KR100312691B1 - 비증발성 게터를 구비한 형광표시관 및 이 게터를 이용한 진공화 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 플래싱(flashing) 공정이 불필요한 게터 물질을 이용하여 관 내부를 진공화 하므로써 기판에 균열이 발생되는 것을 방지할 수 있고, 안정적인 전극 구조를 실현할 수 있으며, 공정수를 절감할 수 있고, 표시 품위를 향상시킬 수 있는 비증발성 게터를 구비한 형광표시관 및 이 게터를 이용한 진공화 방법에 관한 것으로, 한쌍의 기판 및 이들 기판 사이에 위치하여 밀폐된 공간을 형성하는 사이드 글라스와; 상기 기판중 어느 하나의 기판에 마련되는 배선층으로부터 전류를 인가받는 애노드 전극 및 이 전극의 표면에 도포된 형광체와; 지지대에 긴장 상태로 설치되어 전원 인가시 열전자를 방출하는 필라멘트와; 상기 필라멘트로부터 방출되는 열전자를 가속하여 상기 형광체에 충돌시키는 그리드 전극과; 다공성 혼합물의 입자로 구성되며, 배기 공정후 잔류 가스를 활성화시키기 위한 고온 숙성 공정시에 상기 입자의 외부 표면과 접촉하는 잔류 가스를 흡착하는 비증발성 게터 물질 및 이 물질이 담겨지는 게터 물질 용기체로 이루어지는 비증발성 게터;를 포함하며, 상기 비증발성 게터 물질에 의해 고온 숙성 공정에서 잔류 가스 흡착이 이루어지도록 한다.
Description
본 발명은 플래싱(flashing) 공정이 불필요한 게터 물질을 이용하여 관 내부를 진공화 하므로써 기판에 균열이 발생되는 것을 방지할 수 있고, 안정적인 전극 구조를 실현할 수 있으며, 공정수를 절감할 수 있고, 표시 품위를 향상시킬 수 있는 비증발성 게터를 구비한 형광표시관 및 이 게터를 이용한 진공화 방법에 관한 것이다.
일반적으로 형광 표시관(VFD)은 필라멘트에서 방출되는 전자를 그리드 전극과 애노드 전극의 제어에 의해 형광층에 선택적으로 충돌시켜 발광시키는 자발광 표시소자로서, 시인성이 뛰어나고 시야각이 넓으며 저전압으로 구동이 가능하여 반도체 부품의 적용이 쉽고 신뢰성이 높아 여러 분야에서 다양한 용도로 사용되고 있다.
이러한 형광 표시관은 구조에 따라 2극관, 3극관 및 4극관으로 분류되며, 일반적으로 필라멘트와 애노드 전극 및 그리드 전극을 구비하는 3극관 구조가 널리 사용되고 있다.
상기와 같은 형광표시관은 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 진공 용기를 형성하는 프론트 글라스(102)와 기판 글라스(104) 및 사이드 글라스(106)와, 형광 표시관(100) 내부를 전기적으로 연결하여 주기 위한 배선층(108)과, 배선층(108)과 도전층(미도시) 사이에 형성되는 스루홀(through hole)을 제외하고, 불필요한 배선의 전기적 통전을 막아주는 역할을 하는 절연층(110)과, 소정의 패턴으로 형광체가 인쇄되어 발광되는 형광층 및 형광층의 바닥을 형성하는 도전체로서 배선층(108)에서 스루홀을 통해 형광층에 전류를 흐르도록 하는 도전층을 포함하는 애노드 전극(112)과, 애노드 전극(112)에서 프론트 글라스(102)쪽으로 소정의 간격을 두고 설치되어 전원 인가시 열전자를 방출하는 필라멘트(114)와, 필라멘트(114)에서 방출된 열전자를 가속 확산시키거나 차단하며 필라멘트(114)의 하측에 설치되는 그리드 전극(116)으로 구성되어 있다.
이와 같이 구성되는 형광표시관은 내부를 진공 상태로 하기 위하여 배기 공정을 실시하게 되는데, 배기 공정 후 용기 내부에는 잔류 가스가 존재하게 된다.
따라서 배기 공정 후 형광표시관 내부에 잔류하는 가스를 저감시키기 위한 대책으로 게터(getter)를 사용하고 있는바, 상기 게터로는 일반적으로 증발성 바륨(Ba) 게터를 사용한다.
이 증발성 바륨 게터는 링상의 게터 용기체(118)에 충진되며, 게터 용기체(118)는 필라멘트 지지대(120)에 일체로 형성된 게터 지지대(122)에 용접 고정되고, 필라멘트 지지대(120)는 리드선(124)과 일체로 형성된 마운트(126)에 용접 설치된다.
