DE68919253T2 - Bildröhre, als Lichtquelle verwendet. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft lichtemittierende Anzeigeröhren, insbesondere als Lichtquelle für eine Anzeigeeinrichtung mit großem Farbbildschirm.
• Aus EP-A-311 951, zu berücksichtigen nach Artikel 54(3) EPÜ, ist eine Anzeigeröhre für eine Lichtquelle bekannt. Figur 1 ist eine Schnittzeichnung einer solchen Anzeigeröhre und Figur 2 zeigt die Anzeigeröhre nach Figur 1 in auseinandergezogener Darstellung. In den Figuren 1 und 2 ist mit 1a ein Anzeigeschirm bezeichnet, der die Form einer flachen Platte hat und mit sechzehn fluoreszierenden Anzeigezellen 8 ausgestattet ist. Mit 1b ist ein Rahmen bezeichnet, der die Seitenflächen einer Vakuum-Ummantelung für die lichtemittierende Anzeigeröhre bildet; mit 8A sind Beschleunigungsanoden bezeichnet, die so angeordnet sind, daß sie die fluoreszierende Oberfläche der fluoreszierenden Anzeigezellen 8 umgeben; mit 14 ist eine Planarelektrode als eine erste Steuerelektrode bezeichnet, die die Form einer flachen Platte hat, und mit 1c ein Substrat, das Bauelemente wie Kathoden 4, zweite und dritte Steuerelektroden 10, 12 und auf dem Substrat angeordnete Leiterbahnen 11, 13 enthält. Die lichtemittierende Anzeigeröhre ist so aufgebaut, daß die Planarelektrode 14 in dem vom Rahmen 1b umgebenen Raum angeordnet ist und der Anzeigeschirm 1a an einem Ende des Rahmens 1b, das Substrat 1c am anderen Ende des Rahmens 1b befestigt ist.
• Der Anzeigeschirm 1a ist mit sechzehn fluoreszierenden, mit Phosphor beschichteten Anzeigezellen 8 ausgestattet, die in einer Matrix (4 Zeilen mal 4 Spalten) darauf angeordnet sind. Jeder fluoreszierenden Anzeigezelle 8 wird Hochspannung zugeführt; die Anzeigezellen 8 sind so aufgebaut, daß sie bei Beschuß mit Elektronen Licht emittieren. Die Planarelektrode 14 ist mit sechzehn Öffnungen 15 versehen, die in einer Matrix (4 Zeilen mal 4 Spalten) angeordnet sind, die der der fluoreszierenden Anzeigezellen 8 entspricht.
• Figur 3 ist eine Draufsicht auf die Elektrodenanordnung auf dem Substrat 1c, wobei in horizontal er Richtung die Zeilen und in vertikaler die Richtung die Spalten dargestellt sind. Im Zentrum des Substrats 1c ist eine Entlüftungsöffnung 2 zur Evakuierung des Innern der Anzeigeröhre vorgesehen. In geringem Abstand von der Oberfläche des Substrats 1c sind vier direkt beheizte, längliche Fadenkathoden angeordnet. Passiert ein Heizstrom eine Kathode 4, werden Thermoelektronen von der Kathode 4 emittiert.
• Auf den Abschnitten der Substratfläche 1c, die den Kathoden 4 entsprechen, sind acht Datenelektroden in zwei Zeilen mal vier Spalten angeordnet, und zwar als zweite Steuerelektroden zum Steuern der Thermionenemission der Kathoden 4. Jede Datenelektrode 10 steuert die Thermionenemission der zugeordneten Kathode 4, indem ihr je nach dem Potential der Kathode 4 positives oder negatives Potential zugeführt wird. Auf der Oberfläche des Substrats 1c sind in Richtung der Spalten an beiden Seiten in der Nähe der Datenelektrode 10 acht Abtastelektroden 12 in einer Matrix von vier Zeilen mal zwei Spalten als dritte Steuerelektrode zum Steuern der Bewegungsrichtung der von der Kathode 4 emittierten Thermoelektronen angeordnet.
• Die Datenelektrode 10 hat geringere Abmessungen als die Abtastelektrode 12. Von den acht Datenelektroden 10 sind jeweils zwei in derselben Spalte angeordnete Datenelektroden miteinander verbunden über je vier Leiterbahnen 11, die in Spaltenrichtung angeordnet sind. Von den acht Abtastelektroden 12 sind jeweils zwei in derselben Zeile miteinander verbunden über je vier Leiterbahnen 13, die senkrecht zu den Leiterbahnen 11 angeordnet sind, also in Zeilenrichtung. Die Leiterbahnen 11 und 13 sind durch eine Isolierschicht gegeneinander isoliert, um nicht miteinander in Kontakt zu kommen. Datenelektroden 10, Abtastelektroden 12, Leiterbahnen 11 und 13 sind auf dem Substrat 1c aufgedruckt.
• Nachfolgend wird die Funktionsweise erläutert. In Figur 3 bezeichnen S1, S2, S3 und S4 Abtastsignale, die den beiden Abtastelektroden 12 in derselben Zeile zugeführt werden, und D1, D2, D3 und D4 bezeichnen Datensignale, die den beiden Datenelektroden 10 in derselben Spalte zugeführt werden. Figur 4 zeigt ein Diagramm der zeitlichen Abfolge der Zufuhr der Signale S1 bis S4 und D1 bis D4. Figur 5 ist ein Diagramm einer Matrixanordnung der fluoreszierenden Anzeigezellen 8 auf dem Anzeigeschirm 1a. Das von jeder der fluoreszierenden Anzeigezellen 8 emittierte Licht wird durch Zufuhr der Signale S1 bis S4 und D1 bis D4 gesteuert.
