KR100805144B1 - 미세 피치로 배열된 그리드를 갖는 형광 표시관 - Google Patents

Abstract

형광층과 캐소드 전극 사이에 배치되는 그리드가 미세 피치를 가지고 기판 상에 설치되도록 하여, 픽셀 피치의 미세화로 화질 특성이 우수한 정보 표시를 구현할 수 있도록 하기 위하여, 제1 기판과, 이 기판 위에 임의의 패턴을 갖고 형성되는 배선층과, 상기 배선층 위에 형성되는 절연층과, 상기 절연층 위에 임의의 패턴을 가지고 배치되며, 상기 배선층과 전기적으로 연결되는 형광층과, 상기 제1 기판과 임의의 간격을 두고 실질적으로 평행하게 배치되어 상기 제1 기판과 함께 진공 용기를 형성하는 제2 기판과, 상기 형광층 위로 이 형광층과 임의의 간격을 두고 배치되며, 상기 제1 기판 상에 간접적으로 접촉되어 고정되는 그리드와, 상기 그리드와 결합되어 이 그리드를 상기 기판 상에 고정시키는 스페이서와, 상기 그리드 및 상기 배선층에 전기적으로 연결되어 상기 그리드에 외부 전압이 인가되도록 하는 도전부재 및 상기 그리드와 상기 제2 기판 사이에 배치되어 열전자를 방출토록 하는 복수의 캐소드 전극들을 포함한다.

형광표시관, 미세 피치, 그리드, 그래픽, 와이어 본딩, 도전부재

Description

미세 피치로 배열된 그리드를 갖는 형광 표시관{VACUUM FLUORESCENT DISPLAY DEVICE HAVING A GRID ARRANGED WITH A FINE PITCH}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 형광 표시관을 도시한 부분 절개 사시도이고,

도 2는 Ⅰ-Ⅰ선의 단면도이고,

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 그리드와 배선층의 연결 구조 및 이 구조에 따른 그리드의 피치를 설명하기 위해 도시한 부분 평면도이고,

도 4는 일반적인 형광 표시관의 그리드 구조를 설명하기 위해 도시한 부분 단면도이고,

도 5는 일반적인 형광 표시관의 그리드가 기판 상에 고정되는 구조를 설명하기 위해 도시한 부분 평면도이다.

본 발명은 형광 표시관에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 캐소드 전극과 형광층 사이에 그리드를 배치하고 있는 형광 표시관에 관한 것이다.

일반적으로 형광 표시관을 표시 형식으로 구분할 때에는 크게 세그먼트 방식 과 도트 방식으로 나누고 있는 바, 여기서 도트 방식은 다시 캐릭터 방식과 매트릭스 방식으로 구분된다.

상기 매트릭스 방식의 형광 표시관은, 도트형의 픽셀을 매트릭스 방식으로 배치하고 이 각각의 픽셀을 개별적으로 어드레싱하여 숫자,글자 및 그래픽 등을 표시하는 구조로 이루어져, 미세 패턴의 정보 표시를 구현할 수 있는 장점을 갖는다.

이에 상기 매트릭스 방식의 형광 표시관은 소위 그래픽 방식의 형광 표시관이라고도 불리고 있는데(이하, 편의상 그래픽 방식 형광 표시관이라고 통일하여 칭함.), 이 그래픽 방식의 형광 표시관은 통상 이중 또는 다중 방식의 다이나믹 구동으로 정보 표시를 디스플레이하게 되므로, 정보 표시 정도에 고휘도 등의 특성을 부여할 수 있다.

이와 같이 그래픽 방식의 형광 표시관은 미세 피치(대략, 0.3∼0.8㎜)를 갖고 배치되는 픽셀 패턴으로 인해, 정보 표시 정도 또한 품질이 우수하면서도 미세하게 이룰 수 있는 장점을 갖게 된다.

이러한 특성에 따라 상기 그래픽 방식의 형광 표시관에 있어, 상기 픽셀과 열전자를 방출하는 캐소드 전극 사이에 배치되는 그리드 역시, 상기 픽셀에 대응하는 미세 피치를 갖고 배치되어야만 상기 그래픽 방식 형광 표시관의 특성 향상을 위해 바람직하다.

이 그래픽 방식 형광 표시관과 관련된 종래 기술로는 미국 특허 제 5,739,634 호에 개시된 도트 매트릭스 방식 형광 표시관을 들 수 있다.