이에 따라, 배기 공정 후에는 형광표시관(100)을 대략 350℃ 정도의 온도에서 숙성하여 배기후 잔류하는 잔류 가스를 활성화시키고, 이 상태에서 게터를 고주파 유도 가열하여 바륨을 증발시킨다.
이와 같이 하면, 잔류 가스가 바륨과 결합하면서 증착막(게터막)이 형성되며, 이로 인해 관 내부가 고진공 상태로 유지된다.
이와 같이 내부가 고진공 상태로 유지된 형광표시관은, 리드선(124)을 통하여 애노드 전극(112)과 필라멘트(114) 및 그리드 전극(116)에 전압이 인가되면, 절연층(110)의 상면에 설치되어 있는 애노드 전극(112)이 회로적인 양극의 성질을 발하게 되고, 필라멘트(114)가 가열되면서 열전자가 방출되며, 방출된 열전자는 그리드 전극(116)에 의해 가속 확산되어 애노드 전극(112)의 형광층에 충돌하여 형광층이 발광되고, 이 발광된 빛이 프론트 글라스(102)를 통하여 외부로 조사되는 것에 의하여 소정의 문자나 기호 등의 화상이 구현된다.
그런데, 상기와 같이 구성된 종래의 형광표시관에 의하면 다음과 같은 문제점이 있었다.
배기 공정 후 고주파 유도 가열에 의해 증발성 바륨 게터를 플래싱(flashing)할 때에는 800∼1300℃의 고열이 유도되는바, 이때 유도된 고열은 게터 지지대와 필라멘트 지지대 및 마운트 등의 금속 부품을 통해 절연층 및 기판 글라스에 전달된다.
따라서, 절연층 및 기판 글라스에는 상기 고열과 비슷한 온도의 열이 전달되고, 이 열로 인해 절연층과 기판 글라스가 열팽창할 때 열팽창계수 차이에 의해 기판 글라스에 균열이 발생되며, 마운트에 전달되는 열로 인해 마운트가 열팽창되면 마운트가 기판 글라스로부터 들뜨게 되어 필라멘트와 그리드간의 간격(Lg)이 기설정된 간격으로 유지되지 못하여 안정적인 전극 구조를 실현할 수 없다.
또한, 마운트가 심하게 들뜨게 되는 경우에는 게터 용기체가 프론트 글라스에 충돌해 이상적인 각도(5∼15°)로 플래싱이 이루어지지 않고 사이드 글라스 쪽으로 휘어지며, 이로 인해 게터막이 비정상적으로 형성되면 게터막에 의해 표시 패턴부가 가려져 표시 품위가 저하된다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 플래싱(flashing) 공정이 불필요한 게터 물질을 이용하여 관 내부를 진공화 하므로써 기판에 균열이 발생되는 것을 방지할 수 있고, 안정적인 전극 구조를 실현할 수 있으며, 공정수를 절감할 수 있고, 표시 품위를 향상시킬 수 있는 비증발성 게터를 구비한 형광표시관을 제공함을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 비증발성 게터를 이용한 진공화 방법을 제공하는 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 형광표시관의 분해 사시도.
도 2는 도 1의 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 형광표시관의 분해 사시도.
도 4 및 도 5는 본 발명의 형광표시관에 적용된 비증발성 게터의 다른 실시예를 나타내는 사시도.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형광표시관은,
한쌍의 기판 및 이들 기판 사이에 위치하여 밀폐된 공간을 형성하는 사이드 글라스와;
상기 기판중 어느 하나의 기판에 마련되는 배선층으로부터 전류를 인가받는 애노드 전극 및 이 전극의 표면에 도포된 형광체와;
지지대에 긴장 상태로 설치되어 전원 인가시 열전자를 방출하는 필라멘트와;
상기 필라멘트로부터 방출되는 열전자를 가속하여 상기 형광체에 충돌시키는 그리드 전극과;
다공성 혼합물의 입자로 구성되며, 배기 공정후 잔류 가스를 활성화시키기 위한 고온 숙성 공정시에 상기 입자의 외부 표면과 접촉하는 잔류 가스를 흡착하는 비증발성 게터 물질 및 이 물질이 담겨지는 게터 물질 용기체로 이루어지는 비증발성 게터;
를 포함한다.
본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 고온 숙성 공정은 350∼450℃에서 실시되며, 비증발성 게터 물질은 84중량%의 지르코늄과 16중량%의알루미늄을 혼합한 합금으로 이루어진다.
여기에서, 비증발성 게터 물질은 게터 물질 용기체에 담겨진 상태에서 형광표시관 내부에 설치되는데, 바람직하게는 필라멘트 지지대에 설치된다.
이에 따라, 배기 공정 후 관 내부에 잔류하는 잔류 가스는 상기 잔류 가스를 활성화시키기 위한 고온 숙성 공정시에 비증발성 게터 물질에 흡착되므로써 고온 숙성 공정에서 관 내부가 진공화 된다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 형광표시관 및 진공화 방법에 의하면, 고온 숙성 공정시에 잔류 가스가 비증발성 게터 물질에 흡착되므로, 게터 물질을 플래싱할 필요성이 제거되어 증발성 게터를 사용함으로 인한 종래의 문제점들을 해소할 수 있게 된다.
즉, 기판에 균열이 발생하는 것을 억제할 수 있고, 마운트가 기판으로부터 들뜨는 것을 방지할 수 있으므로 안정적인 전극 구조를 실현할 수 있으며, 게터막 형성으로 인해 표시 품위가 저하되는 것을 방지할 수 있고, 게터 플래싱 공정이 제거되므로 공정수를 절감할 수 있는 등의 효과가 있다.
이하, 첨부도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 형광표시관을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 형광표시관의 분해 사시도를 도시한 것이고, 도 4 및 도 5는 본 발명의 형광표시관에 적용된 비증발성 게터의 다른 실시예를 나타내는 사시도를 도시한 것이다.
도시한 바와 같이, 형광 표시관(10)은 프론트 글라스(12)와 기판 글라스(14) 및 사이드 글라스(16)에 의해 형성되는 진공 용기와, 형광 표시관(10) 내부를 전기적으로 연결하기 위한 배선층(18)과, 불필요한 배선의 전기적 통전을 막아주는 역할을 하는 절연층(20)과, 이들 기판(12,14,16)이 형성하는 용기 내부를 가로지르도록 필라멘트 지지대(22)에 의해 양끝단이 고정되는 다수개의 필라멘트(24)와, 기판 글라스(14)의 표면에 형성되는 애노드 전극(26)과, 필라멘트(24)와 애노드전극(26) 사이에서 특정의 애노드 패턴을 감싸도록 고정되는 그리드 전극(28)을 포함한다.
그리고, 상기 필라멘트(24)는 필라멘트 지지대(22)에 의해 일정한 긴장 상태를 유지하도록 설치 및 지지되며, 필라멘트 지지대(22)는 리드선(30)과 일체로 형성된 마운트(32)에 용접 고정된다.
이와 같이 구성되는 형광표시관에 있어서, 본 발명에서는 배기 공정 후 용기 내부에 잔류하는 잔류 가스를 저감시키기 위한 게터로 플래싱이 불필요한 비증발성 게터(34)를 사용한다.
이러한 비증발성 게터(34)는 지르코늄 및/또는 티타늄을 포함하며 전이금속 또는 알루미늄 중에서 선택된 하나 이상의 다른 원소를 포함하는 다공성 혼합물의 입자로 이루어지는 비증발성 게터 물질을 구비하는데, 상기한 비증발성 게터 물질은 입자의 외부 표면과 접촉하는 가스를 흡착하는 작용을 한다.예를 들면, 상기 비증발성 게터 물질은 수소를 가역적으로 흡수할 수 있고, 산소, 수증기, 일산화탄소와 같은 기체를 비가역적으로 흡수할 수 있으며, 비증발성 게터 물질이 높은 진공 환경에서 활성화될 때에는 입자의 외부 표면이 더 많은 가스를 흡수하고 제거하도록 게터 물질 입자의 위부 표면상에 존재하는 흡수된 가스가 게터 입자의 체적안으로 확산되고, 가스를 수용하는 게터 입자의 체적에서 축적될 수 있는 가스의 양은 게터가 수용 입자의 외부 표면상에서 흡수할 수 있는 가스의 최대 양보다 많다.본 발명에 있어서, 상기 비증발성 게터 물질로는 지르코늄과 알루미늄을 소정의 중량비(예를 들어 지르코늄 84 중량%와 알루미늄 16 중량%)로 혼합한 SAES사(社)의 상품명 ST 101TM합금이 사용된다.
상기 비증발성 게터 물질은 250℃ 이상의 온도에서 잔류 가스가 확산되기 시작하면서 이 잔류 가스가 게터에 흡착되며, 가스의 흡착 작용은 350∼450℃에서 가장 효율적으로 이루어지게 된다.
도 3에 도시한 비증발성 게터(34)는 평면 띠 게터로서, ST 101TM합금 분말(34a)을 금속 스트립(34b)에 코팅하여 형성한 것이며, 필라멘트 지지대(22)에 용접 설치된다.
한편, 비증발성 게터는 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 지르코늄-알루미늄 합금 분말(34'a)을 압축하여 니켈 도금한 콘테이너(34'b)에 코팅한 펠릿형 게터(34'), 또는 지르코늄-알루미늄 합금 분말(34'a)을 압축하여 링상의 게터 용기체(34'b)에 충진한 링형 게터(34')로 형성할 수도 있다.
다음으로, 본 실시예에 의한 진공화 방법을 설명하면 다음과 같다.
일반적으로 형광표시관(10)은 사이드 글라스(16)를 개재하여 양 기판(12,14)을 접합한 후, 배기관(미도시)을 진공장치와 연결하여 형광표시관(10) 내부를 배기시키고, 상기 배기관을 가열 및 절단하여 형광표시관 내부를 밀봉한 다음, 350∼450℃의 온도에서 고온 숙성하여 잔류 가스를 활성화시킨다.
이 때, 본 발명에 의한 형광표시관은 앞서 설명한 바와 같이 필라멘트 지지대(22)에 비증발성의 게터(34,34',34')가 설치되어 있으므로, 상기 고온 숙성 공정에서 잔류 가스가 비증발성 게터 물질(34a,34'a,34'a)에 흡착되며, 이로 인해 관 내부가 고진공 상태로 유지되고, 이때, 게터에 의한 게터막은 형성되지 않는다.
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.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 형광표시관 및 진공화 방법에 의하면, 고온 숙성 공정시에 잔류 가스가 비증발성 게터 물질에 흡착되므로, 게터를 플래싱할 필요성이 제거되어 증발성 게터를 사용함으로 인한 종래의 문제점들을 해소할 수 있게 된다.
즉, 기판에 균열이 발생하는 것을 억제할 수 있고, 마운트가 기판으로부터들뜨는 것을 방지할 수 있으므로 안정적인 전극 구조를 실현할 수 있으며, 게터막형성으로 인해 표시 품위가 저하되는 것을 방지할 수 있고, 게터 플래싱 공정이 제거되므로 공정수를 절감할 수 있는 등의 효과가 있다.
Claims (5)
- 한쌍의 기판 및 이들 기판 사이에 위치하여 밀폐된 공간을 형성하는 사이드 글라스와;상기 기판중 어느 하나의 기판에 마련되는 배선층으로부터 전류를 인가받는 애노드 전극 및 이 전극의 표면에 도포된 형광체와;지지대에 긴장 상태로 설치되어 전원 인가시 열전자를 방출하는 필라멘트와;상기 필라멘트로부터 방출되는 열전자를 가속하여 상기 형광체에 충돌시키는 그리드 전극과;다공성 혼합물의 입자로 구성되며 배기 공정후 잔류 가스를 활성화시키기 위한 고온 숙성 공정시에 상기 입자의 외부 표면과 접촉하는 잔류 가스를 흡착하는 비증발성 게터 물질 및 이 물질이 담겨지는 게터 물질 용기체로 이루어지는 비증발성 게터;를 포함하는 비증발성 게터를 구비한 형광표시관.
- 제 1항에 있어서, 상기 고온 숙성 공정이 350∼450℃에서 실시되는 비증발성 게터를 구비한 형광표시관.
- 제 1항에 있어서, 상기 비증발성 게터 물질은 지르코늄 84중량%와 알루미늄 16중량%를 혼합한 합금으로 이루어지는 비증발성 게터를 구비한 형광표시관.
- 제 1항 내지 제 3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 비증발성 게터는 상기 필라멘트 지지대에 설치되는 비증발성 게터를 구비한 형광표시관.
- 형광표시관 내부를 진공으로 형성하기 위한 진공화 방법에 있어서,다공성 혼합물의 입자로 구성되며 상기 입자의 외부 표면과 접촉하는 잔류 가스를 흡착하는 비증발성 게터 물질 및 이 물질이 담겨지는 게터 물질 용기체로 이루어지는 비증발성 게터를 상기 표시관 내부에 설치하고, 가열수단을 이용하여 배기 공정 후 관 내부를 350~450℃의 범위내에서 가열함으로써 상기 관 내부에 잔류하는 잔류 가스를 활성화시키는 고온 숙성 공정시에 상기 잔류 가스가 상기 비증발성 게터 물질의 입자에 흡착되어 상기 표시관 내부가 진공화되도록 하는 비증발성 게터를 이용한 진공화 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019990035037A KR100312691B1 (ko) | 1999-08-23 | 1999-08-23 | 비증발성 게터를 구비한 형광표시관 및 이 게터를 이용한 진공화 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1019990035037A KR100312691B1 (ko) | 1999-08-23 | 1999-08-23 | 비증발성 게터를 구비한 형광표시관 및 이 게터를 이용한 진공화 방법 |
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| KR20010018898A KR20010018898A (ko) | 2001-03-15 |
| KR100312691B1 true KR100312691B1 (ko) | 2001-11-03 |
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ID=19608366
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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1999
- 1999-08-23 KR KR1019990035037A patent/KR100312691B1/ko not_active IP Right Cessation
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| KR20010018898A (ko) | 2001-03-15 |
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