DE69119206T2 - Bildwiedergabeanordnung vom dünnen Typ - Google Patents

Description

Bildwiedergabeanordnung vom Flachbildtyp
• Die Erfindung bezieht sich auf eine Farbbildwiedergabeanordnung mit einer Vakuumhülle mit einer Vorderwand und einem Leuchtschirm und mit einer Rückwand und bezieht sich insbesondere auf eine Flachbildwiedergabeanordnung (d.h. eine Bildwiedergabeanordnung mit einer geringen "von vorne nach hinten" Abmessung), die sich von den bekannten Wiedergabeanordnungen deuffich unterscheidet.
• Viele Forschungsarbeiten auf dem Gebiet der Flachbildwiedergabeanordnungen betreffen Anordnungen mit einer durchsichtigen Frontplatte und mit einer Rückplatte, die durch Zwischenwände miteinander verbunden sind und wobei auf der Innenseite der Frontplatte ein Phosphormuster angebracht ist, das einseitig mit einer elektrisch leitenden Schicht versehen ist (zusammen auch als Leuchtschirm bezeichnet). Wenn (durch Videoinformation gesteuerte) Elektronenstrahlen den leuchtschirm treffen, wird ein sichtbares Bild erzeugt, das durch die Vorderseite der Frontplatte hindurch betrachtet werden kann. (Unter dem Ausdruck Elektronenstrahl versteht man, daß die Bahnen der Elektronen in dem Strahl sich nahezu parallel zueinander erstrecken, oder einen nur geringen Winkel miteinander einschließen, und daß es eine Hauptrichtung gibt, in der die Elektronen sich bewegen). Bei den bisher veröffentlichten, mit gesteuerten Elektronenstrahlen arbeitenden Anordnungen sind u.a. komplizierte elektronoptische Konstruktionen erforderlich.
• In dem Fall einer "dünnen" CRT-Wiedergabeanordnung mit einer flachen Frontplatte übt der atmosphärische Druck eine große Kraft auf die Front- und Rückplatte aus. Je größer die Abmessungen der Wiedergabeanordnung, umso dicker müssen die Front- und Rückplatte sein. Auch dies wirkt sich nachteilig auf die bisher bekannten Anordnüngen aus.
• In Anbetracht der obenstehenden Beschreibung hat die vorliegende Erfindung die Aufgabe, eine Flachbildwiedergabeanordnung zu schaffen, welche die Nachteile der obengenannten Anordnungen weitgehend vermeidet.
• Eine Bildwiedergabeanordnung mit einer Vakuumhülle zum Wiedergeben aus Punkten aufgebauter Bilder an einem Leuchtschirm weist dazu nach der Erfindung eine Anzahl nebeneinander liegender Quellen auf zum Erzeugen von Elektronen, mit den Quellen zusammenarbeitende örtliche Elektronenleitungen (auf Englisch "conduits" oder "ducts") mit Wänden aus elektrisch isolierendem Material, mit einem für Elektronentransport geeigneten sekundären Emissionskoeffizienten, zum Transportieren erzeugter Elektronen in Form von Elektronenströmen in kurzem Abstand von dem Leuchtschirm, Mittel um jeden Elektronenstrom an vorbestimmten (insbesondere aufeinanderfolgenden) Stellen der Leitung zu entnehmen und Mittel um diese einer gewünschten Stelle des Leuchtschirms zuzuführen, wobei der Leuchtschirm ein Wiederholungsmuster von Triplets von punktförmigen rot-, grün- bzw. blau-leuchtenden Phosphorelementen aufweist.
• Der Annäherung nach der Erfindung zum Schaffen einer Flachbildwiedergabeanordnung liegt die Entdeckung zugrunde, daß wenn Elektronen zu einer Wand eines durch Wände aus elektrisch nahezu isolierenden Material (beispielsweise Glas) definierten länglichen evakuierten Hohlraums (beispielsweise eines Köchers) geschossen werden, Elektronentransport möglich ist, wenn (durch Anlegung eines elektrischen Potentialunterschieds an den Enden des köchers) in der Längsrichtung des Köchers ein elektrisches Feld ausreichender Stärke verwirklicht wird. Die eingeschossenen Elektronen erzeugen dabei durch Wandinteraktion sekundäre Elektronen, die zu einem weiteren Wandteil hin gezogen werden und ihrerseits durch Wandinteraktion wieder sekundäre Elektronen erzeugen. Die Umstände (Feldstärke, elektrischer Widerstand der wände, sekundäre Emissionskoeffizient δ der Wände) können, wie nachstehend erläutert, derart gewählt werden, daß ein konstanter Vakuumstrom in dem Köcher fließt.
