<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
Beeldweergeefinrichting met een platte vacuümbuis.
De uitvinding heeft betrekking op een beeldweergeefmrichting met een platte vacuümomhulling voorzien van een doorzichtige voorwand met een luminescerend scherm en van een achterwand, welke weergeefinrichting een elektronen supply sektie met een elektronenbron voor het emitteren van elektronenstromen in een richting evenwijdig aan de voorwand en een aktieve selektie-elektrodensektie met eerste, voorselektie, elektrodes en tweede, dichter bij het scherm gelegen, fijnselektieelektrodes om een aantal elektronenstromen naar gewenste posities op het luminescerende scherm te dirigeren bevat.
De boven beschreven weergeefinrichting kan van het flat panel type zijn zoals geopenbaard in EP-A-464 937 of van een ander flat panel type, waarbij elektronenstromen evenwijdig aan een beeldscherm worden geëmitteerd en naar vooraf bepaalde posities op het beeldscherm omgebogen. Weergeefinrichtingen van het flat panel type betreffen inrichtingen met een doorzichtige frontplaat (face plate) en een op kleine afstand daarvan geplaatste achterplaat, waarbij op het binnenoppervlak van de frontplaat een (bijvoorbeeld hexagonaal) patroon van fosfordots is aangebracht. Wanneer (met behulp van video informatie gestuurde) elektronen het luminescerende scherm treffen wordt een visueel beeld gevormd dat via de voorzijde van de frontplaat zichtbaar is. De voorplaat kan vlak zijn, of desgewenst gebogen (bijvoorbeeld sferisch of cylindrisch).
De in EP-A-464 937 beschreven weergeefinrichting bevat een aantal naast elkaar gelegen bronnen voor het emitteren van elektronen, met de bronnen samenwerkende lokale elektronenpropagatiemiddelen, elk met een wand van een hoogohmig, elektrisch nagenoeg isolerend materiaal met een voor het langs de wand propageren van geemitteerde elektronen geschikte secundaire emissiecoëfficient en een adresseermidddel met een aktieve selektie-elektrodensektie met rijgewijs aanstuurbare (eerste) elektrodes (voorselektie-elektrodes) om elektronen op vooraf bepaalde, naar het luminescerende scherm gekeerde extraktieplaatsen aan de propagatiemiddelen te onttrekken, waarbij verdere middelen aanwezig zijn om geëxtraheerde elektronen naar
<Desc/Clms Page number 2>
beeldelementen van het luminescerende scherm te dirigeren voor het produceren van een uit punten opgebouwd beeld.
Uit EP-A-464 937 is het bekend om tussen de eerste elektrodes en het scherm een van openingen voorziene fijnselektieplaat, waarvan de openingen adresseerbaar zijn met behulp van tweede, of fijnselektie-, elektrodes te arrangeren. Het arrangement is zodanig dat elke extraktieplaats van het adresseermiddel geassocieerd is met ten minste twee openingen in de fijnselektieplaat. De selektie-elektrodensektie is dus van het meertraps (in dit geval tweetraps) type. Dit betekent dat men de fijnselektieelektrodes in groepen kan opdelen en de overeenkomstige fijnselektie-elektrodes van twee of meer groepen met elkaar kan koppelen. Er heeft immers reeds een voorselektie plaats gevonden en elektronen kunnen niet meer op een verkeerd fosforelementenarrangement (fosfor triplet) terecht komen.
Dit betekent dat de aansturing vereenvoudigd kan worden, want het aantal aansturingen kan verminderd worden.
Een doel van de uitvinding is onder meer het verschaffen van geschikte koppelarrangementen voor de fijnselektie-elektrodes van een beeldweergeefinrichting van de bovengenoemde soort.
Een uitvoeringsvorm van een weergeefinrichting volgens de uitvinding heeft daartoe het kenmerk, dat de fijnselektie-elektroden n groepen van elk m elektroden omvatten, en dat een aantal overeenkomstige elektroden van ten minste 2 groepen met elkaar in een serie en/of parallel arrangement zijn gekoppeld voor het toevoeren van een selektiespanning. Deze wijze van arrangeren kan in het bijzonder z6 worden uitgevoerd dat alle fijnselektie-elektrodes en hun verbindingen in één vlak liggen.
De uitvinding is in het bijzonder geschikt voor toepassing bij een beeldweergeefinrichting waarbij elektronenstromen in propagatieleidingen van dielektrisch materiaal (z. g. elektronen fiber display) worden geemitteerd.
Een uitvoering van een beeldweergeefinrichting volgens de uitvinding vertoont daartoe het kenmerk, dat de voorselektie-elektrodes van de weergeefeenheid extraktieplaatsen definieren die rijgewijs communiceren met elektronenpropagatieleidingen en dat de fijnselektie-elektrodes zijn aangebracht op een van fijnselektiegaten voorziene fijnselektieplaat, welke gaten elk geassocieerd zijn met een beeldelement op het luminescerende scherm, waarbij elke extraktieplaats met ten minste twee fijnselektiegaten is geassocieerd.
EMI2.1
Een verder doel van de uitvinding is het verder verminderen van het 0
<Desc/Clms Page number 3>
aantal aansturingen.
Een uitvoering van een beeldweergeefinrichting volgens de uitvinding vertoont daartoe het kenmerk, dat het aantal door een fijnselektie-aanstuurschakeling te leveren aanstuurspanningen overeenkomt met het aantal fijnselektie-elektrodes in een groep waarbij elke eerste fijnselektie-elektrode van een groep gekoppeld is met elke eerste fijnselektie-elektrode van de andere groepen en evenzo elke volgende fijnselektieelektrode met elke overeenkomstige volgende fijnselektie-elektrode van de andere groepen.
Een verder doel van de uitvinding is het verbeteren van het kontrast van het weergegeven beeld. Een beeldweergeefinrichting volgens de uitvinding bevat daartoe het kenmerk, dat tussen elke extraktieplaats en de daarmee geassocieerde fijnselektiegaten een hulp (of dummy) elektrode voor het wegvangen van ongewenste elektronen is gearrangeerd.
Een verder doel van een de uitvinding is het bij aanwezigheid van hulpelektrodes verminderen van het aantal aansturingen.
Een uitvoering van en beeldweergeefinrichting volgens de uitvinding vertoont daartoe het kenmerk, dat een aantal groepen van fijnselektie-elektroden samen een sektie vormen en dat de fijnselektie-elektroden verdeeld zijn over een aantal sekties, waarbij elke fijnselektie-elektrode van een sektie met behulp van een aanstuurschakeling sequentieel geselekteerd wordt, elke eerste fijnselektie-elektrode van een sektie gekoppeld is met elke eerste fijnselektie-elektrode van de overige sekties en elke volgende fijnselektie-elektrode van een sektie gekoppeld is met de overeenkomstige volgende fijnselektie-elektrode van de overige sekties, en waarbij de dummy elektroden van een of meerdere sekties gekoppeld zijn en vanuit een dummy aanstuurschakeling in bedrijf van de gewenste spanning (en) wordt voorzien.
De uitvinding zal aan de hand van de bijgaande figuren bij wijze van voorbeeld nader worden toegelicht.
