專利名稱：彩色熒光電平顯示器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種平板真空熒光顯示器件(VFD)，用于高級音響的電平顯示。
現(xiàn)有的平板真空熒光顯示器件，是在真空玻璃容器內(nèi)裝有直熱式細絲陰極、柵極和陽極的發(fā)光器件，陽極工作電壓為幾十至一百伏。陽極表面涂復有矩陣排列的發(fā)光材料。其工作原理是陰極發(fā)射的電子在陽極的正電位吸引下，穿過柵極，轟擊發(fā)光粉發(fā)光。一種三極結(jié)構(gòu)的真空熒光顯示器件是陽極為條形，并且有很多條。陽極條同與其正交放置、但在兩個不相交平面上的柵極條構(gòu)成矩陣尋址。它具有亮度高，壽命長，工作溫度范圍廣的優(yōu)點，目前已經(jīng)在高級音響中使用。然而它的排氣管一般在顯示屏的側(cè)面，占了一定的面積。固定陰極的支架導走了陰極兩端的熱量，陰極不能正常發(fā)射電子，實際制作時陰極兩端各比發(fā)光面長出5mm以上，使得器件的外形面積增加了很多。由于發(fā)光材料的表面效應和高絕緣性，大部分在低能電子激發(fā)下不能發(fā)光。只有導電性能好，閾值電壓低的材料才能用于此類顯示器件。一般發(fā)光顏色為藍綠色。
本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)緊湊，外形面積小，顯示色彩豐富的平板真空熒光顯示器件。
本實用新型利用低壓彩色熒光原理，提供一種彩色熒光電平顯示器件，它由封裝在玻璃外殼內(nèi)的直熱式細絲陰極、絲狀柵極和陽極構(gòu)成，在陽極表面涂復有矩陣排列的發(fā)光材料。其特征是所說柵極為二層正交放置，所說的發(fā)光材料以M(列)×N(行)的點陣形式排列，每一列中有多種顏色的發(fā)光粉。所說的直熱式陰極兩端絲芯繞成螺旋形的彈簧，取代普通的陰極支架作固定陰極和消除陰極的抖動。這種陰極還可縮短由陰極支架的導熱所引起的陰極冷端效應，這種冷端效應會使陰極兩端各有5mm以上的區(qū)域不能正常地發(fā)射電子。在帶螺旋陰極的器件中，冷端效應可減到1mm以下。在相同的顯示面積下，后者的器件的外形面積可減小。


圖1為實用新型的顯示器件的外形示意圖圖2為發(fā)光粉點、二層柵極和陰極關(guān)系的示意圖圖3為陽極基板和發(fā)光粉的示意圖圖4為帶螺旋彈簧的陰極示意圖
以下結(jié)合附圖對本實用新型作詳細說明。
由圖1可知本實用新型的器件為平板結(jié)構(gòu)。正面是矩陣排列的發(fā)光粉點陣101，它涂復在玻璃的陽極基板102上。每一列的發(fā)光粉都是由三基色發(fā)光粉和其中的二種混合得到的，每一行的粉相同。后蓋玻璃103、側(cè)面封邊玻璃104和陽極基板102構(gòu)成了外殼，105為抽真空用的排氣管，它們都用低熔點玻璃粉熔結(jié)。信號通過插頭106送到印刷線路板107上，顯示器的電極通過側(cè)面通到線路板107，108為固定電極用的玻璃條。插頭106同時還起到固定的作用。
從圖2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可看出，由玻璃基板202、側(cè)面封邊玻璃210、后蓋玻璃211組成的外殼所包圍的內(nèi)部零件。發(fā)光粉點201下面有二層柵極203、204和陰極205。排氣管內(nèi)有環(huán)狀消氣劑206，它由支架207固定。顯示器工作時，陰極205被加熱到約700℃后發(fā)射出電子，這些電子在陽極正電位的吸引下，穿過柵極204和203轟擊發(fā)光粉201發(fā)光。靠近陰極的第一柵極204分為N小組，置于N行發(fā)光粉上，作為行的選址電極，靠近陽極的第二柵極203分為M小組，置于M列發(fā)光粉上，作為列的選址電極。器件內(nèi)的殘留氣體由消氣劑206烤出噴在排氣管壁上的材料吸收。陽極引線208與陽極玻璃基板202上的陽極相連，穿過柵極203、204和后蓋玻璃211，并從后蓋玻璃211和排氣管209之間引出。