• Dadurch, daß den Köchern an gewünschten Stellen Elektronen entnommen werden, und beispielsweise mit Hilfe eines beschleunigenden Feldes einem Leuchtschirm zugeführt werden, läßt sich ein Bild am Leuchtschirm erzeugen.
• Dadurch, daß das Farbmuster punktförmiger Phosphorelemente am Leuchtschirm als deltaförmige Triplets ausgebildet wird, wird die möglichst große Landungsreserve erhalten. Diese ist beispielsweise größer als im Fall von (horizontalen) Farblinien.
• In EP-A-400 750, wobei es sich um ein Dokument mit dem Stand der Technik handelt, entsprechend dem Artikel 54(3) EPC, wird ein Flachbildfarbwiedergabeanordnung beschrieben, die einen derartigen Leuchtschirm aufweist mit Triplets aus roten, grünen bzw. blauen Phosphorlinien. Weiterhin können im Fall von matrixorientierten Wiedergabeanordnungen mit einem Schirm von Farblinien Artefakte in dem Bild auftreten (beispielsweise eine Streifenstruktur), welche Artefakte nun vermieden werden.
• Eine erste Ausführungsform wird dadurch gekennneichnet, daß die Mittel um jeden Elektronenstrom einer gewünschten Stelle am Leuchtschirm zuzuführen eine durch eine Distanzstruktur von dem Leuchtschirm getrennte, mit Öffnungen versehene Selektionsplatte aus elektrisch isolierenden Material umfassen, wobei jede Öffnung der Selektionsplatte nur einem der punktförmigen Phosphorelemente zugeordnet ist durch eine Öffnung in der (insbesondere plattenförmigen oder wabenförmigen) Distanzstruktur. Wenn die nachfolgenden Elemente vorhanden sind, wird die gewünschte Vakuumunterstützung durch die nachfolgende Kombination erhalten: Seitenwände der Elektronenleitungen-Selektionsplatte-Distanz-Struktur.
• Die Distanzstruktur kann beispielsweise ein System zueinander paralleler Wände sein, die einen Winkel von etwa 60º mit den Längsachsen der Elektronenleitungen einschließen. Dies ist möglich bei der gewählten Delta-Konfiguration unter Beibehaltung des maximalen Abstandes der Elektronenstrahlen in der Distanzstruktur von den Wänden derselben.
• Eine bevorzugte Ausführungsform wird jedoch dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzstruktur eine plattenförmige und eine wabenförmige Struktur umfaßt, mit Öffnungen, die je einem punktförmigen Phosphorelement zugeordnet sind mit einer Öffnung in der benachbarten Selektionsplatte. Zwecks einer größeren Stabilität hat diese Konstruktion den zusätzlichen Vorteil, daß von dem leuchtschirm zurückgeworfene Elektronen nicht auf anderen punktförmigen Phosphorelementen landen können, was zu einem besseren Kontrast und zu einer besseren Farbreinheit führt.
• Dadurch, daß die Öffnungen in der Selektionsplatte reihenweise mit Elektroden versehen werden, die mit einer (einem) ersten (positiven) elektrischen Spannung(simpuls) erregbar sind um über die Öffnungen einer Reihe den Leitungen Elektronenströme zu entnehmen, oder mit einer zweiten (niedrigeren) elektrischen Spannung erregbar sind, wenn den Leitungen örtlich keine Elektronen entnommen werden müssen, wird ein Selektionsmittel geschaffen. Die von diesem Selektionsmittel entnommenen Elektronen können dadurch dem Schirm zugeführt werden, daß eine Beschleunigungsspannung angelegt wird.
• Alle von den Elektronenquellen erzeugten Elektronenströme müssen in den Elektronenleitungen über mindestens einen Teil der Höhe in der Richtung des oberen Randes oder des unteren Randes des Leuchtschirms geführt werden. Dazu kann eine einzige Reihe von Elektronenquellen vorhanden sein, oder eine Anzahl paralleler Reihen von Elektronenquellen.
• Diese Elektronenquellen können je innerhalb der Elektronenleitung, mit der sie zusammenarbeiten vorgesehen sein, befinden sich aber vorzugsweise je an der Außenseite gegenüber einem Eingangsteil der Elektronenleitung, mit der sie zusammenarbeiten.
