KR20010035693A - 화상 표시장치 - Google Patents

Abstract

애노드 플레이트와 백 플레이트 사이의 거리가 짧게 되어 구성된 화상 표시장치로서, 간단해진 구조를 가지고도 스크린 전역에 걸쳐 형광체의 발광을 균일하게 이루어 양질의 화상을 구현할 수 있도록 하기 위하여, 전자 방출원과; 이 전자 방출원에서 방출된 전자빔에 의해 발광되는 형광체가 임의의 패턴으로 형성된 애노드 플레이트와; 상기 전자 방출원에서 전자빔을 가속하여 이 전자빔이 내면에 충돌하면서 2차 전자가 발생되도록 하는 수단을 갖는 도관 플레이트; 및 상기 도관 플레이트를 지난 전자빔을 선택 및 변조시키는 컨트롤 플레이트를 포함한다.

Description

화상 표시장치{PICTURE DISPLAY DEVICE}

본 발명은 화상 표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 씬 씨알티(thin CRT)와 같이 장치의 전,후 길이를 짧게 하여 구성되는 얇은 타입의 화상 표시장치에 관한 것이다.

일반적으로 얇은 타입(thin-type)의 화상 표시장치는, 그 전,후 길이가 짧아 통상적인 화상 표시장치(예; 음극선관)에 비해 화상 표시영역의 크기를 크게 하면서도 무게를 가볍게 할 수 있어 소비자에게 사용상의 편리함을 제공할 수 있는 이점이 있다.

이러한 얇은 타입의 화상 표시장치의 구조는, 대개 전자원에서 발생된 전자빔을 가속 및 선택하고 편향시켜 스크린 형광층의 원하는 위치에 도달시킬 수 있도록 이루어지는 바, 이를 도면을 통해 더욱 살펴 보면 다음과 같다.

도 4에 도시된 바와 같이, 종래의 얇은 타입의 화상 표시장치의 하나인 씬 씨알티는, 전자원(1)에서 발생된 전자빔을 메쉬 형태의 그리드 플레이트(3)으로 가속시키고, 2매의 컨트롤 플레이트(5,7)를 통해 선택한 후, 편향 플레이트(9)로 편향시켜 스크린 플레이트(11)의 형광층(13)에 도달시킬 수 있도록 구성된다.

종래의 얇은 화상 표시장치는 상기한 구조를 기본으로 하여, 가령 상기 전자원(1) 측으로 전자빔을 집속하는 플레이트를 추가한다거나, 또는 상기한 전자빔의 편향을 다단으로 이루도록 하는 편향 플레이트를 추가하는 등, 여러 가지 형태로 변형되어 개발되고 있는 실정이다.

그러나, 기존의 얇은 화상 표시장치는 그 구조의 복잡성으로 인해 공정상에 어려움이 있을 뿐더러 전자빔을 형광층의 원하는 위치에 정확이 도달시키는 것 또한 어려워 제품의 신뢰성을 떨어뜨리는 문제점이 있다.

이와 달리 미국 특허 제5,313,136호에는 상기한 형태와 다르게 구성된 화상 표시장치가 개시되어 있는 바, 이 화상 표시장치는 전자 호핑(electron hopping)현상을 응용하여 소정의 문자나 화상을 구현하게 된다.

즉, 상기 장치는 도 5에 도시된 것처럼, 내면에 형광 스크린이 형성되는 패널(20)과, 이 패널(20)에 소정의 간격을 두고 배치되는 후벽(24)을 갖는다. 또한, 상기 패널(20)과 후벽(24)은 바닥벽(26)으로 연결되어 있으며, 이 바닥벽(26)에 가까이에는 라인 캐소드으로 이루어진 캐소드(28)가 배치된다. 그리고, 상기 패널(20)과 후벽(24) 사이에는 길이 방향으로 배열되어 형성된 다수의 구멍부(30a)를 보유하는 중앙판(30)이 배치되며, 이 중앙판(30)과 상기 후벽(24) 사이에는 도관(32,32',...)을 구성하는 제1 칸막이(34,34',...)와 제2 칸막이(36,36',...)가 배치된다.

