專利名稱：改進(jìn)的電子熒光顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及電子熒光顯示器，并具體地涉及低壓陰極發(fā)光裝置;后者對(duì)全色壁掛式顯示器特別有用。
對(duì)許多平板顯示技術(shù)一如LCD、PDP、EL、LED、VFD、單CRT-的研究，已試圖開發(fā)全色壁掛式電視。已制出了幾至10英寸屏幕的采用LCD技術(shù)的彩色電視。利用LCD的這種電視，在其基板上采用了大量的薄膜晶體管，因而很昂貴。由于制作困難，難以進(jìn)一步增大這類產(chǎn)品的基板和電視屏幕的尺寸。LCD采用了背發(fā)光方案。帶有薄膜晶體管的基板只傳送光源的一小部分光，這限制了顯示器的亮度。由于這些困難，為了用LCD技術(shù)開發(fā)大型彩色電視，該領(lǐng)域中的研究主要集中于投影電視。
目前，采用PDP技術(shù)的彩色電視仍處于研究階段，已提出了二十英寸屏幕的彩色電視。PDP型彩色電視開發(fā)中的主要問題，包括其熒光效率低、其驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜、亮度不均勻和產(chǎn)品壽命短。LEDEL的研究尚未能開發(fā)藍(lán)光的發(fā)光元件。雖然已開發(fā)了采用VFD的多色顯示器，但這類裝置的電視屏幕尺寸較小。另外，除了采用利用氧化鋅和鋅產(chǎn)生蘭-綠光的發(fā)光元件之外，其他顏色的熒光體的產(chǎn)品壽命和效率仍不令人滿意。從上述可見，已提出的、采用任何已有平板顯示技術(shù)的大屏幕平面全色壁掛電視仍不完全令人滿意。
陰極射線管(CRT)已被普遍地用于顯示目的，如在傳統(tǒng)的電視系統(tǒng)中。傳統(tǒng)CRT系統(tǒng)的體積較大，因?yàn)殡娮訕尯碗娮悠D(zhuǎn)系統(tǒng)要求有深度。在許多應(yīng)用中，最好采用扁平顯示系統(tǒng)，其中減小了顯示器的體積。例如，在授予Oess等人的美國專利第3，935，500號(hào)中，提出了一種CRT系統(tǒng)，其中在一系列陰極和陰極之間采用了一偏轉(zhuǎn)控制結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)有可讓電子束通過的若干孔，每個(gè)孔都與多組X-Y偏轉(zhuǎn)電極相聯(lián)。Oess等人定義的偏轉(zhuǎn)控制結(jié)構(gòu)，通常稱為網(wǎng)式結(jié)構(gòu)。雖然網(wǎng)式結(jié)構(gòu)易于制作，但這種結(jié)構(gòu)的制作成本高，特別是在大型結(jié)構(gòu)的情況下。
目前采用的另一種傳統(tǒng)平板系統(tǒng)稱為Jumbotron，如JapanesePatentPublicationNos.62-150638和62-52846中所述的。Jumbotron的結(jié)構(gòu)與上述扁平矩陣CRT相似。Jumbotron中的每個(gè)陽極有少于20個(gè)的象素，以致難于用Jumbotron結(jié)構(gòu)組成高熒光點(diǎn)密度式顯示系統(tǒng)。
扁平矩陣CRT和Jumbotron結(jié)構(gòu)在原理上與上述Oess等人所描述的扁平CRT系統(tǒng)有些相似。這些結(jié)構(gòu)不外乎在一面板中包圍若干個(gè)分別控制的電子槍，每個(gè)槍均裝有自己的柵極，以控制X-Y尋址和/或顯示器的亮度。在上述CRT裝置中，所用的控制柵極是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的。這些網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)一般通過在導(dǎo)電板上用光刻刻出孔來制成。從電子槍陰極射出的電子束則通過網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中的這些孔而到達(dá)陽極處的熒光材料。如上所述，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)制作成本高，且難于制成大型的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。因此，各陰極均有其專用的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，用于控制來自陰極的電子束。由于電子束必須通過網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中的孔，故來自陰極的大量電子未通過孔，而是在結(jié)構(gòu)的實(shí)體部分上消耗了而成為柵極電流，因而僅有一小部分電子能穿過孔而到達(dá)陽極上的熒光材料。因此，被定義為孔的面積與陰極的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的面積之比的滲透系數(shù)是很低的。
如在本發(fā)明的起始發(fā)明中所述的，為避免傳統(tǒng)裝置中滲透系數(shù)低的問題，不采用單獨(dú)控制的電子槍，而是用兩或多組長(zhǎng)柵極以掃描并控制整個(gè)柵極的象素的亮度，其中阻擋電子的柵極的面積大大小于傳統(tǒng)裝置的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的面積。
上述CRT裝置還有一個(gè)缺點(diǎn)。在Jumbotron的情況下，每個(gè)電子槍被用于掃描20個(gè)象素。在上述的Oess等人的專利中，通過孔的各個(gè)電子束也被用來尋址并照亮許多的象素。當(dāng)要照亮一特定象素時(shí)，一定的電壓被加在孔的內(nèi)表面上的X-Y偏轉(zhuǎn)電極上，使通過該孔的電子束中的電子打在該象素上。但電子噪聲及其他環(huán)境因素，會(huì)使Oess等人的系統(tǒng)及Jumbotron中的電子偏離其預(yù)定路徑。此外，一些電子不可避免地要偏離電子束并落在被尋址象素以外的陽極區(qū)中。這使鄰近被尋址象素的象素發(fā)光，造成交擾并降低了顯示器的性能。
如本領(lǐng)域人員所知，陰極發(fā)光可視顯示器的內(nèi)腔必須抽真空，以免陰極發(fā)射的電子受到空氣粒子的阻擋，并使之自由到達(dá)陽極處的發(fā)光元件。為此，容納陰極、陽極和控制電極的外殼必須堅(jiān)固，以在外殼內(nèi)的腔被抽空時(shí)能經(jīng)受大氣壓力。當(dāng)顯示裝置的表面積很大時(shí)(如在大屏幕顯示器中)，當(dāng)外殼內(nèi)的腔被抽空時(shí)，加到外殼上的大氣壓力可以很大。因此，傳統(tǒng)陰極發(fā)光顯示器采用了厚的面板和后板，以得到堅(jiān)固的外殼。這種厚板使外殼既重又厚，故裝置既重又貴又難于制作。因此，很希望能提供一種改進(jìn)的陰極發(fā)光可視顯示裝置，其中不出現(xiàn)上述問題。
本發(fā)明是基于以下觀測(cè)結(jié)果，即為減少相鄰象素或象素點(diǎn)的交擾，在陽極和陰極間設(shè)置了一隔離板;后者帶有用于通過電子的孔，其中預(yù)定數(shù)目的一或多個(gè)象素點(diǎn)對(duì)應(yīng)于并在空間上重迭于一個(gè)孔，從而降低了交擾。在一較佳實(shí)施例中，數(shù)目較少的象素點(diǎn)(如二、四或六個(gè)象素點(diǎn))，對(duì)應(yīng)于并在空間上重迭于一個(gè)孔。
本發(fā)明的一個(gè)方面，涉及一種陰極發(fā)光可視顯示器;它有多個(gè)象點(diǎn)，用于當(dāng)裝置被從觀察方向觀看時(shí)顯示圖象。此裝置包括在其內(nèi)部限定有一腔的外殼;此外殼有面板和后板及位于面板和背板之間環(huán)繞并包圍腔的側(cè)壁或板。該裝置還包括位于面板之上或附近的陽極;響應(yīng)于電子而發(fā)光的熒光裝置，后者位于陽極之上或附近;至少一個(gè)在腔中位于面板和后板之間的陰極;在陽極和陰極之間的至少一第一和一第二組細(xì)長(zhǎng)柵極。當(dāng)從觀察方向看時(shí)，各組中的電極與至少另一組中的電極、熒光裝置和陰極有所重疊，其中重疊的點(diǎn)限定了象素點(diǎn)。該裝置還包括陰極加熱裝置，用于使陰極發(fā)射電子;用于把電勢(shì)加到陽極上的裝置;陰極和兩或更多組柵極，用于使陰極發(fā)射的電子行進(jìn)到熒光裝置位于陽極之上或附近的象素點(diǎn)處，以顯示圖象。該裝置還包括隔離裝置;后者連接面板和背板，以為這些板提供機(jī)械支撐，從而使外殼在抽真空時(shí)不致被壓垮。隔離裝置包括一位于陽極和陰極之間的隔板，后者帶有供電子通過的孔。預(yù)定數(shù)目的一或多個(gè)象素點(diǎn)對(duì)應(yīng)于并在空間上重疊于一個(gè)孔。隔板降低了交擾。隔板連在圍繞腔的側(cè)壁上，以加強(qiáng)外殼抵抗橫向力的能力。
在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，隔離裝置還包括至少一個(gè)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu);后者有允許電子通過以尋址多個(gè)象素點(diǎn)的網(wǎng)。該結(jié)構(gòu)和隔板與面板和背板剛性連接。在最佳實(shí)施例中，隔離裝置還包括鄰近陰極的長(zhǎng)隔離部件。隔離板、結(jié)構(gòu)及隔離部件的部分相互毗鄰并與面板和背板沿垂直于面板和背板的方向相鄰接，以形成沿該方向?qū)γ姘搴秃蟀宓膭傂灾?。在最佳?shí)施例中，孔和隔板是錐形的，并可包括單獨(dú)的壁，以把各孔分成更小的孔;后者與各象素點(diǎn)相對(duì)應(yīng)以進(jìn)一步減小鄰近象素點(diǎn)間的交擾。
對(duì)大型顯示器，希望把陰極分成較短的燈絲，以防止下垂并便于處理。陰極發(fā)光可視顯示系統(tǒng)的一個(gè)常見問題，是陰極燈絲的兩端比中部冷，因此發(fā)射的電子比中部少。當(dāng)把長(zhǎng)燈絲換成較短的燈絲段時(shí)，上述在燈絲端部電子發(fā)射效率的問題變得復(fù)雜了。本發(fā)明也是基于下述觀測(cè)，即通過使每個(gè)燈絲段的端部從觀察方向看接近并重疊于不同燈絲段的端部，即可減輕上述問題。因而，本發(fā)明的另一方面，是提供一陰極發(fā)光可視顯示裝置，它包括一陰極、響應(yīng)于電子而發(fā)光且位于陰極之上或附近的熒光裝置和至少一個(gè)陰極。該裝置還包括位于陽極和陰極之間的一第一和一第二組長(zhǎng)柵極，用于掃描并控制顯示器的亮度;用于把電勢(shì)加到陽極、至少一個(gè)陰極及柵極組上的裝置;用于加熱陰極以使陰極發(fā)射電子的裝置;以及，用于支撐陽極、陰極、柵極和發(fā)光裝置的外殼。陰極發(fā)射的電子行進(jìn)到熒光裝置位于陽極之上或附近的象素點(diǎn)，用于顯示圖象。陰極包括至少兩根每根均有兩個(gè)端的長(zhǎng)燈絲及用于把燈絲連到外殼上的裝置。一根燈絲發(fā)射的電子行進(jìn)到熒光裝置的象素點(diǎn)處，當(dāng)從觀察方向看時(shí)，該象素點(diǎn)基本上不與另一燈絲所發(fā)射的電子到達(dá)的象素點(diǎn)重疊。這兩根燈絲被如下設(shè)置，即當(dāng)從觀測(cè)方向看時(shí)一根燈絲的一端接近并重疊于另一燈絲的端部，從而減少因燈絲端部比其余部分的溫度低而造成的有害影響。
本發(fā)明的另一個(gè)方面，涉及利用至少兩組細(xì)長(zhǎng)柵極來描述和控制象素點(diǎn)的亮度。根據(jù)此方面的電極包括陽極、熒光裝置、陰極、陰極加熱裝置、至少一第一和一第二組細(xì)長(zhǎng)柵極、和用于向陽極、陰極及柵極施加電勢(shì)以使陰極發(fā)射的電子行進(jìn)到熒光裝置位于陽極之上或附近的象點(diǎn)以顯示圖象的裝置;所有柵極均基本上如上所述。電勢(shì)的施加，使第一組柵極被用于掃描，而第二組柵極被用于控制象素點(diǎn)的亮度。
本發(fā)明的再一個(gè)方面，是減少用于支撐面板和背板的隔離部件造成的陰影。這種裝置包括在其內(nèi)限定一個(gè)腔的外殼，所述外殼有面板和背板;所述裝置還包括位于面板之上或附近的陽極和響應(yīng)電子而發(fā)光且位于陽極之上或附近的發(fā)光裝置。該裝置包括腔中位于面板和背板之間的長(zhǎng)陰極、在陽極和陰極之間的至少一第一和一第二組長(zhǎng)柵極及用于加熱陰極以使陰極發(fā)射電子之中的電子的裝置。當(dāng)從觀看方向看時(shí)，各組中的柵極與熒光裝置、陰極和至少另一組中的電極在一些點(diǎn)相重疊，其中重疊的點(diǎn)限定了象素點(diǎn)。該裝置還包括用于向陽極、陰極和兩或多組柵極施加電勢(shì)的裝置和連接面板和背板以為這些板提供機(jī)械支撐以使外殼在腔被抽真空時(shí)不致被壓垮的隔離裝置。陰極發(fā)射的電子行進(jìn)到熒光裝置位于電極之上或附近的象素點(diǎn)處，以顯示圖象。隔離裝置還包括當(dāng)從觀看方向看時(shí)沿著但不與陰極重疊的長(zhǎng)隔離部件。這些電極在背板和柵極之間、在柵極組之間或在柵極與陽極之間。該裝置還包括與隔離部件相鄰的一或多個(gè)長(zhǎng)陰影減小電極。電壓施加裝置給陰影減小電極施加一電勢(shì)，后者高于電勢(shì)施加裝置加于陰極的電勢(shì)，使陰極發(fā)射的電子之中的電子在駛向陽極之間被分散，從而減少隔離部件造成的陰影。
本發(fā)明的另一方面，涉及一種陰極發(fā)光可視顯示裝置，包括由多個(gè)裝置并排拼成的更大型的顯示器。這些裝置的每一個(gè)均包括上述裝置的部件，其中各裝置包括一隔離裝置，所述隔離裝置包括一位于陽極和陰極之間的隔板;該隔板上形成有用于電子通過的孔，其中當(dāng)沿觀看方向看時(shí)，預(yù)定數(shù)目的一或多個(gè)象素點(diǎn)對(duì)應(yīng)于并在空間上重疊于一個(gè)孔，從而降低交擾。
本發(fā)明使得能夠制作屏幕尺寸從幾英寸至一百英寸的全色壁掛電視。這種電視產(chǎn)生全范圍的高分辨率色彩和亮度，并且即使在大屏幕尺寸電視情況下也有較薄的外殼。用于支撐面板和背板的隔離裝置，使得即使在大屏幕顯示器的情況下，薄的顯示器外殼也有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。該顯示器有減低的交擾，而且陰影減小電極使得顯示器即使在有隔離裝置的情況下仍有均勻的亮度。柵極的設(shè)置也使顯示器的聚焦和分辨率得以改善。
除了本發(fā)明的上述方面之外，本發(fā)明人在上述本發(fā)明的一般范圍中還發(fā)現(xiàn)了若干改進(jìn)，這些改進(jìn)概括如下。
陰極可包括兩或多根燈絲;后者有兩個(gè)端及把燈絲的兩端連到外殼的彈簧裝置。對(duì)至少一根燈絲，有另一根燈絲位于彈簧裝置附近，用于支撐所述至少一根燈絲，以減少彈簧裝置造成的暗區(qū)。
響應(yīng)于電子而發(fā)光的熒光裝置可包括熒光層和氧化鎂或氧化鋅保護(hù)層，以增加熒光層的使用壽命。
在另一發(fā)現(xiàn)中，顯示裝置的外殼包括一正面板、一后面板、及一在正和后面板之間并包圍和圍繞一腔的側(cè)壁。隔板層和隔離條陣列、正面板、及后面板在其中限定了定位孔。該裝置包括置于這些孔中的定位銷，以固定板和/或陣列間的相對(duì)位置。
在另一種改進(jìn)中，柵電極包括平行細(xì)金屬線組、金屬線布網(wǎng)、穿孔或蝕刻的金屬箔、或在隔板或隔離條陣列的表面上的電鍍電極。
另一改進(jìn)涉及用上述各方面的裝置顯示圖象的方法，其中裝置包括設(shè)在陽極和陰極間的不同平面上的第一和一第二組柵極。首先，使陰極產(chǎn)生電子云。此方法包括從柵極選出待掃描的柵極的步驟。在掃描時(shí)，此加在陰極上的電勢(shì)高的電勢(shì)被依次加到選出的柵極上。加在未選出的柵極上的電勢(shì)，至少在某一時(shí)間內(nèi)，低于加在陰極上的電勢(shì)，以限制電子從陰極到陽極的傳送的空間散布，從而改善掃描分辨率并減小交擾。
在另一改進(jìn)中，側(cè)壁、隔離條、隔板、以及后面板上有位于腔內(nèi)或朝著腔的電極。這些電極包括在受到電子撞擊時(shí)發(fā)射二次電子的材料，從而使電極產(chǎn)生的電子散開，以改善裝置的均勻性并抵消因電荷累積造成的電場(chǎng)。
在另一改進(jìn)中，在被電子撞擊時(shí)發(fā)光的熒光點(diǎn)限定了點(diǎn)的有效區(qū)，且一些點(diǎn)的有效區(qū)與另一些點(diǎn)的不同。這改善了顯示的圖象的均勻性，并使發(fā)射不同顏色的光的熒光點(diǎn)的壽命相等。這一目標(biāo)也可用另一方法實(shí)現(xiàn)，其中施加了適當(dāng)?shù)碾妱?shì)，以使一些柵極以較長(zhǎng)的時(shí)間周期被掃描，或當(dāng)一些柵極被掃描時(shí)使加到另一些柵極的電勢(shì)高于加到上述一些電極上的電勢(shì)。
另一改進(jìn)在于顯示器的圖象和對(duì)比度。在此改進(jìn)中，熒光點(diǎn)被設(shè)置成具有從下列組中選出的同一顏色的線性陣列紅、綠和蘭。在最佳實(shí)施例中，象素點(diǎn)形成了沿垂直和水平方向的重復(fù)的RGBG點(diǎn)陣列，從而使每一綠熒光點(diǎn)沿水平和垂直方向均勻-紅和蘭熒光點(diǎn)相鄰。
