KR0127311B1

KR0127311B1 - 형광표시장치

Info

Publication number: KR0127311B1
Application number: KR1019890003570A
Authority: KR
Inventors: 마사다께 하야시; 쓰네오 무찌; 미노루 오제끼
Original assignee: 오가 노리오; 소니 가부시기가이샤
Priority date: 1987-10-09
Filing date: 1989-03-22
Publication date: 1997-12-29
Also published as: KR900015048A; JPH01100855A

Abstract

본 발명은 고휘도발광의 형광표시장치에 관한 것이며, 고압이 인가되는 복수의 형광체세그먼트와, 캐소드와, 상기 각 세그먼트에 대응하여 배설된 복수의 제어전극과, 상기 캐소드와 상기 제어전극과의 사이에 상기 세그먼트의 복수 개에 대응하여 배설된 공통의 전자빔취출수단을 가지며, 상기 각 제어전극의 전압을 제어하여 상기 세그먼트를 선택적으로 발광표시하도록 하여 이루어짐으로써,전체의 구조를 간단화할 수 있고, 따라서 이 종류의 형광표시셀의 제조를 용이하게 하고, 품질, 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 또 코스트저감을 도모할 수 있다.

Description

형광표시장치

제1도는 본 발명에 의한 형광표시셀의 일예를 나타낸 정면도.

제2도는 그 측면도.

제3도는 제1도의 A-A선상의 단면도.

제4도는 본 발명의 동작설명도.

제5도는 본 발명에 관한 제2그리드의 일예를 나타낸 표면도.

제6도는 본 발명의 동작설명도.

제7도는 종래의 형광표시셀의 요부(要部)의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

G₁:제1그리드(전자빔취출수단)G₂:제2그리드(제어전극)

G₃:제3그리드K:선형(線形) 캐소드

13R, 13G, 13B:형광체세그먼트25:배면전극

본 발명은, 고휘도발광의 형광표시장치에 관한 것이다.

본 발명은, 고휘도발광의 형광표시장치에 있어서, 고압이 인가되는 복수의 형광체세그먼트에 대응하여 배설된 복수의 제어전극과, 캐소드와의 사이에 전자빔취출수단을 배설함으로써, 구조를 간단하게 하여 크로스 토크가 없는 제어를 가능하게 한 것이다.

예를 들면 적, 녹 및 청의 3색의 형광체세그먼트로 이루어지는 이른바 형광체트리오를 가진 발광표시셀을 2차원적으로 다수 배열하여 대화면을 얻도록 한 대형의 표시장치가 알려져 있다. 이 표시장치는, 발광표시셀이 안정되어 고휘도발광하므로, 옥외에서도 휘도가 충분하여 선명한 화면을 재생할 수 있다.

종래, 이러한 발광표시셀로서는 제7도에 나타낸 바와 같이 구성되어 있었다. 즉, 유리상자체의 앞면패널(1a)의 내면에 적발광, 녹발광, 청발광의 3개의 형광체세그먼트(2R), (2G), (2B)가 형성되고, 이 각 세그먼트(2R), (2G), (2B)에 대향하여 배면패널(1b)측에 있어서 각각 3개의 선형 캐소드(K) [(K_R), (K_G), (K_A)] 및 3개의 제1그리드(제어전극) (G₁) [(G_1R), (G_1G), (G_1B)]가 배설되며, 또한 3개의 제1그리드(G_1R), (G_1G), (G_1B)에 공통으로 제2그리드(가속전극)(G₂)가 배설되어 이루어진다. 또, 각 형광체세그먼트(2R), (2G), (2B)를 에워싸도록 애노드전위가 인가되는 도전성재(導電性材)로 이루어지는 세퍼레이터(3)가 배치된다. 이 경우, 크로스토크하지 않고 인접한 형광체세그먼트(2R), (2G), (2B)를 독립으로 온·오프제어하므로, 각 제1그리드(G_1R), (G_1G), (G_1B)는 각각 대응하는 선형 캐소드(K_R), (K_G), (K_B)를 에워싸도록 원통면에 메시형 개구부(4), (4G), (4B)를 가진 반원형으로 형성된다. 공통의 제2그리드(G₂)는 각각 제1그리드(G_1R), (G_1G), (G_1B)에 대응한 부분에 메시형 개구(5R), (5G), (5B)를 가진 평판형으로 형성된다.

이 발광표시셀(6)에 있어서는, 형광체세그먼트(2R), (2G), (2B)에 예를 들면 8kV 정도의 애노드전압이 공급되며, 제1그리드(G_1R), (G_1G), (G_1B)에는 예를 들면 0V(오프)~5V(온)의 전압이 인가되며, 제2그리드(G₂)에는 예를 들면 50V 정도의 전압이 인가된다. 그리고, 제1그리드(G₁)에 예를 들면 5V가 인가되면 캐소드(K)로 부터의 전자빔은 제1그리드(G₁)를 통하여 제2그리드(G₂)에서 가속되어 대응하는 형광체세그먼트(2R), (2G), (2B)를 타격하여 이것을 발광표시한다. 그리고, 제1그리드(G₁)에 0V가 인가되었을 때에는 캐소드(K)로 부터의 전자빔이 컷오프되어 그 대응하는 형광체세그먼트는 발광표시되지 않는다. 이러한 발광표시셀(6)로서, 적,녹, 청의 3색 형광체세그먼트를 8조 일체로 배설하여 이루어지는 이른바 8소자표시셀 또는 2소자 표시셀 등이 제안되어 있다(일본국 특원소 60(1985)-191703호 참조).

그런데, 이러한 발광표시셀에 있어서는, 그 구조의 간단화가 요망된다. 예를 들면 발광표시셀을 보다 다소자(多素子)화한 경우에는 제조상, 구조가 간소할 수록 바람직하다. 그러므로, 예를 들면 제1그리드(G₁)를 평탄화하는 것을 생각할 세그먼트 있으나, 단지 평탄화한 경우에는, 온·오프제어할 때에 컷오프상태이어야 할 캐소드가 인접한 온상태의 제1그리드(G₁)의 영향을 받아, 인접하는 형광체세그먼트에의 크로스토크의 발생이 불가피하게 된다. 또, 선형 캐소드의 갯수도 형광체세그먼트 수 보다 적게 할 수 없어, 제조상, 코스트상 큰 문제가 있었다.

본 발명은, 전술한 점을 감안하여, 구조가 간단하고 또한 크로스토크없이 제어할 수 있도록 한 고휘도발광의 형광표시장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 형광표시장치는, 고압이 인가되는 복수의 형광체세그먼트(13)와, 캐소드(K)와, 각 세그먼트(3)에 대응하여 배설된 복수의 제어전극(G₂)과, 세그먼트의 복수개(13R), (13G), (13B)에 대응하여 배설된 공통의 전자빔취출수단(G₁)을 가지며, 각 제어전극(G₂)의 전압을 제어하여 세그먼트(13)을 선택적으로 발광표시하도록 구성된다. 전자빔취출수단(G₁)은 제어전극(G₂)과 캐소드(K) 사이에 배설되고, 각 세그먼트(13)에 대응하여 메시형의 개구부를 가지고 이루어진다. 이 경우, 전자빔취출수단(G₁)과 제어전극(G₂) 사이의 간격을 d₁₂로 하고, 세그먼트의 중심의 간격을 LG₂로 할 때, LG₂d₁₂의 관계로 되도록 구성한다.

또, 복수 개의 세그먼트(13R), (13G), (13B)에 대하여 공통의 하나의 캐소드(K)를 배설하도록 한다. 복수의 제어전극(G₂) 및 전자빔취출수단(G₁)은 평탄형으로 형성한다.

형광체세그먼트(13)에는 애노드전위 예를 들면 5kV가 부여되고, 제어전극(G₂)에는 제어전위 예를 들면 15V(온)~-2V(오프)가 부여되며, 전자빔취출수단(G₁)에는 플러스의 전위 예를 들면 10V가 부여된다. 이 구성에서는 전자빔취출수단(G₁)에 의하여 캐소드(K)로 부터 일정한 전자빔이 항상 방사(放射)되어 전자빔 취출수단(G₁)을 통과한 전자빔이 제어전극(G₂)에서의 공간전위에 의하여 제어된다. 즉, 예를 들면 제어전극(G_2G), (G_2B)에 15V가 주어지면, 전자빔은 제어전극(G_2G), (G_2B)을 통과하여 대응하는 형광체세그먼트(13G), (13B)를 타격하고, 제어전극(G_2R)에 -V가 주어지면 전자빔은 컷오프되어 대응하는 형광체세그먼트(13R)는 발광표시되지 않는다. 이 때, 제어전극(G₂)과 전자빔취출수단(G₁)과의 간격 d₁₂이 세그먼트의 중심간의 간격 L_G2보다 충분히 작으므로, 예를 들면 제어전극(G_2R)에서 컷오프된 전자빔은 온되어 있는 인접한 예를 들면 제어전극(G_2G), (G_2B)의 영향을 받지 않고 온·오프제어해도 크로스토크는 생기지 않는다.

그리고, 제어전극(G₂) 및 전자빔취출수단(G₁)이 모두 평탄형으로 형성되고, 또 캐소드(K)도 복수의 형광체세그먼트(13R), (13G), (13B)에 공통으로 1개 배설하면 되므로, 구조가 간단화된다.

다음에, 도면을 참조하여 본 발명에 의한 형광표시장치의 실시예에 대하여 설명한다.

제1도, 제2도 및 제3도는 본 발명의 형광표시장치, 특히 그 단위셀을 나타낸 정면도, 측면도 및 그 A-A선상의 단면도이다.

이 도면 중, (11)은 앞면패널(11a)과 배면패널(11b)과 측판(11c)으로 이루어지는 유리상자체를 나타낸다. 이 유리상자체(11) 내에 형광체층으로 이루어지는 복수조의 형광표시부 즉 본 예에서는 16조의 이른바 형광체트리오(12)[(12a)~(12p)]와, 이들 형광체트리오(12)에 대응하는 전극부(15)가 배설되어 이루어진다. 16조의 형광체트리오(12)는 앞면에 형광체층을 피착하여 형성되는 것이며, 8조씩 상하 2열로 배열되고, 이 경우, 각 형광체트리오(12)는 적발광, 녹발광, 청발광의 3개의 형광체세그먼트(13) 즉 형광체층(13R), (13G), (13B)으로 구성된다. 구체적으로는 앞면패널(11a)의 내면에 프레임형으로 도전층인 카본층(14)이 인쇄되고, 프레임형 내의 각 빈 곳에 대응하여 각각 적형광체층(13R), 노형광체층(13G) 및 청형광체층(13B)이 일부 카본층(14) 상에 걸쳐지도록 하여 인쇄에 의하여 형성되며, 그 위에 중간막을 통하여 예를 들면 알루미늄으로 이루어지는 메탈층이 피착형성된다. 이 각 형광체트리오(12)에 각각 대향하도록 배면패널(11b)측에 전극부(15)가 배치된다. 이 전극부(15)는, 형광체트리오(12)의 각 적형광체층(13R), 녹형광체층(13G) 및 청형광체층(13B)에 공통으로 대향하는 1개의 선형 캐소드(K)와, 각 색형광체층(13R), (13G) 및 (13B)에 각각 대향한 부분에 메시형 개구부(16R), (16G) 및 (16B)를 가지는 공통의 제1그리드(전자빔취출수단)(G₁)와, 각색형광체층(13R), (13G) 및 (13B)에 대향하여 각각 메시형 개구부(17R), (17G) 및 (17B)를 가지는 서로 독립된 3개의 제2그리드(제어전극)(G₂)[(G_2R), (G_2G), (G_2B)]와, 또한 3개의 제2그리드(G₂)에 공통으로 각각 메시형의 개구부(18R), (18G) 및 (18B)를 가진 제3그리드(G₃)가 차례로 배설되어 이루어진다. 제1그리드(G₁), 제2그리드(G₂) 및 제3그리드(G₃)는 각각 평탄형으로 형성된다. 제3그리드(G₃)에서는 그 각 제2그리드(G_2R), (G_2G) 및 (G_2B) 사이의 간격부(19)에 대응하는 부분이 차폐부로 되고, 그 이외의 제2그리드(G₂)의 각 개구부(17R), (17G), (17B)에 대응한 부분에 메시형 개구부(18R), (18G), (18B)가 형성된다. 동일하게, 제1그리드(G₁)에 있어서도, 제2그리드(G₂)의 상호 간의 간격부(19)에 대응하는 부분이 차폐부로 되고, 제2그리드(G₂)의 각 개구부(17R), (17G), (17B)에 대응하는 부분에 메시형의 개구부(16R), (16G), (16B)가 형성된다.

