NL9001266A

NL9001266A - Thin type picture display device - has individually ducted parallel electron currents deflected at predetermined locations from their ducts to luminescent screen

Info

Publication number: NL9001266A
Application number: NL9001266A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1990-01-10
Filing date: 1990-06-05
Publication date: 1991-08-01

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

Beeldweergeefinrichting van het dunne type.Image display device of the thin type.

A.A.

De uitvinding heeft betrekking op een beeldweergeef-inrichting met een vacüumomhulling voor het weergeven van uit puntenopgebouwde beelden op een luminescerend scherm, en heeft in hetbijzonder betrekking op een dunne beeldweergeefinrichting (d.w.z. eenbeeldweergeefinrichting met een geringe "front to back dimension") diezich duidelijk onderscheidt van de weergeefinrichtingen volgens de standvan de techniek.The invention relates to a vacuum-casing image display device for displaying point-built images on a luminescent screen, and in particular relates to a thin image display device (ie, a low front to back dimension image display device) which is clearly distinguished from the prior art display devices.

B.B.

Typische stand van de techniek benaderingen van beeldweer-geefinrichtingen van het dunne type betreffen inrichtingen met eendoorzichtige frontplaat (face plate) en een achterplaat die door tussen¬wanden verbonden zijn en waarbij op de binnenzijde van de frontplaat eenfosforpatroon is aangebracht dat aan één zijde voorzien is van eenelektrisch geleidende laag (tezamen ook wel luminescerend schermgenoemd). Wanneer (m.b.v. video informatie gestuurde) elektronen hetluminescerende scherm treffen wordt een visueel beeld gevormd dat via devoorzijde van de voorplaat zichtbaar is. De voorplaat kan vlak zijn, ofdesgewenst gebogen (b.v. sferisch of cylindrisch).Typical prior art approaches to thin-type image display devices include devices having a translucent face plate (face plate) and a back plate interconnected with a phosphor pattern provided on the inside of the face plate on one side of an electrically conductive layer (together also referred to as a luminescent screen). When electrons (using video information controlled) strike the luminescent screen, a visual image is formed which is visible from the front of the front plate. The face plate can be flat, or curved if desired (e.g. spherical or cylindrical).

Een bepaalde categorie van beeldweergeefinrichtingen vanhet dunne type maakt gebruik van enkelvoudige of meervoudigeelektronenbundels die aanvankelijk in wezen evenwijdig aan het vlak vanhet beeldscherm lopen en uiteindelijk naar het beeldscherm toe gebogenworden om hetzij direct, hetzij door middel van bijvoorbeeld eenselectieroosterstructuur, gewenste gebieden van het luminescerendescherm te adresseren. (Met de uitdrukking elektronenbundel wordt bedoelddat de banen van de elektronen in de bundel nagenoeg evenwijdig zijn, ofslechts een geringe hoek met elkaar maken, en dat er een hoofdrichtingis waarin de elektronen zich bewegen.) Bij de bovengenoemde, metgestuurde elektronenbundels werkende inrichtingen zijn o.a. ingewikkeldeelektron-optische constructies nodig.A particular category of thin type image display devices utilizes single or multiple electron beams that initially run essentially parallel to the plane of the display and are eventually bent toward the display to address desired areas of the luminescent screen either directly or, for example, through a selection grid structure. . (The term electron beam is intended to mean that the orbits of the electrons in the beam are substantially parallel, or at only a slight angle to each other, and that there is a principal direction in which the electrons move.) In the above electron beam controlled devices, complex electron devices are included. -optical constructions required.

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

C.C.

Gezien het voorafgaande is het een doel van de uitvindingom een beeldweergeefinrichting van het dunne type te verschaffen die inaanzienlijke mate vrij is van nadelen van de bovengenoemde 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 above devices.

Een beeldweergeefinrichting met een vacuümomhullingvoor het weergeven van uit punten opgebouwde beelden op eenluminescerend scherm bevat daartoe volgens de uitvinding een aantalnaast elkaar gelegen bronnen voor het produceren van elektronen, met debronnen samenwerkende lokale elektronenleidingen (in het Engels:“conduits" of "ducts") met wanden van elektrisch isolerend materiaal meteen voor elektronentransport geschikte secundaire emissiecoêfficiëntvoor het transporteren van geproduceerde elektronen in de vorm vanelektronenstromen over naast elkaar gelegen trajecten op korte afstandvan het luminescerende scherm, en middelen om elke elektronenstroom opvooraf bepaalde (in het bijzonder opeenvolgende) plaatsen aan zijnleiding te onttrekken en naar een gewenste plaats van het luminescerendescherm toe te dirigeren voor het produceren van een uit punten opgebouwdbeeld, waarbij de elektronenleidingen zijn voorzien vanelektrodemiddelen voor het in bedrijf genereren van een axiaalelektrisch veld E„ en een transversaal veld Ev.According to the invention, a vacuum envelope image display device for displaying point-built images on a luminescent screen comprises a number of adjacent sources for the production of electrons, local electron conduits co-operating with the sources (in English: "conduits" or "ducts") with walls of electrically insulating material immediately suitable for electron transport, secondary emission coefficient for transporting electrons produced in the form of electron currents over adjacent paths a short distance from the luminescent screen, and means for extracting each electron current from predetermined (in particular consecutive) locations and directing it to a desired location of the luminescent screen to produce a point-built image, the electron leads including electrode means for generating an axial-electric in operation field E and a transversal field Ev.

De benadering volgens de uitvinding voor het verschaffenvan een beeldweergeefinrichting van het dunne type berust op deontdekking, dat als men elektronen schiet op een binnenwand van een doorwanden van elektrisch nagenoeg isolerend materiaal (bijvoorbeeld glas)gedefinieerde langwerpige geëvacueerde holte (z.g. koker),elektronentransport mogelijk is indien (door het aanleggen van eenelektrisch potentiaalverschil over de uiteinden van de koker) in delengterichting van de koker een elektrisch veld van voldoende sterktewordt gerealiseerd. De ingeschoten elektronen genereren daarbij doorwandinteractie secundaire elektronen die naar een verder wanddeelgetrokken worden en op hun beurt door wandinteractie weer secundaireelektronen genereren. De omstandigheden (veldsterkte, elektrischeweerstand van de wanden, secundaire emissiecoêfficiënt δ van dewanden) kunnen zoals hierna zal worden uiteengezet zo gekozen worden dat een constante vacuümstroom in de koker gaat lopen.The approach according to the invention for providing an image display device of the thin type is based on the discovery that if one shoots electrons on an inner wall of a walls of electrically almost insulating material (for example glass) defined elongated evacuated cavity (so-called tube), electron transport is possible if (by applying an electric potential difference over the ends of the tube) an electric field of sufficient strength is realized in the longitudinal direction of the tube. The injected electrons thereby generate secondary electrons through wall interaction, which are drawn to a further wall part and in turn generate secondary electrons through wall interaction. The conditions (field strength, electrical resistance of the walls, secondary emission coefficient δ of the walls) can be chosen, as will be explained below, so that a constant vacuum flow starts to flow into the tube.

Door elektronen op gewenste plaatsen aan deelektronenstromen te onttrekken en naar een luminescerend scherm tedirigeren, kan men dan een beeld op het luminescerende scherm vormen.Daarbij is het van belang dat de elektronen die in de leidingen lopenniet te hoge snelheden hebben. Als er tijdens het transport door deelektronenleidingen een aantal elektronen te hoge snelheden zou krijgen,zou dat tot kontrastverlies van het beeld op het scherm kunnen leiden.By extracting electrons from the electron currents at desired locations and directing them to a luminescent screen, it is then possible to form an image on the luminescent screen, whereby it is important that the electrons that run in the lines do not have too high speeds. If a number of electrons were given too high speeds during transport through the electron lines, this could lead to a loss of contrast of the image on the screen.

