NL8901391A

NL8901391A - Thin type picture display device - has individually ducted parallel electron currents deflected at predetermined locations from their ducts to luminescent screen

Info

Publication number: NL8901391A
Application number: NL8901391A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1989-06-01
Filing date: 1989-06-01
Publication date: 1991-01-02

Abstract

The picture display device has a vacuum envelope for displaying pictures composed of pixels on a luminescent screen. A number of juxtaposed sources produce electrons and local electron ducts cooperate with the sources and have walls of electrically insulating material with a secondary emission coefficient suitable for electron transport through vacuum. Electrons are produced in the form of electron currents through juxtaposed trajectories at a short distance from the luminescent screen. A device withdraws each electron current at predetermined locations from its duct and directs it towards a desired location on the luminescent screen for producing a picture composed of pixels.

Description

De uitvinding heeft betrekking op een beeldweergeef-inrichting met een vacuümomhulling voor het weergeven van uit punten opgebouwde beelden op een luminescerend scherm, zoals beeldweergeef-inrichtingen van het type met een vlak paneel, en heeft in het bijzonder betrekking op een dunne (d.w.z. ondiepe) beeldweergeefinrichting die zich duidelijk onderscheidt van de weergeefinrichtingen volgens de stand van de techniek.The invention relates to a vacuum-casing image display device for displaying point-built images on a luminescent screen, such as flat panel type image display devices, and particularly relates to a thin (ie shallow) type. image display device which is clearly distinguished from the prior art display devices.

Typische stand van de techniek benaderingen van beeldweergeefinrichtingen van het dunne type betreffen inrichtingen met een doorzichtige frontplaat (face plate) op de binnenzijde waarvan een fosforpatroon is aangebracht dat aan z'n vrije zijde voorzien is van een zogenaamde aluminium backing (tezamen ook wel luminescerend scherm genoemd). Wanneer (m.b.v. video informatie gestuurde) electronen het luminescerende scherm treffen wordt een visueel beeld gevormd dat via de voorzijde van de voorplaat zichtbaar is. De voorplaat kan vlak zijn, of desgewenst gebogen (b.v. sferisch of cylindrisch). Op een van het luminescerende scherm verwijderde plaats binnen de beeldweergeefinrichting kan bijvoorbeeld een aantal thermisch verhitte draadkathodes in een vlak evenwijdig aan het scherm aangebracht zijn die verantwoordelijk zijn voor het produceren van de benodigde electronen. Deze electronen kunnen geproduceerd worden in de vorm van electronenwolken.Typical prior art approaches to thin type image display devices include devices with a transparent face plate (face plate) on the inside of which is provided with a phosphor pattern which is provided on its free side with a so-called aluminum backing (together also called a luminescent screen called). When electrons (by means of video information controlled) strike the luminescent screen, a visual image is formed which is visible through the front of the front plate. The face plate can be flat, or curved if desired (e.g. spherical or cylindrical). For example, at a location away from the luminescent screen within the image display device, a number of thermally heated wire cathodes may be arranged in a plane parallel to the screen responsible for producing the necessary electrons. These electrons can be produced in the form of electron clouds.

Om bij een dergelijke inrichting de electronen op specifieke plaatsen van het luminescerende scherm te laten invallen voor het vormen van een beeld zijn adresseerelectroden, (een bufferelectrode), focusseerelectroden en, in sommige gevallen, afbuigmiddelen, in stackvorm nodig. Van dergelijke beeldweergeefinrichtingen is gebleken dat ze oncontroleerbare visuele helderheidsvariaties vertonen.In such an arrangement, electrons incident at specific locations on the luminescent screen to form an image require addressing electrodes (a buffer electrode), focusing electrodes and, in some cases, deflectors in stack form. Such image display devices have been found to exhibit uncontrollable visual brightness variations.

Een andere categorie van beeldweergeefinrichtingen van het dunne type maakt gebruik van enkelvoudige, meervoudige of lintvormige electronenbundels die aanvankelijk in wezen evenwijdig aan het vlak van het beeldscherm lopen en uiteindelijk in een richting dwars op het beeldscherm gedwongen worden om hetzij direct, hetzij door middel van bijvoorbeeld een selectieroosterstructuur gewenste gebieden van het luminescerende scherm te adresseren. Bij dergelijke inrichtingen zijn ingewikkelde electron-optische constructies nodig.Another category of thin type image display devices uses single, multiple or ribbon electron beams that initially run essentially parallel to the plane of the display and are eventually forced in a direction transverse to the display to be either directly or by means of, for example a selection grid structure to address desired areas of the luminescent screen. Such devices require complicated electron-optical structures.

Beeldweergeefinrichtingen van het enkelvoudig bundeltype hebben bovendien, en zeker als ze iets grotere schermformaten hebben, meestal een gecompliceerde (kanaalplaat) electronenvermenigvuldiger van het matrix type nodig.In addition, single beam image display devices, especially if they have slightly larger screen sizes, usually require a complicated (channel plate) electron multiplier of the matrix type.

Een uitgebreider overzicht van de nadelen van stand van de techniek beeldweergeefinrichtingen van het dunne type kan men in EP-A 213 839 vinden.A more detailed overview of the drawbacks of the prior art thin-type image display devices can be found in EP-A 213 839.

Gezien het voorafgaande is het een doel van de uitvinding om een beeldweergeefinrichting van het dunne type te verschaffen die in aanzienlijke mate vrij is van nadelen van de bekende inrichtingen.In view of the foregoing, it is an object of the invention to provide a thin type image display device which is substantially free of drawbacks of the prior art devices.

Een beeldweergeefinrichting met een vacuümomhulling voor het weergeven van uit punten opgebouwde beelden op een luminescerend scherm volgens de uitvinding wordt daartoe gekenmerkt door middelen voor het opwekken en transporteren van een aantal naast elkaar gelegen, gelocaliseerde electronenbundels op korte afstand van het luminescerende scherm en middelen om het op vooraf bepaalde (in het bijzonder opeenvolgende) plaatsen aan elke electronenbundel mogelijk te maken zijn transportmiddel in een richting naar het luminescerende scherm toe te verlaten voor het produceren van een uit punten opgebouwd beeld.A vacuum envelope image display device for displaying point-built images on a luminescent screen according to the invention is therefore characterized by means for generating and transporting a number of adjacent, located electron beams at a short distance from the luminescent screen and means for allow predetermined (in particular consecutive) locations on each electron beam to exit its transport means in a direction toward the luminescent screen to produce a dot-based image.

De benadering volgens de uitvinding voor het verschaffen van een beeldweergeefinrichting van het dunne type berust op het gebruik van afzonderlijke electronenbundel transportmiddelen voor het geleiden van aangrenzende, gelocaliseerde electronenbundels in een richting van een rand van het luminescerende scherm naar een tegenover liggende rand van het luminescerende scherm. De hiermee te bereiken voordelen zullen in het volgende nader worden toegelicht.The approach according to the invention for providing a thin type image display device is based on the use of separate electron beam transport means for guiding adjacent localized electron beams in a direction from an edge of the luminescent screen to an opposite edge of the luminescent screen . The advantages to be achieved with this will be explained in more detail below.

