KR20030029795A - 디스플레이 표시관 및 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20030029795A
KR20030029795A KR10-2003-7001260A KR20037001260A KR20030029795A KR 20030029795 A KR20030029795 A KR 20030029795A KR 20037001260 A KR20037001260 A KR 20037001260A KR 20030029795 A KR20030029795 A KR 20030029795A
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KR10-2003-7001260A
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네이스세. 반데르바르트
빌리브로르뒤스아.예이.아. 반데르포엘
다니엘엠. 다멘
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

본 발명에 따른 디스플레이 표시관은 전자소스(10), 상기 전자소스(10)에서 방출된 전자를 안내 공동(25R,25G,25B)의 출구 개구(27R,27G,27B)로 안내하기 위해 상기 안내 공동(25R,25G,25B)이 제공되는 모듈(20), 및 상기 출구 개구(27R,27G,27B)에 남아있는 안내된 전자에서 전자빔(EBR,EBG,EBB)을 형성하기 위한 빔-정형수단(30)을 포함한다. 상기 전자빔(EBR,EBG,EBB)은 디스플레이 스크린(3)을 향해 이동한다. 상기 빔-정형수단(30)은 상기 전자빔(EBR,EBG,EBB)이 사전에 결정된 응용에 따라 상기 안내 공동(25R,25G,25B)에 남아있는 방향을 변경하도록 배치된다. 예를 들어 상기 전자빔(EBR,EBG,EBB)은 음극선관의 전자총내에서 건 피치 변조를 실현하기 위해 편향된다. 상기 저자빔이 상기 출구 개구(27R,27G,27B) 근방에서 편향됨에 따라서, 스폿 오류가 감소되고 상기 디스플레이 표시관이 비교적 고품질의 이미지를 갖게 된다.

Description

디스플레이 표시관 및 디스플레이 장치{DISPLAY TUBE AND DISPLAY DEVICE}
상기 디스플레이 표시관의 한 실시예로서 WO 01/26131에 공지된 음극선관이 있다. 상기 음극선관은 "호핑 전자 음극(Hopping Electron Cathode)" 전자총을 포함하고, 이하에서 상기 전자총을 HEC 전자총이라고도 한다. 상기 전자총은 안내 공동이 제공되는 모듈을 포함한다.
상기 안내 공동의 벽의 최소한 일부는 입사 전자를 받아들인 후 2차 전자를 방출하는 에미터 재료를 포함한다. 상기 에미터 재료는 바람직하게는 절연성이고,2차 전자 방출계수(δ)를 갖는다. 상기 계수는 상기 에미터 재료에 대해 에너지(EP)를 갖는 전자가 입사된 결과로 상기 에미터 재료에서 나오는 2차 전자의 개수를 나타낸다.
상기 빔-정형수단은 대개 2차 전자를 상기 출구 개구로 운송하는 강도(E1)의 제 1 전계를 인가하는 홉(hop) 전극을 포함한다.
만일 상기 출구 개구면이 상기 입구 개구면에 비해서 작다면, 상기 안내 공동은 전자 집전장치(concentrator)의 역할을 한다. 상기 출구 개구 위치에 형성된 전자빔은 이후에 비교적 높은 빔전류 밀도를 갖게 된다.
상기 디스플레이 표시관에는 전자빔의 경로가 변경되는 응용이 제공될 수도 있다.
예를 들어, 소위 "건 피치 변조(Gun Pitch Modulation)"가 제공되는 3개 전자빔을 갖는 컬러 음극선관이 국제특허출원 공개 WO 99/34392에 공지되어 있다. 이러한 음극선관에서, 외부 전자빔의 경로는 상기 전자빔의 랜딩 스폿(landing spot)에 따라 변경된다. 특히, 상기 경로는 음극선관의 전자총 내부에서 변경된다. 이 때문에, 상기 전극에서 외부 전자빔을 전달하기 위해 형성된 개구는 2개의 인접한 전극에서 서로에 대해 오프셋된다. 상기 2개 인접한 전극은 바람직하게는 전자총의 빔-정형부 근방에 배치된다.
다른 응용으로는 전자에 의해 방출되는 양이온으로 인한 모듈 및/또는 전자 소스의 손상을 막기 위해 전자빔의 경로가 변경되는 소위 이온 트랩(ion trap)이있다. 전자총이 있는 음극선관에서, 예를 들어 상기 전자총의 전자-광 축에 대해서 집속부의 전극들 중 한 전극을 이동시켜서 이온 트랩을 형성할 수 있다.
상기 공지된 디스플레이 표시관은 상기 응용이 사용될 때 디스플레이된 이미지가 비교적 낮은 화질을 갖는다는 단점이 있다.
