KR100274240B1 - 형광표시관 - Google Patents

Abstract

열전자를 방출하는 캐소드와, 상기 열전자를 제어하는 그리드와, 소정의 패턴을 갖는 애노드 배선과 도전층 및 상기 애노드 도전층 상에 형성되어 상기 열전자에 의해 발광하는 형광체가 적층된 애노드 패턴을 구비하여 이루어지는 형광표시관에 있어서,

캐소드에서 생성된 열전자의 충돌에 의해 발광하는 애노드의 동일 패턴에서, 다색의 칼라를 구현하되, 가변색이 가능하도록 하기 위하여, 상기 애노드 도전층 상에 R, G, B 형광체중에서 2종 혹은 3종의 형광체를 순차 적층된 형광체층을 형성하므로서,

디스플레이의 색표시 영역의 확대는 물론 용이한 제조를 실현할 수 있다.

Description

형광표시관

제1도는 본 발명의 일 실시예에 의한 형광표시관을 확대 도시한 단면도,

제2도는 본 발명의 다른 실시예에 의한 형광표시관을 확대 도시한 단면도,

제3도는 본 발명의 형광표시관을 구성하는 형광체의 색표시 영역을 나타내는 C I E 좌표계,

제4도는 일반적인 형광표시관의 구조를 도시한 측단면도,

제5도는 종래의 형광표시관을 도시한 단면도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 캐소드 2 : 그리드

3a : 애노드 배선 3b : 애노드 도전층

4 : 절연층 50,51 : 형광체층

50a : R 형광체 50b : G 형광체

50c : B 형광체

[산업상의 이용분야]

본 발명은 형광표시관(이하 V F D로 약칭함)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 캐소드에서 생성된 열전자의 충돌에 의해 발광하는 애노드의 동일개소에서, 다색의 칼라를 실현할 수 있도록 한 V F D에 관한 것이다.

[종래의 기술]

주지된 바와 같이 V F D(Vacuum Fluorescent Display)는 평판 디스플레이의 일종으로서, 적어도 한쪽면이 투명한 진공용기중에 필라멘트라 불리는 직열형 캐소드로부터 방출된 열전자를 직류 또는 펄스전압으로 가속하여 애노드상에 도포된 형광체에 충돌ㆍ발광시켜, 원하는 패턴 즉, 문자나 화상 등의 정보를 표시하는 자발광(自發光) 표시관으로 통상, 전자를 제어하는 그리드를 포함하여 이루어진 3극관의 구조를 갖는다.

이러한 V F D는 광학적으로는 애노드에 인가되는 전기적 입력의 일부가 형광체에 의해 가시광으로 교환 및 출력되는 광전 교환소자의 일종이라고 할수 있다.

이와 같은 V F D의 일반적인 구성을 제4도를 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이 통상의 V F D는, 화상을 구현하는 전면 그라스기판(F G)과, 후면 절면체기판(R I) 및 사이드 그라스(S G)를 저융점 그라스로 된 프리트로서 일체로 결합시켜 진공을 유지하도록 외곽용기를 형성하고 있다.

상기 후면 절연체기판(R I)상에는 열전자를 방출하는 필라멘트 즉, 캐소드(1)와, 상기 열전자를 제어하는 격자상의 그리드(2)와, 소정의 패턴을 갖는 애노드 배선(3 a)과, 상기 애노드 배선(3 a)의 상측에 적층되는 애노드 도전층(3 b) 및 형광체(5)와, 절연층(4)이 구성되어 있다.

이와 같은 구성을 갖는 종래의 V F D에 있어서, 상기 형광체(5)는 해당하는 애노드 상에서 단색 발광을 하는 것으로서, 이러한 구성을 제5도를 참조로 보다 상세하게 설명한다.

캐소드(1)에서 방출된 열전자는 그리드(2)에 의해 가속되고 전압이 인가된 애노드 도전층(3 b)에 충돌하게 되는 바, 이러한 열전자는 선택적으로 형광체를 발광시키게 된다.

