專利名稱：矩陣顯示的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種矩陣平板顯示的掃描方法和裝置。進(jìn)一步說是一種涉及矩陣平板顯示的電子束-矩陣掃描方法及其裝置。
矩陣顯示板是當(dāng)今電子顯示領(lǐng)域中重要的顯示器件，它被廣泛地應(yīng)用在計算機(jī)，數(shù)據(jù)控制，信息處理，通信，宇航，影視娛樂等各方面。目前在開發(fā)矩陣平板顯示技術(shù)中主要的困難和障礙，就是其顯示和掃描電路結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，需要大量元器件和電路連接，導(dǎo)致裝配困難，成本高昂，尤其在大尺寸高清晰度彩色顯示中，其困難和復(fù)雜程度更為突出。因此，現(xiàn)階段平板顯示系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用還是相當(dāng)有限的。
本發(fā)明提供了一種新的掃描方法及其顯示裝置。即用電子束部件代替電子線路部件掃描矩陣電極，從根本上簡化掃描電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，顯著減少元器件及電氣連接的數(shù)量，以低廉的制造成本實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的平面顯示，從而滿足巨大的市場需要。
在一個實(shí)施例中，本發(fā)明提出一種采用電子束的矩陣掃描方法。其步驟為每一個矩陣顯示板的陽極通過一個其通斷狀態(tài)受電子束控制的開關(guān)單元，與顯示電源的正極連接；一個類似于普通陰極射線管的電子束部件(被稱為X槍)發(fā)射電子束至對應(yīng)某一陽極的開關(guān)單元的控制極上，使該開關(guān)單元閉合并將該陽極連接到顯示電源的正極；另一個類似于普通陰極射線管的電子束部件(被稱為Y槍)發(fā)射電子束至顯示矩陣的某一陰極，使該陰極連接到顯示電源的負(fù)極。所說陽極和陰極空間正交處的顯示單元被唯一地選通在顯示單元的驅(qū)動回路中受激發(fā)光。其路徑為顯示電源正極-開關(guān)單元-陽極-顯示單元-陰極-Y槍-顯示電源負(fù)極。
以常規(guī)的電磁方式有規(guī)律地偏轉(zhuǎn)X槍和Y槍的電子束，實(shí)現(xiàn)對矩陣顯示板陽極和陰極的兩維掃描。在此，矩陣顯示板被選的陽極或陰極從一條轉(zhuǎn)接到另一條，僅僅取決于電子束被偏轉(zhuǎn)到達(dá)的空間位置的變化，即為空間轉(zhuǎn)接方式，而無需大量與陽極和陰極對應(yīng)的掃描開關(guān)元器件及其驅(qū)動元器件的轉(zhuǎn)接，即非為器件轉(zhuǎn)接方式。在上述過程中，同時按圖象信號的變化控制Y槍的電子束電流，調(diào)制灰度以實(shí)現(xiàn)圖象顯示。
在另一個實(shí)施例中，本發(fā)明提出一種采用上述電子束矩陣掃描方法的直流等離子平板顯示裝置。該裝置包括直流等離子顯示板部件，主要有前板，后板，前后板間的支撐，封接，X方向陽極陣列，Y方向陰極陣列，Y方向匯流電極，在陽極和陰極空間正交處的顯示單元，在陽極和匯流電極空間正交處的開關(guān)單元，顯示板內(nèi)適量充封的等離子氣體等；一個配有普通電磁偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的X方向電子束掃描部件(X槍)，其靶屏嵌有電極陣列，陣列電極分別與矩陣顯示板的陽極一一對應(yīng)連接；一個配有普通電磁偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的Y方向電子束掃描部件(Y槍)，其靶屏嵌有電極陣列，陣列電極分別通過一個電阻與顯示板陰極一一對應(yīng)連接；顯示單元的延時電路部件，其每個單元由上述一個電阻和一個跨接Y槍靶電極和匯流電極的一個電容組成；選控匯流電極與顯示電源正極通斷的轉(zhuǎn)接開關(guān)；供給顯示板部件工作的直流電源，其輸出電壓大于或等于顯示單元的擊穿電壓與開關(guān)單元的維持電壓之和；以及其他輔助電路部件和電源。
