KR930003957B1 - 형광표시관 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

형광표시관

제1도는 본 발명의 실시예에 사용되는 합금과 426합금 및 판유리에 관한 신장율과 온도의 관계를 나타내는 그래프.

제2도는 본 발명의 실시예에서 사용된 합금에 있어서의 Ni와 Cr의 함유량의 관계를 나타내는 도면.

제3도는 실시예의 형광표시관과 종래의 형광표시관에 있어서의 메시의 들어올리는 량과 통전후의 경과시간의 관계를 나타내는 그래프.

제4도 및 제5도는 각각 다른 합금을 사용한 실시예의 형광 표시관에 있어서, 점등시에 있어서 제어전극의 단위면적당의 전력과 메시의 변형량과의 관계를 나타낸 그래프.

제6도는 종래예의 형광 표시관에 있어서, 점등시에 있어서 제어전극의 단위면적당의 전력과 메시의 변형량과의 관계를 나타낸 그래프.

제7도는 42합금 및 426합금에 있어서의 온도와 신장율의 관계를 나타낸 그래프.

제8도는 본 발명에 있어서의 메시를 구성하는 재료가 구비할 성질을 426합금과의 대비하여 나타낸 그래프의 일예.

제9도는 스페이서 프레임방식의 형광표시관으로 일반적으로 사용되는 스페이서 프레임 및 메시 프레임의 사시도.

제10도는 스페이서 프레임 방식의 형광표시관의 분해 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 기판 2 : 스페이서 프레임

5 : 메시고정틀 7 : 메시

8 : 메시틀 9 : 메시부

10 : 메시프레임

본 발명은 제어전극을 가지는 3극관 구종의 형광 표시관에 관하여, 특히 제어전극의 메시부가, 관내에 있어서의 전자의 사돌(射突)에 의하여 열변형을 일으키지 않도록 개량한 형광표시관에 관한 것이다.

일반적으로 형광표시관은 내부를 고진공 분위기에 유지된 상자형의 외용기를 가지고 있다.

이 외용기의 내부에는 전자를 방출하는 필라멘트 상의 음극이나 전자를 가속·제어하는 예를 들면 메시상의 제어전극, 또 전자의 사돌에 의하여 발광하는 형광체층이 피착된 양극등이 수납·배설되어 있다.

그리고 상기 제어전극의 대표적인 부착방법·구조의 예로서 스페이서 프레임 방식과 중부착방식(기판에 직접제어 전극을 접착 고정하는 방식)이 알려져 있다. 일반적으로 스페이서 프레임 방식은 제10에 표시한 바와같이, 기판(1)보다도 약간 큰 스페이서 프레임(2)의 내측에 각종 전극등이 연속하여 설치된 전극구체(3)를 사용하는 것이다.

즉 스페이서 프레임(2)의 내측에는 음극지지체(4)와 음극리이드(4a), 메시고정틀(5)과 이것에 연속하는 제어 전극리이드(5a) 그리고 기판(1)상의 접속단자에 그의 끝부분이 접속되는 양극리이드(6)가 일체로 형성되어 있다.

그리고 제9도에 표시한 바와같이 동일금속으로 일체로 형성된 메시(7) 및 메시틀(8)로부터 이루어진 메시부(9)가 설치되어있는 메시프레임(10)을 준비 한다.

이것을 상기 스페이서 프레임(2)상에 겹쳐서 메시부(9)의 메시틀(8)을 수개소에서 메시고정틀(5)에 용접하여 또한 고설한 메시부(9)에서 메시프레임의 다른 부분을 제거하여 제어전극(G)을 구성한다. 또 상기 음극지지체(4)에는 필라멘트상음극(K)을 팽팽하게 걸어 배설한다.

그리고 이와같이 하여 구성한 전극구체(3)를 기판(1)상에 위치결정한후, 봉착유리가 용융하는 450℃내지 550℃에 가열한 상태에서 상자덮개상으로 조립된 용기부(11)를 기판(1)상에 봉착하여 외용기를 구성한다.

그리고 봉착부를 기밀하게 관통하여 외용기밖으로 도출된 각 리이드(4a,5a,6)를 스페이서 프레임(2)의 틈 부분에서 잘라내고 있었다.

