CN1008223B - 荧光显示装置 - Google Patents

Abstract

一种荧光显示装置，包括由几组以一定秩序排列的各种颜色的荧光显示片组成的第一种显示元件和由与第一种显示元件在数量和颜色上相同但排列秩序相反的显示片组成的第二种显示元件。第一种显示元件和第二种显示元件排列成矩阵形式，它们的引出线交错相对，以减少为连接引线弯曲所需的面积，并且由于显示元件紧密排列而提高了显示清晰度。

Description

本发明涉及一个荧光显示装置，它包含许多安装在一个二维阵列中的高亮度发光显示元件。

现有的大面积显示装置，是将大量的发光显示元件排列在一起，每个发光显示元件均具有例如红色、绿色和兰色三个荧光层构成的荧光三重体。将几个发光显示元件装配成一个单元，並将许多部件装配成大荧光屏幕。

已开发了一种具有几组荧光三重体的发光显示元件。在该元件的一个侧面上有许多供连接的引线，当这些元件装配成一个部件並将许多部件装在一个矩阵中，构成一个显示部件时，由於所有元件都有引线载面部份，致使所占面积明显变大，这就限制了元件的配置密度。

为此，本发明的目的是提供一种荧光显示装置，该荧光显示装置减少了引线部分所占面积，並允许发光显示元件无多余间隔安装。

本发明涉及的荧光显示装置由许多安装在一个二维阵列中的高亮度发光显示元件构成，荧光显示装置中第一种显示元件的每一个元件均由几个相互平行排列的不同颜色的荧光显示片构成和第二种显示元件的每个元件由与第一种元件数量和颜色相同的荧光显示片构成，但颜色的排列位置相反，两种元件的引线部分彼此交错地相对排列成矩阵式。从而消除无用的多余间隔。

在本发明的一种形式中，显示装置包括第一种显示元件71A，每一个显示元件由几组荧光显示片按不同颜色，即绿色14G，红色14R和兰色14B平行排列而成，第二种显示元件71B由每种显示元件与第一种元件数量和颜色相同的荧光显示片构成，但每一组的排列位置相反，即14B，14R，和14G，如图55中AB所示，两种元件71A和71B均有设置在元件相同侧的引线100，但所放置的两种元件的引线彼此相对时71A的引线100和71B的引线100交错排列。元件71A和71B每种成对集成，分别形成显示管板134A和134B。两种元件71A和71B，即显示管板134A和134B在一个部件底板151上排列成矩阵式，以使得它们的引线100彼此相对，一块显示管板的每根引线放在另一块显示管板的两根引线之间，如图50所示。将许多如上述方式排列好的元件装配成矩阵式构成一个荧光屏。

显示元件放在绝缘框架11中，几组荧光屏显示片与几组电极部件13（或90）相对放置，致使每一个电极部件发射一束电子束到相应的显示片上，使显示片发光。每一个电极部件13（或90）由三个电子束源构成。即三个阴极丝K和与一组荧光显示片相应的第一栅极（控制极）G₁，即荧光屏三重体12，和公共第二栅极（加速栅极）G₂，G₂也是所用的部件框架26的一部分，集中所有部分装成一个完整的零件。显示元件可以是包含几组荧光三重体的71和71′，如图1和2或图34或35所示。

因为第一种元件71A和第二种元件71B被排列成一组矩阵式，其引线部分彼此相对而且引线交错地排列一行。因此在部件166的边上不需要引线部分。在部件里边，两种元件的引线也是交错地相对 着，这就免去了用於固定引线的间隔。

图1和图2是本发明的荧光显示装置的部分剖面的正视图和侧视图;

图3是显示实施例结构部分断开的透视图;

图4是一组显示电极部件的装配元件透视图;

图5是电极部件的平面图;

图6是沿图5的A-A线剖开的剖面图;

图7是沿图5的B-B线剖开的剖面图;

图8是详细显示图2的主要部分的剖面图;

图9是阳极引线部分的透视图;

图10和11是阳极引线和外引线之间连接实例的剖面图;

图12是阳极进行隔离的隔离透视图。

图13是荧光三重体的配置平面图;

图14是荧光三重体的另一种配置平面图;

图15是串联连接的电极部件的另一种实施例的透视图;

图16是吸气器配置剖面图;

图17是荧光屏显示装置另一个实例的剖面图;

图18是阴极连接另一实例的原理图;

图19和20是电极部件中阴极丝支撑结构的另一实例的透视图和剖面图;

图21和22是电极部件中阴极丝支撑结构的另一实例的透视图和剖面图;

图23和24仍然是电极部件中阴极丝支撑结构的另一实例的透 视图和剖面图;

图25和26是第二栅极G₂的平面图和沿平面C-C线剖开的剖面图;

图27和28是第二栅极G₂另一实例的平面图和沿平面图D-D线剖开的剖面图。

图29和30是阴极连接实例的原理图。

图31、32、33是电极部件连接机构的另一实例的平面图，沿平面上E-E线剖开的剖面图和沿平面图上F-F线剖开的剖面图;

图34和35是荧光显示装置另一实施例部分断开的正视图和侧视图;

图36是碳层图形平面图;

图37是阴极丝支撑体一个实例的透视图;

图38和39是荧光显示装置另一实施例正视图和部分剖面侧视图;

图40仍是荧光显示装置另一实施例的主要部分剖视图;

图41是用於解释防止外部光线反射的显示装置的侧视图;

图42和43用两支显示管配对构成荧光显示管板的元件透视图和总装透视图。

图44和45是荧光显示管板的透视图和沿该透视图上G-G线剖开的剖面图;

图46和47是部件面板的正视图和侧视图;

图48和49是部件面板主要部分和它的元件的透视图;

图50、51和52是部件后面主要部分和它的元件的背视图，顶视图和侧视图;

图53是支架的透视图;

图54是完整的部件实例正视图;

图55是一组平面图，每一幅图表示在一块板中的荧光显示管的一个实例;

图56是显示装置的原理图，其中每支显示管有一个保护电阻;

图57是一个保护电阻的实例剖视图;

