KR100290250B1 - 표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 표시장치는 제1기판 위에 형성되어 전자를 방출하는 캐소드와, 복수의 홀이 형성되어 캐소드로부터 방출하는 전자를 홀 내부로 집속하여 실제의 화상을 구현하는 제1영역 및 제1영역의 홀에 균일한 자계를 인가하는 제2영역으로 이루어진 자석판과, 제2기판 위에 형성되어 자석판으로부터 방출되는 전자가 충돌하여 화상이 구현되는 형광막으로 구성된다. 자석판의 제2영역에는 제1영역의 홀과 동일한 형상 및 피치를 갖는 홀이 형성되어 있다.

Description

표시장치

본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 특히 홀이 형성된 자석판에 균일한 전계를 형성하여 캐소드로부터 방출되는 전자를 자석판의 홀에서 집속시켜 이를 전자빔으로 형성한 후 상기 전자빔을 스크린에 형성된 형광층에 충돌시킴으로써 화상을 생성하는 평판표시장치의 전자공급장치에 관한 것이다.

텔레비젼이나 퍼스널컴퓨터 등의 표시장치로 주로 사용되는 CRT(cathod ray tube)는 표시면적의 증가에 따라 부피가 증가하는 문제가 있기 때문에, 최근에 평판표시장치(Flat Panel Display)가 매우 활발하게 연구되고 있다. 이러한 평판표시장치로는 LCD(Liquid Crystal Display device), FED(Field Emission Display device), PDP(Pasma Display Panel device), VFD(Vacuum Fluorescent Display device) 등이 주로 제안되고 있는데, 상기한 평판표시장치를 제조하기 위해서는 반도체 제조기술 등의 고레벨의 기술을 이용해야만 하기 때문에, 제조가 복잡하며 제조비용이 상승하는 문제가 있었다. 또한, 대면적 표시장치를 제조하는 경우에도, 화질이 저하되거나 색상의 변이(shift)가 발생하기 때문에, 현실적으로 제품으로 양산되기에는 많은 문제가 있다.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 내부에 자계가 인가되는 복수의 홀을 포함하는 제1영역과 상기한 제1영역의 외부에 형성되어 전체의 홀 내부에 균일한 전계를 인가하는 제2영역으로 구성된 자석판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 상기한 자석판의 홀 내부에 집속되는 전자를 전자빔으로 형성하는 전자공급장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 자석판의 홀에 의해 형성된 전자빔이 스크린에 충돌함으로써, 화상을 구현하는 평판표시장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 자석판은 내부에 자계가 인가되어 유입되는 전자를 집속하여 전자빔을 형성하는 복수의 홀을 포함하는 제1영역과 상기한 제1영역의 외부에 형성되어 전체 홀에 균일한 자계를 인가하는 제2영역으로 구성된다.

원형상 혹은 사각형상의 홀은 일정한 피치로 제1영역에 복수의 행과 열로 배열되어 있으며, 제2영역에도 상기 제1영역과 동일한 형상, 동일한 피치의 홀이 형성되어 있다.

본 발명의 다른 관점에 따른 전자공급장치는 전자를 방출하는 캐소드와, 내부에 자계가 인가되어 상기한 캐소드로부터 유입되는 전자를 집속하여 전자빔을 형성하는 복수의 행과 열로 배열된 홀을 포함하는 제1영역과 상기한 제1영역의 외부에 형성되어 전체 홀에 균일한 자계를 인가하는 제2영역으로 이루어진 자석판과, 상기한 캐소드와 자석판 사이에 설치되어 자석판의 홀 내부로 유입되는 전자의 흐름을 제어하는 그리드전극과, 자석판의 캐소드와 마주하지 않는 면에 홀의 열을 따라 그 좌우에 평행하게 배열되어 홀내부로 유입되는 전자를 가속하는 제1애노드와 제2애노드로 구성된다.

원형상 혹은 사각형상의 홀은 일정한 피치로 제1영역에 복수의 행과 열로 배열되어 있으며, 제1영역과 동일한 형상, 크기 및 피치의 홀이 제2영역에 형성되어 있다. 그리드전극은 캐소드의 표면 혹은 상기한 캐소드와 마주하는 자석판의 표면에 매트릭스형상으로 배열되며, 그 교차점에 홀이 위치한다. 그리드전극과 애노드는 자석판의 제1영역내에만 형성될 수도 있으며, 제2영역으로 연장될 수도 있다. 제1애노드와 제2애노드는 각각 인접하는 제1애노드 및 제2애노드에 전기적으로 접속되어 있다.

