專利名稱：彩色陰極射線管的制作方法
H01J31/20現(xiàn)有陰極射線管是以電子槍統(tǒng)一逐點掃描形成圖象的。這種統(tǒng)一逐點掃描的模式必然導致電流大，陽極電壓高<25000V>，管長長而且電流與管長隨屏幕面積變大而變大，加之采用蔭罩分色方法，工作固然可靠，但也帶來了工藝上的復雜性以及因蔭罩攔截而大幅度降低電子束的利用率。
電子槍陣列化突破了統(tǒng)一掃描的模式，如松下公司在1993年10月推出的產品，屏幕14寸，管長6cm；電子槍10000支，這證明了電子槍陣列對減短管長的有效性。然而它的電子槍太多，m×n支，水平垂直掃描線圈或編轉板2m×n個，這使它擁擠不堪，難以裝配，也難以推廣。本發(fā)明中，電子束按彩色熒光條紋每條之上或/和下側配置，由于這種配置消除了蔭罩系統(tǒng)，電子束又可同時轟擊而非逐點掃描，消除了行掃描系統(tǒng)，隨之也消除了大電流及相關器件及偏轉線圈或偏轉板的必要性。以RGB信號分工接力輸入，通過存儲電路轉換為同時延續(xù)輸出，比現(xiàn)有技術掃描一點的時間可延續(xù)以及掃描回程的利用，無蔭罩攔截使電子束增效6000倍以上，從而可消除陽極高壓系統(tǒng)。電子束沿熒屏同行步進，偏轉著屏，不僅取代了楨掃描，而且其真空腔可取平板式。而平板式，正是本發(fā)明的主要目標。
電子槍橫置于平板式真空腔之上側或/和下側，底座向外突出，各電子槍組件置于熒屏邊緣之外的真空區(qū)內并與熒屏后之平板式真空腔相連通。所發(fā)射的電子束與熒屏內表面之彩色熒光條紋從xy面與熒屏平面投影相對準。因現(xiàn)有技術行掃描是對目標的逐點掃描，現(xiàn)已被分散到以彩色熒光條紋為目標，同時起動的獨立轟擊使電子束的功率要求比現(xiàn)有技術對電子束的功率要求，在熒屏寬度相同的條件下，必然得以大幅度降低，分析得出K0＝K1K2K0為本發(fā)明對電子束功率的要求，在相同熒屏寬度的條件下，與現(xiàn)有技術對電子束的功率要求相比較，可以降低的倍數(shù)。蔭罩攔截電子束79％，因蔭罩現(xiàn)已被消除，攔截電子束的作用已不存在，所以應乘100/<100-79>＝100/21≈(4～5)作為電子束增效因子K1。因在行掃描的周期64μs中，現(xiàn)有技術包括正程52μs和回程12μs，其中回程12μs，對顯示不作貢獻，其負作用還必須消隱，而在本發(fā)明中不分正程回程，64μs完全用于電子束對彩色熒光條紋相應點的轟擊，因而必然對電子束引起功率增效。K2為電子束基色控制信號，按j次序分工寫入存儲器后，對所有j同時啟動，延續(xù)讀出，其時間間隔可延續(xù)至64μs(上或下單側電子束情況)或64μs×2(上和下雙側電子束情況)。與現(xiàn)有技術逐點掃描一點可受到的轟擊時間抽樣頻率的倒數(shù)1/10MHZ＝100NS相比，得到增大的倍數(shù)640～640×2。因此K0＝3046～6092RGB信號分工接力輸入存儲電路轉換為同時延續(xù)輸出以控制電子束束流強度信號流程 (w)MAJL(R)MBJL-2-Dj/Aju-AmpAj-gju/R(GB)-A/DijlCP1×CP2′-ASijlCP1×CP2′\(w)MCJL+1C(R)MDJL-1-Dj/Ajd-AmpAjd-gidR(GB)-A/DijlCP1×CP2′R和GB分別經過模數(shù)轉換器轉換為數(shù)字信號。足標i代表數(shù)據(jù)的位序號，8位并行。j代表一行之內的象素序號，字節(jié)序號520個象素串行。l代表行序號，l行串行。其中ij陣列象一本書的一頁，是平面，ijl象一本書，是立體。CP1代表抽樣頻率。CP2、CP2′代表行掃描頻率，不同之處在于占空比前者為50％后者為52/12，引入CP2′目的在于消除不含信號的行掃描回程。