正面板由一層光譜選擇玻璃構(gòu)成，或包括后者;該層有與熒光點(diǎn)的發(fā)光峰值相匹配的透射峰值，以改進(jìn)對(duì)比度和圖象質(zhì)量。
在另一改進(jìn)中，正面板包括一費(fèi)涅耳(Fresnel)光透鏡。
本發(fā)明的另一方面，涉及組裝陰極發(fā)光可視顯示裝置的方法。該方法包括提供一正面板和一后面板、一或多個(gè)側(cè)壁、包括至少一個(gè)陰極的多個(gè)電極、一個(gè)陽極和柵電極，以及在一或多個(gè)光敏板上蝕刻出孔以提供一或多個(gè)隔板或用于電子通過的結(jié)構(gòu)的網(wǎng)形隔離器。該方法還包括在正面板和后面板之間設(shè)置電極和隔板或結(jié)構(gòu)，并把面板、側(cè)壁、及隔板或結(jié)構(gòu)連接起來以構(gòu)成裝置。在此方法中，面板、側(cè)壁和隔板最好有定位孔和定位銷，用于使不同的部件相互對(duì)準(zhǔn)。部件最好在上述設(shè)置步驟之后和連接步驟之前進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)。


圖1A是顯示本發(fā)明最佳實(shí)施例的陰極發(fā)光圖象顯示裝置的一部分的橫截面圖。
圖1B是圖1A的裝置的正視圖，但其中未顯示圖1A的電流源。
圖2A是圖1A的裝置的隔板的一部分及用于調(diào)節(jié)顯示器亮度的柵電極的剖視圖。
圖2B是圖2A所示的隔板的一部分的正視圖。
圖3A是顯示本發(fā)明的另一實(shí)施例的陰極發(fā)光可視顯示器的一部分的剖視圖。
圖3B是圖3A中裝置300的一部分的正視圖。
圖3C是象元中象素點(diǎn)的一種設(shè)置的示意圖。
圖3D是象元中象素點(diǎn)的另一種設(shè)置的示意圖。
圖4是顯示本發(fā)明的圖1A和3A的裝置的一部分剖視圖。
圖5是圖1A、3A中的陰極的一部分的示意圖。
圖6是陰極發(fā)光顯示器的示意圖，顯示了用附加的陰極來減小因采用安裝陰極燈絲的彈簧而造成的暗區(qū)。
圖7是圖1的陰極發(fā)光顯示器的一部分的剖視圖，用于顯示本發(fā)明的最佳實(shí)施例。
圖8A是從陰極側(cè)看的EFD拼塊的示圖;為清楚起見未畫控制柵極。
圖8B是圖8A中從8B-8B方向看的剖視分解圖。
圖8C是從圖8A中8C-8C方向看的剖視分解圖。
圖9A是圖8A的側(cè)壁結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)。
圖9B顯示了傳統(tǒng)的側(cè)壁結(jié)構(gòu)，作為與圖9A的結(jié)構(gòu)的比較，以顯示本發(fā)明的改進(jìn)。
圖10是圖8A-8C的裝置的各部分之間的裝配關(guān)系的分解圖，以顯示對(duì)準(zhǔn)關(guān)系。本圖有所簡(jiǎn)化且未顯示隔板的細(xì)節(jié)。
圖11A是陰極、三層控制電極及陽極的設(shè)置。
圖11B顯示了從圖11A的K方向看的掃描控制電極的聚焦效果。
圖12A隔離結(jié)構(gòu)及其與正面板的關(guān)系的切開視圖。
圖12B顯示了從圖12A的L方向看的絕緣壁的控制電極的細(xì)節(jié)。
圖13A、13B是象素的示意圖，顯示了用于改變象素點(diǎn)的有效區(qū)的兩個(gè)實(shí)施例。
圖14A、14B是曲線圖，顯示了把電壓加到柵極上以改變圖象質(zhì)量(如均勻性)的兩種方法。
圖15顯示了本發(fā)明的一實(shí)施例的光譜選擇玻璃板的透射曲線的形狀。
圖16顯示了濾色器之間的間隙的作用、濾色器和熒光點(diǎn)之間的對(duì)準(zhǔn)及濾色器間隙與視角間的關(guān)系。
圖17A顯示了顯示塊的補(bǔ)償透鏡及顯示塊之間的塊間間隙。
圖18A顯示了燈絲陰極組件的可能構(gòu)造。
圖18B和18C顯示了燈絲陰極段的兩種不同支撐結(jié)構(gòu)的例子。
圖19A-19C是三種不同象素點(diǎn)圖案的示意圖，顯示了用于實(shí)現(xiàn)高度均勻的彩色顯示器的本發(fā)明。圖19C顯示了最佳的熒光點(diǎn)設(shè)置。
圖20是每個(gè)均有四個(gè)象素點(diǎn)(RGBG)的15個(gè)象素的陣列的示意圖，象素點(diǎn)由沿水平方向運(yùn)行的10個(gè)柵極G3和沿垂直方向運(yùn)行的12個(gè)柵極G2來尋址。
圖21A、21B是用于向顯示器的電極施加評(píng)定信號(hào)的電路的示意圖，用以顯示本發(fā)明。
圖22是本發(fā)明的顯示裝置的一部分的示意圖，用于顯示本發(fā)明的柵極的結(jié)構(gòu)。
圖23A是傳統(tǒng)的陽極和除氣連接的設(shè)計(jì)。
圖23B是用于本發(fā)明的除氣和陽極連接的設(shè)計(jì)。
圖24A-24C是本發(fā)明的顯示器的電極和指形連接器的最佳實(shí)施例。
圖25A-25C是從幾個(gè)角度看的本裝置的圖示。為簡(jiǎn)化起見，在圖25A-25C的大部分中省略了控制電極。
圖25A是從圖25B的25A-25A方向看的分割圖。
圖25B是從后面板一側(cè)看的圖示。
圖25C是從圖25B中25C-25C方向看的分割圖。
圖25D是圖25C的裝置的一部分的放大圖。
圖26是定位槽及其與控制電極外線的關(guān)系的閉合圖。
圖27是用于組成一較大隔板以提供一整個(gè)大型顯示裝置的兩個(gè)較小隔板之間的接口。
圖28是柵極和顯示屏幕的示意圖;該柵極用于以下列方式對(duì)屏幕進(jìn)行尋址，即每次掃描兩行，以給出更亮的顯示器。
圖1A是平板陰極發(fā)光可視顯示裝置100及用于向裝置100供電的電源150的一部分的剖視圖，用于顯示本發(fā)明的最佳實(shí)施例。圖1B是裝置100沿圖1A的方向50的視圖。由于在許多場(chǎng)合本裝置及這里所述的所有裝置的外觀都是決定因素，因此以下的“觀看方向”是指從裝置的正面觀看如圖1A和1B中的顯示裝置的方向，就象在一般情況下觀看者觀察顯示器時(shí)那樣;盡管在其他許多圖中并未示出。在此意義上，若裝置的兩個(gè)部件當(dāng)從這種觀看方向看重疊或不重疊，則以下將稱這些裝置為“重疊”或“不重疊”。裝置100包括陰極101、三組柵極102、103、104、陽極105和隔離器106、107和108。這些電極和部件被封在一個(gè)由面板109和背板110及側(cè)板或壁110′包圍的腔中，其中面、背和側(cè)板相連接構(gòu)成了扁平真空裝置的外殼的一部分而包圍和圍繞著一個(gè)腔。裝置100由面、背和側(cè)板包圍的腔被抽真空，以使陰極產(chǎn)生的電子以下述方式自由向陽極行進(jìn)。
陰極101構(gòu)成一組大致平行的直接加熱氧化物涂層燈絲。三組柵極102、103和104的每一個(gè)均包括大致平行的金屬線。在圖1A的最佳實(shí)施例中，在第一組柵極102(以下稱之為G1)和背板110之間為一組大致平行的長(zhǎng)隔離部件111;后者沿?zé)艚z101設(shè)置并最好大致平行于燈絲101。金屬線G1被連到隔離器106，以減小其因裝置的移動(dòng)而引起的振動(dòng)的幅度。在第一組柵極102(G1)和第二組柵極103(G2)之間，是一網(wǎng)狀隔離結(jié)構(gòu)106，該結(jié)構(gòu)限定了其中的網(wǎng)目，每一個(gè)網(wǎng)目都允許陰極和陽極間的電子行進(jìn)能尋址多個(gè)象素點(diǎn)。在第二組柵極103(G2)和第三組柵極104(G3)之間是另一隔離結(jié)構(gòu)107;后者的結(jié)構(gòu)最好與結(jié)構(gòu)106相似。這兩個(gè)隔離結(jié)構(gòu)隔開了三組柵極。三組柵極的線也可與這兩個(gè)隔離結(jié)構(gòu)相連，以減小振動(dòng)。
在面板109的內(nèi)表面109a上，是陽極105;后者包括有三個(gè)基色的低電壓陰極發(fā)光熒光點(diǎn)112的透明導(dǎo)電膜層，和在熒光點(diǎn)之間的、用于增強(qiáng)對(duì)比度的黑色絕緣層113。在陽極105和第三組電極104(G3)之間是一其上有孔的隔板108，其中孔與熒光點(diǎn)和陽極重疊并匹配。這意味著隔板108上的各個(gè)孔對(duì)應(yīng)于少量的幾個(gè)預(yù)定的、由組成象素的象素點(diǎn)構(gòu)成的組，并有與象素大致相同的尺寸和形狀，并位于板108中，從而使其位置與其相應(yīng)象素的位置相匹配，從而使來自陰極的電子能通過這種孔而不是圍繞該象素的絕緣層113而到達(dá)相應(yīng)熒光點(diǎn)的部分。電極G3的線連到并被置于隔板108和隔離結(jié)構(gòu)107之間。
如下面所詳述的，背板110的內(nèi)表面和長(zhǎng)隔離部件111的表面分別有用于改進(jìn)顯示器的亮度均勻性的陰影減小電極114和115。后板110的外表面連有印刷線路板116，后者上焊接有陰極、陽極和三組柵極的輸入和輸出引線。陰極101與電流源150(在圖1A中未顯示此連接)相連，以加熱陰極燈絲。除電流源150之外，裝置100的電子線路也被省略，以簡(jiǎn)化附圖。
當(dāng)電流源150向陰極101提供電流時(shí)，陰極燈絲被加熱，以發(fā)射在一電子云中的電子。這與多重CRT式裝置很不同，后者產(chǎn)生電子束而非電子云。電子云中的這些電子被吸引向陽極，后者相對(duì)于陰極加有高的正電壓。電子向陽極行進(jìn)的路徑由加在三組柵極上的電壓控制，以使電子到達(dá)尋址或掃描的適當(dāng)象素的各熒光點(diǎn)，以顯示彩色圖象。
如上所述，傳統(tǒng)CRT系統(tǒng)中的電噪聲和偏離的電子常使與被尋址象素相鄰的象素發(fā)光，造成交擾和CRT裝置性能下降，交擾借助隔板108來降低，后者在圖2A、2B中詳細(xì)地顯示。圖2A是隔板200的剖視圖，而圖2B是從圖2A的2B方向看的隔板200的正視圖，其中圖2A的電極被省略以簡(jiǎn)化圖2B。隔板200最好由光敏玻璃陶瓷制成;在最佳實(shí)施例中，板200由加有用少量的銀和鈰而敏化的鉀和鋁改性劑的硅酸鋰玻璃矩陣組成。板200中的孔201以光刻制成?？?01可有傾斜的表面從而使它們?cè)谡砻?00a上的端部202大于孔在板的后表面200b上的端部?？?01在正表面200a上的端部均有與其相應(yīng)的熒光或象素點(diǎn)相同的尺寸，其中孔201的位置使端部202大致與其對(duì)應(yīng)象素點(diǎn)相匹配和重疊?？?01大體為矩形，與其對(duì)應(yīng)象素點(diǎn)相匹配。
在孔201位于后表面200b的端部，有若干柵極線203(圖1中第三組電極104的線);后者大致平行于孔201的長(zhǎng)邊。與各孔對(duì)準(zhǔn)的有一或多根線203;若一個(gè)以上的線重疊于一個(gè)孔(即圖1A所示情況，其中三根線重疊于一個(gè)孔)，則重疊于同一孔的線相互電連接而形成電極。這種由一或多根柵極線形成的電極，可用于通過控制電極的電壓來控制對(duì)應(yīng)該孔的象素點(diǎn)的亮度。如圖2B所示，每個(gè)象素250可對(duì)應(yīng)于三個(gè)相鄰的孔201;后者對(duì)應(yīng)具有一個(gè)紅、一個(gè)蘭和一個(gè)綠象素點(diǎn)的三個(gè)熒光象素點(diǎn)。在板200上的孔201的設(shè)置，可被視為對(duì)應(yīng)于顯示器的1個(gè)象素的一個(gè)大孔250，其中板200對(duì)每個(gè)孔250有二個(gè)隔離壁204，把該孔分成三個(gè)較小的孔，每個(gè)孔均與象素的紅、蘭或綠色熒光點(diǎn)相匹配、重疊和對(duì)應(yīng)。
隔離壁204降低或消除了同一象素的相鄰熒光點(diǎn)之間的交擾，從而大大改善了顯示器的色純度。如圖2A所示，隔離壁204是楔形的，楔的細(xì)的一端朝向表面200a，以減小隔離壁在顯示的圖象上投下的陰影。參見圖2A和1A，從陰極101發(fā)出的電子將經(jīng)過位于隔板200的后表面200b處的孔端而進(jìn)入孔201，并從孔的端部202出來。由于孔的端部202與對(duì)應(yīng)的熒光及象素點(diǎn)對(duì)應(yīng)和匹配，故電子打到這些點(diǎn)上，使被尋址的適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)發(fā)光，從而顯示圖象。
現(xiàn)在參照?qǐng)D1A和2A來描述圖1A的顯示裝置的整個(gè)隔板設(shè)置。見圖1A，隔離結(jié)構(gòu)106和107均包括一網(wǎng)狀結(jié)構(gòu);后者可是由第一陣列的大致平行的條與第二陣列的大致平行的條剛性連接而成，其中兩組條彼此大體垂直，從而在第一組的各對(duì)相鄰條與第二組的各對(duì)相鄰條之間限定了網(wǎng)目。最好，每個(gè)網(wǎng)目的面積應(yīng)足以包容若干象素，從而使在陰極和陽極間行進(jìn)并以這類象素為目的地的電子通過這種網(wǎng)目，其中條不會(huì)阻擋較大比例的所產(chǎn)生的電子。
兩個(gè)隔離結(jié)構(gòu)106、107和隔板108(圖2A中的200)被以下述方式疊置，即為面板109和背板110提供有力的剛性支撐。如圖1A所示，隔板108(與圖2A的板200相同)壁250a(在圖1中不是這個(gè)標(biāo)號(hào))，沿著一條與大體相互平行的面和背板相垂直的線，與結(jié)構(gòu)107中的一根條和結(jié)構(gòu)106中的另一根條及隔離部件111相對(duì)準(zhǔn)。以此方式，隔板108、結(jié)構(gòu)106和107及隔離部件111的對(duì)準(zhǔn)部分彼此鄰接并與面和背板相鄰接，從而沿垂直于面和背板的方向形成對(duì)面和背板的支撐。顯然，結(jié)構(gòu)106和107、板108及部件111可包括未沿與面和后板垂直的線對(duì)準(zhǔn)的其他部分，且面和后板不必彼此平行;所有這類結(jié)構(gòu)均屬于本發(fā)明。借助對(duì)面和背板的這種支撐，顯示器100的屏幕面積可以很大，同時(shí)面和背板可用較薄的玻璃制成。雖然面和背板較薄，上述的隔離器設(shè)置導(dǎo)致了在機(jī)械上很強(qiáng)的外殼結(jié)構(gòu)，足以在大屏幕的外殼被抽空時(shí)支撐該外殼。
為減小顯示器上的有害陰影，通過隔板108、結(jié)構(gòu)106和107及部件111的與相鄰象素間的屏幕部分對(duì)應(yīng)的部分，提供了剛性的支撐。在隔板200(108)的正表面200a處的楔204的厚度小于或等于相鄰象素點(diǎn)之間的間隔。為制作超大屏幕電視，為便于制造，可用較小的板和結(jié)構(gòu)來構(gòu)成隔板108和隔離結(jié)構(gòu)106和107，以用這種較小的板制作較大的板或結(jié)構(gòu)，并通過把較小的板或結(jié)構(gòu)置于同一平面中的二維陣列中并使之彼此相鄰，而構(gòu)成更大的板或結(jié)構(gòu)。
圖3A是陰極發(fā)光可視顯示裝置300的一部分的剖視圖，用于顯示本發(fā)明的另一實(shí)施例。圖3B是圖3A中的裝置300的俯視圖。如圖3A所示，陰極301、三組柵極302、303、304、陽極305被包圍在面板309和后板310之間的腔中如圖3A所示。裝置300還包括結(jié)構(gòu)與圖1A的隔板108相似的隔板308及構(gòu)造與圖1A的結(jié)構(gòu)106、107相似的隔離裝置306、307。裝置300還包括與圖1A的部件111相似的隔離部件311，其中部件311以與圖1A中相似的方式與隔離結(jié)構(gòu)306、307及隔板308相連，以為面板和后板提供剛性支撐。裝置300與圖1A的裝置100的不同之處在于隔板308位于第二組柵極303(G2)和第三組柵極304(G3)之間，而不是象在裝置100中那樣位于第三組柵極和陽極之間;而隔離結(jié)構(gòu)307被置于第三柵極和陽極之間。因此;若第一、第二和第三組柵極分別被置于面板309和背板310的平面之間的第一、第二和第三平面上，則隔板108、308可被設(shè)在位于陽極平面和第三平面之間，或設(shè)在第三和第二平面之間。面和背板最好大致彼此平行。裝置300與圖1A的裝置100的不同之處還在于，在裝置300中第一和第三組電極302、304大致彼此平行但與第二組303中的電極和陰極301垂直。但在圖1A的裝置100中，第一和第二組柵極103、102彼此大體平行但卻與第三組柵極104和陰極101垂直。
如圖3A中所示，結(jié)構(gòu)307中的隔離桿最好成錐形，且其角度基本上與隔板308中的象素之間的錐形分割部件的角度相同，并與該部件相對(duì)準(zhǔn)，且有如圖3A所示的寬度，以使隔離板308中的孔間的壁308a(與圖2A的壁250a相似)與這些隔離條組成基本上平滑的錐形表面，以盡量增大可通過其的電子數(shù)目，并減小隔板設(shè)置造成的陰影區(qū)。與在裝置100中一樣，隔板308和隔離結(jié)構(gòu)306、307及隔離部件311均有沿與面和背板垂直的線的至少一部分相互并與面和背板鄰接，以在面和背板之間的腔被抽空時(shí)為面和背板提供剛性的機(jī)械支撐。
