KR900000356B1

KR900000356B1 - 형광표시장치

Info

Publication number: KR900000356B1
Application number: KR1019840004523A
Authority: KR
Inventors: 아끼오 오오고시; 고오지 쓰루다; 히데아끼 나까가와; 사또시 시마다
Original assignee: 쏘니 가부시기가이샤; 오오가 노리오
Priority date: 1983-07-30
Filing date: 1984-07-30
Publication date: 1990-01-25
Also published as: KR850001591A; JPH0612657B2; JPS6032238A

Abstract

내용 없음.

Description

형광표시장치

제1도는 본원 발명 형광표시장치, 특히 단위셀의 정면도.

제2도는 그 A-A 선상의 단면도.

제3도는 그 B-B 선상의 단면도.

제4도는 일부 파단한 사시도.

제5도는 표시 세그멘트의 확대단면도.

제6도는 세퍼레이터의 동작설명을 위한 단면도.

제7도는 세퍼레이터의 사시도.

제8도는 세퍼레이터를 관체의 측판내에 배치한 상태의 평면도.

제9도는 표시 세그멘트와,세퍼레이터 부분의 단면도.

제10도는 와이어 캐소우드의 다른 예를 나타낸 단면도.

제11도는 그 가장(架張)상태를 나타낸 사시도.

제12도는 복수의 표시셀을 조입한 하나의 유니트를 나타낸 정면도.

제13a도 및 제13b도는 각기 표시셀의 다른 예를 나타낸 사시도.

제14도는 제12도 C-C 선상의 단면도.

제15도는 다른 부착방법을 나타낸 단면도.

제16도는 그 배면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명.

1 : 유리관체 2R, 2G, 2B : 형광표시 세그멘트

G_1R, G_1G, G_1B: 제어전극 G₂: 가속전극

K_R, K_G, K_B: 캐소우드 10 : 세퍼레이터

35 : 심선 36 : 절연물

37 : 텅스텐선 38 : 전자방출물질

41 : 유니트 케이스 42 : 전면판

43 : 창구멍 45 : 고정부재

55 : 투명판 57 : 냉각액

본원 발명은 고휘도발광의 형광표시장치에 관한 것이다.

다수의 발광표시셀을 배열하여 대형화면을 얻도록 한 대형표시장치의 개발이 시도되고 있다. 이 경우, 각 발광표시셀은 전체로서 얇은 형으로 구성되며, 또 안정되게 고휘도발광이 행해지는 것이 요망되고 있다.

본원 발명은 이와,같은 점을 감안하여 얇은 형이고 안정된 고휘도발광이 이루어지는 신규의 형광표시장치를 제공하는 것이다.

본원 발명은 고압이 인가되는 복수의 형광표시 세그멘트와, 각 세그멘트에 대응해서 배치된 복수의 캐소우드 및 복수의 제어전극(제1그리드)과, 세그멘트 및 제어전극간에 배치된 공통의 가속전극(제2그리드)을 가지며, 각 제어전극의 전압을 제어하여 각 세그멘트를 선택적으로 발광표시하도록 한 형광표시장치이다.

본원 발명의 형광표시장치에 의하여 얇은 형으로 구성되고 또한 안정된 고휘도 발광의 표시가 얻어지는 것이다.

다음에 도면에 의거하여 본원 발명에 의한 형광표시장치의 실시예에 대해 상세히 설명한다.

제1도, 제2도, 제3도 및 제4도는 본원 발명의 형광표시장치, 특히 그 단위셀을 나타낸 정면도, 그 A-A 선상의 단면도, 그 B-B선상의 단면도 및 일부 파단한 사시도를 나타낸다. 동 도면중(1)은 전면패널(1A)과 배면판(1B)과 측판(1C)으로 이루어진 유리관체를 나타내며, 이 유리관체(1)내에 형광체층으로 이루어진 복수의 형광표시 세그멘트(2)[(2R),(2G),(2B)]와,각 표시 세그멘트에 대응하는 복수의 캐소우드(K)[(K_R),(K_G),(K_B)] 및 제1그리드(제어전극)(G₁)[(G_1R),(G_1G),(G_1B)]와,공통의 제2그리드(가속전극)(G₂)가 배치된다. 형광표시 세그멘트(2)는 전면패널(1A)의 내면에 형광체층을 피착하여 형성되는 것이며, 이 경우 적색발광, 녹색발광, 청색발광의 3개의 형광표시 세그멘트(2R),(2G),(2B)가 형성된다. 구체적으로는 제5도에 나타낸 것처럼 전면패널(1A)의 내면에 틀모양으로 도전층인 카아본층(3)이 인쇄되며, 그 틀모양내의 각 공소(空所)에 대응하여 각 표시 세그멘트로 되는 각기 적색 형광체층(2R), 녹색의 형광체층(2G) 및 청색의 형광체층(2B)이 일부 카아본층(3)상에 걸치도록 하여 인쇄에 의해 형성되고, 그 전면(全面)에 중간막(4)을 통해서 예를 들어 알루미늄으로 이루어진 메탈백층(5)이 입혀붙여 형성된다. 이 각 형광체층에 의한 표시 세그멘트(2R),(2G),(2B)에 각기 대향하도록 배면패널(1B)내측에 각기 와이어 캐소우드(K_R),(K_G),(K_B)와 그 각 와이어 캐소우드K_R),(K_G),(K_B)에 대향해서 각기 제1그리드(G_1R),(G_1G),(G_1B)가 배치되고, 다시 3개의 제1그리드(G_1R),(G_1G),(G_1B)에 공통으로 제2그리드(G₂)가 배치된다. 각 와이어 (K)는 예를 들면 텅스텐 히이터의 표면에 전자방출물질로 되는 탄산염을 도포해서 형성된다.

각 와이어 캐소우드(K_R),(K_G),(K_B)는 각기 배면패널(1B)의 양측에 배치한 한쌍의 도전성 지지부(6),(7)에 가장된다. 한쪽의 지지부(6)는 와이어 캐소우드의 일단을 고정하는 것이며 다른 쪽의 지지부(7)에는 스프링부(7a)가 설치되어 이 스프링부(7a)에 각 와이어 캐소우드의 타단이 고정된다. 이것에 의해 온도상승에 따라서 와이어 캐소우드가 신장되어도, 그 신장을 스프링부(7a)에 의해 흡수하여 와이어 캐소우드는 이완되는 일이 없다. 각 제1그리드(G_1R),(G_1G),(G_1B)는 각 와이어 캐소우드에 대향하도록 원통면을 갖는 반원형상으로 형성되고, 그 원통면에 길이방향에 연해서 소정피치를 두고 다수의 슬릿(8)이 설치된다. 이 슬릿(8)은 와이어 캐소우드(K)에서 방사되는 전자의 투과공이다. 제2그리드(G₂)는 각 제1그리드(G_1R),(G_1G),(G_1B)에 대응한 부분에 제1그리드의 슬릿(8)과 같은 대응위치에 슬릿(9)을 형성하여 구성된다.

이 경우 제2그리드(G₂)의 슬릿부분(9R),(9G),(9B)는 각기 대응하는 제1그리드(G_1R),(G_1G),(G_1B)와,동심원적인 원통면을 갖도록 구성할 수 있다. 이 경우에는 와이어 캐소우드로부터의 전자비임이 제1그리드 및 제2그리드의 슬릿(8),(9)을 통과해서 직선적으로 방사되어, 슬릿의 길이방향에 대해 넓혀진다. 한편 제2그리드로서는 제6도에 나타낸 것처럼 슬릿(9)이 형성되는 부분을 수평으로 형성해도 좋다. 이때에는 전자비임은점선(30')으로 나타낸 것처럼 제2그리드를 투과하여 슬릿의 길이방향에 대해 다소 안쪽으로 굽히도록 방사된다.

한편, 각 형광표시 세그멘트(2R),(2G),(2B)를 둘러싸도록 도전성재로 이루어진 세퍼레이터(10)가 배치된다. 이 세퍼레이터(10)는 캐소우드로부터의 전자비임이 제1 또는 제2그리드(G₁),(G₂)에 닿아 그것으로부터의 2차전자(31)(제6도참조)가 인접하는 형광표시 세그멘트를 발광하지 않도록 이것을 저지하기 위한 시일드와,각각의 와이어 캐소우드(K)로부터의 전자비임(30)이 대응하는 형광표시 세그먼트(2)의 전체에 조사되도록 전자비임을 넓히는 작용, 이른바 확산렌즈의 형성을 겸하고, 동시에 각 형성표시 세그먼트에 고전압 예를 들어 10KV를 부여하기 위한 급전수단으로서도 사용되는 것이다. 이 세퍼레이터(10)는 조립시에는 유리관체(1)의 표면패널(1A)과 측판(1C)와의 사이에서 지지되어 프리트에 의해 고정된다. 즉 세퍼레이터(10)는 제7도에 나타낸 것처럼 각 형광표시 세그멘트가 둘러싸이도록 3개로 간막이된 틀 상태를 이루고, 이 상단부의 한쪽의 서로 대향하는 양측에 바깥쪽으로 돌출하는 지지용 클릭(11)이 설치되며, 다시 다른 쪽의 서로 대향하는 양측에 각기 고압(애노우드 전압)을 공급하기 위한 애노우드 리이드(12)가 도출된다. 또 세퍼레이터의 측부에는 위치결정용의 탄성굴곡편(13)이 절기(切起)된다. 따라서, 세퍼레이터(10)를 유리형체의 측판(1C)내에 윗쪽으로부터 삽입했을 때, 제8도에 나타낸 것처럼 지지용 클릭(11)이 측판(1C)의 상단면 맞닿아 세퍼레이터가 지지되는 동시에, 굴곡부(13)가 측판(1C)내벽에 맞닿아 세퍼레이터가 중앙에 위치하도록 이루어진다. 또한 이 세퍼레이터(10)의 상단부에는 안쪽으로 절곡하는 돌출부(14)가 설치되며 그 돌출부(14)면에 돌기(15)가 설치된다. 이 돌기(15)는 세퍼레이터(10)를 측판(1C)내에 수납하고, 측판(1C)상에 표면패널(1A)을 겹쳐서 봉지(封止)할 때에 마침 카아본층(3)에 접촉한다. (제9도 참조).

이것에 의해 애노우드 리이드(12)로부터의 고압이 각 형광표시 세그멘트(2R),(2G),(2B)에 공통으로 공급되도록 된다. 조립된 상태에 있어서, 고압이 인가되는 애노우드 리이드(12)는 표면패널(1A)과 측판(1C)의 상단면과의 사이의 봉지부를 지나 외부로 도출된다. 또 와이어 캐소우드(K)의 리이드, 제1그리드(G₁)의 리이드, 제2그리드(G₂)의 리이드는 각기 배면판(1B)과 측판(1C)의 하단면과의 사이의 봉지부를 지나 외부로 도출된다. 그리고 캐소우드(K), 제1그리드(G₁) 및 제2그리드(G₂)의 각 리이드는 지지를 겸하기 때문에 복수개씩 도출된다. 예를 들어 각 제1그리드(G_1R),(G_1G),(G_1B)는 각기 양면에 2개씩 합계 4개씩의 리이드(16_G1),(17_G1),(18_G1)가 도출된다. 또 제2그리드(G₂)는 배면패널의 네귀부(四隅部)에 대응하도록 4개의 리이드(19G₂)가 도출된다. 또, 캐소우드(K)의 리이드(20F)는 각 양 지지부재(6),(7)에서 각기 복수개씩 좌우로 도출된다.

그리고 각 캐소우드의 리이드(20F)는 각기 지지부재(6) 및 (7)마다 공통 접속되며 또, 각 제1그리드(G₁), 제2그리드(G₂)도 각기 대응한 리이드가 공통 접속된다.

유리관체(1)는 전면채널(1A)과 측판(1C)과 배면판(1B)을 서로 프리트(22)로 봉지하여 구성된다. 배면판(1B)에는 배기용의 텝 오프관(21)이 프리트로 고정된다.

다음에 이러한 구성의 동작을 설명한다. 적색, 녹색, 및 청색의 각색의 형광표시 세그멘트(2R),(2G),(2B)에는 애노우드 리이드(12)를 통해서 예를 들어 10KV정도의 애노우드 전압이 공급된다. 또 각 제1그리드(G_1R),(G_1G),(G_1B)에는 각기 예를 들면 0V∼30V의 전압이 인가되며 또, 제2그리드(G₂)에는 예를 들어 300V의 전압이 인가된다. 와이어 캐소우드(K_R),(K_G),(K_B)는 하나당 60∼70mw정도이다. 이 구성에 있어서는 애노우드측과 제2그리드(G₂)는 전압이 고정되어 있어서, 제1그리드(G₁)에 부여하는 전압에 의해 선택적으로 온오프 표시하는 것이다.

즉, 제1그리드(G₁)에 0V가 인가되었을 때에는 캐소우드(K)로부터의 전자비임이 커트 오프되어, 그 대응하는 표시 세그멘트(2)는 발광표시되지 않는다. 그리고 제1그리드(G₁)에 예를 들어 30V가 인가되면 캐소우드(K)로부터의 전자비임은 제1그리드(G₁)를 지나 제2그리드(G₂)로 가속되어서 대응하는 표시 세그멘트(2)의 형광체를 두들겨 이것을 발광표시시킨다. 이때 제1그리드(G₁)에 인가하는 전압(30V)의 펄스폭(인가시간)을 제어함으로써 발광휘도가 제어된다. 그리고 제6도에 나타낸 것처럼 캐소우드(K)로부터의 전자비임은 세퍼레이터(10)에 의해 넓혀져서 표시 세그멘트(2)의 전면에 조사된다. 또 캐소우드로부터의 전자비임이 제1그리드, 제2그리드에 닿아 제1그리드, 제2그리드로부터의 2차전자(31)가 발생하지만, 이 2차전자(31)는 세퍼레이터(10)에 의해 저지되어 인접하는 표시 세그멘트(2)를 두들기는 일이 없다. 이와 같이 해서 제1그리드의 전압을 선택적으로 제어함으로써, 각 표시 세그멘트(2R),(2G),(2B)가 선택적으로 고휘도로 발광표시되는 것이다.

이 형광표시셀(40)에서는 전체가 얇게 구성되며, 더구나 캐소우드, 각 제1그리드, 제2그리드 등의 저전압측의 리이드는 유리관체(1)의 배면판(1B)측에서 도출되고, 고압측의 애노우드 리이드(12)는 전면패널(1A)측에서 도출되므로, 방전, 배선시의 위험이 회피되어, 안정된 발광표시가 얻어진다.

또, 각 형광표시 세그멘트(2)를 둘러싸도록 애노우드 전압이 인가된 세퍼레이터(10)가 배치되므로, 이 세퍼레이터(10)에 의해 확산렌즈가 구성되고, 제1그리드(G₁)만 곡률을 갖게 하며, 제2그리드(G₂)는 평탄할지라도(제6도의 경우)캐소우드(K)로부터의 전자비임은 가로방향(슬릿방향)으로 넓혀져, 표시 세그멘트(2)의 전면에 조사된다. 동시에 세퍼레이터측에 의해, 제1그리드 또는 제2그리드로부터의 2차전자가 저지되어, 커트 오프된 인접표시 세그멘트를 발광시키는 일이 없다.

컬러표시를 할 경우(예를 들어 9300。계 백색화면의 경우)휘도혼합비는 청색이 약 7%, 적색이 약 13%, 녹색이 약 80%이다. 또 와이어 캐소우드를 전자원으로서 사용할 때 수명을 갖게 하기 위해 온도제한영역에서 사용할 경우가 많다. 그 때문에 녹색의 캐소우드를 다른 캐소우드보다도 발광휘도를 높히기 위해서는 캐소우드의 개수를 증가시키는 것을 해결할 수 있다. 예를 들어 녹색의 캐소우드(K_G)를 2개로 하고, 적색, 청색용의 캐소우드(K_R) 및 (K_B)는 각기 하나로 한다. 이것에 의해 예를 들어 녹색의 총전자량은 다른 적색, 청색의 그것보다도 많아져 컬러표시가 가능해진다. 그리고 당연히 다른 적색 및 청색의 캐소우드도 복수개 사용함으로써 수명을 길게 하는 효과가 있다. 이처럼 녹색의 캐소우드의 개수를 다른 것보다 증가시킴으로써 휘도를 높일 수 있어서 양호한 백색균형을 얻을 수 있다. 이것은 캐소우드에 대해서 무리한 로우딩이 걸리지 않아 형광표시셀의 수명을 길게 할 수 있다. 실제로는 2개를 0.8∼1mm정도 떨어지게 하여 부착하는 것이며, 전자방출량은 전자반발효과 때문에 하나일때의 2배로는 되지 않지만 7할∼8할의 증가는 기대할 수 있다. 그리고 녹색의 휘도를 높이기 위해서는 캐소우드의 개수를 증가하는 대신 예를 들어 형광체층의 면적을 적색 및 청색의 그것보다 넓게 하는 것으로 달성할 수도 있다.

또, 와이어 캐소우드는 온도제한영역에서 사용하기 때문에 즉 옥사이드 캐소우드의 캐소우드 로우딩을 수십분의 1로 사용하여 빨갛게 보이지 않도록 하고 있기 때문에 하나당의 캐소우드로부터의 전자방출량은 적다. 이것을 해결하는 방법으로서는 예를 들어 텅스텐 와이어를 나선상으로 감아 실질적으로 옥사이드의 표면적을 증가시키는 것이 고려되지만 나선의 길이가 길 경우에는 캐소우드의 이완 또는 진동 등이 발생할 염려가 있다. 이와,같은 점을 고려하여 와이어 캐소우드로서는 제10도 및 제11도에 나타낸 바와,같은 구성을 생각할 수 있다. 이 예에서는 고온재료인 예를 들어 텅스텐, 몰리브덴 등의 심선(35)을 설치하여 이 심선(35)의 표면에 Al₂O₃등의 절연물(36)을 입혀 붙이고, 그 위에 히이터로 되는 텅스텐선(37)을 나선형상으로 감아, 나선형상부분에 전자방출물질(38), 예를 들어 탄산염을 분무 또는 전착 등으로 부착시켜 직렬형(直熱型)의 캐소우드(34)를 구성한다. 이 경우, 심선(35)은 그 양단이 각기 한쪽의 지지부(6)와,다른 쪽의 지지부(7)의 스프링부(7a)에 스포트용접 등으로 고착되어 장력이 걸린 상태로 가장되고, 턴스텐선은 한쪽의 지지부(6)와,다른 쪽의 제2의 지지부(6')사이에 스포트용접 등으로 고착된다.

이 구성에서는 절연물(36)을 부착시킨 심선(35)상에 나선형상으로 캐소우드를 감아 그 심선(35)을 스프링부로 가장함으로써 나선간의 쇼오트, 나선부분의 열적변형 등의 문제점을 제거할 수 있다. 그리고 실질적인 옥사이드 여러 면적이 증가하며 또 제11도에 나타낸 것처럼 캐소우드의 양단과 중앙과의 온도차도 적고, 또 균일한 온도분포영역(A)이 넓어지는 것과 아울러서 전자방출량의 증가가 도모되고, 따라서 전체로서 하나당의 캐소우드로부터의 허용전류량의 증가를 도모할 수 있다. 곡선(I)은 온도분포를 나타낸다.

상술한 바와,같은 표시셀(40)은 제12도에 나타낸 것처럼 유니트 케이스(41)에 복수개 예를 들면 24개 조입되어서 하나의 유니트가 구성된다. 또한 이 유니트를 다수 배열함으로써 거대화상의 표시장치가 구성된다. 그런데 이 복수의 표시셀을 유니트 케이스에 조입할 때에는 수지 등으로 모울드하여 고정하는 것이 행해진다. 그러나 이 표시셀의 애노우드 전압이 10KV 정도로 높기 때문에 고정이 불완전하면 표면측의 오염 등을 제거하기 위해 표면으로부터 힘이 가해지면 벗겨질 염려가 있다. 또, 시간경과변화로 똑같은 고장이 생각된다.

따라서 표시셀을 확실히 유니트 케이스에 고정할 필요가 있다. 이 때문에 표시셀(40)로서는 그 유리관체(10의 전면패널(1A)이 측판(1C)보다도 바깥쪽으로 장출(張出)하도록 형성한다. 이 경우 제13A도에 나타낸 것처럼 전주에 걸쳐서 장출해도 좋고 또는 제13B도에 나타낸 것처럼 일방향만 장출하도록 해도 좋다. 한편 유니트케이스(41)는 제14도에 나타낸 것처럼 그 전면판(42)에 표시셀(40)이 향하는 복수, 이 경우 24개의 창구멍(43)을 설치하고, 그 각 창구멍(43)의 가장자리 뒷면에 표시셀의 전면패널(1A0의 주변부가 끼워맞추어지는 단부(段部)(44)를 형상하여 구성한다. 그리고 표시셀(40)을 그 전면패널(1A)이 유니트 케이스의 관통공(43)을 향하도록 전면판(42)의 뒷면에 끼워 넣어 뒷면으로부터 수지모우드 등의 고정부재(45)에 의해 고정한다. 이때 전면패널(1A)이 바깥쪽으로 장출하고 있기 때문에 이 장출부(50)에 있어서 고정부재(45)와,유니트 케이스의 전면판(42)간에서 협지되어 전체로서 표시셀(40)이 유니트 케이스(41)에 견고하게 고정된다. 또 필요에 따라 제15도 및 제16도에 나타낸 것처럼 축(52)을 중심으로 회동자재의 걸림편(53)을 설치하여 이 걸림편(53)와,유니트 케이스의 전면판(42)간에서 표시셀의 전면패널(1A)의 장출부(50)를 협지한다. 그후 수지모우드 등으로 고정하면 더욱 확실한 고정을 할 수 있다. 또, 고휘도의 표시셀이기 때문에 형광체층이 도포된 전면패널측은 액냉(液冷)시킬 필요가 있다. 이 때문에 표시셀을 유니트 케이스에 장착할 때에 그 유니트 케이스의 전면판(42)의 단부(44)와,전면패널(1A)과의 사이에 예를들어 실리콘 고무등의 패킹(54)을 개장하고, 다시 전면에 예를들어 폴리카아보네이트 등으로 이루어진 투명판(55)을 배치하여 이 투명판955)과 전면패널(1A)과 유니트 케이스의 창구멍(43)으로 형성되는 공간에 냉각액(56)을 충전시킨다. 물론 이때, 유니트 케이스의 전면판(42)에는 각 창공(43)에 연통하는 냉각액 도입홈(57)이 설치된다.

상기 예에서는 적색, 녹색, 청색의 3개의 형광표시 세그멘트를 가진 표시셀에 대해 기술했지만 그 밖에 통상의 문자, 수자 등을 표시하는 패턴에 복수의 형광표시 세그멘트를 배치한 표시장치에도 적용할 수 있는 것이다. 즉 예를 들어 8자형으로 구성하도록 복수의 형광표시 세그멘트를 소정 배열하여 이것에 공통의 애노우드 전위를 인가한다. 그리고 각 표시 세그멘트에 대향하도록 복수의 캐소우드 및 복수의 제1그리드를 배치하고, 이들 제1그리드와,표시 세그멘트 사이에 공통의 제2그리드를 배치하도록 하여 제1그리드에 부여하는 전압을 제어함으로써 선택적으로 소망의 표시 세그멘트를 발광표시 하도록 구성하는 것이다.

상술한 본원 발명에 의하면 고휘도발광의 형광표시장치가 용이하게 얻어지는 것이며 특히 이 경우에 안정되게 동작시킬 수 있고 또한 전체적으로 얇게 구성할 수 있다. 따라서 이와,같은 표시소자를 단일셀로 하여 이것을 복수 배치함으로써 거대표시장치를 용이하게 구성할 수 있는 것이다.

Claims

고압이 인가되는 복수의 형광표시 세그멘트와,상기 각 세그멘트에 대응해서 배치된 복수의 캐소우드 및 복수의 제어전극과, 상기 세그멘트 및 제어전극간에 배치된 공통의 가속전극을 가지며 상기 각 제어전극의 전압을 제어하여 상기 세그멘트를 선택적으로 발광표시하도록 해서 이루어진 것을 특징으로 하는 형광표시장치.
녹색발광, 적색발광 및 청색발광의 형광표시 세그멘트가 수평방향으로 배열된 전면패널과, 상기 각 형광표시 세그멘트에 대응하는 전자원(電子源) 및 전자제어부가 배치된 배면패널과 측면틀에서 구성된 편평형(扁平型)형광표시셀을 단위로 하여 이 형광표시셀을 종횡방향(縱橫方向)에 매트릭스형상으로 배열하여 이루어진 것을 특징으로 하는 형광표시장치.