Hierin toont :
Figuur 1 een schematisch, perspektivisch aanzicht, gedeeltelijk weggebroken, van een weergeefeenheid zoals toegepast kan worden in een weergeefinrichting volgens de uitvinding,
Figuur 2A een dwarsdoorsnede door een weergeefeenheid uit figuur 1 ; en
Figuur 2B een dwarsdoorsnede door een variant op een dergelijke
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
weergeefeenheid Figuur 3 schematisch twee groepen fijnselektie-elektrodes met aanstuurschakeling Figuur 4 een uitvoering voor het verminderen van het aantal aansturingen van de fijnselektie-elektrodes Figuur 5 een uitvoering van fijnselektie-elektrodes welke zijn voorzien van hulp-elektrodes Figuur 6 een uitvoering voor het verminderen van het aantal aansturingen van fijnselektie-elektrodes voorzien van hulp-elektrodes Figuur 7 nog een uitvoering voor het verminderen van het aantal aansturingen van
fijnselektie-elektrodes voorzien van de hulp-elektrodes Figuren 8 tot en met 10 patronen van in serie verbonden fijnselektieelektrodes Figuren 11, 12, 13 en 14 patronen van parallel verbonden fijnselektieelektrodes.
Figuren 1 en 2B representeren een flat-panel weergeefeenheid 1 van een beeldweergeefinrichting volgens de uitvinding met een weergeefpaneel (venster) 3 en een daar tegenover gelegen achterwand 4. Op het binnenoppervlak van venster 3 is een luminescerend scherm 7 aangebracht dat een herhalingspatroon (lijnen of stippen) van bijvoorbeeld tripletten van respektievelijk rood (R), groen (G) en blauw (B) oplichtende fosforelementen omvat. Om de benodigde hoogspanning te kunnen aanleggen is het luminescerende scherm 7 of aangebracht op een doorzichtige, elektrisch geleidende laag (bijvoorbeeld ITO), of voorzien van een elektrisch geleidende laag (bijvoorbeeld Albacking). Bij de getoonde uitvoeringsvorm (zie inzet) zijn de (dotvormige) fosforelementen van elk triplet bijvoorbeeld gerangschikt volgens een over 90 geroteerd delta-arrangement.
Nabij een verbindingsplaat 2 die weergeefpaneel 3 en achterwand 4 met elkaar verbindt, is een elektronenbronnenarrangement 5, bijvoorbeeld een lijnkathode die door middel van stuurelektrodes in een groot aantal (bijvoorbeeld 600) elektronenemitters voorziet, of een overeenkomstig aantal separate emitters, geplaatst.
Deze laatsten behoeven ieder een relatief geringe stroom te leveren zodat vele types koude danwel thermische) kathodes als emitters bruikbaar zijn. De emitters kunnen elk apart geschakeld worden of indien ze gekombineerd worden tot een lijnkathode
<Desc/Clms Page number 5>
gezamenlijk geschakeld worden. Hun emissie kan konstant zijn, of regelbaar. Het elektronen-bronnenarrangement 5 is tegenover ingangsopeningen van een rij nagenoeg
EMI5.1
evenwijdig aan het scherm lopende elektronenpropagatieleidingen, die gevormd worden door kokers 6, 6', 6",... enz. geplaatst, in dit geval één koker per elektronenbron.
Deze kokers hebben door de achterwand 4 en tussenwanden 12, 12', 12",... gedefinieerde holtes 11, 11', 11",... Tenminste één wand (bij voorkeur de achterwand) van elke koker bevat een materiaal dat voor het doel van de uitvinding een geschikte hoge elektrische weerstand heeft in de lengterichting van de kokers (bijvoorbeeld keramisch materiaal, glas, kunststof-al of niet gecoat -) en over een bepaald gebied van primaire elektronen-energieën een sekundaire emissiekoefficient ö > 1.
De elektrische weerstand van het wandmateriaal heeft in de propagatie of transportrichting een zodanige waarde dat bij een veldsterkte in de axiale richting in de kokers in de orde van honderd tot enkele honderden Volts per cm, nodig voor het elektronentransport, er zo weinig mogelijk stroom (bij voorkeur minder dan bijvoorbeeld 10 mA) in totaal ; in de wanden gaat lopen. Tussen een bovenelektrode 200 en een onderelektrode 201 van de achterwand 4 staat in bedrijf een spanning V die de voor het transport benodigde veldsterkte opwekt.
Door tussen rij 5 van de elektronenbronnen en bij ingangen van de kokers 6,6', 6", ... aangebrachte roosters Gl, G2 een spanning ter grootte van enkele tientallen tot enkele honderden Volts (grootte van de spanning afhankelijk van de omstandigheden), aan te brengen worden elektronen vanuit de elektronenbronnen naar de kokers versneld waama ze in de kokers de wanden treffen en sekundaire elektronen genereren. De elektronen kunnen via extraktiegaten 8, 8',... in een selektieplaat lord, die met behulp van voorselektie-elektrodes 9, 9',... (zie figuur 2B) bekrachtigd worden, bijvoorbeeld rij voor rij uit de kokers getrokken worden en door middel van een versnelspanning, in bedrijf aangelegd tussen de selektieplaat en het luminescerende scherm 7 versneld worden.
Tussen het weergeefpaneel 3 en de selektieplaat 10d zijn verdere van gaten voorziene elektrisch isolerende platen geplaatst voor het definieren van elektronenpaden. In het voorbeeld van figuur 1 en figuur 2B zijn dit er 5, in het voorbeeld van figuur 2A zijn dit er 3.
Figuren 2A en 2B tonen het principe van getrapte selektie. Onder getrapte selektie wordt hier verstaan dat de selektie vanuit de kokers 6,6', 6",... naar het luminescerende scherm 7 in ten minste twee stappen wordt verwezenlijkt. Een eerste (grove) stap om bijvoorbeeld beeldelementen te selekteren en een tweede (fijne) stap om
<Desc/Clms Page number 6>
bijvoorbeeld kleurelementen te selekteren. Hierbij is in de zowel in figuur 2a als in figuur 2b schematisch in dwarsdoorsnede getoonde konstruktie in de ruimte tussen de kokers en het luminescerende scherm 7, dat op de binnenwand van weergeefpaneel 3 is aangebracht, een aktief selektieelektrodensysteem 100 gearrangeerd dat een (aktieve) voorselektieplaat 10a, een spacerplaat lOb en een (aktieve) fijnselektieplaat 10c bevat.
Figuur 2b toont schematisch en in doorsnede een deel van de weergeefinrichting van figuur 1 meer in detail, en in het bijzonder de adresseerstruktuur
EMI6.1
100 met voorselektieplaat 10a met gaten 8, 8', 8",... en fijnselektieplaat lOb met stellen gaten R, G, B. Aan ieder voorselektiegat 8,8', enz., zijn in dit geval drie fijnselektiegaten R, G, B toegevoegd. In de schematische figuur 2b liggen de gaten R, G, B, op een lijn.
In werkelijkheid liggen ze echter in een met het fosfordot patroon overeenkomende konfiguratie (zie figuur 1). Tussen de voorselektieplaat 10a en de fijnselektieplaat 10c is in tegenstelling tot de in figuur 2A getoonde konstruktie een van gaten voorziene obstruktieplaat 10b met gaten 108, 108",... gearrangeerd die voorkomt dat elektronen uit de transport- of propagatieleidingen 11 in een keer via een fijnselektiegat het beeldscherm kunnen treffen (zogenaamde ongewenste "directe hits").