A/DijlCP1×CP2′-ASijlCP1×CP2′其中CP1代表抽樣頻率。在模擬開關AS組成的陣列中作為地址碼編碼計數(shù)器的計數(shù)輸入頻率。INH禁止端的控制信號，以頻率CP1×CP2′/16×2為定時計數(shù)器的計數(shù)輸入頻率。模數(shù)轉換器A/DijlCP1×CP2′的8位并行數(shù)據(jù)輸出端與模擬開關陣列ASijlCP×CP2′各行單元AS的單端對應相聯(lián)，即相同i的聯(lián)結，陣列各行單元AS的單端也互相聯(lián)接。
模擬開關陣列使來自A/D的同址串行的基色數(shù)據(jù)信號由模擬開關陣列的各行單端輸入轉換為按基色熒光條紋次序的多端輸出的分址串行的基色數(shù)據(jù)信號。
(w)MAjl；(R)MBjl-2/ASijlCP1×CP2′\(w)MCjl-1；(R)MDjl-1MAjMBj與MCjMDj為按彩色熒光條紋序號j配置的交叉讀寫存儲器。MAjl，MBjl為讀寫第l行第j個象素的1字—8位<1B>的基色數(shù)據(jù)信號。以供上側電子槍轟擊強度的控制之用。
MCjl+1，MDjl+1讀寫l+1行的第j個象素，1字—8位<1B>的基色數(shù)據(jù)信號，以供下側電子槍轟擊強度控制之用。
MAjMCj寫入MBjMDj讀出，同時進行或MBjMDj寫入與MAjMCj讀出，同時進行，兩者相互交替以維持基色數(shù)據(jù)信號輸入輸出的連續(xù)性，又可獲得兩行周期時間2×64ps，使RGB信號從有序的按基色熒光條紋次廳j分工援力寫入轉換為不分基色熒光條紋次序j同時起動的讀出，并得以延續(xù)至2×64ps。由于存儲器時時處在讀寫交叉的狀態(tài)中運行，其讀寫的數(shù)據(jù)信號勢必通過數(shù)據(jù)總線形成相互干擾。為此采取通道分流與反相開關隔離的措施，對數(shù)據(jù)信號的流向加以規(guī)范，如圖4用CP2/4控制讀/寫R/W，并在通道中用CP2/2控制MAj或MBj的寫入，用 控制Mcj或MDj的寫入。因為寫入的是不同行，1行與1+1行的數(shù)據(jù)信號。
存儲器的寫入尋址碼編碼計數(shù)器的計數(shù)輸入頻率為CP2/2，存儲器的讀出編碼計數(shù)器的計數(shù)輸入頻率可以不一定是CP2/2。
以上體現(xiàn)了寫入時的分工接力特征，讀出時的同時延續(xù)特征。止分工接力”是對j的逐一變化而言。一“同時”是對所有520個j的取值同時啟動，—“延續(xù)”是指讀出時時間間隔為64μs》抽樣周期，若CP1＝10MHZ，則抽樣周期＝100NSDj/AjU-AmpAju-giuDj/Ajd-AmpAjd-gid基色數(shù)據(jù)信號從存儲器讀出后，其數(shù)據(jù)線按位與數(shù)模轉換器Dj/Aj的數(shù)據(jù)輸入端聯(lián)接，輸出的Aj，經過放大器Amp放大后，最終送入電子槍的柵極gi，以控制第j個電子束對目標——相同基色第j條熒光條紋的轟擊強度。
電子束同行步進偏轉著屏彩色陰極射線管后管殼內表面鍍導電層或在絕緣薄膜上鍍導電層，跨過上或/和下邊介線覆蓋整個熒屏，將此導電層水平等分刻制成相互電絕緣的導電條紋。條紋的橫截面兩邊直角應加工成弧狀。這些條紋可以獨立的充放電(-V，O)，每個條紋配置一個反相放大器和一個開關器件，并聯(lián)后，其輸出端與之相聯(lián)，而反相放大器的輸入端和開關器件的控制端分別由兩組級聯(lián)組成的模擬開關AS1和AS2的多端逐一有序聯(lián)結，并相互錯開20個多端組成的段。AS1和AS2的單端分別聯(lián)接+ε，+ε。
