KR19980080534A - 화상 형성 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

화상 형성 장치는 다수의 전자 발산 장치를 포함하는 전자원과, 형광층과 상기 전자원에 대향 배열된 고전압 양극층을 포함하는 화상 형성 부재를 진공 덮개 내에 포함한다. 덮개는 양호하게는 양극층과 전자원 사이에 전자 대전시 발생할 수 있고 가능하게는 장치의 구동 와이어에 의해 그 내부로 흐르게 되는 경우 전자 발산 장치를 파손시킬 수 있는 우회하는 큰 전류에 대한 저 임피던스 접지 접속선에 의해 전기 접지되는 저저항 도전성 부재도 가질 수 있다. 고전압 양극층 및/또는 저저항 도전성 부재는 덮개의 내측으로부터 덮개의 외면에 형성된 리스스로 인출되며 리세스의 외부 배선에 전기 접속된다.

Description

화상 형성 장치 및 그 제조 방법

본 발명은 화상 디스플레이 장치 등의 화상 형성 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 장치를 제조하는 방법에 관한 것이다.

CRT(음극선관)들은 전자 비임을 사용하는 대표적인 화상 형성 장치이며 광범위하게 사용되고 있다.

근래에, 평면형 디스플레이 장치가 대중적으로 사용되면서 CRT를 대체하고 있다. 그러나, 이들은 방출형이 아니고 후광을 필요로 하는 것을 포함하여 여러 문제점을 갖고 있으며, 이로써 방출형 디스플레이 장치에 대한 요구가 더욱 커졌다. 현재에는 플라즈마 디스플레이를 방출형 디스플레이로서 상용으로 입수할 수는 있으나, 이들은 발광용 CRT와는 다른 유리를 이용하고 있으며 표시된 화상의 콘트라스트 및 장치의 색상 성능 면에서 비교할 수 없는 정도이다. 한편, 표시된 화상의 품질 면에서 CRT에 필적할 수 있는 복수개의 전자 방출 장치를 배열시킴으로써 평면형 화상 형성 장치를 실현하는 분야에서 많은 연구 및 개발이 있었다. 예를 들어, 일본 특허 공개 평4-163833호 공보에는 선형 열이온 음극 및 복합 전자 구조를 진공 수납부에 내장함으로써 실현되는 평면형 전자 비임 화상 형성 장치가 개시되어 있다.

화상 형성 장치가 전자원을 포함함으로써, 화상 형성 부재를 치도록 전자원으로부터 방출된 전자 비임은 진공 수납부의 내벽에 부분적으로 충돌할 수 있어서, 이 전자 비임이 2차 전자를 방출하고 전자 비임에 의해 충돌된 내벽의 국부적인 영역에서 전위를 상승시키도록 대전되게 된다. 그러면, 진공 수납부는 불안정 전자 비임 궤적 뿐만 아니라 내부 전자 방전부를 생성하게 되는 왜곡된 전위 분포를 보이게 되어 장치를 열화시키고 궁극적으로는 파괴시키게 된다.

대전을 방지하는 공지의 방법으로는 장치의 진공 수납부의 내벽 상에 항대전 필름을 형성하는 것이 있다. 일본 특허 공개 평4-163833호 공보에는 장치의 유리 수납부의 내벽 측면부에 배열된 높은 임피던스 도전성 재료로 된 도전성 층을 포함하는 화상 형성 장치가 개시되어 있다.

전자 비임을 사용하는 화상 형성 장치에서, 전압은 전자원으로부터 방출된 전자를 가속시키도록 전자원과 장치의 화상 형성 부재 사이에 인가된다. 화상 형성 장치의 진공 수납부가 소다 라임 유리 또는 다른 유리 함유 소듐(Na)으로 제조되면, Na는 전자화 전류를 일으키도록 인가된 전압에 의해 발생되는 전자장에 의해 강제 이동된다. 유리를 사용하는 진공 수납부는 대체로 프릿 유리(frit glass)에 의해 다수의 부재를 결합함으로써 마련된다. Na 이온은 전자화 전류에 의해 진공 수납부의 프릿 유리로 강제 유동되고, 프릿 유리 내에 함유된 PbO는 Pb를 침전시키고 프릿 유리에 균열을 일으키도록 환원되어 수납부의 진공 상태를 손상시킬 수도 있다. 이러한 상황을 방지하기 위한 기술로서는 프릿 유리로의 다른 유동이 가능한 전자화 전류를 유인하도록 자체의 외벽 상의 적절한 위치에 전극을 갖춘 진공 수납부를 마련하는 방법이 있다. 예를 들어, 일본 특허 공개 평4-94038호 공보에는 평판의 주연을 따라 배열되고 진공 수납부의 프릿 유리로 유동하는 어떠한 전자화 전류도 방지하도록 접지된 저저항 도전성 필름을 사용하는 것이 제안되어 있다. 미국 특허 제5,357,165호에는 전류가 진공 수납부의 측벽을 따라 유동하게 하고 전위의 구배를 생성하는 스트립형 전극을 사용하는 것이 개시되어 있다.

첨부 도면 중 도15는 상기에 설명한 공지의 장치에서의 등가 회로를 도시한다. 도15에서, 스폿(71)은 전압(Va)이 인가되게 되는 화상 형성 부재를 나타내고, 스폿(72)은 진공 수납부의 부품들의 결합부를 나타내며, 레지스터(75)는 상기 스폿(71, 72)들 사이의 진공 수납부의 내벽 상에 형성된 항대전 필름의 전기 저항과 동일한 전기 저항을 갖는다. 스폿(73)은 전자원 및 스폿(72, 73)들 사이의 프릿 유리의 전기 저항을 레지스터(75)의 전기 저항과 동일하게 구동하도록 진공 수납부의 내부로부터 부품들의 결합부를 통해서 외부로 연장되는 와이어를 나타낸다. 이 와이어는 소정의 전위를 나타내는 전자원을 구동시키기 위한 전력원의 단자(79)에 연결된다. 와이어의 저항은 레지스터(80)의 저항과 동일하다. 화상 형성 장치(71)로부터 진공 수납부의 유리 내부를 통해서 결합부(72)로 유동하는 전자화 전류는 레지스터(77)의 전기 저항 크기와 동일한 크기의 전기 저항을 나타낸다. 부호 74는 전자화 전류를 포획하는 진공 수납부 외부에 배열된 전극을 나타낸다. 전자화 전류는 레지스터(78)의 전기 저항 크기와 동일한 크기를 갖는 전기 저항을 갖는 유리의 내부를 통해서 유동한다. 전극(74)은 이에 연결된 도체의 저항을 거쳐 접지된다. 결합부(72)는 레지스터(81)의 저항 크기와 동일한 크기를 갖는 소정의 전위를 나타내는 전기 저항을 갖는 부재(82)에 연결된다.

도15가 화상 형성 장치의 대전을 피하기 위한 공지의 장치에서와 동일한 회로를 도시하고는 있으나 엄밀한 의미에서 장치에 정확하게 대응하지는 않는다.

그러나, 일본 특허 공개 평4-163833호 공보에 개시된 것과 같은 평판형 전자 비임 화상 장치는 장치의 유리 수납부가 수평 및 수직 편향 전극을 자체에 포함하는 특정 구조를 내장하고 있기 때문에 그다지 평평하지 않으며 매우 깊게 되어 있다. 한편, 액정 디스플레이와 동일한 편평도 및 경량 구조를 취하는 휴대용 정보 처리 단말기로서 사용하기 위한 전자 비임 화상 형성 장치에 대한 요구가 있다.

매우 평평한 화상 형성 장치를 실현하기 위한 노력의 측면에서, 본원의 출원인은 표면 전도성 전자 방출 장치 및 이 장치를 포함하는 화상 형성 장치를 다수 개선했다. 예를 들어, 일본 특허 공개 평7-235255호 공보에는 간단한 구조를 취하는 전자 비임 장치가 개시되어 있다. 이러한 장치는 전극 구조 등의 복잡한 구조를 사용하지 않는 매우 평평한 전자 비임 화상 형성 장치를 실현하도록 비교적 큰 영역에 걸쳐 다수로 배열될 수 있다.

이러한 상황 하에서 상기 형태의 화상 형성 장치에서, 전압은 전자를 가속시키도록 전자원과 화상 형성 부재 사이에 인가된다. 통상의 형광 물질이 화상 형성 부재에 사용되면 상기 전압은 소정의 색상 효과를 갖는 방출 광을 제공하기 위해 적어도 수 kV 수준으로 상승된다. 그러면, 전기 방전을 방지할 수 있고 고전압을 취급할 수 있는 연결 구조를 취하는 특정 구조의 전압 공급원을 사용하는 것은 수 kV의 전압을 화상 형성 부재에 인가하는 데 필요하게 된다.

한편, 평면형 전자 비임 화상 형성 장치는 CRT의 연결 구조와는 구조적으로 상이한 양극 등의 진공 수납부 내에 있는 부재에 전압을 인가하기 위한 연결 구조를 갖는 전압 인가 단자를 필요로 한다. 이러한 점을 고려하여 상기 형태의 연결 단자로서, 일본 특허 공개 평5-114372호 공보에는 진공 수납부의 후방면의 유리판을 통해서 연장되는 금속 로드를 사용하고, 유리판과 금속 로드 사이의 갭을 프릿 유리로 밀봉하고, 금속 로드의 탄성 전방면을 진공 수납부 내의 화상 형성 섹션의 금속 후방층에 접촉 상태로 유지하는 장치가 제안되어 있다. 일본 특허 공개 평4-160741호 공보에는 도전성 접착제에 의해 진공 수납부의 내측에 연결된 단자 연결 섹션을 사용하는 장치가 개시되어 있다. 진공 수납부의 내부에 연결되고 진공 수납부의 측면을 통해서 인출되는 연결 단자를 사용하는 장치는 일본 특허 공개 평4-94038호 공보에 개시되어 있다. 이와 유사한 장치가 일본 특허 공개 평4-98744호 공보 및 평6-139965호 공보에 개시되어 있다. 일본 특허 공개 평4-94043호 공보에는 대면판을 통해서 천공된 관통 구멍을 통해서 연장되고 진공 수납부의 내측에 연결된 연결 단자용 장치가 개시되어 있다.

상기 장치 중 임의의 장치를 가짐으로써, 단자는 진공 수납부 내의 고전압 공급 와이어에 연결된다. 이제, 진공 수납부는 진공 수납부의 부품들을 기밀 밀봉하도록 이에 인가된 프릿 유리가 소결됨으로써 장치를 조립하는 작동 중에 고온에 노출된다. 그러면, 고전압 공급 와이어와 연결 단자의 결합부가 고온에 노출되며, 이로써 접착제가 결합부에 사용되는 경우에 접착제에 함유된 불순물이 이로부터 방출되어 장치의 전자 방출 성능에 나쁜 영향을 미치게 된다. 한편, 이들이 서로 탄성적으로 유지되면, 탄성 부재의 탄성은 약화되며 그리고/또는 조립 공정 중에 취급 또는 피팅 작동 실수에 의해서 결함이 있는 연결부가 생기게 된다. 화상 형성 장치가 일단 조립되면, 라인의 제조율을 떨어뜨리게 되는 조립에 필요한 시간 및 노동력을 영(zero)으로 낮추도록 결합이 발견된 경우에 연결을 수정하는 것이 실제로는 불가능하다.

