KR100312693B1 - 직류 구동식 형광표시관 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 100mm 이상의 길이를 갖는 관 내부의 좌우 휘도 차를 용이하게 보상하면서도 배터리 전압에 의한 직류 구동이 가능한 직류 구동식 형광표시관에 관한 것으로, 형광표시관은, 한쌍의 기판 및 이들 기판 사이에 위치하여 밀폐된 공간을 형성하는 사이드 글라스와; 상기 기판중 어느 하나의 기판에 마련되는 배선층으로부터 전류를 인가받는 애노드 전극 및 이 전극의 표면에 도포된 형광체와; 지지대에 의해 긴장 상태로 설치되어 전원 인가시 열전자를 방출하는 필라멘트와; 전원 공급 수단의 (+)단자에 연결되는 상기 필라멘트의 (+)부가 상기 전원 공급 수단의 (-)단자에 연결되는 필라멘트의 (-)부에 비해 낮게 설치되도록 상기 필라멘트를 설치 및 지지하는 지지 수단과; 상기 필라멘트로부터 방출되는 열전자를 가속하여 상기 형광체에 충돌시키는 그리드 전극과; 직류 전원 인가시에 상기 필라멘트의 길이 방향으로 발생하는 전압 차에 의해 관 내부에서 휘도 차가 발생되는 것을 보상하기 위한 휘도 차 보상 수단;을 포함한다. 이로써, 종래와 동일한 높이의 고정 지지대를 사용하는 경우에는 종래에 비해 긴 길이(100mm 이상)를 갖는 직류 구동식 형광표시관을 제조할 수 있다.
Description
본 발명은 필라멘트를 좌우 방향으로 경사지게 설치하여 필라멘트의 길이 방향에 따른 전압 차이를 보상함으로써 관 내부의 좌우 휘도 차를 보상하도록 한 직류 구동식 형광표시관에 관한 것으로, 보다 상세하게는 100mm 이상의 길이를 갖는 관 내부의 좌우 휘도 차를 용이하게 보상하면서도 배터리 전압에 의한 직류 구동이 가능한 직류 구동식 형광표시관에 관한 것이다.
일반적으로, 형광표시관은 여러 가지 기계 또는 장치의 입출력 상태 및 동작상황을 인식할 수 있도록 하는 일종의 전자관으로, 최근에는 각종 산업 기계의 발달로 많이 사용되는 추세에 있다.
상기와 같은 형광표시관은 일반적으로, 내부에 진공 상태의 공간부가 마련되며 적어도 한 방향의 시야부가 투명하게 형성된 진공 용기와, 진공 용기의 공간부에 마련되며 전자를 공급받아 발광하여 일정한 신호를 표시하는 애노드 전극과, 외부로부터 전원을 인가받아 열전자를 방출하도록 지지대에 용접 고정되는 필라멘트와, 필라멘트로부터 방출된 열전자를 가속 확산하거나 차단하는 그리드 전극을 포함한다.
이러한 형광표시관은 필라멘트를 구동하는 방식에 따라 필라멘트 구동 전압으로서 교류를 인가하는 교류 구동 방식과, 필라멘트 구동 전압으로서 직류를 인가하는 직류 구동 방식 및 필라멘트 구동 전압으로서 통상의 정격 전압에 비하여 상당히 높은 직류 전압을 쵸핑(신호의 일부를 선택 사용)한 직류 구형파를 인가하는 펄스 구동 방식이 있으며, 상기 구동 방식에 있어서, 직류 구동 방식의 형광표시관에서는 필라멘트 자신이 길이 방향으로 전위 경사를 갖기 때문에, 필라멘트와 애노드 전극간의 거리를 경사지도록 하여 휘도의 균형이 취해질 수 있는 구조로 설계한다.
이하, 상기와 같이 구성된 종래의 직류 구동식 형광표시관에 대해 도 1 및 도 2를 참조로 하여 설명한다.
형광표시관 몸체를 형성하는 진공 용기는 애노드 전극이 설치되는 기판 글라스(102)와, 기판 글라스(102)의 상부로 일정한 간격을 두고 위치하며 투시가 용이하도록 형성된 프론트 글라스(104)와, 기판 글라스(102)와 프론트 글라스(104)의 사이에 형성되는 공간부를 밀폐하도록 설치되는 사이드 글라스(106)로 구성되며,애노드 전극(108)은 소정의 패턴으로 형광체가 인쇄되어 발광되는 형광층 및 형광층의 바닥을 형성하는 도전체로서 기판 글라스(102)의 상면에 마련된 배선층(미도시)에서 형광층에 전류를 흐르도록 하는 도전층으로 구성되고, 진공 용기의 공간부는 열전자의 방출 및 이동이 용이하게 이루어질 수 있도록 하기 위하여 고진공 상태로 유지된다.