因為每場開始時刻所有導電條紋都不帶電，但為了電子束同行步進偏轉著屏，就必須使模擬開關組AS1第一個多端同時接通最上面的20條條紋之放大器件輸入端，加以充電(-V)；在每場結束時刻，電子束同行步進到達顯示線300線位置時，就必須使模擬開關組AS2第301個多端同時接通最下面的20個導電條紋之開關器件控制端，加以放電(0)。
AS1AS2AS3AS4多端與導電條紋充放電對接次序表AS1多端次序1，2，3 301條紋充電次序<1 21>22，23 320AS2多端次序1，2，3 301條紋放電次序1，2，3 <301 320>
AS3多端次序1，2，3， 481條紋充電次序<1 31>32，33 510AS4多端次序1，2，3 481條紋放電次序1，2，3 <481 510>
模擬開關組(AS1或AS3)的第一個多端與導電條紋的最前段(1 21或1 31)對接，其余逐一對接；另一模擬開關組(AS2或AS4)的最后一個多端與導電條紋最后段(301 320或481 510)對接，其余逐一對接。
隨著地址碼逐一有序變化，作為充放電的起動信號+ε，從其單端傳至多端，經過相應的反相放大器和開關器件對這20條條紋組成的帶或段充放電，從而這20條條紋組成的負電位(-V)帶，就會從上至下步進移動，周而復始。
此負電位的帶與面對的帶有正電位的熒屏內表面，對電子束構成一個移動的有效的平行板電場，從而使電子束同行步進偏轉著屏。
AS1AS2的地址碼編碼計數(shù)器的輸入頻率，采用門組合頻率CP3/2×CP2×CP3′，CP3/2‾XCP2‾XCP3′]]>使電子束相互交替<隔行掃描>同行步進循環(huán)。AS1或AS2的20個禁止端INH控制信號來自圖6定時計數(shù)器的20個與門輸出，而所使用的定時計數(shù)器其輸入頻率為(CP2×CP3′)/32和(CP2×CP3′)/32相交替。
在實施例2中，我們將碰到AS3AS4因為這里所要求的是逐行掃描，無上下場之分，顯示480線，所以需要30×2個16路模擬開關組成，其地址碼計數(shù)器輸入邏輯式f34=CP20XCP30′+CP20‾XCP30′,]]>而30個禁止端INH的控制信號來自定時計數(shù)器的輸出與門，該計數(shù)器的輸入端邏輯式f34/16。
CP2′CP3′CP30′CP32′分別和電視行頻CP2、楨頻CP3及電腦顯示器楨頻CP30及其倍頻CP32相等，但不同之處在于它們的波形——占空比分別代表了正程/回程或顯示線數(shù)和未顯示線數(shù)。電路由下列器件組成時標計數(shù)器正程與回程定時與門或顯示線數(shù)與未顯示線數(shù)之約數(shù)確定的定時與門擔負波形轉換的4路模擬開關地址碼編碼計數(shù)器首先由時標計數(shù)器輸入時標頻率，該頻率由時標單位的倒數(shù)確定。時標單位為正程與回程，顯示線數(shù)與未顯示線數(shù)的最大公約數(shù)。而按兩數(shù)之約數(shù)確定的時標計數(shù)器的輸出計數(shù)值，結合相應的定時與門。由每一個定時與門的輸出，通過或門，送入模擬開關的編碼計數(shù)器作為計數(shù)輸入信號，所以每一次定時與門輸入即每一個正程或回程，顯示線數(shù)或未顯示線數(shù)間的轉換都會通過編碼計數(shù)器的輸出變化使地址碼改變，從而使模擬開關多端發(fā)生轉換，最終使模擬開關單端交替輸出1或0，具有一定占空比的頻率CP′。


