KR20030014134A - 형광 발광관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 형광 표시관 등의 타입의 차이에 따라 사용하는 필라멘트의 길이와 굵기가 다르고, 필라멘트의 저항값이 다른 경우에도 동일한 필라멘트 전압의 모듈 전원을 사용할 수 있도록 하는 것이다.

캐소드 배선(13)의 단자부용 알루미늄층(131)과 캐소드 배선(12)의 단자부용 알루미늄층(121) 사이에 필라멘트의 중간 접속용 알루미늄층(14, 15)을 거쳐서 소정 개수의 필라멘트(11)를 직렬 접속하여, 소정의 직렬 저항값을 설정할 수 있다. 필라멘트(11)의 단부는 단자부용 알루미늄층(121, 131), 중간 접속용 알루미늄층(14, 15)에 초음파 와이어 본딩되어 있다.

Description

형광 발광관{FLUORESCENT LUMINOUS TUBE}

본원 발명은 형광 발광관에 관한 것으로, 특히 음극용 필라멘트의 접속 구조에 관한 것이다.

도 5a 내지 도 5c는 종래의 형광 표시관의 일종인 형광 발광관의 평면도와 음극용 필라멘트의 접속도이다.

도 5a는 평면도(일부 단면도), 도 5b, 도 5c는 필라멘트의 접속도이다.

유리 등의 절연재로 이루어지는 애노드 기판(61)에 형성한 형광체가 피착(deposition)된 애노드 전극(63)과 필라멘트(60) 사이에 그리드(grid)(64)를배치하고 있다. 그리드(64)는 필라멘트(60)로부터 애노드 전극(63)으로 방출되는 전자를 제어한다. 필라멘트(60)는 표시 영역(65)을 커버하도록 앵커(anchor)(661)와 서포트(662) 사이에 팽팽하게 걸려 있다. 앵커(anchor)(661)와 서포트(662)는 금속판 등을 가공하여 이루어지고 3차원 형상을 가진다 . 필라멘트(60)의 한쪽 단부는 앵커(661)의 스프링성을 갖는 지지부에 용접되어 있다. 다른쪽 단부는 서포트(662)의 지지부에 용접되어 있다. 앵커(661)와 서포트(662)는 애노드 기판(61)에 고착되어, 앵커(661) 또는 서포트(662)와 일체적으로 형성된 외부 인출용 리드로 이루어지는 캐소드 배선(671, 672)에 각각 접속하고 있다. 또한 참조부호(62)는 유리 등의 절연재로 이루어지는 측면판이다.

도 5b와 도 5c는 표시 영역(65)과 필라멘트(60)의 배치관계 및 필라멘트(60)와 앵커(661), 서포트(662)와의 전기적 접속관계를 도시한다. 필라멘트(60)는 애노드 전극의 표시 패턴에 따라서 도 5b와 같이 가로 방향으로 배치되거나, 도 5c와 같이 세로 방향으로 배치될 수 있다.

표시 영역(65)의 세로와 가로의 비가 1대2인 경우에는 도 5b의 필라멘트(60)의 길이는 도 5c의 필라멘트(60)의 길이의 2배가 된다.

일반적으로, 필라멘트(60)는 일반적으로는 텅스텐 또는 텅스텐의 합금으로 이루어지는 심선(core wire)에 열전자 방출용 탄산염을 피복한 것을 이용하고 있다. 필라멘트(60)는 소정의 전류를 흘리면 자신의 저항에 의해서 발열하여 탄산염을 가열하여 열전자를 방출한다. 필라멘트(60)의 온도는 통상 600 내지 650℃로 유지하고 있다. 각각의 필라멘트의 굵기가 0.64MG(직경 약 15㎛)인 경우, 27mA의전류를 흘릴 필요가 있다. 0.64MG 필라멘트의 저항값은 길이가 25mm인 경우, 48Ω가 된다. 따라서, 길이가 25mm인 0.64MG 필라멘트에 27mA의 전류를 흘리기 위해서는 필라멘트 전압을 1.3V로 설정해야 한다.

도 5b와 도 5c에서 0.64MG 필라멘트를 사용하고, 도 5c의 필라멘트(60)의 길이를 25mm로 가정하면, 도 5b의 필라멘트(60)의 길이는 50mm가 되고, 저항값은 96Ω가 된다. 그러므로, 도 5b의 필라멘트(60)에 27mA의 전류를 흘리기 위해서는 필라멘트 전압을 2.6V, 즉 도 5c의 필라멘트 전압의 2배로 설정해야 한다.

이와 같이 필라멘트의 길이에 따라서 전압이 다른 필라멘트 모듈 전원을 준비할 필요가 있으므로, 모듈 전원의 비용이 높아져, 형광 발광관의 비용이 높아지는 한가지 원인이 되고 있다.

도 6a 내지 도 6c는 종래의 복수의 필라멘트를 직렬로 접속하는 방법으로서 제안된 필라멘트의 접속도이다.

도 6a는 같은 길이의 필라멘트(60)를 3개 직렬 접속하는 예로, 2개의 앵커(6611, 6612)와 2개의 서포트(6621, 6622)를 마련하고 있다. 앵커(6611)와 서포트(6621)는 캐소드 배선(671, 672)에 접속하고, 앵커(6612)와 서포트(6622)는 직렬 접속용의 것이다.

도 6b는 필라멘트(60)를 5개 직렬 접속하는 예로, 도 6a의 앵커와 서포트에 앵커(6613)와 서포트(6623)를 추가하고 있다.