該裝置工作時，顯示電源正極經(jīng)轉(zhuǎn)接開關(guān)接到某一匯流電極上，顯示電源負(fù)極接地。X槍和Y槍均被接通各自的電源和控制電路。當(dāng)兩槍都關(guān)閉時，顯示板的陽極和陰極“浮置”，沒有顯示放電單元被選通發(fā)光。令X槍通過其靶電極照射到某一陽極，該陽極電位因充電而下降，直至該陽極與匯流電極間的開關(guān)單元被擊穿導(dǎo)通，使該陽極與顯示電源正極接通。此時，令Y槍通過一個電阻照射某一陰極，該陰極電位也因充電而下降，直至與被選通的匯流電極串聯(lián)的顯示單元放電導(dǎo)通而受激發(fā)光。其間，延時電路中相應(yīng)單元的電容同時被Y槍束電流充電。發(fā)光強(qiáng)度取決于Y槍束電流的大小。由于正在放電的開關(guān)單元兩端電壓的限度，被掃描的陰極與顯示電源正極間的最大電壓總是被箝制為開關(guān)放電單元的維持電壓與顯示放電單元的擊穿電壓之和。因此，該陰極上與關(guān)斷著的其它開關(guān)單元相連的顯示單元不會導(dǎo)通，從而保證被掃描選通的顯示單元的唯一性。
一旦Y槍偏向下一個陰極，被充電的延時單元電容立刻通過相應(yīng)電阻放電，維持剛被選過的顯示單元繼續(xù)放電工作，直至電容上的有效電荷耗盡。基于延時電路的象素工作周期的長短，取決于阻容電路單元的時間常數(shù)以及Y槍掃描期間內(nèi)電容被充的電荷量。
由于任何顯示單元的選通都依靠它的開關(guān)單元的導(dǎo)通，因此當(dāng)某一顯示單元的工作延時超過X槍掃描到其它陽極的時候，可能有多個開關(guān)單元同時導(dǎo)通，引起掃描過程的混亂。為解決這個問題，所有的陽極按一定順序被分為若干組，以m表示組數(shù)，各組電極依次相間排列，每組陽極對應(yīng)一條匯流電極，匯流電極經(jīng)轉(zhuǎn)接開關(guān)選通，同一時間內(nèi)只有一條匯流電極被接通到顯示單元的正極。轉(zhuǎn)接開關(guān)與X槍同步工作，以保證X槍掃描到某陽極時，相應(yīng)的匯流電極被選通至顯示電源正極。
令延時電路單元的延長時間少于Y槍掃描周期的m-1倍，每條陰極經(jīng)過一個電阻連接有m個延時電路單元，每個延時單元的電容與匯流電極對應(yīng)相連，Y槍在掃描時僅以當(dāng)時一端與顯示電源正極連接的電容為充電對象。以上結(jié)構(gòu)使得下述兩種情況不可能出現(xiàn)一是同組的2個開關(guān)單元同時導(dǎo)通；二是不同組的2個開關(guān)單元同時與顯示電源正極連接而被接入掃描回路中。因此，保證了矩陣顯示正常的逐點(diǎn)掃描。
用常規(guī)的電磁偏轉(zhuǎn)方式，例如采用施加了偏轉(zhuǎn)電壓的偏轉(zhuǎn)電極，或施加了偏轉(zhuǎn)電流的偏轉(zhuǎn)線圈，有規(guī)律地偏轉(zhuǎn)X槍和Y槍的電子束，以實(shí)現(xiàn)矩陣顯示板陽極和陰極的兩維掃描。顯示板陽極和陰極的選通轉(zhuǎn)接，僅取決于電子束被偏轉(zhuǎn)到達(dá)的空間位置的變化，即為空間轉(zhuǎn)接方式，而無需依靠大量的分別與陽極和陰極配合的掃描開關(guān)部件及其驅(qū)動部件間轉(zhuǎn)接，即非為器件轉(zhuǎn)接方式。
設(shè)定顯示電源輸出電壓和延時電路時間常數(shù)的不變，則象素的發(fā)光亮度取決于顯示單元的工作電流，也就是Y槍的束電流。故該顯示裝置采用電流控制方式，通過調(diào)控Y槍的柵極來實(shí)現(xiàn)圖象灰度調(diào)節(jié)。由于Y槍的束電流有一定限度，且適合于受轟擊發(fā)光的熒光粉在較高的工作電壓下具有較高的光輸出效率，故顯示電源應(yīng)有較高的輸出電壓以增加顯示單元的功率。采用發(fā)不同彩色光的熒光粉并適當(dāng)排列其各單元在點(diǎn)陣中的位置，即可方便地實(shí)現(xiàn)彩色平板顯示。