圖3C是四個(gè)象素350的示意圖;每個(gè)象素350均包括三個(gè)象素點(diǎn)351及其用于控制這些象素的掃描和亮度的相應(yīng)控制柵極。與圖2A中三條線重疊于對(duì)應(yīng)各象素點(diǎn)的各個(gè)孔201的情況不同，組G2′、G2″和G2′″的每一個(gè)均包括與用于控制與該孔重疊和匹配的象素點(diǎn)的亮度和各個(gè)象素點(diǎn)351(對(duì)應(yīng)于圖2A中的各個(gè)孔201)相電連接和重疊的五根導(dǎo)線。如圖3C所示，各象素點(diǎn)上半部被一組掃描線(如線G131)所尋址，而下半部被掃描線G132所尋址。雖然可通過施加相同的電壓給兩組線G131、G132，從而同時(shí)對(duì)象素350的上和下半部進(jìn)行掃描，但也可對(duì)象素的兩個(gè)半部分別地尋地，并作為兩個(gè)不同象素分別處理以增加分辨率。
圖3D是四個(gè)象素350′的示意圖，用于顯示本發(fā)明的另一實(shí)施例;每個(gè)象素350′包括四個(gè)象素點(diǎn)352及用于掃描和控制象素352的亮度的控制柵行。如圖3D所示，四個(gè)象素350′中的每一個(gè)均包括一紅、一蘭和兩個(gè)綠象點(diǎn)352。在此情況下，用于掃描素的電極組應(yīng)使全部四個(gè)象點(diǎn)被掃描，以提供所需的正確發(fā)光。在采用圖3D的方案時(shí)，圖1A、2A或3A中的隔板108、200或308應(yīng)被兩個(gè)大體垂直的隔離壁分成與3D中各個(gè)象素350′的四個(gè)象素點(diǎn)352之一相對(duì)準(zhǔn)和重疊的四個(gè)較小的孔。顯然，可采用象素中象素點(diǎn)的其他設(shè)置，且可采用把與一象素對(duì)應(yīng)的各個(gè)較大的孔250分成與這種象素點(diǎn)設(shè)置相匹配的較小的孔的隔壁的其他設(shè)置，且這些都屬于本發(fā)明的范圍。
如圖1A、3A中的所示，隔離部件111、311分別比結(jié)構(gòu)106、107和306、307中的條厚。為減小隔離結(jié)構(gòu)106、107、306、307所造成的陰影，與這些結(jié)構(gòu)的條較近的柵極的間距比距條較遠(yuǎn)的柵極的小。為同樣的理由，加在距這些條較近的柵極上的電勢(shì)比加在距條較遠(yuǎn)的柵極的高。這兩個(gè)特征均傾向于使陽極產(chǎn)生的電子的較大部分打到距條較近的象素點(diǎn)部分上，從而補(bǔ)償條對(duì)電子的阻擋。
借助上述隔離裝置，面板和背板可用厚度小于1mm的玻璃板制作。三個(gè)組的每一個(gè)中的柵極可用橫截面尺寸大于約5微米的鍍金鎢絲制作。圖2A的孔201的尺寸大于約0.2毫米。雖然在圖3C、3D中顯示了多色熒光，該理解的是單色熒光也可被用于單色顯示器且也屬于本發(fā)明的范圍。
顯示圖象的清晰度和分辨率取決于三組柵電極和陰極燈絲的相對(duì)方向。下述的四種設(shè)置實(shí)現(xiàn)了可接受的分辨率和聚焦1.陰極燈絲水平設(shè)置，并大體與第一和第二組柵極G1、G2平行。第一和第二組柵極G1和G2被用于行掃描。第三組柵極G3與第一和第二組垂直并用于調(diào)節(jié)被掃描象素點(diǎn)的亮度。
2.陰極燈絲水平設(shè)置，且大體與第一和第三組柵極G1、G3平行;第一和第三組柵極G1、G3被用于行掃描。第二組柵極G2大體與第一和第三組的柵極垂直并被用于調(diào)節(jié)象素點(diǎn)的亮度。
3.陰極燈絲大體豎直設(shè)置并大體垂直于第一和第二組柵電極G1、G2;第一和第二組柵極被用于行掃描。第三組柵極G3大體垂直于第一和第二組并被用于調(diào)節(jié)象素點(diǎn)的亮度。
4.陰極燈絲大體豎直地設(shè)置，并大體垂直于第一和第三組柵極;第一和第三組柵極G1、G3被用于行掃描。第二組柵極大體垂直于第一和第三組并被用于調(diào)節(jié)象素點(diǎn)的亮度。
陰極燈絲也許最好豎直地設(shè)置，以減小下垂。把第一和第三組柵極用于行掃描并用于第二組電極調(diào)節(jié)象素點(diǎn)亮度的第二和第四種電極設(shè)置的優(yōu)點(diǎn)，在于低調(diào)節(jié)電壓、低電流、及簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)電路。
圖1A和3A的裝置100和300，可通過只采用兩組而不是三組柵極(比如分別去掉第三組柵極104和304)，來進(jìn)行簡(jiǎn)化。此時(shí)，為保持良好的分辨率和聚焦性能，第一組電極102302與陰極燈絲平行并以下列方式設(shè)置;
1.陰極燈絲水平設(shè)置并大體平行于第一組柵極，其中第一組柵極G1被用于平行掃描。第二組柵極103、303大體垂直于第一組柵極并被用于調(diào)節(jié)象素點(diǎn)的亮度。
2.陰極燈絲豎直設(shè)置并與第一組柵極平行，其中第一組柵極G1被用于調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)亮度。第二組柵電極G2大體與第一組垂直并用于行掃描。
在上述實(shí)施例中，用了不同的隔離器設(shè)置，以在面板和背板所包圍的腔被抽空時(shí)為這些板提供機(jī)械支撐。隔離器有時(shí)成為陰極發(fā)射的電子的障礙，并在陰極發(fā)射光可視顯示器上造成不希望的暗區(qū)。為減小乃至消除這種暗區(qū)，改變了圍繞陰極燈絲的電場(chǎng)，以使打到距隔離部件較近的熒光點(diǎn)部分上的電子多于距這種隔離部件較遠(yuǎn)的象素點(diǎn)部分上的電子。
圖4是圖1A、3A的裝置100、300的后部的剖視圖用于說明圍繞陰極燈絲的所有三個(gè)電場(chǎng)的方案。背板402的內(nèi)表面有分成兩組403和404的傳導(dǎo)層。電極組403直接對(duì)著燈絲，因而與陰極燈絲重疊，加在電極403上的電壓與加在陰極燈絲403上的相同。電極404不與陰極401重合。電極404上加有適當(dāng)?shù)碾妷?，以使它們相?duì)于陰極燈絲401和電極403處于較高的電勢(shì)，從而使它們傾向于吸引燈絲401發(fā)出的電子，造成更多的電子打到陽極上距隔離部件405較近的位置處的熒光點(diǎn)上。在最佳實(shí)施例中，兩個(gè)電極組403、404均大體平行于陰極燈絲401，并有效降低了因隔離部件405而在也與陰極燈絲平行的隔離條106、107、306、307處產(chǎn)生的陰影。
位于隔離部件405兩側(cè)的另一組電極406也處在此陰極燈絲401高的電勢(shì)上，以進(jìn)一步吸引陰極燈絲發(fā)射的電子，并使之沿著距隔離部件405較近的方向進(jìn)行，從而減小隔離部件造成的陰影。
包括電極407、408的第一組電極也以這種間距隔開，以使更多電子距隔離部件406更近地行進(jìn)。這是通過使柵極線408在距隔離部件較近處比距隔離部件較遠(yuǎn)處的柵極線407有更小的間距而實(shí)現(xiàn)的。如圖4所示，這是通過設(shè)置柵極從而使電極408比電極407相隔更緊密而實(shí)現(xiàn)的。
減小隔離部件406造成的陰影的另一技術(shù)，是施加適當(dāng)?shù)碾妷海瑥亩箹艠O408處于比柵極407更高的電勢(shì)。最后描述的有關(guān)柵極的方法也可用于減小隔離條造成的陰影;該隔離條與陰極燈絲401相交;此方法是通過使平行于這種條的柵極在距隔離條較近處比距隔離條較遠(yuǎn)處有更小的間距和/或給距隔離條較近的柵極施加比距隔離條更遠(yuǎn)處的柵極的更高的電壓而實(shí)現(xiàn)的。
大屏幕CRT型電視需要長(zhǎng)距離的陰極燈絲。此時(shí)，希望采用設(shè)成線狀陣列的較短的陰極部件段而不是一根長(zhǎng)燈絲，因?yàn)殚L(zhǎng)燈絲傾向于下垂。為使陰極燈絲能膨脹和收縮，燈絲的端被用彈簧連到印刷線路板(如圖1A的板116)上。傳統(tǒng)的彈簧一般有低電阻因而被加熱至比燈絲芯的溫度低的溫度。這種彈簧與燈絲芯端部的溫度差，使芯的端部處于較低的溫度，從而降低了這部分燈絲發(fā)射電子的效率。在制作陰極燈絲的線狀陣列以取代超長(zhǎng)燈絲時(shí)，以圖5所示的方式考慮了上述因素。
圖5是兩個(gè)陰極燈絲段501和502的示意顯示。兩個(gè)陰極的每一個(gè)均包括一芯503，每個(gè)芯503的一端均經(jīng)彈簧505連到支撐部分506。每個(gè)燈絲還有用當(dāng)加熱時(shí)發(fā)射電子的材料制作的涂層504。如圖5中所示，兩個(gè)燈絲在一線狀陣列中大體沿同一直線設(shè)置，其中燈絲501的一端靠近燈絲502的一端，且這兩個(gè)端部分重疊以減小因燈絲芯503的端部的溫度比燈絲中部的低而引起的不利影響，從而減小或消除采用燈絲501、502的裝置所顯示的圖象之間的可見空隙。最好，兩個(gè)燈絲501、502的兩個(gè)端的重疊部分，使一根燈絲的涂層504鄰近燈絲502的涂層的端部，從而在陽極上的象素點(diǎn)看來，燈絲段501、502似乎為一個(gè)燈絲并象是其間沒有間隙的單一電子源。
雖然彈簧505可用與芯503相同的材料制作，但有時(shí)彈簧505可用比芯503更薄更強(qiáng)的材料制作;所有這類變化均屬于本發(fā)明范圍。以這種方式，燈絲501、502一同組成大致單一的電子源，以沿其長(zhǎng)度均勻地發(fā)射電子。
圖6是陰極發(fā)光顯示器600的示意圖，顯示了用附加的陰極來減小因用于安裝燈絲的彈簧造成的陰影。如圖6所示，顯示器600包括一陰極燈絲陣列601，每根燈絲均借助彈簧605裝在外殼上，其中燈絲601的各端均借助彈簧605與外殼相連。如上所述，彈簧及與其相連的燈絲端相對(duì)于燈絲的中部會(huì)處于較低的溫度，因而從端部發(fā)射的電子較少，從而在顯示器上造成暗區(qū)。這種暗區(qū)可通過增加附加的陰極燈絲-如鄰近彈簧605的燈絲601′-來得以減小，其中燈絲601′最好位于與在陽極601的陣列的一側(cè)的彈簧605相鄰的位置，以減小在燈絲601的陣列的一側(cè)的彈簧605的陣列造成的顯示器上的暗區(qū)。如圖6所示，采用了兩對(duì)燈絲601′，一對(duì)位于顯示器頂部，一對(duì)位于底部，以減小在顯示器的這些部分的暗區(qū)。應(yīng)注意，燈絲601在顯示器中部以上面結(jié)合圖5所示的方式重疊，從而使得在這種區(qū)域不需用附加的陰極，盡管加上附加的陰極會(huì)改進(jìn)顯示器。
圖7是圖1的面板、陽極和熒光層的一部分的剖視圖，顯示了本發(fā)明的最佳實(shí)施例。當(dāng)裝置100正在運(yùn)行時(shí)，熒光層112被電子持續(xù)地轟擊。因此，為延長(zhǎng)熒光層112的使用壽命，采用了用氧化鎂或氧化鋅制作的保護(hù)層112′。若要用氧化鎂層，可借助真空蒸發(fā)把氧化鎂材料淀積在熒光層112上。若保護(hù)層用氧化鋅制作，可借助真空蒸發(fā)把鋅材料淀積到熒光層112上。在隨后鋅材料由于空氣中的氧而被氧化時(shí)，淀積的鋅將形成氧化鋅保護(hù)層112′。最好用氧化鎂或氧化鋅來作保護(hù)層，因?yàn)檫@種材料易被能量在2KeV～3KeV范圍內(nèi)的電子所穿透，其中陽極和陰極間的電壓在2KV～3KV的量級(jí)。對(duì)在這種電壓下工作的陰極發(fā)光顯示器，氧化鎂和氧化鋅比諸如氧化鋁的其他材料好;后者對(duì)這種范圍內(nèi)的電子是不透明的。氧化鎂和氧化鋅能抗電子的轟擊，且對(duì)保護(hù)熒光層以延長(zhǎng)其使用壽命是有效的。
上述平板電視板也可用于形成拼塊式大屏幕顯示器，其中可把若干個(gè)裝置100或300設(shè)在一個(gè)平面中的二維陣列中，以構(gòu)成這種拼塊式大屏幕顯示器。雖然本發(fā)明在以上是結(jié)合彩色顯示器說明的，本發(fā)明也適用于單色顯示器，其中陽極上的紅、綠和蘭色熒光點(diǎn)所被單色熒光點(diǎn)所取代。
上述本發(fā)明涉及EFD(電子熒光顯示器)，并使此技術(shù)得到高分辨率和高質(zhì)量圖象。雖然本發(fā)明的許多部分特別適用于EFD技術(shù)的拼塊式實(shí)施例，本發(fā)明的許多方面也可用于該技術(shù)的其他實(shí)施例。本申請(qǐng)人還發(fā)現(xiàn)了對(duì)上述EFD的其他改進(jìn)。
上述EFD發(fā)明可被分為下列方面1.一種新的側(cè)壁結(jié)構(gòu)，它使拼塊式實(shí)施例大大減小了塊間的間隙，并因此改善了這種裝置的分辨率。
2.互連和對(duì)準(zhǔn)特征，它們由于分辨率的大大提高和組裝公差的大大縮小而變得重要了。
3.因分辨率增加而變得更為重要的圖象、對(duì)比度和均勻性增強(qiáng)特征。
有兩種顯示系統(tǒng)構(gòu)成方式，一種是制造單塊的裝置，另一種是把多個(gè)顯示裝置組成拼塊系統(tǒng)。由于生產(chǎn)設(shè)備的限制，單塊裝置不可避免地受到可實(shí)現(xiàn)的最大尺寸的限制。而拼塊式方法則可實(shí)現(xiàn)很大的系統(tǒng)尺寸，同時(shí)有在小型顯示系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)高分辨率的問題。在拼塊方法中，對(duì)分辨率的主要限制是塊間的間隙。這些間隙在塊被組裝在一起時(shí)會(huì)變成刺眼的黑線。在EFD技術(shù)中，塊間的間隙有三個(gè)主要原因(1)顯示裝置的實(shí)體側(cè)壁;(2)陰極向塊的邊緣周圍發(fā)射電子的速率較低;(3)因陰極電子與側(cè)壁結(jié)構(gòu)間的相互作用造成的亮度變化。借助本發(fā)明提出的特征，對(duì)上述領(lǐng)域的問題進(jìn)行了解決，并提供了高分辨率EFD拼塊式系統(tǒng)的解決方案。但在解決了這些主要問題之后，一些次要問題便更令人擔(dān)憂。這些問題包括(1)由于高分辨率塊的公差減小而造成的組裝困難;(2)對(duì)明亮的觀看環(huán)境，顯示器的對(duì)比度需要改善;(3)因陽極收到的陰極電子密度分布不均勻而造成的均勻性問題;(4)由于熒光效率的改變率不同而造成的色偏。這些進(jìn)一步的改進(jìn)的若干特征，將有助于解決所有這些問題。此改進(jìn)的最后一個(gè)方面，涉及一新穎的熒光圖象，后者將更符合人的視覺特點(diǎn)并增強(qiáng)感受到的全色顯示系統(tǒng)分辨率。
除了對(duì)EFD結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單回顧之外，下面的討論還包括下列部分(1)新的側(cè)壁結(jié)構(gòu)，(2)對(duì)準(zhǔn)和組裝問題，(3)涉及了分辨率方面的考慮，(4)關(guān)于均勻性和壽命平衡的特征，(5)對(duì)比度和圖象改善。
基本的EFD結(jié)構(gòu)在前面及起始申請(qǐng)中介紹了EFD結(jié)構(gòu)。顯示器有包括兩個(gè)面板和側(cè)壁的真空腔。正面板的內(nèi)表面包含作為陽極的透明導(dǎo)電覆層。在后面板附近，有一電子云發(fā)生陰極，后者通常包括在平行與后面板的平面內(nèi)的燈絲陣列。在陰極和陽極之間，設(shè)有兩或多層控制電極，以控制并加速奔向涂在陽極上的熒光層的陰極電子。由玻璃條、光刻玻璃板或其他結(jié)構(gòu)的隔離器，被置于陽極的這些平面，控制電極和陰極之間。這些隔離器相互疊置，并最好把控制電極夾在其間。這些隔離器不僅是保持控制電極位置的裝置，而且構(gòu)成兩個(gè)面板間的堅(jiān)固支撐結(jié)構(gòu)。由于這個(gè)堅(jiān)固的支撐結(jié)構(gòu)，EFD技術(shù)可被用于大尺寸顯示裝置，而不必采用厚度為幾毫米以上的面板。
新的側(cè)壁結(jié)構(gòu)用于EFD拼塊的新式側(cè)壁結(jié)構(gòu)包括四個(gè)單件結(jié)構(gòu)，后者從正面板的各個(gè)邊伸到后面板的對(duì)應(yīng)邊甚至其以外。此側(cè)壁結(jié)構(gòu)(圖8A-8C中的SW)可用厚度為0.2mm至2mm的玻璃或陶瓷材料制成。該側(cè)壁結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面可涂有導(dǎo)電線跡，以從外部與內(nèi)電極相連。在圖8A-8C的例子中，側(cè)壁結(jié)構(gòu)連同印在其上的電路線跡伸到了后面板之外，且印刷線路板(PCB)與后面板相連，此結(jié)構(gòu)使控制電極能通過印在側(cè)壁上的線跡與PCB相連。由于側(cè)壁可做得很薄，這種結(jié)構(gòu)使EFD拼塊間的塊間間隙(圖17A-17C中的ITG)可被精確地控制在約1mm的范圍。對(duì)新型側(cè)壁的最小厚度的限制出于下列考慮;
(1)在裝置被抽真空后抵抗大氣壓力及作用在裝置側(cè)面的其他橫向力的能力;
(2)抵抗塊間摩擦、灰塵擦劃等的破壞的能力;
(3)與正面板一起維持高真空密封的能力。
另一種考慮可借助本發(fā)明的兩個(gè)特征(a)側(cè)壁結(jié)構(gòu)有由多層隔離器或隔板(圖8A-8C及10中的SP)形成的小間隔內(nèi)部支撐，(b)在沒有內(nèi)部隔離支撐的地方，可把附加的加強(qiáng)條(圖8A-8C、9、10中的RB)加到側(cè)壁上。這些層和RB被連到四個(gè)側(cè)壁圍繞腔的位置處。第二個(gè)考慮的解決，是通過把側(cè)壁傾斜約3至10度(圖8B、8C中的θ為5度)，從而使正面板略大于后面板。這些稍微傾斜的側(cè)壁，當(dāng)從裝置正面看時(shí)，不影響塊間的看上去的間隙。但傾斜會(huì)造成一微小的間隙(圖17A-17C)。該間隙可用緩沖或保護(hù)材料填充，并將有助減小各種機(jī)械破壞的影響。第三個(gè)考慮通過選擇側(cè)壁和正面板間的密封方法而予以處理。該密封可采取以下三種方式之一(1)大體沿陽極所在平面，把側(cè)壁的狹窄的邊緣表面密封到正面板上，(2)沿一大致與陽極垂直的平面，把側(cè)壁密封到正面板的邊緣表面上;或者，(3)沿這兩個(gè)結(jié)構(gòu)的邊緣研磨或用其他方法制出一對(duì)匹配的傾斜表面，并用這對(duì)表面將它們封在一起。在這些方法中，第一種給出了最佳視角但是密封強(qiáng)度最低。第二種的密封最強(qiáng)，但視角受影響，除非正面板的邊緣表面被光學(xué)拋光并采用透明密封材料。第三種方法是第一和第二種方法的折衷。