본 발명의 또 다른 관점에 따른 전자공급장치는 전자를 방출하는 캐소드와, 내부에 자계가 인가되어 상기한 캐소드로부터 유입되는 전자를 집속하여 전자빔을 형성하는 복수의 행과 열로 배열된 홀을 포함하는 제1뎡역과 상기한 제1영역의 외부에 형성되어 전체 홀에 균일한 자계를 인가하는 제2영역으로 이루어진 자석판과, 상기한 캐소드와 자석판 사이에 설치되어 자석판의 홀 내부로 유입되는 전자의 흐름을 제어하는 그리드전극과, 자석판의 캐소드와 마주하지 않는 면에 홀의 열을 따라 그 좌우에 평행하게 배열되어 홀내부로 유입되는 전자를 가속하는 애노드와, 상기한 애노드가 배열된 자석판의 면과 마주하는 면에 형광막이 형성된 스크린과, 상기한 그리드전극과 애노드에 제어신호를 공급하여 캐소드로부터 형광막에 도달하는 전자의 흐름을 선택적으로 제어하는 제어신호공급수단으로 구성된다.

원형상 혹은 사각형상의 홀은 b의 피치로 제1영역에 복수의 행과 열로 배열되어 있으며, 제1영역과 동일한 형상과 크기 및 피치의 홀이 제2영역에 형성되어 있다. 그리드전극은 캐소드의 표면 혹은 상기한 캐소드와 마주하는 자석판의 표면에 매트릭스형상으로 배열되며, 그 교차점에 홀이 위치한다. 그리드전극과 애노드는 자석판의 제1영역내에만 형성될 수도 있으며, 제2영역으로 연장될 수도 있다. 제1애노드와 제2애노드는 각각 인접하는 제1애노드 및 제2애노드에 전기적으로 접속되어 있다.

형광막은 레드, 그린, 블루의 복수성분의 형광막으로 구성되어 스크린상에서 반복되며, 상기한 제1애노드 및 제2애노드에 굴절신호를 인가하여 홀로부터 출력되는 전자를 굴절시켜 상기한 복수의 형광막의 각각에 충돌시킴으로써 화상을 생성한다. 형광막 위에는 제3애노드가 형성되어 자석판의 홀로부터 출력되는 전자빔을 가속한다.

상기한 캐소드, 자석판 및 스크린은 스페이서에 의해 일정한 간격을 유지한 상태에서 진공상태로 밀봉된다. 스페이서는 자석판의 제2영역의 폭 이하의 크기이기 때문에, 제2영역의 전체 혹은 일부 영역에 위치한다.

도 1은 본 발명에 따른 표시장치의 전자공급장치구성도.

도 2(a)는 본 발명에 따른 표시장치의 전자공급장치 홀내부의 자계를 나타내는 도면.

도 2(b)는 본 발명에 따른 표시장치의 전자공급장치 홀내부의 전자의 궤적을 나타내는 도면.

도 3은 본 발명에 적용된 자석판의 실제적인 자계를 나타내는 도면.

도 4는 도 3의 자석판에서의 자계강도를 나타내는 그래프.

도 5는 본 발명의 제1실시예를 나타내는 도면.

도 6은 도 5의 자석판에서의 자계강도를 나타내는 그래프.

도 7은 본 발명의 제2실시예를 나타내는 도면.

도 8은 본 발명에 따른 표시장치의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 제1기판 13 : 캐소드

20 : 자석판 23 : 홀

25 : 애노드 28 :그리드전극

30 : 제2기판 33 : 형광막

42 : 스페이서 50 : 전자

60 : 자계

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전자공급장치를 상세히 설명한다.

본 발명은 종래 CRT가 장점을 그대로 유지하면서 구조가 비교적 간단하며 제조비용이 대폭 절감된 평판표시장치에 관한 것이다. 즉, 종래 CRT의 스크린을 그대로 사용하고 평면에서 전자를 고르게 방출하는 평면 캐소드장치와 전자빔을 집속하기 위한 홀이 매트릭스(matrix) 형상으로 형성된 영구자석판을 구성하여 평판표시장치를 형성한다. 이러한, 표시장치가 영국특허 제204981∼8호에 개시되어 있다.

