KR910005082B1 - 형광 표시관 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

형광 표시관

제1도는 본 발명의 형광 표시관의 주요부의 평면도.

제2도는 제1도 II-II선에 있어서의 단면도.

제3도 및 제4도는 종래의 평면 그리드타이프의 형광 표시관의 단면도.

제5도는 본 발명과 종래의 형광 표시관의 휘도와 연속접점 등 시간과의 관계를 도시한 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 기판 7 : 형광체

8 : 양극 9 : 그리드

10 : 필라멘트상 음극 13 : 드루우호울

14 : 절연층부 15 : 양극도체

16 : 금속박막부 17 : 도전층부

본 발명은 오오디오기기나 VTR이나 전자레인지 등의 가전 제품의 디스플레이에 이미 많이 사용되고 있는 형광 표시관에 관한 것이다.

근년에 있어서 형광 표시관은, 상기 가전제품이외에도 사용되도록 되고 있다. 그 하나로서 차적재용으로서, 차의 인스톨멘트패널의 속도계나 회전속도계, 유량계 등의 표시에 사용되고 있다.

차적재용의 상기 각종 계기류의 표시장치로서는, 종래부터 행하여지고 있다. 대시보오드에 설치된 인스톨멘트패널에 형광 표시관을 배설하여 직접 표시관의 표시를 관찰하는 직관식 디스플레이장치와, 최근 드라이버가 계기류의 정보를 보는데 프런트 유리에 눈을 딴데로 돌리지 않아도 운전정보가 보이도록, 대시보오드내에 설치된 형광 표시관의 발광표시를 프런트유리에 의해 반사시켜, 프런트유리의 전방시야내에 결상되도록 한 표시장치가 연구되어 있고(특개소 57-182541 등에서 공지이다), 이것을 헤드업디스플레이장치라 불리우고 있다.

본 발명은 상기 헤드업디스플레이장치에도 사용할 수 있는 고휘도의 발광이 가능한 형광 표시관에 관한 것이다.

헤드업디스플레이장치는, 상술한 바와같이 대시보오드내에 설치한 형광 표시관의 발광표시를 프런트유리로 반사시켜, 프런트유리의 전방시야내에 결상시키기 때문에, 종래의 직시식 디스플레이장치보다 휘도가 높지 않으면 차외광이 밝은 주간의 시간에서는 시인성(視認性)이 저하되는 것이 알려져 있다. 이 때문에 헤드업디스플레이장치에 사용하는 형광 표시관은, 종래의 발광휘도보다 고휘도화가 요구되고 있다.

종래의 형광 표시관의 대부분은, 유리기판위에 도전물자에 의해 배선패턴 및 양극도체를 형성하고, 이 양극도체위에 형광체층을 피착시켜서 양극을 형성하고 있었다. 이 양극의 위쪽에 메시형상의 그리드와 더욱 위쪽에 필라멘트상 음극을 팽팽하게 설치한 구조이고, 필라멘트상 음극에서 방출된 전자가 메시형상그리드에 의해 가속, 제어되어서 형광체속에 사돌하여 형광체층을 발광시키는 구조였다. 따라서, 양극에 있어서의 발광은 메시그리드를 통해 투명한 전면판을 통하여 관찰하고 있었기 때문에, 메시그리드가 발광휘도를 저하시키는 요인의 하나로 되어 있었다. 그래서 종래에서는 제4도에 도시한 바와 같은 메시그리드가 없는 평면그리드 구조의 형광 표시관이 고안되어 있었다. 이 구조의 유리기판(1)위에 Ag 페이스트를 후막(厚膜) 인쇄법으로 피착시켜서, 배선도체(2)에 배선한다. 또한 배선도체(2)위에 드루우호울(3)을 가지는 절연층(4)을 후막인쇄법으로 형성한다. 그리고, 상기 드루우호울(3)을 통하여 전기적으로 접속하는 양극도체(5) 및 평면그리드(6)를 도전성을 가지는 흑연페이스트를 사용하여 후막인쇄법으로 동일높이로 배설하고 있었다.

상기 양극도체(5) 위에는 형광체층(7)이 피착 형성된다.