下面以實(shí)例進(jìn)一步說明本發(fā)明。


圖1為較佳實(shí)施例的概要圖。該圖省略了平板顯示裝置的外部和大部分內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)，以便更清除地顯示其工作原理。
圖2為較佳實(shí)施例的等效電路圖。
參照圖2說明該實(shí)施例。
所有透明陽極相互平行地附于前板(圖1中省略)內(nèi)，按排列的奇偶數(shù)分為2組，奇數(shù)組陽極(101)，偶數(shù)組陽極(102)。陽極內(nèi)表面涂敷離子激發(fā)的熒光粉單元(103)。奇數(shù)陽極(101)向右延伸一段長度，偶數(shù)陽極(102)向左延伸一段長度。延長部分內(nèi)表面未涂敷熒光粉層。
在基板上(圖1中省略)相對奇數(shù)陽極(101)伸長部分，有一奇數(shù)匯流電極(111)與陽極(101)空間正交，該空間正交處形成奇數(shù)開關(guān)放電單元(117)。匯流電極(111)連接到轉(zhuǎn)接開關(guān)(118)的一個接點(diǎn)。
在基板上(圖1中省略)相對偶數(shù)陽極(102)伸長部分，有一偶數(shù)匯流電極(112)與陽極(102)空間正交，該空間正交處形成偶數(shù)開關(guān)放電單元(120)。匯流電極(112)連接到轉(zhuǎn)接開關(guān)(118)的一個接點(diǎn)。
陰極(104)是相互平行的垂直電極，附于底板上，與陽極(101、102)空間正交。其正交處形成顯示放電單元(107)，與熒光粉單元(103)對應(yīng)。每條陰極(104)通過電阻(108)接奇數(shù)延時電容(109)和偶數(shù)延時電容(110)。所有的奇數(shù)電容(109)的另一端，與奇數(shù)匯流電極(111)連接。所有的偶數(shù)電容(110)的另一端與偶數(shù)匯流電極(112)連接。
X方向電子束掃描部件配有普通電磁偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，裝有電子槍(105)和電極陣列靶屏。它的靶電極(113)與陽極(101，102)一一對應(yīng)連接。X槍(105)的陰極接地。
Y方向電子束掃描部件配有普通電磁偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，裝有電子槍(106)和電極陣列靶屏。它的靶電極(114)一一對應(yīng)地連接到電阻(108)及電容(109，110)的共同端。Y槍(106)的陰極接地，控制柵極(115)與圖象信號源(116)相接。
供給顯示板部件工作的直流電源(119)，其輸出電壓大于或等于顯示單元的擊穿電壓與開關(guān)單元的維持電壓之和。它的正極與轉(zhuǎn)接開關(guān)(118)相連，它的負(fù)極接地。
轉(zhuǎn)接開關(guān)(118)按X槍(105)掃描奇數(shù)陽極(101)和偶數(shù)陽極(102)的規(guī)律，同步地轉(zhuǎn)接相應(yīng)奇偶數(shù)的匯流電極與顯示電源(119)連通。
電阻(108)與電容(109)或(110)的時間常數(shù)，選定為使象素工作延期略少于Y槍的一個掃描周期。
參照圖2更詳細(xì)地說明較佳實(shí)施例的工作原理。