• Dadurch, daß zwischen einer Elektronenquelle und dem Eingangsteil einer damit zusammenarbeitenden Elektronenleitung ein ausreichend großer Spannungsunterschied vorgesehen wird, werden die emittierten Elektronen zur Elektronenleitung hin beschleunigt, wonach sie in der Elektronenleitung durch Wandinteraktion sekundäre Elektronen erzeugen.
• Elektronen, die zeilensequentiell den Elektronenleitungen entnommen werden, können (als Bündel) zum Leuchtschirm hin beschleunigt werden, und zwar dadurch, daß zwischen den Elektronenleitungen und dem Schirm ein ausreichend großer Spannungsunterschied vorgesehen wird, beispielsweise ein Spannungsunterschied von 3 kV. Auf diese Weise kann jeweils nur eine Bildzeile geschrieben werden. Die Video- Information (Graupegel) kann beispielsweise in Form einer Pulsbreitenmodulation angeboten werden. Der Abstand vom Schirm kann sehr klein sein, so daß der Punkt klein bleibt.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
• Fig. 1 Fig. 1 eine schematische schaubildliche Ansicht, teilweise weggeschnitten, eines Teils einer Konstruktion einer erfindungsgemäßen Bildwiedergabeanordnung mit Elektronenleitungen, einer Selektionsplatte und einer Distanzstruktur, deren Einzelteile nicht maßgerecht dargestellt sind,
• Fig. 1A eine weggeschnittene Seitenansicht einer Konstruktion nach Fig. 1 zur Erläuterung der allgemeinen Wirkungsweise der Erfindung,
• Fig. 1B eine Vorderansicht eines Teils der mit Öffnungen versehenen Frontplatte, wie diese bei der Konstruktion nach Fig. 1 verwendet wird,
• Fig. 1C eine Ansicht eines Teils einer Selektionsplatte mit Selektionselektroden, gesehen durch die Öffnungen in einer benachbarten Distanzstruktur,
• Fig. 2 eine ähnliche Selektionsplatte wie in Fig. 1B für eine alternative Konstruktion,
• Fig. 3 eine Graphik, in der für ein für die Erfindung kennzeichnendes Wandmaterial der sekundäre Emissionskoeffizient α als Funktion der primären Elektronenenergie Ep aufgetragen ist,
• Fig. 4 einen "vertikalen" Schnitt durch einen Teil einer Konstruktion mit einer zweifachen Selektionsplatte für Vor- und Feinselektion, die eine alternative Ausführungsform für die Konstruktion nach Fig. 1A bildet,
• Fig. 5 eine alternative Konstruktion für die Vorselektion,
• Fig. 6 eine Einzelheit der Fig. 5, und
• Fig. 7 eine wabenartige Distanzstruktur für eine alternative Konstruktion.
• Die Fig. 1 und 1A zeigen eine Flachbildwiedergabeanordnung 1 nach der Erfindung mit einer Wiedergabeplatte (Fenster) 3 und einer gegenüber derselben liegenden Rückwand 4. Auf der Innenoberfläche des Fensters 3 ist ein Leuchtschirm 7 vorgesehen, der ein Wiederholungsmuster aus Triplets von rot- (R), grün- (G) und blauleuchtenden (B) Phosphorelementen, wie in dem Kreis dargestellt, umfaßt. In dem vorliegenden Fall liegen die punktförmigen Phosphorelemente eines Triplets an den Ecken eine gleichschenkligen Dreiecks mit Rippe a. In der Nähe einer Wand 2, welche die Platte 3 und die Rückwand 4 miteinander verbindet, ist eine Elektronenquellenanordnung 5, beispielsweise eine Zeilenkathode vorgesehen, die durch Elektroden eine Vielzahl, beispielsweise 600, Elektronenemitter schafft, oder es ist eine entsprechende Anzahl einzelner Emitter vorgesehen. Diese letzteren brauchen je einen relativ geringen Strom zu liefern, so daß viele Arten (kalte sowie thermische) Kathoden als Emitter verwendbar sind. Die Emitter können gemeinsam geschaltet werden, oder einzeln. Ihre Emission kann konstant sein oder regelbar. Die Elektronenquellenanordnung 5 ist gegenüber Eingangsöffnungen einer Reihe sich nahezu parallel zu dem Schirm erstreckender Leitungen vorgesehen, die durch Köcher 6, 6', 6" usw. gebildet werden, in diesem Fall ein Köcher je Elektronenquelle. Diese Köcher haben durch Wände definierte Hohlräume 11, 11', 11", .... Mindestens eine Wand (vorzugsweise die Rückwand) jedes Köchers besteht aus einem Material, das zwecks der Erfindung einen geeigneten elektrischen Widerstand hat (beispielsweise aus keramischem Material, Glas, Kunststoff, ggf. mit einer Schicht versehen) und über einen bestimmten Bereich primärer Elektronenenergien einen sekundären Emissionskoeffizienten δ > 1 (siehe Fig. 3). Der elektrische Widerstand des Wandmaterials hat einen derartigen Wert, daß bei einer Feldstärke (Ey) in den Köchern in der Größenordnung von einigen Hundert Volt je cm, erforderlich für den Elektronentransport, möglichst wenig Strom (vorzugsweise weniger als beispielsweise 10 ma) insgesamt in die Wände einläuft. Dadurch, daß zwischen der Reihe 5 der Elektronenquellen und den köchern 6, 6', 6" eine Spannung zur Größe einiger Zehn bis einiger Hindert Volt (Größe der Spannung je nach den Umständen) angebracht wird, werden Elektronen aus den Elektronenquellen zu den Köchern hin beschleunigt, wonach die in den Köchern die Wände treffen und sekundäre Elektronen erzeugen.
• Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß Vakuum-Elektronentransport innerhalb von Köchern mit Wänden aus elektrisch isolierendem Material möglich ist, wenn in der Längsrichtung des Köchers ein elektrisches Feld (Ey) ausreichender Größe angelegt wird. Ein derartiges Feld bewirkt eine bestimmte Energieverteilung und räumliche Verteilung von Elektronen, die in den Köcher eingeschossen worden sind, derart, daß der effektive sekundäre Emissionskoeffizient δeff der Wände des Köchers im Betrieb im Schnitt gleich 1 wird. Unter diesen Umstanden wird (im Schnitt) für jedes eintreffende Elektron ein Elektron verschwinden, mit andern Worten der Elektronenstrom ist überall in dem Köcher konstant und annähernd gleich dem eintreffenden Strom. Wenn das Wandmaterial hochohmig genug ist (was für alle in Betracht kommenden unbehandelten Glassorten, sowie für Kapton, Pertinax und keramische Materialien der Fall ist) können die Wände des Köchers keinen Netto Strom liefern oder aufnehmen, wodurch dieser Strom sogar bis sehr annähernd dem eintreffenden Strom entspricht. Wenn das elektrische Feld größer gemacht wird als der minimale Wert, der notwendig ist um einen Emissionskoeffizienten δeff = 1 zu erhalten, geschieht folgendes. Sobald δeff etwas gröber ist als 1, lädt die Wand inhomogen positiv auf (wegen der sehr geringen Leitfähigkeit kann diese Ledung nicht abgeführt werden). Dadurch werden die Elektronen im Schnitt eher die Wand erreichen als beim Fehlen dieser positiven Ladung, mit anderen Worten: die mittlere Energie, aufgenommen aus dem elektrischen Feld in der Längsrichtung wird kleiner, wodurch sich ein Zustand mit δeff = 1 einstellt. Dies ist ein günstiger Aspekt, weil der genaue Wert des Feldes nicht wichtig ist, solange dieser nur größer ist als das bereits genannte Minimum.
• Ein anderer Vorteil ist, daß in dem Zustand δeff 1 der Elektronenstrom in dem Köcher konstant ist und durch Messung und Rückkopplung oder durch Stromsteuerung auch von Köcher zu Köcher sehr gut gleich gemacht werden kann, so daß ein einheitliches Bild am Leuchtschirm verwirklichbar ist.