Te hoge snelheden kunnen optreden door elastische botsingen met dewanden (back scattering), of doordat elektronen, die met een lagesnelheid starten, niet, of pas na een substantiële afstand afgelegd tehebben (meer dan enkele mm) met de wanden in kontakt komen en onderwegsteeds meer energie opdoen. Om dit te voorkomen worden volgens deuitvinding de elektrodemiddelen uitgevoerd om behalve een axiaalelektrisch veld (Ey) een elektrisch veld (Εχ) dwars op de lengteasvan de leidingen te produceren. Hierdoor wordt bereikt dat deelektronenstroom beperkt wordt (Engels: "confined") tot eenlongitudinaal gebied nabij een gewenste leidingwand. De elektronen"hoppen" tijdens het transport a.h.w. over de wand, wat het beoogdeeffect heeft.Speeds that are too high can occur due to elastic collisions with the walls (back scattering), or because electrons that start at a low speed do not, or only after having traveled a substantial distance (more than a few mm), come into contact with the walls and are constantly on the move. gain energy. To prevent this, according to the invention, the electrode means are designed to produce an electric field (Εχ) transverse to the longitudinal axis of the lines in addition to an axial electric field (Ey). This ensures that the electron flow is limited (English: "confined") to a longitudinal region near a desired conduit wall. The electrons "hop" during transport, as it happens, over the wall, which has the intended effect.

Een eerste uitvoeringsvorm van de inrichting volgens deuitvinding wordt gekenmerkt, doordat de elektronenleidingen gevormdworden door langwerpige, door wanden van elektrisch isolerend materiaalmet een secundaire emissiecoëfficiënt δ gedefinieerde holtes,waarbij de wanden zijn voorzien van de elektrodemiddelen en waarbij denaar het luminescerende scherm gekeerde wand van elke holte voorzien isvan een aantal extractie openingen, een en ander zodanig, dat alleopeningen tesamen een rijen- en kolommenarrangement vormen. Hierbijhebben δ en E waarden die elektronentransport door de holtes mogelijkmaken. Door de openingen rijgewijs te voorzien van elektrodes die meteen eerste (positieve) elektrische spanning(puls) bekrachtigbaar zijn omvia de openingen van een rij elektronenstromen uit de holtes te trekken,of met een tweede (lagere) elektrische spanning bekrachtigbaar zijnindien lokaal géén elektronen uit de holtes getrokken moeten worden,wordt een selectiemiddel verschaft. De door dit selectiemiddel uit deholtes getrokken elektronen kunnen door het aanleggen van eenversnelspanning naar het scherm gedirigeerd worden. De elektrodemiddelen kunnen tevens uitgevoerd zijn voor het verschaffen van een (ongeveerlineair) oplopende potentiaal over de van het scherm afgekeerde(achter)wand en een eveneens (lineair) oplopende, doch lagere,potentiaal over de naar het scherm toegekeerde (voor)wand. Op deze wijzeworden de velden Ey en Εχ gecreëerd. De achterwand potentiaal kanb.v. zeer goed worden gedefinieerd door middel van een op de achterwandaangebrachte hoogohmige weerstandslaag. Deze weerstandslaag kaneventueel een meander of zig-zag patroon hebben voor het verhogenvan deweerstand. Een alternatief is het gebruik maken van de achterwandoplading welke ontstaat tijdens en door transport van elektronen. Devoorwand potentiaal kan b.v. worden ingesteld door in deelektronenleidingen aan de schermzijde een aantal evenwijdige, b.v.stripvormige, elektrodes aan te brengen die in bedrijf op een ongeveerlineair oplopende potentiaal gezet worden. Deze elektrodes kunnen tevensmet voordeel dienen voor selektie van een (beeld)lijn door er b.v. gatenin aan te brengen en ze te verbinden met een schakeling voor hetverschaffen van een (positieve) selectiespanning.A first embodiment of the device according to the invention is characterized in that the electron lines are formed by elongated cavities defined by walls of electrically insulating material with a secondary emission coefficient δ, the walls being provided with the electrode means and the luminescent screen facing the wall of each cavity is provided with a number of extraction openings, all such that all openings together form a row and column arrangement. Here, δ and E have values that allow electron transport through the cavities. By providing the openings in rows with electrodes which can be directly energized with first (positive) electrical voltage (pulse) by pulling the openings of a row of electron currents from the cavities, or can be energized with a second (lower) electrical voltage if locally no electrons from the cavities are to be drawn, a selection means is provided. The electrons drawn from the cavities by this selection means can be directed to the screen by applying an accelerating voltage. The electrode means can also be designed to provide a (approximately linear) rising potential over the (rear) wall facing away from the screen and a likewise (linear) rising, but lower, potential over the (front) wall facing the screen. In this way the fields Ey and Εχ are created. The back wall potential can be e.g. are very well defined by means of a high-ohmic resistance layer applied to the rear wall. This resistance layer can optionally have a meander or zig-zag pattern for increasing the resistance. An alternative is to use the rear wall charge that is created during and through the transport of electrons. The front wall potential can be e.g. are set by arranging a number of parallel electrodes, for example strip-shaped electrodes, in the electron lines on the screen side, which are put in operation at an approximately linearly increasing potential. These electrodes can also advantageously serve for selection of an (image) line by e.g. holes and connect them to a circuit for providing a (positive) selection voltage.

Verder kunnen deze elektrodes ten behoeve van goedescherpte en kontrast meervoudig zijn uitgevoerd en/of van zich naar hetscherm uitstrekkende, met de gaten coaxiale, elektrodemiddelen zijnvoorzien.Furthermore, these electrodes can be of multiple design for the purpose of good sharpness and contrast and / or can be provided with electrode means extending towards the screen and coaxial with the holes.

Alle door de elektronenbronnen gegenereerdeelektronenstromen moeten in de elektronenleidingen over tenminste eendeel van de hoogte in de richting van de bovenrand of van de benedenrandvan het luminescerende scherm geleid worden. Voor dat doel kan eréén rij elektronenbronnen aanwezig zijn, of aantal evenwijdige rijenelektronenbronnen.All electron currents generated by the electron sources must be guided in the electron conduits over at least part of the height toward the top or bottom edge of the luminescent screen. For that purpose, there may be one row of electron sources or a number of parallel rows of electron sources.

De elektronenbronnen kunnen elk binnen deelektronenleiding waarmee ze samenwerken geplaatst zijn, maar bevindenzich bij voorkeur elk aan de buitenzijde tegenover een ingangsdeel vande elektronenleiding waar ze mee samenwerken.The electron sources can each be placed within the electron conduit with which they cooperate, but each preferably is on the outside opposite an entrance part of the electron conduit with which they cooperate.

Door tussen een elektronenbron en het ingangsdeel van eendaarmee saraenwerkende elektronenleiding een voldoend groot positiefspanningsverschil aan te leggen, worden de geëmitteerde elektronennaar de elektronenleiding versneld, waarna ze in de elektronenleidingdoor wandinteractie secundaire elektronen genereren.By applying a sufficiently large positive voltage difference between an electron source and the input part of a sonar-acting electron line, the emitted electron to the electron line is accelerated, after which they generate secondary electrons in the electron line through wall interaction.