본 발명은 전자를 방출하는 전자 소스, 상기 전자 소스에서 방출되는 전자를 받아들이는 입구 개구(aperture), 출구 개구, 및 전자를 받은 후 2차 전자를 방출하는 벽(wall)을 갖는 안내 공동(cavity)을 포함하는 모듈로서, 상기 출구 개구가 상기 모듈의 종단면(end face)에 위치하는, 상기 모듈, 상기 출구 개구 근방에서 2차 전자로부터 전자빔을 형성하는 빔-정형수단, 및 상기 전자빔을 받아 상기 전자빔으로 이미지를 생성하는 디스플레이 스크린을 포함하는 디스플레이 표시관에 관한 것이다.
본 발명은 또한 상기 디스플레이 표시관을 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 디스플레이 표시관의 한 실시예를 나타내는 도면.
도 2는 홉전극 및 제 1 전극을 갖는 모듈의 단면도.
도 3은 홉전극 및 제 1 전극을 갖는 모듈의 정면도.
도 4는 모듈에서 나오는 전자빔의 수렴의 변경을 도식적으로 나타내는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 제 1 실시예를 나타내는 도면.
도 6은 상기 제 1 실시예의 세부사항을 도식적으로 나타내는 도면.
도 7은 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 제 2 실시예를 나타내는 도면,
도 8은 상기 제 2 실시예의 세부사항을 도식적으로 나타내는 도면.
본 발명의 목적은 화질이 개선된 서두에서 설명된 형태의 디스플레이 표시관을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 디스플레이 표시관에서 상기 목적이 실현되는데, 본 발명에 따른 디스플레이 표시관은 사전에 결정된 응용에 따라 동작시에 전자빔의 출구방향을 조정하도록 상기 빔-정형수단이 적응되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 공지된 디스플레이 표시관에서 전자빔의 경로가 변경되는 위치와 출구 개구 사이의 거리가 비교적 크기 때문에 디스플레이 스크린상에서의 전자빔의 표시가 저하된다는 인식에 기반을 두고 있다. 상기한 바와 같이, 공지된 디스플레이 표시관에서 전자빔의 경로 변경은 일반적으로 상기 디스플레이 표시관의 구성요소 중 최소한 하나의 구성요소, 예를 들어 전자총의 전극이 이동된다는 점에서 실현된다.
다음에는 디스플레이 스크린상의 전자빔의 이미지가 저하된다. 출구 개구는 디스플레이 스크린에서 보았을 때 전자빔이 빠져나간 가상의 오브젝트와 일치하지 않는다. 디스플레이 스크린상의 전자빔의 이미지는 고품질의 이미지를 디스플레이하기 위해 필요한 출구 개구의 이미지가 아니다.
본 발명에서, 빔-정형수단은 출구 개구와 가깝게 배치되어 있다. 따라서, 출구방향은 예를 들어 건 피치 변조와 같은 원하는 응용에 따라 조정될 수 있다. 전자빔의 경로가 이제 출구 개구 위치에서 변경될 수 있기 때문에, 가상 오브젝트는 항상 출구 개구와 일치하여 디스플레이 스크린상의 전자빔의 이미지가 비교적 우수한 화질을 갖게 한다.
상기 빔-정형수단은 동작중에 서로 다른 전압을 받아들이는 2개 세그먼트를 갖는 편향전극을 포함할 수도 있다. 이 때문에, 상기 세그먼트가 절연된다. 일반적으로, 상기 편향전극은 상기 모듈의 종단면과 평행하게 배치된다.
만일 상기 편향전극 중 한 세그먼트가 다른 세그먼트보다 큰 전압을 받게 된다면, 상기 전자빔의 출구 방향은 상기 종단면에 평행한 방향의 성분을 갖게 된다. 상기 전자빔은 최대 전압을 수신하는 세그먼트의 방향으로 편향된다. 따라서 빠져나가는 전자빔의 출구방향은 상기 세그먼트들간의 전압차를 변화시키므로써 변경가능하다.
컬러 디스플레이 표시관의 한 실시예에서, 모듈은 3개의 운송 공동을 갖고, 상기 운송 공동의 출구는 내부 전자빔, 제 1 외부 전자빔, 및 제 2 외부 전자빔을 형성하기 위해 제 1 방향에서 종단면에 정렬된다.
이 실시예에서, 빔-정형수단에 의해 상기 전자빔의 상호 출구각을 변경할 수 있고, 이러한 목적으로 상기 외부 전자빔을 위해 상기 편향전극은 상기 내부 전자빔에 면하고 있는 내부 세그먼트 및 상기 내부 전자빔으로부터 멀어지게 향하는 외부 세그먼트를 갖는다. 동작시, 상기 내부 세그먼트는 제 1 전압(V1)을 받고 상기외부 세그먼트는 제 2 전압(V2)을 받는다.
컬러 음극선관에서 외부 전자빔에 소위 수렴 킹크(convergence kink)를 주는 한가지 응용이 있다.