• Nachfolgend wird die Betriebsweise zum Steuern der Lichtemission beschrieben.
• Die EIN/AUS-Steuerung (positiv/negativ) jeder der Datenelektroden 10 und die EIN/AUS-Steuerung (positiv/negativ) jeder der Abtastelektroden 12 wird zu den in Figur 4 dargestellten Datensignal- bzw. Abtastsignalzeitpunkten durchgeführt. Es gibt vier Zustände bei der Kombination von EIN/AUS-Zuständen der Abtastelektrode 12 und der EIN/AUS-Zustände der Datenelektrode 10 (d.h. der Zustand von Abtastelektrode 12 und Datenelektrode 10 ist EIN und EIN, EIN und AUS, AUS und EIN oder AUS und AUS). Die Lichtemission der fluoreszierenden Anzeigezelle während jeder der Zustände wird nachfolgend beschrieben. In den Figuren 6 und 7 sind schematische Diagramme der Potentialzustände während dieser vier Zustandabschnitte dargestellt.
• (1) Ist sowohl die Abtastelektrode 12 als auch die Datenelektrode 10 im EIN-Zustand, wird die Umgebung der aufgeheizten Kathode 4 unter dem Potential der Datenelektrode 10 und der Abtastelektrode 12 positiv, es werden also Thermoelektronen emittiert. Unter dem Einfluß des Feldes der Abtastelektrode 12 werden die emittierten Thermoelektronen abgelenkt und von der Planarelektrode 14 beschleunigt, um zu der entsprechenden fluoreszierenden Anzeigezelle 8 vorzudringen und sie zu beschießen. Die mit dem Phosphormaterial in Kontakt kommenden Elektronen bewirken, daß die fluoreszierende Anzeigezelle 8 Licht emittiert (Figur 6 (1)).
• (2) Ist die Abtastelektrode 12 im EIN-Zustand und die Datenelektrode 10 im AUS-Zustand, beeinflußt das Feld der Datenelektrode 10 die Kathode 4 stärker, weil die Datenelektrode 10 näher an der Kathode 4 angeordnet ist. In diesem Fall wird die Umgebung der Kathode 4 negativ, so daß die Thermionenemission von der Kathode 4 unterdrückt wird und die fluoreszierende Anzeigezelle 8 kein Licht emittiert (Figur 7 (2)).
• (3) Ist die Abtastelektrode 12 im AUS-Zustand und die Datenelektrode 10 im EIN-Zustand, sind, obgleich die Datenelektrode 10 positiv ist, die beiden an beiden Seiten der Datenelektrode 10 ausgebildeten Abtastelektroden 12 negativ; außerdem ist die Abtastelektrode 12 körperlich größer als die Datenelektrode 10 und darum wird die Umgebung der Kathode 4 negativ. Die Thermionenemission von der Kathode 4 wird also unterdrückt und die fluoreszierende Anzeigezelle 8 emittiert kein Licht (Figur 6 (3)).
• (4) Sind sowohl Abtastelektrode 12 als auch Datenelektrode 10 im AUS-Zustand, wird die Umgebung der Kathode 4 negativ, so daß die Thermionenemission von der Kathode 4 unterdrückt wird und die fluoreszierende Anzeigezelle 8 kein Licht emittiert (Figur 7 (4)).
• Auf die hier beschriebene Weise wird bei jeder der fluoreszierenden Anzeigezellen 8 die Emission von Licht über die Kombination von Potentialen von Datenelektrode 10 und Abtastelektrode 12 nach Wunsch gesteuert. Da hier das Potential von Datenelektrode 10 und Abtastelektrode 12 von den Datensignalen D1 - D4 und den Abtastsignale S1 - S4 gesteuert wird, kann über eine Steuerung dieser Signale das Emittieren von Licht für jede fluoreszierende Anzeigezelle 8 nach Wunsch gesteuert werden.
• Sind zwei Datenelektroden 10 als zwei benachbarte Steuerelektroden gleichzeitig im EIN-Zustand, emittieren zwei ihnen entsprechende, benachbarte fluoreszierende Anzeigezellen 8 Licht; ist nur eine Datenelektrode 10 im EIN-Zustand, emittiert nur eine der fluoreszierenden Anzeigezellen 8 Licht. Der Unterschied der Lichtemission der fluoreszierenden Anzeigezellen 8 in diesen Fällen ist in Figur 8 (a) und Figur 8 (b) gezeigt, wo vier fluoreszierende Anzeigezellen 8a, 8b, 8c und 8d dargestellt sind, die von den EIN/AUS-Zuständen der entsprechenden beiden Datenelektroden 10a und 10b und der beiden Abtastelektroden 12a und 12b gesteuert werden. Befinden sich die Datenelektroden 10a und 10b beide im EIN-Zustand (positives Potential) und die Abtastelektrode 12a wird eingeschaltet (positives Potential), dann werden Thermoelektronen von der Kathode 4 durch das Feld der Abtastelektrode 12a abgelenkt, wie dies in Figur 8 (a) dargestellt ist, und beschießen die entsPrechenden beiden fluoreszierenden Anzeigezellen 8a und 8b, was eine Lichtemission dieser beiden Anzeigezellen bewirkt.