與傳統(tǒng)的EFD拼塊實(shí)施例(其中側(cè)壁由幾塊彼此疊置并把控制電極夾在其間的玻璃組成(圖9))相比，新結(jié)構(gòu)有下列優(yōu)點(diǎn)(1)一件的結(jié)構(gòu)(每側(cè))大大降低了對(duì)不準(zhǔn)和泄漏的可能性，并增加了結(jié)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度。
(2)通常由金屬或合金制作的電極，不再伸出側(cè)壁之外。與此一同消除的，是多余的封裝玻璃熔接;后者通常是維持良好密封的真空腔所必須的。這中伸出和多條玻璃熔接是難于嚴(yán)格控制尺寸的主要原因。
(3)內(nèi)部控制電極，現(xiàn)在通過印制在側(cè)壁(圖8A-8C)內(nèi)表面上的線跡或通過電極指形連接部分(圖24C)，被直接從塊的后面引出。至這些電極的連接，現(xiàn)在可用目前平板技術(shù)中常用的接合技術(shù)，來方便地完成。
對(duì)準(zhǔn)和組裝借助新式側(cè)壁結(jié)構(gòu)，EFD現(xiàn)在可實(shí)現(xiàn)高分辨率拼接塊。下一個(gè)問題是如何保證這些部件和它們之間的對(duì)準(zhǔn)的精度，以充分實(shí)現(xiàn)EFD裝置的高分辨潛力。光刻法的現(xiàn)有技術(shù)提供的精度超過了現(xiàn)行EFD裝置的需要。EFD所需的大部分精確部件，可由諸如美國的Fotoformglassofcorning的技術(shù)制作。與這些高精度部件一起，下列特征將使精確的對(duì)準(zhǔn)有助于生產(chǎn)高質(zhì)量顯示器。
(1)隔層和后面板可通過它們中的孔(圖8A、10、12A和25中的ATH)對(duì)準(zhǔn)。與在正面板(圖10、25中的EFP)上精確鉆出或蝕刻的孔(圖10、25中的ATH)一起，這些孔可被用來通過把定位銷插入這些孔(圖8B、10、25中的ATH)，而保持它們的相對(duì)位置。這些定位孔還可用于通過使用作為定位銷(圖8B、10中的AP，圖25中的MAP)的金屬芯玻璃管而與陽極連接。此時(shí)，這些孔不僅被用作定位裝置而且被用作被用作陽極連接的導(dǎo)電金屬芯的絕緣壁;后者可承受約500V至5，000V的相對(duì)陰極和控制電極的電壓。
(2)用于側(cè)壁的加強(qiáng)條的厚度，正好等于后面板(BFP)和隔板(圖8A-8C和10)的間距。這可有助于保證這兩個(gè)板間的精確間距。
(3)側(cè)壁的加強(qiáng)條還可帶有槽(圖8A和10中的對(duì)準(zhǔn)線AS)，以幫助使隔離條(圖8A和10中的SB)與其他隔板層中的壁相對(duì)準(zhǔn)。這些槽、加強(qiáng)條和隔離條的尺寸可按下列方式設(shè)計(jì)，即在它們被裝在一起后，該結(jié)構(gòu)還可被用作側(cè)壁組件(圖10)的其余部分的基準(zhǔn)。
(4)加強(qiáng)條在拼塊中的作用，就對(duì)準(zhǔn)隔離條來說，可被EFD(圖25中的ESB)的單件實(shí)施例中的邊緣隔離條(也起側(cè)壁作用)所代替。除隔離條定位槽外，這些邊緣隔離條(ESB)還可有其他的通孔，用于與隔板(圖25的ATH)的其他層對(duì)準(zhǔn)。
(5)在隔板的邊緣，可蝕刻出定位槽(圖26中的AN)，以有助于對(duì)準(zhǔn)和彎曲控制電極線。在線被適當(dāng)置于槽中后，可大大降低這些線在組裝及封密過程中移動(dòng)的可能性。
該組件如圖10所示地組裝。首先提供所顯示的各個(gè)部件。隔板用光刻刻出。隨后用定位銷及諸如玻璃熔接料的粘合劑把部件對(duì)準(zhǔn)。
高分辨率尋址借助高精度隔板、新式側(cè)壁結(jié)構(gòu)及精確的對(duì)準(zhǔn)裝置，現(xiàn)在可制成高分辨率電視。但除非陰極產(chǎn)生的電子能被精確地引向陽極上的正確位置，所有這些優(yōu)點(diǎn)都將無濟(jì)于事。在EFD中，這是借助下述控制電極層和隔板來實(shí)現(xiàn)的。
EFD結(jié)構(gòu)，可借助平行細(xì)金屬線或金屬線布、蝕刻或穿孔箔制成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)形成的兩或多層控制電極，來實(shí)現(xiàn)矩陣尋址。在各層中，控制電極彼此平行。在層之間，電極可成直角相交。相交的區(qū)域確定了象素，即最小可控顯示單位。
EFD與真空管技術(shù)有某些共同的設(shè)計(jì)原理，比如相對(duì)于柵極線間距和柵極層間距的柵極特性。EFD和真空管的一個(gè)主要不同，在于在EFD中，加有截止電壓(如低于加在陰極的電壓的電壓)的電極，不僅將關(guān)閉它控制的象素，而且通過把電子推開而影響鄰近的象素。這種效應(yīng)在逐行掃描中非常有用，因?yàn)樵谶x定行被未選定行包圍時(shí)，加到未選定行上的截止電壓將不僅關(guān)閉這些行，而且把電子會(huì)聚到選定行，從而大大降低了相鄰掃描行間的交擾(圖11B)。
在五極管EFD(圖11A，11B)的實(shí)際應(yīng)用中，中間的控制柵極層(G2)一般被用于強(qiáng)度調(diào)節(jié)，而位于G2和陰極之間的第一控制柵極層(G1)和位于G2和陽極間的第三控制柵極層G3一般用于掃描。在此結(jié)構(gòu)中，由于G1和G3的屏蔽，G2的電流和電壓要求可被控制在Vp-p≤50V和Ip-p≤1mA的范圍內(nèi)。這一適中的驅(qū)動(dòng)特性使得VLSI(超大規(guī)模集成電路)可被用作顯示驅(qū)動(dòng)器。矩陣尋址結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子，是使G2沿垂直取向并用于強(qiáng)度調(diào)節(jié);而G1、G3沿水平取向并以一對(duì)一對(duì)的方式連接，并象在起始申請(qǐng)中描述的那樣用于掃描。
由于G1鄰近陰極，故它對(duì)陰極的電子分布及電子發(fā)射速率均有很強(qiáng)影響。有時(shí)希望甚至需要讓G1覆蓋此G3(圖11A)實(shí)際掃描的區(qū)域?qū)挼膮^(qū)域。一個(gè)L×N行的EFD顯示器，可有L×N個(gè)寬度為W的G3電極和N個(gè)寬度為L(zhǎng)×W的G1電極。G1和G3以下列方式掃描，即當(dāng)掃描行M時(shí)，G3M(尋址行M的G3電極)有電壓Von3且G1k-1、G1k和G1k+1將有Von1，其中k＝(M/L)，且Von1、Von3分別為G1和G3的開啟電壓。這將產(chǎn)生與圖11B所示的相似的情況，較寬的G1掃描線在較寬的區(qū)域產(chǎn)生陰極電子云的平均效應(yīng)。如普遍認(rèn)為的，平均的范圍越寬，變化就越小，且對(duì)EFD來說均勻性就越好。當(dāng)電子在G3之下時(shí)，電子所能通過的區(qū)域小于電子對(duì)于G1所能通過的區(qū)域。顯示器的亮度也被增加，因?yàn)檩^寬的G1掃描行，比G1的電子允許通過區(qū)域與G3的一樣小時(shí)能使更多的陰極電子能通過柵極并打到陽極上。
該設(shè)置的另一優(yōu)點(diǎn)是降低了所需的掃描驅(qū)動(dòng)器的數(shù)目。這是由于G1和G3要同時(shí)開啟，以使一行被掃描;這意味著許多G3電極可共用一公共驅(qū)動(dòng)信號(hào)，因而減少了驅(qū)動(dòng)器的數(shù)目。例如，若L＝4且N＝120，即每一G1電極的寬度為G3電極的四倍。則我們需要4個(gè)G3驅(qū)動(dòng)器和120個(gè)G1驅(qū)動(dòng)器，或總共124個(gè)驅(qū)動(dòng)器，來在逐行掃描操作中掃描L×N＝480條行。
G2和G3的角色可互換。在此結(jié)構(gòu)中，G3將用于調(diào)節(jié)亮度而G2被用于行掃描。這些柵極的取向也要相應(yīng)變化，以使G2電極平行于G1電極且G3電極垂直于G1和G2電極。其他的結(jié)構(gòu)也可被用于進(jìn)行五極管或四極管EFD的矩陣尋址。這些選擇對(duì)真空管電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的工程人員是熟知的。
就EFD裝置的尋址分辨率而言，G3最好，G2次之，G1最差。當(dāng)我們想到陽極與G3的間距最短時(shí)，這便是預(yù)料中的了。陽極電壓，通過加速電子，也是有利的;它減小了電子行進(jìn)行到陽極所需的時(shí)間，從而減小了散射度。在EFD裝置中，陰極、G1、G2、G3和陽極的間距一般在0.5mm至5mm的范圍中，用控制柵極就可達(dá)到小到約2mm的熒光點(diǎn)間距。為達(dá)到更高的分辨率，要有帶有精細(xì)間壁的隔板。
隔板的結(jié)構(gòu)支撐功能已在上面描述。隔板(特別是由Fotoform制造的)的另一重要功能，是提供象素和熒光點(diǎn)間的絕緣壁(圖5中的IW)。在FED中可采用一或多層帶有薄絕緣壁圖案的隔板(圖12A、12B中的SP)。這些間壁，通過在相鄰的壁之間形成溝道，而限制了在其之間通過的電子的軌跡。這些溝道的形狀和尺寸的設(shè)計(jì)，使得能進(jìn)行熒光點(diǎn)的精細(xì)分辨尋址。由于目前Fotoform技術(shù)的最小特征尺寸為大約1mil或0.025mm，故采用Fotoform隔板的EFD結(jié)構(gòu)的尋址分辨率可小到0.2mm的范圍。
需要控制薄絕緣壁的幾個(gè)特性，以達(dá)到所需的分辨率。由于Fotoform玻璃是非常好的絕緣材料，這些絕緣壁的表面將積累電荷并形成靜電場(chǎng)。這些靜電場(chǎng)即起彎曲電子路徑的會(huì)聚透鏡的作用，也阻擋試圖進(jìn)入溝道的電子。這兩種效應(yīng)可產(chǎn)生有害后果。過份的會(huì)聚作用會(huì)減小有效的熒光點(diǎn)尺寸。阻擋效應(yīng)將降低陽極接收的電流密度。由于這兩種效應(yīng)均與累積在壁表面的電荷量有關(guān)，因而對(duì)于絕緣壁的高度，可通過采用不同厚度的隔板或通過用適當(dāng)?shù)奈g刻技術(shù)降低絕緣壁的高度來改變它們的強(qiáng)度?？刂旗o電場(chǎng)的另一方法，是在這些絕緣壁上覆一電阻膜(圖12B中的RFC)，以阻止靜電荷的積累，如在下面所要再次敘述的。
另一方面，也可利用這些靜電場(chǎng)效應(yīng)。一方面，會(huì)聚作用可有助于降低相鄰象素間的交擾。另外，由于熒光點(diǎn)的亮度受絕緣溝道中的靜電場(chǎng)的影響，因而可推論出，若這些絕緣壁的表面鍍有電極，則可用這些電極控制顯示器的運(yùn)行。換言之，可通過在隔板壁上鍍上控制電極(圖12A中的PCE)，來實(shí)現(xiàn)原有EFD(1)中的控制柵極的功能。在熒光點(diǎn)間距小于1mm的EFD裝置中，這些鍍上的電極在制作方便及可靠性方面均優(yōu)于線電極或網(wǎng)狀電極。
均勻性及色彩平衡顯示裝置的一個(gè)重要質(zhì)量因素，是其亮度的均勻性。對(duì)陰極發(fā)光顯示裝置，如CRT或EFD，亮度強(qiáng)烈地依賴于陽極收到的電流密度及熒光效率。CRT有單槍陰極結(jié)構(gòu)，且在槍與障板或陽極間的空間中沒有什么障礙。借助一些補(bǔ)償電路，CRT中的陽極電流密度變化較為平緩，且亮度變化人眼一般感覺不到。但在EFD裝置中，陽極電流密度的波動(dòng)有三個(gè)主要理由。第一，由于使用了隔離器且在它們的表面上有靜電荷積累，在裝置內(nèi)有非均勻電場(chǎng)。這些電場(chǎng)改變了陰極產(chǎn)生的電子的分布。我們將此效應(yīng)稱為隔板充電效應(yīng)。第二，燈絲產(chǎn)生電子的能力對(duì)其溫度極為敏感。由于損失到支撐物上的能量，燈絲兩端的溫度一般低于燈絲的其余部分。這種溫度下降，使端部的電子產(chǎn)生率大大下降。這被稱作冷端效應(yīng)。第三，由于燈絲陣列只是近似平面的陰極，故其無法產(chǎn)生真正均勻的電子云。在陰極由燈絲陣列或其他非平面電子源構(gòu)成的EFD裝置中，到達(dá)陽極的電流分布通常在電子源下方達(dá)到峰值并在兩個(gè)源間的中部為最小。我們把這稱為洗衣板效應(yīng)。至于熒光效率，在多年研究之后，現(xiàn)在的熒光即使在低EFD工作電壓下一般也有令人滿意的性能。熒光效率方面的問題主要不在絕對(duì)亮度，而是在隨著顯示裝置的使用而出現(xiàn)的改變率。由于彩色陰極發(fā)光裝置一般使用三種不同的熒光材料，以產(chǎn)生人眼看到的整個(gè)光譜的色彩，故對(duì)各種熒光材料發(fā)出的相對(duì)亮度必須仔細(xì)控制，以再現(xiàn)原來的色彩。但這些熒光材料的效率以不同的速率變化。一個(gè)例子是蘭色熒光，其效率一般比紅和綠色熒光下降得快。在正常情況下顯示器將逐漸變黃，并因此失去正確再現(xiàn)顏色的能力。為避免這點(diǎn)，應(yīng)使不同顏色的熒光的效率改變速度盡可能接近。下面的特征就是要解決這個(gè)問題。
(1)側(cè)壁的加強(qiáng)條或側(cè)壁本身、隔離條和后面板可帶有印刷或涂在其表面上的電極圖案(圖12B中的SE和BE)。當(dāng)適當(dāng)激勵(lì)時(shí)，這些電極能(a)抵抗隔離器電荷效應(yīng)產(chǎn)生的靜電場(chǎng)，(b)產(chǎn)生使各燈絲發(fā)出的電子的散布更均勻的電場(chǎng)，以減小洗衣板和冷端效應(yīng)。
(2)上述電極(圖12B的SE和BE)可包含高二次電子發(fā)射系數(shù)材料，如氧化銫。這不僅補(bǔ)充這些電極吸收的電子，而且產(chǎn)生新的電子。在此組合中，自由電子的分布及產(chǎn)生率均可通過加在這些電極SE和BE上的電壓而改變。
(3)隔壁的表面可涂有一層電阻材料(圖12B的RFC)如In2O3，pb2Ru2O7。這個(gè)涂層通過接觸而與控制電極相連，以停止隔離器充電效應(yīng)。這種涂層的電阻率應(yīng)足夠高以避免鄰近控制電極間的過分泄漏電流，同時(shí)又足夠低以控制靜電荷的累積。106Ω/cm將是合適的。
(4)除了燈絲陣列之外，還可把兩個(gè)附加的燈絲加到陰極結(jié)構(gòu)上，以補(bǔ)償冷端效應(yīng)。例如，若陰極由垂直燈絲組成，可把兩個(gè)水平燈絲加到陣列頂和底部靠近燈絲端(圖18A中的AF)的位置，以使所有區(qū)域均為工作在適當(dāng)溫度的燈絲所覆蓋，因而消除冷端效應(yīng)。
(5)當(dāng)顯示器的尺寸很大時(shí)，燈絲要被分段(圖18A)，以控制振動(dòng)、下垂和/或機(jī)械問題。這些段可以下列方式重疊，即一段的冷端被另一段的工作區(qū)所覆蓋，以避免這些段的端部的冷端效應(yīng)。
(6)如專利申請(qǐng)No.657，867中所述，螺旋彈簧(圖18C)通過將冷端縮進(jìn)螺旋部分而可以減小冷端效應(yīng)。然而，螺旋彈簧的機(jī)械強(qiáng)度很差。對(duì)大型的EFD顯示器件而言，燈絲(圖18A)包括處于由螺旋彈簧支持的兩端的兩個(gè)較短段和由較強(qiáng)的指形彈簧(圖18B)支持的處于中間的一個(gè)或一個(gè)以上的較長(zhǎng)的燈絲段。
(7)熒光物效率的變化量是已經(jīng)發(fā)射到熒光物上的總電荷的函數(shù)。參見1960年9月出版的《高級(jí)電子管技術(shù)》中PfahnlA.的“陰極射線管的電子熒光粉的老化”。通過減小較快地老化的熒光物的電流密度的同時(shí)增大面積，可以解決由于熒光物效率變化率不同引起的色偏問題。熒光物的壽命，是在相同的工作條件下使其發(fā)光的亮度減小50%所需的時(shí)間。例如，如果減小熒光物A、B和C發(fā)光效率50%所需的電荷量是Qa、Qb和Qc，那么通過改變控制電極的波形或占空系數(shù)就可以設(shè)定這些熒光物的電流密度Ja、Jb和Jc，其中Ja∶Jb∶Jc＝Qa∶Qb∶Qc。然后，在這樣的電流密度比例下，每個(gè)熒光的點(diǎn)的大小就可以得到調(diào)整，以產(chǎn)生所要求的色混合。通過改變熒光點(diǎn)的外圍尺寸(圖13A)或在大小相等的熒光點(diǎn)中留下小孔(圖13B)以改變有效的發(fā)射區(qū)域，可以對(duì)點(diǎn)的大小進(jìn)行調(diào)整。
(8)如上所述的改變熒光點(diǎn)的大小和驅(qū)動(dòng)波形的方法也可用來補(bǔ)償由隔離板帶電、冷端或洗衣板效應(yīng)引起的亮度不穩(wěn)定性。在區(qū)域的電流密度的地方我們可以減小熒光點(diǎn)的大小，而在電流密度低的控制電極我們可以提高其驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度。例如，當(dāng)用垂直燈絲陣列而不用輔助燈絲時(shí)，顯示塊的頂部和底部附近的亮度要比塊的其余部分低許多。這可以通過對(duì)頂部和底部的行(圖14B的行1和N)進(jìn)行比其余顯示部分更頻繁的掃描，即提高這些行的掃描時(shí)間百分比來加以補(bǔ)償。或者，通過提高頂部和底部的行(圖14A的行1和N)的控制信號(hào)(電壓)幅度或脈沖寬度而使用在每行上的時(shí)間百分比相等，來補(bǔ)償亮度之間的不同，這兩種方法可以同時(shí)使用。
