专利名称：平板型显像管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种显示图像的显像管，特别涉及一种平面形状的平板型显像管。
一般而言，显像管通过用发射出的热电子使发光材料发光的方法显示图像。
图1是一个普通彩色显像管的示意图。
如图1中所示，该普通彩色显像管由一支电子枪1、偏转线圈3和4、一个阴罩6、一个荧光面5及一个高压电源7组成。
电子枪1包括三支分别为红色、绿色、蓝色三原色的电子枪，发射红色、绿色和蓝色三束电子束8。
偏转线圈3和4将由电子枪1发射出的红、绿、蓝三色电子束8会聚到阴罩6的一点。
阴罩6设置在荧光面5的内侧，具有一系列孔，该阴罩使由电子枪1发射出的电子束8穿过其某一孔，发射到荧光面5。
荧光面5是将红色、绿色和蓝色发光材料均匀地分布在曲面玻璃2表面而获得的。荧光面5被通过了阴罩6的电子束8激励而发光。
高压电源7向电子枪1提供高压电源，加有高压的阳极吸收使荧光面5发光的电子。
当高压电源7提供高压能源时，红、绿、蓝三色电子枪1内部安装的加热器(未画出)被加热，从而发射出热电子。这些热电子受到一系列栅极(未画出)控制，成为电子束8被发射出。
偏转线圈3和4将从红、绿、蓝三色电子枪1中发射出的红、绿、蓝电子束8会聚到阴罩6的某一小孔，并使其通过。
红、绿、蓝三色电子束8穿过阴罩6的孔撞击到荧光面5的红色、绿色、蓝色荧光材料上，使其发光。
然而，由于普通彩色显像管必须包括电子枪1和偏转线圈3和4，所以其体积较大。并且为了发射电子束8必须提供高压能源，从而耗电较多。
为解决上述问题提出了本发明。本发明的目的在于提供一种通过取消电子枪和偏转线圈从而减小体积、降低能耗的平板型显像管。
为实现上述目的，根据本发明的平板型显像管包括一个内部抽真空的玻璃容器;一个装设在该玻璃容器内部用于发射热电子的加热器;多个按相同间隔设置在该玻璃容器一个内表面并沿同一方向伸展、用于吸收热电子的阳极;多个按阵列形式设置在所述阳极、根据阳极所吸收的热电子而发光的荧光单元;多个按相同间隔安置并沿垂直于所述阳极伸展的方向伸展、控制阳极热电子吸收的控制栅极。
通过参考附图对本发明的一个优选实例进行详细描述，本发明的上述目的和优点将变得更加明显。附图中，图1是一种普通彩色显像管的示意图;
图2是本发明的一种平板型显像管的示意图;
图3A和图3B显示了本发明平板型显像管的一个实施例;
图4A、图4B和图4C显示了图3A和图3B的工作状态;
图5A和图5B显示了本发明平板型显像管的另一实施例;
图6A和图6B显示了图5A和图5B的工作状态;
图7显示了本发明平板型显像管的又一实施例。
以下对本发明进行详细描述。
参见图2，本发明的平板型显像管包括一个灯丝极110，一个控制栅极120，一个屏栅极130，和一个带有荧光单元150的阳极140。
灯丝极110是用于发射热电子的加热器。控制栅极120调整电位差，增加或减少灯丝极110的热电子发射量。屏栅极130加上了接近于阳极140的正电压，控制穿过控制栅极120的电子使其进一步加速。阳极140是正电极，在其全部表面上有一荧光单元，该阳极使经屏栅极130加速过的电子被吸收并发光。
根据图2对平板型显像管的基本工作进行描述。
当灯丝极110加热，然后发射热电子时，所发射的热电子在通过控制栅极120时根据该控制栅极120的电位的不同而增加或减少。
穿过了控制栅极120的电子在穿过屏栅极130时被加速，并撞击到表层有荧光单元150的阳极140，然后使该荧光单元150发光。
其中，红色荧光单元R、绿色荧光单元G和蓝色荧光单元B按阵列形式在阳极140上形成，一个彩色显像管是由各个单独形成的电极所组装而成的。
图3是本发明平板型显像管一个实施例的示意图。其中，图3A是截面图，图3B是平面图。
如图3A和图3B所示，本发明一个实施例的平板型显像管包括一个阳极15、一个加热器17、一个屏栅极18、一个控制栅极19、一个荧光单元12和一个玻璃容器11。
用于发射热电子的加热器17由40行竖直的加热线或多个竖直延伸的灯丝组成，以使热电子均匀分布。行之间的间距约为10mm。
同样，出于使热电子均匀分布的目的，加热器17也可采用网状加热器。
当使用竖直加热线或灯丝作加热器17时，其数目根据电方面的技术要求、显像管的大小规格或电子发射量来决定。
因为给加热器17供电的可以是3V至250V的直流或交流电源，所以不需要高压电源。
用于吸收从加热器发射出的热电子并利用其发光的阳极15接正压电源。该阳极是用在玻璃表面2上按相同间距镀上竖直透明金属线的方法制作而成的，这些金属线在竖直方向上延伸。
为形成电绝缘，在竖直透明金属线构成的阳极15之间设置了绝缘体20。阳极15竖直透明金属线的宽度是0.11mm，阳极线15之间绝缘体20的宽度为0.08mm。
阳极15的数目取决于电视的扫描行数，该行数决定了电视的水平清晰度，而一体的红色荧光单元R、绿色荧光单元G和蓝色荧光单元B形成一个点，所以阳极15的数量是水平扫描线的三倍，并且其电极向外伸出以加上水平同步信号和图像信号。
以19英寸显像管为例，因为阳极15是由2100条竖直透明金属线构成，与只有600条线的普通显像管相比，清晰度大大地提高了。
水平同步信号产生相应于水平扫描行的“高”电平状态脉冲。
荧光单元12以阵列方式设置在阳极15上，并根据阳极15吸收的热电子而发光，该荧光单元是用丝网水平地依次将红色荧光单元R、绿色荧光单元G和蓝色荧光单元B交替印刷在阳极15上制作而成。
在此情况下，为使荧光单元12设置成阵列形式，绝缘体13按相同间隔排列，使荧光单元12的数目在竖直方向上与屏栅极18的数目相应，或与控制栅极19数、亦即垂直扫描行数相应。绝缘体13同时产生光隔离的作用。
以19英寸显像管为例，竖直方向上荧光单元12为0.46mm，绝缘体13为0.11mm。垂直扫描线数由电视台预置，对于NTSC(National Television Standard Committee)方式为525线，对于高清晰度电视HDTV方式为1050线。
所以在NTSC方式下绝缘体13有526行，在HDTV方式下为1051行。
垂直同步信号产生相应于垂直扫描行的“高”电位脉冲。
同样，一层铝薄膜沉积在红色荧光体R、绿色荧光体G和蓝色荧光体B上形成一个金属衬底14。一个绝缘网(未画出)附着在金属衬底14上。
屏栅极18安装在金属衬底14的绝缘网上，以用于控制从加热器17中发射出来后处于加热器17和阳极15之间的热电子，使热电子不被阳极吸收，这样可以控制吸收速率。该屏栅极按相同间隔排列并水平伸展，而且其电极向外伸出以加上垂直同步信号和图像信号。
亦即是说，屏栅极18的安置，使得预定数目的垂直扫描线，如525线，在竖直方向上按相同间隔排列。
屏栅极18和控制栅极19被一个安装在屏栅极18上的薄层电绝缘体16分隔开来。该电绝缘体16可以让热电子通过。
控制栅极19安装在绝缘体16上，以用于控制从加热器17中发射出来后处于加热器17和阳极15之间的热电子，使热电子不被阳极吸收。该控制栅极按相同间隔排列并水平伸展，并且其电极向外伸出以加上垂直同步信号和图像信号。
亦即是说，控制栅极19附着装设在绝体16上，使得预定数目的垂直扫描线，例如525线，在水平方向上按相同间隔排列。
相应于电视的一个水平同步信号的水平同步信号产生与水平扫描行数相同数目的“高”电位脉冲，并且该信号被加到与一组结合为一体的红色荧光单元R、绿色荧光单元G和蓝色荧光单元B相应的阳极15上。
同样，相应于电视的一个垂直同步信号的垂直同步信号产生与垂直扫描行数相同数目的“高”电位脉冲。只有当水平同步信号的脉冲全部加到一条线的阳极15上时才保持一个“高”电位的垂直同步信号脉冲，亦即只有当相应于全部结合在一体的红色荧光单元R、绿色荧光单元G和蓝色荧光单元B数目的水平同步信号脉冲加上时才保持一个“高”电位的垂直同步信号脉冲。
外部有一个玻璃表面的玻璃容器11内部包括一个阳极15、加热器17、控制栅极19和屏栅极18，内部抽真空或通过注入气体发光。
图4A、4B、4C为图3的工作状态图。
本发明一个实施例的平板型显像管的工作情况参见图4A、图4B和图4C。
阳极15的红色荧光单元R、绿色荧光单元G和蓝色荧光单元B结合成一体，并根据按水平同步信号和垂直同步信号同步的阳极15、屏栅极18和控制栅极19的状态工作。
亦即是说，如果水平同步信号输入到阳极15、垂直同步信号输入到屏栅极18，而且控制栅极19成为正电极而后也被同步，则相应于同步点的红色荧光单元R、绿色荧光单元G和蓝色荧光单元B发光，发光亮度也被调整。
换而言之，垂直同步信号和水平同步信号同时处于“高”电位状态的红色荧光单元R、绿色荧光单元G和蓝色荧光单元B将发光。此时，根据水平同步信号的周期和垂直同步信号，红光荧光单元R、绿色荧光单元G和蓝色荧光单元B在水平方向上轮流发光。然后下一行的红色荧光单元R、绿色荧光单元G和蓝色荧光单元B轮流发光。所以，在垂直同步信号的一个周期中，平板型显像管的每一个荧光单元发光一次。
此时，相应于不发光的水平同步信号和垂直同步信号变为“低”电位状态，处于待命状态。
同样，红色荧光单元R、绿色荧光单元G和蓝色荧光单元B的发光亮度取决于输入图像信号。
以下对图像信号、垂直同步信号和水平同步信号的输入状态进行详细描述。
首先，如图4A所示，在将图像信号输入到阳极15时，如果一个水平同步信号输入到红色荧光单元R、绿色荧光单元G和蓝色荧光单元B分别通过一个负荷电阻连接的阳极15，且一个垂直同步信号输入到控制栅极19，则相应点的荧光单元被同步。
此时，如果图像信号输入到与该红色荧光单元R、绿色荧光单元G和蓝色荧光单元B相应的阳极15，则该红色荧光单元R、绿色荧光单元G和蓝色荧光单元B的发光亮度相应发生变化，从而产生不同颜色。
同样，如图4B所示，在图像信号输入到屏栅极18时，如果一个水平同步信号输入到红色荧光单元R、绿色荧光单元G和蓝色荧光单元B分别通过一个负荷电阻连接的阳极15，且一个垂直同步信号输入到屏栅极18和控制栅极19，则相应点的荧光单元被同步。
此时，如果图像信号输入到相应于该红色荧光单元R、绿色荧光单元G和蓝色荧光单元B的每一个屏栅极18，则该红色荧光单元R、绿色荧光单元G和蓝色荧光单元B的发光亮度相应发生变化，从而产生不同颜色。
同样，如图4C所示，在将图像信号输入到控制栅极19时，如果一个水平同步信号输入到红色荧光单元R、绿色荧光单元G和蓝色光单元B分别通过一个负荷电阻所连接的阳极15，且一个垂直同步信号输入到屏栅极18和控制栅极19，则相应点的荧光单元被同步。
此时，如果图像信号输入到相应于该红色荧光单元R、绿色荧光单元G和蓝色荧光单元B的每一控制栅极19，则该红色荧光单元R、绿色荧光单元G和蓝色荧光单元B的发光亮度相应发生变化，从而产生不同颜色。
其中，垂直同步信号通过一个电阻输入到屏栅极18上。所输入的垂直同步信号的电压比输入到控制栅极19上的电压略低。
图5A和图5B是根据本发明另一实施例的平板型显像管的示意图。其中，图5A是其截面图，图5B是其平面图。
如图5A、图5B所示，本发明另一实施例的该平板型显像管由阳极35、加热器37、屏栅极38、控制栅极39、荧光单元32和一个玻璃容器31构成。
该加热器37在结构和功能上与图3中所示的加热器相同。
阳极35用于吸收从加热器发射出的热电子并利用其发光，其上加有正压电源。该阳极35是由按相同间隔在平面玻璃表面2上制成许多水平延伸的竖直透明金属线所制成。
为形成电绝缘，在阳极35的各竖直透明金属线之间设置有绝缘体40，阳极35的数量取决于电视垂直扫描线的数量。因为红色荧光单元R、绿色荧光单元G和蓝色荧光单元B结合成一体以形成一个点，阳极35的数量相应为垂直扫描线数的三倍。
在NTSC方式下和在HDTV方式下垂直扫描线数分别为525和1050，所以阳极35的数量分别为525×3和1050×3。阳极35向外伸出，以便在其上输入垂直同步信号或图像信号。
荧光单元32以阵列形式设置在阳极35上，并根据阳极35吸收的热电子发光。该荧光单元是以分别将红色荧光单元R、绿色荧光单元G和蓝色荧光单元B在竖直方向上顺次交替地丝网印刷在阳极35上的方式制作而成。
此时，为使荧光单元32排布成阵列形式，绝缘体32按相同间隔设置，这样使得在水平方向上荧光单元32的数目与屏栅极38或控制栅极39相应，亦即与垂直扫描行数相应。同时绝缘体33产生光隔离作用。
同样，在红色荧光单元R、绿色荧光单元G和蓝色荧光单元B表面沉积一层铝薄膜，以形成一个金属衬底34。一个绝缘网(未画出)附着在该金属衬底34上。
装设在金属衬底34的绝缘网上的屏栅极38用于控制从加热器37发出后处于加热器37和阳极35之间的热电子，使热电子不被阳极35吸收，从而控制吸收速率。该屏栅极38按相同间隔设置并竖直伸展，而且电极向外伸出以便输入水平同步信号。
亦即是说，屏栅极38的设置，使得预定数目的水平扫描行，如在19英寸显像管中为700行，在水平方向上按相同间隔排列。该屏栅极附着在金属衬底34上。
同样，在19英寸显像管中，因其水平扫描线数为700，与只有600线的普通显像管相比，其清晰度大大提高了。
在屏栅极38和控制栅极39之间装设了允许热电子通过的薄电绝缘体36，以将二者分隔开。
装设在绝缘体36上的控制栅极39用于控制从加热器37发射出后处于加热器37和阳极35之间的热电子，使热电子不被阳极35吸收。该控制栅极按相同间隔设置并竖直伸展，而且电极向外伸出以输入水平同步信号和图像信号。
亦即是说，控制栅极39的构成使得预定数目的水平扫描线，如700条线，在竖直方向上按相同间隔排列。该控制栅极附着在绝缘体36上。
相应于电视的一个水平同步信号的水平同步信号产生与水平扫描线数目相同的“高”电位脉冲，该水平同步信号输入到屏栅极38和控制栅极39。
同样，相应于电视的一个垂直同步信号的垂直同步信号产生与垂直扫描线数目相同的“高”电位脉冲。而且，只有当所有的水平同步信号脉冲全都水平地输入到某一行的屏栅极38和控制栅极39后，才保持一个“高”电位的垂直同步信号脉冲。
亦同样，垂直同步信号输入到结合为一体的红色荧光单元R、绿色荧光单元G和蓝色荧光单元B的对应三个阳极35上。
外部有一玻璃表面的玻璃容器31中包含有阳极35、加热器37、控制栅极39和屏栅极38。该容器抽成真空或填充气体而发光。
图6A和图6B是图5的工作状态图。
以下参考图6A和图6B来描述本发明另一实施例的平板型显像管的工作。
红色荧光单元R、绿色荧光单元G和蓝色荧光单元B结合成一体，并根据按水平同步信号和垂直同步信号同步的阳极35、屏栅极38和控制栅极39的状态工作。
亦即是说，如果垂直同步信号输入到阳极35、水平同步信号输入到屏栅极38，且控制栅极39变成正电极并同步，则相应于同步点的红色荧光单元R、绿色荧光单元G和蓝色荧光单元B发光，发光亮度也被调整。
换而言之，垂直同步信号和水平同步信号同时处于“高”电位状态的红色荧光单元R、绿色荧光单元G和蓝色荧光单元B发光。此时，根据水平同步信号的周期和垂直同步信号，红色荧光单元R、绿色荧光单元G和蓝色荧光单元B在水平方向上轮流发光，然后，下一行的红色荧光单元R、绿色荧光单元G和蓝色荧光单元B依次发光。所以在一个垂直同步信号周期中，平板型显像管的所有荧光单元发光一次。
此时，相应于不发光的水平同步信号和垂直同步信号变为“低”电位状态，处于待命状态。
其中，红色荧光单元R、绿色荧光单元G和蓝色荧光单元B的发光亮度取决于输入图像信号。
以下对图像信号、垂直同步信号和水平同步信号的输入状态进行详细描述。
首先，如图6A所示，在将水平同步信号输入到阳极35时，如果一个图像信号输入到红色荧光单元R、绿色荧光单元G和蓝色荧光单元B分别通过一个负荷电阻所连接的阳极35、且一个垂直同步信号输入到控制栅极39，则相应点的荧光单元被同步。
此时，如果该图像信号输入到与该红色荧光单元R、绿色荧光单元G和蓝色荧光单元B相应的阳极35，则该红色荧光单元R、绿色荧光单元G和蓝色荧光单元B的发光亮度相应发生变化，从而产生不同颜色。
同样，如图6B所示，在将图像信号输入到控制栅极39时，如果一个水平同步信号输入到红色荧光单元R、绿色荧光单元G和蓝色荧光单元B分别通过一个负荷电阻所连接的阳极35，且一个垂直同步信号输入到屏栅极38和控制栅极39时，则相应点的荧光单元被同步。
此时，如果图像信号输入到相应于该红色荧光单元R、绿色荧光单元G和蓝色荧光单元B的每一个控制栅极39，则该红色荧光单元R、绿色荧光单元G和蓝色荧光单元B的发光亮度相应发生变化，从而产生不同颜色。
其中，水平同步信号通过一个电阻输入到屏栅极38上。所输入到屏栅极38的垂直同步信号的电压比输入到控制栅极39上信号的电压略低。
图7是本发明又一实施例的平板型显像管的截面图。
如图7所示，本发明又一实施例的平板型显像管通过将电极与一个金属衬底14相联使得屏栅极18和显像管形成一体。亦即是，沉积在荧光单元12上的金属衬底14被当作栅极，而无需一个分离的栅极。
换而言之，通过将金属电极与金属衬底14相联，可以控制从加热器17中发射出的热电子，使之不被阳极15的荧光单元12吸收。
所以，因为本发明的平板型显像管以阵列数字方式工作，无需电子枪和偏转线圈，从而减小了体积。以20英寸显像管为例，因为其最大厚度只有5cm，所以可以选用于墙壁式电视(wall television)。同时，由于不需要高压能源，总电能消耗降低。而且，与只有600条水平扫描线的19英寸普通彩色显像管相比，本发明的平板型显像管有2100条水平扫描线，所以清晰度大大增加。
权利要求
1.一种平板型显像管，包括一个内部抽真空的玻璃容器；一个安装在所述玻璃容器中，用于发射热电子的加热器；多个在所述玻璃容器的一个内表面按相同间隔设置、并向同一方向伸展的阳极，用以吸收所述热电子；多个在所述多个阳极上以阵列形式设置、用于根据所述阳极吸收的热电子而发光的荧光单元；多个伸展方向与所述阳极伸展方向垂直，并按相同间隔设置、用于控制射向所述阳极的所述热电子的吸收的控制栅极。
2.按权利要求1的平板型显像管，其特征是，进一步包括多个按相同间隔设置并沿着与所述控制栅极伸展方向相同的方向伸展、用于控制所述发射出的热电子不被所述阳极吸收的屏栅极。
3.按权利要求1的平板型显像管，其特征是，亮度通过所述玻璃容器中注入的气体来调整。
4.按权利要求2的平板型显像管，其特征是，在所述屏栅极和荧光单元之间有一个金属衬底。
5.按权利要求4的平板型显像管，其特征是，一个绝缘网附着在所述屏栅极和金属衬底之间。
6.按权利要求4的平板型显像管，其特征是，所述金属衬底是以沉积一层铝薄膜而制成。
7.按权利要求1的平板型显像管，其特征是，所述加热器是竖直线加热器。
8.按权利要求1的平板型显像管，其特征是，所述加热器是网状加热器。
9.按权利要求1的平板型显像管，其特征是，所述阳极是涂镀在所述玻璃容器的一个表面上的、按相同间隔设置并向同一方向伸展的透明金属线。
10.按权利要求1的平板型显像管，其特征是，绝缘体在所述阳极的伸展方向上按相同间隔设置，以使所述荧光单元按阵列形式排布。
11.按权利要求1的平板型显像管，其特征是，数目与所述控制栅极相同的荧光单元在所述阳极伸展方向上设置。
12.按权利要求1的平板型显像管，其特征是，所述荧光单元的红色荧光单元R、绿色荧光单元G和蓝色荧光单元B在所述多个阳极上沿着垂直于阳极伸展方向依次轮流设置。
13.按权利要求9的平板型显像管，其特征是，在所述透明金属线之间设置有绝缘体。
14.按权利要求1的平板型显像管，其特征是，所述多个阳极在所述玻璃容器的一个表面上竖直伸展，并按相同间隔安置。
15.按权利要求1的平板型显像管，其特征是，所述阳极在所述玻璃容器的一个表面上水平伸展，并按相同间隔设置。
16.按权利要求14的平板型显像管，其特征是，所述控制栅极在所述玻璃容器中水平伸展，并按相同间隔设置。
17.按权利要求14的平板型显像管，其特征是，所述控制栅极在所述玻璃容器中竖直伸展，并按相同间隔设置。
18.按权利要求2和15的平板型显像管，其特征是，所述屏栅极在所述荧光单元和所述控制栅极之间水平伸展，并按相同间隔设置。
19.按权利要求2和15的平板型显像管，其特征是，所述屏栅极在所述荧光单元和所述控制栅极之间竖直伸展，并按相同间隔设置。
20.按权利要求14的平板型显像管，其特征是，根据水平扫描线数目制作的所述阳极接收一个垂直同步信号。
21.按权利要求14的平板型显像管，其特征是，根据垂直扫描线数目制作的所述阳极接收一个水平同步信号。
22.按权利要求16的平板型显像管，其特征是，数目与垂直扫描行数目相同的所述控制栅极接收一个垂直同步信号。
23.按权利要求17的平板型显像管，其特征是，数目与水平扫描线数目相同的所述控制栅极接收一个水平同步信号。
24.按权利要求18的平板型显像管，其特征是，数目与垂直扫描线数目相同的所述屏栅极接收一个垂直同步信号。
25.按权利要求19的平板型显像管，其特征是，数目与水平扫描线数目相同的所述屏栅极接收一个水平同步信号。
26.按权利要求20的平板型显像管，其特征是，其发光颜色通过将图像信号输入到所述阳极进行调整。
27.按权利要求24的平板型显像管，其特征是，其发光颜色通过将图像信号输入到所述屏栅极上进行调整。
28.按权利要求22的平板型显像管，其特征是，其发光颜色通过将图像信号输入到所述控制栅极上进行调整。
29.按权利要求21的平板型显像管，其特征是，其发光颜色通过将图像信号输入到所述阳极上进行调整。
30.按权利要求24的平板型显像管，其特征是，其发光颜色通过将图像信号输入到所述控制栅极上进行调整。
全文摘要
一种平板型显像管，包括一真空玻璃容器；一装在玻璃容器中用于发射热电子的加热器；多个在玻璃容器的一内表面上等间隔设置并同向伸展、用于吸收热电子的阳极；多个在阳极上阵列排布、用于根据阳极吸收的热电子发光的荧光单元；多个等间隔设置并沿垂直于阳极伸展方向伸展、用于控制阳极对热电子的吸收的控制栅极。该平板型显像管以阵列数字方式工作，不需要电子枪和偏转线圈，从而减小了体积和能耗，并且提高了清晰度。
文档编号H01J29/94GK1112727SQ95105188
公开日1995年11月29日 申请日期1995年4月28日 优先权日1994年4月28日
发明者李今植, 李炳俊 申请人:柳亚电子株式会社