따라서, 진공 수납부 내의 고전압 단자의 연결 신뢰성이 높지 않고, 나쁜 신뢰도가 라인의 제조율을 불가피하게 감소시키게 된다. 특히, 고전압이 공급되게 되는 연결 섹션이 결합을 갖게 되면 전체 화상 형성 장치는 불활성으로 되어 사용할 수 없는 상태로 될 수도 있다. 이러한 상황을 피하기 위하여, 엄밀한 라인 제어 시스템을 고려해야 하며, 이로써 라인을 제어하는 비용을 상승시키게 된다.

전기 접속을 위하여 측면에 돌기를 갖춘 평면형 화상 형성 장치를 제공하는 장치는 이 장치가 TV 세트인 경우에 돌기를 수용하기 위해 크기가 커야 하는 장치를 보유하는 캐비넷을 포함하는 것에 따른 문제를 갖고 있다. 이러한 문제는 돌기가 전방측 또는 후방측에 위치하였을 때 경감되지만, 캐비넷의 구조를 어렵게 하고 조립 공정 등을 어렵게 하여 제조 비용을 상승시키게 된다.

고전압을 사용할 수 있는 평판형 화상 형성 장치에서의 또 다른 문제점은 화상 형성 부재와 장치의 전자원 사이의 감소된 거리에 기인하여 진공 수납부의 내벽을 따라 일어날 수 있는 전기 방전의 위험이 크다는 것이다. 전기 방전이 일어날 때 매우 큰 전류가 순간적으로 유동하고, 전류가 전자원의 일부 와이어에 부분적으로 유동할 때 전자원의 전자 방출 장치가 매우 높은 고전압 하에 있을 수 있다. 전압이 전자 방출 장치의 정상 작동을 허용하는 수준을 초과하면 이들의 성능이 약화되어 몇몇 경우에는 일부 장치가 파괴된다. 그러면, 화상 형성 장치 상에 표시된 화상이 부분적으로 소실되어 화상의 품질을 현저하게 떨어뜨리고 화상 형성 장치를 더 이상 작동할 수 없게 한다.

따라서, 평면형 전자 비임 화상 형성 장치 상에 연결 단자를 배열하기 위하여 해결해야 할 문제점으로는 다음과 같은 것이 있다.

(1) 신뢰성 있는 전기 접속을 보장해야 한다.

(2) 진공 수납부의 측면에 돌기를 필요로 하지 않아야 한다.

(3) 진공 수납부 내부가 대기의 의해 나쁜 영향을 받지 않아야 한다.

따라서, 상기와 같은 문제를 갖지 않는 높은 신뢰성을 갖는 평면형 전자 비임 화상 형성 장치에 대한 요구가 많이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 장치의 진공 수납부 내에 배열된 화상 형성 장치로부터 연장되는 전극 단자를 진공 수납부의 외부에 이르기까지 인출하기 위한 새로운 구조를 취하는 화상 형성 장치를 마련하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 신뢰성 있는 전기 접속을 보장하는 전극 단자를 인출하기 위한 새로운 구조를 취하는 화상 형성 장치를 마련하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 진공 수납부의 외주연에 큰 돌기를 필요로 하지 않는 전극 단자를 인출하기 위한 새로운 구조를 취하는 화상 형성 장치를 마련하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 수납부의 대기가 나쁜 영향을 미치지 않는 전극 단자를 인출하기 위한 새로운 구조를 취하는 화상 형성 장치를 마련하는 것이다.

본 발명에 따르면, 상기 목적 및 기타 다른 목적은 수납부와 이 수납부 내에 배치된 화상 형성 수단을 포함하는 화상 형성 장치로서, 상기 수납부가 자체의 외벽에 리세스를 갖고, 공급 전극이 상기 리세스 내에 배열되고 화상 형성 장치에 전기 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치에 의해 달성된다.

도1은 본 발명에 따른 화상 형성 장치에서 고전압 커넥터용 개구를 도시한 부분 절결 개략 사시도

도2는 본 발명에 따른 화상 형성 장치의 일 실시예에서 후방 판 및 지지 프레임의 배열을 도시한 개략 평면도.

도3a, 도3b 및 도3c는 도2의 선 3A-3A, 3B-3B 및 3C-3C를 따라 취한 것으로 도2의 실시예의 개략 부분 단면도.

도4a, 도4b, 도4c, 도4d 및 도4e는 본 발명에 따른 화상 형성 장치가 상이한 제조 단계에 있는 것을 도시한 개략 부분 평면도.

도5는 본 발명에 따른 화상 형성 장치의 조립 방법을 도시한 분해 개략 사시도.

도6a 및 도6b는 본 발명에 사용되는 표면 전도 전자 방출 장치의 전자 방출 구역을 형성하는 데 사용할 수 있는 두 개의 교류 펄스 전압을 도시한 그래프.

도7a 및 도7b는 본 발명의 일 실시예의 개략 단면도.

도8a 및 도8b는 본 발명의 또 다른 실시예의 개략 단면도.

도9는 본 발명의 또 다른 실시예의 개략 단면도.

도10은 본 발명의 또 다른 실시예의 개략 단면도.

도11a 및 도11b는 본 발명에 사용되는 표면 전도 전자 방출 장치를 개략적으로 도시한 평면도 및 단면도.

도12는 도11a 및 도11b의 표면 전도 전자 방출 장치의 대표적인 전기 특성을 도시한 그래프.

도13a와 도13b는 본 발명의 목적을 위해 사용될 수 있는 2개의 전형적인 화상 형성 부재.

도14a는 본 발명의 효과를 나타내기 위해 사용되는 등가 회로의 회로도.

도14b는 도14a의 등가 회로에 상응하는 본 발명에 따른 화상 형성 장치의 부분 개략 단면도.

도15는 비교 가능한 기존 장비의 등가 회로의 회로도.

도16a와 도16b는 본 발명에 따른 화상 형성 장치의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 부분 단면도.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

4 : 지지 프레임

5 : 저저항 전기 도체

11 : 대면판

12 :화상 형성 부재

13 : 절연 부재

14 : 항대전 필름

79 : 단자

100 : 인출 와이어

101 : 중공 부재

이하 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명하기로 한다.

발명의 실시 형태에 있어서, 외피(envelope)와, 이 외피 내에 배치되었으면서 전자원(electron source)과 전자원으로부터 방출된 전자들에 의해 방사되었을 때 화상을 생성하는 화상 형성 부재를 포함하는 화상 형성 수단을 포함하는 화상 형성 장치가 제공된다.

우선, 본 발명에 따른 화상 형성 장치의 단자 인출 유닛의 구조를 설명하기로 한다. 도1은 접속 단자에 적합한 유닛을 개략적으로 도시하고 있다. 여기에서는 고압 공급 단자의 구조를 예를 들어 설명하기로 한다. 장치의 외피는 후방판(1)과 대면판(11)을 포함한다. 중공 부재(101)가 후방판(1)의 관통 구멍(102)과, 그 위에 화상 형성 부재(12)가 구비된 대면판(11) 사이에 프릿(frit; 유리 원료의 혼합물)을 굽고 고정시킴으로써 형성된다. 화상 형성 부재(12)는 인출 와이어(100)에 의해 진공 외피의 내부로부터 대기 중에 일부 인출되어 있다. 이리하여, 장치의 고압 단자(16)는 대면판(11) 상에 설치된 화상 형성 부재(12)의 인출 와이어(100)와 대기 중에서 전기 접속된다.

단자와 인출 와이어는 다양한 방식으로 접속될 수 있다. 예를 들어, 이들은 스프링의 탄력에 의해 물리 접속 상태로 유지될 수 있다. 이와는 달리, 납땜에 의해 접합되기도 한다. 또 이와는 다르게, 이들은 물리적 수단 및 레이저 용접을 모두 사용하여 접속되기도 한다. 상기의 방법 중에 어느 것에 의해서도, 고압 단자(16)는 진공 외피의 제작을 완료한 후에 인출 와이어(100)에 접속되거나 인출 와이어로부터 분리될 수 있으므로, 이들은 진공 외피의 조립 작업 중에 접속될 필요가 없으므로, 불량 접속의 위험을 피할 수 있게 됨으로써 화상 형성 장치의 제조를 향상시키게 된다.

바람직하게는, 관통 구멍(102)은 실리콘 수지와 같은 절연 수지 재료로 충전되어지며, 통상 실리콘으로 만들어지는 고무 캡(32)이 그 위에 설치되어 외부로의 전기 방전에 더욱 만족스럽게 대처한다. 또한, 단자는 고압 전류가 흐를 수 있는 케이블(31)에 의해 외부 플라이백 변압기에 연결된다. 이와 같은 배열에 의해, 전기 도체가 접속 단자 부근에 위치하는 경우에 방전이 발생하지 않는다. 중공 부재(101)가 프릿 유리에 의해 접합되어 결정상 프릿 유리와 비결정상 프릿 유리의 2층 구조를 이루면 진공 외피의 기밀성은 중공 부재에서 그리고 그 둘레에서 더욱 향상된다.

진공 외피는 다음에 기술된 바와 같은 방식으로 전기 방전에 더욱 만족스럽게 대처하도록 만들어질 수 있다.

진공 외피의 내벽면 상에는 항대전 필름이 마련되며 저저항 전기 도체가 전자원 둘레에 설치되어 전자원과 화상 형성 부재 사이의 진공 외피의 내벽면을 따른 전류 유동 경로를 가로지른다. 저저항 전기 도체는 저 임피던스 전류 경로(이하 접지선)에 의해 접지된다. 접지선의 임피던스가 가능한 최소인 것인 것이 바람직하므로, 접지선이 충족시켜야 하는 가장 중요한 요건은, 전기 방전이 일어났을 때, 전기 방전에 의해 발생된 방전 전류가 저저항 전기 도체와 접지선을 통해 접지부로 흘러 전자원 내로 흐르는 전류를 충분히 감소시키는 것이다.

저저항 전기 도체와 접지선을 통해 흐르는 방전 전류량은 전류 유동 경로의 임피던스와 다른 전류 유동 경로(이하 각각 Z와 Z')의 임피던스의 비율에 좌우되며, 임피던스는 주파수와의 함수 관계로 변동하므로, 전기 방전의 주파수 성분을 관찰할 필요가 있다. 플랫 타입 전자 빔 화상 형성 장치의 내벽을 따라 발생하는 전기 방전을 관찰하기 위한 실험의 결과에 의하면, 전기 방전은 통상 수 마이크로세컨드(㎲) 동안 진행하는 반면에, 큰 방전 전류는 전기 방전의 지속 시간의 10분의 1 미만으로 또는 약 0.1 마이크로세컨드 동안만 흐를 수 있다. 그러므로, Z는 10 ㎒ 미만의 주파수에서는 Z'보다 충분히 작게 된다. 10 ㎒ 이상의 주파수 성분은 점차 감소할 수 있으나, 전기 방전의 갑작스런 증가 성질에 기인하여, 이와 같은 주파수 성분은 보통 1 ㎓에 근접한 주파수를 포함한다. 그러므로, Z는 1 ㎓ 미만의 주파수에 대해서는 Z'보다 충분히 작게 되어 전기 방전에 기인한 손상을 확실하게 피할 수 있다.