In het voorgestelde display worden de elektronen door geschikte potentialen gedwongen over een wand te "hoppen". In eendergelijke mode bedreven wordt het aantal elektronen wat grote snelhedenkan bereiken beperkt doordat de elektronen een elektrostatische krachtin de richting van de wand ondergaan.In the proposed display, the electrons are forced to "hop" over a wall by suitable potentials. Operated in such a fashion, the number of electrons that can reach high speeds is limited by the electrons undergoing an electrostatic force toward the wall.

In de elektronenleidingen krijgen de elektronen oplopendesnelheden die op het moment van botsing met een wand in de buurt vansnelheden overeenkomend met een energie van 30 eV liggen, gelijk aan deenergie waar de secundaire emissiecoëfficiënt 1 is. Elektronen dieeen leiding binnenkomen met een grotere energie kunnen contrastproblemenveroorzaken omdat deze na een elastische verstrooiing aan een wand metzoveel energie in de richting van de selectie elektrodes en het schermkunnen bewegen, dat ze het tegenveld (Εχ) kunnen overwinnen en aldusop ongewenste plaatsen het scherm bereiken.In the electron lines, the electrons have increasing speeds which, at the time of impact with a wall, are close to speeds corresponding to an energy of 30 eV, equal to the energy where the secondary emission coefficient is 1. Electrons entering a conduit of greater energy can cause contrast problems because, after an elastic scattering on a wall, they can move in the direction of the selection electrodes and the screen with so much energy that they can overcome the counterfield (Εχ) and reach the screen in unwanted places.

Een voorkeursvorm van de inrichting volgens de uitvindingwordt nu gekenmerkt, doordat tussen elke elektronenbron en hetingangsdeel van de elektronenleiding waarmee hij samenwerktsnelheidsbegrenzende middelen zijn geplaatst die er voor zorgen dat degeëmitteerde elektronen niet zonder wandbotsingen door deelektronenleiding kunnen lopen.A preferred form of the device according to the invention is now characterized in that between each electron source and the input part of the electron conduit with which it interacts are placed speed limiting means which ensure that the emitted electrons cannot pass through the electron conduit without wall collisions.

Door b.v. de elektronenemitters onder een hoek t.o.v. dewanden van de elektronenleidingen te zetten, is het voor de elektronenonmogelijk om met hoge snelheden de leidingen binnen te komen. Deelektronen zullen direkt bij het binnenkomen minstens één keer eenwand raken. Op deze manier is er een "elektronen-chicane" gecreëerd.By e.g. placing the electron emitters at an angle to the walls of the electron leads, it is impossible for the electrons to enter the leads at high speeds. The electrons will hit a wall at least once immediately upon entering. In this way, an "electron chicane" has been created.

Een op dit idee gebaseerde uitvoeringsvorm wordt gekenmerkt, doordat desnelheidsbegrenzende middelen een wanddeel omvatten dat zodaniggeplaatst is dat de geëmitteerde elektronen er op botsen, en dat debij de botsingen geproduceerde secundaire elektronen op een wand van deelektronenleiding botsen.An embodiment based on this idea is characterized in that the velocity-limiting means comprise a wall part which is placed such that the emitted electrons collide with it, and that the secondary electrons produced during the collision collide with a wall of the electron conduit.

Een elektrisch alternatief is de elektronenemitterste laten samenwerken met stuurelektroden die zodanig gearrangeerd enbekrachtigbaar zijn dat de elektronen naar een wand van het inloopdeelvan de elektronenleiding toe worden geëmitteerd.An electrical alternative is to have the electron emitter interact with control electrodes arranged and energized such that the electrons are emitted towards a wall of the lead-in part of the electron conduit.

Een magnetisch alternatief is de elektronenemitters telaten samenwerken met magneetveld producerende middelen die eenmagneetveld opwekken waarmee de geëmitteerde elektronen naar een wandvan het inloopdeel van de elektronenleiding worden afgebogen.A magnetic alternative is to let the electron emitters cooperate with magnetic field producing means which generate a magnetic field with which the emitted electrons are deflected to a wall of the lead-in part of the electron conduit.

Voor het opwekken van door het vacuüm in deelektronenleidingen heen te transporteren elektronenstromen kan gebruikworden gemaakt van een aan (een rand van) het luminescerend schermevenwijdig (lijn) arrangement van een antal elektronenemitters. Hiervoorzijn zowel thermische kathodes als koude kathodes, zoals veldemitters,geschikt.For generating electron flows to be transported through the vacuum in the electron lines, use can be made of an array of (electron) emitters on (an edge of) the luminescent screen-wide (line) arrangement. Both thermal cathodes and cold cathodes, such as field emitters, are suitable for this.

Elektronen die lijngewijs uit de elektronenleidingenworden getrokken, kunnen (als bundels) naar het lurainescerende schermdoorversneld worden door een voldoend groot spanningsverschil tussen deelektronenleidingen en het scherm aan te brengen, b.v. een verschil van3 kV. Aldus kan één beeldlijn tegelijk geschreven worden. De video-informatie (grijsnivo's) kan b.v. in de vorm van pulsbreedte-modulatieaangeboden worden. De afstand tot het scherm kan zeer klein zijn, zodatde spot klein blijft. Lokalisatie van geëxtraheerde, naar het schermversnelde individuele elektronenbundels kan worden gerealiseerd door eenelektronenbundellokalisatie structuur, b.v. in de vorm van een structuurvan horizontale en/of verticale wanden, tussen de elektronenleidingen enhet luminescerende scherm aan te brengen.Electrons drawn line by line from the electron lines can be accelerated (as beams) to the lurainescence screen by applying a sufficiently large voltage difference between the electron lines and the screen, e.g. a difference of 3 kV. Thus, one image line can be written at a time. The video information (gray levels) can be e.g. in the form of pulse width modulation. The distance to the screen can be very small, so that the spot remains small. Localization of extracted screen-accelerated individual electron beams can be accomplished by an electron beam localization structure, e.g. in the form of a structure of horizontal and / or vertical walls, to be placed between the electron leads and the luminescent screen.

Een belangrijk aspect van de uitvinding is, dat als deelektronenleidingen zijwanden hebben, deze tevens voorvacuümondersteuning kunnen worden gebruikt, waardoor vóór- enachterwand van de inventieve beeldweergeefinrichting relatief dun kunnenzijn ten opzichte van die van bekende beeldweergeefinrichtingen van hetdunne type (totale dikte b.v. < 10 mm). Een uitvoeringsvorm wordt in ditverband gekenmerkt, doordat de vacuümomhulling een doorzichtigefrontplaat, die aan zijn binnenzijde het luminescerende scherm draagt,omvat en op korte afstand van de frontplaat een achterplaat, welke doortussenwanden verbonden zijn, en dat zich in de ruimte tussen defrontplaat en de achterplaat een totale vacuümondersteuning bevindt,die gedeeltelijk door wanden van de elektronenleidingen wordt gevormd.An important aspect of the invention is that if partial electron lines have sidewalls, they can also be used for vacuum support, whereby front and rear walls of the inventive image display device can be relatively thin compared to those of known thin-type image displays (total thickness e.g. <10 mm). . An embodiment is characterized in this connection in that the vacuum envelope comprises a transparent front plate, which carries the luminescent screen on its inside, and a back plate, which are intermediate walls, are connected at a short distance from the front plate, and that in the space between the front plate and the back plate total vacuum support, which is partly formed by walls of the electron lines.

Een verdere uitvoeringsvorm wordt in dit verbandgekenmerkt, doordat de vacuümondersteuning een van de extractieopeningen voorziene centrale plaat van elektrisch, isolerend materiaalomvat, waarbij de wanden van de elektronenleidingen de centrale plaat ende achterplaat op afstand houden, en waarbij zich tussen de centraleplaat en de frontplaat een stelsel van evenwijdige elektronenbundel-lokalisatiewanden bevindt dat de frontplaat en de centrale plaat op afstand houdt. De elektronenbundel lokalisatiewanden kunnen zich dwarsop de wanden van elektronenleidingen uitstrekken, of evenwijdig daaraan.A further embodiment is characterized in this respect in that the vacuum support comprises a central plate of electrically insulating material provided with the extraction openings, the walls of the electron lines keeping the central plate and the back plate at a distance, and in which a system is situated between the central plate and the front plate of parallel electron beam localization walls that keep the face plate and the center plate at a distance. The electron beam localization walls may extend transversely of the walls of electron conduits, or parallel thereto.

D.D.

Enige uitvoeringsvoorbeelden van de uitvinding zullennader worden uiteengezet aan de hand van de tekening, waarin voorovereenkomstige onderdelen steeds dezelfde verwijzingscijfers zijngebruikt.Some embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing, in which like parts are always used with the same reference numerals.

Figuur 1 is een schematisch, perspectivisch aanzicht,gedeeltelijk weggebroken, van een deel van een constructie van eenbeeldweergeefinrichting volgens de uitvinding waarvan de onderdelen nietop schaal getoond worden;Figure 1 is a schematic perspective view, partially 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 opengewerkt zijaanzicht van deconstructie van Fig. 1 voor ter illustratie van de algemene werking vande uitvinding,Figure 1A depicts an exploded side view of the construction of Fig. 1 for illustrating the general operation of the invention,

Figuur 1B toont een (selectie)elektroden arrangement, tegebruiken in de constructie van fig. 1;Figure 1B shows a (selection) electrode arrangement used in the construction of Figure 1;

Figuren 2A en 2B tonen aan de hand van een "verticale"doorsnede en een spanningschema de werking van een specifiekeelektronenleiding te gebruiken in de constructie van Fig. 1,Figures 2A and 2B show on the basis of a "vertical" cross-section and a voltage diagram the operation of a specific electron line to be used in the construction of FIG. 1,

Figuur 3 stelt een grafiek voor waarin van een voor deuitvinding karakteristiek wandmateriaal de secundaireemissiecoëfficiënt δ als functie van de primaire elektronenenergieEp is uitgezet,Figure 3 presents a graph of the secondary emission coefficient δ as a function of the primary electron energy Ep of a wall material characteristic of the invention,

Figuur 4 toont een "verticale" doorsnede door een deelvan een constructie die een alternatief vormt voor de constructie vanFig. 2A, enFigure 4 shows a "vertical" section through part of a structure that is an alternative to the construction of FIG. 2A, and

Figuur 5 toont een alternatief voor de constructie vanFigure 5 shows an alternative to the construction of

Fig. 1.Fig. 1.

E.E.

Figuur 1 toont een beeldweergeefinrichting 1 van hetdunne type volgens de uitvinding met een weergeefpaneel (venster) 3 eneen daar tegenover gelegen achterwand 4. Nabij een wand 2 die paneel 3en achterwand met elkaar verbindt is een elektronen bronnen arrangement5, bijvoorbeeld een lijnkathode die door middel van elektrodes in eengroot aantal, bijvoorbeeld 600, elektronenemitters voorziet, of eenovereenkomstig aantal separate emitters, geplaatst. Deze laatstenbehoeven ieder een relatief geringe stroom te leveren zodat vele types (koude dan wel thermische) kathodes als emitters bruikbaar zijn. Deemitters kunnen gezamenlijk geschakeld worden, of apart. Hun emissie kankonstant zijn, of regelbaar. Het elektronenbronnen arrangement 5 istegenover ingangsopeningen van een rij nagenoeg evenwijdig aan hetscherm lopende elektronenleidingen, die gevormd worden door kokers 6, 6', 6", ... enz., geplaatst, in dit geval één koker perelektronenbron. Deze kokers hebben door wanden gedefinieerde holtes 11, 11', 11"---- Tenminste één wand (bijvoorkeur de achterwand) van elke koker is gemaakt van materiaal dat voor het doel van de uitvindingeen geschikte elektrische weerstand heeft, (b.v. keramisch materiaal,glas, kunststof - al of niet gecoat -), en over een bepaald gebiedvan primaire elektronen energieën een secundaireemissiecoëfficiënt δ > 1. (Zie fig. 3). De elektrische weerstand vanhet wandmateriaal heeft een zodanige waarde dat bij een veldsterkte(Ey) in de kokers in de orde van honderd tot enkele honderden Voltsper cm, nodig voor het elektronentransport, er zo weinig mogelijk stroom(bij voorkeur minder dan b.v. 10 mA) in totaal in de wanden gaat lopen.Door tussen de rij 5 van elektronenbronnen en de kokers 6, 6', 6" eenspanning ter grootte van enkele tientallen tot enkele honderden Volt(grootte van de spanning afhankelijk van de omstandigheden), aan tebrengen worden elektronen vanuit de elektronenbronnen naar de kokersversneld, waarna ze in de kokers de wanden treffen en secundaireelektronen genereren.Figure 1 shows an image display device 1 of the thin type according to the invention with a display panel (window) 3 and an opposite rear wall 4. Near a wall 2 connecting panel 3 and rear wall is an electron source arrangement 5, for example a line cathode connected by means of electrodes provide a large number, for example 600, of electron emitters, or a corresponding number of separate emitters. The latter each need to supply a relatively small current, so that many types (cold or thermal) cathodes can be used as emitters. Deemitters can be switched together or separately. Their emission can be constant or adjustable. The electron source arrangement 5 is placed opposite entrance openings of a row of electron conduits running substantially parallel to the screen, which are formed by tubes 6, 6 ', 6 ", ... etc., in this case one tube per electron source. These tubes have walls defined by cavities 11, 11 ', 11 "---- At least one wall (preferably the back wall) of each sleeve is made of material which has an appropriate electrical resistance for the purpose of the invention (eg ceramic material, glass, plastic - whether or not uncoated -), and over a certain range of primary electron energies a secondary emission coefficient δ> 1. (See Figure 3). The electrical resistance of the wall material has such a value that with a field strength (Ey) in the tubes in the order of a hundred to several hundred Voltsper cm, required for electron transport, as little current as possible (preferably less than, for example, 10 mA) will completely run into the walls. By applying a voltage between the row 5 of electron sources and the tubes 6, 6 ', 6 "in the order of a few tens to a few hundred volts (magnitude of the voltage depending on the circumstances), electrons are emitted from the electron sources accelerate to the tubes, after which they hit the walls in the tubes and generate secondary electrons.