轉(zhuǎn)接開關(guān)(218)接通顯示電源(219)正極與偶數(shù)匯流電極(212)，同時X槍(205)照射某一偶數(shù)陽極(202)，驅(qū)使開關(guān)單元(220)導(dǎo)通，在陽極(202)和顯示電源(219)正極之間，保持一個較低的維持電壓。當(dāng)Y槍(206)通過電阻(208)照射某陰極(204)時，連接電阻(208)的偶數(shù)電容(210)即被充電。其間該陰極上所有的顯示單元以及與它們串聯(lián)的偶數(shù)開關(guān)單元，全部處于顯示電源(219)輸出電壓的影響之下。由于開關(guān)單元(220)已經(jīng)放電導(dǎo)通，一旦所說的陰極(204)因被充電而與顯示電源(219)正極間的電壓高于顯示單元的擊穿電壓與開關(guān)單元的維持電壓之和時，與開關(guān)單元(220)串聯(lián)的顯示單元(207)即被擊穿導(dǎo)通，進(jìn)一步使陰極(204)與顯示電源(219)正極間的電壓降低為顯示單元與開關(guān)單元的維持電壓之和，且不能再升高使其它的顯示單元放電導(dǎo)通，從而保證了此時顯示單元(207)被唯一地選通。
顯示單元(207)導(dǎo)通后，Y槍(206)的束電流一部分繼續(xù)給電容(210)充電，另一部分通過電阻(208)流經(jīng)顯示單元(207)維持其放電。放電產(chǎn)生的負(fù)電荷轟擊熒光粉(203)，以激勵其發(fā)光。顯示單元(207)處的象素發(fā)光強(qiáng)度和電容(210)被充的電荷量，取決于Y槍(206)的掃描束電流強(qiáng)度。其電回路在圖2中以實(shí)線箭頭(→)表示，即顯示電源(219)正極→轉(zhuǎn)接開關(guān)(218)→偶數(shù)匯流電極(212)→開關(guān)單元(220)→偶數(shù)陽極(202)→顯示單元(207)→陰極(204)→延時電阻(208)→Y槍(206)→公共地→顯示電源(219)的負(fù)極。其間，在與顯示單元(207)同一條陽極(202)上前一個剛被掃描過的顯示單元(226)，由于偶數(shù)電容(222)的放電而繼續(xù)發(fā)光。其電流回路在圖2中用曲線箭頭( )表示，即偶數(shù)電容(222)正電荷端 偶數(shù)匯流電極 開關(guān)單元 偶數(shù)陽極 顯示單元 陰極 延時電阻 偶數(shù)電容(222)負(fù)電荷端。在前一條被X槍掃描過的奇數(shù)陽極(201)右端上的顯示單元(227)由于奇數(shù)電容(223)的放電而發(fā)光，其電流回路在圖2中以虛線箭頭表示(-→)，即正電荷端-→奇數(shù)匯流電極(211)-→開關(guān)單元(217)-→奇數(shù)陽極(201)-→顯示單元(227)-→矩陣陰極(228)-→電阻(225)-→奇數(shù)電容(223)的負(fù)電荷端。
盡管開關(guān)放電單元(217)導(dǎo)通，但由于奇數(shù)匯流電極(211)已經(jīng)被轉(zhuǎn)接開關(guān)(218)從顯示電源(219)的正極斷開，因此奇數(shù)顯示單元(227)和其開關(guān)單元(217)不能與顯示電源(219)構(gòu)成回路，而由奇數(shù)匯流電極(211)給顯示單元(227)在“浮置”狀態(tài)下提供自持回路，所以不會影響正常的掃描選址過程。另外由于受延時電路控制的象素工作時間短于Y槍的一個掃描周期，同組2條陽極之間至少隔有一條其它組的陽極，故同組2條陽極上的2個開關(guān)單元也不可能同時導(dǎo)通相互干擾。
一旦Y槍(206)開始依序掃描下一條陰極的延時電路單元時，下一個顯示單元即開始與前述顯示單元(207)相同的工作過程。Y槍連續(xù)掃描所有的陰極后返回第一條陰極。返回期間Y槍(206)的電子束截止，顯示電源(219)的正極被轉(zhuǎn)接開關(guān)(218)轉(zhuǎn)接到奇數(shù)匯流電極(211)，同時X槍(205)迅速偏轉(zhuǎn)掃描到下一條奇數(shù)陽極并閉合其上的開關(guān)單元，Y槍再一次掃描到第一條陰極，開始下一條陽極上顯示單元的掃描過程。當(dāng)該過程結(jié)束時，顯示電源(219)的正極又被轉(zhuǎn)接開關(guān)(218)轉(zhuǎn)接至偶數(shù)匯流電極(212)，X槍掃描到下一條偶數(shù)陽極并閉合其上的開關(guān)單元，從而開始掃描該陽極上新的一行顯示單元。如此掃描完整幅顯示面，返回到起始點(diǎn)象素，再開始掃描下一幅。