그리고, 필라멘트(110)가 애노드 전극(108)의 상부에 위치되도록 필라멘트(110)의 양단을 고정하는 필라멘트 지지대는 필라멘트(110)가 열에 의해 팽창되더라도 필라멘트의 장력이 소정의 값으로 유지될 수 있도록 필라멘트의 일단부를 지지하는 텐션 지지대(112a)와, 필라멘트(110)의 다른 단부를 고정 지지하는 고정 지지대(112b)로 구성되며, 텐션 지지대(112a)는 배터리의 (-)단자에, 그리고, 고정 지지대(112a)는 배터리의 (+)단자에 각각 연결된다.
여기에서, 미설명 도면부호 114는 필라멘트로부터 방출된 열전자를 가속 확산하거나 차단하는 금속 메쉬(mesh) 타입의 그리드 전극이다.
그런데, 상기에서와 같이, 필라멘트(110)는 자신의 길이 방향으로 전위 경사를 갖기 때문에, 도 2에 도시한 바와 같이 애노드ㆍ그리드 전압(Ebc)이 고정 지지대(112b)에 설치되는 필라멘트의 (+)부와 텐션 지지대(112a)에 설치되는 필라멘트의 (-)부에 동일하게 인가되지 못하고, 이로 인해 관 내부에서 좌우 방향으로 휘도 차가 발생된다.
따라서, 직류 구동식 형광표시관을 구성할 때에는 통상적으로 배터리의 (+)단자에 연결되는 고정 지지대(112b)를 (-)단자에 연결되는 텐션 지지대(112a)에 비해 낮게 형성하여 필라멘트를 경사지게 설치함으로써 전계를 보상하여 휘도를 보상한다.
이와 같이 구성된 직류 구동식 형광표시관은, 리드선(미도시)을 통하여 필라멘트(110)와 그리드 전극(114) 및 애노드 전극(108)에 전압이 인가되면, 애노드 전극(108)이 회로적인 양극의 성질을 발하게 되고, 필라멘트(110)가 가열되면서 열전자가 방출되며, 방출된 열전자는 그리드 전극(114)에 의해 가속 확산되어 애노드 전극(108)의 형광층에 충돌하여 형광층이 발광되고, 이 발광된 빛이 프론트 글라스(104)를 통하여 외부로 조사되는 것에 의하여 소정의 문자나 기호 등의 화상이 구현되며, 필라멘트가 경사지게 설치되어 있음으로 인해 관 내부에서 좌우 휘도 차가 발생되지 않는다.
그런데, 통상적으로 형광표시관은 필라멘트의 길이가 길어질수록 필라멘트를 구동하기 위한 구동 전압(Ef)을 높게 설정해야 하는바, 구동 전압(Ef)을 높게 설정하는 경우에는 필라멘트의 (+)부에 인가되는 애노드ㆍ그리드 전압(Ebc)이 상대적으로 더욱 낮아지게 되므로, 직류 구동식 형광표시관에 있어서는 배터리의 (+)단자에 연결되는 고정 지지대의 높이를 더욱 낮게 설계하여 휘도 차를 보상해야 한다.
그러나, 금형 제작의 특성상 고정 지지대의 제조 가능한 치수에는 한계가 있으며, 이로 인해 현재에는 100mm 이상의 길이를 갖는 직류 구동식 형광표시관의 제작이 불가능하다.
따라서, 100mm 이상의 길이를 갖는 형광표시관에서는 필라멘트를 교류 구동방식으로 구동해야 하고, 이 경우에는 직류를 교류로 변환하기 위한 DC/AC 컨버터를 구비해야 하므로 제조 원가가 상승되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 100mm 이상의 길이를 갖는 관 내부의 좌우 휘도 차를 용이하게 보상하면서도 배터리 전압에 의한 직류 구동이 가능한 직류 구동식 형광표시관을 제공함을 목적으로 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 직류 구동식 형광표시관의 단면도.
도 2는 종래 기술에 따른 직류 구동식 형광표시관의 인가 전압 파형도.
도 3은 본 발명에 따른 직류 구동식 형광표시관의 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 직류 구동식 형광표시관의 인가 전압 파형도.
