RU1803937C

RU1803937C - Matrix-raster flat kinescope

Info

Publication number: RU1803937C
Application number: SU904891060A
Authority: RU
Inventors: Александр Алексеевич Зайцев
Original assignee: Научно-исследовательский институт "Платан"
Priority date: 1990-10-30
Filing date: 1990-10-30
Publication date: 1993-03-23

Abstract

Использование: электронна техника, кинескопы дл телевизоров или дисплеев, Сущность изобретени : в матрично-растро- вом плоском кинескопе, содержащем катоды, электроды управлени током электронных пучков блок отклон ющих электродов и экран , электроды вертикального и горизонтального отклонени выполнены в виде блока коробчатых чеек квадратного сечени . Пучки отклон ютс в двух взаимно перпендикул рных направлени х, образу стыкующиес микрорастры на экране. 4 ил.Usage: electronic equipment, picture tubes for TVs or displays, Summary of the invention: in a matrix raster flat picture tube containing cathodes, electron beam current control electrodes, the deflecting electrode unit and the screen, the vertical and horizontal deflection electrodes are made in the form of a square box box section. The beams deviate in two mutually perpendicular directions, forming interlocking micro-rasters on the screen. 4 ill.

Description

Изобретение относитс к электронной технике, более конкретно к электронно-лучен ым трубкам, и может быть использовано в качестве кинескопа дл телевизоров и дисплеев .The invention relates to electronic devices, and more particularly to electron beam tubes, and can be used as a tube for televisions and displays.

Целью изобретени вл етс повышений разрешающей способности и упроще- ниф конструкции кинескопа. The aim of the invention is to increase the resolution and simplify the design of the tube.

, С этой целью электроды вертикального и горизонтального отклонени выполнены в виде блока коробчатых чеек квадратного се1ени , расположенных таким образом, что ось чейки совпадает с осью пучка, а диагональ чейки составл ет не более 0,1 диагонали экрана.To this end, the electrodes of vertical and horizontal deviation are made in the form of a block of box-shaped cells of square section, arranged so that the axis of the cell coincides with the axis of the beam, and the diagonal of the cell is no more than 0.1 diagonal of the screen.

Повышение разрешающей способности объ сн етс следующим. В прототипе пучок по вертикали фокусируетс электродами системы вертикального отклонени , которые размещаютс между системой управлени пучками и электродами горизонтального отклонени . В предлагаемом кинескопе эти электроды совмещены с электродами горизонтального отклонени в направлении оси прибора. Это уменьшает величину коэффициента увеличени электронной линзы, фокусирующей пучок по вертикали, а следовательно уменьшает и размер п тна в этом направлении.The increase in resolution is explained as follows. In the prototype, the beam is vertically focused by the electrodes of the vertical deflection system, which are located between the control system of the beams and the electrodes of horizontal deflection. In the proposed tube, these electrodes are aligned with electrodes of horizontal deflection in the direction of the axis of the device. This reduces the magnification factor of the electron lens focusing the beam vertically, and therefore also reduces the spot size in this direction.

Упрощение конструкции плоского кинескопа достигаетс тем, что электроды вертикального и горизонтального отклонени объединены в общий узел, представл ющий собой блок коробчатых чеек.Simplification of the design of a flat picture tube is achieved by the fact that the electrodes of vertical and horizontal deflection are combined into a common unit, which is a block of box cells.

Соотношение между диагональю экрана и диагональю чейки объ сн етс следующим . С увеличением диагонали чейки пропорционально увеличиваетс рассто ние от катода до экрана, определ ющее глубину кинескопа . Вследствие этого, если диагональ чейки больше 0,1 диагонали экрана, кинескоп тер ет преимущество плоского прибора .The relationship between the screen diagonal and the cell diagonal is explained as follows. As the diagonal of the cell increases, the distance from the cathode to the screen increases proportionally, which determines the depth of the picture tube. As a result, if the cell diagonal is greater than 0.1 of the screen diagonal, the kinescope loses the advantage of a flat device.

На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого кинескопа, на фиг. 2 - диэлектрическа пластина с нанесенным на нееIn FIG. 1 shows a General view of the proposed tube, in FIG. 2 - dielectric plate deposited on it

-W-W

ИAND

0000

оabout

00 О 0000 about 00

х|x |

провод щим покрытием, котора образует электроды горизонтального и вертикального отклонени ; на фиг.З - схема элементарной чейки дл формировани микрорастра; на фиг,4 - временные диаграммы напр же- ний, подаваемых на прикатодные электроды .a conductive coating that forms horizontal and vertical deflection electrodes; Fig. 3 is a diagram of a unit cell for forming a microraster; Fig. 4 is a timing diagram of the voltages supplied to the cathode electrodes.

