HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft allgemein eine Vorrichtung zur Anzeige
eines Bildes und genauer ein flaches
Farbbildschirm-Anzeigegerät bzw. eine Farb-Flachbildschirm-Anzeigevorrichtung zur
Verwendung bei Farbfernseh-Empfangsvorrichtungen, bei
Anzeige-Endgeräten von Computersystemen usw.
2. Beschreibung des Standes der Technik
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Die JP-A-60-115 134 offenbart eine
Flachbildschirm-Anzeigevorrichtung mit einem Bildschirm, der eine Abtastelektrode,
eine Modulations-Elektrodengruppe, einen Leucht-Abschnitt und
eine in einer Verlängerung eines Zwischenraums zwischen dem
Leucht-Abschnitt und der Abtastelektrode vorgesehene
Elektronenquelle aufweist. Bei dieser Flachbildschirm-Anzeigevor
richtung ist die Abtastelektrode in eine Vielzahl von
streifenförmigen Elektroden unterteilt, damit ein gleichmäßiger
Einfallswinkel und Durchmesser eines Elektronenstrahls auf
dem Leucht-Abschnitt durch aufeinanderfolgendes Schalten und
Abtasten des Potentials jeder streifenförmigen Elektrode
erreicht wird.
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Ein typisches Beispiel für eine weitere herkömmliche
Bildröhre ist in der JP-A-56-76 149 offenbart. Fig. 1(A) und (B)
zeigen einen Abschnitt dieser bzw. eine Draufsicht auf diese
Bildröhre. Wie in diesen Figuren gezeigt, ist diese Bildröhre
mit einem aus Glas usw. hergestellten flachen Röhrenkörper
101 versehen. Auf einer inneren Oberfläche lola dieses
Röhrenkörpers 101 sind eine Vielzahl von streifenförmigen
Steuerelektroden 102 [102&sub1;, 102&sub2;, 102&sub3;, ... 102n], deren
Anzahl gleich der der Bildelemente in dessen horizontaler
Richtung
ist, parallel zueinander mit einem vorbestimmten Abstand
voneinander angeordnet. Außerdem ist auf jeder
streifenförmigen Elektrode 102 durch Beschichtung der streifenförmigen
Steuerelektroden mit einem für einen Elektronenstrahl
niedriger Geschwindigkeit geeigneten fluoreszierenden Material 103
ein fluoreszierender Bildschirm 104 ausgebildet, der einen
Bildschirm der Anzeigevorrichtung bildet. Über dem
fluoreszierenden Bildschirm 104 ist eine dem fluoreszierenden
Bildschirm 104 zugewandte, gitterförmige Elektrode 107 mit einem
vorbestimmten Abstand dazu angeordnet. Außerdem ist auf einer
anderen, dem fluoreszierenden Bildschirm 104 zugewandten
inneren Oberfäche 101b des Röhrenkörpers 101 eine
Haupt-Ablenkelektrode 106 zur Ablenkung eines streifenförmigen
Elektronenstrahls zu dem fluoreszierenden Bildschirm 104 und zur
Elektronenstrahlabtastung des fluoreszierenden Bildschirms
104 in der durch den Pfeil C in Fig. 1(B) angezeigten,
vertikalen Richtung vorgesehen. Diese Haupt-Ablenkelektrode 106
ist aus einem transparenten, leitenden Film hergestellt.
Dagegen ist an der rechten Seite des fluoreszierenden
Bildschirms 104 gemäß Fig. 1(A) (d.h. in einem unteren Ende in
der Längsrichtung jeder streifenförmigen Steuerelektrode 102,
wie in Fig. 1(B) gezeigt) eine Strahlenquelle 108 zur
Aussendung eines streifenförmigen Elektronenstrahls 105 niedriger
Geschwindigkeit angeordnet. Die Strahlenquelle 108 besteht
aus einer Kathode 109, die wie in Fig. 1(B) gezeigt in
horizontaler Richtung von links nach rechts verläuft und aus
Wolfram hergestellt ist, aus einer Elektrode 111, an die eine
der an die Kathode 109 angelegten Spannung im wesentlichen
gleiche Spannung angelegt wird, die die Kathode 109
einschließt und einen wie in dieser Figur gezeigt ebenfalls in
horizontaler Richtung von links nach rechts verlaufenden
Schlitz 110 aufweist, sowie aus einer
Beschleunigungselektrode 113, an die eine positive, konstante Spannung angelegt
wird und die einen engen Schlitz 112 aufweist. Außerdem ist
vor der Strahlenquelle 108 eine Hilfs-Ablenkelektrode 114
angeordnet, die zur Ablenkung des streifenformigen
Elektronenstrahls 105 zusammen mit der Haupt-Ablenkelektrode 106 aus
einem Paar Elektrodenplatten 114A und 114B besteht.
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Nachstehend ist die Funktionsweise der herkömmlichen, wie
vorstehend beschrieben aufgebauten Vorrichtung beschrieben.
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Zunächst wird ein von der Strahlenquelle 108 parallel zum
fluoreszierenden Bildschirm 104 ausgesendeter, unmodulierter
streifenförmiger Elektronenstrahl durch die
Hilfs-Ablenkelektrode 114 und die Haupt-Ablenkelektrode 106 abgelenkt und
trifft weiterhin auf den fluoreszierenden Bildschirm 104 auf,
wobei der fluoreszierende Bildschirm 104 mit einer konstanten
Geschwindigkeit abgetastet wird, indem das Ausmaß der
Elektronenstrahl-Ablenkung in die durch den Pfeil C in Fig. 1(B)
angezeigte Richtung verändert wird.