圖1彩色陰極射線管外側輪廓及電子束軌跡圖。
此圖的熒屏對角線為86cm，按1/3縮小繪制。圖2模擬開關陣列ASijlcp1×cp2′陣列由AS1-1， AS33-1行，AS1-1 AS1-8列，16路模擬開關組成的33×8陣列即i×j陣列，(1)為地址碼編碼計數(shù)器，CP1×CP2′為該計數(shù)器的輸入頻率。1MH為模擬開關禁止端，1NH1 1NH33為解禁信號，由圖3、6的與門分別提供，此時圖3、6的時標頻率輸入應為CP1/32。圖3模擬開關陣列禁止端1NH1 1NH33形成電路(1)為時標頻率計數(shù)器，CP1/32為時標頻率輸入，由其有序的計數(shù)輸出值組合而成有序的定時與門向圖2提供1NH22 1NH33，向圖5提供1NH22 1NH30其余部分由圖6提供，此時圖6的時標頻率輸入應為CP1/32及(CP20+CP20)×CP30′/16圖4數(shù)據(jù)通道分流與反相傳輸門開關分布圖<1><2><3><4>為存儲器MAjMBjMCjMDj<5>為來自前一級的數(shù)據(jù)輸出端，<6><7>為數(shù)/模轉換器Dj/AjuDj/Ajd的數(shù)據(jù)輸入端，每一個存儲器配置一個從模擬開關陣列ASijlcp1×cp2′第j列至Dj/Aj的8位(線)數(shù)據(jù)通道。以CP2/4、 分別控制存儲器MAjMCj數(shù)據(jù)通道的寫入段和讀出段及MBjMDj的讀出段和寫入段的傳輸門開關；以頻率CPAW/CPAR，CPBW/CPBR，CPCW/CPCR，CPDW/CPDR分別控制存儲器MAjMBj和MCjMDj寫/讀(W/R)數(shù)據(jù)端口的傳輸門開關。圖中CPAW＝CP2/2×CP2/4，CPBW=CP2/2XCP2/4‾,]]>CPCW=CP2/2‾XCP2/4,]]>CPDW=CP2/2‾XCP2/4‾;]]>CPAR=CP2/4‾,]]>CPBR＝CP2/4，CPCR=CP2/4‾,]]>CPDR＝CP2/4圖5模擬開關組AS1AS2與AS3AS4電路
1——20為16路模擬開關組，AS1AS2共2×20個1——30為16路模擬開關組，AS3AS4共2×30個<21>或<31>，<22>或<32>為4位地址碼編碼計數(shù)器，其輸入頻率CP=CP3/2XCP2XCP3′+CP3/2‾XCP2‾XCP3′,]]>(CP20+CP20‾)XCP30′]]>模擬開關的單端可接電壓ε≈10V。圖6模擬開關的禁止端控制信號形成圖(1)為時標頻率計數(shù)器，在CP2/32， 或 為輸入頻率CP的條件下，定時與門輸出1NH1——1NH20，從1NH1——1NH30的控制信號以控制圖5中相應的1NH端。在輸入頻率為CP1/32的條件下，定時與門輸出從1NH1——1NH33的控制信號，以控制圖2中相應的1NH端。圖7導電條紋充放電電路1——320為導電條紋，用于電視顯象，顯示300線/場(600線/楨)；1——510為導電條紋，用于電腦顯示，顯示480線/楨。<-A>為來自AS1或AS3多端起動的反相放大器，用于導電條紋的充電。與此并聯(lián)的有另一支路為開關器件，其控制端與AS2或AS4的多端錯開一段對接，用于導電條紋的放電。圖8CP2′形成電路(1)為時標計數(shù)器，輸入頻率為行掃描頻率之正程52μs與回程12μs的最大公約數(shù)的倒數(shù)1/4μs～250KHZ，(2)為地址碼編碼計數(shù)器，(3)為模擬開關。(2)的定時與門的輸入代表52μs/12μs～13/3，13與3分別來自時標計數(shù)器(1)的輸出二進制數(shù)據(jù)1101與0011。