• Sind dagegen lediglich die Datenelektrode 10b und die Abtastelektrode 12a im EIN-Zustand, werden die Thermoelektronen so abgelenkt, daß sie nur eine fluoreszierende Anzeigezelle 8b beschießen, wie dies in Figur 8 (b) dargestellt ist, und eine Lichtemission dieser Zelle bewirken. Auf diese Weise kann eine Lichtemission von einer bis vier der fluoreszierenden Anzeigezellen 8a bis 8d wahlweise bewirkt werden, indem der von den anderen Abtastelektroden, 12a und 12b, und Datenelektroden, 10a und 10b, entwickelte Potentialzustand gesteuert wird.
• Bei einem Aufbau der lichtemittierenden Anzeigeröhre nach dem Stand der Technik, wie er oben beschrieben wurde, bewirkt ein EIN-Zustand von lediglich Datenelektrode 10b und Abtastelektrode 12a bei negativ gehaltener Datenelektrode 10a eine Reduzierung des Thermionenemissionsbereiches der Kathode 4 auf etwa die Hälfte, wie dies in Figur 8 (b) dargestellt ist. Die Helligkeit der fluoreszierenden Anzeigezelle 8b kann aber schwanken, je nachdem. ob beide Datenelektroden 10a und 10b im EIN-Zustand sind oder nur die Datenelektrode 10b. Eine geringe Schwankung der Helligkeit kann auch aufgrund der Toleranz bei der Elektrodenpositionierung während der Fertigung oder von Schwankungen der Eingangsspannung entstehen.
• Werden die Datensignale D1 bis D4 und Abtastsignale S1 bis S4, wie in Figur 4 dargestellt, den Datenelektroden 10 und den Abtastelektroden 12 zugeführt, wie es in den Figuren 6 und 7 dargestellt ist, dann fließen, wenn die Polaritäten der benachbarten Gruppen von Elektroden 10 und 12 den in Figur 9 dargestellten entsprechen, die von einer der Kathoden 4 emittierten Thermoelektronen normalerweise so, wie es der Pfeil P anzeigt, passieren die Öffnung 15 in der Steuerelektrode 14 und beschießen die vorbestimmte fluoreszierende Anzeigezelle 8, was bewirkt, daß sie Licht emittiert. Es besteht jedoch die Wahrscheinlichkeit, daß ein Teil der emittierten Thermoelektronen in die von dem Pfeil Q angezeigte Richtung fließt und in andere, benachbarte Öffnungen 15 streut, was dazu führt, daß auch andere als die vorbestimmte fluoreszierende Anzeigezelle 8 zur Emission von - nicht gewolltem - Licht gebracht werden.
• Außerdem kann das elektrische Feld einer Hochspannung der Anode 8a durch den Spalt zwischen Rahmen 1b und Planarelektrode 14 dringen und erreicht die Umgebung der Kathode 4; das bewirkt, daß von der Kathode 4 emittierte Elektronen den Spalt passieren und die fluoreszierende Anzeigezelle 8 am Umfang des Anzeigeschirms 1a erreichen und damit die Emission von ungewolltem Licht bewirken.
• Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anzeigeröhre für eine Lichtquelle zu schaffen, bei der, wenn nur eine Datenelektrode im EIN-Zustand ist, die Menge der von der Kathode emittierten Thermoelektronen so erhöht wird, daß die Helligkeit der fluoreszierenden Anzeigezelle zu dem Zeitpunkt nicht wesentlich unter der Helligkeit liegt, die vorhanden ist, wenn zwei Datenelektroden im EIN-Zustand sind.
• Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Anzeigeröhre für eine Lichtquelle, bei der der Strom der Thermoelektronen von einer Kathode so begrenzt wird, daß andere als die vor bestimmte fluoreszierende Anzeigezelle, die als Bildelement bestimmt ist, kein - ungewünschtes - Licht emittieren.
• Es ist auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Anzeigeröhre für eine Lichtquelle zu schaffen, bei der das Streuen von Elektronen von Kathoden zum Anzeigeschirm 1a vollständig verhindert wird.
• Um die aufgeführten Aufgabe zu lösen, enthält eine lichtemittierende Anzeigeröhre nach der vorliegenden Erfindung
• - einen Vakuumkolben,
• - einen planaren Anzeigeschirm mit darauf in einer Matrix angeordneten fluoreszierenden Anzeigezellen,
• - längliche Kathoden zum Emittieren von Elektronen, wobei jede Kathode vier entsprechenden fluoreszierenden Anzeigezellen zugeordnet ist,
