EP0061525A1 - Flache Bildwiedergaberöhre - Google Patents

Flache Bildwiedergaberöhre Download PDF

Info

Publication number
EP0061525A1
EP0061525A1 EP81109051A EP81109051A EP0061525A1 EP 0061525 A1 EP0061525 A1 EP 0061525A1 EP 81109051 A EP81109051 A EP 81109051A EP 81109051 A EP81109051 A EP 81109051A EP 0061525 A1 EP0061525 A1 EP 0061525A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
storage space
electron storage
tube
anode
electron
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP81109051A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0061525B1 (de
Inventor
Hinrich Dr. Dipl.-Phys. Heynisch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alcatel Lucent Deutschland AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP0061525A1 publication Critical patent/EP0061525A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0061525B1 publication Critical patent/EP0061525B1/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J31/00—Cathode ray tubes; Electron beam tubes
    • H01J31/08—Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
    • H01J31/10—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes
    • H01J31/12—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes with luminescent screen
    • H01J31/123—Flat display tubes
    • H01J31/125—Flat display tubes provided with control means permitting the electron beam to reach selected parts of the screen, e.g. digital selection
    • H01J31/126—Flat display tubes provided with control means permitting the electron beam to reach selected parts of the screen, e.g. digital selection using line sources

Definitions

  • the invention relates to a flat tube according to the preamble of claim 1.
  • a screen is known from DE-OS 26 19 139.
  • gas discharge-based panels is relatively advanced; a variant in which the plasma serves as a large-volume electron source from which the electron beams are selectively drawn off, post-accelerated and directed onto a phosphor layer appears to be particularly promising (see, for example, the DE-PS 24 12 869).
  • a screen already provides television pictures with acceptable representation of qualities, is not yet gone beyond the laboratory stage, notably because the plasma constitutionalaz problems (cathode sputtering, pressure fluctuations, ignitions in the post-acceleration) have not been 'satisfactorily resolved.
  • the above-mentioned shortcomings are eliminated if a thermal (quasi) surface cathode is used as the "electron reservoir".
  • the most well-known representative of this type of display which is described in SID 78 Digest (1978) 88, has the following structure:
  • the cathode consists of a plurality of heated wires which are parallel to one another and each surrounded by a field-shaping electrode. It supplies a forward-facing, large-area electron current that is sent into a control structure made up of several perforated conductor tracks placed one behind the other.
  • the invention has for its object to develop a plasma-free flat electron beam tube, which has a high efficiency, is relatively simple - is constructed and in particular also (color) television images. can display good quality in any format.
  • This object is achieved by an image display tube with the features of claim 1.
  • the electrons entering the electron storage space are relatively slow; their kinetic energy comes essentially from the difference between the cathode and the pull anode potential, which normally has values between 1 V and 2 V; in addition to this amount there is also a thermal component which is relatively low for the vast majority of electrons and which, for example at a cathode temperature of 1000 ° K, averages around 1/10 eV.
  • These electrons therefore have time to spread out and distribute evenly in the "electron storage space" before they are sucked off by a controlled line. During their stay in the memory they cannot reach the walls or the uncontrolled lines, since all these parts are normally at a potential which is slightly negative compared to the anode potential.
  • the cathodes basically only have to supply electrons in an amount that is removed from the electron storage by a single line.
  • a rough calculation shows that one can easily bring electron currents on a line where a post-acceleration voltage of a few kV (reference value: 3 kV) leads to bright images. With these moderate potential differences there are no serious high voltage problems; above all, no peak discharges are to be feared, so that under normal conditions one can do without additional shielding electrodes in the post-acceleration space.
  • a tube according to the invention is characterized by a construction which does not require voluminous, heavy components in the vacuum space and which does not can make special effort.
  • Proven technologies from the field of high vacuum tubes can be used for practically every detail, such as the electron generator system.
  • the electron cloud in the electron storage space has such a homogeneous density distribution that the fluctuations in brightness on the screen are kept within acceptable limits.
  • the rows located away from the cathodes are supplied with electrons significantly worse than the rows near the cathode.
  • simple compensation measures are available, which are specified in claims 7 to 9. If there are any marginal disturbances from the side walls of the memory, the number and / or the length of the line conductors could simply be made slightly larger than required for the image structure.
  • the screen of FIG. 1 contains a vacuum envelope with a flat front plate 1 and a rear plate 2, which is hermetically sealed to the front plate via a molded-on side web 3.
