平面顯示屏陽極的電保護的製作方法

2023-09-23 01:59:45 3

專利名稱：平面顯示屏陽極的電保護的製作方法
技術領域：
本發明涉及平面顯示屏的陽極板，特別涉及對比如帶微電極頭的彩色顯示屏之類的彩色顯示屏實現陽極的發光部件的連接。


圖1表示帶有本發明所用類型的微電極頭的平面顯示屏的一部分。
這種微電極頭顯示屏主要由帶微電極頭2的陰極板1和帶有孔4的柵極3構成，所述各孔與各微電極頭2的位置相對應。將陰極1布置得使之面向在玻璃基板6上形成的電子致其發光的陽極5；該玻璃基板即構成顯示屏的表面。
轉讓給原子能委員會(Commissariat a l』Energie Atomique)的美國專利第4,940,916號揭示了這種微電極頭顯示屏的詳細結構及其工作情況。
陰極1被成列排布並構造於玻璃基板10上，其陰極導體排成導體層的格子狀。微電極頭2被布置在電阻層11上，該電阻層布置在陰極導體上並位於由陰極導體確定的格子內側。圖1部分地示出格子的內側，但沒有陰極導體。陰極1與排成行的柵極3相聯繫。一行柵極3與一列陰極1的交點確定一個象素。
這種裝置利用陰極1與柵極3之間形成的電場使由微電極頭2向著陽極5的發光體7放出電子。在彩色屏幕情況下，陽極5備有交替的螢光條7r、7g、7b，它們每一個對應一種顏色(紅、綠、蘭)。這些螢光條由絕緣材料8互相隔開。這些發光體7被布置在電極9上，所述電極由相應的透明導電層，如氧化錮錫(ITO)的條構成。每組紅色、綠色和蘭色的螢光條都相對於陰極1交替地偏置，以便由一個陰極/柵極象素的微電極頭2放出的電子交替地指向每種顏色所對的發光部件7。
將要受到來自陰極1之微電極頭2的電子轟擊的發光部件7(圖1中的發光元件7g)的選擇，對於每種顏色而言，要求選擇性地控制陽極5之微電極頭7的偏置。
圖2圖解地表示常用的彩色顯示屏的陽極結構。圖2是按公知技術製作的陽極5的局部視圖。對應於位於基板6上的同一種顏色的發光部件7的陽極電極的條9被互連於屏幕的有效表面外側，以便接到一個控制系統(未示出)上。兩個互連的印製線12和13分別對應於陽極電極9g和9b，它們實現三種發光體顏色中的兩種(如7g和7b)。絕緣層14(圖2中以點劃線表示)置於互連的印製線13上面。第三互連印製線15通過位於絕緣層14上方的導體16接到擬作為第三種顏色螢光體7r的陽極電極條9r。
一般地說，鑑於要被激發的螢光條(如圖1中的7g)被偏置於接近400伏的電壓，各行柵極3依次被偏置於接近80伏的電壓；其餘的螢光條(如圖1中的7r和7b)置於零電壓。各列阻極1對每一行柵極3的電壓表示由陰極列與柵極行交點確定的象素在所考慮的顏色中的亮度，將這種電壓設定成最大發射電壓與不發射電壓(分別為比如0伏和30伏)之間的相應的電壓。
這種偏壓的選擇與發光體7及微電極頭2的特性有關。
一般地，陰極與柵極這間低於50伏的電壓差不會有電子發射發生，而最大的發射對應於80伏的電壓差。
陽極與陰極之間的電壓差與此二電極間的距離有關。為了屏幕的亮度，要求最大的電壓差，這就涉及到二電極間分開的距離應儘可能地大。然而，極間間隙的結構包括這樣的空間，即如果它們過大，就可能在屏幕上出現暗區，這限制了二電極間這種間隙的增加。所以，一般屏幕的這種電極分開的距離為大約0.2毫米。這就需要選擇陽極/陰極電壓為臨界的，因為有可能產生電弧。由於每個微電極頭分開的距離，或者柵極層與陽極的各發光部件分開的距離可能不一致，所以就可能發生有害的電弧。此外，由於小尺寸，以及陽極和陰極-柵極的製作過程，這種不一致是不可避免的。