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Demgegenüber wird ein Videosignal eines horizontalen
Abtastintervalls gleichzeitig jeder streifenförmigen
Steuerelektrode 102 zugeführt. In diesem Fall wird das Videosignal
entsprechend den in horizontaler Richtung angeordneten
Bildelementen, d.h. bezüglich der streifenförmigen Steuerelektroden
102 abgetastet, wobei jedes der abgetasteten Signale
nacheinander jeder entsprechenden streifenförmigen
Steuerelektrode 102 zugeführt wird. Somit wird jeder streifenförmigen
Steuerelektrode 102 für jedes horizontale Abtastintervall ein
Videosignal zugeführt. Gleichzeitig wird die Oberfläche des
auf jeder streifenförmigen Steuerelektrode 102 vorgesehenen
fluoreszierenden Materials 103 mit dem streifenförmigen
Elektronenstrahl 105 bestrahlt, und parallele Zeilen auf dem
fluoreszierenden Bildschirm 104 werden durch die Abtastung
des streifenförmigen Elektronenstrahls 105 nacheinander
angeregt und leuchten, wodurch ein gewünschtes Bild erhalten
wird.
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Jedoch ist die herkömmliche, wie vorstehend beschrieben
aufgebaute Vorrichtung mit den Nachteilen behaftet, daß, wenn
deren Auflösungsvermögen durch Unterteilung jeder
streifenförmigen Steuerelektrode 102 unter den Bildelementen erhöht
wird, wobei deren zur Anzeige eines Bildes nutzbarer
Bildanzeigebereich unverändert bleibt, eine Teilung oder ein
Abstand zwischen zwei benachbarten streifenförmigen
Steuerelektroden
102 extrem klein wird und eine durch die Unterteilung
erhaltene Teilungsbreite kleiner wird, so daß ein Problem
einer Haltespannung zwischen den streifenförmigen
Steuerelektroden 102 auftritt und außerdem die Spannung des an jeder
streifenförmigen Steuerelektrode 102 angelegten Videosignals
nicht ausreichend erhöht werden kann, und es folglich sehr
schwierig wird, ein helles Bild zu erhalten, daß Videosignal-
Verarbeitungsschaltungen in der gleichen Anzahl wie die der
streifenförmigen Steuerelektroden notwendig sind, wodurch der
Stromverbrauch erhöht wird, und daß sich der Einfallswinkel
des Elektronenstrahls auf dem fluoreszierenden Bildschirm 104
mit der vertikalen Abtastposition des Elektronenstrahls
verändert sowie sich ebenfalls die Größe des Strahlenpunktes in
der vertikalen Richtung verändert.
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Zusätzlich sei bemerkt, daß eine Reflexion der
Elektronenstrahlen und eine sekundäre Ausstrahlung von Elektronen durch
den fluoreszierenden Bildschirm 104 und die gitterförmigen
Elektroden 107 auftreten, wenn die Elektronenstrahlen darauf
auftreffen. Diese reflektierten und sekundären Elektronen
werden mit einem Ausstrahlwinkel reflektiert und
ausgestrahlt, dessen Größe annähernd gleich der des
Einfallswinkels auf dem fluoreszierenden Bildschirm 104 und auf die
gitterförmigen Elektroden 107 ist. Außerdem werden diese
reflektierten und ausgestrahlten Elektronen durch das zwischen der
Haupt-Ablenkelektrode 106 und der gitterförmigen Elektrode
107 vorliegende elektrische Feld abgelenkt und treffen noch
einmal an Stellen auf, die nicht dieselben Stellen des
Elektronenstrahls wie die beim letzten Auftreffen sind. Dies
führt zu einem unnötigen Leuchten des fluoreszierenden
Materials 103. Somit weist die herkömmliche Vorrichtung den
weiteren Nachteil auf, daß der Kontrast verringert und ein
Störbild in der vertikalen Richtung des Bildschirms auf der
Anzeigevorrichtung erzeugt wird. Die Erfindung dient zur
Beseitigung der Nachteile der herkömmlichen Vorrichtung.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Flachbildschirm-Anzeigevorrichtung mit einem einfachen Aufbau zu
schaffen, durch den die Haltespannung zwischen jedem Paar
benachbarter Steuerelektroden erhöht und gleichmäßige
Strahlenpunkte erhalten werden können.
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Außerdem ist es eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine
Flachbildschirm-Anzeigevorrichtung zu schaffen, bei der das
Wiederauftreffen der reflektierten Elektronenstrahlen und der
durch ein Auftreffen eines Elektronenstrahls auf die
Elektroden erzeugten sekundären Elektronen auf den fluoreszierenden
Bildschirm verhindert wird.