제2그리드(G₂)는 제1 및 제2의 세라믹구체(構體)(21) 및 (22) 사이에 협지적으로 지지되고, 제3그리드(G₃)는 상측의 제2의 세라믹구체(22) 상에 지지되며, 제1그리드(G₁)는 하측의 제1의 세라믹구체(21)의 하면에 지지된다. 각 독립된 제2그리드(G_2R), (G_2G), (G_2B)는 제1도의 상하열의 2조의 형광체트리오, 즉 형광체트리오(12a)와 (12i), (12b)와 (12j), …에 공통으로 일체형성되고, 도시하지 않으나 제1의 세라믹구체(21)의 상면에 나타낸 각 홈부 내에 위치결정되어 양 세라믹구체(21) 및 (22)로 협지적으로 지지된다. 제2그리드(G₂)는 제5도에 나타낸 바와 같이 16소자에 대응한 모두가 일체로 연결된 이른바 리드프레임구조(33)로 형성되고, 봉착(封着)까지의 단계에서는 리드프레임구조(33)의 상태로 1매로 되어 있으며, 봉착 후에 외부에 나온 부분을 쇄선위치(34)에서 절단하여 24매의 독립된 그리드(G_2R), (G_2G), (G_2B)로 된다. 또, 절단 후의 각 그리드(G_2R), (G_2G), (G_2B)로 부터의 연장부분이 취출리드부분(35)으로 된다. 그리고, 제5도에서는 16소자 전부의 제2그리드(G₂)를 일체로한 리드프레임구조로 형성하였으나, 기타 예를 들면 복수 소자분씩의 제2그리드(G₂)를 1매의 리드프레임구조로 형성하는 것도 가능하다. 선형 캐소드(K)는 제1의 구체(21)에 고착된 도전성 지지체(23a) 및 (23b) 사이에 걸쳐 배설된다. 이 세라믹구체(21), (22)는 예를 들면 제3도의 중심선(24)에 대하여 좌우대칭으로 되고, 상하좌우의 4조의 형광체트리오분의 전극부(15)가 이 공통세라믹구체(21), (22)로 지지되어 1블록이 형성되고, 이것이 4블록(이른바 16형광체트리오분) 배설된다. 이와 같이, 제1그리드(G₁), 제2그리드(G₂) 및 제3그리드(G₃)의 각 전극은 세라믹구체(21), (22)를 통하여 적층구조로 되고, 전극의 각 간격 및 위치는, 자동적으로 규제된다.

한편, 선형 캐소드(K)의 배면에는 플러스의 전위가 주어지는 배면전극(25)이 배설된다. 이 배면전극(25)은 제6도의 나타낸 바와 같이 선형 캐소드(K)로 부터의 전자빔(30)의 방사를 균일화하는 작용을 한다.

또, 16조의 형광체트리오(12)의 각 형광체층(13R), (13G), (13B)을 에워싸도록 도전성재로 이루어지는 세퍼레이터구체(26)가 배치된다. 이 세퍼레이터구체(16)는 전자빔이 대응하는 형광체층의 전체에 조사(照射)되도록 전자빔을 확산하는 작용 이른바 확산렌즈의 형성과 동시에 각 형광체트리오(12)에 애노드전압을 부여하기 위한 급전수단으로서 사용되는 것이다.

그리고, 본 예에서는 1형광체트리오에 대하여 1개의 선형 캐소드(K)를 배설하였으나, 원리적으로는 2형광체트리오 이상에 1개의 선형 캐소드(K)를 배설하는 것도 가능하다.

다음에, 이러한 표시셀(31)의 동작을 설명한다.

각 형광체트리오(12)의 적, 녹 및 청의 각 색형광체층(13R), (13G), (13B)에는 앤드리드(27)-세퍼레이터구체(26)를 통하여 예를 들면 5kV 정도의 애노드전압이 공급된다. 제1그리드(G₁)에는 예를 들면 10V의 전압이 인가되고, 제2그리드(G₂)에는 예를 들면 15V(온)~-2(오프)의 전압이 인가되고, 제3그리드(G₃)에는 예를 들면 0V의 전압이 인가된다. 또, 배면전극(25)에는 10V의 전압이 인가된다. 이 구성에 있어서, 애노드측의 전압, 제1그리드(G₁) 및 제3그리드(G₃)의 전압은 고정되어 있으며, 제2그리드(G₂)에 주어지는 전압에 의하여 각 색형광체층 즉 형광체세그먼트(13)가 선택적으로 온, 오프표시된다. 즉, 제4도에 나타낸 바와 같이 제1그리드(G₁)에 의하여 캐소드(K)로 부터 일정하게 전자빔이 방사된다. 이 상태에서 제2그리드(G₂), 예를 들면 그리드(G_2G), (G_2B)에 15V가 인가되면, 전자빔(30)은 제2그리드(G_2G), (G_2B)를 각각 통과하여 형광체층(13G), (13B)이 발광표시되고, 예를 들면 그리드(G_2R)에 -2V가 인가되면 전자빔(30)은 여기서 컷오프되어 형광체층(13R)은 발광표시되지 않는다. 그리고, 이 경우 제1그리드(G₁) 및 제2그리드(G₂) 사이의 간격 d₁₂이 세그먼트의 중심의 간격 L_G2보다 충분히 작으므로, 제2그리드(G_2R)에서 컷오프된 전자빔은 온상태에 있는 제2그리드(G_2G), (G_2B)의 전위의 영향을 받지 않고, 따라서 인접한 형광체층(13G) 또는 (13B)을 타격하는 것과 같은 크로스토크는 전혀 생기지 않는다. 또, 제3그리드(G₃)가 배설됨으로써 분할된 제2그리드(G₂) 상호간의 간격(19)에 애노드전계가 들어가지 않아 불필요한 빔의 발생이 억제된다. 또, 제2그리드(G₂) 는 각각 분할하여 배설되므로 평행도가 나쁜 경우도 생기지만, 제3그리드(G₃)는 공통의 1매의 전극판으로 형성되므로 평행도를 유지하여 배설된다. 따라서, 평행도가 양호한 제3그리드(G₃)에 의하여 제2그리드(G₂)의 평행도가 나쁜 경우에도 제2그리드(G₂)를 통과한 전자빔은 대응하는 형광체층에 정확하게 조사되게 된다. 또, 배면전극(25)에 의하여 선형 캐소드(K)로 부터의 전자빔의 방사가 균일화되어, 형광체층을 발광시켰을 때에 휘도불균일이 생기지 않는다. 그리고, 상열과 하열의 소자(즉 형광체트리오)의 선택전환은 캐소드(K)의 전위를 전환함으로써 행할 수 있다. 그리고, 이러한 표시셀(31)은 2차원적으로 다수 배열함으로써 대형의 표시장치가 구성된다.

전술한 구성에 의하면, 크로스토크가 생기지 않고 제1그리드(G₁), 제2그리드(G₂) 및 제3그리드(G₃)의 모든 전극을 평판형으로 형성할 수 있으므로, 각 (G₁), (G₂), (G₃)를 각각 예를 들면 에칭에 의한 일체형성등이 가능하게 되며, 또 지지도 간단하게 된다. 특히, 다수의 제2그리드(G₂)를 리드프레임구조(33)로 함으로써, 조립과정 중에서는 하나의 부품으로서 취급할 수 있으므로, 제조가 용이하고 코스트도 낮아진다. 또, 제2그리드(G₂)와 취출리드부분(35)이 일체로 되어 있으므로 전극과 리드부분간의 결선이 불필요하게 된다. 또 일체화된 제2그리드(G₂)는 에칭 등으로 자유로 배치를 결정할 수 있으므로, 정밀도를 높이는 것이 용이하다. 이와 같이, 대폭의 제조성의 향상 및 코스트저감이 가능하게 된다. 또, 캐소드(K)의 샛수를 형광체세그먼트 보다 저감할 수 있으므로, 대폭으로 제조가 용이하게 되고, 이 종류의 표시셀의 품질, 신뢰성이 향상된다.

그리고, 위 예에서는 16소자표시셀에 적용하였으나, 그 이외의 복수소자표시셀, 또는 단소자(單素子)표시셀에도 적용할 수 있다.

본 발명에 의하면, 고휘도발광의 형광표시셀에 있어서, 그 캐소드와 제어전극과의 사이에 공통의 전자빔취출수단을 배설하여 구성함으로써, 크로스토크를 발생시키지 않고, 이들의 전극을 모두 평판형으로 할 수 있으며, 또 캐소드의 갯수를 화소수 즉 형광체세그먼트 수 보다도 저감할 수 있으므로, 전체의 구조를 간단화 할 수 있다. 따라서, 이 종류의 형광표시셀의 제조를 용이하게 하고, 품질, 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 또 코스트저감을 도모할 수 있다. 본 발명은 구조가 간단화됨으로써, 다소자형광표시셀에 적용하여 적합하다.

Claims

고압이 인가되는 복수의 형광체세그먼트와, 캐소드와, 상기 각 세그먼트에 대응하여 배설된 복수의 제어전극과, 상기 캐소드와 상기 제어전극과의 사이에 상기 세그먼트의 복수 개에 대응하여 배설된 공통의 전자빔취출수단을 가지며, 상기 각 제어전극의 전압을 제어하여 상기 세그먼트를 선택적으로 발광표시하도록 하여 이루어지는 형광표시장치.