專利名稱：顯示器件和熒光屏及顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像顯示技術(shù)領(lǐng)域。
現(xiàn)有的顯示技術(shù)中，CRT顯示器件是使用較多的技術(shù)。但隨著顯示屏幕的增大，CRT顯示器件的體積就成為一個不可忽視的問題。隨著顯示技術(shù)的發(fā)展，大屏幕的平板電視機和平板顯示器已成為一個重要的發(fā)展趨勢。“真空電子技術(shù)”1990年第4期刊載的《真空圖像顯示器件的進展》、“真空電子技術(shù)”1995年第1期刊載的《商品化新型平板CRT》、“真空電子技術(shù)”1998年第1期刊載的《菲利浦新型平板CRT》和“無線電與電視”1997年第12期刊載的《CRT顯示技術(shù)最新進展》介紹了四類扁平CRT第一類是索尼公司生產(chǎn)的2英吋和4英時扁平黑白CRT，其問題是雖然減小了厚度，卻增加了長度，并沒有減小體積。第二類是在熒光屏邊沿設(shè)置單個電子槍，電子束前進方向同熒光屏平面平行。管內(nèi)設(shè)置許多個偏轉(zhuǎn)板，當(dāng)某個偏轉(zhuǎn)板上加上負高壓時，電子束就偏轉(zhuǎn)到屏上的指定位置。第三類是采用面電子源，每一個像素有對應(yīng)的調(diào)制選址電極。第四類是采用點或線電子源，以及用來使已被調(diào)制的電子束上屏的電子束波導(dǎo)。此三類扁平CRT的問題是需制造許多個偏轉(zhuǎn)板或調(diào)制選址電極，結(jié)構(gòu)和制造工藝復(fù)雜，且不易制造大屏幕扁平CRT。
本發(fā)明的任務(wù)是提供大屏幕、高分別率、高亮度、厚度薄和體積小的黑白和彩色平板CRT顯示器件，和基于此CRT顯示器件的黑白和彩色大屏幕平板顯示裝置。
為提供上述大屏幕平板CRT顯示器件技術(shù)，本發(fā)明采用的解決方案是采用多組電子槍和偏轉(zhuǎn)器，每兩個電子槍相對放置，每個電子槍與熒光屏平面成一夾角，負責(zé)掃描相對的熒光屏區(qū)域。偏轉(zhuǎn)器可以是靜電式偏轉(zhuǎn)器或磁偏轉(zhuǎn)器。主要由多組電子槍和偏轉(zhuǎn)器、熒光屏和封閉外殼組成黑白或彩色平板CRT顯示器件。
基于此采用多組電子槍和偏轉(zhuǎn)器的CRT顯示器件，可以采用單束電子槍，有多種方式，實現(xiàn)彩色顯示，即可以利用單束電子槍實現(xiàn)新型彩色CRT顯示器件。
第一種方式是將紅綠藍三色空間輸入信號流轉(zhuǎn)變?yōu)閷?yīng)三個單束電子槍的紅綠藍三色時序輸入信號流，利用單束電子槍實現(xiàn)彩色顯示。
第二種方式是將按行掃描圖像的普通方式改為按列掃描圖像，掃描一列彩色像素，可以由單束電子槍依次掃描紅綠藍三列單色熒光粉區(qū)完成，從而實現(xiàn)彩色顯示。
第三種方式是采用行式熒光屏，即將普通熒光屏上的紅綠藍三色熒光粉區(qū)，從按列條形布置，改為按行條形布置，掃描一行彩色像素，可以由單束電子槍依次掃描紅綠藍三行單色熒光粉區(qū)完成，從而實現(xiàn)彩色顯示。
基于此采用多組電子槍和偏轉(zhuǎn)器的CRT顯示器件，可以制造采用多組電子槍和偏轉(zhuǎn)器的黑白和彩色平板顯示裝置，如電視機、顯示器和其它顯示裝置。
基于行式熒光屏，即將普通熒光屏上的紅綠藍三色熒光粉區(qū)，從按列條形布置，改為按行條形布置，可以制造采用行式熒光屏的CRT顯示器件。
可設(shè)計新型三束電子槍，如新型單槍三束電子槍或一體化的三槍三束電子槍。其特點是(1)或者是三個電子束成斜“｜”字形排列，三個電子束的聚焦點并不是如普通三束電子槍一樣會聚在一點，而是亦相應(yīng)成斜“｜”字形排列，分別對應(yīng)普通熒光屏上按列條形布置的紅綠藍三色熒光粉區(qū)，(2)或者是三個電子束成斜”一”字形排列，三個電子束的聚焦點并不是如普通三束電子槍一樣會聚在一點，而是亦相應(yīng)成斜”一”字形排列，分別對應(yīng)行式熒光屏上按行條形布置的紅綠藍三色熒光粉區(qū)。