• - eine erste, planare Steuerelektrode, die zwischen den Kathoden und dem Anzeigeschirm angeordnet ist und Öffnungen aufweist, die den fluoreszierenden Anzeigezellen zugeordnet sind,
• - ein isolierendes planares Substrat, das in Bezug auf die Kathoden dem Anzeigeschirm gegenüber angeordnet ist,
• - Paare von zweiten Steuerelektroden, sogenannte "Datenelektroden", die auf dem Substrat angeordnet sind, wobei jedes Paar direkt unter einer zugeordneten Kathode liegt,
• - dritte Steuerelektroden, sogenannte "Abtastelektroden", die auf dem Substrat in Richtung entlang der Kathoden an jeder Seite des Paares von zweiten Steuerelektroden angeordnet sind,
• - Abschirmelektroden, die auf dem Substrat angeordnet sind oder sich von diesem erstrecken und die funktional nebeneinanderliegende Anzeigezellen voneinander trennen, damit von der Kathode freigegebene Elektronen einer Anzeigezelle nicht in danebenliegende Zellen streuen.
• Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen definiert.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
• Figur 1 ist eine Schnittzeichnung einer bekannten lichtemittierenden Anzeigeröhre,
• Figur 2 ist eine perspektivische Ansicht nach Figur 1 in auseinandergezogener Darstellung,
• Figur 3 ist eine Draufsicht auf eine Elektrodenanordnung,
• Figur 4 ist ein Diagramm, das schematisch die Zeitfolge der Signale darstellt,
• Figur 5 ist eine Draufsicht, die schematisch einen Anzeigeschirm darstellt,
• Figuren 6 und 7 sind Diagramme, die schematisch die Potentiale in der Umgebung der Kathoden darstellen,
• Figur 8 ist eine zeichnerische Erläuterung des Verhältnisses im Stand der Technik von Polaritäten der Datenelektroden und Abtastelektroden zur Verteilung der von einer Kathode freigesetzten Thermoelektronen,
• Figur 9 ist eine Schnittzeichnung, die den Strom von Thermoelektronen einer Kathode bei einer lichtemittierenden Anzeigeröhre nach dem Stand der Technik darstellt,
• Figur 10 ist eine perspektivische Ansicht eines Substrat einer Anzeigeröhre nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
• Figur 11 ist eine zeichnerische Erläuterung des Verhältnisses der Polaritäten von Datenelektroden und Abtastelektroden zu der Verteilung von Thermoelektronen einer Kathode,
• Figur 12 ist eine Schnittzeichnung, die den Strom von Thermoelektronen darstellt, der von einer Kathode in einer Anzeigeröhre nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung freigegebenen wird,
• Figur 13 ist eine Schnittzeichnung eines Hauptabschnittes einer Anzeigeröhre nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und
• Figur 14 ist eine Schnittzeichnung einer Anzeigeröhre nach einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
• Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben; die Beschreibung bezieht sich auf die beigefügten Zeichnungen.
• In Figur 10 ist ein Substrat mit 1d bezeichnet. Auf dem Substrat 1d sind Kathoden 4, Datenelektroden 10a, 10b als zweite Steuerelektroden, Abtastelektroden 12a, 12b als dritte Steuerelektroden und Elektroden 21 angeordnet, die zwischen den Datenelektroden 10a und 10b und zwischen den Abtastelektroden 12a und 12b als vierte Steuerelektroden vorgesehen sind und denen ein Potential vorbestimmter Höhe zur Verringerung der Helligkeitsschwankungen zugeführt wird. Oberhalb des Substrats ld sind eine Planarelektrode 14 als erste Steuerelektrode und ein Anzeigeschirm la mit vorbestimmtem Abstand voneinander angeordnet; beide sind in einem Rahmen 1b, wie im Stand der Technik, enthalten. Figur 11 ist eine erklärende Zeichnung zur Darstellung der unterschiedlichen Lichtemission in einer Anzeigeröhre für eine Lichtquelle mit einer wie oben beschriebenen Elektrodenanordnung, in den Zeitabschnitten, wo beide Datenelektroden im EIN-Zustand sind, gegenüber denen, wo eine Datenelektrode im EIN-Zustand ist.
