專利名稱：具有電子傳輸通道和分段式陰極的平板型顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有真空殼體的顯示裝置，所述顯示裝置包括;一個場致發(fā)光顯示屏和一排用于傳輸電子的傳輸通道;用于產(chǎn)生電子并將電子注入傳輸通道的裝置;用于產(chǎn)生電子并將電子注入傳輸通道的裝置;用于在傳輸通道兩端施加電位差的裝置，以便借助二次發(fā)射通過傳輸通道傳輸電子;用于從傳輸通道中引出電子的裝置;以及用于引導(dǎo)電子射向場致發(fā)光顯示屏的裝置。
在起始段中所提及的這種類型的顯示裝置描述于歐洲專利申請EP-A0436997中。在EP-A0436997中給出了關(guān)于一種顯示裝置的說明，其中，用于產(chǎn)生和注射電子的裝置包括一根線狀陰極，此陰極產(chǎn)生電子，而這些電子借助電極被注入到傳輸通道?？傮w上講，其目的是獲得如此構(gòu)造的顯示裝置，即，在工作時，傳輸通道中的電流不偏離所要求的數(shù)值，或者其偏離小到?jīng)]有影響或僅產(chǎn)生很小影響的程度。在一個傳輸通道中和傳輸通道之間的電流變化均會導(dǎo)致圖像質(zhì)量變劣。
本發(fā)明的目的是要提供一種起始段中所述類型的顯示裝置，其中的電流變化被消除或降低。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，業(yè)已認(rèn)識到，用于產(chǎn)生電子的裝置和將電子注入傳輸通道的裝置之間的配合及它們之間相互影響是最為重要的。
這種認(rèn)識在本發(fā)明的多個方面得以說明。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，此顯示裝置的特征在于，用于產(chǎn)生電子的裝置包括并置的多個線狀陰極。
在顯示裝置中，如果用一根線狀陰極作為所有傳輸通道的電子源，則由于線狀陰極兩端的較大壓降(例如幅度為100伏)而引起與所顯示的圖像的均勻性有關(guān)的問題。結(jié)果，使得由線狀陰極產(chǎn)生并被注入傳輸通道的電子效率沿線狀陰極而變化。由于這種原因，不同傳輸通道中的電流產(chǎn)生了差異。所顯示的圖象的均勻性因此受到不利影響。一根長的線狀陰極還對振動敏感。振動會使線狀陰極相對于傳輸通道的位置改變，這會導(dǎo)致電流的改變，并因此降低所顯示的圖象的均勻性。通過采用多個線狀陰極，可分別地降低每一線狀陰極兩端的電位差和每一線狀陰極的振動敏感性。這將改進(jìn)所顯示圖象的均勻性并因此改善圖象的顯示。
在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的顯示裝置的一個實施例中，顯示裝置包括一個混合裝置，此混合裝置位于線狀陰極與傳輸通道之間，它起到在電子被注入到傳輸通道之前混合由線狀陰極產(chǎn)生的電流的作用。
這使得所顯示的圖象的均勻性得以改善。所述混合裝置使由各線狀陰極產(chǎn)生的電子在被注入到傳輸通道之前混合。當(dāng)電子被混合時，多個電子通道接收源于一個以上的線狀陰極的電子。因此，線狀陰極之間的電子發(fā)射特性之差異是不明顯的。此外，由于線狀陰極相對于傳輸通道的位置的差異造成的不利影響降低了。
由于線狀陰極是相互分離的離散電子源這種事實所導(dǎo)致的強(qiáng)度差異也減小了。
在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的顯示裝置的另一實施例中，所述顯示裝置包括一個第一裝置，用于通過容許電子穿過的孔從線狀陰極引出電子;和一傳輸表面，此表面在所述孔與傳輸通道之間延伸，并且起到借助二次發(fā)射將電子傳入傳輸通道和混合電子流的作用。
采用傳輸表面能夠?qū)崿F(xiàn)正確的電子混合，這些電子通過所述傳輸表面借助二次發(fā)射傳輸。
在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的顯示裝置的一個實施例中，顯示裝置包括至少兩排并置的線狀陰極，對應(yīng)于每排線狀陰極，混合裝置包括一個或更多的孔，以容許電子穿過，所述混合裝置包括用于在電子穿過孔排之后集合(joining)電子并導(dǎo)引它們趨向傳輸通道的一排入孔的裝置。
在此實施例中，可提高電流的強(qiáng)度和均勻性。一傳輸通道的每一入孔接收源于至少屬于不同排的線狀陰極的電子。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面的顯示裝置的實施例的特征在于，每個傳輸通道具有一個電子入孔，入孔相對于傳輸通道的位置是變化的。
如上所述，借助二次電子發(fā)射進(jìn)行電子傳輸?shù)膫鬏斖ǖ朗窃跉W洲專利申請EP-A0436997中公開的。在所述專利申請EP-A 0436997中給出了一種顯示裝置的說明，其中，每一傳輸通道具有一個入孔，它相對于傳輸通道全同定位。本發(fā)明的一個方面是基于如下認(rèn)識，就入孔的位置而言，構(gòu)成不完全相同的傳輸通道是有益的，即，入孔位置是變化的。