此新型三束電子槍可稱為無會聚三束電子槍，基于此無會聚三束電子槍，和普通熒光屏或行式熒光屏，可以制造新型的彩色CRT顯示器件。如(1)或者是對于三個電子束成斜“｜”字形排列的三束電子槍，對應(yīng)普通熒光屏，將按行掃描圖像的普通方式改為按列掃描圖像，掃描一列彩色像素，可以由三個電子束同時掃描紅綠藍三列單色熒光粉區(qū)，從而實現(xiàn)彩色顯示，(2)或者是對于三個電子束成斜”一”字形排列的三束電子槍，對應(yīng)行式熒光屏，掃描一行彩色像素，可以由三個電子束同時掃描紅綠藍三行單色熒光粉區(qū)，從而實現(xiàn)彩色顯示。
可以選擇采用齒式熒光屏。該齒式熒光屏是在熒光屏表面上，相對于電子束入射方向，按掃描像素點數(shù)和尺寸，制作許多微小齒形，在齒面上涂有熒光粉。
基于此齒式熒光屏，可以制造采用齒式熒光屏的CRT顯示器件。
基于采用齒式熒光屏的CRT顯示器件，可以制造采用齒式熒光屏的黑白和彩色顯示裝置，如電視機、顯示器和其它顯示裝置。
此外，基于上述平板和新型彩色CRT顯示器件原理，對上述平板和新型彩色CRT顯示器件中的某些元件、器件和組合方式作出替換和改進，還可以有其它形式的平板和新型彩色CRT顯示器件和顯示裝置。
本發(fā)明具有下述的一些主要優(yōu)點1．大屏幕顯示。當(dāng)采用兩組電子槍和偏轉(zhuǎn)器時，可以將顯示屏幕擴大為原來的兩倍。而當(dāng)采用四組電子槍和偏轉(zhuǎn)器時，可以將顯示屏幕擴大為原來的四倍。
2．高分別率顯示。當(dāng)采用兩組電子槍和偏轉(zhuǎn)器時，可以將顯示像素點數(shù)擴大為原來的兩倍。而當(dāng)采用四組電子槍和偏轉(zhuǎn)器時，可以將顯示像素點數(shù)擴大為原來的四倍。
3．厚度薄和體積小。由于采用多組電子槍和偏轉(zhuǎn)器，并將每兩個電子槍相對放置，每個電子槍與熒光屏平面成一較小夾角，可以充分利用空間，減小CRT顯示器件厚度和體積。
4．減小顯示器件電子束偏轉(zhuǎn)角，降低偏轉(zhuǎn)器功率消耗。由于此平板CRT顯示器件每個電子槍與熒光屏平面夾角較小，且對于所負責(zé)掃描的熒光屏區(qū)域張角較小，因而可以減小顯示器件電子束偏轉(zhuǎn)角。因此，不但可以降低偏轉(zhuǎn)器功率消耗，而且可以減小偏轉(zhuǎn)器尺寸。
5．提高亮度和能量利用率。齒式熒光屏可以充分利用電子束的動量和動能，從而提高亮度和能量利用率。利用單束電子槍或無會聚三束電子槍實現(xiàn)新型彩色CRT顯示器件，可以省去普通彩色CRT顯示器件的蔭罩，從而大幅度提高亮度和能量利用率。
6．減少熒光屏圖像掃描時間，提高場頻。由于采用多組電子槍和偏轉(zhuǎn)器，各個電子槍掃描相對的熒光屏區(qū)域，在時間上交錯進行，當(dāng)一個電子槍正程掃描后，另一個電子槍接著正程掃描，此時前一個電子槍可以同時逆程回掃。因此，可以減少熒光屏圖像掃描時間，提高場頻。
7．基于此平板CRT顯示器件，可以利用單束電子槍實現(xiàn)新型彩色CRT顯示器件。從而，可以省去普通彩色CRT顯示器件的蔭罩和動態(tài)彩色會聚校正電路等器件，簡化彩色CRT顯示器件結(jié)構(gòu)，并可大幅度提高亮度。通過適當(dāng)設(shè)計單束電子槍的電子束聚焦參數(shù)，可以使電子束入射到熒光屏?xí)r，電子束入射寬度和像素單色熒光粉區(qū)寬度達到較好的匹配。
8．基于此無會聚三束電子槍，如無會聚單槍三束電子槍或一體化的無會聚三槍三束電子槍，和普通熒光屏或行式熒光屏，可以制造新型的彩色CRT顯示器件?？墒∪テ胀ú噬獵RT顯示器件的蔭罩和動態(tài)彩色會聚校正電路等器件，簡化彩色CRT顯示器件結(jié)構(gòu)，并可大幅度提高亮度。通過適當(dāng)設(shè)計電子槍的電子束聚焦參數(shù)，可以使電子束入射到熒光屏?xí)r，電子束入射寬度和像素單色熒光粉區(qū)寬度達到較好的匹配。
本發(fā)明可實現(xiàn)新型的彩色CRT顯示器件，實現(xiàn)大屏幕、高亮度、高分別率、厚度薄和體積小的黑白和彩色平板CRT顯示器件，可用于平板電視機、平板顯示器和其它平板顯示裝置。
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述。
本發(fā)明的實施例為新型彩色CRT顯示器件和大屏幕平板顯示器件。