• Nachfolgend wird die Funktionsweise beschrieben. Im Bereich der Thermionenemission der Kathode 4 werden die Thermoelektronen, wenn beide Datenelektroden 10a, 10b und die Abtastelektrode 12a im EIN-Zustand sind, abgelenkt, wie dies in Figur 11 (a) dargestellt ist; diese Ablenkung entspricht praktisch dem in Figur 8 (a) gezeigten Beispiel, d.h. die beiden entsprechenden fluoreszierenden Anzeigezellen 8a, 8b werden von den Elektronen beschossen, um Licht zu emittieren. Ist andererseits nur eine Datenelektrode 10b und die Abtastelektrode 12a im EIN-Zustand, schließt der Bereich der Thermionenemission der Kathode 4 den der vierten Steuerelektrode 21 entsprechenden Abschnitt ein; er wird erweitert, wie in Figur 11 (b) dargestellt, und ist praktisch doppelt so groß wie im Stand der Technik. Daraus ergibt sich, daß die Thermoelektronen aus einem solchen weiteren Bereich abgelenkt werden, um eine fluoreszierende Anzeigezelle 8b zu beschießen, die daraufhin Licht emittiert. Ihre Helligkeit wird also viel größer als im Stand der Technik, dargestellt in Figur 8 (b); der Helligkeitsunterschied von fluoreszierenden Anzeigezellen gegenüber einer Lichtemission beider fluoreszierender Anzeigeabschnitte, 8a, 8b, wird also verringert. Die erzielte Verbesserung läßt den Helligkeitsunterschied visuell praktisch nicht mehr feststellbar werden. Auf ähnliche Weise ist es möglich, den Unterschied in der Helligkeit zu verringern, wenn weitere fluoreszierende Anzeigezellen, 8c, 8d, getrennt von oder gemeinsam mit den fluoreszierenden Anzeigezellen 8a, 8b bei wahlweiser Lichtemission von einer bis vier Anzeigezellen verwendet werden, indem die vierte Steuerelektrode 21 im EIN-Zustand gehalten wird; es wird dadurch eine ausgeglichene und gute Bildwiedergabe erreicht.
• Eine solche vierte Steuerelektrode 21 führt auch zu einer Verringerung bei den Helligkeitsunterschieden, die aufgrund der Toleranzen bei der Positionierung oder dem Einbau von Elektroden entstehen.
• In Figur 12 ist eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Mit 22 ist in dieser Figur eine Rückschirmelektrode auf dem Substrat 1c bezeichnet. Als eine Einheit wird eine Anordnung aus einer Kathode 4, zwei Datenelektroden 10 als zweite Steuerelektroden, die unter und gegenüber der Kathode 4 angeordnet sind, und zwei Abtastelektroden 12 als dritte Steuerelektroden, die an beiden Seiten in Richtung der Spalte der Datenelektroden angeordnet sind, sowie vier Rückschirmelektroden 22 bezeichnet, wobei die Rückschirmelektroden zwischen jeweils zwei benachbarten von vier solchen Einheiten angeordnet sind. Die Rückschirmelektroden 22 sind beispielsweise aus Kohlenstoff gebildet und auf das Substrat 1c im Schablonendruckverfahren aufgebracht. Andere Bauelemente, die denen der Figur 3 entsprechen, sind mit entsprechenden Bezugszeichen versehen und eine wiederholte Beschreibung ist hier darum überflüssig.
• Anschließend wird die Funktionsweise beschrieben. Wie oben beschrieben, sind bei der vorliegenden Ausführungsform die Rückschirmelektroden 22 zwischen den jeweils benachbarten Einheiten angeordnet. Wird das Potential der Rückschirmelektrode 22 jederzeit auf Null oder einem negativen Potentialpegel gehalten, werden die von der Kathode 4 einer Einheit emittierten Thermoelektronen, die möglicherweise in die angrenzende Einheit streuen, von dem Null- oder Negativpotential der Rückschirmelektrode beeinflußt und so abgelenkt, wie dies durch den Pfeil P' angedeutet ist. Es kommt damit nicht mehr vor, daß von der Kathode 4 einer Einheit emittierte Thermoelektronen in die Öffnung 15 der anderen Einheiten entsprechenden Planarelektrode 14 streuen, wie dies im Stand der Technik der Fall war. Eine Emission von - ungewolltem - Licht von den fluoreszierenden Anzeigezellen 8 anderer Einheiten aufgrund solcher Streu-Elektronen kann damit ausgeschlossen werden. Daraus ergibt sich, daß jede der benachbarten Einheiten die Emission von Licht von den fluoreszierenden Anzeigezellen 8 durch ihre eigenen Thermoelektronen bewirkt, was eine gute Bildwiedergabe sicherstellt.
• In Figur 13 ist eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Aus dieser Figur ist zu entnehmen, daß sich zwischen den Steuerelektroden 14 und dem Substrat 1c Seitenabschirmelektroden 23 erstrecken, die zwischen den Kathoden 4 aufgerichtet sind. Die Seitenabschirmelektroden 23 können elektrisch an ihrem oberen Rand mit der Steuerelektrode 14 verbunden oder davon isoliert sein, um stattdessen an einer Masseleitung angeschlossen zu sein.