用常規(guī)的電磁偏轉(zhuǎn)方式，例如采用施加了偏轉(zhuǎn)電壓的偏轉(zhuǎn)電極，或施加了偏轉(zhuǎn)電流的偏轉(zhuǎn)線圈，有規(guī)律地偏轉(zhuǎn)X槍(205)和Y槍(206)的電子束，以實(shí)現(xiàn)矩陣顯示板陽極(201，202)和陰極(204，224)的二維掃描。顯示板陽極和陰極依序掃描轉(zhuǎn)接的過程，僅僅取決于電子束被偏轉(zhuǎn)到達(dá)的空間位置的變化，即為空間轉(zhuǎn)接方式，而無需依靠大量的分別與矩陣顯示板的陽極和陰極配合的掃描開關(guān)部件及其驅(qū)動部件間轉(zhuǎn)接，即非為器件轉(zhuǎn)接方式。
在整個掃描過程中，圖象信號源(216)被連接到Y(jié)槍(206)的柵極(215)上，控制電子束電流以實(shí)現(xiàn)圖象灰度調(diào)制。
陽極上的熒光粉單元(203)可以被設(shè)計為發(fā)不同彩色的光，適當(dāng)排列不同彩色的熒光粉單元即可形成彩色顯示陣列。最后，Y槍可以被設(shè)計成同步運(yùn)作的多電子束部件，每束對應(yīng)一種彩色熒光粉單元并同時掃描激勵，從而簡化彩色顯示板的電路結(jié)構(gòu)。
上述熒光粉單元可以單獨(dú)地，也可同時與陽極一起地附在陰極上，相應(yīng)地陰極需用透明材料制作。后一種情況能夠?qū)崿F(xiàn)雙面顯示。
當(dāng)象素工作延時大于Y槍(206)的掃描周期，小于Y槍(206)掃描周期的m-1倍(m為正整數(shù))時，陽極被分為m組，各組電極按一定順序依次相間排列，并有m條匯流電極相對應(yīng)。每個陰極連接m個延時電路單元，其中包括一個電阻和一個電容。每條靶屏(214)上的靶電極與陰極上延時電路的電阻電容共同端一一連接。Y槍只照射于連接在通過匯流電極與顯示電源正極接通的電容的靶電極上。
需要指出的是連接在顯示單元回路中的開關(guān)單元并不顯示而只起開關(guān)作用，故為降低開關(guān)功耗，在保證開關(guān)單元可行通斷的前提下，開關(guān)單元的維持電壓應(yīng)比顯示單元的維持電壓盡量低。另外，每個開關(guān)單元最大要流過一條陽極上的所有顯示單元的工作電流，所以開關(guān)單元應(yīng)有較大的電流容量，以及足夠低的動態(tài)電阻以避免因各顯示單元的電流共路引起的圖象信號相互串?dāng)_。
依上所述，本發(fā)明僅用二個電子束部件和一定數(shù)量結(jié)構(gòu)簡單的等離子開關(guān)單元，即可取代常規(guī)矩陣掃描顯示系統(tǒng)中所需的大量驅(qū)動和掃描電路的電子元器件，方便而靈活地實(shí)現(xiàn)兩維掃描。而且其中一個電子束部件與一定數(shù)量的阻容電路元器件，配合一只轉(zhuǎn)接開關(guān)，即可取代常規(guī)矩陣掃描顯示系統(tǒng)中為提高圖象亮度所需的大量信號延遲，轉(zhuǎn)換，取樣，貯存，傳輸，驅(qū)動和擦除等電路元器件，有效而優(yōu)質(zhì)地完成顯示圖象灰度的調(diào)制。
總之，本發(fā)明的裝置有如下的優(yōu)勢1.與普通矩陣平板顯示系統(tǒng)比較a.極大地簡化了掃描和顯示電路結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，因之大量減少了電路元器件和電氣連接的數(shù)量；b.在很大范圍內(nèi)，提高分辨率不增加掃描和顯示電路結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，有利于以較低成本實(shí)現(xiàn)高清晰度顯示；c.掃描和圖象灰度控制的方法易于匹配現(xiàn)有電視廣播的工作制式；d.結(jié)構(gòu)制造簡單，生產(chǎn)成本低廉。