다음에 설명하게 될 바와 같이, 상기의 요건은 접지선의 저항이 임의의 다른 전류 유동 경로의 저항의 1/10, 바람직하게는 1/100 미만일 때 만족스럽게 충족된다.

도14a는 전기 방전이 본 발명에 따른 화상 형성 장치 내에서 발생할 때 나타나는 전류를 도시한 단순화한 등가 회로의 회로도이다. 도14b는 도14a의 등가 회로에 상응하는 화상 형성 장치의 부분 개략 단면도로서, 장치 내에서 전기 방전이 일어날 때 나타나는 전류를 보여준다. 도14b에는, 후방판(1)과, 전자원(2), 전자원 구동 배선(3), 지지 프레임(4), 저저항 전기 도체(5), 대면판(11), 화상 형성 부재(12) 및 절연 부재(13)가 도시되었다. 절연 부재(13)는 프린팅 또는 유리 혹은 세라믹으로 된 절연기 패널에 의해 형성된 절연층일 수 있다. 절연 부재(13)는 프린팅 기술에 의해 유리 페이스트를 도포한 후에 페이스트를 구움으로써 전체를 생산할 수 있다. 이와는 달리, 유리 또는 세라믹 판을 절연 부재(13)의 일부로 사용하여 절연 부재에 충분한 절연성을 부여하고 절연체 파괴를 방지한다. 본 실시예에 있어서, 항대전 필름(14)은 진공 외피의 내벽 상에 설치된다. 도14a에서, 지점(61)은 화상 형성 부재(12)에 해당하고, 지점(62)은 저저항 전기 도체(5)에 해당하는 반면에, 지점(65)은 전자원의 전자 방출 장치를 나타내며, 지점(63, 64)은 전자 방출 장치의 각 대향 전극들을 나타낸다. 전자원은 일반적으로 다수개의 전자 방출 장치를 포함하는데, 간략한 도시를 위해 단 하나의 장치만이 도14a에 도시되었다. 도면 번호 66은 화상 형성 부재(12)와 전자원(2) 사이의 캐패시턴스(capacitance)를 나타낸다.

참조 부호 Z₁은 화상 형성 부재(12)와 저저항 전기 도체(5) 사이의 임피던스를 나타내는데, 임피던스는 정상 조건(전하가 없을 때) 하에서는 항대전 필름(14)에 의해 비교적 큰 데 반해, 일단 전기 방전이 일어나면 전류(I)가 흐르도록 하기 위해 현저하고 급격하게 떨어진다. 참조 부호 Z₂는 저 저항 도전체(5) 자체로부터 접지부로 흐르는 전류(i₁)의 임피던스를 나타낸다. 참조 부호 Z₃은 절연층, 진공 외피의 유리, 접합에 사용된 프릿 유리 및 화상 형성 장치를 접지부에 지탱시키는 지지체를 통해 흐르는 전류(i₂)의 임피던스를 나타내는데, 매우 큰 저항이 절연층에 설정되면 상기 전류는 매우 작아서 무시할 수 있을 정도로 만들어질 수 있다. 참조 부호 Z₄는 항대전 필름(14)을 통해 전자원 내로 흐른 후에 전자원 구동 배선(3)을 통해 접지부로 흐르는 전류(i₃)의 임피던스를 나타낸다. 참조 부호 Z₅는 항대전 필름(14)을 통해 전자원 내로 흐른 후에 전자 방출 장치(2)로 흐르는 전류(i₄)의 임피던스를 나타낸다. 참조 부호 Z₆은 전자 방출 장치(2)를 통해 장치(2)의 대향 단부에서 선을 따라 접지부로 흐르는 전류(마찬가지로 i₄로 표시된)의 임피던스를 나타낸다. 도14a의 등가 회로는 실시예를 단순화하여 표현한 것으로서, 본 발명의 목적에 가장 중요한 요소들만을 보여 주고 있으나, 엄격히 말하자면, 본 실시예는 전자원 구동 배선(3)이 전자원 구동 회로에 연결되는 것, 전기 용량 커플링이 2개의 임의의 성분 사이에 존재하는 등의 사실과 같은 복잡한 요인들과도 관련된다.

본 발명의 목적을 위해, 방전 전류가 생겨서 저 저장의 전기 도체로 흐르게 되면, 방전 전류의 대부분은 접지선(전류; i₁과 같이)을 통해 접지부로 흘러, 나머지 전류들(i₂, i₃, i₄)이 충분히 낮아지도록 해야 한다. 전류들 중에서 전류(i₄)는 전자 방출 장치를 손상시킬 수 있는 것임을 유의한다. 이상에서 지적하지는 않았으나, 전류(i₂)는 상술한 바와 같이 절연층의 저항을 충분히 크게 설정함으로써 작게 만들어질 수도 있으나, 전류(i₂)는 진공 외피와 장치 내의 프릿 유리를 손상시킬 수 있다. 그러므로, 임피던스(Z₂)는 앞서 설명한 임피던스(Z)에 해당하며, Z₃내지 Z₆의 혼합 임피던스는 앞의 설명에서의 Z'에 해당한다. 비율(Z/Z')의 값이 작으면 본 발명의 목적에는 효과적이겠으나, 10 ㎒ 이하의 주파수에서는 (Z/Z')의 값≤1/100일 것이 요구된다. (Z/Z')의 값≤1/10일 때는 본 발명의 효과를 더욱 신뢰성 있게 한다. 바람직하게는, (Z/Z')의 값≤1/10의 관계는 1 ㎓ 미만의 주파수에서도 유효하다.

항대전 필름이 상기 설명에서의 진공 외피의 내벽 상에 설치되고 이와 같은 배치가 충전 양상의 가능성을 감소시켜서 본 발명을 실시하는 바람직한 모드를 제공하는 데는 효과적이나, 항대전 필름은 반드시 상기의 방식으로 설치될 필요는 없다. 항대전 필름이 어느 정도의 전기 도전성을 나타내지만, 항대전 필름이 큰 시트 저항을 나타내면 이는 불필요하게 되므로, 화상 형성 부재와 저저항 전기 도체 사이에 많은 전류가 흐르게 되어 전하가 없는 정상 상태 하에서는 장치의 전력 소모를 증가시키게 된다. 그러므로, 이는 유효한 범위 내에서 가능한 최대의 시트 저항을 가져야 한다. 시트 저항은 화상 형성 장치의 형태에 따라 변동하지만, 저항은 시트 당 10⁸과 10¹⁰Ω 사이의 범위 내인 것으로 밝혀졌다.

본 발명에 따른 화상 형성 장치의 저저항 전기 도체는, 많은 다른 방식으로 설치될 수도 있으나 가장 확실하게 작동하도록 전자원을 완전히 포위하도록 설치된다. 예를 들어, 이는 전기 방출을 용이하게 일으킬 수 있는 전자원의 측면(들) 상에만 설치될 수도 있다. 본 전자원의 전자 방출 장치로부터 방출되는 몇 개의 전자들의 모멘텀이 후방판의 표면을 따른 특정 방향으로 향한 성분을 가진다면, 화상 형성 부재에 의해 반사되고 산란된 대부분의 전자들은 특정 방향의 단부에 위치한 진공 외피의 내벽 부분에서 충돌하여 전기 방출은 그 부분에서 가장 많이 일어날 것이다. 그러므로, 저저항 전기 도체는, 상기 부분이 위치되는 전자원의 측면 상에만 설치되는 것이 가장 효과적이다.

본 발명에 따른 화상 형성 장치의 접지선 중에서, 진공 외피의 내부와 외부를 연결하는 부분(이하 접지 단자)은 매우 낮은 임피던스를 나타낸다는 가정 하에서 다양한 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 별다른 어려움 없이 접지선으로서 와이어가 저저항 전기 도체와 후방판의 단부 사이의 후방판 상에 설치된 후에 후방판과 프릿 유리에 의해 상호 접합된 지지 프레임 사이를 통과하도록 만들어질 수 있다. 와이어의 임피던스를 감소시킨다는 견지에서, 와이어의 폭과 높이가 큰 것이 바람직하지만, 너무 크게 되면 진공 외피의 조립을 저해할 수 있다. 와이어는 이 와이어가 설치되는 후방판의 폭보다 약간 작은 폭을 갖기도 하지만, 전자원 구동 배선이 다층 구조를 형성하도록 그 사이에 절연층이 개재되는 것과 같이 큰 폭을 갖는다면 와이어와 전자원 구동 배선 사이에 큰 캐패시턴스가 생성되어 전자원을 구동시키는 작동에 악영향을 미칠 수도 있다. 그러므로, 이와 같은 큰 캐패시턴스를 제거하기 위한 조처가 취해져야 한다. 접지 단자는 전자원 구동 배선이 위치하지 않는 지역 내에 설치하는 것이 바람직하다.

접지 단자의 임피던스를 감소시키기 위해 광폭의 배선을 사용하는 것이 방전된 전류의 일부가 프릿 유리 속으로 누설되어 이를 손상시키는 것을 방지하는 것에도 효과적이겠으나, 이러한 효과는, 접지 단자가 대면판 또는 후방판 내에 형성된 관통 구멍을 통과하고 이를 통해 이온 전류가 흐르는 것을 허용하지 않는 알루미나 또는 세라믹과 같은 절연 재료로 코팅된 상당히 큰 금속 로드의 형태로 실현된다면 보다 확실하게 만들어질 수 있다.

비록 고압 접속 단자의 절연 코팅과 후방판 사이에 인가되는 높은 전압에 기인해 절연층의 전면 상에서 전기 방전이 일어나는 것에 대한 조처가 취해져야 하겠으나, 장치를 TV 수신 세트에 적용할 때, 디자인 차원에서, 화상 형성 부재를 고압 전원과 화상 형성 장치의 상술한 접지 단자와 연결하는 2개의 고압 접속 단자 모두가 후방판 내에 형성된 관통 구멍을 통과하는 것이 바람직한데, 그렇게 하면 고압 전원 및 접지부와의 연결부들이 화상 형성 장치의 후방측 상에서 보이기 때문이다. 또한 저저항 전기 도체는 고압 접속 단자의 관통 구멍 둘레에 설치되고 전자원 둘레에 설치된 저저항 전기 도체에 전기 접속되어야 할 것이다. 이와는 달리, 2개의 저저항 전기 도체는 단일 도전체의 일체형 부분들로 만들어질 수 있다.

다음은 도면을 참조로 하여 본 발명의 양호한 실시 형태를 설명하기로 한다.

도1은 본 발명에 따른 화상 형성 장치의 개략 사시도로서, 단자 인출 유닛을 도시하고 있다. 인출된 단자는 높은 전압을 인가하기 위한 것이거나, 접지선을 접속하기 위한 것인데, 여기서는 전자를 설명하기로 한다.

링형 중공 부재(101)에는 후방판(1)과 대면판(11)을 통과하는 관통 구멍(102) 사이의 프릿 유리가 위치되고 이를 확고히 제위치에 보유하도록 구워져서 거기에 리세스를 생성한다.

중공 부재(101)를 프릿(frit) 유리로 접착하여서 결정 프릿 유리와 비결정 프릿 유리의 2층 구조를 형성하게 되면 진공 용기의 기밀은 향상된다.