• Die Köcherwände, die dem auf der Innenseite der Platte 3 vorgesehenen Leuchtschirm 7 zugewandt sind, werden bei der Ausbildung nach Fig. 1 durch eine Selektionsplatte 10 gebildet (siehe Fig. 1A). In der Selektionsplatte 10 sind Extraktionsöffnungen 8, 8', 8", ... usw. vorgesehen. Vorzugsweise werden einzeln angesteuerte Emitter verwendet in Kombination mit einem Muster paralleler, durch eine Selektionsspannung zu erregender mit Öffnungen versehener streifenförmiger Selektionselektroden 9, 9', 9",... Diese befinden sich entweder auf einer der Hauptoberflächen der Platte 10, oder auf beiden Hauptoberflächen. In beiden Fällen können die Wände der Öffnungen 8, 8', 8",... metallisiert sein. Eine Distanzstruktur 12, in diesem Fall eine Platte mit zu den Öffnungen 8, 8', 8",... und zu den Phosphorelementen R, G, B, ... koaxialen Öffnungen 14 usw. hält die Platte 10 in einem Abstand von der Frontplatte 3 und sorgt für eine laterale Lokalisierung extrahierter Elektronenstrahlen. In dem Fall, wo auf der dem Schirm 7 zugewandten Oberfläche der Platte 10 Selektionselektroden vorgesehen sind, ist es vorteilhaft, wenn sie auf jeden Fall diejenigen Gebiete auf dieser Oberfläche, die zwischen den Wänden der Struktur 12 liegen, völlig bedecken (siehe beispielsweise Fig. 1C). Die Selektionselektroden 9, 9', 9", ... werden bildzeilenweise ausgebildet, beispielsweise auf die in Fig. 1B dargestellte Art und Weise ("horizontale" Elektroden mit zu den Öffnungen 8, 8', 8",... koaxialen Öffnungen). Das Material der Elektroden kann die Wände der Öffnungen 8, 8', 8",... bedecken. Gewünschte Stellen am Schirm 7 können durch (Matrix)Anregung der jeweiligen Kathoden und der Selektionselektroden 9, 9', 9", ... adressiert werden. Den Selektionselektroden 9, 9', 9", ... werden beispielsweise mit Hilfe einer Widerstandsleiter nahezu linear ansteigende (von der Kathodenseite gesehen) Spannungen zugeführt. Wenn eine Bildzeile aktiviert werden muß, d.h. wenn durch Öffnungen einer Reihe von Öffnungen den dahinter fließenden, spaltenweise gegliederten Elektronenströmen Elektronen entnommen werden müssen, wird eine impulsförmige Spannung ΔU zu der örtlichen Spannung hinzuaddiert. Wegen der tatsache, daß die Elektronen in den Köchern durch die Zusammenstöße an den Wänden eine relativ niedrige Geschwindigkeit haben, kann ΔU relativ niedrig sein (Größe beispielsweise 100V bis 200V). In diesem Fall wird ein Spannungsunterschied Va über die gesamte Köcherhöhe genommen, der gerade zu klein ist um Elektronen aus Öffnungen zu ziehen. Dadurch, daß ein positiver Zeilenselektionsimpuls richtiger Größe zugeführt wird, gelingt dies jedoch.
• Die für die Wände der Elektronenleitungen zu verwendenden Werkstoffe müssen einen hohen elektrischen Widerstand haben und mindestens über einen bestimmten Bereich EI - WII primärer Elektronenenergien Ep einen sekundären Emissionskoeffizienten δ > 1, siehe Fig. 3. Vorzugsweise ist EI möglichst niedrig, beispielsweise einmal oder einige Male 10 eV, u.a. bestimmte Glassorten (EI ist etwa 30 Ev), Keramik, Pertinax und Kapton erfüllen diese Anforderung. Werkstoffe, die dieser Anforderung nicht entsprechen können beispielsweise mit einer geeigneten Deckschicht (beispielsweise aus MgO) versehen werden.
• Der elektrische Widerstand ist davon abhängig, ob nebst Elektronenleitung auch Verstärkung (über einen Teil der oder über die ganze Länge der) Elektronenleitungen gewünscht ist, und wieviel Strom insgesamt wegen der zu verbrauchenden Leistung in den Wänden fließen darf.
• Bevorzugt wird der Modus mit nur Elektronenleitung. Der elektrische Widerstand kann dann in dem Bereich von 10&sup6; bis 10¹&sup5; liegen. Als Alternative kann mindestens der kathodenseitige Teil der Elektronenleitungen einen relativ niedrigen Widerstand haben, beispielsweise im Bereich von 10 kOhm bis 100 kOhm, damit dort Verstärkung möglich ist. Bei den obengenannten Werten sind die erforderlichen Leitungen nicht höher als 100 W.
• In einem bestimmten Fall wurde in einem Köcher aus Bleiglas mit einer Länge von 17 cm und einer Bohrung von 1 mm Durchmesser (elektrischer Widerstand über die Länge gemessen > 10¹&sup5; Ohm) Elektronentransport dadurch verwirklicht, daß eine elektrische Spannung von 3,5 kV über die Enden angelegt wurde.
• Weiterhin sei bemerkt, daß die Leitungswände aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff bestehen können, der eine konstruktive Funktion sowie eine sekundäre Emissionsfunktion erfüllt. Auf alternative Weise können sie aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff bestehen, der eine konstruktive Funktion erfüllt (beispielsweise aus einem Kunststoff), wobei auf diesem Werkstoff eine Schicht angebracht ist, die eine sekundäre Emissionsfunktion hat (beispielsweise Quarz oder Glas, oder aber keramisches Material, wie MgO).
