KR20050098319A - 필라멘트 개별구동방식 형광표시관 - Google Patents

Abstract

필요에 따라 적절하게 부분적으로 선택하여 구동하는 것이 가능하며 전력의 소비 및 열의 발생을 최소화하는 것이 가능하도록, 진공용기를 형성하는 전면기판과 후면기판 및 사이드글래스와, 전면기판과 후면기판 사이에 설치되고 열전자를 방출하며 입력리드가 각각 개별적으로 연결 설치되는 복수의 필라멘트와, 필라멘트에서 방출된 열전자를 가속 확산시키거나 차단시키는 그리드전극과, 소정의 패턴으로 형광체가 도포되어 형성되는 형광층과, 상기한 형광층의 패턴에 대응하여 설치되는 애노드전극을 포함하는 필라멘트 개별구동방식 형광표시관을 제공한다.

Description

필라멘트 개별구동방식 형광표시관 {Filament Indivisual Driving Type Vacuum Fluorescent Display}

본 발명은 필라멘트 개별구동방식 형광표시관에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소비전력을 최소화하고 필요에 따라 선별적으로 구동이 가능하도록 필라멘트의 입력리드를 각각 개별적으로 연결 설치한 필라멘트 개별구동방식 형광표시관에 관한 것이다.

일반적으로 형광표시관(VFD)은 필라멘트에서 방출되는 열전자를 그리드전극과 애노드전극의 제어에 의하여 형광층에 선택적으로 충돌시켜 발광시키는 자발광 표시소자로서, 시인성이 뛰어나고 시야각이 넓으며 저전압으로 구동이 가능하여 반도체 부품의 적용이 쉽고 신뢰성이 높아 다양한 분야에서 여러가지 용도로 사용된다.

종래의 형광표시관은 도 10에 나타낸 바와 같이, 진공용기를 형성하는 전면기판(2)과 후면기판(4) 및 사이드글래스(5)와, 진공용기 내에 설치되고 열전자를 방출하는 캐소드전극인 복수의 필라멘트(10)와, 상기한 필라멘트(10)에서 방출된 열전자를 가속 확산시키거나 차단시키는 그리드전극(8)과, 소정의 패턴으로 형광체가 도포되어 형성되는 형광층(6)과, 상기한 형광층(6)의 패턴에 대응하여 설치되는 애노드전극(7)으로 구성된다.

상기한 그리드전극(8)은 전면기판(2)의 내면에 도포되는 ITO막으로 형성하는 것도 가능하고, 금속판을 절곡 형성하여 상기한 필라멘트(10)와 형광층(6) 사이에 위치하도록 후면기판(4)에 설치하는 것도 가능하다.

상기한 필라멘트(10)는 소정의 간격을 두고 설치되는 한쌍의 마운트부재(12)에 각각 고정 설치되는 복수의 지지편(14)에 양쪽 끝부분이 고정되어 지지된다.

상기한 지지편(14)은 필라멘트(10)에 일정한 장력을 부여하기 위하여 탄성을 갖는 구조로 형성 설치된다.

상기와 같이 구성되는 종래의 형광표시관은 마운트부재(12) 및 지지편(14)을 통하여 필라멘트(10) 전체에 동시에 전원을 인가하도록 이루어진다.

최근에는 형광표시관을 차량용 표시장치, 가전제품용 표시장치로 많이 사용하고 있으며, 이 경우에는 화면의 표시가 전체 면적이 아닌 부분적으로 이루어지는 경우가 많다. 상기에서 부분적인 화면의 표시는 애노드전극(7)과 그리드전극(8)에 인가하는 신호를 제어하는 것으로 이루어진다.

그러나 캐소드전극인 필라멘트(10)에는 전체적으로 항시 전원이 인가되어 구동되므로, 불필요한 전력의 소비가 많으며, 열의 발생이 많고, 수명이 짧아진다는 문제가 있다.