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Erfindungsgemäß wird eine Flachbildschirm-Anzeigevorrichtung
geschaffen, die einen Bildschirm, in eine erste Richtung des
Bildschirms unterteilte und in einem Vakuumgehäuse
vorgesehene Steuerelektroden, einen aus fluoreszierenden Materialien
bestehenden, auf den Steuerelektroden vorgesehenen
Leucht-Abschnitt, eine in dem Gehäuse vorgesehene und den
fluoreszierenden Materialien zugewandte gitterförmige Elektrode,
jeweils in einer zweiten, zu der ersten Richtung senkrechten
Richtung des Bildschirms unterteilte und der gitterförmigen
Elektrode zugewandte Abtastelektroden und eine bei der
Verlängerung des Zwischenraums zwischen dem Leucht-Abschnitt und
den Abtastelektroden vorgesehene Elektronenquelle zur
gleichmäßigen oder diskreten Erzeugung von Elektronenstrahlen in
der ersten Richtung des Bildschirms aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß eine aus einem Isoliermaterial hergestellte
Trennwand zwischen jedem Paar benachbarter unterteilter
Abschnitte der Steuerelektrode vorgesehen ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Die Erfindung wird nachstehend anhand von
Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. Es
zeigen:
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Fig. 1(A) und (B) eine vertikale Schnittansicht einer bzw.
eine Draufsicht auf eine herkömmliche(n)
Flachbildschirm-Anzeigevorrichtung,
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Fig. 2(A), (B) und (C) Ansichten zur Darstellung des gesamten
Aufbaus einer Flachbildschirm-Anzeigevorrichtung gemäß einem
ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel,
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Fig. 3 eine Ansicht zur Darstellung von
Elektronenstrahlbahnen in der Anzeigevorrichtung gemäß Fig. 2,
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Fig. 4(A) und (B) Signalverlaufsdiagramme zur Darstellung der
Signalverläufe von an die Abtastelektroden gemäß Fig. 2
angelegten Impuls-Spannungssignalen,
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Fig. 5(A) und (B) Ansichten zur Darstellung des gesamten
Aufbaus einer Flachbildschirm-Anzeigevorrichtung gemäß einem
zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel,
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Fig. 6 ein Signalverlaufsdiagramm zur Darstellung des
Signalverlaufs eines an Steuerelektroden angelegten
Impuls-Spannungssignals,
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Fig. 7 eine Schnittansicht einer
Flachbildschirm-Anzeigevorrichtung gemäß einem dritten erfindungsgemäßen
Ausführungsbeispiel zur Veranschaulichung sowohl der Bedingung des
Anlegens einer Spannung an jede vertikale Abtastelektrode als
auch der Bahnen der Elektronenstrahlen,
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Fig. 8 einen Graphen zur Veranschaulichung eines Modells zum
Erhalt der Bahnen der reflektierten Elektronenstrahlen gemäß
Fig. 7,
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Fig. 9(A) eine perspektivische Ansicht der Anzeigevorrichtung
gemäß Fig. 7 und
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Fig. 9(B) (a)-(z) Signalverlaufsdiagramme zur Darstellung der
Signalverläufe und verschiedenen Zeitverläufe von an jede
vertikale Abtastelektrode angelegten Spannungssignalen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFUHRUNGSBEISPIELE
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Nachstehend sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der
Erfindung ausführlich unter Bezug auf die beiliegende Zeichnung
beschrieben.
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Zunächst ist nachstehend unter Bezug auf Fig. 2 bis 4 eine
Flachbildschirm-Anzeigevorrichtung gemäß einem ein erstes
Ausführungsbeispiel beschrieben. Fig. 2(A) zeigt einen
seitlichen Aufriß dieser Flachbildschirm-Anzeigevorrichtung.
Weiterhin zeigt Fig. 2(B) eine an der Linie B-B in Fig. 2(A)
genommene Draufsicht und Fig. 2(C) eine an der Linie C-C in
Fig. 2(A) genommene Vorderansicht. Wie in diesen Figuren
gezeigt ist diese Flachbildschirm-Anzeigevorrichtung mit einem
aus Glas usw. hergestellten flachen Gehäuse 1 versehen.
Außerdem ist auf einer inneren Oberfläche 1a dieses Gehäuses
1 eine Vielzahl von streifenförmigen Steuerelektroden 2
parallel mit einem vorbestimmten Abstand zueinander angeordnet,
deren Anzahl gleich der der Bildelemente in horizontaler
Richtung ist. Weiterhin ist die obere Oberfläche jeder
Steuerelektrode 2 mit einem für einen Elektronenstrahl
niedriger Geschwindigkeit geeigneten fluoreszierenden Material 3
beschichtet. Außerdem ist ein fluoreszierender Bildschirm 5
als Leucht-Abschnitt durch Vorsehen von Trennwänden 4
ausgebildet, die aus Isoliermaterial wie einen niedrigen
Schmelzpunkt aufweisendes Bleiglas hergestellt sind. Die Dicke der
Trennwand 4 ist größer als die des fluoreszierenden Materials
3. Über dem fluoreszierenden Bildschirm 5 ist eine
gitterförmige Elektrode 6 angeordnet, die dem fluoreszierenden
Bildschirm 5 mit einem vorbestimmten Abstand zugewandt ist oder
entsprechend den Steuerelektroden 2 gebohrte Öffnungen
aufweist. Außerdem sind auf einer anderen, dem fluoreszierenden
Bildschirm 5 zugewandten inneren Oberfläche 1b des Gehäuses 1
vertikale Abtastelektroden 8 zur Ablenkung eines
streifenförmigen Elektronenstrahls 7 auf den fluoreszierenden Bildschirm
5 und zur Abtastung des fluoreszierenden Bildschirms 5 in
vertikaler Richtung durch den Elektronenstrahl vorgesehen.
Jede vertikale Abtastelektrode 8 verläuft streifenförmig in
horizontaler Richtung und ist auf der Oberfläche 1b in
horizontaler Richtung mit einem vorbestimmten Abstand vorgesehen.
Dagegen ist wie in Fig. 2(A) gezeigt an der rechten Seite des
fluoreszierenden Bildschirms 5 (nämlich wie in Fig. 2(B)
gezeigt an einem unteren Ende in Längsrichtung jeder
Steuerelektrode 2) eine Strahlenquelle 9 zur Aussendung eines
streifenförmigen Elektronenstrahls 7 niedriger
Geschwindigkeit angeordnet. Die Strahlenquelle 9 kann die bei der
herkömmlichen Vorrichtung 9 verwendete Strahlenquelle 108 sein.