• Die elektrische Spannung an den Elektronenleitungen, erforderlich zur Elektronenleitung, nimmt mit der Länge der Leitungen zu. Diese Spannung kann jedoch dadurch reduziert werden, daß die (Zeilen)Anordnung der Elektronenquellen nicht auf dem "Boden" der Wiedergabeanordnung (wie in Fig. 1) vorgesehen wird, sondern beispielsweise in der Mitte. Man kann dann zunächst zwischen der Mitte der Leitungen und ihrer Spitze einen Spannungsunterschied von beispielsweise 3 kV schaffen um den Elektronenstrom "hoch" zu ziehen und danach einen gleichen Spannungsunterschied zwischen der Mitte und dem Boden schaffen um den Elektronenstrom "nach unten" zu ziehen, statt einen Spannungsunterschied von 6 kV über die ganze Höhe in dem Fall, wo die Elektronenquellen auf dem "Boden" der Wiedergabeanordnung vorgesehen sind. Die Verwendung einer Anzahl paralleler Reihen von Elektronenquellen bietet in dieser Hinsicht noch mehr Vorteil.
• Elektronen, die durch eine Selektionselektrode aus einer Öffnung in einer Elektronenleitung gezogen werden, werden dem leuchtschirm 7 zugeführt, wo auf diese Weise jeweils nur eine Bildzeile gleichzeitig geschrieben werden kann. Die Video- Information kann beispielsweise in Form von Pulsbreitenmodulation zugeführt werden. So kann beispielsweise eine mit einer Elektrodenleitung zusammenarbeitende Kathode kürzer oder länger eingeschaltet werden. Zum Erzeugen eines weißen Bildelementes kann in diesem Fall die Kathode beispielsweise die ganze Zeilenzeit eingeschaltet sein. Eine alternative Lösung ist, daß die Kathode immer die ganze Zeilenzeit eingeschaltet ist, daß aber der Emissionspegel gesteuert wird.
• Fig 2 zeigt eine Ansicht eines Teils einer mit Öffnungen und Selektionsstreifen versehenen Selektionsplatte 20. Durch die Öffnungen hindurch sind die Phosphorelemente R, G, B usw. des Leuchtschirms sichtbar. Diese sind angeordnet wie dies in Fig. 1 detailliert angegeben ist. Die Selektionsplatte 20 arbeitet in diesem Fall nicht mit einer (mit einem hexagonalen Muster von Öffnungen versehenen) plattenförmigen Distanzstruktur zusammen, sondern mit einer Distanzstruktur zueinander paralleler, mit einem Mittenabstand a vorgesehenen Wänden 21, 22, 23, 24,..., die mit einer mit einem Mittenabstand von a 3 vorgesehenen Elektronenleitung - Zwischenwänden 25, 26, 27, .... einem Winkel von etwa 60º einschließen.
• Wie eingangs bereits erwähnt, hat die Verwendung einer hexagonalen (Waben)Struktur Vorteile auf dem Punkt Kontrast und Farbreinheit gegenüber der Verwendung einer Distanzstruktur mit in einem Winkel von 60º vorgesehenen Wänden. Ein Teil einer derartigen Wabenstruktur 28 ist in Fig. 7 dargestellt.
• Fig. 4 zeigt schematisch und im Schnitt eine Ausführungsform eines Teils einer erfindungsgemäßen Wiedergabeanordnung mit einer Selektionsplattenstruktur 32, die eine Vorselektionsplatte 29A mit Öffnungen 31, 31',... und einer Feinselektionsplatte 29B mit Öffnungen R, G, B umfaßt. Jeder Vorselektionsöffnung 31, 31' usw. sind auf diese weise frei feinselektionsöffnungen R, G, B zugeordnet (Siehe Einsatz). Andere Anzahlen sind ebenfalls möglich. Eine Zwischendistanzstruktur 29C ist zwischen der Vorselektionsplatte 29A und der Feinselektionsplatte 29B vorgesehen.
• Zwischen der Struktur 32 und einer Rückwand sind Elektronentransportleitungen 30 gebildet. Die Vorselektionsplatte 29A und die Feinselektionsplatte 29B sind in einem Abstand voneinander angeordnet. Damit Elektronen durch die Löcher 31, 31',... aus den Transportleitungen 30 gezogen werden können, sind Metallvorselektionselektroden 34, 34' usw. auf der Platte 29A angeordnet. Die Wände der Öffnungen 31, 31', ... sind hindurchmetallisiert, aber es gibt nur wenig oder überhaupt kein Metall auf der Platte 29A an der Seite, auf der die Elektronen landen. Um dafür zu sorgen, daß beim Adressieren keine Elektronen auf der Selektionselektrode zurückbleiben (d.h. die Elektrode darf keinen Strom ziehen), gibt es kein Metall auf derjenigen Seite der Oberfläche der Platte 29A, von woher die Elektronen stammen. Dies kann ein neues Problem herbeiführen, und zwar unerwünschte negative Ladung der Platte 29A. Um dies zu vermeiden muß die Metalloberfläche auf der anderen Seite möglichst klein gemacht werden. Eine andere Lösung für das Problem der Stromziehung ist, dafür zu sorgen, daß diejenige Seite des Metalls, auf der die Elektronen landen, einen derart großen sekundären Emissionskoeffizienten hat, daß die Vorselektionselektrode Netto keinen Strom zieht.
• Die Feinselektionsplatte 29B ist auf dieselbe Art und weise wie die Platte 10 der Fig. 1 Konstruktion mit (Fein)selektionselektroden versehen, damit Farbselektion verwirklicht wird. Von Bedeutung dabei ist die Möglichkeit, Farbselektionselektroden je Farbton elektrisch miteinander zu verbinden (beispielsweise über Koppelkondensatoren). Es hat ja bereits eine Vorselektion stattgefunden und Elektronen können nicht mehr an einer falschen Stelle landen. Dies bedeutet, daß für diese Form von Farbselektion nur drei einzeln ausgebildete Farbselektionselektroden insgesamt erforderlich sind. Die Ansteuerung geschieht beispielsweise wie folgt. Die groben, sowie die feinen Elektroden werden mit Hilfe geeigneter Widerstandsleiter auf ein nahezu linear ansteigendes Potential gebracht (beispielsweise durch geeignete Spannungsteilerwiderstände), wobei die feinen Elektroden auf einem etwas niedrigeren Potential stehen als die groben. Eine (oder mehrere) Bildzeilen werden dadurch selektiert, daß der gewünschten groben Elektrode ein positiver Spannungsimpuls von beispielsweise 200 V zugeführt wird. Die Farbbildelemente werden daraufhin dadurch adressiert, daß den feinen Elektroden kürzere Impulse mit einer Amplitude von beispielsweise 300 V zugeführt werden.
• Die Feinselektionsplatte 29B kann durch eine der obenstehend beschriebenen Distanzstrukturen (12" in Fig. 1; "21", "22", "23", "24" in Fig. 2; "28" in Fig. 7) von dem leuchtschirm getrennt sein. Das Material, aus dem die Distanzvorrichtung aufgebaut ist, hat vorzugsweise entweder eine niedrige zweite Emission, oder es soll eine Deckschicht mit dieser Eigenschaft darauf angebracht sein. Außerdem ist ein anderer Zustand zur einwandfreien Wirkung von Bedeutung: jede (Fein)selektionselektrode sollte derart bemessen sein, daß überhaupt kein Isoliermaterial auf der Selektionsplatte sichtbar ist, wen man durch die Distanzöffnungen hindurchschaut, siehe Fig. 1C.
• Fig. 5 zeigt schematisch einen Teil einer Selektionsplatte 40, welche die Vorderwand der Transportleitungen 41, 41', 41", ... mit einem Mittenabstand P bildet. Die Horizontal-Bildauflösung wird durch den Mittenabstand der Transportleitungen bestimmt. Eine bessere Auflösung läßt sich dadurch erzielen, daß dieser Mittenabstand kleiner gemacht wird. Dies hat jedoch den Nachteil, daß der für den Transport der Elektronenströme erforderliche Spannungsabfall an den leitungen größer wird, was nicht immer erwünscht ist. Dieses problem läßt sich mit Hilfe eines angepaßten Musters von Selektionsöffnungen und Elektroden lösen, wobei der Mittenabstand der Transportleitungen nicht geändert wird, wie anhand der Fig. 5 erläutert wird.