화상 형성 부재(12)에 고 전압을 인가하는 데 사용되는 단자(고 전압 단자)(16)는 인출 와이어(100)에 연결되는데, 상기 단자는 중공 부재(101)의 개구에 배열되어 전면 판(11)과 배면 판(1)이 정렬된 상태에서의 배면 판(1) 측에서 보았을 때에 고 진공 용기의 내측으로부터 대기로 인출된다.

고 전압 단자(16)는 진공 용기가 준비된 후에는 대기 중에 있는 전면 판(11) 상에 배열된 화상 형성 부재(12)의 인출 와이어(100)에 전기적으로 연결된다. 고 전압 단자(16)는 은(Ag) 또는 금(Au)과 같은 고 전기 도전성 재료로 제조된다. 고 전압 단자(16)를 연결시키는 데 사용되는 기술에는 레이저 용접, 도전성 접착제의 사용 및 금속 접착이 있는데, 단자가 인출 와이어(100)와 탄성적으로 접촉 유지될 수 있도록 하는 스프링 구조를 단자의 전방 단부에 마련되도록 하는 양호한 선택이 있을 수 있다. 고 전압 단자(16)와 중공 부재(10) 사이의 공기 간극의 거리는 단자의 전압의 함수로서 선택되어야 하는데, 그 이유는 전압이 높게 되면 전기 대전이 보다 자주 발생하기 때문이다.

상기한 바와 같은 장치에 의하면, 고 전압 단자(16)는 진공 용기가 완성된 후에 인출 와이어(100)에 연결되고 또한 그로부터 단절된다.

중공 부재(101)는 링 모양, 직사각형 등의 여러 가지 형상을 취할 수 있지만, 링형의 중공 부재를 사용하는 것이 가장 바람직한데, 그 이유는 집중된 전기장의 증가를 제공하지 않기 때문이다. 고 전압 공급 개구가 형성된 경우에, 중공 부재(101)는 농도가 감소된 나트륨을 함유하는 유리나 혹은 세라믹과 같이 전기 분해 전류의 흐름이 실질적으로 억제하는 절연 재료로 제조되는 것이 바람직하다. 세라믹은 중공 부재(101)용의 아주 바람직한 재료로 제공되는데, 그 이유는 전기장의 영향을 받는 경우의 재료의 내측에서의 이온화로 인해 전기 전류는 거의 흐르지 않으며 중공 부재(101)를 밀봉하는 데 사용되는 프릿 유리의 열화가 효과적으로 억제될 있기 때문이다.

관통 구멍(102)은 실리콘 수지와 같은 절연성 수지 재료로 충전되고, 통상적으로 실리콘 수지로 제조되는 고무 갭(32)은 그 위에 배열되어서 외부 전기 방전에 보다 만족스럽게 대처하게 된다. 또한, 단자는 고 전압을 견딜 수 있는 케이블(31)에 의해 외부 플라이백 변압기에 접속된다. 이러한 장치에 의하면, 전기 도전체가 접속 단자에 인접하게 위치될 때에 크리핑 방전이 발생하지 않게 된다.

도2는 전면판을 제거하여 내부 배열을 나타내는 것으로 본 발명에 따른 화상 형성 장치의 일 실시예를 개략적으로 도시하는 평면도이다. 도2의 실시예는 내부 진공 방전에 적절히 대처하는 구조를 구비한다. 도2를 참고하면, 도면 부호 1은 전자원의 기판으로서 작동하도록 구성되고 소석회 유리, 표면이 SiO₂로 피복된 소석회 유리, Na를 감소된 농도로 함유하는 유리, 석영 유리 및 세라믹 중에서 사용 조건에 따라서 선택된 재료로 제조된 배면판(1)을 나타내는 것이다. 별도의 기판이 전자원의 용도로 사용되고 전자원을 준비한 후에 배면판에 부착시킬 수도 있다. 도면 부호 2는, 전기장 방출 장치 또는 표면 도전 전자 방전 장치와 같은 다수의 전자 방전 장치가 배열되고 그리고 장치의 응용에 따라서 적절히 구동되도록 절절히 배선된 전자원 영역을 나타내는 것이다. 도면 부호 3-1, 3-2, 3-3은 진공 용기 밖으로 부분적으로 인출되어서 전자원 구동 회로(도시되지 않음)에 연결된, 전자원 구동용으로 사용되는 와이어들을 나타내는 것이다. 도면 부호 4는 배면판(1)과 전면판(도시되지 않음) 사이에 유지되며 프릿 유리에 의해 배면판(1)에 부착되는 지지 프레임을 나타내는 것이다. 전자원 구동 와이어(3-1, 3-2, 3-3)는 지지 프레임(4)과 배면판(1)의 연결부에서 프릿 유리 안에 묻히며 진공 용기의 외측으로 인출된다. 도면 부호 5는 전자원 영역(2) 둘레에 배열된 저 저항 전기 도전체를 나타내는 것이다. 저 저항 전기 도전체(5)와 전자원 구동 와이어(3-1, 3-2, 3-3) 사이에는 절연 층(도시되지 않음)이 배열된다. 도면 부호 102는 전면판 상의 화상 형성 부재에 고 전압을 인가하기 위한 고 전압 단자가 진공 용기를 조립한 후에 대기 내의 부재에 연결되도록 하는 관통 구멍을 나타내는 것이다. 도면 부호 102a는 고 전압 단자를 화상 형성 부재에 연결한 후에 관통 구멍(102) 안으로 충전되는 절연 재료를 나타내는 것이고, 도면 부호 101은 관통 구멍을 형성하며 프릿 유리에 의해 배면판(1)과 전면판(도시되지 않음) 사이의 위치에 유지되는 중공 부재를 나타내는 것이다. 게터(8)와 게터 실드 플레이트(9)는 도면에 도시된 바와 같이 진공 용기 내에 필요하다면 다른 구성 부재와 함께 장착된다.

도3a, 도3b, 도3c는 도2의 선 3A-3A, 선 3B-3B, 선 3C-3C를 따라서 취한 도2의 실시예의 개략적인 부분 횡단면도이다. 도3a에는 전면판(11)과, 형광 필름 및 금속 필름(일례로, 알루미늄)으로 형성되며 금속 배면(metal back)이라고도 하는 화상 형성 부재(12)와, 진공 용기의 내벽 상에 형성된 항대전 필름(14)이 도시되어 있다.

항대전 필름(14)은 필요에 따라 진공 용기의 내벽의 유리 층뿐만 아니라 화상 형성 부재(12)와 전자원(2) 상에도 형성시킬 수 있다. 항대전 필름이 전자원(2) 상에 마련된 경우에는 전자원에 대전이 발생하는 것이 방지되고, 항대전 필름이 화상 형성 부재 상에 마련된 경우에는 그에 의해 전자의 편향이 감소된다.

위에서 밝힌 바와 같이, 전자 방전 장치와 전자원의 와이어 중 어디에서라도 발생할 수 있는 누전은 그 어떤 것도 항대전 필름의 판 저항이 10⁸과 10¹⁰Ω/□ 사이에서 나타나는 한은 어떤 문제도 야기하지 않는다.

항대전 필름은 소정의 판 저항과 충분한 정도의 안정성을 제공하는 하는 것이면 어떤 재료로도 제도될 수 있다. 일례로, 미세 흑연 입자를 적절한 밀도로 분산시켜서 얻어진 필름을 사용할 수 있다. 이와 같은 필름은 충분히 얇게 제조될 수 있으므로, 화상 형성 부재의 금속 배면 상에 배열된 미세 흑연 입자로 이루어진 박막은 화상 형성 부재의 형광체에 충돌하여서 빛을 방출하게 되는 전자의 수를 감소시키는 것과 같은 악영향은 전혀 나타내지 않는다. 또한, 그와 같은 필름은 통상적으로 알루미늄인 금속 배면의 재료와 비교할 때 전자의 탄성 분산을 야기하는 경향이 적으므로 대전을 야기할 수 있는 분산되는 전자의 수를 감소시키는 데 효과적일 수 있다.

상기한 장치에 의해 진공 용기의 내벽을 따라서 전기 방전이 발생할 때에, 발생된 방전 전류는 고 전압이 인가되는 화상 형성 부재(12)와 진공 용기의 내벽에 의해 저 저항 전기 도전체(5) 안으로 흐르게 되고 이어서 전류의 대부분은 저 임피던스 접지 연결선으로 흐르게 되므로, 전류가 와이어(3-1)를 통해서 전자원(2) 안으로 흐르게 될 가능성과 또한 진공 용기의 기타 다른 부재 및 유리를 통해서 접지부로 흐르게 될 가능성이 효과적으로 배제된다. 여기서 사용된 접지 연결선은 저 저항 전기 도전체(5)와 접지부 사이의 전류 흐름 경로를 나타내는 것이다.

도3b에서, 접지 연결 단자(505)는 항대전 필름(14)에 연결되어서 대기 안으로 인출되는 저 저항 전기 도전체(5)에 연결된다. 접지 연결 단자(505)는 레이저 용접, 전기 도전성 접착제 또는 금속 접착 등과 같은 적절한 수단에 의해서 저 저항 전기 도전체(5)에 연결되는데, 전기 와이어를 접착시키는 데 일반적으로 사용되는 종류의 납땜을 이용하는 것도 신뢰성 있는 선택이 될 수 있다. 접지 연결 단자(505)는 은 또는 구리와 같은 고 도전성 금속으로 제조되고 충분히 큰 횡단면을 가지는 봉(일례로, 직경이 2 ㎜ 또는 ㎝ 당 약 5 mΩ 정도의 작은 전기 저항을 가지는 은 봉이나 혹은 이와 동일한 수준의 전기 저항을 가지는 구리 또는 알루미늄 봉)이며, 표면의 접촉 저항을 줄이기 위하여 마련되는 금 도금 층으로 피복된다. 바람직하기로는, 저 저항 전기 도전체(5)의 맞닿음부도 금으로 피복시키거나 혹은 금으로 제조하여서 접지 단자(505)와 저 저항 전기 도전체(5) 간의 접촉 저항을 줄일 수 있다.

이어서, 저 저항 전기 도전체(5)로부터 접지부까지의 전류 흐름 경로의 전체 전기 저항은 접지 연결 단자(505)를 접지부에 연결시킴으로써 1 Ω 정도의 낮은 수준으로 줄일 수 있다.

한편, 접지 연결선의 자체 유도 계수는 접지 연결 단자(505)와 접지부 간의 거리를 줄임으로써 10^-6H 미만으로 줄일 수 있다. 이에 따라, 임피던스도 10 ㎒의 주파수 성분에 대해 약 10 Ω 미만으로 줄일 수 있다. 그러면, 1 ㎓의 주파수 성분에 대한 임피던스는 대략 1 ㏀이 될 것이다.

여기서 접지 연결선이 없는 경우를 가정해 보기로 한다. 그러면, 저 저항 전기 도전체(5)와 접지부 사이의 전류는 주로 배면판의 표면(항대전 필름이 마련된 경우라면 항대전 필름)을 통해서 흘러서 전자원 공급 와이어에 의해 접지부 쪽으로 더 흐르기 전에 전자원 안으로 흘러 들어가게 될 것이다. 도14a를 참고하면, 전류 i₃,i₄의 흐름 경로에 대응하는 흐름 경로와 이 흐름 경로의 임피던스의 우세 인자는 배면판의 표면이나 항대전 필름을 통과하는 전류 흐름 경로의 저항이 될 것이다. 전자원이 100 ㎝의 주위 길이를 가지며 저 저항 전기 도전체로부터 1 ㎝만큼 분리되고 항대전 필름이 10⁸Ω/□ 의 판 저항을 가지는 경우, 전류는 항대전 필름을 통해서 균일하게 흐르는 것으로 생각되는 약 1 ㏁의 저항을 받게 될 것이다. 이러한 값은 접지 연결선의 임피던스와 비교할 때에 충분히 큰 값이다.

만약에 항대전 필름이 없는 경우라면 이러한 부분의 전기 저항은 더 커질 것이다.

한편, 전자원과 저 저항 전기 도전체를 분리하는 거리가 약 1 ㎜로 줄어들게 되면, 이 부분의 저항은 상기한 값의 1/10이 된다. 이 값이 다시 상기한 값의 1/10의 분률로 더 감소하게 되면, 저 저항 도전체와 전자원 간의 전기 저항은 어떤 경우에는 약 10 ㏀이 된다. 그러나 이러한 값은 극단적인 경우의 값으로서, 실제의 값은 이보다 더 클 것이다. 이러한 부분의 저항은 접지 연결선이 없는 경우에 저 저항 전기 도전체와 전자원 사이의 전류의 흐름 경로의 임피던스에 지배적인 것이 된다. 따라서, 전류 흐름 경로의 임피던스 Z'은, 저 저항 전기 도전체와 전자원 간의 저항이 대부분을 이루는 전체 흐름 경로의 저항(R'으로 나타냄)과 실질적으로 동일하다.

방전 전류가 저 저항 전기 도전체 안으로 흐르는 경우, 항대전 필름에 의해서 저 저항 전기 도전체로부터 전자원 안으로 흐르고 이어서 전자 방전 장치에 의해 접지부 쪽으로 흐르며 전자원의 와이어로 흐르는 전류에 대한 저 임피던스 선에 의해서 저 저항 전기 도전체로부터 접지부 쪽으로 계속해서 흐르는 전류의 비는, 임피던스 Z의 역수와 임피던스 Z'(≡R')의 역수와 같다. R'이 Z보다 10배 이상이면, 전자원을 통해서 접지부 쪽으로 흐르는 전자 방전으로 인한 방전 전류는 저 임피던스 선이 없는 경우의 그 상당치의 작은 부분이 될 것이다.

임피던스 선의 임피던스의 자체 유도 성분은 10 ㎒의 주파수에 대해서는 약 10 Ω이고, 1 ㎓의 주파수에 대해서는 1 ㏀이 될 것이다. 따라서, 저항 성분(이하에서는 R로 나타냄)이 1 ㏀ 미만이면, 임피던스 Z는 1 ㎓ 이하나 Z'(≡R')의 1/10 미만의 주파수 범위에 대해서는 1 ㏀ 미만이 된다. R이 100 Ω 미만이면, 임피던스 Z는 100 ㎒ 보다 작은 주파수 범위에 대해서는 100 Ω 이하가 된다.

전자 방전 장치와 진공 용기와 구동 회로를 전기 방전 시의 손상으로부터 보호할 수 있는 전자원 안으로 유동하는 전류의 감소도를 간단한 항으로 정의하기가 쉽지 않은데, 그 이유는 그 감소도가 각각의 화상 형성 장치의 여러 가지 파라미터에 따라서 상당히 달라지기 때문이다. 그러나 전자원 안으로 흐르는 방전 전류는 통계적인 측면에서는 특정의 분산 패턴을 나타낼 것이고, 주먹구구식으로 계산해 본다 해도 전자원을 손상시킬 가능성은 전자원 안으로 흘러 들어가는 방전 전류를 단 단위 또는 2개 단위로 감소시키게 되면 상당히 줄어들 수 있다는 점도 안심하고 가정해 볼 수 있다.

이상의 설명에서 R'은 10 ㏀의 최소 값을 나타내는 것으로 가정했는데, R'이 상기 값보다 크고 R이 R'의 1/10 또는 1/100인 경우에는 그와 유사한 효과나 그 이상의 효과를 기대할 수 있다.

선택적으로, 접지부까지의 연결을 위한 선은 상기한 바와 같은 기술 대신에 배면판의 배면측으로부터 인출할 수도 있다.

도3c에서, 도면 부호 16은 화상 형성 부재(12)에 고 전압(양극 전압 Va)을 공급하는 고 전압 단자를 나타낸다. 중공 부재(101)에는 배면판(1)의 관통 구멍(102)과 화상 형성 부재(12)를 위에 유지하는 전면판(11) 사이에 프릿 유리가 배치되어서 제 위치에 견고하게 유지되도록 소부된다. 인출 와이어(100)는 화상 형성 부재(12)에 연결되어서 진공 용기의 내측으로부터 대기로 인출된다. 고 전압 단자(16)는 진공 용기가 준비된 후에 대기 내의 전면판(11) 상에 배열된 화상 형성 부재(12)에 연결되어 있는 인출 와이어(100)에 전기적으로 연결된다. 고 전압 단자는 은 또는 구리와 같은 고 도전성 재료로 제조된다. 고 전압 단자(16)를 연결하는 데 사용되는 기술로는, 레이저 용접, 전기 도전성 접착제의 사용 및 금속 접착이 있다.

고 전압 단자(16)와 중공 부재(101) 사이의 공기 간극의 거리는 단자의 전압의 함수로서 선택되어야 하는데, 그 이유는 전압이 높게 되면 전기 방전이 쉽게 발생하기 때문이다. 상기 간극에 대해서 충분히 큰 거리가 확보되지 않으면, 세라믹 또는 테프론과 같이 유전 차단의 방지를 절연 재료가 단자(16) 둘레에 배열된다.

이러한 절연체가 사용되는 경우, 전기 방전은 절연체의 측면을 따라서 발생한다. 따라서, 방전 전류가 전자원과 진공 용기 안으로 흐르게 되는 것을 방지하기 위해서는 도2에 도시된 바와 같이 관통 구멍(102) 둘레에 저 저항 도전체(5)를 배열하는 것이 바람직하다.

선택적으로, 고 전압 배선을 전면판으로부터 인출시킬 수도 있다.

항대전 필름(14)은 대면판의 내벽면 상에서뿐만 아니라 게터 실드 플레이트 상의 지지 프레임 및 배면판 상에 형성되는 것이 바람직하다.

장치의 전자 방출 성능 및 크기 면에서 화상 형성 장치에 적합하기만 하면 어떠한 유형의 전자 방출 장치도 상기 방식의 본 발명을 수행하는 전자 공급원(2) 용으로 사용될 수 있다. 본 발명의 목적에 사용될 수 있는 전자 방출 장치는 전계 방출 장치, 반도체 전자 방출 장치, MIM형 전자 방출 장치 및 표면 전도 전자 방출 장치 등의 냉음극 장치와 열이온 방출 장치를 포함한다.

본 특허 출원의 출원인에 의해 출원된 일본 특허 공개 평7-235255호 공보에 개시된 유형의 표면 전도 전자 방출 장치가 이항의 실시예에서 유리하게 사용된다. 도11a 및 도11b는 상기 특허 출원서에 개시된 표면 전도 전자 방출 장치를 개략적으로 도시하고 있다. 도11a는 평면도이고, 도11b는 단면도이다.

도11a 및 도11b를 참조하면, 장치는 기판(41)과, 한 쌍의 장치 전극(42, 43)과, 장치 전극에 접속된 전기 전도성 필름(44)으로 구성된다. 전기 전도성 필름의 일부에는 전자 방출 영역(45)이 형성된다. 구체적으로, 전자 방출 영역(45)은 여기 형성(energization forming)이라 불리는 공정에서 분열을 나타내도록 전기 전도성 필름(44)을 국부적으로 파괴, 변형 또는 변환시킴으로써 전기 전도성 필름(44)에서 생성되는 높은 전기 저항성 영역이다.

여기 형성 공정은 한 쌍의 장치 전극(42, 43) 사이에 전압을 인가하는 공정이다. 여기 형성을 위해 사용되는 전압은 펄스 파형을 갖는 것이 바람직하다. 높이 가 일정한 또는 피크 전압이 일정한 펄스 전압이 도6a에 도시된 바와 같이 연속으로 인가될 수 있으며, 또는 대안으로서 높이가 증가하거나 피크 전압이 증가하는 펄스 전압이 도6b에 도시된 바와 같이 인가될 수 있다.

여기 형성 작업 후에, 장치는 활성화 공정(activation process)을 겪게 된다. 활성화 공정에 있어서는, 주요 구성 성분으로서 탄소 또는 탄성 화합물을 함유한 물질을 전자 방출 영역 상에 및/또는 그 주위에 퇴적하도록 유기 물질을 함유한 분위기에서 펄스 전압이 장치에 반복적으로 인가될 수 있다. 활성화 공정의 결과, 장치 전극들 사이를 흐르는 전류(장치 전류 If)와 전자 방출 영역으로부터 방출된 전자에 의해 발생된 전류(방출 전류 Ie)의 양자가 상승한다.

그다음, 여기 형성 공정 및 활성화 공정에서 처리된 전자 방출 장치는 안정화 공정을 겪게 되는 것이 바람직하다. 이것은 진공 챔버 내의 전자 방출 영역 근방에 잔류한 임의의 유기 물질을 제거하기 위한 공정이다. 이 공정에서 사용되어야 할 소기 장비는 처리된 장치의 성능에 역효과를 줄 수 있는 증발 오일을 발생시키지 않도록 오일을 사용하지 않는 것이 바람직하다. 따라서, 소기 장비로는 흡수 펌프 또는 이온 펌프를 사용하는 것이 바람직한 선택이 될 수 있다.

진공 챔버 내의 유기 가스의 부분 압력은 장치 상에 부가적인 탄소 또는 탄소 화합물이 퇴적되지 않을 정도가 되어야 하며, 바람직하게는 1.3×10^-6Pa, 보다 바람직하게는 1.3×10^-8Pa이다. 진공 챔버는 챔버의 내벽 또는 챔버 내의 전자 방출 장치에 의해 흡수된 유기 분자들이 용이하게 제거될 수 있도록 전체 챔버를 가열한 후에 소기되는 것이 바람직하다. 진공 챔버는 가능한 한 시기에 걸쳐서 바람직하게는 80 ℃ 내지 250 ℃, 특히 150 ℃ 이상으로 가열되는 반면에, 다른 가열 조건들은 진공 챔버의 크기 및 외관과 챔버 내의 전자 방출 장치의 구성뿐만 아니라 다른 고려 사항들에 따라서 선택될 수 있다. 진공 챔버 내의 압력은 가능한 한 낮게 될 필요가 있으며, 바람직하게는 1×10^-5Pa 이하, 보다 바람직하게는 1.3×10^-6Pa이다.

안정화 공정의 완료 후의 분위기는 전자 방출 장치를 구동하기 위해 유지되는 것이 바람직하지만, 대안으로서 챔버 내의 유기 물질이 충분히 제거되기만 하면 전자 방출 장치 또는 전자 공급원의 작동 안정성을 손상시키지 않고 보다 낮은 정도의 진공이 사용될 수 있다.

탄성 또는 탄소 화합물의 부가적인 퇴적 형성이 효과적으로 억제될 수 있으며, 진공 챔버 및 기판에 의해 흡수된 습기 또는 산소가 제거될 수 있어서 결과적으로 장치 전류(If) 및 방출 전류(Ie)를 안정화시킬 수 있다.

