Матрично-растровый плоский кинескоп Советский патент 1993 года по МПК H01J31/20 

Изобретение относится к электронной технике, более конкретно к электронно-лучен ым трубкам, и может быть использовано в качестве кинескопа для телевизоров и дисплеев.

Целью изобретения является повышений разрешающей способности и упроще- ниф конструкции кинескопа.

, С этой целью электроды вертикального и горизонтального отклонения выполнены в виде блока коробчатых ячеек квадратного се1ения, расположенных таким образом, что ось ячейки совпадает с осью пучка, а диагональ ячейки составляет не более 0,1 диагонали экрана.

Повышение разрешающей способности объясняется следующим. В прототипе пучок по вертикали фокусируется электродами системы вертикального отклонения, которые размещаются между системой управления пучками и электродами горизонтального отклонения. В предлагаемом кинескопе эти электроды совмещены с электродами горизонтального отклонения в направлении оси прибора. Это уменьшает величину коэффициента увеличения электронной линзы, фокусирующей пучок по вертикали, а следовательно уменьшает и размер пятна в этом направлении.

Упрощение конструкции плоского кинескопа достигается тем, что электроды вертикального и горизонтального отклонения объединены в общий узел, представляющий собой блок коробчатых ячеек.

Соотношение между диагональю экрана и диагональю ячейки объясняется следующим. С увеличением диагонали ячейки пропорционально увеличивается расстояние от катода до экрана, определяющее глубину кинескопа. Вследствие этого, если диагональ ячейки больше 0,1 диагонали экрана, кинескоп теряет преимущество плоского прибора.

На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого кинескопа, на фиг. 2 - диэлектрическая пластина с нанесенным на нее

-W

И

00

о

00 О 00

х|

проводящим покрытием, которая образует электроды горизонтального и вертикального отклонения; на фиг.З - схема элементарной ячейки для формирования микрорастра; на фиг,4 - временные диаграммы напряже- ний, подаваемых на прикатодные электроды.

Предлагаемое устройство (см.фиг. 1) содержит протяженные катоды 1, натянутые s вертикальном направлении, систему управ- ления электронными лучами, включающую прикатодные электроды 2, образованные проводящими покрытиями, нанесенными на диэлектрическую подложку. Блок управляющих электродов 5, образованных прово- дящими покрытиями, нанесенными на диэлектрическую подложку 3 с отверстиями, сцентрованными с катодами, ускоряющий электрод 6, имеющий отверстия 7, сцентрованные с отверстиями блока моду- ляторных электродов 3, электроды вертикального и горизонтального отклонения, выполненные в виде тонкопленочных электропроводящих покрытий 11 и 12 соответственно на поверхности горизонтальных диэлектрических пластин 9 с пазами и входящих в эти пазы вертикальных диэлектрических пластин 19, образующих блок 8 коробчатых ячеек квадратного сечения, в каждой из которых ось ячейки совпадает с осью отверстия 7 ускоряющего электрода 6, анод 13, имеющий прямоугольные отверстия 14, сцентрованные с коробчатыми ячейками блока 8, экран 15, образованный вертикальными люминофорными .полоска- ми трех цветов, нанесенными на внутреннюю поверхность стеклооболочки 16.

Для придания жесткости стеклооболоч- ке используются элементы 17, которые фик- сируются на аноде 13 с помощью выступов 22, входящих в соответствующие пазы, и упираются в экран выступами 18, которые касаются экрана в зазорах между люминофорными полосками, элементы 19, которые фиксируются на подложке прикатодных электродов 2 аналогично элементам 17 и упираются в блок управляющих электродов 3. Подложка прикатодного электрода размещена вплотную к задней стенке стеклообо- лочки 16.

Подложки всех электродов (см.фиг.1), могут быть изготовлены из листового изоляционного материала, например из светочувствительного стекла, методом фотопечати. Электроды изготавливают методом вакуумного напыления через маску. Данная технология дает возможность сделать точные детали сложной формы относительно дешевыми.

На фиг. 1 не показаны элементы общие для всех ЭЛТ, проводники для соединения электродов со схемой управления, геттера и т.д., на фиг,2 представлен пример выполнения одной из таких деталей, которую используют для изготовления блока 8 коробчатых ячеек с электродами горизонтального и вертикального отклонения. Подложка 20 изготовлена из диэлектрика, например из светочувствительного стекла. На нее методом вакуумного напыления наносят покрытие 21, являющееся электродом.

Работа одной ячейки плоского кинескопа и всего устройства в целом.

Ячейка 8 кинескопа (см.фиг.З) работает следующим образом. Катод 1, отверстие 4 модуляторного электрода 3, отверстие 7 ускоряющего электрода 6 образуют иммерсионный объектив, формирующий объект для электронной линзы и управляющий током электронного пучка изменением величины отрицательного относительного катода потенциала модуляторного электрода 3.