Außerdem ist im Falle dieses Ausführungsbeispiels eine Hilfs-
Ablenkelektrode 10 mit einer vorbestimmten Teilung in
horizontaler Richtung unterteilt.
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Nachstehend ist die Funktionsweise der wie vorstehend
beschrieben aufgebauten herkömmlichen Vorrichtung beschrieben.
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Der streifenförmige Elektronenstrahl 7 wird aus der
Strahlenquelle 9 derart ausgesendet, daß er parallel zum
fluoreszierenden Bildschirm 5 verläuft. Jedoch kann es bei der
Herstellung jeder Elektrode auftreten, daß die zentrale Achse des
streifenförmigen Elektronenstrahls 7 zum Zeitpunkt des
Aussendens durch die Strahlenquelle 9, die horizontale Ebene mit
der zentralen Achse jeder vertikalen Abtastelektrode 8 und
die horizontale Ebene mit der zentralen Achse jeder
gitterformigen Elektrode 6, die anfänglich parallel zueinander
angeordnet sein sollten, aus diesem anfänglichen relativen
räumlichen Verhältnis in horizontaler Richtung versetzt
werden. Somit wird die an jede in horizontaler Richtung
unterteilte Hilfs-Ablenkelektrode 10 angelegte Spannung derart
gesteuert, daß der streifenförmiqe Elektronenstrahl 7
gleichmäßig in horizontaler Richtung in den Zwischenraum zwischen
den vertikalen Abtastelektroden 8 und der gitterförmigen
Elektrode 6 einfällt. Weiterhin gelangt der gleichmäßig in
den Zwischenraum zwischen den vertikalen Abtastelektroden 8
und der gitterförmigen Elektrode 6 einfallende,
streifenförmige Elektronenstrahl 7 durch aufeinanderfolgende Veränderung
der an jede vertikale Abtastelektrode 8 angelegten Spannung
zu dem fluoreszierenden Bildschirm 5. Fig. 3 zeigt, wie der
streifenförmige Elektronenstrahl 7 durch Steuerung der an die
vertikalen Abtastelektroden 8A bis 8E angelegten Spannungen
zu der gitterförmigen Elektrode 6 hin verläuft. Zunächst soll
das gewöhnliche elektrische Potential der vertikalen
Abtastelektroden 8 und der gitterförmigen Elektroden 6 200 V
betragen. Dann wird das elektrische Potential der vertikalen
Abtastelektroden 8A und 88 auf das einer Kathode 11, d.h. 0 V,
und das der vertikalen Abtastelektrode 8C auf einen
Mittelwert von 100 V eingestellt. Somit wird der streifenförmige
Elektronenstrahl 7 durch das durch die gestrichelte Linien in
dieser Figur dargestellte elektrische Feld zu der
gitterförmigen Elektrode 6 hin abgelenkt.
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Nachstehend ist unter Bezug auf Fig. 4(A) und (B)
beschrieben, wie ein Verfahren zur Durchführung der vertikalen
Abtastung unter Verwendung des vorstehend beschriebenen
Vorgangs ausgeführt wird. In Fig. 4(B) bezeichnet die Bezugszahl
31 eine (nachstehend als "1V" bezeichnete) Periode in einem
Halbbild, in der ein Bild wirksam dargestellt wird. Weiterhin
sind die Signalverläufe der an die vertikalen
Abtastelektroden 8A bis 8Z angelegten Spannungssignale jeweils durch die
Bezugszeichen 8AS bis 8ZS bezeichnet. Zunächst trifft, wenn
das elektrische Potential der vertikalen Abtastelektrode 8A
auf 0 V festgelegt und die Potentiale der Elektroden 8A bis
8B auf 100 V bzw. 200 V eingestellt sind, der streifenförmige
Elektronenstrahl 7 auf einem Punkt a auf der gitterförmigen
Elektrode 6 auf. Weiterhin werden, nachdem eine (nachstehend
als "1H" bezeichnete) horizontale Abtastperiode vergangen
ist, die Potentiale der vertikalen Abtastelektroden 8A, 8B
und 8C auf 0 V, 100 V bzw. 200 V eingestellt, wobei dann der
streifenförmige Elektronenstrahl 7 bei einem Punkt b auf die
gitterförmige Elektrode 6 auftrifft. Durch
aufeinanderfolgende
veränderung der an jede vertikale Abtastelektrode 8C
bis 8Z angelegten Spannung ähnlich wie vorstehend im Fall der
vertikalen Abtastelektroden 8A bis 8B beschrieben, verändert
sich die Einfallsposition auf der gitterformigen Elektrode 6,
an der der streifenförmige Elektronenstrahl 7 auftrifft, von
dem Punkt a zu z, wodurch eine vertikale Abtastung
durchgeführt wird. Außerdem wird die an die vertikale
Abtastelektrode 8Z&sub0; angelegte Spannung konstant gleich der an die
gitterförmigen Elektrode angelegten Spannung gemacht. In diesem
Fall ist deutlich, daß der Abstand zwischen den benachbarten
Einfallspositionen auf der gitterförmigen Elektrode 6 gleich
dem zwischen den benachbarten vertikalen Abtastelektroden 8
ist. Außerdem sind bei einem derartigen Vorgang die
Einfallswinkel des streifenförmigen Elektronenstrahls an den Punkten
a bis z auf der gitterförmigen Elektrode 6 einander gleich.
