CN2648589Y

CN2648589Y - 无边框彩色大像素管

Info

Publication number: CN2648589Y
Application number: CN 02285158
Authority: CN
Inventors: 谢进儒
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-11-11
Filing date: 2002-11-11
Publication date: 2004-10-13
Anticipated expiration: 2012-11-11

Abstract

为了克服现有彩色显象管亮度不够及屏幕有边框的缺点，使之适应制做高亮度、高清晰度、图像无接缝的彩色视频大屏幕显示屏的要求，本实用新型提出一种彩色CRT显示器件——无边框彩色大像素管。无边框彩色大像素管由彩色大像素管和像素导板组成，其亮度显著高于现有彩色显象管，其屏幕没有边框。无边框彩色大像素管可用于组成图像没有接缝的高亮度彩色视频大屏幕显示屏，特别是显示面积在数十平方米以上的无接缝、高亮度、高清晰度彩色视频大屏幕显示屏。

Description

无边框彩色大像素管

技术领域

本实用新型涉及一种显示彩色视频图像的电子器件，尤其是屏幕没有边框的高亮度彩色CRT显示器件。

背景技术

现有彩色显象管技术性能优良，生产工艺成熟，价格低廉，至今仍广泛应用于各种彩色视频显示设备中，但是其亮度不能满足室外环境下使用的要求。

彩色显象管屏幕有效显示部分四周有玻璃边框，所以当用若干个彩色显象管组成大屏幕显示屏时，其大屏幕图像会被显象管屏幕边框所分隔，形成宽度达数厘米的水平和垂直接缝，接缝占据的区域图像缺失。彩色显象管的这一缺点，极大地限制了它在大屏幕显示领域中的应用。

发明内容

为了克服现有彩色显像管存在的亮度不够高及屏幕有边框两大缺点，使之适应制做图像无接缝的高亮度彩色视频大屏幕显示屏的需要，本实用新型提出一种组合式彩色CRT显示器件——无边框彩色大像素管。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

1.用彩色大像素管和像素导板组合成无边框彩色大像素管。其中，彩色大像素管是一种高亮度的彩色CRT显示器件，它由电子枪、荧光屏及玻壳三部分组成；像素导板是一种光学组件，它由一定数量的导光柱组成。像素导板的一个面紧贴彩色大像素管屏幕，该面形状及大小与彩色大像素管屏幕有效显示部分的相同；像素导板的另一个面即是无边框彩色大像素管的屏幕，该面没有边框，并且是平面形的。

2.彩色大像素管屏幕特点是像素面积大、像素数量少。它的单个像素面积比彩色显象管的大数十倍，同时它的像素数量也比彩色显象管的少数十倍，仅有几千个像素。屏幕像素呈m行n列矩阵形排列，每个像素中按红、绿、蓝顺序自上而下排列三条矩形基色荧光粉条，像素间及像素内荧光粉条间均留一定间隔，间隔部分涂敷石墨涂料。荧光粉涂层背后镀一层铝膜。

3.彩色大像素管的电子枪产生九条分电子束，每条分电子束的截面均为高度大于宽度的长条形。分电子束分成垂直排列的三组，每三条为一组，各组的三条分电子束均按水平方向排列，间距很小。三组分电子束分别会聚成红绿蓝三射束。采用这样的阴极射束结构，可以在尽量小的管颈尺寸下得到所需要的阴极发射电流，从而减少偏转系统的能耗。

由分电子束会聚成的红绿蓝三射束在屏幕上形成垂直一线形排列的三个长条形着屏点，着屏点的高度比构成屏幕像素的荧光粉条高度略大，以保证射束扫描轨迹的宽度能够完全覆盖一个荧光粉条；着屏点的宽度比其高度小一半左右，这样可以减小射束截面积，增大射束电流密度，从而得到较高的亮度。相邻射束着屏点的中心距与屏幕像素内相邻荧光粉条中心距相同，以保证红绿蓝射束能够同时对准屏幕像素内的红绿蓝荧光粉条。在彩色大像素管管颈上设置二磁极式及四磁极式可调永磁磁环各一对，调整二磁极式磁环，可以使红绿蓝三射束同时进行上、下、左、右方向的偏移，调整四磁极式磁环，可以改变红蓝射束与绿射束之间的距离。

4.为了减小扫描失真，彩色大像素管选用较小的偏转角，并采用球面形屏幕。采用小偏转角不仅可以减小扫描失真，同时可以降低偏转系统能耗。

5.彩色大像素管像素尺寸比彩色显象管的大得多，而且采用了小偏转角及球面屏幕，其会聚难度比彩色显像管大大降低，可以在不设置荫罩板的条件下使三射束正确击中屏幕上对应的荧光粉条，所以在彩色大像素管中不设置荫罩板。因为没有荫罩板，在阴极发射电流相同的条件下，彩色大像素管的有效射束电流可比现有彩色显象管的大4倍以上，其亮度也可比彩色显象管亮度有同样比例的提高。如果加大射束电流，其亮度可以有更大的提高。

6.大屏幕显示屏与观众距离一般在20米以上，对其X射线辐射限制可以适当放宽，因而彩色大像素管的阳极电压可以比彩色显像管的适当提高，以增加其亮度。为了保证扫描光栅尺寸稳定，避免出现扫描射束与屏幕像素的错位，阳极电压需采取稳压措施。

7.因为屏幕像素在水平方向的排列没有倾斜，所以彩色大像素管的垂直扫描需要采用阶梯波，而不能采用锯齿波。

8.组成像素导板的导光柱数量与彩色大像素管屏幕像素数量相同。导光柱用无色玻璃或其它高透明度材料制成，它的一个端面紧贴彩色大像素管屏幕并对准其一个像素，该端面形状及大小与屏幕像素的相同，在其与红、绿、蓝色荧光粉条相对部位分别镀或者贴一层红、绿、蓝滤色膜，以吸收部分外界散射光，在无边框彩色大像素管屏幕产生一定的黑底效果；导光柱的另一端朝向无边框彩色大像素管屏幕，成为该屏幕的一个像素。导光柱侧面镀黑色膜，以增强屏幕的黑底效果。导光柱将彩色大像素管屏幕上与其对准的像素发出的光传导到无边框彩色大像素管屏幕，导光柱一端在无边框彩色大像素管屏幕上的位置与其另一端所对准的彩色大像素管屏幕像素的位置一一对应，因此可以在无边框彩色大像素管屏幕上得到与彩色大像素管屏幕图像相同的图像。在像素导板的中心区域使用较短的导光柱，在其边缘区域使用较长的导光柱，可以使无边框彩色大像素管屏幕成为平面。通过加大无边框彩色大像素管屏幕一面导光柱之间的间隔，使无边框彩色大像素管屏幕宽度及高度分别大于彩色大像素管屏幕部位外缘最大宽度及高度，以保证无边框彩色大像素管在彼此拼接时能够做到没有接缝。无边框彩色大像素管屏幕上导光柱之间的间隙部分填充无反光的黑色材料，以增强屏幕的黑底效果。

本实用新型的有益效果是：由于无边框彩色大像素管可以克服现有彩色显象管亮度不够高及屏幕有边框的缺点，在无边框的平面屏幕上得到高亮度的彩色图像，而且可以做到无接缝拼接，所以可以用无边框彩色大像素管组成平面形的、图像无接缝的高亮度彩色视频大屏幕显示屏。无边框彩色大像素管在材料及制造工艺方面可以大量利用现有彩色显象管的成熟技术，所以其开发成本较低，开发所需时间较短。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

图1是本实用新型的侧视剖面示意图及A-A剖视图。

图2是本实用新型中彩色大像素管的屏幕及像素示意图。

图3是本实用新型中像素导板靠彩色大像素管屏幕一面的示意图。

图4是本实用新型屏幕示意图。

图5是本实用新型中彩色大像素管场偏转电流波形示意图。

图6是本实用新型的顶视剖面示意图。

图中，1为彩色大像素管，2为像素导板，3为导光柱，4为导光柱侧面黑色镀膜，5为定位键，6为定位槽，7为像素导板外框，8为无边框大像素管屏幕，9为二磁极式及四磁极式可调磁片，10、11、12分别为红、绿、蓝荧光粉条，13为像素间石墨涂料，14为像素内荧光粉条间石墨涂料，15、16、17分别为红、绿、蓝射束着屏点，18、19、20分别为导光柱靠彩色大像素管屏幕一端端面上的红、绿、蓝滤色膜，21为偏转线圈，22为彩色大像素管玻壳，23为红射束，24～26为红射束(23)的三个分束，27为绿射束，28～30为绿射束(27)的三个分束，31为蓝射束，32～34为蓝射束(31)的三个分束，iv轴为场偏转电流，t轴为时间，Tv为场扫描周期。

为了能比较清楚地表达彩色大像素管屏幕部位及像素导板的细部，在各图中均取m＝n＝12，实际应用中m和n均大于图中取值。

具体实施方式

以下就本实用新型提出一个具体实施例，并详细说明：

按照适用于大型场馆及数字影院等处所的高清晰度彩色视频大屏幕显示屏的尺寸进行考虑，本实施例选定彩色大像素管像素尺寸为5.4mm×5.4mm，屏幕像素间间隔(13)及像素内荧光粉条间间隔(14)均为0.6mm，间隔处涂敷石墨涂料。红、绿、蓝荧光粉条(10、11、12)尺寸均为4.8mm×1.2mm。相邻荧光粉条中心距为1.8mm。

选定像素矩阵m＝n＝96，即屏幕像素数量为96×96＝9216个。相应的屏幕有效显示面积为518.4mm×518.4mm。屏幕部位外缘尺寸(包括钢带等附件)限制在580mm×580mm以内。

电子枪采用单枪九束型，其中红射束(23)、绿射束(27)和蓝射束(31)分别由分束(24～26)、(28～30)和(32～34)会聚而成，红、绿、蓝三射束(23、27、31)按垂直一线形排列；三射束分别射中屏幕上同一像素的红、绿、蓝荧光粉条；通过采用长条形的阴极发射面和长条形的栅极开孔并适当调整电子枪聚焦系统各电极电压，使红、绿、蓝射束在其着屏点(15、16、17)处的束截面均为高1.4mm、宽0.7mm的长条形。每射束最大电流选定为2～2.5mA。

在管颈外安装二磁极式及四磁极式可调磁环(9)，对红绿蓝射束的水平及垂直位置和红蓝射束与绿射束之间的间距进行微调。

采用60°偏转角及球面形屏幕。屏幕球面的球心与绿射束偏转中心重合，屏幕内壁的球面半径约为730mm。

采用磁偏转方式。行偏转电流为锯齿波形，场偏转电流为阶梯波形。为保证扫描过程中射束与屏幕上各行像素均可对准，场偏转电流的各阶梯电流值可单独设定。

阳极电压选为30KV，并采取稳压措施，以保证扫描光栅幅度的稳定，避免扫描射束与屏幕像素的错位。

行场扫描及视频信号系统均采用数字电路。

像素导板(2)由96×96个导光柱组成，导光柱(3)用无色光学玻璃制造。导光柱的一端紧贴彩色大像素管屏幕，该端尺寸为5.3mm×5.3mm，在此端面上按照自上而下顺序镀或贴三条尺寸各为5.3mm×1.7mm的红、绿、蓝滤色膜(18、19、20)；导光柱的另一端朝向无边框彩色大像素管屏幕(8)，该端端面尺寸为5.8mm×5.8mm。在像素导板的不同区域配置不同长度的导光柱，使无边框彩色大像素管屏幕(8)成为平面形。导光柱侧面镀黑色膜(4)。无边框彩色大像素管屏幕的面积取为600mm×600mm，平均每个像素的尺寸约为6.3mm×6.3mm，屏幕上导光柱之间的间隙部分填充无反光的黑色材料。

为了固定和保护导光柱并保证像素导板与彩色大像素管的准确结合，设置像素导板外框(7)。像素导板外框的四个边上设有定位键(5)及定位槽(6)各两个，在用无边框彩色大像素管组成大屏幕显示屏时，定位键及定位槽可以保证安装时各管的精确定位，并便于拆装。

如果使用本实施例提出的无边框彩色大像素管组成能够显示1920×1080HDTV和1280×720 HDTV两种标准的高清晰度电视图像及1600×1200 UXGA标准的高分辨率计算机图像的通用型彩色视频图像显示屏，其屏幕尺寸大约为12m×7.2m。

Claims

1.一种无边框彩色大像素管，由彩色大像素管和像素导板组成，其特征是：像素导板的一个面紧贴在彩色大像素管屏幕上，二者组成一体化的无边框彩色大像素管，像素导板的另一面即是无边框彩色大像素管的屏幕。

2.根据权利要求1所述的无边框彩色大像素管，其特征是：彩色大像素管为三射束无荫罩板结构型式。

3.根据权利要求1所述的无边框彩色大像素管，其特征是：彩色大像素管场扫描电流波形为阶梯波。

4.根据权利要求1所述的无边框彩色大像素管，其特征是：彩色大像素管采用单枪九束电子枪，其阴极产生九条分电子束，分为自上而下并列的三排，每三条分电子束为一排，每排的三条分电子束为水平排列，间距很小，三排分电子束分别会聚成红绿蓝射束并在屏幕上形成垂直一线形排列的三个着屏点。

5.根据权利要求1所述的无边框彩色大像素管，其特征是：彩色大像素管电子枪有三个阴极，它们沿垂直方向等距离排列；电子枪控制极为圆盘形，上面开九个相同的长条形孔，孔的宽度为其高度的一半，九个孔分成上中下三排，每排为水平排列的等间距的三个孔，三排孔分别与三个阴极对准；在电子枪的电子束出口端设置两组辅助静电偏转电极，其中一组的两对电极为垂直安装，分别安装在左右两侧电子束通道；另一组的两对电极为水平安装，分别安装在上下两排电子束通道。

6.根据权利要求1所述的无边框彩色大像素管，其特征是：像素导板由若干个导光柱组成，导光柱数量与彩色大像素管屏幕像素数量相等，像素导板紧贴彩色大像素管屏幕一面的形状和大小与彩色大像素管屏幕有效显示部分的相同，彩色大像素管屏幕上的每一像素均有一导光柱与其对准；导光柱用高透明度材料制造，其对准屏幕像素一端端面形状及大小与屏幕像素的相同，在该端面与屏幕像素的红、绿、蓝荧光粉条相对部位分别镀或者贴一层红、绿、蓝滤色膜，导光柱侧面镀黑色膜；在像素导板紧贴彩色大像素管一面，导光柱为紧密排列，而在其另一面，即无边框彩色大像素管屏幕一面，导光柱为有间距排列，其间距的选择应使无边框彩色大像素管屏幕宽度及高度分别大于彩色大像素管屏幕部位外缘最大宽度及高度；屏幕上导光柱的间隙部分填充无反光的黑色材料。