이러한 화상 표시장치에 있어 화상 구현은, 상기 캐소드(28)로부터 방출된 전자가 상기 도관(32,32',...)으로 유도되어 상기 제2 칸막이(36,36',...)에 부딪치면서 2차 전자를 생성, 전자빔들이 도관(32,32',...)을 따라 흐르게 되며 이들 전자빔은 상기 구멍부(30a)를 통해 상기 패널(20)측으로 빠져나가 상기한 형광 스크린에 도달되어 이를 타격하여 발광시킴으로써 이루어지게 된다.

한편, 상기한 화상 표시장치에 있어서는, 상기한 호핑 현상을 유지하기 위해 상기한 도관(32,32',..) 내로 일정한 고압의 바이어스 전압을 인가해야 하고, 또한 상기 도관(32,32',..) 내로 흐르는 전자를 선택 및 변조하기 위해서는 상기 바이어스 전압에 선택 및 변조 전압을 부가하게 된다.

그런데, 상기 화상 표시장치에서는 상기 선택 및 변조 전압의 부가를 상기 바이어스 전압이 상기 각 도관(32,32',..) 라인마다 걸려 있는 상태에서 이루어야 하는 바, 이러한 구조는 상기 화상 표시장치가 대형으로 구비될 때에 구동 회로의 구현을 어렵게 하는 요인으로 작용하게 된다.

또한, 상기한 화상 표시장치에서와 같이 상기 캐소드로부터 방출된 전자가 상기 도관 내에서 그 진행 방향을 바꾸어 상기 구멍부를 통해 상기 패널측으로 나가 형광 스크린을 타격할 때에는, 아무래도 상기 캐소드로부터 가깝게 있는 상기 구멍부를 통해 빠져 나가는 전자의 양과 상기 캐소드로부터 멀게 있는 상기 구멍부를 통해 빠져 나가는 전자의 양에 차이가 발생될 수 있는 바, 이러한 현상은 상기 형광 스크린의 전역에 걸친 전자빔의 도달 효율성을 저하시켜 이로 인한 화상 구현에 악영향을 미치게 된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 형광 스크린의 전반에 대해 균일한 휘도를 갖도록 한 얇은 방식의 화상 표시장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 목적은, 간단해진 구조에 따라 제조 공정 또한 간단하게 이룰 수 있도록 한 얇은 방식의 화상 표시장치를 제공함에 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 화상 표시장치를 도시한 단면도이고,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 화상 표시장치의 일부분을 개략적으로 도시한 사시도이고,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 화상 표시장치의 작용 설명을 위해 도시한 단면도이고,

도 4 및 도 5는 종래 기술에 따른 얇은 방식의 화상 표시장치를 도시한 도면이다.

이에, 본 발명은 상기한 목적을 실현하기 위하여,

전자 방출원과;

이 전자 방출원에서 방출된 전자빔에 의해 발광되는 형광체가 임의의 패턴으로 형성된 애노드 플레이트와;

상기 전자 방출원에서 전자빔을 가속하여 이 전자빔이 내면에 충돌하면서 2차 전자가 발생되도록 하는 수단을 갖는 도관 플레이트; 및

상기 도관 플레이트를 지난 전자빔을 선택 및 변조시키는 컨트롤 플레이트 를 포함하는 화상 표시장치를 제공한다.

이러한 화상 표시장치에서 상기 도관 플레이트는,

상기 전자빔이 통과되는 복수의 구멍부를 갖고, 이 구멍부의 내주에 2차 전자 방출부를 형성하고 있는 도관 플레이트 몸체와;

이 도관 플레이트 몸체의 어느 일면에 형성되어 상기 전자 방출원에서 방출된 전자빔을 가속시키는 빼냄 전극; 및

상기 일면에 대향되는 상기 도관 플레이트 몸체의 다른 일면에 형성되는 그라운드 전극을 포함하여 이루어지고, 상기한 컨트롤 플레이트는,

상기 전자빔이 통과되는 복수의 구멍부를 갖는 컨트롤 플레이트 몸체와;

이 몸체의 어느 일면에 형성되어 상기 도관 플레이트로부터 상기 몸체로 향할 전자빔을 선택하도록 하는 선택 전극; 및

상기 일면에 대향되는 상기 몸체의 다른 일면에 형성되어 상기 구멍부를 통과하는 전자빔을 변조시키는 변조 전극을 포함하여 이루어진다.