Somit werden die Strahlen erhalten, die eine gleichmäßige
oder konstante Breite in vertikaler Richtung aufweisen. Zur
Durchführung eines wie von einem herkömmlichen
Femsehempfangssystem ausgeführten Zeilensprungverfahrens werden die
an die vertikalen Abtastelektroden 8A, 8B, ... angelegten
Spannungen, die im Falle eines ersten Halbbildes 200 V oder
100 V betragen, auf höhere oder niedrigere Werte als die
Werte der im Falle des ersten Halbbildes daran angelegten
Spannungen eingestellt, so daß bei einem zweiten Halbbild der
Elektronenstrahl 7 auf Punkte auftrifft, die zwischen den
Einfallspositionen im Falle des ersten Halbbildes liegen.
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Danach tritt der zu der gitterförmigen Elektrode 6 abgelenkte
Elektronenstrahl 7 durch die Öffnungen der gitterförmigen
Elektrode 6 hindurch und trifft auf den fluoreszierenden
Bildschirm 5 auf. Das Videosignal wird jeder Steuerelektrode
2 unter dem fluoreszierenden Bildschirm 5 zugeführt, und wenn
das fluoreszierende Material 3 mit dem Strahl bestrahlt wird,
wird die Aussendung von Licht erhalten, dessen Intensität der
Spannung des videosignals und dessen Anlege-Zeitdauer
entspricht.
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In der vorstehend beschriebenen Weise wird durch Anlegen des
Videosignals für jede Periode "1H" an jede Steuerelektrode 2
und zur weiteren vertikalen Abtastung des streifenförmigen
Elektronenstrahls 7 ein gewünschtes Bild erhalten. Zu diesem
Zeitpunkt wird eine aus einem isolierenden Material
hergestellte Trennwand 4 zwischen jeder Steuerelektrode 2 und dem
fluoreszierenden Material 3 vorgesehen. Dadurch kann die
Haltespannung zwischen den benachbarten Steuerelektroden 2
deutlich erhöht und ein helles Bild erhalten werden.
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Nachstehend ist unter Bezug auf Fig. 5 und 6 ein zweites
erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel beschrieben.
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Wie der den Aufbau des zweiten erfindungsgemäßen
Ausführungsbeispiel zeigenden Fig. 5 entnommen werden kann,
unterscheidet sich das zweite von dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 2 darin, daß an einer inneren Oberfläche eines Gehäuses
1 ausgebildete Steuerelektroden 2 jeweils alle drei
Steuerelektroden 2 mit Bussen 26, 27 und 28 verbunden sind, das
heißt, daß die Steuerelektroden 2 in drei Einheiten
unterteilt sind, wobei jede Einheit mit dem entsprechenden Bus 26,
27 und 28 verbunden ist. Zusätzlich unterscheidet sich das
zweite Ausführungsbeispiel von dem ersten außerdem darin, daß
zur Teilung und Aussendung des Elektronenstrahls 7 zu jeder
dritten Steuerelektrode Öffnungen mit einem kreisförmigen
oder rechteckigen Querschnitt in anderen Steuerelektroden 23
und in genau vor einer Kathode 22 vorgesehenen
Beschleunigungselektroden 24 eingelassen sind, so daß die
Steuerelektroden 23 derart unterteilt sind, daß jede Steuerelektrode 23
jeweils drei Steuerelektroden 2 entspricht, und daß, obwohl
Rückelektroden 21 und eine vertikale Hilfs-Ablenkelektrode 10
gemäß dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel ähnlich
vorgesehen sind, im Falle des zweiten Ausführungsbeispiels
horizontale Ablenkelektroden 25 zur Ablenkung jedes
Elektronenstrahls in horizontaler Richtung zwischen der vertikalen
Hilfs-Ablenkelektrode 10 und der Beschleunigungselektrode 24
vorgesehen sind. In Fig. 5 bezeichnet die Bezugszahl 29
Isolierfilme zur Vermeidung von Kurzschlüssen jedes Busses 26,
27 und 28 mit anderen Steuerelektroden 2 als mit den mit dem
Bus 26, 27 bzw. 28 zu verbindenden Steuerelektroden 2.
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Nachstehend ist die Funktionsweise des zweiten
Ausführungsbeispiels beschrieben.
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Zunächst wird der durch die Kathode 22 erzeugte
Elektronenstrahl 7 durch das an die Rückelektroden 21 angelegte
elektrische Feld gezwungen, sich zu den Steuerelektroden 23 hin
weiterzubewegen. Dann wird der in horizontaler Richtung
gleichmäßig verteilte Elektronenstrahl 7 durch die in
horizontaler Richtung unterteilten Steuerelektroden 23 in
horizontaler Richtung unterteilt. Außerdem wird der einzelne
Elektronenstrahl 7 durch die entsprechenden Steuerelektroden
23 moduliert. Der durch die entsprechende Steuerelektrode 23
hindurchgelangte Elektronenstrahl 7 gelangt weiterhin durch
die Beschleunigungselektrode 24 und die horizontalen
Ablenkelektroden 25, die derart unterteilt und angeordnet sind, daß
sie jeden Elektronenstrahl zwischen einem entsprechenden Paar
davon hindurchlassen. Darauffolgend werden die Fokussierung
des Elektronenstrahls in vertikaler Richtung und die
Korrektur der Position des Elektronenstrahls 7 durch die vertikale
Hilfs-Ablenkelektrode 10 durchgeführt. Danach gelangt ähnlich
wie im Falle des ersten Ausführungsbeispiels der
Elektronenstrahl 7 in den Zwischenraum zwischen den vertikalen
Abtastelektroden 8 und den Steuerelektroden 2. Weiterhin wird der
Elektronenstrahl 7 nacheinander zu der Seite der
Steuerelektroden 2 hin abgelenkt und bedingt durch das auf den
Steuerelektroden vorgesehene fluoreszierende Material 30 ein
Leuchten.