도 1은 본 발명에 따른 표시장치를 나타내는 도면이다. 도면에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 표시장치는 전자를 방출하는 캐소드(cathode;13)가 형성된 제1기판(10)과, 연속적인 레드(R), 블루(G) 및 그린(B) 형광체로 이루어진 형광막(33)이 형성된 유리판 등으로 이루어진 투명한 제2기판(30)과, 상기한 제1기판(10)과 제2기판(30) 사이에 장착되어 캐소드(13)로부터 방출되는 전자를 집속하는 자석판(20)으로 구성된다. 형광막(33)이 형성된 제2기판(30)은 실제 화상이 구현되는 스크린(screen)으로서, 도면에는 도시하지 않았지만 상기한 형광막(33) 위에는 제3애노드(anode)층이 형성되어 있다. 자석판(20)은 영구자석판으로서, 복수의 홀(holes;23)이 매트릭스형상으로 형성되어 있다. 캐소드(13)와 마주하는 자석판(20)의 제1면에는 제어그리드전극(28)이 형성되어 있으며 형광막(33)과 마주하는 자석판(20)의 제2면에는 홀(23)의 양측면을 따라 연장되는 제1애노드(25a) 및 제2애노드(25b)가 배열되어 있다. 그리드전극(28)은 매트릭스형상의 복수의 열과 행으로 이루어진 제1그리드전극과 제2그리드전극으로 구성되며, 각 교차점에 홀(23)이 위치한다.

상기한 구성의 표시장치에 있어서, 제어그리드전극(28)에 전압이 인가됨에 따라 캐소드(13)로부터 방출된 전자들이 제어그리드전극(28)쪽으로 이끌린 후 상기한 제어그리드전극(28)을 통해 홀(23) 내부로 유입된다. 홀(23) 내부에는 자석판(20)에 의해 일정 크기의 자계가 형성되어 있다. 홀(23) 내부로 유입된 전자는 자석판(20)의 제2면에 형성된 제1애노드(25a)와 제2애노드(25b)에 의해 가속될 뿐만 아니라 상기 애노드(25a,25b) 사이의 전압차에 의해 굴절된다. 즉, 제1애노드(25a)와 제2애노드(25b) 사이에 전압차가 없는 경우에는 전자가 홀(23) 내부에서 형광막(33) 쪽으로 직진하여 화소의 그린(G)성분에 입사되어 충돌하며, 제1애노드(25a)와 제2애노드(25b) 사이에 전압차가 존재하는 경우에는 전자가 굴절되어 화소의 레드(R)성분 또는 블루(B)성분에 입사되어 충돌한다. 형광막(33)에 형성된 제3애노드에는 약 10keV의 전압이 인가되기 때문에, 홀(23)로부터 출력되는 전자빔은 형광막(33)쪽으로 가속된다.

도 2(a)는 홀(23) 내부의 자계(60)와 그와 관련된 전자(50)의 궤적을 나타내는 도면이고, 도 2(b)는 홀(23) 내부의 전계(62)와 그와 관련된 전자(50)의 궤적을 나타내는 도면이다. 이때, 설명을 간단하기 위해, 도면에는 단일 홀(23) 주의의 자석에 의한 자계(60)만을 도시하였다. 도 2(a)에 나타낸 바와 같이, 자석판(20)의 제1면과 제2면 사이에는 그리드전극(28)과 제1,2애노드전극(25a,25b)의 전압차에 의해 전기포텐셜(electrostatic potential) Va가 인가되어 있으며, 홀(23)의 상부 양측면에 배열된 제1애노드(25a)와 제2애노드(25b) 사이에는 전기포텐셜 Vd가 인가되어 있다.

캐소드(13)로부터 방출된 전자는 자석판(20)의 제1면 부근에서 상대적으로 낮은 속도를 가진다. 즉, 이 영역에서 전자는 불규칙(random)한 진행방향을 갖는 전자구름(electron cloud)형태를 취한다. 전자가 전기포텐셜(Va)에 의해 인도됨에 따라 전자의 수직방향속도가 증가한다. 전자가 자계(60)와 동일한 방향으로 움직이는 경우에는 전자에 작용하는 측방향힘이 존재하지 않기 때문에 전자가 전계를 따라 진행하지만, 일반적으로 전자의 진행방향은 자계의 방향과 동일하지 않기 때문에 전자에는 전계의 방향과 다른 방향의 힘이 작용한다.

자계속에서 움직이는 전자에는 전계방향 및 전자의 속도방향과 수직한 방향의 힘(magnetic force)이 작용한다(플레밍의 오른손 법칙). 따라서, 일정한 자계속에서 전자는 원운동을 하게 되지만, 전계에 의해 전자가 가속되기 때문에, 전자는 나선운동을 하게 된다. 나선의 직경은 자계의 강도와 전자의 속도에 따라 달라지며, 나선의 주기는 전자의 속도에 의해 제어된다. 자석판(20)의 면을 x-y평면이라 할 때, 이 평면에서의 나선의 반경(r)은 r=mv/qB(여기서, m은 전자의 질량, v는 전자의 속도, q는 전자의 전하량)이다. 자석판(20)의 제2면 근처에서 자계의 세기는 홀(23) 중앙의 세기에 비해 반으로 감소하고 나선반경은 2배로 증가하며, 전자가 홀(23)에서 형광막(33)으로 진행할수록 나선의 반경이 연속적으로 증가한다. 또한, 자계의 세기는 급격히 감소되어 전자빔이 발산하게 되지만, 제3애노드로의 전자의 가속에 의해 발산효과가 감소한다.

도 2(a)에 나타낸 바와 같이, 홀(23) 내부와 그 입구 부근에는 홀(23)과 접하는 자석판에 의해 자계(60)가 인가되지만, 실제의 자계(60)는 상기와 같이 홀(23)에 인접하는 자석판에 의해서만 인가되는 것이 아니다. 도 3은 실제적인 자석판(20)의 자계(60)를 나타내는 도면으로, 자석판(20)의 내부와 입구 근처에 인가되는 자계(60)는 홀(23)과 인접하는 자석판 뿐만 아니라 홀(23)의 1피치 이상 떨어진 자석판(20)에 의해서도 인가된다. 물론 홀(23)과 인접한 자석판에 의한 자계의 효과가 가장 크지만, 다른 영역의 자석판에 의한 효과도 무시할 수 없는 크기이다.

도 4는 자석판(20)의 홀수가 30개이고 홀직경이 0.2mm, 홀피치가 0.6mm인 경우의 자계의 세기를 나타내는 그래프이다. 도면에서, x축은 자석판(20)의 길이를 나타내는 것으로서 x=0의 지점이 자석판(20)의 가장자리이고 y축은 자계의 세기를 나타낸다. 도면에 나타낸 바와 같이, 자석판(20)의 내부에서는 약 900G의 일정한 자계가 유지되지만, 홀(23) 내부의 자계는 중앙영역의 홀(23) 내부의 자계와 가장자리영역의 자계의 세기가 다르게 된다. 즉, 중앙영역의 홀(23)의 자계는 약 2800G를 유지하지만, 가장자리로부터 5번째 홀(23) 내부의 자계는 약 2600G이며 가장자리로 갈수록 그 세기가 점차 감소함을 알 수 있다. 이러한 자계의 세기감소는 중앙영역의 홀내부는 인접하는 자석뿐만 아니라 일정 범위내의 자석에 의해 자계가 인가되는 반면에 가장자리영역의 홀내부의 자계는 자계를 인가하는 자석의 범위축소에 의해 그 크기가 줄어들게 된다. 또한, 도면으로부터 상기 경우에는 홀내부의 자계에 영향을 미치는 자석의 영역은 홀피치의 5배임을 알 수 있다.

상기한 자석판(20)의 중앙영역과 가장자리영역의 자계 세기의 차이는 자석판(20)이 표시장치에 적용되었을 때 화질저하의 중요한 요인이 될 수 있다. 캐소드(13)로부터 방출된 전자는 그리드전극(28)에 전압이 인가됨에 따라 홀(23) 입구 근처로 모이지만, 실제로 홀(23) 내부로 유입되는 것은 홀(23) 내부의 자계에 기인한다. 따라서, 자계의 변화는 홀(23)로 유입되는 전자의 양의 변화를 의미하며, 이는 형광막(33)에 충돌하는 전자의 밀도변화를 의미한다. 표시장치에서 휘도는 형광막(33)에 충돌하는 전자의 밀도에 따라 달라진다. 그러므로, 상기한 자석판(20)의 중앙영역과 가장자리영역의 자계의 변화는 스크린상의 휘도의 변화를 야기하게 된다.

도 5는 본 발명의 표시장치에 적용된 자석판의 바람직한 일실시예를 나타내는 도면이다. 도면에 나타낸 바와 같이, 자석판(20)은 복수의 홀(23)이 형성된 제1영역(70)과 그 외부에 형성된 제2영역(71)으로 구성되어 있다. 제1영역(70)에는 n×m개의 홀(23)이 매트릭스형상으로 형성되어 있으며, 제2영역(71)에는 홀(23)이 형성되어 있지 않다. 홀(23)은 원형상 또는 사각형상이 가능하며, 특정 형상에 한정되지 않고 전자를 집속할 수 있다면 어떠한 모양도 가능한다. 제1영역(70)은 스크린상에 실제 화상을 구현하는 영역으로, 홀(23)의 개수는 스크린상의 화소(pixel)의 수와 일치한다. 즉, 제1영역(70)의 홀(23)의 수와 대응하여 스크린상에도 n×m의 화소가 존재한다. 홀(23)은 직경 a 및 피치 b로 형성된다. 제2영역(71)은 제1영역(70)의 가장자리영역의 홀(23) 내부에 자계를 인가하여 제1영역(70)의 전체에 걸쳐 홀(23) 내부에 균일한 자계를 형성한다.

도 6은 도 5의 일례의 자계를 나타내는 그래프로서, 이때, 자석판(20)의 홀직경(a)은 a=0.2mm, 피치(b)는 b=0.6mm, 제2영역(71)의 폭(c)는 c=2b=1.2mm이다. 도면에서, x축 0은 제1영역(70)과 제2영역(71)의 경계선으로 그 좌측은 제1영역(70)이고 우측은 제2영역(71)을 나타낸다. 상기 그래프를 도 4의 그래프와 비교하면, 도 4의 그래프에서는 스크린의 표시영역에 대응하는 자석판(20)의 중앙영역의 홀과 가장자리영역의 홀(표시영역의 경계로부터 5번째의 홀) 내부에 서로 다른 자계가 인가되는 반면에, 도 6의 그래프에서는 제2영역(71)의 자석에 의해 스크린의 표시영역에 대응하는 제1영역(70)의 전체 홀(23) 내부에 균일한 자계가 인가됨을 알 수 있다. 따라서, 제1영역(70)의 전체에 걸쳐 홀(23) 내부에 유입되는 전자의 양이 균일하게 되어 표시장치에 적용시 스크린 전체에 균일한 휘도를 실현할 수 있게 된다.

도 5(a)에 나타낸 바와 같이, 자석판(20) 하부의 제1영역(70)에는 매트릭스형상의 그리드전극(28)이 형성되어 있다. 그리드전극(28)은 행으로 배열된 (n+1)개의 제1그리드전극(28a)과 열로 배열된 (m+1)개의 제2그리드전극(28b)으로 구성되어 있다. 도면에는 비록 상기한 제1그리드전극(28a)과 제2그리드전극(28b)이 자석판(20)의 제1면에 형성되어 있지만, 캐소드(13)위에 형성하는 것도 가능하다. 다시 말해서, 상기한 제1그리드전극(28a) 및 제2그리드전극(28b)은 캐소드(13)와 자석판(20) 사이의 어떤 장소에도 형성가능하게 된다. 또한, 도면에는 제1그리드전극(28a) 및 제2그리드전극(28b)이 자석판(20)의 제1영역(70)에만 형성되어 있지만, 제2영역(71)까지 연장되어 형성하는 것도 가능하다. 제1그리드전극(28a)과 제2그리드전극(28b)의 교차영역에는 각각 하나의 홀(23)이 형성되어 있다.

자석판(20)의 상부에는 도 5(b)에 나타낸 바와 같이 홀(23)의 열을 따라 그 양측에 연장된 제1애노드(25a)와 제2애노드(25b)가 배열되어 있다. 일반적으로 캐소드(13)에는 0V의 전압이 인가되며 애노드(25a,25b)에는 약 100V의 전압이 인가된다. 상기한 캐소드(13)와 애노드(25a,25b)의 전압차에 의해 홀(23) 내부로 유입된 전자가 가속된다. 또한, 상기한 제1애노드(25a)와 제2애노드(25b)는 인가되는 전압차에 의해 홀(23)에서 출력되는 전자를 굴절시켜, 형광막(33) 화소의 R,G,B를 구현한다.

제1애노드(25a)와 제2애노드(25b)의 전압차에 의한 전자의 굴절은 다음과 같은 4가지의 가능성이 존재한다. 이를 도 2(b)를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

첫째는 제1애노드(25a) 및 제2애노드(25b)가 오프(off)되는 경우이다. 이 경우, 캐소드(13)와 애노드(25a,25b) 사이에는 가속전압(Va)이 존재하지 않기 때문에, 홀(23) 내부의 전자가 가속되지 않고, 그 결과 일반적인 표시장치로서 구동할 수 없게 된다.

둘째는 제1애노드(25a) 및 제2애노드(25b)가 온(on)되는 경우이다. 이 경우에는 전자빔에는 대칭의 가속전압(Va)이 인가되기 때문에, 전자빔의 경로변화 없이 전자가 직진 가속하여, 홀(23)로부터 출력되는 전자빔이 화소의 G성분에 충돌하게 된다.

셋째는 제1애노드(25a)가 온(on)이고 제2애노드(25b)는 오프(off)되는 경우이다. 이 경우에는 비대칭적인 가속전압(Va)이 존재하기 때문에, 전자가 가속됨과 동시에 제1애노드(25a)쪽으로 인력이 작용하여, 홀(23)에서 출력되는 전자빔이 화소의 R성분에 충돌하게 된다.

넷째는 제1애노드(25a)가 오프(off)이고 제2애노드(25b)가 온(on)되는 경우이다. 이 경우에는 비대칭적인 가속전압(Va)에 의해 전자가 가속함과 동시에 제2애노드(25b)쪽으로 인력이 작용하여 전자빔이 화소의 B성분에 충돌한다.

일반적으로 제1기판(10), 자석판(20) 및 제2기판(30) 사이는 일정한 간격을 유지해야만 전자의 집속 및 형광막으로의 충돌이 발생하게 된다. 이러한 간격의 유지는 투명 혹은 불투명 스페이서(spacer)에 의해 이루어지는데, 본 발명에서는 상기 스페이서가 자석판(20)의 제2영역(71)에 위치한다.

또한, 그리드전극(28a,28b)과 마찬가지로 상기 애노드(25a,25b) 역시 자석판(20)의 제2영역(71)까지 연장되어 형성될 수 있다.

도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치의 자석판을 나타내는 도면이다. 도면에 나타낸 바와 같이, 본 실시예와 제1실시예와의 차이는 자석판(20)의 제2영역(71)에 홀(23)이 형성되어 있다는 것이다. 따라서, 자석판(20)의 제1면만을 도시하여 상기 실시예를 설명한다. 도 5의 실시예에서 폭이 c인 제2영역(71)의 자석은 제1영역(70)과 제2영역(71) 사이의 경계로부터 5번째까지의 홀(23) 내부에 자계를 인가한다. 도 7에 도시된 제2실시예의 제2영역(71)은 그 폭이 d로서 제1실시예의 제2영역의 폭(c) 보다 크다(즉, d〉c). 이때, 물론 제1실시예나 제2실시예에서의 제1영역(70)의 홀(23) 내부의 자계는 항상 일정하게 유지되는데, 이것은 제2실시예의 제2영역(71)에 형성된 홀(23)에 기인한다. 즉, 제2영역(71)에는 홀(23) 만큼의 자석이 존재하지 않기 때문에, 제1영역(70)에 제1실시예와 동일한 크기의 자계를 인가하기 위해서는 더 큰 영역의 자석이 필요하게 되며, 그 결과 제2영역(71)의 폭이 제1실시예에서의 영역 보다 크게 된다.

이러한 넓은 영역은 제2영역(71)은 표시장치의 제조시 더욱 견고한 자석판(20)의 장착을 용이하게 한다. 스페이서는 일정 폭을 갖고 있기 때문에, 제2영역이 너무 좁은 경우에는 스페이서가 제1영역(70), 즉 실제로 화상이 구현되는 표시영역을 침범하여 화상이 나타나지 않는 영역이 발생하게 되며, 스페이서의 폭을 좁혀 자석판(20)을 실장하는 경우에는 자석판(20), 제1기판(10) 및 제2기판(20)이 견고하게 장착되지 않는 문제가 있다. 따라서, 제2실시예와 같이, 제2영역(71)에 홀(23)을 형성함으로써 그 영역을 넓히는 경우에는 상기 자석판(20), 제1기판(10) 및 제2기판(20)이 견고하게 장착된다.

상기 제2실시예에서는 제2영역(71)의 홀(23)이 제1영역(70)의 홀과 동일한 형상 및 피치로 형성되어 있지만, 형상 및 크기가 다른 홀을 불규칙한 간격으로 형성하는 것도 가능하다. 다시 말해서, 제1실시예의 제2영역 보다 넓은 영역으로 형성되어 제1영역(70)의 홀(23) 내부에 일정한 자계를 인가할 수만 있다면 어떤 형상이나 간격으로 홀을 형성하는 것도 가능하다.

도 8은 완성된 표시장치의 단면도이다. 도면에 나타낸 바와 같이, 제1기판(10), 자석판(20) 및 제2기판(30)은 스페이서(42)에 의해 일정한 간격으로 설치되며, 진공상태로 밀봉되어 있다. 제1기판(10) 위에는 캐소드(13)가 형성되어 있고, 제2기판(30) 위에는 R,G,B성분이 반복하는 형광막(33)과 제3애노드(37)가 형성되어 있다. 자석판(20)의 제2영역(71)의 폭은 c로서, 도면에서는 스페이서(42)의 폭을 상기 제2영역(71)의 폭과 동일한 c로 설정하여 제품을 완성하였다. 이때, 상기 스페이서(42)의 폭을 제2영역(71)의 폭 보다 작게 형성하는 것도 물론 가능하다.

본 발명은 상기한 바와 같이, 자석판이 화상이 실제 구현되는 제1영역과 일정한 폭으로 이루어진 제2영역으로 구성되어 있기 때문에, 제1영역내의 홀의 자계가 제1영역 전체에 걸쳐서 항상 균일하게 유지될 수 있다. 또한, 제2영역이 일정한 폭으로 형성되어 스페이서에 의해 제1기판과 자석판 및 제2기판 사이의 거리가 유지되기 때문에, 견고한 제품을 제조할 수 있게 된다. 더욱이, 상기 제2영역에 홀이 형성되어 있기 때문에, 더욱 넓은 면적을 확보하게 되어 더욱 견고한 제품의 실장이 가능하게 된다.

Claims (36)

1. 내부에 자계가 발생되는 복수의 홀이 열과 행으로 형성되어 유입되는 전자를 접속하여 전자빔을 형성하는 복수의 홀을 포함하는 제1영역; 및

   제1영역의 외부에 형성되어 상기한 복수의 홀을 포함하여 상기한 제1영역의 가장자리 영역의 홀내부에 자계를 인가하여 제1영역의 전체 홀의 내부에 균일한 자계를 형성하는 제2영역으로 구성된 전자공급장치의 자석판.
2. 제1항에 있어서, 상기한 홀이 원형상인 것을 특징으로 하는 전자공급장치의 자석판.
3. 제1항에 있어서, 상기한 홀이 사각형상인 것을 특징으로 하는 전자공급장치의 자석판.
4. 제1항에 있어서, 상기한 제1영역의 홀이 일정한 피치로 배열된 것을 특징으로 하는 전자공급장치의 자석판.
5. 제6항에 있어서, 상기 제2영역의 홀이 제1영역의 홀과 동일한 형상 및 피치로 형성된 것을 특징으로 하는 전자공급장치의 자석판.
6. 전자를 방출하는 캐소드; 및

   내부에 자계가 발생되는 복수의 홀이 열과 행으로 형성되어 상기한 캐소드로부터 유입되는 전자를 집속하여 전자빔을 형성하는 복수의 홀을 포함하는 제1영역과 상기한 제1영역의 외부에 형성되어 제1영역의 외부에 형성되고 복수의 홀을 포함하여 제1영역의 가장자리 영역의 홀내부에 자계를 인가하여 제1영역의 전체 홀의 내부에 균일한 자계를 형성하는 제2영역으로 이루어진 자석판으로 구성된 전자공급장치.
7. 제6항에 있어서, 상기한 홀이 원형상인 것을 특징으로 하는 전자공급장치.
8. 제6항에 있어서, 상기한 홀이 사각형상인 것을 특징으로 하는 전자공급장치.
9. 제6항에 있어서, 상기한 캐소드와 자석판 사이에 형성되어 자석판의 홀 내부로 유입되는 전자흐름을 제어하는 그리드전극이 추가로 포함된 것을 특징으로 하는 전자공급장치.
10. 제9항에 있어서, 상기한 그리드전극이 캐소드와 마주하는 자석판표면의 제1영역에 형성된 것을 특징으로 하는 전자공급장치.
11. 제10항에 있어서, 상기한 그리드전극이 제2영역까지 연장된 것을 특징으로 하는 전자공급장치.
12. 제9항에 있어서, 상기한 그리드전극이 자석판과 마주하는 캐소드 표면에 형성된 것을 특징으로 하는 전자공급장치.
13. 제9항에 있어서, 상기한 그리드전극이 매트릭스형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자공급장치.
14. 제6항에 있어서, 상기 홀이 일정한 피치로 배열된 것을 특징으로 하는 전자공급장치.
15. 제6항에 있어서, 상기 제2영역의 홀이 제1영역의 홀과 동일한 형상 및 피치로 형성된 것을 특징으로 하는 전자공급장치.
16. 제6항에 있어서, 상기한 캐소드와 마주하지 않는 자석판표면의 제1영역에 형성되어 홀내부로 유입되는 전자를 가속하는 애노드가 추가로 구성된 것을 특징으로 하는 전자공급장치.
17. 제16항에 있어서, 상기한 애노드가 자석판의 제2영역까지 연장된 것을 특징으로 하는 전자공급장치.
18. 제16항 또는 제21항에 있어서, 상기한 애노드가 홀의 열을 따라 그 양측에 각각 평행하게 배열된 복수의 제1애노드와 제2애노드로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자공급장치.
19. 제18항에 있어서, 상기한 제1애노드 및 제2애노드가 각각 인접 제1애노드와 제2애노드에 접속된 것을 특징으로 하는 전자공급장치.
20. 전자를 방출하는 캐소드;

