zuganode 0,13 mm.

Die Zuganode 2 ist derart im Rahmen 5 befestigt, daß sie bei Betriebstemperatur unter leichter mechanischer Spannung steht, damit ein Durchhängen vermieden wird. Der Rahmen besteht daher aus einem Werkstoff mit einem solchen Ausdehnungskoeffizienten, daß die Zuganode nach dem Lötvorgang aufgrund der Ausdehnungsunterschiede gespannt ist. Hierdurch wird im Betrieb eine Verschiebung des Lochrasters vermieden. Die Lötung kann z.B., mit einem kristallisierten Glaslot der Type G017-918 der Fa. Schott bei einer Temperatur von etwa 430°C erfolgen.

Auf die Zuganode 2 sind zwei Steuerscheiben 3 und 4 mit Hilfe eines isolierenden Klebers oder eines kristallisierenden Glaslotes aufgebracht. Die Steuerscheiben 3 und 4 bestehen aus je einer voneinander isolierten Lage metallischer Leiter. Die beiden Lagen der metallischen Leiter sind derart übereinander angeordnet, daß sich die Leiter kreuzen. Die Leiter der Steuerscheibe 3 verlaufen in Richtung der y-Achse und die Leiter der Steuerscheibe 4 verlaufen in Richtung der x-Achse.

In den die Steuerscheibe 3 bildenden metallischen Leitern sind Löcher vorhanden, deren Anzahl und Lage mit den Löchern in der Zuganode übereinstimmt. Die Breite der Löcher kann das 1,3-fache der Breite der Löcher in der Zuganode betragen. Die Dicke der Steuerscheibe 3 beträgt 0,06 mm bis 0,12 mm, vorzugsweise 0,08 mm. Der Abstand von Leiter zu Leiter beträgt etwa 1/3 des Abstandes der Leitermitten voneinander.

Die Dicke der Steuerscheibe 4 beträgt 0,15 mm bis 1,0 mm, vorzugsweise 0,22 mm. Der Abstand zwischen den einzelnen Leitern dieser Steuerscheibe liegt zwischen 18% bis 30% der Abstände der Leitermitten voneinander der Steuerscheibe 3. Maximal kann der Abstand das Zweifache der Dicke der Steuerscheibe betragen. Vorzugsweise wird die maximale Dicke der Steuerscheibe 4 und der maximale Abstand zwischen den Leitern benutzt. Die Leiter sind abwechselnd rechts und links elektrisch miteinander verbunden. Beispielsweise sind die gradzahligen Leiter in Fig. 1 links durch den Leiter 9 miteinander verbunden und die ungradzahligen rechts durch einen nicht dargestellten Leiter.

Der Abstand zwischen der Zuganode 2 und der Steuerscheibe 3 sowie zwischen den Steuerscheiben beträgt 0,03 mm bis 0,15 mm. Vorzugsweise wird ein Abstand von 0,07 mm verwendet. Die Zuganode und die Steuerscheiben sind derart zueinander justiert, daß die Mitten der Löcher in der Zuganode mit den Mitten der Löcher in den Leitern der Steuerscheibe 3 und den Mitten zwischen den Leitern der Steuerscheibe 4 fluchten.

Das die Steuerscheiben 3 und 4 miteinander und mit der Zuganode 2 verbindende Glaslot ist in Form von Strängen vorhanden. Der besseren Übersicht wegen ist nur ein Strang 7.1 auf der Zuganode und ein anderer Strang 8.1 auf der Steuerscheibe 3 in die Fig. 1 eingezeichnet. Die Stränge verlaufen alle in Richtung der x-Achse. Es ist wichtig, daß keine Löcher der Zuganode und der Steuerscheibe 3 und keine Zwischenräume der Leiter der Steuerscheibe 4 von den Strängen verdeckt werden.

Fig. 2 stellt einen Schnitt durch das Steuersystem entlang der Linie II-II in Fig. 1 dar. In dieser Darstellung ist die Dicke der Zuganode mit D 2, die Dicke der Steuerscheibe 3 mit D 3 und die Dicke der Steuerscheibe 4 mit D 4 bezeichnet. Die Abstände zwischen diesen Teilen tragen das Bezugszeichen A.

Das die Zuganode 2 mit dem Rahmen 5 verbindende Glaslot ist mit 6 und das die Steuerscheiben 3 und 4 miteinander bzw. mit der Zuganode 2 verbindende Glaslot ist mit 7 bzw. 8 bezeichnet.

Die Steuerscheiben 3 und 4 bestehen aus Reineisen. Sie sind mit Nickel oder vorzugsweise Kobalt beschichtet, um ihre Oberflächen zu schützen. Die Dicke der Beschichtung beträgt etwa 0,002 mm und sie wird mit einer der üblichen Techniken aufgebracht.

Claims

1. Steuersystem für eine flache Bildwiedergabevorrichtung, das aus einer Zuganode mit in einem regelmäßigen Raster angeordneten Löchern und zwei Steuerscheiben aus Lagen sich kreuzender Leiter besteht, wobei die Zuganode und die Steuerscheiben durch ein Glaslot miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuganode (2) eine Dicke von 0,05 mm bis 0,15 mm, die mittlere Steuerscheibe (3) eine Dicke von 0,06 mm bis 0,12 mm und die obere Steuerscheibe (4) eine Dicke von 0,15 mm bis 1,0 mm aufweist und die Abstände (A) zwischen der Zuganode und der mittleren Steuerscheibe und zwischen den Steuerscheiben 0,03 mm bis 0,15 mm betragen.

2. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände (A) 0,07 mm betragen.

3. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Zuganode (2) 0,13 mm, die Dicke der mittleren Steuerscheibe (3) 0,08 mm und die Dicke der oberen Steuerscheibe (4) 0,22 mm beträgt.

4. Steuersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand von Leiter zu Leiter der mittleren Steuerscheibe (3) etwa ein Drittel des Abstandes der Leitermitten beträgt.

5. Steuersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand von Leiter zu Leiter der oberen Steuerscheibe (4) zwischen 18% bis 30% des Abstandes der Leitermitten der mittleren Steuerscheibe (3) und maximal bei der doppelten Dicke der Leiter liegt.

6. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerscheiben (3, 4) aus Reineisen mit einer etwa 0,002 mm dicken Beschichtung aus Nickel oder vorzugsweise Kobalt bestehen.