專利名稱：新型場順序式彩色顯示器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是關于場順序式彩色顯示器的改進。
五十年代初，蔭罩式CPT研制成功，幾十年來，CPT產量迅速增長，在質量和性能上，都取得了顯著的進展。由于CPT的優(yōu)良性能，它們在顯示領域獲得廣泛的應用。目前在彩色電視和計算機終端顯示等領域大量使用CPT和CDT。隨著科學技術和生產的發(fā)展以及人們需求的提高，對CPT和CDT的性能，特別對分辨率提出了更高要求。由于蔭罩式CRT本身結構的限制，要繼續(xù)提高分辨率是很困難的。因此迫切需要開發(fā)新的彩色顯示器。最近出現(xiàn)了一種無蔭罩的新型彩色顯示器，即場順序式彩色顯示器，它由單色顯示管和液晶光閥(LCLV)組成，液晶光閥有時稱作液晶色閘(LCCS)。單色顯示管可同時發(fā)出不同基色的光譜，液晶光閥具有濾光片作用，它可在不同的工作條件下，只讓某種顏色光通過，從而達到彩色顯示目的。場順序式彩色顯示器可以分為雙色場順序式彩色顯示器(雙色LCLV/CRT系統(tǒng))和全色場順序式彩色顯示器(全色LCLV/CRT系統(tǒng))。它們的特點是分辨率和對比度高、功耗低、顏色穩(wěn)定以及耐振動性和耐沖擊性好。雙色LCCLV/CRT系統(tǒng)已實用化了，而全色LCLV/CRT系統(tǒng)也已研制成功。但雙色LCLV/CRT系統(tǒng)顯示顏色不多，例如紅和綠雙色LCLV/CRT系統(tǒng)只能夠顯示紅、橙、黃和綠四種顏色。全色LCLV/CRT系統(tǒng)雖能顯示全色，但亮度低，藍基色欠飽和，離實用還有距離。
為了解決上述問題，本發(fā)明采用電流敏感型多色顯示管或者電壓-電流敏感型多色顯示管或雙束蔭罩式或柵網式電流敏感型多色顯示管取代單色顯示管，將它們和單色液晶光閥組成彩色顯示器。這樣不僅可以實現(xiàn)全色顯示，而且能使亮度明顯提高，并可改進藍光的純度。
下面進行詳細說明。
電流敏感型多色顯示管是通過改變電子束的加速電流而獲得不同的發(fā)光顏色。在這類管子中，一般使用兩種粉，例如紅、綠粉，其中一種粉，例如綠粉的亮度和電流密度呈亞線性關系(下面簡稱為亞線性粉)，另一種粉，例如紅粉的亮度和電流密度呈超線性關系(下面簡稱為超線性粉)，當改變加速電流時，發(fā)光顏色可從綠色變到橙色。當紅、綠兩種粉的亮度-電流特性互換時，發(fā)光顏色可從紅色變到琥珀綠色。這類管子顏色變化不顯著，即顏色分離尚差，僅一種基色能很好顯示。
如果在采用前一種熒光粉組合的管子前面加一個綠色液晶光閥，組成彩色顯示器，當電流密度較小時，顯示器發(fā)出綠光，而當電流密度較大時，多色顯示管發(fā)出紅、綠色混合光，此時如果使綠色液晶光閥處于遮斷綠光的狀態(tài)，那么顯示器能夠很好顯示紅色。由于單色液晶光閥對綠光和紅光的透過率都較高，從而可顯著提高彩色顯示器的亮度。
電壓敏感型多色顯示管是通過改變加速電壓即改變電子的速度，使電子穿透到不同的熒光粉中，以獲得不同的發(fā)光顏色。早期曾研究過使用具有電壓敏感特性的熒光屏以實現(xiàn)彩色電視，因亮度低，顏色不鮮艷，未獲得成功。但電壓敏感型多色顯示管結構簡單，不用蔭罩或柵網，因此分辨率高，并且僅僅通過改變加速電壓就可以改變發(fā)光顏色，所以獲得了日益廣泛的應用。如采用紅、綠兩種粉作成的多色顯示管通過改變加速電壓可獲得紅、橙、黃、綠四種鮮艷的顏色。
