KR100318379B1 - 형광표시관 - Google Patents

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Abstract

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; 전원 인가시 열전자를 방출하도록 상기 기판중 어느 하나의 기판에 마련되는 열전자 방출 수단과; 복수개로 분할된 메쉬 및 메쉬 테두리로 이루어지고, 상기 메쉬 테두리가 분할되는 부분에서 메쉬 지지체에 의해 상기 기판중 어느 하나의 기판에 설치되며, 상기 메쉬는 양 메쉬 지지체 사이의 공간에서 분할되는 그리드 전극;을 포함한다. 따라서, 인접하는 분할 메쉬의 끝단부가 동일한 메쉬 테두리에 의해 지지되어 분할 메쉬의 지지가 확실하게 이루어므로, 메쉬 처짐을 방지하기 위한 지지체를 메쉬 분할 라인의 중앙부에 별도로 설치하지 않아도 되게 되어 표시부의 패턴 자유도 및 메쉬 설계 자유도를 향상시킬 수 있음과 아울러 메쉬 처짐을 방지할 수 있어 메쉬 처짐으로 인한 휘도 불량을 개선할 수 있다.

Description

형광표시관{VACUUM FLUORESCENT DISPLAY}
본 발명은 표시부의 패턴 자유도 및 메쉬 설계 자유도를 향상시키면서도 메쉬 처짐으로 인한 휘도 불량을 개선할 수 있는 형광표시관에 관한 것이다.
형광표시관(VFD)은 필라멘트에서 방출되는 열전자를 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 형광표시관은 구조에 따라 2극관, 3극관 및 4극관으로 분류되며, 일반적으로 애노드 전극과 그리드 전극 및 캐소드(필라멘트)를 구비하는 3극관 구조가 널리 사용되고 있다.
이중 3극관 구조의 형광표시관은 도 2에 도시한 바와 같이, 프론트 글라스(102)와 기판 글라스(104) 및 사이드 글래스(106)를 프리트(frit)로 접착하는 것에 의해 형성되는 진공 용기와, 문자 또는 형상을 표현하도록 기판 글라스(104)의 표면에 형성되는 형광층을 포함하는 애노드 전극(108)과, 필라멘트 지지체(110)에 의해 기판 글라스(104)로부터 소정 높이로 설치되는 다수개의 필라멘트(112)와, 필라멘트(112)에서 방출된 열전자를 가속 또는 차단시키도록 애노드 전극(108)과 필라멘트(112) 사이에 소정 높이로 설치되는 그리드 전극(114) 등으로 구성되며, 그리드 전극(114)은 스텐레스 등의 박막을 에칭 처리한 금속 메쉬(mesh ;116)와, 메쉬를 둘러싸는 메쉬 테두리(118)로 구성된다.
이와 같이 구성되는 형광표시관은 통상, 점등시 애노드 전극(108) 및 그리드 전극(114)에 동일 전압이 인가되므로 애노드 전극, 그리드 전극의 전류 특성은 2극관의 특성을 나타낸다.
또한, 형광표시관의 휘도는 구동 방식에 관계없이 애노드 전극 및 그리드 전극 전압의 약 2.7 제곱에 비례하여 크게 변화되며, 애노드 전극, 그리드 전극의 전류는 각 전극 전압에 대하여 약 1.7 제곱에 비례한다. 한편, 애노드 전극에서의 전력 손실도 약 2.7 제곱에 비례하여 변화하므로, 그리드 전극이 과부하로 되어 열변형이 일어나면, 휘도 품질이 저하되거나 메쉬 고착부의 페이스트에 균열이 발생되어 쇼트(short) 되기도 하며, 상기 열변형에 따른 문제점들은 메쉬의 면적이 넓을수록 더욱 크게 대두된다.
따라서, 그리드 전극을 구성하는 메쉬의 면적이 넓은 경우에는 상기 문제점을 해결하기 위해 메쉬를 소정의 면적을 갖는 복수개의 메쉬들로 분할하는바, 도 1 및 도 2에는 복수개의 분할 메쉬로 이루어지는 그리드 전극이 도시되어 있다.
도시한 바와 같이, 메쉬(116)와 메쉬 테두리(118)는 각각 3군데에서 분할되어 있으며, 메쉬가 분할된 메쉬 분할부와 메쉬 테두리가 분할된 테두리 분할부는 동일 라인에서 설정되어 있고, 그리드 전극(114)은 동일 라인에서 분할된 메쉬 분할부 및 테두리 분할부에서 메쉬 지지체(120)에 용접 고정되어 있다.
여기에서, 메쉬 지지체(120)는 메쉬 테두리(118)의 일부를 하향 절곡하여 형성한 것이다.
이에 따라, 각각의 리드선(122)을 통하여 캐소드(112)와 그리드 전극(114) 및 애노드 전극(108)에 전압이 인가되면, 애노드 전극(108)이 회로적인 양극의 성질을 발하게 되고, 캐소드(112)의 필라멘트가 가열되면서 열전자가 방출되며, 방출된 열전자는 그리드 전극(114)에 의해 가속 확산되어 애노드 전극(108)의 형광층에 충돌하여 형광층이 발광되고, 이 발광된 빛이 프론트 글라스(102)를 통하여 외부로 조사되는 것에 의하여 소정의 문자나 기호 등의 화상이 구현된다.
한편, 그리드 전극(114)에 마이너스 전압이 인가되면, 필라멘트에서 방출된 열전자는 애노드 전극(108)의 형광층으로의 흐름이 차단되어 해당 형광층이 발광되지 못하게 되고, 그리드 전극(114)과 애노드 전극(108)에 마이너스 전압이 인가되면, 필라멘트에서 방출된 열전자는 형광층에 충돌되지만 애노드 전극의 형광층에마이너스 전압이 인가되고 있으므로 해당 형광층이 발광되지 못하게 된다.
이와 같이, 도트 또는 세그먼트 포맷을 구성하는 다수개의 형광층들은 애노드 전극과 그리드 전극에 인가되는 전압에 따라 각각 개별 구동되어 특정의 문자나 숫자를 표현하게 된다.
그런데, 상기와 같이 구성된 종래의 형광표시관에 의하면, 그리드 전극을 구성하는 메쉬 및 메쉬 테두리가 동일 라인에서 분할되어 있으므로, 메쉬 분할부의 세로축 방향으로 메쉬 지지체에 의한 지지력이 떨어져 메쉬 처짐이 발생될 수 있다.
따라서, 상기와 같이 메쉬 처짐이 발생되면 처짐이 발생한 부분과 그렇지 않은 부분에서는 열전자를 가속시키는 힘이 다르게 되므로 형광체의 발광이 균일하게 이루어지지 못하며, 이로 인해 휘도 불량이 발생된다.
그리고, 메쉬 처짐으로 인한 휘도 불량을 방지하기 위해 분할 라인의 중앙부(원형의 점선 부분)에 별도의 지지체를 형성하는 경우에는 형광층을 형성하기 위한 공간이 지지체 설치 공간만큼 감소되므로 표시부의 패턴 자유도 및 메쉬 설계 자유도가 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 표시부의 패턴 자유도 및 메쉬 설계 자유도를 향상시키면서도 메쉬 처짐을 방지할 수 있어 휘도 불량을 개선할 수 있는 형광표시관을 제공함을 목적으로 한다.
도 1은 종래 기술에 따라 제조된 그리드 전극의 평면도.
도 2는 도 1의 그리드 전극을 구비하는 종래 기술에 따른 형광표시관의 분해 사시도.
도 3은 본 발명에 따라 제조된 그리드 전극의 평면도.
도 4는 도 3의 그리드 전극을 구비하는 본 발명에 따른 형광표시관의 분해 사시도.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 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; 전원 인가시 열전자를 방출하도록 상기 기판중 어느 하나의 기판에 마련되는 열전자 방출 수단과; 복수개로 분할된 메쉬 및 메쉬 테두리로 이루어지고, 상기 메쉬 테두리가 분할되는 부분에서 메쉬 지지체에 의해 상기 기판중 어느 하나의 기판에 설치되며, 상기 메쉬는 양 메쉬 지지체 사이의 공간에서 분할되는 그리드 전극;을 포함한다.
본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 메쉬 테두리는 각각의 분할 메쉬의 폭 중간 지점에서 분할된다.
또한, 메쉬 지지체는 메쉬 테두리가 분할되는 위치에서 상기 기판상에 설치된다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 형광표시관에 의하면, 메쉬와 메쉬 테두리가 엇갈린 위치에서 분할되어 있으므로, 인접하는 분할 메쉬의 끝단부가 동일한 메쉬 테두리에 의해 지지되게 되어 분할 메쉬의 지지가 확실하게 이루어지게 된다.
따라서, 메쉬 처짐을 방지하기 위한 지지체를 메쉬 분할 라인의 중앙부에 별도로 설치하지 않아도 되므로 표시부의 패턴 자유도 및 메쉬 설계 자유도를 향상시킬 수 있음과 아울러 메쉬 처짐을 방지할 수 있어 메쉬 처짐으로 인한 휘도 불량을 개선할 수 있다.
이하, 첨부도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 형광표시관을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 그리드 전극의 평면도를 도시한 것이고, 도 4는 도 3의 그리드 전극을 구비하는 본 발명에 따른 형광표시관의 사시도를 도시한 것이다.
도시한 바와 같이, 형광표시관은 프론트 글라스(12)와 기판 글라스(14) 및 사이드 글래스(16)에 의해 형성되는 진공 용기와, 기판 글라스(14)의 표면에 형성되는 형광층(미도시)을 포함하는 애노드 전극(18)과, 전원 인가시 열전자를 방출하는 다수개의 필라멘트(20)와, 필라멘트(20)에서 방출된 열전자를 가속 또는 차단하도록 애노드 전극(18)과 필라멘트(20) 사이에 설치되는 그리드 전극(22)을 포함한다.
그리드 전극(22)은 스텐레스 등의 박막을 에칭 처리한 금속 메쉬(24)와, 메쉬를 둘러싸는 메쉬 테두리(26)로 구성되어 있고, 메쉬(24)와 메쉬 테두리(26)는 각각 3군데에서 분할되어 있다.
그런데, 본 발명의 형광표시관에 있어서는, 메쉬(24)와 메쉬 테두리(26)가 서로 다른 위치에서 분할되는바, 바람직하게, 메쉬 테두리(26)는 각각의 분할 메쉬의 폭 중간 지점에서 분할된다.
여기에서, 인접하는 메쉬 테두리간의 분할 폭(W1)은 메쉬 면적의 크기에 따라 0.03∼1.0mm의 범위 내에서 설정한다.
즉, 메쉬 면적이 넓은 경우에는 메쉬 테두리간의 분할 폭(W1)을 좁게 설정하고, 메쉬 면적이 넓지 않은 경우에는 메쉬 테두리간의 분할 폭을 넓게 설정하므로써, 메쉬 지지체(28)에 의한 지지력이 메쉬의 면적 크기과 관계없이 확실히 유지되도록 한다.
그리고, 인접하는 메쉬간의 분할 폭(W2)은 표시 패턴의 색상에 따라 0.05∼0.5mm의 범위 내에서 설정한다.
즉, 표시 패턴이 발광 효율이 높은 녹색(green) 형광체로 형성되는 경우에는 메쉬 분할 폭을 크게 설정하고, 표시 패턴이 발광 효율이 낮은 하늘색(sky) 형광체로 형성되는 경우에는 메쉬 분할 폭을 작게 설정한다.
이와 같이 분할 구성된 그리드 전극(22)은 메쉬 테두리(26)가 분할되는 위치에서 상기 기판(14)상에 설치된 메쉬 지지체(28)에 의해 기판(14)상에 용접 고정된다.
여기에서, 메쉬 지지체(28)는 메쉬 테두리(26)의 일부를 하향 절곡하여 형성한 것이며, 메쉬 지지체(28)의 폭(W3)은 메쉬 면적에 따라 0.25∼10.0mm의 범위 내에서 설정한다.
이에 따라, 각각의 리드선(30)을 통하여 캐소드(20)와 그리드 전극(14) 및 애노드 전극(18)에 전압이 인가되면, 애노드 전극(18)이 회로적인 양극의 성질을 발하게 되고, 캐소드(20)의 필라멘트가 가열되면서 열전자가 방출되며, 방출된 열전자는 그리드 전극(14)에 의해 가속 확산된다.
이때, 그리드 전극(14)의 분할 메쉬들은 처짐이 없이 메쉬 지지체(28)에 의해 확실하게 지지되어 있으므로, 메쉬에 의해 가속 확산되는 열전자가 애노드전극(18)의 형광체에 균일하게 공급된다.
따라서, 형광체의 발광이 균일하게 이루어져 메쉬 처짐으로 인한 휘도 불량을 개선할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 형광표시관에 의하면, 메쉬와 메쉬 테두리가 엇갈린 위치에서 분할되어 있으므로, 인접하는 분할 메쉬의 끝단부가 동일한 메쉬 테두리에 의해 지지되어 분할 메쉬의 지지가 확실하게 이루어진다.
따라서, 메쉬 처짐을 방지하기 위한 지지체를 메쉬 분할 라인의 중앙부에 별도로 설치하지 않아도 되므로 표시부의 패턴 자유도 및 메쉬 설계 자유도를 향상시킬 수 있음과 아울러 메쉬 처짐을 방지할 수 있어 메쉬 처짐으로 인한 휘도 불량을 개선할 수 있다.

Claims (3)

  1. 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;
    전원 인가시 열전자를 방출하도록 상기 기판중 어느 하나의 기판에 마련되는 열전자 방출 수단과;
    복수개로 분할된 메쉬 및 메쉬 테두리로 이루어지고, 상기 메쉬 테두리가 분할되는 부분에서 메쉬 지지체에 의해 상기 기판중 어느 하나의 기판에 설치되며, 상기 메쉬는 양 메쉬 지지체 사이의 공간에서 분할되는 그리드 전극;
    을 포함하는 형광표시관.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 메쉬 테두리는 각각의 분할 메쉬의 폭 중간 지점에서 분할되는 형광표시관.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 메쉬 지지체는 상기 메쉬 테두리가 분할되는 위치에서 상기 기판상에 설치되는 형광표시관.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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