圖9CP3′的形成電路(1)為時標計數(shù)器，輸入頻率與顯示線數(shù)600線與未顯示線數(shù)25線的最大公約數(shù)的倒數(shù)1/0.8～1.25KHZ，(2)地址碼編碼計數(shù)器，(3)為4路模擬開關，定時與門輸入代表600線∶25線～24∶1，并分別來自時標計數(shù)器(1)的計數(shù)輸入值二進制數(shù)據(jù)11000，00001。圖10CP30′CP32′的形成電路(1)為時標計數(shù)器，輸入頻率為顯示線數(shù)480與未顯示線數(shù)45的最大公約數(shù)的倒數(shù)1/15～2.1KHZ，(2)地址碼編碼計數(shù)器(3)為4路模擬開關，其定時與門的輸入代表480線∶45線～32∶3，并分別來自時標計數(shù)器(1)的二進制計數(shù)輸出值100000，000011，CP32′形成電路不同之處在于時標計數(shù)器(1)的輸入頻率為2×2.1KHZ。
實施例11、熒屏對角線/熒屏寬86cm/68cm2、管厚 3cm3、彩色熒光條紋數(shù) 15604、條紋寬度 0.44mm5、電子束數(shù) 15606、電子束進入熒屏邊線的速度要求～07、電子束的偏轉或加速電壓≤2.5KV8、后管殼內表面的水平導電條紋數(shù)，熒屏邊線之外上/下10條，邊線內300條9、足標ijl i(1-8)，j(1-520)，1(1≤l≤300)10、時鐘CP2為行頻15625HZ，周期64μs，CP2′占空比為52/12，CP3為場頻50HZ，周期為20ms，A/D的抽樣頻率CP1為10MHZ×CP2′
11、625線/楨顯示600線，隔行步進。
12、附圖1、2、3、4、5、6、7、8、9圖實施例21、熒屏對角線/熒屏寬53cm/42.4cm2、管厚 3cm3、彩色熒光條紋數(shù) 15604、彩色熒光條紋寬 0.27mm5、電子束數(shù) 15606、電子束進入熒屏后，真空腔的速度要求～07、電子束的偏轉加速電位差～2.5KV8、后管殼內側水平導電條紋數(shù)480+2×159、i、j、l數(shù)i為8位，j為520，(1≤l≤480行)10、抽樣頻率CP1＝10MHZ行頻CP20＝31.5KHZ，周期31.78μs，楨頻CP30＝60HZ11、線數(shù)/楨 525線/楨，顯示線數(shù)480線/楨，逐行步進。
12、附圖，1、2、3、4、5、6、7、10、圖優(yōu)點1、由于消除了掃描系統(tǒng)隨之也消除了大電流及其相關器件和掃描線圈，可節(jié)約電耗，簡化結構。
2、由于消除了蔭罩，免去了一道極其復雜的工藝，簡化了結構。
3、由于RGB信號同時延續(xù)以及行掃描回程利用，無蔭罩攔截使電子束增效6000倍以上，從而可大幅度降低陽極電壓，在實施例中，降低10倍，以降低電壓擊穿和發(fā)射x射線的可能性，有利于人機安全和環(huán)保。
4、由于電子束沿熒屏同行步進，真空腔可取平板式，管厚～3cm，與液晶彩電相比，后者已無決定性優(yōu)勢，而在成本上計入本發(fā)明需要付出的大規(guī)模集成電路的代價，也要比液晶彩電約便宜5～10倍，屏幕越大優(yōu)勢愈顯。這本是作為真空器件的陰極射線管的優(yōu)勢所在。
5、與電子槍陣列m×n相比，本發(fā)明可節(jié)約電子槍m×n-2n支。
6、由于消除了行掃描，僅以電子束同行步進偏轉著屏形成圖象，無須象現(xiàn)有技術電腦顯示器為提高刷新率而必導致行掃描同步增高，從而無須為此付出電流頻率增加和器件選擇方面的代價，有利于提高刷新率。
