KR19980032333A - 개량된 디스플레이 장치 및 관련 장치 - Google Patents

개량된 디스플레이 장치 및 관련 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR19980032333A
KR19980032333A KR1019970042567A KR19970042567A KR19980032333A KR 19980032333 A KR19980032333 A KR 19980032333A KR 1019970042567 A KR1019970042567 A KR 1019970042567A KR 19970042567 A KR19970042567 A KR 19970042567A KR 19980032333 A KR19980032333 A KR 19980032333A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cathode
screen
magnet
layer
channel
Prior art date
Application number
KR1019970042567A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100280620B1 (ko
Inventor
비트슨존
녹스앤드류람사이
피에트작크리스토퍼카를로
Original Assignee
제프리엘.포맨
인터내셔널비지네스머신즈코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제프리엘.포맨, 인터내셔널비지네스머신즈코포레이션 filed Critical 제프리엘.포맨
Publication of KR19980032333A publication Critical patent/KR19980032333A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100280620B1 publication Critical patent/KR100280620B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J17/00—Gas-filled discharge tubes with solid cathode
    • H01J17/38—Cold-cathode tubes
    • H01J17/48—Cold-cathode tubes with more than one cathode or anode, e.g. sequence-discharge tube, counting tube, dekatron
    • H01J17/49—Display panels, e.g. with crossed electrodes, e.g. making use of direct current
    • H01J17/498—Display panels, e.g. with crossed electrodes, e.g. making use of direct current with a gas discharge space and a post acceleration space for electrons
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/02—Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
    • H01J29/028—Mounting or supporting arrangements for flat panel cathode ray tubes, e.g. spacers particularly relating to electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/02—Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
    • H01J29/04—Cathodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/46—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the ray or beam, e.g. electron-optical arrangement
    • H01J29/48—Electron guns
    • H01J29/481—Electron guns using field-emission, photo-emission, or secondary-emission electron source
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/46—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the ray or beam, e.g. electron-optical arrangement
    • H01J29/58—Arrangements for focusing or reflecting ray or beam
    • H01J29/64—Magnetic lenses
    • H01J29/68—Magnetic lenses using permanent magnets only
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/86—Vessels; Containers; Vacuum locks
    • H01J29/863—Vessels or containers characterised by the material thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/86—Vessels; Containers; Vacuum locks
    • H01J29/864—Spacers between faceplate and backplate of flat panel cathode ray tubes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2329/00—Electron emission display panels, e.g. field emission display panels
    • H01J2329/86—Vessels
    • H01J2329/8625—Spacing members
    • H01J2329/863—Spacing members characterised by the form or structure

Abstract

디스플레이 장치가 스크린을 포함한다. 뒤판이 스크린에 봉입되어 진공 체임버를 형성한다. 에어리어 캐소우드(area cathode) 수단은 뒤판과 스크린 사이에 위치한다. 영구 자석은 캐소우드와 스크린 사이에 위치한다. 채널의 열 및 행의 2차원 어레이는 자석의 양 극 사이로 연장되어 캐소우드 수단으로부터의 전자를 입력받는다. 애노드 인광(anode phospor) 층은 스크린과 자석 사이에 위치하여 채널로부터의 전자를 입력받는다. 에어리어 캐소우드 수단과 자석 사이의 그리드 전극 수단은 캐소우드 수단으로부터 채널로의 전자의 흐름을 제어한다. 자석과 애노드 인광 층 사이의 애노드 수단은 채널로부터 스크린으로의 전자 흐름을 제어한다. 그러한 배치에 있어서, 스크린은 플라스틱 재료 층을 포함한다. 그러한 다른 배치에 있어서는, 복수의 스페이서(spacers)가 스크린과 자석 사이에 위치한다. 각각의 스페이서는 한쪽 끝에는 넓은 단면을 가지고 점점 가늘어지면서 다른 쪽 끝에는 더 작은 단면을 갖는 늘어진 몸체를 갖는다. 다른 배치에서는 복수의 스페이서가 자석과 캐소우드 사이에 위치한다. 스페이서는 그리드 전극 수단 내에 형성된 오목한 곳에 위치한다. 또 다른 배치에서는 캐소우드 수단은 뒤판과 뒤판 주위에 봉인되어 체임버를 만드는 실리카 유리 기판을 포함한다. 기체는 체임버 내에 들어 있다. 광-감지 재료 층은 체임버 외부의 기판 표면 상에 위치해 있다. 캐소우드 인광 층은 뒤판과 기판 사이에 위치한다. 체임버의 대항하는 면으로부터 서로 마주보는 한 쌍의 전극이 기체에 전류를 통하게 하여 캐소우드 인광을 여기할 플라즈마를 생성함으로써 광-캐소우드로부터 전자 방출을 일으킬 광 에너지를 발생시킨다.

