平板彩色显示器制造技术

本发明专利技术涉及一种大屏幕和超大屏幕彩色壁挂电视显示器，由一个阴极、二个栅极和一个阳极构成。是一种利用高亮度彩色低压阴极射线发光原理制成的多象素平板型显示器，其阴极为二端有弹簧的直热式细丝阴极；栅丝由平行细金属丝组成，二个栅极互相正交用于选址扫描、调制和使发光均匀；阳极上有每个象素由四个三基色发光点组成的发光象素阵列，发光点之间为黑底，此显示器阴极冷端小，发光均匀，象点密度高，可用模块拼接方式构成大屏幕和超大屏幕彩色显示系统。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种拼接式大屏幕和超大屏幕平板型彩色显示器。它利用低压阴极射线发光制成，由一个直热式细丝阴极、二个相互正交的栅极和一个有三基色发光粉点的阳极等四个电极组成，这四个电极被密封在一个平板型的真空容器之中。每个显示器有n×m个象素。象点密度高、彩色好、亮度高、寿命长、成本低、驱动电路简单。可用于建成大屏幕和超大屏幕彩色视频显示系统，显示彩色电视象素图象、字符、汉字和图形轨迹等。目前用于大屏幕和超大屏幕彩色视频显示的显示器、主要有如下几种1、彩色白炽灯泡。用红兰绿三色灯泡可以建造彩色大屏幕视频显示系统，亮度高、成本低，但其电功耗很大，可靠性差、色参数欠佳，目前主要用于大型字符显示，难以用于建造高象点密度的彩色电视图象显示。2、泛束阴极射线管。它是一种直径约1英寸、长约15厘米、每一管子有一个或几个发光点的阴极射线管与它有很高的亮度、很好的彩色，如日本专利昭62-10847，是目前建造室外巨型视频显示系统的主要显示器之一。但它的象点密度低，阳极电压高达8kv以上，成本很高，不能用于建造高象点密度的电视图象显示。3、平板矩阵阴极射线管。它利用与阴极射线管相同的高压阴极射线发光，在一个扁平真空容器中有几个或几十个象素，如日本专利昭62-150638，商品名叫Jumbotron，又如日本专利昭62-52846，可以用拼接方式建造象点密度比泛束阴极射线管高的超大屏幕显示。它的亮度高、彩色好。但阳极电压高达8kv以上，成本很高，且象点密度难以做得很高。4、彩色真空荧光显示。它是一种用真空荧光显示原理制成的象素管，如日本专利昭62-52836，是一种由阳极和栅极构成显示矩阵的三极管，用辅助阴极和光导向板获得较高的象点密度。阳极电压为300伏。由于阳极参与显示选址，故驱动电压高达300伏，而三基色发光材料在300伏以下的电压激发时，发光效率和亮度都较差，寿命也较短，目前此类显示器尚无正式产品。5、背照明液晶显示。它由基板上有大量薄膜晶体管和红兰绿三色泸色片阵列的液晶显示板及背照明光源组成。其薄膜晶体管成本很高、显示器对背光源的透过率很低因而电功率大。本专利技术利用低压阴极射线发光原理，用特殊的阴极、连续阳极和栅一栅矩阵，制造一种平板型的多象素彩色显示器，象点密度高，阳极电压为1kv左右，栅一栅矩阵寻址和调制，驱动电压低，彩色好、亮度高，可用低占空比的电压激发，系统电路简单、成本低，平板型、体积小，安全可靠，是一种新的高象点密度的彩色象素管。适用于建造高象点密度的大屏幕彩色视频显示系统。本专利技术的显示器由一个阴极、二个栅极和一个有红兰绿三基色发光粉点的阳极组成，它们被密封在一个平板型真空容器之中。所说的阴极由一组相互平行的直热式氧化物阴极细丝组成，每条阴极的二端各有一个阴极芯丝本身绕制成的小弹簧，以缩小阴极冷端对发光不均匀的影响，从而提高显示器象点密度，同时保持阴极细丝的张力。二个栅极均由平行细丝金属丝组成，互相正交，分别与阳极上的发光粉点对齐，形成显示矩阵。二个栅极分别用于扫描和送数调制。阳极为连续阳极，仅一个引出线。一个显示器有n×m个象素，每个像素由4个园形或方形的三基色发光粉点或由三条长方形的三基色发光粉点组成。本专利技术的显示器应用了加速电压为1kv左右的低压阴极射线发光原理，其阳极电压比泛束阴极射线管和平板矩阵阴极射线管低得多。具有比彩色真空荧光显示器更高的发光效率和亮度，更长的寿命。由于其亮度很高，因而可用低占空比的电压激发，从而使驱动电路十分简单、成本低廉。