De uitvinding berust op het inzicht dat vacuümelektronentransport binnen kokers met wanden van elektrische isolerendmateriaal mogelijk is indien in de lengterichting van de koker eenelektrisch veld (Ey) van voldoende grootte wordt aangelegd. Eendergelijk veld bewerkstelligt een zekere energieverdeling en ruimtelijkeverdelingvan elektronen die de koker zijn binnen geschoten, zodanig datde effectieve secundaire emissiecoëfficiënt 5e£^ van de wanden vande koker in bedrijf gemiddeld gelijk aan 1 wordt. Onder dezeomstandigheden zal (gemiddeld) voor elk binnenkomend elektron er éénvertrekken, met andere woorden de elektronenstroom is overal in de kokerconstant en bij benadering gelijk aan de stroom welke binnenkomt. Indienhet wand materiaal hoogohmig genoeg is (hetgeen voor alle in aanmerkingkomende onbehandelde glas soorten, alsook voor kapton, pertinax enkeramische materialen, het geval is) dan kunnen de wanden van de koker geen netto stroom leveren of opnemen waardoor deze stroom zelfs tot inhoge benadering gelijk is aan de binnenkomende stroom. Indien hetelektrisch veld groter gemaakt wordt dan de minimum waarde die nodig isom 5eff = 1 te krijgen, dan gebeurt het volgende. Zodra 5eff ietsgroter dan 1 is dan laadt de wand inhomogeen positief op (vanwege dezeer geringe geleiding kan deze lading niet afgevoerd worden). Hierdoorzullen de elektronen gemiddeld eerder de wand bereiken dan inafwezigheid van deze positieve lading, met andere woorden: de gemiddeldeenergie opgenomen uit het elektrische veld in de lengterichting wordtkleiner waardoor zich een toestand met = 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.The invention is based on the insight that vacuum electron transport within tubes with walls of electrical insulating material is possible if an electric field (Ey) of sufficient size is applied in the longitudinal direction of the tube. Such a field effects a certain energy distribution and spatial distribution of electrons that have entered the tube, such that the effective secondary emission coefficient of the walls of the tube becomes equal to 1 on average during operation. Under these conditions, (on average) one for each incoming electron will depart, in other words the electron flow is everywhere in the tube constant and approximately equal to the current coming in. If the wall material is sufficiently high-ohmic (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 is the same even up to an approximate level. to the incoming stream. If the electric field is made larger than the minimum value required to get 5eff = 1, the following happens. As soon as 5eff is slightly larger than 1, the wall will charge inhomogeneously positively (due to the very low conductivity, this charge cannot be discharged). As a result, the electrons will on average 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 = 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 dat in de toestand ' 1de elektronenstroom in de koker constant is, en via meten enterugkoppelen dan wel via stroomsturing ook van koker tot koker zeergoed gelijk te maken is, zodat een uniform beeld op het luminescerendescherm realiseerbaar is.Another advantage is that the electron flow in the tube is constant in the state, and feedback and / or current control can also be very similarly made from tube to tube by means of measuring and feedback, so that a uniform image can be realized on the luminescent screen.

De kokerwanden 10 die naar het luminescerende scherm 7,dat op de binnenwand van het paneel 3 is aangebracht, gekeerd zijnworden gevormd door een centrale plaat 10 (zie figuur 1A). In dezeplaat 10 zijn extractiegaten 8, 8', 8", ... enz. aangebracht. Mits erbepaalde voorzieningen zijn getroffen kan een "gating" structuurtoegepast worden om bij gebruik van niet afzonderlijk aangestuurdekathodes een stroom van elektronen uit een gewenst gat te "trekken". Bijvoorkeur worden er echter individueel aangestuurde kathodes gebruikt incombinatie met door een selectiespanning te bekrachtigen, van openingenvoorziene, stripvormige selectie-elektrodes 9, 9", 9"', ... Dezebevinden zich bij voorkeur op het naar de achterwand 4 gekeerdeoppervlak van de plaat 10, of op beide oppervlakken . In het laatstegeval zijn de tegenover elkaar gelegen selectie-elektrodes bij voorkeurvia de openingen 8, 8", 8"' elektrisch doorverbonden. Deze selectie-elektrodes 9, 9", 9'" ... worden beeldlijngewijs uitgevoerd, b.v. opde in fig. 1B getoonde manier ("horizontale" elektrodes met met de gaten8, 8', 8", ... coaxiale openingen.) De openingen in de elektrodeszullen i.h.a. tenminste even groot zijn als de gaten 8, 8', 8", ... Inhet geval dat ze groter zijn wordt het uitlijnen vergemakkelijkt. Door(matrix) aansturing van de individuele kathodes en de selectie- elektrodes 9, 9', 9 " ... kunnen gewenste plaatsen op het scherm 7geadresseerd worden. Aan de selectie-elektrodes 9, 9', 9" ... wordennagenoeg lineair oplopende (vanaf de kathode zijde gezien) spanningentoegevoerd. Als een beeldlijn geactiveerd moet worden, d.w.z. als viaopeningen van een rij openingen elektronen aan de erachter lopende,kolomsgewijs gearrangeerde, elektronenstromen onttrokken moeten wordendan wordt een pulsvormige spanning AU opgeteld bij de lokale spanning.Gezien het feit, dat de elektronen in de kokers ten gevolge van debotsingen met de wanden een relatief lage snelheid hebben kan AUbetrekkelijk laag zijn (grootte b.v. 100V tot 200V). In dit geval wordteen spanningsverschil over de totale kokerhoogte genomen dat net teklein is om elektronen uit openingen te trekken. Door een positievelijnselectie puls van de juiste grootte toe te voeren lukt dat dan juistwél.The tubular walls 10 facing the luminescent screen 7 mounted on the inner wall of the panel 3 are formed by a central plate 10 (see Figure 1A). Extraction holes 8, 8 ', 8 ", ... etc. are provided in this plate 10. Provided that certain provisions have been made, a" gating "structure can be used to draw a current of electrons from a desired hole when using non-separately controlled cathodes. Preferably, however, individually driven cathodes are used in combination with a selection voltage energized apertured strip-shaped selection electrodes 9, 9 ", 9", ... These are preferably located on the surface of the back wall 4 facing the back wall. plate 10, or on both surfaces. In the latter case, the opposing selection electrodes are preferably electrically connected through openings 8, 8 ", 8". These selection electrodes 9, 9 ", 9" "... image-wise, eg in the manner shown in fig. 1B ("horizontal" electrodes with holes 8, 8 ', 8 ", ... coaxial openings.) The openings in the electrodes will iha at least the same size as the holes 8, 8 ', 8 ", ... If they are larger, the alignment is facilitated. By (matrix) control of the individual cathodes and the selection electrodes 9, 9', 9" ... desired places can be addressed on the screen 7. Voltage is applied almost linearly (viewed from the cathode side) to the selection electrodes 9, 9 ', 9 "... If an image line is to be activated, ie if electrons are arranged through the openings of a row of apertures to the following, column-arranged, If electron currents have to be extracted, a pulse-shaped voltage AU is added to the local voltage. Given that the electrons in the tubes have a relatively low speed as a result of collisions with the walls, AU can be relatively low (size eg 100V to 200V). In this case, a voltage difference across the total tube height is taken that is just too small to pull electrons out of apertures, but by applying a position-line selection pulse of the correct size, it is successful.

Aan de hand van fig. 2A , die een "verticale" doorsnedetoont van een constructie die een alternatief vormt voor de Fig. 1Aconstructie, wordt het idee geïllustreerd om het elektronentransportte doen plaatsvinden via "hoppen" over de achterwand 4. Hiertoe wordenaan de zijde van het scherm 7 in de kokerholtes 11 elektrodes 46, 46', ... aangebracht. Deze elektrodes worden op een lineair oplopendepotentiaal gezet welke echter lager is dan de overliggende potentiaal opde achterwand 4. Deze achterwand potentiaal kan m.b.v. een daaropaangebrachte hoogohmige weerstandslaag worden ingesteld. Op deze wijzewordt niet alleen een axiaal veld Ey gecreëerd, maar ook eentransversaal veld Εχ. Zolang er geen selectiespanning aan één vande elektrodes 46, 46' ... wordt toegevoerd, zorgt het veld Εχ voor eennaar de achterwand 4 gerichte component van de elektrische kracht op deelektronen die voorkomt dat teveel elektronen grote snelheden krijgen,dit komt het kontrast ten goede. In een aan de kathode 5 grenzendinloopdeel 16 van de elektronenleiding 11 kan eventueel een "dummy"elektrode aangebracht zijn voor het bij bekrachtiging opwekken van hetveld E , waarmee de geëmitteerde elektronen naar de achterwand 4 Λ worden gedrukt. In de elektrodes 46, 46', ... zijn relatief grote gatenaangebracht waarop eventueel elektrische geleiders in de vorm vancilinders 47, 47'.. of strippen kunnen aansluiten om opladingsproblemenin de ruimtes tussen de spacerwanden 12 te voorkomen. Door op gewensteelektroden 46 een positieve pulsspanning (selectie-spanning) van voldoende grootte te zetten wordt bereikt dat de elektronen op dieplaatsen de kokerholtes 11 verlaten en doorversneld worden naar hetscherm 7. Op die plaatsen keert dan het veld Εχ van richting om, zoalsin Fig. 2A is aangegeven. Tussen de door wanden 49 gescheiden holtes 11en het scherm 7 kan b.v. een wafelvormige spacerstructuur, waarvan dehorizontale wanden 12 in fig. 2A zichtbaar zijn, aangebracht zijn. In deopeningen van deze wafelstructuur kunnen op eenvoudige wijze de vancilinders 47, 47', ... voorziene elektrodes 46, 46', ... aangebrachtworden.Referring to FIG. 2A, which shows a "vertical" sectional view of a construction alternative to FIG. 1A construction, the idea is illustrated to make the electron transport take place via "hopping" over the rear wall 4. For this purpose electrodes 46, 46 ', ... are placed on the side of the screen 7 in the tube cavities. These electrodes are set to a linear ascending potential, which is, however, lower than the opposite potential on the rear wall 4. This rear wall potential can be a high-resistance resistor layer applied thereto. In this way not only an axial field Ey is created, but also a transverse field Εχ. As long as no selection voltage is applied to one of the electrodes 46, 46 '..., the field Εχ creates a component of the electric force on the electrons directed towards the back wall 4, which prevents too many electrons from reaching high speeds, this is good for the contrast . Optionally, a "dummy" electrode can be arranged in a lead-in part 16 of the electron conduit 11 adjacent to the cathode 5, for generating the field E upon energization, with which the emitted electrons are pressed to the rear wall 4 Λ. Relatively large holes are provided in the electrodes 46, 46 ', ... to which electric conductors in the form of cylinders 47, 47' .. or strips can connect, in order to prevent charging problems in the spaces between the spacer walls 12. By applying a positive pulse voltage (selection voltage) of sufficient magnitude to desired electrodes 46, it is achieved that the electrons at those locations leave the tube cavities 11 and are accelerated to the screen 7. At those locations the field Εχ then reverses direction, as shown in FIG. 2A is indicated. For example, between the cavities 11 separated by walls 49 and the screen 7, a wafer-shaped spacer structure, the horizontal walls 12 of which are visible in Figure 2A, are provided. Electrodes 46, 46 ', ... provided with cylinders 47, 47', ... can be provided in the openings of this wafer structure in a simple manner.

Laterale lokalisatie van de elektronenstromen nabij deachterwand 4 kan zoals hiervoor beschreven bereikt worden door hetgebruik van (verticale)tussenschotten tussen de kokerholtes, welke dantevens als vacuüm ondersteuning dienen, maar laterale lokalisatie kaneventueel ook via elektrische middelen bereikt worden, b.v. doorgeschikte potentialen aan verticale elektrisch geleidende sporen op deachterwand aan te leggen.Lateral localization of the electron currents near the back wall 4 can be achieved as described above by using (vertical) partitions between the tube cavities, which then also serve as vacuum support, but lateral localization can also be achieved by electrical means, e.g. apply suitable potentials to vertical electrically conductive tracks on the rear wall.

De noodzaak om in een elektrisch isolerende centraleplaat 10 (Fig. 1; 1A) kleine gaten te moeten maken is bij de Fig. 2Aconstructie niet aanwezig. Hiervoor in de plaats komt het maken vangrote gaten in dunne metalen elektrodestrippen, hetgeen een eenvoudigetechniek is. Wél moeten de gaten in deze elektrodestrippenonderling goed gelijk zijn. Echter, eenzelfde eis geldt al voor de gatenin het schaduwmasker van de huidige TV's en daar is dat probleem al goeden goedkoop opgelost.The need to make small holes in an electrically insulating central plate 10 (Fig. 1; 1A) is shown in Figs. 2A construction not present. This is replaced by making large holes in thin metal electrode strips, which is a simple technique. However, the holes in this electrode strip must be the same. However, the same requirement already applies to the holes in the shadow mask of the current TVs and that problem has already been solved cheaply.

Ter toelichting van het gebruik van de Fig. 2Aconstructie dient Fig. 2B waarin een in dit geval van een hoog-ohmigeweerstandslaag 48 voorzien deel van de achterwand 4 is aangegeven waartegenover een aantal stripvormige selectie-elektrodes 46, 46", ... isgeplaatst. Over het getoonde deel van de achterwand 4 staat b.v. inbedrijf een spanningsverschil van 200 V, de spanning verloopt van 500 Vaan de bovenzijde naar 300 V aan de onderzijde. De hoog-ohmigeweerstandslaag 48 zorgt ervoor dat het spanningsverloop goedgedefinieerd is. Zo'n laag op de achterwand kan ook bij de Fig. 1constructie van voordeel zijn. Over de tegenover het deel van deachterwand 4 geplaatste groep selectie-elektroden 46, 46', ... staateenzelfde spanningsverschil van 200 V, echter met dien verstande, datzich tegenover een plaats op de achterwand met een spanning van 500 VTo explain the use of Figs. 2A construction, FIG. 2B in which a part of the back wall 4 provided in this case with a high-ohmic resistance layer 48 is indicated, opposite which a number of strip-shaped selection electrodes 46, 46 ", ... are placed. For example, a voltage difference is shown over the shown part of the back wall 4 from 200 V, the voltage goes from 500 V at the top to 300 V at the bottom. The high-ohmic resistor layer 48 ensures that the voltage development is well defined. Such a layer on the back wall can also be of advantage in the Fig. 1 construction. The group of selection electrodes 46, 46 ', ... placed opposite the part of the rear wall 4 has the same voltage difference of 200 V, but with the proviso that opposite a position on the rear wall with a voltage of 500 V

een selectie-eiektrode bevindt waarop een lager (in dit geval 100 Vlagere) spanning staat, enz. Door b.v. aan de selectie-eiektrode dieop 300 V staat een zodanige spanningspuls toe te voeren dat de spanningvoldoende hoger wordt dan op het tegenoverliggende deel van deachterwand, kunnen de over de achterwand van de holte 11 “hoppende"elektronen ter plaatse van de opening van de selectie-eiektrode inkwestie naar buiten worden getrokken. Voor het scannen vanlijnen evenwijdig aan de rijen van openingen dienen in dit geval dusspanning toevoerende middelen voor het achtereenvolgens toevoeren vaneen selectie-spanningspuls aan opeenvolgende selectie-elektrodes. Voorhet selecteren van punten op een gescande beeldlijn kunnen middelenaanwezig zijn voor het individueel moduleren van de emissie van met deholtes 11 samenwerkende emitters.there is a selection electrode on which there is a lower (in this case 100 Flager) voltage, etc. By e.g. to the selection electrode, which is at 300 V, to supply a voltage pulse such that the voltage becomes sufficiently higher than on the opposite part of the back wall, the electrons "hopping" over the back wall of the cavity 11 at the opening of the selection In this case, voltage-feeding means for successively applying a selection voltage pulse to successive selection electrodes are used for scanning lines parallel to the rows of apertures In order to select points on a scanned image line, means may be provided for individually modulating the emission of emitters interacting with the cavities 11.

Een werkwijze om de hiervoor genoemde hoog-ohmigeweerstandslaag te maken is de volgende:A method of making the aforementioned high-ohmic resistance layer is the following:

Een glasplaat wordt bedekt met een homogene poederlaag, bestaande uitglasemaile deeltjes en Ru02 deeltjes of soortgelijke deeltjes.A glass plate is covered with a homogeneous powder layer, consisting of enamel enamel particles and RuO2 particles or similar particles.

Eventueel wordt deze poederlaag een meander configuratie gegeven, b.v.d.m.v. krassen, zeefdrukken of fotolithografie; daarna wordt deglasplaat met poederlaag zolang gestookt totdat de weerstandslaag degewenste weerstandswaarde heeft bereikt. Een dergelijke weerstandslaagkan ook als spanningsdeler waarmee de selectie-elektrodes verbonden zijngebruikt worden.Optionally, this powder layer is given a meander configuration, e.g. scratches, screen prints or photolithography; the powder-coated glass plate is then fired until the resistance layer has reached the desired resistance value. Such a resistance layer can also be used as a voltage divider to which the selection electrodes are connected.

De voor de wanden van de elektronenleidingen te gebruikenmaterialen moeten een hoge elektrische weerstand hebben en tenminsteover een zeker gebied Ej - Ejj van primaire elektronenenergieënEp een secundaire emissiecoêfficiënt δ > 1, zie Fig. 3. Bijvoorkeur is Ej zo laag mogelijk, b.v. één tot enkele malen 10 eV.The materials to be used for the walls of the electron leads must have a high electrical resistance and at least over a certain range Ej - Ejj of primary electron energies Ep a secondary emission coefficient δ> 1, see Fig. Preferably Ej is as low as possible, e.g. one to several times 10 eV.

O.a. bepaalde soorten glas (Ej is ongeveer 30 eV), keramiek,pertinax en kapton voldoen aan deze eis. Materialen die niet aan dezeeis voldoen kunnen b.v. van een geschikte coating (van b.v. MgO) wordenvoorzien.A.o. certain types of glass (Ej is about 30 eV), ceramics, pertinax and kapton meet this requirement. Materials that do not meet this requirement may e.g. be provided with a suitable coating (e.g., MgO).

De elektrische weerstand hangt er van af of men naastelektronengeleiding ook versterking (over een deel van of over de totalelengte van) de elektronenleidingen wenst, en hoeveel stroom er i.v.m.het te dissiperen vermogen, in totaal in de wanden mag gaan lopen.The electrical resistance depends on whether, in addition to electron conduction, you also want amplification (over a part of or over the total length of) the electron lines, and how much current, in connection with the power to be dissipated, may run in total in the walls.

De voorkeur heeft de modus met alleen elektronengeleiding. De elektrische weerstand kan dan in het gebied vanPreferred is the electron conduction mode only. The electrical resistance can then be in the range of

C Λ CC Λ C

10 tot 1013 Q liggen. Als alternatief kan tenminste hetkathodezijdige gedeelte van de elektronenleidingen een relatief lageweerstand hebben, b.v. in het gebied van 10 KQ tot 100 MQ om daarversterking mogelijk te maken. Bij de bovengenoemde waarden zijn debenodigde vermogens niet hoger dan 100 W.10 to 1013 Q. Alternatively, at least the cathode side portion of the electron leads may have a relatively low resistance, e.g. in the range from 10 KQ to 100 MQ to enable gain 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 (elektrischeIn one case, in a lead glass tube with a length of 17 cm and a bore of 1 mm diameter (electric

1R1R

weerstand over de lengte gemeten > 10 Ω) elektronentransportgerealiseerd door het aanleggen van een elektrische spanning van 3, 5 kVover de uiteinden.resistance along the length measured> 10 Ω) electron transport realized by applying an electrical voltage of 3.5 kV across the ends.

Verder wordt opgemerkt, dat de wanden uit een elektrischisolerend materiaal kunnen bestaan dat zowel een constructieve functieals een secundaire emissiefunctie vervult. Op alternatieve wijze kunnenze uit een elektrisch isolerend materiaal dat een constructieve functievervult (b.v. een kunststof) bestaan op welk materiaal een laag isaangebracht die een secundaire emissiefunctie vervult (b.v. kwarts ofglas of keramisch materiaal zoals MgO).It is further noted that the walls can consist of an electrically insulating material that fulfills both a structural function and a secondary emission function. Alternatively, they may consist of an electrically insulating material that performs a structural function (e.g., a plastic) on which material is applied a layer that performs a secondary emission function (e.g., quartz or glass or ceramic material such as MgO).

De elektrische spanning over de elektronenleidingen nodigvoor elektronengeleiding neemt toe met de lengte van de leidingen. Dezespanning kan echter gereduceerd worden door het (lijn)arrangement vanelektronenbronnen niet op de "bodem* van de weergeefinrichting (zoals inFig. 1) te plaatsen, doch b.v. in het midden. Men kan dan eerst eenspanningsverschil van bijvoorbeeld 3 kV tussen het midden van deleidingen en hun top aanbrengen om de elektronenstroom "omhoog" tetrekken en vervolgens eenzelfde spanningsverschil tussen het midden ende bodem om de elektronenstroom "naar beneden" te trekken, i.p.v. eenspanningsverschil van 6 kV over de hele hoogte in het geval dat deelektronenbronnen op de "bodem" van de weergeefinrichting zijngeplaatst. Het gebruik van een aantal evenwijdige rijenelektronenbronnen biedt in dit opzicht nog meer voordeel.The electrical voltage across the electron leads needed for electron conduction increases with the length of the leads. However, this voltage can be reduced by not placing the (line) arrangement of electron sources on the "bottom * of the display device (as in Fig. 1), but instead in the middle. For example, a voltage difference of, for example, 3 kV between the center of the conductors can be and apply their tip to pull the electron current "up" and then draw the same voltage difference between the center and the bottom to pull the electron current "down", instead of a voltage difference of 6 kV over the entire height in case the electron sources are on the "bottom" of The display device is located The use of a number of parallel row electron sources offers even more advantage in this regard.

Elektronen die door een selectie-elektrode uit eenopening in een elektronenleiding worden getrokken, worden naar hetluminescerende scherm 7 gedirigeerd, waar aldus één beeldlijntegelijk geschreven kan worden. De video informatie kan bijvoorbeeld inde vorm van pulsbreedte modulatie toegevoerd worden. B.v. kan een meteen elektronenleiding samenwerkende kathode korter of langer worden aangezet. Voor het produceren van een witte pixel kan in dit geval dekathode b.v. de hele lijntijd aanstaan. Een alternatief is dat dekathode altijd de hele lijntijd aanstaat, maar dat het emissieniveauwordt gestuurd. Een via een opening 8 (Fig. 1) onttrokkenelektronenbundel kan gelocaliseerd zijn tussen "horizontale" wanden 12(Fig. 1) en/of tussen "verticale" wanden 18 (Fig. 5). Deze wanden kunnentegelijkertijd voor de gewenste vacuümondersteuning zorgen. In gevalvan totale vacuüm ondersteuning kunnen voor- en achterwand dun zijn(1 1 mm) en dus de beeldweergeefinrichting zelf licht van gewicht.Electrons drawn from a hole in an electron conduit by a selection electrode are directed to the luminescent screen 7, where one image line can thus be written simultaneously. The video information can for instance be supplied in the form of pulse width modulation. E.g. a direct electron lead cooperating cathode can be turned on for a shorter or longer period of time. In this case, to produce a white pixel, the cathode e.g. are on all line time. An alternative is that the cathode is always on all line time, but that the emission level is controlled. An electron beam extracted through an aperture 8 (Fig. 1) may be located between "horizontal" walls 12 (Fig. 1) and / or between "vertical" walls 18 (Fig. 5). These walls can simultaneously provide the desired vacuum support. In case of total vacuum support, front and back wall can be thin (1 1 mm) and thus the image display device itself is lightweight.