應(yīng)該注意的是，雖然在以上討論中我們假定陰極是由燈絲陣列構(gòu)成的，但是剛剛討論過的許多方法也同樣可以用于其它種類的陰極。例如，如果用場(chǎng)發(fā)射極陣列條作為陰極，那么由于電子發(fā)射率不再取決于陰極的溫度，所以冷端效應(yīng)便不成其為問題。然而，所有的其它方面均相同，故上述方法仍將是有用的。
對(duì)比度和圖象增強(qiáng)，顯示器件的對(duì)比度是由在所希望的觀看環(huán)境下在其表面測(cè)得的最大亮度和最小亮度之比定義的。高對(duì)比度的顯示系統(tǒng)可以產(chǎn)生高飽和度的色彩，并且各種影象的細(xì)節(jié)表面得非常生動(dòng)。低對(duì)比度的顯示通?？雌饋砗芷降?，不能重現(xiàn)暗部陰影的細(xì)節(jié)圖象。為了提高對(duì)比度，傳統(tǒng)的CRTTV系統(tǒng)采用諸如黑色矩陣(blackmatrix)、在熒光物上的背面鋁涂層、染色熒光物和灰面板的方法。在這些方法的基礎(chǔ)上，不可以用三種新方法進(jìn)一步提高對(duì)比度。
(1)器件的面板可由光譜選擇玻璃制成，這樣，面板在與使用的熒光物的發(fā)光峰值相匹配的波長(zhǎng)上具有最大的透射率(如圖15所示)。例如，HOYA光學(xué)公司生產(chǎn)的AC-36或AC-55型對(duì)比度增強(qiáng)玻璃，對(duì)p-22系列彩色熒光物的峰值來說具有40%以上的透射率，而只允許可見光譜的其余部分的不足2%透過。
(2)由紅、綠、藍(lán)透明墨點(diǎn)構(gòu)成的濾色片可被覆在正面板的外表面上(圖8B、8C、16和12B)。這些點(diǎn)的圖形應(yīng)和面板另一側(cè)的熒光物的圖形相匹配，并適當(dāng)對(duì)準(zhǔn)。這些彩色點(diǎn)將吸收除它們本身的顏色以外的大部分其它顏色的光。
(3)在方法2中所述的濾色層也可以夾在陽極和正面板之間。在本申請(qǐng)中，應(yīng)只采用在高溫EFD密封環(huán)境中性能穩(wěn)定的顏料。
上述三種方法的全部利用了以下事實(shí)，即環(huán)境光的光譜范圍很寬，而熒光物的發(fā)光光譜卻很窄。這種有選擇的吸收，極大地減小了對(duì)環(huán)境光的反射，同時(shí)允許熒光物發(fā)出的絕大部分光透過，使顯示保持足夠的亮度。
當(dāng)采用方法2的濾色片時(shí)，將產(chǎn)生一種不希望有的副作用。因?yàn)闉V色片和熒光物覆在正面板的兩面，所以它們只能在從通常方向看時(shí)是互相對(duì)準(zhǔn)的。如果偏一個(gè)角度看，則熒光物和不同顏色的濾色片可能重疊。由于濾色片被設(shè)計(jì)成對(duì)本身的顏色之外的所有顏色都有很高的吸收率，所以當(dāng)觀看角θ增加時(shí)，由這種重疊引起的視在亮度將減小(圖16)。這個(gè)問題可以通過在不同顏色的濾色片之間留出間隙而加以避免。間隔的大小是面板厚度和所要求的觀看角的函數(shù)。對(duì)一給定的觀察角而言，面板越厚，間隔越寬，濾色片越無效。象對(duì)許多基于EFD技術(shù)的器件來說那樣，當(dāng)面板做很很薄時(shí)，這種工藝是最有用的。
EFD的另一主要特征是采用網(wǎng)形隔板。這種特征使EFD能以堅(jiān)固、重量卻很輕的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)大面積的顯示器件。然而，這些隔板將在前面板上占據(jù)一定空間。此外，由于隔板的充電效應(yīng)，陰極電極不能到達(dá)非常接近隔板的區(qū)域?？傊@些由于上述兩個(gè)原因變得不發(fā)光的區(qū)域?qū)⒈唤凶鞲舭尻幱?。這些陰影區(qū)域可以被黑色玻璃熔料(黑色矩陣罩或圖8B、17A-17C中的BMM)條所覆蓋，以提高對(duì)比度和減少浪費(fèi)陽極能量。當(dāng)顯示圖象時(shí)，這些黑色矩陣罩將留下可見的黑線。這些線可以借助于附在面板前面(圖17A中的CL)的補(bǔ)償透鏡(圖17C中的菲涅耳透鏡)而減至最小。透鏡和前面板的光學(xué)特性合在一起將減小觀看者覺察到的那些黑色條紋的寬度。在EFD的拼塊式實(shí)施例中，由于塊間間隔(圖17A中的ITG)(而不是隔離壁的厚度)變成黑色條紋寬度的決定因素，所以這一特征就顯得非常重要。這些間隔一般說來比隔離壁的厚度大許多。
本發(fā)明的最后一方面，涉及彩色EFD器件中的紅、綠、藍(lán)(R、G、B)熒光點(diǎn)的圖案。如普遍認(rèn)為的那樣，人眼對(duì)綠色特別敏感。事實(shí)上，對(duì)白光的亮度的感覺可以粗略地分為60%來自綠色，30%來自紅色，和10%來自藍(lán)色。由于人的視覺系統(tǒng)對(duì)亮度變化的分辨率比色度變化的分辨率要高許多，所以RGBG圖案(圖19B)將優(yōu)于RGB圖案(圖19A)，其理由如下(1)給定相同數(shù)目的熒光點(diǎn)，重復(fù)的RGBG圖案將比重復(fù)的RGB圖案多得到50%的綠點(diǎn)。用數(shù)學(xué)語言來說，在RGBG圖案中，50%的點(diǎn)是G，與之相比，在RGB圖案中33.3%的點(diǎn)是G，綠點(diǎn)之比為0.5/0.333＝1.5。由于綠色攜帶著亮度信息的主要部分，所以看到的RGBG圖案比RGB圖案的分辨率高，其原因是人的視覺系統(tǒng)對(duì)亮度的分辨率比對(duì)色度的分辨率要高。
(2)RGBG圖案總有一個(gè)紅點(diǎn)和一個(gè)藍(lán)點(diǎn)包圍每個(gè)綠點(diǎn)(圖19B)，這意味著圍繞每個(gè)綠點(diǎn)在局部形成了RGB三點(diǎn)體系，這在人眼看來形成了柔和的彩色混合。
(3)RGBG圖案也可按兩種方式(圖19C)重復(fù)。這種排列使得在垂直方向和水平方向都形成了局部的RGB三點(diǎn)體系。除了顯著地提高圖象的柔和度以外，兩種排列方式的RGBG中的綠點(diǎn)將形成不同于垂直線和水平線的棋盤圖案，由于當(dāng)圖象包含許多直線時(shí)這些垂直線和水平線干擾了景物并引起失真，所以一般認(rèn)為這些垂直線和水平線產(chǎn)生了劣質(zhì)圖象。
圖19A-19C的點(diǎn)的圖案也可以用以下方式產(chǎn)生。參照?qǐng)D19A、19B，在圖19A的重復(fù)RGB的圖案中和圖19B的重復(fù)RGBG的圖案中，紅(R)、綠(G)和藍(lán)(B)熒光點(diǎn)形成垂直的列。在圖19C的重復(fù)RGBG的圖案中，紅、綠和藍(lán)熒光點(diǎn)形成相同顏色的傾斜的陣列，而不是形成垂直的列。
高分辨率的EFD拼塊參照?qǐng)D8A至19C，圖中描繪了五極管拼塊EFD塊的一個(gè)實(shí)施例。在討論該實(shí)施例的過程中，相同的參考號(hào)表示相同的或相應(yīng)的部分。
所示的EFD拼塊包括由前面板EFP、后面板BFP和四個(gè)側(cè)壁SW構(gòu)成的真空腔。前面板FFP可以由光譜可選擇玻璃制成，透射率曲線和圖15所示曲線基本相同。透射率曲線的峰值應(yīng)與用在器件中的熒光物的發(fā)光峰值匹配。
透射率曲線的紅外線一側(cè)最好應(yīng)該較高，這樣熱量就不會(huì)被滯留在器件內(nèi)。為了全部吸收環(huán)境光線，透射率曲線的谷點(diǎn)應(yīng)具有很低的透射率。透射率曲線使得由熒光物產(chǎn)生的光在沒有過分衰減的情況下穿過。此外，由于環(huán)境光將穿過FFP兩次，一次是從外部比FFP到達(dá)熒光層，一次是從熒光層返回到觀看者，所以環(huán)境光的衰減為FFP的透射率的平方。這種面板玻璃的效果是顯著地提高在光照觀看環(huán)境中的器件的對(duì)比度。在透明墨或其它材料制成的濾色片CF層，可被覆在FFP外表面上，以進(jìn)一步提高對(duì)比度。濾光片層的工作原理類似于用作FFP的光譜選擇玻璃。其區(qū)別在于每個(gè)濾色片在其透射率曲線中只有一個(gè)峰值。但是由于使濾色片的顏色和熒光物發(fā)的光匹配，而將不同顏色的濾色片放在了發(fā)射不同顏色的光的熒光物前面，所以這一濾色片層能顯著地提高器件的對(duì)比度。
在FFP的內(nèi)表面，覆了一層諸如SnO2或ITO那樣的透明導(dǎo)電材料層作為陽極(A)。在A的頂部再覆上一層以類似于圖19C的圖案排列并發(fā)出紅、綠和藍(lán)光的彩色熒光點(diǎn)(p)。在陽極A的頂部與熒光層同一平面處覆有由諸如黑色玻璃熔料制成的黑色矩陣罩BMM層。銀糊跡SPT的一種圖案被印在陽極A頂部的黑色矩陣罩BMM下。這個(gè)圖案必須覆蓋前面板FFP的對(duì)準(zhǔn)孔AH.，為陽極在一個(gè)很大的區(qū)域內(nèi)提供低阻通路。濾色片CF的圖案和熒光點(diǎn)的圖案必須匹配，并相互對(duì)準(zhǔn)。此外，在不同顏色的濾色片點(diǎn)之間的間隔是空白的。間隔寬度G(圖16)與FFP的厚度T和折射率、鄰近熒光點(diǎn)之間的間隔D、所要求的觀看角度θ以及累積對(duì)準(zhǔn)誤差ε有關(guān)G≌ε+2T×tan(sin-1(sinθ/n))-D從以上給出的公式可以看到，為了使濾色片有效，必須最大限度地減小正面板的厚度。在FFP之上，對(duì)著BFP，一層疊一層地一共疊了三層隔離板(SP)SP1至SP3。這些隔離板有開口，開口設(shè)計(jì)成這樣，即當(dāng)疊在一起時(shí)，它們的壁形成平滑的圓錐面，其尖的一側(cè)對(duì)著陽極并壓在陽極上。隔離板SP2和SP3有許多薄絕緣壁IW。當(dāng)SP3和SP2疊置在一起時(shí)，組合的結(jié)構(gòu)在這些隔離壁之間形成許多隔離溝道IT(圖12A和12B)。每個(gè)隔離溝道IT與一對(duì)熒光點(diǎn)的輪廓匹配。這些溝道的一個(gè)重要作用是限定移向陽極的電子的軌跡，從而最大限度地消除交擾。為了最大限度地減少由于較小交擾造成的色飽和的損失，一個(gè)溝道中的兩個(gè)熒光點(diǎn)來自不同的掃描行，但是顏色一樣。SP2的壁表面，或許還有SP1和SP3表面部分，還覆有一層電阻材料，以控制靜電荷的產(chǎn)生。由于隔離板SP3至SP1的壁的坡度很精細(xì)，以及由于這些隔離壁SP1至SP3和FFP用諸如玻璃熔料或適當(dāng)?shù)哪z牢固地粘成一個(gè)整體(如圖12A所示)，因此該組合結(jié)構(gòu)比單獨(dú)增加FFP的厚度在強(qiáng)度上要大許多，這樣就使得能夠用很薄的玻璃板作FFP。取決于SP3、SP2和SP1的支撐壁的坡度，正面板FFP可以由厚度小于1mm的玻璃板制成，且它仍有足夠的強(qiáng)度承受大氣壓力。
控制柵極由三層直徑約為1密耳的細(xì)金屬線構(gòu)成，金屬線的中心到中心的間距約為0.1至0.5mm(圖11A、11B)。這些線分成組，在每一層中形成電極。層G3夾在具有精細(xì)的隔離壁的兩層隔離板(SP2，SP3)之間。層G2夾在隔離板SP2和SP1之間。層G1被置于SP1的上面，對(duì)著陰極，三層電層全被粘在隔離板上，以便最大限度地減小振動(dòng)、塌陷等。電極G1和G3均水平設(shè)置。兩個(gè)G3電極和一個(gè)G1電極在絕緣溝道IT的兩個(gè)不同的截面覆蓋每行溝道。G1和G3同步運(yùn)行，以完成一行一行的掃描。G2電極垂直設(shè)置，每個(gè)G2電極覆蓋絕緣溝道IT的一列。每個(gè)G2電極和G3電極對(duì)之間的重疊區(qū)域確定一個(gè)象素。在每個(gè)象素下，在陽極表面確定一個(gè)熒光點(diǎn)。兩個(gè)象素分享一個(gè)隔離溝道IT。從前方/觀看方看到的重疊現(xiàn)象如圖20所示。
通過控制每個(gè)電極中金屬線的直徑和間隔以及陽極G3、G2 G1和陰極間的距離，就能使G1電極的飽和電壓Von1在大約20V至80V的范圍內(nèi)且其截止電壓Voff1在大約OV至-20V的范圍內(nèi);G2電極的飽和電壓Von2在大約10V至40V的范圍內(nèi)且其截止電壓Voff2在大約5V至-10V的范圍內(nèi);G3電極的飽和電壓Von3在大約10V至30V的范圍內(nèi)且其截止電壓Voff3在大約-10V至-60V的范圍內(nèi)，所有這些都假定陰極處于地電平或OV。當(dāng)對(duì)行N進(jìn)行掃描時(shí)，電極G3N和電極G1N12分別具有電壓Von3和Von1’并且那一行中每個(gè)象素的亮度受施加在相應(yīng)的G2電極上的電壓的控制。如圖11B所示，G3可以用來減小相鄰掃描行之間的交擾。通過適當(dāng)?shù)剡x擇G3的截止電壓，可以使電極集中在那些正在被掃描的象素上，并被推離那些不是正在被掃描的象素，例如可以施加一個(gè)負(fù)電壓作為截止電壓(陰極接地)。
在隔離板SP1和后面板BFP之間是一層隔離棒SB和加強(qiáng)棒RB。如圖12B所示，側(cè)電極SE和背電極BE分別放在隔離/加強(qiáng)棒和后面板的表面上。當(dāng)電壓施加在這些電極上時(shí)，形成了電場(chǎng)，以分散由燈絲陰極產(chǎn)生的電子，并反抗由隔離壁表面上的靜電荷形成的電場(chǎng)。電極SE和BE可以包含很強(qiáng)的二次電子發(fā)射材料，如氧化銫化合物。當(dāng)被適當(dāng)激勵(lì)時(shí)，這些電極也可以作為二次電子產(chǎn)生中心。由二次電子發(fā)射效應(yīng)產(chǎn)生的額外電子和電場(chǎng)的綜合效果是產(chǎn)生一片平滑的電子云。
在前面板FFP、后面板BFP、隔離板SP1至SP3以及隔離棒SB上，有對(duì)準(zhǔn)孔(AH)和對(duì)準(zhǔn)通孔(ATH)，于是對(duì)準(zhǔn)銷AP可以插入這些孔和通孔，使所有部分都相互對(duì)準(zhǔn)。一些對(duì)準(zhǔn)銷AP可以是以金屬銷作為芯的玻璃管。金屬銷在AP的兩端向外伸出。在一端，金屬銷通過印在陽極A上的銀糊與陽極相連。在另一端，AP的金屬銷與附在后面板BFP的背面的PCB相連，以便將陽極與BFP背面的PCB相連。在這種結(jié)構(gòu)中，AP的玻璃管和對(duì)準(zhǔn)通孔ATH的壁都起絕緣的作用，將陽極連接與控制電極和陰極燈絲隔離。組合在一起的壁應(yīng)足夠厚，以便承受陽極電壓，該電壓通常在大約500V至5，000V之間。對(duì)Corning的Fotoform玻璃來說，絕緣強(qiáng)度約為4，000V/密耳，因此組合在一起的絕緣厚度應(yīng)為大約1.6密耳或0.04mm。印在陽極上的銀糊跡SPT通常在隔離板SP3的印跡下占據(jù)空間。這些銀糊跡SPT在整個(gè)陽極提供低阻陽極連接以避免熱量集中，否則在陽極涂層和金屬連接部分之間接觸點(diǎn)附近會(huì)產(chǎn)生熱集中。
側(cè)壁(Sw)由大約0.2mm至1mm厚的薄玻璃材料構(gòu)成在內(nèi)表面可以印上導(dǎo)線跡WT，以便將電極G1、G2、G3和PCB相連。也可以印上其它導(dǎo)線跡，以便連接其它內(nèi)部電極，如放在隔離板/加強(qiáng)棒表面的側(cè)電極SE以及放在后面板BFP上的背電極BE。控制電極和印在側(cè)壁上的導(dǎo)線跡WT之間的連接，是通過經(jīng)彈簧作用的機(jī)械接觸實(shí)現(xiàn)的?？梢约尤雽?dǎo)電糊如銀糊，以便提高接觸點(diǎn)的導(dǎo)電率。
利用在大約430℃的溫度下密封玻璃熔料，將側(cè)壁和前面板通過它們很窄的側(cè)邊緣密封。這些側(cè)壁SW從內(nèi)部由隔離板SP1至SP3層、加強(qiáng)棒RB和隔離棒SB支撐。隔離板SP3不象SP1和SP2那樣沿邊緣有壁或側(cè)棒(其中沿邊緣的側(cè)棒在其全部長(zhǎng)度上與側(cè)壁SW接觸)。但是SP3的精細(xì)斜坡壁可以相互隔開不足10mm，它們的邊緣附在側(cè)壁SW上，以便對(duì)側(cè)壁SW形成足夠的支撐，使得能用薄玻璃板作為側(cè)壁SW。沿SP3的邊緣沒有壁的主要目的，是最大限制地減小當(dāng)許多塊被放在一起形成一個(gè)完整的顯示系統(tǒng)時(shí)的塊間間隙ITG(圖17A)。隔離板SP1和SP2都有壁，它們?cè)谶@些壁上與側(cè)壁SW接觸。這些壁構(gòu)成楔子形狀的結(jié)構(gòu)，其尖側(cè)對(duì)著陽極。除了向側(cè)壁提供額外的支撐外，這些壁還提供必要的壓力，以保證印在側(cè)壁上的導(dǎo)線跡與控制電極有良好的接觸。此外，這些壁的錐形面減小了對(duì)從陰極奔向陽極的電子流的干擾，從而最大限度地減小了沿塊的邊緣的陰影。為了進(jìn)一步減小塊間間隔ITG和隔離板的印跡的可見的影響，在前面板FFP上裝有一個(gè)補(bǔ)償透鏡CL，如圖8B、8C和圖17A-17C所示。圖17B是靠近補(bǔ)償透鏡看到的情況。圖17C是CL的另一實(shí)施例，是費(fèi)湼爾透鏡的形式。該透鏡表面的曲率設(shè)計(jì)成能光學(xué)壓縮ITG和黑色矩陣罩BMM的寬度。該透鏡可以由透光材料制成，如玻璃、有機(jī)玻璃、聚丙烯或塑料。表面的彎曲部分應(yīng)透光。表面的平坦部分可以是顆粒狀的，以散射環(huán)境光。另一方法是對(duì)整個(gè)表面進(jìn)行抗反光涂層處理。前面板FFP可以做成這樣一種形狀，使之具有上述透鏡的特性，而代替使用分開的透鏡。