상기 양극도체(5)와 형광체층(7)에서 양극(8)을 구성하고, 이 양극(8)의 위쪽에 필라멘트상 음극(10)이 팽팽하게 설치된다. 이와같이 종래의 평면그리드 타이프의 형광 표시관은, 후막인쇄법에 의한 적층구조였기 때문에 양극도체(5)와 평면그리드의 사이에 0.2mm이상의 갭을 설치하지 않으면 양극도체 및 평면그리드를 형성하는 페이스트의 이도(弛度)나 후막인쇄정밀도 등에서 양극도체(5)와 평면그리드(6)가 단락하는 가능성이 있었다. 또, 그리드(6)의 폭을 인쇄법의 정밀도 및 그리드의 작용시키는 데에 최저한 필요한 폭으로서 0.5mm, 양극도체(5)의 끝에서 형광체층(7)까지의 갭을 0.2mm취하면, 인접세그먼트와의 형광체 패턴 사이에는 1.0mm이상의 갭(S)을 필요로 하였다. 따라서 세그먼트사이의 갭(S)이 넓어지고 표시하는 숫자가 끊어져서 보여 마감에 결여되고 있었다.

또, 그리드(6)가 형광체층(7)의 표면보다 낮은 위치에 있기 때문에 그리드의 사용이 충분히 발휘되지 못하고 발광시키지 않는 인접세그먼트이 마이너스 전계의 영향으로 발광 세그먼트의 일부가 발광되지 않는다고 하는 글자빠지기 현상이 일어나는 가능성도 있었다.

그래서, 후막인쇄법의 문제점을 해결하기 위하여 제3도에 도시한 바와 같은 유리기판(1)위에 배선도체(12) 및 양극도체(15) 및 평면그리드(16)를 금속박막으로 형성하고, 상기 양극도체(15)위에 형광체층(7)을 피착한 금속박막패턴의 형광 표시관이 특개소 60-59639호로 공지이다. 이 형광 표시관은, 금속박막을 애칭가공으로 패턴화하기 때문에 세그먼트 사이의 갭도 작게 하는 것이 가능하지만, 그리드의 위치는 개선되지 않고 형광체층(7)보다 낮은 위치에 있기 때문에 인접세그먼트의 마이너스 전계의 영향에 의해 글자빠지기 현상이 일어나버리는 문제점과, 세그먼트발광이 금속박의 평면그리드의 표면에서 반사하고 표시가 2중으로 되어버려, 미적감각이 결여되는 등의 문제점이 있었다. 또한 외광을 금속박막면에서 반사시켜버리기 때문에, 표시 세그먼트와 배면과의 콘트라스트가 나쁘고 시인성이 떨어진다는 문제점도 있었다.

본 발명은, 상술한 문제점을 제거하고, 세그먼트 사이의 갭이 작아도, 글자빠지기 현상이 생기지 않고, 고휘도로 표시품위에 뛰어나, 시인성이 좋은 평면그리드타이프의 형광 표시관을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

상술의 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 절연성을 가지는 유기기판위에 형광체를 피착한 양극과, 양극의 주연의 동일기판위에 배설된 그리드와, 양극의 위쪽에 팽팽하게 설치된 필라멘트상 음극을 가지는 형광 표시관에 있어서, 상기 그리드는 기판위에 배설된 금속박막부와 그위에 배설된 절연층부와, 또한 그위에 배설된 도전층부로 구성되고, 상기 양극 주연의 금속박막부는 노출되고, 상기 금속박막부와 도전층부는, 절연층부에 설치된 드루우호울 등의 수단으로 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 그리드구조는 베이스로 된 금속박막부를 에칭가공수단으로 형성하기 위해 세그먼트사이의 갭을 작게 형성할 수 있어 표시하는 숫자나 문자들이 연속해서 보이는 작용을 가진다. 또 절연층부의 상면에 도전층부를 설치하였기 때문에 형광체층의 표면보다 높고, 즉, 음극측에 평면그리드가 위치하기 위해 그리드의 작용도 충분히 활동한다. 또한 금속박막부는 양극의 주연부만을 남기고 절연층 및 흑색의 도전층부로 덮었기 때문에 양극에서의 발광을 반사하는 작용은 없어졌다.

이하 본 발명의 형광 표시관의 일실시예를 도면에 의거하여 설명한다.

제1도는, 본 발명의 주요부의 평면도이고, 제2도는 제1도의 II-II선에 있어서의 단면도이다.

1은 절연성기판이고, 구체적으로는 유리기판이 많이 사용되고 있다. 이 절연성기판위에 스패터링법이나 증착법에 의해 금속박막을 전면에 피착시킨다. 금속은 박막으로 좋은 도전성을 가지는 금속이면 사용할 수 있으나 본 실시예에서는 알루미늄을 사용하였다. 이 알루미늄박막을 에칭가공수단으로 양극도체(15), 배선도체(12), 그리드(9)를 구성하는 금속박막부(16)와 배선도체(12)를 연속한 외부리이드용 단자(12a)를 기판(1)위에 패턴화하여 배설한다.

다음에 프릿유리 등의 절연재료에 감광재를 가한 페이스트를 상기 패턴화한 기판(1)위에 후막인쇄법으로 기판전면에 피착한 후, 마스크를 통하여 광자외선을 조사하고, 광경화시킨다. 다음에 현상을 행하여 경화하지 않은 절연층부분을 제거한다. 이와같은 후막포토리토그래피법의 수단으로 양극도체(15) 및 양극도체(15) 주연의 금속박막부(16a) 및 드루우호울부(13), 외부리이드용단자(12a)위의 절연재료를 제거하여 알루미늄 박막패턴을 노출시킨다. 그 이외의 부분은 절연층부(14)가 형성된다. 이 후막포토리토그래피법은 정밀도 좋게 후막을 패턴 형성할 수가 있기 때문에 노출된 양극도체(15)주연의 금속박막부(16a)를 0.1~0.2mm로 좁게 형성하는 것이 가능하게 된다. 절연층(14)을 형성한 기판은, 산화분위기중에서 450~550℃로 소성해서 절연층을 고착한다. 또, 상기 절연층부(14)는, 절연성을 향상시키기 위한 것과, 후술의 도전층부(17)의 위치를 높게하기 위해 소성후 2층째의 절연층을 같은 후막포토리토그래피의 수법으로 형성시키는 경우도 있다. 다음에, 상기 드루우호울부(13)에 Ag를 주성분으로 한 도전페이스트재를 후막인쇄법으로 묻고 금속박막부(16a)와 전기적으로 접속시킨다.

다음에 상기 양극도체(15)위에 형광체층(7)을 포토리토그래피법, 후막인쇄법, 전착법 등의 주지의 피착수단으로 형성시켜, 상술의 양극도체(15)와 형광체층(7)으로 양극(8)을 구성한다.

다음에 상기 절연층부(14)위에 도전페이스트 예컨대 흑연 페이스트를 후막인쇄법으로 피착시켜서 그리드(9)의 도전층부(17)를 형성한다. 이 도전층부(17)는, 절연층부(14)의 전면에 배설하여도 좋고, 제1도에 도시한 바와같이 양극(8)의 주위 즉, 날문자세그먼트의 외주 및 내측으로 형성하는 것만으로도 좋다. 이와같이 그리드의 도전층부(17)를 부분적으로 배설함으로써 그리드의 무효전류를 적게하는 것이 가능하게 된다.

최후로 기판의 외주에, 전면용기부를 봉착하기 위해 프릿유리를 주성분으로 하는 봉착재를 후막인쇄법으로 피착한 후 450~550℃의 산화분위기중에서 소성하고, 양극기판이 완성된다. 이 양극기판위쪽에 필라멘트상 음극(10)을 팽팽하게 설치하고, 도시하지 않는 상자형의 용기부를 봉착한 후, 용기내를 배기하여 형광표시관이 완성된다.

이상과 같은 제조방법으로 본 발명의 형광 표시관의 양극기판이 형성되기 때문에, 기판(1)위에 금속박막에 의한 양극도체(15)와 그 표면의 주연에서 0.1~0.2mm내측에 형광체층(7)이 배설되어서 양극(8)을 구성하고 있다. 그리고 제1도에 도시한 바와같이 양극(8)이 날문자상으로 배설되어 있어서 날문자세그먼트라 칭한다. 상기 양극(8)의 주위에는, 금속박막부(16)와 절연층부(14)와 도전층부(17)로 이루어지는 적층구조의 그리드(9)가 배설되고, 금속박막부(16)는, 상기 양극(8)의 주위에 위치하는 부분(16a)을 노출시켜 그리드로서 작용시킨다. 따라서 인접하는 세그먼트사이도 금속박막부(16a)가 노출되고 그리드 작용을 한다. 또한 금속박막부(16)위의 절연층부(14)를 통하여 도전층부(17)가 금속박막부(16)와 드루우호울 접속해서 배설되어 있다. 또 도전층부(17)는 후막인쇄법에서 도전페이스트를 피착시키기 때문에 인쇄정밀도나 페이스트의 이도등에서 다소의 갭(예컨대 0.2mm)을 설치하여 배설된다. 따라서 상기 절연층(14)이 일부 노출되어 버리지만, 이 노출된 절연층(14)의 상하에는 그리드(9)가 노출되어 양그리드의 전계에 의해 절연층(14)의 노출부에 전자가 하전되어도 악영향이 없어진다. 그리하여, 절연층(14)이 노출되어 있어도 하전된 전자의 전계에 의한 글자빠지기 현상을 방지하는 작용이 있다.