일반적으로, 컬러 음극선관에서 외부 전자빔은 내부 전자빔에 대해 약간의 편향을 가져서, 디스플레이 스크린상에서의 전자빔의 수렴이 우수하도록 보장해야 한다. 본 발명에 따른 컬러 음극선관에서, 이러한 수렴 킹크는 전자빔의 상호 출구각이 작은 범위로 축소될 때 용이하게 구현될 수 있다. 상기 출구 개구 위치에 수렴 킹크가 주어져서, 디스플레이 스크린상에서의 전자빔의 이미지가 비교적 고품질을 갖도록 한다.
추가적인 유리한 실시예에서, 상기 디스플레이 표시관은 디스플레이 스크린상의 전자빔의 랜딩 스폿을 변경하는 편향수단을 포함한다. 일반적으로, 전체 디스플레이 스크린에는 상기한 바와 같이 전자빔이 기록될 수 있다. 만일 상기 전자빔의 상호 출구각이 디스플레이 스크린상의 전자빔의 랜딩 스폿에 따라 동적으로 변화될 수 있다면 유리하다.
종래의 컬러 디스플레이 표시관은 각각의 전자빔에 대해 대응하는 형광체를 포함하는 픽셀이 제공되는 디스플레이 스크린을 갖는다. 디스플레이 스크린상의 각각의 전자가 상기 대응하는 형광체에 랜딩한다는 것을 보장하기 위해, 상기 디스플레이 표시관에 컬러 선택수단이 제공된다.
상기 컬러 선택수단은 상기 디스플레이 스크린 근방에 섀도우 마스크를 포함할 수 있다. 상기 전자빔은 각각 상기 섀도우 마스크내 공통 개구를 통해서 서로다른 입사각으로 통과한다. 상기 입사각은 각각의 빔이 상기 디스플레이 스크린상의 대응하는 픽셀의 형광체상에 랜딩하도록 설정되게 한다.
디스플레이 표시관의 디스플레이 스크린이 가능한한 평면인 것이 바람직하다. 공지된 디스플레이 표시관에서, 이것은 섀도우 마스크도 대개 평면이어야 한다는 것을 의미한다. 그러나, 대개 평면인 섀도우 마스크는 비교적 작은 형상 안정성(shape stability)을 가져서, 예를 들어 진동과 도밍(doming)에 민감하다.
만일 상기 섀도우 마스크가 상기 모듈에 면하고 있는 디스플레이 스크린의 내부측의 곡률반경보다 최소한 한 방향에서 더 작은 곡률반경을 갖는다면 유리하다. 그러면 상기 섀도우 마스크와 디스플레이 스크린 사이의 거리가 중심보다는 상기 디스플레이 스크린의 가장자리 근방에서 더 커진다. 상기 디스플레이 스크린이 대개 평면일 수 있는 반면, 상기 섀도우 마스크는 특정한 곡률을 갖는다.
다음에 상기 외부 전자빔은 상기 디스플레이 스크린의 가장자리에 더 가깝게 랜딩할수록 더 작은 입사각으로 상기 섀도우 마스크를 통과하게 된다. 이러한 방식으로, 대응하는 형광체상에서의 전자빔의 컨버전스가 디스플레이 스크린 전반에서 보장되는 반면, 디스플레이 스크린과 섀도우 마스크 사이의 거리는 변경된다.
이 때문에, 상기 전자빔의 상호 출구각은 전자빔이 상기 디스플레이 스크린의 가장자리에 더 가깝게 랜딩함에 따라 빔-정형수단에 의해 축소된다.
컬러 디스플레이 표시관의 추가적인 실시예에서, 상기 빔-정형수단은 최소한 제 1 전자빔의 빔전류에 따라서 최소한 상기 제 1 전자빔의 출구 방향을 변경한다.
상기 제 1 전자빔의 빔 전류가 상기 제 1 전자빔과 인접한 전자빔 사이의 상호 거리에 비해 크다면, 상기 제 1 전자빔과 인접한 전자빔 사이의 쿨롬 상호작용이 비교적 강해진다.
쿨롬 상호작용때문에 상기 섀도우 마스크 근방에서 전자빔의 입사각이 변경될 수도 있다. 이때, 상기 전자빔은 대응하는 형광체상에 완벽하게 랜딩하지 않는다.
디스플레이되는 픽셀의 색오차로서 상기한 점이 이미지내에서 관찰될 수 있다. 디스플레이된 색은 원하는 색에서 벗어나 있고, 이것은 백색과 같이 밝은 컬러에서 두드러진다.
만일 상기 빔-정형수단이 빔 전류가 증가하면서 좀더 바깥쪽으로 외부 전자를 편향시킨다면, 쿨롬 상호작용으로 인한 입사각의 변화는 최소한 부분적으로 보상될 수 있다. 컬러 균일성이 개선된다.
바람직한 실시예에서, 상기 빔-정형수단은 관련된 안내 공동에서 2차 전자를 대개 출구 개구를 향해 운송하기 위해 홉 전극을 포함한다.