Description

개량된 디스플레이 장치 및 관련 장치
본 발명은 일반적으로 디스플레이 장치의 개량 또는 디스플레이 장치와 관련된 개량에 관한 것으로서, 특히 평판 진공 전자 디스플레이 장치(flat panel vacuum electron display devices)용 스크린, 평판 진공 전자 디스플레이 장치용 스페이서(spacers), 및 평판 진공 전자 장치용 캐소우드를 성능 향상시키기 위한 것이다.
자기 매트릭스(magnetic matrix) 디스플레이 장치는 평판 디스플레이 응용 분야에 특히 유용하지만 이에 국한되지 않는다. 이러한 응용 분야로는 텔레비젼 수신기 및 컴퓨터, 특히 휴대형 컴퓨터, 개인용 오거나이저(organisers), 통신 장비 등에 사용하기 위한 시각 디스플레이 유니트(visual display units)가 있다.
본 발명에 따르면, 투명 플라스틱 재료, 빈 체임버(chamber)를 형성하도록 스크린에 봉입된 뒤판(back plate sealed to the screen), 뒤판과 스크린 사이에 위치한 에어리어 캐소우드(area cathode) 수단, 캐소우드와 스크린 사이에 위치한 영구 자석, 자석의 양 극 사이에 퍼져 있는 채널의 행과 열로 되어 있으며 캐소우드로부터 전자를 받아들이기 위한 2차원 어레이(array), 스크린과 자석 사이에 위치해 있으며 채널로부터 전자를 받아들이기 위한 애노드(anode) 인광(phosphor) 층, 에어리어 캐소우드 수단과 자석 사이에 위치해 있으며 캐소우드 수단으로부터 채널로의 전자 흐름을 제어하기 위한 그리드(grid) 전극 수단, 및 자석과 애노드 인광 층 사이에 위치해 있으며 채널로부터 스크린으로의 전자 흐름을 제어하기 위한 애노드 수단을 포함하는 디스플레이 장치가 제공된다.
바람직하게는, 스크린은 플라스틱 층과 애노드 인광 층 사이에 위치해 있으며 플라스틱 층으로부터 빈 체임버로 기체가 빠져나가는 것을 막기 위한 장벽(barrier) 층을 포함한다.
본 명세서에서 설명될 본 발명의 바람직한 실시예에서는 장벽 층이 유리(glass) 층을 포함한다.
장벽 층은 유리 층 대신에 경화 폴리머 코팅(hardened polymer coating)을 포함할 수도 있다.
스크린은 바람직하게는 빈 체임버와 대기압 간의 압력차에 의해 압축된 상태로 된 만곡부(pre-curved portion)를 포함한다.
본 발명을 다른 견지에서 보면, 평판 디스플레이 내부 두 개의 평행 표면 사이에 체임버를 주기 위한 스페이서가 제공되는데, 스페이서는 한쪽 종단의 더 큰 단면 영역으로부터 다른쪽 종단의 더 작은 단면 영역으로 점점 가늘어지는 길게 늘어난 동체를 갖는다.
동체의 단면은 원형일 수 있다. 또는, 동체의 단면은 4개의 점을 갖는 별 모양일 수 있다. 동체의 단면이 어떠한 형태이든지, 동체의 단면 면적은 스페이서의 한쪽 종단으로부터의 거리에 따라 줄어든다. 본 발명의 특정한 실시예에서 스페이서는 세라믹(ceramic)을 포함한다.
본 발명은 스크린, 빈 체임버를 형성하도록 스크린에 봉입된 뒤판, 뒤판과 스크린 사이에 위치한 에어리어 캐소우드 수단, 캐소우드와 스크린 사이에 위치한 영구 자석, 자석의 양 극 사이에 퍼져 있는 채널의 행과 열로 되어 있으며 캐소우드로부터 전자를 받아들이기 위한 2차원 어레이, 스크린과 자석 사이에 위치해 있으며 채널로부터 전자를 받아들이기 위한 애노드 인광 층, 에어리어 캐소우드 수단과 자석 사이에 위치해 있으며 캐소우드 수단으로부터 채널로의 전자 흐름을 제어하기 위한 그리드 전극 수단, 자석과 애노드 인광 층 사이에 위치해 있으며 채널로부터 스크린으로의 전자 흐름을 제어하기 위한 애노드 수단, 및 스크린과 자석 사이에 위치해 있으며 스크린을 자석으로부터 일정한 간격을 유지하도록 하기 위한 상술한 바와 같은 복수의 스페이서를 포함하는 디스플레이 장치로 확장될 수 있다.
본 발명을 또 다른 견지에서 보면, 스크린, 빈 체임버를 형성하도록 스크린에 봉입된 뒤판, 뒤판과 스크린 사이에 위치한 에어리어 캐소우드 수단, 캐소우드와 스크린 사이에 위치한 영구 자석, 자석의 양 극 사이에 퍼져 있는 채널의 행과 열로 되어 있으며 캐소우드로부터 전자를 받아들이기 위한 2차원 어레이, 스크린과 자석 사이에 위치해 있으며 채널로부터 전자를 받아들이기 위한 애노드 인광 층, 에어리어 캐소우드 수단과 자석 사이에 위치해 있으며 캐소우드 수단으로부터 채널로의 전자 흐름을 제어하기 위한 그리드 전극 수단, 자석과 애노드 인광 층 사이에 위치해 있으며 채널로부터 스크린으로의 전자 흐름을 제어하기 위한 애노드 수단, 및 스크린을 자석으로부터 일정한 간격을 유지하도록 하기 위한 것으로서 그리드 전극 수단 내에 형성된 오목한 곳 내부에 위치한 복수의 스페이서를 포함하는 디스플레이 장치가 제공된다.
본 발명을 또 다른 견지에서 보면, 빈 체임버 내에 자유 전자를 발생시키기 위한 에어리어 캐소우드 장치가 제공되는데, 뒤판, 뒤판 주위에 봉입되어 있으며 공간을 만들기 위한 이산화규소 유리 기판, 체임버 내에 담긴 기체, 체임버의 외부로 기판의 표면 상에 위치한 광 감지 재료 층, 뒤판과 기판 사이에 위치한 캐소우드 인광 층, 및 체임버의 대항하는 면으로부터 서로 바라보도록 위치해 있으며 기체에 전류를 통하여 캐소우드 인광 층을 여기하도록 플라즈마를 발생시킴으로써 광 감지 재료 층으로부터 전자를 방출하도록 광 에너지를 발생시키기 위한 한쌍의 전극을 포함한다.
본 발명을 스크린, 빈 체임버를 형성하도록 스크린에 봉입된 뒤판, 앞 문단에서 설명한 바와 같이 뒤판과 스크린 사이에 위치해 빈 체임버를 형성하기 위한 에어리어 캐소우드 수단, 캐소우드와 스크린 사이에 위치한 영구 자석, 자석의 양 극 사이에 퍼져 있는 채널의 행과 열로 되어 있으며 캐소우드로부터 전자를 받아들이기 위한 2차원 어레이, 스크린과 자석 사이에 위치해 있으며 채널로부터 전자를 받아들이기 위한 애노드 인광 층, 에어리어 캐소우드 수단과 자석 사이에 위치해 있으며 캐소우드 수단으로부터 채널로의 전자 흐름을 제어하기 위한 그리드 전극 수단, 자석과 애노드 인광 층 사이에 위치해 있으며 채널로부터 스크린으로의 전자 흐름을 제어하기 위한 애노드 수단을 포함하는 디스플레이 장치에 확장될 수 있다.
에어리어 캐소우드 장치는 바람직하게는 캐소우드 인광 층과 기판 사이에 위치한 볼록 렌즈의 어레이를 포함하는데, 각각의 렌즈는 서로 다른 채널에 대응되고 캐소우드 인광 층으로부터의 광 에너지를 캐소우드의 서로 다른 영역에 초점을 맞춘다.
도 1은 칼라 자기 매트릭스 디스플레이의 실시예의 전개도.
도 2는 유리 막(도선 1) 및 아크릴 막(도선 2)의 두께에 대한 새그(sag)를 도시한 그래프.
도 3은 유리-아크릴 적층 플라스틱 스크린의 단면도.
도 4는 다른 유리-아크릴 적층 플라스틱 스크린의 단면도.
도 5는 도 1의 평면 AA'를 화살표의 방향으로 본 자기 매트릭스 디스플레이의 실시예의 평면 단면도.
도 6은 도 1의 평면 BB'를 화살표의 방향으로 본 자기 매트릭스 디스플레이의 실시예의 평면 단면도.
도 7은 자기 매트릭스 디스플레이용 스페이서의 사시도.
도 8은 도 1의 평면 AA'를 화살표의 방향으로 본 자기 매트릭스 디스플레이의 다른 실시예의 자석의 단순화된 평면 단면도.
도 9는 자기 매트릭스 디스플레이의 자석의 단면도.
도 10은 자기 매트릭스 디스플레이의 제어 그리드의 평면도.
도 11은 다른 자기 매트릭스 디스플레이의 자석 및 제어 그리드의 단면도.
도 12는 또 다른 자기 매트릭스 디스플레이의 단면도.
도 13은 자기 매트릭스 디스플레이용 백-릿 광-캐소우드의 실시예의 단면도.
도 14는 백-릿 광-캐소우드를 포함하는 자기 매트릭스 디스플레이의 실시예의 단면도.