상기와 같은 본 발명의 목적은,
한쌍의 기판 및 이들 기판 사이에 위치하여 밀폐된 공간을 형성하는 사이드 글라스와;
상기 기판중 어느 하나의 기판에 마련되는 배선층으로부터 전류를 인가받는 애노드 전극 및 이 전극의 표면에 도포된 형광체와;
지지대에 의해 긴장 상태로 설치되어 전원 인가시 열전자를 방출하는 필라멘트와;
전원 공급 수단의 (+)단자에 연결되는 상기 필라멘트의 (+)부가 상기 전원 공급 수단의 (-)단자에 연결되는 필라멘트의 (-)부에 비해 낮게 설치되도록 상기 필라멘트를 설치 및 지지하는 지지 수단과;
상기 필라멘트로부터 방출되는 열전자를 가속하여 상기 형광체에 충돌시키는 그리드 전극과;
직류 전원 인가시에 상기 필라멘트의 길이 방향으로 발생하는 전압 차에 의해 관 내부에서 휘도 차가 발생되는 것을 보상하기 위한 휘도 차 보상 수단을 포함한다.
본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 지지 수단은, 관 내부의 일측에 설치되어 전원 공급 수단의 (-)단자에 연결되는 제1 텐션 지지대와, 관 내부의 반대측에 설치되어 상기 전원 공급 수단의 (+)단자에 연결되며 상기 제1 텐션 지지대에 비해 낮게 형성되는 제1 고정 지지대로 이루어진다.
그리고, 휘도 차 보상 수단은, 상기 제1 고정 지지대의 외측에 설치되며 전원 공급 수단의 (-)단자에 연결되는 제2 텐션 지지대와, 상기 제1 텐션 지지대의 내측에 설치되어 전원 공급 수단의 (+)단자에 연결되며 상기 제2 텐션 지지대에 비해 낮게 형성되는 제2 고정 지지대로 이루어진다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 형광표시관에 의하면, 전원 공급 수단의 (+)단자에 연결되는 고정 지지대의 외측으로 전원 공급 수단의 (-)단자에 연결되는 텐션 지지대가 설치되어 있으므로, 제1 및 제2 고정 지지대에 설치된 필라멘트의 (+)부에 낮게 인가된 애노드ㆍ그리드 전압은 제2 및 제1 텐션 지지대에 설치된 필라멘트의 (-)부에 인가된 애노드ㆍ그리드 전압에 의해 보상된다.
따라서, 형광표시관의 길이가 100mm 이내인 경우에는 고정 지지대를 종래에 비해 높게 제작하더라도 관 내부의 휘도 차를 보상할 수 있으며, 종래와 동일한 높이의 고정 지지대를 사용하는 경우에는 종래에 비해 긴 길이(100mm 이상)를 갖는 직류 구동식 형광표시관을 제조할 수 있다.
이하, 첨부도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 형광표시관을 상세히 설명하면 다음과 같다.
형광표시관 몸체를 형성하는 진공 용기는 애노드 전극이 설치되는 기판 글라스(12)와, 기판 글라스(12)의 상부로 일정한 간격을 두고 위치하며 투시가 용이하도록 형성된 프론트 글라스(14)와, 기판 글라스(12)와 프론트 글라스(14)의 사이에 형성되는 공간부를 밀폐하도록 설치되는 사이드 글라스(16)로 구성된다.
기판 글라스(12)에는 소정의 패턴으로 형광체가 인쇄되어 발광되는 형광층 및 도전층으로 구성되는 애노드 전극(18)과, 지지대에 의해 긴장 상태로 설치되어 전원 인가시에 열전자를 방출하는 필라멘트(20,20')와, 필라멘트(20,20')에서 방출된 열전자를 가속 확산하거나 차단하는 그리드 전극(22) 등이 제공되며, 진공 용기의 공간부는 열전자의 방출 및 이동이 용이하게 이루어질 수 있도록 하기 위하여 고진공 상태로 유지된다.
그리고, 필라멘트(20,20')의 양단을 고정하는 필라멘트 지지대는, 관 내부의 일측(도 3의 좌측)에 설치되어 배터리(미도시)의 (-)단자에 연결되는 제1 텐션 지지대(24a)와, 관 내부의 반대측(도 3의 우측)에 설치되어 배터리의 (+)단자에 연결되며 제1 텐션 지지대(24a)에 비해 낮게 형성되는 제1 고정 지지대(24b)와, 제1 고정 지지대(24b)의 외측(우측)에 설치되며 배터리의 (-)단자에 연결되는 제2 텐션 지지대(26a)와, 제1 텐션 지지대(24a)의 내측(우측)에 설치되어 배터리의 (+)단자에 연결되며 제2 텐션 지지대(26a)에 비해 낮게 형성되는 제2 고정 지지대(26b)로 이루어진다.
상기, 제2 텐션 지지대(26a) 및 제2 고정 지지대(26b)는 직류 전원 인가시에 필라멘트(20)의 길이 방향으로 발생하는 전압 차에 의해 관 내부에서 휘도 차가 발생되는 것을 보상하기 위한 휘도 차 보상 수단으로 작용한다.