Voor het opwekken van de door de electronenbundel-geleiders te geleiden electronenstromen kan gebruik worden gemaakt van een aan (een rand van) het luminescerend scherm evenwijdig arrangement van een aantal electronenemitters. Hiervoor zijn zowel thermische kathodes als koude kathodes, zoals veldemitters, geschikt. In het kader van de uitvinding zijn verschillende wijzen van bedrijven van de bundelgeleiders mogelijk. Er kan uitsluitend bundelgeleiding plaats vinden. Of er kan m combinatie met bundelgeleiöing versterking over een deel (i.h.b. het begin gedeelte) of de gehele lengte plaatsvinden. In het geval dat in de transportmiddelen versterking optreedt, behoeven de emitters elk maar weinig stroom (bijvoorbeeld in de orde van nano-ampères) te leveren. Het emitter arrangement kan bijvoorbeeld uit één rij bestaan die geplaatst is op de bodem van een smalle hoge doos waarvan één van de lange zijden het weergeefpaneel vormt. Op alternatieve wijze kan het emitter arrangement n onderling evenwijdige rijen bevatten die op zodanige afstanden van de doosbodem geplaatst zijn dat de door hen in bedrijf geproduceerde electronenbundels tezamen de hele hoogte van het weergeefpaneel bestrijken. (In het geval van n = 1 dient het emitter arrangement halverwege geplaatst te worden.) Het voordeel van dit alternatief is, zoals nog nader zal worden uiteengezet, dat de sterkte van het electrische veld dat voor electronenbundelgeleiding in de transportmiddelen nodig is kleiner kan zijn.For generating the electron currents to be guided by the electron beam conductors, use can be made of a parallel arrangement of a number of electron emitters on (an edge of) the luminescent screen. Both thermal cathodes and cold cathodes, such as field emitters, are suitable for this. Various modes of operation of the beam guides are possible within the scope of the invention. Only beam guidance can take place. Or there can be combination with beam guide reinforcement over a part (especially the beginning part) or the entire length. In the event that amplification occurs in the means of transport, the emitters need only supply little current (for example, of the order of nano-amps). The emitter arrangement may, for example, consist of one row placed on the bottom of a narrow high box, one of the long sides of which forms the display panel. Alternatively, the emitter arrangement may include n parallel rows spaced from the box bottom such that the electron beams produced by them together cover the entire height of the display panel. (In the case of n = 1, the emitter arrangement should be placed midway.) The advantage of this alternative is, as will be further explained, that the strength of the electric field required for electron beam conduction in the transport means may be less .

Alle door de emitters opgewekte electronenstromen moeten met behulp van transportmiddelen (bundelgeleiders) over tenminste een deel van de hoogte van de doos in de richting van de bovenrand of van de benedenrand van het luminescerende scherm geleid worden. Een belangrijk aspect van de uitvinding is, dat geleiding van gelocaliseerde electronenbundels mogelijk blijkt te zijn in door wanden van electrisch isolerend materiaal (bijvoorbeeld glas) omgeven langwerpige holtes (kokers) indien in de lengterichting van de koker een electrisch veld van voldoende sterkte wordt aangelegd. De omstandigheden (veldsterkte E, electrische weerstand van de wanden, secundaire emissiecoëfficient δ van de wanden) kunnen zoals hierna zal worden uiteengezet zo gekozen worden dat een constante vacuümstroom in de kokers gaat lopen. Om het een electronenstroom mogelijk te maken op gewenste (opeenvolgende) plaatsen de koker te verlaten kan een kokerwand worden voorzien van een rij openingen met electrodes die bekrachtigbaar zijn om ter plaatse van een opening wél of geen electronenstroom uit de koker te trekken.All electron currents generated by the emitters must be guided over at least part of the height of the box towards the top edge or the bottom edge of the luminescent screen by means of transport means (beam guides). An important aspect of the invention is that conduction of localized electron beams appears to be possible in elongated cavities (tubes) surrounded by walls of electrically insulating material (for example glass) if an electric field of sufficient strength is applied in the longitudinal direction of the tube. The conditions (field strength E, electrical resistance of the walls, secondary emission coefficient δ of the walls) can, as will be explained hereinafter, be chosen so that a constant vacuum flow flows into the tubes. In order to make it possible for an electron current to leave the tube at desired (successive) locations, a tube wall can be provided with a row of openings with electrodes which can be energized to draw electron current from the tube at the location of an opening.

Het bovenstaande inzicht, waarvan nog weer andere aspecten zijn beschreven in de tegelijkertijd ingediende octrooiaanvrage (PHN 12928), is toegepast in een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding die gekenmerkt wordt, doordat elke electronen-emitter samenwerkt met een langwerpige, door wanden van elektrisch isolerend materiaal met een secundaire emissiecoêfficient δ omgeven holte, waarbij de inrichting verder is voorzien is van electrodemiddelen die bestemd zijn om in bedrijf met een spanningsbron verbonden te worden voor het aanleggen van een electrisch veld met een veldsterkte E in de lengterichting van de holtes en waarbij de naar het luminescerende scherm gekeerde wand van elke holte voorzien is van een arrangement van openingen, een en ander zodanig, dat de van openingen voorziene holte-wanden tesamen een stuurplaat met een rijen- en kolommenarrangement van openingen vormen. Hierbij hebben δ en E waarden die electronenbundel-transport door de holte mogelijk maken.The above insight, of which still further aspects are described in the simultaneously filed patent application (PHN 12928), has been applied in an embodiment of the device according to the invention, characterized in that each electron emitter cooperates with an elongated, through walls of electric insulating material with a secondary emission coefficient δ surrounded cavity, the device further comprising electrode means intended to be connected in operation to a voltage source for applying an electric field with a field strength E in the longitudinal direction of the cavities and wherein the wall of each cavity facing the luminescent screen is provided with an arrangement of openings, such that the cavity walls provided with openings together form a control plate with a row and column arrangement of openings. Here, δ and E have values that allow electron beam transport through the cavity.

De electronenemitters kunnen binnen de holtes waarmee ze samenwerken geplaatst zijn, maar bevinden zich bij voorkeur elk tegenover een uiteinde van een holte waar ze mee samenwerken.The electron emitters may be located within the cavities with which they cooperate, but are preferably each opposite an end of a cavity with which they cooperate.

Door tussen een emitter en een daarmee samenwerkende holte (koker) een voldoend groot positief spanningsverschil aan te leggen, worden door de emitter geëmitteerde electronen naar de koker versneld zodat ze in de koker door wandinteractie secundaire electronen genereren. Een en ander kan zodanig ingesteld worden dat een constante vacuümstroom door de betreffende koker gaat lopen.By applying a sufficiently large positive voltage difference between an emitter and a cavity (tube) cooperating therewith, electrons emitted by the emitter are accelerated to the tube so that they generate secondary electrons in the tube by wall interaction. All this can be adjusted in such a way that a constant vacuum flow flows through the relevant tube.