도 15는 자기 매트릭스 디스플레이용 백-릿 광-캐소우드의 다른 실시예의 단면도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 뒤판
20 : 캐소우드
30 : 전자 빔
41 : 열 제어 그리드 도체
42 : 행 제어 그리드 도체
50 : 애노드 어레이
60 : 영구 자석
70 : 화소 구멍
80 : 인광 스트라이프
90 : 스크린 판
먼저 도 1을 참조하면, 칼라 자기 표시 장치의 한 예는 캐소우드(20)를 갖는 뒤판(10)과 캐소우드를 향하여 순차적으로 배열된 적, 녹, 및 청의 인광 스트라이프(stripes)(80)의 코팅을 갖는 스크린 판(90)을 포함한다. 서로 인접한 인광 스트라이프(80)는 흑색 매트릭스로 분리된다. 인광은 바람직하게는 고전압 인광이다. 최종 애노드 층 (도시되지 않음)은 인광 층(80) 상에 배치된다. 영구 자석(60)은 판(90)과 판(10) 사이에 배치된다. 자석은 천공 또는 화소 구멍(pixel wells)(70)의 2차원 매트릭스에 의하여 구멍이 뚫린다. 애노드 어레이(50)가 자석(60)의 표면 상에 인광(80)을 향하여 형성된다. 디스플레이의 동작을 설명하기 위해서, 상기 표면을 자석(60)의 상면이라 부를 것이다. 한쌍의 애노드(50)가 화소 구멍(70)의 매트릭스의 각 행과 연관되어 있다. 각 쌍의 애노드는 화소 구멍(70)의 대응 행의 마주보고 있는 면을 따라서 뻗어 있다. 제어 그리드가 자석(60)의 표면 상에 캐소우드(20)를 향하여 형성된다. 디스플레이의 동작을 설명하기 위해서, 상기 표면을 자석(60)의 하면이라 부를 것이다. 제어 그리드는 자석 표면을 가로질러 열 방향으로 뻗은 병행 제어 그리드 도체(41)의 제1 그룹과 자석 표면을 가로질러 행 방향으로 뻗은 병행 제어 그리드 도체(42)의 제2 그룹을 포함하고 각각의 화소 구멍(70)은 열 그리드 도체(41)와 행 그리드 도체(42)의 서로 다른 조합의 교차점에 위치된다. 판(10), 판(90), 및 자석(60)은 함께 봉입되어 그 전체가 비워진다(the whole is evacuated). 동작 중에는, 전자가 캐소우드로부터 빠져나와 제어 그리드로 끌려간다. 제어 그리드는 전자를 각각의 화소 구멍(70)으로 선택적으로 넣기 위한 열/행 매트릭스 어드레싱 메카니즘(addressing mechanism)을 제공한다. 전자는 제어 그리드를 통과하여 어드레싱된 화소 구멍(70)으로 들어간다. 각각의 화소 구멍(70)에는 강력한 자장이 있다. 각각의 구멍(70) 내부의 자장은 그 안의 전자를 같은 방향으로 향하게 하여 밀도가 높은 빔(beam)이 되게 한다. 화소 구멍(70) 상면의 애노드 쌍은 전자를 화소 구멍(70)을 통과시키며 가속하고 빠져나오는 전자 빔(30)을 선택적으로 옆으로 편향시킨다. 전자 빔(30)은 애노드 인광 층(80) 상에 형성된 더 높은 전압의 애노드를 향해 가속되어 애노드를 관통하여 광 출력을 내보낼 밑에 있는 인광(80)에 도달될 만큼 많은 에너지를 갖는 고속 전자 빔(30)이 생성된다. 시변 차동 전압이 편향 애노드(50) 양단에 가해져 전자 빔이 대응되는 적, 녹, 및 청의 인광 스트라이프로 순차적으로 인덱싱(indexing)된다. 전자 빔(30)에 의해서 전달되는 전류는 적, 녹, 및 청 비디오 신호에 따라 동시에 순차적으로 변화하여 스크린(90) 상에 영상을 생성한다. 캐소우드(20)와 자석(60) 사이의 거리 X는 전형적으로 0.1mm 이고, 자석(60)의 두께 Y는 전형적으로 1mm이며, 자석(60)과 인광(80) 사이의 거리 Z는 전형적으로 5mm이다. 스페이서 (도시되지 않음)는 제어 그리드(40)과 캐소우드(20) 사이에 위치하여 자석(60)과 캐소우드(20) 간의 거리를 유지한다. 스페이서는 유리 구의 형태일 것이 요망된다.
상술한 자석 매트릭스 디스플레이 장치의 내부 공간이 비어 있기 때문에, 판(10)과 판(90)에 대기압에 의한 힘이 가해진다는 것을 알 수 있다. 비용 절감의 관점에서 보면, 판(10)과 판(90)은 이러한 힘을 견딜 수 있을 만큼 충분히 두꺼운 유리로 만들어질 수 있다. 그러나, 이러한 배치의 문제점은 유리가 비교적 무거운 재료라는 것이다. 그래서, 유리판(10)과 유리판(90)을 갖는 자기 매트릭스 디스플레이 패널(panel)은 데스크-탑(desk-top) 디스플레이 응용 분야에 적합하지만, 이러한 패널은 항공 전자 공학, 자동차, 또는 휴대용 컴퓨팅의 응용 분야와 같이 가벼울수록 효과적인 응용 분야에는 부적합하다. 이러한 문제점은 판(10)과 판(90) 중의 하나 또는 모두를 적어도 부분적으로는 시각적으로 선명한 아크릴(Acrylic) 플라스틱과 같은 비교적 가벼운 플라스틱 재료로 만듦으로써 해결된다.
시각적으로 선명한 아크릴 플라스틱과 같은 플라스틱 재료는 오래동안 이용되어 왔다. 그러나 그러한 플라스틱 재료를 음극선관 (CRTs)과 같은 진공 전자 장치에 사용하는 것은 두가지 이유에서 고려되지 않고 있었다. 첫 번째로, 플라스틱에 남아 있는 잔여 휘발성 유기 화합물이 진공 속으로 빠져 나가 캐소우드에 해로운 영향을 미치려고 하기 때문이다. 두 번째로, 안전상의 이유로 종래의 CRT는 내파(implosion) 조건 하에서 스크린에 충격을 주는 전자 총의 투사 효과를 견딜 수 있을 만큼 충분히 강할 필요가 있다. 종래의 CRT에서는, 그러한 강도는 스크린을 강철 텐션 밴드(steel tension band)에 의한 극도의 압력 하에서 두꺼운 유리로 만듦으로써 얻어진다. 유리는 압력이 가해지면 더욱 강해진다. 종래의 CRT 기술에 비하여 MMD기술이 가지는 한가지 장점은, MMD에서는 내파 조건 동안에 스크린으로 투사할 수 있는 전자 총이 없다는 것이다. 종래의 CRT 기술에 비하여 MMD 기술이 가지는 다른 이점은 MMD에서는 둘러싸인 진공의 부피가 종래의 CRT 기술의 진공과 비교하여 아주 작아서, MMD와 연관된 내파 에너지가 종래의 CRT와 연관된 내파 에너지보다 아주 작다는 것이다. 따라서, 내파력(implosion forces)에 대한 MMD 스크린(90)의 저항이 종래의 CRT 스크린에 필요한 내파력에의 저항보다 상당히 낮아질 수 있다는 것을 알 수 있다. 그래서, MMD가 종래의 CRT를 제작하는데 사용되는 재료보다 더 가벼운 재료를 기반으로 할 수 있다는 것을 알 수 있다.
일반적으로, 플라스틱 재료가 유리보다 더 낮은 견고성을 갖는다. 따라서, 대기압에서 플라스틱 스크린이 유리 스크린보다 더 많이 휜다. 4면 모두에서 지지되고 균일한 부하를 받는 가로 세로 비가 4:3인 평면 직사각형 판의 경우에, 중심에서의 새그(sag)는 대략 다음과 같이 주어지며,
여기서 P = 부하, r = 짧은 쪽 길이, t = 두께, E = 영율(Youngs Modulus)이다.
대기압 하에서 40cm의 디스플레이의 경우에는
P = 14.7 lb/sq
r = 9.25
유리에 대하여 E = 10.9 X 106lb/sq
아크릴 플라스틱에 대하여 E = 0.44 X 106lb/sq이다.
도 2를 참조하면, 평면 CRT에 대하여 13mm의 유리 두께로 도선(1)로 도시된 0.13mm의 새그는 전형적이다. 아크릴 플라스틱으로 동일한 결과를 얻기 위해서는, 도선(2)로 도시된 바와 같이 40mm 이상의 두께가 필요하다. 이러한 두께는 연관된 화상 왜곡으로 인해 광학적인 관점에서 바람직스럽지 못하다.