이것은 고전압이 최소한 하나의 전자빔의 출구방향을 변경하기 위해서라기보다 상기 2차 전자를 운송하기 위해 대개 필요하기 때문에 유리하다. 상기 홉전극은 상기 2차 전자를 운송하기 위해 홉 전압(Vhop)을 받고, 상기 홉 전압은 상기 제 1 전압(V1) 및 제 2 전압(V2)보다 크다.
상기 홉전극 및 편향전극은 모듈의 종단면 근방에서 대개 동일 평면상에 바람직하게 배치되고, 각각의 홉전극은 각각의 편향전극에서 한 개구내에 배치된다.
상기 구성은 안내 공동으로부터 나오는 전자빔에 대해 평면 전자렌즈의 역할을 한다. 상기 전자빔의 직경이 조정가능하여, 주 렌즈가 가능한한 만족스럽게 전자빔으로 채워질 수 있다. 또한, 상기 구성에서 상기 전압들(Vhop,V1,V2)은 비교적 제한된다.
본 발명의 상기 및 다른 측면들은 후술되는 실시예들로부터 명백해지고, 상기 실시예를 참조하여 설명될 것이다.
본 발명에 따른 디스플레이 표시관의 한 실시예로 도 1에 도시된 바와 같은 컬러 음극선관(CRT)이 있다. 상기 음극선관에서, 전자-광 시스템(1)은 3개 전자빔(EBR,EBG,EBB)을 생성하고, 상기 전자-광 시스템(1)내에 있는 주 렌즈(50)에 의해 상기 전자빔들을 디스플레이 스크린(3)상으로 집속한다.
상기 디스플레이 스크린(3)상의 전자빔(EBR,EBG,EBB)의 랜딩 스폿을 변경할수 있도록, 수평방향으로 셀프-컨버전스하는 편향수단(2)이 상기 음극선관의 넥 주위를 둘러싼다. 전자총(1)은 전자를 운송하기 위한 운송 공동(25R,25G,25B)을 갖는 모듈(20)이 제공된 HEC 전자총이다.
각각의 안내 공동(25R,25G,25B)을 위해서, 상기 음극선관에는 각각 분리되고 대응하는 전자소스(10R,10G,10B)가 제공된다. 이것은 동작시 필라멘트로 음극을 가열하여 전자를 방출하는 열음극(thermionic cathode)이다.
제 2 전계를 인가하기 위한 분리된 제 2 전극(15R,15G,15B)은 각각의 전자소스(10R,10G,10B)와 모듈(20) 사이에 배치된다. 상기 제 2 전계는 상기 전자소스(10R,10G,10B)로부터 방출된 전자를 회수하고, 회수된 전자들을 상기 모듈(20)의 관련 운송 공동(25R,25G,25B)으로 가속화시킨다.
제 2 전극(15R,15G,15B)에 의해 상기 제 2 전계의 강도를 변경하므로써, 관련 운송 공동(25R,25G,25B)에 들어오는 전자의 개수가 맞춰질 수 있고, 따라서 관련 전자빔(EBR,EBG,EBB)의 전류밀도가 출구 개구(27R,27G,27B) 위치에서 변조될 수 있다. 상기 제 2 전극(15R,15G,15B)은 예를 들어 60%의 전자 투과율을 갖는 몰리브덴으로 구성된 그리드이다.
상기 모듈(20)이 도 2 및 도 3에 더 상세하게 도시되어 있다. 상기 모듈(20)은 운송 공동(25R,25G,25B)을 갖고, 상기 운송 공동은 각각 입구 개구(26R,26G,26B) 및 출구 개구(27R,27G,27B)를 갖는다. 상기 운송 공동(25R,25G,25B)은 예를 들어 중심축(29R,29G,29B) 근방에서 대칭인 프루스토-원추형상(frusto-conical)을 갖는다. 상기 출구 개구(27R,27G,27B) 근방에서 운송공동(25R,25G,25B)의 벽(28R,28G,28B)의 최소한 일부는 전자를 받은 후 2차 전자를 방출하기 위해 전자방출계수(δ)를 갖는 에미터 재료로 구성된다.
홉전극(31,32,33)은 출구 개구(27R,27G,27B)가 내부에 배치된 모듈(20)의 종단면(22)상에 각각의 상기 출구 개구(27R,27G,27B) 근방에 있다. 상기 홉전극(31,32,33)은 제 1 전계(E1)를 인가하기 위해 홉전압(Vhop)을 받아들이는데, 상기 제 1 전계는 상기 운송 공동(25R,25G,25B)내 2차 전자를 출구 개구(27R,27G,27B)로 운송한다.
상기 운송 공동은 홉 프로세스에 의해 전자를 운송하고, 상기 홉 프로세스에서는 운송 공동에 들어오는 만큼의 전자들이 운송 공동을 떠난다. 이 때문에, 상기 에미터 재료의 전자방출계수(δ)는 운송 공동상에서 평균 1이 되어야 한다.
만일 상기 에미터 재료가 비교적 높은 최대 전자방출계수(δmax)를 갖는다면 유리하다. 그렇다면 상기 제 1 전계(E1)의 전계 강도 및 그에 따른 홉전압(Vhop)이 비교적 제한되어 유지될 수 있다. Vhop은 예를 들어 1000V가 된다. 상기 에미터 재료는 예를 들어 산화마그네슘(MgO)을 포함하고, 0.5㎛의 두께를 갖는 층을 가질 수도 있다. 대안적으로, 상기 에미터 재료로 유리, 폴리아미드, 산화이트륨(Y2O3), 또는 질화규소(Si3N4)를 포함할 수도 있다.
또한, 상기 모듈(20)의 시작면(initial face)(21)의 일부에는 상기 에미터 재료가 제공되고, 상기 시작면 내부에 입구 개구(26R,26G,26B)가 배치된다.
만일 상기 전자 소스(10R,10G,10B)가 상기 운송 공동(25R,25G,25B)에 대해편심한다면(eccentric), 방출된 전자가 2차 전자를 방출하는 상기 시작면(21)상의 상기 입구 개구(26R,26G,26B) 근처에 랜딩하게 되어 유리하다. 따라서, 전자 소스(10R,10G,10B)에 의해 방출된 전자가 운송 공동(25R,25G,25B)에 직접 도달하고 출구 개구(27R,27G,27B)로부터 빠져나오는 것이 대개 방지된다. 상기 전자는 2차 전자보다 큰 에너지를 갖고, 상기 전자빔(EBR,EBG,EBB)의 이미지에 영향을 미친다.
상기 모듈(20)은 상기 운송 공동(25R,25G,25B)이 배치된 산화알루미늄(Al2O3)을 포함할 수도 있다. 상기 시작면(21)내 입구 개구(26R,26G,26B)는 예를 들어 2.5㎜의 직경을 갖는 원형 개구이다. 상기 종단면(22)에서 상기 출구 개구(27R,27G,27B)는 예를 들어 40㎛의 직경을 갖는 원형 개구이다. 벽(28R,28G,28B)이 중심축(29R,29G,29B)으로 연장되는 각도는 예를 들어 35도이다.
제 1 전극(34,35,36)은 홉전극(31,32,33)에 대해 중심을 두고 상기 종단면(22) 근방에 배치된다. 각각의 나오는 전자빔(EBR,EBG,EBB)을 위해, 상기 홉전극(31,32,33) 및 상기 제 1 전극(34,35,36)은 함께 평면 전자렌즈를 구성한다. 상기 전극들(31 내지 36)은 예를 들어 2.5㎛의 두께(L1)를 갖는다.
상기 종단면(22)의 일부상에 금속층을 증착(vapor-depositing)하여 상기한 전극 구성이 만들어질 수 있다. 상기 금속층은 예를 들어 크롬 및 알루미늄을 포함한다. 후속적으로, 원하는 구성의 홉전극(31,32,33) 및 제 1 전극(34,35,36)이 상기 금속층에 제공될 수 있다.
상기 모듈(20)은 동작시 국부적으로 전하를 가질 수 있는, 예를 들어 산화알루미늄(Al2O3)과 같은 절연재료를 포함한다. 이것은 출구 개구(27R,27G,27B) 근방의 전계를 교란하고, 전자빔(EBR,EBG,EBB)의 형상을 원치않는 범위까지 변경할 수도 있다. 상기 전극들(31 내지 36)은 충전을 방지하기 위해 상기 출구 개구(27R,27G,27B) 근방에서 상기 종단면(22)에 최적의 넓은 금속 클래드(metal cladding)를 제공한다.
상기 종단면(22)은 주 렌즈(50)의 대물면(object plane)이 된다. 그리하여, 동작시 상기 주 렌즈(50)는 상기 출구 개구(27R,27G,27B)의 전자-광 이미지를 상기 디스플레이 스크린(3)상에 형성한다. 상기 모듈(20)로부터 나온 후, 상기 전자빔(EBR,EBG,EBB)은 상기 디스플레이 스크린(3)상에 랜딩하기전에 상기 출구 개구(27R,27G,27B), 상기 주 렌즈(50) 및 편향수단(2) 근방에서 상기 빠져나온 전자를 가속하기 위해 집속전극(40)을 통과한다.
상기 홉전극(31,32,33)은 직경(D2)을 갖는 원형상을 갖고, 상기 홉전극에는 출구 개구(27R,27G,27B) 위치에서 빠져나오는 전자들을 통과시키기 위한 개구가 제공된다. 상기 개구의 직경(D1)은 상기 출구 개구(27)의 직경과 대개 동일하고, 예를 들어 40㎛가 된다.
상기 제 1 전극(34,35,36)은 내부 직경(D3)을 갖는 원형 개구를 갖고, 각각의 홉전극(31,32,33)은 상기 원형 개구의 내부에 동일 중심을 갖고 배치된다.
상기 제 1 전극(34,35,36)과 홉전극(31,32,33) 사이의 거리(D3-D2)는 상기전극들(31 내지 36)간의 전압차의 영향하에 상기 전극들 사이에서 진공 방전이 발생하지 않도록 설정되어야 한다. 이 때문에, D2는 예를 들어 200㎛이고, D3는 예를 들어 225㎛가 된다.
상기 외부 전자빔(EBR,EBG,EBB)의 제 1 전극(34,36)은 내부 전자빔(EBG)에 면하는 내부 세그먼트(34A,36A) 및 상기 내부 전자빔(EBG)으로부터 멀리 있는 외부 세그먼트(34B,36B)로 구성된다.
또한, 상기 내부 전자빔(EBG)의 제 1 전극(35)은 제 3 전압(V3)을 받게 된다. 상기 제 3 전압(V3)은 예를 들어 600V의 상수값을 갖는다. 상기 제 1 전압(V1) 및 상기 제 2 전압(V2)은 약 V3 정도로 대개 가변적이다.
상기 전압차(V2-V1)를 변경하므로써, 모듈(20)로부터 나오는 상기 전자빔(EBR,EBG,EBB)의 수렴(convergence)이 변경될 수 있다. 이것이 도 4에 도시되어 있다.
만일 V1=V2=V3라면, 전자빔(EBR,EBG,EBB)은 각각의 운송 공동(25R,25G,25B)으로부터 평행하게 나오게 된다.
V1<V3<V2가 되도록 양의 전압차(V2-V1)가 인가되었기 때문에 상기 나오는 전자빔(EBR',EBG',EBB')은 발산하게(diverge) 된다. 특히, V1은 550V, V3는 600V, V2는 650V가 된다. 대안적으로, V2<V3<V1이 되도록 음의 전압차(V2-V1)를 인가하므로써 나오는 전자빔이 수렴될 수 있다. 이것은 도 4에 도시되어 있지 않다.
도 5에 도시된 디스플레이 장치의 제 1 실시예에서, 전압차(V2-V1)는 디스플레이 스크린(3)상의 전자빔(EBR,EBG,EBB)의 랜딩 스폿에 따라 변경가능하다.
상기 디스플레이 장치는 디스플레이될 화상정보(I)를 수신하고, 상기 정보는 제어유닛(A)에 의해 위치신호(Px,Py) 및 변조신호(PR,PG,PB)로 변환된다.
상기 위치신호(Px,Py)는 편향수단(2)을 제어하기 위해 그로부터 편향전류를 생성하는 편향회로(D)에 인가된다. 상기 변조신호(PR,PG,PB)는 전자소스(10R,10G,10B)에 의한 전자방출을 제어하고, 그에 의해 상기 전자빔(EBR,EBG,EBB)의 빔 전류밀도를 변조하기 위해 상기 전자소스(10R,10G,10B)에 인가된다.
또한, 상기 위치신호(Px,Py)는 홉회로(H)에 인가되고, 상기 홉회로는 상기 홉전극(31,32,33) 및 상기 제 1 전극(34,35,36)에 전압(V1,V2,V3)을 공급한다. 특히, 상기 홉회로(H)는 위치신호(Px,Py)에 따라 상기 전압들(V1,V2)간의 전압차를 변화시킨다.
상기 전압들(V1,V2)간의 전압차는 전자빔(EBR,EBG,EBB)이 상기 디스플레이 스크린(3)의 중심(C)으로부터 더 멀리 랜딩함에 따라서 증가된다. 따라서, 상기 전자빔(EBR,EBG,EBB)은 상기 출구 개구(27R,27G,27B) 근방에서 더 크게 편향하기 위해 더 발산하게 된다. 이미 상기한 바와 같이, 그리하여 본 발명에 따른 상기 음극선관의 화질이 개선된다.
상기 디스플레이 장치의 제 1 실시예에서, 상기 음극선관은 상기 디스플레이 스크린(3) 근방에 섀도우 마스크(4)를 포함한다. 상기 섀도우 마스크(4)는 상기 디스플레이 스크린(3)의 내부측의 곡률반경보다 작은 곡률반경을 갖는다. 이것이 도 6에 더 상세하게 도시되어 있다.
상기 전자빔(EBR,EBG,EBB)은 상기 디스플레이 스크린의 중심에 있는 픽셀(41)상에 랜딩하고, 편향면(2') 영역에서 예를 들어 6.5㎜의 상호거리(mutual distance)(p)를 갖는다. 상기 상호 거리는 이하에서 "건 피치(gun pitch)"라고 언급될 것이다. 상기 디스플레이 스크린(3)의 중심(C) 근방에서, 상기 섀도우 마스크(4)와 상기 디스플레이 스크린은 상호 거리(q)를 갖는다. 각각의 전자빔(EBR,EBG,EBB)은 섀도우 마스크(4)내 공통 개구를 통해 상기 디스플레이 스크린(3)의 대응하는 픽셀(41)의 형광체상에 입사된다.
상기 전자빔(EBR',EBG',EBB')은 상기 디스플레이 스크린(3)의 코너(E) 근방에 랜딩하고, 이러한 목적으로 편향면(2') 영역에서 편향된다. 상기 편향면(2')에서, 상기 전자빔들은 전자빔(EBR,EBG,EBB)의 건 피치보다 큰 건 피치(p')를 갖고, 예를 들어 p'는 5.5㎜가 된다.
상기 디스플레이 스크린(3)의 코너(E) 근방에서, 상기 섀도우 마스크(4)와 상기 디스플레이 스크린(3)은 비교적 큰 상호거리(q')를 갖는다. 상기 건 피치(p')가 감소되기 때문에, 상기 외부 전자빔(EBR',EBB')의 상기 섀도우 마스크(4)로의 입사각이 감소된다. 결과적으로, 상기 섀도우 마스크(4)와 상기 디스플레이 스크린(3) 사이의 거리(q')가 비교적 큼에도 불구하고, 상기 빔은 상기 대응하는 픽셀(42)의 형광체상에 랜딩한다.
상기 디스플레이 장치의 제 2 실시예가 도 7에 도시되어 있다. 상기 전압들(V1,V2)간의 전압차는 상기 전자빔(EBR,EBG,EBB)의 빔 전류에 따라 변경가능하다.
제 2 실시예에서, 상기 홉회로(H')는 변조신호(PR,PG,PB)를 수신한다. 상기 홉회로(H')는 이제 상기 변조신호(PR,PG,PB)에 따라 전압(V1,V2)을 변경한다. 예를 들어, 상기 전압들(V1,V2)간의 전압차는 상기 변조신호(PR,PG,PB)의 합(PR+PG+PB)이 커지는 경우에 증가한다.
따라서, 상기 색 균일성이 개선되고, 이는 백색과 같이 밝은 컬러에서 두드러진다. 밝은 컬러에서, 상기 변조신호(PR,PG,PB)의 합이 비교적 크고, 상기 섀도우 마스크(4) 근방에서 상기 전자빔(EBR,EBG,EBB)간의 쿨롬 반발성(Coulomb repellence)이 비교적 커진다. 이것이 도 8에 좀더 상세하게 도시되어 있다.
상기 전자빔(EBR,EBG,EBB)은 예를 들어 실현가능한 최대 휘도의 1/10의 휘도를 갖는 다크 그레이 픽셀(dark grey pixel)(51)을 표시한다. 이러한 경우, 상기 전자빔(EBR,EBG,EBB)의 빔 전류는 동일해지고, 각각의 빔에 대한 최대 빔 전류의 약 10%가 된다. 그러면 상기 전자빔(EBR,EBG,EBB)의 빔 전류는 0.2㎃가 된다.
상기와 같은 빔 전류값에서, 전자빔(EBR,EBG,EBB)간의 쿨롬 반발성은 대개 무시할만하여서, 전압들(V1,V2)간의 전압차가 대개 0이 되고 상기 빔-정형수단(30)이 상기 전자빔(EBR,EBG,EBB)의 수렴을 대개 변경하지 않도록 한다.
상기 전자빔(EBR',EBG',EBB')은 예를 들어 실현가능한 최대 휘도와 동일한 휘도를 갖는 백색 픽셀(52)을 디스플레이한다. 이러한 경우, 상기 전자빔(EBR',EBG',EBB')의 빔 전류가 동일하고, 각각의 빔에서 예를 들어 2㎃의 최대 빔 전류와 동일하다.
상기 디스플레이 스크린(3) 근방에서 전자빔(EBR',EBG',EBB') 사이의 쿨롬반발성은 그 후 비교적 강해진다. 전압들(V1,V2)간의 전압차는 이제 예를 들어 100V가 되어, V1=550V, V3=600V, 및 V2=650이 되도록 한다. 상기 전자빔(EBR',EBG',EBB')은 상기 빔-정형수단 근방에서 비교적 강하게 발산하고, 따라서 상기 섀도우 마스크(4)에 대해 비교적 큰 입사각으로 연장된다. 상기 전자빔(EBR',EBG',EBB') 사이의 원치않는 쿨롬 반발성은 이러한 방식으로 보상되고, 상기 전자빔(EBR',EBG',EBB')는 상기 대응하는 픽셀(52)의 형광체상에 랜딩한다. 따라서, 쿨롬 반발성으로 인한 백색 픽셀(52)내 색오차가 억제된다.
일부 실시예를 참조하여 본 발명을 설명했지만, 상기 실시예들에 제한되는 것으로 간주해서는 안된다. 특히, 본 발명은 또한 첨부된 청구의 범위의 보호되는 범위내에서 당업자가 생각할 수 있는 임의의 변형된 실시예를 포함할 수 있다.
이러한 관점에서, 제한되지 않는 예로는 양이온에 의한 전자소스 및/또는 모듈의 손상감소, 디스플레이 표시관 및 특히 전자-광 시스템의 어셈블리를 제조하는 동안 발생하는 정렬 오류의 보상, 또는 전자빔의 경로에 영향을 미치는 디스플레이 표시관내 임의의 소자의 전하보상이 있다.
괄호안에 있는 임의의 참조부호가 청구항을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 동사 "포함하는" 및 그 동사변형의 사용은 청구의 범위에 기술된 구성요소 이외의 구성요소의 존재를 배체하는 것이 아니다. 구성요소의 앞에 관사 "하나의"(a 또는 an)를 사용한 것이 상기 구성요소들이 복수개 존재하는 것를 배제하는 것은 아니다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 화질이 개선된 디스플레이 스크린을 포함하는 디스플레이 표시관 및 디스플레이 장치에 이용가능하다.

Claims (10)

  1. 전자를 방출하는 전자 소스(10R,10G,10B);
    상기 전자 소스(10R,10G,10B)에서 방출되는 전자를 받아들이는 입구 개구(aperture)(26R,26G,26B), 출구 개구(27R,27G,27B), 및 전자를 받은 후 2차 전자를 방출하는 벽(wall)(28R,28G,28B)을 갖는 안내 공동(cavity)(25R,25G,25B)을 포함하는 모듈(20)로서, 상기 출구 개구(27R,27G,27B)가 상기 모듈(20)의 종단면(end face)에 위치하는, 모듈(20);
    상기 출구 개구(27R,27G,27B) 근방에서 2차 전자로부터 전자빔(EBR,EBG,EBB)을 형성하는 빔-정형(beam-shaping)수단(30); 및
    상기 전자빔(EBR,EBG,EBB)을 받고 상기 전자빔(EBR,EBG,EBB)에 의해 이미지를 생성하는 디스플레이 스크린(3)을 포함하는 디스플레이 표시관으로서,
    상기 빔-정형수단(30)은 동작시 사전에 결정된 응용(application)에 따라 상기 전자빔(EBR,EBG,EBB)의 출구 방향을 조정하도록 적응되는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 표시관.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 빔-정형수단(30)은 동작시 서로 다른 전압(V1,V2)을 받아들이는 2개 세그먼트(34A,34B;36A,36B)를 갖는 편향전극(34,35,36)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 표시관.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 모듈(20)은 3개 운송 공동(25R,25G,25B)을 갖고, 상기 운송 공동의 출구 개구(27R,27G,27B)는 내부 전자빔(EBG), 제 1 외부 전자빔(EBR), 및 제 2 외부 전자빔(EBB)을 형성하기 위해 제 1 방향에서 상기 종단면(22)에 정렬되는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 표시관.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 외부 전자빔(EBR,EBB)을 위해 상기 편향전극(34,36)은 상기 전자빔(EBR,EBG,EBB)의 상호 출구각을 변경하기 위해서, 상기 내부 전자빔(EBG)과 면하는 내부 세그먼트(34A) 및 상기 내부전자빔(EBG)에서 멀어지는 방향을 향하는 외부 세그먼트(34B)를 갖는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 표시관.
  5. 제 4항에 있어서, 편향수단(2)은 상기 디스플레이 스크린(3)상의 상기 전자빔(EBR,EBG,EBB)의 랜딩 스폿을 변경하기 위해 제공되고, 상기 전자빔(EBR,EBG,EBB)의 상호 출구각은 상기 랜딩 스폿에 따라 동적으로 변경가능한 것을 특징으로 하는, 디스플레이 표시관.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 디스플레이 스크린(3) 근방에 섀도우 마스크(4)가 배치되고, 상기 섀도우 마스크는 상기 모듈(20)에 면하고 있는 디스플레이 스크린(3)의 내부측의 곡률반경보다 최소한 한 방향에서 더 작은 곡률반경을 갖는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 표시관.
  7. 제 3항에 있어서, 상기 전자빔(EBR,EBG,EBB)의 최소한 제 1 전자빔의 출구 방향은 상기 전자빔(EBR,EBG,EBB)의 최소한 상기 제 1 전자빔의 빔 전류에 따라 동적으로 변경가능한 것을 특징으로 하는, 디스플레이 표시관.
  8. 제 2항에 있어서, 상기 빔-정형수단(30)은 실질적으로 상기 출구 개구(27R,27G,27B)를 향해 상기 안내 공동(25R,25G,25B)내 2차 전자를 운송하기 위한 홉 전극(31,32,33)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 표시관.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 홉전극(31,32,33) 및 상기 편향전극(34,35,36)은 실질적으로 동일 평면상에 배치되고, 상기 홉전극(31,32,33)은 상기 편향전극(34,35,36)의 개구내에 배치되는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 표시관.
  10. 제 1항 내지 제 9항에 중 어느 한 항에 따른 디스플레이 표시관을 포함하는 디스플레이 장치.
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