Электронная линза образована коробчатой ячейкой блока 8, на все элементы которой подают один и тот же постоянный потенциал, и прямоугольным 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 для правильной передачи цветов цветного изображения.

Напряжение горизонтального отклонения подают между вертикальными пластинами коробчатой ячейки 8, напряжение вертикального отклонения - между горизонтальными пластинами коробчатой ячейки 8, Зависимость указанных напряжений от времени имеет ступенчатый вид. Количество ступенек напряжения горизонтального отклонения равно количеству люминофорных полос в микрорастре, а его период равен длительности строки. Количество ступенек напряжения вертикального отклонения равно числу строк в микрорастре, а его период равен длительности кадра, деленной на число прикатодных электродов.

Устройство в целом работает следующим образом. На все катоды подают напряжение накала. На один из прикатодных электродов подают нулевой относительной катодов потенциал. На остальные прикатодные электроды подают отрицательный относительно катодов потенциал, достаточный для запирания 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 управления обеспечивает запоминание сигнала строки, деление его на много частей по количеству управляющих электродов и параллельно подачу всех сигналов на соответствующие управляющие электроды 5.

Амплитуду строчной развертки устанавливают таким образом, чтобы строки всех микрорастров слились без зазоров и перекрытий в одну линию, образуя строку изо- брджения. Каждый пучок смещают: в направлении строки - на величину, равную расстоянию между катодами, по вертикали - на величину, равную расстоянию между центрами прикатодных электродов.

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, отпирая соответствующие участки катодов. Таким образом осуществляется переключение микрорастров по вер1 икали,

Требуемое для работы прибора соотно- шение размеров пятна на экран 1:3 (пятно вытянуто в вертикальном направлении) получается за счет соответствующего соотношения размеров объекта, формируемого иммерсионным объективом, так как рабо- чий отрезок катода ориентирован также по вертикали.

Преимущества предполагаемого изобретения в сравнении с прототипом состоят в следующем,

1. Повышается разрешающая способность плоского кинескопа, так как улучшается фокусировка в вертикальном направлении в связи с тем, что средняя пло- скосТгь электронной линзы, фокусирующей пучок в этом направлении, приближена к экрану.

2. Упрощается конструкция блока электродов, так как для систем вертикального и горизонтального отклонения используются идентичные детали.

Экспериментальная проверка предлагаемого технического решения проведена в вакуумном макете, моделирующем одну ячейку б/,ока электродов и имеющем следующие основные питающие напряжения и геометрические размеры:

Потенциал ускоряющего электрода400 В Амплитуда сигнала, подаваемого на управляющие электроды 10 В Средний потенциал электродов вертикального и горизонтального отклонений 90 В Потенциал анода 3.0 кВ Потенциал экрана 5.0 кВ Диаметр отверстий управляющих электродов и анода 0,5 мм Размер поперечного сечения коробчатой ячейки (10 х

хЮ) мм

Расстояние от катода до экрана35 мм При испытаниях данного макета были получены следующие параметры:

Размер растра5x5 мм Ширина строки 150 мкм Ток пучка 15мкА Яркость 3200кд/м Для стыковки микрорастров при данном размере ячейки необходимо увеличить размер микрорастра до величины 10 х 10 мм, что требует увеличения расстояния от катода до экрана примерно на 15 мм. Это приведен к увеличению ширины строки приблизительно на 40%. т.е. до 210 мкм, и уменьшению яркости пропорционально увеличению площади растра, т.е. до 800 кд/м . Аналогичные параметры прототипа соответственно составляют 500-700 мкм и 200-300 кд/м2.

Формула изобретения Матрично-растровый плоский кинескоп, включающий термоэмиссионные распределенные катоды, систему управления электронными пучками, электроды вертикального и горизонтального отклонения и экран, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности и упрощения конструкции кинескопарлектро- ды вертикального и горизонтального отклонения выполнены в виде блока коробчатых ячеек квадратного сечения, соосных системе управления электронными пучками, а диагональ коробчатой ячейки составляет не более 0,1 диагонали экрана.

сригг

Фи 2. 4

Составитель А. Зайцев Редактор Т. Мельникова Техред М.Моргентал

Корректор Н. Король

Использование: электронная техника, кинескопы для телевизоров или дисплеев, Сущность изобретения: в матрично-растро- вом плоском кинескопе, содержащем катоды, электроды управления током электронных пучков блок отклоняющих электродов и экран, электроды вертикального и горизонтального отклонения выполнены в виде блока коробчатых ячеек квадратного сечения. Пучки отклоняются в двух взаимно перпендикулярных направлениях, образуя стыкующиеся микрорастры на экране. 4 ил.