또한 도전층부(17)는 형광체층(7)보다 높은 위치, 즉 음극측에 위치하고 있어 종래에 비교하여 그리드 작용이 유효하게 작용하고 글자빠지기 현상을 완전히 방지하는 작용이 있다.

본 발명은 날문자 세그먼트의 실시예에 대하여 설명하였으나, 기타의 형상의 세그먼트에 대하여도 같이 실시할 수 있는 것이다.

본 발명의 형광 표시관은 이상 설명한 바와같이 메서형상그리드 대신에 기판위에 금속박막부(16), 절연층부(14), 도전층부(17)의 3층구조의 평면그리드를 배설하였기 때문에 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 제5도는 종래의 그리드 메시를 가지는 형광 표시관과 본 발명의 평면그리드타이프의 형광 표시관을 같은 구동조건, 즉 음극전압 1.9V AC, 양극전압 36V, 그리드전압을 20V를 인가해서, 85℃의 고온중에서 500시간 발광시켰을때의 휘도와 연속점등시간과의 관계를 도시한 것이다.

또 본테스트를 85℃의 고온중에서 점등시킨 이유는 차의 대시보오드는, 엔진에도 가깝게 여름등은 높은 온도로 될 때도 생각되는 것으로 85℃의 고온에서 행하였으나, 상온에서 같은 테스트를 행하면 더욱 수명은 연장되는 것이 이미 알려져 있다.

형광 표시관의 초기휘도는 종래품의 2500fL에 대해 본 발명품은 3600fL이고, 44%나 휘도가 올랐다. 그리고 연속점등한 라이프테스트의 결과, 종래품은 170시간 정도로 2000fL에 달하고, 그후는 차츰 휘도가 내리고, 500시간에서는 1600fL로 되고, 1000시간에서는 1300fL로 내려온다.

본 발명품의 휘도는, 평면그리드로 함으로써, 300시간에서 2900fL, 500시간에서 2800fL, 1000시간에서도 2600fL이고, 1000시간 고온 수명시험후에서도 2000fL이상의 값이었다. 이것은 헤드업디스플레이에서는 2000fL이상의 휘도가 필요하다고 하는 요구를 충분히 만족할 수 있는 값이고, 헤드업디스플레이용 표시소자로서 본 발명의 형광 표시관은 충분히 사용할 수 있고, 시인성에 뛰어난 표시소자로 되는 것이다.

(2) 양극도체의 패턴 및 그리드의 베이스로 되는 금속막부의 패턴을 금속박막을 에칭처리로 패턴으로 한 것이고, 인접세그먼트사이의 갭(브릿지라 칭한다)에 그리드를 설치하여도 그 폭을 0.5mm이하로 하는 것이 가능하게 되었다. 따라서 표시하든 문자나 숫자가 연속하여 있도록 관찰할 수 있고 표시품위를 향상시키는 효과를 가진다.

(3) 그리드의 구성을 3층 구조로 하고, 양극 주연의 금속박막부와 형광체층의 위치보다 높은 도전층부의 양측에 의해 그리드 작용을 행하기 때문에, 글자빠지기 현상을 완전하게 방지한다고 하는 효과를 가진다.

(4) 금속박막부를 절연층 및 흑색도전층부로 덮기 때문에, 발광표시가 금속박막부에서 반사하여 2중상이 되는 것을 방지하고, 시인성이 향상된다고 하는 효과를 가진다.

Claims (3)

1. 절연성 기판(1)위에 형광체(7)을 피착한 양극(8)과, 상기 양극(8)의 근방의 기판위에 배설된 그리드(19)와, 상기 양극의 위쪽에 팽팽하게 설치된 필라멘트상 음극(10)을 가지는 형광 표시관에 있어서, 상기 그리드(9)는 기판(1)위에 배설된 금속박막부(16)와, 상기 금속박막부(16)의 양극측 주연부를 노출시키도록 적층시킨 절연층부(14)와 상기 절연층부(14)위에서 상기 금속박막부(16)와 전기적 접속하도록 적층 배설한 도전층부(17)에서 구성되는 것을 특징으로 하는 형광 표시관.
2. 제1항에 있어서, 상기 금속박막부(16)와 도전층부(17)의 전기적 접속이 절연층부(14)에 설치된 드루우호울(13)에 의해 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 형광 표시관.
3. 제1항에 있어서, 상기 도전층부(17)는 양극(8)에 의해 돌출 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 형광 표시관.

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