图58是装在箱中的保护电阻的透视图;

图59是按照本发明的显示装置的另一实例的平面图;

图60和61是详细的表示上述显示装置的剖面图和背视图;

图62是装在支架上的显示部件的透视图;

图63是说明显示部件从支架上撤下的示意图;

图64是显示部件装到支架上的另一个实例的侧视图。

图65和66是安装在放映室中的显示部件的正视图和顶视图;

图67和68是荧光显示装置另一实施例的正视图和剖视图;

现在参照附图详细描述本发明。

图1、2和3是构成一个显示元件本发明的萤光显示管部分断开的正视图，侧视图和透视图。在图中，玻璃管壳11由前面板11A，后面板11B，和侧面板11C构成。玻璃管壳的大小，例如前面板长为41mm×宽为86mm，排列在玻璃管壳11内表面的几组形成象素的荧光层，换句话说，在该实施例中有8组荧光三重体12（12A，12b，12C，12d，12e，12f，12g，12h）和分别与荧光三重体12相对应的8组电极部件13（13a，13b，13c，13d，13e，13f，13g，13h）。

在前面板11A的内表面涂敷荧光层，四组荧光层排在上行，四组荧光层排成下行，构成八组荧光三重体12，每一支荧光三重体由分别发红光，绿光，兰光的三层显示片14R，14G和14B构成。荧光显示管的详细结构示於图8中，其中导电碳层15的方框图印在前面板11A的内表面上，红色荧光层14R，绿色荧光层14G和兰色荧光层14B印在方框图中的相应面上，这样，这些荧光层就部分地复盖了碳层15，金属背层16用铝构成，例如，通过中间媒介薄膜敷在它的前面上。在荧光三重体12中，红色荧光层14R放在中间，绿色和兰色荧光层14G和14B设在14R的两边，相同数量的荧光三重体排成两行，如图13所示。另一种方法是绿荧光层14G和兰色荧光层14B的位置在一行可以变换，如图14所示。换句话说，绿色荧光层14G与兰色荧光层14B可以在一行上调换，如图14所示。

荧光三重体12相对应电极部件13相应地装在后面板11B的边上。电极部件13包括三根阴极丝K（KR、KG、KB），对着位置分别与红色，绿色和兰色荧光层14R，14G和14B相一致的三个第一栅极G₁（G₁R，G₁G，G₁B）和为三个第一栅极G1公用的第二栅极G2。

电极部件13的详细装配如图4至图7所示。在图4中，绝缘基板例如陶瓷基板19上有成对排列在三个一串的矩形开孔两边的管脚18a和18b。用点焊的方法将E形焊片20a和20b分别焊在两组三个一字式的管脚18a和18b上，阴极丝KG，KR和KB搭接在导电焊片20a和20b的相应端。一个焊片20a，固定阴极丝K的一个端，而另一焊片20b有一弯曲的弹簧部分21， 阴极丝K的另一端固定在弯曲的弹簧部分21上，这样如果随着温度升高，阴极丝膨胀，那么阴极丝K由於弹簧的作用绷紧。焊片20a装在引出端22上，每根阴极丝均由在表面涂有作为电子发射材料的碳酸盐的钨灯丝制成。

紧接着，由陶瓷基板19的开孔17支撑第一栅极G₁G，G₁R和G₁B，每个第一栅极G₁呈半园形，其弧形部分对着相应的阴极丝K，在纵向有按一定间隔开有许多槽23的园柱形表面，它的开口端的形状构成脚24和25，其宽度实际上与开孔17的宽度相等。脚24和25插入陶瓷基板19的开孔中，彼此紧密配合，这样，第一栅极G₁用脚的弹簧作用压紧嵌入开孔17中。一个脚24做得较长，以便作为一个引出端，而另一个脚25做得比较短，因此较长的脚24伸出开孔17，而较短的脚25在开孔17中。

电极部件备有一导电盒26，它构成第二栅极的一部分。在盒26的前面板上有三个开孔27（27R、27G、27B）每一个开孔都对着一个相应的第一栅极G₁，而且有向内伸的隔板28，使其开孔27彼此断开。用冲压成型和滚筒磨光的方法制造盒26，所以它无法卸除。公用第二栅极装在盒26中。第二栅极G₂有网格结构29G，29R和29B，位置与第一栅极G₁G、G₁R和G₁B一致，第二栅极的槽分别与第一栅极的槽23一致。相邻的网格29之间形成凹槽30，隔板28从凹槽中穿过。第二栅极G₂放在盒26中，其网格29G、29R和29B与盒的相应开孔27G、27R和27B相对，它的凹槽30与隔板28匹配。第二栅极G₂被点焊到盒26上，这样，两种另件就呈机械和电气连接，因此盒26也就有第二栅极的部分功能。

紧接着，将一对隔板31A和31B沿着盒26的内壁相对插入。隔板31A和31B的里面也有三个凹槽32（32G，32R和32B）用作容纳第一栅极G₁的两个端头。每一个凹槽32有一个通孔33。隔板31A和31B保持在盒26中。在盒26的壁与隔板28之间被夹紧。隔板31A和31B的顶部与第二栅极G₂相连。

第二栅极G₂和隔板31A及31B装入盒26之后，将已装好阴极丝K和第一栅极G₁的陶瓷基板插入盒26中，使其隔板31A和31B的后端与基板表面相接。同时，将第一栅极G₁G、G₁R和G₁B的两端都装入隔板31A和31B中。由于第一栅极的脚24和25在陶瓷基板19的开孔17中夹紧，第一栅极的两端在隔板31A和31B的凹槽中被夹紧。于是就以正确的位置安装了每一个第一栅极。

阴极丝焊片20a的延伸端22穿过陶瓷基板19和隔板31a之间的间隙，并穿过盒26中构成的切口通到外边。

在导电材料制成的固定架底盘34中，框形固定架34A与盒26匹配，它的弯头34a点焊到盒26上，于图5、6和7中所示的电极部件13就装配完了。

导电的固定架底盘34由四个固定架34A、34B、34C和34D用导电极35连接成串构成一个完整的另件如图4所示。当固定架底盘34与四个电极部件盒26匹配时，每一个导电桥与盒26的切口95啮合。桥35所具有的接头36被点焊到引线框架上（未示出），另一个接头37固定到玻璃管壳11上，于是，四个电极部件13的第二栅极穿过导电固定架底盘34共同形成了电气连接。