圖1是平板顯示器件原理圖；圖2是平板顯示器件原理俯視圖；圖3是平板顯示器件原理俯視圖B；圖4是平板顯示器件原理俯視圖C；圖5是顯示器件齒式熒光屏原理圖；圖6是平板顯示器件信號電路原理圖；圖7是紅綠藍三色信號時序轉(zhuǎn)變原理圖；圖8是電子束聚焦參數(shù)分析示意圖；圖9是新型彩色CRT顯示器件原理圖B；圖10是新型彩色CRT顯示器件原理俯視圖B；圖11是無會聚三束電子槍原理示意圖；圖12是行式熒光屏平板顯示器件原理俯視圖。
如圖1和圖2所示，大屏幕平板顯示器件可以主要由兩組電子槍和偏轉(zhuǎn)器[1-2]、封閉外殼[7]和熒光屏[8]組成。此兩個電子槍相對放置。每個電子槍與熒光屏平面成一夾角，負責(zé)掃描相對的二分之一熒光屏區(qū)域。對于黑白CRT顯示器件，每個電子槍為黑白電子槍，即單束電子槍。對于彩色CRT顯示器件，每個電子槍為三色電子槍，如三槍三束電子槍、單槍三束電子槍、一體化的一列式自會聚三槍三束電子槍、或無會聚三束電子槍。其中蔭罩、內(nèi)磁屏蔽等元件未畫出。如采用無會聚三束電子槍，則可以省去蔭罩。
如圖1和圖3所示，大屏幕平板顯示器件也可主要由四組電子槍和偏轉(zhuǎn)器[1-4]、封閉外殼[7]和熒光屏[8]組成。每兩個電子槍相對放置。每個電子槍與熒光屏平面成一夾角，負責(zé)掃描相對的四分之一熒光屏區(qū)域。對于黑白CRT顯示器件，每個電子槍為黑白電子槍，即單束電子槍。對于彩色CRT顯示器件，每個電子槍為三色電子槍，如三槍三束電子槍、單槍三束電子槍、一體化的一列式自會聚三槍三束電子槍、或無會聚三束電子槍。其中蔭罩、內(nèi)磁屏蔽等元件未畫出。如采用無會聚三束電子槍，則可以省去蔭罩。
如圖1和圖4所示，大屏幕平板顯示器件也可主要由六組電子槍和偏轉(zhuǎn)器[1-6]、封閉外殼[7]和熒光屏[8]組成。每兩個電子槍相對放置。每個電子槍與熒光屏平面成一夾角，負責(zé)掃描相對的六分之一熒光屏區(qū)域。對于黑白CRT顯示器件，每個電子槍為黑白電子槍，即單束電子槍。對于彩色CRT顯示器件，每個電子槍為三色電子槍，如三槍三束電子槍、單槍三束電子槍、一體化的一列式自會聚三槍三束電子槍、或無會聚三束電子槍。其中蔭罩、內(nèi)磁屏蔽等元件未畫出。如采用無會聚三束電子槍，則可以省去蔭罩。
相對于掃描的熒光屏區(qū)域，每個電子槍的電子束偏轉(zhuǎn)角在熒光屏平面的投影為θ。根據(jù)不同的設(shè)計，在兩個電子槍相對放置的平面上，每個電子槍的電子束偏轉(zhuǎn)角也就不同。若取平板顯示器件厚寬比為1∶4，一般可小于15°，因此可減小相應(yīng)的偏轉(zhuǎn)器功率消耗和尺寸。
由于電子束不是垂直入射到熒光屏上，為了充分利用電子束的動量和動能，從而提高亮度和能量利用率，可以采用如圖5所示的齒式熒光屏。該齒式熒光屏是在熒光屏表面上，相對于電子束入射方向，按掃描像素點數(shù)和尺寸，制作許多微小齒形，在齒面上涂有熒光粉。當(dāng)電子束以某一角度入射到熒光屏上時，一部分電子與熒光屏碰撞后，經(jīng)過反射，再次與熒光屏碰撞，二次激勵熒光屏發(fā)光。因此，電子束的動量和動能能夠較好地得到利用，從而提高亮度和能量利用率。若使電子束入射齒面垂直于電子束入射方向，即電子束正入射到齒面上，也能使電子束的動量和動能能夠較好地得到利用。齒式熒光屏的微小齒形可以直接制作在玻璃屏基體上，也可以整片或分片制作在薄透明層上，再將齒形薄透明層通過粘接等方法固定在玻璃屏基體上。
此種齒式熒光屏不但可以用于上述平板顯示器件，而且也可以用于普通顯示器件，以提高亮度和能量利用率。
在上述平板顯示器件中，其熒光屏可以為平面，也可以為曲面。
在采用上述平板顯示器件時，若采用普通彩色電子槍，為了在整個屏幕上獲得最佳聚焦，需要采用動態(tài)聚焦校正。此外，顯示器件輸入信號電路需作相應(yīng)設(shè)計?？梢赃x擇如圖6所示的平板顯示器件信號電路原理圖。設(shè)平板顯示器件共有N個電子槍，對于圖2所示的平板顯示器件，N=2，對于圖3所示的平板顯示器件，N=4，對于圖4所示的平板顯示器件，N=6。如圖6所示，顯示器件輸入信號[11]由電子槍信號分配器電路[12]根據(jù)輸入信號在熒光屏上的相應(yīng)掃描位置，將輸入信號分配為相應(yīng)的電子槍輸入信號[13]。
在采用上述平板顯示器件時，可以通過有限元等分析方法，對封閉外殼[7]進行優(yōu)化設(shè)計，消除局部應(yīng)力集中和薄弱環(huán)節(jié)，使其應(yīng)力分布達到設(shè)計要求。