In de spacerplaten 102,103 zijn kommunikatiekanalen 104,105 aangebracht met een dwarsdoorsnede die gekozen is om te passen bij de bijvoorbeeld driehoekige arrangementen van aan te sturen fosforelementen. De nabij het fosforpatroon van het luminescerende scherm 7 liggende (flu) spacerplaat 101 heeft een zeer dicht patroon van gaten 106 dat in dit geval overeenkomt met het fosforpatroon.
Tussen de struktuur 100 en achterwand 4 zijn elektronenpropagatieleidingen 6 met transportholes 11, 11', gevormd. Om elektronen via de gaten 8,8', uit de leidingen 6 te kunnen trekken zijn adresseerbare, van gat tot gat lopende, de gaten omgevende metalen voorselektie-elektrodes 9, 9'enz. in ("horizontale") rijen evenwijdig aan de lange beeldschermas op bijvoorbeeld op de beeldschermzijde van plaat 10a aangebracht.
De wanden van de gaten 8, 8',... kunnen doorgemetalliseerd zijn.
De fijnselektieplaat 10c is op soortgelijke wijze als plaat 10a van adresseerbare rijen (fijn-) selektie-elektrodes voorzien om via de gaten R, G, B fijnselektie te realiseren. Van belang daarbij is de mogelijkheid om overeenkomstige rijen fijnselektie-elektrodes direkt of kapacitief door te verbinden. Er heeft immers reeds een voorselektie plaatsgevonden, en elektronen kunnen in principe niet op een verkeerde
<Desc/Clms Page number 7>
plaats terechtkomen. Dit betekent dat het minimum aantal groepen normaal gesproken gelijk aan het aantal fijne selektie openingen per grove selektie opening (in het onderhavige geval dus 3) aannemende dat men ieder afzonderlijke fijne selektie opening wilt kunnen adresseren. Er mogen en zullen ook in de praktijk meestal meer dan 3 groepen en dus aansluitingen zijn.
Een groep representeert alle doorverbonden fijne selektie elektrodes, dus een aansluiting. De aansturing gaat bijvoorbeeld als volgt, maar er zijn ook andere schema's mogelijk. De voorselektie-elektrodes worden op een met de afstand tot het elektronenbronnenarrangement 5 vrijwel lineair oplopende potentiaal gebracht, bijvoorbeeld met behulp van een geschikte weerstandsladder.
Een of meerdere beeldlijnen worden geselekteerd door op de gewenste, voor de selektie van deze beeldlijnen dienende, voorselektie-elektrodes een positieve spanningspuls van bijvoorbeeld 250 V te zetten. Kleurelementen worden geadresseerd door op de fijnselektie-elektrodes pulsen te zetten met een amplitude van bijvoorbeeld 200 V. De fijnselektie-elektrodes hebben bij voorkeur een zodanige elektrische weerstand, of zijn verbonden met externe weerstanden zodanig, dat ze de elektronika (die de aansturing regelt) tegen doorslag vanaf het luminescerend scherm beveiligen.
Bij een weergeefinrichting als bovenbeschreven kan indien de selektie van de elektronen uit de kokers 11, 11'... naar het luminescerende scherm 7 met behulp van een voor ("grove") en een"fijne"selektie wordt verkregen het aantal aansturingen beperkt worden.
In eerste instantie gaan we er vanuit dat de grove selektie (voorselektie) per weergeeflijn wordt aangestuurd. Een grof selektie-element is of aan of uit. Bij het aan zijn van een grof selektie-element bepaalt het fijn-selektie-blok welk schermelement wordt aangestuurd. Aangezien er steeds maar één lijn met grove selektie-elementen tegelijkertijd aan is, als we uitgaan van één lijnkathode, kunnen de fijn- selektieblokken van verschillende lijnen gezamenlijk geschakeld worden.
Men kan per electronenpropagatieleiding de voorselectie enkelvoudig bedrijven, of meervoudig (meer gaten per "lijn"), gecombineerd met multiplexen. B. v. kan elke voorselektie-elektrode zijn opgesplitst in twee deel-voorselektie-elektrodes die met twee voorselektiegaten in elke leiding samenwerken. Met zes fijnselektie-elektroden per twee voorselektiegaten levert dit dan bijvoorbeeld twee beeldelementen met elk drie kleurelementen op. Het zal duidelijk zijn, dat als gekozen wordt voor een andere vorm van multiplexen (bijvoorbeeld drie deel-voorselektie-elektrodes), of voor een andere
<Desc/Clms Page number 8>
verhouding tussen voorselektie-elektrodes en fijnselektie-elektrodes, de getallen in de hierna beschreven voorbeelden zullen wijzigen zonder dat het wezen van de uitvinding verandert.
Figuur 3d toont N groepen van 6 fijnselektie-elektrodes (fse) 13,13', 13", ... die hierin elk apart worden aangestuurd met behulp van buffers (bf) die elk een bepaalde fijnselektiespanning (Vfs) aangeboden krijgen. N is in dit geval het aantal voorselektie-elektrodes. Deze fijnselektiespanningen worden opgewekt door een aanstuurschakeling D2 onder besturing van een selektiedriver.
Figuur 3b toont de fijnselektiespanningen Vfs uitgezet in de tijd. De fijnselektiespanningen hebben elk opeenvolgend, in dit voorbeeld, gedurende circa 10 p. sec. een waarde nodig voor het selekteren van de betreffende fijnselektiegaten (bijvoorbeeld een spanning van 200 V). Gedurende de rest van de rastertijd hebben de niet-geselekteerde fijnselektie-elektroden dezelfde spanning. In een lijntijd (bijvoorbeeld 60 sec.) moeten in dit voorbeeld zes fijnselektie-elektrodes achtereenvolgens geselekteerd worden. In figuur 3b is dit schematisch weergegeven met zes spanningen Vfs die achtereenvolgens (in de tijd) een selektiepuls representeren.
Figuren 4a en 4b tonen een uitvoeringsvoorbeeld waarbij de fijnselektieelektrodes 13,13', 13",... met overeenkomstige fijnselektie-elektrodes van volgende groepen zijn doorverbonden. Het aantal drivers wordt daardoor verminderd, elke driver moet nu echter wel N*N keer zoveel vermogen leveren. Het is mogelijk deze groepen door te verbinden aangezien de voorselektie-elektrodes bepalen of de elektronen in de ruimte van de fijnselektie-elektrodes komen. De fijnselektie-aansturingschakeling D2 hoeft nu (in dit voorbeeld) nog maar zes verschillende fijnselektiespanningen Vfs (a, b, c, d, e, f) aan de weergeefeenheid aan te bieden. Dit zijn de zes spanningen voor de eerste groep van fijnselektie-elektrodes (getoond is de eerste en de laatste groep van
EMI8.1
fijnselektie-elektrodes).
De door de fijnselektie-aanstuurschakeling D2 aan te bieden fijnselektiespanningen moeten nu repeterende pulsen zijn met een herhalingstijd van (in dit voorbeeld) 64 gsec. Ook nu moeten de respektievelijke spanningen a, b, c, d, e en f in de tijd ten opzichte van elkaar verschoven zijn en elk circa 10 lisec. duren.
De signalen zoals weergegeven in figuur 3B en 4B zijn als illustratief voorbeeld bedoeld, maar de signaalvolgorde in praktische displays is vaak ingewikkelder. In het bijzonder kunnen bij een grof selektie gat drie fijne selektie gaten
<Desc/Clms Page number 9>
EMI9.1
met afzonderlijke elektroden horen. Het kan voordelig zijn dat het elektrodenpatroon dusdanig is dat elke fijne selektie elektrode fijne selektie gaten horen. Nummeren we bijvoorbeeld de zowel de grove als de fijne selektie elektrodes van boven naar beneden als 1, 2 etc. dan horen fijne selektie elektroden 1 3 bij grove selektie elektrode 1, 2 3 4 3, enzovoorts. Een goed werkende selektie volgorde is dan bijvoorbeeld Grof : 1 2 2 2 33 Fijn : 1 3 2 3 4 45 De fijne selektie"zigzagt"dus een beetje. Er zijn nog een heleboel andere mogelijkheden.
Men kan bijvoorbeeld de fijne selektie regelmatig laten lopen en de grove selektie laten zigzaggen dan lijkt het signaal wel op figuur 3B en 4B maar is de tijdsduur typisch 3 maal zo lang omdat onderwijl de grove selektie nog staat te schakelen.
Bovenstaand voorbeeld gaat uit van een 3 op 1 selektie systeem. Voor andere selektie systemen (ander aantal fijne selektie gaten per grof selektie gat, ander metaal patroon, of andere aanstuurvolgorde) ziet het er weer anders uit. In het algemeen hangt de pulsvolgorde dus af van de details van het gaten en metallisatie patroon, en de gekozen dot selectie volgorde. De keuze van de dot selectie volgorde is een compromis tussen (ongewenste) opladingseffecten, eenvoud van de elektronica, schakelvermogen, enzovoort. Ook de video informatie op de kolom drivers van het display moet passen bij de gekozen selektie volgorde.
Ter verbetering van het kontrast op het weergeefscherm kunnen, zoals getoond in figuren 2a en 2b, zogenaamde dummy-elektrodes 14, 14', 14",... voor het wegvangen van ongewenste elektronen in de kanalen tussen de voorselektie en de fijnselektie worden toegepast. In figuur 5 worden evenals in figuur 3 de fijnselektieelektrodes elk apart aangestuurd met drivers en fijnselektiespanningen Vfs met behulp van de aanstuurschakeling D2. Ter verbetering van het kontrast wordt per selektieblok van zes elektroden een dummy elektrode 14, 14', enz. toegepast (in figuur 5 gestippeld weergegeven). Alle dummy worden doorverbonden en met één driver aangestuurd met een spanning Vd vanuit een dummy-elektrode aanstuurschakeling D3.
De dummy 14, 14', 14",... staan in dit voorbeeld kontinu op een zodanige spanning dat de spanning hoger is dan de spanning op de nietgeselekteerde fijnselektie-elektrodes en tevens lager is dan de spanning op de geselekteerde fijnselektie-elektrode.
<Desc/Clms Page number 10>
In figuur 6 waar, evenals in figuur 4, de fijnselektie-elektrodes per groep van zes elektrodes zijn doorverbonden is het nodig om de dummy elektrodes per groep van zes fijnselektie-elektrodes apart aan te sturen vanuit de dummy elektrode aanstuurschakeling D3. De dummy elektrodes 14,14', 14",... worden nu aangestuurd
EMI10.1
met een spanning respektievelijk Vdl,..., VdN waarbij de spanning Vd voor het geval i dat de voorselektie-elektrode van een betreffend fijnselektieblok geen elektronen door behoort te laten op een spanning hoger dan de spanning op de geselekteerde fijnselektieelektrodes en voor het geval dat de voorselektie-elektrode van een betreffend fijnselektieblok wel elektronen behoort door te laten op een lagere spanning dan de geselekteerde fijnselektie-elektrode, maar hoger dan de niet-geselekteerde fijnselektieelektrodes.
Hierdoor wordt bereikt dat ongewenste elektronen door de dummy elektrodes worden weggevangen terwijl tijdens het "aan" zijn van een betreffend fijnselektieblok de dummy elektrode geen invloed heeft. Er zijn in dit uitvoeringsvoorbeeld dus 6 + N drivers nodig.
In figuur 7 wordt een uitvoeringsvoorbeeld getoond waarin het aantal drivers nog verder wordt verminderd. In dit uitvoeringsvoorbeeld worden de dummy elektrodes per drie groepen van zes fijnselektie-elektrodes doorverbonden. Voor de fijnselektie-elektrodes zijn nu 18 drivers aanwezig, die onderdeel uitmaken van de fijnselektie aanstuurschakeling D2. Door bij de fijnselektie nu met groepen van 18 elektrodes te werken kunnen de dummy elektrodes per segment van 18 fijnselektieelektrodes gezamenlijk (drie in dit voorbeeld) aangestuurd worden vanuit de fijnselektie aanstuurschakeling D2. Het aantal drivers wordt in dit uitvoeringsvoorbeeld N/3 + 18 (algemeen is de formule : N/n + 6*n, waarbij N het aantal voorselektie-elektrodes is en n het aantal groepen dat samen een segment vormt en voor 6 fijnselektie-elektrodes per voorselektie-elektrode is gekozen).
Het is mogelijk om de dummy-elektrodes verder door te lussen, echter dan wordt er een concessie gedaan ten opzichte van het kontrast, zoals verderop beschreven zal worden.
De bedradingspatronen voor de fijnselektie-elektrodes kunnen op verschillende manieren in groepen worden doorverbonden. Voor de fabrikage is het van
EMI10.2
voordeel wanneer de patronen en de doorverbindingen in een vlak, zonder gelsoleerde kruisingen, gelegd kunnen worden. Een oplossing hiervoor is serieschakeling m. b. v. een meanderpatroon. In figuur 8 is een patroon van binnen elkaar liggende meanders
<Desc/Clms Page number 11>
weergegeven voor zes groepen van zes fijnselektie-elektrodes. Dit patroon heeft als beperking dat er in de "binnenbocht" twee sporen van dezelfde groep naast elkaar komen te liggen. Bij een kleurenweergeefinrichting mogen deze twee sporen niet bij een zelfde grove selektiegat horen, want dan zou de kleurselektie voor dat gat verloren gaan.
Hierdoor kunnen bepaalde fijne selektiepatronen niet met zo'n meanderpatroon uitgevoerd worden. Een in dit opzicht geschiktere uitvoeringsvorm is weergegeven in figuur 9. Hierbij liggen in de binnenbocht twee sporen van dezelfde groep met één ander spoor ertussen. Dit maakt wat meer varianten mogelijk, maar het is nog steeds een beperking. In figuur 10 tenslotte is een meanderpatroon weergegeven waarbij de sporen van eenzelfde groep minstens door twee andere sporen gescheiden worden. Dit is voor een groot aantal varianten van fijne selektiepatronen bruikbaar maar heeft als nadeel dat het aantal aansluitingen toeneemt, doordat de twee"scheidingssporen"niet meer in hetzelfde vlak verder doorgelust kunnen worden. Voor alle meanderpatronen geldt dat de sporen zeer goed moeten geleiden, omdat de spoorlengte zo groot is.