如图12所示，用导电材料制成的隔板底盘40包围了八个荧光 三重体12中的每一组荧光层14R、14G和14B。隔板底盘40作为屏蔽，用于防止来自阴极丝的电子撞击第一栅极G1和第二栅极G2而产生的二次电子，这些电子会照射相邻荧光层，隔板底盘40还作为一发散透镜，用于展宽来自相邻阴极丝K并且投射到相应的荧光层14的整个面积上去的电子束，而且还作为一种功率输送工具，将高压功率即8KV加到荧光三重体12上。隔板底盘40保持在玻璃管壳11的前面板11A和侧板11C之间，并在装配时灌注熔融玻璃使其固定。换句话说，隔板底盘40有三个隔离室41，用于包围每个荧光三重体12的三层荧光层，并且用一电极板42连接八组隔离室41，在底盘的上方构成一个整体另件，其支撑爪43向外延伸。隔板底盘40的边上有用来固定底盘的弯曲片44。因此，当隔板底盘40从上面放入玻璃管壳11时，支撑爪43就与侧板11C在顶部相接，从而支撑隔板底盘40。与此同时，弯曲片与侧板11C的内壁接触，在右边将隔板底盘40固定。底盘40还有一个面对电极板的凸出部分45（见图8），当隔板底盘40装上侧板11C并将前面板11A放在侧板11C上组合成盒子时，凸出部分准确地与金属衬底层16或碳层15接触，在高压终端，即在阳极引线46上，所接收的高压功率便一致地加在所有荧光三重体12上。接收高压功率的阳极引线46的一端连接到隔板底盘40的电极板42上，另一端通过固定在玻璃管壳11的后面板11B上的真空管（焊下管）47通向外面，如图8所示。阳极引线46用杜镁线（铜合金）绕在真空管47的截面上，因此，确保阳极引线46与真空管47之间的密封。

用机械保护的高压绝缘柱101通过树脂型材料（粘合剂）102将真空管47从外部包起来，阳极引线46与连于绝缘柱101 一端上的高压终端垫圈103呈电气连接。终端垫圈103放在绝缘柱101一端的凹槽104中，阳极引线46压入垫圈103中心的横切口105中，从而允许阳极引线46与终端垫圈不需要焊接而达到电气连接，（见图9）。与来自高压电流（后面再详述）的外部高压引线106连在一起的连接器（插座）107与绝缘柱互相匹配，外部引线106通过弹簧108接到终端垫圈103上，并在阳板引线46上加阳极电压。连接器107由与外部高压引线106连在一起的弹簧和用硅橡胶制成的绝缘子套110构成，例如，它有一个装在绝缘柱101外面的偶合部分109。绝缘子套110可拆卸地装在绝缘柱101上，用它来保护并与弹簧108绝缘。绝缘柱101有一个气孔111，用以促进树脂型材料102固化。绝缘柱101有一个存放垫圈103的凹槽104，凹槽在纵向展开，这样弹簧108沿凹槽104的锥形壁方向与垫圈紧紧相连。就连接器107而言，弹簧108的另一端装到套110的一个小凹槽112中。按照这种结构，由绝缘柱101为具有附加阳极引线46的真空管47作机械保护，这样，在连接外部高压引线106时，防止了易毁的真空管47出故障。阳极引线46和外引线106之间的电气连接是通过弹簧108与终端垫圈103的接触而实现的，这种连接方式免除了直接将负荷加到阳极引线46上去。

图10给出了阳极引线连接的另一种方式，在该连接方式中，外引线106直接焊到终端垫圈103的外缘竖起部分112上，连接好后用树脂型另件113将绝缘柱101包起来，假若按这种方式连接，外引线106一端上作连接用的插座114接到高压电源。图11所示的是另一种连接方式，在该连接方式中，阳极引线46焊到 终端垫圈103上，而且引线106通过弹簧108可拆卸地连接到终端垫圈103上。

就电极部件13而言，四个零件13a-13d装在每个固定架底盘34上之后，包括8个电极部件13的两个装配件被放在引线框60的规定位置上，固定架底盘34的固定接头36则被点焊在引线框60上。然后，用导线将在阴极丝K的管脚18上的固定架底盘34连接到例如引线丝框上的第一栅极G1和相应引线的脚24上，（未示出）。在这种情况下，四个横向排列电极部位13a-13d的第二栅极G2和四个横向排列电极部件13e-13h的第二栅极G2用各自的固定架底盘34连接成组。两个轴向排列电极部件13a和13e的第一栅极G₁，电极部件13b和13f的第一栅极G₁，电极部件13c和13g的第一栅极G₁和电极部件13d和13h的第一栅极分别连成组。换句话说，在轴向排列的电极部件中间，中心的G₁R是连接在一起的，最右边的G₁B连接在一起，最左边的G₁G连接在一起。在该实施例中，所有电极部件的阴极丝K串联在一起。在两个荧光三重体12中颠倒绿色荧光层14G和兰色荧光层14B的位置的情况下，（图14）中间的G₁R连接在一起，最右边的G₁B和G₁G连接在一起，最左边的G₁G和G₁B连接在一起。阴极丝K的引线，第一栅极G₁和第二栅极从玻璃管壳11的一边通过位于后面板11B和侧面板11C之间的密封圈引到外边。换句话说，引线61F用作阴极丝连接，引线62G₂用作电极部件13e-13h中间的第二栅极G₂的公共连接，引线62G₂₁用作电极部件13a-13d中间的第二栅极G₂公共连接，引线64G₁用作电极部件13a和13e之间三个第一栅极G₁的公共连接，引线65G₁用作电极部件13b和13f之间三个第一栅极的公共 连接，引线66G₁用作电极部件13C和13g之间三个第一栅极的公共连接，引线67G₁用作电极部件13d和13h之间三个第一栅极的公共连接。玻璃管壳11引出的引线数量按照设计要求确定。