基于此采用多組電子槍和偏轉(zhuǎn)器的CRT顯示器件，可以采用單束電子槍，有多種方式，實現(xiàn)彩色顯示，即可以利用單束電子槍實現(xiàn)新型彩色CRT顯示器件。
第一種利用單束電子槍實現(xiàn)彩色顯示的方式是將紅綠藍三色空間輸入信號流轉(zhuǎn)變?yōu)閷?yīng)三個單束電子槍的紅綠藍三色時序輸入信號流，利用單束電子槍實現(xiàn)彩色顯示。
如在圖4所示的平板顯示器件中，6個電子槍為黑白單束電子槍，按掃描行位置分為兩組，每組三個電子槍，每個電子槍負責(zé)掃描相對的六分之一熒光屏區(qū)域。彩色輸入信號的每個彩色像素的紅綠藍三個信號從原來同時掃描熒光屏上對應(yīng)的彩色像素的紅綠藍三個熒光粉區(qū)，轉(zhuǎn)變?yōu)橄群笠来伟磿r序掃描熒光屏上對應(yīng)的彩色像素的紅綠藍三個熒光粉區(qū)。在按行掃描中，將一行的每個彩色像素的紅綠藍三個信號轉(zhuǎn)變后，對應(yīng)于熒光屏上彩色像素按空間分布的紅綠藍三色信號，形成了依次相間的按時序分布的紅綠藍三色信號。如圖4所示的對應(yīng)于一行的三個單束電子槍依次或同時掃描一行中的相應(yīng)的不同區(qū)域，每個單束電子槍在相應(yīng)的區(qū)域中，根據(jù)依次相間的按時序分布的紅綠藍三色信號，掃描熒光屏上對應(yīng)的彩色像素的紅綠藍三個熒光粉區(qū)，從而實現(xiàn)彩色顯示。
上述新型彩色CRT顯示器件的紅綠藍三色信號時序轉(zhuǎn)變原理可如圖7所示。圖7中，時鐘信號[20]作為時序轉(zhuǎn)換基準，紅綠藍三色空間輸入信號流[21-23]由時序轉(zhuǎn)變器件[30]轉(zhuǎn)變?yōu)閷?yīng)的三個單束電子槍的紅綠藍三色時序輸入信號流[31-33]。其中，時序轉(zhuǎn)變器件[30]包括時鐘信號電路、信號延遲電路或存儲器電路、單束電子槍信號分配器電路和其它相關(guān)電路。
可以選擇三種形式的時序轉(zhuǎn)變電路。
第一種方式是采用單像素信號延遲方式，在普通彩色CRT電子槍掃描一個像素的時間T內(nèi)，對于同時輸入的單像素的紅綠藍三色空間輸入信號，將綠藍輸入信號分別延遲T/3和2T/3，使每種單色信號占用T/3的掃描時間。為了不降低亮度，需使每種單色信號占用掃描時間為T，因此，需要使每行重復(fù)掃描三次，或在每行僅掃描一次時，增大掃描電子束強度。
第二種方式是采用存儲器或寄存器電路，在一行掃描中，按順序?qū)?yīng)該行的三個單束電子槍相應(yīng)的不同區(qū)域的所有像素的紅綠藍三色空間輸入信號流依次全部先存放在存儲器或寄存器中，然后，對應(yīng)于該行的三個單束電子槍按順序正程掃描一行中的相應(yīng)的不同區(qū)域。當(dāng)前一個單束電子槍相應(yīng)的掃描區(qū)域的所有像素的紅綠藍三色空間輸入信號流依次全部存放在存儲器或寄存器中以后，前一個單束電子槍開始正程掃描一行中相應(yīng)的區(qū)域，同時將后一個單束電子槍相應(yīng)的掃描區(qū)域的所有像素的紅綠藍三色空間輸入信號流依次全部存放在存儲器或寄存器中。在前一個電子槍完成正程掃描后，后一個單束電子槍仍繼續(xù)正程掃描一行中相應(yīng)的區(qū)域時，此時，前一個電子槍可以同時逆程回掃。每組三個單束電子槍如此依次循環(huán)完成全行掃描和相應(yīng)的掃描區(qū)域的正程掃描，前后兩組單束電子槍如此依次循環(huán)完成全屏按行掃描。在這種方式中，每種單色信號占用正常掃描時間T，因此，不會降低或影響亮度。
第三種方式是采用存儲器或寄存器電路，將一行掃描的所有像素的紅綠藍三色空間輸入信號流依次全部先存放在存儲器或寄存器中，然后，對應(yīng)于該行的一組三個單束電子槍同時正程掃描一行中的相應(yīng)的不同區(qū)域。在一組三個單束電子槍同時正程掃描一行時，同時將下一行正程掃描的所有像素的紅綠藍三色空間輸入信號流依次全部存放在存儲器或寄存器中。每組三個單束電子槍如此依次循環(huán)完成全行掃描和相應(yīng)的掃描區(qū)域的正程掃描，前后兩組單束電子槍如此依次循環(huán)完成全屏按行掃描。在這種方式中，每種單色信號占用正常掃描時間T，因此，不會降低或影響亮度。