2.與現(xiàn)有陰極射線管系統(tǒng)比較a.無需數(shù)千伏以上的高壓，幅射少，易于實(shí)施；b.電子束掃描的靶電極數(shù)量遠(yuǎn)少于普通陰極射線管顯示屏上象素的數(shù)量，顯著節(jié)省掃描功率；c.圖象失真小，線性度高；d.圖象聚焦良好均勻，無需調(diào)控；e.顯示面積大，厚度薄，重量輕。
權(quán)利要求
1.一個用于直流矩陣平板顯示的電子束掃描方法，其步驟為每一個直流矩陣顯示板的陽極，通過一個其通斷狀態(tài)受工作在普通陰極射線管方式下的電子束控制的陽極開關(guān)單元，與顯示電源的正極連接；用一個電子束(稱為X束)照射所說開關(guān)單元的連接所說的矩陣陽極的控制端，使所說矩陣陽極與一個顯示電源的正極連接；用另一個電子束(稱為Y束)照射某一矩陣陰極，使所說的陰極連接到所說的顯示電源的負(fù)極；由此，所說的矩陣陽極和所說的矩陣陰極空間正交處形成的顯示單元被唯一地選通在驅(qū)動回路中受激發(fā)光；所說的回路為顯示電源正極-開關(guān)單元-陽極-顯示單元-陰極-Y槍-顯示電源負(fù)極；以常規(guī)的電場磁方式有規(guī)律地偏轉(zhuǎn)所說的X束和Y束，以空間轉(zhuǎn)接方式實(shí)現(xiàn)對所說的顯示板的兩維矩陣掃描，即，所說的矩陣顯示板被選的陽極或陰極從一條轉(zhuǎn)接到另一條，僅僅取決于所說的電子束被偏轉(zhuǎn)到達(dá)的空間位置的變化，而非器件轉(zhuǎn)接方式，即，無需大量與所說顯示板的陽極和陰極相匹配的掃描開關(guān)元器件及其驅(qū)動元器件的轉(zhuǎn)接；在上述過程中，同時按圖象信號的變化控制所說的Y槍電子束電流，調(diào)制圖象灰度以實(shí)現(xiàn)圖象顯示。
2.一種采用電子束掃描方法的等離子矩陣顯示板裝置，該裝置包括直流等離子顯示板部件，主要包括在矩陣陽極和矩陣陰極空間正交處的顯示放電單元，在所說矩陣陽極和平行于所說矩陣陰極且垂直于所說矩陣陽極的匯流電極空間正交形成的開關(guān)單元，每個所說的開關(guān)單元可以是具有開關(guān)特性且均勻連續(xù)的等離子材料的一個整體的一部分；配有普通電磁偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的X方向電子束掃描部件(稱為X槍)，其靶屏嵌有電極陣列，所說陣列電極分別與所說的矩陣陽極一一對應(yīng)連接；配有普通電磁偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的Y方向電子束掃描部件(稱為Y槍)，其靶屏嵌有電極陣列，所說陣列電極分別與所說的矩陣陰極一一對應(yīng)連接；直流顯示電源，其輸出電壓等于或大于所說的顯示放電單元的擊穿電壓與所說的開關(guān)單元的維持電壓之和，所說顯示電源的正極與所說顯示板部件的所說的匯流電極連接；由此，令所說的X槍發(fā)射電子束至其某一所說靶電極，使連接該所說X槍靶電極的所說的矩陣陽極的電位因充電而下降，直至連接該矩陣陽極的所說的開關(guān)單元放電導(dǎo)通，使該陽極與所說的顯示電源正極接通；又令所說的Y槍發(fā)射電子束至其某一所說靶電極，使連接該所說Y槍靶電極的所說的矩陣陰極電位也因充電而下降，直至該所說的陰極與已被選通到所說的顯示電源正極的所說陽極空間正交處的顯示放電單元被擊穿而受激發(fā)光；用常規(guī)的電磁偏轉(zhuǎn)方式，例如采用施加了偏轉(zhuǎn)電壓的偏轉(zhuǎn)電極，或施加了偏轉(zhuǎn)電流的偏轉(zhuǎn)線圈，有規(guī)律地偏轉(zhuǎn)所說的X槍和Y槍的電子束，以空間轉(zhuǎn)接方式實(shí)現(xiàn)所說的顯示板兩維矩陣掃描，即所說的顯示板陽極和陰極的轉(zhuǎn)接過程，取決于電子束被偏轉(zhuǎn)到達(dá)的空間位置的變化，而非以器件轉(zhuǎn)接方式，即無需大量的分別與所說顯示板的矩陣陽極和陰極配合的掃描天關(guān)元器件及其驅(qū)動元器件相互間的轉(zhuǎn)接；在上述過程中，同時按圖象信號的變化控制所說Y槍的電子束電流，調(diào)制灰度以實(shí)現(xiàn)圖象顯示，無需與所說的顯示單元分別匹配的處理，傳輸，驅(qū)動等部件。
3.一種帶有延時電路和采用電子束掃描方法的等離子矩陣顯示板裝置，該裝置包括直流等離子顯示板部件，主要有分為二組的透明陽極，該二組陽極相間排列對應(yīng)各自的匯流電極，形成在所說的陽極和陰極空間正交處的顯示單元，熒光粉單元附在所說的陽極上，形成在所說陽極和所說匯流電極空間正交處的開關(guān)單元；延時電路部件，由連接所說陰極的電阻-電容延時單元組成，所說的陰極經(jīng)一個所說的電阻并列連接二個分別與二條所說的匯流電極連接的個電容，每個所說的阻容延時單元的時間常數(shù)設(shè)定于使象素延時少于下述Y槍的一個掃描周期；一個配有普通電磁偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的X方向電子束掃描部件(稱為X槍)，包括電極陣列靶屏幕和電子槍，所說的靶電極分別與所說的顯示板陽極一一對應(yīng)連接；一個配有普通電磁偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的Y方向電子束掃描部件(稱為Y槍)，包括電極陣列靶屏幕和較強(qiáng)束電流的電子槍，所說的靶電極分別與所說顯示板陰極上的延時單元中所說的電阻與電容的共同端一一連接；直流顯示電源，它的輸出電壓大于或等于所說的顯示單元的擊穿電壓與所說的開關(guān)單元的維持電壓之和，所說的顯示電源的正極被連接到所說顯示板的匯流電極；轉(zhuǎn)接開關(guān)，它總是把對應(yīng)于正在被所說的X槍掃描到的所說的陽極的匯流電極，與所說的顯示電源正極接通；由此，經(jīng)所說的轉(zhuǎn)接開關(guān)連接所說顯示電源正極至對應(yīng)某一陽極的所說的匯流電極上，所說的X槍通過其所說的靶電極照射到所說的陽極，該陽極電位因充電而下降，直至連接所說陽極的開關(guān)單元被擊穿導(dǎo)通，使該陽極與所說顯示電源正極接通；令所說的Y槍通過其靶電極照射所說的某象素延時的阻容共同端，則連接正與所說顯示電源正極接通的所說匯流電極的電容被充電，使相連的所說陰極的電位因充電而下降，直至該陰極與被選通至所說顯示電源正極的所說陽極空間正交處的所說的顯示放電單元被擊穿導(dǎo)通；其間，所說的Y槍的一部分束電流繼續(xù)對所說電容充電，另一部分束電流則通過所說的電阻和所說的顯示單元，驅(qū)動該顯示單元放電；產(chǎn)生的負(fù)離子在電場作用下飛向所說的陽極，轟擊所說陽極上所說的熒光粉，激勵其發(fā)光；當(dāng)所說Y槍偏向其它所說陰極后，剛被充電的所說電容通過所說電阻放電，維持剛被選過的所說的顯示單元內(nèi)的放電；由于象素工作延時少于所說Y槍的掃描周期，所以掃描中同組內(nèi)不同陽極上的所說顯示放電單元和開關(guān)放電單元不可能同時導(dǎo)通，而用所說的轉(zhuǎn)接開關(guān)選擇所說匯流電極的方法，又確保不同組的陽極上的所說顯示放電單元和開關(guān)放電單元絕不會同時處于掃描回路中，從而保證了所說的延時部件不對正常的逐點(diǎn)掃描過程產(chǎn)生有害影響；用常規(guī)的電磁偏轉(zhuǎn)方式，例如采用施加了偏轉(zhuǎn)電壓的偏轉(zhuǎn)電極，或施加了偏轉(zhuǎn)電流的偏轉(zhuǎn)線圈，有規(guī)律地偏轉(zhuǎn)所說的X槍和Y槍的電子束，以空間轉(zhuǎn)接方式實(shí)現(xiàn)所說的顯示板兩維矩陣掃描，即所說的矩陣顯示板陽極和陰極的轉(zhuǎn)接過程，取決于所說電子束被偏轉(zhuǎn)到達(dá)的空間位置的變化，而非器件轉(zhuǎn)接方式，即無需大量的分別與所說顯示板的矩陣陽極和陰極配合的掃描開關(guān)元器件及其驅(qū)動元器件相互間的轉(zhuǎn)接；在上述過程中，同時按圖象信號的變化控制所說Y槍的電子束電流，調(diào)節(jié)灰度以實(shí)現(xiàn)圖象顯示，無需分別與所說的顯示單元匹配的圖象信號處理，傳輸，驅(qū)動等部件。