Предлагаемое устройство (см.фиг. 1) содержит прот женные катоды 1, нат нутые s вертикальном направлении, систему управ- лени электронными лучами, включающую прикатодные электроды 2, образованные провод щими покрыти ми, нанесенными на диэлектрическую подложку. Блок управл ющих электродов 5, образованных прово- д щими покрыти ми, нанесенными на диэлектрическую подложку 3 с отверсти ми , сцентрованными с катодами, ускор ющий электрод 6, имеющий отверсти 7, сцентрованные с отверсти ми блока моду- л торных электродов 3, электроды вертикального и горизонтального отклонени , выполненные в виде тонкопленочных электропровод щих покрытий 11 и 12 соответственно на поверхности горизонтальных диэлектрических пластин 9 с пазами и вход щих в эти пазы вертикальных диэлектрических пластин 19, образующих блок 8 коробчатых чеек квадратного сечени , в каждой из которых ось чейки совпадает с осью отверсти 7 ускор ющего электрода 6, анод 13, имеющий пр моугольные отверсти 14, сцентрованные с коробчатыми чейками блока 8, экран 15, образованный вертикальными люминофорными .полоска- ми трех цветов, нанесенными на внутреннюю поверхность стеклооболочки 16.The proposed device (see FIG. 1) contains extended cathodes 1, spanned s in the vertical direction, an electron beam control system including cathode electrodes 2 formed by conductive coatings deposited on a dielectric substrate. A block of control electrodes 5 formed by conductive coatings deposited on a dielectric substrate 3 with holes centered on the cathodes, an accelerating electrode 6, having holes 7 centered on the holes of the block of modulator electrodes 3, vertical electrodes and horizontal deflections made in the form of thin-film electrically conductive coatings 11 and 12, respectively, on the surface of horizontal dielectric plates 9 with grooves and vertical dielectric plates 19 included in these grooves, forming blades about 8 box-shaped cells of square cross section, in each of which the axis of the cell coincides with the axis of the hole 7 of the accelerating electrode 6, the anode 13 having rectangular holes 14 centered with the box-shaped cells of block 8, the screen 15 formed by vertical phosphor strips of three colors applied to the inner surface of the glass shell 16.

Дл придани жесткости стеклооболоч- ке используютс элементы 17, которые фик- сируютс на аноде 13 с помощью выступов 22, вход щих в соответствующие пазы, и упираютс в экран выступами 18, которые касаютс экрана в зазорах между люминофорными полосками, элементы 19, которые фиксируютс на подложке прикатодных электродов 2 аналогично элементам 17 и упираютс в блок управл ющих электродов 3. Подложка прикатодного электрода размещена вплотную к задней стенке стеклообо- лочки 16.To stiffen the glass shell, elements 17 are used, which are fixed on the anode 13 by means of protrusions 22 included in the corresponding grooves and abut against the screen by protrusions 18, which touch the screen in the gaps between the phosphor strips, elements 19, which are fixed on the cathode electrode substrate 2 is similar to the elements 17 and abuts against the control electrode unit 3. The cathode electrode substrate is placed close to the rear wall of the glass shell 16.

Подложки всех электродов (см.фиг.1), могут быть изготовлены из листового изол ционного материала, например из светочувствительного стекла, методом фотопечати. Электроды изготавливают методом вакуумного напылени через маску. Данна технологи дает возможность сделать точные детали сложной формы относительно дешевыми .The substrates of all electrodes (see Fig. 1) can be made of sheet insulating material, for example, photosensitive glass, by photo printing. The electrodes are made by vacuum spraying through a mask. This technology makes it possible to make precise parts of complex shape relatively cheap.

На фиг. 1 не показаны элементы общие дл всех ЭЛТ, проводники дл соединени электродов со схемой управлени , геттера и т.д., на фиг,2 представлен пример выполнени одной из таких деталей, которую используют дл изготовлени блока 8 коробчатых чеек с электродами горизонтального и вертикального отклонени . Подложка 20 изготовлена из диэлектрика, например из светочувствительного стекла. На нее методом вакуумного напылени нанос т покрытие 21, вл ющеес электродом.In FIG. 1 does not show elements common to all CRTs, conductors for connecting electrodes to a control circuit, getter, etc., FIG. 2 shows an example of one of such parts, which is used to make block 8 of box-shaped cells with horizontal and vertical deflection electrodes . The substrate 20 is made of a dielectric, for example of photosensitive glass. An electrode 21 is coated thereon by vacuum spraying.