在此種新型彩色CRT顯示器件中，通過適當(dāng)設(shè)計單束電子槍的電子束聚焦參數(shù)，可以使電子束入射到熒光屏?xí)r，電子束入射寬度和像素單色熒光粉區(qū)寬度達到較好的匹配。如圖4和圖8所示，設(shè)單束電子槍相應(yīng)的掃描區(qū)域的高度為h，寬度為w，電子束偏轉(zhuǎn)中心與熒光屏的垂直距離為s。在圖示平面內(nèi)，電子束偏轉(zhuǎn)中心與熒光屏上掃描區(qū)域的最近點為A，其在熒光屏上最小投影距離為Lmin，最遠點為B，其最大投影距離為Lmax，Lmax=Lmin+h。且電子束入射到熒光屏?xí)r與熒光屏的夾角為β，由圖8可見，tgβ=s/L，以及tgβmin=s/Lmax，tgβmax=s/Lmin。因此，電子束從偏轉(zhuǎn)中心至熒光屏上掃描區(qū)域的最大和最小路徑之差為Δ=s/sinβmin-s/sinβmax，或Δ=s(sinβmax-sinβmin)/(sinβmaxsinβmin)。設(shè)電子束對電子聚焦透鏡的視場角為2ω，電子束聚焦點寬度為dmin，熒光屏上像素單色熒光粉區(qū)寬度為D。設(shè)電子束聚焦點落在B點，由幾何關(guān)系，有dmin=Dsinβmin。而在A點，電子束寬度為最大，記為dmax，由幾何關(guān)系，有dmax=Dsinβmax。因此，由幾何關(guān)系，可得到tgω=(dmax-dmin)/(2Δ)，即tgω=D(sinβmax-sinβmin)/(2Δ)，代入Δ，得tgω=D sinβmaxsinβmin/(2s)。再代入sinβmax和sinβmin，可以得到如下兩個關(guān)系式dmin≤dc=sDLmax2+s2=sD(Lmin+h)2+s2]]>tgω≤tgωc=sD2(Lmin+h)2+s2Lmin2+s2]]>考慮到電子束相應(yīng)的掃描區(qū)域的寬度w，在空間范圍內(nèi)，電子束偏轉(zhuǎn)中心與熒光屏上掃描區(qū)域的最遠點為C，位于掃描區(qū)域的對角線上，類似上述分析，可以得到dmin≤dc=sDLmax2+0.25w2+s2=sD(Lmin+h)2+0.25w2+s2]]>tgω≤tgωc=sD2Lmax2+0.25w2+s2Lmin2+s2=sD2(Lmin+h)2+0.25w2+s2Lmin2+s2]]>
因此，只要通過適當(dāng)設(shè)計，使電子束聚焦點寬度dmin和電子束對電子聚焦透鏡的視場角2ω滿足上述關(guān)系式，就可以使電子束入射到熒光屏?xí)r，電子束入射面積和像素面積達到較好的匹配。式中，dc和ωc分別為dmin和ω的臨界值，即在此臨界值范圍內(nèi)，能夠保持較好的像素分辨率和圖像清晰度。上述關(guān)系式也可用于無會聚三束電子槍的dmin和2ω的設(shè)計。
在圖1和圖2以及圖1和圖3所示的平板顯示器件中，也可以采用類似如上所述方式，利用黑白電子槍，即單束電子槍實現(xiàn)新型彩色CRT顯示器件。
第二種利用單束電子槍實現(xiàn)彩色顯示的方式是將按行掃描圖像的普通方式改為按列掃描圖像，掃描一列彩色像素，可以由單束電子槍依次掃描紅綠藍三列單色熒光粉區(qū)完成，從而實現(xiàn)彩色顯示。
在這種方式中，將一幀彩色圖像信號先放在存儲器中，如果是顯示器，則可利用已有的存儲器，將按行掃描圖像的普通方式改為按列掃描圖像。由于普通熒光屏上，紅綠藍三色熒光粉區(qū)是按列條形布置，一列彩色像素由紅綠藍三列單色熒光粉區(qū)組成。當(dāng)按列掃描圖像時，掃描一列彩色像素，可以由單束電子槍依次掃描紅綠藍三列單色熒光粉區(qū)完成，即單束電子槍每次掃描一列單色圖像信號，依次掃描紅綠藍三列單色圖像信號，完成一列彩色像素圖像信號的掃描。所有的單束電子槍同時或分時如此依次循環(huán)完成按列掃描和相應(yīng)的掃描區(qū)域的正程掃描，從而，完成一幀彩色圖像信號的掃描顯示，實現(xiàn)彩色顯示。