Door tussen de stuurplaat met het rijen- en kolommen arrangement van openingen en het luminescerende scherm een rijen arrangement van stuurelectrodes aan te brengen kunnen de openingen lijngewijs aangestuurd worden om het de electronenstromen al of niet mogelijk te maken elk door hun opening van een rij de kokers te verlaten. Bij voorkeur worden de stuurelectrodes per beeldlijn uitgevoerd. In het geval van een kleurenweergeefbuis met een luminescerend scherm met een patroon van in (drie) verschillende kleuren oplichtende fosforen, is het praktisch om het fosforpatroon uit kleurlijnen op te bouwen die evenwijdig zijn aan de rijen stuurelectrodes, met drie kleurlijnen per beeldlijn. Electronen die door een stuurelectrode uit een koker worden getrokken, worden naar het luminescerende scherm doorversneld door een voldoend groot spanningsverschil tussen de kokers en het scherm aan te brengen, b.v. een verschil van 3 kV. De afstand tot het scherm kan zeer klein zijn, zodat de spot klein blijft. Hieraan kan worden bijgedragen door de inrichting zodanig te construeren dat elke bundel die van de stuurplaat naar het scherm gaat, tussen locale wanden is opgesloten. (Dit kan b.v.By arranging a row arrangement of control electrodes between the control plate with the row and column arrangement of openings and the luminescent screen, the openings can be controlled in line to enable or disable the electron currents each through their opening of a row of the tubes. to leave. The control electrodes are preferably executed per image line. In the case of a color display tube with a luminescent screen with a pattern of phosphors glowing in (three) different colors, it is practical to construct the phosphor pattern from color lines parallel to the rows of control electrodes, with three color lines per image line. Electrons drawn from a tube by a control electrode are accelerated to the luminescent screen by applying a sufficiently large voltage difference between the tubes and the screen, e.g. a difference of 3 kV. The distance to the screen can be very small, so that the spot remains small. This can be contributed by constructing the device such that any beam going from the control plate to the screen is enclosed between local walls. (This can e.g.

worden gerealiseerd door een wafelstructuur van wanden tussen de stuurplaat en het luminescerende scherm aan te brengen, of -eenvoudiger-een spacerplaat met met de openingen in de stuurplaat coaxiale, i.h.b. rotatie-symmetrische, openingen. Aldus kan één beeldlijn tegelijk geschreven worden. De video informatie (grijs niveaus) kan bijvoorbeeld in de vorm van pulsbreedte modulatie aangeboden worden.are realized by applying a wafer structure of walls between the control plate and the luminescent screen, or - more simply - a spacer plate with the openings in the control plate coaxial, in particular. rotationally symmetrical, openings. Thus, one image line can be written at a time. The video information (gray levels) can for instance be presented in the form of pulse width modulation.

Een zeer interessante aspect van de uitvinding is dat het aansturen van de lijnen capacitief kan plaatsvinden, waardoor het aantal benodigde vacuüm doorvoeren relatief gering kan zijn. Indien volgens een voorkeursvorm ook de kathodes capacitief geschakeld worden, kan dit leiden tot een in absolute zin klein aantal vacuüm doorvoeren, in het bijzonder kleiner dan 10, b.v. 3.A very interesting aspect of the invention is that the lines can be driven capacitively, so that the number of required vacuum passages can be relatively small. If, in a preferred form, the cathodes are also switched capacitively, this can lead to an absolute small number of vacuum passages, in particular smaller than 10, e.g. 3.

Een belangrijk aspect van de voorgestelde beeldweergeefinrichting is de goede beelduniformiteit die bereikt kan worden. Dit is een gevolg van het feit dat de electronengeneratie in en het electronentransport door de koker door veldvervormingsverzadiging en of ruimteladingsverzadiging begrensd is. Indien nodig, kunnen bovendien de electronenstromen aan het eind van de kokers (in opeenvolgende beeldblankingstijden) gemeten worden. Bij onderlinge ongelijkheid is terugkoppeling naar het videosignaal, dan wel stroomsturing (sturing van de amplitude) van de emitterstromen, mogelijk om de gewenste uniformiteit te verkrijgen.An important aspect of the proposed image display device is the good image uniformity that can be achieved. This is due to the fact that the electron generation in and electron transport through the sheath is limited by field distortion saturation and or space charge saturation. In addition, if necessary, the electron currents at the end of the tubes (in successive image blanking times) can be measured. In the event of mutual inequality, feedback to the video signal or current control (control of the amplitude) of the emitter currents is possible to obtain the desired uniformity.

Een verder belangrijk aspect is dat geen ingewikkelde electronenoptiek nodig is, en geen magneetveldafscherming.A further important aspect is that no complicated electron optics are required, and no magnetic field shielding.

Ook is het probleem van de in het algemeen bij toepassing van kanaalplaat electronenvermenigvuldigers optredende ion-feed back niet aanwezig. Dit is een gevolg van het feit, dat de positieve ionen door het veld dat de electronen binnen de koker houdt, naar buiten worden getrokken voordat ze ongewenste electronen kunnen genereren.Also, the problem of the ion feed-back generally occurring when using channel plate electron multipliers is not present. This is due to the fact that the positive ions are drawn out by the field that holds the electrons inside the tube before they can generate unwanted electrons.

Een additioneel, en zeer belangrijk voordeel is, dat de voor de bundelgeleiding te gebruiken kokers tevens als vacuumondersteuning (kunnen) dienen, waardoor vóór- en achterwand van de inventieve beeldweergeefinrichting relatief dun kunnen zijn ten opzichte van die van bekende beeldweergeefinrichtingen van het dunne type (totale dikte b.v. < 10 mm). Een eerste uitvoeringsvorm wordt in dit verband gekenmerkt, doordat zich van de holte wanden die tegenover de stuurplaat liggen tot de stuurplaat een aantal aan een ecxöte ötci teyeuuvei exiumj. xxyyeuue xcuiueu van ucu *uucjliu cvcnwijuxyc wanden, die holtewanden vormen, uitstrekken. Een tweede uitvoeringsvorm wordt in dit verband gekenmerkt, doordat bovendien zich van het luminescerende scherm tot de stuurplaat een aantal aan een tweede stel tegenover elkaar liggende randen van het scherm evenwijdige wanden uitstrekken, waarbij elke twee aangrenzende wanden aan weerszijden van een rij stuurplaat openingen liggen. Verdere voordelige aspecten worden in dit verband gekenmerkt, doordat de holtes in een substraat gevormd kunnen zijn, welk substraat tevens een deel van de vacuümomhulling kan vormen.An additional, and very important advantage is, that the tubes to be used for the beam guide can also serve as vacuum support, so that the front and rear walls of the inventive image display device can be relatively thin compared to that of known image-display devices of the thin type ( total thickness eg <10 mm). A first embodiment is characterized in this respect in that from the cavity walls opposite the control plate to the control plate, a number are attached to an ecxöte ötci teyeuuvei exiumj. xxyyeuue xcuiueu of ucu * uucjliu cvcnwijuxyc walls, which form cavity walls, extend. A second embodiment is characterized in this connection in that, moreover, a number of walls parallel to a second set of opposite edges of the screen extend from the luminescent screen to the control plate, each two adjacent walls lying on either side of a row of control plate openings. Further advantageous aspects are characterized in this respect in that the cavities can be formed in a substrate, which substrate can also form part of the vacuum envelope.

Enige uitvoeringsvoorbeelden van de uitvinding zullen nader worden uiteengezet aan de hand van de tekening.Some embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing.