Работа одной чейки плоского кинескопа и всего устройства в целом.The work of one cell of a flat picture tube and the entire device as a whole.

Ячейка 8 кинескопа (см.фиг.З) работает следующим образом. Катод 1, отверстие 4 модул торного электрода 3, отверстие 7 ускор ющего электрода 6 образуют иммерсионный объектив, формирующий объект дл электронной линзы и управл ющий током электронного пучка изменением величины отрицательного относительного катода потенциала модул торного электрода 3.The cell 8 of the tube (see fig.Z) works as follows. The cathode 1, the hole 4 of the modulator electrode 3, the hole 7 of the accelerating electrode 6 form an immersion lens that forms an object for the electronic lens and controls the electron beam current by changing the negative relative cathode of the potential of the modulator electrode 3.

Электронна линза образована коробчатой чейкой блока 8, на все элементы которой подают один и тот же посто нный потенциал, и пр моугольным отверстием 14 анода 13, имеющим потенциал, равный или близкий потенциалу экрана 16. Эта линза фокусирует электронный пучок на экран, люминофорное покрытие которого сцентри- рованно с остальными электродами, что необходимо дл правильной передачи цветов цветного изображени .The electronic lens is formed by a box-shaped cell of block 8, all of whose elements are supplied with the same constant potential, and a rectangular hole 14 of the anode 13 having a potential equal to or close to the potential of the screen 16. This lens focuses the electron beam on the screen, the phosphor coating of which concentrated with the rest of the electrodes, which is necessary for the correct color reproduction of the color image.

Напр жение горизонтального отклонени подают между вертикальными пластинами коробчатой чейки 8, напр жение вертикального отклонени - между горизонтальными пластинами коробчатой чейки 8, Зависимость указанных напр жений от времени имеет ступенчатый вид. Количество ступенек напр жени горизонтального отклонени равно количеству люминофорных полос в микрорастре, а его период равен длительности строки. Количество ступенек напр жени вертикального отклонени равно числу строк в микрорастре, а его период равен длительности кадра, деленной на число прикатодных электродов.The horizontal deflection voltage is applied between the vertical plates of the box-shaped cell 8, the vertical deflection voltage is applied between the horizontal plates of the box-shaped cell 8. The time dependence of the indicated voltages is stepwise. The number of horizontal deflection voltage steps is equal to the number of phosphor bands in the micro-raster, and its period is equal to the line length. The number of vertical deflection voltage steps is equal to the number of lines in the micro-raster, and its period is equal to the frame duration divided by the number of cathode electrodes.

Устройство в целом работает следующим образом. На все катоды подают напр жение накала. На один из прикатодных электродов подают нулевой относительной катодов потенциал. На остальные прикатодные электроды подают отрицательный относительно катодов потенциал, достаточный дл запирани соответствующих участков каждого катода. Таким образом в данный момент времени на экран попадают электронные пучки, соответствующие одному прикатодному электроду, а их количество равно числу распределенных катодов. Схема управлени обеспечивает запоминание сигнала строки, деление его на много частей по количеству управл ющих электродов и параллельно подачу всех сигналов на соответствующие управл ющие электроды 5.The device as a whole works as follows. All cathodes are supplied with a filament voltage. At one of the cathode electrodes, a zero relative cathode potential is supplied. The remaining cathode electrodes are supplied with a potential negative relative to the cathodes, sufficient to block the corresponding sections of each cathode. Thus, at a given time, electron beams corresponding to one cathode electrode are incident on the screen, and their number is equal to the number of distributed cathodes. The control circuit provides storing of the string signal, dividing it into many parts by the number of control electrodes, and simultaneously supplying all signals to the corresponding control electrodes 5.

Амплитуду строчной развертки устанавливают таким образом, чтобы строки всех микрорастров слились без зазоров и перекрытий в одну линию, образу строку изо- брджени . Каждый пучок смещают: в направлении строки - на величину, равную рассто нию между катодами, по вертикали - на величину, равную рассто нию между центрами прикатодных электродов.The horizontal scanning amplitude is set so that the lines of all microrasters merge without gaps and overlaps into one line, forming a line of the image. Each beam is displaced: in the row direction - by an amount equal to the distance between the cathodes, vertically - by an amount equal to the distance between the centers of the cathode electrodes.