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Zu diesem Zeitpunkt sind die Steuerelektroden 2 durch die
Busse 26, 27 und 28 wie vorstehend beschrieben in drei
Gruppen unterteilt, und durch jeden Bus 26, 27 und 28 wird das
Spannungssignal gemäß Fig. 5 an diese drei Gruppen der
Steuerelektroden 2 angelegt. Das heißt, daß während einer
(nachstehend durch den Ausdruck "(1/3)H" bezeichneten)
Periode, die ein Drittel der Periodendauer von "1H" beträgt, eine
Spannung EA nacheinander an jeden Bus 26, 27 und 28 angelegt
wird, die benötigt wird, damit das fluoreszierende Material
zum Leuchten angeregt wird. Dabei können die
fluoreszierenden Materialen 30, die den mit den Bussen 26, 27 und 28
verbundenen Steuerelektroden 2 entsprechen, beispielsweise
R-, G- bzw. 13-Lichtquellen entsprechen. Außerdem leuchtet
während einer ersten "(1/3)H"-Periode die R-Lichtquelle,
während einer zweiten "(1/3)H"-Periode die G-Lichtquelle und
während einer dritten "(1/3)H"-Periode die B-Lichtquelle.
Natürlich wird ein Elektronenstrahl erzeugt, der jeder
Lichtquelle bzw. dem Satz von R, G, und B entspricht. Durch
Modulation der entsprechenden Elektronenstrahlen durch
aufeinanderfolgendes Anlegen von R-, G-, und 13-Signalen an die
Steuerelektroden 23 in Synchronisation mit den an die R-, G
und B-Lichtquellen angelegten Spannungsimpulsen kann eine
Farbdarstellung eines Bildes auf dem Bildschirm der
Anzeigevorrichtung angezeigt werden. Weiterhin wird jeder
Elektronenstrahl durch die horizontale Ablenkelektrode 25 zu den
jeweiligen mit den Bussen 26, 27 und 28 verbundenden Gruppen
der Steuerelektroden 2 abgelenkt. Durch aufeinanderfolgendes
Ablenken der Elektronenstrahlen zu den R-, G-, und
B-Lichtquellen oder fluoreszierenden Materialien 30 in
Synchronisation mit den an die Steuerelektroden 23 angelegten Spannungen
werden Bildbereiche mit roten, grünen und blauen Farben
nacheinander auf dem Bildschirm angezeigt.
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Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel muß der zur
Unterteilung der Steuerelektroden 2 verwendete Divisor, d.h. die
Anzahl der Gruppen der Steuerelektroden 2 nicht
notwendigerweise drei, sondern kann Vielfache von drei betragen. In dem
letzteren Fall werden die benachbarten Elektronenstrahlen
wechselweise während jeder Hälfte von "1H" erzeugt, das heißt
"(1/2)H". Dadurch kann die Verschlechterung der Auflösung
aufgrund der überlappung der verschiedenen Elektronenstrahlen
verhindert werden, die aus der Größe des horizontalen
Lichtpunkt-Durchmessers des Elektronenstrahls folgt. Außerdem sind
die Steuerelektroden 2 mit den Bussen 26, 27 und 28 jeweils
alle zwei Steuerelektroden 2 verbunden. Überdies wird wie
vorstehend beschrieben der durch die Kathode 22 erzeugte
Elektronenstrahl durch die vor der Kathode 22 vorgesehenen
Steuerelektroden 23 moduliert. Jedoch können dieselben
Wirkungen erhalten werden, indem die an der rückwärtigen
Oberfläche der Kathode 22 vorgesehenen Rückelektroden 21 in
horizontaler Richtung in mehrere Gruppen unterteilt werden, wobei
dann die Modulationssignale an die jeweiligen Gruppen dieser
Steuerelektroden angelegt werden und weiterhin der von der
Kathode 22 erzeugte Elektronenstrahl moduliert wird.
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Nachstehend ist unter Bezug auf Fig. 7 bis Fig. 9(A) und (B)
ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
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Fig. 7 zeigt eine Schnittansicht des vertikalen
Abtastelektroden-Abschnitts zur Veranschaulichung sowohl der Bedingung
zum Anlegen einer Spannung an jede vertikale Abtastelektrode
201 als auch der Bahnen der Elektronenstrahlen 204. Fig. 8
zeigt eine Kurve zur Veranschaulichung eines Modells zum
Erhalt der Bahnen der reflektierten Elektronenstrahlen 204
gemäß Fig. 7. Weiterhin zeigt Fig. 9(A) eine perspektivische
Ansicht der Anzeigevorrichtung gemäß Fig. 7 und Fig. 9(B) ein
Zeitverlaufsdiagramm zur Darstellung der Signalverläufe und
verschiedener Zeitverläufe von an jede vertikale
Abtastelektrode 201 angelegten Spannungssignalen.