그런데 상기 스페이서 프레임 방식의 형광표시관에 있어서는 각 리이드부(4a,5a,6)이 외용기의 봉착부를 관통하는 구조이기 때문에 일반적으로 각 리이드부(4a,5a,6)및 이것과 일체로 성형시킨 스페이서 프레임(2)등은 봉착 유리와 잘 어울림이 좋고, 열팽창계수가 봉착유리의 그것에 가깝기 때문에 봉착부의 누출이 발생하는것이 적은 426합금(Ni 42%, Cr 6%, 잔부 Fe)으로 형성되어 있다.

그리고 426합금으로 이루어진 메시고정틀(5)에 용접된 메시부(9)에는 426합금보다도 값싼 금속재료, 예를들면 SUS 304, SUS 430등이 사용되었다.

426합금 및 이들 합금의 평균 열팽창계수는 하기와 같다.

또 중착부방식은 일본국 특공소 55-30654호 공보에 그의 구조가 개시되어 있다.

제어전극은 유리기판의 접속 단자부상에 Ag와 프릿드 유리를 주성분으로 하는 도전성 접착재로 접착고정되어 있다.

제어전극은 메시부와 입상승부 및 프랜지부가 동일 금속재료로 형성되어 있다.

이 플랜지부를 유리기판에 접착고정 하고 있는 구조이다.

상기 형광표시판의 외용기내에 있어서 음극(K)에서 방출된 전자의 일부에 제어전극(G)의 메시부(9)에 충돌하여 무효전류로 된다.

이때 전자의 갖고있던 운동 에너지는 모두 열로됨으로서 메시부(9)중 특히 메시(7)는 온도가 상승하여, 점등시의 최고온도는 200℃ 내지 250℃에 달한다.

메시(7)를 가지는 메시부(9)가 고정 되어있는 스페이시 프레임(2)측에도 열은 전하나, 메시 고정틀(5)에는 제어 전극리이드(5a)가 일체로 설치되어서 외용기밖으로 도출되어 있으므로 스페이서 프레임(2)측에는 별로 온도상승은 볼수없고 높아도 90℃ 정도이다.

그리고 상술한 바와같이 메시부(9)를 구성하고있는 종래의 금속재료는 모두 메시고정틀(5)등을 구성하고 있는 426 합금보다도 평균 열 팽창계수가 크다.

따라서 메시고정틀(5)에 상온하에서 고정된 메시부(9)는 점등시에는 스페이서 프레임(2)보다도 열팽창량이 많게되고, 메시(7)는 음극(K)측 또는 양극(A)측에 향하여 중앙부를 돌출시킨 형상으로 변형하여 버린다. 그리고 변형량이 크게되면, 음극(K) 또는 양극(A)에 제어전극(G)이 접촉하여 버리는 문제점이 있었다.

또 접촉에는 이르지 않아도, 메시(7)가 변형함으로서 제어전극과 음극의 거리가 변화한다.

그러면 양극전류의 밀도가 변화하여 표시에 휘도얼룩이 생기거나 어른거림이 생기는 일이 있다는 문제점이 있었다.

또 중부착 방식에 있어서는, 제어전극을 SUS304, SUS430 등에서 일체로 형성하여 있었으므로 고정되어 있는 유리기판의 평균열 팽창계수보다는 크므로 열팽창량이 많게되어, 메시는 음극측에 들어올리도록 변형하든가 또는 양극측에 늘어뜨리도록 변형되어버리는 스페이서 프레임 방식과 같은 문제점을 가지고 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위해 종래는 다음의 (1) 내지 (4)와 같은 대책이 취하여지고 있으나 각 항 마다에 기재한 바와같이, 이들의 방법도 각각 문제점을 가지고 있으며, 제어전극(G)이 변형한다는 문제점을 완전히 해결한 것은 아니다.

(1)표시 패턴을 분할하여 하나의 제어전극이 치수를 작게 하므로서 각 메시의 열변형량을 작게하여, 각 제어전극이 다른 전극에 접촉하지 않도록 한다.

그러나, 표시패턴중에는 분할할수 없는 디지인의 것도 있으며, 치수의 작은 다수의 제어전극에 의하여 표시 화면을 구성하면, 표시밀도가 낮게 되어버리는 문제점이 있다.

(2)일본국 실개소 60-96763호 공보에 나타낸 바와같이 메시의 일부에 기판방향으로 돌출된 형상의 지지클럭을 설치, 메시가 기판측에 돌출한 형상으로 변형하여 양극에 접촉하는것을 방지한다.

그러나 이 방법에서는 지지클럭의 가공공정이 증가되므로 제조원가가 상승되어 버리고, 또 지지클럭이 장해가 되어 보기 좋지않는 문제점이 있다.