第三種利用單束電子槍實現(xiàn)彩色顯示的方式是采用行式熒光屏，即將普通熒光屏上的紅綠藍三色熒光粉區(qū)，從按列條形布置，改為按行條形布置。在這種方式中，將一行彩色圖像信號先放在存儲器中，如果是顯示器，則可利用已有的存儲器，掃描一行彩色像素，可以由單束電子槍依次掃描紅綠藍三行單色熒光粉區(qū)完成，即單束電子槍每次掃描一行單色圖像信號，依次掃描紅綠藍三行單色圖像信號，完成一行彩色像素圖像信號的掃描。所有的單束電子槍同時或分時如此依次循環(huán)完成按行掃描和相應(yīng)的掃描區(qū)域的正程掃描，從而，完成一幀彩色圖像信號的掃描顯示，實現(xiàn)彩色顯示。
采用上述利用單束電子槍實現(xiàn)彩色顯示的新型彩色CRT顯示器件，可以省去普通彩色CRT顯示器件的蔭罩和動態(tài)彩色會聚校正電路等器件，簡化彩色CRT顯示器件結(jié)構(gòu)，大幅度提高亮度。
此種新型彩色CRT顯示器件，也可以選擇結(jié)合采用類似普通CRT顯示器件的電子槍垂直于熒光屏平面的布置方式。即采用多組電子槍和偏轉(zhuǎn)器，每個電子槍垂直于熒光屏平面，負責(zé)掃描相對的熒光屏區(qū)域。偏轉(zhuǎn)器可以是靜電式偏轉(zhuǎn)器或磁偏轉(zhuǎn)器。主要由多組電子槍和偏轉(zhuǎn)器、熒光屏和封閉外殼組成黑白或彩色CRT顯示器件。
如圖9和圖10所示，此大屏幕顯示器件可主要由六組電子槍和偏轉(zhuǎn)器[1-6]、封閉外殼[7]和熒光屏[8]組成。每個電子槍垂直于熒光屏平面，負責(zé)掃描相對的六分之一熒光屏區(qū)域。每個電子槍為黑白電子槍，即單束電子槍。類似上述分析，可以得到電子束聚焦點寬度dmin和電子束對電子聚焦透鏡的視場角2ω的關(guān)系式分別為dmin≤dc=sD0.25h2+0.25w2+s2]]>tgω≤tgωc=D20.25h2+0.25w2+s2]]>此兩個關(guān)系式也可用于無會聚三束電子槍和普通單色CRT顯示器件的電子槍的設(shè)計?？砂凑沾藘蓚€關(guān)系式，適當(dāng)設(shè)計電子束聚焦點寬度dmin和電子束對電子聚焦透鏡的視場角2ω，就可使電子束入射到熒光屏?xí)r，電子束入射寬度和像素單色熒光粉區(qū)寬度達到較好的匹配。
類似上述第二和第三種利用單束電子槍實現(xiàn)彩色顯示的方式中彩色圖像信號的掃描特點，可以設(shè)計新型無會聚三束電子槍，如無會聚單槍三束電子槍或一體化的無會聚三槍三束電子槍。此無會聚三束電子槍的特點是三個電子束成斜“｜”字形或斜”一”字形排列，三個電子束的聚焦點并不是如普通三束電子槍一樣會聚在一點，而是亦相應(yīng)成斜“｜”字形或斜”一”字形排列，分別對應(yīng)普通熒光屏上按列條形布置的紅綠藍三色熒光粉區(qū)，或分別對應(yīng)行式熒光屏上按行條形布置的紅綠藍三色熒光粉區(qū)。其特性以三個電子束成斜”一”字形排列的無會聚三束電子槍為例，可分析如下。
如圖11所示，無會聚三束電子槍垂直正對行式熒光屏[8]中心，RGB三個電子束成斜”一”字形排列，G電子束位于中心，RB兩個電子束在鉛垂方向上的中心距為2b。在鉛垂方向上，RGB三個電子束平行偏轉(zhuǎn)，平行投射到行式熒光屏上，分別對應(yīng)行式熒光屏上按行條形布置的紅綠藍三色熒光粉區(qū)。RGB三個電子束和行式熒光屏上相應(yīng)按行條形布置的紅綠藍三色熒光粉區(qū)分別構(gòu)成三個平行平面，RGB三個電子束分別在相應(yīng)的平行平面上作水平偏轉(zhuǎn)。當(dāng)RGB三個電子束平行投射到行式熒光屏中心像素點A時，RB兩個電子束的投射中心點在行式熒光屏的鉛垂方向上的距離為2b，而當(dāng)RGB三個電子束在鉛垂方向上平行偏轉(zhuǎn)，平行投射到行式熒光屏鉛垂中心線最遠點像素點B時，當(dāng)電子槍的鉛垂偏轉(zhuǎn)角為90°時，RB兩個電子束的投射中心點在行式熒光屏的鉛垂方向上的距離小于2.83b。若適當(dāng)設(shè)計行式熒光屏上按行條形布置的紅綠藍三色熒光粉區(qū)和黑底間隔區(qū)的寬度，使紅藍兩色熒光粉區(qū)邊緣的最小間隔為2bmin，最大間隔為2bmax，且使2bmin≤2b,2.83b≤2bmax，即應(yīng)設(shè)計RB兩個電子束在鉛垂方向上的中心距2b滿足2bmin≤2b和2.83b≤2bmax。例如，若設(shè)計單色熒光粉區(qū)寬度為0.150mm，黑底間隔區(qū)寬度為0.100mm，則有2bmin=0.350mm，2bmax=0.650mm。