한편, 상기한 종래 기술을 포함하여 대부분의 형광 표시관에서는, 캐소드 전 극으로부터 방출된 열전자를 가속,확산시커나 차단시키는 그리드를 기판 상에 장착함에 있어, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 절곡 형성한 그리드(1)의 지지부(10a)를 기판(3) 위에 배치하고 상기 지지부(10a) 위로 고착용 페이스트(5)를 도포하여 이를 고정시키는 것으로 이룬다. 즉, 상기 그리드(1)는 상기 지지부(10a)를 이용하여 자체적으로 상기 기판(3) 상에 지지될 수 있는 이른바, 자립형 구조로 이루어지는 것이 일반적이다.

그런데, 상기한 지지 구조를 갖는 그리드(1)는, 다음의 문제로 인해 픽셀 피치의 미세화를 극대화하지 못하여 적용 형광 표시관의 품질 향상에 한계를 주고 있는 실정이다.

즉, 상기와 같이 그리드(1)가 고착 페이스트(5)에 의해 기판(3) 위에 고정될 때에는, 상기 고착 페이스트(5)가 상기 지지부(10a) 위에 양호한 상태로 인쇄된 후 경화되어야만, 상기 그리드(1)의 피치는 물론, 상기 그리드(1) 내에 배치된 형광체(7) 픽셀의 피치 또한 미세하게 유지할 수 있으나, 인쇄 방식으로 상기 기판(3) 위에 도포되는 상기 고착 페이스트(5)는 경우에 따라 인쇄 상태로 인해 상기 지지부(10a) 위에 양호한 상태로 도포되지 못하고 상기 지지부(10a)의 외측까지도 도포되는 경우(도 5의 일점 쇄선 참조)가 있는 바, 이러한 경우에는 상기 형광체(7)는 물론 상기 그리드(1)의 피치가 불량 인쇄된 상기 고착 페이스트(5)에 의해 그 미세화에 영향을 받게 된다.

뿐만 아니라, 상기와 같이 불량 상태로 고착 페이스트(5)가 인쇄될 때에는, 고착 페이스트(5) 간의 상호 거리가 가깝게 되어 단락에 따른 표시관의 고장을 초 래할 위험성이 내재된다.

더욱이, 상기 픽셀 피치의 미세화를 방해하는 다른 요소로는 그 양단이 절곡 형성된 상기 그리드(1)의 구조를 들 수 있다. 즉, 구조적인 측면에서 볼 때, 상기형광 표시관에 있어서는 상기 그리드(1) 내로 상기 형광체(7)가 배치되므로, 상기 형광체(7) 픽셀 피치의 미세화는 상기 그리드(1)의 피치에 많은 영향을 받게 된다.

이와 같은 관점에서 볼 때, 상기 그리드(1)가 그 양단을 양호한 상태로 절곡하여 형성될 때에는 별다른 문제점이 없겠으나, 미소하게나마 오차를 두고 절곡 형성될 때에는, 상기 기판(3) 위에 정렬시, 그 정렬 상태에 흐트러짐을 발생하는 바, 이때에는 아무래도 상기 형광체(7) 픽셀의 피치에 영향이 있어 이의 미세화가 어렵게 된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 기판에 대한 그리드의 고정 상태를 개선하여 픽셀 피치의 미세화를 양호하게 유지할 수 있도록 그래픽 타입의 형광 표시관을 제공함에 있다.

이에 본 발명은 상기 목적을 실현하기 위하여,

제1 기판과, 이 제1 기판 위에 임의의 패턴을 갖고 형성되는 배선층과, 상기 배선층 위에 형성되는 절연층과, 상기 절연층 위에 임의의 패턴을 가지고 배치되며, 상기 배선층과 전기적으로 연결되는 형광층과, 상기 제1 기판과 임의의 간격을 두고 실질적으로 평행하게 배치되어 상기 제1 기판과 함께 진공 용기를 형성하는 제2 기판과, 상기 형광층 위로 이 형광층과 임의의 간격을 두고 배치되며, 상기 제1 기판 상에 간접적으로 접촉되어 고정되는 그리드와, 상기 그리드와 결합되어 이 그리드를 상기 기판 상에 고정시키는 스페이서와, 상기 그리드 및 상기 배선층에 전기적으로 연결되어 상기 그리드에 외부 전압이 인가되도록 하는 도전부재와 상기 그리드와 상기 제2 기판 사이에 배치되어 열전자를 방출토록 하는 복수의 캐소드 전극들을 포함하는 형광 표시관을 제공한다.

