CN1487559A - 具有复合型灯丝支撑的真空荧光显示器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种真空荧光显示器，包括：彼此相对地设置的第一和第二衬底，以及设置于第一和第二衬底之间用于在二者间密封一个空间的侧壁玻璃；用于在被施加了电压时发射电子的灯丝；安装至该些衬底中的一个并且支撑每个灯丝的相对侧的第一和第二复合型灯丝支撑；以及，设置在该些衬底中的至少一个上的阳极，阳极由电子照亮从而实现图像，其中，每个第一和第二复合型灯丝支撑包括：固定地安装于衬底的固定板；安装于固定板的至少一个张紧臂；设置在每个张紧臂末端上的至少一个张紧头；以及，至少一个无张力头，灯丝中的一个附着在该无张力头，该无张力头安装至张紧臂中的一个。

Description

具有复合型灯丝支撑的真空荧光显示器

技术领域

本发明涉及一种真空荧光显示器，并且特别涉及一种具有复合型灯丝支撑的真空荧光显示器，其中复合型灯丝支撑包括一张紧头和一无张力头。

背景技术

真空荧光显示器(VDF)是一种类型的电子管，其能够识别各种机器和设备的输入/输出状态和工作条件。由于各种工业机械的发展，VDF正在被越来越频繁地使用。

传统的VDF包括：真空容器，其具有保持为真空状态的内部空间并沿着一个透明方向提供观察区域；阳极，其设置于真空容器内，并且接受电子以照亮并显示预定的信号；灯丝，其固定地焊接至一对灯丝支撑，从而接受外部电源并发射电子；以及，栅电极，其用于加速并扩散(或用于阻挡)由灯丝发射的电子。

真空容器包括：下衬底，其上设置有阳极；上衬底(未示出)，与该下衬底相对并以预定距离隔开地设置，使光容易通过；以及，侧壁玻璃，形成于下衬底与上衬底之间位于外侧边缘处，从而密封下衬底与上衬底之间的空间。真空容器中的此空间保持在高度的真空状态下，从而方便电子的发射与运动。

灯丝支撑固定了灯丝的两端，使得灯丝与阳极相隔预定距离地悬承。灯丝由灯丝支撑所支撑住，使得灯丝中存有预定的张力，即使是在灯丝变热膨胀时。

每个灯丝支撑包括：固定板，其焊接至引线框架的安装件上，并连接至第一衬底；张紧头，每个张紧头对应一个灯丝，牢固地固定住灯丝；以及，张紧臂，其连接在张紧头与固定板之间。张紧臂具有约2.5mm的长度L1，从而为张紧头提供张力。当灯丝附于张紧头时，张紧臂的长度为L2。下面，将假定当灯丝连接至张紧头时张紧臂的长度L2与其处于松开状态时张紧臂的长度相同。

上述包括传统灯丝支撑的VFD具有如下的缺点。

若用于密封侧壁玻璃与下衬底的熔结玻璃(frit glass)与张紧臂相接触，张紧臂失去其张力，使得其无法支撑灯丝。另外，若熔结玻璃沉积在固定板的一部分上，在加热熔结玻璃以密封下衬底与侧壁玻璃时，由于熔结玻璃与灯丝支撑之间热膨胀系数的差异，会在熔结玻璃中产生裂缝。结果，产生了异质物质(熔结颗粒)，使得VFD的内部被污染。这还导致了固定板变松或从基座上脱开，从而引起了灯丝的晃动。

为克服这些问题，在固定板与侧壁玻璃之间保持了0.85mm或更大的间隙，从而避免了熔结玻璃与灯丝支撑之间相接触。

因此，在具有传统灯丝支撑的VFD中，相当大量的空间无法被阳极电极作为观察空间使用。即，对于固定板的短边与侧壁玻璃之间的间隙的0.85mm，以及当灯丝附于张紧头时对于张紧臂的2.5mm的长度L2，结合起来，总计约3.3mm无法被阳极电极作为观察空间使用。这增大了VFD的总体尺寸。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种真空荧光显示器，其具有复合型灯丝支撑，复合型灯丝支撑包括张紧头和无张力头两者。

本发明的另一个目的在于提供一种真空荧光显示器，其具有复合型灯丝支撑，复合型灯丝支撑包括简单并且制造成本实用的张紧头和无张力头两者。

本发明的又一个目的在于提供一种真空荧光显示器，其具有复合型灯丝支撑，复合型灯丝支撑包括张紧头和无张力头两者，其无需增大VFD的总体尺寸即可为灯丝提供牢固适当的支撑。

在本发明的一个实施例中，本发明提供一种真空荧光显示器，包括第一和第二复合型灯丝支撑，每个复合型灯丝支撑包括：固定地安装于衬底的固定板；安装于固定板的至少一个张紧臂；设置在每个张紧臂末端上的至少一个张紧头；以及，灯丝中的一个附着至的至少一个无张力头，该无张力头安装至张紧臂中的一个。

第一和第二复合型灯丝支撑设置为使得无张力头或者张紧头与第一复合型灯丝支撑的张紧头相对地安装至第二复合型灯丝支撑，而张紧头与第一复合型灯丝支撑的无张力头相对地安装至第二复合型灯丝支撑。

第一和第二复合型灯丝支撑满足方程1：

方程1

M＝M’＝N-(N-1)

其中，M为设置于第一复合型灯丝支撑上的无张力头的总数量，M’为设置于第二复合型灯丝支撑上的无张力头的总数量，而N为灯丝的总数量。

无张力头朝向固定板沿纵向方向的短端设置。优选，无张力头一体地形成于与形成张紧头的端部相对的张紧臂的端部。

另外，在每个无张力头中形成切去段，用于容纳张紧头与无张力头之间的间隙。

在另一方面中，第一和第二复合型灯丝支撑满足方程2：

方程2

M＝N-(N-1)

N-(N-2)≤M’≤N-1

其中，M为设置于第一复合型灯丝支撑上的无张力头的总数量，M’为设置于第二复合型灯丝支撑上的无张力头的总数量，而N为灯丝的总数量。

在第二优选实施例中，形成在第一复合型灯丝支撑上的无张力头提供为与在第一优选实施例中相一致。然而，在所有的形成与第二复合型灯丝支撑上的无张力头之中，朝向固定板沿纵向方向的短端设置的无张力头一体地形成于与形成张紧头的端部相对的张紧臂的端部。

在又一方面中，第一和第二复合型灯丝支撑满足方程3：

方程3

N-(N-2)≤M≤N-1

N-(N-2)≤M’≤N-1

其中，M为设置于第一复合型灯丝支撑上的无张力头的总数量，M’为设置于第二复合型灯丝支撑上的无张力头的总数量，而N为灯丝的总数量。

在本优选实施例中，在所有的无张力头之中，朝向固定板沿纵向方向的短端设置的无张力头一体地形成于与形成张紧头的端部相对的张紧臂的端部。

对于这种构造，灯丝支撑的长度可通过一体地形成至少一个无张力头至一个张紧臂，而比现有技术的灯丝支撑减小约2.5mm。结果，可减小真空荧光显示器的总体尺寸或对于与现有技术相同尺寸的装置可增大真空荧光显示器的显示区域。

附图说明

对本发明更加完整的评价以及其伴随的优点将通过结合附图参照下面的详细描述而更加明显并且得到更好的理解，附图中相同的附图标记表示相同或相似的部件，其中：

图1为灯丝安装至灯丝支撑状态下的传统真空荧光显示器的平面图；

图2为图1的灯丝支撑中的一个处于灯丝未连接至灯丝支撑状态下的透视图；

图3为根据本发明第一优选实施例的真空荧光显示器的平面图，其中真空荧光显示器示为处于灯丝安装至复合型灯丝支撑的状态下；

图4为图3的复合型支撑中的一个的透视图；

图5为图3的复合型支撑中的一个的改动示例的透视图；

图6为根据本发明第二优选实施例的真空荧光显示器的平面图，其中真空荧光显示器示为处于灯丝安装至复合型灯丝支撑的状态下；以及

图7为根据本发明第二优选实施例的真空荧光显示器的平面图，其中真空荧光显示器示为处于灯丝安装至复合型灯丝支撑的状态下。

具体实施方式

参照附图，如图1所示，传统的VDF包括：真空容器，其具有保持为真空状态的内部空间并沿着一个方向提供透明观察区域；阳极110，其设置于真空容器内，并且接受电子以照亮并显示预定的信号；灯丝114，其固定地焊接至一对灯丝支撑112，从而接受外部电源并发射电子；以及，栅电极，其用于加速并扩散(或用于阻挡)由灯丝114发射的电子。

真空容器包括：下衬底116，其上设置有阳极110；上衬底(未示出)，与该下衬底116相对并以预定距离隔开地设置，使光容易通过；以及，侧壁玻璃118，形成于下衬底116与上衬底之间位于外侧边缘处，从而密封下衬底116与上衬底之间的空间。真空容器中的此空间保持在高度的真空状态下，从而方便电子的发射与运动。

灯丝支撑112固定了灯丝114的两端，使得灯丝114与阳极110相隔预定距离地悬承。灯丝114由灯丝支撑112所支撑住，使得灯丝114中存有预定的张力，即使是在灯丝114变热膨胀时。

再参照图2，每个灯丝支撑112包括：固定板112a，其焊接至引线框架的基座120，引线框架连接至第一衬底116；张紧头112b，每个张紧头对应一个灯丝112，从而牢固地固定住灯丝112；以及，张紧臂112c，其连接在张紧头112b与固定板112a之间。张紧臂112c具有约2.5mm(毫米)的长度L1，从而为张紧头112b提供张力。图1中，当灯丝114附于张紧头112b时，张紧臂112c的长度示为L2。下面，将假定当灯丝114连接至张紧头112b时张紧臂112c的长度L2与其处于松开状态时张紧臂112c的长度相同。

图2中的附图标记112d表示吸气支撑(getter support)，虚线表示弯折线。

上述包括传统灯丝支撑112的VFD具有如下的缺点。

若用于侧壁玻璃118与下衬底116的熔结玻璃(F)与张紧臂112c相接触，张紧臂112c失去其张力，使得其无法支撑灯丝114。另外，若熔结玻璃(F)沉积在固定板112a的一部分上，在加热熔结玻璃(F)以密封下衬底116与侧壁玻璃118时，由于熔结玻璃(F)与灯丝支撑112之间热膨胀系数的差异，会在熔结玻璃(F)中产生裂缝。结果，产生了异质物质(熔结颗粒)，使得VFD的内部被污染。这还导致了固定板112a变松或从基座120上脱开，从而引起了灯丝114的晃动。

为克服这些问题，在固定板112a与侧壁玻璃118之间保持了0.85mm或更大的间隙(G)，从而避免了熔结玻璃(F)与灯丝支撑112之间相接触。

因此，在具有传统灯丝支撑112的VFD中，相当大量的空间无法被阳极电极110作为观察空间使用。即，对于固定板112a的短边与侧壁玻璃118之间的间隙的0.85mm，以及当灯丝114附于张紧头112b时对于张紧臂112c的2.5mm的长度L2，结合起来，总计约3.3mm无法被阳极电极110作为观察空间使用。这增大了VFD的总体尺寸。

现在，将参照附图详细描述本发明的优选实施例。

图3为根据本发明第一优选实施例的真空荧光显示器的平面图。

真空荧光显示器(VFD)包括：第一和第二衬底12和14；侧壁玻璃16；阳极18，其具有荧光材料层，其上将被照亮的荧光材料印制有预定的图案，阳极18还具有导电层，用于向荧光材料层施加外部电源；灯丝24，通过第一和第二复合型支撑20和22从第二衬底14隔开预定距离地悬承；以及，栅电极(未示出)，其用于加速和扩散(或用于阻挡)由灯丝24发射的电子，栅电极从灯丝24隔开预定距离地安装。

第一和第二复合型支撑20和22固定住每个灯丝24的相对侧，从而保持灯丝24于预定的张力水平。第一和第二复合型支撑20和22将再参照图4详细介绍。由于第一和第二复合型支撑20和22在本发明第一优选实施例中的结构和操作是一致的，因此下面将仅介绍第一复合型支撑20。

第一复合型灯丝支撑20包括固定板20a、张紧臂20b、张紧头20c和无张力头20d。固定板20a通过焊接至设置于第二衬底14上的引线框架的基座26而被牢固地固定住。张紧臂20b通过沿弯折线(图4的虚线)从固定板20a沿垂直方向弯折而形成。张紧头20c通过按张紧臂20b末端处的虚线沿水平方向弯折而形成。

另外，无张力头20d安装于张紧臂20b中的一个，即张紧臂20b中沿固定板20a的长度最远处的一个。无张力头20d没有为附于该无张力头20d的灯丝24提供张力。

在本发明的第一优选实施例中，若设置在第一复合型灯丝支撑20上的无张力头20d的总数量为M，设置在第二复合型灯丝支撑22上的无张力头20d的总数量为M’，而灯丝24的总数量为N，主要条件满足如下等式：

方程1

M＝M’＝N-(N-1)

例如，当设置有五个灯丝24时，每个第一和第二复合型灯丝支撑20和22包括四个张紧头和张紧臂，以及一个无张力头。

另外，第一和第二复合型灯丝支撑20和22设置为使得无张力头20d和22d朝外设置(沿离开阳极18的方向延伸)，并且彼此对角。例如，图3中，第一和第二复合型灯丝支撑20和22设置为使得无张力头20d和22d分别位于右上和左下的位置。或者，无张力头20d和22d可分别设置于右下和左上的位置。

另外，第一复合型灯丝支撑20的固定板20a包括支撑件20e(gettersupport)和销插入孔20f，其中夹具销(未示出)插入销插入孔20f从而对齐基座26和固定板20a。

对于如上构造的灯丝支撑20和22，分别在与无张力头20d和22d相对的区域设置有张紧头20c和22c，用于支撑对应的灯丝24。因此，每个灯丝24保持为对其施加有预定水平的张力。

另外，在如上构造的复合型灯丝支撑20和22中，张紧臂20b的长度L2与传统的灯丝支撑的相同元件(见图1的附图标记112)相比可被减小。例如，为了固定五个灯丝24，在图1所示的传统装置中需要长度L3用于固定板112a。然而，在本发明第一优选实施例中，此长度可减掉如张紧臂20b中的一个的长度L2，使得用于固定板20a的总体长度L4缩短。因此，使用本发明的复合型支撑20和22的VFD可在尺寸上减小张紧臂20c的此长度L2。传统的VFD的尺寸在图3中由虚线示出。

或者，并非减小VFD的尺寸，可将阳极18的显示区域放大如张紧臂20c的长度L2的长度。在这种情况下，灯丝支撑20和22的固定板20a和22a的长度增大至与传统的VFD并设置附加的张紧头相一致。

图5为根据本发明第一优选实施例的第一复合型支撑20中的改动示例的透视图。如图所示，无张力头20d的位置朝邻近的张紧臂20d和张紧头更加靠近。另外，切去部分20’d形成在无张力头20d的端部中，从而增加邻近张紧头20c和无张力头20d之间的间隔。

图6示出了根据本发明第二优选实施例的VFD的平面图。第一和第二复合型灯丝支撑20和22’满足的条件由下面的方程给出：

方程2

M＝N-(N-1)

N-(N-2)≤M’≤N-1

其中，M为设置在第一复合型灯丝支撑20上的无张力头20d的总数量，M’为设置在第二复合型灯丝支撑22’上的无张力头22’d的总数量，而N为灯丝24的总数量。

因此，第一复合型灯丝支撑20具有一个无张力头20d，并且由此与参照图3描述的本发明第一优选实施例的第一复合型灯丝支撑20相一致。然而，第二复合型灯丝支撑22’具有两个或更多的无张力头22’d。作为示例，若在VFD中设置有五个灯丝24，第二复合型灯丝支撑22’具有二至四个无张力头22’d。图6示出了第二复合型灯丝支撑22’具有四个无张力头22’d的情况。

尽管未在附图中示出，可将用于第一和第二复合型灯丝支撑20和22’的无张力头的数量反过来。即，第二复合型灯丝支撑22’可包括一个无张力头，而第一复合型灯丝支撑20可包括二至四个无张力头。

参照图6，附图标记22’c表示第二复合型灯丝支撑22’上的张紧头，而22’a表示第二复合型灯丝支撑22’的固定板。

图7为根据本发明第二优选实施例的VFD的平面图。第一和第二复合型灯丝支撑20”和22”满足的条件由下面的方程给出：

方程3

N-(N-2)≤M≤N-1

N-(N-2)≤M’≤N-1

其中设置在第一复合型灯丝支撑20”上的无张力头20”d的总数量为M，设置在第二复合型灯丝支撑22”上的无张力头22”d的总数量为M’，灯丝24的总数量为N。

因此，第一和第二复合型灯丝支撑20”和22”都具有两个或更多的无张力头20”d和22”d。例如，当装置中设置有五个灯丝24时，第一和第二复合型灯丝支撑20”和22”具有二至四个无张力头20”d和22”d。在图7中，第一复合型灯丝支撑20”包括两个无张力头20”d，而第二复合型灯丝支撑22”包括三个无张力头22”d。

图7还示出了第二复合型灯丝支撑22”上的张紧头22”c，而第一复合型灯丝支撑20”包括固定板20”a、张紧臂20”b、张紧头20”c和无张力头20”d。

尽管已经详细介绍了本发明的优选实施例，本领域技术人员应理解的是，对在此教导的基本发明概念的许多变化和/或改动仍属于在所附权利要求中限定的本发明的精神和范围。

本申请参照韩国专利申请2002-49759，并将其内容包含在本申请中。

Claims (14)

1.一种真空荧光显示器，包括：

彼此相对地设置的第一和第二衬底，

侧壁玻璃，设置于第一和第二衬底之间，用于在二者间密封一个空间；

灯丝，用于在被施加了电压时发射电子；

第一和第二灯丝支撑，安装至该些衬底中的一个并且支撑每个灯丝的相对侧；以及

阳极，设置在该些衬底中的至少一个上，阳极由电子照亮从而实现图像，

其中，至少一个灯丝支撑形成为复合型，该复合型灯丝支撑包括：固定于衬底的固定板；安装于固定板的至少一个张紧臂；设置在每个张紧臂末端上的至少一个张紧头；以及，至少一个无张力头，灯丝中的一个附着至该无张力头，该无张力头安装至张紧臂中的一个。

2.如权利要求1所述的真空荧光显示器，其中第一和第二灯丝支撑形成为复合型，并且无张力头或者张紧头与第一复合型灯丝支撑的张紧头相对地安装至第二复合型灯丝支撑，而张紧头与第一复合型灯丝支撑的无张力头相对地安装至第二复合型灯丝支撑。

3.如权利要求2所述的真空荧光显示器，其中第一和第二复合型灯丝支撑满足：

M＝M’＝N-(N-1)

其中，M为设置于第一复合型灯丝支撑上的无张力头的总数量，M’为设置于第二复合型灯丝支撑上的无张力头的总数量，而N为灯丝的总数量。

4.如权利要求3所述的真空荧光显示器，其中无张力头沿固定板纵向方向朝向短端设置。

5.如权利要求4所述的真空荧光显示器，其中无张力头一体地形成于张紧臂上，位于与形成张紧头的端部相同的对立面端部。

6.如权利要求5所述的真空荧光显示器，其中在每个无张力头中形成切去段，用于容纳张紧头与无张力头之间的间隙。

7.如权利要求2所述的真空荧光显示器，第一和第二复合型灯丝支撑满足：

M＝N-(N-1)

N-(N-2)≤M’≤N-1

其中，M为设置于第一复合型灯丝支撑上的无张力头的总数量，M’为设置于第二复合型灯丝支撑上的无张力头的总数量，而N为灯丝的总数量。

8.如权利要求7所述的真空荧光显示器，其中无张力头沿固定板纵向方向朝向短端设置。

9.如权利要求8所述的真空荧光显示器，其中无张力头一体地形成于张紧臂上，位于与形成张紧头的端部相同的对立面端部。

10.如权利要求8所述的真空荧光显示器，其中在所有的无张力头之中，沿固定板纵向方向朝向短端设置的无张力头一体地形成于张紧臂上，位于与形成张紧头的端部相同的对立面端部。

11.如权利要求10所述的真空荧光显示器，其中在每个无张力头中形成邻近无张力头的切去段，从而增加张紧头与无张力头之间的间隙。

12.如权利要求2所述的真空荧光显示器，第一和第二复合型灯丝支撑满足：

N-(N-2)≤M≤N-1

N-(N-2)≤M’≤N-1

其中，M为设置于第一复合型灯丝支撑上的无张力头的总数量，M’为设置于第二复合型灯丝支撑上的无张力头的总数量，而N为灯丝的总数量。

13.如权利要求12所述的真空荧光显示器，其中在所有的无张力头之中，沿固定板纵向方向朝向短端设置的无张力头一体地形成于张紧臂上，位于与形成张紧头的端部相同的对立面端部。

14.如权利要求13所述的真空荧光显示器，其中在每个无张力头中形成邻近无张力头的切去段，从而增加张紧头与无张力头之间的间隙。

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