若取2b=0.420mm，則有2.83b=0.594mm，滿足2bmin≤2b和2.83b≤2bmax。如此，當(dāng)RGB三個電子束在鉛垂方向上平行偏轉(zhuǎn)，以不同入射角平行投射到行式熒光屏?xí)r，總可以正確對應(yīng)紅綠藍三色熒光粉區(qū)，而不會影響色純度。另一方面，設(shè)RGB三個電子束在鉛垂方向上平行偏轉(zhuǎn)時，又分別在相應(yīng)的平行平面上作水平偏轉(zhuǎn)。當(dāng)RGB三個電子束位于行式熒光屏上像素點E時，RGB三個電子束位于同一鉛垂線上，則可確定當(dāng)RGB三個電子束分別位于像素點B和像素點C時，RB兩個電子束在水平方向上的最大偏移。通過適當(dāng)設(shè)計電子槍和偏轉(zhuǎn)器等器件的有關(guān)參數(shù)，可限制此最大偏移。由于行式熒光屏上按行條形布置紅綠藍三色熒光粉區(qū)，所以RB兩個電子束在水平方向上的偏移并不影響色純度。限制最大偏移可以提高分辨率。
對于三個電子束成斜”｜”字形排列的無會聚三束電子槍亦可作上述類似分析。
對于無會聚三束電子槍的RGB三個電子束，可按照上述電子束聚焦點寬度dmin和電子束對電子聚焦透鏡的視場角2ω的兩個關(guān)系式，適當(dāng)設(shè)計每個電子束聚焦點寬度dmin和電子束對電子聚焦透鏡的視場角2ω，就可使電子束入射到熒光屏?xí)r，電子束入射寬度和像素單色熒光粉區(qū)寬度達到較好的匹配。
基于此新型無會聚三束電子槍，如無會聚單槍三束電子槍或一體化的無會聚三槍三束電子槍，和普通熒光屏或行式熒光屏，可以制造新型的彩色CRT顯示器件。既可用于制造普通類型的新型彩色CRT顯示器件，也可用于上述彩色平板CRT顯示器件。
對于三個電子束成斜“｜”字形排列的無會聚三束電子槍，對應(yīng)普通熒光屏，將按行掃描圖像的普通方式改為按列掃描圖像，掃描一列彩色像素，可以由三個電子束同時掃描紅綠藍三列單色熒光粉區(qū)，從而實現(xiàn)彩色顯示。
對于三個電子束成斜”一”字形排列的無會聚三束電子槍，對應(yīng)行式熒光屏，掃描一行彩色像素，可以由三個電子束同時掃描紅綠藍三行單色熒光粉區(qū)，從而實現(xiàn)彩色顯示。
由于無會聚三束電子槍的三個電子束的聚焦點并不是如普通三束電子槍一樣需要會聚在一點，因此，基于無會聚三束電子槍的新型彩色CRT顯示器件，可以省去普通彩色CRT顯示器件的蔭罩和動態(tài)彩色會聚校正電路等器件，簡化彩色CRT顯示器件結(jié)構(gòu)，大幅度提高亮度。
在上述圖1和圖2、圖1和圖3以及圖1和圖4的大屏幕平板顯示器件實施例中，可采用無會聚三束電子槍和行式熒光屏。此種大屏幕平板顯示器件的實施例亦可如圖1和圖12所示。此大屏幕平板顯示器件可以主要由兩組電子槍和偏轉(zhuǎn)器[1-2]、封閉外殼[7]和熒光屏[8]組成。此兩個電子槍相對放置。每個電子槍與熒光屏平面成一夾角，負責(zé)掃描相對的二分之一熒光屏區(qū)域。每個電子槍為無會聚三束電子槍，熒光屏為行式熒光屏。其中內(nèi)磁屏蔽等元件未畫出。此大屏幕平板顯示器件可以省去普通彩色CRT顯示器件的蔭罩和動態(tài)彩色會聚校正電路等器件，簡化彩色CRT顯示器件結(jié)構(gòu)，大幅度提高亮度。
上述第三種利用單束電子槍實現(xiàn)彩色顯示的大屏幕平板顯示器件的實施例亦可如圖1和圖12所示。此大屏幕平板顯示器件可以主要由兩組電子槍和偏轉(zhuǎn)器[1-2]、封閉外殼[7]和熒光屏[8]組成。此兩個電子槍相對放置。每個電子槍與熒光屏平面成一夾角，負責(zé)掃描相對的二分之一熒光屏區(qū)域。每個電子槍為單束電子槍，熒光屏為行式熒光屏。其中內(nèi)磁屏蔽等元件未畫出。每個單束電子槍每次掃描一行單色圖像信號，依次掃描紅綠藍三行單色圖像信號，完成一行彩色像素圖像信號的掃描。兩個單束電子槍同時或分時依次循環(huán)完成按行掃描和相應(yīng)的掃描區(qū)域的正程掃描，從而，完成一幀彩色圖像信號的掃描顯示，實現(xiàn)彩色顯示。此大屏幕平板顯示器件可以省去普通彩色CRT顯示器件的蔭罩和動態(tài)彩色會聚校正電路等器件，簡化彩色CRT顯示器件結(jié)構(gòu)，大幅度提高亮度。
