1. 阴极射线管(CRT)型直视式显示器
荫罩式单枪自会聚彩色显像管是利用电子束在真空管中高速轰击荧光粉而发光的,荫罩是它的选色机构,阴极电压激励是它的图像调制方式,电子束扫描是它的寻址方式,至今已有50 多年的发展历史。经过50多年发展,荫罩式单枪自会聚彩色显像管经过了球面管、平面直角管、超平面管、平面管等发展阶段,技术日趋成熟,尽管它的市场垄断地位受到新型显示器件的冲击,但其性能价格比仍是目前各种显示器件无法比拟的,因此它目前仍是市场上的主导产品,其外形图如图1 所示。
(1)CRT型显示器的主要优点
①寿命长(正常工作时寿命超过2 万小时),可靠性高,温度稳定性好;
②亮度、对比度高;
③清晰度较高,目前只有它可能以较好的性能价格比满足SDTV 标准清晰度电视显示格式要求;
④技术成熟,综合性能价格比好;
⑤图像调制、寻址方式简单;
⑥可视角大;
⑦惰性小,显示运动图像无拖尾。
(2)CRT型显示器的缺点
①体积大,重量重,实现86 cm(34 英寸)以上大屏幕显示有困难;
②由电子束扫描方式造成的光栅几何失真和扫描非线性失真大,屏幕边缘色纯裕度小,会聚性能差,图像清晰度差,全屏光栅亮度不均匀性较大;
③光栅受南、北地磁场影响大,电视机南、北放置会产生光栅水平倾斜;
④功耗较大。
(3)SED显示器的结构
目前它正朝薄形化、轻型化、节能化方向发展,并已取得一定进展。主要表现在以下几方面:
a.利用“黑屏”技术,提高图像对比度;
b.利用电子枪高精细化,改进图像清晰度;
c.采用长寿命阴极,提高显像管的使用寿命;
d.采用热膨胀系数小的荫罩,提高色纯稳定性;
e.采用平板化技术,减小图像失真;
f.加大电子束偏转角,减小显示器厚度。
最新研制的表面传导型电子发射显示器(Surface-conduction Electron-emitter Display 缩写SED)属于CRT 型显示器件的最新成果(见图2),它利用半导体及薄膜生长的精细加工源技术,在硅(Si)基板上加工形成了尖形的、微小的、颗粒直径在5~10 nm 的超微细PdO(氧化钯)粒子薄膜,在发射体电极间有纳米级的极微细间隙。当在阴极电极上施加电压时,将产生隧道效应,并由阳极的极强电场吸引射向荧光屏,激发荧光粉而发光。
SED 显示器件的前玻璃板上涂有红、绿、蓝三色荧光粉作为阳极,相对后玻璃板加有几千伏的高压。通过“丝网印刷法”在后玻璃基板上制作对应每个像素的金属电极,并用喷墨印刷的方法在金属极间制作氧化钯薄膜电子发射阴极。SED 的阴极是平面阴极,其电子发射是通过隧道效应的原理来完成的。当金属电极间加上十几伏的电压后,极间将形成超高强度的电场,氧化钯薄膜中的电子会被牵引出来,形成电子发射。
当发射出来的电子传导到另一电极的表面时,会有一部分电子被弹性散射到两玻璃基板之间的空间中去,这时前玻璃基板上所加的阳极高压将对这些电子加速,使其快速轰击到前玻璃基板所涂敷的荧光粉上,发出可见光。
(待续)