도 6c는 필라멘트(60)를 7개 직렬 접속하는 예로, 도 6b의 앵커와 서포트에 앵커(6614)와 서포트(6624)를 추가하고 있다.

이와 같이, 도 6a 내지 도 6c의 경우에는 필라멘트(60)가 3개, 5개, 7개로 증가함에 따라서 앵커와 서포트는 각각 2개, 3개, 4개로 증설해야 한다. 그 때문에 앵커와 서포트의 제조비용과 그들 위에 필라멘트를 장착비용이 높아져, 형광 발광관의 제조 비용이 높아진다. 또한, 앵커와 서포트는 소정의 강도가 필요하므로 소형화가 곤란하다. 따라서, 앵커와 서포트의 설치공간이 커져, 표시 영역 이외의 소위 데드 스페이스가 커지므로, 형광 발광관의 소형화, 박형화, 경량화의 장해가 된다.

본원 발명은 상기한 도 5a 내지 도 5c, 도 6a 내지 도 6c의 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다. 즉, 길이 및 굵기가 다른 필라멘트에 공통의 필라멘트 전원을 사용할 수 있고, 또한 작은 설치공간에 다수의 필라멘트를 직렬로 간단하게 접속할 수 있는 접속 수단을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본원 발명의 형광 발광관은 복수의 음극용 필라멘트, 금속층으로 이루어지는 하나 이상의 단자부와 배선부를 구비한 1조의 캐소드 배선 및 금속층으로 이루어진 하나 이상의 중간 접속부을 구비하고, 음극용 필라멘트는 적어도 하나 이상으로 이루어진 1조로 그룹을 이루고 각 조의 필라멘트는 그 단부를 상기 단자부 또는 상기 중간 접속부에 초음파 와이어 본딩 또는 초음파 본딩에 의해서 고착하여 직렬로 접속하고 있다.

본원 발명의 형광 발광관은 상기 형광 발광관에 있어서, 1조의 캐소드 배선은 2개이고, 그 2개의 캐소드 배선은 표시 영역의 양측에 각각 1개씩 배치하고, 각 캐소드 배선의 상기 단자부 및 상기 중간 접속부는 상기 표시 영역의 양측을 따라 2열로 배치하고 있다.

본원 발명의 형광 발광관은 상기 첫 번째 형광 발광관에 있어서, 1조의 캐소드 배선은 2개이고, 그 2개의 캐소드 배선은 표시 영역의 한쪽 측에만 배치하고, 양 캐소드 배선의 상기 단자부를 상기 표시 영역의 상기 한쪽 측을 따라 1열로 배치하고, 상기 중간 접속부를 상기 표시 영역의 다른 한쪽을 따라 1열로 배치하고 있다.

본원 발명의 형광 발광관은 상기 첫 번째 형광 발광관에 있어서, 1조의 캐소드 배선은 2개이고, 그 2개의 캐소드 배선은 표시 영역의 한쪽 측에만 배치하고, 양 캐소드 배선의 상기 단자부와 상기 중간 접속부의 일부를 상기 표시 영역의 한쪽 측을 따라 1열로 배치하고, 상기 중간 접속부의 나머지를 상기 표시 영역의 다른 한쪽을 따라 1열로 배치하고 있다.

본원 발명의 형광 발광관은 상기 첫 번째 형광 발광관에 있어서, 캐소드 배선의 개수는 3개이고, 3개의 캐소드 배선 중 제 1 및 제 2 캐소드 배선은 동 전위로 접속하고 있다.

본원 발명의 형광 발광관은 상기 5번째 형광 발광관에 있어서, 3개의 캐소드 배선 중 1개는 표시 영역의 두 측 중 제 1측에 배치하고, 다른 2개는 표시 영역의 제 2측에 배치하며, 상기 제 1 캐소드 배선의 단자부와 중간 접속부의 일부는 상기 제 1측에 1열로 배치하며, 상기 나머지 캐소드 배선의 단자부 및 중간 접속부의 나머지는 상기 제 2측에 1열로 배치하고 있다.

본원 발명의 형광 발광관은 상기 각 형광 발광관에 있어서, 상기 배선부, 상기 단자부 및 상기 중간 접속부는 박막 또는 후막으로 이루어진다.

도 1a 내지 도 1c는 본원 발명의 제 1 실시예에 따른 형광 발광관의 기판상의 필라멘트의 배치와 접속관계를 도시하는 도면,

도 2a 내지 도 2c는 본원 발명의 제 2 실시예에 따른 형광 발광관의 기판상의 필라멘트의 배치와 접속관계를 도시하는 도면,

도 3a와 도 3b는 본원 발명의 제 3 실시예에 따른 형광 발광관의 기판상의 필라멘트의 배치와 접속관계를 도시하는 도면,

도 4a 내지 도 4d는 본원 발명의 실시예에 따른 형광 발광관의 기판상의 필라멘트의 배치, 접속관계, 고착 수단을 도시하는 도면,

도 5a 내지 도 5c는 종래의 형광 발광관의 평면도와 필라멘트의 접속관계를 도시하는 도면,

도 6a 내지 도 6c는 종래의 형광 발광관의 필라멘트의 접속관계를 도시하는 도면.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 유리 등 기판 101, 102, 103, 104 : 유리 등 측면판

11, 111, 112, 17 : 음극용 필라멘트

12, 13, 21 : 캐소드 배선

122, 132, 181, 182, 212 : 캐소드 배선의 배선부용 알루미늄층

121, 131, 211 : 캐소드 배선의 단자부용 알루미늄층

12a, 13a, 12b, 13b : 캐소드 배선의 단부

14, 15, 311, 312 : 필라멘트의 중간 접속용 알루미늄층

16, 161, 162 : 표시 영역 43 : 초음파 와이어 본딩용 알루미늄 와이어

44 : 스페이서용 알루미늄 와이어

45 : 초음파 본딩용 알루미늄층

도 1a 내지 도 1c는 본원 발명의 제 1 실시예에 따른 형광 발광관의 음극용 필라멘트의 접속도이다. 또한, 형광 발광관의 필라멘트의 접속 수단, 필라멘트 고착 수단 이외의 구성은 종래의 형광 발광관과 동일하다.