Hierin isHerein is

Figuur 1 is een schematisch, perspectivisch aanzicht, gedeeltelijk weggebroken, van een deel van een constructie van een beeldweergeefinrichting volgens de uitvinding waarvan de onderdelen niet op schaal getoond worden,Figure 1 is a schematic perspective view, partly broken away, of part of a construction of an image display device according to the invention, the parts of which are not shown to scale,

Figuur 1A stelt een zijaanzicht van de constructie van fig. 1 voor;Figure 1A represents a side view of the construction of Figure 1;

Figuur 1B toont schematisch en in doorsnede een mogelijke modulaire opbouw van een beeldweergeefinrichting volgens de uitvinding;Figure 1B shows schematically and in cross-section a possible modular construction of an image display device according to the invention;

Figuren 1C en 1D tonen twee mogelijkheden voor het aanbrengen van stuurelektroden op een stuurplaat, te gebruiken in de constructie van fig. 1;Figures 1C and 1D show two possibilities for applying control electrodes to a control plate to be used in the construction of figure 1;

Figuren 2A en 2B tonen in doorsnede twee bundelgeleidingskokers, te gebruiken in de constructie van Fig. 1;Figures 2A and 2B show in cross-section two beam guide sleeves to be used in the construction of Fig. 1;

Figuur 3 toont een dwarsdoorsnede dwars op de stuurplaat van een met de constructie van Fig. 1 vergelijkbare constructie;Figure 3 shows a cross-section transverse to the control plate of a construction with the construction of Fig. 1 comparable construction;

Figuur 4 toont een aanzicht van een stuurplaat met in een electrische schakeling verbonden stuurelectrodes;Figure 4 shows a view of a control plate with control electrodes connected in an electrical circuit;

Figuur 5 toont in doorsnede een deel van een multi-kathode lijn arrangement;Figure 5 shows in section a part of a multi-cathode line arrangement;

Figuren 6a, b en c tonen een aanzicht van een doorsnede door een beeldweergeefinrichting volgens de uitvinding met een alternatief kathode arrangement en de daarbij aan te leggen spanningsverschillen;Figures 6a, b and c show a cross-sectional view through an image display device according to the invention with an alternative cathode arrangement and the voltage differences to be applied thereto;

Figuren 7 en 8 tonen doorsneden van beeldweergeef-inrichtingen met nog weer andere kathode arrangementen;Figures 7 and 8 show sectional views of image displays with still other cathode arrangements;

Figuur 9a toont een aanzicht van een achterwand van een beeldweergeefinrichting volgens de uitvinding;Figure 9a shows a view of a rear wall of an image display device according to the invention;

Figuur 9b toont een aanzicht van een doorsnede langs de lijn IXa-IXa van de achterwand van fig. 9a,Figure 9b shows a sectional view along the line IXa-IXa of the rear wall of Figure 9a,

Figuur 10 toont een aanzicht van van een kathode stuurplaat;Figure 10 shows a view of a cathode control plate;

Figuur 11 stelt een grafiek voor waarin van een voor de uitvinding geschikt wandmateriaal de sec. emissiecoëfficiënt δ als functie van de primaire electronenenergie Ep is uitgezet; enFigure 11 represents a graph in which of a wall material suitable for the invention the sec. emission coefficient δ is plotted as a function of the primary electron energy Ep; and

Figuur 12 stelt een alternatief voor van de schakeling van Figuur 4.Figure 12 represents an alternative to the circuit of Figure 4.

Nabij de bodem van een beeldweergeefinrichting van het dunne type met een paneel (venster) 3 en een daar tegenover gelegen achterwand 4 bevindt zich een kathode arrangement 5, b.v. een lijnkathode die d.m.v. electrodes in 600 apart aanstuurbare cathodes voorziet. Deze behoeven ieder b.v. een stroom van slechts nanoampères (afhankelijk van versterking) te leveren zodat vele types (koude dan wel thermische) cathodes bruikbaar zijn. De emissie van deze cathodes is moduleerbaar. Vlak boven het cathode arrangement 5 bevindt zich een rij kokers, 6, 6', 6", ... enz., in dit geval één koker per cathode. Deze kokers hebben wanden die gemaakt zijn van bijvoorbeeld keramisch materiaal of van loodglas, dat voor het doel van de uitvinding een geschikte electrische weerstand heeft, en die over een bepaald gebied van primaire electronen energieën een secundaire emissiecoêfficient δ>1 hebben.Near the bottom of a thin type image display device having a panel (window) 3 and an opposite back wall 4 is a cathode arrangement 5, e.g. a line cathode that can be electrodes provide 600 separately controllable cathodes. These each need e.g. supply a current of only nano amperes (depending on amplification) so that many types (cold or thermal) cathodes can be used. The emission of these cathodes is modular. Just above the cathode arrangement 5 there is a row of tubes, 6, 6 ', 6 ", ... etc., in this case one tube per cathode. These tubes have walls made of, for example, ceramic material or of lead glass, which for the purpose of the invention has a suitable electrical resistance, and which have a secondary emission coefficient δ> 1 over a certain range of primary electron energies.

De electrische weerstand dient zo groot te zijn dat bij een over de lengte 1 van de kokers aan te leggen spanningsverschil, nodig voor het geleiden van bundelstromen, er zo weinig mogeljk stroom (minder dan b.v. 10 mA) in totaal in de wanden gaat lopen. Eén van de wanden van elke koker kan door de achterwand 4 van de beeldweergeefinrichting gevormd worden. In dat geval is de achterwand b.v. een vlak substraat in een oppervlak waarvan een aantal evenwijdige holtes gevormd is.The electrical resistance must be so great that with a voltage difference to be applied along the length 1 of the tubes, necessary for conducting beam currents, as little current as possible (less than, for example, 10 mA) will flow into the walls in total. One of the walls of each tube can be formed by the back wall 4 of the image display device. In that case, the back wall is e.g. a flat substrate in a surface of which a number of parallel cavities are formed.

Over alle kokers tesamen wordt in de lengterichting 1 een spanning in de orde van kv's aangelegd. Door tussen de rij 5 van kathodes en de kokers 6, 6', 6" een spanning van bijvoorbeeld 50 a 100 V aan te brengen worden electronen vanuit de kathodes naar de kokers versneld zodat ze in de kokers secundaire electronen genereren. De benodigde spanning is afhankelijk van de omstandigheden, maar zal i.h.a. boven 30 V moeten liggen. De gegenereerde secundaire electronen worden ook weer versneld en genereren nieuwe electronen. Dit gaat door totdat verzadiging optreedt. (Deze verzadiging kan ruimteladingsver-zadiging zijn en/of ontstaan door veldvervorming). Vanaf het verzadigingspunt zal een constante vacuumstroom door de desbetreffende koker lopen. (Fig. 2a).A voltage of the order of CVs is applied across all tubes together in the longitudinal direction 1. By applying a voltage of, for example, 50 to 100 V between the row 5 of cathodes and the tubes 6, 6 ', 6 ", electrons are accelerated from the cathodes to the tubes so that they generate secondary electrons in the tubes. The required voltage is depending on the conditions, but will have to be above 30 V. The generated secondary electrons are also accelerated and generate new electrons again, this continues until saturation occurs (This saturation may be space charge saturation and / or caused by field distortion). From the saturation point, a constant vacuum flow will flow through the respective tube (Fig. 2a).