그리고 대화면으로 형성하는 경우에는 필라멘트(10)에 인가되는 전원이 불균일하게 되어 얼룩이 발생하는 경우가 많다.

따라서 이러한 문제를 해결하기 위하여 일본국 공개특허공보 특개평9-147766호 및 특개평10-134742호에는 필라멘트를 여러개씩 복수의 그룹으로 분리하여 필요에 따라 선택적으로 구동하도록 구성하는 형광표시관을 제시하고 있다.

상기 일본국 공개특허공보 특개평9-147766호 및 특개평10-134742호의 형광표시관은 필라멘트를 지지하는 지지체를 그룹별로 지지가 가능하도록 복수개 설치하고, 각 지지체마다 개별적으로 전원을 공급하도록 이루어진다.

그러나 상기 종래 형광표시관은 지지체 및 마운트부재를 여러개 설치함에 따라 화상의 표시가 이루어지지 않는 비화면부가 증가하므로, 표시장치의 크기에 비하여 화면이 작아지며, 지지체 및 마운트부재의 조립 및 설치과정이 복잡하게 이루어진다.

그리고 지지체 및 마운트부재의 구조가 다르므로 부분적으로 얼룩이 발생할 가능성이 높으며, 적정한 전압의 설정이 불가능하다는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 필라멘트를 각각 개별적으로 구동이 가능하게 입력리드를 인출하는 것에 의하여 필요에 따라 적절하게 선택하여 구동하는 것이 가능하며 전력의 소비 및 열의 발생을 최소화하는 것이 가능한 필라멘트 개별구동방식 형광표시관을 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 제안하는 필라멘트 개별구동방식 형광표시관은 진공용기를 형성하는 전면기판과 후면기판 및 사이드글래스와, 전면기판과 후면기판 사이에 설치되고 열전자를 방출하며 입력리드가 각각 개별적으로 연결 설치되는 복수의 필라멘트와, 상기 필라멘트에서 방출된 열전자를 가속 확산시키거나 차단시키는 그리드전극과, 소정의 패턴으로 형광체가 도포되어 형성되는 형광층과, 상기 형광층의 패턴에 대응하여 설치되는 애노드전극을 포함하여 이루어진다.

상기 필라멘트의 한쪽은 각각 대응하여 설치되는 입력리드에 개별적으로 연결 설치하고, 다른쪽은 마운트부재에 설치되는 지지체에 고정 설치한다.

다음으로 본 발명에 따른 필라멘트 개별구동방식 형광표시관의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저 본 발명에 따른 필라멘트 개별구동방식 형광표시관의 일실시예는 도 1∼도 3에 나타낸 바와 같이, 진공용기를 형성하는 전면기판(20)과 후면기판(22) 및 사이드글래스(24)와, 전면기판(20)과 후면기판(22) 사이에 설치되고 열전자를 방출하며 입력리드(42)가 각각 개별적으로 연결 설치되는 복수의 필라멘트(40)와, 상기 필라멘트(40)에서 방출된 열전자를 가속 확산시키거나 차단시키는 그리드전극(30)과, 소정의 패턴으로 형광체가 도포되어 형성되는 형광층(28)과, 상기 형광층(28)의 패턴에 대응하여 설치되는 애노드전극(26)을 포함하여 이루어진다.

상기한 실시예에서는 후면기판(22)에 애노드전극(26)과 형광층(28)을 형성하며, 상기 그리드전극(30)도 후면기판(22)에 설치한다.

상기 애노드전극(26)이 형성되는 후면기판(32)에는 상기 애노드전극(26)에 전원을 인가하기 위한 배선층(27)을 형성한다. 상기 배선층(27)에는 외부로부터 전원이 인가되는 리드핀(32)이 연결되고, 상기한 배선층(27)과 애노드전극(26) 사이에는 배선 사이의 단락과 배선과 애노드전극(26) 사이의 단락을 방지하기 위한 절연층(29)을 형성한다.