權利要求
1.一種彩色陰極射線管，有一個基色熒光條紋構成的熒屏，其特征在于電子束按基色熒光條紋每條之上側或/和下側配置。
2.由權利要求1所述的彩色陰極射線管，其特征在于基色數(shù)據(jù)信號按照基色熒光條紋次序j，對交叉讀寫存儲器(MAj、Mcj或MBj、MDj)分工接力寫入；不分基色熒光條紋次序j，從交叉讀寫存儲器(MBj、MDj或MAj、MCj)同時延續(xù)讀出。
3.由權利要求1所述的彩色陰極射線管，其特征在于以模擬開關陣列ASijlCP1×CP2′由各行單端輸入的同址串行的基色數(shù)據(jù)信號轉換為按基色熒光條紋次序j的多端輸出的分址串行的基色數(shù)據(jù)信號。
4.由權利要求1所述的彩色陰極射線管，其特征在于一個存儲器(MAj或MBj或MCj或MDj)配置一個從模擬開關陣列的多端j列數(shù)據(jù)輸出端至數(shù)/模轉換器Dj/Aju或Dj/Ajd輸入端之間的8線數(shù)據(jù)通道。
5.由權利要求4所述的數(shù)據(jù)通道，其特征在于以CP2/4， 分別控制存儲器MAjMCj數(shù)據(jù)通道的寫入段和讀出段以及MBjMDj的讀出段和寫入段的傳輸門開關；以<CP2/2XCP2/4>/CP2/‾4,]]>(CP2/2XCP2/4‾)/CP2/4,]]>(CP2/2‾XCP2/4)/CP2/4‾,]]>(CP2/2‾XCP2/4‾)/CP2/4]]>分別控制存儲器MAjMBjMCjMDj寫/讀時數(shù)據(jù)端口的傳輸門開關。
6.由權利要求1所述的彩色陰極射線管，其特征在于彩色陰極射線管后管殼內表水平而均勻地刻制有在熒屏邊界投影之內與顯示線數(shù)相等的、邊界上下延伸10-15條的導電條紋。
7.由權利要求6所述的導電條紋，其特征在于每一條導電條紋與放大器件和開關器件的輸出端相并聯(lián)；放大器件和開關器件的控制端分別與模擬開關組(AS1、AS3和AS2、AS4)的多端相串聯(lián)。
8.由權利要求7所述的導電條紋與模擬開關組(AS1或AS3，AS2或AS4)的多端串聯(lián)，其特征在于一模擬開關組(AS1或AS3)的第一個多端與導電條紋最前段對接，其余逐一對接；另一模擬開關組(AS2或AS4)的最后一個多端與導電條紋最后段對接，其余逐一對接。
9.由權利要求7所述的模擬開關組(AS1AS2或AS3AS4)的地址碼編碼計數(shù)器的輸入頻率為CP3/2XCP2XCP3′+CP3/2‾XCP2‾XCP3′]]>或(CP20+CP20‾)XCP30′.]]>
10.由權利要求1所述的彩色陰極射線管，其特征在于正程與回程比為52/12的行頻，顯示線數(shù)/未顯示線數(shù)之比為600/25，480/45的楨頻的發(fā)生電路，由一個時標計數(shù)器，二個定時與門，一個或門，一個4路模擬開關及其地址碼編碼計數(shù)器組成。
全文摘要
電子束按彩色熒光條紋每條上/下側配置，消除了蔭罩。電子束同時延續(xù)轟擊而非逐點掃描，消除了行掃描，隨之也消除了大電流以及相關器件。由于同時延續(xù)轟擊以及掃描回程利用，無蔭罩攔截，使電子束增效6000倍以上，從而可消除陽極高壓系統(tǒng)。電子束沿熒屏同行步進，偏轉著屏，不僅取代了幀掃描，而且其真空腔可取平板式。從而有望實現(xiàn)一種小電流、低電壓、無蔭罩、平板式的彩色陰極射線管。
文檔編號H01J31/10GK1424740SQ0113160
公開日2003年6月18日 申請日期2001年12月10日 優(yōu)先權日2001年12月10日
發(fā)明者李兆萬 申請人:李兆萬