In het hierboven gegeven voorbeeld zijn de omstandigheden zodanig, b.v. doordat de kokerwandeling een bepaalde behandeling hebben ondergaan om ze een verhoogde secundaire emissie te geven, of doordat op de kokerwanden aparte dunne lagen met een hoge secundaire emissie zijn aangebracht, dat in de bundelgeleiders zowel bundelgeleiding als electronenmultiplicatie optreedt. Het blijkt echter verrassenderwijs mogelijk te zijn om de omstandigheden zodanig te kiezen dat uitsluitend van bundelgeleiding gebruik gemaakt wordt. Dit heeft o.a. tot voordeel dat de spanningsval over de kokers aanzienlijk kleiner kan zijn, hetgeen van groot belang is voor de electrische aansturing van het display. Hierdoor wordt ook het verbruikte vermogen aanzienlijk kleiner, hetgeen nog versterkt wordt door het feit dat een minimale stroom in de wanden loopt. Bovendien is de werking in dit geval niet van verzadigingseffecten afhankelijk. De stroom is over praktisch de gehele kokerlengte constant: de stroom die de koker in gaat komt er ook weer uit. (Fig. 2b).In the example given above, the conditions are such, e.g. because the tube walk has undergone a certain treatment to give them an increased secondary emission, or because separate thin layers with a high secondary emission have been applied to the tube walls, that both beam conduction and electron multiplication occur in the beam guides. However, it has surprisingly turned out to be possible to choose the conditions in such a way that only beam guidance is used. This has the advantage, inter alia, that the voltage drop across the tubes can be considerably smaller, which is of great importance for the electrical control of the display. This also significantly reduces the power consumed, which is further reinforced by the fact that a minimal current flows into the walls. In addition, the operation in this case does not depend on saturation effects. The current is constant over practically the entire tube length: the current that enters the tube also comes out again. (Fig.2b).

Deze uitvoeringsvorm berust op het inzicht dat electronenbundel geleiding in pijpen of kokers van electrisch isolerend materiaal mogelijk is indien in de lengterichting van de koker een elektrisch veld van voldoende grootte wordt aangelegd. Een dergelijk veld bewerkstelligt een zekere energie verdeling van electronen die de koker zijn binnen geschoten, zodanig dat de effectieve secundaire emissiecoêfficient öe£f van de wanden van de koker in bedrijf gemiddeld gelijk aan 1 wordt. Onder deze omstandigheden zal (gemiddeld) voor elk binnenkomend electron er één vertrekken, met andere woorden de electronenstroom is overal in de koker constant en bij benadering gelijk aan de stroom welke binnenkomt. Indien het glas hoogohmig genoeg is (hetgeen voor alle in aanmerking komende onbehandelde glas soorten, alsook voor kapton, pertinax en keramische materialen, het geval is) dan kunnen de wanden van de koker geen netto stroom leveren of opnemen waardoor deze stroom zelfs tot in hoge benadering gelijk is aan de binnenkomende stroom. Indien het electrisch veld groter gemaakt worden dan de minimum waarde die nodig is om öe££ = 1 te krijgen, dan gebeurt het volgende. Zodra δ^ iets groter dan 1 is dan laadt de wand inhomogeen positief op (vanwege de zeer geringe geleiding kan deze lading niet afgevoerd worden). Hierdoor zullen de electronen eerder de wand bereiken dan in afwezigheid van deze positieve lading, met ander woorden: de gemiddelde energie opgenomen uit het electrische veld in de lengterichting wordt kleiner zodat zich een toestand met öeff * 1 instelt. Dit is een gunstig aspect omdat de precieze waarde van het veld niet belangrijk is, zolang deze maar groter is dan het eerder genoemde minimum.This embodiment is based on the insight that electron beam conduction in pipes or tubes of electrically insulating material is possible if an electric field of sufficient size is applied in the longitudinal direction of the tube. Such a field achieves a certain energy distribution of electrons that have entered the tube, such that the effective secondary emission coefficient van of the walls of the tube becomes on average equal to 1. Under these circumstances (on average) one will leave for each incoming electron, in other words the electron flow is constant everywhere in the tube and approximately equal to the current coming in. If the glass is high-ohmic enough (which is the case for all eligible untreated glass types, as well as for kapton, pertinax and ceramic materials), the walls of the tube cannot supply or absorb net current, so that this current can even be approach is equal to the incoming flow. If the electric field is made larger than the minimum value required to get e ££ = 1, the following happens. As soon as δ ^ is slightly greater than 1, the wall charges inhomogeneously positively (due to the very low conductivity, this charge cannot be removed). As a result, the electrons will reach the wall sooner than in the absence of this positive charge, in other words, the average energy absorbed from the electric field in the longitudinal direction becomes smaller, so that a state with eff * 1 is established. This is a favorable aspect because the exact value of the field is not important, as long as it is greater than the minimum mentioned above.

Een ander voordeel is het volgende. In het eerste voorbeeld werd uitgegaan van electronenmultiplicatie (5ej^ > 1). De waarde van δ kan echter over de lengte van de koker, en van koker tot. koker, variëren. Een uniform beeld op het luminescerende scherm kan alleen dan verkregen worden indien de ruimteladingsbegrenzing van de stroomsterktes voldoende constant en reproduceerbaar is. In de uitvoeringsvorm zonder versterking (öef£ ~ 1) is de electronenstroom in de koker constant, en via meten en terugkoppelen dan wel via stroomsturing ook van koker tot koker zeer goed gelijk te maken zodat uniformiteit gewaarborgd is.Another advantage is the following. In the first example, electron multiplication was assumed (5e> 1). However, the value of δ can extend along the length of the tube, and from tube to. sleeve, vary. A uniform image on the luminescent screen can only be obtained if the space charge limit of the currents is sufficiently constant and reproducible. In the embodiment without amplification (£ £ ~ 1 1), the electron current in the tube is constant, and can also be made very similar from tube to tube by measuring and feedback or by current control, so that uniformity is guaranteed.

De kokerwanden die naar het luminescerende scherm 7, dat op de binnenwand van het venster 3 is aangebracht, gekeerd zijn vormen een "stuurplaat" 10 (zie figuur 1A). Hierin zijn gaten 8, 8', S" ... enz. aangebracht. Er kan een gating structuur aanwezig zijn om bij gebruik van een gemeenschappelijke (draad) kathode electronenbundels uit gewenste gaten te "trekken". Bij voorkeur worden er echter apart moduleerbare kathodes gebruikt in combinatie met stuurelectrodes 9 die aanwezig zijn tussen de kokers en het scherm 7. Deze stuurelectrodes 9 worden per beeldlijn uitgevoerd, b.v. op de in fig. 1C getoonde manier (electrodes aan beide zijden van elke rij gaten) of (bij voorkeur vanwege de eenvoud) op de in fig. 1D getoonde manier (electrodes "over" de gaten). De electrodes 9 kunnen op de in fig. 4 getoonde manier in een electrische schakeling opgenomen worden. In de uit-toestand van een beeldlijn wordt een spanning-U1 relatief ten opzichte van de locale koker potentiaal aangelegd, welke ervoor zorgt dat de electroden de koker daar niet kunnen verlaten. Als een beeldlijn aan geschakeld moet worden dan wordt een extra potentiaal + U2 toegevoerd. Gezien het feit dat de electronen in de kokers ten gevolge van de botsingen met de wanden een relatief lage snelheid hebben kunnen U1 en 02 betrekkelijk laag zijn. In een bepaald geval bleek met een waarde van 100 V voor zowel U1 als U2 een goed resultaat bereikt te kunnen worden.The tube walls facing the luminescent screen 7 mounted on the inner wall of the window 3 form a "control plate" 10 (see Figure 1A). Holes 8, 8 ', S "... etc. are provided therein. A gating structure may be present to" pull "electron beams from desired holes when using a common (wire) cathode. Preferably, however, separately modulable cathodes used in combination with control electrodes 9 which are present between the tubes and the screen 7. These control electrodes 9 are executed per image line, for example in the manner shown in fig. 1C (electrodes on both sides of each row of holes) or (preferably because of simplicity) in the manner shown in Fig. 1D (electrodes "over" the holes). The electrodes 9 can be incorporated into an electrical circuit in the manner shown in Fig. 4. In the off state of an image line, a voltage is -U1 applied relative to the local tube potential, which ensures that the electrodes cannot leave the tube there.If an image line has to be connected, an extra potential + U2 is applied. Due to the fact that the electrons in the tubes have a relatively low speed as a result of the collisions with the walls, U1 and 02 can be relatively low. In one case, it turned out that a good result could be achieved with a value of 100 V for both U1 and U2.