In figuur 11 is een parallelschakeling van overeenkomstige fijnselektieelektrodes weergegeven waarbij horizontale en vertikale sporen elkaar geïsoleerd moeten kruisen. De kruisingen waarbij de sporen kontakt met elkaar moeten maken zijn aangegeven met een "vette stip". Dit kan gerealiseerd worden door de vertikale sporen aan de andere zijde van de (isolerende) fijnselektieplaat te leggen met de doorverbonden kruisingen voorzien van via's, of door alle sporen aan een zijde van de plaat te leggen maar de niet-doorverbonden kruisingen van een isolerende tussenlaag te voorzien, of door de doorverbindingen in een extra los aangebrachte verbindingsband te maken.
Hoewel zo'n patroon moeilijker te maken is dan een meanderpatroon staan er andere voordelen tegenover :
1. Er is nauwelijks beperking in de mogelijke fijne selektie-spoorpatronen.
2. De verbindingen zijn aanzienlijk minder lang (parallel i. p. v. serieschakeling), d. w. z. dat de sporen minder goed hoeven te geleiden dan bij een meander.
3. Tenslotte is in figuur 12 weergegeven hoe met een eenvoudige uitbreiding een zeer grote robuustheid tegen spooronderbrekingen, zoals die in het fabrikageproces kunnen voorkomen, is te realiseren. In dit voorbeeld, waarbij de zes selektie-elektrodes van elk van vijf groepen aan beide uiteinden parallel zijn verbonden met de overeenkomstige selektie-elektrodes van de andere groepen, kunnen ettelijke
<Desc/Clms Page number 12>
spooronderbrekingen optreden zonder dat dit gevolgen heeft voor de goede werking van het display.
Aan de hand van figuur 3 t/m 7 is ingegaan op maximaal doorlussen van fijne selektie en dummy elektrodes. Bij de daar genoemde aantallen werd dan uitgegaan van optimaal kontrast. Bij de hier aangegeven selektiepatronen komen daar dan zeer fijnzinnige spoorpatronen voor de dummy elektrodes aan te pas. Wanneer de eis van optimaal kontrast echter iets afgezwakt wordt, kan het dummy elektrodepatroon eenvoudiger zijn. Het komt er op neer dat de dummy elektrodes in brede banen kunnen worden aangebracht, elke baan overeenkomend met een horizontale band van fijne selektie-elektrodes. In figuur 8 t/m 12 steken de fijne selektie-sporen telkens in één baan naast elkaar horizontaal over van links naar rechts.
Een dummybaan komt dan overeen met zo'n horizontale band van fijne selektiesporen zelfs bij die arrangementen van fijne (en grove) selektiepatronen waarbij een aktief fijn selektiespoor niet alleen gaten selekteert die bij de geadresseerde grove selektiegaten horen, maar ook die bij ongeadresseerde, naburige grove selektiegaten, blijkt de vermindering in kontrast ten gevolge van het gebruik van dummy banen zeer gering te zijn en neer te komen op een zeer kleine "overspraak" in licht naar naburige (met het aktieve fijne selektiespoor corresponderende) dots.
De uitvinding verschaft derhalve onder meer arrangementen voor het koppelen van selektie elektrodes waarbij de aanbrengtechnologie zo eenvoudig mogelijk is en/of de mogelijke fijnselektie elektrode patronen zodanig dat het aantal benodigde selektie drivers verregaand gereduceerd kan worden.
Een variant van figuur 11 en 12 is weergegeven in figuren 13 en 14. Het aantal elektrodes gekoppeld aan een enkele aansluiting is hierbij ongewijzigd, maar door andere doorverbindingen te kiezen is het aantal doorverindingssporen aan de rand kleiner zodat er minder ruimte verloren gaat aan de rand van de konstruktie. Bovendien is het in de konstruktie nu eenvoudiger om de aansluitingen van de dummy elektrodes tussen de fijne selektie aansluitingen in uit te voeren hetgeen ruimtewinst oplevert. De redenaties en voordelen ten gevolge van de patronen in figuur 11 en 12 blijven behouden. In een praktisch 17"display zitten 384 fijne selektie elektrodes die 8 maal worden doorgelust, dat wil zeggen er zijn 384/8=48 aansluitingen.
Die 48 aansluitingen
EMI12.1
zijn aangebracht in 3 onder elkaar liggende blokken van 16 aansluitingen, dat wil 0 zeggen 3 blokken van 16 groepen waarbij de met elke groep corresponderende
<Desc/Clms Page number 13>
elekrodes uit 8 sekties doorverbonden zijn. Er zijn dus langs de rand telkens 16 vertikale doorverbindingssporen. (Figuur 13 en 14 kunnen beschreven worden als 2 blokken van 3 groepen in 5 sekties ; telkens 3 doorverbindingssporen naast elkaar.)
De aanstuursignalen krijgen een aangepaste volgorde. Dat wil zeggen dat figuur 4B een extra niveau aan struktuur krijgt op de tijdschaal van blokken. De dummy elektrodes worden in het optimale kontrastgeval ingewikkelder : iedere sektie heeft zijn eigen dummy elektrode. Figuur 11 en 12 krijgen 5 dummy elektrodes.
Figuur 13 en 14 krijgen 10 dummy elektrodes, maar aangezien de twee blokken geheel gescheiden selektie signalen hebben kunnen de dummy elektrodes weer doorverbonden worden tot 5 aansluitingen.
Het zal duidelijk zijn dat op de bovenstaande indeling in groepen, sekties en blokken, zoals beschreven aan de hand van een 17" displays variaties mogelijk zijn zonder dat van de uitvindingsgedachte wordt afgeweken.
<Desc / Clms Page number 1>
EMI1.1
Image display device with a flat vacuum tube.
The invention relates to an image display device with a flat vacuum envelope comprising a transparent front wall with a luminescent screen and a rear wall, which display device has an electron supply section with an electron source for emitting electron currents in a direction parallel to the front wall and an active selection electrode section comprising first, pre-selection, electrodes and second fine-selection electrodes located closer to the screen to direct a plurality of electron currents to desired positions on the luminescent screen.
The above-described display device may be of the flat panel type as disclosed in EP-A-464 937 or of another flat panel type, wherein electron currents are emitted parallel to a display and bent to predetermined positions on the display. Flat panel type displays are devices with a transparent face plate (face plate) and a back plate placed at a short distance therefrom, with a (for example hexagonal) pattern of phosphor dots arranged on the inner surface of the front plate. When electrons (with the help of video information) hit the luminescent screen, a visual image is formed that is visible through the front of the front plate. The face plate can be flat, or curved if desired (e.g. spherical or cylindrical).
The display device described in EP-A-464 937 comprises a number of adjacent sources for emitting electrons, local electron propagating means co-acting with the sources, each with a wall of a high-resistance, electrically insulating material with a propagation material along the wall secondary emission coefficient suitable from emitted electrons and an addressing means with an active selection electrode section with row-driven (first) electrodes (pre-selection electrodes) to extract electrons from predetermined, luminescent screen-facing extraction sites, with further means present to convert extracted electrons to
<Desc / Clms Page number 2>
direct image elements of the luminescent screen to produce a point-based image.
It is known from EP-A-464 937 to arrange an apertured fine selection plate between the first electrodes and the screen, the apertures of which are addressable by means of second, or fine selection, electrodes. The arrangement is such that each extraction site of the addressing means is associated with at least two openings in the fine selection plate. The selection electrode section is thus of the multi-stage (in this case two-stage) type. This means that the fine selection electrodes can be divided into groups and the corresponding fine selection electrodes of two or more groups can be coupled together. After all, a pre-selection has already taken place and electrons can no longer end up on a wrong phosphor element arrangement (phosphorus triplet).
This means that the control can be simplified, because the number of controls can be reduced.
An object of the invention is inter alia to provide suitable coupling arrangements for the fine selection electrodes of an image display device of the above-mentioned type.
To this end, an embodiment of a display device according to the invention is characterized in that the fine selection electrodes comprise n groups of each m electrodes, and that a number of corresponding electrodes of at least 2 groups are coupled together in a series and / or parallel arrangement for supplying a selection voltage. In particular, this arrangement can be performed so that all fine selection electrodes and their connections lie in one plane.
The invention is particularly suitable for use in an image display device in which electron currents are emitted in propagation lines of dielectric material (i.e. electron fiber display).
To this end, an embodiment of an image display device according to the invention is characterized in that the pre-selection electrodes of the display unit define extraction sites which communicate in rows with electron propagation lines and that the fine selection electrodes are arranged on a fine selection plate provided with fine selection holes, each of which holes are associated with a pixel on the luminescent screen, each extraction site associated with at least two fine selection holes.
EMI2.1
A further object of the invention is to further reduce the 0
<Desc / Clms Page number 3>
number of controls.
To this end, an embodiment of an image display device according to the invention is characterized in that the number of driving voltages to be supplied by a fine selection driving circuit corresponds to the number of fine selection electrodes in a group, wherein each first fine selection electrode of a group is coupled to each first fine selection electrode. electrode of the other groups and likewise each subsequent fine selection electrode with each corresponding subsequent fine selection electrode of the other groups.
A further object of the invention is to improve the contrast of the displayed image. An image display device according to the invention is therefore characterized in that an auxiliary (or dummy) electrode for capturing unwanted electrons is arranged between each extraction site and the associated fine selection holes.
A further object of the invention is to reduce the number of drivers in the presence of auxiliary electrodes.
To this end, an embodiment of an image display device according to the invention is characterized in that a number of groups of fine-selection electrodes together form a section and that the fine-selection electrodes are divided over a number of sections, each fine-selection electrode of a section using driving circuit is selected sequentially, each first section selection electrode of each section is coupled to each first section selection electrode of the remaining sections and each subsequent section section selection electrode is coupled to the corresponding next section section selection electrode of the remaining sections, and wherein the dummy electrodes of one or more sections are coupled and the desired voltage (s) is supplied from a dummy driving circuit in operation.
The invention will be explained in more detail by way of example with reference to the accompanying figures.
Herein shows:
Figure 1 shows a schematic, perspective view, partly broken away, of a display unit as can be used in a display device according to the invention,
Figure 2A is a cross section through a display unit of Figure 1; and
Figure 2B shows a cross section through a variant of such
<Desc / Clms Page number 4>
EMI4.1
display unit Figure 3 schematically two groups of fine selection electrodes with driving circuit Figure 4 an embodiment for reducing the number of drives of the fine selection electrodes Figure 5 an embodiment of fine selection electrodes provided with auxiliary electrodes Figure 6 an embodiment for reducing the number of drives of fine-selection electrodes provided with auxiliary electrodes Figure 7, another embodiment for reducing the number of drives of
fine selection electrodes provided with the auxiliary electrodes Figures 8 to 10 patterns of series connected fine selection electrodes Figures 11, 12, 13 and 14 patterns of parallel connected fine selection electrodes.
Figures 1 and 2B represent a flat panel display unit 1 of an image display device according to the invention with a display panel (window) 3 and an opposite rear wall 4. On the inner surface of window 3, a luminescent screen 7 is provided which has a repetitive pattern (lines or dots) of, for example, triplets of red (R), green (G) and blue (B) luminescent phosphor elements, respectively. In order to be able to apply the required high voltage, the luminescent screen 7 is either applied to a transparent, electrically conductive layer (for example ITO), or provided with an electrically conductive layer (for example, Albacking). In the embodiment shown (see inset), the (dot-shaped) phosphor elements of each triplet are arranged, for example, according to a delta arrangement rotated by 90.
An electron source arrangement 5, for example a line cathode which provides a large number (for example 600) of electron emitters, or a corresponding number of separate emitters, is placed near a connecting plate 2 which connects display panel 3 and back wall 4 to each other.
The latter each have to supply a relatively small current, so that many types of cold or thermal cathodes can be used as emitters. The emitters can each be switched separately or if they are combined into a line cathode
<Desc / Clms Page number 5>
be switched together. Their emission can be constant or adjustable. The electron source arrangement 5 is nearly opposite the entrance openings of a row
EMI5.1
electron propagation lines running parallel to the screen, which are formed by tubes 6, 6 ', 6 ", ... etc., in this case one tube per electron source.
These tubes have cavities 11, 11 ', 11 ", ... defined by the rear wall 4 and intermediate walls 12, 12', 12", ... At least one wall (preferably the rear wall) of each tube contains a material which the object of the invention has a suitably high electrical resistance in the longitudinal direction of the tubes (for example ceramic material, glass, plastic - coated or uncoated -) and a secondary emission coefficient>> 1 over a certain range of primary electron energies.
The electrical resistance of the wall material has such a value in the propagation or transport direction that with a field strength in the axial direction in the tubes in the order of a hundred to several hundred Volts per cm, required for the electron transport, as little current as possible (at preferably less than, for example, 10 mA) in total; in the walls. A voltage V is generated between a top electrode 200 and a bottom electrode 201 of the rear wall 4, which generates the field strength required for transport.
Grids G1, G2 placed between row 5 of the electron sources and at the entrances of the tubes 6,6 ', 6 ", ... have a voltage of a few tens to a few hundred Volts (magnitude of the voltage depending on the circumstances) electrons are accelerated from the electron sources to the tubes when they hit the walls in the tubes and generate secondary electrons. The electrons can be deposited via extraction holes 8, 8 ', ... electrodes 9, 9 ', ... (see figure 2B) are energized, for instance pulled out of the tubes row by row and accelerated in operation between the selection plate and the luminescent screen 7 by means of an accelerating voltage.
Between the display panel 3 and the selection plate 10d, further apertured electrically insulating plates are placed for defining electron paths. In the example of Figure 1 and Figure 2B, there are 5, in the example of Figure 2A, there are 3.