• Nachfolgend wird die Funktionsweise beschrieben. Zuerst werden die Datensignale D1 bis D4 und die Abtastsignale S1 bis S4, Figur 4, den Datenelektroden 10 und den Abtastelektroden 12, Figuren 6 und 7, zugeführt. Haben diese Elektroden 10, 12 Polaritäten angenommen, wie sie in Figur 13 dargestellt sind, dann können die von der Kathode 4 emittierten Thermoelektronen normalerweise in die vom Pfeil P angedeuteten Richtung strömen und die Öffnung 15 in der Steuerelektrode 14 passieren. Die der Öffnung 15 zugeordnete fluoreszierende Anzeigezelle 8 wird mit Elektronen beschossen und emittiert Licht.
• Einige der von der Kathode 4 emittierten Thermoelektronen, die sich auf eine andere der Öffnungen 15 zu bewegen, werden beispielsweise durch den Effekt abgelenkt, den ein Null- oder Negativpotential der Seitenabschirmelektroden 23 ausübt, und strömen in die durch den Pfeil R angedeutete Richtung; es wird also bewirkt, daß auch sie durch die Öffnung 15 strömen und auf dieselbe fluoreszierende Anzeigezelle 8 auftreffen wie die übrigen Thermoelektronen über die normale Route. Alle von der Kathode 4 emittierten Thermoelektronen werden folglich auf die vorbestimmte fluoreszierende Anzeigezelle 8 konzentriert, was zu einer wirksamen Lichtemission führt. Auf diese Weise wird eine Beeinträchtigung der Helligkeit einer vorbestimmten fluoreszierenden Anzeigezelle 8 durch streuende Elektronen oder Emission von ungewolltem Licht anderer fluoreszierender Anzeigezellen 8 sicher verhindert.
• Figur 14 stellt eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. In dieser Figur bezeichnet 1c ein isolierendes Substrat, das in der Vakuum-Umhüllung über einer Basisplatte 24 schwebt. Das isolierende Substrat 1c besteht aus einer Keramikplatte, einer Glasplatte oder dergleichen. Auf diesem isolierenden Substrat 1c sind die Kathoden 4, die Datenelektroden 10 und die Abtastelektroden 12 in der gleichen Anordnung vorgesehen wie bei den bereits beschriebenen Ausführungsformen. Mit 14A ist eine erste Steuerelektrode bezeichnet, die im großen und ganzen rechteckig ist und deren Umfangsabschnitte so gebogen sind, daß die gebogenen Teile 14b mit der Steuerelektrode 14A einen U-förmigen Querschnitt ergeben.
• In der ersten Steuerelektrode 14A sind auch Öffnungen 15 vorgesehen. Der Randabschnitt 14b der ersten Steuerelektrode 14A ist so angeordnet, daß er den Umfang des schwebenden isolierenden Substrats 1c bis in die Nähe der Basisplatte 24 überragt.
• Obgleich in der Zeichnung nicht dargestellt, sind Leitungen von den Kathoden 4 und den Elektroden 10, 12 und 14A so angeordnet, daß sie auf der Rückseite der Basisplatte 24 durch einen Einschnitt im Randabschnitt 14b der ersten Steuerelektrode 14A, durch eine Nut in der Basisplatte 24 oder dergleichen nach außen geführt werden. Die erste Steuerelektrode 14A hat ein Null- oder Negativpotential.
• Nachfolgend wird die Funktionsweise beschrieben. Der Kathode 4 wird eine Heizspannung zugeführt, so daß die Kathode Thermoelektronen abgibt, und eine Spannung von beispielsweise 8 kV wird an die Anode 8A gelegt. Dadurch wird innerhalb der Vakuum-Umhüllung zwischen der fluoreszierenden Anzeigezelle 8 und der ersten Steuerelektrode 14A mit der Anode 8A als Mittelpunkt ein elektrisches Hochspannungsfeld aufgebaut.
• Ein Teil des elektrischen Feldes könnte in die Umgebung der Kathode dringen, und zwar auf einem Pfad durch den winzigen Spalt zwischen dem Randabschnitt 14b der ersten Steuerelektrode 14A und der Basisplatte 24 und dem winzigen Spalt zwischen dieser ersten Steuerelektrode 14A und dem Umfang des isolierenden Substrats 1c.
• Da jedoch der Pfad durch solche winzigen Spalten führt und der Pfad selbst lang und gewunden ist, wird das Hochspannungspotential bis zur Mitte des Pfades soweit gedämpft, daß es die Umgebung der Kathode 4 kaum erreicht. Es kann also verhindert werden, daß streuende Elektronen über diesen Pfad von der Kathode 4 an die Anode 8A und die fluoreszierende Anzeigezelle 8 gelangen; eine ungewollte Lichtemission der fluoreszierenden Anzeigezellen 8 ist also nicht wahrscheinlich.
• Obgleich die oben beschriebenen Ausführungsformen sich alle auf eine Vier-Punkt-Ausführung bezogen, bei der eine Kathode 4 vier fluoreszierende Anzeigezellen 8 zum Emittieren von Licht bringt, kann die gleiche Wirkung auch dann erzielt werden, wenn es sich um eine Zwei-Punkt- Ausführung handelt, bei der eine Kathode 4 zwei fluoreszierende Anzeigezellen 8 zur Emission von Licht bringt.

