專利名稱：彩色真空熒光顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種真空熒光顯示器，特別是一種長壽命、高亮度和高效率的多色或全色真空熒光顯示器。
真空熒光顯示器(一下簡稱VFD)于1967年由日本人發(fā)明。它是一種利用低壓陰極射線發(fā)光的原理制成的顯示器。直熱式氧化物細絲陰極為電子源，當(dāng)此細絲加上一定的電壓，細絲溫度升到約600℃伏付至100多伏)吸引，撞擊并激發(fā)陽極上的發(fā)光材料產(chǎn)生發(fā)光。陽極被制成不同的形狀，開、關(guān)陽極電壓即可顯示字符和圖形等。目前這種VFD已廣泛使用于錄像機、電子稱、時鐘、儀器儀表、汽車和控制系統(tǒng)等。
但目前的VFD一般只有一種顏色，即蘭綠色，它由ZnO∶Zn發(fā)光粉產(chǎn)生。此種發(fā)光粉在低能電子激發(fā)下具有高達10流明/瓦的發(fā)光效率和長達10000至50000小時的工作壽命，亮度為數(shù)百至數(shù)萬cd/m2，可在各種照度環(huán)境下工作。
近十幾年來，許多發(fā)光材料的研究者，在致力于尋找其它顏色的及紅、蘭、綠三基色的低壓發(fā)光材料，以期制成多色或全色的VFD，用于多色顯示器等。然而直至今日，還沒有找到一種亮度、效率、壽命可與ZnO∶Zn相比的其它顏色的發(fā)光材料。
目前VFD所用的和正在研究的其它顏色的發(fā)光材料主要有如下二種1、高壓陰極射線發(fā)光粉混合一些導(dǎo)電粉，使它成為低壓發(fā)光材料。例如Y2O2S∶Eu混合In2O3導(dǎo)電粉，得紅色低壓發(fā)光粉；混合Gd2O2S∶Tb和In2O3得綠低壓發(fā)光粉等。這些發(fā)光材料現(xiàn)已被用于錄像機顯示器中，但其亮度和效率很低，壽命也短。
2、用新材料作發(fā)光材料基質(zhì)，例如SnO2∶Eu，(Ga、Zn)O∶Eu等，但目前它們的亮度、效率、壽命都還太低。
由于上述原因，目前VFD僅有低亮度和低顯示信息量的多色顯示器，無法制成高亮度、長壽命的大顯示信息量的多色和全彩色顯示器。
本發(fā)明基于對低壓陰極射線發(fā)光效率和壽命等基本原理的研究，提出了一種新的VFD結(jié)構(gòu)。此新VFD可制成高亮度、高效率、長壽命的多色和全彩色顯示器，用于顯示字符、文字、圖形和彩色圖象等。
本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的1、由低壓陰極射線發(fā)光的基本研究，我們發(fā)現(xiàn)幾乎所有的高壓陰極射線發(fā)光材料即使不加In2O3等導(dǎo)電粉，在陽極電壓高于500伏時都可發(fā)光，而且它的亮度大多隨陽極電壓的上升而超線性上升。
2、由低壓陰極射線發(fā)光的基本研究我們發(fā)現(xiàn)，許多材料的低壓陰極射線發(fā)光的壽命短的主要原因不是因為隨著工作時間的增加，發(fā)光材料本身的效率下降，而是由于陰極的電子發(fā)射效率下降之故。而熱陰極電子發(fā)射效率下降的主要原因是發(fā)光材料分解所產(chǎn)生的濺射物質(zhì)和器件中的陽離子擊中陰極使陰極中毒引起的。
3、基于上述發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的VFD采用較高的陽極電壓，例如300伏以上，以得到亮度和效率足夠高的各種顏色的發(fā)光，包括紅、蘭、綠三基色的發(fā)光。
4、在高陽極電壓下，多數(shù)發(fā)光材料的分解和濺射明顯，陽離子轟擊也更嚴重，為避免濺射物和陽離子導(dǎo)致中毒，我們在熱陰極前設(shè)置一檔板電極，利用濺射物和陽離子質(zhì)量大，其軌跡為直線，而電子質(zhì)量小，在剛離開陰極時速度低、易偏轉(zhuǎn)的特性，擋住濺射物和陽離子而同時又可有效地讓電子由陰極發(fā)射到陽極，從而得到長壽命VFD。
5、新VFD可采用透射式發(fā)光顯示，即觀察者在陽極一邊。觀察者看不到陰極及柵極等零件，顯示圖形的質(zhì)量好，但在此情況下，發(fā)光材料所發(fā)的光有60％以上的光背離觀察者向后發(fā)射，因而效率低。為此，本發(fā)明發(fā)光層的面向陰極的一面沉淀上一層絕緣的或高電阻的白色多孔反射層。此反射層可有效地將向后發(fā)射的光反射向觀察者，以提高亮度和效率。此反射層有許多小孔，例如為一絕緣或高電阻白色粉末層；由陰極來的電子可自由地經(jīng)過這些小孔或白色粉末粒子間隙擊中陽極上的發(fā)光材料使其發(fā)光。同時此反射層還可有效地阻擋發(fā)光材料分解產(chǎn)生的物質(zhì)飛向陰極，因而也可提高陰極的壽命，即提高VFD的壽命。


如下圖1為目前現(xiàn)有技術(shù)的VFD的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2(a)為本發(fā)明的一種VFD的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2(b)為本發(fā)明的另一種VFD的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2(c)為本發(fā)明的又一種VFD的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2(d)為本發(fā)明的又一種VFD的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2(e)為本發(fā)明的又一種VFD的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)的三色陽極條的連接方式示意圖；圖4為本發(fā)明的三色陽極條的連接方式示意圖；圖5為本發(fā)明的VFD的擋板電極形狀的幾個例子的示意圖；圖6為本發(fā)明的陰極、柵極和擋板的幾個例子的示意圖；圖7為本發(fā)明的一種VFD的原理示意圖；圖8為現(xiàn)有技術(shù)的無鋁膜反射層的低壓發(fā)光屏的發(fā)光示意圖；圖9(a)為本發(fā)明的高效率低壓陰極射線發(fā)光屏的原理示意圖；圖9(b)為本發(fā)明的高效率低壓陰極射線發(fā)光屏的一個例子的示意圖。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)的VFD的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中101為直熱式氧化物細絲陰極，它由細鎢絲外覆氧化物(例如(Ba、Sr、Ca)O)電子發(fā)射層組成；102為柵極，用于控制電子和使電子發(fā)布均勻；103為陽極；104為涂覆于陽極上的發(fā)光材料，如ZnO∶Zn發(fā)光粉。以上各零件均被密封于由基板105和玻璃背外殼106組成的真空容器中。背外殼106的內(nèi)表面上有一導(dǎo)電層，與熱陰極連接，用于屏蔽外電場對顯示器的影響?；?05和背玻殼106中至少有一個是透明的，用于讓發(fā)光層104產(chǎn)生的光出射以顯示字符等。
當(dāng)熱陰極101加上適當(dāng)?shù)念~定電壓，細絲發(fā)熱，溫度升高到約600℃時，此熱陰極即發(fā)射電子。所發(fā)射的電子受柵極102和陽極103上的正電壓吸引，撞擊陽極，使陽極上的發(fā)光材料104產(chǎn)生發(fā)光，從而顯示字符圖形等。所說的柵極102和陽極103均可用來控制發(fā)光層104的發(fā)光。當(dāng)陽極上加有正電壓，相對應(yīng)的柵極同時加有正的“開”電壓，則此陽極上的發(fā)光層發(fā)光。反之，若柵極加上“關(guān)”電壓，電子被截止，或陽極電壓等于或低于陰極電壓，則該發(fā)光層不發(fā)光。
圖2(a)為本發(fā)明的一種VFD的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中201為發(fā)射電子的陰極，例如為至少一條直熱式氧化物細絲陰極；202為陽極；203為陽極上的發(fā)光層；204為擋板電極，位于所說的陰極201與陽極202之間。每一條陰極細絲各有一個擋板或擋板電極。此擋板電極的寬度應(yīng)大到足以阻擋從發(fā)光層203濺射出來的物質(zhì)不能擊中陰極，如中205所示。同時它還能擋住陽離子的轟擊，如圖中206所示。從而很好地保護了陰極，以得到長壽命VFD。另一方面，由陰極201發(fā)射的電子，則可受正陽極電壓吸引繞過擋板而到達陽極(如圖中211所示)，并激發(fā)陽極上的發(fā)光層203發(fā)光。圖中207為真空室，將上述零件密封在其中。此真空室由基板208和玻璃背外殼209構(gòu)成。玻璃背外殼209的內(nèi)表面有電極210，用于屏蔽外電場即VFD發(fā)光的影響。同時，為了使由陰極發(fā)射的電子可有效地出射并到達陽極，所說的玻殼電極210和擋板204可加上適當(dāng)?shù)碾妷?，幫助由陰極發(fā)射的電子出射并到達陽極。
圖2所示的結(jié)構(gòu)，實質(zhì)上是一種二極管結(jié)構(gòu)的VFD，即只有陰極和陽極。但背玻殼電極210和擋板電極204也可以分別或同時用來控制陰極的電子發(fā)射。當(dāng)二者之一或二者同時加上截止電壓時，電子被截止，由陰極201發(fā)射的電子不能到達加有正電壓的陽極，陽極上的發(fā)光層不發(fā)光，此即“關(guān)”狀態(tài)。當(dāng)二者之一或二者同時加上“開”電壓，則電子可由陰極201發(fā)射到達加有正電壓的陽極，從而使陽極上的發(fā)光層203發(fā)光，此即“開”狀態(tài)。將陽極設(shè)計成不同形狀，例如圖形或“日”字形的7段形，開關(guān)不同的筆段即可顯示數(shù)字。背玻殼電極210和擋板電極204則可用來控制開、關(guān)某一個字或某一行字。如果將陽極加工成一系列平行條狀電極，并有若干條陰極201，每一條陰極各有一條背玻殼電極210和擋板電極204，二者和陽極條正交放置，則可構(gòu)成矩陣顯示。若陽極條上有不同發(fā)光色或紅、蘭、綠的發(fā)光層，則可構(gòu)成多色或全色的VFD。
為了使電子更有效地出射，背玻殼電極210可沿著陰極方向分成三條，如圖2(b)中210a、210b，和210c所示，或分成更多條；各條上加上不同的電壓可截止電子或讓電子有效地出射并到達陽極，從而控制VFD的顯示。
為了使電子更有效地出射，在陰極201和陽極201之間可另設(shè)置一個柵極212，如圖2(b)所示，此柵極可由一系列平行細絲或由一網(wǎng)狀金屬電極組成，此電極加上不同的電壓，可截止電子或讓電子出射并到達陽極，以得到“關(guān)”、“開”狀態(tài)。也可加不同電壓，調(diào)制出射的電子的數(shù)量，以調(diào)制發(fā)光亮度。此柵極也可用于與條狀陽極構(gòu)成顯示矩陣，組成一個矩陣顯示器。
為了使電極201發(fā)射的電子更有效地出射并到達陽極，在陰極和陽極之間可設(shè)置一個傾斜放置的柵極213，如圖2(c)所示。此柵極可以是平面的或曲面、柱面的。此柵極可由一系列平行細絲或由一網(wǎng)狀金屬電極組成。此柵極加上不同的電壓，可截止電子或讓電子出射并到達陽極，以得到“關(guān)”或“開”狀態(tài)。也可加不同電壓調(diào)制出射的電子的數(shù)量，以調(diào)制發(fā)光亮度。此柵極也可用于與條狀陽極構(gòu)成顯示矩陣，組成一個矩陣顯示器。
圖2(d)為本發(fā)明的又一種VFD的結(jié)構(gòu)示意圖。為了讓由陰極201發(fā)射的電子有效地出射，柵極設(shè)置在更近陰極的地方，并可垂直方向放置，如圖2(d)中214所示。
圖2(e)為本發(fā)明的另一結(jié)構(gòu)示意圖。它有二層?xùn)艠O，即215、216。216為第一柵極，215為第二柵極。此第二柵極215可用于使電子分布均勻，以得到均勻的亮度，也可用來與第一柵極216構(gòu)成顯示矩陣，這時此二層?xùn)艠O分別為二組互相平行的條狀電極，二者相互正交放置構(gòu)成顯示矩陣。陽極則可以是一個連續(xù)的電極，只加一直流正高壓。陽極上有相同色或不同色或紅、蘭、綠(R、B、G)三基色的發(fā)光材料，各發(fā)光點分別與由二層?xùn)艠O構(gòu)成的顯示矩陣相對應(yīng)，由二層?xùn)艠O選址和調(diào)制，從而可顯示單色、多色或全色的字符、圖形或圖象等。
陰極和陽極之間也可設(shè)置第三柵極和第四柵極或更多柵極而構(gòu)成多極VFD。
以上圖2(a)至圖2(e)各圖中的陽極202，均可被制成筆段形或其他形狀的圖形、文字等，以顯示字符或圖形、符號等。各字符、圖形可用不同色的發(fā)光材料，以得到多色的字符圖形顯示。
圖2(a)至圖2(e)各圖中的陽極202也可按不同發(fā)光色分成若干組，例如紅、蘭、綠(R、B、G)三組。每次顯示一種或幾種色，從而得到不同色的、多色的或全色的字符、圖形或圖象顯示。
圖2(a)至圖2(e)各圖中的陽極，也可以由一系列相互平行的條狀陽極所組成，用于構(gòu)成矩陣顯示。若各陽極條上有相同色的發(fā)光材料，則可得多色矩陣顯示。若各陽極條上有R、B、G三基色發(fā)光材料，則可得全色矩陣顯示。
在陽極條上有三種不同色的發(fā)光材料時，例如R、B、G三色，這時R、B、G三色陽極條相互交替排列，如圖3所示。每一種色的陽極條相互連接在一起，作為一個電極，如圖3中301、302、303所示。由圖可見，這三組電極中有一組必須跨過另一組電極才能引出，如圖3中304所示。這在陽極電壓較高的情況下是十分不方便的。
本發(fā)明用圖4所示的方法克服了上述缺點。圖4(a)為本發(fā)明的陽極連接方式，各組三色(例如R、B、G)陽極條的中央陽極條(例如為G)相互連接一起作為一個電極由一端引出，稱為“中央陽極條組”，如圖4中401所示。其余二邊的陽極條(例如R、B)相互連接在一起作為一個電極由另一端引出，稱為“二邊陽極條組”，如圖4中402所示。與此同時與每組RBG三色條陽極相對應(yīng)的柵極則分為二個電極，如圖4(b)中403、404所示。當(dāng)中央陽極條組加有正電壓，即為“開”狀態(tài)，二邊陽極條為“關(guān)”狀態(tài)時，與各組三色陽極條相對應(yīng)的柵極403、404作一個電極使用，即同時輸入與該色相對應(yīng)的亮度信號調(diào)制相對應(yīng)的陽極上的發(fā)光點的亮度，以顯示該顏色的圖象。亮度調(diào)制可用幅度調(diào)制，也可用脈寬調(diào)制。反之，當(dāng)二邊陽極條為“開”狀態(tài)，中央陽極條為“關(guān)”狀態(tài)時，則柵極403和404分別輸入另二色的亮度信號，以顯示另二色的圖象。按一定頻率如此反復(fù)進行，即可得多色和全色顯示。
本發(fā)明的上述驅(qū)動方法，既克服了前述三色陽極條引線的困難，陽極引線僅二個，沒有垮接電極。同時每一場圖象信號不必分成三個子場，例如R、B、G三子場，而只要分成二個子場，從而提高了激發(fā)發(fā)光的占空比，即提高了亮度。而在點亮二邊陽極條組時，因為有處于“關(guān)”狀態(tài)的中央陽極條隔離，從而可得到很好的色純度的圖象。
圖2(a)至圖2(e)各圖中所示的擋板或擋板電極均為平面。為有效地阻擋由陽極來的濺射物及陽極離子對陰極的轟擊，此擋板或擋板電極也可制成其他形狀如弧形或槽形，如圖5(a)或(b)所示。圖5中501為陰極，502為擋板或擋板電極。也可制成直角形或直角弧形，固定在玻殼板503上，如圖5(c)和(d)所示。圖6(a)、(b)和(c)為本發(fā)明的幾種長壽命陰極的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中601為至少一條陰極，例如為直熱式氧化物細絲陰極；602、603和604為不同形狀的和陰極平行的第一柵極，此柵極被固定在背玻殼板605上。所說的第一柵極由金屬絲或網(wǎng)狀金屬網(wǎng)，例如金屬絲網(wǎng)或光刻蝕刻網(wǎng)等構(gòu)成。所說的第一柵極可為不同形狀的柱形電極，例如三角形(圖6(a)中的602)、弧形(603)或槽形(604)。所說的柵極的正對陰極601的中央部分有一連續(xù)的無小孔的絕緣或高電阻的阻擋層，如圖中606所示，用于阻擋發(fā)光材料產(chǎn)生的濺射物質(zhì)和陽離子對陰極的污染。所說的第一柵極602、603和604可用于使由陰極發(fā)射出來的電子更有效地出射并到達陽極；也可用于控制由陰極發(fā)射的電子出射或不出射，即“開”和“關(guān)”。也可用于和第二柵極或陽極構(gòu)成顯示矩陣制成矩陣顯示器。所說的背玻殼板和605的內(nèi)表面有一導(dǎo)電極607，用于消除外電場對顯示器的影響和幫助電子由陰極出射。所說的導(dǎo)電極607也可制成如圖6(c)607和608所示的形狀，即在二陰極之間有一與背玻殼板605垂直而與陰極601平行的電極608，此電極加上適當(dāng)?shù)碾妷海糜趲椭娮佑申帢O出射和分布均勻。
圖7為本發(fā)明的一種彩色VFD的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中701為陰極；702為第一柵極；703為擋板；704為位于背玻殼板705內(nèi)表面上的電極；706為第二柵極；707為第三柵極，二者各自為一組相互平行的電極，并相互正交，構(gòu)成顯示矩陣；708為一系列相互平行并與第三柵極平行的條狀電極。所說的陽極上有不同色的，例如R、B、G三基色的發(fā)光材料709，R、B、G三色交替排列。所說的陽極條的連接發(fā)式和第三柵極的分組方式與圖4相同，從而構(gòu)成彩色矩陣顯示器。
本發(fā)明VFD可用透射式顯示，即觀察者在陽極一邊，也可用反射式顯示，即觀察者在陰極一邊。
在用透射式顯示時，由發(fā)光層發(fā)射的光有一半以上向后、背離觀察者發(fā)射，如圖8所示。圖8中801為陰極；802為發(fā)光層；803為透明導(dǎo)電層；804為陽極基板；805為觀察者。由發(fā)光層802所發(fā)的光，一半向前，如圖中806所示，即向觀察者。一半向后，如圖中807所示。而向前的一半中又有部分將因發(fā)光層內(nèi)部反射而折向后方，如圖中808所示。因此實際有用的光806將不到一半。(這里我們沒有計入發(fā)光層內(nèi)吸收，導(dǎo)電層及陽極基板的反射和吸收等)。
為了提高光的利用率，本發(fā)明在發(fā)光層的表面或它附近設(shè)置一層多孔白色反射層，把向后發(fā)射的光反射向前方，以提高光的利用率。圖9(a)為其原理示意圖。圖中901為陰極；902為陽極基板；903為透明導(dǎo)電層；904為發(fā)光層；905為位于發(fā)光層表面的多孔反射層。它可將原來向后反射的光反射向前方，如圖中906所示。此反射層為絕緣或高電阻的白色多孔層，例如由白色絕緣或高電阻粒子組成的反射層，此白色粒子例如是TiO2、Al2O3、MgO、ZnO、In2O2粉等，如圖9(b)中907所示。圖中908為發(fā)光粉組成的發(fā)光層。圖中907和906的粒子形狀僅表示二個不同層，實際粒子的形狀可以是各種不同的形狀。由陰極901發(fā)射來的電子可經(jīng)過發(fā)射層907粒子間的間隙到達發(fā)光層908使它發(fā)光，所發(fā)的光部分直接向前(即向觀察者905)發(fā)射，如圖中909。部分原來向后反射的光則可經(jīng)由反射層的白色粒子反射向前方，成為有用的光，如圖中910所示，從而增加了光的利用率，即增加了有效發(fā)光效率和亮度。此種多孔反射層與現(xiàn)有技術(shù)的鋁膜反射相比，因本發(fā)明的反射層，電子由小孔或由粒子的間隙通過，幾乎沒有能量損失，因此可在相對較低的陽極電壓下得到與很高陽極電壓下有鋁膜的發(fā)光屏一樣高或更高的發(fā)光效率。
同時此反射層905和907還可阻擋由發(fā)光材料在電子轟擊下分解產(chǎn)生的物質(zhì)濺射飛向陰極，保護陰極免受這些濺射物質(zhì)的污染中毒，從而通過了陰極壽命，也通過了VFD的壽命。
本發(fā)明的VFD具有以下優(yōu)點1、可用現(xiàn)有各種陰極射線發(fā)光材料，制成各種顏色的或三基色全彩色的VFD，用于顯示字符、圖形和電視圖象等；2、可制成長壽命的各種色的單色、多色和全彩色VFD；3、可制成高亮度的各種色的單色、多色和全彩色VFD；4、可制成高效率的各種色的單色、多色和全彩色VFD；5、可不用鋁膜反射層，在相對較低的陽極電壓下得到與很高電壓下一樣高或更高的發(fā)光效率。
權(quán)利要求
1.一種真空熒光顯示器(以下簡稱VFD)，它包括至少一個陰極；至少一個陽極；至少一個位于陰極和陽極之間的擋板電極；至少一個位于陽極上的發(fā)光層；一個由陽極基板和一玻璃背外殼組成的真空室，把以上各部件密封在此真空室內(nèi)。所說的玻璃背外殼的內(nèi)表面上有導(dǎo)電極。當(dāng)陰極加上一定的額定電壓，所說的陰極即發(fā)射電子。所發(fā)射的電子受陽極正電壓的吸引飛向陽極并擊中陽極上的發(fā)光材料使它發(fā)光。所說的擋板用于阻擋由陽極上的發(fā)光材料分解、濺射飛向陰極的材料和阻擋陽離子對陰極的轟擊，從而保護陰極免受濺射物和陽離子的污染中毒，延長陰極壽命，以得到長壽命VFD。
2.一種如權(quán)利要求1所說的VFD，其特征在于所說的陰極為至少一條直熱式氧化物細絲陰極。
3.一種如權(quán)利要求1所說的VFD，其特征在于所說的擋板為一平面的電極。
4.一種如權(quán)利要求1所說的VFD，其特征在于所說的擋板為一弧形或槽形電極。
5.一種如權(quán)利要求1所說的VFD，其特征在于所說的擋板為一直角弧形擋板電極。
6.一種如權(quán)利要求1所說的VFD，其特征在于所說的擋板和所說的玻璃背外殼內(nèi)表面的電極用來控制陰極發(fā)射電子的出射或截止，即“開”或“關(guān)”。從而可用于控制陽極上的發(fā)光層的發(fā)光或不發(fā)光，即可用來控制陽極上的某個字或某行字亮或不亮。也可用來與陽極組成矩陣顯示，這時陽極和背外殼內(nèi)表面上的電極各自為一組條狀電極，正交放置，從而構(gòu)成矩陣顯示。
7.一種如權(quán)利要求1所說的VFD，其特征在于所說的陽極被加工成筆段形，如7段“日”字形等或其他字符、圖形，開關(guān)不同的筆段即可顯示不同的字符、圖形等。
8.一種如權(quán)利要求1所說的VFD，其特征在于所說的陽極上的發(fā)光材料為單色或多色或紅、蘭、綠三基色的發(fā)光粉，從而構(gòu)成單色、多色或全色顯示。
9.一種如權(quán)利要求1所說的VFD，其特征在于所說的擋板電極為一擋板沒有電極。
10.一種VFD，它包括至少一個陰極；至少一個陽極；至少一個位于陰極和陽極之間的擋板；至少一層?xùn)艠O位于陰極和陽極之間；至少一個位于陽極上的發(fā)光層；一個由陽極基板和一個玻璃背外殼組成的真空室，把上述各部件密封在此真空室內(nèi)，所說的的玻璃背外殼的內(nèi)表面上有一導(dǎo)電電極用于消除外電場對VFD的影響。所說的柵極可幫助由陰極發(fā)射的電子更有效地出射并到達陽極，以提高陰極發(fā)射效率。同時也可用來控制發(fā)射電子的“關(guān)”與“開”，即可用來控制陽極上某一個字或某一行字亮或不亮。也可用來與陽極組成矩陣顯示，這時所說的柵極和陽極各自為一組平行電極，二者相互正交放置，以構(gòu)成矩陣顯示器。
11.一種如權(quán)利要求10所說的VFD，其特征在于所說的柵極為平面形的金屬絲電極或網(wǎng)狀金屬電極。
12.一種如權(quán)利要求10所說的VFD，其特征在于所說的柵極為平面形狀的，與擋板電極平行放置。
13.一種如權(quán)利要求10所說的VFD，其特征在于所說的柵極與擋板電極傾斜放置，所說的柵極為平面形或弧形，以幫助由陰極發(fā)射的電子更有效地出射。
14.一種如權(quán)利要求10所說的VFD，其特征在于所說的柵極與擋板正交放置。
15.一種如權(quán)利要求10所說的VFD，其特征在于所說的柵極有二層，即第一柵極與第二柵極。此二柵極可用來使電子更均勻地分布于陽極上，以得到均勻的發(fā)光亮度。此二層?xùn)艠O也可分別各自為一組平行電極，二者相互正交放置，構(gòu)成顯示矩陣。這時陽極可以是一個連續(xù)的陽極，只加一個直流正電壓。
16.一種如權(quán)利要求10所說的VFD，其特征在于所說的陽極上有單色或多色或紅、蘭、綠三基色發(fā)光材料，從而得單色、多色或全色的字符、圖形或圖象顯示器。
17.一種如權(quán)利要求10所說的VFD，其特征在于所說的陽極被按不同發(fā)光色分成若干組，例如紅、蘭、綠三組，每次亮一種或擊中色的字符或圖象，以得到不同色、多色或全色的字符、圖象或圖形等。
18.一種如權(quán)利要求10所說的VFD，其特征在于所說的柵極有三層以上的柵極，即第一、第二和第三柵極等，其中至少有二層?xùn)艠O各自為一組相互平行的柵極，二層?xùn)艠O正交放置，構(gòu)成矩陣顯示。
19.一種彩色顯示的方法，它包括若干組有三種不同色例如紅、蘭、綠三基色的發(fā)光材料的相互平行的條狀陽極；各組三色陽極條中的中央陽極條相互連接一起作為一個電極引出，稱為“中央陽極條組”；各組三色陽極條中二邊的陽極條相互連接一起作為一個電極引出，稱為“二邊陽極條組”；一個與三色陽極條平行的柵極，與每組三色陽極條相互對應(yīng)的此柵被分成二個電極；當(dāng)中央陽極條組加上正電壓，處于“開”狀態(tài)，二邊陽極條處于“關(guān)”狀態(tài)時，與各組三色陽極條相對應(yīng)的二個柵極同時輸入與該中央陽極條的顏色和該象點相對應(yīng)的亮度信號電壓、調(diào)制(幅度調(diào)制或脈寬度調(diào)制)該陽極上相對應(yīng)的象點的亮度，以顯示該色的圖象。接著，二邊陽極條組加上“開”電壓，中央陽極條組為“關(guān)”狀態(tài)，與各三色陽極條組相對應(yīng)的二個柵極各自輸入與它相對應(yīng)色的亮度信號，同時顯示該二色的圖象。上述二子場按一定頻率重復(fù)進行，即可得多色和全色顯示。
20.一種如權(quán)利要求19所述的VFD，其特征在于所說的三色條狀陽極由一系列不同形狀的發(fā)光點串聯(lián)而成。發(fā)光點的形狀例如為圓形、矩形或方形等。
21.一種VFD，它包括至少一個陰極；至少一個陽極；至少一種發(fā)光材料位于所說的陽極上。所說發(fā)光材料面或在它附近上有一多孔的白色反射層。所說的反射層，用于把發(fā)光材料所發(fā)的光中原來向陰極方向發(fā)射的光反射，使它轉(zhuǎn)向陽極由陽極出射，以提高亮度，提高有效發(fā)光效率。此反射層多為孔層，入射電子可自由通過，幾乎沒有能量損失。同時此反射層可阻擋由發(fā)光材料分解濺射出來的材料飛向陰極去污染陰極，從而通過VFD壽命。
22.一種如權(quán)利要求21所述的VFD，其特征在于所說的白色多孔反射層為絕緣或高電阻的反射層。
23.一種如權(quán)利要求21所述的VFD，其特征在于所說的白色多孔反射層為白色粉末層，所說的粉末例如為TiO2、Al2O3、MgO、ZnO、In2O2粉等。
全文摘要
一種長壽命彩色真空熒光顯示器,它包括有陰極、陽極、柵極、阻擋極、發(fā)光層和反射層。阻擋極可阻擋由發(fā)光層濺射出來的材料飛向陰極和阻擋陽離子對陰極的轟擊,反射層可提高光利用率,也可阻擋發(fā)光材料濺射物飛向陰極,從而可得長壽命、單色、多色或彩色真空熒光顯示器。
文檔編號H01J29/02GK1185021SQ96113468
公開日1998年6月17日 申請日期1996年12月11日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月11日
發(fā)明者葛世潮, 葛一萍, 黃睎 申請人:葛世潮