Figures 2A and 2B show the principle of staged selection. Staged selection is here understood to mean that the selection from the tubes 6,6 ', 6 ", ... to the luminescent screen 7 is effected in at least two steps. A first (coarse) step to select, for example, picture elements and a second (nice) step around
<Desc / Clms Page number 6>
for example, to select color elements. In the construction shown in figure 2a and in figure 2b schematically in cross section in the space between the tubes and the luminescent screen 7, which is arranged on the inner wall of display panel 3, an active selection electrode system 100 is arranged, which comprises an (active) pre-selection plate 10a, a spacer plate 10b and an (active) fine selection plate 10c.
Figure 2b shows schematically and in section a part of the display device of figure 1 in more detail, and in particular the addressing structure
EMI6.1
100 with pre-selection plate 10a with holes 8, 8 ', 8 ", ... and fine selection plate 10b with sets of holes R, G, B. On each pre-selection hole 8,8', etc., in this case there are three fine selection holes R, G, B. Added in the schematic figure 2b, the holes R, G, B are aligned.
In reality, however, they are in a configuration corresponding to the phosphor dot pattern (see Figure 1). In contrast to the construction shown in Figure 2A, a perforated obstruction plate 10b with holes 108, 108 ", ... is arranged between the pre-selection plate 10a and the fine-selection plate 10, which prevents electrons from the transport or propagation lines 11 from being a fine selection hole may strike the screen (so-called unwanted "direct hits").
In the spacer plates 102,103 there are arranged communication channels 104,105 with a cross-section chosen to match the for instance triangular arrangements of the phosphor elements to be controlled. The (flu) spacer plate 101 located near the phosphor pattern of the luminescent screen 7 has a very dense pattern of holes 106, which in this case corresponds to the phosphor pattern.
Electron propagation lines 6 with transport holes 11, 11 'are formed between structure 100 and rear wall 4. Addressable metal hole selection electrodes 9, 9, etc. are provided to enable electrons to be drawn from the conduits 6 via the holes 8,8 '. arranged in ("horizontal") rows parallel to the long screen axis, for example on the screen side of plate 10a.
The walls of the holes 8, 8 ', ... can be metallized.
The fine selection plate 10c is provided in a manner similar to plate 10a with addressable rows of (fine) selection electrodes to realize fine selection via the holes R, G, B. What is important here is the possibility of connecting corresponding rows of fine selection electrodes directly or capacitively. After all, a pre-selection has already taken place, and in principle electrons cannot go wrong
<Desc / Clms Page number 7>
place. This means that the minimum number of groups is normally equal to the number of fine selection openings per coarse selection opening (so in the present case 3) assuming that one wants to be able to address each individual fine selection opening. In practice there may and will usually be more than 3 groups and therefore connections.
A group represents all connected fine selection electrodes, so a connection. The control is, for example, as follows, but other schemes are also possible. The pre-selection electrodes are brought to a potential which increases almost linearly with respect to the distance from the electron source arrangement 5, for example with the aid of a suitable resistance ladder.
One or more picture lines are selected by applying a positive voltage pulse of, for example, 250 V to the desired pre-selection electrodes serving for the selection of these picture lines. Color elements are addressed by applying pulses to the fine-selection electrodes with an amplitude of, for example, 200 V. The fine-selection electrodes preferably have such an electrical resistance, or are connected to external resistors, that they control the electronics (which control the drive). protect against breakdown from the luminescent screen.
In a display device as described above, if the selection of the electrons from the tubes 11, 11 '... to the luminescent screen 7 is obtained using a front ("coarse") and a "fine" selection, the number of actuations can be limited .
Initially, we assume that the coarse selection (pre-selection) is controlled per display line. A coarse selection element is either on or off. When a coarse selection element is on, the fine selection block determines which screen element is activated. Since there is always only one line with coarse selection elements on at the same time, assuming one line cathode, the fine selection blocks of different lines can be switched together.
For each electron propagation line, the preselection can be made single, or multiple (more holes per "line"), combined with multiplexing. For example, each pre-selection electrode may be split into two partial pre-selection electrodes which cooperate with two pre-selection holes in each lead. With six fine selection electrodes per two pre-selection holes, this then yields, for example, two pixels with three color elements each. It will be clear that if another form of multiplexing is chosen (for example three partial pre-selection electrodes), or a different
<Desc / Clms Page number 8>
ratio between pre-selection electrodes and fine-selection electrodes, the numbers in the examples described below will change without changing the essence of the invention.
Figure 3d shows N groups of 6 fine selection electrodes (fse) 13,13 ', 13 ", ... each of which are individually controlled by means of buffers (bf), each of which is supplied with a certain fine selection voltage (Vfs). N is in this case, the number of pre-selection electrodes These fine selection voltages are generated by a driving circuit D2 under the control of a selection driver.
Figure 3b shows the fine selection voltages Vfs plotted over time. The fine selection voltages each have successively, in this example, about 10 µ. sec. a value required to select the appropriate fine selection holes (for example a voltage of 200 V). During the remainder of the frame time, the non-selected fine selection electrodes have the same voltage. In a line time (for example 60 sec.) In this example, six fine selection electrodes must be selected successively. In figure 3b this is schematically represented with six voltages Vfs which successively (in time) represent a selection pulse.
Figures 4a and 4b show an exemplary embodiment in which the fine selection electrodes 13, 13 ', 13 ", ... are connected to corresponding fine selection electrodes of the following groups. The number of drivers is thereby reduced, but each driver must now have N * N times It is possible to interconnect these groups since the pre-selection electrodes determine whether the electrons enter the space of the fine-selection electrodes The fine-selection driving circuit D2 now (in this example) only needs six different fine-selection voltages Vfs (a , b, c, d, e, f) to the display unit, these are the six voltages for the first group of fine selection electrodes (shown is the first and the last group of
EMI8.1
fine selection electrodes).
The fine selection voltages to be provided by the fine selection driving circuit D2 must now be repetitive pulses with a repetition time (in this example) of 64 gsec. Again, the respective voltages a, b, c, d, e and f must be shifted in time relative to each other and each approximately 10 lisec. last.
The signals as shown in Figures 3B and 4B are intended as an illustrative example, but the signal order in practical displays is often more complicated. In particular, with a coarse selection hole, three fine selection holes can be used
<Desc / Clms Page number 9>
EMI9.1
with separate electrodes. It may be advantageous that the electrode pattern is such that each fine selection electrode hears fine selection holes. For example, if we number both the coarse and fine selection electrodes from top to bottom as 1, 2 etc., then fine selection electrodes 1 3 belong to coarse selection electrodes 1, 2 3 4 3, and so on. A good working selection sequence is for example Coarse: 1 2 2 2 33 Fine: 1 3 2 3 4 45 The fine selection "zigzags" a bit. There are many other options.
For example, the fine selection can be run regularly and the coarse selection can be zigzagged, then the signal resembles Figures 3B and 4B, but the duration is typically 3 times longer because the coarse selection is still switched.
The above example assumes a 3 to 1 selection system. For other selection systems (different number of fine selection holes per coarse selection hole, different metal pattern, or different control sequence) it looks different again. In general, therefore, the pulse sequence depends on the details of the hole and metallization pattern, and the chosen dot selection sequence. The choice of the dot selection sequence is a compromise between (unwanted) charging effects, simplicity of the electronics, switching power, and so on. The video information on the drivers column of the display must also match the chosen selection order.