Tevens kan de buitenafmeting dwars op het scherm (de diepte) van debeeldweergeefinrichting zeer gering zijn. Voor alle scherm matenis een diepte van b.v. 1 cm mogelijk.Also, the outer dimension transverse to the screen (depth) of the image display device may be very small. For all screen sizes, a depth of e.g. 1 cm possible.

Bij het bedrijven in de aan de hand van Fig. 2A en 2B beschreven "hop"mode worden elektronen door geschikte potentialen gedwongen over de wandte hoppen. In een dergelijke mode bedreven wordt het aantal elektronenwat grote snelheden kan bereiken, beperkt doordat de elektronen eenelektrostatische kracht in de richting van de wand ondergaan.When operating in accordance with Fig. 2A and 2B described in the "hop" mode, electrons are forced to hop across the wall by suitable potentials. Operated in such a mode, the number of electrons which can reach high speeds is limited by the electrons undergoing an electrostatic force toward the wall.

In de elektronenleidingen krijgen de elektronen oplopendesnelheden die op het moment van botsing met een wand in de buurt vansnelheden overeenkomend met een energie van 30 eV liggen, gelijk aan deenergie waar de secundaire emissiecoêfficiënt 1 is. Elektronen dieelektronenleiding 11 binnenkomen met een grotere energie, nl. eenenergie gelijk aan de G2-potentiaal (en deze is groter dan 30 eV) gevenna elastische verstrooiing een contrastprobleem.In the electron lines, the electrons are given rising speeds which, at the time of impact with a wall, are close to speeds corresponding to an energy of 30 eV, equal to the energy where the secondary emission coefficient is 1. Electrons entering electron line 11 with a higher energy, i.e. an energy equal to the G2 potential (and which is greater than 30 eV), have a contrast problem after elastic scattering.

Zoals in Fig. 4 getoond, kan men inloopdeel 16 vanelektronenleiding 11 van een tegenover de kathode 5 en destuurelektrodes G1 en G2 gelegen schuine wand 15 van elektrischisolerend of elektrisch geleidend materiaal voorzien. Hierdoor is hetvoor de geëmitteerde elektronen onmogelijk om met hoge snelheden deleiding binnen te komen. De elektronen zullen direkt na G2 de schuingeplaatste wand 15 raken. De wand 15 is zodanig geplaatst dat hetinloopkanaal 16 zich naar de ingangsopening 14 van de elektronenleiding11 toe vernauwt. Op deze manier is er een snelheidsbegrenzende"elektronen-chicane" gecreëerd.As shown in Fig. 4, lead-in part 16 of electron line 11 can be provided with an inclined wall 15 situated opposite the cathode 5 and control electrodes G1 and G2, of electrically insulating or electrically conducting material. This makes it impossible for the emitted electrons to enter conduction at high speeds. The electrons will hit the inclined wall 15 immediately after G2. The wall 15 is placed such that the entry channel 16 narrows towards the entrance opening 14 of the electron conduit 11. In this way, a speed-limiting "electron chicane" has been created.

Ook op andere manieren kan zo een chicane gecreëerdworden. B.v. door bij een leiding zonder een schuin wanddeel 15 deconfiguratie van stuurelektroden G-j en G2 zodanig uit te voeren en/of te bekrachtigen dat door de kathode 5 geëmitteerde elektronen inhet inloopkanaal 16 altijd een wand treffen. Of door de loodrechte asvan de configuratie van kathode 5 en stuurelektroden en G2 eenhoek te laten maken met de as van het inloopkanaal 16.A chicane can also be created in other ways. E.g. by performing and / or energizing deconfiguration of control electrodes G-j and G2 in a line without an oblique wall part 15 such that electrons emitted by cathode 5 always strike a wall. Or by making the perpendicular axis of the configuration of cathode 5 and control electrodes and G2 at an angle with the axis of the entry channel 16.

Onder inloopkanaal wordt hier dat deel van een elektronenleidingverstaan waarin zich nog geen extractie openingen bevinden.Under run-in channel is here understood that part of an electron conduit in which there are no extraction openings yet.

Claims

A vacuum envelope image display device for displaying point-built images on a luminescent screen, comprising a plurality of adjacent electron producing sources, local electron electron conduits cooperating with the sources with walls of electrically substantially insulating material having a electron transportable secondary emission coefficient for the vacuum transporting electrons produced in the form of electron currents over adjacent paths a short distance from the luminescent screens means to draw each electron stream from predetermined locations and direct it to a desired location of the luminescent screen to produce a point-out image the electron lines being provided with electrode means for generating an axial electric field E1 and a transverse field Ev1 in operation.

Device according to claim 1, characterized in that the electron sources are each placed opposite an input part of the electron conduit with which they cooperate.

Device according to claim 1, characterized in that the emission from each electron source can be individually modulated.

Device as claimed in claim 1, characterized in that the electron lines are formed by elongated cavities defined by walls of substantially electrically insulating material with a secondary emission coefficient δ, the walls facing the screen and the walls facing away from the electrode means and wherein the wall of each cavity facing the luminescent screen is provided with a number of extraction openings, such that all openings together form a row and column arrangement.

5. Device as claimed in claim 1, characterized in that the electrode means are designed to provide an ascending potential over the walls of conduits remote from the screen and a likewise ascending, but lower, potential over the walls facing the screen.

6. Device as claimed in claim 5, characterized in that a number of parallel electrodes are placed in the electron lines on their screen side for providing the ascending, lower potential when connected to a first circuit.

A device according to claim 6, characterized in that said electrodes are apertured and connectable to a second circuit to provide a selection voltage.

8. Device as claimed in claim 2, characterized in that between each electron source and the entrance part of the electron conductor with which it interacts speed-limiting means are placed which ensure that the emitted electrons cannot pass through the electron conduit without wall collisions.

Device according to claim 8, characterized in that the speed-limiting means comprise a wall part which is placed such that the emitted electrons collide with it, and that the secondary electrons produced during the collision collide with a wall of the electron line.

Device as claimed in claim 4, characterized in that the vacuum envelope comprises a transparent front plate, which carries the luminescent screen on its inner side, and a back plate, which are connected by intermediate walls, a short distance from the front plate, and which are located in the space between the front plate and the back plate is a total vacuum support formed in part by walls of the electron leads.

11. Device as claimed in claim 10, characterized in that the vacuum support comprises a central plate provided with the extraction openings of electrically insulating material, wherein the walls of the electron lines keep the central plate and the back plate at a distance, and between the central plate and the front plate is a system of parallel electron beam localization walls that keeps the front plate and the central plate at bay.

Device according to claim 11, characterized in that the central plate has two main faces, at least one of which carries rows of strip-shaped selection electrodes provided with openings coaxial with the extraction openings.

The device according to claim 11, characterized in that the central plate has two major faces, both of which carry parallel row strip-shaped selection electrodes which are apertured coaxially with the extraction apertures.

Device according to claim 13, characterized in that the selection electrodes on the two main surfaces are electrically interconnected via the extraction openings.