装在各自的固定架底盘34上的电极部件13a-13d和13e-13h以下述方式被固定：当玻璃管壳11密封时，位于后面板11B和侧面板11C之间的固定架底盘34两端的固定极条37被夹紧。为了防止由于只在两端支撑四个电极部件引起的固定架底盘34的翘曲或弯折而导致电极部件移位，也可以提供一个L型加固另件68，共同集中在四个电极部件的边上，如图15所示，加固另件68两端通过固定板69固定在后面板11B和侧面板11C之间。加固另件68用导电材料制造。加固另件68有利于防止固定架底盘34的翘曲和弯折，从而防止电极部件13移位。加固件68还用来降低来自消气剂容器70中的消气剂粒子向荧光屏散射，如图16所示。施加与第二栅极G₂的相同电位时，加固件68还有防止放电的功能。也就是说，加固件68防止阳极电场泄漏到低压部分。施加阳极电极的隔板底盘40与有较低电压的栅极G₁和G₂及阴极丝K的引线之间的放电现象也被避免了。

接着将要描述上述显示元件的工作情况。例如，大约8KV的阳极电压通过阳极引线46加到每一个荧光三重体12的红色、绿色和兰色荧光层14R、14G和14B上。将电压范围例如为0到15伏或更低的电压加到第一栅极G₁R、G₁G和G₁B上，将电压范围例如为15到50伏的电压（一行选择电压）加到第二栅极上。在该实施例中，阳极电压是固定的，用加到第二栅极的电压来进行选择，并且用加到第一栅极上的电压有选择地激活荧光三重体。例如：对上 行的电极部件13a-13d的第二栅极G₂加50伏电压，将一截止电压例如-15伏加到下行的第二栅极G₂上，当用一电压例如5伏通过引线加到第一栅极G₁上时，第一个荧光三重体12a被选中，从那个电极部件的阴极丝K发射的电子束通过第一栅极G₁并由第二栅极G₂加速，而到达相关的荧光层14R、14G和14B上，使其发光，通过控制第一栅极电压（5V）的脉冲宽度（加电压时间）来控制发光强度。

当第一栅极G₁降到0伏时，从阳极来的电子束就被截止，相应的荧光屏不再被激活。通过加到第一栅极G₁上的电压，顺序通过引线64G₁，65G₁，66G₁和67G₁，使上行的荧光三重体12a-12d激活，接着换加第二栅极电压（50伏），加到下行的第二栅极G₂上，通用引线64G₁-67G₁顺序地施加第一栅极电压，使下行的荧光三重体12e-12h激活。

从阴极丝K发射的电子束，由於第一栅极G₁和隔板41的作用而溢出并投射到荧光屏14的整个画面上。来自阴极丝K的电子束可以碰撞第一栅极G₁和第二栅极G₂，在这些栅板上引起二次电子产生。但是，这些二次电子被第二栅极的盒子26的隔板28和阳极隔板41所阻碍，因此，不会到达毗邻的荧光层上。以这种方式，用选择性地控制第一栅极电压和第二栅极电压，每一个荧光三重体12被依次激活而发光。

荧光元件71是用在一个元件中紧密排列的8个象素即在一个元件中的荧光三重体12构成的，紧密得像一个整体。

三根阴极丝K，第一栅极G₁和公共第二栅极G₂被装成一个部件，它的盒子26也用作第二栅极G₂，而且这样的电极部件被装配 成与荧光三重体12一致，这有助於显示元件71的制造过程，部件26是用冲压法制造的，这就引起结构上的圆角，结构上的圆角明显提高了耐放电强度並最终防止了由於放电造成的损坏。

在电极部件13中，第一栅极G₁不用点焊或类似方法，而是用在陶瓷基底19中形成开孔17和在绝缘隔板31A和31B中形成凹槽32的方法，被安置并被支撑住。从而使装成的电极部件13能被紧紧地夹住。

当排列大量的显示元件71构成一个大的显示屏幕时，荧光三重体12在纵向和横向以同样的间隔安置在基板上，相邻的元件71之间或许有一个小的间隙。然而，每个元件71的阳极引线46通过在玻璃外壳的后面板11B上的真空管47被引出，因而相邻的元件71可以紧紧地装在一起。8个荧光三重体12中的每一个包括一个位于中心位置的红色荧光层14R，并且绿色和兰色荧光层14G和14B可以在上行或下行上调换，从而提高视在清晰度。

在上述的实施例中，8组电极部件13有直接连接在一起的阴极，但另一种方法，它们可以成並联连结，例如，图18所示，而且这种连接方式当一个电极部件的阴极丝K断开时，其它电极部件的工作不会受到妨碍。

将电极部件终端与引线框架不用导线而直接连接是有可能的。特别对于阴极丝K，在支撑片20a上的端头22被弯曲并且延伸到引线框架上供直接连接。

在上述电极部件13的装配中，将管脚18a和18b插置在陶瓷基板19上，但装配中省略管脚18a和18b的安装也是可能的。如图19和20所示。在这些图中，陶瓷基板19上备有导电焊片 20a和20b以及在每一个开孔17两侧有支撑20a和20b的穿孔83a和83b，导电焊片20a和20b与阴极固定部分84G，84R和84B连接在一起，中心连接片端底85R被拉长变成导线，其它连接片底端85G和85B被弯折形成弹簧，导电焊片20a的阴极固定部分84G、84R和84B被固定连接，而另一个导电焊片20b的阴极固定部件的根部有一些开口，以使得它们总体上有作为弹簧21的功能。在导电焊片20a和20b上，备有86部分，以使焊片保持竖直状态。固定有阴极KB、KR、KG的连接片84G、84R和84B的底端被弯曲并带有开口结构，来为阴极引线K作中心定位。焊片20a和20b插入穿通孔83a和83b，使得它们被部分85G和85B的弯曲端底支撑在陶瓷基板19上，其后，阴极丝KG、KR和KB在焊片20a和20b之间被拉直。两个焊片的导线85R被引出到陶瓷基板19的另一侧。在这样的安装中，管脚18a和18b可以被省去，它包括电极部件13的那部分在内，可以缩小。