도 1a를 참조하면, 참조부호(10)는 유리, 세라믹 등의 절연재로 이루어지는 기판, 참조부호(11)는 음극용 필라멘트, 참조부호(12, 13)는 한 쌍(2개 1조)의 캐소드 배선, 참조부호(121, 131)는 캐소드 배선의 단자부용 알루미늄층, 참조부호(122, 132)는 캐소드 배선의 배선부용 알루미늄층, 참조부호(14, 15)는 필라멘트의 중간 접속용 알루미늄층, 참조부호(16)는 형광 발광관의 표시 영역이다. 필라멘트(11)는 예컨대 텅스텐 또는 텅스텐의 합금으로 이루어지는 심선에 열전자 방출용 탄산염을 피복한 것을 이용한다. 배선부용 알루미늄층(122), 단자부용 알루미늄층(121), 중간 접속용 알루미늄층(15)과, 배선부용 알루미늄층(132), 단자부용 알루미늄층(131), 중간 접속용 알루미늄층(14)은 표시 영역(16)을 따라 배치되어 있다.

단자부용 알루미늄층(121, 131), 배선부용 알루미늄층(122, 132), 중간 접속용 알루미늄층(14, 15)은 박막 또는 후막으로 이루어지고, 증착 또는 스크린 인쇄에 의해서 기판(10)에 형성되어 있다.

필라멘트(11)의 양단부(및 후술하는 필라멘트의 단부 근방의 고착부)는 단자부용 알루미늄층(121, 131), 중간 접속용 알루미늄층(14, 15)의 어느 하나에 후술하는 초음파 와이어 본딩 또는 초음파 본딩에 의해서 고착되어 있다.

도 1a는 3개의 필라멘트(11)를 직렬 접속하는 예로, 3개 1조의 필라멘트(11)를 4조 마련하고 있다. 필라멘트(11)는 표시 영역(16)의 세로 방향(짧은 변 방향)으로 배치되어 있다. 비교를 위해서, 표시 영역(16)의 가로 방향(긴 변 방향)으로 배치한 긴 필라멘트(17)를 파선으로 도시하고 있다. 필라멘트(17)는 캐소드 배선의 배선부용 알루미늄층(181, 182)의 사이에 4개 병렬로 접속되어 있다.

필라멘트(11)는 1조마다 캐소드 배선(13)의 단자부용 알루미늄층(131)과 캐소드 배선(12)의 단자부용 알루미늄층(121) 사이에 중간(전기적인 접속의 관점에서 본 경우의 중간) 접속용 알루미늄층(14, 15)을 거쳐서 3개 직렬로 접속되어 있다. 따라서, 캐소드 배선(13)과 캐소드 배선(12) 사이에는 3개 1조의 필라멘트(11)가 4조 병렬로 접속되어 있다.

표시 영역(16)의 종횡의 비가 1대3이면, 필라멘트(11)의 1조(3개)의 전체 길이는 1개의 필라멘트(17)의 길이와 같아진다. 필라멘트(11)와 필라멘트(17)의 굵기가 같으면, 필라멘트(11)의 1조의 저항값은 1개의 필라멘트(17)의 저항값과 같아진다. 그러므로, 캐소드 배선(12)과 캐소드 배선(13) 사이의 저항값은 배선부용 알루미늄층(181)과 배선부용 알루미늄층(182) 사이의 저항값과 대략 같아진다. 따라서, 도 1a의 경우에는 길이가 다른 필라멘트(11)와 필라멘트(17)에 대하여 동일한 전압의 필라멘트 전원을 사용할 수 있다.

필라멘트(11)의 1개의 길이를 25mm라고 하면, 필라멘트(17)의 길이는 75mm가 된다. 그러므로, 필라멘트(11)와 필라멘트(17)에 0.64MG(직경 약 15㎛)의 필라멘트를 사용할 때, 그 때의 필라멘트(11) 1개의 저항값은 48Ω이므로, 필라멘트(17)의 저항값은 3배인 144Ω가 된다. 필라멘트(11)는 통상 600 내지 650℃로 가열하므로, 그것을 위해서는 필라멘트(11)에 27mA의 전류를 흘릴 필요가 있다. 길이 25mm인 필라멘트(11)에 27mA의 전류를 흘리기 위하여, 필라멘트 전압은 1.3V가 되어야 한다. 필라멘트 전압은 직류이어도 교류이어도 무방하다.

한편, 길이 75mm인 필라멘트(17)에 27mA의 전류를 흘리기 위하여, 필라멘트 전압은 3.9V가 되어야 한다. 또한, 길이 25mm인 필라멘트(11)를 3개 직렬 접속하면, 필라멘트(17)와 같은 3.9V의 필라멘트 전원을 사용할 수 있다.

필라멘트 전원의 전압 출력 정밀도를 ±10%로 하면, 필라멘트 전압이 1.3V일 때의 출력 전압의 변동 허용값은 ±0.13V인 데 대하여, 필라멘트 전압이 3.9V일 때의 출력 전압의 변동 허용값은 ±0.39V가 된다. 따라서, 출력 전압의 변동 허용값은 길이 25mm인 필라멘트(11)를 1개 단독으로 사용하는 경우보다 3개 직렬로 사용하는 경우가 3배 커진다. 따라서, 모듈 전원의 설계가 용이하게 되어 형광 발광관의 제조 비용이 저렴해 진다.

필라멘트(11)는 1개 1개 단독으로 사용하는 경우에는 12개를 병렬로 접속하고, 각각에 27mA의 전류를 흘려야 하지만, 3개를 직렬로 접속한 경우에는 4조에 각각 27mA의 전류를 흘리면 되므로, 모듈 전원을 흐르는 전류는 3분의 1이 된다. 따라서, 필라멘트(11)를 3개 직렬로 접속하여 사용하는 경우에는 모듈 전원으로부터 필라멘트에 이르는 사이에 소비되는 쓸데없는 전력을 저감시킬 수 있다. 또한 모듈 전원의 발열도 작아지므로, 모듈 전원의 냉각이 간단해진다.

도 1b는 필라멘트(11)를 5개 1조로 3조 마련한 예로, 캐소드 배선(13)의 단자부용 알루미늄층(131)과 캐소드 배선(12)의 단자부용 알루미늄층(121) 사이에 2개의 중간 접속용 알루미늄층(14)과 2개의 중간 접속용 알루미늄층(15)을 거쳐서 각 조마다 5개의 필라멘트(11)를 직렬로 접속하고 있다.

도 1c는 필라멘트(11)를 7개 1조로 2조 마련한 예로, 캐소드 배선(13)의 단자부용 알루미늄층(131)과 캐소드 배선(12)의 단자부용 알루미늄층(121) 사이에 3개의 중간 접속용 알루미늄층(14)과 3개의 중간 접속용 알루미늄층(15)을 거쳐서 각 조마다 7개의 필라멘트(11)를 직렬로 접속하고 있다.

도 1a 내지 도 1c에서와 같이, 1조의 필라멘트(11)의 개수가 3개, 5개, 7개로 증가하더라도, 배선부용 알루미늄층(122, 132)과, 그들을 따라 배열하는 단자부용 알루미늄층(121, 131), 중간 접속용 알루미늄층(14, 15)의 열 수는 변하지 않는다. 즉, 1조의 필라멘트(11)의 개수가 증가하더라도, 1조의 단자부용 알루미늄층(121, 131)과 중간 접속용 알루미늄층(14, 15)은 일렬로 준비할 수 있다. 증가된 필라멘트는 각 조에서 층 수를 조정함으로써 대응할 수 있다. 따라서, 1조의 필라멘트(11)의 개수가 증가하더라도 배선부용 알루미늄층(122, 132), 단자부용 알루미늄층(121, 131), 중간 접속용 알루미늄층(14, 15)의 설치공간은 증가하지 않는다.

또한, 캐소드 배선의 배선부용 알루미늄층[122(132)]과 단자부용 알루미늄층[121(131)]은 전기적으로 각각 접속되어 있으며 별도로 형성해도 무방하고, 일체적으로 형성해도 무방하다. 일체적으로 형성한 경우에는 배선부용 알루미늄층[122(132)]의 필라멘트(11)의 고착부(장착부)를 단자부용 알루미늄층[121(131)]이라고 부른다. 또한 여기서 말하는 열에는 일직선상에 배치되어 있는 경우뿐만 아니라, 대략 일직선상에 배치되어 있는 경우, 즉 열 형상으로 배치되어 있는 경우도 포함된다.

도 2a 내지 도 2c는 본원 발명의 제 2 실시예에 따른 형광 발광관의 필라멘트의 접속도이다.

도 2a와 2b는 직렬 접속하는 필라멘트가 짝수개인 예, 도 2c는 홀수개와 짝수개가 혼재하는 예이다.

도 2a를 참조하면, 표시 영역(16)의 한 쪽에 캐소드 배선(13, 21)의 배선부용 알루미늄층(132, 212) 및 그들의 단자부용 알루미늄층(131, 211)을 배치하고, 표시 영역(16)의 반대측에 중간 접속용 알루미늄층(15)만을 배치하고 있다. 따라서, 캐소드 배선(13, 21)측에는 중간 접속용 알루미늄층은 배치하고 있지 않다. 캐소드 배선(13)의 단자부용 알루미늄층(131)과 캐소드 배선(21)의 단자부용 알루미늄층(211) 사이에는 1개의 중간 접속용 알루미늄층(15)을 거쳐서 2개의 필라멘트(11)를 직렬로 접속하고 있다.

도 2b를 참조하면, 표시 영역(16)의 한 쪽에 캐소드 배선(13, 21)의 배선부용 알루미늄층(132, 212), 그들의 단자부 알루미늄층(131, 211) 및 중간 접속용 알루미늄층(14)을 배치하고, 표시 영역(16)의 반대측에 중간 접속용 알루미늄층(15)만을 배치하고 있다. 캐소드 배선(13)의 단자부 알루미늄층(131)과 캐소드 배선(21)의 단자부 알루미늄층(211) 사이에는 중간 접속용 알루미늄층(14, 15)을 거쳐서 4개의 필라멘트(11)를 직렬로 접속하고 있다.

도 2c를 참조하면, 표시 영역(16)의 한 쪽에 캐소드 배선(13, 21)의 배선부용 알루미늄층(132, 212), 그들의 단자부용 알루미늄층(1311 내지 1313, 2111) 및 중간 접속용 알루미늄층(14)을 배치하고, 표시 영역(16)의 반대측에 캐소드 배선(12)의 배선부용 알루미늄층(122), 그 단자부용 알루미늄층(1211, 1212) 및 중간 접속용 알루미늄층(15)을 배치하고 있다.

캐소드 배선(13)의 단자부용 알루미늄층(1311)과 캐소드 배선(12)의 단자부용 알루미늄층(1211) 사이에는 중간 접속용 알루미늄층(14, 15)을 거쳐서 3개의 필라멘트(11)를 직렬로 접속하고, 캐소드 배선(13)의 단자부용 알루미늄층(1312)과 캐소드 배선(21)의 단자부용 알루미늄층(2111) 사이에 중간 접속용 알루미늄층(14, 15)을 거쳐서 6개의 필라멘트(11)를 직렬로 접속하고, 캐소드 배선(13)의 단자부용 알루미늄층(1313)과 캐소드 배선(12)의 단자부용 알루미늄층(1212) 사이에 중간 접속용 알루미늄층(14, 15)을 거쳐서 3개의 필라멘트(11)를 직렬로 접속하고 있다.

캐소드 배선(12)과 캐소드 배선(21)은 표시 영역(16)의 양측에 배치하고 있고, 형광 발광관의 내부 또는 외부에서 동 전위가 되도록 접속하고 있다. 따라서, 이 경우에는 3개의 캐소드 배선, 즉 캐소드 배선(13), 캐소드 배선(12), 캐소드 배선(21)을 1조로 설치한다.

도 2c는 직렬 접속하는 필라멘트(11)의 개수가 3개인 조와 6개인 조가 있는데, 6개인 조의 필라멘트(11)는 3개인 조의 필라멘트(11)보다 굵고, 1개의 필라멘트의 저항값이 절반인 경우에 사용한다.

도 3a 내지 도 3b는 본원 발명의 제 3 실시예에 따른 형광 발광관의 필라멘트의 접속도이다.

도 3a는 하나의 형광 발광관에 복수의 표시 영역이 있는 경우, 예컨대 곡선형상으로 배치된 크기와 형상이 다른 바 그래프(bar graph) 표시와 도안이 다른 도형 표시 등이 있는 경우이고, 도 3b는 표시 영역이 복잡한 형상인 경우의 예이다.

도 3a를 참조하면, 참조부호(111, 112)는 음극용 필라멘트, 참조부호(1211, 1212)는 캐소드 배선(12)의 단자부용 알루미늄층, 참조부호(1311, 1312)는 캐소드 배선(13)의 단자부용 알루미늄층, 참조부호(311, 312)는 중간 접속용 알루미늄층, 참조부호(161, 162)는 표시 영역이다.

필라멘트(111)는 표시 영역(161)을 커버하도록 5개 배치되어 있다. 5개의 필라멘트(111)는 캐소드 배선(12)의 단자부용 알루미늄층(1211)과 캐소드 배선(13)의 단자부용 알루미늄층(1311) 사이에 4개의 중간 접속용 알루미늄층(311)을 거쳐서 직렬로 접속되어 있다. 필라멘트(112)는 표시 영역(162)을 커버하도록 5개 배치되어 있다. 5개의 필라멘트(112)는 캐소드 배선(12)의 단자부용 알루미늄층(1212)과 캐소드 배선(13)의 단자부용 알루미늄층(1312) 사이에 4개의 중간 접속용 알루미늄층(312)을 거쳐서 직렬로 접속되어 있다. 필라멘트(111, 112)의 각 5개의 필라멘트는 각각 길이가 같은 것과 다른 것이 혼재하는데, 단자부용 알루미늄층(1211)과 단자부용 알루미늄층(1311) 사이의 5개의 필라멘트(111)의 직렬 저항값은 단자부용 알루미늄층(1212)과 단자부용 알루미늄층(1312) 사이의 5개의 필라멘트(112)의 직렬 저항값과 같아지도록 선정되어 있다.

도 3b를 참조하면, 필라멘트(11)는 복잡한 형상의 표시 영역(16)을 커버하도록 12개 배치되어 있다. 12개의 필라멘트(11)는 3종류의 길이의 것을 이용하고 있다. 필라멘트(11)는 3개 1조로 4조로 이루어지고, 각 조는 3종류의 길이의 필라멘트(11)를 이용하며, 조마다 순서가 다르다. 캐소드 배선(12)과 캐소드 배선(13)은 각각 4개의 단자부용 알루미늄층(121)과 단자부용 알루미늄층(131)을 구비하고, 그들 단자부용 알루미늄층 사이에 중간 접속용 알루미늄층(14, 15)을 거쳐서 각 조의 3개의 필라멘트(11)가 직렬로 접속되어 있다. 각각의 단자부용 알루미늄층(121)과 단자부용 알루미늄층(131) 사이에 접속된 각 조의 필라멘트(11)의 직렬 저항값은 같아지도록 선정되어 있다.

도 4a 내지 도 4d는 본원 발명의 실시예에 따른 형광 발광관의 필라멘트의 배치와 필라멘트의 접속·고착부를 도시하는 평면도와 일부의 확대 단면도이다.

도 4a는 필라멘트를 설치한 기판의 평면도(측면판 부분은 단면도), 도 4b는 도 4a의 Z 부분의 확대도, 도 4c와 4d는 도 4b의 X1-X1 부분의 단면도이다.

도 4a 내지 도 4d에 있어서, 참조부호(101 내지 104)는 유리, 세라믹 등의 절연재로 이루어지는 측면판, 참조부호(43)는 초음파 와이어 본딩된 알루미늄 와이어, 참조부호(44)는 초음파 와이어 본딩된 스페이서용 알루미늄 와이어, 참조부호(45)는 초음파 본딩된 알루미늄층이다.

도 4a를 참조하면, 캐소드 배선(12)의 배선부용 알루미늄층(122)은 기판(10)과 측면판(103) 사이에 배치되고, 캐소드 배선(13)의 배선부용 알루미늄층(132)은 기판(10)과 측면판(101) 사이에 배치되어 있다. 배선부용 알루미늄층(122, 132)은 형광 발광관의 내부에 배치해도 무방하지만, 그 경우에는 형광 발광관의 내부에 배선부용 알루미늄층(122, 132)의 설치 공간이 필요하게 되어 효율적이지 않다. 또한, 단자부용 알루미늄층(131, 121), 중간 접속용 알루미늄층(14, 15)에 대해서도, 기판(10)과 측면판(101, 103) 사이에 배치하는 것이 가능하다. 배선부용 알루미늄층(122, 132)은 그 단부(12a, 13a)를 형광 발광관의 밖으로 인출하고 있다. 단부(12a, 13a) 대신에 단부(12b, 13b)의 위치로 인출해도 무방하다.

도 4b와 4c에 있어서, 필라멘트(11)의 단부는 알루미늄 와이어(43)를 단자부용 알루미늄층(121)에 초음파 와이어 본딩하여 고착되어 있다. 또한, 필라멘트(11)를 소정의 높이로 유지하기 위해서, 스페이서용 알루미늄 와이어(44)를 단자부용 알루미늄층(121)에 초음파 와이어 본딩하고 있다. 중간 접속용 알루미늄층(15)에 대해서도 마찬가지이다. 필라멘트(11)는 중간 접속용 알루미늄층(15)에도 동일하게 고착되어 있다.

도 4d에 있어서, 필라멘트(11)는 도 4c의 알루미늄 와이어(43) 대신에 알루미늄층(45)을 사용함으로써 단자부용 기초 알루미늄층, 예를 들어 단자부 알루미늄층(121) 위에 고착하고 있다. 알루미늄층(45)은 필라멘트(11)의 심선을 피복함으로써 제조된다. 알루미늄층(45)은 도 4c의 초음파 와이어 본딩 대신에 초음파 본딩으로 기초 층에에 고착된다.

단자부용 알루미늄층(131), 중간 접속용 알루미늄층(14)측에 대해서도 단자부용 알루미늄층(121), 중간 접속용 알루미늄층(15)과 같이, 도 4b 내지 4d의 방법에 의해서 필라멘트(11)를 단자부용 알루미늄층(131), 중간 접속용 알루미늄층(14)에 고착하고 있다.

또한, 스페이서에 대해서는 초음파 와이어 본딩된 스페이서용 알루미늄을 사용한 경우에 대해서 설명했는데, 유리 섬유나 세라믹 막대 등의 절연재를 프릿 유리(frit glass) 등에 의해서 단자부용 알루미늄층(121, 131), 중간 접속용 알루미늄층(14, 15)상에, 또는 기판(10)상에 설치하는 것도 가능하다.

도 4b 내지 4d에 있어서, 필라멘트(11)는 필라멘트 전체 또는 일부를 코일 형상으로 형성하고, 그 코일 형상부의 스프링 힘에 의해서 필라멘트(11)에 소정의 장력을 부여한다. 필라멘트의 일부를 코일 형상으로 하는 경우에는 필라멘트의 양단부 또는 한 쪽의 단부(단부 근방)에 코일 형상부를 형성한다.

여기서, 측면판(101 내지 104)의 두께는 3 내지 5mm, 배선부용 알루미늄층(122, 132)의 폭은 1 내지 2mm, 알루미늄 와이어(43)의 직경은 100 내지 500㎛, 스페이서용 알루미늄 와이어(44)의 직경은 300 내지 350㎛, 배선부용 알루미늄층(122, 132), 단자부용 알루미늄층(121, 131), 중간 접속용 알루미늄층(14, 15)의 두께는 1.2 내지 2.0㎛, 알루미늄층(45)의 두께는 1.2 내지 2.0㎛, 필라멘트(11)의 단부의 직경은 20㎛로 설정했다.

본 실시예는 초음파 와이어 본딩 또는 초음파 본딩에 의해서 필라멘트(11)를 단자부용 알루미늄층(121, 131), 중간 접속용 알루미늄층(14, 15)에 고착하므로,본딩시에 가열에 의해서 그들의 알루미늄층에 손상을 주거나, 또는 기판(10)에 크랙이 발생하거나 하는 일이 없다. 특히, 단자부용 알루미늄층(121, 131), 중간 접속용 알루미늄층(14, 15)이 막두께 1.2 내지 2.0㎛인 박막인 경우에도 그들의 알루미늄층에 어떠한 손상을 부여하는 일은 없다.

본 발명은 초음파 와이어 본딩 또는 초음파 본딩에 의해서 필라멘트(11)를 기판(10)에 형성한 단자부용 알루미늄층(121, 131), 중간 접속용 알루미늄층(14, 15)에 직접 고착하므로, 종래의 필라멘트 앵커와 필라멘트 서포트 등의 금속부품에 설치하는 경우보다 필라멘트의 장착 작업이 용이해지고, 또한 고속으로 설치할 수 있다.

상기 각 실시예에 있어서, 필라멘트를 설치하는 기판은 종래의 형광 발광관과 마찬가지로 애노드 기판, 프론트 기판 중 어떠한 것이라도 무방하다.

필라멘트를 애노드 기판에 설치하는 경우에는 캐소드 배선의 배선부용 알루미늄층과 단자부용 알루미늄층, 필라멘트의 중간 접속용 알루미늄층은 표시 영역에 형성된 애노드 전극 또는 애노드 전극의 외부 인출용 배선(애노드 배선)과 동일 공정에서 형성할 수 있으므로, 배선부용 알루미늄층 등을 효율적으로 형성할 수 있어 제조 비용을 저감시킬 수 있다. 또한, 필라멘트를 프론트 기판에 설치하는 경우에는 배선부용 알루미늄층 등의 배치는 산화 주석막(필요에 따라서 형성함)의 배치만을 고려하면 되므로, 배선부용 알루미늄층 등의 배치의 자유도가 높아져, 특히 표시 영역의 형상이 복잡한 경우에는 설계가 용이해진다. 또한, 필라멘트를 프론트 기판에 설치하는 경우에는 배선부용 알루미늄층 등의 형성은 애노드 기판의 제조와다른 공정이 되므로, 필라멘트의 장착에 불량이 발생하더라도 애노드 전극 등을 형성한 애노드 기판이 불량품이 되는 일은 없다. 따라서 양품률이 향상하고, 품질도 향상한다.

상기 각 실시예의 캐소드 배선의 배선부용 알루미늄층, 캐소드 배선의 단자부용 알루미늄층, 필라멘트의 중간 접속용 알루미늄층, 알루미늄 와이어 및 필라멘트 단부의 알루미늄층(45)(도 4d)은 알루미늄 이외에 동, 금, 은, 백금, 바나듐 등이어도 무방하다.

상기 각 실시예는 형광 발광관에 대해서 설명했지만, 형광 발광관 이외에 형광 발광관의 원리를 이용한 인자판(print head)용 형광 발광관, 평면형 CRT 등의 형광 발광관이어도 무방하다.

상기 각 실시예의 각 필라멘트는 모두 평행이 되도록 고착했지만, 평행이 아니어도 무방하다.

본원 발명은 단자부를 구비한 1조의 캐소드 배선의 배선부용 금속층과 필라멘트의 중간 접속용 금속층을 형성하기만 하는 간단한 수단에 의해서, 직렬로 접속한 홀수개 또는 짝수개의 필라멘트의 조를 소망하는 숫자의 조만큼 병렬로 접속할 수 있다. 또한 단자부를 구비한 3개의 캐소드 배선의 배선부용 금속층과 필라멘트의 중간 접속용 금속층을 형성함으로써, 직렬로 접속한 필라멘트가 홀수개인 조와 짝수개인 조를 혼재시켜 병렬 접속할 수도 있다.

본원 발명은 상기한 바와 같은 간단한 구성으로 필라멘트를 직렬 접속할 수 있으므로, 형광 발광관 등의 타입에 따라서 사용하는 필라멘트의 길이와 굵기가 상이하여 각 필라멘트의 저항값이 상이한 경우에도 필라멘트를 직렬 접속하고, 그 직렬 접속하는 필라멘트의 조합에 의해서 각 조의 필라멘트의 직렬 저항값을 대략 동일하게 할 수 있어, 그 결과 여러 가지 타입의 형광 발광관 등에 대하여, 같은 필라멘트 전압의 모듈 전원을 사용할 수 있다. 즉, 본원 발명은 여러 가지 타입의 형광 발광관 등에 대하여, 공통의 필라멘트용 모듈 전원을 사용할 수 있으므로, 종래와 같이 필라멘트의 저항값마다 다른 모듈 전원을 준비할 필요가 없다. 따라서, 모듈 전원의 비용을 저감시킬 수 있다.

또한, 필라멘트에 소정의 전류를 흘리기 위해서는 필라멘트가 짧은 등의 이유로 저항값이 작은 경우에는 필라멘트 전압을 낮게 하지 않으면 안되지만, 필라멘트 전압이 낮으면 모듈 전원의 출력 전압의 변동 허용값이 작아지기 때문에, 정밀도가 높은 모듈 전원의 제어가 필요하게 되어 모듈 전원의 비용이 높아진다. 그러나, 본원 발명은 필라멘트의 저항값이 작은 경우에는 필라멘트를 직렬로 접속하여 저항값을 높이고, 높은 필라멘트 전압의 모듈 전원을 사용함으로써, 모듈 전원의 출력 전압의 변동 허용값을 크게 하여, 모듈 전원의 제어를 간단하게 할 수 있다.

또한, 병렬 접속하는 필라멘트의 개수가 증가할수록 모듈 전원을 흐르는 필라멘트 전류는 커지므로, 모듈 전원의 냉각 수단의 비용이 높아지고, 또한 모듈 전원으로부터 필라멘트에 이르는 동안의 쓸데없는 소비 전력도 커지는데, 본원 발명은 필라멘트를 직렬로 접속함으로써, 병렬 접속하는 필라멘트의 개수를 줄여 필라멘트 전류를 작게 할 수 있다. 따라서, 본원 발명은 쓸데없는 소비 전력을 저감할 수 있다.

본원 발명은 1조의 직렬 접속하는 필라멘트의 개수나 조의 숫자가 증가하더라도, 캐소드 배선의 배선부용 금속층의 개수 및 그 배선부용 금속층을 따라 배치되는 캐소드 배선의 단자부용 금속층 및 필라멘트의 중간 접속용 금속층은 1열이면 된다. 또한, 본원 발명은 캐소드 배선의 단자부용 금속층과 필라멘트의 중간 접속용 금속층의 위치를 바꾸는 것만으로, 표시 영역의 다양한 형상의 형광 발광관 등에 대응할 수 있으므로, 형광 발광관 등의 타입에 따라 필라멘트의 배치를 간단하게 바꿀 수 있다. 더구나, 캐소드 배선의 배선부용 금속층, 단자부용 금속층과 필라멘트의 중간 접속용 금속층은 박막 또는 후막이어도 무방하므로, 증착 또는 스크린 인쇄에 의해서 용이하게 형성할 수 있다.

본원 발명은 초음파 와이어 본딩 또는 초음파 본딩에 의해서, 필라멘트를 캐소드 배선의 단자부용 금속층과 필라멘트의 중간 접속용 금속층에 직접 고착하므로, 종래의 필라멘트 앵커와 필라멘트 서포트 등의 금속부품에 설치하는 경우보다 필라멘트의 장착 작업이 용이해지고, 또한 고속으로 설치할 수 있다. 따라서, 필라멘트의 장착 작업은 단축하고, 형광 발광관 등의 제조 비용은 저감시킬 수 있다. 더구나, 초음파 와이어 본딩 또는 초음파 본딩은 본딩시에 가열에 의해서 단자부용 금속층이나 중간 접속용 금속층 등에 손상을 주거나, 또는 기판에 크랙을 발생시키거나 하는 일이 없다.

본원 발명은 초음파 와이어 본딩 또는 초음파 본딩에 의해서, 필라멘트를 캐소드 배선의 단자부용 금속층과 필라멘트의 중간 접속용 금속층에 직접 고착하고, 또한 필라멘트용 스페이서도 금속 와이어를 그들의 금속층에 초음파 와이어 본딩하여 형성하므로, 종래의 필라멘트 앵커나 필라멘트 서포트 등의 금속부품을 사용하는 경우에 비교하여, 필라멘트와 스페이서의 장착공간이 작아지고, 또한 그들의 장착부의 높이를 낮게 할 수 있다. 따라서, 본원 발명은 형광 발광관 등의 박형화, 소형화, 경량화가 용이해진다.

본원 발명은 캐소드 배선의 배선부용 금속층을 필라멘트를 설치하는 기판과 측면판 사이에 배치할 수도 있는데, 이 경우에는 형광 발광관 등의 데드 스페이스를 더욱 작게 할 수 있다.

Claims (7)

1. 복수의 음극용 필라멘트, 금속층으로 이루어지는 하나 이상의 단자부와 배선부를 구비한 1조의 캐소드 배선 및 금속층으로 이루어진 하나 이상의 중간 접속부을 구비하고, 음극용 필라멘트는 적어도 하나 이상으로 이루어진 1조로 그룹을 이루고 각 조의 필라멘트는 그 단부를 상기 단자부 또는 상기 중간 접속부에 초음파 와이어 본딩 또는 초음파 본딩에 의해서 고착하여 직렬로 접속하고 있는 것을 특징으로 하는

   형광 발광관.
2. 제 1 항에 있어서,

   1조의 캐소드 배선은 2개이고, 그 2개의 캐소드 배선은 표시 영역의 양측에 각각 1개씩 배치하고, 각 캐소드 배선의 상기 단자부 및 상기 중간 접속부는 상기 표시 영역의 양측을 따라 2열로 배치하고 있는 것을 특징으로 하는

   형광 발광관.
3. 제 1 항에 있어서,

   1조의 캐소드 배선은 2개이고, 그 2개의 캐소드 배선은 표시 영역의 한쪽 측에만 배치하고, 양 캐소드 배선의 상기 단자부를 상기 표시 영역의 상기 한쪽 측을 따라 1열로 배치하고, 상기 중간 접속부를 상기 표시 영역의 다른 한쪽을 따라 1열로 배치하고 있는 것을 특징으로 하는

   형광 발광관.
4. 제 1 항에 있어서,

   1조의 캐소드 배선은 2개이고, 그 2개의 캐소드 배선은 표시 영역의 한쪽 측에만 배치하고, 양 캐소드 배선의 상기 단자부와 상기 중간 접속부의 일부를 상기 표시 영역의 한쪽 측을 따라 1열로 배치하고, 상기 중간 접속부의 나머지를 상기 표시 영역의 다른 한쪽을 따라 1열로 배치하고 있는 것을 특징으로 하는

   형광 발광관.
5. 제 1 항에 있어서,

   캐소드 배선의 개수는 3개이고, 3개의 캐소드 배선 중 제 1 및 제 2 캐소드 배선은 동 전위로 접속하고 있는 것을 특징으로 하는

   형광 발광관.
6. 제 5 항에 있어서,

   3개의 캐소드 배선 중 1개는 표시 영역의 두 측 중 제 1측에 배치하고, 다른 2개는 표시 영역의 제 2측에 배치하며, 상기 제 1 캐소드 배선의 단자부와 중간 접속부의 일부는 상기 제 1측에 1열로 배치하며, 상기 나머지 캐소드 배선의 단자부 및 중간 접속부의 나머지는 상기 제 2측에 1열로 배치하고 있는 것을 특징으로 하는

   형광 발광관.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 배선부, 상기 단자부 및 상기 중간 접속부는 박막 또는 후막인 것을 특징으로 하는

   형광 발광관.