상기에서는 그리드전극(30)은 다수의 빔통과구멍이 형성된 메시(mesh)형상의 금속판을 절곡 형성하여 상기한 필라멘트(40)와 형광층(28) 사이에 위치하도록 후면기판(32)에 설치한다.

상기한 실시예에서는 애노드전극(26) 및 형광층(28)을 후면기판(22)에 형성하는 후면발광형 형광표시관을 예로 들어 설명하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 애노드전극(26) 및 형광층(28)을 전면기판(20)에 형성하는 전면발광형 형광표시관에도 적용 가능하다. 이 때에는 상기 그리드전극(30)도 전면기판(20)에 형성한다.

상기 필라멘트(40)는 각각 대응하여 설치되는 입력리드(42)에 한쪽 끝부분을 개별적으로 연결 설치하고, 다른쪽 끝부분은 마운트부재(50)에 설치되는 지지체(52)에 고정 설치한다.

상기 입력리드(42)는 도 4에 나타낸 바와 같이, 계단형상으로 굴곡되는 형상으로 형성하여 하단부는 후면기판(22) 및 사이드글래스(24)에 고정 설치하고, 상단부에는 상기 필라멘트(40)를 하나씩 고정 설치하도록 이루어진다.

상기에서 필라멘트(40)는 입력리드(42)의 상단부에 용접되는 접착판이나 프리트 등을 이용하여 한쪽 끝부분이 고정 설치된다.

상기 입력리드(42)의 한쪽(하단부) 끝부분은 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 사이드글래스(24)의 외부로 노출되도록 설치하여 구동회로(도면에 나타내지 않음)와 전기적으로 연결하여 각각의 필라멘트(40)에 전원을 개별적으로 인가할 수 있도록 구성한다.

상기 입력리드(42)의 계단형상으로 굴곡되는 높이는 설치되는 필라멘트(40)가 그리드전극(30)과 단락되지 않도록 그리드전극(30)의 높이보다 높게 설정하는 형성한다.

그리고 상기 입력리드(42)의 지지력이 저하되거나 필라멘트(40)의 장력에 의하여 변형되는 것을 방지하기 위하여 도 5에 나타낸 바와 같이, 글래스 등으로 이루어지는 받침부재(44)를 설치하는 것도 가능하다.

상기 받침부재(44)는 복수의 입력리드(42)를 동시에 지지할 수 있도록 소정의 길이로 형성하며, 이웃하는 입력리드(42) 사이의 단락을 방지하기 위하여 절연재를 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.

상기 마운트부재(50)는 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 후면기판(22)에 고정 설치되고, 한쪽 끝부분은 사이드글래스(24)의 외부로 노출되어 구동회로(도면에 나타내지 않음)와 전기적으로 연결되도록 구성한다.

상기 지지체(52)는 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 마운트부재(50)에 용접 등의 방법으로 일체로 고정 설치된다.

상기 지지체(52)는 상기 마운트부재(50)에 고정되는 평판부(53)와, 상기 평판부(53)로부터 일부가 절곡되어 형성되는 탄성부(54)와, 상기 탄성부(54)와 연결되고 상기 평판부(53)와 평행하게 형성되며 상기 필라멘트(40)의 다른쪽 끝부분이 고정 설치되는 고정부(55)로 이루어진다.

상기에서 필라멘트(40)는 고정부(55)에 용접되는 접착판이나 프리트 등을 이용하여 다른쪽 끝부분이 고정부(55)에 고정 설치된다.

상기에서는 후면기판(22)에 마운트부재(50)와 지지체(52)를 설치하는 것으로 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 전면발광형 형광표시관의 경우에는 전면기판(20)에 마운트부재(50)와 지지체(52)를 설치하는 것도 가능하다.

다음으로 상기 필라멘트(40)를 지지체(52) 및 입력리드(42)에 설치하는 과정을 설명한다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 사각띠형상으로 형성되는 베이스부재(60)에 리드핀(32), 입력리드(42), 마운트부재(50)가 연결 설치된 상태에서, 필라멘트(40)를 소정의 장력이 걸린 상태로 각각 입력리드(42)와 마운트부재(50)에 고정된 지지체(52)에 양쪽 끝부분을 고정 설치한다.

