KR100801387B1 - 전계방출 디바이스의 구동방법 및 구동장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은 장시간 디바이스를 구동시키더라도 안정성 있게 방출전류를 제어하는 전계방출 디바이스의 구동방법 및 구동장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 전계방출 디바이스 구동방법 및 구동장치는 방출기에 공급되는 전류량을 기준레벨로 조절함으로써 실제의 방출전류를 기준레벨로 설정한다. 방출기에 공급된 전류량은 전자방출성능이 기준레벨 이상으로 유지된 상태에서 구동시간의 경과에 따라 구동전압을 증가시킴으로써 기준레벨로 조절된다. 구동전압이 최소전압 이상으로 유지되는 상태에서 방출기에 공급된 전류량을 조절함으로써, 전계방출 디바이스에서 방출되는 전자의 성능이 구동시간의 경과로 인하여 저하되더라도, 방출 전류량이 안정하게 유지될 수 있고, 변동없이 전자방출이 실현될 수 있다.
음극, 방출기, 절연층, 추출전극

Description

전계방출 디바이스의 구동방법 및 구동장치{DRIVING METHOD AND DRIVING APPARATUS FOR A FIELD EMISSION DEVICE}
본 발명은 전계방출 디바이스의 구동방법 및 구동장치에 관한 것이다.
전계방출 디바이스는 종래의 열이온 방출 디바이스와 같이 방출기를 가열시키지 않는 대신, 강전계를 방출기에 인가함으로써 전자를 방전시킨다. 최근에는 상기와 같은 전계방출 디바이스를 전자방출소스로 이용하는 전계방출 디스플레이(FED)와 음극선관(CRT)이 연구 및 개발되고 있다.
이하, 전계방출 디바이스의 주요 본체 및 구동회로를 도 10을 참조하여 설명한다.
도 10에 나타낸 바와 같이, 음극기판의 일면상의 박막에는 음극(102)이 형성된다. 이 음극(102)상에는 방출기(105) 및 절연층(103)이 형성되고, 절연층(103)에는 추출전극(104)이 있다. 추출전극(104)에는 게이트 홀이 형성되어 방출기(105)를 노출시킨다.
다음에, 음극기판(101)과 대면하는 양극기판(106)의 표면에는 양극(107)이 형성된다.
일반적으로, 방출기(104) 및 양극(107) 사이의 공간에는 약 10-6파스칼(Pa)의 진공이 유지된다.
구동회로는 추출전극(104)에 접속된 구동전원(109)과 양극(107)에 접속된 가속전원(110)으로 구성된다. 음극(102)은 접지된다.
구동회로는 추출전극(104) 및 방출기(105) 사이에 구동전압(Vex)을 인가하여 방출기(105)의 주변영역에 전계를 발생시키고, 양극(107) 및 방출기(105) 사이에 가속전압(Va)을 인가하여 전자방출을 가속시킨다.
도 11은 상술한 전계방출 디바이스의 구동전압(Vex) 및 방출기(105)로부터 방출된 전자량 I(이하, "방출전류"라 칭함) 사이의 관계를 나타낸다.
도 11은 문턱전압(Vth) 이상인 구동전압(Vex)이 추출전극(도 11의 포인트 1200)에 인가되면 방출전류(I)의 방출이 시작한다는 것을 나타낸다. 방출전류(I)는 구동전압(Vex)이 증가됨에 따라서 곡선모양의 실선까지 증가한다.
방출전류(I)가 Ie로 설정될 때, 구동회로의 초기 동작 포인트는 구동전압(Vex)이 V0이고 방출전류(I)가 Ie인 포인트(1201)이다.
그러나, 방출전류(I)는 구동전압(Vex)이 V0로 유지되더라도, 구동시간(t)의 경과에 따라 감소한다. 화살표로 나타낸 바와 같이, 구동전압(Vex) 및 방출전류(I) 사이의 관계를 나타내는 곡선모양의 실선은 구동시간(t)의 경과에 따라 오른쪽으로 이동한다. 그 결과, 구동시간(t1)(예컨대, 약 5000시간)이 경과한 후에는 파선으로 나타낸 관계가 된다. 시간(t1)이 경과한 시점에서, 방출전류(I)는 If(포인트 1202) 가 된다. 방출전류(I)는 구동시간(t)의 경과에 따라 계속해서 감소한다.
도 12는 상기와 같은 전계방출 디바이스의 특성을 수평축을 구동시간(t)으로 하고 수직축을 방출전류(I)로 하여 나타낸 것이다.
상술한 바와 같이, 방출전류(I)는 시간(t1)이 경과한 후, 초기 동작 포인트(1301)로부터 구동시간(t)의 경과에 따라 감소하여 If(포인트(1302))가 된다. 이 포인트(1302)를 지나면, 방출전류(I)는 구동시간(t)의 경과에 따라 계속해서 감소한다.
또한, 방출전류(I)는 구동시 일정한 저진폭 변동(fluctuation)을 수반한다. 이러한 변동이 생기는 이유는 방출되는 전자량이 전자방출 공간에 잔존하는 소량의 가스에 의해 불안정하게 되기 때문이라고 생각된다.
상술한 바와 같이, 화상표시장치 및 각종 전자장치에 방출전류(I)가 불안정한 전계방출 디바이스를 적용하는 것은 곤란하다. 예컨대, 이와 같은 전계방출 디바이스를 컬러 CRT(음극선관)에 이용하면, 방출전류(I)의 감소 및 변동으로 인해 깜박임(flickering)이 생기고, 광도 및 컬러 충실도가 저하된다.
상기와 같은 문제점에 대하여, 일본 공개특허 출원번호 H9-63466호 및 일본 공개특허 출원번호 H8-87957호에는 전계효과 트랜지스터(이하, "FET")의 기능을 디바이스에 부가함으로써 방출전류(I)를 안정화시키는 기술이 개시되어 있다.
그러나, 이들 기술은 초기 구동후 소정의 시간까지 방출전류(I)를 안정화시키는 효과를 갖지만, 방출기로부터의 전자방출성능이 구동시간의 경과에 따라 소정의 범위 이상으로 저하하면 방출전류(I)를 안정화시키지 못한다.
