CN1043038A

CN1043038A - 显示器件

Info

Publication number: CN1043038A
Application number: CN88108168A
Authority: CN
Inventors: 艾伯特·费迪南德·阿尔达斯
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1987-11-26
Filing date: 1988-11-23
Publication date: 1990-06-13
Also published as: NL8702829A; KR890008901A; DE3883931D1; AU2584388A; US4937492A; JPH01167937A; HK20395A; DE3883931T2; EP0318116B1; CN1013235B; EP0318116A1; CA1305509C; AU617962B2

Abstract

为了获得一种扁平的显示器件，把阴极组件(31)设置在所述显示器件的一个端壁(6)上，该组件包括一个或多个阴极(10)、偏转装置(15)以及一排电子倍增器(20)。必要时，可以把所述阴极组件制成一个分开的组件。

Description

本发明涉及显示器件，它包括大体上抽成真空的外壳，该外壳具有基本上平的、大体平行的前、后壁，沿着前壁内表面的发光材料层以及用于产生至少一束电子束的装置，该电子束大体上在平行于前、后壁的平面中运动，并且，能够借助于偏转单元中的偏转装置而使该电子束有选择地朝向发光材料层偏转，以致于每束电子束至少扫描发光材料层的一部分，所述用于产生电子的装置至少包括一个阴极组件，后者具有至少一个可单独控制的阴极。

本发明还涉及用于所述类型的显示器件中的阴极组件。

这种显示器件具有若干显著的优点，因为，它提供了实现薄的平面电视荧光屏的可能性。人们正在研究这样一些结构，以便能够尽量取消通常在高真空领域中所必需的厚玻璃壳。其它各种研究目的在于在整个图象表面上获得均匀的亮度，而与被驱动的象素以及与控制电子线路集成在一起的可能性无关。

公开让公众审查的第7610521号荷兰专利申请公开了一种开头一节中所述类型的显示器件。

在这种器件中，电子束被引导通过各通道，接着，它们不仅向荧光屏偏转，而且在所述通道的横向上进行扫描运动。后者的实现简化了这种器件的电子枪。在这种情况下，或者采用设置在沟道端壁上的一束电子束的源，或者采用沿着沟道端壁排列的一排阴极。

传统阴极的尺寸使得彼此最靠近的两个阴极所产生的电子束包含多个象素列，因此，需要覆盖多个象素的水平偏转。此外，所供应的能量是如此地高，以致于上述专利申请书中所建议的解决办法由于能量的考虑和过高的材料费用（各通道中的水平偏转电极）而成为非常昂贵的。

有人已经建议在不同的显示器件中使用半导体阴极，特别是在以本申请人的名义提出的第7905470《PHN9532）号荷兰专利申请书中是这样的。但是，这种阴极有如下缺点：虽然这种阴极充分地满足根据NL7610521而对用于该器件中的尺寸的要求，但是，由于在该器件中、特别是在高压区段中产生的正离子所引起的离子轰击，这种阴极的效率迅速地降低了。

为避免该缺点，本发明的显示器件的最佳实施例的特征在于：所述阴极组件包括偏转装置，并且，在所述阴极和偏转装置之间的电子束通道中设置一排电子倍增器。

该阴极最好是半导体阴极，其中，半导体阴极体的主表面最好基本上垂直于电子束在其中运动的平面。

在这种情况下，所述电子发射表面就不是绝对必须与半导体阴极体的主表面相重合。例如，该阴极可以是一个或多个象已公开的第7，905，470号荷兰专利申请中所描述的那种点状电子发射器。

本发明是基于这样一种认识的：由阴极、偏转装置和各电子倍增器组成的组件，由于电子束在该阴极和各电子倍增器之间的偏转而仿佛起离子收集器的作用。

这可保证该阴极具有更长的使用寿命。当减少整个显示器件中所需要的（半导体）阴极的总数时（例如，通过增加由每个阴极所驱动的象素列的数目），这种改进就是更加有效的。

由于水平偏移过早地发生，所以，在已公开的第7，610，521号荷兰专利申请中所描述的通道就可省去了。

然而，此时必须以不同的方式来避免由于地磁场而产生的偏差，在普通显象管中，借助于电子光学系统而基本上校正了这种偏差。

为此，用磁屏把平行于前、后壁的电子束在其中移动的平面大体上完全围住，所述磁屏的外金属包层还可以起高压电极的作用。

在电子束从平行于前、后壁的平面偏转之后，对于显示来说，存在各种可能性。

例如，可选用所谓穿透原理（例如，在两种颜色的情况下），利用该原理，可使前壁上的电压随所要显示的颜色而变化。另外也可用所谓指引原理。

但是，该显示器件最好包括一个荫罩板（必要时，可配备若干偏转电极）。该荫罩板可形成上述磁屏装置的一部分。在这种情况下，为了显示图象，需要用两个（黑白图象）或6个（彩色图象）行存储器，用于显示前一个图象或贮存下一个（副）图象。

也可以把例如液晶器件的光阈设置在前壁的前面，以便顺序通过红、绿和兰色副图象。在这种情况下，该器件应配备若干图象存储器。

本发明的阴极组件包括至少一个阴极、用于一个或多个电子束的偏转装置以及一排电子倍增器。

现将通过实施例、参考附图对本发明进行更详细的描述。附图中：

图1是本发明的显示器件的示意的剖面图，

图2是垂直于图1中所示的剖面、沿图1器件的一部分而剖开的剖面图，

图3是分离的阴极组件的剖面图。

各附图都是简图而且是不按比例的;各对应的元件一般都具有相同的标号。

图1是本发明的显示器件1的示意的剖面图，它包括一个具有前壁3和后壁4的基本上抽成真空的外壳。前壁3与侧壁6一起构成具有总高度可以是5cm的玻璃罩或盆的一部分，而在此实施例中，后壁4是以薄钢壁的形式出现的，必要时，它可以带有若干加强肋。在前壁3的内侧面有一发光材料层，例如，荧光屏5。

该显示器件1还包含用于产生许多电子束14的装置，这些电子束在朝向荧光屏5偏转之前，至少大体上在平行于前壁3和后壁4的平面中运动。这些电子束不但平行于前臂3和后壁4，而且垂直于所要显示的图象的各图象行而运动，这是因为这些电子束在到达由各壁3、4以及端壁16、17所围成的偏转装置之前，在阴极组件31中受到了水平偏转作用。在此实施例中，借助于装在绝缘托架8上的各偏转电极7上的电压来选定所要射向的荧光部分（换言之，所要激励的图象行）。各电子束14借此向荧光屏5偏转。

电子是由半导体阴极10产生的，这些阴极是可单独控制的，并且，各电子随后被电极24加速，从而，形成电子束14，而在此实施例中，电子发射表面是垂直于壁3、4而伸展的。电子束14是在电子束形成以后借助于偏转电极15直接偏转的。

按照本发明，在偏转电极15和高压区段21（其中发生向荧光屏5的偏转）之间设置一排电子倍增器20。接着，电子束14（通过电子倍增器的作用而增强以后）大体上平行于前壁3和后壁4，并且，还垂直于端壁16、17而运动。

电子倍增器20具有双重功能。一方面，实现电子倍增作用以便能够获得较大亮度的图象。另一方面，在高压区段21中由电子产生的、并由在该阴极组件方向上的控制电场所加速的可能的正离子被电子倍增器20所俘获，因而，这些正离子不会损坏阴极10。

在如图1和2中所示的器件中，借助偏转电极15来选择电子束14可以获得的偏移，使得每个阴极复盖n列象素。因此阴极组件31外观上被分裂成许多用虚线23表明的子单元。此刻，偏转电极15和阴极10是由偏转电极15上的周期性偏转电压以及来自行寄存器41的信息所控制的，其控制方式是在t₁时刻把涉及相关行的信息送到各象素列1、n+1、2n+1……，在t_i时刻（1≤i≤n）送到各象素列i、n+i、2n+i，而在t_n时刻则送到各象素列n、2n、3n……，3n……等。在把下一行所要写入的信息写入行寄存器41，并已经修改行电极7（例如，经由未示出的开关元件）的控制信号以后，重复进行这一过程。为了连接阴极和其它元件，壁6具有能够用来控制可能的加速电极24以及例如借助于接触导体25而保证电子倍增器获得电压的引线26。

接着，使来自阴极10的、由电极15偏转并且在电子倍增器20中加强的电子束14、在它们到达实际显示区段9之前、平行于所述前、后壁而被加速。这些电子在地磁场的影响下可能会呈现离开其直线路径的偏移，而横向校正是不可能的。为此，把电子在其中被加速并沿着平行于前，后壁的方向运动的平面用磁屏基本上完全包围起来;在本实施例中，该磁屏由包括电极7的托架8的笼形结构所构成;为构成该笼形结构，托架8的底面备有金属或金属图案18，同时，该器件包括连接到金属层18上的导电的套筒，后者具有起始端壁16（亦称高压栅）和末端壁17，该笼形组件以阴罩板19实现磁性封闭。如果需要的话，其他更加开放的结构也是可以接受的，在这种结构中，能够象本实施例中那样采用公知的消磁方法。可借助于控制电路（未示出）来控制电极7，所述控制电路可以是安装在托架8上，并借助于伸出侧壁6外面的金属印刷线来接通的。

可以在让出可见图象部分的、并容纳安装在例如印制电路板40上的电路元件41、42以及各操作元件的保护盒22中建立真空空间。

正如在开关一节中所描述的那样，在已经使电子束14向荧光屏5偏转以后，有各种不同的显示图象的可能性。例如，在彩色显示装置的情况下，可采用穿透原理;特别是当使用具有最多两种彩色的显象管时，则可用指引原理。

在所示器件中，荧光屏5分裂成许多由发光材料构成的水平轨迹。在1/3行周期中，显示三种颜色中的每种颜色的信息，此后，稍微改变偏转电极上的电压，并在1/3行频周期中显示相邻彩色轨迹的信息，等等。因为，在TV显示装置的情况下，彩色信息是同时读出的，然后，按照输入信号而串行地显示，所以，该彩色信息是暂时储存在行存储器中的。每一种待显示的颜色需要两个存储器，即，一个用于正在读出的行，而第二个是用于储存下一行的。

另一种可能性是使用所谓光阀，在这些光阀中，在每1/3图象周期中分别用红、绿和兰色图象信号控制一个单色显象管，同时，把装在显象管前面的光阀（例如，带有红色、绿色或兰色滤色镜的各LCD）同步地接通。在这种情况下，需要存在各种图象存储器。

在图2的器件中，阴极10固定在真空空间的外壳2的侧壁6上。当然，也可以把带有阴极10、加速电极24、偏转电极15以及电子倍增器20的阴极组件31单独制造在玻壳11中，玻壳11是在以后的制造步骤中固定到真空空间的端壁上的。

用虚线标明的子单元23也可以单独制造，如图3中所示那样，并且，接着可以互相紧挨着固定住。这种设计的优点是：必要时，可单独地对各分离的单元进行测试和更换。当然，必要时也可以以这样一种方式扩充图3的器件中的电子倍增器数目，以致可用一个阴极10复盖图象的所有象素列。当然，必要时可以用热阴极来取代半导体阴极。

Claims

1、一种显示器件，它包括一个大体上抽成真空的外壳，该外壳具有基本上平的、大体平行的前、后壁，沿着前壁内表面的发光材料层以及用于产生至少一束电子束的装置，该电子束大体上在平行于前、后臂的平面中运动，并且，能够借助于偏转单元中的偏转装置而使该电子束有选择地朝向发光材料层偏转，以致于每束电子束至少扫描发光材料层的一部分，所述用于产生电子的装置至少包括一个阴极组件，后者具有至少一个可分开控制的阴极，

其特征在于：所述阴极组件包含偏转装置，以及在所述阴极和所述偏转装置之间的电子束路径上设置一排电子倍增器。

2、如权利要求1中所求的显示器件，其特征在于：所述阴极组件包含半导体阴极。

3、如权利要求2中所要求的显示器件，其特征在于：所述半导体阴极体的主表面大体上垂直于电子束在其中运动的平面而伸展。

4、如前述权利要求中任一项所要求的显示器件，其特征在于：所述显示器件具有由软磁材料制成的后壁。

5、如权利要求4中所要求的显示器件，其特征在于：所述显示器件具有钢制的后壁。

6、如权利要求1、2和3中所要求的显示器件，其特征在于：所述平行于前、后壁的电子束在其内运动的平面基本上完全由磁屏所包围。

7、如前述权利要求中任一项所要求的显示器件，其特征在于：所述显示器件包括荫罩板。

8、如前述权利要求中任一项所要求的显示器件，其特征在于：所述器件备有光阀。

9、如权利要求1或2中所要求的显示器件，其特征在于：阴极组件包括一排电子倍增器。

10、如权利要求9中所要求的用于显示器件的阴极组件，其特征在于：所述阴极组件包括至少一个阴极，用于使一个或多个电子束偏转的装置以及一排电子倍增器。

11、如权利要求10中所要求的阴极组件，其特征在于：所述阴极组件包括半导体阴极。

12、如权利要求11中所要求的阴极组件，其特征在于：所述半导体阴极体的主表面大体上平行于所述一排电子倍增器而伸展。