在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的顯示裝置中，每個傳輸通道具有一個相對于傳輸通道全同定位的入孔。結(jié)果，入孔布置成一排。通過如此給入孔定位，一傳輸通道中的信號或電流能夠以相對簡單的形式對相鄰傳輸通道中的電流產(chǎn)生不利的影響。這種后面也稱為“交擾”的現(xiàn)象導(dǎo)致電流的不希望的變化。
這種現(xiàn)象可通過改變?nèi)肟椎奈恢脕硐?。這能使入孔間距增大并因此減輕交擾。
相鄰傳輸通道的入孔最好處于不同位置。這會導(dǎo)致交擾的顯著減輕。
在另一實施例中，相鄰傳輸通道的入孔具有不同的尺寸。由此可以校正截止電壓的系統(tǒng)偏差或電子向孔中的發(fā)射特性差異。
并置的傳輸通道最好用有不同的線狀陰極作為電子源。如果并置的傳輸通道具有相同的線狀陰極作為電子源，那么線狀陰極間發(fā)射特性的差異會在圖像中引起干擾亮點(diǎn)和黑帶。如果并置的傳輸通道具有不同的線狀陰極作為電子源，這種現(xiàn)象則很少產(chǎn)生，并且干擾很小。
在根據(jù)本發(fā)明的第三方面的顯示裝置中，電極圍繞入孔設(shè)置，而且鄰近入孔的電極通過導(dǎo)電的接地表面相互分離。由此減小了由于電極的互相影響引起的“交擾”。在此類實施例中，入孔的位置最好是變化的，并且與相鄰入孔的位置不同。按這種方式，可產(chǎn)生更大空間用于導(dǎo)電表面，這對降低交擾具有好的作用。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面的顯示裝置的特征在于，用于產(chǎn)生和注射電子的裝置包括一個發(fā)射源和對應(yīng)于每一通道分別位于傳輸通道的入孔的進(jìn)出兩側(cè)的一個控制電極及一個陽極，并且此顯示裝置包括對控制電極和陽極施加電位的裝置，以便控制通道中的電流。所述控制電極和陽極設(shè)在一電絕緣板的表面上，板的厚度最大為入孔的最小尺寸的兩倍。
陽極上的電壓最好是低值的。如果極板的厚度超過入孔最小尺寸的兩倍，則加至陽極上的電壓就必須很高(例如小于300伏)，以致使傳輸通道中的電子傳輸受到不利影響。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面的顯示裝置的特征在于，用于產(chǎn)生和注射電子的裝置包括一線狀陰極，每一傳輸通道具有一伸長入孔，例如一個長方形入孔，并且平行于線狀陰極延伸。
線狀陰極中的振動會影響線狀陰極相對于入孔的位置。這種振動導(dǎo)致注入傳輸通道的電子的數(shù)量變化。這種變化會引起所顯示的圖象的質(zhì)量變劣。長方形入孔所受的影響比(例如)圓形入孔所受影響要小。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面的顯示裝置的特征在于，用于產(chǎn)生和注射電子的裝置包括一線狀陰極，每一傳輸通道具有一個入孔，所述入孔呈錐形，其最大孔徑面對線狀陰極。
由此，由線狀陰板發(fā)射的電子的更高百分比數(shù)量被注入傳輸通道，并且線狀陰極的振動敏感性降低了。
根據(jù)本發(fā)明第七方面的顯示裝置的特征在于其用于產(chǎn)生電子且將該電子注射的裝置包括一個線狀陰極，并且每一個傳輸通道都有一個電極和一個陽極，特征還在于該顯示裝置包括有將電位加到控制電極和陽極，以便控制該電子流的裝置，所說的線狀陰極在控制電極和陽極間延伸。
這樣的一種構(gòu)形在下文中也稱作反向三極器件，因為正常的順序是陰極(K)、控制電極(G1)和陽極(G2)，即K-G1-G2，而反向時為G1-K-G2。
如果是采用了反向三極器件，無論是高增益還是低增益都可以采用。如果選擇了高增益，就有可能使用相當(dāng)?shù)偷碾妷汉秃唵蔚臉?gòu)形，如果選擇了低增益，則可獲得更大的裕量。
在這種結(jié)構(gòu)中最好包括一個離子陷阱。
本發(fā)明的各方面可以組合。盡管某些組合可提供進(jìn)一步的優(yōu)越性，但這是不必要的。
本發(fā)明的這些和其它方面將借助下面的示范性實施例得到更詳細(xì)的描述，各實施例中相應(yīng)的部件通常以相同參考數(shù)字標(biāo)注。


圖1A和1B分別為一種平板型顯示裝置的局部透視圖和剖視圖;
圖2A和2B為根據(jù)本發(fā)明的平板型顯示裝置的一部分的剖視圖;
圖3A至3C以曲線圖方式示出電流的混合過程;
圖4A和4B示出根據(jù)本發(fā)明的平板型顯示裝置的另一實例的一部分;
圖5A和5B示出根據(jù)本發(fā)明的平板型顯示裝置的再一實例的一部分;
圖6A至7B分別以傳輸通道的剖視圖(圖6A和7A)和正交于線狀陰極的方向的直視圖的形式示出一種顯示裝置的一部分(圖6B和7B);
圖7C至7F示出本發(fā)明的實施例的其它方面。
圖8至19示出根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的其它實施例的部分。
這些圖是示意性的，且總體關(guān)系上并不是按比例繪制。相同部分一般用相同參考數(shù)字表示。
圖1A和1B分別示出了平板型顯示裝置1的局部透視圖和剖視圖。顯示裝置1具有一個透明的前壁(窗口)3和一個與所述前壁相對置的后壁4。場致發(fā)光顯示屏7設(shè)在所述窗口上。用于傳輸電子的傳輸通道11在(例如)Y方向平行于后壁延伸。在此實例中，通過在傳輸通道兩端施加電位差，電子穿過傳輸通道傳輸。此顯示裝置進(jìn)一步包括用于在預(yù)先確定的位置從傳輸通道11中引出電子的裝置。在此實例中，此裝置是通過孔8與壁10上的電極9聯(lián)合形成的。此顯示裝置還包括用于引導(dǎo)電子射向場致發(fā)光顯示屏的裝置。在此實例中，所述裝置包括電極9和場致發(fā)光顯示屏12，電極9與顯示屏12間加有電位差。
此顯示裝置包括用于向傳輸通道11中注入電子的裝置。在此實例中，所述裝置包括陰極系統(tǒng)5和電極G1及G2。G1為控制電極，在此實例中，對于每個單獨(dú)的通道，G1可被分別驅(qū)動。G2是幾個通道共用的電極。線狀陰極5與G1和G2電極一起形成一個三極管。通過加熱陰極5并在陰極5與電極G2之間施加電位差，電子被注入到傳輸通道中。此顯示裝置還包括用于控制傳輸通道中的電子流密度的控制電極G1。
在EP-A0436997中描述的顯示裝置包括一根線狀陰極，借助電極G1和G2，此線狀陰極形成供傳輸通道所用的多個電子源，例如600個電子源。
使用一根線狀陰極的缺點(diǎn)是，顯示裝置包括一根較長的線狀陰極(例如超過0.10米)，從而會產(chǎn)生涉及所顯示圖象的均勻性的問題。均勻性的差異本身表現(xiàn)為所顯示圖象的亮度和/或色彩的差異。
本發(fā)明的目的是要提供一種減弱了上述問題的顯示裝置。
當(dāng)采用一根長線狀陰極時，(例如)由于線狀陰極兩端的較大電位差(其幅度為例如100伏)，會引起與所顯示圖象的均勻性有關(guān)的問題。由于這種原因，當(dāng)G1和/或G2上加恒定電壓時，由線狀陰極發(fā)射的電子被注入至傳輸通道的效率會沿線狀陰極變化，以致于傳輸通道中的電流受到影響，并因此使所顯示圖象的均勻性受到不利影響。
線狀陰極兩端的電位差并不是恒定的，而是主要取決于線狀陰極的溫度及老化過程而變化。
此外，長線狀陰極對振動敏感。振動會使線狀陰極相對于傳輸通道的位置發(fā)生變化，這也會導(dǎo)致所顯示圖象的均勻性降低。若采用多個線狀陰極，可降低每個線狀陰極兩端的電位差以及各陰極對振動的敏感性。這可改善所顯示圖象的均勻性。圖2分別是根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的線狀陰極的X-Y平面(圖2A)和Y-Z平面中的剖視圖。此顯示裝置包括一排線狀陰極20。在工作時，所述線狀陰極被加熱，借助電極22(G1)，電子被注入空間23中。電極22具有容許電子穿過的孔。在電極22和24之間加有電位差。在所述電極之間最好有一個用于在電子流注入傳輸通道之前將其混合的裝置。所述混合裝置包括一傳輸表面25。二次發(fā)射使來自電極22的電子經(jīng)過傳輸表面25到達(dá)電極24。為說明借助二次發(fā)射進(jìn)行的電子傳輸，可以EP-A0436977作參考。若從由電極22上的孔至電極24上的孔的方向觀視，(電流)密度差異顯著減小。圖3A至3C描繪出這種現(xiàn)象。圖3A示出從平行于線狀陰極的方向看位于電極23上的孔正后面的電流;此顯示裝置包括三個線狀陰極。圖3B示出位于電極23和24之間半程處的電流，圖3C示出位于電極24正前面的電流。可以清楚地看出，傳輸表面25使電流間的差異變小。這對所顯示的圖象有好處。
圖4A和4B示出根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的另一實例。在此實例中，該顯示裝置包括兩排線狀陰極41和42。由線狀陰極發(fā)射的電子45借助電極43被注入到傳輸通道11中，對應(yīng)于每一傳輸通道，電極43包括一個孔44。線狀陰極和孔44的排列使基本相同數(shù)量的電子穿過每個孔44。在此實例中，所發(fā)射的電子直接由線狀陰極注入至傳輸通道中，而未進(jìn)行電子流混合。這種排列結(jié)構(gòu)的一個缺點(diǎn)是，線狀陰極41和/或42相對于孔43在位置上的小的差異可能會引起傳輸通道中的電子流間的較大密度差異。
最好將電流混合，以改善所顯示圖象的均勻性。如上所述，圖2A和2B示出顯示裝置的一個實例，其中電子流是被混合的。
圖5A和5B示出根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的又一實例。在此實例中，顯示裝置包括兩排線狀陰極51和52。由線狀陰極51和52發(fā)射的電子借助電極53和54被注入到空間55中。電極53和54具有多個容許電子穿過的孔。在空間55中，兩排線狀陰極的電流經(jīng)過壁56借助二次發(fā)散被混合并被引向開口57。
本發(fā)明的這個方面并不限于上述實例。已注意到，本發(fā)明的這個方面涉及顯示裝置的用于產(chǎn)生電子并將電子注入傳輸通道的部分。在這些實例中，電子在傳輸通道中的傳輸是通過二次發(fā)射實現(xiàn)的。就本發(fā)明的這個方面而言，電子傳輸可以其它方式進(jìn)行，例如，通過電子束。
在圖2A、2B、4A和4B中，電極22(圖2A和2B)和43及44(圖4A和4B)具有許多孔。本發(fā)明并不限于此。電極22、44和45也可設(shè)置一個跨越線狀陰極排的長度延伸的槽形孔或一個以上的槽形孔。
線狀陰極可按許多不同的方式相對于傳輸通道定位，例如，位于傳輸通道的正下方(例如圖1A和1B所示);位于傳輸通道正上方;位于傳輸通道上側(cè)并靠近傳輸通道(例如圖2A和2B所示);位于傳輸通道下側(cè)并靠近傳輸通道(例如圖4A和4B所示);位于傳輸通道的上下側(cè)之間并靠近傳輸通道(例如圖5A和5B所示)。顯示裝置也可包含一個以上的傳輸通道系統(tǒng)，例如包含兩個傳輸通道系統(tǒng)，第一傳輸通道系統(tǒng)從顯示裝置的上側(cè)向下延伸至顯示裝置中央，并且，例如，在顯示裝置上側(cè)有一排與第一傳輸通道系統(tǒng)相配合的電子源;第二傳輸通道系統(tǒng)從顯示裝置的下側(cè)向上延伸至顯示裝置中央，第二排電子源位于顯示裝置下側(cè)，它與第二傳輸通道系統(tǒng)配合。
可從傳輸通道中引出的電子數(shù)量取決于被注入傳輸通道中的電子數(shù)量。在使電子注入傳輸通道的過程中產(chǎn)生的問題示于圖6A和6B中。圖6A示出從正交于線狀陰極61和入孔62方向觀視到的線狀陰極和入孔。圖6B以傳輸通道11的剖視圖的形式示出入孔62的位置。在所述的圖中，每個傳輸通道的入孔位置是相同的。因為傳輸通道布置成一排，所以入孔也形成一排。在此實例中，顯示裝置包括一根如對應(yīng)所有孔的發(fā)射源那樣長的線狀陰極。電極64圍繞著入孔62。所述電極上的電壓控制著注射進(jìn)入孔的電子數(shù)量。電子數(shù)量在此后也將被稱為“傳輸通道中的電子流”或簡稱“電子流”。不同傳輸通道中電流的精度以及因此而涉及的圖象質(zhì)量受到多種因素的不利影響。本應(yīng)進(jìn)入入孔62A的電子的一部分將進(jìn)入入孔62B，電極64A上的電壓在電極64B上引生一干擾電壓。此干擾電壓可能無意識地影響著注入相應(yīng)于入孔62B的傳輸通道中的電子數(shù)量。這些現(xiàn)象此后也稱為兩傳輸通道間的“交擾”。交擾會降低所顯示圖象的質(zhì)量，尤其是所顯示圖象的對比度。本發(fā)明的一個方面是基于這樣的認(rèn)識交擾可通過改變?nèi)肟椎奈恢脕頊p輕。這種改變示于圖7A和7B中。圖7A示出正交于線狀陰極和入孔的顯示裝置的一部分，此顯示裝置包括兩個線狀陰極71和72以及入孔73和74。圖7B示出傳輸通道的剖面圖。在圖7B中相關(guān)傳輸通道的兩個入孔均被示出，在此顯示裝置中，每一傳輸通道11A、11B、11C等各有一個入孔。由于在傳輸通道中，電子電通過二次發(fā)射在表面上傳輸?shù)?，入孔相對于傳輸通道的位置，尤其是相對于從傳輸通道中引出電子的裝置的位置，對于從傳輸通道中引出的電子數(shù)量沒有影響或僅有可忽略的影響。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，業(yè)已證實，這個方面是以這種傳輸通道為特征的。在電力束借助電子光學(xué)電場傳輸?shù)南到y(tǒng)中，入孔以電子光學(xué)方式成像在出口上。在這種傳輸通道中，入孔位置的改變會使電子光學(xué)圖象改變，因此是非常重要的。
通過改變?nèi)肟椎奈恢?，可在不增大傳輸通道之間的距離的情況下，增大入孔73和74之間的距離，正如圖6A和圖7A的對比所顯示出的。結(jié)果，降低了傳輸通道11A、11B等之間的交擾，因而可獲得改善的圖象質(zhì)量。
圖6A至7B示出顯示裝置的實施例，其中，用于產(chǎn)生電子的裝置包括一根線狀陰極。同樣，如果對應(yīng)于每一入孔使用一個分立的發(fā)射源，例如點(diǎn)狀陰極，在不涉及線狀陰極的振動的干擾效應(yīng)的情況下，圖6A至7B所示的本發(fā)明的各方面對消除傳輸通道間的交擾也是有益的。
然而，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，最好采用至少一根線狀陰極作為一個以上的傳輸通道的發(fā)射源。與其中對應(yīng)每一傳輸通道采用一分立發(fā)射源的顯示裝置相比，這能使電子源數(shù)量減少，總體上實現(xiàn)更為簡單且能更好地控制傳輸通道中的電流，并能夠少出現(xiàn)涉及生產(chǎn)過程中的顯示裝置報廢和/或所顯示圖象的均勻性的問題。
上面已對僅使用一根線狀陰極的缺點(diǎn)作說明。通過采用多個如上所述的線狀陰極，可減小與這些缺點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的問題。
圖6A至7B還示出本發(fā)明的其它方面。G1和G2電極分別位于入孔的進(jìn)、出兩側(cè)。兩電極設(shè)置在一塊電絕緣板上。所述板的厚度d_1小于最小尺寸h_1b的兩倍。如果此厚度大于所述最小尺寸的兩倍，則電極G2上所加的電壓就要高到致使電子向傳輸通道的注射和電子在傳輸通道中的傳輸受到阻礙。在此實例中，d_1為550μm，而h_1b為800μm。入孔呈錐形，最大孔徑面對線狀陰極。由此，由線狀陰極發(fā)射的電子注入傳輸通道的百分比增大了，線狀陰極的振動敏感性減弱了。入孔呈長方形(或方形)并平行于線狀陰極延伸。與(例如)圓形入孔相比，這會使線狀陰極的振動敏感性降低。
圖7A還示出，接地的導(dǎo)電層75設(shè)在電極G1之間。這可降低不同電極G1之間的電性交擾。
導(dǎo)電層75也可接一固定電位。
圖7C是電極G2的頂視圖，此電極是多個入孔共用的。在所述電極G2附近，也設(shè)有一個接地或接固定電位的導(dǎo)電層76。
G1為控制電極，它通過負(fù)加速電壓VG1調(diào)制從線狀陰極的電子發(fā)射。提供正加速電壓VG2的電極G2位于電極G1之后，相應(yīng)于傳輸通道的孔設(shè)在兩電極上。發(fā)射是針對每一通道進(jìn)行調(diào)節(jié)的，每一通道具有單獨(dú)的G1電極。電極G2是多個通道公用的。
電極G1由高頻圖象信號驅(qū)動。對于調(diào)制發(fā)射而言，大的電壓波動是不希望的。當(dāng)所謂截止電壓(零發(fā)射時的電壓)是低值且大斜率時，伏-安特性是最佳的。
圖7D比較了G1電極中具有1.2mm直徑圓孔時的電流-電壓特性(實線曲線)與具有1.2mm×0.5mm的尺寸的矩形孔時的電流-電壓特性，矩形孔的最大尺寸沿線狀陰極取向(虛線曲線)。G1電極上的電壓標(biāo)于水平軸(VG1)，穿過G1電極上的孔的電子發(fā)射(Ie)標(biāo)于垂直軸?？汕宄乜闯?，長方形孔要求較低(絕對值)G1電極電壓，而且曲線的斜率較大。
圖7E和7F示出相鄰?fù)ǖ乐g的“交擾”效應(yīng)。G1電極點(diǎn)的電壓(VG1標(biāo)于水平軸，穿過G1電極上的孔的發(fā)射(Ie)標(biāo)于垂直軸。圖7E繪出這樣一種情況，其中，所有孔被布置成一排(這樣的一個實例示于圖6A)。最好是向某一個G1電極上的孔的發(fā)射不受或幾乎不受相鄰G1電極上的電壓的影響。
在相反情況下，所顯示圖象的對比度是降低的。圖7E示出兩條曲線，一個實線曲線和一條虛線曲線。實線曲線表示當(dāng)兩個相鄰G1電極上所加的電位為-10伏時，穿過G1電極上的孔的發(fā)射，虛線曲線表示兩相鄰G1電極上所加電位為-20伏時的發(fā)射。
可清楚地看出，相鄰G1電極上的電位的幅值對發(fā)射有著顯著的影響。圖7F繪出穿過G1電極上的孔的發(fā)射(垂直軸)與G1電極上的電位(水平軸)的函數(shù)關(guān)系，G1電極上的孔是彼此交錯的。實線曲線和虛線曲線基本重合?，F(xiàn)在可更好地確定開關(guān)特性。借助相鄰G1電極上的電壓影響電子向一通道中的發(fā)射可具有(例如)如此效果，即水平線具有不同于垂直線的密度。其原因是，如果顯示一水平線(即正交于傳輸通道的方向延伸)，多個并置的G1是極上的電壓是全同的，即大約為零伏量級，而在顯示一垂直線(即沿傳輸通道方向)時，一個G1電極處于約零伏的電位，而相鄰電極皆處于約-10伏或更低的電位。
除上述效果(向G1電極的孔的電子發(fā)射可能與相鄰G1電極上的電壓有關(guān))之外，還有第二種效果。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，當(dāng)G2電極上的孔布置成一排時(如圖6A所示)，所需的截止電壓比在孔相互交錯排列(例如圖7A所示)時要高。如上所述，截止電壓最好是盡可能小。
圖8至15示出包含多個線狀陰極的多個可能的其它實施例。
在圖8中采用了多個并置的線狀陰極81。線狀陰極的長度是小的，因此可降低顫噪效應(yīng)。僅將每個線狀陰極的中央部分(陰影部分之間)用作發(fā)射源。傳輸通道83的入口82僅設(shè)在與所述中央部分相對的位置。在所述部分中溫度變化是小的。
圖9示出圖7和8的實施例的組合。在這些和后面的圖(除圖10外)中，并置的傳輸通道總是具有不同的線狀陰極作為電子源。這是一個優(yōu)選的實施方式。如果并置的傳輸通道具有相同的線狀陰極作為電子源，那么線狀陰極間的發(fā)射差異可能會導(dǎo)致圖象中的干擾亮點(diǎn)和黑帶。如果傳輸通道具有不同的線狀陰極作為電子源，則這種現(xiàn)象就不大可能會發(fā)生，所以干擾較小。
圖10示出多個傾斜地并置的線狀陰極101。它是圖10的一種變形。其中垂直線表示傳輸通道，點(diǎn)表示傳輸通道的入孔，連接所述點(diǎn)的線表示線狀陰極。
圖12示出另一種結(jié)構(gòu)變形。在上面示出的實例中，入孔均位于一個平面內(nèi)。圖12是這樣一個實施例，其中示出，三個包括入孔的相鄰?fù)ǖ赖钠拭妫@些入孔處于不同平面內(nèi)。由此可進(jìn)一步增大入孔間距并因此降低交擾。傳輸通道122的入孔121位于側(cè)壁123上。相鄰傳輸通道的入孔卻位于側(cè)壁124或125上。圖中還示出了線狀陰極120。
圖13示出又一種結(jié)構(gòu)變形。傳輸通道130包括位于壁131、132或133上的入孔。對應(yīng)于每一種入孔，顯示裝置包括線狀陰極134、135或136，如圖13所示。
顯然，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，許多種變換都是可能的。
例如，圖14示出這樣一種排列結(jié)構(gòu)，其中所使用的線狀陰極141相對于入孔142排列成鋸齒狀。
圖15示出根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的再一實施例。此實施例的特征在于，用于電子穿過的近間距孔具有不同尺寸。相鄰G1電極的孔150和151具有不同尺寸。線狀陰極155由支撐元件156支撐。所述支撐元件影響孔151附近的電場并因此影響由線狀陰極155向孔151的發(fā)射。這使對應(yīng)于開口151的截止電壓相對于孔150有所偏差。這種系統(tǒng)性偏差在本實施例中是通過選擇孔151的尺寸來校正的，即，使孔151的尺寸不同于孔150的尺寸。在此實例中，孔151稍大于孔150。此實例給出了一種可能的實施方式。在另一實施方式中，例如，孔的尺寸是孔與線狀陰極的始端或末端之間的距離的函數(shù)。在工作時，沿線狀陰極會產(chǎn)生溫度差異。這會導(dǎo)致沿線狀陰極的發(fā)射的差異，通常是在兩個支撐點(diǎn)間的中央處發(fā)射最強(qiáng)，并且向著支撐點(diǎn)變?nèi)?。這種系統(tǒng)性的發(fā)射變化可通過以下列方式改變孔的尺寸來校正，即，從線狀陰極中心至支撐點(diǎn)，孔徑尺寸變大。
圖6示出了其中順序為陰極(K)、電極(G1)和電極(G2)的K-G1-G2的結(jié)構(gòu)，在本發(fā)明的總體框架中已經(jīng)認(rèn)識到，在此結(jié)構(gòu)中可以有多種改進(jìn)。圖16和圖17中示出了三極器件中，其線狀陰極是在控制電極G1和陽極G2之間延伸的。結(jié)果是使得將順序改變?yōu)镚1-K-G2。這使得線狀陰極發(fā)射能更好地控制。
圖16示出了一個實施例，其中一個G1其電極繞線狀陰極相當(dāng)緊湊放置。這種布置提供了一個高增益，即，與圖6所示的構(gòu)造相比，它以較低的調(diào)制電壓即可有較高電流提供。
圖17示出了一個實施例，其中一個其G1電極置于距線狀陰極有較大距離處，這種布置有很低的增益。增益的增加或減小都可能是有益的。高增益減少了貼近效應(yīng)(交擾)。低增益具有更穩(wěn)定的操作及很少下陷的優(yōu)點(diǎn)。下陷是一種現(xiàn)象，特征是在陰極工作一段時間之后其發(fā)射減少。
表1示出了圖16和圖17所示結(jié)構(gòu)的某些優(yōu)點(diǎn)。
對于G1電極的采用可以通過在一支撐件181(例如一個玻璃支撐件)上的鍍錫結(jié)構(gòu)或金屬膜來實現(xiàn)。如圖16中所示，這種類型構(gòu)造中的G1電極具有其中延伸著陰極的凸緣是最好的構(gòu)造，因為它可以使控制電極對線狀陰極電子發(fā)射影響被精確控制，且獲得高增益。尤其是在G1電極在支撐件上延伸的構(gòu)造中極為有益。在此情況下，G1電極的尺寸能被精確控制。
圖18示出了一種可能的結(jié)構(gòu)。G1電極是以在糟162中的金屬膜的形式存在，這種槽可例如在一玻璃器件上研磨或噴沙而成。這種加工可以十分精確的方式進(jìn)行，因而在機(jī)械裕量方面有十分重要的優(yōu)點(diǎn)。
圖19是一個反向三極器件裝置最佳實施例的局部示意圖(即裝置G1-K-G2)。該最佳實施例包括一個離子陷阱191。到這一末端，傳輸通道192包括一個電極193，其上加有電壓以吸收正離子。在圖中以虛線表示正離子，而電子的路徑以實線表示。在圖6、圖16和圖17所示結(jié)構(gòu)的每一個中，這種離子的陷阱可在傳輸通道的進(jìn)入部分實現(xiàn)。然而，這種離子陷阱尤其適合使用在反向三極裝置中。圖19還示出了若干個電極194，每一個電極都具有比前一個電極高的正電位，以使得沿箭頭所指的方向發(fā)生在傳輸通道內(nèi)的電子傳輸。在另一末端有一電極193，它在該三極器件的鄰近捕獲在通道中形成的離子。由于相對于離子速度的電子速度高，此種離子陷阱對于發(fā)射電子的影響是小的。這種離子陷阱保護(hù)了陰極K不受濺射。在本例中，該離子陷阱器被置于該傳輸通道的末外露的部分。
總之，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，已經(jīng)認(rèn)識到用于產(chǎn)生電子和將電子注入到傳輸通道內(nèi)的裝置之間的相互合作以及它們之間的相互影響對于本顯示裝置所起作用是至關(guān)重要的。所說的這種認(rèn)識已經(jīng)由在此的本發(fā)明之不同實施例所實踐。而且在本發(fā)明范圍內(nèi)已經(jīng)認(rèn)識到，不象傳統(tǒng)的顯示裝置那樣在具有場致發(fā)光屏的顯示裝置中，其電光圖象是從一電子源起始而再生在屏上的一個亮點(diǎn)上，在根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置中，其電子是經(jīng)一傳輸通道傳送的，并不產(chǎn)生電光圖象，而其中的電子束是通過透鏡成象的，就象光束那樣。在根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置中，其電子的傳輸方式很象閘門系統(tǒng)。這種見解開拓了多種可能性，其中包括采用混合裝置(利用電光圖象實際上不可能)、入孔位置相對于傳輸通道的其余部分的改變(用電光圖象如果不是不可能也屬十分困難)、長形入孔(對于電-光圖象十分困難)、錐狀入孔(對于電-光圖象十分困難)以及反向三極器件。
權(quán)利要求
1.具有一真空殼體的一種顯示裝置，所述顯示裝置包括一場致發(fā)光顯示屏和一排用于傳輸電子的傳輸通道；用于產(chǎn)生電子并將電子注入傳輸通道的裝置；用于在傳輸通兩端施加電位差的裝置，以便借助二次發(fā)射通過所述傳輸通道傳輸電子；用于從傳輸通道中引出電子的裝置；以及用于導(dǎo)引電子射向場致發(fā)光顯示屏的裝置，其特征在于，用于產(chǎn)生電子的裝置包括并置的線狀陰極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，此顯示裝置包括一個混合裝置，該混合裝置位于線狀陰極和傳輸通道之間，它用于在電子被注入傳輸通道之前混合由線狀陰極產(chǎn)生的電子流。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其特征在于，此顯示裝置包括一個引出裝置和一個傳輸表面，引出裝置用于經(jīng)容許電子穿過的孔從線狀陰極引出電子，傳輸表面在所述孔與傳輸通道之間延伸，它用于借助二次發(fā)射將電子傳入傳輸通道并用于混合電子流。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯示裝置，其特征在于，此顯示裝置包括至少兩排并置的線狀陰極，對應(yīng)于每排線狀陰極，混合裝置包括一個或多個孔，以容許電子穿過，所述混合裝置包括一個用于在電子穿過各排孔之后集合電子并導(dǎo)引它們射向傳輸通道的入口的裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1，2，3，4或5所述的顯示裝置，其特征在于，每一傳輸通道具有一個電子入孔，入孔相對于傳輸通道的位置是變化的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的顯示裝置，其特征在于，相鄰傳輸通道的入孔位于不同位置。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項所述的顯示裝置，其特征在于，并置的傳輸通道具有不同的線狀陰極作為電子源。
8.具有一真空殼體的一種顯示裝置，所述顯示裝置包括一場致發(fā)光顯示屏和一排用于傳輸電子的傳輸通道;用于產(chǎn)生電子并將電子注入傳輸通道的裝置;用于在傳輸通道兩端施加電位差的裝置，以便借助二次發(fā)射通過所述傳輸通道傳輸電子;用于從傳輸通道中引出電子的裝置;以及用于導(dǎo)引電子射向場致發(fā)光顯示屏的裝置，其特征在于，每一傳輸通道具有一個電子入孔，入孔相對于傳輸通道的位置是變化的。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯示裝置，其特征在于，相鄰傳輸通道的入孔位于不同位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯示裝置，其特征在于，相鄰傳輸通道的入孔具有不同尺寸。
11.根據(jù)權(quán)利要求8或9的顯示裝置，其特征在于，入孔不位于一個平面內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求8、9、10或11所述的顯示裝置，其特征在于，用于產(chǎn)生電子的裝置包括至少一根線狀陰極，此線狀陰極是作為一個以上的傳輸通道的發(fā)射源。
13.具有一真空殼體的一種顯示裝置，所述顯示裝置包括一場致發(fā)光顯示屏和一排用于傳輸電子的傳輸通道;用于產(chǎn)生電子并將電子注入傳輸通道的裝置;用于在傳輸通道兩端施中電位差的裝置，以便借助二次發(fā)射通過所述傳輸通道傳輸電子;用于從傳輸通道中引出電子的裝置;以及用于導(dǎo)引電子射向場致發(fā)光顯示屏的裝置，其特征在于，每一傳輸通道具有一個電子入孔，電極繞入孔設(shè)置，相鄰入孔的電極由導(dǎo)電的接地表面彼此隔離。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的顯示裝置，其特征在于，入孔相對于傳輸通道的位置是變化的。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的顯示裝置，其特征在于，相鄰傳輸通道的入孔位于不同的位置。
16.具有一真空殼體的一種顯示裝置，所述顯示裝置包括一場致發(fā)光顯示屏和一排用于傳輸電子的傳輸通道;用于產(chǎn)生電子并將電子注入傳輸通道的裝置;用于在傳輸通道兩端施加電位差的裝置，以便借助二次發(fā)射通過所述傳輸通道傳輸電子;用于從傳輸通道中引出電子的裝置;以及用于導(dǎo)引電子射向場致發(fā)光顯示屏的裝置，其特征在于，用于產(chǎn)生并注射電子的裝置包括一個發(fā)射源以及對應(yīng)于每一通道的一控制電極和一陽極，控制電極和陽極分別位于傳輸通道的入孔的進(jìn)出兩側(cè)，此顯示裝置包括用于向控制電極和陽極施加電壓的裝置，以控制傳輸通道中的電流，所述控制電極和陽極設(shè)置于一電絕緣板的表面上，板的厚度最大為入孔最小尺寸的兩倍。
17.具有一真空殼體的一種顯示裝置，所述顯示裝置包括;一場致發(fā)光顯示屏和一排用于傳輸電子的傳輸通道;用于傳輸電子并將電子注入傳輸通道的裝置;用于在傳輸通道兩端施加電位差的裝置，以便借助二次發(fā)射通過所述傳輸通道傳輸電子;用于從傳輸通道中引出電子的裝置;以及用于導(dǎo)引電子射向場致發(fā)光顯示屏的裝置，其特征在于，用于產(chǎn)生并注射電子的裝置包括一根線狀陰極，每一傳輸通道具有一朝線狀陰極方向擴(kuò)展的長方形入孔以與該線狀陰極并行。
18.具有一真空殼體的一種顯示裝置，所述裝置包括;一個場致發(fā)光顯示屏和一排用于傳輸電子的傳輸通道;用于傳輸電子并將電子注入傳輸通道的裝置;用于在傳輸通道兩端施加電位差的裝置，以便借助于二次發(fā)射通過所述的傳輸通道傳輸電子;用于從傳輸通道中引出電子的裝置;以及用于引導(dǎo)電子射向場致發(fā)光顯示屏的裝置，其特征在于，用于產(chǎn)生并注入電子的裝置包括一線狀陰極，并且每一個傳輸通道都具有朝向該線狀陰極擴(kuò)張的入孔。
19.具有一真空殼體的一種顯示裝置，所述顯示裝置包括一個場致發(fā)光顯示屏和若干用于傳輸電子的傳輸通道;用于產(chǎn)生電子并將其注入到傳輸通道的裝置;其特征在于，用于產(chǎn)生電子并將電子注入到傳輸通道的裝置包括一個線狀陰極;且每一個傳輸通道具有一個控制電極和一個陽極;并且顯示裝置包括將電勢加到控制電極和陽極以控制電子流的裝置，所說的線狀陰極在控制極和陽極之間的延伸。
20.如權(quán)利要求19的一種顯示裝置，其特征在于有一個在控制電極和陰極間延伸而被接到地的電極。
21.如權(quán)利要求19或20的顯示裝置，其特征在于控制電極包括有其中有線狀陰極延伸的一個凸緣。
22.如權(quán)利要求21的顯示裝置，其特征在于，其控制電極置于一個支撐件上。
23.如前述任何一個權(quán)利要求的顯示裝置，其特征在于，有一個離子陷阱置于傳輸通道的一部分，并且可將負(fù)電壓加到所說的電極以捕獲離子。
全文摘要
一種顯示裝置，包括具有電子入孔的電子傳輸通道和用于產(chǎn)生電子并將電子通過所述入孔注入傳輸通道的裝置。為改善圖象質(zhì)量采取了一些措施。例如，對于每一傳輸通道，入口的位置是不相同的，而是變化的。這能實現(xiàn)對傳輸通道中的電子流的控制的改進(jìn)，尤其是可降低傳輸通道間的交擾。
文檔編號H01J31/12GK1111923SQ94190457
公開日1995年11月15日 申請日期1994年6月2日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月2日
發(fā)明者P·H·F·特龍彭納斯, E·C·科斯曼, E·A·蒙蒂, T·S·巴勒, N·蘭伯特, S·T·迪扎特, A·J·J·拉迪梅卡斯 申請人:菲利浦電子有限公司