所有的四面?zhèn)缺谙騼?nèi)傾斜大約5度，從FFP到BFP。這種傾斜在塊之間形成了很微小的縫隙。這些縫隙使鄰近塊的前面板FFP緊緊地包在一起，而不致在側(cè)壁SW上產(chǎn)生太大的應(yīng)力。緩沖材料層BL可被加在側(cè)壁SW的外表面。和由傾斜形成的縫隙一起，該緩沖層BL保護(hù)側(cè)壁SW不受鄰近的塊之間的機(jī)械摩擦和粉塵顆粒的磨劃。
在內(nèi)壁SW的內(nèi)部，在隔離板SP1和后面板BFP之間，是加強(qiáng)棒RB。這些加強(qiáng)棒通過如玻璃熔料那樣的材料粘在側(cè)壁SW的內(nèi)表面。事實(shí)上，SP1和BFP之間的側(cè)壁的厚度增大到SW和RB的總厚度。加強(qiáng)棒RB在它們的表面上還有對(duì)準(zhǔn)槽AS。這些對(duì)準(zhǔn)槽AS的位置與隔離板SP1中的壁的位置相匹配。和隔離棒中的對(duì)準(zhǔn)通孔ATH一起，這些對(duì)準(zhǔn)槽AS使得SB的位置嚴(yán)格地與隔離板SP1至SP3的壁匹配，從而在這些部件之間得到很高的對(duì)準(zhǔn)精度。另一種結(jié)構(gòu)是在組裝的加強(qiáng)棒RB、隔離棒SB中進(jìn)行蝕刻，形成單片結(jié)構(gòu)。這樣做雖然非常精密，但是卻需要蝕刻相當(dāng)厚的、大約1.5mm至5mm的光敏玻璃，這是一種浪費(fèi)。此外，在單片結(jié)構(gòu)中的側(cè)電極SE的形成工藝將會(huì)更復(fù)雜。
在隔離板SP1和后面板BFP之間的空間內(nèi)，有由燈絲陣列構(gòu)成的陰極。可能的燈絲陣列形式如圖18A至18C所示，其中每個(gè)燈絲有三段由螺旋彈簧(CS)支撐的處在兩端的兩個(gè)較短的段，以及由指形彈簧支撐的處在中央的一個(gè)較長(zhǎng)的段。由于支撐部分的熱傳導(dǎo)引起能量損失，造成降溫而形成冷端;為了補(bǔ)償這些冷端，三段燈絲相互重疊，因此一個(gè)燈絲的冷端將被另一正在正常工作的部分遮蓋。此外，兩個(gè)輔助燈絲AF加在陣列的上部和下部，以便覆蓋在每個(gè)燈絲端部的彈簧端的冷端。更一般地，陣列具有基本平行的燈絲，每個(gè)燈絲在末尾位置有端部。輔助燈絲位于或靠近端部，以便減小冷端效應(yīng)。指形彈簧的例子和螺旋彈簧的例子分別示于圖18B和圖18C。與側(cè)電極SE和后電極BE一起，這種燈絲陰極結(jié)構(gòu)將提供在控制電極G1、G2和G3后面的相當(dāng)均勻的電子云。燈絲可以通過燈絲連接銷FCP與PCB相連(圖8C)，連接銷可以由玻璃管制成，用金屬銷作為它們的芯。然后將這些銷FCP穿過并封裝到通過鉆或蝕刻的方法在后面板BFP上形成的孔中。
在最佳工作條件下，燈絲由加在它們端部的額定電壓加熱。這樣產(chǎn)生的熱使燈絲溫度升至足夠高，從而通過熱離子發(fā)射作用產(chǎn)生自由電子。額定的燈絲加熱電壓是以脈沖形式施加的，如圖21A所示，因此在行掃描的間隙，比如垂直消隱期間，能量脈沖被加到燈絲上以保持其溫度。加熱電壓也可以以連續(xù)方式施加，如圖21B所示，這就要用一個(gè)中心抽頭并接地的變壓器，將AC方波變?yōu)槠胶怆妷?，以施加到燈絲的端部。
安放在燈絲陰極后部(BE)和側(cè)面(SE)的各個(gè)電極進(jìn)一步使由陰極產(chǎn)生的電子變得均勻。這些相當(dāng)均勻的電子云然后被施加在G1電極上的電壓吸引或排斥。當(dāng)加在G1上的電壓相對(duì)于陰極來說要正許多時(shí)，電子被加速向G1。
由于G1是由非常細(xì)的金屬線制成的，所以絕大多數(shù)被加速的電子將躲過這些金屬線而進(jìn)入G1和G2之間的空間。在這一空間中，加在G2上的電壓決定這些已經(jīng)躲過G1的電子是被反推回G1還是被拉向G2和G3之間的空間。在G2和G3之間的空間中重復(fù)同樣的現(xiàn)象。穿過所有這三層控制電極的電子然后被加速飛向陽極，并撞擊在涂在陽極上面的熒光物上，其速度由施加的陽極電壓確定。
在這一工作過程中，G1影響著對(duì)電子進(jìn)行的大部分初始加速。當(dāng)電子穿過G1時(shí)，它們的運(yùn)動(dòng)方向是大致垂直于G1的，因此，也是垂直于陽極的。在穿過G2、G3時(shí)總的運(yùn)動(dòng)方向保持不變，直至到達(dá)陽極，實(shí)現(xiàn)EFD控制電極的聚焦作用。EFD矩陣尋址分辨率的一個(gè)重要因素，是陽極和控制電極之間的距離。由于在EFD中采用了與常規(guī)的彩色CRT電視機(jī)相比較低的陽極電壓，并省略了電子束形成和折射裝置，所以陽極和控制電極之間的距離可非常短。這一很短的距離顯著地減小了橫向電子運(yùn)動(dòng)的距離和散射的機(jī)會(huì)，因此改進(jìn)了裝置的尋址分辨率。
通過將象素和象素進(jìn)行實(shí)際隔離，向隔離板增加薄的隔離壁IW的做法進(jìn)一步提高了EFD的聚焦能力。在本實(shí)施例中，由于SP2和SP3都用了很薄的隔離壁，所以分辨率將基本由這些隔離板的精度決定。
當(dāng)G1和G2被加正電壓且所有的G3電極加截止電壓時(shí)，被G1吸引的電子將在這些電極周圍被反射，并且最終由G1吸收。然而，如果G1電極下的一個(gè)G3電極接了導(dǎo)通電壓，那么大部分多次反射的電子將找到出路，穿過接了導(dǎo)通電壓的G3電極，于是提高了其陽極電流的密度。換句話說，增加亮度的一個(gè)途徑，是使G1電極覆蓋大于實(shí)際上由G3掃描的區(qū)域。
由于僅是那些軌跡穿過電極線芯的電子才有機(jī)會(huì)被電極吸收，所以由細(xì)線控制電極構(gòu)成的EFD的滲透系數(shù)，或到達(dá)陽極的電子和由陰極發(fā)射的電子之比，在適當(dāng)選擇線徑和間距的情況下，可以大于95%。如果可以適當(dāng)控制阻擋區(qū)和開放區(qū)之比，那么借助由金屬線布或用穿孔或蝕刻方法形成的網(wǎng)形箔制成的電極，就可達(dá)到類似效果。當(dāng)采用金屬線布或網(wǎng)形箔電極時(shí)，電極的圖案可以側(cè)壁成45°角(圖22)。這有助于避免由電極材料和其余的EFD組成部分的熱膨脹系數(shù)不一致引起的變形。
當(dāng)電極是由蝕刻或穿孔的金屬箔(例如1.5密耳厚的426合金片)制成時(shí)，可以采取一種不同的方法將這些電極與PCB相連。圖24A是在電極陣列從框上切下并形成圖24B的形狀之前的平面電極框的頂視圖。通過在每個(gè)電極的一側(cè)留下較長(zhǎng)的指形部分，如圖24A所示，可以很簡(jiǎn)單地將這些指形部分連到PCB上，從而實(shí)現(xiàn)與PCB的連接，如圖24B和24C所示。在這種方法中，側(cè)壁SW不需要有印在它們表面的導(dǎo)線跡WT，并且側(cè)壁SW也不要求延伸到后面板BFP的外面。在側(cè)壁的表面省去了接觸點(diǎn)，也使得能夠更自由地應(yīng)用粘合材料，如玻璃熔料，而不必?fù)?dān)心妨礙導(dǎo)線接觸點(diǎn)。
每個(gè)電極的指形部分中的開口，使得側(cè)壁結(jié)構(gòu)中的各部分之間有最大的接合強(qiáng)度。在箔圖案中還應(yīng)注意的，是相鄰電極間的微小鏈路。這些微小鏈路使電極在組裝過程中能保持在它們的適當(dāng)位置上。這些鏈路以后可以通過諸如激光切割的方法去掉。
改進(jìn)陽極連接在最初的EFD拼塊設(shè)計(jì)中，如圖23A所示，陽極連接是通過位于面背后中部的排氣孔707實(shí)現(xiàn)的。這種連接方案在陽極電壓低于1.5KV時(shí)的工作良好。然而，隨著陽極電壓升高，由燈絲413發(fā)射的電子開始經(jīng)707直接飛向陽極連接處405。陰極和陽極電極之間的這種短路現(xiàn)象是影響原有的EFD結(jié)構(gòu)擊穿電壓的主要原因。一種改進(jìn)型的陽極連接如圖23B所示，其中帶有可選擇地與413相連的電極板497的隔離座499被置于排氣孔407的上面。通過適當(dāng)控制孔707的直徑、隔離座499的高度、寬度和長(zhǎng)度，413和405之間的通路可以有效地被阻斷，并且EFD的安全工作陽極電壓可以被顯著提高。
通過使用圖8B、10所示的對(duì)準(zhǔn)銷AP，可以實(shí)現(xiàn)另一陽極連接方案。在該方法中，陽極連接通過位于對(duì)準(zhǔn)銷中心的金屬連接部分實(shí)現(xiàn)，并且對(duì)準(zhǔn)銷封裝在玻璃組件上。由于它們?nèi)勘环庋b在高度絕緣的材料中，所以這些連接部分，以及用這種陽極連接方案構(gòu)成的EFD器件，能夠很穩(wěn)定地工作在5，000V以上的陽極電壓下。
單片高分辨率EFD參照?qǐng)D25A至圖28，其中描述了五極管單片EFD屏幕的另一實(shí)施例。在討論該部分的全過程中，相同的參考號(hào)表示相同或相應(yīng)的部分。許多部分的結(jié)構(gòu)和功能與剛剛說明過的上面的實(shí)施例類似。這些部分用相同的名稱表示，并且對(duì)它們的說明只涉及不同的部分或容易引起混淆的部分。
示范的EFD單片屏幕包括由前面板FFP、后面板BFP、三層隔離板SP1、SP2和SP3、一層隔離棒SB和邊緣隔離棒ESB構(gòu)成的真空腔。
前面板FFP可以由光譜選擇玻璃制成，其透射率曲線類似于圖17所示曲線。FFP玻璃的透射率曲線的峰值應(yīng)與器件中采用的熒光物的發(fā)光峰值相匹配。
在FFP的內(nèi)表面上，涂有一層透明導(dǎo)電材料(在圖25A、25C中未示出)如SnO2或ITO，作為陽極A。在陽極的頂部再涂上一層發(fā)出紅、綠和藍(lán)光的彩色熒光點(diǎn)(P)。熒光點(diǎn)的圖案是兩個(gè)二維重復(fù)RGBG，如圖19C所示。此外，在陽極的頂部與熒光點(diǎn)層同一平面處涂有由諸如黑色玻璃熔料制成的黑色矩陣罩BMM層。在黑色矩陣罩BMM層下和透明導(dǎo)電體的上部，印上一種銀糊跡，以減小陽極的表面電阻率。銀糊跡進(jìn)一步穿過FFP中的對(duì)準(zhǔn)孔AH。這些孔用于對(duì)準(zhǔn)的目的，并且還用于和陽極的連接。
三層隔離板SP1、SP2和SP3疊在FFP的上面，其中SP3直接與陽極接觸，SP2在SP3上面，SP1在SP2上面。取決于屏幕的大小，每層隔離板可以由若干片較小的隔離板構(gòu)成。這些較小的板用本實(shí)施例的對(duì)準(zhǔn)方法組裝在一起。能以所要求的精度制造隔離板的一項(xiàng)技術(shù)是采用Corning的Fotoform玻璃。能夠用Fotoform玻璃方便地生產(chǎn)出來的最大的板為大約16英寸乘20英寸。更大的板也可能造出來，但還沒有嘗試過。能夠精確地把較小片的隔離板放在一起并起到較大隔離板的作用，這對(duì)制造對(duì)角線大于30英寸的熒光屏來說是至關(guān)重要的。
在SP1上是隔離條SB的陣列。沿著熒光屏的四邊是形成側(cè)壁的邊緣隔離條ESB。在這些隔離條上是后面板BFP，以完成真空腔。
燈絲陣列構(gòu)成的陰極設(shè)在SP1和BFP之間的空間內(nèi)。燈絲垂直設(shè)置，與G1電極的方向垂直。側(cè)電極SE和后電極BE放在側(cè)面并對(duì)著燈絲的后部，如圖12B所示，以便改善顯示的均勻度。每個(gè)燈絲可以由若干處在兩端由指形彈簧支撐的短段構(gòu)成。這些段的端部互相重疊，以減小冷端效應(yīng)。沒有采用輔助燈絲，但是燈絲在陽極的上、下邊緣略微伸出，以避免這些區(qū)域中出現(xiàn)冷端。
在電視和監(jiān)視器的應(yīng)用中，可以通過在垂直消隱期間向燈絲提供額定電壓的脈沖而對(duì)燈絲加熱。
三層控制電極G1、G2、G3被設(shè)于三片隔離板SP1、SP2和SP3之間，如圖12B所示。G1位于SP1之上、隔離棒SB之下。G2位于SP1和SP2之間。G3位于SP3和SP2之間。G1和G3中的控制電極水平取向。它們同步運(yùn)行，以完成掃描。每個(gè)G1和G3柵極電極由直徑大約1密耳的兩根或兩根以上的細(xì)金屬線構(gòu)成并相互平行，其中心間距約為0.1mm至0.5mm?？刂齐姌OG2垂直取向。這組電極在行掃描時(shí)調(diào)整熒光點(diǎn)的亮度。G2電極可以和G1和G3一樣用細(xì)金屬線構(gòu)成，或者它可以是由鍍?cè)诟綦x板SP2壁上的電極構(gòu)成。當(dāng)G2不是由鍍的電極構(gòu)成時(shí)，隔離板SP2的壁表面，可能的話還有SP1和SP3壁表面的一部分，被涂有電阻材料層RFC，如圖12B所示。這一電阻材料層用于泄放靜電荷，不然這些靜電荷會(huì)累積并建立起一個(gè)能夠產(chǎn)生不良效果的靜電場(chǎng)。當(dāng)G2是由鍍的電極構(gòu)成時(shí)，顯示器任何時(shí)候都會(huì)有兩條掃描線。這是通過將每個(gè)垂直G2電極(例如g2)分為上半部g2′和下半部g2″而實(shí)現(xiàn)的。每一半從顯示器的一側(cè)接出，且對(duì)每一列來說，可同時(shí)發(fā)送兩個(gè)不同的數(shù)據(jù)信號(hào)。在這樣一種連接方案下，顯示器的亮度可以大大增加，這是因?yàn)榕c一次掃描一行的方法相比，每行掃描的時(shí)間百分比加倍了。這是通過同時(shí)向G2′和G2″提供獨(dú)立的數(shù)據(jù)，以及用G1同時(shí)對(duì)G2′、G2″掃描而實(shí)現(xiàn)的。
邊緣隔離條ESB包括對(duì)準(zhǔn)槽AS和對(duì)準(zhǔn)通孔ATH。如圖25B所示，對(duì)準(zhǔn)槽AS用來將隔離條SB與隔離板SP1至SP3中的壁對(duì)齊。對(duì)準(zhǔn)孔用來將ESB與隔離板SP1至SP3對(duì)齊?？紤]到機(jī)械強(qiáng)度和組裝精度，ESB1、ESB2和ESB3最好由一塊玻璃制成。此時(shí)AS和ATH的位置可分別被用作隔離條SB和隔離板SP1至SP3的基準(zhǔn)。抽空管EVT放在ESB4a和ESB4b之間。在真空腔已經(jīng)被適當(dāng)抽空之后，EVT將被密封，以保持真空。隔離板層SP3和SP2包括薄隔離壁，其作用已在概述和第一實(shí)施例中說明過了。沿著熒光屏的四角，在邊緣隔離條ESB的寬度內(nèi)，使用了由玻璃管制的、中心帶有金屬銷的特殊的對(duì)準(zhǔn)銷MAP。除了起對(duì)準(zhǔn)的作用，這些銷還將陽極連到PCB上;PCB是附在后面板BFP的背面的。與印在陽極上部的銀糊跡相結(jié)合，這些特殊的對(duì)準(zhǔn)銷MAP為非常大的熒光屏提供低電阻的陽極連接。
當(dāng)隔離板是由多個(gè)較小的板構(gòu)成時(shí)，如在本實(shí)施例中那樣，在每一角可以采用兩個(gè)或兩個(gè)以上的MAP，以便最大限度地減小這些小板轉(zhuǎn)動(dòng)的可能性。另外，可以采用不在四角內(nèi)的對(duì)準(zhǔn)通孔。當(dāng)G2電極由細(xì)金屬線制成時(shí)，由于控制電極夾在每層隔離板之間，所以不處于四角中的一個(gè)角內(nèi)的對(duì)準(zhǔn)通孔ATH只能在兩層相鄰的隔離層之間對(duì)準(zhǔn)。在前面板FFP中可以用鉆或蝕刻的方法制出附加的對(duì)準(zhǔn)孔AH，以便提高對(duì)準(zhǔn)過程的精度。在本實(shí)施例中，每層隔離板由八片較小的板A至H構(gòu)成，在圖25B中用點(diǎn)劃線表示。換句話說，SP3是由八片較小的板SP3A至SP3H(即SP3A-H)構(gòu)成。每片隔離板用略微不同的方法分割或用蝕刻方法在其端部劃分出相互匹配的突出部p和槽g，以獲得整體最大的機(jī)械強(qiáng)度(圖27)。在FFP上形成對(duì)準(zhǔn)孔AH(圖25C)對(duì)準(zhǔn)銷APESB用來將SP3A-H與ESB對(duì)準(zhǔn)。對(duì)準(zhǔn)銷APFFP用來將SP2A-H和SP1A-H與FFP對(duì)準(zhǔn)。在熒光屏的四角通過將BFP、ESB與FFP至MAP相對(duì)準(zhǔn)，而實(shí)現(xiàn)一個(gè)閉合的對(duì)準(zhǔn)回路。這一對(duì)準(zhǔn)過程使得所有的隔離板都能準(zhǔn)確地對(duì)齊。當(dāng)G2是由鍍?cè)赟P2表面的電極構(gòu)成時(shí)，在熒光屏組件的頂側(cè)和底側(cè)不出現(xiàn)金屬導(dǎo)線。這使得對(duì)準(zhǔn)銷AP能以非常簡(jiǎn)單和精確的對(duì)準(zhǔn)方式穿過FFP中的對(duì)準(zhǔn)孔和SP3A-H、SP2A-H、SP1A-H和ESB中的對(duì)準(zhǔn)通孔ATH。剛剛討論過的兩種對(duì)準(zhǔn)方法能夠允許從許多較小的隔離板組裝成一個(gè)非常大的顯示屏。其結(jié)果是大大提高了單件EFD技術(shù)的最大熒光屏尺寸。
沿著隔離板層SP1、SP2和SP3的邊緣，蝕刻出細(xì)的對(duì)準(zhǔn)槽AN，以便對(duì)準(zhǔn)用于控制電極的細(xì)金屬線。這些對(duì)準(zhǔn)槽AN使得在密封過程中控制電極能保持與顯示屏的其它部件對(duì)準(zhǔn)。如果沒有這些對(duì)準(zhǔn)槽AN，那么在高溫密封爐內(nèi)對(duì)密封玻璃熔料進(jìn)行彎曲處理的過程中，由于各種環(huán)境因素的影響，細(xì)金屬線就會(huì)傾向于偏離它們的正確位置。導(dǎo)線位置偏離會(huì)產(chǎn)生許多不希望的結(jié)果，例如鄰近電極之間短路、不能對(duì)準(zhǔn)熒光點(diǎn)、以及控制特性不穩(wěn)定。