根據(jù)上述描述，對于本發(fā)明范圍內(nèi)的某些元件、器件和組合方式作出替換和改進，將是易見或等同的。因此，該所有的替換和改進仍被視為在本發(fā)明的權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1．一種CRT顯示器件，其特征在于采用多組電子槍和偏轉(zhuǎn)器，每兩個電子槍相對放置，每個電子槍與熒光屏平面成一夾角，負責(zé)掃描相對的熒光屏區(qū)域。
2．一種彩色CRT顯示器件，其特征在于(1)或者是基于權(quán)利要求1所述的CRT顯示器件，采用單束電子槍實現(xiàn)彩色顯示，(2)或者是采用多組電子槍和偏轉(zhuǎn)器，每個電子槍垂直于熒光屏平面，負責(zé)掃描相對的熒光屏區(qū)域，采用單束電子槍實現(xiàn)彩色顯示。
3．按權(quán)利要求2所述的彩色CRT顯示器件，其特征在于(1)或者是將紅綠藍三色空間輸入信號流轉(zhuǎn)變?yōu)閷?yīng)三個單色電子槍的紅綠藍三色時序輸入信號流，利用單束電子槍實現(xiàn)彩色顯示，(2)或者是將按行掃描圖像的普通方式改為按列掃描圖像，掃描一列彩色像素，可以由單束電子槍依次掃描紅綠藍三列單色熒光粉區(qū)完成，從而實現(xiàn)彩色顯示，(3)或者是采用行式熒光屏，即將普通熒光屏上的紅綠藍三色熒光粉區(qū)，從按列條形布置，改為按行條形布置，掃描一行彩色像素，可以由單束電子槍依次掃描紅綠藍三行單色熒光粉區(qū)完成，從而實現(xiàn)彩色顯示。
4．一種CRT熒光屏，其特征在于將普通熒光屏上的紅綠藍三色熒光粉區(qū)，從按列條形布置，改為按行條形布置。
5．一種三束電子槍，其特征在于(1)或者是三個電子束成斜“｜”字形排列，三個電子束的聚焦點并不是如普通三束電子槍一樣會聚在一點，而是亦相應(yīng)成斜“｜”字形排列，分別對應(yīng)普通熒光屏上按列條形布置的紅綠藍三色熒光粉區(qū)，(2)或者是三個電子束成斜”一”字形排列，三個電子束的聚焦點并不是如普通三束電子槍一樣會聚在一點，而是亦相應(yīng)成斜”一”字形排列，分別對應(yīng)行式熒光屏上按行條形布置的紅綠藍三色熒光粉區(qū)。
6．一種彩色CRT顯示器件，其特征在于采用權(quán)利要求5所述的三束電子槍，(1)或者是對于三個電子束成斜“｜”字形排列的三束電子槍，對應(yīng)普通熒光屏，將按行掃描圖像的普通方式改為按列掃描圖像，掃描一列彩色像素，可以由三個電子束同時掃描紅綠藍三列單色熒光粉區(qū)，從而實現(xiàn)彩色顯示，(2)或者是對于三個電子束成斜”一”字形排列的三束電子槍，采用權(quán)利要求4所述的CRT熒光屏，掃描一行彩色像素，可以由三個電子束同時掃描紅綠藍三行單色熒光粉區(qū)，從而實現(xiàn)彩色顯示。
7．一種CRT熒光屏，其特征在于在熒光屏表面上，制作微小齒形，在齒面上涂有熒光粉。
8．一種CRT顯示器件，其特征在于采用權(quán)利要求7所述的CRT熒光屏。
9．一種CRT顯示裝置，其特征在于(1)或者是采用權(quán)利要求1所述的CRT顯示器件，(2)或者是采用權(quán)利要求2所述的CRT顯示器件，(3)或者是采用權(quán)利要求6所述的CRT顯示器件，(4)或者是采用權(quán)利要求8所述的CRT顯示器件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一組平板和新型彩色CRT顯示器件和熒光屏及顯示裝置,由多組電子槍和偏轉(zhuǎn)器、熒光屏和封閉外殼組成平板顯示器件。新型三束電子槍無需動態(tài)彩色會聚校正電路,平板和新型彩色CRT顯示器件可省去蔭罩和動態(tài)彩色會聚校正電路等器件,大幅度提高亮度。齒式熒光屏可充分利用電子束的動量和動能,提高亮度。此平板顯示器件具有大屏幕、高分別率、厚度薄和體積小的突出優(yōu)點?？捎糜诖笃聊黄桨咫娨暀C、顯示器和其它顯示裝置。
文檔編號H01J31/10GK1300094SQ99124570
公開日2001年6月20日 申請日期1999年12月11日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月11日
發(fā)明者譚善光 申請人:譚善光