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Unter Bezug auf Fig. 7 wird eine Spannung VD, die gleich der
an den fluoreszierenden Bildschirm 203 angelegten Spannung
ist, an eine vertikale Abtastelektrode 201-1 an der Seite
angelegt, an der der geradlinig fortschreitende
Elektronenstrahl 204 einfällt. Außerdem wird eine andere Spannung
(VD - VCC), die kleiner als die an den fluoreszierenden
Bildschirm 203 angelegte Spannung VD ist, an die nachfolgende
vertikale Abtastelektrode 201-2 angelegt. Dann wird der
Elektronenstrahl 204 einer durch eine zwischen den vertikalen
Abtastelektroden 201-1 und 201-2 ausgebildeten
elektrostatischen Linse ausgeführten Ablenkung und Fokussierung
unterzogen und trifft auf einem Punkt B auf dem fluoreszierenden
Bildschirm 203 auf. Diese Einfallsposition des
Elektronenstrahls 204 wird auf Grundlage der an die vertikale
Abtastelektrode
202-2 angelegten Spannung (VD - Vcc) und eines
Abstands d zwischen jeder vertikalen Abtastelektrode 201 und
dem fluoreszierenden Bildschirm 204 bestimmt. Ein Teil des
auf den Punkt P auf dem fluoreszierenden Bildschirm 203
auftreffenden Elektronenstrahls 204 wird reflektiert, und zudem
ist die Größe des Reflexionswinkeis Θ&sub1; des Elektronenstrahls
204 annähernd gleich der dessen Einfallswinkels Θ&sub2;. Überdies
ist die Anfangsgeschwindigkeit des reflektierten Elektrons
fast gleich der Geschwindigkeit des auf dem fluoreszierenden
Bildschirm 203 auftreffenden Elektrons. Die Bahn des
reflektierten Elektrons wird, falls die Spannung (VD - Vcc)
weiterhin an eine andere Abtastelektrode 201-3 angelegt wird, durch
ein Modell gemäß Fig. 8 bestimmt. Die Elektrode 205 ent
spricht der vertikalen Abtastelektrode 201, und die Spannung
(VD - VCC) wird ebenfalls daran angelegt. Weiterhin
entspricht die Elektrode 206 dem fluoreszierenden Bildschirm
203, und somit ist die Spannung VD daran angelegt. Dabei wird
ein gegebener Punkt auf der Elektrode 206 als Ursprung ange
nommen, und es wird angenommen, daß ein Elektronenstrahl 204
von dem Ursprung mit einem Ausstrahlwinkel e und mit einer
Anfangsgeschwindigkeit v&sub0; ausgesendet wird. Dann wird die
Abszisse x und die Ordinate y des Elektrons durch Verwendung
eines die Zeit darstellenden Parameters wie nachstehend
erhalten.
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x = v&sub0; sin (Θ t)
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y = -(e/2m)Et² + v&sub0; cos (Θ t) (1)
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(E = - VCC / d)
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Weiterhin wird durch Eliminierung von t aus den Gleichungen
(1) und unter der Annahme, daß die Anfangsgeschwindigkeit v&sub0;
der Spannung VD entspricht, das heißt, daß
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v&sub0; = (2eVD)/m (2)
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gilt, wobei "e" die elektrische Ladung eines Elektrons und
"m" die Masse eines Elektrons bezeichnen, somit eine die Bahn
des Elektrons angebende Gleichung wie nachstehend erhalten.
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y = -{Ex² / (4VDsin² Θ)} + (x / tan Θ) (3)
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Aus dieser Gleichung werden der Maximalwert ym der Ordinate y
und der Wert xm der entsprechenden Abszisse x wie nachstehend
erhalten.
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xm = ²VDsin Θ cos Θ /E
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ym = VDcos² Θ / E (4)
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Beispielsweise wird für den Fall, daß VD = VCC = 100 V,
d = 10 mm und die Anfangsgeschwindigkeit des
Elektronenstrahls 204 aus der (nicht gezeigten) Kathode v&sub0; = 0
betragen, der Einfallswinkel des Elektronenstrahls an dem Punkt P
auf dem fluoreszierenden Bildschirm 203 als annähernd 42º
(Grad) erhalten. Weiterhin werden für einen derartigen Fall,
falls angenommen wird, daß der Einfallswinkel nicht 42º
(Grad), sondern 45º (Grad) beträgt, die Werte von xm und ym
der Elektronenbahn wie nachstehend erhalten.
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xm = 10 mm,
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ym = 5 mm
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Vorausgesetzt, daß zumindest das elektrische Potential der
vertikalen Abtastelektroden 201-3, die die Elektrode 201F an
der dem reflektierten Elektron der vertikalen Abtastelektrode
201 am nächsten liegenden Position (d.h. die am weitesten
entfernte Position von dem Punkt P) aufweisen und dieser
nachfolgen, gleich dem Potential VD auf dem fluoreszierenden
Bildschirm 203 ist, ist es aus der vorstehenden Betrachtung
verständlich, daß sich der Elektronenstrahl 204 wie in Fig. 7
durch eine gestrichelte Linie dargestellt bewegt und niemals
auf dem fluoreszierenden Bildschirm 203 auftrifft.
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Falls außerdem eine Spannung (VD + VM), die höher als die
Spannung an dem fluoreszierenden Bildschirm 203 ist, an die
vertikale Abtastelektrode 201-3 angelegt wird, kann ein
Wiederauftreffen des Elektronenstrahls 204 sicherer verhindert
werden.
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Nachfolgend zeigt Fig. 9 den praktischen Zeitverlauf des
Anlegens der Spannung an jede vertikale Abtastelektrode im
Falle eines Standard-Fernsehsystems. In Fig. 9(B) sind
Zeitverlaufsdiagramme (b) bis (z) zur Darstellung des
Zeitverlaufs des Anlegens der Spannungen jeweils an vertikale
Abtastelektroden 301-A, 301-B, ..., 301-Z verwendet.