如果將上述電流敏感型多色顯示管替換為電壓-電流敏感型多色顯示管，其熒光屏采用的熒光粉由三種粉，例如紅、綠、藍粉構成，其中一種粉，例如紅粉可在低壓下發(fā)光，而其余兩種熒光粉，例如綠粉和藍粉僅在高壓下發(fā)光，其中一種粉，例如綠粉為亞線性粉，另一種粉，例如藍粉為超線性粉，或其中兩種熒光粉，例如紅粉和綠粉可以在低壓下發(fā)光，其中一種粉，例如綠粉為亞線性粉，另一種粉，例如紅粉為超線性粉，而第三種粉，例如藍粉僅在高壓下發(fā)光。
如果將這種多色顯示管和一只單色液晶光閥組成顯示器，就能進行全色顯示，例如將采用前一種熒光粉組合的此種多色顯示管和一只綠色液晶光閥組成顯示器，在低電壓時，只有紅粉發(fā)光，顯示器發(fā)出紅光，在高電壓和低電流時，主要是綠粉發(fā)光，顯示器發(fā)出綠光，而在高電壓和高電流時，主要是綠粉和藍粉發(fā)光，這時如果使液晶處于截斷綠光的狀態(tài)，那么顯示器發(fā)出藍光。因此通過改變電子束的加速電壓、加速電流和改變液晶光閥的工作狀態(tài)，就可實現(xiàn)全色顯示。
目前在彩色電視和計算機終端顯示等領域中大量使用著蔭罩式或柵網式CPT和CDT。其熒光屏上通常有三組熒光粉條或點，分別采用紅、綠、藍三種粉，三個電子束各自激發(fā)相應的熒光粉，從而可實現(xiàn)彩色顯示。
如果將上述電流敏感型多色顯示管替換為雙束蔭罩或者柵網式電流敏感型多色顯示管，其熒光屏上有兩組熒光粉條或者點，其中一組粉條或點采用兩種粉，例如紅、綠粉混合而成，另一組粉條或點采用不同組合的兩種粉，例如紅粉和藍粉混合而成，并且紅粉和綠粉為超線性粉，藍粉為亞線性粉，或者相反，紅粉和綠粉為亞線性粉，藍粉為超線性粉，或一組粉條或點采用兩種粉，例如紅、綠粉混合而成，其中一種粉，例如綠粉為亞線性粉，而另一種粉，例如紅粉為超線性粉，另一組粉條或點采用第三種粉，例如藍粉。
如果將這種多色顯示管和一只單色液晶光閥組成顯示器，就能進行全色顯示。例如將采用第一種熒光粉組合的這種多色顯示管和一只藍色液晶光閥組成顯示器。在低電流密度時，兩束電子僅能夠激發(fā)兩組粉條或點中的藍粉，此時如使液晶光閥處于藍光通過狀態(tài)，則顯示器發(fā)出藍光。在高電流密度時，兩束電子分別激發(fā)兩組粉條或點上的藍粉、紅粉和藍粉、綠粉，此時如果使液晶光閥處于藍光截斷狀態(tài)，那么，兩組粉條或點可以分別發(fā)出紅光和綠光。這樣，通過改變電子束的電流密度以及改變液晶的工作狀態(tài)就可實現(xiàn)全色顯示。
熒光粉可以采用CPT和CDT用紅、綠、藍熒光粉，例如藍粉采用ZnSAg，紅粉采用Y202SEu，綠粉采用ZnSCu，Au，Al等，也可以采用其它陰極射線管用熒光粉，例如綠粉采用Y202STb等。
在這種新型場順序式彩色顯示器中，液晶光閥由兩塊同色二向性色偏振片和中間一個液晶盒組成，構成單色LCLV結構。液晶盒為半波延遲器，當它處于 off”態(tài)時，液晶呈現(xiàn)出雙折射效應，起著半波延遲器作用，可使入射偏振光從液晶盒中出射時旋轉90°。當液晶盒處于“on”態(tài)時，液晶不呈現(xiàn)雙折射效應，入射的偏振光通過液晶盒而不受影響。還可以選擇其它的液晶光閥。
電流敏感型多色顯示管或電壓-電流敏感型多色顯示管的電子束可為單束，其加速電流域加速電壓可不斷改變，它與液晶光閥構成完全型場順序式彩色顯示器。這種多色顯示管的電子束也可為雙束，它們可以具有不同的加速電流或加速電壓，激發(fā)不同的熒光粉。它們與液晶光閥構成部分型場順序式彩色顯示器。雙束蔭罩或柵網式多色顯示管與液晶光閥也構成部分型場順序式彩色顯示器。
簡而言之，本發(fā)明的彩色顯示器就是利用單色LCLV/CRT(電流敏感型多色顯示管)系統(tǒng)的原理實現(xiàn)雙基色顯示，再利用電壓敏感型多色顯示管或利用蔭罩、柵網的選色作用避一步實現(xiàn)第三種基色顯示，從而可實現(xiàn)全色顯示。
下面以實例具體說明。
實例1在

圖1中，CRT為電流敏感型多色顯示管，其熒光屏上采用紅、綠兩種熒光粉，其中綠粉的亮度-電流特性為亞線性，紅粉的亮度-電流特性為超線性。P1和P2均為綠色二向性色偏振片，其偏振軸綠軸沿垂直方向。C為液晶盒，OA軸為液晶盒的光軸。
當加速電流較小時，CRT主要發(fā)出綠光，未經偏振的綠光通過P1后，綠光被垂直偏振。此時如果使液晶盒處于“on”態(tài)時，那么液晶不呈現(xiàn)雙折射效應，入射的綠偏振光偏振方向不改變，它與P2的綠色偏振軸相平行，綠光可以通過LCLV系統(tǒng)。當加速電流較大時，CRT發(fā)出紅、綠混合光。綠光通過P1以后，綠光被垂直偏振。此時如果使液晶盒處于“off”態(tài)，那么液晶呈現(xiàn)出雙折射效應，它起半波延遲器作用。入射的綠偏振光偏振方向旋轉90°，而與P2的綠色吸收軸相平行，綠光被遮斷。而無論液晶盒處于哪種狀態(tài)，紅光都可通過P2。通過改變綠光和紅光的相對強度，CRT可顯示紅色和綠色之間的任何一種顏色光，例如橙光、黃光等。因此通過改變加速電流和改變液晶盒的工作狀態(tài)，并且利用人眼視覺暫留特性，就可以實現(xiàn)彩色顯示。
實例2在圖2中，CRT為電壓-電流敏感型多色顯示管，其熒光屏采用紅、綠、藍三種熒光粉，其中藍粉可在低壓下發(fā)光，紅粉和綠粉僅在高壓下發(fā)光，并且綠粉為亞線性粉，紅粉為超線性粉。P1和P2均為綠色二向性色偏振片，其偏振軸紅綠藍軸和紅藍軸相互垂直，它只允許在其偏振軸方向上振動的光通過。C為液晶盒，OA軸為液晶盒的光軸。
當加速電壓較低時，CRT僅發(fā)出藍光，它可通過LCLV系統(tǒng)。當加速電壓較高時，CRT發(fā)出紅、綠混合光(藍光較弱)。按照實例1中的說明，通過改變加速電流和改變液晶光閥的工作狀態(tài)，顯示器可以顯示綠光、紅光以及紅色和綠色之間任何一種顏色光，例如橙光、黃光等。因此通過改變加速電壓、加速電流以及改變液晶光閥的工作狀態(tài)，并利用人眼視覺暫留特性，就可實現(xiàn)全色顯示。
實例3在圖3中，CRT為雙束蔭罩式電流敏感型多色顯示管，其熒光屏上有兩組熒光粉條，其中一組粉條采用紅、藍粉，另一組粉條采用綠粉和藍粉，紅粉和綠粉為超線性粉，藍粉為亞線性粉。P1和P2均為藍色二向性色偏振片，其偏振軸紅綠藍軸和紅綠軸相互垂直，它只允許在其偏振軸方向上振動的光通過。C為液晶盒，OA軸為液晶盒的光軸。
當加速電流較小時，兩束電子僅可以激發(fā)兩組粉條上的藍粉，而僅發(fā)出藍光。此時如果使液晶盒處于藍光通過狀態(tài)(“on”態(tài))，則藍光可以通過LCLV系統(tǒng)。當加速電壓較高時，一束電子激發(fā)由紅粉和藍粉組成的粉條，發(fā)出紅、藍混合光，而另一束電子激發(fā)由綠粉和藍粉組成的粉條，發(fā)出綠、藍混合光。此時如果使液晶盒處于截斷藍光的狀態(tài)(“off”態(tài))，則兩組粉條分別發(fā)出紅、綠光，因此通過改變加速電流和液晶光閥的工作狀態(tài)以及兩束電子分別激發(fā)不同的熒光粉，并利用人眼視覺暫留特性，就可實現(xiàn)彩色顯示。
權利要求
1.一種新型場順序式彩色顯示器，其特征在于它由多色顯示管和單色液晶光閥組成。
2.根據權利要求1的彩色顯示器，其特征在于多色顯示管為電流敏感型多色顯示管，其熒光屏采用的熒光粉由兩種粉，例如紅、綠粉構成，其中一種粉，例如紅粉的亮度-電流特性為亞線性，而另一種熒光粉，例如綠粉的亮度-電流特性為超線性。
3.根據權利要求1的彩色顯示器，其特征在于多色顯示管為電壓-電流敏感型多色顯示管，其熒光屏所采用的熒光粉由三種粉，例如紅、綠、藍粉構成，其中一種粉，例如紅粉可在低壓下發(fā)光，而其余兩種熒光粉，例如綠粉和藍粉僅在高壓下發(fā)光，其中一種粉，例如綠粉為亞線性粉，另一種粉，例如藍粉為超線性粉，或者其中兩種熒光粉，例如紅粉和綠粉可在低壓下發(fā)光，其中一種粉，例如綠粉為亞線性粉，另一種粉，例如紅粉為超線性粉，而第三種粉，例如藍粉僅在高壓下發(fā)光。
4.根據權利要求1的彩色顯示器，其特征在于多色顯示管為雙束蔭罩式或柵網式電流敏感型多色顯示管，其熒光屏上有兩組熒光粉條或點，其中一組粉條或點采用兩種粉，例如紅、綠粉混合而成，另一組粉條或點采用不同組合的兩種粉，例如紅粉和藍粉混合而成，并且紅粉和綠粉為亞線性粉，藍粉為超線性粉，或者相反，紅粉和綠粉為超線性粉，藍粉為亞線性粉，或其中一組粉條或點采用兩種粉，例如紅、綠粉混合而成，其中一種粉，例如綠粉為亞線性粉，另一種粉，例如紅粉為超線性粉，另一組粉條或點采用第三種粉，例如藍粉。
5.根據權利要求1的彩色顯示器，其特征在于單色液晶光閥由兩塊偏振片和中間一個液晶盒組成。
6.根據權利要求1的彩色顯示器，其特征在于多色顯示管的電子束可為單束，其加速電流、加速電壓可以改變，也可為雙束，它們可具有不同的加速電流、加速電壓，激發(fā)不同的熒光粉。
全文摘要
一種新型彩色顯示器的制造方法,它由多色顯示管和單色液晶光閥組成,多色顯示管熒光屏具有電流敏感特性。單色液晶光閥由一個液晶盒和兩塊偏振片組成,它具有濾光片的作用。通過改變電子束的加速電流、加速電壓或不同的電子束激發(fā)相應的熒光粉以及改變單色液晶光閥的狀態(tài),可實現(xiàn)彩色顯示。這種彩色顯示器結構簡單,具有高分辨率、高對比度、高亮度、色純好、低功耗以及耐振動、耐沖擊性好等優(yōu)點,并且制造成本低,可用于彩色電視和用作高分辨率彩色顯示器。
文檔編號H01J31/12GK1184326SQ9611345
公開日1998年6月10日 申請日期1996年12月1日 優(yōu)先權日1996年12月1日
發(fā)明者邱勵楠, 邱行中 申請人:邱勵楠