Claims (13)

1. Lichtemittierende Anzeigeröhre mit

- einem Vakuumkolben;

- einem planaren Anzeigeschirm (1a) mit darauf in einer Matrix angeordneten, fluoreszierenden Anzeigezellen (8);

- länglichen Kathoden (4) zum Emittieren von Elektronen, wobei jede Kathode vier entsprechenden fluoreszierenden Anzeigezellen (8) zugeordnet ist;

- einer ersten, planaren Steuerelektrode (14, 14A), die zwischen den Kathoden (4) und dem Anzeigeschirm (1a) angeordnet ist und Öffnungen (15) aufweist, die den fluoreszierenden Anzeigezellen (8) zugeordnet sind;

- einem isolierenden, planaren Substrat (1c), das in bezug auf die Kathoden (4) dem Anzeigeschirm (1a) gegenüber angeordnet ist;

- Paaren von zweiten Steuerelektroden, sogenannten "Datenelektroden" (10), die auf dem Substrat (1c) angeordnet sind, wobei jedes Paar direkt unter einer zugeordneten Kathode (4) liegt;

- dritten Steuerelektroden, sogenannten "Abtastelektroden" (12), die auf dem Substrat (1c) in Richtung entlang der Kathoden an jeder Seite des Paares von zweiten Steuerelektroden (10) angeordnet sind;

- Abschirmelektroden (22, 23), die auf dem Substrat (1c) angeordnet sind oder sich von diesem erstrecken und die funktional nebeneinander liegende Anzeigezellen (8) voneinander trennen, damit von der Kathode (4) freigegebene Elektronen einer Anzeigezelle (8) nicht in daneben liegende Zellen streuen.