이에 따라, 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 텐션 지지대(24a)와 제1 고정 지지대(24b)에 의해 설치된 필라멘트(20)의 (+)부에 낮게 인가된 애노드ㆍ그리드 전압(Ebc-Ef)은 제2 텐션 지지대(26a)와 제2 고정 지지대(26b)에 의해 설치된 필라멘트(20')의 (-)부에 인가된 애노드ㆍ그리드 전압(Ebc')에 의해 보상되며, 이와 마찬가지로, 제2 텐션 지지대(26a)와 제2 고정 지지대(26b)에 의해 설치된 필라멘트(20')의 (+)부에 낮게 인가된 애노드ㆍ그리드 전압(Ebc'-Ef')은 제1 텐션 지지대(24a)와 제1 고정 지지대(24b)에 의해 설치된 필라멘트의 (-)부에 인가된 애노드ㆍ그리드 전압(Ebc)에 의해 보상된다.
이에 따라, 형광표시관의 길이가 100mm 이내인 경우에는 고정 지지대를 종래에 비해 높게 제작하더라도 관 내부의 휘도 차를 용이하게 보상할 수 있으며, 종래와 동일한 높이의 고정 지지대를 사용하는 경우에는 종래에 비해 긴 길이(100mm 이상)를 갖는 직류 구동식 형광표시관을 제조할 수 있다.
따라서, 100mm 이상의 길이를 갖는 차재용 형광표시관의 경우, 종래에는 필라멘트를 구동하기 위한 전압으로서 교류를 인가해야 하며, 이로 인해 배터리의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하기 위한 DC/AC 컨버터를 구비해야 하지만, 본 발명의 형광표시관에서는 직류 구동이 가능하므로 배터리 전압을 이용할 수 있어 장치비를 절감할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 형광표시관에 의하면, 배터리의 (+)단자에 연결되는 고정 지지대의 외측으로 배터리의 (-)단자에 연결되는 텐션 지지대가 설치되어 있으므로, 제1 및 제2 고정 지지대에 설치된 필라멘트의 (+)부에 낮게 인가된 애노드ㆍ그리드 전압은 제2 및 제1 텐션 지지대에 설치된 필라멘트의 (-)부에 인가된 애노드ㆍ그리드 전압에 의해 보상된다.
따라서, 형광표시관의 길이가 100mm 이내인 경우에는 고정 지지대를 종래에 비해 높게 제작하더라도 관 내부의 휘도 차를 보상할 수 있으며, 종래와 동일한 높이의 고정 지지대를 사용하는 경우에는 종래에 비해 긴 길이(100mm 이상)를 갖는 직류 구동식 형광표시관을 제조할 수 있다.
Claims (3)
- 한쌍의 기판 및 이들 기판 사이에 위치하여 밀폐된 공간을 형성하는 사이드 글라스와;상기 기판중 어느 하나의 기판에 마련되는 배선층으로부터 전류를 인가받는 애노드 전극 및 이 전극의 표면에 도포된 형광체와;지지대에 의해 긴장 상태로 설치되어 전원 인가시 열전자를 방출하는 필라멘트와;전원 공급 수단의 (+)단자에 연결되는 상기 필라멘트의 (+)부가 상기 전원 공급 수단의 (-)단자에 연결되는 필라멘트의 (-)부에 비해 낮게 설치되도록 상기 필라멘트를 설치 및 지지하는 지지 수단과;상기 필라멘트로부터 방출되는 열전자를 가속하여 상기 형광체에 충돌시키는 그리드 전극과;직류 전원 인가시에 상기 필라멘트의 길이 방향으로 발생하는 전압 차에 의해 관 내부에서 휘도 차가 발생되는 것을 보상하기 위한 휘도 차 보상 수단;을 포함하는 직류 구동식 형광표시관.
- 제 1항에 있어서, 상기 지지 수단은, 관 내부의 일측에 설치되어 전원 공급 수단의 (-)단자에 연결되는 제1 텐션 지지대와, 관 내부의 반대측에 설치되어 상기 전원 공급 수단의 (+)단자에 연결되며 상기 제1 텐션 지지대에 비해 낮게 형성되는제1 고정 지지대로 이루어지는 직류 구동식 형광표시관.
- 제 2항에 있어서, 상기 휘도 차 보상 수단은, 상기 제1 고정 지지대의 외측에 설치되며 전원 공급 수단의 (-)단자에 연결되는 제2 텐션 지지대와, 상기 제1 텐션 지지대의 내측에 설치되어 전원 공급 수단의 (+)단자에 연결되며 상기 제2 텐션 지지대에 비해 낮게 형성되는 제2 고정 지지대로 이루어지는 직류 구동식 형광표시관.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20070928 Year of fee payment: 7 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |