專利名稱：一種顯示屏及其顯示控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種用發(fā)光器件以點(diǎn)陣的形式排列組成的顯示屏，尤其是由半導(dǎo)體發(fā)光二極管做成的顯示屏和控制顯示屏顯示的控制器。
目前，用發(fā)光器件，比如半導(dǎo)體發(fā)光二極管，以點(diǎn)陣的形式做成大屏幕廣告顯示屏，其顯示控制方式，一般用計(jì)算機(jī)控制集成門電路來實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)發(fā)光器件的明暗控制。這樣的控制方式其輸入電路復(fù)雜，成本高，技術(shù)難度大。如果實(shí)現(xiàn)電視圖象顯示，不能象電視接收機(jī)熒光屏那樣，圖象信號(hào)通過控制電子束束電流的大小，以及電子束的行、場(chǎng)掃描就可以很方便地實(shí)現(xiàn)圖象顯示。而需要復(fù)雜的信號(hào)轉(zhuǎn)換、信號(hào)處理、信號(hào)傳送以及顯示控制等電路來實(shí)現(xiàn)。這樣的顯示屏成本高，而且因?yàn)橛?jì)算機(jī)運(yùn)算速度和信號(hào)傳送時(shí)的干擾等問題，影響屏幕的顯示速度和顯示質(zhì)量。
本發(fā)明的目的就是提供一種，圖象信號(hào)通過控制控制器中的電子束的束電流大小和偏轉(zhuǎn)裝置控制電子束的偏轉(zhuǎn)移動(dòng)掃描，從而通過電子束控制顯示屏上的發(fā)光器件連續(xù)掃描，并隨圖象信號(hào)發(fā)生明暗變化。類似象電視接收機(jī)熒光屏那樣，可以通過控制電子束方便地實(shí)現(xiàn)電視圖象顯示。簡化電路，降低成本，提高顯示質(zhì)量。
為達(dá)此目的，本發(fā)明是以如下方式完成的只能單向?qū)щ姷陌l(fā)光部件以點(diǎn)陣的形式排列在顯示板上。每一列內(nèi)所有的發(fā)光部件的正極并聯(lián)在一條導(dǎo)線上，把該導(dǎo)線叫做列導(dǎo)線，每一行內(nèi)所有的發(fā)光部件的負(fù)極并聯(lián)在一條導(dǎo)線上，把該導(dǎo)線叫做行導(dǎo)線，每條列、行導(dǎo)線分別和控制器的一個(gè)輸出端相連。
顯示板是由印刷電路板做成，其上的列導(dǎo)線和行導(dǎo)線分別做在印刷電路板的兩個(gè)面上，發(fā)光部件焊在其中的一個(gè)平面上，并通過過孔和另一平面上的導(dǎo)線相連。如果屏幕顯示多色圖象，把點(diǎn)陣上的每一點(diǎn)放一組不同顏色的發(fā)光部件，每組發(fā)光部件的負(fù)極并聯(lián)在所在行的行導(dǎo)線上，每個(gè)發(fā)光部件的正極接在對(duì)應(yīng)的一條列導(dǎo)線上。發(fā)光部件可以是半導(dǎo)體發(fā)光二極管，也可以是在能雙向?qū)щ姷陌l(fā)光器件的一個(gè)極上串接單向?qū)щ姷亩O管。
控制器的殼體內(nèi)部抽成真空，使控制器內(nèi)部與外界隔絕。電子槍發(fā)射一條或多條電子束，電子束通過偏轉(zhuǎn)裝置產(chǎn)生的磁場(chǎng)或電場(chǎng)時(shí)，產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)移動(dòng)掃描，使電子束射到多個(gè)與三極管基極相連的電子收集板上，當(dāng)電子束射到電子收集板上時(shí)，由于電子束帶負(fù)電使該電子收集板和三極管基極的電位發(fā)生變化，從而控制三極管的工作狀態(tài)和輸出端電位。三極管的工作狀態(tài)和輸出端電位的高低受電子束束電流的大小控制。由于每條列，行導(dǎo)線分別和控制器的一個(gè)輸出端相連，所以通過電子束能控制每條列、行導(dǎo)線的電位高低。通過控制電子束，使某一時(shí)刻某一條列導(dǎo)線為高電位，某一條行導(dǎo)線為低電位，那么這時(shí)屏幕上只有唯一的一個(gè)正極和該高電位的列導(dǎo)線相連，負(fù)極和這條低電位的行導(dǎo)線相連的發(fā)光部件工作。這樣就達(dá)到了輸入信號(hào)通過電子束控制顯示屏上發(fā)光器件工作的目的。
在控制器中，多個(gè)電子收集板排列在一塊絕緣基板上，每塊電子收集板和一個(gè)PNP型晶體三極管的基極相連，電子收集板是由金屬材料做成。
把控制列導(dǎo)線的控制器叫做列控制器。把控制行導(dǎo)線的控制器叫做行控制器。對(duì)于列控制器，如果控制單色屏幕顯示，只需要一條電子束。如果控制多色屏幕顯示，就需要多條電子束，每條電子束控制一種顏色的發(fā)光部件。當(dāng)沒有電子束射到電子收集板上時(shí)，與電子收集板相連的三極管的輸出端為低電位，與該輸出端相連的列導(dǎo)線也為低電位，當(dāng)有電子束到射某一電子收集板上時(shí)，使與該收集板相連的三極管導(dǎo)通，三極管的輸出端電位升高，與其相連的列導(dǎo)線電位也升高為高電位。對(duì)于行控制器，只需要一條電子束，在沒有電子束射到電子收集板上時(shí)，與電子收集板相連的三極管的輸出端為低電位，通過另一個(gè)三極管反向后輸出端為高電位，與該輸出端相連的行導(dǎo)線也為高電位，當(dāng)有電子束到射某一電子收集板上時(shí)，使與該收集板相連的三極管導(dǎo)通，三極管的輸出端電位升高為高電位，通過三極管反向后該輸出端變?yōu)榈碗娢?，與其相連的行導(dǎo)線電位也降為低電位。這時(shí)正極接該電位高的列導(dǎo)線，負(fù)極接該電位低的行導(dǎo)線的發(fā)光部件點(diǎn)亮，其亮度隨控制器的輸出端的電位的高低變化而變化。屏幕上其它發(fā)光部件，由于正極接的列導(dǎo)線為低電位，負(fù)極接的行導(dǎo)線為高電位，發(fā)光部件的兩端加反向電壓而不能工作。通過控制列、行控制器中的電子束，使其有規(guī)律地連續(xù)掃過控制器內(nèi)的電子收集板，并由圖象信號(hào)控制電子束束電流的大小，使控制器的輸出端和與其相連的列、行導(dǎo)線的電位隨電子束的掃描和束電流的大小而發(fā)生變化。通過控制列、行控制器電子束的掃描速度，使其互相配合實(shí)現(xiàn)屏幕上發(fā)光部件的連續(xù)掃描，并在一定的時(shí)間內(nèi)掃完整個(gè)屏幕。在這一短暫掃描過程中，由于各發(fā)光部件的明暗不同，屏幕就顯示出圖象。連續(xù)一遍接一遍地掃描使圖象不斷更新，就可以象電視熒光屏那樣顯示動(dòng)畫圖象。
本顯示屏其圖象信號(hào)是通過控制器中的電子束作為三極管的基極輸入信號(hào)，來控制屏幕上的發(fā)光部件工作，可以很方便地通過控制偏轉(zhuǎn)裝置使電子束產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)移動(dòng)掃描，在掃描過程中圖象信號(hào)控制束電流的大小，使發(fā)光部件明暗變化，實(shí)現(xiàn)圖象的顯示。這樣的信號(hào)輸入方式，簡化了信號(hào)輸入電路和顯示控制電路，降低成本和技術(shù)難度，并提高屏幕的顯示質(zhì)量。如果把本顯示屏的控制器，象電視機(jī)熒光屏那樣加上其它控制電路，可以很方便地顯示電視動(dòng)畫圖象。


圖1是顯示屏電路以及和控制器的連接電路圖。
圖2是控制器示意圖的縱剖面圖。
圖3是圖2所示控制器用作列控制器時(shí)沿A-A線的剖視圖。
圖4是圖2所示控制器用作列控制器時(shí)基板上三極管的連接電路原理圖。
圖5是圖2所示控制器用作行控制器時(shí)沿A-A線的剖視圖。
圖6是圖2所示控制器用作行控制器時(shí)基板上三極管的連接電路原理圖。
圖1所示的是三色顯示屏，顯示部件用的是半導(dǎo)體發(fā)光二極管。顯示屏的顯示板5的一面制有列導(dǎo)線7，另一面制有行導(dǎo)線4。每一組由三個(gè)不同顏色的發(fā)光部件6焊在顯示板5上。每一列內(nèi)所有的發(fā)光部件的正極并聯(lián)在一條列導(dǎo)線7上，每一行內(nèi)所有的發(fā)光部件的負(fù)極并聯(lián)在一條行導(dǎo)線4上，列導(dǎo)線7通過連接線10分別和列控制器8的輸出端9相連。行導(dǎo)線4通過連接線3分別和行控制器1的輸出端2相連。列控制器8的輸出端9平時(shí)為低電位，行控制器1的輸出端2平時(shí)為高電位，這時(shí)發(fā)光部件6的兩極加反向電壓，發(fā)光部件不工作。當(dāng)列控制器8某一組輸出端9變?yōu)楦唠娢?，行控制?的某一輸出端2變?yōu)榈碗娢?，這時(shí)正極和該組高電位列導(dǎo)線相連，負(fù)極和低電位行導(dǎo)線相連的這組發(fā)光部件兩極加正向電壓，發(fā)光部件工作。
圖2所示控制器示意圖的縱剖面圖中，由玻璃等氣密性好的材料做成的殼體11，殼體內(nèi)部抽成和電子管內(nèi)部一樣的真空狀態(tài)，電子槍12的輸入電極22、偏轉(zhuǎn)裝置14的輸入電極21、三極管的電源正極輸入端17、三極管的電源負(fù)極輸入端18、和放大器輸出端19等輸入輸出電極從殼體11的不同部位引出。電子槍12發(fā)射一條或多條電子束13，電子束13經(jīng)過偏轉(zhuǎn)裝置14產(chǎn)生的電場(chǎng)或磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后射到由金屬材料做的電子收集板15上，電子收集板15和三極管16的基極相連。當(dāng)有電子束射到收集板15上時(shí)，由于電子束帶負(fù)電使收集板15和三極管的基極電位發(fā)生變化，從而使三極管的工作狀態(tài)和輸出端電位發(fā)生變化。三極管的輸入輸出電極17、18、19、以及連接導(dǎo)線等做在絕緣基板20上。
圖2所示的控制器在用作行、列控制器時(shí)的不同之處在于;列控制器控制單色顯示時(shí)用一條電子束;控制多色顯示時(shí)用多條電子束;用多條電子束時(shí)電子收集板分組排列，每組收集板的數(shù)量和顯示顏色的數(shù)量相等，圖1所示的列控制器8有三條電子束，收集板就為三個(gè)一組，行控制器只需一條電子束，行控制器基板上有起反向作用的三極管，列控制器沒有起反向作用的三極管。
圖3是圖2控制器用做列控制器時(shí)沿A-A線的剖視圖。由金屬材料做成的電子收集板15按組排列在絕緣基板20上，電子收集板15向外的一面接收電子束，另一面固定在絕緣基板20上，并和三極管的基極相連?？刂破鞯妮敵龆?9、三極管的電源正極輸入端17、和三極管的電源負(fù)極輸入端18通過殼體11引出。
圖4是圖2所示控制器用作列控制器時(shí)，基板上三極管的連接電路原理圖。每組三個(gè)PNP型晶體三極管16，以點(diǎn)陣方式排列在基板上。三極管16的發(fā)射極通過輸入端17接直流外電路的正極，集電極通過電阻23和輸入端18接直流外電路的負(fù)極，基極接電子收集板15，當(dāng)沒有電子束射到電子收集板上時(shí)，三極管16的基極為高電位，三極管的發(fā)射結(jié)反向偏置，三極管截止，這時(shí)三極管的集電極和與其相連的輸出端19為低電位。當(dāng)有電子束射到和某一三極管基極相連的電子收集板15上時(shí)，電子收集板得到電子，使該三極管基極電位降低，當(dāng)降到使該三極管的發(fā)射結(jié)正向偏置以后一定的值時(shí)，三極管開始導(dǎo)通。該三極管的集電極和與其相連的輸出端19的電位開始升高。這樣就實(shí)現(xiàn)了用電子束作為三極管基極的輸入信號(hào)，來控制三極管的工作狀態(tài)和輸出端19的電位。
圖5是圖2所示控制器用作行控制器時(shí)沿A-A線的剖視圖。由于行控制器需一條電子束，所以電子收集板不用分組排列，圖中所示由金屬材料做成的電子收集板15以點(diǎn)陣的形式排列在絕緣基板20上，電子收集板15向外的一面接收電子束，另一面固定在絕緣基板20上，并和三極管的基極相連。控制器的輸出端19、三極管的電源正極輸入端17、和三極管的電源負(fù)極輸入端18通過殼體11引出。
圖6是圖2所示控制器用作行控制器時(shí)，基板上三極管的連接電路原理圖。它是把PNP型三極管16的輸出端，做為NPN型三極管25的基極輸入端。三極管16的發(fā)射極通過輸入端17接直流外電路的正極，集電極通過電阻23和輸入端18接直流外電路的負(fù)極，基極接電子收集板15。反向三極管25的發(fā)射極通過輸入端18接外電路的負(fù)極，集電極通過電阻24和輸入端17接直流外電路的正極。當(dāng)沒有電子束射到電子收集板15上時(shí)，三極管16的基極為高電位，三極管的發(fā)射結(jié)反向偏置，三極管截止，這時(shí)三極管的集電極和與其相連的反向三極管25的基極為低電位，三極管25截止，輸出端19為高電位。當(dāng)有電子束射到和某一三極管16基極相連的電子收集板15上時(shí)，電子收集板15得到電子，使該三極管基極電位降低，當(dāng)降到使該三極管的發(fā)射結(jié)正向偏置以后一定的值時(shí)，三極管16開始導(dǎo)通，集電極電位升高，與其集電集相連的反向三極管25的基極電位也升高，三極管25導(dǎo)通，輸出端19的電位降低。
權(quán)利要求
1.一種由以點(diǎn)陣形式排列的發(fā)光器件組成的顯示屏，主要由發(fā)光部件6、顯示板5和顯示控制器組成，其特征在于只能單向?qū)щ姷陌l(fā)光部件6以點(diǎn)陣的形式排列在顯示板5上，每一列內(nèi)所有的發(fā)光部件的正極并聯(lián)在一條列導(dǎo)線7上，每一行內(nèi)所有的發(fā)光部件的負(fù)極并聯(lián)在一條行導(dǎo)線4上，列、行導(dǎo)線分別和控制器的輸出端相連。
2.根據(jù)權(quán)力要求1所述的顯示屏，其特征在于顯示板5是由印刷電路板做成，其上的列導(dǎo)線7和行導(dǎo)線4分別做在印刷電路板的兩個(gè)面上。
3.根據(jù)權(quán)力要求1所述的顯示屏，其特征在于屏幕為多色顯示時(shí)，發(fā)光部件以組為單位進(jìn)行點(diǎn)陣排列，每組發(fā)光部件的負(fù)極并聯(lián)在一條行導(dǎo)線上，每個(gè)發(fā)光部件的正極接在一條列導(dǎo)線上。
4.根據(jù)權(quán)力要求1所述的顯示屏，其特征在于發(fā)光部件是半導(dǎo)體發(fā)光二極管或是在能雙向?qū)щ姷陌l(fā)光器件的一個(gè)極上串接單向?qū)щ姷亩O管做成的發(fā)光部件。
5.一種控制權(quán)利要求1所述顯示屏的控制器，主要由殼體11、電子槍12、偏轉(zhuǎn)裝置14、與三極管基極相連的電子收集板15和三極管16組成，其特征在于殼體11內(nèi)部抽成真空，電子槍12發(fā)射一條或多條電子束13，電子束13經(jīng)過偏轉(zhuǎn)裝置14偏轉(zhuǎn)后，射到多個(gè)和三極管基極相連的電子收集板15上，從而控制多個(gè)三極管16的工作狀態(tài)和輸出端19的電位。
6.根據(jù)權(quán)力要求5所述的控制器，其特征在于多個(gè)電子收集板15排列在一塊絕緣基板20上，每塊電子收集板和一個(gè)三極管的基極相連，電子收集板15是由金屬材料做成。
7.根據(jù)權(quán)力要求5所述的控制器，其特征在于控制器用做列控制器時(shí)，當(dāng)沒有電子束射到電子收集板上時(shí)，對(duì)應(yīng)該電子收集板的控制器的輸出端為低電位，控制器用做行控制器時(shí)，當(dāng)沒有電子束射到電子收集板上時(shí)，對(duì)應(yīng)該電子收集板的控制器的輸出端為高電位。
8.根據(jù)權(quán)力要求5所述的控制器，其特征在于和電子收集板15相連的三極管16是PNP型晶體三極管。
全文摘要
一種顯示屏及其控制器是關(guān)于一種用發(fā)光器件以點(diǎn)陣的形式排列組成的顯示屏，尤其是由半導(dǎo)體發(fā)光二極管做成的顯示屏和控制顯示屏顯示的控制器。通過控制控制器中的電子束的束電流大小和偏轉(zhuǎn)裝置控制電子束的偏轉(zhuǎn)移動(dòng)掃描，從而實(shí)現(xiàn)顯示屏上發(fā)光器件的連續(xù)掃描，并隨圖象信號(hào)發(fā)生明暗變化，實(shí)現(xiàn)圖文顯示。
文檔編號(hào)G09F9/33GK1105143SQ9410004
公開日1995年7月12日 申請(qǐng)日期1994年1月4日 優(yōu)先權(quán)日1994年1月4日
發(fā)明者楊永兵 申請(qǐng)人:楊永兵