2. Lichtemittierende Anzeigeröhre nach Anspruch 1, bei der die Abschirmelektroden aus Rückschirmelektroden (22) bestehen, die auf dem Substrat (1c) zwischen Einheiten angeordnet sind, wobei eine Einheit als eine solche definiert ist, die aus einer der Kathoden (4) und den zugehörigen zweiten (10) und dritten (12) Steuerelektroden besteht (Fig. 12).

3. Lichtemittierende Anzeigeröhre nach Anspruch 2, bei der die Rückschirmelektroden (22) aus Kohlenstoff bestehen und auf das Substrat durch Siebdruck aufgebracht sind.

4. Lichtemittierende Anzeigeröhre nach Anspruch 2, bei der die Rückschirmelektroden (22) zu allen Zeiten auf Nullpotential oder auf negativem Potential gehalten werden.

5. Lichtemittierende Anzeigeröhre nach Anspruch 1, bei der die Abschirmelektroden aus Seitenschirmelektroden (23) bestehen, die sich von dem Substrat (1c) bis zu der ersten Steuerelektrode (14) erstrecken und zwischen den Einheiten liegen, wobei eine Einheit als eine solche definiert ist, die aus einer der Kathoden (4) und den zugehörigen zweiten (10) und dritten (12) Steuerelektroden besteht (Fig. 12).

6. Lichtemittierende Anzeigeröhre nach Anspruch 5, bei der die Seitenschirmelektroden (23) elektrisch mit der ersten Steuerelektrode (14) verbunden sind.

7. Lichtemittierende Anzeigeröhre nach Anspruch 5, bei der die Seitenschirmelektroden (23) elektrisch mit einer Erdungsleitung verbunden sind.

8. Lichtemittierende Anzeigeröhre nach Anspruch 1, bei der das Substrat (1c) frei schwebend über einer Rückplatte (24) des Vakuumkolbens angeordnet ist, und bei der die erste Steuerelektrode (14A) einen U-förmigen Querschnitt aufweist, wobei die Kantenbereiche (14b) sich über das Substrat (1c) hinaus erstrecken, um bis in die Nähe der Rückplatte (24; Fig. 14) zu reichen.

9. Lichtemittierende Anzeigeröhre nach Anspruch 8, bei der die erste Steuerelektrode (14A) gegenüber den Kathoden (4) auf Nullpotential oder negativem Potential gehalten wird.

10. Lichtemittierende Anzeigeröhre nach Anspruch 8, bei der Anschlußleitungen von den Kathoden (4) und den ersten bis dritten Steuerelektroden (14A, 10, 12) zu der Rückseite der Rückplatte (1c) durch eine Kerbe im Kantenbereich der ersten Steuerelektrode (14A) und eine Nut in der Rückplatte (1c) herausgeführt sind.

11. Lichtemittierende Anzeigeröhre nach einem der vorstehenden Ansprüche,

bei der für jede Anzeigezelle eine vierte Steuerelektrode (21) auf dem Substrat zwischen den beiden zweiten Steuerelektroden (10a, 10b) vorgesehen sind, um Helligkeitsschwankungen zu reduzieren.

12. Lichtemittierende Anzeigeröhre nach Anspruch 11, bei der die vierte Steuerelektrode (21) an ein Potential bestimmter Höhe gelegt ist.

13. Lichtemittierende Anzeigeröhre nach Anspruch 11, bei der die Anzeigezellen (8) in einer Matrix von 2m Zeilen und 2n Spalten (m, n sind natürliche Zahlen) angeordnet sind, und bei der die Kathoden (4) in einer Matrix von m Zeilen und n Spalten angeordnet sind und Fadenform aufweisen, wobei jede Kathode vier Anzeigezellen (8) zugeordnet ist, eine erste Steuerelektrode (14, 14A) 2m x 2n Öffnungen entsprechend den Anzeigezellen aufweist, sowie Paare von zweiten Steuerelektroden (10) in einer Anordnung von m Zeilen und 2n Spalten und Paare von dritten Steuerelektroden (12) in einer Anordnung von 2m Zeilen und n Spalten vorgesehen sind.