상기에서 베이스부재(60)에 연결된 상태로 위치하는 입력리드(42) 사이의 피치와 마운트부재(50)에 고정된 지지체(52)의 고정부(55) 사이의 피치는 서로 동일한 피치를 유지하도록 하는 것이 중요하다.

또 도 8에 나타낸 바와 같이, 베이스부재(60)의 양쪽에 지지체(52)가 설치되는 마운트부재(50)가 연결된 상태에서 필라멘트(40)의 양쪽 끝부분을 소정의 장력이 걸린 상태로 각각 지지체(52)의 고정부(55)에 고정 설치하고, 내부에 위치하는 각각의 입력리드(42)에 필라멘트(40)를 고정한 다음, 입력리드(42)쪽의 마운트부재(50)를 제거하고, 필라멘트(40)의 끝부분을 입력리드(42)에 맞추어 제거하는 것도 가능하다.

상기한 도 7 또는 도 8과 같이 필라멘트(40)가 설치된 베이스부재(60)를 도 9에 나타낸 바와 같이, 애노드전극(26) 및 그리드전극(30) 등이 형성된 후면기판(22)에 위치를 정렬하여 배치한다. 이어서 전면기판(20)과 후면기판(22)을 사이드글래스(24)를 이용하여 밀봉한다. 이 때 상기 마운트부재(50), 리드핀(32), 입력리드(42)는 사이드글래스(24)와 후면기판(22) 사이에 일부분이 압착 고정된다.

상기와 같이 전면기판(20)과 후면기판(22)이 밀봉된 상태에서, 불필요한 베이스부재(60)부분을 절단하여 제거하고, 리드핀(32)과 입력리드(42)를 각각 분리하고, 배기 및 에이징(aging)을 행하는 것에 의하여 도 3에 나타낸 바와 같은 본 발명에 따른 필라멘트 개별구동방식 형광표시관을 제조한다.

도 8 및 도 9에서 일점쇄선은 절단되는 부분을 나타낸다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 필라멘트 개별구동방식 형광표시관의 일실시예에 있어서는 각각의 필라멘트(40)가 고정 설치되는 입력리드(42)가 각각 분리되어 설치되므로, 각각의 입력리드(42)를 통하여 각각의 필라멘트(40)에 개별적으로 선택적으로 전원을 인가하는 것이 가능하다.

상기에서는 필라멘트(40)의 출력쪽은 마운트부재(50)와 지지체(52)를 통하여 서로 전기적으로 연결되도록 구성하는 것으로 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 필라멘트(40)의 출력쪽도 각각 개별적인 리드선을 통하여 고정 설치하는 것도 가능하다. 그러나 이 경우에는 구조가 복잡해지고, 지지력에 한계가 있어 필라멘트(40)를 소정의 장력이 걸린 상태로 지지하는 것이 어렵다. 또한 입력쪽만 개별적으로 구동하는 것으로 소기의 목적을 달성하는 것이 가능하므로 출력쪽까지 개별적으로 리드선을 설치할 필요는 없다.

상기에서는 본 발명에 따른 필라멘트 개별구동방식 형광표시관의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 본 발명의 범위에 속한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 필라멘트 개별구동방식 형광표시관에 의하면, 필라멘트에 각각 개별적으로 전원을 인가하는 것이 가능하므로, 소비전력을 최소화하는 것이 가능하고, 저전력의 형광표시관을 제공하는 것이 가능하다.

또 화상표시가 이루어지지 않는 부분의 필라멘트에는 전원을 인가하지 않으므로, 열의 발생을 최소화하는 것이 가능하고, 열화를 최대한 방지할 수 있으며, 내구 수명이 향상된다.

그리고 본 발명에 따른 필라멘트 개별구동방식 형광표시관에 의하면, 각각의 필라멘트에 적정한 전압을 인가하는 것이 가능하므로, 얼룩의 발생을 최소화하는 것이 가능하고, 표시품질을 향상시킬 수 있다.

또 본 발명에 따른 필라멘트 개별구동방식 형광표시관에 의하면, 필라멘트를 그룹화하여 그룹별로 각각 지지체를 설치하는 방식에 비하여 비발광영역을 최소화하는 것이 가능하고 화면표시를 극대화하는 것이 가능하므로, 제품의 소형화가 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 필라멘트 개별구동방식 형광표시관의 일실시예를 나타내는 분해사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 필라멘트 개별구동방식 형광표시관의 일실시예를 나타내는 측면단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 필라멘트 개별구동방식 형광표시관의 일실시예를 나타내는 평면단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 필라멘트 개별구동방식 형광표시관의 일실시예에 있어서 입력리드를 나타내는 부분확대 사시도이다.

도 5는 본 발명에 따른 필라멘트 개별구동방식 형광표시관의 일실시예 있어서 받침부재를 사용하여 입력리드를 지지하는 상태를 나타내는 부분확대 측면도이다.

도 6은 본 발명에 따른 필라멘트 개별구동방식 형광표시관의 일실시예에 있어서 마운트부재와 지지체를 나타내는 부분확대 사시도이다.

도 7은 본 발명에 따른 필라멘트 개별구동방식 형광표시관의 일실시예에 있어서 지지체와 입력리드에 필라멘트를 설치하는 상태를 설명하는 평면도이다.

도 8은 본 발명에 따른 필라멘트 개별구동방식 형광표시관의 일실시예에 있어서 지지체와 입력리드에 필라멘트를 설치하는 다른 방식을 설명하는 평면도이다.

도 9는 본 발명에 따른 필라멘트 개별구동방식 형광표시관의 일실시예에 있어서 하부기판에 마운트부재 및 입력리드를 설치하는 상태를 설명하는 평면도이다.

도 10은 종래 형광표시관을 나타내는 분해사시도이다.

Claims (5)

1. 진공용기를 형성하는 전면기판과 후면기판 및 사이드글래스와,

   전면기판과 후면기판 사이에 설치되고 열전자를 방출하며 입력리드가 각각 개별적으로 연결 설치되는 복수의 필라멘트와,

   상기 필라멘트에서 방출된 열전자를 가속 확산시키거나 차단시키는 그리드전극과,

   소정의 패턴으로 형광체가 도포되어 형성되는 형광층과,

   상기한 형광층의 패턴에 대응하여 설치되는 애노드전극을 포함하는 필라멘트 개별구동방식 형광표시관.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 필라멘트는 각각 대응하여 설치되는 입력리드에 한쪽 끝부분을 개별적으로 연결 설치하고, 다른쪽 끝부분은 마운트부재에 설치되는 지지체에 고정 설치하는 필라멘트 개별구동방식 형광표시관.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 입력리드는 계단형상으로 굴곡되는 형상으로 형성하고 하단부는 후면기판 및 사이드글래스에 끝부분 일부가 외부로 노출되도록 고정 설치하고 상단부에는 상기 필라멘트를 하나씩 고정 설치하는 필라멘트 개별구동방식 형광표시관.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 입력리드를 지지하는 절연재로 이루어지는 받침부재를 후면기판에 설치하는 필라멘트 개별구동방식 형광표시관.
5. 청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 한항에 있어서,

   상기 마운트부재는 상기 후면기판에 고정 설치되고 한쪽 끝부분은 사이드글래스의 외부로 노출되어 구동회로와 전기적으로 연결되고,

   상기 지지체는 상기 마운트부재에 고정되는 평판부와, 상기 평판부로부터 일부가 절곡되어 형성되는 탄성부와, 상기 탄성부와 연결되고 상기 평판부와 평행하게 형성되며 상기 필라멘트의 다른쪽 끝부분이 고정 설치되는 고정부로 이루어지는 필라멘트 개별구동방식 형광표시관.