通過將以下幾點(diǎn)結(jié)合在一起得到了所聲稱的高分辨率(1)對(duì)陰極、G1、G2和G3的適當(dāng)設(shè)置;(2)短的陽極以控制電極距離;以及(3)在隔離板SP2和SP3中采用隔離壁。采用EFD技術(shù)的單位實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，是我們不必?fù)?dān)心塊間的間隙。由于這一原因，在單件EFD器件中的熒光點(diǎn)的間隔比EFD拼塊要小許多。在單件實(shí)施例中，熒光點(diǎn)的間隔主要是由顯示器件的各部分對(duì)準(zhǔn)誤差和薄隔離壁的最小厚度決定的。對(duì)用Corning的Fotoform玻璃技術(shù)制造的EFD器件來說，熒光點(diǎn)的間隔可以達(dá)到0.2mm以下。
將本實(shí)施例中所述的特點(diǎn)結(jié)合在一起，可以生產(chǎn)出對(duì)角線大于70英寸且熒光點(diǎn)間隔為0.2mm以下的熒光屏。這一技術(shù)是生產(chǎn)當(dāng)今的高清晰度電視的全色大面積EFD器件所必需的核心部分。
雖然以上根據(jù)各種實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是應(yīng)懂得在不偏離本發(fā)明范圍的情況下可以進(jìn)行各種修改。本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1.一種陰極發(fā)光可視顯示器件，當(dāng)從觀看方向觀看該器件時(shí)它具有多個(gè)用于顯示圖象的象素，該器件包括在其中確定一個(gè)腔的殼，所說的殼有面板、背板以及面板和背板之間的側(cè)壁，后者環(huán)繞并包圍所說的腔；在所說面板上或附近的陽極；對(duì)電子做出反應(yīng)而發(fā)光的熒光裝置，該熒光裝置在陽極上或靠近陽極；在腔中面板和背板之間的至少一個(gè)陰極；在陽極和陰極之間的至少一個(gè)第一和一個(gè)第二組長(zhǎng)柵極，當(dāng)從觀看方向觀看時(shí)各組中的電極與熒光裝置并和至少另一組中的柵極在某些點(diǎn)重疊，其中重疊點(diǎn)確定象素點(diǎn)；使陰極發(fā)射電子的裝置；向陽極、陰極和兩組或兩組以上的柵極施加電勢(shì)的裝置，使陰極發(fā)射的電子飛向在陽極上或靠近陽極的熒光裝置并到達(dá)象素點(diǎn)，以便顯示圖象；以及連接面板和背板以為它們提供機(jī)械支撐從而當(dāng)腔被抽空時(shí)使殼不至于破裂的隔離裝置，所說的隔離裝置包括在其上面確定有陽極和陰極之間的電子通過的孔的至少一片隔離板，其中預(yù)定數(shù)目的一個(gè)或一個(gè)以上的象素點(diǎn)對(duì)應(yīng)于并在空間上遮蓋一個(gè)孔，從而減少交擾，所說的隔離板在環(huán)繞腔的位置上與側(cè)壁相連，以加強(qiáng)腔抵抗橫向力的能力力。
2.權(quán)利要求1的器件，其中所說的陽極和陰極處在分開的兩個(gè)平面中，其中第一和第二組柵組分別處在第一和第二平面中，所說的隔離裝置還包括至少一個(gè)確定網(wǎng)孔的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)，每個(gè)網(wǎng)孔使電子通過并到達(dá)熒光裝置以尋地多個(gè)象素點(diǎn)，所說的結(jié)構(gòu)和隔離板堅(jiān)固地與面板、背板和側(cè)壁相連。
3.權(quán)利要求1的器件，其中所說的面板、背板和隔離板具有基本相同的平面尺寸，并且三種板在其邊緣直接或非直接地連在側(cè)壁上，以形成堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)。
4.權(quán)利要求2的器件，所說的面板和背板基本相互平行，所說的隔離裝置還包括在第二平面和背板之間的長(zhǎng)隔離部件，所說的部件將網(wǎng)形結(jié)構(gòu)連到背板上，其中所說的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)、所說的隔離板和隔離部件包括相互毗連并和面板、背板鄰接的部分，所說的部分沿垂直于面板、背板的線設(shè)置以為沿該線為面板、背板形成支撐，所說的器件，還包括將所說的隔離板、隔離部件連到面板、背板和側(cè)壁上以形成一個(gè)堅(jiān)固結(jié)構(gòu)的裝置，其中所說的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)包括網(wǎng)孔之間的條，所說的隔離部件是這樣排列的，從而這些隔離部件和一些條相互匹配并毗連，并且處于沿垂直于面板和背板的線上。
5.權(quán)利要求2的器件，其中所說的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)包括網(wǎng)孔之間的條，并且其中每根條和兩個(gè)相鄰象素點(diǎn)之間的空間匹配。
6.權(quán)利要求2的器件，其中所說的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)包括網(wǎng)孔之間并和柵極部分鄰近的條，其中至少一些鄰近條的柵極部分間的間隔小于那些離條較遠(yuǎn)的部分的間隔，以便減小由網(wǎng)形結(jié)構(gòu)引起的暗影。
7.權(quán)利要求2的器件，其中所說的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)包括在網(wǎng)孔之間并和柵極部分鄰近的條，其中電勢(shì)施加裝置向至少一些鄰近條的柵極部分施加的電勢(shì)高于向那些離條較遠(yuǎn)的部分施加的電勢(shì)，以便減小由網(wǎng)形結(jié)構(gòu)引起的暗影。
8.權(quán)利要求2的器件，其中所說的隔離裝置包括多個(gè)所說的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)，所說結(jié)構(gòu)是平板形狀，后者基本上被設(shè)在一個(gè)平面上并互相鄰接，以形成更大的板結(jié)構(gòu)。
9.權(quán)利要求1的器件，其中所說的陽極和陰極處在分開的兩個(gè)平面中，其中第一和第二組柵極分別處在第一和第二平面中，所說的隔離板位于陽極和第一或第二平面中離陽極最近者之間，所說的隔離板上有具有錐形表面的孔，所說的隔離裝置還包括至少一個(gè)網(wǎng)形結(jié)構(gòu)，所說結(jié)構(gòu)包括相互連在一起形成該結(jié)構(gòu)的條，所說的條具有坡度，其坡度基本與孔的表面的坡度相同，形成基本平滑的錐形面。
10.權(quán)利要求1的器件，其中所說的陽極和陰極處在分開的兩個(gè)平面中，其中第一和第二組柵極分別處在第一和第二平面中，所說的隔離板處于第一和第二平面之間，所說的隔離板上有具有錐形面的孔，所說的隔離裝置還包括至少一個(gè)網(wǎng)形結(jié)構(gòu)，所說結(jié)構(gòu)包括相互連在一起形成該結(jié)構(gòu)的條，所說的條具有坡度，其坡度基本與孔的表面的坡度相同，形成基本平滑的錐形面。
11.權(quán)利要求1的器件，其中象素點(diǎn)是按顯示一種或多種顏色的相鄰點(diǎn)的組排列的，其中顯示一種或多種顏色的相鄰象素點(diǎn)的每一組在觀看方向上對(duì)應(yīng)于一個(gè)孔并與之重疊，所說的隔離板還包括在所說的一個(gè)孔中的這樣的裝置，它把要到達(dá)一組象素點(diǎn)的電子與要到達(dá)另一組象素點(diǎn)的電子分離，以便進(jìn)一步減小相互影響。
12.權(quán)利要求11的器件，其中象素點(diǎn)是按顯示紅、綠、藍(lán)的三個(gè)或三個(gè)以上相鄰點(diǎn)的組排列的，其中顯示紅、綠、藍(lán)的三個(gè)或三個(gè)以上的相鄰象素點(diǎn)的每一組對(duì)應(yīng)一個(gè)孔并與之重疊，所說的分離裝置包括兩個(gè)或兩個(gè)以上的分離壁，后者將孔分成三個(gè)或三個(gè)以上更小的孔，每個(gè)更小的孔對(duì)應(yīng)三個(gè)或三個(gè)以上的紅、綠、藍(lán)象素點(diǎn)中的每一個(gè)并與之重疊。
13.權(quán)利要求11的器件，還包括在所說隔離板或塊上的導(dǎo)電層，以便減小靜電場(chǎng)。
14.權(quán)利要求1的器件，還包括連接裝置，用于所說的柵極連接在所說的隔離裝置上，以便減小振動(dòng)。
15.權(quán)利要求1的器件，其中所說的隔離板是由光敏玻璃-陶瓷材料制成的。
16.權(quán)利要求1的器件，其中隔離板一側(cè)的孔大于另一側(cè)的孔。
17.權(quán)利要求16的器件，其中象素點(diǎn)是按相鄰點(diǎn)的組排列的，每一組在觀看方向上對(duì)應(yīng)于一個(gè)孔并與之重疊，所說的隔離板還包括兩個(gè)或兩個(gè)以上的分離壁，后者將至少一個(gè)孔分成更小的孔，每個(gè)更小的孔對(duì)應(yīng)一組象素點(diǎn)中的每一個(gè)象素點(diǎn)并與之重疊，這些象素點(diǎn)對(duì)應(yīng)于所說的至少一個(gè)孔并與之重疊，其中每個(gè)更小孔從隔離板的一側(cè)向另一側(cè)逐漸變細(xì)，并且其中每個(gè)更小的孔在孔的較大端與一個(gè)象素點(diǎn)匹配。
18.權(quán)利要求16的器件，其中較大尺寸的孔與象素點(diǎn)匹配。
19.權(quán)利要求1的器件，其中所說的柵極由導(dǎo)線組成，其中每個(gè)孔的位置使其能與一根導(dǎo)線或電連接的兩根或兩據(jù)以上的導(dǎo)線重疊，以形成一個(gè)或多個(gè)電極，用于對(duì)對(duì)應(yīng)于孔的一個(gè)或一個(gè)以上的象素點(diǎn)進(jìn)行掃描或控制這些點(diǎn)的亮度。
20.權(quán)利要求1的器件，所說的隔離裝置還包括連接裝置，用于將面板、側(cè)壁和隔離板或塊連在一起，以形成單個(gè)堅(jiān)固的殼結(jié)構(gòu)。
21.權(quán)利要求1的器件，所說的隔離裝置包括在面板和背板之間以陳列排列的兩塊或兩塊以上的隔離板，所說的隔離板是網(wǎng)形結(jié)構(gòu)其中所有的所說陣列中的隔離板中除了最靠近面板的一塊或幾塊以外的每一塊都包括在網(wǎng)形結(jié)構(gòu)一側(cè)的側(cè)條，所說的側(cè)條連在側(cè)壁上。
22.權(quán)利要求1的器件，其中所說的側(cè)壁的尺寸使它從面板向背板延伸，或伸到背板以外。
23.權(quán)利要求22的器件，還包括在所說側(cè)壁的內(nèi)表面上的導(dǎo)線或其它電極。
24.權(quán)利要求23的器件，還包括附在所說背板上的印刷電路板，所說的印刷電路板上有電路;以及電連接裝置，它通過在所說側(cè)壁表面的導(dǎo)線跡或其它電極將所說的柵極與殼外的板上的電路相連。
25.權(quán)利要求1的器件，其中所說的柵極包括打孔或蝕刻的箔以及細(xì)長(zhǎng)的指形連接部分。
26.權(quán)利要求25的器件，其中所說的側(cè)壁的尺寸使它從面板向背板延伸或伸到背板以外，并且其中所說的細(xì)長(zhǎng)的指形連接部分也伸到背板以外，用于和腔外的電路相連接。
27.權(quán)利要求1的器件，其中所說的柵極由金屬線布網(wǎng)孔構(gòu)成，其中網(wǎng)孔與側(cè)壁成0°或90°以外的一個(gè)角度，以便最大限度地減小熱膨脹不同引起的結(jié)果。
28.權(quán)利要求1的器件，其中所說的殼包括側(cè)板和側(cè)壁，所說的側(cè)板是在腔中且與所說側(cè)壁的表面相連的加強(qiáng)條，其中加強(qiáng)條與背板和隔離板毗連，并相連接。
29.權(quán)利要求1的器件，其中所說的側(cè)壁與垂直于面板的平面成銳角，以便減小前面板的塊間間隙，并且當(dāng)該器件和其它處在拼塊顯示器的類似器件相鄰時(shí)能最大限度地減小灰塵或其它外來粒子的影響。
30.權(quán)利要求1的器件，還包括附在腔的外表面的側(cè)壁上的保護(hù)或緩沖材料覆層。
31.權(quán)利要求1的器件，所說的器件還包括金屬芯玻璃管，用于將所說的陽極電連接到殼外的電路上。
32.權(quán)利要求1的器件，所說的器件有一個(gè)排氣孔，所說的器件還包括一個(gè)金屬芯玻璃管，后者穿過排氣孔頂部的隔離座，該隔離座與排氣孔重疊但不將其遮蓋。
33.一種陰極發(fā)光可視顯示器件，當(dāng)從觀看方向觀看時(shí)，它有多個(gè)用于顯示圖象的象素點(diǎn)，包括;一個(gè)陽極;對(duì)電子做出反應(yīng)從而發(fā)光的熒光裝置，該熒光裝置在陽極上或靠近陽極;至少一個(gè)陰極;在陽極和陰極之間的至少一個(gè)第一和一個(gè)第二組細(xì)長(zhǎng)柵極，用于對(duì)器件進(jìn)行掃描和控制其它亮度;以及向陽極、至少一個(gè)陰極和柵極組施加電勢(shì)的裝置，使由陰極發(fā)射的電子飛向在陽極上或靠近陽極的熒光裝置并到達(dá)象素點(diǎn)，以便顯示圖象;以及用于加熱陰極使之發(fā)射電子的裝置;容納陽極、陰極、柵極和熒光裝置的殼;其中所說的一個(gè)陰極包括至少兩根每根均有兩端的細(xì)長(zhǎng)的燈絲以及將燈絲與殼相連的裝置，其中由一根燈絲發(fā)射的電子飛向熒光裝置并到達(dá)象素點(diǎn)，當(dāng)從觀看方向觀看時(shí)，這些象素點(diǎn)基本上和由另一根燈絲發(fā)射的電子所到達(dá)的象素點(diǎn)不重疊，所說的兩根燈絲是這樣排列的，即當(dāng)從觀看方向觀看時(shí)，一根燈絲的一個(gè)端部緊靠另一根燈絲的一個(gè)端部并與之重疊;其中每根所說的燈絲包括兩個(gè)或兩個(gè)以上的燈絲段，它們連在一起形成一個(gè)組合燈絲，當(dāng)從觀看方向觀看時(shí)，所說的燈絲段相互重疊，以便減小冷端效應(yīng)。
34.權(quán)利要求33的器件，還包括螺旋彈簧、指形彈簧或二者的混合，用于支撐所說的燈絲段。
35.權(quán)利要求34的器件，所說的器件與拼塊型顯示器中的其它顯示面相鄰，陣列中的每根所說的燈絲包括至少兩段，一段比另一段短，所說的較短的段小于大約8cm，其中所說的螺旋彈簧與燈絲段的較短的段相連或與它做成一體并支撐它。
36.一種陰極發(fā)光可視顯示裝置，包括并排排列以形成更大的顯示器的拼塊器件，當(dāng)從觀看方向觀看時(shí)，每個(gè)器件具有許多個(gè)顯示圖象的象素點(diǎn)，該器件包括在其中確定一個(gè)腔的殼，所說的殼有面板、背板以及面板和背板之間的側(cè)壁，后者環(huán)繞并包圍所說的腔;在所說面板上或附近的陽極;對(duì)電子做出反應(yīng)而發(fā)光的熒光裝置，該熒光裝置在陽極上或靠近陽極;在腔中面板和背板之間的至少一個(gè)陰極;在陽極和陰極之間的至少一個(gè)第一和一個(gè)第二組長(zhǎng)柵極，當(dāng)從觀看方向觀看時(shí)各組中電極與熒光裝置并和至少另一組中的柵極在一些點(diǎn)重疊，其中重疊點(diǎn)確定象素點(diǎn);使陰極發(fā)射電子的裝置;向陽極、陰極和兩組或兩組以上的柵極施加電勢(shì)的裝置，使由陰極發(fā)射的電子飛向在陽極上或靠近陽極熒光裝置并到達(dá)象素點(diǎn)，以便顯示圖象;以及連接面板和背板以為它們提供機(jī)械支撐從而當(dāng)腔被抽空時(shí)使殼不至于破裂的隔離裝置，所說的隔離裝置包括在其上面確定有陽極和陰極之間的電子通過的孔的一個(gè)隔離板，其中預(yù)定數(shù)目的一個(gè)或一個(gè)以上的象素點(diǎn)對(duì)應(yīng)于并在空間上遮蓋一個(gè)孔，從而減少交擾，所說的隔離板在環(huán)繞腔的位置上與側(cè)壁相連，以加強(qiáng)腔抵抗橫向力的能力。
37.一種陰極熒光可視顯示器件，包括在其中確定一個(gè)腔的殼，所說的殼有環(huán)繞并包圍所說腔的前面板、后面板以及前和后板之間的側(cè)壁，所說的面板和側(cè)壁有對(duì)著腔的內(nèi)表面;至少一個(gè)陰極;在前面板的內(nèi)表面上或附近的一個(gè)陽極;放在前面板和后面板之間的一個(gè)或多個(gè)隔離板或隔離條陣列層或二者構(gòu)成的層，其中所說的隔離板層或隔離條陣列、前面板和后面板上帶有孔;設(shè)在所說的孔中用來固定所說的板和/或陣列的相對(duì)位置的定位銷;在陽極上的多個(gè)陰極發(fā)光熒光點(diǎn);在陽極和陰極之間的至少一個(gè)第一和一個(gè)第二組柵極，它們被所說的隔離板或隔離條陣列層彼此并與陽極、陰極分開;使陰極產(chǎn)生電子云的裝置;以及向柵極組、陽極和陰極施加電勢(shì)的裝置，以使電子云中的電子從陰極飛向熒光點(diǎn)，以便顯示圖象。
38.權(quán)利要求37的器件，所說的殼包括側(cè)壁，所說的器件還包括連在側(cè)壁的內(nèi)表面上的加強(qiáng)條，所說的加強(qiáng)條毗鄰后面板和隔離板或隔離條陣列層，其中所說的側(cè)壁加強(qiáng)條在一側(cè)有多個(gè)定位槽，并且其中所說的隔離條陣列層有與所說的槽相配合的邊緣，用于將所說的層相對(duì)側(cè)壁對(duì)齊。