本专利技术采用连续阳和栅-栅寻址，使它一方面发光亮度高、效率高、寿命长，同时驱动电压和驱动功率又比彩色真空荧光显示低得多，可用一般商用集成电路，而且因为显示器的输入功率主要由阳极输入，不通过控制电路，栅极-栅极矩阵寻址和调制驱动功率很小，因而使其驱动电路十分简单。本专利技术的显示器，可用于制造象点密度高、图象清晰度高、彩色好、成本低、体积小安全可靠的屏幕和超大屏幕彩色视频系统。附图说明图1为上述先有技术中应用高压阴极射线发光的高压荧光显示“Jumbotron”(a)和扁平矩阵阴极射线管(b)的结构示意图。图2为上述先有技术中的彩色真空荧光象素管的结构图。图3为本专利技术的显示器结构图。图4为本专利技术的显示器的剖面图。图5为本专利技术显示器的阳极和阴极引出线的结构图。详细说明图1(a)为高压荧光显示器Jumbotron的结构示意图。其阳极电压高达8kv。每管有几个或十几个象素，每像素由三条长方形的三基色粉点组成。图1(b)为高压平板矩阵阴极射线管的结构示意图。其阳极也为8kv，每管有几个或十几个象素，每一个象素由4个三基色发光粉点组成，二个绿点和一个兰点一个红点。图2为彩色真空荧光象素管的结构示意图。它有一个阴极、一个栅极和一个阳极，是一种三极管，由栅极和阳极构成显示矩阵，阳极电压为300伏，由于阳极参与显示器选址，故其驱动电压高达300伏，且全部用于激发发光的功率都通过阳极控制电路，因而驱动电路成本高。其次，阴极射线在300伏以下，其效率、亮度和寿命都欠好，而这种三极管结构难于采用更高的阳极电压，更高的阳极电压不仅会使驱动电路变得复杂、成本更高，而且各阳极间将容易击穿，影响显示器的可靠性。图3为本专利技术的平板象素管结构图，其中301为显示器的正视图，302和303分别为二个方向的侧视图。304为直热式氧化物阴阴极，305和306为第一和第二栅极，均由平行细金属丝组成，二者相互正交，构成显示矩阵。307为阳极，由透明导电层、三基色发光粉点和黑底组成。308和309分别为显示器的前面板和后盖板，二者和窄封边310构成一个真空室，用低熔点玻璃粉封接，将阴极304，栅极305和306及阳极307密封在其中。311为真空室的隔墙和柱子，用于增强显示器抗大气压力的强度;312为排气管，其中有消气剂313。314为焊接各电极引线的电路板，此电路板上有引线插座315和显示器安装固定用螺丝316。317为保护橡胶圈。当阴极304加上额定电压温度升高后，它就会热发射电子，这些电子经栅极305和306的加速，选址和调制，然后打到加有高压的阳极307上，使阳极上的发光粉发光。图4为本专利技术显示器的剖面图。其中401为直热式细丝氧化物阴极，402为其芯金属，403为其电子发射粉，当此阴极401加上额定电压后，它就能发射电子。它的两端为由其芯金属丝绕制而成的小弹簧404，其作用是缩小阴极由于端支架导热而产生阴极二端不发射电子的冷端的长度，提高了显示器象点密度，同时又保持阴极细丝温度升高好有一定的张力，不致下坠成振动。405为阴极支架和引出线，此引出线被焊接到电路板406上，并通过插座407连接到系统电路板上。408和409为二个栅极，也被连接到电路板406和插座407上。二个栅极互相正交，构成显示矩阵，第一栅可与阴极平行成正交，第二栅可用于扫描，这时由于它的驱动电压为负压，低于阴极电位，其驱动功率为零，因而可将显示屏内全部相同位相的第二栅极分别连接，从而大大简化了扫描电路。410为黑色的保护橡胶圈。411为引线的焊接点。图5为阳极和阴极引出线的结构图。其中501为面板玻璃，其上有透明导电层502，它的电阻应尽量小，透明度尽量高，可用氧化锡或氧化铟锡薄膜。503为三基色发光粉点，504本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于建造大屏幕和超大屏幕彩色视频显示系统平板型多象素显示器，它由一个直热式细丝阴极、二个相互正交的栅极和一个有三基色发光粉点的连续阳极组成，它们被密封在一个平板型的真空容器之中，有ｎ×ｍ个象素。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：葛世潮，黄，金伟成，阮世平，
申请(专利权)人：杭州大学，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]