To improve the contrast on the display screen, as shown in Figures 2a and 2b, so-called dummy electrodes 14, 14 ', 14 ", ... can be used to trap unwanted electrons in the channels between the pre-selection and the fine selection In Figure 5, as in Figure 3, the fine selection electrodes are each separately driven with drivers and fine selection voltages Vfs by means of the driving circuit D2. To improve the contrast, a dummy electrode 14, 14 ', etc. is used per selection block of six electrodes (in Figure 5 is shown in broken lines) All dummy are connected and controlled with one driver with a voltage Vd from a dummy electrode driving circuit D3.
The dummy 14, 14 ', 14 ", ... in this example are continuously at a voltage such that the voltage is higher than the voltage on the non-selected fine selection electrodes and is also lower than the voltage on the selected fine selection electrode.
<Desc / Clms Page number 10>
In Figure 6 where, as in Figure 4, the fine selection electrodes are interconnected per group of six electrodes, it is necessary to drive the dummy electrodes per group of six fine selection electrodes separately from the dummy electrode driving circuit D3. The dummy electrodes 14,14 ', 14 ", ... are now controlled
EMI10.1
with a voltage Vd1, ..., VdN, respectively, where the voltage Vd for the case where the pre-selection electrode of a respective fine-selection block should not pass electrons at a voltage higher than the voltage on the selected fine-selection electrodes and for the case that the pre-selection electrode of a respective fine-selection block should allow electrons to pass at a lower voltage than the selected fine-selection electrode, but higher than the non-selected fine-selection electrodes.
This ensures that unwanted electrons are captured by the dummy electrodes, while the dummy electrode has no influence during the "on" of a particular fine selection block. In this embodiment, therefore, 6 + N drivers are required.
Figure 7 shows an exemplary embodiment in which the number of drivers is further reduced. In this exemplary embodiment, the dummy electrodes are connected per three groups of six fine-selection electrodes. There are now 18 drivers for the fine selection electrodes, which are part of the fine selection control circuit D2. By now working with groups of 18 electrodes in the fine selection, the dummy electrodes per segment of 18 fine selection electrodes can be controlled together (three in this example) from the fine selection control circuit D2. In this exemplary embodiment, the number of drivers becomes N / 3 + 18 (in general, the formula is: N / n + 6 * n, where N is the number of pre-selection electrodes and n is the number of groups forming a segment and for 6 fine-selection electrodes per selection electrode is selected).
It is possible to loop the dummy electrodes further, however, a concession is made with respect to the contrast, as will be described later.
The wiring patterns for the fine selection electrodes can be interconnected in groups in various ways. For the manufacture it is from
EMI10.2
advantage when the patterns and the connections can be laid in a plane, without insulated crossings. A solution for this is series connection m. B. v. a meander pattern. Figure 8 shows a pattern of intertwining meanders
<Desc / Clms Page number 11>
shown for six groups of six fine selection electrodes. The limitation of this pattern is that two tracks of the same group lie side by side in the "inside bend". In a color display device, these two tracks must not belong to the same coarse selection hole, because then the color selection for that hole would be lost.
As a result, certain fine selection patterns cannot be performed with such a meander pattern. A more suitable embodiment in this respect is shown in Figure 9. Herein there are two tracks of the same group in the inner bend with one other track in between. This allows for some more variants, but it is still a limitation. Finally, figure 10 shows a meander pattern in which the tracks of the same group are separated by at least two other tracks. This is useful for a large number of variants of fine selection patterns, but has the drawback that the number of connections increases, because the two "separation tracks" can no longer be looped through in the same plane. For all meander patterns, the tracks must conduct very well, because the track length is so long.
Figure 11 shows a parallel connection of corresponding fine selection electrodes in which horizontal and vertical tracks must cross each other in isolation. The intersections at which the tracks must contact each other are indicated by a "bold dot". This can be achieved by laying the vertical tracks on the other side of the (insulating) fine selection plate with the interconnected crossings provided with vias, or by laying all the tracks on one side of the plate but the non-interconnected crossings with an insulating intermediate layer. or by making the connections in an extra loosely fitted connection band.
Although such a pattern is more difficult to make than a meander pattern, there are other advantages:
1. There is hardly any limitation in the possible fine selection track patterns.
2. The connections are considerably shorter (parallel i.p. for series connection), d. w. z. that the tracks need to conduct less well than with a meander.
3. Finally, figure 12 shows how with a simple extension a very great robustness against track interruptions, such as those that can occur in the manufacturing process, can be realized. In this example, where the six selection electrodes of each of five groups are connected at both ends in parallel with the corresponding selection electrodes of the other groups, several
<Desc / Clms Page number 12>
track interruptions occur without affecting the proper functioning of the display.
The maximum looping through of fine selection and dummy electrodes has been discussed on the basis of Figures 3 to 7. The numbers mentioned there were then based on optimum contrast. With the selection patterns indicated here, very delicate track patterns for the dummy electrodes are then used. However, if the requirement of optimum contrast is somewhat weakened, the dummy electrode pattern may be simpler. The bottom line is that the dummy electrodes can be applied in wide strips, each strip corresponding to a horizontal band of fine selection electrodes. In Figures 8 to 12, the fine selection tracks cross horizontally in one track, side by side, from left to right.
A dummy track then corresponds to such a horizontal band of fine selection tracks even with those arrangements of fine (and coarse) selection patterns in which an active fine selection track selects not only holes associated with the addressed coarse selection holes, but also those with unaddressed, adjacent coarse selection holes, the reduction in contrast due to the use of dummy webs appears to be very small and amounts to a very small "crosstalk" in light to neighboring dots (corresponding to the active fine selection track).
The invention therefore provides, inter alia, arrangements for coupling selection electrodes in which the application technology is as simple as possible and / or the possible fine selection electrode cartridges such that the number of selection drivers required can be substantially reduced.
A variant of figures 11 and 12 is shown in figures 13 and 14. The number of electrodes connected to a single connection is unchanged, but by choosing other interconnections the number of transfer traces on the edge is smaller so that less space is lost at the edge of the construction. Moreover, it is now easier in the construction to make the connections of the dummy electrodes between the fine selection connections, which saves space. The reasoning and advantages resulting from the patterns in Figures 11 and 12 are retained. In a practical 17 "display there are 384 fine selection electrodes that are looped through 8 times, ie there are 384/8 = 48 connections.
Those 48 connections
EMI12.1
are arranged in 3 blocks of 16 connections lying one below the other, i.e. 0 blocks of 16 groups, the corresponding with each group
<Desc / Clms Page number 13>
electrodes from 8 sections are connected. Thus, there are always 16 vertical interconnection tracks along the edge. (Figures 13 and 14 can be described as 2 blocks of 3 groups in 5 sections; 3 interconnection tracks next to each other.)
The control signals are given a custom order. That is, Figure 4B is given an additional level of structure on the time scale of blocks. In the optimal contrast case, the dummy electrodes become more complicated: each section has its own dummy electrode. Figures 11 and 12 receive 5 dummy electrodes.
Figures 13 and 14 receive 10 dummy electrodes, but since the two blocks have completely separate selection signals, the dummy electrodes can be connected again to 5 connections.
It will be clear that the above division into groups, sections and blocks, as described on the basis of a 17 "displays, allows variations without departing from the inventive idea.