4.如權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其特征在于所說開關(guān)單元擊穿后的維持電壓，被設(shè)計得比所說的顯示單元的維持電壓盡可能的低。
5.如權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其特征在于所說開關(guān)單元被設(shè)計得比所說的顯示放電單元具有足夠大的能力工作在大電流狀態(tài)下。
6.如權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其特征在于所說開關(guān)單元被設(shè)計得有盡可能小的動態(tài)微分電阻值。
7.如權(quán)利要求3所述的顯示裝置，其特征在于所說開關(guān)單元在所說的顯示板部件中被設(shè)計安排于所說顯示放電單元陣列之處。
8.如權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其特征在于在掃描過程開始時，所說陽極被所說X槍選通必須先于所說陰極被所說Y槍選通。
9.如權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其特征在于所說Y槍被設(shè)計提供足夠強(qiáng)的束電流以實(shí)現(xiàn)所說象素的圖象灰度調(diào)制。
10.如權(quán)利要求3所述的顯示裝置，其特征在于所說顯示單元的維持電壓被設(shè)計得較高，以增加所說顯示單元獲得的顯示功率。
11.如權(quán)利要求3所述的顯示裝置，其特征在于所說象素工作延時可以高于所說Y槍的掃描周期，如果所說的掃描延時短于Y槍的掃描周期的m-1倍，則將所說陽極逐段分為m組，相應(yīng)有m條所說的匯流電極；每條所說陰極接有m個包括一個電阻和電容的所說延時單元；所說Y槍靶電極的數(shù)量增加到所說陰極數(shù)量的m倍，每個所說靶電極與所說陰極上的延時電路中的所說電阻電容的共同端一一對應(yīng)連接。
12.如權(quán)利要求3所述的顯示裝置，其特征在于所說的熒光粉包括發(fā)各種彩色光的低功率高亮度熒光粉，在所說的顯示板部件中適當(dāng)排置發(fā)各色光的熒光粉的陣列，可以實(shí)現(xiàn)彩色顯示。
13.如權(quán)利要求3所述的顯示裝置，其特征在于所說的X槍和所說的Y槍，可以具有多條電子束。
14.如權(quán)利要求3所述的顯示裝置，其特征在于對所說矩陣陽極進(jìn)行掃描的所說的X槍可以有多個，對所說矩陣陰極進(jìn)行掃描的所說的Y槍也可以有多個。
15.如權(quán)利要求3所述的顯示裝置，其特征在于所說的陰極可以單獨(dú)地或與所說陽極一起地涂敷熒光粉層，并相應(yīng)用透明材料制作，后一種情況可以實(shí)現(xiàn)雙面顯示。
全文摘要
本發(fā)明包括了使用電子束進(jìn)行掃描的方法。其步驟為經(jīng)過一個其通斷狀態(tài)受電子束控制的開關(guān)單元，把直流矩陣顯示板的每一條陽極連接到顯示電源的正極；用一電子束照射某矩陣陽極，以改變連接該陽極的開關(guān)單元的通斷狀態(tài)，用另一電子束照射顯示板的某矩陣陰極，將該陰極連接到顯示電源的負(fù)極，從而唯一地選擇該陽極和該陰極空間正交處的顯示單元發(fā)光；有規(guī)律地偏轉(zhuǎn)兩電子束，以“空間轉(zhuǎn)接”的方式完成兩維選址；同時調(diào)節(jié)掃描陰極的電子束電流，實(shí)現(xiàn)顯示圖象的灰度控制。
文檔編號H01J31/12GK1145688SQ95192513
公開日1997年3月19日 申請日期1995年4月8日 優(yōu)先權(quán)日1994年4月18日
發(fā)明者李偉成 申請人:李偉成