KR930007368B1 - 화상표시장치에 있어서의 전자비임의 제어방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

화상표시장치에 있어서의 전자비임의 제어방법

제1도는 본 발명의 일실시예에 있어서의 장치내부의 전자비임 궤도를 도시한 수직단면도.

제2도는 종래예의 내부구성을 도시한 요부사시도.

제3도는 종래예의 전자비임 궤도를 도시한 수직단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 배면전극 2 : 선음극

3 : 인출전극 4 : 신호전극

5 : 집속전극 6a, 6b : 수평편향전극

7a, 7b : 수직편향전극 10 : 스크리인

34, 35 : 전자비임 36, 37 : 비임스폿

본 발명은 영상기에 있어서 화상표시장치에 있어서의 전자비임의 제어방법에 관한 것이다.

종래, 컬러텔레비젼 화상표시소자로서는, 브라운관이 주로 사용되고 있었으니, 브라운관에서는 화면에 비해서 안길이가 매우 길어, 박형 텔레비젼수상기를 제작하는 것은 불가능하였다. 그래서, 평판형상의 표시소자로서 최근 EL 표시소자, 폴라즈마 표시소자, 액정표시소자등이 개발되고 있으나, 모두 휘도, 콘트라스트, 색재현성등의 성능면에서 불충분하다.

그래서, 브라운관과 같은 고품질의 화상을 얻을 수 있는 전자비임을 사용해서, 컬러텔레비젼 화상을 평판형상의 장치로 표시하는 것을 목적으로 해서, 스크리인상의 화면을 매트릭스형상의 구분으로 빈틈없이 분할하고, 각각의 구분마다 전자비임을 편향·주사해서 형광체를 발광시켜서, 전체적으로 컬러텔레비젼화상을 구성하는 화상표시장치가 있다.

이하 도면을 참조하면서, 상기 화상표시장치에 대헤서 설명한다.

제2도는 종래예에 있어서의 화상표시장치의 내부구성을 도시한 것이다.

동도면에 있어서, (1)은 배면전극, (2)는 전자비임원으로서의 선음극, (3)은 전자비임인출전극, (4)는 신호전극, (5)는 집속전극, (6a), (6b)는 수평편향전국, (7a), (7b)는 수직편향전극이며, 이들 구성부품을 유리용기(8a), (8b)속에 수납하고, 용기(8a), (8b)내를 진공으로 한 것이다.

이 장치의 원리의 개요는, 선음극(2)으로부터 인출전극(3)의 관통구멍 열을 통과해서 순서대로 수평방향으로 복수열의 전자비임을 인출하고, 신호전극(4)에 의해서 각 전자비임의 흐름을 영상신호에 따라서 경시적(經時的)으로 제어하고, 집속전극(5)에 의해서 정전집속(靜電集束)한 후 수평편향전극(6a), (6b) 및 수직편향전극(7a), (7b)에 의해서 수평, 수직으로 정전편향하므로서, 예를들면 도면중의 1개의 전자비임(9)에 의해서 스크리인(10)의 소화면(11)을 주사하는 방식이며, 이들 매트릭스형상의 소화면을 빈틈없이 이어 맞추므로서 전체화상을 형성하는 것이다.

구성요소인 전극은 모두 얇은 도전판으로 이루어지고, 적층할 수 있기 때문에, 브라운관에 비해서 매우 얇은 평판형상의 장치를 실현할 수 있다는 특징을 가지고 있다.

그러나, 상기의 화상표시장치에 있어서는, 매트릭스형상의 소화면을 구성하는 전자비임의 수직스폿직경이 다르고, 전체적으로 화상의 균일성이 좋지 않다는 결점을 가지고 있었다. 이 현상을 제3도를 사용해서 설명한다.

제3도는, 제2도에 도시한 종래의 화상표시장치중, 1개의 선음극(2)으로부터 발생한 전자비임의 수직단면도이다. 전자비임은 수직편향전극((7a), (7b)간의 전위치에 따라서 정전편향되고, 전자비임궤도(20), (21)가 되어 스크리인(10)에 도착하여, 스폿(22), (23)을 형성한다. 그러나, 정전편향시에, 수직편향전극(7a), (7b)을 횡단할때의 비임지경 d가 크기 때문에, 편향왜곡(코마수차)을 발생하고, 결과로서, 수직방향으로 크게 편향하였을때의 스폿(23)의 형상은 편향이 작을때의 스폿(22)에 비해서, 세로로 길게 되어 충분히 집속할 수 없고, 위쪽으로 꼬리를 끌게된다. 이들 스폿(22), (23)의 차이는 수평편향으로 연속해서 나타나기 때문에, 전체화상을 보았을때, 휘도가 다른 띠형상의 얼룩이 관찰되어, 화상의 균일성을 손상하게 되어 있었다.

본 발명은 상기 문제점에 비추어, 수직방향의 스폿직경을 균일화하고, 고품질의 화상을 얻을 수 있는 화상표시장치에 있어서의 전자비임의 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 수직편향전극을 통과할때 전자비임 단면의 직경이 최소가 되도록, 전자비임을 서로 교차시키도록 한것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기의 방법에 의해, 스크리인에 있어서의 전자비임스폿의 형상을 균일하게 할 수 있다.

이하, 본 발명의 일실시예에 있어서의 화상표시장치에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.

본 실시예에 있어서의 화상표시장치에 있어서, 그 내부구성은 이미 제2도에 도시한 종래예와 마찬가지이다. 그래서, 먼저 제2도를 다시 사용해서 화상표시장치의 구성과 동작을 설명한다.

제2도에 있어서, (1)은 배면전극, (2)는 전자비임원으로서의 선음극, (3)은 전자비임인출전극, (4)는 신호전극, (5)는 집속전극, (6a), (6b)는 수평편향전극, (7a), (7b)는 수직편향전극이며, 이들 구성부품을 유리용기(8a), (8b)속에 수납하고, 용기(8a), (8b)내를 진공으로 한 것이다.

선음극(2)은 수평방향으로 대략 일정한 전류밀도분포의 전자흐름을 발생하도록 수평방향으로 팽팽하게 걸려 있으며, 적당한 간격을 개재해서 수직방향으로 복수개(본 실시예에서는 3개만 도시되어 있음)형성되어 있다. 이들 선음극(2)은 예를들면 텅스텐선의 표면에 산화물 음극재료가 도착되어 구성된다.

배면전극(1)은 평판형상의 도전재로 이루어지고, 선음극(2)에 대해서 평행으로 형성되어 있다.

인출전극(3)은 선음극(2)을 사이에 두고 배면전극(1)과 대향하고, 수평방향으로 적당한 간격으로 형성된 관통구멍의 배열을, 각 선음극(2)에 대향하는 수평선상에 가진 도전판으로 이루어진다. 통관구멍은 본 실시예에서는 원형이나, 타원 또는 장방형동이어도 되고 또 슬릿과 같은 것이어도 된다.

신호전국(4)은 인출전극(3)에 있어서의 관통구멍의 각각에 수평방향으로 서로 대향하는 하나에 소정간격을 개재해서 복수개 배치된 수직방향으로 가늘고 긴 도전판의 배열로 이루어지고, 각 도전판에 있어서는, 인출전극(3)의 관통구멍에 서로 대향하는 위치에, 마찬가지의 관통구멍을 가지고 있다. 관통구멍의 형상은 타원 또는 장방형이어도 되고, 수직방향으로 가늘고 긴 슬릿과 같은 것이어도 된다.

집속전극(5)는 신호전극(4)의 관통구멍의 각각에 대향하는 위치에 관통구멍을 가진 도전판으로 이루어진다. 관통구멍은 형상은 원, 타원, 슬릿과 같은 것이어도 되고, 또 집속전극의 장수도 복수장이 되어도 된다.

수평편향전극(6a), (6b)은 도면에 도시한 바와 같이 단부에서 연결된 빗살형상의 도전판 2장을 동일평면상에서 적당한 간격을 개재해서 서로 맞물린 구성으로 이루어지고, 1개의 전자비임(9)에 대해서는, 양쪽 인접도전판에 의해서 1쌍의 수평편향전극을 이룬다.

수직편향전극(7a), (7b)도, 도면에 도시한 바와 같이 단부에서 연결된 빗살형상의 도전판 2장을 동일평면상에서 적당한 간격을 개재해서 서로 맞물린 구성으로 하여 이루어지고, 1개의 전자비임(9)에대헤서는 상하의 도전판에 의해서 1쌍의 수직편향전극을 이룬다.

스크리인(10)은, 전자비임의 조사에 의해서 발광하는 형광체를 유리용기(8b)의 내면에 도포하고, 그 위에 매탈백층(도시하지 않음)이 부가되어 구성된다.

이상과 같이 구성된 화상표시장치에 대해서 그 동작을 설명한다.

먼저, 배면전극(1)에 전압V1, 인출전극(3)에 V₁보다 높은 전압V₂를 인가한다. 또 선음극(2)을 가열하여 전자방출을 용이하게 하기 위하여 히이터전류를 흐르게 한 상태에서 V₁＜V₀＜V₂인 적절한 전압V0을 인가하면 선음극(2)의 표면의 전계가 정으로 되어 전자흐름이 방출되고, 인출전극(3)을 향해서 가속된다. 또, 예를들면 V₀＞V₂인 전압V₀을 인가하면, 선음극(2)의 표면의 전계는 부가도어 전자의 방출을 억제할 수 있다. 그래서 전압을 개별적으로 제어하므로서, 위쪽의 선음극(2)으로부터 순서대로 일정시간씩 전자비임을 방출시키도록 반복하여, 선음극(2)의 1개마다 수평방향으로 일정한 전류밀도 분포를 가진 시이트형상의 전자비임을 발생시킬 수 있다.

상기 시이트형상 전자비임은 다음에 인출전극(3)의 관통구멍에 의해서 수평방향으로 복수개로 분할되고, 또 다수의 전저비임열이 되어 신호전극(4)의 관통구멍에 도달하나, 이때에, 신호전극(4)의 전압 V₃을 V₃＞V₀으로 하면 전자비임은 통과하고, V3_＜V0으로 하면 전자비임은 운동에너지를 잃어서 통과할 수 없게 된다. 그래서 V₃을 경기적으로 제어하므로서 회소를 표시하기 위한 영상신호에 따라서 전자비임통과량을 각 전자비임 개별적으로 조절한다.

신호전극(4)을 통과한 전자비임은 다음에 집속전극(5)에 도달하여, 관통구멍의 정전렌즈 효과에 의해서 집속되고, 정형된 후 수평편향전극(6a), (6b)의 서로 인접하는 도전판의 사이 및 수직편향전극(7a), (7b)의 서로 인접하는 도전판의 사이에 부여되는 전위차(편향전압이라고 부름)에 따라서 수평 및 수직으로 정전편항된다. 또 스크리인(10)의 메탈백층에는 고전압(예를들면 10kv)이 인가되고 있으며, 전자비임은 고에너지로 가속되어 메탈백에 충돌하여 형광체를 발광시킨다.

텔레비젼화면을 종횡으로 매트릭스형상으로 분할하고, 소구분(11)의 집합체로 하였을때, 각 소구분(11)에 대하여 상기와 같이 해서 분리된 전자비임을 각 1개씩 대응시키고, 전자비임을 각 소구분(11)내에만 편향·주사하므로서 전체화면을 스크리인(10)상에 비추어낼 수 있다. 또 각 화소에 대응한 RGB영상신호를, 신호 전극(4)의 전압V₃으로 상기와 같이 경시적으로 제어하므로서, 텔레비젼동화를 재현할 수 있다.

다음에 본 실시예에 있어서의 전자비임의 개선에 대해서 제1도를 사용해서 설명한다.

제1도는 제3도와 마찬가지로, 1개의 전자비임의 수직단면을 도시한 도면이다. 전자비임은, 수직편향전극(7a), (7b)간의 전위차에 따라서 정전편향되고, (34) 내지 (35)라고 하는 궤도를 통해서 스크리인(10)상에 스폿(36) 내지는 (37)을 형성하여 형광체를 발광시킨다.

본 실시예에 있어서는 수직편향전극(7a), (7b)을 횡단할때의 비임단면의 직경 d'가 최소가 되도록 교차시키고 있는 것이 종래의 제3도와 다르다. 집속전극(5)의 전자렌즈효과를 사용하여 전압조정을 하면, 이 교차를 용이하게 형성할 수 있다. 이와 같은 전압조건을 설정하므로서, 과제가 되고 있었던 비임스폿의 편향왜곡을 해소하는 것이 가능하다.

즉, 편향왜곡(코마수차)은, 전자비임의 수직편향전극(7a), (7b)을 통과할때에, 비임단면내의 공간점에서 전위가 다르기 때문에 발생하나, 촛점을 형성해서 단면적을 이론적으로 0으로 하므로서 방지할 수 있는 것이다, 실제로는 전자렌즈의 수차나 공간전하 효과에 따라서 비임단면적은 유한치를 가지나, 코마수차를 문제가 안될 정도로 집속시키는 것은 춘분히 가능하다.

이 결과, 스크리인(10)상의 비임스폿형상은 (36) 및 (37)로 도시한 바와 같이, 편향량의 대소에 관계없이 대략 일정한 모양, 크기를 유지할 수 있다.

또, 교차를 형성하므로서, 그 후 비임은 발산경향이 되기 때문에, 스크리인(10)상의 스폿직경이 지나치게 커서 화질을 약화시키는 것이 염려되나, 수직편향전극을 통과한 후, 전자비임은 스크리인(10)을 향해서 고전압으로 가속되기 때문에 문제가 될 정도의 발산은 피할 수 있다.

이와 같이 해서, 화상의 균일성의 개선이 가능해진다.

본 발명에 의하면, 수직편향전극을 횡단할때에, 비임수직단면에 교차를 형성하므로서, 코마수차에 기인하는 편향왜곡을 저감할 수 있고, 스폿형상이 균일한 고화질의 화상표시장치를 실현할 수 있다.

Claims (1)

1. 화상표시장치가, 순차적으로, 서로 수평방향으로 평행하게 배열된 복수의 선음극과, 전자비임 인출전극과, 신호전극과, 집속전극과, 수평편향전극과, 수직의 동일 평면내에서 적당한 간격을 개재해서 수평으로 뻗어 있는 복수개의 도전판부재로 이루어진 수직편향전극과, 형광체로 이루어지고, 적어도 하나의 선음극으로부터 전자비임 인출전극을 향하여 전자에너지를 방출하고, 전자비임 인출전극으로부터 신호전극을 향하여 복수의 전자비임을 발생하는 단계와, 신호전극에 인가되는 영상신호에 따라 집속전극을 향해 전자비임을 선택적으로 신호전극을 통과시키는 단계와, 집속전극에 의해 각 전자비임을 적당한 간격을 개재한 상기 복수개의 수직편향전극의 도전판부재중 2개의 도전판부재 사이에서 촛점을 형성하도록 집중시키는 것에 의해 신호전극을 통과한 전자비임을 정전집속하고, 이와 같이 집속된 전자비임을 수평편향전극으로 향하게 하는 단계와, 상기 집속된 전자비임을 수평편향전극을 사용해서 수평방향으로 정전편향하고, 이와 같이 수평방향으로 편향된 전자비임을 수직편향전극으로 향하게 하는 단계와, 상기 수평방향으로 편향된 전자비임을 수직편향전극을 사용하여 수직방향으로 정전편향하고, 이와 같이 수직방향으로 편향된 전자비임으로 형광체로 향하게 해서 형광체상에 전자비임 스폿을 형성하고, 상기 각 전자비임스폿에 따라서 형광체가 발광하는 단계로 구성된 상기 화상표시장치에 있어서의 전자비임의 제어방법에 있어서, 각 전자비임 단면의 직경이 상기 수직편향전극의 수직단면내에 있어서 적당한 간격을 개재한 상기 복수개의 수직편향전극의 도전판부재중 2개의 도전판부재 사이에서 촛점을 형성하도록 전자비임을 집중하는 것에 의해 최소가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치에 있어서의 전자비임의 제어방법.