상기 형광 표시관은, 상기 형광층이 도트형의 패턴을 가지고 매트릭스 상으로 상기 절연층 위에 배치되며, 상기 절연층이 갖는 관통홀들 내에 배치되는 도전층을 통해 상기 배선층에 전기적으로 연결되는 이른바 그래픽 타입으로 이루어지나, 본 발명은 이 타입의 형광 표시관뿐만 아니라 일반적인 형광 표시관에도 적용됨이 가능하다.

상기 형광 표시관에 있어 도전부재는 상기 그리드 및 상기 배선층에 와이어 본딩으로 연결되는 알루미늄 등으로 구비된 와이어로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 스페이서는 상기 그리드의 양단에 연결되고 상기 절연층에 고정되어, 상기 그리드가 임의의 간격을 두고 상기 절연층으로부터 떨어져 배치되도록 하는 박판 글라스로 이루어지는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명을 명확히 하기 위한 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 형광 표시관을 도시한 부분 절개 사시도이고, 도 2는 도 1 Ⅰ-Ⅰ 선의 단면도이다.

도시된 바와 같이 상기 형광 표시관은 대략 직육면체 상으로 이루어지는 진공 용기(20)로 외관을 형성하고 있는 바, 이 밀폐 용기(20)는, 유리 재질의 기판들로 구성되고 있다.

즉, 상기 진공 용기(20)는 임의의 간격을 두고 평탄하게 배치되는 2매의 제1,2 기판(22,24) 사이에 측면판(26)이 개재되어 이들 기판들이 상호 봉착됨으로써 형성된다.

이러한 진공 용기(20) 내로 상기 제1 기판(22) 상에는 열전자를 방출하기 위한 복수의 캐소드 전극(28) 즉, 필라멘트들이 상기 제1 기판(22) 상에 고정 설치된 지지체(30)에 소정의 장력을 갖고 배치되도록 설치되며, 더욱이 상기 캐소드 전극(28)의 하방으로 상기 제1 기판(22) 상에는 상기 캐소드 전극(28)으로부터 방출된 열전자에 의해 소정의 정보를 표시하기 위한 표시부의 구성이 이루어진다.

즉, 상기 제1 기판(22) 위로는 배선층(32)이 소정의 패턴을 가지고 형성되며, 이 배선층(32) 위로는 복수의 관통홀(34a)을 갖는 절연층(34)이 형성되고, 이 절연층(34) 위로는 상기 배선층(32)과 전기적으로 연결되며 상기한 열전자에 의해 발광되어 실질적으로 정보를 표시하도록 하는 형광층(38)이 형성된다.

본 실시예에서 상기 형광층(38)은 도트형으로 이루어져 격자상의 패턴을 가지고 상기 절연층(34) 위에 배치되며, 상기 배선층(32)과의 전기적인 연결은 상기 관통홀(34a) 내에 배치되는 도전성의 도트층(40)에 의해 이루어지게 된다.

한편, 상기 형광층(38) 위로 이 형광층(38)과 상기 캐소드 전극(28) 사이에는 상기한 열전자의 흐름을 제어하기 위한 그리드(50)가 상기 형광층(38)과 임의의 간격을 두고 배치되는 바, 이 그리드(50)는 본 발명에 있어 상기 제1 기판(22)에 간접적으로 접촉되어 고정되면서, 그 일측단과 상기 배선층(32)에 전기적으로 연결되는 도전부재(42)를 통해 구동에 필요한 전압을 인가받게 된다.

즉, 상기 그리드(50)는 상기 형광층(38) 하나의 패턴에 대응하는 구멍(50a)을 복수로 가진 평면상의 박판으로 구비되어 상기 진공 용기(20) 외부로부터 인가되는 구동 전압을 상기 도전부재(42)를 통해 공급받게 되는데, 이 때, 상기 그리드(50)의 고정은 상기 그리드(50)의 양단으로 연결되어 상기 제1 기판(22) 상 즉, 상기 절연층(34) 위에 고정되는 스페이서(44)에 의해 이루어지게 된다.

본 실시예에서 상기 스페이서(44)는, 상기 그리드(40)의 양단으로 연결되면서 글라스 프리트(46)(46a)에 의해 상기 절연층(34)에 의해 고정되는 박판의 글라스(48)로 이루어진다.

또한, 상기 도전부재(42)는, 상기 스페이서(44) 상에 노출되는 상기 그리드(50)의 측단 부위 및 상기 배선층(34)에 와이어 본딩 방식으로 연결되는 와이어로 이루어지는 바, 본 실시예에서는 상기 와이어를 알루미늄 와이어로 구비하고 있다.

이에 상기와 같이 구성되는 상기 형광 표시관은, 상기 캐소드 전극(28)으로부터 열전자를 방출하고 상기 그리드(50)로 상기 열전자의 흐름을 제어하여 이 열전자가 상기 형광층(38)을 타격하게 함으로써, 이 형광층(38)으로부터 발광되는 빛으로 소정의 정보를 표시하게 된다.

한편, 상기 형광 표시관은, 상기 그리드(50)와 배선층(32) 간의 전기적 연결 구조에 따라, 상기 그리드(50)를 더욱 미세화시킬 수 있게 되어 상기 형광층(38)의 도트 간 거리를 줄여 미세화된 픽셀 피치를 가질 수 있게 된다.

즉, 상기 그리드(50)와 배선층(32)이 상기한 와이어(42)에 따라 전기적으로 연결되면, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 제2 기판(24) 상으로 상기 와이어(42)는 물론, 이 와이어(42)를 실질적으로 상기 배선층(32)에 연결하도록 형성되는 본딩부(60)의 배치 부위도 상기 그리드(50)의 폭(w) 내에 배치되게 된다.

따라서, 상기 그리드(50)는, 상기 배선층(32)과의 연결 구조로 인한 영향을 최소화하면서 상호간의 배치 간격(d)을 줄여 다시 말해, 미세 피치를 유지하면서 상기 제1 기판(22) 상에 배치될 수 있게 되고 이에 따라 상기 형광층(38)도 미세 피체를 유지하여 배치될 수 있게 되는 것이다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은이에 한정되는 것은 아니고 특허청구의 범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

가령, 본 실시예는 본 발명이 그래픽 타입의 형광 표시관으로 이루어지는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 그래픽 타입 형광 표시관뿐만 아니라 일반적인 형광 표시관에도 적용 가능하다.

이상으로 알아본 바와 같이, 본 발명에 의한 형광 표시관은, 미세 피치를 가지고 기판 상에 배열되는 그리드로 인해, 픽셀 피치의 미세화를 극대화할 수 있어 이로 인해 화질 특성이 우수한 정보 구현을 할 수 있는 장점을 가질 수 있다.

Claims (5)

1. 제1 기판과;

   상기 제1 기판 위에 형성되는 배선층과;

   상기 배선층 위에 형성되는 절연층과;

   상기 절연층 위에 배치되며, 상기 배선층과 전기적으로 연결되는 형광층과;

   상기 제1 기판과 대향 배치되어 상기 제1 기판과 함께 진공 용기를 형성하는 제2 기판과;

   상기 형광층 위에 배치되며, 상기 제1 기판 상에 간접적으로 접촉되어 고정되는 그리드와;

   상기 그리드와 결합되어 이 그리드를 상기 제1 기판 상에 고정시키는 스페이서와;

   상기 그리드 및 상기 배선층에 전기적으로 연결되어 상기 그리드에 외부 전압이 인가되도록 하는 도전부재; 및

   상기 그리드와 상기 제2 기판 사이에 배치되어 열전자를 방출토록 하는 복수의 캐소드 전극들

   을 포함하는 형광 표시관.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 형광층이 도트형의 패턴을 가지고 매트릭스 상으로 상기 절연층 위에 배치되며, 상기 절연층이 갖는 관통홀들 내에 배치되는 도트층을 통해 상기 배선층에 전기적으로 연결되는 형광 표시관.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 도전부재가 와이어 본딩으로 상기 그리드 및 상기 배선층에 연결되는 와이어로 이루어지는 형광 표시관.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 와이어가 알루미늄으로 이루어지는 형광 표시관.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 스페이서가 상기 그리드의 양단에 연결되고 상기 절연층에 고정되어, 상기 그리드가 상기 절연층으로부터 떨어져 배치되도록 하는 박판 글라스로 이루어지는 형광 표시관.

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