본 발명의 목적은 장시간 디바이스를 구동시키더라도 안정적으로 방출전류를 제어하는 전계방출 디바이스의 구동방법 및 구동장치를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 방출기를 구비하고, 상기 방출기로부터의 전자방출성능이 구동시간의 경과에 따라 저하하는 전계방출 디바이스의 성능보정방법으로서, 전극의 작동에 따라 성능을 조절하는 제 1 조절인자를 이용하여 방출기로부터 방출되는 전자량이 기준레벨 이상이 되도록 상기 전계방출 디바이스의 성능을 조절하는 제 1 단계와, 방출기 회로를 통하여 방출기에 공급되는 에너지를 조절하는 제 2 조절인자를 이용하여 방출기로부터 방출되는 실제의 전자량을 기준레벨로 설정하는 제 2 단계를 포함하는 전계방출 디바이스의 구동방법이다.
상기 구동방법에서, 방출기 회로를 통하여 방출기에 공급되는 에너지는 전계방출 디바이스의 성능이 기준레벨 이상인 상태로 조절되는데, 이것은 장시간 디바이스를 구동시키더라도 안정적으로 전자량이 방출될 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 이와 같은 구동방법은 구동시 변동의 발생을 억제할 수 있다.
상기 구동방법에서, 제 2 단계에서는 양극성 트랜지스터 또는 단극성 트랜지스터의 포화영역에서의 정전류특성을 이용함으로써 방출기에 공급되는 전류를 조절하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 구동방법에서는 방출전류의 변동이 있더라도, 상술한 이유 때문에 전자방출량이 제어될 수 있다.
또한, 전계방출 디바이스는 추출전극을 추가로 구비하는데, 이 경우, 제 1 단계는 방출기로부터 기준레벨의 전자를 방출하는데 필요한 최소 구동전압 이상으로 유지되도록 구동전압을 제어하는 서브단계를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 제 1 단계는 구동시간을 카운트하는 서브단계를 포함하는 것이 바람직하고, 구동시간을 제어하는 상기 서브단계에서, 구동시간의 경과로 인한 성능의 저하에 따라 구동전압을 증가시키는 것이 바람직하다.
또한, (a) 방출된 전자량의 감소, (b) 방출된 전자량의 변동폭의 증가 및 (c) 최소 구동전압 및 구동전압 사이의 전압차의 감소 중 어느 하나에 따라 전계방출 디바이스의 성능의 저하를 검출하는 것이 바람직하다.
본 발명의 전계방출 디바이스가 화상표시장치에 이용되는 경우, 이 전계방출 디바이스는 형광체로 구성되어 방출기와 대향하는 층을 구비하며, 전계방출 디바이스의 구동방법은 입력되는 화상신호를 기초로 하여 구동시간의 경과로 인한 형광체의 열화를 보정하도록 기준레벨을 조절하는 제 3 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제 3 단계를 포함함으로써, 본 발명은 구동시간의 경과에 따라 형광체가 열화하더라도, 휘도의 저하를 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 구동시간이 경과함에 따라 전계방출 디바이스의 전계방출성능이 저하되는 것을 보정할 수 있다.
구체적으로, 제 3 단계에서는 단위가 되는 구동시간이 경과할 때마다, 구동시간이 기준레벨과 대응하고, 상기 기준레벨을 조절하도록 설정되는 테이블을 조회한다.
또한, 본 발명은 방출기를 구비하고, 상기 방출기로부터의 전자방출성능이 구동시간의 경과에 따라 저하하는 전계방출 디바이스의 구동장치로서, 전극의 작동에 의해 방출기로부터 방출되는 전자량이 기준레벨 이상이 되도록 전자방출성능을 조절하는 제 1 조절유닛과, 방출기 회로를 통하여 방출기에 공급되는 에너지를 조절하여 방출기로부터 방출되는 실제의 전자량을 기준레벨로 설정하는 제 2 조절유닛을 포함하는 전계방출 디바이스의 구동장치이다.
상기 구동장치는 전계방출 디바이스의 전자방출성능을 기준레벨 이상인 상태로 조절하고, 이 상태에서 방출기 회로를 통하여 방출기에 공급되는 에너지를 조절함으로써 방출된 실제의 전자량을 기준레벨로 설정하므로, 장시간 디바이스를 구동시키더라도 방출되는 전자량이 안정적으로 유지될 수 있다.
또한, 전계방출 디바이스는 추출전극을 추가로 구비하는데, 이 경우, 제 1 조절유닛은 추출전극에 인가되는 구동전압을 조절하는 유닛이며, 제 1 조절유닛은 구동시간을 카운트하는 부분과, 구동전압이 방출기로부터 기준레벨의 전자를 방출하는데 필요한 최소 구동전압 이상으로 유지되도록 구동시간의 경과에 따라 구동전압을 제어하는 부분을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 제 2 조절유닛은 양극성 트랜지스터 또는 단극성 트랜지스터의 포화영역에서의 정전류특성을 이용함으로써 방출기에 공급되는 전류를 조절하는 것이 바람직하다.
여기에서, 제 2 조절수단은 디바이스의 대량생산 및 구동수명의 관점으로부터 판단해 보면, 적어도 음극기판의 주요표면 이외의 영역에 형성되는 것이 바람직하다.
상술한 전계방출 디바이스 구동방법 및 구동장치는 이하에 적용할 수 있다.
1. 전계방출 디바이스
2. 전자방출원
3. 광원
4. 화상표시장치
5. 전자총
6. 전자빔장치
7. 음극선관(CRT)
8. 음극선관 시스템
9. 방전관
도 1은 본 발명의 전계방출 디바이스의 주요 본체의 사시도 및 부분 횡단면도.
도 2는 본 발명의 전계방출 디바이스의 주요 본체 및 구동회로를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예의 전계방출 디바이스의 구동전압 사이의 관계를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예의 전계방출 디바이스의 구동방법을 설명하는 도면.
도 5A 및 도 5B는 본 발명의 제 2 실시예의 전계방출 디바이스의 구동방법을 설명하는 도면.
도 6A, 도 6B 및 도 6C는 휘도신호를 나타내는 파형도.
도 7A, 도 7B 및 도 7C는 각각 전계방출 디바이스의 음극에 접속된 전자제한회로를 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 제 3 실시예의 수상관의 구성을 나타내는 도면.
도 9는 본 발명의 제 4 실시예의 수상관의 구성을 나타내는 도면.
도 10은 종래의 전계방출 디바이스의 주요 본체 및 구동회로를 나타내는 도면.
도 11은 종래의 전계방출 디바이스의 구동전압 및 방출전류 사이의 관계를 나타내는 도면.
도 12는 종래의 전계방출 디바이스의 구동전압 및 방출전류 사이의 관계를 나타내는 도면.
<제 1 실시예>
이하, 제 1 실시예의 전계방출 디바이스의 주요 본체의 구조를 도 1을 이용하여 설명한다. 도 1은 전자방출소스로서 전계방출 디바이스를 갖는 화상표시장치의 주요 본체를 나타내는 사시도 및 횡단면도이다.
도 1은 유리음극기판(11)의 주요 일면(도 1의 상면) 상의 박막에 형성된 음극(12)을 나타낸다. 끝이 원뿔형인 복수의 원주형 방출기(15)가 설치되며, 각각의 방출기(15)를 개별적으로 둘러싸도록 절연층(13)이 형성된다. 또한, 절연층(13) 상에는 금속막인 추출전극(14)이 형성된다. 추출전극(14)에는 각각 하나의 방출기(15)를 노출시키는 복수의 게이트홀이 형성된다.
또한, 방출기(15) 및 추출전극(14)에 대향하여 양극기판(16)이 배치된다. 방출기(15)를 대면하는 양극기판(16) 상의 표면에는 양극(17) 및 형광체(18)가 연속하여 형성된다.
다음에, 주요 본체(1)의 각 전극에 접속된 전원 및 제어회로를 도 2를 이용하여 설명한다. 도 2는 주요 본체(1) 및 구동회로의 단면을 나타낸다.
양극(17)에는 가속전원(4)이 접속되어 방출기(15)로부터 양극(17)방향으로 전자의 방출을 가속시키는 기능을 수행한다.
추출전극(14)에는 구동전원(3)이 접속된다. 이 구동전원(3)의 구동전압(Vex)은 가변전압이다.
또한, 음극(12)에는 전자제한회로(2)가 접속된다. 전자제한회로(2)는 FET(21), 저항(22) 및 전류 검출/비교장치(27)로 구성된다. 전류 검출/비교 장치(27)에 의해 검출 및 비교된 신호는 구동전압을 제어하는 신호로서 구동전원(3)에 인가된다.
여기에서, FET(21)는 채널확장식 MOSFET(metal oxide semiconductor field effect transistor; 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터)이지만, 이러한 타입에 한정되는 것은 아니다. FET(21)의 드레인은 음극(12)에 접속되고, 소스는 저항(22)을 통하여 접속된다. 추출전류(I)를 제한하는 제어신호(제어전압 Vtg)는 FET(21)의 게이트 및 소스 사이에 인가된다.
제 1 실시예에서, 전자제한회로(2)는 음극기판(11) 상에 형성되지 않고, 따 로 분리되어 형성되어 있다. 전자제한회로(2)를 별도로 설치하면 제조시에 생산량이 더욱 증가하고 또한, 구동시 FET가 고장나도 FET만 교체해도 되기 때문에 디바이스의 수명이 훨씬 연장된다.
전계방출 디바이스의 구동방법을 도 3을 이용하여 설명한다. 도 3은 FET(21)의 게이트 및 소스 사이에 인가된 제어전압(Vtg)이 일정값(Vtg1)일 때, 구동전압(Vex) 및 방출전류(I) 사이의 관계를 나타낸다.
구동전압(Vex)을 인가시킴으로써 추출전극(14)은 방출기(15)의 원뿔형 정점 부근에 전계 I를 생성한다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 구동전압(Vex)이 문턱전압(Vth)(포인트 300)을 초과할 때, 방출기(15)로부터 전자가 방출되기 시작한다. 또한, 구동전압(Vex)이 증가함에 따라, 도 3의 곡선모양의 실선으로 나타낸 바와 같이 방출전류(I)가 증가하지만, 구동전압(Vex)이 Vex_i(포인트 301)에 도달하면, 방출전류(I)는 기준레벨 Ie1로 일정하다. 그 이유는 FET(21)가 구동전압(Vex_1)에 따라 포화영역(핀치오프(pinch off)영역)에서 일정한 전류특성을 갖거나 드레인 및 소스 사이에 인가되는 전류보다 높기 때문이다. 따라서, 게이트 및 소스 사이에 인가되는 제어전압(Vtg1)으로 인해 드레인 및 소스 사이에 흐르는 전류는 고정값 Ie1으로 한정된다.
본 발명의 구동방법은 구동전압(Vex)이 Vex_0이고, 방출전류(I)가 Ie1인 포인트(302)를 동작 포인트로 하는 것을 특징으로 한다.
구동시간의 경과에 따라 방출기로부터의 전자방출성능이 저하되는 것은 상술 한 바와 같다. 이하, 이와 같은 저하에 대한 제 1 실시예의 구동방법을 도 4를 이용하여 설명한다.
방출전류(I)는 제어전압(Vtg)이 Vtg1이고 구동전압(Vex)이 Vex_1일 때, 초기 구동시의 설정값 Ie1(포인트 801)을 나타낸다. 도 4의 포인트(811)는 전자전류 제한회로(2)를 구비하지 않은 종래의 전계방출 디바이스의 동작 포인트를 나타낸다. 즉, 포인트(811) 및 포인트(801) 사이의 방출전류(I)의 전류차는 초기 구동시 전자제한회로(2)에 의해 제한되는 전자량의 차이가 된다.
구동시간의 경과에 따라 방출기로부터의 전자방출성능이 저하하면, 전자제한회로(2)를 구비하지 않은 디바이스의 방출전류(I)는 파선으로 나타낸 바와 같은 방식으로 감소한다. 그러나, 제 1 실시예의 디바이스는 직선모양의 실선으로 나타낸 바와 같이 변동이 없다. 즉, 제 1 실시예의 구동방법에서, 방출기로부터 방출되는 실제의 전자량은 전자방출성능이 구동시간의 경과에 따라 저하하더라도 감소하지 않는다.
이와 같은 상태에서, 도 4의 파선 및 실선 사이의 차이가 없어지고 구동시간이 더욱 경과할 때에 발생하는 포인트(802)는 시간(t1)이 경과하는 포인트에 도달한다. 시간(t1)은 다르게 설정할 수 있지만, 예컨대 약 4000시간 내지 5000시간이다. 구동을 계속하여 구동전압(Vex)이 포인트(802) 후의 Vex_1이 되면, FET(21)의 드레인 및 소스 사이에 흐르는 전류는 일정한 전류특성에 따라 제어범위를 초과하게 된다. 그러므로, 방출전류(I)는 방출기로부터의 전자방출성능의 저하에 따라 Ie1 이하가 되어, 변동이 발생한다.
그러므로, 제 1 실시예는 FET(21)의 드레인 및 소스 사이에 흐르는 전류값이 전류 검출/비교장치(27)에 의해 검출되고, 이 전류값이 필요한 전류값과 비교되어 포인트(802)에서 검출되며, 전압을 증가시키는 신호가 구동전원(3)에 전송되는 구조를 갖는다. 구동전원(3)은 동작 포인트(802)에 도달한 신호를 수신하면, 자동적으로 전압값(Vex)을 구동전압 Vex_2로 증가시킨다. 이 전압값 Vex_2는 방출기로부터의 전자방출성능의 저하를 보정하도록 미리 설정되고, 포인트(812) 및 포인트(802) 사이의 방출전류(I)의 차이가 초기 구동시의 차이와 동등하도록 설정된 값이다. 이것은 Vex_3에 대해서도 동일하다. 상기와 같은 방법에 의해, 방출전류(I)는 방출기로부터의 전자방출성능이 구동시간의 경과에 따라 저하하더라도 변동없이 Ie1으로 유지된다.
상기 설명에서는 FET(21)의 드레인 및 소스 사이에 흐르는 전류를 포인트(802)에서 검출하기 위해 이용하지만, 양극(17)을 통하여 흐르는 전류를 검출하는 것도 가능하다.
도 4에는 구동전류(Vex)가 증가된 포인트(802) 및 포인트(803)가 단지 일예로서 나타나 있지만, 이 구동전압(Vex)의 증가는 이들 포인트에서 발생하는 것에 한정되지 않는다는 것을 주의해야 한다.
또한, 구동시간 및 방출기로부터의 전자방출성능이 대응하는 파라미터를 포함하고, 구동전원(3)의 제어부 내에 저장되며, 각 구동시간(t)을 조회하는 테이블을 미리 저장함으로써 포인트(802 및 803)가 결정되는 방법이 이용될 수 있다. 이와 같이 구동전원(3)의 제어부 내에 미리 저장된 테이블의 일예로서는 구동시간(t) 의 구동전압(Vex)을, Vex_1은 시간 t1까지, Vex_2는 t1 내지 t2까지, Vex_3은 t2 내지 t3까지 특정하는 도 4와 같은 테이블이 있다. 디바이스를 구동할 때, 구동전원(3)의 제어부는 테이블 및 타이머에 의해 카운트되는 구동시간(t)을 기초로 하여 구동전압(Vex)을 단계적으로 증가시킨다.
또한, 상술한 방법과 달리, 구동전압(Vex)의 증가는 방출기로부터의 전자방출성능의 저하에 따라, 방출전류(I)가 설정값(Ie1) 이하 즉, 표준 진폭값이 되는 포인트 및 방출전류(I)의 진폭값의 변동이 설정값 이상이 되는 포인트를 검출함으로써 실행될 수 있다.
그러나, 형광체(18)의 가시광선의 변환율은 구동시간(t)의 경과에 따라 점차적으로 감소한다. 이것은 전자의 충돌이 형광체(18)의 저하를 촉진시키기 때문이다.
그러므로, 방출기로부터 형광체(18) 상에 조사된 전자량이 일정레벨이더라도, 방출된 광의 휘도는 점차적으로 저하한다. 이를 고려하여, 제 1 실시예에서는, 제어전압(Vtg)과 곱해지는 계수의 테이블을 저장하여, 휘도가 일정레벨로 유지되도록 각각의 구동시간(t)에 대응하는 계수와 제어전압(Vtg)을 곱할 수 있다. 예컨대, 각각의 구동시간에 대한 가시광선의 변환율을 미리 측정할 수 있고, 구동시간(t) 및 계수(변환율의 역수)가 대응하도록 입력된 테이블을 작성할 수 있다. 이런 종류의 구동방법에서, 형광체(18)의 가시광선의 변환율이 구동시간의 경과에 따라 감소하더라도 디바이스의 휘도의 저하는 억제될 수 있다.
<제 2 실시예>
상술한 제 1 실시예에서, FET(21)의 게이트 및 소스 사이에 인가되는 제어전압(Vtg)은 설정값(Vtg1)이지만, 제 2 실시예에서는 방출전류(I)가 제어전압(Vtg)을 동작시킴으로써 변동되는 방법을 도 5A 및 도 5B를 이용하여 설명한다.
제 2 실시예에서, 전계방출 디바이스 및 구동장치의 구조 및 주요 본체(1)는 상술한 도 1 및 도 2와 동일하다는 것을 주의해야 한다.
도 5A는 구동전압(Vex) 및 방출전류(I) 사이의 관계를 나타낸다. 구동장치의 초기 동작 포인트는 구동전압(Vex)이 Vex_0이고 방출전류(I)가 le1인 포인트(401)로 설정된다. 여기에서, FET(21)의 게이트 및 소스 사이에 인가된 제어전압(Vtg)은 Vtg1이다.
도 5B는 제어전압(Vtg) 및 방출전류(I) 사이의 관계를 나타낸다. 상술한 초기 동작 포인트는 포인트(411)로 나타나 있다.
이 방식에서, 구동전압(Vex)은 Vex_0으로 유지되는 반면, 제어전압(Vtg)은 Vtg2, Vtg3 및 Vtg4로 변화된다. 각 제어전압의 변화에 따라, 방출전류(I)는 각각 Ie2(포인트 412), Ie3(포인트 413) 및 Ie4(포인트 414)로 변화한다. 인가된 구동전압(Vex_0)은 FET(21)에 설정된 전류특성을 유지시키는데 충분해야 한다.
또한, 구동전압(Vex)은 제 1 실시예에서 설명한 바와 같이, 구동시간의 경과에 따라 방출기로부터의 전자방출성능의 저하를 보정하도록 증가된다.
그러므로, 제 2 실시예의 구동방법에서, 방출전류(I)는 FET(21)의 게이트 및 소스 사이에 인가되는 제어전압(Vtg)을 동작시킴으로써 소정값으로 설정될 수 있다. 보통, FET(21)의 게이트 및 소스 사이에 인가되는 전압으로서는 0볼트(V) 및 5 볼트(V) 사이의 전압이면 충분하고, 수십 볼트인 구동전압(Vex)을 직접 변화시킴으로써 방출전류(I)를 제어할 때에 비해 저전압으로 제어하는 것이 가능하다. 이것은 제어전압이 변동할 때 스파이크 잡음이 발생되지 않는다는 점에서 본 발명의 구동방법이 우수하다는 것을 의미한다.
그러나, 도 5B에서 알 수 있는 바와 같이, 제어전압(Vtg) 및 방출전류(I)는 비례하지 않는다. 그러므로, 방출전류(I)가 소정값으로 제어될 때에는 제어전압(Vtg) 및 방출전류(I) 사이의 관계를 파악한 후, 그에 따라 제어전압(Vtg)를 변화시킬 필요가 있다.
다음에, 도 5B에 나타낸 것과 동일한 특성을 고려하여, FET(21)의 게이트에 부가하는 휘도신호를 도 6A, 도 6B 및 도 6C와, 도 7A, 도 7B 및 도 7C를 이용하여 설명한다. 도 6A, 도 6B 및 도 6C는 전형적인 휘도신호의 개략적인 파형도를 나타낸다. 도 7A, 도 7B 및 도 7C는 전자제한회로(2)의 일예를 나타낸다.
휘도신호에 대한 변조방식의 일예로는 도 6A의 진폭 변조방식, 도 6B의 디지털 변조방식 및 도 6C의 시간 변조방식이 있다. 진폭 변조방식 신호에는 예컨대, 표시 화상으로부터의 화상신호가 있다. 이 방법으로, 신호진폭은 변조파의 진폭에 대응하도록 변조된다.
디지털 변조방식에서, 신호는 값 1(온) 또는 값 0(오프) 중 하나를 갖는다. 시간 변조방식에서, 신호는 값 1(온) 또는 값 0(오프) 중 하나를 가지며, 파형의 시간폭은 신호값이 1(온)일 때 변화된다.
전자제한회로는 FET1 및 신호를 인가하는 저항(R1 및 R2)을 구비한다. 상술 한 디지털 변조방식 및 시간 변조방식에서와 같이 2개의 값을 가질수 있는 신호가 인가될 때에도 아무런 문제점이 없다. 그러나, 도 6A의 진폭 변조방식의 신호가 인가될 때에는 방출전류(I) 및 제어신호(Vtg)가 회로에 비례하지 않는 문제점이 발생한다.
도 7B에 나타낸 바와 같은 전자제한회로는 도 6A에 나타낸 바와 같은 진폭 변조방식의 휘도신호로 이용할 수 있다. 이 전자제한회로는 신호입력 측에 추가된 신호보정회로(25)를 구비한다. 신호보정회로(25)는 진폭 변조방식의 신호가 입력되어, 전자제한회로(2)로부터 출력된 전류가 입력된 신호의 진폭에 비례할 때 보정을 실행한다.
도 7C는 회로의 구체예를 나타낸다. 회로는 기준 정전류회로로서, FET2, 검출저항(R3) 및 연산증폭기(26, 이하, "OP 앰프"라 칭함)로 구성된다. 회로에서, FET2의 소스 및 드레인 사이에 흐르는 전류는 검출저항(R3)의 전압값으로 변환되어, 회로는 전압값과 입력된 전압값이 동등하도록 동작한다. 따라서, 이와 같은 설정에 의해 검출저항(R3)을 통하여 흐르는 전류와 제어신호의 진폭은 비례하게 된다(실질적으로는 FET2를 통하여 흐르는 전류와 동등함).
그러므로, 진폭 변조방식의 신호가 상술한 회로를 구비하는 전계방출 디바이스에 입력되더라도, 방출전류(I) 및 입력된 신호는 결과적으로 비례한다.
신호보정회로(25)에는 상기 OP 앰프(26)가 이용되지만, 신호보정회로(25)는 OP 앰프(26)를 구비하는데 한정되지 않으며, 결과적으로 입력휘도신호 및 방출전류(I)가 비례하는 다른 구조도 가능하다는 것을 주의해야 한다. 예컨대, 방 출전류(I)에 관하여 입력된 휘도신호를 나타내는 테이블을 신호보정회로(25)에 저장하여, 이 테이블을 기초로 하여 휘도신호를 보정할 수도 있다. 이와 달리, 반대의 특성을 출력하는 디바이스를 접속할 수도 있다.
<제 3 실시예>
이하, 본 발명의 전계방출 디바이스를 전원으로서 CRT에 인가할 때를 도 8을 이용하여 설명한다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 전계방출 디바이스(37)는 전자총(44)의 내부에 설치된다. 전자총(44)은 제 1 전극(36), 제 2 전극(35) 및 제 3 전극(34)으로 구성되어, 네크(45) 내에 설치된다. 네크(45)는 펀넬(42)과 결합된다.
제 1 전극(36), 제 2 전극(35) 및 제 3 전극(34)은 각각 전원(40, 39 및 38)에 접속된다.
전계방출 디바이스(37)의 추출전극은 구동전원(41)에 접속되고, 음극은 전자제한회로에 접속된다. 전자제한회로는 도 7C에 나타낸 회로와 동일한 구조를 갖고, 네크(45)의 외부에 배치된다. 진폭 변조방식의 화상신호는 OP 앰프를 통하여 FET2의 게이트에 입력된다.
이와 같은 CRT에서, 전자총(44)으로부터 방전된 전자빔(43)은 펀넬(42) 상에 설치된 편향코일(33)에 의해 편향되어, 형광면(30)과 충돌하여 화상으로 표시된다. 형광면(30)을 충돌하는 전자는 양극(31)에서 양극전원(32)으로 이동한다.
CRT의 구동방법은 제 1 실시예 및 제 2 실시예의 구동방법과 동일하다. 설명하지는 않았지만, 구동전원(41)에 의해 추출전극에 인가되는 구동전압(Vex)은 디바 이스로부터 필요한 전자량을 방전하는데 요구되는 전압 이상이고, FET2가 정전류특성을 갖기에 충분한 전압이다. 구동시간 및 구동전압(Vex)에 대응하는 테이블은 형광면(30) 상의 형광체의 열화를 고려하여 구동전원(41)에 저장되고, 화상신호와 곱해지는 테이블의 계수는 미리 전자제한회로에 저장된다. CRT의 구동시, 2개의 테이블은 각각의 구동시간(t)을 참조하여 구동전압(Vex)을 증가시키고, 화상신호와 곱해지는 계수는 조정된다. 구동전압(Vex)이 증가되는 타이밍은 방출기로부터의 전자방출성능의 저하 속도에 따라 다르지만, 보통 약 5000시간마다 증가한다. 또한, 화상신호와 곱해지는 계수는 구동시간(t)과의 관계에 따라 결정된다.
그러므로, 제 3 실시예의 CRT는 방출기로부터의 전자방출성능의 저하 및 구동시간의 경과로 인한 형광체의 열화에도 불구하고 휘도를 고레벨로 유지할 수 있다.
또한, CRT는 전자제한회로가 네크의 외부에 형성되기 때문에 제조시에 생산량을 높일 수 있는 점이 우수하다. 이와 같은 이유 때문에, 상기와 같은 구조는 가열처리에서 발생하는 성능의 저하와, 전자제한회로가 네크(15)의 내부에 형성되면 발생할 수 있는 삽입절차시의 스파크로 인한 정전기에 의한 파손 등의 문제점을 회피한다.
또한, 제 3 실시예의 CRT는 구동시 전자량 제한회로가 고장이 나면, 고장난 부분만 교체하면 되기 때문에 장치의 수명을 연장시킬 수 있다.
제 3 실시예에서, 휘도는 구동시간(t) 및 상술한 테이블을 이용하여 유지되지만, 휘도를 유지하는 방법은 이것에 한정되지 않는다는 것을 주의해야 한다. 예 컨대, 검출된 방출전류(I)를 이용하는 제 1 실시예 및 제 2 실시예와 동일한 방법이 가능하다.
<제 4 실시예>
도 9는 각각의 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)용 전자방출소스에 대하여 본 발명의 전계방출 디바이스를 이용하는 CRT 장치의 구성을 나타낸다.
제 4 실시예의 CRT장치는 적색(R)용 전자방출소스(50), 녹색(G)용 전자방출소스(51) 및 청색(B)용 전자방출소스(52)를 포함한다. 각각의 전자방출소스는 전계방출 디바이스를 그 전자방출소스로서 구비한다. 전계방출형 전계방출 디바이스의 추출전극은 각각 구동전압을 인가하는 단자 Ex_R, Ex_G 및 Ex_B에 접속된다.
또한, 제 2 실시예와 동일한 방식으로 각각의 음극에 접속된 전자제한회로가 있다. 휘도신호 R, G 및 B는 각각 OP 앰프를 통하여 각 전자제한회로의 FET의 게이트에 입력된다.
CRT 장치의 단자 Ex_R, Ex_G 및 Ex_B에 접속된 각각의 구동전원(도시 생략)은 특정 디바이스의 전자방출 성능 및 형광체의 열화에 관하여 미리 저장된 테이블을 구비하여, 특정 디바이스를 조절함과 동시에 특정 디바이스에 관한 구동전압(Vex)을 인가한다.
종래의 전계방출 디바이스를 구비하는 CRT 장치에서는 각 디바이스의 전자방출성능이 저하하는 속도 및 각 색깔의 형광체가 열화하는 속도의 변동으로 인해, 초기 구동시 화이트 밸런스가 구동시간의 경과에 따라 감소되는 문제점이 있다.
반대로, 본 장치의 CRT 장치에서는 수상관이 구동됨과 동시에 구동전압(Vex) 이 조절되어, 각 전자방출소스의 광방출 휘도가 일정레벨로 유지된다. 그러므로, 화이트 밸런스가 감소되지 않는다.
또한, CRT 장치는 제 1 실시예에서와 같이, 구동시 화상의 깜박임 또는 휘도의 저하로부터 피해를 입지 않는다.
<기타>
제 1 실시예 내지 제 4 실시예의 전계방출 디바이스는 간단한 일예이며, 본 발명의 구조 및 물질 등은 제 1 실시예 내지 제 4 실시예의 전계방출 디바이스에 한정되지 않는다는 것을 주의해야 한다.
또한, 전계방출 디바이스를 전자방출 소스로서 구비하는 화상표시장치의 실시예로 일예를 제공하였지만, 본 발명의 전자방출 디바이스의 구동방법 및 구동장치는 이 적용에 한정되지 않는다. 예컨대, 본 발명은 형광등과 같은 광원, 메트릭스 구동을 실행하는 화상표시장치(FED 등), 전자현미경과 같은 전자빔장치, CRT 시스템과 같은 냉음극 소스 및 플라즈마 디스플레이 패널과 같은 방전관에 적용할 수 있다.
전계방출 디바이스에 대한 본 발명의 구동방법 및 구동장치는 특히 화상표시장치 및 광원을 고화질로 구현하는 효과가 있다.

Claims (37)

  1. 방출기를 구비하고, 상기 방출기로부터의 전자방출성능이 구동시간의 경과에 따라 저하하는 전계방출 디바이스의 성능보정방법에 있어서,
    전극의 작동에 따라 성능을 조절하는 제 1 조절인자를 이용하여 상기 방출기로부터 방출되는 전자량이 기준레벨 이상이 되도록 상기 전계방출 디바이스의 성능을 조절하는 제 1 단계와,
    방출기 회로를 통하여 상기 방출기에 공급되는 에너지를 조절하는 제 2 조절인자를 이용하여 상기 방출기로부터 방출되는 실제의 전자량을 기준레벨로 설정하는 제 2 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전계방출 디바이스의 성능보정방법.
  2. 방출기를 구비하고, 상기 방출기로부터의 전자방출성능이 구동시간의 경과에 따라 저하하는 전계방출 디바이스의 구동방법에 있어서,
    전극의 작동에 따라 성능을 조절하는 제 1 조절인자를 이용하여 상기 방출기로부터 방출되는 전자량이 기준레벨 이상이 되도록 성능을 조절하는 제 1 단계와,
    방출기 회로를 통하여 상기 방출기에 공급되는 에너지를 조절하는 제 2 조절인자를 이용하여 상기 방출기로부터 방출되는 실제의 전자량을 기준레벨로 설정하는 제 2 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전계방출 디바이스의 구동방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 단계에서는 양극성 트랜지스터 또는 단극성 트랜지스터의 포화영역에서의 정전류특성을 이용함으로써 상기 방출기에 공급되는 전류를 조절하는 것을 특징으로 하는 전계방출 디바이스의 구동방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 전계방출 디바이스는 상기 방출기 이외의 전극으로서의 추출전극을 추가로 구비하고,
    상기 제 1 단계는, 상기 방출기와 상기 추출전극 사이에 구동전압을 인가하며, 상기 방출기로부터 상기 기준레벨의 전자를 방출하도록 하기 위해 필요한 최소 전압보다도 높게 유지하는 상태로 상기 구동전압을 제어하는 전압제어 서브단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전계방출 디바이스의 구동방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 단계는 상기 구동시간을 카운트하는 시간 카운트 서브단계를 포함하고,
    상기 전압제어 서브단계에서는 상기 구동시간의 경과에 따라 상기 구동전압을 제어하는 것을 특징으로 하는 전계방출 디바이스의 구동방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 전압제어 서브단계에서는 구동시간의 경과로 인한 성능의 저하에 따라 상기 구동전압을 증가시키는 것을 특징으로 하는 전계방출 디바이스의 구동방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전압제어 서브단계에서, (a) 방출된 전자량의 감소, (b) 방출된 전자량의 변동폭의 증가, 및 (c) 최소 구동전압과 상기 구동전압 사이의 전압차의 감소 중 어느 하나에 따라 상기 전계방출 디바이스의 성능의 저하를 검출하는 것을 특징으로 하는 전계방출 디바이스의 구동방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 전압제어 서브단계에서, 단위 구동시간이 경과할 때마다, 상기 구동시간이 상기 구동전압에 대응하는 테이블을 참조하여 상기 구동전압을 증가하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 전계방출 디바이스의 구동방법.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 전계방출 디바이스의 구동방법은 입력되는 화상신호를 기초로 하여 상기 기준레벨을 조절하는 제 3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전계방출 디바이스의 구동방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 전계방출 디바이스는 형광체로 구성되고 상기 방출기와 대향하는 층을 구비하고,
    상기 제 3 단계에서는 상기 구동시간의 경과로 인한 상기 형광체의 열화를 보정하도록 상기 기준레벨을 조절하는 것을 특징으로 하는 전계방출 디바이스의 구동방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 3 단계에서, 단위 구동시간이 경과할 때마다, 상기 구동시간이 상기 기준레벨과 대응하는 테이블을 참조하여 상기 기준레벨을 조절하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 전계방출 디바이스의 구동방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 3 단계에서, 상기 전계방출 디바이스의 신호 입력측 상의 신호보정회로에 의해 상기 화상신호에 비례하는 값으로 상기 기준레벨을 조절하는 것을 특징으로 하는 전계방출 디바이스의 구동방법.
  13. 방출기를 구비하고, 상기 방출기로부터의 전자방출성능이 구동시간의 경과에 따라 저하하는 전계방출 디바이스의 구동장치에 있어서,
    전극의 작동에 의해, 상기 방출기로부터 방출되는 전자량이 기준레벨 이상이 되도록 성능을 조절하는 제 1 조절수단과,
    방출기 회로를 통하여 상기 방출기에 공급되는 에너지를 조절하여 상기 방출기로부터 방출되는 실제의 전자량을 상기 기준레벨로 설정하는 제 2 조절수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전계방출 디바이스의 구동장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 전계방출 디바이스는 상기 방출기에 추가하여 추출전극을 구비하고,
    상기 방출기 및 상기 추출전극은 음극기판의 주 표면상에 형성되며,
    상기 제 2 조절수단은 적어도 상기 음극기판의 상기 주 표면 이외의 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 전계방출 디바이스의 구동장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 2 조절수단은 양극성 트랜지스터 또는 단극성 트랜지스터의 포화영역에서의 정전류특성을 이용함으로써 상기 방출기에 공급되는 전류를 조절하는 것을 특징으로 하는 전계방출 디바이스의 구동장치.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 전계방출 디바이스는 추출전극을 추가로 구비하고,
    상기 제 1 조절수단은 상기 추출전극에 인가되는 구동전압을 조절하는 수단이며,
    상기 제 1 조절수단은,
    상기 구동시간을 카운트하는 부분과,
    상기 구동전압이 상기 방출기로부터 상기 기준레벨의 전자를 방출하는데 필요한 최소 구동전압 이상으로 유지되도록, 구동시간의 경과에 따라서 상기 구동전압을 제어하는 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 전계방출 디바이스의 구동장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 구동전압을 제어하는 부분은 상기 구동시간의 경과에 따라서 상기 구동전압을 증가시키는 것을 특징으로 하는 전계방출 디바이스의 구동장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 구동전압을 제어하는 부분은 상기 구동시간의 경과로 인한 성능의 저하에 따라 상기 구동전압을 증가시키는 것을 특징으로 하는 전계방출 디바이스의 구동장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 구동전압을 제어하는 부분은, (a) 방출된 전자량의 감소, (b) 방출된 전자량의 변동폭의 증가, 및 (c) 최소 구동전압과 상기 구동전압 사이의 전압차의 감소 중 어느 하나에 따라 상기 전계방출 디바이스의 성능의 저하를 검출하는 것을 특징으로 하는 전계방출 디바이스의 구동장치.
  20. 제 17항에 있어서,
    상기 구동전압을 제어하는 부분은 상기 구동시간과 성능이 대응하는 테이블을 미리 포함하고, 단위 구동시간이 경과할 때마다, 상기 테이블을 참조하여 상기 구동전압을 증가시키는 것을 특징으로 하는 전계방출 디바이스의 구동장치.
  21. 제 17 항에 있어서,
    상기 구동장치는 입력되는 화상신호를 기초로 하여 상기 기준레벨을 조절하는 제 3 조절수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전계방출 디바이스의 구동장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 전계방출 디바이스는 형광체로 구성되고 상기 방출기와 대향하는 층을 구비하고,
    상기 제 3 조절수단은 상기 구동시간의 경과로 인한 형광체의 열화를 보정하도록 상기 기준레벨을 조절하는 것을 특징으로 하는 전계방출 디바이스의 구동장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 제 3 조절수단은 상기 구동시간과 상기 형광체의 열화가 대응하는 테이블을 미리 포함하고, 단위 구동시간이 경과할 때마다, 상기 테이블을 참조하여 상기 기준레벨을 조절하는 것을 특징으로 하는 전계방출 디바이스의 구동장치.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 제 3 조절수단은 상기 전계방출 디바이스의 신호 입력측 상의 신호보정회로에 의해 상기 화상신호에 비례하는 값으로 상기 기준레벨을 조절하는 것을 특징으로 하는 전계방출 디바이스의 구동장치.
  25. 방출기 및 추출전극을 구비하고, 상기 방출기로부터의 전자방출성능이 구동시간의 경과에 따라 저하하는 전계방출 디바이스에 있어서,
    상기 구동시간을 카운트하는 수단과,
    상기 구동전압이 상기 방출기로부터 기준레벨의 전자를 방출하는데 필요한 최소 구동전압 이상으로 유지되도록 상기 구동시간의 경과에 따라 상기 추출전극에 인가되는 구동전압을 증가시키는 수단과,
    상기 방출기에 공급되는 전류량을 조절함으로써 상기 방출기로부터 방출되는 실제의 전자량을 상기 기준레벨로 설정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전계방출 디바이스.
  26. 방출기 및 추출전극을 구비하고, 상기 방출기로부터의 전자방출성능이 구동시간의 경과에 따라 저하하는 전자방출원에 있어서,
    상기 구동시간을 카운트하는 수단과,
    상기 구동전압이 상기 방출기로부터 기준레벨의 전자를 방출하는데 필요한 최소 구동전압 이상으로 유지되도록 상기 구동시간의 경과에 따라 상기 추출전극에 인가되는 구동전압을 증가시키는 수단과,
    상기 방출기에 공급되는 전류량을 조절함으로써 상기 방출기로부터 방출되는 실제의 전자량을 상기 기준레벨로 설정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자방출원.
  27. 방출기 및 추출전극을 구비하고, 상기 방출기로부터의 전자방출성능이 구동시간의 경과에 따라 저하하는 전계방출 디바이스로 구성된 광원에 있어서,
    상기 구동시간을 카운트하는 수단과,
    상기 구동전압이 상기 방출기로부터 기준레벨의 전자를 방출하는데 필요한 최소 구동전압 이상으로 유지되도록 상기 구동시간의 경과에 따라 상기 추출전극에 인가되는 구동전압을 증가시키는 수단과,
    상기 방출기에 공급되는 전류량을 조절함으로써 상기 방출기로부터 방출되는 실제의 전자량을 상기 기준레벨로 설정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 광원.
  28. 방출기 및 추출전극을 구비하고, 상기 방출기로부터의 전자방출성능이 구동시간의 경과에 따라 저하하는 전계방출 디바이스로 구성된 화상표시장치에 있어서,
    상기 구동시간을 카운트하는 수단과,
    상기 구동전압이 상기 방출기로부터 기준레벨의 전자를 방출하는데 필요한 최소 구동전압 이상으로 유지되도록 상기 구동시간의 경과에 따라 상기 추출전극에 인가되는 구동전압을 증가시키는 수단과,
    상기 방출기에 공급되는 전류량을 조절함으로써 상기 방출기로부터 방출되는 실제의 전자량을 상기 기준레벨로 설정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
  29. 방출기 및 추출전극을 구비하고, 상기 방출기로부터의 전자방출성능이 구동시간의 경과에 따라 저하하는 전계방출 디바이스로 구성된 전자총에 있어서,
    상기 구동시간을 카운트하는 수단과,
    상기 구동전압이 상기 방출기로부터 기준레벨의 전자를 방출하는데 필요한 최소 구동전압 이상으로 유지되도록 상기 구동시간의 경과에 따라 상기 추출전극에 인가되는 구동전압을 증가시키는 수단과,
    상기 방출기에 공급되는 전류량을 조절함으로써 상기 방출기로부터 방출되는 실제의 전자량을 상기 기준레벨로 설정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자총.
  30. 방출기 및 추출전극을 구비하고, 상기 방출기로부터의 전자방출성능이 구동시간의 경과에 따라 저하하는 전계방출 디바이스로 구성된 전자빔장치에 있어서,
    상기 구동시간을 카운트하는 수단과,
    상기 구동전압이 상기 방출기로부터 기준레벨의 전자를 방출하는데 필요한 최소 구동전압 이상으로 유지되도록 상기 구동시간의 경과에 따라 상기 추출전극에 인가되는 구동전압을 증가시키는 수단과,
    상기 방출기에 공급되는 전류량을 조절함으로써 상기 방출기로부터 방출되는 실제의 전자량을 상기 기준레벨로 설정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자빔장치.
  31. 방출기 및 추출전극을 구비하고, 상기 방출기로부터의 전자방출성능이 구동시간의 경과에 따라 저하하는 전계방출 디바이스로 구성된 음극선관에 있어서,
    상기 구동시간을 카운트하는 수단과,
    상기 구동전압이 상기 방출기로부터 기준레벨의 전자를 방출하는데 필요한 최소 구동전압 이상으로 유지되도록 상기 구동시간의 경과에 따라 상기 추출전극에 인가되는 구동전압을 증가시키는 수단과,
    상기 방출기에 공급되는 전류량을 조절함으로써 상기 방출기로부터 방출되는 실제의 전자량을 상기 기준레벨로 설정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 전계방출 디바이스는 추출전극을 추가로 구비하고,
    상기 제 1 조절수단은 상기 추출전극에 인가되는 구동전압을 조절하는 수단이며,
    상기 제 1 조절수단은,
    상기 구동시간을 카운트하는 부분과,
    상기 구동전압이 상기 방출기로부터 상기 기준레벨의 전자를 방출하는데 필요한 최소 구동전압 이상으로 유지되도록 상기 구동시간의 경과에 따라 상기 구동전압을 제어하는 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 방출기 및 상기 추출전극은 음극기판의 주 표면상에 형성되고,
    상기 제 2 조절수단은 적어도 상기 음극기판의 상기 주 표면 이외의 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 음극선관.
  34. 제 32 항에 있어서,
    적색, 녹색 및 청색에 대하여 각각 하나의 전자총을 구비하고, 각각의 전자총은 전계방출 디바이스를 하나씩 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관.
  35. 제 34 항에 있어서,
    상기 각각의 전자총의 구동전압을 제어하는 각각의 부분은 각 전계방출 디바이스의 방출전자의 성능에 따라 상기 각각의 전자총 상호간의 구동전압을 조절하는 것을 특징으로 하는 음극선관.
  36. 방출기 및 추출전극을 구비하고, 상기 방출기로부터의 전자방출성능이 구동시간의 경과에 따라 저하하는 전계방출 디바이스를 포함하는 음극선관 시스템에 있어서,
    상기 구동시간을 카운트하는 수단과,
    상기 구동전압이 상기 방출기로부터 기준레벨의 전자를 방출하는데 필요한 최소 구동전압 이상으로 유지되도록 상기 구동시간의 경과에 따라 상기 추출전극에 인가되는 구동전압을 증가시키는 수단과,
    상기 방출기에 공급되는 전류량을 조절함으로써 상기 방출기로부터 방출되는 실제의 전자량을 상기 기준레벨로 설정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관 시스템.
  37. 방출기 및 추출전극을 구비하고, 상기 방출기로부터의 전극방출성능이 구동시간의 경과에 따라 저하하는 전계방출 디바이스를 포함하는 방전관에 있어서,
    상기 구동시간을 카운트하는 수단과,
    상기 구동전압이 상기 방출기로부터 기준레벨의 전자를 방출하는데 필요한 최소 구동전압 이상으로 유지되도록 상기 구동시간의 경과에 따라 상기 추출전극에 인가되는 구동전압을 증가시키는 수단과,
    상기 방출기에 공급되는 전류량을 조절함으로써 상기 방출기로부터 방출되는 실제의 전자량을 상기 기준레벨로 설정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 방전관.
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