본 발명의 특정한 실시예에서는, 이 문제점은 대기압 하에서 자연적으로 발생하는 것과 반대방향으로 사전에 만곡을 가한 아크릴 스크린을 제공함으로써 해결된다. 사용할 때에, 대기압은 스크린을 편평하게 만든다. 사전에 만곡을 주기 위해서는 13mm 또는 그 이하의 두께를 가지는 아크릴 스크린을 사용해야 한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 특정 실시예에서는 새그 문제가 스크린을 비교적 얇은 (전형적으로는 1mm) 유리 층(12)과 보다 두꺼운 아크릴 플라스틱 층(11)을 3M 압력 감지 고체 신축성 아크릴 4910F와 같은 접착제로 접합하여 구성된 적층 플라스틱(laminate)으로 만듦으로써 해결된다. 본 발명의 상술한 특정 실시예의 한가지 변형에서는, 적층 플라스틱이 오목한 안쪽 면 상의 유리 층(12)과 함께 사전에 휘어져 있다. 따라서, 도 4와 같이 유리 층(12)은 사용할 때에 대기압에 의해서 압축되게 된다. 상술한 바와 같이, 유리는 압축되었을 때에 가장 강하다.
본 발명의 소정 실시예에서는, 디스플레이의 무게가 뒤판(10)과 디스플레이의 측면을 아크릴로 만들고 스크린 판(90)도 아크릴로 만듦으로써 감소된다. 마찬가지로, 본 발명의 다른 실시예에서는, 스크린 판(90)뿐만 아니라 뒤판(10)과 디스플레이의 측면이 아크릴 유리 적층 플라스틱으로 만들어진다. 유리는 디스플레이의 내부에 면한 아크릴의 표면 상으로 적층된다. 따라서, 유리는 비어 있는 환경과 플라스틱 사이에 장벽을 형성하여 플라스틱으로부터 디스플레이로 유기 화합물이 기체의 형태로 빠져 나가는 것을 방지한다. 유리를 아크릴로 대체함으로써 디스플레이의 총 무게가 반 이상 감소된다는 것이 실험으로 밝혀졌다.
적어도 스크린(90)이 아크릴로 만들어진 본 발명의 실시예에서는 특히, 기체가 빠져 나가는 문제가 아크릴의 안쪽 면을 피이라가드(Peeraguard)와 같은 강한 코팅 재료로 코팅함으로써 해결된다. 그러한 재료는 전형적으로 구성 폴리머 연쇄에 있어서 높은 정도의 교차 결합을 갖는 전형적으로 UV 활성화(activated) 코팅이어서 기체가 빠져나가는 것에 대한 장벽을 형성한다. 그러한 재료로 된 코팅은 또한 크리스탈 플라스틱의 표면에 가끔 형성되는 모든 극소-크랙(micro-cracks)을 효과적으로 봉입한다.
상술한 본 발명의 실시예에서는, 적어도 디스플레이의 스크린(90)은 무게를 감소시키기 위해서 아크릴 또는 아크릴-유리 적층 플라스틱으로 만들어진다. 그러나, 그러한 조치로는 소정의 휴대형 응용 분야에 충분하게 무게를 감소시킬 수 없다.
도 5를 참조하면, 상술한 바와 같이 유리 구(13)가 사용되어 캐소우드(20)와 뒤판(10)을 자석(60)으로부터 간격을 유지하도록 만든다. 본 발명의 실시예에서는, 상술한 무게 문제가 스크린(90)을 자석(60)으로부터 떨어져 있도록 하기 위한 구를 추가함으로써 해결된다. 부가된 스페이서는 디스플레이로 하여금 대기압으로부터 스스로 지지하도록 만들고 스크린 판(90)이 더욱 얇은 유리로 만들어질 수 있도록 함으로써, 디스플레이의 무게와 두께 모두를 감소시킨다. 본 발명의 특정 실시예에서는, 접착된 플라스틱 코팅, 바람직하게는 반사 방지 코팅이 스크린(90)의 외부에 코팅 처리되어 파손시에 쪼개지는 것을 막는다.
불필요한 시각 효과를 방지하기 위해서는, 앞 문단에서 설명한 부가적인 스페이서가 인접한 인광 스트라이프(80) 사이의 흑색 매트릭스에 있을 수 있는 한정된 공간 내에 맞아야 한다는 것을 알 수 있을 것이다. 화소 간격이 0.3mm인 전형적인 고해상도 스크린에서는, 각각의 인광 스트라이프(80)의 폭이 전형적으로 대략 0.07 mm 정도이고, 각각의 흑색 매트릭스 스트라이프의 폭은 전형적으로 대략 0.03mm 정도이다. 스페이서의 스트라이프에 접하는 부분은 따라서 0.03mm보다 넓지 않다. 전계 장출 디스플레이 (FED) 기술과 같은 종래의 평판 진공 전자 디스플레이 기술에서는 부화소(sub-pixel) (적, 녹 또는 청)당 한 개의 전자 빔이 있다. 따라서 각 스페이서의 밑면(base)는 스크린에 접한 표면과 실질적으로 동일한 크기이어야 하며, 본 예의 경우에는 예를 들면 0.03mm이다. 전형적인 MMD 장치에 사용되는 것과 같은 고전압 인광은 최소 6kV에서 동작한다. 이것은 스페이서 높이가 최소 1mm가 될 것을 요구한다. 직사각형 스페이서로 이러한 기준을 만족하기 위해서는 가로 대 세로 비가 1/0.03이거나 33:1일 필요가 있다. 이러한 가로 대 세로 비의 스페이서는 제조하기가 어렵다고 알려져 있다. 이것은 FED 기술의 발전에 심각한 문제가 되어 왔다.
MMD 기술은 화소당 한 개의 전자 빔만 필요하다는 장점이 있으며, 이것은 상술한 바와 같이 MMD 기술에서는 화소의 각 칼라 부화소를 순차적으로 어드레싱하는데 빔 인덱싱이 사용되기 때문이다. 이것은 스페이서를 얹기 위해서 자석(60)의 스크린(90)과 면한 측면 상에 더욱 큰 표면이 충분히 있어야 함을 요구한다. 본 발명의 특정 실시예에서는, 자석(60)과 스크린 판(90) 사이의 스페이서가 그 형태에 있어서 점점 가늘어지게 만들어져서, 스크린 판(90) 상의 흑색 매트릭스와 접하도록 꼭대기로 올라가는 (전형적으로 0.03mm의) 비교적 넓은 밑면 을 갖는다. 스페이서는 원추형일 것이 요망된다. 또는 그 대신에 스페이서는 원추형 용적을 여전히 가지면서 단면에 있어서는 별모양을 가질수도 있다. 그러한 스페이서는 종래의 직사각형 스페이서에 비해서 더욱 큰 부피를 갖고 더욱 작은 가로 대 세로 비를 갖는다는 것을 알 수 있다.
도 6은 원추형 스페이서(14)의 밑면이 점유할 수 있는 자석(60)의 영역과 변 모양의 스페이서(15)의 밑면이 점유할 수 있는 자석(60)의 영역을 인접한 화소 구멍(70)을 가리지 않고 도시한 것이다. 화소 구멍 간격이 0.3mm이고 화소 구멍 지름이 0.18mm인 경우에는, 원추형 스페이서(14)의 밑면의 최대 지름은 0.244mm이다. 별 모양 스페이서(15)의 밑면은 더 확장될 수 있으며, 인접한 화소와 꼭 맞도록 배열될 수 있기 때문에 수직 방향으로 0.172mm에 이를 수 있다.
도 7은 원추형 스페이서(14)의 예, 별 모양 스페이서(15)의 예와, 비교를 위해서 전형적인 전계 방출 디스플레이에서 볼 수 있는 대응 직사각형 스페이서(16)를 비율을 맞추어 도시한 것이다. 종래의 402형 표면 마운트(surface mount) (SMT) 패키지(17)와 종래의 201형 SMT 패키지(18)가 비교를 위해서 비율을 맞추어 도시되어 있다. 점점 가늘어지는 스페이서(14)와 스페이서(15)는 종래의 직사각형 동등물에 비해서 제조하기가 더 쉽고, (그 특이한 모양으로 인해) 다루고 맞추기가 쉬우며, 더 강하다. 점점 가늘어지는 스페이서(14)와 (15)를 종래의 SMT 부품(17)과 (18)과 나란히 비교함으로써, 종래의 표면 마운트 부품을 고르고 위치시키는 기술이, 예를 들면 에폭시(epoxy) 접착제를 이용하여 디스플레이를 조립하는 중에 점점 가늘어지는 스페이서(14)와 (15)를 접착하는데 사용될 수 있다는 것을 알 수 있다. 또한, 직사각형 대응 스페이서(16)와 SMT 부품(17)과 (18) 간의 크기의 차이가 주어지면 대응 직사각형 스페이서(16)를 SMT 기술로 마운팅(mounting)하는 것은 점점 가늘어지는 스페이서(14)와 (15)를 마운팅하는 것과 비교하여 상당한 도전이라는 것을 알 수 있다. MMD는 스페이서를 점점 가늘게 함으로써 밑면 영역이 더 크게 할 수 있기 때문에, 현실적으로 더욱 높은 스페이서가 사용될 수 있다.
본 발명의 특정 실시예에서는, 점점 가늘어지는 스페이서(14)와 (15)는 세라믹으로부터 주형(mounding)과 소결(sintering) 처리를 거쳐 제조된다. 주형용의 기초 재료는 접합재 및 광택재가 첨가된 현탁액 또는 건조 분말 형태일 수 있다. 소결 단계는 스페이서가 주형 내에 여전히 남아 있는 채로 또는 주형 스페이서가 주형으로부터 제거된 채로 완료될 수 있다. 주형으로부터 제거하는 것은 스페이서(14)와 (15)가 점점 가늘어지는 형태로 되어 있기 때문에 아주 간단하다. 균일한 단면을 가지는 종래의 직사각형 스페이서(16)는 주조하기가 더 어렵다.
도 5를 참조하여 상술한 바와 같이, MMD 디스플레이의 예에서 자석(60)은 스페이서(13)에 의해서 캐소우드로부터 떨어져 있게 된다. 전자 빔 디스플레이 장치에서는 캐소우드와 제어 그리드 구조간에 정확한 간격을 유지하는 것이 바람직하다. 많은 수의 개개의 전자 빔이 단일 캐소우드로부터 형성되는 MMD 디스플레이와 같은 에어리어 캐소우드를 사용하는 디스플레이에 있어서는, 정확한 캐소우드-그리드 간격을 유지하는 것이 더욱 요망되는데, 이것은 간격의 편차가 서로 다른 화소 간의 동작 특성에 변화를 야기할 수 있고 성능을 떨어뜨릴 수 있기 때문이다.
본 발명의 특정 예에서는, 캐소우드(20)가 디스플레이 내의 진공과 디스플레이 외부의 대기 간의 적어도 장벽의 일부를 형성한다. 백-릿(back-lit) 광 캐소우드를 포함하는 것과 같은 본 발명의 소정 실시예에서는, 장벽에 도움이 되는 중간 층이 부가될 수 있다. 상술한 바와 같이, 기압은 상당한 힘을 비어 있는 체임버에 가한다. 예를 들면, 전형적인 40cm 디스플레이는 스크린 판(90)과 채임버의 뒤판(10) 상에 거의 1톤의 무게에 상당하는 압력을 받게 된다. 상술한 바와 같이, 그러한 힘을 보상하지 않으면 판(10)과 판(90)의 휘어짐을 야기하여 성능을 저하시키게 된다.
상술한 바와 같이, 전형적인 MMD 디스플레이는 평면 에어리어 캐소우드(20)를 포함한다. 그러한 캐소우드에는 제한 없이 광-캐소우드, 금속-절연체-금속 (MIM) 캐소우드, 및 나노-튜브(nano-tube) 캐소우드가 포함된다. 그러한 모든 캐소우드는 비교적 얇은 막으로 형성될 수 있다. 캐소우드의 표면에 분포된 점들에 캐소우드를 지지하기 위한 수단이 없다면, 그러한 캐소우드에 강도가 부가되어 대기압을 지탱할 수 있게 한다. 전형적인 MMD 디스플레이에서는, 자석(60)으로부터의 자장이 각 화소 구멍(70)의 밑으로 연장되어 캐소우드(20)를 향한다. 따라서 캐소우드(20)로부터 수집된 전자는 면한 화소 구멍과 거의 동일한 크기의 영역에 모인다. 따라서 캐소우드(20)의 표면의 상당한 부분은 디스플레이되는 영상을 생성하도록 전자 빔이 형성되는 전자를 생성하는데 전혀 기여하지 않거나 거의 기여하지 않는다. 마찬가지로, 화소 구멍(70) 사이에는 스페이서가 위치할 수 있는 자석(60)의 대응 영역이 있게 된다.
도 8을 참조하면 본 발명의 실시예에 있어서, 자석(60) 내의 화소 구멍(70)은 각각 300마이크로미터의 간격의 중심에 지름이 100마이크로미터이다. 명확하게 하기 위해서 제어 그리드는 도 8에서 제외되었다. 접착 패드(61)는 몇 개 이상의 구멍(70) 사이에서 자석(60) 상에 스크린-프린트되어 있다. 이어서 간격 구(62)가 패드(61)에 접착된다. 뒤판(10)의 두께는 구멍간의 간격에 비하면 비교적 크다 (예를 들면 1mm). 스페이서 구(62)를 비교적 짧은 (1mm) 간격으로 위치시켜 인접한 스페이서(62) 사이에서 뒤판(10)이 국부적으로 변형되는 것을 최소화하는 것이 바람직하다. 스페이서 구(62)의 지름은 자석(60) 상의 제어 그리드와 캐소우드(20) 간에 유지되어야 하는 거리와 동일하다. 외부 대기압은 캐소우드(20)를 자석(60)쪽으로 민다. 자석(60)과 캐소우드(20)간에 유지되는 거리는 스페이서(62)의 크기로 결정된다.
종래의 액체 결정 디스플레이에 있어서는, 유리 구과 유리 봉이 사용되어 셀 간격을 정확하게 유지한다. 그러나, 그러한 디스플레이에서는 그러한 스페이서의 공간 분포가 통상 불규칙하다. 설명하는 바와 같이, MMD 기술에서는 캐소우드(20)와 자석(60) 간에 스페이서(62)의 분포를 제어하는 것이 바람직하다.
도 9를 참조하면, 화소 구멍(70)의 지름과 제어 그리드와 캐소우드(20)간의 거리가 본 발명의 응용 분야에 따른 서로 다른 실시예마다 바뀐다. 예를 들면, 도 9의 (63)으로 표시된 배열에서는, 캐소우드 간격이 화소 구멍 지름보다 더 크다. 따라서 스페이서 구(62)는 제작되는 동안에는 화소 구멍(70)으로 들어갈 수 없다. 초과하는 구(62)는 쉽게 제거될 수 있다. 도 9의 (64)로 표시된 배열에서는, 캐소우드 간격이 화소 구멍 지름과 거의 동일하다. 따라서, 스페이서 구(62)는 화소 구멍(70)에 박히게 된다. 그러한 구(62)는 제거하기가 어렵다. 화소 구멍을 막는 스페이서(62)는 스크린상에 표시되지 않는 화소를 생성한다. 따라서 이러한 배열은 바람직스럽지 못하다. 도 9의 (65)와 (66)으로 표시된 배열에서는, 캐소우드 간격이 화소 구멍 지름보다 작다. 스페이서(62)는 구멍(70) 안으로 떨어질 수 있다. 도 9의 (66)으로표시된 배열을 참조하면, 그러한 여분의 구는 정전 인력에 의해서 화소 구멍(70) 내에 잡혀 있을 수 있다. 그러한 스페이서(62)는 제조 과정에서 공기 분사를 통해 구멍(70) 밖으로 날려보낼 수 있다.
도 10과 도 11을 참조하면, 본 발명의 특정 실시예에 있어서, 네 개의 인접한 화소 구멍(70) 사이의 중심에 위치한 제어 그리드의 영역은 자석(60) 상에 제어 그리드를 디포지션(deposition)시키는 동안 마스킹(masking)되어 스페이서(62) 용의 선명한 부위를 제공한다. 이러한 배치는 제어 그리드가 스페이서(62)에 의해서 기계적인 응력(stress)을 받지 않음으로써 대응되는 열 및 행 그리드 도체(41)과 (42) 간에 단락이 일어날 가능성을 감소시키기 때문에 특히 효과적이다. 더욱이, 선명한 부위(67)는 스페이서(62)에 더욱 견고한 지지대(foundation)를 제공한다. 자석(60)은 제어 그리드를 만드는데 사용되는 재료 (예: 알루미늄)에 비해서 비교적 세다 (예: 유리-페리이트 혼합물). 따라서, 자석의 표면(60)은 스페이서(62)를 통해 점부하가 가해질 때 제어 그리드보다 덜 변형된다. 더욱이, 선명한 부위(67)는 스페이서가 위치할 수 있는 함몰된 영역을 제공한다. 이러한 배치는 자석의 편평도가 감소될 수 있도록 하는데, 그 이유는 캐소우드(20)의 뒤에 가해지는 압력이 캐소우드(20)를 자석(60)의 측면으로 효과적으로 정렬시키기 때문이다(forms cathode 20 to the profile of magnet 60). 이것은 이어서 반드시 편평하지는 않은 MMD 디스플레이의 생산을 가능하게 한다. 예를 들면, 그러한 디스플레이는 원통 또는 구의 단면으로 형성되어 편평하지 않은 스크린과 조화를 이룰 수 있다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 특정 실시예에 있어서, 캐소우드(20)는 백-릿 광-캐소우드와 자석(60)으로부터 떨어져서 광-캐소우드의 측면에 위치하여 광원으로부터 입사하는 광선을 광-캐소우드에 초점을 맞추기 위한 소형-렌즈(68)의 어레이를 포함한다. 각각의 소형-렌즈는 서로 다른 화소 구멍(70)에 대응된다.
종래의 광-캐소우드는 입사하는 광자에 응답하여 자유 전자를 방출한다. 사용할 때에는, 광-캐소우드는 전형적으로 빈 체임버 내에 담겨 있고 그 안에서 방출된 전자는 전기장 및/또는 자기장의 영향 하에서 자유롭게 이동할 수 있다. 광-캐소우드가 입사 광자를 전자 방출로 변환하는 효율은 통상적으로 광-캐소우드의 양자 효율이라고 부른다. 예를 들면, 100개의 입사 광자가 캐소우드 표면으로부터 20개의 전자를 방출시킨다면, 광-캐소우드의 양자 효율은 20%이다.
광-캐소우드의 효율은 전형적으로 입사 광선의 파장에 따라 변한다. 특히, 광-캐소우드의 효율은 전형적으로 특정 파장에서 최고치를 나타낸다. 광자의 파장은 광자의 에너지를 나타낸다. 자외선 (UV)대의 광자와 같이 더 짧은 파장을 갖는 광자는 적외선 (IR)대의 광자와 같이 더욱 긴 파장을 갖는 광자보다 더 많은 에너지를 갖는다. 그러나 일반적으로, 가시광선 또는 IR 대에서 동작할 수 있는 광-캐소우드는 화학적으로 극히 반응이 잘 된다. 그러한 캐소우드의 표면은 공기와 쉽게 반응하기 때문에, 전자 방출 성능을 감소시킨다. 따라서 그러한 광-캐소우드를 비어 있는 환경에서 만드는 것이 바람직하다. 반응이 잘 되는 캐소우드 표면은 보통 먼저 캐소우드의 구성 요소, 예를 들면 필라멘트를 그 위에 디포지션하여 만들어진다. 이것은 그 다음에 비워질 체임버 내에 위치하게 된다. 비워진 이후에, 필라멘트에 열을 가하여 사전에 디포지션된 재료들을 증발시킨다. 증발된 재료는 캐소우드 동작에 필요하지 않은 부분을 포함하여 체임버 내의 모든 표면에 디포지션된다. 이 기술은 통상적으로 광-캐소우드가 비교적 큰 부피의 체임버 내에 보관되는 장치의 생산에 사용된다. 그러한 장치의 예로는 광-검출기가 포함된다. 조립 이전에 체임버의 특정한 부분 상에 캐소우드 표면을 먼저 형성하는 것은 어려운데, 이것은 캐소우드 표면의 반응성으로 인해 체임버를 체임버를 비울때까지 불활성 기체가 필요하기 때문이다.
UV 영역에서 동작 가능한 광-캐소우드는 일반적으로 더 파장이 긴 영역에서 동작 가능한 광-캐소우드보다 덜 반응적이다. 어떤 UV 광-캐소우드는 적어도 짧은 시간 동안 대기 중에서 안정하다. 따라서 그러한 광-캐소우드는 캐소우드 형성 이후에 조립되는 체임버내에 사용하기에 적합하다. 그러나, 이러한 캐소우드는 전형적으로 자극을 위해서 UV 광을 필요로 한다. UV가 통과가능한 유리에는 전형적으로 헬륨이 통과하여 확산될 수 있다. 그러한 확산은 점차 체임버 내부의 진공을 감소시킨다. 더욱이, 체임버 유리는 채임버에 가해지는 대기압의 기계적인 힘을 견질 수 있을 만큼 충분히 두꺼워야 한다. 유리의 두께가 증가할수록 UV 광 흡수가 증가한다. 광-캐소우드 기술에 있어서는, 양자 효율을 최적화하는 것 뿐만 아니라 헬륨이 진공 체임버 내로 확산하는 문제를 줄이고 백-릿 광-캐소우드 구조의 두께를 줄여서 질량을 감소시키는 것이 바람직하다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 특정 실시예에 있어서, 백-릿 에어리어 광-캐소우드는 빈 체임버(26)를 포함하며, 그 안에는 진공 체임버(26)와 면한 실리카 유리(22)의 기판의 표면 상에 디포지션된 광-캐소우드 재료(21) 층이 위치해 있다. 적당한 광-캐소우드 재료의 예가 하나 또는 그 이상의 란탄 계열 (희토산화물) 금속에 기초할 수 있다. 그러한 금속의 예로는 세륨(Cerium), 테르븀(Terbium), 및 사마륨(Samarium)이 있다. 인광 층(23)은 기판(22)의 반대 표면 상에 디포지션된다. 동작 상으로는, 인광이 스펙트럼의 UV 영역에 있는 광선을 방출한다. 그러한 인광의 예가 아연이 첨가된 산화 아연에 기초할 수 있다. 인광(23)에 의해서 방사된 UV 광선은 실리카 기판(22)을 통과하여 캐소우드 층(21)으로부터 진공 체임버(26)로 전자 방출이 일어나도록 한다. 인광 층(23)은 전극(25) 사이에서 형성된 플라즈마(24)에 의해서 발생한 UV로부터 IR의 파장까지 범위의 넓은 스펙트럼의 광선에 의해서 여기된다. 플라즈마(24)는 인광 층(23), 전극(25), 및 뒤판(10) 사이에 있는 기쳬에 의해서 형성된다. 기체는 대기에 비하여 압력이 감소되어 있으나, 체임버(26) 내의 압력보다는 크다. 뒤판(10)은 대기압을 견딜수 있을 만큼 충분히 강하고 헬륨이 투과할 수 없는 재료로 만들어진다. 본 발명의 특성 실시예에서는, 뒤판(10)이 헬륨-불침투성 유리로 만들어진다. 뒤판(10), 플라즈마(24), 전극(25), 및 인광(23)이 서로 조합되어 평면 형광 램프의 기능을 한다는 것을 알 수 있을 것이다. 상술한 바와 같이, 플라즈마는 넓은 범위의 파장으로 광선을 방사한다. 인광 층(23)은 광-캐소우드 층(21)의 양자 효율을 최대화할 수 있도록 선택된 광자 방출 주파수로 파장 변환기의 역할을 한다. 뒤판(10)이 대기압에 의해서 가해지는 부하의 대부분을 지탱하기 때문에, 실리카 층(22)은 더욱 얇게 만들어질 수 있어서 무게, 비용, 및 UV 흡수를 줄일 수 있다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 특정 실시예에 있어서, 도 13과 관련하여 본 명세서에서 설명한 것과 같은 백-릿 광-캐소우드 어셈블리가 자기 매트릭스 디스플레이 내에 결합되어 있다. 볼록 소형-렌즈(27)의 어레이는 (도 14에 도시되지 않은) 인광 층과 실리카 유리 층(22) 사이에 위치한다. 각각의 렌즈(27)는 서로 다른 화소 구멍(70)에 대응한다. 동작에 있어서는, 각각의 렌즈(27)는 인광 층으로부터 방사된 UV 광선(28)을 한 점 또는 대응 화소 구멍(70)과 면한 광0캐소우드(21)의 영역에 초점을 맞춘다. 이것은 대응 화소 구멍(70) 바로 밑의 광-캐소우드(21) 영역으로부터의 전자 방출을 증가시킨다 (MMD의 전자 수집 영역은 상술한 자석(60)으로부터의 자장의 평행 효과로 인해 비교적 작다는 것을 주목하라).
도 15를 참조하면, 본 발명의 특정 실시예에 있어서, 스페이서(29)가 실리카 층(22)과 뒤판(10) 사이에 위치해 있고 접착 본드(bonds)로 양쪽에 고정되어 있다. 스페이서(29)는 구조의 기계적인 강도를 증가시켜서 플라즈마(24)와 체임버(26) 간의 압력 차를 견딜 수 있는데 필요한 만큼 실리카 층(22)의 두께가 더 감소될 수 있도록 한다. 실리카 층(22)의 두께가 더 감소되면 무게, 비용, 및 UV 흡수도 더 감소된다. 본 발명의 소정 실시예에 있어서, 스페이서(29)는 층(22)이 UV 파대 근처에서만 투명하지만 충분히 얇아서 연관된 UV 흡수가 수용할 수 있는 수준인 다른 저렴한 유리로 구현될 수 있도록 한다.
백-릿 광-캐소우드 배치의 실시예가 자기 매트릭스 디스플레이를 참조하여 본 명세서에서 설명되었다. 그러나, 그러한 배치는 자석 매트릭스 디스플레이에의 응용에만 국한되지 않고, 다른 진공 전자 장치에도 응용될 수 있음을 알 수 있을 것이다.
개략적으로 설명된 본 발명의 실시예에 의하면, 디스플레이 장치는 스크린을 포함한다. 뒤판은 스크린에 봉입되어 진공 체임버를 형성한다. 에어리어 캐소우드 수단은 뒤판과 스크린 사이에 위치한다. 영구 자석은 캐소우드와 스크린 사이에 위치한다. 채널의 열 및 행의 2차원 어레이는 자석의 양 극 사이로 연장되어 캐소우드 수단으로부터의 전자를 입력받는다. 애노드 인광 층은 스크린과 자석 사이에 위치하여 채널로부터의 전자를 입력받는다. 에어리어 캐소우드 수단과 자석 사이의 그리드 전극 수단은 캐소우드 수단으로부터 채널로의 전자의 흐름을 제어한다. 자석과 애노드 인광 층 사이의 애노드 수단은 채널로부터 스크린으로의 전자 흐름을 제어한다. 그러한 배치에 있어서, 스크린은 플라스틱 재료 층을 포함한다. 그러한 다른 배치에 있어서는, 복수의 스페이서가 스크린과 자석 사이에 위치한다. 각각의 스페이서는 한쪽 끝에는 넓은 단면을 가지고 점점 가늘어지면서 다른 쪽 끝에는 더 작은 단면을 갖는 늘어진 몸체를 갖는다. 다른 배치에서는 복수의 스페이서가 자석과 캐소우드 사이에 위치한다. 스페이서는 그리드 전극 수단 내에 형성된 오목한 곳에 위치한다. 또 다른 배치에서는 캐소우드 수단은 뒤판과 뒤판 주위에 봉인되어 체임버를 만드는 실리카 유리 기판을 포함한다. 기체는 체임버 내에 들어 있다. 광-감지 재료 층은 체임버 외부의 기판 표면 상에 위치해 있다. 캐소우드 인광 층은 뒤판과 기판 사이에 위치한다. 체임버의 대항하는 면으로부터 서로 마주보는 한 쌍의 전극이 기체에 전류를 통하게 하여 캐소우드 인광을 여기할 플라즈마를 생성함으로써 광-캐소우드로부터 전자 방출을 일으킬 광 에너지를 발생시킨다.

Claims (15)

  1. 디스플레이 장치에 있어서,
    투명한 플라스틱 재료 층을 포함하는 스크린,
    스크린에 봉입되어 빈 체임버(chamber)를 형성하는 뒤판(back plate sealed to the screen),
    상기 뒤판과 상기 스크린 사이에 위치한 에어리어 캐소우드(area cathode) 수단,
    상기 캐소우드와 상기 스크린 사이에 위치한 영구 자석,
    상기 자석의 양 극 사이에 퍼져 있으며 상기 캐소우드로부터 전자를 받아들이기 위한 채널의 행과 열로 된 2차원 어레이(array),
    상기 스크린과 상기 자석 사이에 위치해 있으며 상기 채널로부터 전자를 받아들이기 위한 애노드(anode) 인광(phosphor) 층,
    상기 에어리어 캐소우드 수단과 상기 자석 사이에 위치해 있으며 상기 캐소우드 수단으로부터 상기 채널로의 전자 흐름을 제어하기 위한 그리드(grid) 전극 수단, 및
    상기 자석과 상기 애노드 인광 층 사이에 위치해 있으며 상기 채널로부터 상기 스크린으로의 전자 흐름을 제어하기 위한 애노드 수단
    을 포함하는 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스크린은 플라스틱 층과 상기 애노드 인광 층 사이에 위치해 있으며 상기 플라스틱 층으로부터 상기 빈 체임버로 기체가 빠져나가는 것을 막기 위한 장벽(barrier) 층을 포함하는 디스플레이 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 장벽 층이 유리(glass) 층을 포함하는 디스플레이 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 장벽 층은 경화 폴리머 코팅(hardened polymer coating)을 포함하는 디스플레이 장치.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 스크린은 상기 빈 체임버와 대기압 간의 압력차에 의해 압축된 상태로 되는 만곡부(pre-curved portion)를 포함하는 디스플레이 장치.
  6. 평판 디스플레이 내부 두 개의 평행 표면 사이에 공간을 주기 위한 스페이서에 있어서,
    상기 스페이서의 한쪽 종단에는 더 큰 단면적을 갖고 다른쪽 종단에는 더 작은 단면적을 갖도록 점점 가늘어지는 길게 늘어난 동체를 포함하는 스페이서.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 동체의 단면은 원형인 스페이서.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 동체의 단면은 4개의 점을 갖는 별 모양인 스페이서.
  9. 제6항 내지 제8항에 있어서,
    상기 동체의 단면적은 상기 스페이서의 한쪽 종단으로부터의 거리에 따라 감소되는 스페이서.
  10. 제6항 내지 제9항에 있어서,
    세라믹(ceramic)을 포함하는 스페이서.
  11. 디스플레이 장치에 있어서,
    스크린,
    상기 스크린에 봉입되어 빈 체임버를 형성하는 뒤판,
    상기 뒤판과 상기 스크린 사이에 위치한 에어리어 캐소우드 수단,
    상기 캐소우드와 상기 스크린 사이에 위치한 영구 자석,
    상기 자석의 양 극 사이에 퍼져 있으며 캐소우드로부터 전자를 받아들이기 위한 채널의 행과 열로 된 2차원 어레이,
    상기 스크린과 상기 자석 사이에 위치해 있으며 상기 채널로부터 전자를 받아들이기 위한 애노드 인광 층,
    상기 에어리어 캐소우드 수단과 상기 자석 사이에 위치해 있으며 상기 캐소우드 수단으로부터 상기 채널로의 전자 흐름을 제어하기 위한 그리드 전극 수단,
    상기 자석과 상기 애노드 인광 층 사이에 위치해 있으며 상기 채널로부터 상기 스크린으로의 전자 흐름을 제어하기 위한 애노드 수단, 및
    상기 스크린과 상기 자석 사이에 위치해 있으며 스크린을 자석으로부터 일정한 간격을 유지하도록 하기 위한 복수의 스페이서로서, 상기 스페이서는 제6항 내지 제10항 중의 어느 하나인 복수의 스페이서를 포함하는 디스플레이 장치.
  12. 디스플레이 장치에 있어서,
    스크린,
    상기 스크린에 봉입되어 빈 체임버를 형성하는 뒤판,
    상기 뒤판과 상기 스크린 사이에 위치한 에어리어 캐소우드 수단,
    상기 캐소우드와 상기 스크린 사이에 위치한 영구 자석,
    상기 자석의 양 극 사이에 퍼져 있으며 상기 캐소우드로부터 전자를 받아들이기 위한 채널의 행과 열로 된 2차원 어레이,
    상기 스크린과 상기 자석 사이에 위치해 있으며 상기 채널로부터 전자를 받아들이기 위한 인광 층,
    상기 에어리어 캐소우드 수단과 상기 자석 사이에 위치해 있으며 상기 캐소우드 수단으로부터 상기 채널로의 전자 흐름을 제어하기 위한 그리드 전극 수단,
    상기 자석과 상기 인광 층 사이에 위치해 있으며 상기 채널로부터 상기 스크린으로의 전자 흐름을 제어하기 위한 애노드 수단, 및
    상기 자석을 상기 캐소우드로부터 일정한 간격을 유지하도록 하기 위한 것으로서 상기 그리드 전극 수단 내에 형성된 오목한 곳 내부에 위치한 복수의 스페이서를 포함하는 디스플레이 장치.
  13. 빈 체임버 내에 자유 전자를 발생시키기 위한 에어리어 캐소우드 장치에 있어서,
    뒤판,
    상기 뒤판 주위에 봉입되어 체임버를 만드는 실리카(silica) 유리 기판,
    상기 체임버 내에 담긴 기체,
    상기 체임버의 외부로 상기 기판의 표면 상에 위치한 광 감지 재료 층,
    상기 뒤판과 상기 기판 사이에 위치한 캐소우드 인광 층, 및
    상기 체임버의 대항하는 면으로부터 서로 바라보도록 위치해 있으며 기체에 전류를 통하여 상기 캐소우드 인광 층을 여기하도록 플라즈마를 발생시킴으로써 상기 광 감지 재료 층으로부터 전자를 방출하도록 광 에너지를 발생시키기 위한 한 쌍의 전극을 포함하는 캐소우드 장치.
  14. 디스플레이 장치에 있어서,
    스크린,
    스크린에 봉입되어 빈 체임버를 형성하는 제13항의 에어리어 캐소우드 수단,
    상기 캐소우드와 상기 스크린 사이에 위치한 영구 자석,
    상기 자석의 양 극 사이에 퍼져 있으며 상기 캐소우드로부터 전자를 받아들이기 위한 채널의 행과 열로 된 2차원 어레이,
    상기 스크린과 상기 자석 사이에 위치해 있으며 상기 채널로부터 전자를 받아들이기 위한 애노드 인광 층,
    상기 에어리어 캐소우드 수단과 상기 자석 사이에 위치해 있으며 상기 캐소우드 수단으로부터 상기 채널로의 전자 흐름을 제어하기 위한 그리드 전극 수단,
    상기 자석과 상기 애노드 인광 층 사이에 위치해 있으며 상기 채널로부터 상기 스크린으로의 전자 흐름을 제어하기 위한 애노드 수단을 포함하는 디스플레이 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 에어리어 캐소우드 장치는
    상기 캐소우드 인광 층과 기판 사이에 위치한 볼록 렌즈의 어레이를 포함하는데, 각각의 렌즈는 서로 다른 채널에 대응되고 상기 캐소우드 인광 층으로부터의 광 에너지를 캐소우드의 서로 다른 영역에 초점을 맞추는 디스플레이 장치.
KR1019970042567A 1996-10-04 1997-08-29 개량된디스플레이장치및관련장치 KR100280620B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9620843.4 1996-10-04
GB9620843A GB2317987A (en) 1996-10-04 1996-10-04 Display devices

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19980032333A true KR19980032333A (ko) 1998-07-25
KR100280620B1 KR100280620B1 (ko) 2001-02-01

Family

ID=10801036

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970042567A KR100280620B1 (ko) 1996-10-04 1997-08-29 개량된디스플레이장치및관련장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5889363A (ko)
EP (1) EP0834900B1 (ko)
JP (1) JP3431805B2 (ko)
KR (1) KR100280620B1 (ko)
DE (1) DE69714175T2 (ko)
GB (1) GB2317987A (ko)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2320127A (en) * 1996-12-04 1998-06-10 Ibm Display device
GB2322470A (en) * 1997-02-22 1998-08-26 Ibm Display device
GB2326270A (en) * 1997-06-12 1998-12-16 Ibm A display device
US6072274A (en) * 1997-10-22 2000-06-06 Hewlett-Packard Company Molded plastic panel for flat panel displays
KR19990043770A (ko) * 1997-11-29 1999-06-15 정선종 탄소 나노튜브를 이용한 전계 방출 소자의 제조 방법
US6046541A (en) * 1997-12-15 2000-04-04 Motorola, Inc. Flat panel display having a random spacer arrangement
FR2778180B3 (fr) * 1998-04-29 2000-05-19 Saint Gobain Vitrage Fibre de verre entaillee et son procede de fabrication
KR100290250B1 (ko) * 1998-06-11 2001-06-01 이형도 표시장치
EP0964423B1 (en) * 1998-06-11 2003-12-17 International Business Machines Corporation Grid electrodes for a display device
US6376983B1 (en) * 1998-07-16 2002-04-23 International Business Machines Corporation Etched and formed extractor grid
US6515639B1 (en) * 1999-12-07 2003-02-04 Sony Corporation Cathode ray tube with addressable nanotubes
CN100367445C (zh) * 2004-03-15 2008-02-06 东元奈米应材股份有限公司 四极结构的场发射显示器及其制造方法
JP2006093035A (ja) * 2004-09-27 2006-04-06 Toshiba Corp 画像表示装置
US7557550B2 (en) * 2005-06-30 2009-07-07 Silicon Laboratories Inc. Supply regulator using an output voltage and a stored energy source to generate a reference signal
CN107505781A (zh) * 2017-09-28 2017-12-22 京东方科技集团股份有限公司 柔性基板以及具有该柔性基板的液晶面板

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1452018A (fr) * 1965-03-04 1966-02-25 Loing Verreries Perfectionnement aux ampoules pour tubes cathodiques, notamment pour tubes de télévision
GB1210107A (en) * 1967-11-28 1970-10-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd Improvements in or relating to discharge tube display devices
US4236096A (en) * 1976-12-14 1980-11-25 Siemens Aktiengesellschaft Plasma image display device
DE2656621C3 (de) * 1976-12-14 1980-08-14 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Bildanzeigevorrichtung mit einer Gasentladungsstrecke und einer Elektronenbeschleunigungsstrecke
NL7903467A (nl) * 1979-05-03 1980-11-05 Philips Nv Kathodestraalbuis voor het weergeven van gekleurde beelden.
DE2929080A1 (de) * 1979-07-18 1981-02-05 Siemens Ag Bildanzeigevorrichtung
US4618801A (en) * 1983-01-10 1986-10-21 Mitsuteru Kakino Flat cathode ray tube
JPS6093742A (ja) * 1983-10-27 1985-05-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 表示装置
JPH0675368B2 (ja) * 1985-11-28 1994-09-21 ソニー株式会社 表示管の製造方法
JPS62147635A (ja) * 1985-12-20 1987-07-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd 表示装置
US5003219A (en) * 1988-11-10 1991-03-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Fixed construction for plate electrodes in a flat display unit
JP2610188B2 (ja) * 1989-05-15 1997-05-14 キヤノン株式会社 画像形成装置
KR930007356B1 (ko) * 1990-03-31 1993-08-09 삼성전관 주식회사 방현성 및 대전방지성 투명 코팅 조성물 및 그의 제조방법과 이 코팅 조성물을 코팅한 영상표시기
US5055934A (en) * 1990-06-05 1991-10-08 Thomson Consumer Electronics, Inc. Implosion protection means having mounting lug base-accommodating concavities therein
JPH0636710A (ja) * 1992-07-21 1994-02-10 Hitachi Ltd 表示制御回路及び装置
JPH08507643A (ja) * 1993-03-11 1996-08-13 フェド．コーポレイション エミッタ先端構造体及び該エミッタ先端構造体を備える電界放出装置並びにその製造方法
GB2276270A (en) * 1993-03-18 1994-09-21 Ibm Spacers for flat panel displays
US5545946A (en) * 1993-12-17 1996-08-13 Motorola Field emission display with getter in vacuum chamber
WO1996008833A1 (en) * 1994-09-15 1996-03-21 Panocorp Display Systems, Inc. Electronic fluorescent display system with simplified multiple electrode structure and its processing
SE503136C2 (sv) * 1994-12-09 1996-04-01 Emt Ag Trycktålig vätskekristallcell

Also Published As

Publication number Publication date
KR100280620B1 (ko) 2001-02-01
EP0834900B1 (en) 2002-07-24
EP0834900A2 (en) 1998-04-08
DE69714175T2 (de) 2003-02-13
GB2317987A (en) 1998-04-08
JPH10112273A (ja) 1998-04-28
DE69714175D1 (de) 2002-08-29
JP3431805B2 (ja) 2003-07-28
GB9620843D0 (en) 1996-11-20
EP0834900A3 (en) 1998-04-29
US5889363A (en) 1999-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5347292A (en) Super high resolution cold cathode fluorescent display
KR100280620B1 (ko) 개량된디스플레이장치및관련장치
JP3295669B2 (ja) 改良された電子蛍光表示装置
US6249083B1 (en) Electric field emission display (FED) and method of manufacturing spacer thereof
US5859508A (en) Electronic fluorescent display system with simplified multiple electrode structure and its processing
US6713947B2 (en) Display device and method of manufacturing the same
KR100279541B1 (ko) 금속/페라이트 적층 자석 및 그 제조 방법
US6008573A (en) Display devices
US5751109A (en) Segmented cold cathode display panel
US5899350A (en) Hermetic container and a supporting member for the same
JPH1050241A (ja) 電界放出デバイス収納真空容器
US4118651A (en) Internally supported flat tube display
US6046714A (en) Flat display employing light emitting device and electron multiplier
US7816850B2 (en) Display device including gas discharge tubes, and method of manufacturing display device
US6177759B1 (en) Spacer, support, grid and anode design for a display device compensating for localized variations in the emission of electrons
KR100434408B1 (ko) 컬러 평면 디스플레이용 소자
US6844666B2 (en) Color flat-panel display with electrodes including insulators
JPH10269973A (ja) 電子放出素子を用いたディスプレイ
JP2000500613A (ja) 電子散乱効果を減少させたフラットパネルディスプレイ
KR100396541B1 (ko) 소형 멀티 음극선관(ｃｒｔ)을 이용한 평면 ｔｖ 구조
KR200249594Y1 (ko) 소형 멀티 음극선관을 이용한 평면 디스플레이
US6900585B2 (en) Spacer for an electrode of a color flat panel display
KR20010071308A (ko) 필드 이온 디스플레이 장치
Payne Segmented cold cathode display panel
US20040227463A1 (en) Flat panel display having conductors magnetically bonded to substrate

Legal Events

Date Code Title Description
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: 20051019

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee