KR100322453B1 - 형광 표시관 - Google Patents

Abstract

게터를 플래싱(flashing)할 때 유도되는 열에 의해 기판에 균열이 발생되는 것을 억제할 수 있고, 안정적인 전극 구조를 실현할 수 있으며, 관내 표시 범위를 확대할 수 있는 형광표시관에 관한 것으로, 전면 및 후면 기판과 이들 기판 사이에 위치하여 밀폐된 공간을 형성하는 사이드 글라스와; 상기 후면 기판에 마련된 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; 상기 사이드 글라스와 전면 기판 사이에 일단부가 고정되는 게터 지지대와, 이 게터 지지대에 고정되는 게터 용기체를 포함하며, 상기 밀폐된 공간 내부의 잔류 가스 및 이물질을 흡착하여 관 내부의 진공도를 높이는 게터링 수단과; 상기 관내의 표시 영역을 확대할 수 있도록 상기 게터 지지대의 일단부를 사이드 글라스와 전면 기판 사이에서 고정하는 프리트;를 포함한다. 따라서, 게터 플래싱시에 유도되는 고열이 후면 기판에 전달되는 열 전달 경로가 증가되어 상기의 목적을 달성할 수 있다.

Description

형광 표시관{VACUUM FLUORESCENT DISPLAY}

본 발명은 형광표시관에 관한 것으로, 보다 상세하게는 게터 물질을 플래싱(flashing)할 때 유도되는 열에 의해 기판에 균열이 발생되는 것을 억제할 수 있고, 안정적인 전극 구조를 실현할 수 있으며, 관내 표시 범위를 확대할 수 있는 형광표시관에 관한 것이다.

일반적으로 형광 표시관(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 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 전면 기판(102)과 후면 기판(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, 열전자를 방출하는 필라멘트를 포함하며 애노드 전극(112)에서 전면 기판(102)쪽으로 소정의 간격을 두고 설치되는 캐소드(114)와, 캐소드(114)에서 방출된 열전자를 가속 확산시키거나 차단시키는 금속 메시(mesh)로 이루어지며 캐소드(114)의 하측으로 캐소드와 소정 간격을 두고 설치되는 그리드 전극(116)으로 구성되어 있다.

이러한 형광표시관은 내부를 진공 상태로 하기 위하여 배기 공정을 실시하게 되는데, 배기 공정 후 용기 내에는 잔여 가스가 존재하게 된다.

따라서, 진공 용기의 내부에는 배기 공정의 최종 단계에서 상기 잔여 가스를 흡착하므로써 높은 진공도를 유지하기 위한 바륨 등과 같은 게터 물질이 설치되는바, 이러한 게터 물질은 필라멘트를 설치 및 지지하기 위한 필라멘트 서포트(118)에 게터 지지대(120)를 일체로 형성하고, 게터 물질이 충진된 게터 용기체(122)를 게터 지지대(120)에 용접 설치하며, 서포트(118)를 리드 프레임(124)의 마운트부(126)에 용접 설치함으로써 게터 용기체(122)를 용기 내부에 설치하였다.

이와 같이, 게터 물질의 확산에 의해 고진공으로 유지되는 형광표시관은, 리드선(124') 및 리드 프레임(124)을 통하여 애노드 전극(112) 및 그리드 전극(116)과 캐소드(114)에 전압이 인가되면, 절연층(110)의 상면에 설치되어 있는 애노드 전극(112)이 회로적인 양극의 성질을 발하게 됨과 아울러, 캐소드(114)의 필라멘트가 가열되면서 열전자가 방출되며, 방출된 열전자는 그리드 전극(116)에 의해 가속 확산되어 애노드 전극(112)의 형광층에 충돌하여 형광층이 발광되고, 이 발광된 빛이 전면 기판(102)을 통하여 외부로 조사되는 것에 의하여 소정의 문자나 기호 등의 화상이 구현된다.

한편, 그리드 전극(116)에 마이너스 전압이 인가되면, 필라멘트에서 방출된 열전자는 형광층으로의 흐름이 차단되어 해당 형광층이 발광되지 못하게 되고, 그리드 전극과 애노드 전극(112)에 마이너스 전압이 인가되면, 필라멘트에서 방출된 열전자는 형광층에 충돌되지만 형광층에 마이너스 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 다음과 같은 문제점이 있었다.

통상적으로, 게터 용기체가 설치되는 게터 지지대는 게터 플래싱시에 게터 물질이 비산되면서 패턴부(애노드 전극이 형성된 표시 부분)로 향하는 것을 방지하기 위해 필라멘트 서포트의 벤딩 높이 이상으로 벤딩 형성되는바, 게터 지지대의 벤딩 작업은 작업자에 의해 수작업으로 이루어지게 된다.

따라서, 게터 지지대의 벤딩 높이는 제품에 따라 약간씩 차이가 있으며, 이로 인해 게터 용기체의 설치 높이도 제품에 따라 약간씩 차이가 있다.

이와 같이, 게터 용기체의 설치 높이가 제품에 따라 약간씩 차이가 있으므로, 게터 용기체는 상기 용기체의 설치 높이에 관계없이 플래싱이 양호하게 이루어질 수 있도록 하기 위해 일반적으로 전면 기판에 대해 5∼15°의 경사 각도를 유지하도록 설치된다.

따라서, 양 기판 사이에 설치되는 사이드 글라스는 게터 지지대의 벤딩 각도로 인해 형성되는 불필요한 높이(H)만큼 더 높게 형성되어야 하므로, 전면 기판을 통해 관찰할 수 있는 관내 표시 범위(형광표시관의 측상방에서 패턴부를 관찰할 때 확인 가능한 범위)가 축소되는 문제점이 있었다.

또한, 배기 공정 완료후 관 내부를 고진공 상태로 하기 위해 게터 물질을 플래싱(flashing)할 때 유도된 고열(800∼1300℃)이 게터 지지대와 필라멘트 서포트 및 리드 프레임의 마운트부 등의 금속 부품을 통해 절연층 및 후면 기판에 전달되어 기판 글라스와 절연층, 금속 부품 등이 열팽창할 때에는 열팽창계수 차이에 의해 후면 기판에 균열이 발생되며, 마운트부의 열팽창시에 마운트부가 후면 기판으로부터 들뜨게 되어 필라멘트와 그리드간의 간격(Lg)이 기설정된 간격으로 유지되지 못하고, 마운트부가 심하게 들뜨게 되는 경우에는 게터 용기체가 전면 기판에 충돌해 이상적인 각도(5∼15°)로 플래싱이 이루어지지 않고 사이드 글라스 쪽으로 휘어져 필라멘트 단자가 쇼트(short) 되기도 하는 등 안정적인 전극 구조를 실현할 수 없다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 게터 물질을 플래싱(flashing)할 때 유도되는 열에 의해 기판에 균열이 발생되는 것을 억제할 수 있고, 안정적인 전극 구조를 실현할 수 있으며, 관내 표시 범위를 확대할 수 있는 형광표시관을 제공함을 목적으로 한다.

도 1은 일반적인 형광표시관의 분해 사시도.

도 2는 도 1의 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 형광표시관의 단면도.

도 4는 본 발명의 요부 확대 사시도.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 한쌍의 기판 및 이들 기판 사이에 위치하여 밀폐된 공간을 형성하는 사이드 글라스와; 상기 기판중 어느 하나의 기판에 마련된 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; 상기 한쌍의 기판과 사이드 글라스로 이루어지는 관 내부의 잔류 가스 및 이물질을 흡착하여 관 내부의 진공도를 높이는 게터링 수단과; 상기 관내의 표시 영역을 확대할 수 있도록 상기 게터링 수단을 측방에서 지지하는 수단;을 포함한다.

본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 게터링 수단은, 사이드 글라스와 전면 기판 사이에 일단부가 고정되는 게터 지지대와, 이 게터 지지대에 고정되는 게터 용기체를 포함하며, 이 경우 게터 지지대는, 전면 기판과 사이드 글라스 사이에 삽입되는 삽입부와, 삽입부의 단부로부터 후면 기판측으로 사이드 글라스의 내면을 따라 수직 방향으로 절곡되는 수직 절곡부와, 상기 수직 절곡부의 단부로부터 수평 방향으로 절곡되어 상기 게터 용기체의 하부면이 고정되는 용기체 고정부를 포함한다.

그리고, 게터링 수단을 측방에서 지지하는 수단은, 사이드 글라스와 전면 기판 사이에서 게터 지지대를 프리트로 고정하는 것이다.

또한, 게터링 수단은 필라멘트보다 높은 위치에서 고정된다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 형광표시관에 의하면, 게터 물질을 플래싱할 때 유도되는 고열이 게터 지지대가 고정되는 전면 기판 및 사이드 글라스를 통하면서 온도가 하강된 후 금속 부품(필라멘트 서포트, 마운트부 등)이 실장된 후면 기판에 전달되므로, 후면 기판에 균열이 발생하는 것을 억제할 수 있고, 필라멘트 서포트가 용접되는 리드 프레임의 마운트부가 기판으로부터 들뜨는 것을 방지할 수 있어 안정적인 전극 구조를 실현할 수 있는 등의 효과가 있다.

또한, 게터 용기체가 전면 기판과 평행한 상태로 설치되므로, 전면 기판과 게터 용기체 간의 갭을 최소화할 수 있게 되어 사이드 글라스의 높이 감소로 인한 시야각 및 관내 표시 범위 확대가 가능하게 된다.

이하, 첨부도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 형광표시관을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 형광표시관의 단면도를 도시한 것이다.

도시한 바와 같이, 형광 표시관(10)은 진공 용기를 형성하는 전면 기판(12)과 후면 기판(14) 및 사이드 글라스(16)와, 형광 표시관(10) 내부를 전기적으로 연결하여 주기 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 서포트(미도시)에 의해 양끝단이 고정되는 다수개의 필라멘트(22)와, 후면 기판(14)의 표면에 형성되는 애노드 전극(24)과, 필라멘트(22)와 애노드 전극(24) 사이에서 특정의 애노드 패턴을 감싸도록 고정되는 금속 메쉬(mesh) 형태의 그리드 전극(26)과, 배기 공정 후 잔류 가스 및 이물질을 흡착하기 위한 게터 물질이 충진되는 게터 용기체(28)를 포함한다.

이와 같이 구성되는 형광표시관에 있어서, 상기 게터 용기체(28)를 설치하기 위한 게터 지지대(30)는 전면 기판(12)과 사이드 글라스(16) 사이에 삽입되는 삽입부(30a)와, 삽입부(30a)의 단부로부터 후면 기판(14)측으로 사이드 글라스(16)의 내면을 따라 수직 방향으로 절곡되는 수직 절곡부(30b)와, 수직 절곡부(30b)의 단부로부터 수평 방향으로 절곡되어 게터 용기체(28)의 하부면이 고정되는 용기체 고정부(30c)를 구비한다.

이에 따라, 게터 확산이 확인될 수 있는 방향으로 게터 용기체(28)를 용기체 고정부(30c)의 상측에 용접한 상태에서 전면 기판(12)과 사이드 글라스(16)의 사이에 게터 지지대(30)의 삽입부(30a)를 위치시킨 후 프리트를 가열하여 게터지지대(30)를 고정 설치하면 게터 설치 작업이 완료된다.

이와 같이, 게터 지지대를 전면 기판과 사이드 글라스 사이에 고정 설치하면, 용기 내부의 진공도를 향상시키기 위해 게터 물질을 플래싱할 때 유도된 고열이 전면 기판과 사이드 글라스를 통하면서 온도가 하강된 후 절연층과 후면 기판 및 후면 기판에 실장된 리드 프레임 등의 금속 부품에 전달되므로, 열팽창계수 차이로 인해 후면 기판에 균열이 발생되는 것이 억제되며, 리드 프레임의 마운트부가 후면 기판으로부터 들뜨는 것이 억제된다.

또한, 게터 용기체와 전면 기판 사이의 갭을 최소화하는 것이 가능하게 된다.

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 형광표시관에 의하면, 게터 용기체가 전면 기판과 사이드 글라스 사이에 지지된 채로 수평으로 설치되어 있으므로, 게터 플래싱시에 유도되는 고열이 후면 기판에 전달되는 열 전달 경로가 증가되어 후면 기판에 균열이 발생하는 것을 억제할 수 있음과 동시에, 필라멘트 서포트가 용접되는 마운트부가 후면 기판으로부터 들뜨는 것을 방지할 수 있어 안정적인 전극 구조를 실현할 수 있으며, 전면 기판과 게터 용기체 사이의 갭을 최소화 할 수 있어 시야각 및 관내 표시 범위를 확대할 수 있는 등의 효과가 있다.

Claims (5)

1. 전면 및 후면 기판과 이들 기판 사이에 위치하여 밀폐된 공간을 형성하는 사이드 글라스와;

   상기 기판중 어느 하나의 기판에 마련된 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;

   상기 사이드 글라스와 전면 기판 사이에 일단부가 고정되는 게터 지지대와, 이 게터 지지대에 고정되는 게터 용기체를 포함하며, 상기 밀폐된 공간 내부의 잔류 가스 및 이물질을 흡착하여 관 내부의 진공도를 높이는 게터링 수단과;

   상기 관내의 표시 영역을 확대할 수 있도록 상기 게터 지지대의 일단부를 사이드 글라스와 전면 기판 사이에서 고정하는 프리트;

   를 포함하는 형광표시관.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 게터 지지대는, 상기 전면 기판과 사이드 글라스 사이에 삽입되는 삽입부와, 상기 삽입부의 단부로부터 후면 기판측으로 사이드 글라스의 내면을 따라 수직 방향으로 절곡되는 수직 절곡부와, 상기 수직 절곡부의 단부로부터 수평 방향으로 절곡되어 상기 게터 용기체의 하부면이 고정되는 용기체 고정부를 포함하는 형광표시관.
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서, 상기 게터링 수단은, 상기 필라멘트보다 높은 위치에서 고정되는 형광표시관.