도12는 상술한 방식으로 준비된 표면 전도 전자 방출 장치의 장치 전압(Vf)과 방출 전류(Ie) 및 장치 전류(If)간의 관계를 개략적으로 도시한 그래프이다. Ie는 If의 세기보다 훨씬 작은 세기를 갖는다는 사실에 비추어 도12의 Ie 및 If를 위해 각종 유닛들이 임의로 선택됨을 주지해야 한다. 또한, 그래프의 수직축 및 수평축은 선형 눈금을 나타내고 있음을 주지해야 한다.

도12를 참조하면, 전자 방출 장치는 이 장치에 인가되는 장치 전압(Vf)이 소정 수준(이후로는 한계 전압이라 하고 도12에서는 Vth로 표시됨)을 초과하면 방출 전류(Ie)의 급격하고 예리한 상승을 나타내는 반면에, 인가된 전압이 한계 전압(Vth)이하이면 방출 전류(Ie)는 실제로 검출할 수 없다. 달리 말해서, 본 발명에 따른 전자 방출 장치는 방출 전류(Ie)에 대해 명확한 한계 전압(Vth)을 갖는 비선형 장치이다. 따라서, 화상 형성 부재가 장치에 대면해서 배치된 다수의 전자 방출 장치를 2차원적으로 배열하고 전자 방출 장치를 매트릭스 배선 시스템과 연결시킴으로써 화상 형성 장치가 실현될 수 있다. 그다음, 간단한 매트릭스 구동 장치에 의해 전자를 방출하는 전자 방출 장치들 중 선택된 장치를 구동하고 화상 형성 부재에 전자를 조사함으로써 화상이 형성될 수 있다.

이제는 형광 필름으로 구성된 화상 형성 부재에 대해 설명하기로 한다. 도13a 및 도13b는 형광 부재에 대한 2개의 가능한 배열을 개략적으로 도시하고 있다. 표시 패널이 흑백 사진을 표시하기 위해 사용되는 경우에는 형광 필름(51)이 단일 형광 물질만으로 구성될 수 있지만, 컬러 사진을 표시하기 위해 흑색 전도 부재(52)와 형광 물질(53)로 구성될 필요가 있으며, 상기에서 흑색 전도 부재는 형광 물질들의 배열에 따라서 흑색 스트라이프 또는 흑색 매트릭스라고 불린다. 컬러 표시 패널을 위한 흑색 스트라이프 또는 흑색 매트릭스는 상이한 3원색의 형광 물질(53)의 컬러 혼합이 보다 덜 식별될 수 있도록 이루어지고 반사된 외부 광의 표시 화상에 대한 색조 대비를 감소시키는 역효과가 주변 영역을 어둡게 함으로써 약해지도록 배열된다. 흑색 스트라이프의 주요 성분으로는 통상적으로 흑연이 사용되지만, 대안으로서 낮은 광 전달성 및 반사성을 갖는 다른 도전성 재료가 사용될 수 있다.

흑백 표시 또는 컬러 표시에 상관없이 대면판(11) 상에 형광 재료를 인가하기 위한 침전(precipitation) 또는 인쇄 기술이 적절하게 사용된다. 통상의 금속 백(back)이 형광 필름(51)의 표면 상에 배치된다. 금속 백은 형광 물질로부터 방출된 광선을 대면판(11) 쪽으로 되접힌 앤빌로프의 내부로 향하게 함으로써 표시 패널의 휘도를 향상시키고, 전자 비임에 가속 전압을 인가하는 전극으로서 사용하며, 앤빌로프의 내부에서 발생된 음이온이 형광체와 충돌할 때 야기될 수 있는 손상에 대해 이 형광체를 보호하기 위해 제공된다. 이 금속 백은 (통상적으로 필름화 공정(filming)이라 불리는 작업에서) 형광 물질의 표면을 평활하게 하고 형광 필름을 형성한 후의 진공 증발에 의해 A1 필름을 형광 필름 상에 형성함으로써 준비된다.

대면판의 형광 필름(51)의 외부면 상에는 형광 필름(51)의 도전성을 향상시키기 위해 투명 전극이 형성될 수 있다.

컬러 표시와 관련된 경우에는 상술한 앤빌로프의 구성 요소들을 접합하기 전에 각각의 컬러 형광체와 전자 방출 장치를 정확하게 정렬시키도록 주의해야 한다.

따라서, 이제는 장치의 고전압 인출부 또는 저저항 전기 도체 인출부에서의 중공 부재의 배열로 인해 얇은 평탄형의 전자 빔 화상 형성 장치를 신뢰성 있고 안정적으로 공급할 수 있다.

이제, 본 발명을 예를 들어 더 설명하기로 한다

실시예 1

본 실시예에 있어서, 기판으로 사용된 장치의 배면판 상에 복수의 표면 전도 전자 방출 장치를 배열하고 이들을 매트릭스 배선 장치에 의해 접속시킴으로써 화상 형성 장치용의 전자 공급원을 준비하였다.

이 장치를 제도하는 방법에 대해서 도3a, 도3b, 도4a 내지 도4e, 및 도5를 참조해서 설명하기로 한다.

(단계-a)

소다 석회 유리판을 철저하게 세척한 후, 배면판(1)을 제조하기 위해 비산에 의해 0.5 ㎛의 두께로 상기 유리판 상에 SiO₂필름을 형성하였다. 그다음, 초음판 천공기에 의해 4 ㎜의 직경을 갖고 고전압 단자(16)(도3c) 및 배출 구멍(501)(도5)을 도입하기 위한 원통 관통 구멍을 배면판(1)에 천공하였다.

그다음, 비산에 의해 배면판 상에 Ti 필름 및 Ni 필름을 각각 5 ㎚ 및 100 ㎚의 두께로 순차적으로 형성한 다음, 사진 석판술에 의해 각각의 전자 방출 장치를 위한 한 쌍의 장치 전극을 제조하였다. 장치 전극은 서로 2 ㎛만큼 분리되었다(도4a).

(단계-b)

계속해서, 인쇄에 의해 소정 패턴을 형성하도록 배면판에 Ag 페이스트를 인가한 다음, 전자 공급원 구동 와이어(3-2)(도5)가 되는 전자 공급원 형성 영역의 외부로 연장되는 Y 방향성 와이어(23)를 생성시키도록 소부하였다.

(단계-c)

그 다음, 이하에 설명할 X 방향성 와이어를 절연시키는 약 20 ㎛ 두께의 절연층(24)을 생성시키도록 인쇄에 의해 주요 구성 요소로서 PbO를 함유하고 유리 결합제와 혼합되는 페이스트를 배면판에 인가하였다. 절연층(24)에는, 장치 전극들이 대응 X 방향성 와이어에 접속될 수 있도록 각 전자 방출 장치의 각 장치 전극(22)에 절결 영역을 제공했다(도4c).

(단계-d)

그후, Y 방향성 와이어(23)에 대해 상술한 것과 같은 방식으로 절연판(24) 상에 X 방향성 와이어(25)를 형성하였다. 와이어의 각각은 폭이 300 ㎛이고 두께가 10 ㎛였다. 계속해서, 각 장치에 대해 미세 PbO 입자로 된 전기 도전성 필름(26)을 형성했다.

구체적으로, 전기 도전성 필름(26)은 다음와 같이 제조되었다. 와이어(23, 25)를 그위에 보유한 기판(1) 상에 비산으로 Cr 필름을 형성한 다음, 각각의 장치에 대해 사진 석판술로 전기 도전성 필름(26)에 대응하는 외관을 갖는 개구를 Cr 필름을 통해 형성하였다.

그후, 유기 Pb 화합물 용액(ccp-4230: 오꾸노 제약사로부터 입수할 수 있음)을 Cr 필름에 인가하고, 미세 PbO 입자로 된 필름을 제조하는 분위기에서 12분 동안 300 ℃에서 소부하였다. 그다음, 소정의 외관을 갖는 전기 도전성 필름(26)을 생성시키도록 습윤 에칭에 의해 Cr 필름을 제거하고, 미세 입자 필름을 들어 올렸다(도4e).

(단계-e)

주요 구성 요소인 PbO를 함유하고 결합제와 혼합된 페이스트를, 도2의 지지 프레임(4)의 내부에 대응하는 전극(21, 22), X 및 Y 방향성 와이어(25, 23) 및 전기 도전성 필름(26)(도2의 전자 공급원 영역)의 영역 이외의 영역에서 배면판에 다시 한번 인가한다.

(단계-f)

단계 f에서, 도5에 도시된 구성을 갖는 수정 유리 프레임(27)을 배면판(1) 상에 배열하였다. 수정 유리 프레임(27)은 두께가 0.5 ㎜이고, 고전압 공급 단자를 관통해서 도입하기 위해 그 중심에 8 ㎜의 직경을 갖는 관통 구멍(500)이 제공된 8 ㎜ 지경의 원형 영역을 갖는다.

그다음, 수정 유리 프레임(27)의 폭보다 약간 더 작은 폭을 갖는 저저항 전기 도체(5)를 인쇄에 의해 수정 유리 프레임(27) 상에 형성하였다. 저저항 전기 도체는 Au로 제조된다. 이 도체는 폭이 2 ㎜이고 두께가 약 100 ㎛였다. 계속해서, 수정 유리판을 관통 구멍(102, 500)이 상호 정렬된 상태로 배면판 상에 배치한 다음, 절연층을 생성시키는 동시에 저저항 전기 도체(5)를 그위에 보유한 수정 유리 프레임(27)을 적절한 위치에 고정시키도록 유리 페이스트를 열처리했다.

저저항 전기 도체(5)와 전자 공급원 구동 와이어(3-1, 3-2, 3-3) 사이에 충분한 절연 저항 압력을 제공하도록 프레임에 대해 수정 유리 프레임(27)을 사용했다. 따라서, 유리판에 의해 충분한 절연 저항 압력을 제공할 수 있다면 저항층은 유리 페이스트로 이루어질 수 있으며 저저항 전기 도체(5)가 이 유리판 상에 직접 제공될 수 있다.

(단계-g)

지지 프레임(4), 고전압 단자용 개구 형성 링 부재(101), 접지선들을 연결시키는 4개의 링 부재(502)를 용융 유리에 의해 배면판(1)에 접합했다. 용융 유리는 일본 전기 유리사로부터 입수가능하고 410 ℃에서 일시적으로 소부된 LS3081(상표명)이었다. 그다음, 고전압 단자용 개구 형성 링 부재(101)와 접지선들을 접속시키는 링 부재(502)를 각각의 단자 위치에 중심 설정하고 그곳에 확실하게 고정시켰다. 구체적으로, 링 부재(101)를 배면판(1)의 고전압 단자용 관통 구멍(102)과 정렬시키고, 링 부재(502)를 전방판(11)의 접지선 접속용의 관통 구멍(503)과 정렬시켰다.

이와 동시에, 게터(8)를 (도시하지 않은) 용융 금속에 의해 적절한 위치에 견고하게 고정시켰다. 게터는 도시바사로부터 입수 가능한 링 타입 게터 N-301(상표명)였다. 그다음, 진공 앤빌로프의 내면을 형성하는 영역으로 미세 탄소 입자로 된 분산 용액을 분무 피복한 다음 그 용액을 건조시켜 약 10⁸Ω/□의 시트 저항을 나타내도록 항대전 필름(14)을 형성했다.

(단계-h)

배면판의 경우에서와 같이 SiO₂층을 갖는 소다 석회 유리로 된 기판을 사용해서 배면판을 마련했다. 접지 접속 단자 인입 포트용 개구(503)를 초음파 절단법으로 형성했다. 그후, 고전압 인입 단자 접촉 인출 와이어(504) 및 이를 금속 백에 접속시키기 위한 와이어에 인쇄법으로 Au를 형성시킨 다음, 블랙 스트라이프와 스트라이프형 형광체를 형광 필름에 형성하고 필름화 작업을 겪게 했다. 그 다음, 금속 백을 생성시키도록 진공 증발에 의해 형광 필름 상에 Al 필름을 약 20 ㎛의 두께로 형성했다.

그 다음에, 항대전 필름(14)은 분사 코팅에 의해 진공 덮개의 내면 영역 상에 탄소 미립자의 분산 용액을 형성시키고 난 후 건조된다. 생성된 필름 중, 금속 배면 상에 형성된 영역은 임시 전자 빔의 반사 억제의 효과가 있으므로 진공 덮개 내벽과 충돌하는 반사 전자로 인해 일어 나는 대전을 방지할 수 있는 효과도 갖는다.

(단계-i)

배면판에 접착된 지지 프레임(4)은 이 때 유리질 글라스에 의해 대면판에 접착되어 있다. 유리질 글라스는 일본 덴끼 가라스 가부시끼 가이샤로부터 LS3081(상표명)을 이용할 수 있었고 일시적으로 380。C에서 구워 내었고 적당하게는 410。C로 구워 졌다.

전자원의 전자 방출 장치와 대면판의 형광성 필름이 조심스레 대응 위치로 정렬되었다는 사실은 특기할 만 하다.

(단계-j)

예비 화상 형성 장치는, 공정을 형성시키는 에너지화가 시작되면, 10^-4Pa보다 작은 압력 수준으로 덮개 내면을 비우도록 배출관에 의해 진공/배출 장비와 연결되어 있다.

공정 형성의 에너지화는 펄스 전압에 사용함으로써 X방향의 화살표에 의해 전자 방출 장치를 지시한 도6b에 도시된 바와 같이 개략적으로 도시된 시간을 점차로 상승시키는 절정치로 안내되었다. 펄스 폭 및 펄스 간격은 각각 T1=1 msec 및 T2=10 msec 였다. 공정을 형성시키는 에너지화 동안에, 0.1 볼트의 임시 정사각형 펄스 전압(도시 않됨)은 전자 방출 영역의 저항을 결정하기 위하여 펄스 전압을 형성하는 간격에 삽입되었고, 작동을 형성하는 에너지화는 각각 장치,의 저항이 1M이 초과되면 화살표에 대해 종결되었다. 이런 방식으로, 작동 형성의 에너지화는 그 공정을 완결하기 위하여 모든 화살표에 대해 실행되었다.

(단계-k)

그 다음, 전자원은 활성화 공정이 되기 쉬었다. 이런 공정에 선행하여, 진공 덮개 내면은 화상 형성 장치를 200。C로 유지 하면서 이온 펌프에 의해 10^-5㎩ 보다도 더 작은 압력 수준으로 비워졌다. 그 후, 아세톤은 내부 압력이 1.3×10^-2㎩로 상승할 때까지 진공 덮개로 안내된다. 그리고 나서, 16 볼트 크기 및 100μsec의 폭을 갖는 정사각형 펄스 전압이 125μsec의 펄스 간격에서 점차 원통형으로 X방향의 와이어로 사용되었다. 이렇게 하여, 펄스 전압은 10㎳ec의 피치를 갖는 X방향의 와이어 각각에 사용되었다. 이런 공정으로 인해, 본래 성분으로써 탄소를 함유하는 필름은 장치 전류(If)를 올리기 위해 각각의 전자 방출 장치의 전자 방출 영역과 그 주변에 위치되어 있었다.

(단계-l)

그 후, 안정화 공정이 수행되었다. 진공 덮개의 내면은 화상 형상 장치를 200。C 로 유지하면서 10시간 동안 이온 펌프에 의해 재차 비워 졌었다. 이런 단계는 조직 물질의 분자 제거를 목적으로 각각의 전자 방출 장치의 실행을 안정시키도록 본래의 성분으로서 탄소를 함유하는 침전된 필름의 생성을 저지하기 위해 진공 덮개 내에 머물게 되었다.

(단계-m)

화상 형상 장치는 공간 온도를 냉각시키고 난 후에, 그라운드 접속 단자는 k단계와 같은 X방향의 와이어로 사용되었고, 부가적으로 5kV의 전압이 형광성 필름 방출광을 형성하기 위해 고전압 유입 단자에 의해 화상 형성 부재에 사용 되어었다. X방향의 와이어 및 화상 형성 부재에 대한 각각의 전압 사용은 형광성 필름이 매우 어둡게 나타나거나 방출광이 없는 어떤 영역없이 균일하게 광선이 방출되었던 것을 시각적으로 확인이 된 연후에 종료되어었다. 그리고 나서, 배출관은 그것을 가열하고 녹임으로써 용접 밀폐시켜었다. 그 다음에, 화상 형성 장치는 진공 덮개를 준비하는 전 단계를 완결하기 위해 고주파 가열을 사용함으로써 게터 공정이 쉽도록 되어 있었다.

(단계-n)

이런 단계에서, 고전압 단자(16), 그라운드 라인 접속 단자(505) 및 전자원 구동을 위한 와이어는 예비된 진공 덮개에 완전하게 끼워 맞춤시킨다. 인듐 땜납은 배면판(1)의 관통 구멍(102)에 의해 화상 형성 부재(12)에 접속된 인출 와이어(504)에 고전압 단자(16)를 접속하는 데 사용되어었다. 이런 방식으로, 고전압 단자(16)은 화상 형성 부재(12)에 전기적으로 접속되어 있었고, 동시에, 진공 덮개는 기계적으로 확보되어 있었다.

또한, 고전압 단자의 접속에 사용된 땜납은 대면판(11)의 관통 구멍(503)에 의해 석영 유리 프레임(27) 상에 형성된 저저항 전기 도체(5)에 그라운드 라인 접속 단자(505)가 사용되도록 했다.

그렇게 하여, 전자원을 구동하는 와이어(3-1, 3-2, 3-3)는 가변 케이블(도시 않됨)에 의해 전자원 드라이빙 IC에 접속되었다.

이런 식으로, 대면판(11) 상에 배열된 화상 형성 부재(12)의 형광은 방출 광선으로 구동시킬 수 있고 소정 TV 화상에 디스플레이 할 수 있다. 고전압이 형광성 방출 광선을 생성하고 화상을 디스플레이하기 위해 화상 형성 장치를 종료시키는 데 사용되면, 장치는 전자 방출에 의해 어떤 요인을 붕괴시키지 않고서도 연장된 시간 주기에 대해 안정적으로 작동되었다.

이런 실시예에 따라 준비된 화상 형성 장치는 다음의 장점을 구비하고 있다.

1. 단자 접속부와 같은 개방한 (리세스) 작동부는 장치 내로 만입되어 접속부가 진공 덮개로부터 돌출되어 나와 있지 않았다. 이런 방식으로, 배열은 특히 박형 화상 형성 장치에 적합하도록 되어 있다.

2. 관련 단자는 진공 덮개를 준비한 후에 접속될 수 있기 때문에, 어떤 범용 접속 기술이 사용될 수 있다.

3. 그러므로, 화상 형성 장치는 고항복에서의 안정적이고도 확실한 토대 위에서 예비되어 질 수 있다.

실시예 2

이런 실시예에서, 진공 덮개의 내면으로부터의 인출 와이어와 진공 덮개로의 외부 접속 단자는 탄성적으로 중공 부재 내의 접촉 속에 유지되었다. 도7a 및 도7b를 언급하면, 단자(16)를 확실하게 유지하는 앵커 블록은 참조 번호 301로 도시되고, 두 갈래로 갈라진 스프링는 302로, 와이어(100) 및 단자(16)를 전기적으로 접속하는 접속 스프링은 303으로 도시되어 있다. 앵커 블록(301)은 도7a에 도시된 바와 같은 상태에서 도7b에 도시된 상태의 관통 구멍(102)에 삽입되어 있다. 앵커 블록(301)은 스프링(302)에 의해 진공 덮개로부터 이탈되는 것을 막고 있다. 이런 상태에서, 화상 형성 부재(12)에 접속된 접속 스프링(303) 및 인출 와이어(공급 전극)는 탄성적으로 서로 접속되어 있다.

이로 인해, 관통 구멍(102)과 앵커 블록(301) 사이의 갭은 인출 와이어의 접촉점과 접속 단자 및 중공 부재(101)의 표면 그리고 전기적 방출의 상승을 가져다 주는 대기에 노출된 다른 표면에 접착하는 것으로부터 습기를 방지하기 위해 실리콘 수지의 절연 재료로 충전되었다. 그러나, 그런 절연 재료의 사용은 진공 덮개가 비교적 저전압으로 공급되면 불필요할 수가 있다.

상기 배열로, 와이어에 접속된 접속 단자는 장치의 사용 능력을 증가시키 위하여 접속이 해제될 수 있다. 즉, 접속 단자는 제작 과정에서 디스플레이된 화상의 질을 출력하기 위해 일시적으로 서로 접속될 수 있다.

실시예 3

실시예 1에서, 접지선 접속 단자(505)와 고전압 단자(16)가 각각 대면판(11)과 후면판(1)으로부터 진공 덮개부로 유도되는 동안, 이것들은 실시예 1과 사실상 동일한 효과를 얻기 위해 다른 방식, 즉 접지선 접속 단자(505)는 후면판(1)으로부터 고전압 단자(16)는 대면판(11)으로부터 교호하면서 배열 될 수 있다. 도8a 및 도8b는 이러한 배열을 도시한다.

실시예 4

이 실시예는 도9를 참조해서 설명될 것이다. 도9에서, 인용 부호 d는 대면판(11)과 후면판(1)을 이격시키는 거리를 나타낸다. 거리가 실시예 1의 대응부 이하로 감소될 때, 링 형상의 부재는 또한 저감된 크리핑 거리를 갖게 되며, 이것은 다시 링 형상 부재의 저항 전압을 저감할 수 있다. 이를 방지하기 위해, 링 형상 부재는 후면판(1) 및 정면판(11)의 대향하도록 배열된 표면을 접속시키기 위해 파동 형상(901)을 발생시키는 외주연 및 내주연면 상에서 부분적으로 절단된다. 결국, 실시예 1에서 사용된 고전압을 적용할 때 어떠한 전기 대전을 발생시키지 않고도 실시예 1에서와 같이 안정적으로 작동된다.

실시예 5

고전압 단자(16)와 접지선 접속 단자(505)는 고전압 단자(16)에 대한 도3c(실시예 1)의 배열과 접지선 접속 단자(505)에 대한 도8a(실시예 3)을 사용하는 후면판(1)의 측면으로부터 인출될 수 있다. 도10은 이들을 상술한 방식으로 배열하여 얻어진 이 실시예의 화상 형성 장치를 개략적으로 도시하고 있다. 이 실시예의 장치는 접지선 접속 단자(505)가 후면판(1)의 측면에 배열되었다는 점을 제외하고는 실시예 1과 다르다는 것을 주의하여야 한다.

이러한 배열을 사용하여, 큰 전류가 흐르는 접지선 접속 단자(505)와 고전압을 받는 고전압 단자(16) 모두는 사용자가 접촉하는 것을 방지하기 위한 안전한 방법을 얻는 데 적합한 화상 형성 장치로부터 얻어질 수 있다. 이것은 또한 관통 구멍(102, 501, 503)이 후면판(1)을 통해서 천공되고 어떠한 천공 작업도 제작비를 저감시키기 위해 대면판(11)의 측면 상에 요구되지 않는다는 다른 장점도 제공한다.

실시예 6

이 실시예에서, 고전압 단자는 화상 형성 장치의 캐비넷에 유지된다. 도16a은 화상 형성 장치(202)의 배열에서 고전압 부재를 도시하기 위해 중공 부재(101)를 관통하는 단면을 도시하고 있으며, 이 배열은 실시예 1의 대응부와 동일하고 따라서 더 이상 설명되지 않는다. 도16a에서, 인용 부호 2001은 공업용 플라스틱으로 제조된 캐비넷과 알루미늄 부재를 나타내며 화상 형성 장치(2000)에 대한 지지 구조로서 작동한다. 인용 부호 2003 및 2002는 각각 인출 와이어(100)에 고전압을 공급하기 위한 고전압 단자와 고전압 단자 및 캐비넷을 전기적으로 절연시키기 위한 절연 부재를 나타내는 반면, 인용 부호(2004, 2005)는 각각 케이블 와이어 및 고전압원을 나타낸다. 도16a에 도시된 바와 같이 분리된 상태의 화상 형성 장치(2000)와 캐비넷(2001)은 도16b에서와 같이 서로 밀어 넣어 진다. 캐비넷(2001)의 깊이와 고전압 단자(2003)의 길이는 캐비넷(2001)과 화상 형성 장치(2000)이 서로 밀어 넣어 질 때 이들이 인출된 와이어(100)에 전기 접속되도록 미리 조절된다. 이들 부재가 고전압 단자(2003)의 돌출한 길이를 조절함으로써 전기적으로 접속될 수 있는 반면에, 고전압 단자(2003) 및/또는 캐비넷(2001)에는 이들 사이의 신뢰성 있는 전기 접속을 발생시키기 위한 탄성부가 구비된다. 이러한 배열을 사용해서, 구동 회로(도시 안됨)를 거쳐 전자원을 구동시키고 화상 형성 장치(12)가 빛을 발산할 수 있도록 하기 위해, 고전압 단자(2005)로부터 케이블 와이어(2004) 및 고전압 단자(2005)를 거쳐 화상 형성 장치(12)로 고전압이 공급될 수 있다.

이 실시예에서와 같이 캐비넷에 의해서 유지된 고전압 단자를 사용하면 다음의 장점을 얻을 수 있다.

(1) 일단 캐비넷 및 화상 형성 장치가 서로 넣어지게 되면, 고전압 단자는 제조 과정을 좀더 가요성 있게 하고 라인의 제조량을 개선하기에 쉬운 손질을 할 수 있도록 하기 위해 다음의 조립 단계에서 어떠한 돌출부도 나타내지 않는다.

(2) 고전압 단자는 화상 형성 장치를 제조하는 과정에 앞서 소정 위치에 기워맞춤되며, 전체 제조 시간은 감소될 수 있다.

비록 본 발명은 저자 공급원에 대한 표면 도전 전자 발산 장치를 사용해서 설명되고 있지만, 본 발명은 어떠한 의미로도 여기에만 제한되지 않으며 표면 도전 전자 발산 장치는 필드 발산형 전자 발산 장치, 또는 반도체 전자 발산 장치 또는 다른 형태의 전자 발산 장치로 교체될 수 있다.

또한, 화상 형성 장치의 후면판는 상술한 실시예 중 하나의 전자원의 기판으로서 작용하지만, 이들은 전자원을 제공한 후 기판이 후면판에 고정되도록 교호하면서 분리되어 제공될 수 있다.

또한, 상술한 실시예의 화상 형성 장치 중 임의의 부재가 본 발명의 기술적 범위를 벗어남이 없이 변형될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 화상 형성 장치는 하기의 장점을 제공한다.

관련된 단자들은 진공 덮개부를 제공한 후 접속될 수 있기 때문에, 임의의 공지된 접속 기술이 사용될 수 있다.

따라서, 화상 형성 장치는 안정적이고 신뢰성 있는 수준의 고수율로 제공될 수 있다.

단자 접속부로서 작동하는 구멍(리세스)은 접속부가 진공 덮개부로부터 돌출하지 않도록 장치의 내면으로 리세스된다. 따라서, 이러한 배열은 얇은 화상 형성 장치에 특히 적합하다.

따라서, 본 발명에 따르면, 높은 신뢰성을 갖는 편평형 화상 형성 장치가 안정한 기초 위에 공급될 수 있다.

또한, 탄성 부재가 외부 단자와 외부 와이어를 접속하는 데 사용될 때, 이것들은 임의의 접속 기술이 여기에 사용될 수 있도록 소정 위치에 배치된 후 제거될 수 있다. 예를 들어, 이들은 제조 동안에 디스플레이된 화상의 질을 평가하기 위해 서로 일시적으로 접속될 수 있다.

링 형상의 중공 부재의 주연면에 파동 형상이 구비될 때, 긴 크리핑 거리가 구비될 수 있으며 이것은 다시 링 형상 부재의 저항 전압을 증가시킬 수 있다. 결국, 본 장치는 고전압을 적용할 때 어떠한 전기적 대전을 발생시키지 않고도 안정적으로 작동한다.

최종적으로 본 장치는 저저항 전기 도체가 전자원을 둘러싸도록 배열되고 접지될 때 전기 대전을 견딜 수 있다.

Claims (31)

1. 덮개와 상기 덮개 내에 배열된 화상 형성 수단을 포함하는 화상 형성 장치에있어서, 상기 덮개가 그 외벽에 리세스를 가지며 내부 공급 전극이 리세스에 배열되고 화상 형성 장치에 전기 접속되도록 배열된 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 공급 전극은 도전 단자에 접속된 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 덮개를 유지하기 위한 캐비넷도 포함하며 상기 내부 공급 전극은 캐비넷 측면 상에 배열된 도전체 단자에 접속된 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 도전체 단자는 상기 화상 형성 수단을 구동시키는 수단에 접속되며, 상기 구동 수단은 캐비넷 측면 상에 배열된 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
5. 제2항에 있어서, 상기 덮개를 유지하기 위한 캐비넷도 포함하며 상기 도전체 단자는 상기 화상 형성 수단을 구동시키는 수단에 접속되며, 상기 구동 수단은 캐비넷 측면 상에 배열된 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 화상 형성 수단은 전자원과 상기 전자원으로부터 방출되는 전자가 발산될 때 화상을 형성하기 위한 화상 형성 수단도 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 리세스는 전자원을 수반하는 기판 또는 상기 기판에 대향 배열되고 상기 화상 형성 부재와, 구멍의 측면 부재와, 다른 기판을 수반하는 기판 중 어느 하나에 배열된 구멍에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 리세스는 전자원을 수반하는 기판과, 구멍의 측면 부재와, 상기 기판에 대향 배열되고 상기 화상 형성 부재를 수반하는 기판에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
9. 제6항에 있어서, 상기 내부 공급 전극은 상기 화상 형성 부재에 전압을 가하기 위한 전극에 접속된 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 내부 공급 전극은 상기 도전체 단자에 접속된 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
11. 제9항에 있어서, 상기 덮개를 유지하기 위한 캐비넷도 포함하며 상기 내부 공급 전극은 캐비넷 측면에 배열된 도전체 단자에 접속된 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 도전체 단자는 상기 화상 형성 부재에 전압을 공급하기 위한 전압원에 접속되며 상기 전압원은 캐비넷 측면에 배열된 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
13. 제10항에 있어서, 상기 덮개를 유지하기 위한 캐비넷도 포함하며 상기 도전체 단자는 상기 화상 형성 부재에 전압을 공급하기 위한 전압원에 접속되며 상기 전압원은 캐비넷 측면에 배열된 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
14. 제6항에 있어서, 상기 전자원과 상기 화상 형성 부재 사이의 내벽면 상에 도전성 부재와 상기 전자원과 상기 전자원의 구동 회로 중 어떠한 것도 통과하지 않고도 상기 전기 도전성 부재를 접지시키는 전류 경로(A)도 포함하며, 상기 전류 경로(A)의 전기 저항은 상기 전자원과 상기 전자원의 구동 회로 중 적어도 하나에 의해서 상기 도전성 부재를 접지시키는 임의의 전류 경로(B)의 전기 저항 보다 낮은 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
15. 제14항에 있어서, 상기 덮개는 그 외벽 상에 다른 리세스를 가지며 상기 도전성 부재의 일부는 상기 리세스중 다른 하나로부터 인출되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
16. 제15항에 있어서, 상기 다른 리세스는 전자원을 수반하는 기판 또는 상기 기판에 대향 배열되고 상기 화상 형성 부재와, 구멍의 측면 부재와, 다른 기판을 수반하는 기판 중 어느 하나에 배열된 구멍에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
17. 제15항에 있어서, 상기 다른 리세스는 상기 리세스는 전자원을 수반하는 기판과, 구멍의 측면 부재와, 상기 기판에 대향 배열되고 상기 화상 형성 부재를 수반하는 기판에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
18. 제15항에 있어서, 상기 리세스로 인출된 상기 도전성 부재는 도전체 단자에 접속된 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
19. 제14항에 있어서, 상기 도전성 부재는 상기 전자원을 완전히 둘러싸도록 배열된 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
20. 제14항에 있어서, 상기 덮개는 덮개의 내벽면 상에 배열된 항대전 필름을 갖는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
21. 제20항에 있어서, 상기 항대전 필름은 상기 도전성 부재에 전기 접속된 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
22. 제14항에 있어서, 상기 덮개는 덮개의 내벽면 상에 배열된 10⁸Ω/□ 및 10¹⁰Ω/□의 박판 저항을 갖는 도전성 필름을 갖는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
23. 제22항에 있어서, 상기 도전성 필름은 상기 도전성 부재에 전기 접속된 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
24. 제1항에 있어서, 상기 절연 부재는 상기 리세스에 충전된 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
25. 제2항에 있어서, 상기 내부 공급 전극 및 상기 도전성 단자는 도전성 탄성체에 의해 서로 접속된 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
26. 제6항에 있어서, 상기 화상 형성 부재는 형광체 및 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
27. 제6항에 있어서, 상기 화상 형성 부재는 형광체 및 금속 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
28. 제6항에 있어서, 상기 전자원은 와이어에 의해 접속된 다수의 전자 발산 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
29. 제9항에 있어서, 상기 전자원은 다수의 횡렬 방향성 와이어 및 종렬 방향성 와이어를 사용하는 마트릭스 와이어에 의해 접속된 다수의 전자 발산 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
30. 제28항 또는 제29항에 있어서, 상기 전자 발산 장치는 냉각 음극식 전자 발산 장치인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
31. 제30항에 있어서, 상기 냉각 음극식 전자 발산 장치는 표면 도전상 전자 발산 장치인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.