  • the inside of the front panel is coated with an electrode (post-acceleration anode) 4, which in turn carries a phosphor layer 6.
  • the interior of the vacuum envelope is divided into a front space (post-acceleration space) 8 and a rear space (electron storage space) 9 by a carrier plate 7.
  • the support plate 7 is provided on both sides with a family of conductors parallel to one another (row conductors 11 column conductors 12).
  • the conductor matrix as well as the carrier plate are provided with electron passage openings (not shown) in the crossing points of the conductors.
  • the back plate 2 is coated with an electrically conductive covering 13 where it delimits the electron storage space 9.
  • This coating has a recess in the four narrow sides of the electron storage space, in each case at a central point, in which a cathode 14, 15 with a flat emission surface is embedded.
  • a grid-shaped pull anode 16 or 17, d4 In front of each cathode there is a grid-shaped pull anode 16 or 17, d4, which extends in a plane parallel to the emission surface.
  • the display is operated with the following voltages: At a cathode potential of 0 V, the train anodes are at +1 V to + 2V, the electrically conductive ones Back and side walls of the electron storage space 9 to 0 V to -2 V, the controlled line to +20 V to +50 V and the remaining lines to -2 V.
  • the display variant shown in FIG. 2 differs from the embodiment of FIG. 1 primarily in three details: the four electron generators arranged on the side are replaced by a generator system with a rod cathode 18 and a hollow cylindrical pull anode 19, and a further electrode plate 20 is located in the post-acceleration chamber ; and the electrically conductive rear wall of the electron storage space is divided into a plurality of strips 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 31, 32 which are parallel to one another.
  • the rod cathode is located approximately in the middle of the electron storage space, extends parallel to the row conductors and slightly projects above them at both ends. It consists of a directly encased nickel tube that can be quickly adjusted to the required Can bring operating temperatures, and has a diameter of about 1 mm. The cross section of the pull anode surrounding the rod cathode should be approximately 2 mm.
  • the cathode could also be designed as a wire, coil or double coil, but a tubular cathode is preferred for reasons of mechanical strength.
  • the plate 20 carries strip conductors 33 on its side facing the control matrix, which are aligned with the row conductors of the control matrix, and a continuous surface electrode 34 on its side facing the post-acceleration anode.
  • the entire unit is perforated at the same locations as the carrier plate.
  • the stripline 33 is in operation of the tube to about 10 ... 100 V, the surface electrode 34 to 100 ... 300 V.
  • Such a pentode structure allows much higher post-acceleration voltages and is recommended if you want to get by with a small total emission area and / or strives for a very bright display.
  • the strips in the rear wall which, like the rod cathode, extend parallel to the row conductors, lie alternately at raised and lowered potentials, in order to transport part of the electrons emitted by the central cathode to the edge regions of the electron storage space by a type of electrostatic periodic focusing .
  • Strip potential and geometry are adapted to the electron speed in such a way that even the marginal lines have a similar intensity
  • Electron current like the rows in the immediate vicinity of the cathode If necessary, the strip potential could also be synchronized with the line scanning, for example by line or line group sequential switching. Uniform illumination of the display field can also be achieved by connecting the train anode voltage and / or distributing several cathodes in the electron storage space, as shown in FIG. 3.
  • the display modification of FIG. 3 differs from the example shown in FIG. 2 in three details: the electron generator system contains three rod cathodes 18, 36, 37 and three pull anodes 19, 38, 39, the electrode plate 20 as well as the carrier plate 7 have been omitted and the matrix conductors are in the form of wires.
  • the cathodes are at a distance from each other that is approximately twice as large as the distance between the back of the memory and the row conductors. This distance corresponds approximately to the distance that the outer cathodes maintain from the storage side walls adjacent to them.
  • a version with a wire grid-shaped control matrix offers special advantages for small-format screens, such as a television with a screen size of, for example, 12 cm to 14 cm or a miniature data display screen in K l :
  • Each pixel is made up of four sub-points that are clearly separated from one another by the wire cross together so that a viewer cannot resolve the point grid even from the shortest distance.
  • the manufacture of the control grid the rows and columns could be each wound as a parallel wire grid on the frame and thereby a slope in the order of 100 / have to obtain, without problems.
  • the invention is not limited to the exemplary embodiments shown. This leaves a considerable amount of design freedom, especially in terms of design, because it is essentially only a question of the fact that slow electrons are generated, distributed and kept free of losses in an "electron box" and that electrons are sequentially withdrawn, accelerated and be led onto a phosphor.

Landscapes

  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)

Abstract

Der vorgeschlagene Flachbildschirm hat folgenden Aufbau: Eine kastenartige Vakuumhülle wird durch eine aus Zeilen- und Spaltenleitern bestehende Steuermatrix in einen hinteren und einen vorderen Raum (Elektronenspeicherraum (9) Nachbeschleunigungsraum (8)) unterteilt. Im Elektronenspeicherraum befindet sich mindestens eine Thermokathode (14, 15), der in geringem Abstand eine gitterförmige Zuganode (16, 17) vorgelagert ist. Im Nachbeschleunigungsraum, und zwar auf der Innenseite der Hüllenvorderplatte, ist eine Nachbeschleunigungsanode (4) plaziert, die eine Leuchtstoffschicht trägt. Die Röhre wird zeilensequentiell angesteuert. Die Wände des Elektronenspeicherraums einschl. der nichtangesteuerten Zeilen befinden sich auf leicht negativem Potential. Im Betrieb der Röhre emittiert die Kathode langsame Elektroden, die sich im Elektronenspeicherraum ausbreiten und anfangs aufhalten, bis sie durch die auf Durchlaß geschaltenen Bereiche der gerade angesteuerten Zeile abgesaugt werden. Die Elektronenstrahlen, die die Steuermatrix passiert haben, werden auf einige kV beschleunigt und treffen schließlich auf der Leuchtstoffschicht auf. Der vorgeschlagene Flachbildschirm eignet sich vor allem für die Wiedergabe von kleinformatigen Fernsehbildern.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Flachbildröhre nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solcher Bildschirm ist aus-der DE-OS 26 19 139 bekannt.
  • Seit Jahren arbeitet man an der Realisierung eines flachen Bildschirms, der die klassische Kathodenstrahlröhre ersetzen könnte. Diesen Bemühungen waren bisher nur Teilerfolge beschieden: Auf dem Gebiet der nieder- bis mittelinformativen Anzeigen bis hin zu Datensichtgeräten ist es gelungen, konkurrenzfähige Flachdisplays auf den Markt zu bringen. In Fällen jedoch, in denen größere Informationsmengen wie Fernseh-Video-Signale verarbeitet werden müssen, ist die Kathodenstrahlröhre nach wie vor unangefochten.
  • Relativ weit fortgeschritten ist die Entwicklung bei Panels auf Gasentladungsbasis, Besonders aussichtsreich erscheint dabei eine Variante, bei der das Plasma als großvolumige Elektronenquelle dient, aus der selektiv Elektronenstrahlen abgezogen, nachbeschleunigt und auf eine Leuchtstoffschicht gelenkt werden (vergl. hierzu beispielsweise die.DE-PS 24 12 869). Ein solcher Bildschirm liefert bereits heute Fernsehbilder mit akzeptablen Darstellungsqualitäten, ist allerdings noch nicht über das Laborstadium hinausgekommen, und zwar vor allem deshalb, weil die plasmabedingtaz Probleme (Kathodensputtern, Druckschwankungen, Durchzündungen im Nachbeschleunigungsraum) noch nicht' befriedigend gelöst sind.
  • Die genannten Mängel entfallen, wenn man als"Elektronen- reservoir" eine thermische (Quasi-)Flächenkathode verwendet. Der wohl bekannteste Vertreter dieses Displaytyps, der in SID 78 Digest (1978) 88 beschrieben wird, hat folgenden Aufbau: Die Kathode besteht aus einer Vielzahl von zueinander parallelen, jeweils von einer Feldformerelektrode umgebenen, geheizten Drähten. Sie liefert einen nach vorne gerichteten großflächigen Elektronenstrom, der in eine Steuerstruktur aus mehreren hintereinandergesetzten, perforierten Leiterbahnen geschickt wird.
  • Beim Passieren dieses Plattenstapels werden aus dem Elektronenstrom ständig Teilströme ausgeblendet, bis schließlich nur noch die gewünschten Punktstrahlen übrigbleiben, die dann auf einer phosphorbeschichteten, auf einem Potential von etwa 18 kV liegenden Anode Leuchtflecke erzeugen. Eine solche Ausführung hat eine nur mäßige Elektronenausbeute und verlangt bei größeren Bildpunktdichten eine Vielzahl von äußerst präzise gelochten und zueinander ausgerichteten Blenden; sie ist daher für Fernsehzwecke nicht geeignet.
  • Man kommt mit einer einzigen Steuerebene aus, wenn man, wie in der eingangs.zitierten Offenlegungsschrift vorgesehen, diese Ebene durch ein Raster aus einzeln ansteuerbaren Plattenkondensatoren realisiert, die je nach Schaltzustand die eintretenden Elektronen abfangen oder hindurchlassen. Es liegt auf der Hand, daß eine solche Kondensatormatrix noch immer erhebliche technologische Probleme aufwirft und nach wie vor nur einen kleinen Teil der erzeugten Elektronen nutzt.
  • Die Elektronenverluste bleiben vergleichsweise gering, wenn man von der Seite her einen punkt- oder bandförmigen Elektronenstrahl einschießt und diesen Strahl nach vorne auf einen Phosphor umlenkt. Bei diesem auf den ersten Blick bestechenden Konzept bereitet die Strahlführung in der Praxis beträchtliche Schwierigkeiten. So ist eine vergleichsweise einfache Fokussierung mit noch tolerierbaren Bildverzerrungen nur bei kleinsten Bildformaten möglich ("Electronics" v. 19.07.1979, S. 67 f); bei größeren Anzeigefeldern ist man auf hochkomplizierte, filigrane Längssysteme angewiesen (DE-OS 26 38 308).
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine plasmafreie flache Elektronenstrahlröhre zu entwickeln, die einen hohen Wirkungsgrad hat, dabei relativ einfach - aufgebaut ist und insb. auch (Farb)-Fernsehbilder . guter Qualität in beliebigen Formaten zur Darstellung bringen kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Bildwiedergaberöhre mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Bei dem vorgeschlagenen Bildschirm sind die in den Elektronenspeicherraum eintretenden Elektronen relativ langsam; ihre kinetische Energie stammt im wesentlichen aus der Differenz zwischen dem Kathoden- und dem Zuganodenpotentäl, die normalerweise Werte zwischen 1 V und 2 V hat; zu diesem Betrag kommt dann noch ein thermischer Anteil hinzu, der für die allermeisten Elektronen relativ gering ist und beispielsweise bei einer Kathodentemperatur von 1000°K im Mittel bei etwa 1/10 eV liegt. Diese Elektronen haben also Zeit, sich im "Elektronenspeicherraum" auszubreiten und gleichmäßig zu verteilen, ehe sie durch eine angesteuerte Zeile abgesaugt werden. Während ihrer Verweilzeit im Speicher können sie weder auf die Wände noch auf die nichtangesteuerten Zeilen gelangen, da sich alle diese Teile normalerweise auf einem gegenüber Zuganodenpotential schwach negativen Potential befinden. Das bedeutet, daß die Kathoden grundsätzlich nur Elektronen in einer Menge nachliefern müssen, die dem Elektronenspeicher durch eine einzige Zeile entnommen wird. Eine überschlägige Rechnung ergibt, daß man ohne weiteres Elektronenströme auf eine Zeile bringen kann, bei denen eine Nachbeschleunigungsspannung von wenigen kV (Richtwert: 3 kV) zu hellen Bildern führt. Bei diesen maßvollen Potentialunterschieden gibt es keine gravierenden Hochspannungsprobleme; vor allem sind keine Spitzenentladungen zu befürchten, so daß man unter normalen Bedingungen ohne zusätzliche Abschirmelektroden im Nachbeschleunigungsraum auskommt.
  • Als weiterer Vorteil kommt hinzu, daß man das "Elektronengas" mit extrem geringen Spannungsunterschieden "einsperren" und sauber auf die jeweils angesteuerte Zeile lenken kann. Die Fokussierfehler sind so gering, daß es zu keinen störenden Untergrundsaufhellungen, Übersprecheffekten oder Strahlaufspreitzungen kommt. Darüber hinaus läßt sich durch geringe Variation der Zuganodenspannung der Elektronenstrom pro Zeile in weiten Grenzen verändern. Bei einer ebenen Kathode gilt für den Zusammenhang zwischen dem Kathodenstrom I und der Zuganodenspannung U bekanntlich die Beziehung-I~(F/d2)xU3/2 (F = Kathodenfläche, d = Abstand zwischen Kathode und Zuganode).
  • Im übrigen zeichnet sich eine erfindungsgemäße Röhre durch eine Konstruktion aus, die ohne voluminöse, schwere Bauteile im Vakuumraum auskommt und sich ohne besonderen Aufwand fertigen läßt. Für praktisch jede Einzelheit, etwa das Elektronenerzeugersystem, kann man auf bewährte Technologien aus dem Gebiet der Hochvakuumröhren zurückgreifen.
  • Normalerweise hat die im Elektronenspeicherraum befindliche Elektronenwolke eine derart homogene Dichteverteilung, daß sich die Helligkeitsschwankungen auf dem Bildschirm in akzeptablen Grenzen halten. Unter bestimmten Umständen, etwa bei einem sehr flach gehaltenen Elektronenspeicherraum, kann es jedoch vorkommen, daß die von den Kathoden entfernt liegenden Zeilen deutlich schlechter mit Elektronen versorgt werden als die kathodennahen Zeilen. Für diese Fälle stehen einfache Kompensationsmaßnahmen zur Verfügung, die in den Ansprüchen 7 bis 9 angegeben sind. Sollten sich Randstörungen, die von den Seitenwänden des Speichers ausgehen, bemerkbar machen, so könnte man einfach die Anzahl und/oder die Länge der Zeilenleiter etwas größer als zum Bildaufbau erforderlich machen.
  • Der Lösungsvorschlag soll nun anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele, die in der beigefügten Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert werden. In den Figuren sind einander entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen:
    • Fig. 1 einen Seitenschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel,
    • Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel in der gleichen Darstellungsweise und
    • Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel, ebenfalls im Seitenschnitt.
  • Die Figuren sind der Übersicht halber sehr schematisch gehalten. So fehlen vielfach Displayteile wie Zuleitungen, Abdichtungen und Durchführungen, die für ein Verständnis der Erfindung nicht unbedingt erforderlich sind.
  • Der Bildschirm der Fig. 1 enthält eine Vakuumhülle mit einer ebenen Frontplatte 1 und einer Rückplatte 2, die über einen angeformten Seitensteg 3 mit der Frontplatte hermetisch dicht verbunden ist. Die Frontplatte ist auf ihrer Innenseite mit einer Elektrode (Nachbeschleunigungsanode) 4 beschichtet, die ihrerseits eine Leuchtstoffschicht 6 trägt. Das Innere der Vakuumhülle wird durch eine Trägerplatte 7 in einen vorderen Raum (Nachbeschleunigungsraum) 8 und einen rückwärtigen Raum (Elektronenspeicherraum) 9 unterteilt. Auf ihren beiden Seiten ist die Trägerplatte 7 jeweils mit einer Schar aus zueinander parallelen Leitern (Zeilenleitern 11 Spaltenleitern 12) versehen. Die Leitermatrix wie auch die Trägerplatte sind in den Kreu-zungspunkten der Leiter mit (nicht dargestellten) Elektronendurchtrittsöffnungen versehen. Die Rückplatte 2 ist dort, wo sie den Elektronenspeicherraum 9 begrenzt, mit einem elektrisch leitenden Belag 13 beschichtet. Dieser Belag hat in den vier Schmalseiten des Elektronenspeicherraums, und zwar jeweils an zentraler Stelle eine Aussparung, in der eine Kathode 14,15 mit ebener Emissionsfläche eingelassen ist. Vor jeder Kathode befindet sich eine gitterförmige Zuganode 16 bzw. 17, d4 sich in einer zur Emissionsfläche parallelen Ebene erstreckt.
  • Das Display wird mit folgenden Spannungen betrieben: Bei einem Kathodenpotential von 0 V liegen die Zuganoden auf +1 V bis +2V, die elektrisch leitenden Rück- und Seitenwände des Elektronenspeicherraums 9 auf 0 V bis -2 V, die angesteuerte Zeile auf +20 V bis +50 V und die übrigen Zeilen auf -2 V.
  • Für die Displayteile wurden folgende Materialien verwendet:
    • Für Front- Rück- und Trägerplatte Glas, wobei die Rückplatte ihr wannenartiges Profil durch einen Preßvorgang erhalten hat, für die Nachbeschleunigungsanode Zinnoxid, die Leiter der Steuermatrix Ti, Pt, Vacovit, die Kathode z.B. Ni (Oxidkath.) und die Zuganode Cu, Mo etc. Der Leuchtstoff besteht aus handelsüblichen Phosphoren, die bei einer Farbdarstellung in bekannter Weise ein Streifen- oder Punktemuster aus den Farben Rot, Grün und Blau bilden.
  • Die in Fig. 2 dargestellte Displayvariante unterscheidet sich von der Ausführung der Fig. 1 vor allem in drei Einzelheiten: Die vier seitlich angeordneten Elektronenerzeuger sind durch ein Erzeugersystem mit einer Stabkathode 18 und einer hohlzylindrischen Zuganode 19 ersetzt, im Nachbeschleunigungsraum befindet sich eine weitere Elektrodenplatte 20; und die elektrisch leitende Rückwand des Elektronenspeicherraums ist in mehrere zueinander parallele Streifen 21,22,23,24,25,26,27,28,29,31,32 unterteilt.
  • Die Stabkathode ist etwa in der Mitte des Elektronenspeicherraums plaziert, erstreckt sich parallel zu den Zeilenleitern und überragt sie an beiden Enden geringfügig. Sie besteht aus einem direkt behetten Nickel-Rohr, das sich schnell auf die erforderlichen Betriebstemperaturen bringen läßt, und hat einen Durchmesser von etwa 1 mm. Der Querschnitt der die Stabkathode umgebenden Zuganode sollte dabei ungefähr 2 mm betragen. Die Kathode könnte auch als Draht, Wendel oder Doppelwendel gestaltet sein, aus Gründen der mechanischen Festigkeit ist allerdings eine rohrförmige Kathode vorzuziehen.
  • Die Platte 20 trägt auf ihrer der Steuermatrix zugewandten Seite Streifenleiter 33, die zu den Zeilenleitern der Steuermatrix fluchten, und auf ihrer der Nachbeschleunigungsanode zugewandten Seite eine durchgehende Flächenelektrode 34. Die gesamte Einheit ist an den gleichen Stellen wie die Träger-, platte gelocht. Die Streifenleiter 33 liegen im Betrieb der Röhre auf ca. 10...100 V, die Flächenelektrode 34 auf 100...300 V. Eine solche Pentodenstruktur erlaubt wesentlich höhere Nachbeschleunigungsspannungen und empfiehlt sich dann, wenn man mit einer geringen Gesamtemissionsfläche auskommen will und/oder eine sehr leuchtstarke Darstellung anstrebt.
  • Die Streifen in der Rückwand, die sich wie die Stabkathode parallel zu den Zeilenleitern erstrecken, liegen abwechselnd auf angehobenen und abgesenkten Potentialen, um einen Teil der von der zentralen Kathode abgegebenen Elektronen durch eine Art von elektrostatischer periodischer Fokussierung bis in die Randbereiche des Elektronenspeicherraums zu befördern. Streifenpotential und -geometrie sind dabei so an die Elektronengeschwindigkeit angepaßt, daß auch die randständigen Zeilen einen ähnlich intensiven Elektronenstrom wie die in unmittelbarer Nachbarschaft zur Kathode liegenden Zeilen erhalten. Bei Bedarf könnte man auch noch das Streifenpotential mit der Zeilenabtastung synchronisieren, etwa durch zeilen- oder zeilengruppenweises Nachschalten. Eine gleichmäßige Ausleuchtung des Anzeigenfeldes läßt sich auch dadurch erreichen, daß man die Zuganodenspannung nachschaltet und/oder mehrere Kathoden im Elektronenspeicherraum verteilt, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Bei der Nachführung der Zuganodenspannung wird man darauf achten, daß dann, wenn kathodenferne Zeilen bzw. Zeilengruppen adressiert werden, eine höhere Spannung anliegen muß als bei Adressierung kathodennaher Zeilen bzw. Zeilengruppen. Befinden sich mehrere Kathoden im Speicherraum so kann-man sich damit begnügen, nur diejenige Zuganode auf positives Potential zu legen, deren Kathode der gerade angesteuerten Zeile am nächsten liegt, denn die übrigen Kathoden liefern deutlich geringere Elektronenbeiträge für diese Zeile.
  • Die Displaymodifikation der Fig. 3 weicht von dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel in drei Einzelheiten ab: Das Elektronenerzeugersystem enthält drei Stabkathoden 18,36,37 und drei Zuganoden 19,38,39, die Elektrodenplatte 20 wie auch die Trägerplatte 7 sind weggefallen und die Matrixleiter haben die Form von Drähten. Die Kathoden haben dabei einen Abstand voneinander, der etwa doppelt so groß ist wie die Distanz zwischen der Speicherrückwand und den Zeilenleitern. Diese Distanz entspricht etwa dem Abstand, den die äußeren Kathoden zu den ihnen jeweils benachbarten Speicherseitenwänden einhalten.
  • Eine Ausführung mit drahtgitterförmiger Steuermatrix bietet bei kleinformatigen Bildschirmen, etwa einem Fernsehgerät mit einer Bilddiagonalen von z.B. 12 cm bis 14 cm oder einem Miniatur-Datensichtschirm in Kleinrechnern, besondere Vorteile: Jeder Bildpunkt setzt sich aus vier, durch das Drahtkreuz deutlich vonehander getrennten Teilpunkten zusammen, so daß ein Betrachter das Punkteraster auch aus kürzester Entfernung nicht auflösen kann. Zudem ist die Herstellung des Steuergitters, dessen Zeilen und Spalten jeweils als Paralleldrahtgitter auf Rahmen gewickelt werden könnten und dabei eine Steigung in der Größenordnung 100 /um erhalten müssen, unproblematisch.
  • Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele. So bleibt vor allem in konstruktiver Hinsicht noch ein erheblicher Gestaltungsspielraum, denn es kommt im wesentlichen nur darauf an, daß in einem "Elektronenkasten" langsame Elektronen erzeugt, verteilt und verlustfrei gehalten werden und daß aus dieser Elektronenquelle durch eine Steuermatrix zeilensequentiell Elektronen abgezogen, beschleunigt und auf einen Phosphor geführt werden.

Claims (12)

1. Flache Bildwiedergaberöhre, enthaltend eine evakuierte Hülle mit
1) einer Vorderplatte und einer mit der Vorderplatte vakuumdicht verbundenen Rückplatte,
2) einer Steuermatrix aus Zeilenleitern und Spaltenleitern, die sich jeweils in einer zur Vorderplattenebene parallelen Ebene (Zeilenleiterebene, Spaltenleiterebene) erstrecken, das Hülleninnere in einen hinteren und einen vorderen Raum (Elektronenspeicherraum, Nachbeschleunigungsraum) unterteilen und im Bereich ihrer Kreuzungspunkte mit Elektronendurchtrittsöffnungen versehen sind,
3) mindestens einer thermischen Kathode sowie mindestens einer gitterförmigen Zuganode im Elektronenspeicherraum und
4) mindestens einer im Nachbeschleunigungsraum befindlichen Anode (Nachbeschleunigungsanode), die mit einer durch Elektronen anregbaren Leuchtstoffschicht versehen ist und im Betrieb der Röhre auf einem positiven Potential von einigen kV gegenüber Kathodenpotential liegt,

dadurch gekennzeichnet daß
5) jeder Kathode (14,15,18,36,37) eine Zuganode (16,17,19,38,39) zugeordnet ist, die die Emissionsfläche ihrer Kathode in einem wenigstens angenähert konstanten Abstand überdeckt,
6) die Rückwand und die Seitenwände des Elektronenspeicherraums (9) elektrisch leitend sind,
7) die dem Elektronenspeicherraum (9) zugewandten Leiter der Steuermatrix (Zeilenleiter 11) nacheinander angesteuert werden und die Information für den gerade angesteuerten Zeilenleiter gleichzeitig auf alle Spaltenleiter (12) gegeben-wird, und daß
8) im Betrieb der Röhre die Rückwand und die Seitenwände des Elektronenspeicherraums (9) sowie die nicht angesteuerten Zeilenleiter auf Potentialen liegen, bei denen sie die in den Elektronenspeicherraum (9) emittierten Elektronen nicht aufnehmen bzw. nicht passieren lassen.
2. Röhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Kathode ( 14,15) streifenförmig ausgebildet ist und sich in einer der Seitenwände des Elektronenspeicherraums (9) befindet.
3. Röhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode (18,36, 37) rundstabförmig ausgebildet ist, sich parallel zu den Zeilenleitern (11) erstreckt, im Inneren des Elektronenspeicherraums (9) angeordnet ist und von ihrer Zuganode (19,38,39) koaxial umgeben wird.
4. Röhre nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere äquidistant angeordnete Stabkathoden (18,36,37) vorgesehen sind, wobei die beiden äußeren Stabkathoden (36,37) zu den ihnen benachbarten Seitenwänden des Elektronenspeicherraums (9) einen Abstand einhalten, der etwa halb so groß ist wie der Abstand zwischen benachbarten Stabkathoden und etwa die gleiche Größe hat wie die Distanz zwischen der Rückwand des Elektronenspeicherraums (9) und der Steuermatrix.
5. Röhre nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter (11,12) der Steuermatrix drahtförmig ausgebildet sind.
6. Röhre nach einem der Ansprüche 1 bis 5, insb. Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet ,.daß im Betrieb der Röhre jeweils nur eine Zuganode (15,17,19,38,39) auf positivem Potential liegt.
7. Röhre nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß im Betrieb der Röhre das Potential der Zuganode (16,17,19,38,39) mit der Zeilenansteuerung synchronisiert wird, derart, daß die angelegte Zuganodenspannung mit der Entfernung der gerade angesteuerten Zeilenleiter bzw. Zeilenleitergruppen von der-Zuganode wächst.
8. Röhre nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Rückwand des Elektronenspeicherraums (9) in mehrere elektrisch voneinander isolierte, parallel zu den Zeilenleitern (11) verlaufende Streifen (21, 22,23,24,25,26,27,28,29,31,32) unterteilt ist, die im Betrieb der Röhre auf unterschiedlichen Potentialen liegen, derart, daß sie die in den Elektronenspeicherraum (9) emittierten Elektronen durch eine elektrostatische periodische Fokussierung verstärkt in den Bereich der Seitenwände des Blektronenspeicherraums (9) führen.
9. Röhre nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet daß im Betrieb der Röhre die Potentiale der Rückwandstreifen (21,22, 23,24,25,26,27,28,29,31,32) mit der Zeilenansteuerung synchronisiert werden, derart, daß sie die in den Elektronenspeicherraum (9) emittierten Elektronen durch eine elektrostatische periodische Fokussierung verstärkt in den Bereich des gerade angesteuerten Zeilenleiters führen.
10. Röhre nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß im Nachbeschleunigungsraum (9) Streifen (33) angeordnet sind, die in einer zur Ebene der Steuermatrix parallelen Ebene liegen und mit den Zeilenleitern (11) der Steuermatrix fluchten, und daß zwischen den Streifenleitern (33) und der Nachbeschleunigungsanode (4) eine durchgehende, zur Steuermatrixebene parallel erstreckte Flächenelektrode (34) plaziert ist, wobei die Streifenleiter (33) und die Flächenelektrode (34) Elektronendurchtrittsöffnungen aufweisen, die jeweils mit einer Elektronendurchtritts- öffnung der Steuermatrix fluchten.
11. Röhre nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß im Betrieb der Röhre bei einem Kathodenpotential von 0 V die eingeschaltete Zuganode (16,17,19,38,39) auf einem Potential zwischen +1 V und +2 V liegt, die Rückwand und die Seitenwände des Elektronenspeicherraums (9) ein Potential zwischen 0 V und - 2 V haben, die nicht angesteuerten Zeilenleiter auf einem Potential zwischen -1 V und - 2 V liegen und der gerade angesteuerte Zeilenleiter auf ein positives Potential zwischen 10 V und 100 V angehoben ist.
12. Röhre nach einem der Ansprüche 1 bis 11, insb. nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß sie zur Wiedergabe von Fernsehbildern mit einer Bilddiagnonale von höchstens 14 cm, vorzugsweise höchstens 12 cm, verwendet wird.
EP81109051A 1981-03-27 1981-10-27 Flache Bildwiedergaberöhre Expired EP0061525B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19813112200 DE3112200A1 (de) 1981-03-27 1981-03-27 Flache bildwiedergaberoehre und ihre verwendung
DE3112200 1981-03-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0061525A1 true EP0061525A1 (de) 1982-10-06
EP0061525B1 EP0061525B1 (de) 1986-02-05

Family

ID=6128507

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP81109051A Expired EP0061525B1 (de) 1981-03-27 1981-10-27 Flache Bildwiedergaberöhre

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4435672A (de)
EP (1) EP0061525B1 (de)
JP (1) JPS57172640A (de)
DE (2) DE3112200A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0213839A2 (de) * 1985-08-13 1987-03-11 Source Technology Corporation Flaches Elektronensteuergerät als virtuelle Kathode unter Ausnutzung einer gleichmässigen Raumladungswolke aus freien Elektronen
FR2647580A1 (fr) * 1989-05-24 1990-11-30 Clerc Jean Dispositif d'affichage electroluminescent utilisant des electrons guides et son procede de commande

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4563613A (en) * 1984-05-01 1986-01-07 Xerox Corporation Gated grid structure for a vacuum fluorescent printing device
US4736139A (en) * 1984-11-19 1988-04-05 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Flat type cathode ray tube and color image display apparatus utilizing same
JPH01100854A (ja) * 1987-10-12 1989-04-19 Mitsubishi Electric Corp 螢光表示装置
JPH02114437A (ja) * 1988-10-25 1990-04-26 Furukawa Electric Co Ltd:The 蛍光表示パネル
NL9000060A (nl) * 1989-06-01 1991-01-02 Philips Nv Beeldweergeefinrichting van het dunne type.
US5386175A (en) * 1990-05-24 1995-01-31 U.S. Philips Corporation Thin-type picture display device
US5477105A (en) * 1992-04-10 1995-12-19 Silicon Video Corporation Structure of light-emitting device with raised black matrix for use in optical devices such as flat-panel cathode-ray tubes
US5424605A (en) * 1992-04-10 1995-06-13 Silicon Video Corporation Self supporting flat video display
US5686790A (en) * 1993-06-22 1997-11-11 Candescent Technologies Corporation Flat panel device with ceramic backplate
US5697827A (en) * 1996-01-11 1997-12-16 Rabinowitz; Mario Emissive flat panel display with improved regenerative cathode
CN1110835C (zh) * 2000-03-03 2003-06-04 清华大学 电容存储型场助热电子发射平板显示器及其驱动方法
US20060205313A1 (en) * 2005-03-10 2006-09-14 Nano-Proprietary, Inc. Forming a grid structure for a field emission device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2858464A (en) * 1955-09-26 1958-10-28 Westinghouse Electric Corp Cathode ray tube
FR2322451A1 (fr) * 1975-08-25 1977-03-25 Rca Corp Dispositif d'affichage electronique plat
EP0009963A2 (de) * 1978-10-04 1980-04-16 English Electric Valve Company Limited Anzeigevorrichtungen
DE2902852A1 (de) * 1979-01-25 1980-07-31 Siemens Ag Verfahren zur darstellung von optischen informationen mit einer flachen elektronenstrahlroehre

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2858464A (en) * 1955-09-26 1958-10-28 Westinghouse Electric Corp Cathode ray tube
FR2322451A1 (fr) * 1975-08-25 1977-03-25 Rca Corp Dispositif d'affichage electronique plat
EP0009963A2 (de) * 1978-10-04 1980-04-16 English Electric Valve Company Limited Anzeigevorrichtungen
DE2902852A1 (de) * 1979-01-25 1980-07-31 Siemens Ag Verfahren zur darstellung von optischen informationen mit einer flachen elektronenstrahlroehre

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0213839A2 (de) * 1985-08-13 1987-03-11 Source Technology Corporation Flaches Elektronensteuergerät als virtuelle Kathode unter Ausnutzung einer gleichmässigen Raumladungswolke aus freien Elektronen
EP0213839A3 (en) * 1985-08-13 1988-06-01 Source Technology Inc Flat electron control device utilizing a uniform space-charge cloud of free electrons as a virtual cathode
FR2647580A1 (fr) * 1989-05-24 1990-11-30 Clerc Jean Dispositif d'affichage electroluminescent utilisant des electrons guides et son procede de commande

Also Published As

Publication number Publication date
EP0061525B1 (de) 1986-02-05
DE3112200A1 (de) 1982-10-14
JPS57172640A (en) 1982-10-23
DE3173736D1 (en) 1986-03-20
US4435672A (en) 1984-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69025800T2 (de) Bildwiedergabeanordnung vom dünnen Typ
DE2412869C3 (de) Anzeigevorrichtung mit einem Gasentladungsraum als Elektronenquelle, mit einem Elektronennachbeschleunigungsraum und mit einem Leuchtschirm und Verfahren zum Betrieb dieser Anzeigevorrichtung
EP0061525B1 (de) Flache Bildwiedergaberöhre
DE2328849A1 (de) Sicht- und bildtafel
DE2418199A1 (de) Elektronenvervielfacher
DE3910005A1 (de) Bildanzeigegeraet
DE2724122A1 (de) Elektronenwiedergabeeinrichtung
DE69108997T2 (de) Flache Bildanzeigevorrichtung.
EP0097304B1 (de) Flache Elektronenstrahlröhre mit einer Gasentladung als Elektronenquelle
DE1002789B (de) Elektrische Entladungsroehre zur Wiedergabe von Bildern
EP0109010A2 (de) Flache Bildwiedergabevorrichtung
DE2243716A1 (de) Einstrahl-farbfernsehwiedergaberoehre
DE2653812A1 (de) Flache bildwiedergaberoehre
DE69119206T2 (de) Bildwiedergabeanordnung vom dünnen Typ
DE69303069T2 (de) Bildwiedergabeeinrichtung vom Flachanzeigetyp
DE3883931T2 (de) Wiedergabeanordnung.
DE2855056C2 (de) Gasentladungsanzeigevorrichtung
DE1015047B (de) Bildschirm fuer Farbfernsehaufnahmeroehre
DE69225124T2 (de) Flaches Bildschirmanzeigegerät mit Elektronentransportkanälen und einer doppelten Auswahlstruktur
DE3036219A1 (de) Flachbildschirm
DD218726A5 (de) Farbwiedergabegeraet
DE1487095A1 (de) Kathodenstrahlroehre,insbesondere Fernseh-Bildroehre
DE3011295A1 (de) Kathodenstrahlroehrenvorrichtung fuer ein wiedergabesystem
DE3228183C2 (de) Flache Elektronenstrahlröhre und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE69720148T2 (de) Anzeigevorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Designated state(s): DE FR GB IT NL

17P Request for examination filed

Effective date: 19811027

ITF It: translation for a ep patent filed
GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Designated state(s): DE FR GB IT NL

REF Corresponds to:

Ref document number: 3173736

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19860320

ET Fr: translation filed
PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: TP

ITPR It: changes in ownership of a european patent

Owner name: CESSIONE;STANDARD ELEKTRIK LORENZ AG

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: TP

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: 732

NLS Nl: assignments of ep-patents

Owner name: STANDARD ELEKTRIK LORENZ AKTIENGESELLSCHAFT TE STU

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 19890930

Year of fee payment: 9

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 19891018

Year of fee payment: 9

ITTA It: last paid annual fee
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Payment date: 19891031

Year of fee payment: 9

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 19891218

Year of fee payment: 9

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: CD

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Effective date: 19901027

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Effective date: 19910501

NLV4 Nl: lapsed or anulled due to non-payment of the annual fee
GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Effective date: 19910628

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Effective date: 19910702

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST