KR20010010233A - 형광표시관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 형광표시관에 관한 것으로, 보다 상세하게는 입체 표현이 가능하여 동일한 면적의 기판에서 보다 다양한 정보를 제공할 수 있는 형광표시관에 관한 것으로, 사이드 글라스에 의해 진공 용기를 구성하는 한쌍의 기판과; 상기 기판중 어느 하나의 기판에 마련된 절연층의 표면에 제공되어 외부 전원을 인가받는 도전층 및 상기 도전층의 표면에 제공되는 형광층으로 이루어지며, 서로 다른 높이로 제공되는 복수개의 애노드 전극과; 전원 인가시 열전자를 방출하는 필라멘트와; 상기 애노드 전극의 주위에서 일정 높이로 제공되는 절연 격벽 및 상기 절연 격벽의 표면에 제공되는 도전층으로 이루어지며, 전원 인가시 상기 필라멘트에서 방출된 열전자를 가속 또는 차단시키는 그리드 전극과; 상기 애노드 전극과 그리드 전극의 각각의 도전층에 개별적으로 전원을 인가하는 다층 구조의 배선층;을 포함한다.

이로써, 높이가 다른 여러개의 평면상에서 빛을 방출함으로써 문자와 그림 등을 입체적으로 표현할 수 있으며, 이로써 형광표시관의 시각적 효과를 높이고, 기존과 동일한 면적의 기판에서 보다 다양한 정보를 표현할 수 있다.

Description

형광표시관{VACUUM FLUORESCENT DISPLAY}

본 발명은 형광표시관에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 입체 표현이 가능하여 동일한 면적의 기판에서 보다 다양한 정보를 제공할 수 있는 형광표시관에 관한 것이다.

일반적으로 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 필라멘트와 애노드 전극 및 그리드 전극을 구비하는 3극관 구조가 널리 사용되고 있다.

상기와 같은 형광표시관은 도 1에 도시한 바와 같이, 진공 용기를 형성하는 전면 기판(102)과 후면 기판(104) 및 사이드 글라스(106)와, 형광표시관 내부를 전기적으로 연결하여 주기 위한 배선층(108)과, 배선층(108)과 도전층 사이에 형성되는 통전홀을 제외하고, 불필요한 배선의 전기적 통전을 막아주는 역할을 하는 절연층(110)과, 소정의 패턴으로 형광체가 인쇄되어 발광되는 형광층(112) 및 형광층의 바닥을 형성하는 도전체로서 배선층(108)에서 통전홀을 통해 형광층에 전류를 흐르도록 하는 도전층(114)을 포함하는 애노드 전극과, 열전자를 방출하는 필라멘트를 포함하며 애노드 전극에서 전면 기판(102)쪽으로 소정의 간격을 두고 설치되는 캐소드(116)와, 캐소드(116)에서 방출된 열전자를 가속 확산시키거나 차단시키는 금속 메시(mesh)로 이루어지며 캐소드(116)의 하측으로 캐소드와 소정 간격을 두고 설치되는 그리드 전극(118)으로 구성되어 있다.

이에 따라, 리드선(120)을 통하여 캐소드(116)와 그리드 전극(118) 및 애노드 전극에 전압이 인가되면, 애노드 전극이 회로적인 양극의 성질을 발하게 되고, 캐소드(116)의 필라멘트가 가열되면서 열전자가 방출되며, 방출된 열전자는 그리드 전극(118)에 의해 가속 확산되어 애노드 전극의 형광층(112)에 충돌하여 형광층이 발광되고, 이 발광된 빛이 전면 기판(102)을 통하여 외부로 조사되는 것에 의하여 소정의 문자나 기호 등의 화상이 구현된다.

한편, 그리드 전극(118)에 마이너스 전압이 인가되면, 필라멘트에서 방출된 열전자는 애노드 전극의 형광층(112)으로의 흐름이 차단되어 해당 형광층이 발광되지 못하게 되고, 그리드 전극(118)과 애노드 전극에 마이너스 전압이 인가되면, 필라멘트에서 방출된 열전자는 형광층(112)에 충돌되지만 애노드 전극의 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 다수개의 형광층들이 동일 평면상에 배치되는 종래의 형광표시관에 의하면, 문자나 숫자가 2차원적으로 표시되게 되어 기본적인 정보 제공 이외에 보다 다양한 시각적 효과를 구현하기 어려운 한계를 갖는다.

이에, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 입체 표현이 가능하여 동일한 면적의 기판에서 보다 다양한 정보를 제공할 수 있는 형광표시관을 제공함을 목적으로 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 형광표시관의 단면도.

도 2 내지 도 7은 본 발명에 따른 형광표시관을 나타내는 것으로,

도 2는 형광표시관의 평단면도.

도 3은 도 2의 "Ⅲ-Ⅲ" 단면도.

도 4는 도 2의 "Ⅳ-Ⅳ" 단면도.

도 5는 도 2의 "Ⅴ-Ⅴ" 단면도.

도 6은 도 2의 "Ⅵ-Ⅵ" 단면도.

도 7은 도 2의 "Ⅶ-Ⅶ" 단면도.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형광표시관은,

사이드 글라스에 의해 진공 용기를 구성하는 한쌍의 기판과;

상기 기판중 어느 하나의 기판에 마련된 절연층의 표면에 제공되어 외부 전원을 인가받는 도전층 및 상기 도전층의 표면에 제공되는 형광층으로 이루어지며, 서로 다른 높이로 제공되는 복수개의 애노드 전극과;

전원 인가시 열전자를 방출하는 필라멘트와;

상기 애노드 전극의 주위에서 일정 높이로 제공되는 절연 격벽 및 상기 절연 격벽의 표면에 제공되는 도전층으로 이루어지며, 전원 인가시 상기 필라멘트에서 방출된 열전자를 가속 또는 차단시키는 그리드 전극과;

상기 애노드 전극과 그리드 전극의 각각의 도전층에 개별적으로 전원을 인가하는 다층 구조의 배선층;

을 포함한다.

여기에서, 상기 애노드 전극은 서로 다른 두께로 제공되는 절연층에 의해 서로 다른 높이로 제공된다.

그리고, 상기 배선층은 절연층과 도전층이 번갈아가며 적층 형성된다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 형광표시관은 높이가 다른 여러개의 평면상에서 빛을 방출함으로써 문자와 그림 등을 입체적으로 표현할 수 있으며, 이로써 형광표시관의 시각적 효과를 높이고, 기존과 동일한 면적의 기판에서 보다 다양한 정보를 표현할 수 있다.

또한, 그리드 전극을 형성하는 도전층이 절연 격벽상에 제공되므로, 자유로운 패턴 형성이 가능하며, 배선층이 다층 구조로 형성됨과 아울러 리드핀이 접속되는 부분에서 분기되므로 용기 내부의 공간을 용이하게 확보할 수 있다.

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

도 2는 본 발명에 따른 형광표시관의 평단면도를 도시한 것이고, 도 3 내지 도 7은 도 2의 구성을 나타내기 위한 단면도를 도시한 것이다.

도시한 바와 같이, 형광표시관은 사이드 글라스(2)에 의해 접착되는 전면 기판(미도시) 및 후면 기판(4)과, 이들 기판이 형성하는 용기 내부를 가로지르도록 필라멘트 지지체(6)에 의해 양끝단이 고정되는 복수개의 필라멘트(8)와, 후면 기판(4)의 표면에 형성되어 소정의 표시 패턴을 형성하는 제1 내지 제3의 애노드 전극(10,12,14)과, 애노드 전극(10,12,14) 주위에서 일정 높이로 제공되어 전원 인가시 필라멘트(8)에서 방출된 열전자를 가속 확산하는 그리드 전극(16)을 포함한다.

도 3에 도시한 바와 같이, 후면 기판(4)의 표면에는 애노드 전극(10,12,14)이 서로 다른 높이에 형성되도록 하기 위해 두께가 변화하는 절연층(18)이 제공되어 있고, 절연층(18)의 표면에는 외부 전원을 인가받는 도전층(10a,12a,14a) 및 도전층(10a,12a,14a)의 표면에 제공되는 형광층(10b,12b,14b)으로 구성된 애노드 전극(10,12,14)이 제공되어 있다.

그리고, 상기 애노드 전극(10,12,14)의 주위에는 일정 높이의 절연 격벽(16a)이 마련되어 있으며, 절연 격벽(16a)의 표면에는 필라멘트(8)에서 방출된 열전자를 형광층(10b,12b,14b)으로 가속 확산시키거나 차단하기 위한 도전층(16b)이 마련되어 있다.

여기에서, 절연 격벽(16a)은 절연층(18)과 일체로 형성될 수 있으며, 그리드 전극(16)은 높이가 가장 높은 제3 애노드 전극(14)의 형광층(14b)을 충분히 덮을 수 있을 만큼 높게 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 형광표시관에 있어서, 애노드 전극의 각 도전층과 절연 격벽상의 도전층에 외부 전원을 공급하기 위한 배선층은 다음과 같이 구성된다.

도 4 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 형광표시관에 적용된 배선층(20)은 절연층과 도전층을 번갈아가며 적층 형성한 다층 구조로 이루어지며, 상기 배선층(20)은 리드선(22a,22b,22c,22d)이 접속되는 부분에서 분기된다.

후면 기판(4)의 표면에 가장 근접한 위치의 제1 도전층(20a)은 높이가 가장 낮은 제1 애노드 전극(10)의 도전층(10a)과 전기적으로 연결되며, 절연층(20b)을 개재하여 제1 도전층(20a)의 상측에 제공되는 제2 도전층(20c)은 중간 높이의 제2 애노드 전극(12)의 도전층(12a)과 전기적으로 연결되고, 절연층(20d)을 개재하여 제2 도전층(20c)의 상측에 제공되는 제3 도전층(20e)은 제3 애노드 전극(14)의 도전층(14a)과 전기적으로 연결되며, 절연층(20f)을 개재하여 제3 도전층(20e)의 상측에 제공되는 최상측의 제4 도전층(20g)은 절연 격벽(16a)상의 도전층(16b)에 전기적으로 연결된다.

여기에서, 배선층(20)을 형성하는 제1 내지 제 4의 도전층(20a,20c,20e,20g)은 애노드 전극(10,12,14) 및 그리드 전극(16)의 도전층(16b)과 일체로 형성될 수 있다.

그리고, 제1 도전층(20a)에는 외부 전원을 제1 애노드 전극(10)의 도전층(10a)에 인가하기 위한 리드선(22a)이 전기적으로 연결되고, 제2 도전층(20c)에는 외부 전원을 제2 애노드 전극(14)의 도전층(14a)에 인가하기 위한 리드선(22c)이 전기적으로 연결되며, 제3 도전층(20e)에는 외부 전원을 제3 애노드 전극(14)의 도전층(14a)에 인가하기 위한 리드선(22d)이 전기적으로 연결되고, 제4 도전층(20g)에는 외부 전원을 그리드 전극(16)의 도전층(16b)에 인가하기 위한 리드선(22b)이 전기적으로 연결된다.

이로써, 외부 전원이 리드선(22b)과 제4 도전층(20g)을 통해 그리드 전극(16)의 도전층(16b)에 인가되는 상태에서 리드선(22a 또는 22c 또는 22d)을 통해 특정의 도전층(10a 또는 12a 또는 14a)에 전압이 인가되면, 전압이 인가된 도전층의 표면에 제공된 형광층(10b 또는 12b 또는 14b)은 필라멘트(8)에서 방출된 열전자를 제공받아 발광된다.

이와 같이, 제1 내지 제3 도전층(20a,20c,20e)을 통해 제1 내지 제3 애노드 전극(10,12,14)의 도전층(10a,12a,14a)에 인가되는 전압을 제어하는 것에 따라 상기 애노드 전극의 작동을 제어할 수 있게 된다.

이때, 애노드 전극은 높이가 다른 3개의 평면상에서 빛을 방출시킴으로써 효과적인 입체 표현이 가능하게 된다.

그리고, 상기한 제1 내지 제3의 애노드 전극의 형광층(10b,12b,14b)은 동일한 형광물질로 이루어지거나, 다른 형광물질로 이루어져 별도의 색을 표현할 수 있다.

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, 높이가 다른 여러개의 평면상에서 빛을 방출함으로써 문자와 그림 등을 입체적으로 표현할 수 있으며, 이로써 형광표시관의 시각적 효과를 높이고, 기존과 동일한 면적의 기판에서 보다 다양한 정보를 표현할 수 있다.

또한, 그리드 전극을 형성하는 도전층이 절연 격벽상에 제공되므로, 자유로운 패턴 형성이 가능하며, 배선층이 다층 구조로 형성됨과 아울러 리드핀이 접속되는 부분에서 분기되므로 용기 내부의 공간을 용이하게 확보할 수 있다.

Claims (4)

1. 사이드 글라스에 의해 진공 용기를 구성하는 한쌍의 기판과;

   상기 기판중 어느 하나의 기판에 마련된 절연층의 표면에 제공되어 외부 전원을 인가받는 도전층 및 상기 도전층의 표면에 제공되는 형광층으로 이루어지며, 서로 다른 높이로 제공되는 복수개의 애노드 전극과;

   전원 인가시 열전자를 방출하는 필라멘트와;

   상기 애노드 전극의 주위에서 일정 높이로 제공되는 절연 격벽 및 상기 절연 격벽의 표면에 제공되는 도전층으로 이루어지며, 전원 인가시 상기 필라멘트에서 방출된 열전자를 가속 또는 차단시키는 그리드 전극과;

   상기 애노드 전극과 그리드 전극의 각각의 도전층에 개별적으로 전원을 인가하는 다층 구조의 배선층;

   을 포함하는 형광표시관.
2. 제 1항에 있어서, 상기 절연층은 상기 애노드 전극이 서로 다른 높이를 갖도록 서로 다른 두께로 제공되는 형광표시관.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 배선층은 절연층과 도전층이 번갈아가며 적층 형성되는 형광표시관.
4. 제 3항에 있어서, 상기 배선층은 리드핀이 접속되는 부분에서 분기되는 형광표시관.