KR100502904B1 - 형광 표시관 - Google Patents

Abstract

애노드 전극에 형성되는 표시 화소의 분할 패턴을 개선하여 발광 휘도가 상이한 패턴간의 휘도 차이를 최소화하도록 구성한 형광 표시관에 관한 것으로서, 사이드 글래스와 더불어 진공 용기를 구성하는 제1, 2 기판과; 진공 용기 내부에 장착되며 열전자를 방출하는 캐소드 전극과; 캐소드 전극에 대향하는 일면으로 다수의 표시 화소를 구비하는 애노드 전극과; 캐소드 전극과 애노드 전극 사이에 설치되어 애노드 전극으로 열전자를 가속 또는 차단시키는 그리드 전극을 포함하며, 표시 화소가 제1의 발광색을 갖는 제1 색화소와, 제2의 발광색을 갖는 제2 색화소로 분리되고, 제1, 2 색화소가 발광 휘도에 반비례하는 상이한 발광 면적으로 형성되는 형광 표시관을 제공한다.

Description

형광 표시관{VACUUM FLUORESCENT DISPLAY DEVICE}

본 발명은 형광 표시관에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 표시 화소의 분할 패턴을 개선하여 발광 휘도가 서로 다른 패턴간의 휘도 차이를 최소화하도록 구성한 형광 표시관에 관한 것이다.

일반적으로 형광 표시관은 캐소드 전극에서 방출된 열전자를 애노드 전극에 형성된 형광막에 충돌시켜 이 형광막을 발광시키는 자발광 표시소자로서, 다색 표시가 용이하고, 저전압 구동이 가능하여 전자 제품의 디스플레이와 자동차의 계기판 등 여러 용도로 사용되고 있다.

이러한 형광 표시관은 캐소드 전극, 애노드 전극과 더불어 열전자의 흐름을 제어하는 그리드 전극으로 구성된 3극관 구조가 주로 사용되며, 애노드 전극 위에 형광막을 도트 패턴, 세그먼트 패턴 또는 기타 여러가지 패턴으로 배열하여 형광막의 선택적인 발광을 통해 소정의 디스플레이를 행하게 된다.

한편, 형광 표시관이 다색 디스플레이를 행하기 위해서는 표시 화소를 일정 형태로 분할한 복수의 색화소를 구비하고, 색화소의 발광을 개별적으로 제어하여 각 색화소가 지닌 고유의 단일 색상을 표현하거나, 여러 색화소를 동시에 발광시켜 이들 색상의 혼색을 표현하게 된다.

상기한 다색 디스플레이와 관련하여 일본 특개평10-97215호는 도 6에 도시한 바와 같이, 하나의 직사각형 표시 화소(1)를 대각선 방향으로 분할하여 각각의 표시 화소(1)를 제1의 발광 색상을 갖는 삼각 형상의 제1 색화소(3)와, 제2의 발광 색상을 갖는 삼각 형상의 제2 색화소(5)로 분리한 구성을 개시하고 있다.

이로서 도 7의 좌측에 도시한 바와 같이, 제1 색화소(3)를 선택 발광시켜 특정의 패턴을 표시하고, 도 7의 우측에 도시한 바와 같이, 제2 색화소(5)를 선택 발광시켜 특정의 패턴을 표시하며, 한 표시 화소(1) 내의 제1, 2 색화소(3, 5)를 동시에 발광시킬 경우, 제1, 2 색화소(3, 5)의 혼색으로 패턴을 표시하게 된다.

이 때, 형광 표시관에 사용되는 형광체들은 색상별로 휘도 차이가 존재하는데, 일례로 형광 표시관에 사용되는 주황색의 발광 휘도는 녹색의 발광 휘도보다 10∼20% 정도 낮다. 이로서 제1 색화소만을 발광시켜 패턴을 표시하는 경우와, 제2 색화소만을 발광시켜 패턴을 표시하는 경우, 두 패턴간 휘도 차이가 발생하게 된다.

그러나 종래의 형광 표시관은 색상간의 휘도 차이에도 불구하고, 상기한 도트 패턴과 세그먼트 패턴 및 전술한 선행 특허에 개시된 사각 형상의 표시 화소 모두에서 모든 색화소를 동일 패턴으로 형성하고 있기 때문에, 표시 패턴간 휘도 차이가 발생하는 문제를 안고 있다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 표시 화소의 분할 패턴을 개선하여 발광 휘도가 서로 다른 패턴 사이의 휘도 차이를 최소화하도록 구성한 형광 표시관을 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

진공 용기 내부에 장착되며 열전자를 방출하는 캐소드 전극과, 제1, 2 기판중 어느 한 기판에 형성되며, 상기 캐소드 전극에 대향하는 일면으로 다수의 표시 화소를 구비하는 애노드 전극과, 캐소드 전극과 애노드 전극 사이에 설치되어 애노드 전극으로 열전자를 가속 또는 차단시키는 그리드 전극을 포함하며, 상기 표시 화소가 제1의 발광색을 갖는 제1 색화소와, 제2의 발광색을 갖는 제2 색화소로 분리되고, 제1, 2 색화소가 발광 휘도에 반비례하는 상이한 발광 면적으로 형성되는 형광 표시관을 제공한다.

이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 형광 표시관의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시 화소의 부분 확대 평면도이다.

도시한 바와 같이 형광 표시관(2)은 사이드 글래스(4)와 함께 제1, 2 기판(6, 8)이 일체로 봉합되어 진공 용기를 구성하며, 캐소드 전극(10)이 진공 용기 내부를 가로지도록 장착된다. 상기 캐소드 전극(10)은 일례로 전압 인가시 대략 600℃ 정도로 가열되면서 열전자를 방출하는 텅스텐 필라멘트로 이루어진다.

그리고 제1, 2 기판(6, 8)중 제2 기판(8)의 일면에는 배선층(12)과, 다수의 관통홀(14a)을 구비하는 절연층(14)과, 관통홀(14a)을 통해 해당 배선층(12)과 전기적으로 연결되는 애노드 전극(16)이 형성된다. 상기 애노드 전극(16)은 캐소드 전극(10)과 대향하는 일면에 형광막(18)으로 이루어지는 다수의 표시 화소를 구비한다.

또한, 캐소드 전극(10)과 애노드 전극(16) 사이에는 특정의 애노드 전극(16) 패턴을 둘러싸는 그리드 전극(20)이 장착되는데, 그리드 전극(20)은 공지의 메쉬 그리드로 이루어지며, 그리드 전극(20)에 인가되는 컷오프 전압에 따라 캐소드 전극(10)에서 방출된 열전자를 애노드 전극(16)으로 가속시키거나 차단시키는 역할을 한다.

따라서 상기 그리드 전극(20)을 통해 열전자를 애노드 전극(16)으로 가속시킨 다음, 애노드 전극(16)의 특정 표시 화소에 애노드 전압을 인가하면, 이 표시 화소에 열전자가 충돌하여 표시 화소가 발광하게 된다.

여기서, 본 실시예에 의한 형광 표시관(2)은 형광막(18)의 발광 휘도에 따라 표시 화소를 차등 분할하여 제1, 2 색화소가 상이한 발광 면적을 갖도록 하는 것에 특징이 있다.

즉, 도 2에 도시한 바와 같이 애노드 전극(16)은 사각 형상의 표시 화소(22)를 매트릭스 형태로 구비하며, 각자의 표시 화소(22)는 대각 방향으로 위치하는 제1 축(A)을 기준으로 양분되어 상이한 발광 면적을 갖는 제1, 2 색화소(24, 26)로 분리된다. 이 때, 제1 축(A)은 표시 화소를 대각 방향으로 양분하는 제2 축(B)과 평행하면서 제2 축(B)과 소정의 간격을 갖는 대각축으로 정의된다.

이로서 각자의 표시 화소(22)는 작은 발광 면적을 갖는 삼각 형상의 제1 색화소(24)와, 상대적으로 큰 발광 면적을 갖는 오각 형상의 제2 색화소(26)로 이루어지며, 제1 색화소(24)는 발광 휘도가 상대적으로 높은 색상, 일례로 녹색으로 구성되고, 제2 색화소(26)는 발광 휘도가 상대적으로 낮은 색상, 일례로 주황색으로 구성된다.

따라서 본 실시예는 제1 색화소(24)를 이용하여 패턴을 표시하는 경우와, 제2 색화소(26)를 이용하여 패턴을 표시하는 경우에 있어서, 제2 색화소(26)의 낮은 휘도가 상대적으로 넓은 발광 면적에 의해 보상되어, 실제 시청자가 인지하는 두 패턴 사이의 휘도 차이를 최소화한다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시 화소의 부분 확대 평면도로서, 각자의 표시 화소(22)는 대각 방향으로 위치하는 제3 축(C)을 기준으로 양분되어 상이한 발광 면적을 갖는 제1, 2 색화소(28, 30)로 분리된다. 이 때, 제3 축(C)은 표시 화소(22)를 대각 방향으로 양분하는 제2 축(B)으로부터 어느 하나의 대각점을 기준으로 소정의 각도(α)를 가지며 회전된 축으로 정의된다.

이로서 각자의 표시 화소(22)는 작은 발광 면적을 갖는 삼각 형상의 제1 색화소(28)와, 상대적으로 큰 발광 면적을 갖는 사각 형상의 제2 색화소(30)로 구성되며, 상기 제1, 2 색화소(28, 30)는 각각 발광 휘도가 상대적으로 높은 색상과, 발광 휘도가 상대적으로 낮은 색상으로 이루어진다.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 표시 화소의 부분 확대 평면도로서, 각자의 표시 화소(22)는 사각 형상의 제1 색화소(32)와, 제1 색화소(32)와 소정의 간격을 가지며 제1 색화소(32)의 네 변을 둘러싸는 사각 고리 형상의 제2 색화소(34)로 이루어진다.

그리고 도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 표시 화소의 부분 확대 평면도로서, 각자의 표시 화소(22)는 사각 형상의 제1 색화소(36)와, 제1 색화소(36)와 소정의 간격을 가지며 제1 색화소(36)의 두 변을 둘러싸는 "ㄱ"자 형상의 제2 색화소(38)로 이루어진다.

상기한 제3, 4 실시예 모두에서, 작은 발광 면적을 갖는 제1 색화소(32, 36)가 상대적으로 높은 발광 휘도를 갖는 색상으로 구성되고, 큰 발광 면적을 갖는 제2 색화소(34, 38)가 상대적으로 낮은 발광 휘도를 갖는 색상으로 구성되어 제1, 2 색화소간 휘도 차이를 보상한다.

상기에서는 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.

이와 같이 본 발명에 따르면, 형광막의 발광 휘도에 따라 표시 화소를 차등 분할하여 제1, 2 색화소가 상이한 발광 면적을 갖도록 함으로써 제1 색화소를 이용한 표시 패턴과, 제2 색화소를 이용한 표시 패턴간 휘도 차이를 최소화하고, 형광 표시관의 표시 품위를 향상시킨다.

도 1은 본 발명에 따른 형광 표시관의 단면도.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시 화소의 부분 확대 평면도.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시 화소의 부분 확대 평면도.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 표시 화소의 부분 확대 평면도.

도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 표시 화소의 부분 확대 평면도.

도 6은 종래 기술에 의한 형광 표시관 중 표시 화소의 부분 확대 평면도.

도 7은 도 6의 표시 화소를 이용한 표시 패턴의 일례를 나타낸 개략도.

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 사이드 글래스와 더불어 진공 용기를 구성하는 제1, 2 기판과;

   상기 진공 용기 내부에 장착되며 열전자를 방출하는 캐소드 전극과;

   상기 제1, 2 기판중 어느 한 기판에 형성되며, 상기 캐소드 전극에 대향하는 일면으로 사각 형상의 표시 화소를 매트릭스 형태로 다수 구비하는 애노드 전극; 및

   상기 캐소드 전극과 애노드 전극 사이에 설치되어 애노드 전극으로 열전자를 가속 또는 차단시키는 그리드 전극을 포함하며,

   상기 표시 화소가 표시 화소를 대각 방향으로 양분하는 제2 축과 평행하면서 제2 축과 소정의 간격을 갖는 제1 축을 기준으로 양분되어 발광 휘도에 반비례하는 상이한 발광 면적 및 서로 다른 형상을 갖는 제1 색화소와 제2 색화소를 구비하는 형광 표시관.
4. 사이드 글래스와 더불어 진공 용기를 구성하는 제1, 2 기판과;

   상기 진공 용기 내부에 장착되며 열전자를 방출하는 캐소드 전극과;

   상기 제1, 2 기판중 어느 한 기판에 형성되며, 상기 캐소드 전극에 대향하는 일면으로 사각 형상의 표시 화소를 매트릭스 형태로 다수 구비하는 애노드 전극; 및

   상기 캐소드 전극과 애노드 전극 사이에 설치되어 애노드 전극으로 열전자를 가속 또는 차단시키는 그리드 전극을 포함하며,

   상기 표시 화소가 표시 화소를 대각 방향으로 양분하는 제2 축으로부터 어느 하나의 대각점을 기준으로 소정의 각도를 가지며 회전된 제3 축을 기준으로 양분되어 발광 휘도에 반비례하는 상이한 발광 면적 및 서로 다른 형상을 갖는 제1 색화소와 제2 색화소를 구비하는 형광 표시관.
5. 사이드 글래스와 더불어 진공 용기를 구성하는 제1, 2 기판과;

   상기 진공 용기 내부에 장착되며 열전자를 방출하는 캐소드 전극과;

   상기 제1, 2 기판중 어느 한 기판에 형성되며, 상기 캐소드 전극에 대향하는 일면으로 사각 형상의 표시 화소를 매트릭스 형태로 다수 구비하는 애노드 전극; 및

   상기 캐소드 전극과 애노드 전극 사이에 설치되어 애노드 전극으로 열전자를 가속 또는 차단시키는 그리드 전극을 포함하며,

   상기 표시 화소가 사각 형상의 제1 색화소와, 제1 색화소와 소정의 간격을 가지며 제1 색화소의 네 변을 둘러싸는 사각 고리 형상의 제2 색화소를 구비하고, 제1, 2 색화소가 상이한 발광 면적을 가지는 형광 표시관.
6. 사이드 글래스와 더불어 진공 용기를 구성하는 제1, 2 기판과;

   상기 진공 용기 내부에 장착되며 열전자를 방출하는 캐소드 전극과;

   상기 제1, 2 기판중 어느 한 기판에 형성되며, 상기 캐소드 전극에 대향하는 일면으로 사각 형상의 표시 화소를 매트릭스 형태로 다수 구비하는 애노드 전극; 및

   상기 캐소드 전극과 애노드 전극 사이에 설치되어 애노드 전극으로 열전자를 가속 또는 차단시키는 그리드 전극을 포함하며,

   상기 표시 화소가 사각 형상의 제1 색화소와, 제1 색화소와 소정의 간격을 가지며 제1 색화소의 두 변을 둘러싸는 제2 색화소를 구비하고, 제1, 2 색화소가 상이한 발광 면적을 가지는 형광 표시관.