Een alternatief is om uitsluitend met positieve lijnselectie pulsen (van b.v. 200 V of minder) te werken. In dat geval wordt een spanningsverschil Va over de kokerhoogte genomen dat net te klein is om stroom (uit een opening) te trekken. Door een positieve lijnselectie puls van de juiste grootte toe te voeren lukt dat dan juist wel (Fig. 12).An alternative is to work only with positive line selection pulses (e.g. 200 V or less). In that case, a voltage difference Va is taken across the tube height which is just too small to draw current (from an opening). By applying a positive line selection pulse of the correct size, this will be successful (Fig. 12).

Fig. 3 toont dat electronen die door stuurelectrode 9 uit een door kokerwanden omgeven electronengeleidingsholte 11 worden getrokken, naar het luminescerende scherm 7 doorversneld worden waar aldus één beeldlijn tegelijk geschreven kan worden. De video informatie kan bijvoorbeeld in de vorm van pulsbreedte modulatie. De via opening 8 onttrokken electronenstroom kan opgesloten zijn tussen "horizontale wanden 12 (Fig. 1) die tegelijkertijd voor de gewenste vacuümondersteuning zorgen en/of tussen "verticale" wanden 13. In het geval dat er zowel wanden 12 als wanden 13 aanwezig zijn, is er sprake van een wandconstructie met een wafelstructuur. Een alternatief is het gebruik van een de ruimte tussen het scherm 7 en de stuurplaat 10 vullende spacerplaat die van openingen is voorzien die coaxiaal zijn met, en groter dan, de openingen 8 in de stuurplaat en bij voorkeur rotatie-symmetrisch zijn. Door de vacuüm ondersteuning (zie figuur 1) kunnen voor- en achterwand dun zijn (<. 1 mm) en dus de beeldweer-geefinrichting zelf licht van gewicht. Tevens kan de buitenafmeting dwars op het scherm (de diepte) van de beeldweergeefinrichting zeer gering zijn. Zelfs voor scherm maten van - 1m2 is een geringe dikte mogelijk, zoals aan de hand van fig. 1b zal worden toegelicht. (Een dikte van 50 mm is mogelijk, maar wenst men een dikte van 10 mm of minder dan is dat net zo goed mogelijk. Een dikte van minder dan 3 mm zal minder eenvoudig realiseerbaar zijn. Fig. 1b toont een mogelijke modulaire opbouw waarbij de volgende onderdelen worden gebruikt: A: Achterwand van electrisch isolerend materiaal (b.v. glas), met een dikte van 2 mm. In deze achterwand zijn een groot aantal uithollingen 14 aangebracht met een diepte van b.v. 1 mm (hoe dieper de uithollingen hoe meer spanning nodig is om de inrichting te laten werken) en een steek S van b.v. 1 mm. (Fig. 9a en 9b).Fig. 3 shows that electrons drawn by control electrode 9 from an electron conduction cavity 11 surrounded by tube walls are accelerated to the luminescent screen 7, where thus one image line can be written at a time. The video information can, for example, take the form of pulse width modulation. The electron current withdrawn via opening 8 can be enclosed between "horizontal walls 12 (Fig. 1) which simultaneously provide the desired vacuum support and / or between" vertical "walls 13. In the event that both walls 12 and walls 13 are present, there is a wall construction with a wafer structure, an alternative is the use of a spacer plate filling the space between the screen 7 and the control plate 10 and provided with openings coaxial with, and larger than, the openings 8 in the control plate and preferably be rotation-symmetrical Due to the vacuum support (see figure 1) the front and back wall can be thin (<. 1 mm) and therefore the image display device itself is lightweight. depth) of the image display device, even a small thickness is possible for screen sizes of - 1m2, as will be explained with reference to Fig. 1b. (A thickness of 50 mm is possible, but w if one has a thickness of 10 mm or less, this is just as possible. A thickness of less than 3 mm will be less easy to realize. Fig. 1b shows a possible modular construction in which the following parts are used: A: Back wall of electrically insulating material (e.g. glass), with a thickness of 2 mm. A large number of hollows 14 with a depth of e.g. 1 mm (the deeper the recesses the more tension is required to operate the device) and a pitch S of e.g. 1 mm. (Fig. 9a and 9b).

B: Kathodestuurplaat van electrisch isolerend, b.v. keramisch, materiaal, met een dikte van b.v. 1 mm. Deze plaat is voorzien van een met het aantal uithollingen 14 corresponderend aantal gaten 15. Onder de kathode stuurplaat bevindt zich een kathode draad 16. H.b.v. nabij de gaten 15 aangebracht electrodes 17a, 17b van b.v. opgedampt aluminium kunnen apart moduleerbare emitters voor het emitteren van electronen in de uithollingen 14 gerealiseerd worden 0 (Fig. 5). Of alle 17a electrodes kunnen doorverbonden worden en de 17b electrodes apart aangestuurd, óf omgekeerd. Op alternatieve wijze kunnen separate emitters, b.v. veldemitters gebruikt worden.B: Cathode control plate of electrically insulating, e.g. ceramic, material, with a thickness of e.g. 1 mm. This plate is provided with a number of holes 15 corresponding to the number of hollows 14. Under the cathode control plate there is a cathode wire 16. H.b.v. electrodes 17a, 17b of e.g. vapor-deposited aluminum, separately modulable emitters for emitting electrons in the hollows 14 can be realized (Fig. 5). Either all 17a electrodes can be connected and the 17b electrodes controlled separately, or vice versa. Alternatively, separate emitters, e.g. field emitters are used.

C: Afstandhouders, afmeting s b.v. 3 mm.C: Spacers, dimensions s e.g. 3 mm.

D: Stuurplaat van electrisch isolerend materiaal, b.v. glas, dikte b.v. 0,75 mm. De stuurplaat komt op de achterwand A te liggen en is voorzien van een kolommen arrangement van openingen 17, waarbij de kolommen corresponderen met de kanalen 14. Nabij de openingen 17 zijn op de van de achterwand A afgekeerde zijde van de van de stuurplaat D stuurelectroden 18 aangebracht, b.v. op een wijze zoals getoond in fig. 1C of 1D.D: Control plate of electrically insulating material, e.g. glass, thickness e.g. 0.75 mm. The control plate will lie on the rear wall A and is provided with a column arrangement of openings 17, the columns corresponding to the channels 14. Near the openings 17 on the side of the control electrodes 18 remote from the control plate D are control electrodes 18 applied, e.g. in a manner as shown in Fig. 1C or 1D.