論及陰極一方，電阻層11使得能夠限制各微電極頭與柵極之間形成有害的短路。
可是論及陽極一方，在柵極3與陽極的某些被偏置於從微電極頭2拉出電子的電壓的發光部件7(如圖1中的發光部件7g)之間可能發生電弧。由於相鄰的兩個螢光帶(如圖1中的7g和7r)之間電壓差的緣故，也可能在這樣的兩個螢光帶之間發生電弧。
本發明的目的在於通過提供一種帶微電極頭的平面顯示屏的陽極來避免上述缺點，它消除了陽極與柵極間，或陽極的兩個相鄰的螢光帶之間發生電弧的可能性，而無損於屏幕的亮度。
為實現這個目的，本發明提供一種平面顯示屏的陽極，這種類型的陽極包括至少一組螢光帶，它們布置於相應的導電帶上面，還包括至少一個關於該發光部件組的導電帶的內連導體。這組導電帶通過半接於導電帶和與它們關聯的內連導體之間的電阻被內連。
按照本發明的一種具體實施方式
，每個導電層通過一個電阻各自連到內連導體上。
按照本發明的另一種具體實施方式
，使一個單獨的電阻與多個導電帶組相聯繫。
按照本發明的再一種具體實施方式
，各電阻是印製在整個絕緣層上的薄膜電阻部分，絕緣層被布置成至少覆蓋一條構成內連導體的印製線，該絕緣層在每個電阻部分端頭的前面被蝕斷，以便使得這些端頭分別電連接到至少一個導電帶的一端和內連印製線上。
按照本發明的又一種具體實施方式
，絕緣層遍及整個陽極表面延伸，並在屏幕的有效表面中的每個導電帶前面被蝕斷。
按照本發明的又一種具體實施方式
，所有與內連印製線聯繫的電阻部分都有同樣的長度。
按照本發明的又一種具體實施方式
，陽極包括三組交替的發光部件帶，每一組對應一種顏色，還包括至少三個導體，它們內連於同種顏色的導電帶。
按照本發明的又一種具體實施方式
，所有與同一內連印製線聯繫的電阻部分具有相同的長度，並從導電帶的一端延伸至該導電帶與之關聯的內連印製線。
按照本發明的又一種具體實施方式
，所有內連印製線是平行的，並在陽極的同一側，垂直於各導電帶。
按照本發明的又一種具體實施方式
，至少兩個垂直於導電帶的內連印製線圍繞這些導電帶。
連同附圖一起，通過下面有關本發明的詳細描述，將使本發明的上述及其它目的、特點、觀點以及優點變得愈加清楚。其中
圖1和2有如上面所述者，說明現有技術的情況及所遇到的問題；圖3表示本發明微電極頭顯示屏陽極的的第一種具體實施方式
；圖4A-4B分別是沿圖3之A-A』線和B-B』線的斷面圖；圖5表示具有圖3實施方式陽極之微電極頭顯示屏的等效電路；圖6表示圖3實施方式的變型；圖7表示本發明微電極頭顯示屏陽極的第二種具體實施方式
；圖8表示具有圖7實施方式陽極之微電極頭顯示屏的等效電路。
為清楚起見，各附圖均未繪出標尺，並同各圖中同樣的部件均被指定同樣的參考標碼。
本發明的主要特徵在於通過串接於各陽極導電帶和與它們所關聯的內連印製線之間的多個電阻實現給發光部件加置偏壓的各陽極導電帶的內連。
本發明通過串接於每個螢光帶或一小組螢光帶與將它聯繫起來的內連印製線之間的電阻給每個螢光帶或同種顏色的一小組螢光帶加置偏壓。
對每個內連印製線設置多個電組，以防止陽極—陰極電壓降落，這種降落不只是一個很小的百分比，同時還使各電阻有足夠的值，以限制各導電帶中流過的電流。
實際上，同種顏色的各螢光帶是一齊被加置偏壓的。這就要求有足夠的電流流入同種顏色各螢光帶的內連印製線，以便該電流能夠遍布各螢光帶(幾百條)。可是，由於要顯示圖象，就由控制電子學系統執行尋址，所以每排陽極的一個象素在預定的時間發射。換句話說，由於柵極是按照行掃描加置偏壓的，而且由於一個柵極行與一個陰極列的交點確定一個象素，所以，只有一個象素的微電極頭在預定時間轟擊陽極導電帶的發光元件。
因此，可設置具有足夠高數值的電阻，以形成「陽極電流/陰極電壓」和「陽極的二相鄰導電帶之間的陽極電流/電壓」特性曲線，和提供限制電弧發生的負載曲線。最好選擇電阻的值不致引起陽極電壓以不止是很小的百分比降低電壓，為的是不致引起可供觀察者觀看的屏幕亮度受損，另外也不致引起顯著的寄生功率消耗。
按照本發明，要實現這些串聯電阻，有幾種工藝可供採用。
例如，可採用插入印刷電路中的一系列分立元件，通過一系列導體將印刷電路連到屏幕的導電帶。然而，這種執行過程並非本發明優選的實施方式，它導致增加屏幕與電子控制系統的連接，同時導致增加該控制系統的尺寸。
按照薄膜工藝，通過將這種薄膜鍍敷在導電帶的上面或下面而實現這些電阻。這些薄膜可由諸如摻雜的非晶或多晶矽或者鎳鉻合金製成。
另外，還可以藉助於在導電帶端頭之間的原度內提供的接觸電阻層和內連印製線實現這些電阻。
在本發明的優選實施例中，這些電阻按照薄膜工藝鍍敷製成，比如通過諸如混合電路所用的那些絲網印製色劑或電阻材料。
於是，按照本發明，所有的陽極導電帶都是彼此電絕緣的，並與內連印製線絕緣，隨之就將電阻層鍍敷在各導電帶或一組少量導電帶與內連印製線之間。
如圖3、4A和4B所示，本發明第一種具體實施方式
的陽極由平行的導電帶9r、9g、9b形成，這些導電帶位於基板6上，並用來接納屏幕有效表面中的發光元件(未示出)。在諸如圖3所表示的彩色顯示屏情況下，按照同種顏色(紅、綠、蘭)的導電帶組依序給這些導電帶加置偏壓。
每條導電帶9r、9b、9g分別通過電阻部分22各與印製線21r、21b、21g，同種顏色的內連帶相連。與內連印製線(如21r)相關聯的電阻部分(如22r)與另外兩個內連印製線(如21g、21b)電絕緣。為此目的，插入絕緣層23，至少蓋過兩個最靠近導電帶9端頭的內連印製線21g和21b。
恰如所示者，最好絕緣層23覆蓋整個陽極，特別在每個電阻部分22兩個端頭的前面被蝕斷，以便使這些端頭分別連接於導電帶9的端頭和內連印製線21。絕緣層23覆蓋整個陽極，並在屏幕的有效表面中，每個導電帶9的前面將其蝕斷，以接受發光部件。換句話說，在這種情況下，各發光部件之間的絕緣層8(圖1)是絕緣層23的一部分。
絕緣層23內在電阻部分22r、22g、22b端頭下分別於內連印製線21r、21g、21b前面和導電帶9r、9g、9b端頭的前面形成有小孔24r、24g、24b和25r、25g、25b。
這樣，通過由電阻部分22構成的串接電阻就造成每個內連印製線21與一條發光導電帶9之間的電連接。
為了不削弱屏幕亮度的均勻性，將電阻部分22的尺寸設計成使所有電阻部分在它們的端頭間都具有同樣的電阻，至少對所有與同一內連印製線，即相同顏色關聯的電阻部分是這樣。換句話說，所有與同一內連印製線關聯的電阻部分都有同樣的長度和同樣的截面，這使導電帶和相關聯的內連印製線之間的串接電阻值一定。最好是屏幕的所有電阻部分22均有同樣的截面和同樣的長度。
圖5表示導電帶9的電氣內連，它代表圖3實施方式的一個等效電路。
每條導電帶9通過該帶與相關聯的內連印製線21之間的高值串接電組Ra各自被保護以防止電弧。選擇電阻Ra的值，以便將導電帶9中的電流限制於一個預先選定的值，以防止有害電弧的發生，而不引致顯著的陽極電壓降落。
儘管實際上每個象素有幾千個微電極頭，圖5卻表示每個象素有一個微電極頭2。這樣，就有一個電阻Rk，它對應於各陰極導體和各微電極頭之間的電阻層11。電阻Rk使各微電極頭2的電子發射均勻化，並防止柵極3和微電極頭2之間發生短路。由預先確定的電阻部分形成的電阻Ra以串聯方式與象素的綜合電阻Rk電連接。對應於一個象素的電阻Rk基本值大約為2兆歐，並與具有同樣數量級(近似0.7兆歐)的電阻Ra值串聯。於是，這樣的電阻部分相加不削弱預定象素之微電極頭的電子發射。
作為舉例，要得到每個象素15毫安的常用電流值，相對的陽極導電帶偏壓Va為500伏，陰極列的偏壓Vk從0到30伏，則一個約為670千歐的電阻將跨過該電阻器的壓降限制在大約2％。這樣的電阻值通過將導電帶中的電流限制在0.7毫安而避免了有害電弧的發生，同時使得顯示屏亮度的降低看不出來。
此外，要說明的是電阻Ra的加入無損於陽極線的變換速度。實際上，雖然電阻Ra的值介入元件的時間常數RC，這個元件是由電阻Ra與導電帶的固有電容和電阻的聯合而成，但如此得到的時間常數保持很好。作為舉例，對於較為遠離內連印製線的象素而言，氧化銦錫(ITO)陽極導電帶的電容對於30釐米的長度為大約30pf，其固有電阻是大約20千歐。由於電阻Ra的加入所引進的時間常數是20微秒，這是很好的。實際上，由於在整個柵極行掃描期間，每個陽極帶保持所加偏壓，所以對於彩色屏幕而言，陽極行的變換習慣上對每幅與尋址布置有關的圖象只發生3至6次。
對陽極的每個導電帶各自的電流限制也避免了兩個相鄰導電帶之間發生有害的電弧。
可以藉助於寬約為75微米，長1毫米的電阻部分22，按薄膜工藝以具有50千歐/方片(square)層電阻的色劑製作具有大約為670千歐值的電阻Ra。
圖6表示圖3實施方式的變型。按照這種可供選擇的實施方式，所有內連印製線並不在陽極的同側。兩條印製線(如21r和21g)在陽極的同一側，而第三印製線(如21b)平行於印製線21r和21g布置，卻在導電帶9的另一側。這種供選擇的實施方式對於薄膜電阻部分22的印製要求較低的精度。
圖7和8表示本發明的另一種具體實施方式
，它也便於實現薄膜電阻部分。
在這種實施方式中，陽極導電帶9並不是單獨地各自連到一個內連印製線上，而是以同種顏色的少量導電帶成組連到印製線上。
在所示的例子中，同種顏色的導電帶以三條導電帶成組，通過電阻部分22連到一條內連印製線上。
兩條內連印製線，如21b和21g位於陽極的同一側，而第三印製線，如21r位於陽極的相對一側。導電帶9r每三條成一組，以它們位於印製線21r那側的端頭通過與該內連印製線平行的印製線26r連在一起。導電帶9g每三條為一組以它們位於印製線21g那側的端頭也通過與該內連印製線平行的印製線26g連在一起。第三種顏色的導電帶9b每三條成一組，但直接通過電阻部分22b連在一起。
如上所述，絕緣層23最好遍布陽極的整個表面。在屏幕有效表面中導電帶9的前面，將絕緣層23蝕斷，容納發光部件，並在屏幕有效表面的外邊通過電阻部分22實現內連。在絕緣層23中，電阻部分22r、22g和22b一個端頭的前面及內連印製線21r、21g和21b的前面分別形成孔25r、25g和25b。在電阻部分22r和22g的另一端頭前面及印製線26r和26g前面分別形成孔24r和24g。在每個導電帶9b靠近內連印製線21b的端頭前面形成孔24b。
最好至少第三種顏色的每條導電帶9b，在它的位於印製線21b那側的端頭處有一凸緣，該凸緣前面形成孔24b。孔24b使導電帶9b每三個成一組可以通過同一電阻部分22b很容易地連到內連印製線21b上。
這樣，如圖8所示，同樣顏色的每組三條導電帶通過一個電阻Ra分別連到同種顏色導電帶的內連印製線上。
不過，每組導電帶的數目不應過多，以便每個電阻Ra可以足夠高，而不致引起陽極—陰極電壓降落不止是一個較低的百分比。
所述各
具體實施例方式
之一的選取取決於比如陽極導電帶的寬度，因而取決於屏幕象素的尺寸。實際上，象素尺寸減小的越多，導電帶9越窄以及薄膜電阻部分的印製精度就成為決定性的了。
作為舉例，對於不是300微米的象素而言，所選的實施方式將為圖3所示者，具有寬度為75微米的電阻部分22，陽極導電帶之間的間距為100微米。
恰如本領域熟練的人員所明白的，可對上述各優選的實施方式做各種改進。詳細地說，可用一種或多種提供同樣功能的結構元件代替構成陽極各層的每個所述的部件。
此外，雖然上面的描述是參照彩色顯示屏所做的，可將本發明應用於帶有發光部件平行帶的單色屏幕。
權利要求
1.一種平面顯示屏陽極，它包括至少一組螢光帶(7)(r、g、b)，布置在相應的導電帶(9)上面，還包括至少一條關於所述螢光帶的內連導體(21)其特徵在於所述螢光帶組的導電帶(9)通過串接於各導電帶與相關聯的內連導體間的電阻(22)而內連。
2.一種如權利要求1所述的陽極，其特徵在於每個導電帶(9)各自通過電阻(22)連到所述內連導體(21)。
3.一種如權利要求1所述的陽極，其特徵在於一個單獨的電阻(22)與所述導電帶組的多個導電帶(9)聯繫。
4.一種如權利要求1所述的陽極，其特徵在於各電阻是印製的薄膜電阻部分(22)，它們形成在整個絕緣層(23)的上面，該絕緣層被布置成至少覆蓋一條構成所述內連導體的印製線(21)，所述絕緣層(23)在每個電阻部分端頭的前面被蝕斷，以使所述端頭分別電連接於至少一個導電帶(9)的一端和內連印製線(21)上。
5.一種如權利要求4所述的陽極，其特徵在於絕緣層(23)遍及整個陽極表面延伸，並在屏幕的有效表面中的每個導電帶(9)前面被蝕斷。
6.一種如權利要求4所述的陽極，其特徵在於所有與所述內連印製線(21)關聯的電阻部分(22)都有相同的長度。
7.一種如權利要求1所述的陽極，其特徵在於包括三組(r、g、b)交替的螢光帶(9r、9g、9b)，每組對應一種顏色，還包括至少三個導體(21r、21g、21b)，它們內連於同種顏色的導電帶。
8.一種如權利要求7所述的陽極，其特徵在於所有與同一內連印製線(21r、21g、21b)聯繫的電阻部分(22r、22g、22b)具有相同的長度，並從導電帶(9r、9g、9b)的一端延伸至內連印製線。
9.一種如權利要求7所述的陽極，其特徵在於所有內連印製線(21r、21g、21b)是平行的，並在陽極的同一側，垂直於導電帶(9r、9g、9b)。
10.一種如權利要求8所述的陽極，其特徵在於至少兩個垂直於導電帶(9r、9g、9b)的內連印製線(21r、21g、21b)在所述導電帶的相對側。
全文摘要
一種平面顯示屏陽極，它包括至少一組螢光帶，布置在相應的導電帶上面，還包括至少一條關於各螢光帶的內連導體，每組螢光帶的導電帶通過一個電阻連到相關聯的內連導體上。
文檔編號H01J31/12GK1129848SQ95117248
公開日1996年8月28日 申請日期1995年9月27日 優先權日1994年9月28日
發明者瓊-弗朗哥斯·佩爾, 弗朗西斯·庫爾雷格斯 申請人:皮克斯泰克公司