导电焊片20a和20b拉直阴极丝K的另一个实施例在图21和22中示出。在这个例子中，两侧固定的连接片84G和84B的底端85G和85B是直的而不是弯曲的，其余的部分与图19中的情况相同。导电焊片20a和20b被插入陶瓷基板中的穿通孔83a和83b中，在基板19的另一侧，20a和20b的底端85G和85B被弯成约90°，如图22所示，并且它们能很容易地被固定在陶瓷基板19上。

图23和24显示出的仍然是导电焊片20a和20b拉直阴极丝K的另一个实施例，在实施例中，阴极丝固定部分84G、84R 和84B互相连在一起，从固定部分84G和84R沿连接体88向外形成一根导线89，固定部分的底端85G、85R和85B向着在每一端部形成穿通孔87的连接片20a和20b弯成直角，陶瓷基板19中形成三对用来容纳导电片20a和20b的穿孔92，穿孔92位於容纳第一栅极的三个开孔17的两边。这些穿孔92与连接片20a和20b的固定部件85G、85R和85B上的穿孔87重叠放置。

图24所示的导电焊片20a和20b的放置方式，以使得它们的穿孔87与陶瓷基板19中的穿孔92相重合，其后，圆锥形导电管93从穿孔87的一侧插进陶瓷基板19中的穿孔92中，用尖铁在端部把它们固定在陶瓷基板19上。在从焊片20a和20b向两个方向引出的导线89的两部分中，根据连接阴极的方式，将其中一个部分切断。当阴极是按照图30的方式连接时，将相邻的连接片的导线89直接点焊成串联的方式。

在上述实施例中，在玻璃管壳11的前面板11A和侧板11C之间，夹住接头片43来支撑阳极侧面上的隔离底盘40。在这种情况下，接头片43的厚度大致为侧壁11C厚度的一半。但是，如果打算提高接头片43的触点与玻璃外壳外表面之间的耐压，在玻璃管壳11的侧板11C的内表面上，放置另一块玻璃板72，以使得隔离器底盘40上的接头片43被保持在玻璃板72和前面板11A之间，如图17所示。

作为支撑隔离器底盘40的另一个方法，可以将接头片43省去，而用熔融玻璃将隔离器底盘直接固定在玻璃管壳11的前面板11A上。在这种情况下，由於省去接头片43，就完全地防止了对玻璃外 壳的外面放电，同时也防止了在玻璃管壳内部放电，即：防止了沿管壁11c的“表面放电”。对前面板11A要倍加小心，所以，碳层15或金属衬底层16不能形成在要添加熔融玻璃的部分。当显示部件装成时，除了由一个部件底板覆盖的荧光三重体外，玻璃管壳11有自己的前面板，部件底板还作为屏蔽罩来遮住外面的光线。所以，熔融玻璃的部分被隐蔽了。

在上述实施例中，第二栅极G₂有自己形成狭缝的网格29G、29R和29B。每一个狭缝的径向尺都能引起高电场80，如图25和26所示，可能导致电子透镜的形成。一为了克服这一现象，网格29G、29R和29B可以形成细六角形网格，如图27所示。这样，可以预防高电场的侵入（见图28），并且可以避免电子透镜的形成。

在上述实施例中，应用变换第二栅极的电压来选择电极部件的行，但这也可能用其它方法形成，例如应用阴极丝的开关。在这种情况下，电极部件13a到13d的阴极丝K被共同连接，如图29（并联连接）和图30（串联连接）所示，电极部件13e到13h的阴极丝也以相同方式共同连接。在操作中，使得为上行和下行共同连接的阴极丝K被激活，例如对每一阴极丝施加0～5伏或更低的驱动电压做为行选择电压，对第一栅极G₁施加0～5伏或更低的驱动电压，并且对所有电极部件13a到13h的第二栅极G₂共同施加10伏固定电压。因此，随着上行电极部件13a-13d的阴极丝K为0伏，下行电极部件13e-13h的阴极丝K为5伏的截止电压，例如，当将5伏电压通过导线64G₂施加到第一栅极G₁时，第一荧光三重体12a被激活发光，当第一栅极G₁为0伏时，电子束被截断， 相应的荧光层变得不再工作了。通过64G₁、65G₁和67G₁向第一栅极G₁相继施加电压，上行荧光三重体12a-12d被激活，並发光，紧接着将下行阴极丝K施加0伏电压，并且相继通过导线64G₁-67G₁向第一栅极G₁施加5伏电压，下行荧光三重体，12e-12h被激活并发光。在上述情况下，使得所有电极部件13a-13h的第二栅极G2连在一起。

如图31、32和33所示，例如，提供一个共同传导辅助板68，将电极部件外壳26的截断部份96弯曲，並将辅助板68点焊到弯曲部分97上，用来完成第二栅极G₂的共同连接。与此同时，一个集成导电支撑架底盘98通常被8个电极部件13a-13h所共用，用共用支撑架底盘98将关连的第二栅极连在一起。提供辅助板68做为一个完整的另件，阳极导线46从屏蔽圆桶121中穿过，在圆桶121两侧的中央形成可直线性沿伸的加固垫圈122。提供的共同导电支撑框架底盘98上，有做为一个完整另件的环形吸气剂容器123。吸气剂容器123中所装的吸气剂安放在玻璃管壳11的后面板的位置。

虽然在图中未示出，但是，可以用点焊辅助板68的方法将第二栅极G₂与电极部件所用的固定架底盘34连接在一起。或者将辅助板68点焊到放在支撑框架底盘34中的电极部件两侧的弯曲部分97上，与第二栅极G₂连在一起。

虽然上述实施例中安装了8个荧光三重体，但组成的数目并不限於此数，是可以随意选择的。

图34和35显示的是具有两组三重体的显示元件的实施例。在这一实施例中，两组电极部件90（90a和90b）被安置在玻璃 管壳11中，玻璃管的前面板的尺寸为长39mm×宽88mm，在玻璃管壳11的内壁上，有两组荧光三重体（12a、12b）分别面对两组电极部件90。就荧光屏而言，导电隔离器底盘40围绕三重体12的荧光层14R、14G和14B放置。