圖3給出了陽極基板玻璃的表面所包含的陽極等組成部分。在玻璃板301上噴有一層透明導電膜302作為陽極，膜的透光率大于70％，方電阻小于200Ω/□。在導電膜后印有一個黑色不透明的絕緣層303，絕緣層上留有矩陣的方孔。在方孔的位置涂有發(fā)光粉304，不同的發(fā)光粉是經(jīng)多次套印而成的。
從圖4可看出陰極螺旋彈簧的形狀，每根直熱式氧化物陰極細絲401的端點都繞成螺旋形402，固定在金屬條的內(nèi)引線403(作為陰極支架)上。螺旋和陰極直絲部分的交界點位于發(fā)光粉面404之外，靠近側(cè)面405的區(qū)域內(nèi)。螺旋彈簧的引力用來抵消陰極加熱時的熱脹冷縮。內(nèi)引線403與外面的引線406相連，經(jīng)過玻璃壓條407引到印刷線路板408的焊盤409上。柵極也同樣從側(cè)面引到各自的焊盤上。陰極引線和柵極的引線之間有絕緣層隔開。
本實用新型提供彩色熒光電平顯示器與現(xiàn)在技術(shù)相比具有以下優(yōu)點1.采用柵極選址，驅(qū)動電壓低。
2.顯示色彩豐富，可有12種顯示色彩。
3.采用直熱式陰極的端點帶有螺旋形彈簧，減少冷端效應，縮小器件外形面積。
作為本實用新型的一個實施例，在圖1所示的結(jié)構(gòu)中，采用常用的發(fā)光粉Y2O2S∶Eu、ZnS∶Cu，Al和ZnS∶Ag作為三基色發(fā)光材料，并分別由其中的二種混合得到其余九種不同顏色的發(fā)光粉。最后得到粉紅、紅、橙紅、橙黃、黃、黃綠、綠、藍綠、青、藍偏綠、藍和紫共12種顏色，可以顯示12級電平。每個發(fā)光點的尺寸為2×4(mm)2，發(fā)光點陣為10列×12行，顯示面積為93×36(mm)2，外形尺寸為109×49×35(mm)3(連排氣管)。陽極電壓選在600伏左右。
權(quán)利要求1.一種彩色熒光電平顯示器件，由玻璃外殼，封裝在外殼內(nèi)的直熱式細絲陰極，絲狀柵極，陽極和電極引出裝置構(gòu)成，在陽極表面涂復有矩陣排列的發(fā)光材料，其特征是所述的直熱式細絲陰極兩端絲芯繞成螺旋形的彈簧固定陰極，所述柵極為二層正交放置，所述發(fā)光材料以行×列的點陣式排列。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色熒光電平顯示器件，其特征是所述發(fā)光粉點(201)下面有二層柵極(203)、(204)和陰極(205)，靠近陰極的第一柵極(204)作為行的選址電極，靠近陽極的第二柵極(203)作為列的選址電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的彩色電平顯示器，其特征是所述矩陣排列的發(fā)光粉點陣(101)為10列×12行，每列發(fā)光材料色彩為粉紅、紅、橙紅、橙黃、黃、黃綠、綠、藍綠、青、藍偏綠、藍和紫。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色電平顯示器，其特征是所述顯示器引出電極通過插頭(106)與印刷線路板(107)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的彩色電平顯示器，其特征是所述陽極引線(208)與陽極玻璃基板(202)上的陽極相連，穿過柵極(203)，(204)和后蓋玻璃(211)，從后蓋玻璃(211)和排氣管(209)之間引出。
專利摘要本發(fā)明涉及一種利用低壓彩色熒光原理，制作一種平板型四極彩色熒光電平顯示器件。它由一層陰極、二層正交的絲狀柵極和一個陽極組成。在陽極的表面印刷有一個以M(列)×N(行)矩陣排列的發(fā)光點，每一列發(fā)光點可有多種顏色。其工作電壓低(幾百伏特)，無軟X射線，使用安全可靠；用柵極選址，驅(qū)動電壓低；色彩多樣，悅目，亮度高；直熱式陰極的端點帶有螺旋，以減小冷端效應，縮小體積。它可用于制作高級音響的電平顯示器件，同時顯示10個頻段的12級電平。
文檔編號H01J31/12GK2216714SQ9420884
公開日1996年1月3日 申請日期1994年4月8日 優(yōu)先權(quán)日1994年4月8日
發(fā)明者阮世平, 施美蓉, 葛世潮 申請人:杭州大學