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Gemäß Fig. 9(A) tritt ein durch eine Elektronenquelle 307
erzeugter Elektronenstrahl 303 durch Gitterelektroden 306 sowie
305 und durch eine Abschirmelektrode 304 hindurch und gelangt
weiter in den Zwischenraum zwischen den Vakuumgehäuseseiten
308 und 309. Dann wird der Elektronenstrahl 303 wie
vorstehend beschrieben nacheinander durch die an den vertikalen
Abtastelektroden 301 [301A bis 301Z] anliegenden Spannungen zu
dem fluoreszierenden Material 302 hin abgelenkt, damit das
fluoreszierende Material 302 zur Anzeige eines Bildes
leuchtet. Zu diesem Zeitpunkt wird das Spannungssignal, dessen
Verlauf in Fig. 9(B) gezeigt ist, an die vertikale Abtast
elektrode 301 [301-A bis 301-Z] angelegt.
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In Fig. 9(13) bezeichnet die Bezugszahl 310 von Fig. 9(B) (a)
ein Vertikal-Synchronisationssignal. Zunächst wird während
einer Periode "1H" nach dem Beginn der vertikalen Abtastung
die Spannung (VD - VCC) an die vertikale Abtastelektrode 301-
A angelegt. Weiterhin wird die Spannung VD an die anderen
vertikalen Abtastelektroden 301-B bis 301-Z angelegt.
Zusätzlich wird nach dem benötigten Zeitraum einer Zeitperiode zur
vertikalen Abtastung eines Abstands von zumindest zweimal des
Abstands von xm, der bei der vorstehenden Betrachtung auf der
Grundlage der Ansteuerungs-Bedingung und des Abstandes d
zwischen der vertikalen Abtastelektrode 301 und dem
fluoreszierenden Bildschirm 302 erhalten worden ist, die Spannung VD,
die höher als das oder gleich dem Potential des
fluoreszierenden Bildschirms ist, an die vertikale Abtastelektrode 301-
A angelegt. Durch Einstellung der (nachstehend durch den
Ausdruck "aH" dargestellten) Periode des Anlegens der Spannung
(VD - Vcc) an die Elektrode 301-A als mit einer Ganzzahl a
multiplizierte Zeitdauer "1H" können die Schaltungen leicht
ausgelegt werden.
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Nach dem Zeitraum der Periode "1H" verändert sich die an die
vertikale Abtastelektrode 301-13 angelegte Spannung von VD auf
(VD - VCC), und weiterhin wird nach Anlegen der Spannung (VD
- VCC) an die vertikale Abtastelektrode 301-B während einer
Periode von "aH" die an die Elektrode 301-B angelegte
Spannung auf VD verändert.
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Dann wird ähnlich wie bei den vorstehend beschriebenen Fällen
die Spannung (VD - VCC), die niedriger als das Potential des
fluoreszierenden Bildschirms 302 ist, während einer Periode
von "aH" beibehalten und weiterhin ein Spannungssignal,
dessen Phase um einen der Periode "1H" entsprechenden Betrag
verschoben ist, an jede vertikale Abtastelektrode 301
angelegt, wodurch der vertikale Abtastvorgang durchgeführt wird.
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Wie vorstehend ausgeführt wird ein durch eine streifenförmige
Kathode erzeugter, in horizontaler Richtung verlaufender
Elektronenstrahl nacheinander durch Abtastelektroden zu
gitterförmigen Elektroden und einem Leucht-Abschnitt abgelenkt,
bei dem in horizontaler Richtung mit einer vorbestimmten
Teilung unterteilte Steuerelektroden und ein fluoreszierendes
Material angeordnet sind. Der Leucht-Abschnitt wird zur
Anzeige eines Bildes verwendet, indem Modulationssignale an die
jeweiligen Steuerelektroden angelegt werden oder jede
Farblichtquelle mit einem gemeinsamen Bus verbunden wird und dann
aufeinanderfolgende Spannungs-Impulssignale an jede
Lichtquelle angelegt werden und weiterhin das fluoreszierende
Material durch Verwendung von modulierten Elektronenstrahlen
zum Leuchten gebracht wird. Der Leucht-Abschnitt ist Farben
entsprechend unterteilt, wobei das Leuchten jeder Farbe durch
entsprechende unterteilte, voneinander unabhängige Abschnitte
durchgeführt wird. Dadurch kann eine Farbmischung vermieden
werden. Weiterhin wird bei der erfindungsgemäßen
Anzeigevorrichtung der Elektronenstrahl gleichmäßig in horizontaler
Richtung erzeugt. Alternativ dazu wird eine Vielzahl von
Elektronenstrahlen gleichzeitig erzeugt. Somit kann der
Elektronenstrahl
hocheffektiv verwendet werden. Deshalb kann ein
Bild mit hoher Luminanz angezeigt werden. Weiterhin sind
Trennwände in einem unterteilten Abschnitt der
Steuerelektroden der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung vorgesehen.
Dadurch kann die Haltespannung erhöht und somit eine höhere
Spannung an die Steuerelektroden angelegt werden, wodurch
Licht mit hoher Luminanz ausgesendet werden kann.
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Außerdem kann durch das Verfahren zur Ansteuerung der
erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung ein Störbild aufgrund eines
reflektierten Elektronenstrahls und eines sekundären
Elektronenstrahls vermieden werden, wodurch die Bildqualität erhöht
wird.