이하, 본 발명을 명확히 하기 위한 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 보다 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 화상 표시장치를 도시한 단면도로서, 이 화상 표시장치는, 전자 방출원(41)에서 방출된 전자를 도관 플레이트(43)로 통과시켜 전자빔의 효율이 증진되도록 한 후, 컨트롤 플레이트(45)를 통해 상기 도관 플레이트(43)로부터 나온 전자빔을 선택, 변조하고, 이를 형광체(47a,47b,47c)가 임의의 패턴으로 형성된 애노드 플레이트(47)로 유도하여 상기 형광체(47a,47b,47c)를 발광시켜 화상을 구현할 수 있도록 구성되고 있다.

이러한 화상 표시장치는, 종래보다 간단한 구조를 가지면서도 전자빔을 효율적으로 이용하여 화상을 구현할 수 있도록 구성되는 바, 이의 구성을 보다 상세히 살펴 보면 다음과 같다.

먼저 상기 전자 방출원(41)은, 상기 도관 플레이트(43)로 향할 전자빔을 구성하기 위한 전자를 생성하는 부위로서, 실질적으로 이는 라인 캐소드와 같은 열 음극 구조나, 전계 형성에 의해 전자를 발생시키도록 하는 냉 음극 구조로 마련된다.

또한, 상기 전자 방출원(41)의 일측으로 배치되는 상기 도관 플레이트(43)는, 몸체(43a)상에 복수의 구멍부(43b)를 형성하고 이 구멍부(43b) 내로 내주 전역에 걸쳐 2차 전자 방출부(43c)를 더욱 형성하여 구성된다.

여기서 상기 2차 전자 방출부(43c)는 MgO와 같이 2차 전자 방출 계수가 높은 물질로 이루어짐이 바람직하나, 이는 반드시 이로 형성되는 것만은 아니다.

또한, 상기 몸체(43a)에 있어, 상기 전자 방출원(41)을 대하는 상기 몸체(43a)의 일면으로는, 상기 전자 방출원(41)에서 방출된 전자를 가속하기 위한 빼냄(extraction) 전극(43d)이 형성되고, 이 전극(43d)을 대향하여 상기 몸체(43a)의 다른 일면으로는 상기 빼냄 전극(43d)과 함께 상기 구멍부(43b) 내로 전계를 형성하도록 하는 그라운드 전극(43e)이 형성된다. 이 때, 상기 몸체(43a)와 상기 양 전극(43d,43e) 사이에는 절연층(43f)이 배치된다.

이러한 상기 도관 플레이트(43)에 비해, 이 도관 플레이트(43)의 일측으로 배치되는 컨트롤 플레이트(45)는, 역시 다수의 구멍부(45a)가 형성된 몸체(45b)를 보유하면서, 이 몸체(45b)의 양면으로는 상기 도관 플레이트(43)로부터 나온 전자빔을 선택하기 위한 선택 전극(45c)과 이 선택 전극(45c)에 의해 선택된 전자빔을 변조시키기 위한 변조 전극(45d)을 형성하여 구성되고 있다. 이 컨트롤 플레이트(45)에서 상기 양 전극(45c,45d)과 상기 몸체(45b) 사이에는 절연층(45e)이 배치된다.

여기서 상기한 구멍부(45a)는 상기 화상 표시장치의 픽셀 피치에 대응하여 배치되는 상기 도관 플레이트(43)의 구멍부(43b)에 비해, 상기 화상 표시장치의 서브 픽셀로 대응되는 바, 이 실시예에서 상기 도관 플레이트(43)의 구멍부(43b) 하나는 상기 컨트롤 플레이트(45)의 구멍부(45a) 네 개와 한조를 이루게 된다. 이는 도 2를 참조하면 더욱 알 수 있다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이 상기한 선택 전극(45c)과 변조 전극(45d)은 상기 컨트롤 플레이트(45b)를 사이에 두고 매트릭스형으로 교차 형성되어 소정의 전압을 공급받아 각 기능을 행하게 된다.

그리고, 상기한 애노드 플레이트(47)는 상기한 형광체(47a,47b,47c)를 상기 컨트롤 플레이트(45)의 구멍부(45a) 패턴에 맞추어 네 개가 한조가 되도록 패턴화하고 있으며, 이들 형광체(47a,47b,47c) 사이에는 블랙 매트릭스(47d)를 배치하고 있다.

아울러, 상기 형광체(47a,47b,47c)의 형성 패턴에 있어서 2부분은 동일 형광체로 이루어지게 되는데, 본 실시예에서는 이를 R,G,B 형광체 중, 다른 형광체에 비해 상대적으로 휘도가 낮은 청색 형광체(47c)로 배치하고 있다.

이에 상기와 같은 구성을 포함하는 상기 화상 표시장치는, 하나의 진공 밀폐용기로 조합되어 작용하게 되는 바, 이에 대한 작용 설명을 하면 다음과 같다.

먼저, 상기 전자 방출원(41)에서 전자가 생성되어 방출되면, 이 방출 전자는 상기 빼냄 전극(43d)의 작용으로 빔으로 가속화되어 상기 도관 플레이트(43)측으로 진행 경로를 잡게 된다.

이의 경로에 따라 상기 전자빔은 상기 도관 플레이트(43)의 구멍부(43b)으로 들어가게 되는 바, 이 때 상기 전자빔은 상기 구멍부(43b)의 내주, 다시 말해 상기한 2차 전자 방출부(43c)에 부딪쳐 이로부터 새로운 2차 전자가 방출되도록 하게 된다.(도 3 참조)

이러한 상기 2차 전자 방출부(43c)에 대한 전자빔의 충돌 및 2차 전자의 발생은, 상기 전자빔이 상기 구멍부(43b)를 통과하는 과정 동안 계속해서 진행되게 되는데, 이 현상(전자 호핑 현상)이 효율적으로 이루어지기 위해서는, 상기 전자빔에 대한 제어가 가능하도록 상기 빼냄 전극(43d)과 그라운드 전극(43e)의 전압차를 평형 상태로 유지하는 것이 도록 함이 바람직하다.

상기한 과정을 통해 상기 도관 플레이트(43)에서 전자량이 배가된 전자빔은, 상기 선택 전극(45c)의 작용에 의해 필요한 부위로 선택되어 계속해서 진행 경로를 잡게 되며, 더욱이 이 선택된 전자빔은 상기 변조 전극(45d)의 작용으로 변조되어 최종적으로 상기 애노드 플레이트(47)측으로 가속화된다.

이에 따라, 상기 형광체(47a,47b,47c)는 상기 최종 전자빔에 의해 충돌됨으로써 여기되어 빛을 발하게 되는 바, 이에 상기 화상 표시장치는 상기 형광체의 발광으로 소정의 이미지나 영상을 구현할 수 있게 된다.

물론, 이 때 상기 화상 표시장치에서는, 하나의 픽셀에 해당되는 형광체 중, 청색(B) 형광체가 다른 형광체(R,G)에 비해 하나 더 많도록 상기 애노드 플레이트(47)가 구성됨에 따라, 보다 휘도 향상된 양질을 화상을 구현할 수 있게 되며, 상기 도관 플레이트(43)에서 배가된 전자량의 증진으로 인해 전자빔의 사용을 보다 효율적으로 이룰 수 있게 된다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

즉, 본 발명은 다른 실시예에로서, 상기 도관 플레이트(43)를 구성함에 있어, 상기 도관 플레이트 몸체(43a) 자체를 2차 전자 방출 계수가 높은 MgO 자체로 구비하여 구성되는 것도 가능하다.

이와 같이 본 발명에 의한 화상 표시장치는, 간단해진 구조를 가지면서 전자 방출원에서 방출된 전자빔을 효과적으로 이용하여 애노드 플레이트 전역에 걸쳐 전자빔에 의한 형광체의 발광이 균일하게 이루어지도록 함으로써, 양질의 화상을 구현할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 간단해진 구조로 인해 제조상에 있어서도 이점을 가질 수 있도록 하게 된다.

Claims (12)

1. 전자 방출원과;

   이 전자 방출원에서 방출된 전자빔에 의해 발광되는 형광체가 임의의 패턴으로 형성된 애노드 플레이트와;

   상기 전자 방출원에서 전자빔을 가속하여 이 전자빔이 내면에 충돌하면서 2차 전자가 발생되도록 하는 수단을 갖는 도관 플레이트; 및

   상기 도관 플레이트를 지난 전자빔을 선택 및 변조시키는 컨트롤 플레이트

   를 포함하는 화상 표시장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 도관 플레이트가,

   상기 전자빔이 통과되는 복수의 구멍부를 갖고, 이 구멍부의 내주에 2차 전자 방출부를 형성하고 있는 도관 플레이트 몸체와;

   이 도관 플레이트 몸체의 어느 일면에 형성되어 상기 전자 방출원에서 방출된 전자빔을 가속시키는 빼냄 전극; 및

   상기 일면에 대향되는 상기 도관 플레이트 몸체의 다른 일면에 형성되는 그라운드 전극

   을 포함하여 이루어지는 화상 표시장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 2차 전자 방출부가, MgO로 형성된 화상 표시장치.
4. 상기 도관 플레이트가,

   2차 전자 방출 계수가 높은 물질로 형성되면서 상기 전자빔이 통과되는 복수의 구멍부를 갖는 도관 플레이트 몸체와;

   이 도관 플레이트 몸체의 어느 일면에 형성되어 상기 전자 방출원에서 방출된 전자빔을 가속시키는 빼냄 전극; 및

   상기 일면에 대향되는 상기 도관 플레이트 몸체의 다른 일면에 형성되는 그라운드 전극

   을 포함하여 이루어지는 화상 표시장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 도관 플레이트 몸체가 MgO로 이루어진 화상 표시장치.
6. 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서,

   상기 빼냄 전극에 인가되는 전압과 상기 그라운드 전압에 인가되는 전압의 차가 평형 상태로 이루어지는 화상 표시장치.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 컨트롤 플레이트가,

   상기 전자빔이 통과되는 복수의 구멍부를 갖는 컨트롤 플레이트 몸체와;

   이 몸체의 어느 일면에 형성되어 상기 도관 플레이트로부터 상기 몸체로 향할 전자빔을 선택하도록 하는 선택 전극; 및

   상기 일면에 대향되는 상기 몸체의 다른 일면에 형성되어 상기 구멍부를 통과하는 전자빔을 변조시키는 변조 전극

   을 포함하는 화상 표시장치.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 선택 전극과 상기 변조 전극이 매트릭스형으로 교차 형성되는 화상 표시장치.
9. 제 7 항에 있어서,

   상기 선택, 변조 전극과 컨트롤 플레이트 몸체 사이에 유전층이 형성된 화상 표시장치.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 도관 플레이트에 형성된 구멍부가 상기 화상 표시장치의 픽셀에 대응되고, 상기 컨트롤 플레이트에 형성된 구멍부 및 상기 애노드 플레이트에 형성된 형광체가 상기 화상 표시장치의 서브 픽셀로 대응되어, 상기 도관 플레이트의 구멍부 하나가 상기 컨트롤 플레이트의 구멍부 4개 및 상기 형광체 4개와 짝을 이루도록 배치 형성된 화상 표시장치.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 4개의 형광체 중, 적어도 2개의 형광체가 동일 형광체로 이루어진 화상 표시장치.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 동일 형광체가 청색 형광체로 이루어진 화상 표시장치.