    내부에 자계가 발생하는 복수의 홀이 열과 행으로 형성되어 상기한 캐소드로부터 유입되는 전자를 집속하여 전자빔을 형성하는 복수의 홀을 포함하는 제1영역과 상기한 제1영역의 외부에 형성되고 복수의 홀을 포함하여 제1영역의 가장자리 영역의 홀내부에 자계를 인가하여 제1영역의 전체 홀의 내부에 균일한 자계를 형성하는 제2영역으로 이루어진 자석판;

    상기한 캐소드와 자석판 사이에 형성되어 자석판의 홀내부로 유입되는 전자흐름을 제어하는 그리드전극;

    상기한 캐소드와 마주하지 않는 자석판표면에 형성되어 홀내부로 유입되는 전자를 가속하는 애노드;

    상기한 애노드가 형성된 자석판과 마주하는 면에 형광층이 형성되며 자석판으로부터 출력되는 전자빔이 닿는 스크린;

    상기한 그리드전극과 애노드에 제어신호를 공급하여 상기한 홀을 통해 캐소드로부터 형광층에 도달하는 전자의 흐름을 선택적으로 제어하는 제어신호공급수단으로 구성된 표시장치.
21. 제20항에 있어서, 상기한 홀이 원형상인 것을 특징으로 하는 표시장치.
22. 제20항에 있어서, 상기한 홀이 사각형상인 것을 특징으로 하는 표시장치.
23. 제20항에 있어서, 상기한 그리드전극이 캐소드와 마주하는 자석판표면의 제1영역에 형성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
24. 제23항에 있어서, 상기한 그리드전극이 제2영역까지 연장된 것을 특징으로 하는 표시장치.
25. 제20항에 있어서, 상기한 그리드전극이 자석판과 마주하는 캐소드 표면에 형성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
26. 제20항에 있어서, 상기한 홀이 일정한 피치로 배열된 것을 특징으로 하는 표시장치.
27. 제26항에 있어서, 상기한 그리드전극이 매트릭스형상으로 이루어져 그 교차점에 홀이 위치하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
28. 제20항에 있어서, 상기 제2영역의 홀이 제1영역의 홀과 동일한 형상 및 피치로 형성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
29. 제20항에 있어서, 상기한 애노드가 자석판의 제2영역까지 연장된 것을 특징으로 하는 표시장치.
30. 제28항 또는 제29항에 있어서, 상기한 애노드가 홀의 열을 따라 그 양측에 각각 평행하게 배열된 복수의 제1애노드와 제2애노드로 이루어진 것을 특징으로 하는 표시장치.
31. 제30항에 있어서, 상기한 제1애노드 및 제2애노드가 각각 인접 제1애노드와 제2애노드에 접속된 것을 특징으로 하는 표시장치.
32. 제20항에 있어서, 상기한 형광층이 반복되는 레드, 그린, 블루의 복수의 성분으로 구성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
33. 제32항에 있어서, 애노드에 굴절신호를 공급하여 홀로부터 출력되는 전자를 상기한 복수의 형광층 각각에 충돌시켜 스크린상에 화상을 생성하는 굴절수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
34. 제20항에 있어서, 상기한 형광층 위에 형성되어 자석판으로부터 출력되는 전자빔을 가속하는 제3애노드를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
35. 제20항에 있어서, 상기한 캐소드와 자석판 및 자석판과 스크린 사이에 위치하여 그 사이에 진공상태의 공간을 형성하는 스페이서(spacer)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
36. 제35항에 있어서, 상기한 스페이서가 자석판의 제2영역의 적어도 일부분 위에 위치하는 것을 특징으로 하는 표시장치.