电极部件90由点焊到具有三个细六角形网格29B、29R和29G的第二栅极G₂上的部件外壳26、三个第一栅极G₁B、G₁R和G₁G和三个在焊片20a和20b之间拉直的阴极丝KB、KR和KG组成。组成第二栅极一部分的电极部件外壳26、第一栅极G₁和焊片对20a和20b都直接点焊到玻璃管壳11的后面板11B的内壁所提供的引线架60上，以使得这些元件在电气和机械两方面被支撑。

阴极丝K被E型导电焊片20所支撑，一个20a作为固定焊片，另一个20b提供弹簧部分21，如图37所示。在焊片20a和20b的端头将阴极丝KB、KR和KG悬挂上，切断，打弯，以便将阴极丝固定在中心位置。

在这一实施例中，导电吸气剂容器70通过隔离器底盘40的一部分机械和电气地支撑着前面板11A而被放置在紧贴面板11A的位置上，阳极引线46与吸气剂容器70连在一起。

安装隔离器底盘40不用接头片43而用熔融玻璃81将隔离器底盘40直接固定在玻璃外壳11的前面板11A上。也就是说，隔离器底盘40，在它的电极板上有一个开孔80，在开孔中伸出部分82用熔融玻璃81固定在前面板11A上。在这种情况下，要特别加以注意，在前面板11A上用熔融玻璃81的粘贴部分不能淀积碳层15或金属化层16。于是，碳层15以图36的图形构成。所提供 的隔离器底盘40在其开孔80的边缘具有一些切开突出物83，突出物被弯曲使之与金属化层16和碳层15有弹性接触，从而在荧光屏和隔离器底盘40之间，通过切削出的突出物83形成电连接。当将几个元件71′被安装成显示部件时，除了用一个能防止外来光线的部件面板覆盖荧光三重体外，还将玻璃管壳的前面板11A进一步覆盖，所以，用熔融玻璃将玻璃管壳密封住。因此，当隔离器底盘40直接固定到玻璃管壳11的前面板11A上时，可以省去接头片43，这样可以防止向玻璃管壳外部放电，也防止了沿侧板11C的内表面的“表面放电”。上述隔离器底盘40的支撑物与隔离器底盘40与荧光屏之间的接触也可在前图1和图2所示的前述实施例中应用。如图34和35所示的元件71′的安装制作出大显示部件。在制造显示部件71′时，如前述实施例中的情形一样，将绿色、红色和兰色荧光层14G、14R和14B以相同的秩序与两行（水平线）对准。换句话说，绿色和兰色荧光层14G和14B可以在任何行（水平线）上被调换，结果明显增加了视在清晰度。

前面提到的荧光显示元件71和71′被安装在部件板中来形成一个部件，许多部件排列起来，完成了一个具有大屏幕的显示元件。在显示元件71中包括8个荧光三重体的情况下，例如用32个元件（长8个×宽4个）排列成一个部件，几个部件排列成矩阵来完成大显示屏幕。

当按照上述方法通过安装许多显示元件71或71′来形成大显示屏幕的制做过程中，对比度和图象质量可能由於外部光线在显示屏幕上的反射而退化。为了克服这一现象，将每一个显示元件71和71′都用退光工艺过程来防止这种反射。例如，在图38和39所 示的实施例中，将一种透光度稍高於90%的退光工艺树脂膜115贴到显示元件71上，也就是贴到前面板11A的表面。在这种情况下，树脂膜是用这样一种能够防止外部光线的反射，并能屏蔽紫外线光束的薄膜制做的。当由与荧光三重体12的红色、绿色和兰色荧光层14R、14G和14B相一致的红色、绿色和兰色滤光元件116R、116G和116B构成的彩色滤光元件116在显示元件71的前面板11A上形成，并增加了对比度时，这种紫外线屏蔽膜115是很有效的。即：在紫外线照射下，彩色滤光器116的有机染料会退色，而采用树脂膜115后可以避免退色的发生。

显示元件的表面退光工艺，除在上述实施例中用的树脂膜115之外，还采用了使前面板11A的玻璃表面粗糙的蚀刻方法和为使前面板11A粗糙而在玻璃表面上喷雾或覆盖一层二氧化硅的方法。

由於在制造如图41所示的大显示屏幕117时对显示元件的表面进行退光处理，外部光线在显示屏幕上如图118分散开，使观测者的眼睛免受影响，这样能够避免对比度和图象质量的退化。应用退光工艺树脂膜115有利於降低制造成本和提高可靠性，也有效地保护了前面板11A的玻璃表面。

以下将要描述显示元件71的部件安置。

首先，放置两个显示元件71，彼此之间间隔距离d为2-3mm，将显示元件贴在用合成树脂制成的元件安装底板132上，使其集成化，同时，树脂也作为隔离物，在元件和元件安装底板间填入两侧具有压力粘度特性的软垫131，如图42和43所示。部件基板用已装好的元件71的驱动电路的公共引线板133所覆盖，如图44和45所示。软垫131上有切口135，切口 135用来容纳从后面板11B上来的两个显示元件的阳极导线的绝缘柱101，软垫131上还有孔136，被用来在中心为元件安装板133定位。（在与两个显示元件71的间距相同的位置上）。

元件安装板132在相应的位置上同样有软垫131上的135那样的平板结构相同的开口137。作为一个整体，还要在元件安装板132一侧的中心沿元件71的横向方向装一个高度为t的垫片138和螺母139，在安装板的同侧两端，装有两个具有相同高度t的垫片140。螺母139装在显示元件71的导线110的一侧，而垫片140装在另一侧。所用的垫片140的上方有一个突出物142，将142嵌入驱动电路板133的定位孔141中。在元件安装板132另一侧还有突出物143，将143嵌入软垫131的匹配孔136中。驱动电路板133上有穿通孔144，用来容纳在两个显示元件上突出的阳极引线上的绝缘柱101，在驱动电路板133的一侧边缘中心位置上还有一个半环形的缺口145，使部件面板151的上凸出部件156通过。正如下面将要描述的。在垫片138、140和元件安装板132的螺母139上安装驱动电路板133，使显示元件的绝缘柱101穿过通孔144，旋转驱动电路板133的螺钉150至螺母139上而将驱动电路板133固定到元件安装板132上。在这种情况下，通过将安装板132上的突出物142与电路板133上的孔141嵌合在一起的方法来正确确定元件安装板132的位置。用螺钉将驱动电路板133和元件安排板132安装好后，显示元件71上的导线100被连接得更紧密了。

图46、47和48示出的是一个部件面板151。将部件面板 151设计成能安置，例如，32个显示元件（长8个乘宽4个），并且有一个具有256个窗口152的阵列，窗口152的位置与32个显示元件71的荧光三重体相一致。在每一个窗口152的一侧的遮光板153的表面直线上具有部件面板151。作为整体部件，在部件面板151的另一端有横栅栏154，为显示元件71定位。在每一个支撑着4个显示元件71的栅栏的相交处有导杆155。

导杆155包括夹住显示元件71的夹头156和从夹头156的根部横向和纵向沿伸的导杆部分157。纵向导杆部分157与遮光板153成直角连续形成相邻杆的对应物。夹头156与单元面板151互相分开，如图49所示。与导杆部分上端151a紧密固接在一起。在这种情况下，夹头156的横槽156a与导杆部分157的十字形端头155a互相嵌套，两个另件被连接成一个整体。

如图50和51所示，在部件面板151的背面放有一定数量的显示管板134，每一显示板上，如前所述，集中了两个显示元件71。相邻的两个显示元件71被栅栏154和导杆部分157隔开。在相邻的两个显示管板134的中心突起的夹头156与微型支座与164相连接，支座164由两个支脚162和163和装在两个支脚中间的夹头孔161，这样支脚162和163与相邻的显示管板134上的驱动电路板133相接触，如图53所示。其次，具有高压电源线和信导线的基座165放在支座164上，基座165用螺钉200固定在夹头156上。用支架164固定两个板134，即每一组4个显示元件71均共用支架164固定，图54所示的部件就装成了。在安装部件166的过程中这样安排：包括显示单元71A的显示管板134A，其中每一显示管板134均是荧光三重 体12的阵列，其绿色荧光层14G、红色荧光层14R和兰色荧光屏14B的排列秩序，如图55A所示;包括显示元件71B的显示管板134B，其中，荧光三重体23的阵列是以相反的位置排列的，即兰色荧光层14B，红色荧光层14R和绿色荧光层14G，如图55B所示。两个显示元件71A和71B在两侧有导线100，在这样的排列方式中，每一个元件的导线被安置在另外两个相邻的导线之间。两个显示管板134A和134B在部件面板151上使得它们的导线彼此相对，如图50所示。两个板134A和134B如图50所示将导线100彼此相对。两个板134A和134B的导线100排列成一行，这样使得一个板的每个导线位於另一个板的相邻的两个导线之间。显示元件的导线100相对安装，省去了部件166的侧边导线，使部件面板151不必为导线100留下弯曲所需的空间，可以省去无用空间。

在构成部件166的过程中，将两个显示元件71装在一个板134上，减化了总体安装工艺，在显示板的检验过程中，减化了测试和维修（服务性）工作。

用一个单一夹头156固定4个显示元件71，减少了固定点的数量和夹头156的数目，同时，相应的在板134的维修中，减化了显示单元71的置换工作。

部件面板151在横向由在它表面上横向沿伸的遮光板153加固，在纵向上由在它背面上纵向移动的导杆部分157加固，因此，部件151做为一个整体提高了机械强度。

如图54和56中所示，包括32个显示元件71（纵向8个，横向4个）的部件166有一个相连的高压电源171，高压导线 172从电源171连接32个显示元件71。在高压电源171和每一个显示元件71之间的高压线172上，插入一个例如阻值为100KΩ的保护电阻器173，保护电阻器173是一个“熔断电阻器”，例如图57A所示的实例，其中一个阻值为100KΩ的电阻器主体174的一端通过封闭在绝缘柱177中的低熔金属175（例如，保险丝）与弹簧176相连，当大电流通过熔断电阻器173时，低熔金属175由於大电流产生的热而熔化，导致弹簧176收缩而脱离电阻器主体174，使电路开路，如图57B所示。在开路的情况下，电阻器主体174与弹簧176之间有一个距离L，（例如8毫米或更长）足以保证耐压强度。32个保护电阻器173存放在两个箱178中，在每一箱中有16个，如图56和58所示。每一个电阻器173都有一端由导线106与连接装置107相连，另一端由导线172共同连接到高压电源171上。连接装置107与显示元件71上的阳极引线46的绝缘柱101相匹配，将高压电源171的电压加到每一个显示元件71上。

在上述的安装中，由於漏气造成的真空不充分导致的内部放电或辉光放电，使显示元件71中流过过大电流，对於阻值为100KΩ的保护电阻器173，阳板电压HV为8KV时，放电电流I＝8×10³＝0.08安培。假如高压电源171容纳电流的能力为13mA，功率耗散就为0.013²×100＝17W。过大电流在显示元件71中的电阻器173中流过，仅仅是电阻173熔断。这导致了部件166中一个有缺陷的元件不发光，而不影响其它元件。

在显示单元中的内部放电，会使得高压电源171（在小电流能力的情况下）的输出电压损失或降低，这将损坏一个部件中所有显示 元件，然而，由於每一个显示元件中保护电阻器的作用，使之避免了这一情况的发生。

在上述实施例中，描述了显示元件71和71′的表面上的防反射退光过程（覆盖一层树脂膜115，腐蚀玻璃表面，在玻璃上喷亮漆或覆盖一层二氧化硅，如图38至41所示），这种退光工艺也可以用在由一组荧光三重体构成的显示元件中，如图67和68所示。

在上述显示部件中，采用了显示元件71，如图56所示。保护电阻器插到每一个显示部件和高压电源中间，这种安装方法也可被应用於用显示元件71′构成的显示部件中或单个显示元件中，如图67和68所示。

如图67和68所示的发光显示元件时是由涂敷一层荧光三重体构成，即涂敷红色、绿色和兰色荧光层14（14R、14G、14B）使得它们被玻璃管壳11的前面板11A的内表面上的碳层15所包围，並相对於相应的荧光层14R、14G和14B安装3个阴极丝K（KR、KG、KB）和三个第一栅极（控制电极）G₁（G₁R、G₁G、G₁B）和公用的第二栅极（加速电极）G2所包围。

荧光层14R、14G和14B被分别封入隔离器底盘40之中，电子束从阴极丝K投射到相对应的荧光层14上。为荧光层14提供阳极电压的阳极终端5通过隔离器底盘40和玻璃管壳11的前面板11A和侧板11C之间的空隙引出。该发光元件中，阳极电压通过阳极终端5加到荧光层14上，为阳极和第二栅极加一固定电压，使元件随着加到第一栅极G₁上的电压选择地被激活或截止。

以下将描述由许多上述矩阵阵列中的部件166所组成的大显示 屏幕的安装。

图59、60和61部分地显示了大显示屏幕181的总前视图，扩大了的剖面图和后视图。每一个部件166都有一个高压电源171，例如，采用日本专利申请NO60-17129中所描述的驱动电路，总体结构被封在一个金属罩中。部件166在显示屏幕166A上的前面部分166a比较宽，朝着后面部分166b成圆锥形变窄，如图60所示。

130个部件166以长10个×宽13个的阵列，用夹具固定在结构182的支架183上，构成显示屏幕181。以下将要描述显示元件181的构成。结构182是由坚硬的钢架184支撑，在钢架上有许多横截面为扁平或梯形支架183，这些支架按一定的间距垂直沿伸固定在结构182上，（在本实施例中用扁平钢支架），部件166由不锈钢制成的装饰板185所包围。钢架184由一对支撑架194A和194B组成，支撑架以一定间距固定在具有通道截面的上水平架195和下水平架196上。装饰板185由两个竖直板185A和185B及两个水平板185C和185D制成，水平板185C和185D被固定在竖直板185A和185B上，竖直板185A和185B被固定在上下水平支架195和196上。相邻的支撑架183有一个中心距离D1，实际上等於部件166的前截面166a的宽度D2，部件166被安装成相邻的两个部件，彼此之间仅有1～2mm的间距，在安装的时候在每一个部件166的背后具有L形横截面的固定接头片186和187被点焊到部件166的上下两面上，固定接头片186和187横跨两个支架183，用螺栓188在支架183的后面的两个端部固定，部件 166固定在结构182上，（参见图62）。在结构182的后部备有工人189用的脚手架190，如图60所示，在本实施例中，为具有有效显示面积长3.5M×宽4.6M的显示屏幕设置的一个两级脚手架。

由固定在结构187上的许多部件166组成的显示部件181以这样的方式进行装配：将支撑架194A和194B固定在地板197上，防降落零件198被固定在支撑架198A、198B和墙壁198′之间，如图60所示。这种显示屏幕181在室内、室外都可安装。

图65和66示出一个安装实例，其中，显示屏幕181放置在具有玻璃前壁202的放映室201中，在本例中放映室201中有一个隔板203，放好显示屏幕181，使得屏幕181的装饰板1185出现在隔板203的开孔中。

部件166是从结构182的后面安装或拆卸的，在移动部件166时，卸下螺母188部件166向后移动再向一侧推移，如图中点划线Ⅰ所示，然后将部件166从支架中移出室外，如图点划线Ⅱ。安装部件166时，把上述过程倒过来就行了。图64显示出一个从结构182的前部安装和拆卸部件166的实例。在部件166的上下两侧都有L形横截面的接触片186和187，由螺母192将连接片固定在杆191的端头，杆191从支架183的前面到背后被旋紧，将部件166安装在182上。

部件166有较宽的前部166a和较窄的后部166B，並且用一对固定接头片186和187把部件166安装在结构182的支架183上，这样便於部件在结构182上装配，在需要修理或更 换时，也便於部件的装卸。相邻的支架183之间的距离D1实际上等於部件166的前部D2，这样允许许多的单元以最小的间距安装。

如上所述，所发明的荧光显示装置包括由许多颜色以一定秩序排列的几组荧光显示片组成的第一种显示元件和由同上的显示片，但以相反的秩序排列的第二种显示元件。第一和第二显示元件以矩阵的方式排列，它们的导线交错地排成一行，以形成荧光显示部件，这样减少了导线弯曲所需要的面积。特别是在外周部分，从而使显示元件能够紧密放置并能获得较好图象质量的显示装置。

Claims (6)

1、一种由许多单个彩色荧光显示部件排列组成的矩阵荧光显示装置，其特征在于：

由以一定秩序排列的许多组不同颜色的荧光显示片组成的第一种显示元件，外引线被安排在一侧，

由数量和颜色与第一种显示元件相同但颜色的排列秩序以第一种显示元件相反的第二种显示元件，外引线被安置在与所说的第一种显示元件相同的一侧，

排列所说的第一和第二显示元件来组成所说的显示部件，使得外引线彼此相对交错排列成一行，所说的荧光显示装置由许多所说的显示部件以矩阵形式排列形成。

2、按照权利要求1的装置，其特征在于用第一共用驱动电路将一对所说的第一显示元件结合成一个整体结构，用第二共用驱动电路将一对第二显示元件结合成一个整体结构，由它们分别构成第一和第二显示管板。

3、按照权利要求2的装置，其特征在于所说的第一和第二显示管板被排列並固定在一个部件板上，部件板上有许多与所说的显示片对应的窗子，使得外引线彼此相对并交错排成一行。

4、按照权利要求1的装置，其特征在于每一个所说的显示部件都与一个电源相连接。

5、按照权利要求4的装置，其特征在于一个保护电阻器被连接到所说的电源与所说的显示元件之间。

6、按照权利要求1的装置，其特征在于所说的显示元件的表面经过抗反射处理。

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