Число строк в микрорастре равно общему количеству строк, деленному на количество прикатодных электродов. Как показано на фиг.4, длительность положительного им- TI, поданного на прикатодный электрод , равна длительности кадра ТК1, деленной на количество прикатодных электродов . Прикатодные электроды включают поочередно, отпира соответствующие участки катодов. Таким образом осуществл етс переключение микрорастров по вер1 икали,The number of rows in a microraster is equal to the total number of rows divided by the number of cathode electrodes. As shown in FIG. 4, the duration of the positive TI applied to the cathode electrode is equal to the duration of the TC1 frame divided by the number of cathode electrodes. The cathode electrodes include alternately, unlocking the corresponding sections of the cathodes. In this way, micro rasters are switched vertically,

Требуемое дл работы прибора соотно- шение размеров п тна на экран 1:3 (п тно выт нуто в вертикальном направлении) получаетс за счет соответствующего соотношени размеров объекта, формируемого иммерсионным объективом, так как рабо- чий отрезок катода ориентирован также по вертикали.The ratio of spot sizes required for the device to operate on the screen 1: 3 (the spot is stretched out in the vertical direction) is obtained due to the corresponding aspect ratio of the object formed by the immersion lens, since the working segment of the cathode is also oriented vertically.

Преимущества предполагаемого изобретени в сравнении с прототипом состо т в следующем,The advantages of the proposed invention in comparison with the prototype are as follows.

1. Повышаетс разрешающа способность плоского кинескопа, так как улучшаетс фокусировка в вертикальном направлении в св зи с тем, что средн пло- скосТгь электронной линзы, фокусирующей пучок в этом направлении, приближена к экрану.1. The resolution of a flat tube is increased, since focusing in the vertical direction is improved due to the fact that the average plane of the electron lens focusing the beam in this direction is closer to the screen.

2. Упрощаетс конструкци блока электродов , так как дл систем вертикального и горизонтального отклонени используютс идентичные детали.2. The design of the electrode assembly is simplified since identical parts are used for vertical and horizontal deflection systems.

Экспериментальна проверка предлагаемого технического решени проведена в вакуумном макете, моделирующем одну чейку б/,ока электродов и имеющем следующие основные питающие напр жени и геометрические размеры:An experimental verification of the proposed technical solution was carried out in a vacuum prototype simulating one b / w cell of electrodes and having the following main supply voltages and geometric dimensions:

Потенциал ускор ющего электрода400 В Амплитуда сигнала, подаваемого на управл ющие электроды 10 В Средний потенциал электродов вертикального и горизонтального отклонений 90 В Потенциал анода 3.0 кВ Потенциал экрана 5.0 кВ Диаметр отверстий управл ющих электродов и анода 0,5 мм Размер поперечного сечени коробчатой чейки (10 хThe potential of the accelerating electrode is 400 V The amplitude of the signal supplied to the control electrodes is 10 V The average potential of the electrodes of vertical and horizontal deviations is 90 V The potential of the anode is 3.0 kV The potential of the screen is 5.0 kV The diameter of the holes of the control electrodes and the anode is 0.5 mm The cross-sectional size of the box cell (10 x

хЮ) ммxy) mm

Рассто ние от катода до экрана35 мм При испытани х данного макета были получены следующие параметры:The distance from the cathode to the screen is 35 mm. When testing this layout, the following parameters were obtained:

Размер растра5x5 мм Ширина строки 150 мкм Ток пучка 15мкА Яркость 3200кд/м Дл стыковки микрорастров при данном размере чейки необходимо увеличить размер микрорастра до величины 10 х 10 мм, что требует увеличени рассто ни от катода до экрана примерно на 15 мм. Это приведен к увеличению ширины строки приблизительно на 40%. т.е. до 210 мкм, и уменьшению ркости пропорционально увеличению площади растра, т.е. до 800 кд/м . Аналогичные параметры прототипа соответственно составл ют 500-700 мкм и 200-300 кд/м2.Raster size 5x5 mm Line width 150 µm Beam current 15 µA Brightness 3200 cd / m For joining microrasters with a given cell size, it is necessary to increase the size of the microraster to 10 x 10 mm, which requires an increase in the distance from the cathode to the screen by about 15 mm. This results in an increase in line width of approximately 40%. those. up to 210 microns, and a decrease in brightness is proportional to the increase in the area of the raster, i.e. up to 800 cd / m. Similar parameters of the prototype are respectively 500-700 microns and 200-300 cd / m2.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION A matrix raster flat picture tube including distributed emission cathodes, an electron beam control system, vertical and horizontal deflection electrodes and a screen, characterized in that, in order to increase the resolution and simplify the design, the vertical and horizontal deflection picture tubes are made in the form of a block box-shaped cells of a square section coaxial with the electron beam control system, and the diagonal of the box-shaped cell is no more than 0.1 diagonal filled the screen.

srigg

Fi 2.4

Compiled by A. Zaitsev Editor T. Melnikova Tehred M. Morgenthal

Proofreader N. King