E: Hekwerk met een breedte van 2 mm en voorzien van spijlen 19 die tussen de gaten 17 in de stuurplaat D vallen, of een spacerplaat met coaxiale openingen.E: Fence with a width of 2 mm and provided with bars 19 that fall between the holes 17 in the control plate D, or a spacer plate with coaxial openings.

F: Venster van glas (panel) met een dikte van b.v. 1 of 2 mm. De binnenzijde van het venster is voorzien van een patroon van horizontale fosforlijnen 20.F: Glass window (panel) with a thickness of e.g. 1 or 2 mm. The inside of the window has a pattern of horizontal phosphor lines 20.

Bij een opbouw als bovenbeschreven is de diepte van de beeldweergeefinrichting ongeveer 8 mm. Er kan dus werkelijk sprake zijn van een "schilderij aan de muur" (picture on the wall). De onderdelen A, C en D kunnen één integraal, b.v. uit keramiek vervaardigde, module vormen, b.v. in combinatie met een (glazen) achterwand.With a structure as described above, the depth of the image display device is about 8 mm. So there can really be a "painting on the wall" (picture on the wall). Parts A, C and D can be one integral, e.g. ceramic molded module shapes, e.g. in combination with a (glass) back wall.

Verdere voordelen zijn: - geen kleurzuiverheidsproblemen - geen problemen met back-scattering vanaf het luminescerende scherm, - het electronentransport werkt al bij een relatief slecht vacuüm (vanaf 10'^ Torr), dus de kathodes bepalen de vacuüm eis - geen specifieke electronenoptiek - geen strenge eisen aan de mechanische toleranties.Further advantages are: - no color purity problems - no problems with back-scattering from the luminescent screen, - the electron transport already works with a relatively bad vacuum (from 10 '^ Torr), so the cathodes determine the vacuum requirement - no specific electron optics - none strict requirements for mechanical tolerances.

De elektrische spanning over de kokers nodig voor elektronengeleiding in de kokerholtes neemt toe met de lengte van de kokers. Deze spanning kan echter gereduceerd worden door een lijnarrangement van emitters 21 niet op de "bodem" van de weergeefinrichting (zoals in Fig. 1) te plaatsen, doch in het midden (zoals in Fig. 6a). Men kan dan eerst een spanningsverschil van bijvoorbeeld 3 kV tussen het midden van de kokers en hun top aanbrengen om de elektronenstroom "omhoog" te trekken (Fig. 6b) en vervolgens eenzelfde spanningsverschil tussen het midden en de bodem om de elektronenstroom "naar beneden" te trekken (Fig. 6c). In het geval van fig. 1 zou een spanningsverschil van 6 kV nodig zijn geweest. Een nog verdere reductie van het benodigde spanningsverschil is mogelijk door het lijnarrangement van emitters uit een aantal rijen te laten bestaan, bijvoorbeeld uit 2 rijen 22, 23, respectievelijk op 1/4 van de kokerlengte van de top en van de bodem geplaatst (Fig. 7), wat het benodigde spanningsverschil tot 1/4 terugbrengt. Het benodigde spanningsverschil wordt tot 1/6 teruggebracht door 3 rijen emitters 24, 25, 26 te nemen en te arrangeren op de in Fig. 8 getoonde wijze.The electrical voltage across the ducts required for electron conduction in the duct cavities increases with the length of the ducts. However, this voltage can be reduced by not placing a line arrangement of emitters 21 on the "bottom" of the display (as in Fig. 1), but in the center (as in Fig. 6a). One can then first apply a voltage difference of, for example, 3 kV between the center of the tubes and their top to pull the electron current "up" (Fig. 6b) and then the same voltage difference between the center and the bottom to draw the electron current "down". (Fig.6c). In the case of Fig. 1, a voltage difference of 6 kV would have been necessary. An even further reduction of the required voltage difference is possible by having the line arrangement of emitters consist of a number of rows, for example of 2 rows 22, 23, placed at 1/4 of the tube length of the top and the bottom, respectively (Fig. 7), which reduces the required voltage difference to 1/4. The required voltage difference is reduced to 1/6 by taking 3 rows of emitters 24, 25, 26 and arranging them in the manner shown in FIG. 8 shown.

In Fig. 6A fungeert een van openingen 28 voorziene achterwand 27 als kathodestuurplaat. De in een kamer 29 van electrisch isolerend materiaal geplaatste kathodedraad 29 voorziet d.m.v. nabij iedere opening 28 geplaatste electrodes 30 in apart moduleerbare emitters. De electrodes 30, die de functie vervullen van één van de electrodeconfiguraties 17a, 17b uit figuur 5, zijn van buitenaf aan te sluiten. De andere electrodeconfiguratie is niet getekend. Hij kan wel aanwezig zijn (en dan een serieschakeling vormen), of niet, mits de in dat geval geringe stuurmogelijkheden geen bezwaar zijn. Een nog voordeligere uitvoeringsvorm toont fig. 7. De in kamer 31 opgesloten kathodedraad 23 voorziet d.m.v. capacitief aanstuurbare electrodes 32, die op de kamerbinnenwand tot nabij elke opening 34 zijn aangebracht, in apart moduleerbare emitters. De electrodes 32 worden capacitief gestuurd m.b.v. op de buitenzijde van de kamer 31 geplaatste electrodes 33.In FIG. 6A, a back wall 27 provided with apertures 28 acts as a cathode control plate. The cathode wire 29 placed in a chamber 29 of electrically insulating material provides by means of electrodes 30 disposed near each aperture 28 in separately modular emitters. The electrodes 30, which perform the function of one of the electrode configurations 17a, 17b of figure 5, can be connected from the outside. The other electrode configuration is not shown. It can be present (and then form a series circuit), or not, provided that in that case the limited control options are no objection. An even more advantageous embodiment is shown in Fig. 7. The cathode wire 23 enclosed in chamber 31 provides by means of capacitively controllable electrodes 32 disposed on the chamber interior wall near each aperture 34 in separately modular emitters. The electrodes 32 are capacitively controlled by means of electrodes 33 placed on the outside of the chamber 31.

T.a.v. de electrodes geldt hetzelfde als het onder fig. 6A gestelde.Attn. the electrodes are the same as stated under fig. 6A.

Opgemerkt wordt verder dat wanden en de bodems van de kanalen (Fig. 1b; Fig. 9a; Fig. 9b) samen met de stuurplaat B de in de beschrijving genoemde kokers vormen waarbinnen zich de elektronengelei-dingsholten bevinden vormen. Bij de als voorbeeld gegeven afmetingen (kokers met een vierkante doorsnede met een ribbe van 1 mm en een steek S van 1 mm kan een stuurplaat B gebruikt worden met ellipsvormige gaten met bijvoorbeeld een korte as van 0.6 mm en een lange as van 0,9 mm (Fig. 10).It is further noted that walls and the bottoms of the channels (Fig. 1b; Fig. 9a; Fig. 9b) together with the control plate B form the tubes mentioned in the description within which the electron conduction cavities are located. In the example dimensions (square section tubes with a 1 mm rib and 1 mm pitch S, a control plate B can be used with elliptical holes with, for example, a short axis of 0.6 mm and a long axis of 0.9 mm (Fig. 10).

Kleurselectie kan op verschillende manieren: 1) "verticale" kleurlijnen (met horizontale aftasting) en 3x meer cathodes en kokers. Omdat, bij gelijkblijvende display afmetingen, de koker diameters dan kleiner zijn, is er een hogere spanning nodig. Is dit ongewenst, dan heeft de voorkeur: 2) "horizontale" kleurlijnen, en genereren van drie kleuren binnen één lijntijd, óf door een kleine verticale aftasting te gebruiken, óf (bij voorkeur), door het aantal horizontale stuurelectrodes met 3 te vermenigvuldigen.Color selection can be done in different ways: 1) "vertical" color lines (with horizontal scan) and 3x more cathodes and tubes. Because, with the same display dimensions, the tube diameters are smaller, a higher voltage is required. If this is undesirable, it is preferable: 2) "horizontal" color lines, and generating three colors within one line time, either by using a small vertical scan, or (preferably), by multiplying the number of horizontal control electrodes by 3.

De voor de holtewanden te gebruiken materialen moeten een hoge electrische weerstand hebben en tenminste over een zeker gebied Ei - Eji van primaire electronenenergieën Ep een secundaire emissiecoëfficiént δ > 1, zie Fig. 11. Bij voorkeur is Ej zo laag mogelijk, b.v. één of enkele malen 10 eV. O.a. glas (Ej is ongeveer 30 eV), keramiek, pertinax, kapton voldoen aan deze eis.The materials to be used for the cavity walls must have a high electrical resistance and at least over a certain range Ei - Eji of primary electron energies Ep a secondary emission coefficient δ> 1, see Fig. 11. Preferably Ej is as low as possible, e.g. 10 eV once or several times. A.o. glass (Ej is about 30 eV), ceramics, pertinax, kapton meet this requirement.

De electrische weerstand hangt er van af of men naast bundelgeleiding ook versterking (over een deel van of over de totale lengte van) de bundelgeleidingsholtes wenst, en hoeveel stroom er i.v.m. het te dissiperen vermogen, in totaal in de holtewanden mag gaan lopen.The electrical resistance depends on whether you want amplification (over a part of or over the total length of) the beam guide cavities in addition to beam conduction, and how much current there is due to i.v.m. the power to be dissipated may run in total in the cavity walls.

De voorkeur heeft de modus met alleen bundelgeleiding. De electrische weerstand kan dan in het gebied van 10® tot 1010 of zelfs 10Ω liggen. Als alternatief kan tenminste het kathodezijdige gedeelte van de bundelgeleiders een relatief lage weerstand hebben, b.v. in het gebied van 10 kQ tot 100 ΜΩ om daar versterking mogelijk te maken. Bij de bovengenoemde waarden zijn de benodigde vermogens niet hoger dan 100 W.Beam guiding mode is preferred. The electrical resistance can then range from 10® to 1010 or even 10Ω. Alternatively, at least the cathode side portion of the beam conductors may have a relatively low resistance, e.g. in the range of 10 kΩ to 100 Ω to allow amplification there. At the above values, the required power does not exceed 100 W.

In een bepaald geval werd in een koker van loodglas met een lengte van 17 cm en een boring van 1 mm diameter (electrische IC ...In one case, a lead glass tube with a length of 17 cm and a bore of 1 mm diameter (electrical IC ...

weerstand > 10 Ω) electronenbundelgeleidmg gerealiseerd door het aanleggen van een electrische spanning van 3,5 kV over de uiteinden.resistance> 10 Ω) electron beam conduction realized by applying an electrical voltage of 3.5 kV across the ends.

Verder wordt opgemerkt, dat de holtewanden uit een electrisch isolerend materiaal kunnen bestaan dat zowel een constructieve functie als een secundaire emissiefunctie vervult. Op alternatieve wijze kunnen ze uit een electrisch isolerend materiaal dat een constructieve functie vervult (b.v. een kunststof) bestaan op welk materiaal een laag is aangebracht die een secundaire emissie functie vervult (b.v. kwarts of glas of keramisch materiaal zoals MgO) .It is further noted that the cavity walls may consist of an electrically insulating material that fulfills both a constructional function and a secondary emission function. Alternatively, they may consist of an electrically insulating material that performs a constructional function (e.g. a plastic) on which material a layer is applied that performs a secondary emission function (e.g. quartz or glass or ceramic material such as MgO).

Claims

A vacuum envelope image display device for displaying point-built images on a luminescent screen, comprising means for generating and transporting a plurality of adjacent localized electron beams a short distance from the luminescent screen and means for displaying them at predetermined locations allow each electron beam to exit its transport means in a direction toward the luminescent screen to produce a point-based image.

2. Device as claimed in claim 1, characterized in that the means for generating and guiding a number of separate electron beams comprise a line arrangement of a number of electron emitters parallel to the luminescent screen.

Device according to claim 2, characterized in that the emission of each electron emitter is modular.

Device according to claim 2, characterized in that each electron emitter cooperates with an elongated cavity surrounded by walls of electrically insulating material with a secondary emission coefficient δ, the device further comprising electrode means intended for operation with a voltage source be connected for the application of an electric field with a field strength E in the longitudinal direction of the cavities and wherein the wall of each cavity facing the luminescent screen is provided with an arrangement of openings, such that the apertured openings cavity walls together form a control plate with a row and column arrangement of openings.

5. Device as claimed in claim 4, characterized in that electrical means are present which are intended to be connected in operation to a voltage source for applying a positive voltage difference between each electron emitter and the cavity co-operating therewith.

6. Device as claimed in claim 5, characterized in that a row arrangement of control electrodes which can be energized to provide electron flow to the cavities at the location of an opening is arranged between the control plate with the row and column arrangement of openings and the luminescent screen. tap.

Device as claimed in claim 6, characterized in that the control electrode arrangement corresponds to an image line arrangement.

Device according to claim 6, characterized in that the arrangement of control electrodes is connected to a circuit for capacitively controlling them during operation.

Device according to claim 8, characterized in that the electron emitters are connected to a circuit for capacitively driving them during operation.

Device according to claim 4, characterized in that from the cavity walls opposite the control plate to the control plate a number of walls, which form cavity walls, extend parallel to a first set of opposite edges of the screen.

11. Device as claimed in claim 10, characterized in that a number of walls parallel to a second set of opposite edges of the screen extend from the luminescent screen to the control plate, each two adjacent walls lying on either side of a row of control plate openings. .

Device according to claim 4, characterized in that the cavities are formed in a substrate.

Device according to claim 12, characterized in that the substrate forms part of the vacuum envelope.

Device according to claim 11, characterized in that the path from each control plate opening to the luminescent screen is surrounded by local walls.

Device according to claim 2, characterized in that the line arrangement of electron emitters comprises a single row of electron emitters near an edge of the luminescent screen.

Device according to claim 2, characterized in that the line arrangement of electron emitters comprises a single row of electron emitters near the center of the luminescent screen.

Device according to claim 2, characterized in that the line arrangement of electron emitters contains n parallel rows of electron emitters (n 2 2), which are arranged such that the electron beams they produce in operation together cover the entire height of the luminescent screen.

Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the outer dimension of the device transverse to the luminescent screen is in the range of 3 to 50 mm.

Device according to claim 4, characterized in that δ> 1 over a range Ej - Ejj of primary electron energies.

20. Device as claimed in claim 19, characterized in that in operation the effective secondary emission coefficient of the material of the cavity walls is approximately equal to 1.