여기서, 상기 형광체는 저마다 단색상으로 이루어지는 것으로서, 도시된 바와 같이 G 형광체(5 a)와 R 형광체(5 b)로 구성되어 있다. 물론, 상기 형광체는 G, B 혹은 B, R 형광체로 이루어질 수 있다.

이렇게 형성된 V F D는, 격자상의 그리드(2) 및 애노드 도전층(3 b)에 선택적으로 캐소드(1) 전위 보다 높은 고전위를 형성할 경우에, 캐소드(1)로부터 방출된 열전자가 격자상의 그리드(2)를 향하여 가속되고, 등속도로서 애노드 도전층(3 b)에 충돌하므로서 선택적으로 G 형광체(5 b)를 발광시켜 단색의 칼라를 실현하게 된다.

[발명이 해결하려고 하는 문제점]

상술한 종래 기술의 V F D에 수반하는 문제점은, 특정 개소 즉, 단종의 형광체가 도포된 애노드 패턴 상에서는 상기 형광체에 종속되는 단색 발광만이 가능하다는데 있다.

예를 들면, 종래 기술의 V F D는 애노드 패턴 상에서 칼라를 구현하기 위하여, 원하는 종류의 형광체 즉, R, G 혹은 B 형광체를 택일적으로 애노드 패턴상에 형성하게 되는데, 이는 도포된 형광체에 한정되는 단일의 발광색만이 구현된다는 문제점을 안고 있다.

따라서, 종래의 V F D는 디스플레이 영역에서 다종의 칼라를 구현하기 위하여, 원하는 색 만큼의 형광체를 저마다의 애노드 패턴 상에 형성해야만 하는 번거로움이 있다.

또한, 상기 형광체는 애노드 배선과 애노드 도전층이 적층된 패턴 상에, 인쇄, 전착 혹은 침전의 방식에 의해 형성되어 지는 바, 이는 저마다의 애노드 패턴에서 원하는 수의 칼라를 구현하기 위하여, 다수의 제조 공정을 실시해야만 한다.

따라서, 종래의 V F D에 있어서 10가지의 색을 구현하기 위해서는, 10회의 제조 공정을 실시해야만 하는 문제점이 있다.

이상과 같은 종래 기술의 문제점을 감안한 것으로서, 본 발명의 목적은 캐소드에서 생성된 열전자의 충돌에 의해 발광하는 애노드의 동일 패턴에서, 다색의 칼라를 구현하므로서, 디스플레이의 색표시 영역을 확대시킴과 아울러 제조가 용이한 V F D를 제공하는데 있다.

[문제점을 해결하기 위한 수단]

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 다음과 같은 구성을 갖는 V F D를 제안한다.

즉, 본 발명은 캐소드로부터 방출된 열전자에 의해 여기되어 발광하는 애노드 패턴에서 다색 즉, 특정 개소의 애노드 패턴에서 다색 발광을 구현하되, 가변색이 가능하도록 구성하기 위하여, 애노드 배선에 연결된 애노드 도전층 상에 복수개의 형광체를 순자 적층한 구조를 갖는 V F D를 제안한다.

여기서, 상기한 형광체는 R, G 혹은 B 형광체 중에서 적어도 2종의 적층구조로 이루어짐을 특징으로 한다.

또한, 상기한 형광체는 R, G, B 형광체로 이루어지는 3종의 적층 구조로 이루어짐을 특징으로 한다.

[작용]

전술한 바와 같이 본 발명에 의한 V F D는, 열전자에 의해 발광하는 형광체의 구조를 복수개의 적층 구조로 형성하므로서, 상기 형광체가 적층된 동일 개소의 애노드 패턴 상에서 다색의 칼라를 구현할 수 있다.

즉, 종래의 V F D는 디스플레이 영역에서 다종의 칼라를 구현하기 위하여, 원하는 색 만큼의 형광체를 저마다의 애노드 패턴 상에 형성해야만 하는 번거로움이 있었던 반면, 본 발명에 의한 칼라의 구현은 전면의 애노드 패턴에 걸쳐 동일한 형광체를 적층 구조로서 형성하고, 여기에 가변 전압을 인가하므로서 실현할 수 있다.

예를 들면, 본 발명에 의한 애노드 패턴 즉, 형광체가 B, R, G의 3종의 순차 적층 구조로 이루어질 경우에, 상기 형광체에 의한 칼라의 구현은, 초기 전압 인가시 제일 상측의 B 형광체가 발광하게 되고, 이어서 전압을 상승시킴에 따라 R 및 G의 형광체가 발광하게 된다.

즉, 본 발명에 의한 V F D는, 인가 전압의 가변에 따라 애노드 패턴의 동일 개소에서 블루-레드-그린에 해당하는 모든 경로의 색을 표현할 수 있기 때문에, 디스플레이의 색표시 영역의 확대는 물론, 종래 V F D의 최대 약점으로 대두되고 있는 칼라 구현시의 표시색의 제한을 효과적으로 극복하므로서, 멀티 칼라가 가능한 디스플레이를 실현할 수 있게 된다.

또한, 상기한 적층 구조의 형광체는, 원하는 수의 칼라를 구현하기 위해 다수의 제조 공정을 실시해야만 종래의 제조 공정과 달리, 디스플레이의 전면에 걸쳐 동일한 구조의 형광체 적층 구조를 갖기 때문에, 제조가 용이한 장점을 갖는다.

[실시예]

이하, 본 발명을 실현하기 위한 바람직한 일 실시예를 첨부 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

제1도는 본 발명의 일 실시예에 의한 V F D를 도시한 확대 단면도로서, 도면 부호 1은 열전자를 방출하는 필라멘트 즉, 캐소드를 나타내고 있다.

상기 캐소드(1)에서 방출된 열전자는 그리드(2)에 의해 가속되고 전압이 인가된 애노드 도전층(3 b)에 충돌하게 되는 바, 이러한 열전자는 상기 애노드 도전층(3 b) 상에 적층된 형광체층(50)을 발광시키게 된다.

물론, 상기 애노드 도전층(3 b)은 종래와 마찬가지로 후면 절연체기판(R 1)상에 형성된 애노드 배선(3 a)에 접촉 형성되어 있으며, 상기 애노드 배선(3 a)을 제외한 부분에는 절연층(4)이 형성되어 있다.

여기서, 상기한 형광체층(50)은 R, G, B 형광체를 복수개 적층 형성한 것으로서, 도면에서는 R 형광체(50 a), G 형광체(50 b), B 형광체(50 c)의 순차 적층 구조로 되어 있다.

상기한 형광체층(50)은 전면에 동일한 구조로 이루어지는 것으로서, 이는 통상의 인쇄, 전착 혹은 침전 방식에 의해 용이하게 순자 적층되어진다.

한편, 상기한 형광체층(50)의 적층 구조는 이에 한정되는 것은 아니며, 원하는 패턴에 따라 적층 배열을 다르게 형성할 수도 있으며, 전면에서 동일한 구조를 갖지 않아도 무방한 것이다.

이렇게 형성된 본 발명의 V F D의 작동 상태를 도면을 참조로 보다 상세하게 설명한다.

상기 그리드(2)와 애노드배선(3 a)에 ' 0 ' 볼트로부터 점차 증가하는 인가 전압(이하, E v로 약칭함)을 가하게 되면, 초기에는 최상측에 적층된 B 형광체(50 c)가 발광하게 되어, 애노드 패턴을 블루색으로 구현하게 된다.

이어서, 상기 E v 전압을 점진적으로 상승시키게 되면, 형광체의 휘도 증가와 함께 G 형광체(50 b)가 발광하게 되므로서, 블루와 함께 그린의 혼합된 색이 나타나게 되며, 결국 애노드 패턴이 그린으로 나타나게 된다.

마찬가지로, 상기 E v 전압을 계속하여 증가시키면, 휘도는 더욱 증가하게 되며, R 형광체(50 a)의 발광에 의해 애노드 패턴은 그린을 거쳐 레드색을 구현하게 된다.

즉, 본 발명에 의한 V F D는 그리드 및 애노드에 인가되는 I v 전압을 제어하므로서, 애노드 패턴의 동일 개소에서 블루-그린-레드에 연속하는 무수한 색을 표현하게 되는 것이다.

이때, 상기 E v 전압이 증가 또는 감소됨에 따라 형광체의 휘도가 증ㆍ감하게 되므로서 디스플레이의 휘도가 불량하게 되는 바, 상기 형광체의 휘도는 두께가커질수록 또는 E v 전압이 커질수록 또는 듀티(열전자가 형광체에 충돌하는 시간)가 커질수록 증가하게 된다.

따라서, 본 발명에 의한 휘도 불량은 E v 전압 증가에 반비례하여 듀티값을 줄여줌으로써, 보정이 가능하게 되며, 이는 사용자의 눈에 거슬림이 없는 멀티 칼라를 실현한다.

한편, 상기한 형광체층(50)의 두께 설정은 애노드 도전층(3 b)에 접촉되는 형광체의 두께를 크게 하고, 상측으로 갈수록 점진적으로 작게 형성함이 바람직한데, 이는 열전자에 노출되는 상측의 형광체가 보다 활발하게 발광하게 되기 때문에, 휘도 조절을 위하여 B 형광체(50 c)의 두께 〈 G 형광체(50 b)의 두께 〈 R 형광체(50 a)의 두께로 설정하고 있다.

특히, 상기 R 형광체(50 a)의 두께는 전체 형광체층(50)의 ⅓ 이상으로 형성되어 있다.

제2도는 본 발명의 다른 실시예에 의한 V F D를 확대 도시한 단면도이다.

도면을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 의한 V F D는 전술한 일 실시예와 마찬가지로 애노드 도전층(3 b)의 상측에 형광체층(50')이 형성되어 있다.

물론, 상기 애노드 도전층(3 b)은 종래와 마찬가지로 후면 절연체기판(R I)상에 형성된 애노드 배선(3 a)에 접촉 형성되어 있으며, 상기 애노드 배선(3 a)을 제외한 부분에는 절연층(4)이 형성되어 있다.

여기서, 상기한 형광체층(50')은 R, G 혹은 B 형광체중에서 2종의 것을 적층 형성한 것으로서, 도면에서는 R 형광체(50 a)와 G 형광체(50 b)의 순자 적층구조로구성되어 있다. 한편, 상기한 적층 구조는 R, B의 형광체 혹은 G, B의 형광체에 의하여 이루어질 수도 있다.

또한, 상기 형광체층(50')은 원하는 패턴에 따라 적층 배열을 다르게 형성할 수도 있다.

이렇게 형성된 본 발명의 다른 실시예에 의한 V F D의 작동은, 전술한 일 실시예와 마찬가지로, 상기 그리드(2)와 애노드 배선(3 a)에 인가 되는 E v 전압을 제어함에 따라, G 형광체(50 b)와 R 형광체(50 a)를 순차적으로 발광 시켜, 그린 및 레드에 걸친 다색을 구현하게 된다.

한편, 상기한 형광체층(50')의 두께 설정은 애노드 도전층(3 b)에 접촉되는형광체의 두께를 크게 형성함이 바람직한데, 이는 전술한 일 실시예와 마찬가지 이유에 의해 상기 R 형광체(50 a)의 두께를 전체 형광체층(50')의 ½이상으로 형성하고 있다.

제3도는 본 발명에 의한 V F D의 형광체층을 구성하는 R, G, B 형광체의 C I E(국제조명위원회) 색좌표를 나타내고 있다.

도면을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 R, G, B 형광체는 다색 발광의 색표시 영역을 최대화하기 위하여, C I E 색좌표 상의 소정의 영역에 해당하는 형광체를 적용하고 있다.

즉, 본 발명에 의한 B 형광체는 C I E 색좌표에서 x=0.130~0.180, y=0.145~0.195의 범위에 속하는 형광체로 이루어진다.

또한, 본 발명에 의한 G 형광체는 C I E 색좌표에서 x=0.235~0.245, y=0.405~0.410의 범위에 속하는 형광체로, R 형광체는 x=0.630~0.645, y=0.355~0.365의 범위에 속하는 형광체를 적용하여 이루어진다.

따라서, 본 발명에 의한 형광체층의 칼라 구현 영역은 C I E 좌표계에서 알 수 있듯이, A 또는 B의 영역 내에서 블루-그린-레드 또는 본 발명의 형광체층의 배열 순서에 따라 멀티 칼라를 실현하게 된다.

[발명의 효과]

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 V F D는, 열전자에 의해 발광하는 형광체층을 R, G, B 형광체의 2종 혹은 3종의 적층 구조로 형성하고, 이를 E v 전압으로 제어하여 블루-그린-레드에 연속하는 다색의 칼라를 구현하는 것이다.

따라서, 본 발명에 의하면 종래의 단색 발광과 달리, 색표시 영역을 실질적으로 확대하게 되므로서, V F D의 칼라 구현시의 표시색 제한을 효과적으로 극복함은 물론, 멀티 칼라가 가능한 디스플레이를 실현할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 형광체층은 애노드 도전층 상에 단순 적층되는 구조로서, 제조가 용이한 장점을 갖는다.

이상에서 설명한 본 발명의 V F D는 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 기타의 평판디스플레이의 칼라 구현 방식에 적용할 수 있다.

Claims (8)

1. 열전자를 방출하는 캐소드와, 상기 열전자를 제어하는 그리드와, 소정의 패턴을 갖는 애노드 배선과 도전층 및 상기 애노드 도전층 상에 형성되어 상기 열전자에 의해 발광하는 형광체가 적층된 애노드 패턴을 구비하여 이루어지는 형광표시관에 있어서, 상기 애노드 패턴의 동일 개소에서 다색 발광을 구현하되, 색의 가변이 가능하도록, 상기 애노드 도전층(3 b) 상에 R, G, B 형광체중에서 적어도 2 이상의 형광체를 순차 적층하여 이루어짐을 특징으로 하는 형광표시관.
2. 제1항에 있어서, 형광체의 적층 구조는 R, G 혹은 B 형광체 중에서 2종의 형광체를 애노드 도전층(3 b) 상에 순차 적층하여 이루어짐을 특징으로 하는 형광표시관.
3. 제2항에 있어서, 하측 형광체의 두께가 상측 형광체의 두께 보다 크게 형성됨을 특징으로 하는 형광표시관.
4. 제1항에 있어서, 형광체의 적층 구조는 R, G, B 형광체로 이루어지는 3종의 형광체를 애노드 도전층(3 b) 상에 순차 적층하여 이루어짐을 특징으로 하는 형광표시관.
5. 제4항에 있어서, 애노드 도전층(3 b) 상에 접촉 형성된 일 형광체의 두께는 전체 형광체의 적층 구조의 ⅓ 이상의 두께로 이루어짐을 특징으로 하는 형광표시관.
6. 제2항 또는 제4항에 있어서, B 형광체는 C I E 색좌표에서 x=0.130~0.180, y=0.145~0.195의 범위에 속하는 형광체로 이루어짐을 특징으로 하는 형광표시관.
7. 제2항 또는 제4항에 있어서, G 형광체는 C I E 색좌표에서 x=0.235~0.245, y=0.405~0.410의 범위에 속하는 형광체로 이루어짐을 특징으로 하는 형광표시관.
8. 제2항 또는 제4항에 있어서, R 형광체는 C I E 색좌표에서 x=0.630~0.645, y=0.355~0.365의 범위에 속하는 형광체로 이루어짐을 특징으로 하는 형광표시관.