• Fig. 5 zeigt den Fall, wo es zwei Extraktionsöffnungen je Extraktionsstelle gibt, mit einem Mittenabstand (p/2). Jede Selektionselektrode 42 ist auf die angegebene Art und Weise in zwei mit Öffnungen versehenen Hilfselektroden 43a und 43b aufgeteilt, was die Kontaktierung vereinfacht. Auf diese Weise kann die Horizontal- Auflösung gegenüber der Fig. 4 Konstruktion verdoppelt werden, während die Transportleitungen 11, 11', 11",... auf dieselbe Art und Weise mit denselben Spannungen betrieben werden können. Jeder Vorselektionsöffnung 44, 44', ... sind auf die in Fig. 6 angegebene Art und Weise drei Feinselektionsöffnungen in einer Feinselektionsplatte zum Selektieren der Farben Rot (R), Grün (G) und Blau (B) zugeordnet. Das oben beschriebene System, das mit vertikalen, in einem Abstand von je p/2 angeordneten Distanzwänden oder mit einer Wabenstruktur versehen sein kann, kann mit in Multiplex-Betriebsart betrieben werden. Das bedeutet, daß beispielsweise zwei parallele Elektronenströme und sechs Leuchtelemente in einer einzigen Zeilenperiode betrieben werden können (Multiplex), und zwar mittels eines einzigen Elektronenemitters. Andere Multiplex-Betriebsarten sich durchaus möglich.

Claims (12)

1. Bildwiedergabeanordnung mit einer Vakuumhülle mit einer Vorderwand und einem Leuchtschirm und mit einer Rückwand, mit einer Anzahl nebeneinander vorgesehener Quellen zum Emittieren von Elektronen, mit Elektronenleitungen in der Nähe der Rückwand und mit den Quellen zusammenarbeitend und mit Wänden aus elektrisch nahezu isolierendem Material mit einem zweiten Emissionskoeffizienten, der für Elektronentransport geeignet ist zum Transportieren, durch das Vakuum hindurch, von Elektronen in Form von Elektronenströmen, mit Mitteln zum Herausziehen jedes Elektronenstromes an vorbestimmten Stellen aus der Leitung und mit Mitteln zum Zuführen des genannten Stromes zu einer gewünschten Stelle am Leuchtschirm, wobei dieser Leuchtschirm ein sich wiederholendes Muster von Triplets punktförmiger Phosphorelemente aufweist, die in verschiedenen Farbtönen aufleuchten, wobei in der Nähe des Leuchtschirms eine Distanzstruktur aus elektrisch isolierendem Material vorgesehen ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Zuführen jedes Elektronenstromes zu einer gewünschten Stelle am Leuchtschirm eine mit Öffnungen versehene Selektionsplatte aus elektrisch isolierendem Material aufweisen, die durch eine Distanzstruktur von dem Leuchtschirm getrennt ist, wobei jede Öffnung der Selektionsplatte mit einem der punktförmigen Phosphorelemente zusammenarbeitet, und zwar über eine Öffnung in der Distanzstruktur.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzstruktur eine platten- oder wabenförmige Struktur hat mit Öffnungen, die mit je einem punktförmigen Phosphorelement zusammenarbeiten.

4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Selektionsplatte mit einer mit Öffnungen versehenen Vorselektionsplatte zusammenarbeitet, wobei die Öffnungen in der Vorselektionsplatte mit den Transportleitungen zusammenarbeiten, wobei zwischen der Vorselektionsplatte und der Selektionsplatte eine Zwischendistanzstruktur vorgesehen ist, wobei jede Öffnung in der Vorselektionsplatte wenigstens zwei Öffnungen in der Selektionsplatte zugeordnet ist.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Öffnung in der Vorselektionsplatte drei Öffnungen in der Selektionsplatte zugeordnet ist und daß von den genannten drei Öffnungen eine Öffnung einem rotleuchtenden Phosphorelement zugeordnet ist, eine Öffnung dem blauleuchtenden Phosphorelement zugeordnet ist und eine Öffnung einem grünleuchtenden Phosphorelement zugeordnet ist.

6. Anordnung nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen in der (Vor)Selektionsplatte reihenweise mit streifenförmigen (Vor)selektionselektroden vorgesehen sind, die an den Stellen der Öffnungen mit Öffnungen versehen sind.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die (Vor)Selektionselektroden über Spannungsteilerwiderstände miteinander verbunden sind.

8. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Selektionselektroden je Farbton elektrisch miteinander verbunden sind.

9. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Transportleitung mit zwei parallelen Reihen von Öffnungen in der Vorselektionsplatte zusammenarbeitet.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronenleitungen einen Mittenabstand aufweisen, der zweimal größer ist als der der Triplets der leuchtenden Phosphorelemente.

11. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die streifenförmigen (Vor)Selektionselektroden auf der schirmseitigen Oberfläche der (Vor)Selektionsplatte vorgesehen sind.

12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Öffnungen der Distanzstruktur gesehen, um die Öffnungen in der Selektionsplatte nur Material der Selektionselektroden sichtbar ist.