39.權(quán)利要求37的器件，所說的殼包括側(cè)板，所說的側(cè)板毗鄰后面板和隔離板或隔離條陣列層，其中所說的側(cè)板在一側(cè)有多個(gè)定位槽，并且其中所說的隔離條陣列層有與所說的槽相配合的邊緣，用于將所說的層相對(duì)側(cè)板對(duì)齊。
40.權(quán)利要求37的器件，其中所說的隔離板層的每一層都包括多個(gè)隔離板，它們一片挨一片地排列在基本上相同的平面中，每片這樣的隔離板都有定位通孔、凸出部分和凹槽，它們與相鄰隔離板的凸出部分和凹槽相配合，以使這些隔離板能進(jìn)行高精度的定位而形成一層所說的隔離板層，并使它們能夠承受器件上的橫向力。
41.權(quán)利要求37的器件，其中隔離條具有表面，并且每一條都是由單片玻璃制成的，以加強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度，所說的隔離條上帶有定位通孔和用于把隔離條定位到側(cè)壁上的定位槽。
42.權(quán)利要求37的器件，所說的器件具有隔離板層和隔離條陣列層，其中所說的隔離條陣列和隔離板層都有帶坡度的壁面，當(dāng)它們被疊放在一起并用所說的定位銷對(duì)齊時(shí)在前面板和后面板之間將形成很多楔形壁，所說的很多楔形壁在鄰近后面板處比鄰近前面處要厚并且所說的楔形壁在鄰近前面板處比鄰近后面板處的密度要高。
43.權(quán)利要求37的器件，其中所說的隔離板具有邊緣，并且沿邊緣確定定位槽，用于容納和對(duì)齊柵極。
44.權(quán)利要求37的器件，其中所說的定位銷由帶有導(dǎo)電芯的玻璃管構(gòu)成，所說的芯與陽極連接，以便為陽極提供電連接。
45.權(quán)利要求37的器件，還包括連接裝置，用于沿接觸面將前面板、隔離板、隔離條和后面板連在一起，以形成一個(gè)組合的整體結(jié)構(gòu)，為大尺寸的顯示屏幕提供高的機(jī)械強(qiáng)度。
46.一種陰極發(fā)光可視顯示器件，包括在其中確定一個(gè)腔的殼，所說的殼有前面板、后面板以及前、后板之間的側(cè)壁，環(huán)繞并包圍所說的腔;至少一個(gè)陰極;在前面板的內(nèi)表面上或附近的一個(gè)陽極;放在前面板和后面之間的一個(gè)或多個(gè)隔離板或隔離條陣列層，所說的隔離板上有孔作為陽極和陰極間電子的通路，其中當(dāng)從觀看方向觀看器件時(shí)預(yù)定數(shù)目的象素點(diǎn)對(duì)應(yīng)于并在空間遮蓋一個(gè)孔，從而減小交擾;在陽極上的多個(gè)陰極發(fā)光熒光點(diǎn);在陽極和陰極之間的至少一個(gè)第一和一個(gè)第二組柵極，它們被所說的隔離板或隔離條陣列層與陽極陰極以及彼此相互分開，其中所說的柵極包括平行細(xì)金屬線組、金屬線布網(wǎng)孔、打孔或蝕刻的金屬箔或鍍?cè)诟綦x板或隔離條陣列表面的電極;使陰極產(chǎn)生電子云的裝置;以及向柵極組、陽極和陰極施加電勢(shì)的裝置，用于使電子云中的電子從陰極飛向熒光點(diǎn)以便顯示圖象。
47.權(quán)利要求46的器件，其中第一組柵極用于控制顯示亮度并定義為數(shù)據(jù)電極，第二組柵極橫穿數(shù)據(jù)電極并定義了掃描電極并用來對(duì)陽極上的象素點(diǎn)進(jìn)行行掃描，其中數(shù)據(jù)電極包括兩個(gè)陣列，且數(shù)據(jù)電極基本上對(duì)準(zhǔn)一個(gè)方向，從而沿?cái)?shù)據(jù)電極方向的每行象素點(diǎn)與兩個(gè)可單獨(dú)尋地的數(shù)據(jù)電極重疊，從而在兩個(gè)不同圖象區(qū)域中的兩行象素點(diǎn)可以同時(shí)被掃描。
48.一種用陰極發(fā)光可視顯示器件顯示圖象的方法，所說器件包括(a)在其中確定一個(gè)真空腔的殼，所說的殼包括分開且相對(duì)的前面板和后面板以及一個(gè)或多個(gè)側(cè)壁;(b)至少一個(gè)陰極;(e)在前面板的內(nèi)表面上或附近的一個(gè)陽極;(d)在陽極上的多個(gè)陰極發(fā)光熒光點(diǎn);(e)在陽極和陰極間的不同平面中的至少一個(gè)第一和一個(gè)第二組柵極;所說的方法包括使陰極產(chǎn)生電子云;以及向柵極組、陽極和陰極施加電勢(shì)，以使電子云中的電子從陰極飛向熒光點(diǎn)以便顯示圖象，所說的施加電勢(shì)的步驟包括從柵極中選擇選中的待掃描柵極的步驟，其中高于陰極所施加電勢(shì)的電勢(shì)在掃描時(shí)被順序施加在所選擇的柵極上，并且至少在一段時(shí)間內(nèi)施加在未被選中的柵極上的電勢(shì)低于施加在陰極上的電勢(shì)，以便限制從陰極到陽極的電子在空間擴(kuò)散，從而提高掃描分辨率并減小交擾。
49.權(quán)利要求48的方法，所說的器件包括兩組掃描柵極，所說的兩組位于陽極和陰極間的不同平面上，因此一組柵極比另一組更靠近陽極，其中電勢(shì)施加步驟是這樣的，即從離陽極較遠(yuǎn)的一組掃描柵極組選出的柵極的間隔區(qū)域要大于從離陽極較近的一組掃描柵極組選出的柵極的間隔區(qū)域，且從觀看方向觀看時(shí)這兩個(gè)區(qū)域相重疊，從而增加飛向陽極的電子數(shù)目，因而提高亮度并使電子云更均勻，以提高器件的一致性。
50.如權(quán)利要求48的方法，其中第一組柵極用于控制顯示亮度并定義了數(shù)據(jù)電極，第二組柵極橫穿數(shù)據(jù)電極并定義了掃描電極并用來對(duì)陽極上的象素點(diǎn)進(jìn)行行掃描，其中數(shù)據(jù)電極包括兩個(gè)陣列，后者的設(shè)置使數(shù)據(jù)電極基本上對(duì)準(zhǔn)一個(gè)方向，從而沿?cái)?shù)據(jù)電極方向每行象素點(diǎn)與兩個(gè)可單獨(dú)尋地的數(shù)據(jù)電極重疊;其中在所說的電勢(shì)施加步驟同時(shí)向兩個(gè)數(shù)據(jù)電極陣列施加兩組獨(dú)立的數(shù)據(jù)電勢(shì)，并且同時(shí)向兩個(gè)掃描電極施加掃描電勢(shì)，因此在兩個(gè)不同圖象區(qū)域中的兩行象素點(diǎn)可以同時(shí)被掃描。
51.一種陰極發(fā)光可視顯示器件，包括在其中確定一個(gè)腔的殼，所說的殼環(huán)繞并包圍所述腔的有面板、背板以及面板和背板之間的側(cè)壁;至少一個(gè)陰極;在前面板的內(nèi)表面上或附近的一個(gè)陽極;放在前面板和后面板之間的一個(gè)或多個(gè)隔離板或隔離條陣列層;在陽極上的多個(gè)陰極發(fā)光熒光點(diǎn);在陽極和陰極之間的至少一個(gè)第一和一個(gè)第二組柵極，它們被所說的隔離板或隔離條陣列層彼此并與陽極、陰極分開;使陰極產(chǎn)生電子云的裝置;以及向柵極組、陽極和陰極施加電勢(shì)使電子云中的電子從陰極飛向熒光點(diǎn)以顯示圖象的裝置;其中一個(gè)或多個(gè)所說的側(cè)壁、隔離條、隔離板和后面板具有印在其在腔中或面對(duì)腔的表面上的電極，所說的電極包含這樣的材料，后者當(dāng)受到電子碰撞時(shí)能發(fā)射二次電子，從而使陰極產(chǎn)生的電子擴(kuò)散以提高器件的一致性并抵銷由靜電荷引起的電場(chǎng)作用。
52.一種陰極發(fā)光可視顯示器件，包括在其中確定一個(gè)腔的殼，所說的殼有環(huán)繞并包圍所說面板、背板以及面板和背板之間的側(cè)壁;至少一個(gè)陰極;在前面板的內(nèi)表面上或附近的一個(gè)陽極;設(shè)在前面板和后面板之間的一個(gè)或多個(gè)隔離板或隔離條陣列層;在陽極上的多個(gè)陰極發(fā)光熒光點(diǎn)，當(dāng)電子撞擊時(shí)發(fā)光的點(diǎn)的區(qū)域確定了點(diǎn)的有效區(qū)域，其中至少一些點(diǎn)的有效區(qū)域不同于另一些點(diǎn)的有效區(qū)域;在陽極和陰極之間的至少一個(gè)第一和一個(gè)第二組柵極，它們被所說的隔離板或隔離條陣列層與陽極、陰極以及它們相互之間彼此分開;使陰極產(chǎn)生電子云的裝置;以及向柵極組、陽極和陰極施加電勢(shì)以使電子云中的電子從陰極飛向熒光點(diǎn)以顯示圖象的裝置。
53.權(quán)利要求52的器件，其中至少一些熒光點(diǎn)比其它熒光點(diǎn)大并包含更大的有效區(qū)域。
54.權(quán)利要求52的器件，其中對(duì)一組熒光點(diǎn)而言，點(diǎn)的大小是相同的，但是一些點(diǎn)比組中的其它點(diǎn)包含較小的電子撞擊時(shí)不發(fā)光的區(qū)域。
55.一種用陰極發(fā)光可視顯示器件顯示圖象的方法，該器件包括(a)在其中確定一個(gè)真空腔的殼，所說的殼包括前面板和后面板，以及一個(gè)或多個(gè)側(cè)壁;(b)至少一個(gè)陰極;(c)在前面板的內(nèi)表面上或附近的一個(gè)陽極;(d)在陽極上的多個(gè)陰極發(fā)光熒光點(diǎn);(e)在陽極和陰極間的不同平面中的至少一個(gè)第一和一個(gè)第二組柵極;所說的方法包括使陰極產(chǎn)生電子云;以及向柵極組、陽極和陰極施加電勢(shì)，以使電子云中的電子從陰極飛向熒光點(diǎn)，以便顯示圖象，所說的施加電勢(shì)的步驟包括從柵極中選擇選中的被掃描柵極的步驟，其中高于陰極所加電勢(shì)的電勢(shì)，在確定對(duì)這些電極進(jìn)行掃描時(shí)順序地被施加在所選擇的柵極上;其中柵極這樣掃描，即某些柵極在被掃描時(shí)比其它柵極的掃描時(shí)間長(zhǎng)，或比其它柵極掃描時(shí)施加的電勢(shì)要高，以便改善顯示圖象的均勻度，或使熒光點(diǎn)的發(fā)光效率一樣。
56.權(quán)利要求55的方法，其中當(dāng)電子撞擊時(shí)發(fā)光的點(diǎn)的區(qū)域確定點(diǎn)的有效區(qū)域，并且其中一些點(diǎn)的有效區(qū)域大于其它點(diǎn)的有效區(qū)域，所說的電勢(shì)施加步驟是這樣的，即當(dāng)一些柵極對(duì)具有較小有效區(qū)域的點(diǎn)掃描時(shí)所施加的電勢(shì)高于另一些柵極對(duì)具有較大有效區(qū)域的點(diǎn)掃描時(shí)所施加的電勢(shì)。
57.權(quán)利要求55的方法，所說的陰極包括具有端部的燈絲，其中掃描過程是這樣的，即靠近燈絲端部或隔離條部分或側(cè)壁的柵極比那些遠(yuǎn)離的柵極掃描時(shí)間要長(zhǎng)或施加的電勢(shì)要高。
58.一種陰極發(fā)光可視顯示器件，包括在其中確定一個(gè)腔的殼，所說的殼有環(huán)繞并包圍所說腔的面板、背板以及面板和背板之間的側(cè)壁;至少一個(gè)陰極;在前面板的內(nèi)表面上或附近的一個(gè)陽極;設(shè)在前面板和后面板之間的一個(gè)或多個(gè)隔離板或隔離條陣列層，所說的隔離板上有孔作為陽極和陰極間電子的通路，其中預(yù)定數(shù)目一個(gè)或多個(gè)象素點(diǎn)對(duì)應(yīng)并在空間上重疊于一個(gè)孔，從而減小交擾;在陽極上的多個(gè)陰極發(fā)光熒光點(diǎn);在陽極和陰極之間的至少一個(gè)第一和一個(gè)第二組柵極，它們被所說的隔離板或隔離條陣列層與陽極、陰極以及彼此之間相分開使陰極產(chǎn)生電子云的裝置;以及向柵極組、陽極和陰極施加電勢(shì)以使電子云中的電子從陰極飛向熒光點(diǎn)以顯示圖象的裝置;其中所說的熒光點(diǎn)排列成從紅、綠、藍(lán)中選出的相同顏色的線狀陣列。
59.權(quán)利要求58的器件，其中所說的陣列是垂直列，所說的列按下列順序形成一個(gè)交錯(cuò)的圖案紅列、綠列和藍(lán)列。
60.權(quán)利要求58的器件，其中所說的陣列是垂直的列，所說的列按下列順序形成一個(gè)交錯(cuò)的圖案紅列、綠列、藍(lán)列和另一個(gè)綠列。
61.權(quán)利要求58的器件，其中所說的陣列從觀看的方向觀看時(shí)是沿著對(duì)角取向的，所說的陣列按下列順序形成一個(gè)交錯(cuò)的圖案紅陣列、綠陣列、藍(lán)陣列和另一綠陣列。
62.一個(gè)可視顯示器件，包括在上面具有一個(gè)二維象素點(diǎn)陣列的顯示屏，所說的象素點(diǎn)包括三種類型，每種類型顯示其顏色為紅、藍(lán)、綠中之一種的一個(gè)點(diǎn)，其中象素點(diǎn)沿垂直方向和水平方向形成一個(gè)重復(fù)的RGBG點(diǎn)陣列，并且其中每個(gè)綠熒光點(diǎn)在垂直方向和水平方向上都被紅和藍(lán)熒光點(diǎn)包圍以及用于尋址象素點(diǎn)從而顯示彩色圖象的裝置。
63.權(quán)利要求62的器件，所說的象素點(diǎn)包括一種陰極發(fā)光熒光材料。
64.一種陰極發(fā)光可視顯示器件，該器件包括在其中確定一個(gè)腔的殼，所說的殼有環(huán)繞并包圍所說的腔的面板、背板以及面板和背板之間的側(cè)壁;至少一個(gè)陰極;在前面板的內(nèi)表面或附近的一個(gè)陽極;設(shè)在前面板和后面板之間的一個(gè)或多個(gè)隔離板或隔離條陣列層;在陽極上的多個(gè)陰極發(fā)光熒光點(diǎn);其中所說的前面板由光譜選擇玻璃制成，或包括一層光譜選擇玻璃，該玻璃透射率峰值與所說陰極發(fā)光熒光點(diǎn)的發(fā)光峰值一致;在陽極和陰極之間的至少一個(gè)第一和一個(gè)第二組柵極，它們被所說的隔離板或隔離條陣列層與陽極、陰極以及它們彼此之間相互分開;使陰極產(chǎn)生電子云的裝置;以及向柵極組、陽極和陰極施加電勢(shì)以使電子云中的電子從陰極飛向熒光點(diǎn)以顯示圖象的裝置。
65.權(quán)利要求64的器件，所說的熒光物包括三種類型熒光點(diǎn)，它們發(fā)射紅、綠和藍(lán)光，其中所說的前面板由光譜選擇玻璃制成，該玻璃具有三個(gè)透光率峰值，后者和所說的紅、綠、藍(lán)陰極發(fā)光峰值是一致的。
66.權(quán)利要求64的器件，其中所說的熒光點(diǎn)包括發(fā)不同顏色光的不同類型的熒光物，其中所說的前面板包括透明板以及在透明板上的、以不同類型的濾色點(diǎn)組成的二維陣列形狀的濾色覆層，不同類型的點(diǎn)用于過濾不同顏色的光，每種類型的濾色點(diǎn)處在透明板上以從器件的觀看方向觀看時(shí)它們與同種顏色的相應(yīng)熒光點(diǎn)重疊，其中各濾色點(diǎn)的透射率峰值與相應(yīng)的熒光點(diǎn)的發(fā)光峰值一致。
67.權(quán)利要求66的器件，所說的前面板具有不在腔中外表面，其中所說的濾色點(diǎn)陣列覆在前面板的外表面上，所說陣列的位置是這樣的，即在不同顏色的濾色點(diǎn)之間有間隙G。
68.一種陰極發(fā)光可視顯示器件，包括在其中確定一個(gè)腔的殼，所說的殼有環(huán)繞并包圍所說腔的面板、背板以及面板和背板之間側(cè)壁;其中所說的前面板包括一個(gè)Fresnel(費(fèi)涅耳)光學(xué)透鏡;至少一個(gè)陰極;在前面板的內(nèi)表面上或附近的一個(gè)陽極;設(shè)在前面板和后面板之間的一個(gè)或多個(gè)隔離板或隔離條陣列層;在陽極上的許多陰極發(fā)光熒光點(diǎn);在陽極和陰極之間的至少一個(gè)第一和一個(gè)第二組柵極，它們被所說的隔離板或隔離條陣列層與陽極、陰極以及彼此之間相互分開;使陰極產(chǎn)生電子云的裝置;以及向柵極組、陽極和陰極施加電勢(shì)以使電子云中的電子從陰極飛向熒光點(diǎn)以顯示圖象的裝置。
69.組裝陰極發(fā)光可視顯示器件的一種方法，包括提供一塊前面板和一塊后面板、一塊或多塊側(cè)壁，包括至少一個(gè)陰極的多個(gè)電極、一個(gè)陽極和柵極;在一塊或一塊以上的光敏板上蝕刻孔，以便提供一塊或一塊以上的隔離板或網(wǎng)形隔離結(jié)構(gòu)，作為電子的通路;在前面板和后面板之間安放所說的隔離板或結(jié)構(gòu)和電極;以及連接前面板、側(cè)壁和背面板，以形成器件。
70.如權(quán)利要求1的器件，其中所說的側(cè)壁包括在面板和背板之間的并與面板和背板鄰接的一整塊板。
71.如權(quán)利要求70的器件，其中側(cè)壁的厚度在大約0.2mm至2mm的范圍內(nèi)。
72.如權(quán)利要求29的器件，所說的銳角大約小于10°。
全文摘要
在陰極發(fā)光顯示器件中，隔離部件在器件的腔被抽空時(shí)在面板和背板之間提供強(qiáng)勁機(jī)械支撐，從而大屏幕顯示器也能采用薄的面板和背板。隔離板上有孔，作為陽極和陰極間電子的通路，預(yù)定的小數(shù)目的一個(gè)或多個(gè)象素點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)孔，并與之重疊。在陰極旁的背板和隔離部件上用了陰影減小電極，為從陰極到陽極的電子形成通路，以便減小由隔離部件引起的陰影。為了提高分辨率和改善聚焦，可以用兩、三組不同形狀的柵極。
文檔編號(hào)H01J31/15GK1083264SQ93108380
公開日1994年3月2日 申請(qǐng)日期1993年7月13日 優(yōu)先權(quán)日1991年7月15日
發(fā)明者葛世超, 維克多·蘭姆, 杰姆·Y·梁 申請(qǐng)人:潘諾科普顯示系統(tǒng)公司