(3)중부착 방식의 메시그리드를 점등시 이상의 온도에 가열하여 팽창시킨 상태에서 스페이서 프레임측에 고착하여 상온하에서는 메시부에 인장응력이 가해지도록 하는 기술이 일본국 실공소 58-40523호에 개시되어 있다.

그런데 점등시 이상의 온도 즉, 일반적으로 250℃이상의 온도에서의 작업은 곤란하며 이 방법에서는 비점등시에 스페이서 프레임이 변형하여 버리는 염려가 있었다.

(4)는 일본국 실공소 58-41635호 공보에 표시한 바와같이, 메시부의 표시의 방해가 되지않는 부분에 잘라넣어서 제어전극의 면적을 감소시키게 하므로서 변형을 방지하고 있다.

그러나, 이 방법에서는 가공공정의 증가에 따라서 제조원가가 상승하여 버리는 문제점이 있었다.

그래서 본 발명자등은 점등시에 매시보다도 스페이서 프레임측의 열팽창량이 많게되도록 스페이서 프레임측의 426합금측보다도 평균열 팽창계수가 작은 금속재료에 의하여 메시를 형성하여 보았다.

예를들면 IC의 리이드 프레임등에 사용되고 있는 저팽창계수의 42합금(Ni 42%, 잔부 Fe)은 평균 열팽창계수가 30℃내지 300℃에서 4.0 내지 4.7＋10^-6, 30℃내지 450℃에서 6.7 내지 7.8×10^-6이나 이 42합금을 메시 재료로서 사용하여 보았다.

그러나 상술한 바와같이 봉착공정에 있어서 형광표시관은 450℃ 내지 550℃의 고온에 가열됨으로 열 팽창량의 많은 스페이서 프레임에 끌리어서 메시는 신장되어서 파손이 된다.

즉 제7도에 표시한 바와같이 42 합금과 426합금의 신장율의 차는 온도가 높아질수록 크게되고, 그리고 일반적으로 금속재료는 분위기가 고온이 될수록 탄성한계가 저하하므로 봉착공정의 가열온도부근(약 500℃전후)에서 42합금의 메시는 소성 변형을 일으키는 것이 판명되었다.

이와같이 메시를 형성하는 금속재료의 열 팽창계수를 단지 426합금 보다도 작게한것만으로는 문제의 해결이 되지 않는다.

또 중부착 방식의 그리드는 봉착온도인 400℃이상에서는 유리의 열 팽창율 보다 크면 표면 메시에 텐션이 걸리지 않고 파손하는 일은 없다.

또한 250℃ 이하의 구동온도에서는 유리의 열팽창율보다 작으면 매시에 텐션이 걸려서 변형이 적게된다는 것을 알았다.

이들의 실험결과등에서 본 발명자들은 상기 문제점을 해소하는 메시재료의 구비할 성질로서 다음의 각 조건을 안출하는데 이르렀다.

(1) 실온 내지 250℃의 온도범위에서 메시재료의 평균 열팽창 계수는 유리의 평균 열팽창계수보다도 작고, 바람직하게는 426 합금의 평균열팽창 계수보다도 작다.

(2) 250℃ 이상의 온도범위에서는 매시재료의 평균열팽창계수는 426합금의 30 내지 400℃에 있어서 평균연팽창계수에 가깝다.

(3) 메시재료와 426합금의 열팽창율의 차는 양재료의 신장율의 차가 텐션으로 되어서 메시재료에 가하여지므로, 이 텐션이 메시재료의 탄성한도이내로 되도록 한다.

따라서 양재료의 신장율의 차는, 바람직하게는 0.1%이내가 적합하다.

제8도는 상기 (1) 내지 (3)의 성질을 가지는 메시재료및 426합금의 각각의 신장율과 온도와의 관계를 예시한 그래프이다.

본 발명은 250℃이하의 온도범위에서는 유리 또는 426합금보다도 평균 열팽창계수가 작고, 250℃이상의 온도범위에 있어서는 평균 열팽창계수가 유리 또는 426함금에 가깝게 되어 대략 같든가 또는 그 이상으로 되는 금속 재료를 사용하여 메시를 형성한 중부착 방식 또는 스페이서 프레임 방식의 형광 표시관을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 전자관부품재료는 고진공 분위기에 간직된 외용기내의 유리기판상에 형광체층을 가지는 양극을 설치, 이 양극의 윗쪽에 메시상의 제어전극을 설치, 이 제어전극의 윗쪽에 필라멘트상 음극을 돌출 설치한 형광표시관에 있어서, 상기 메시상의 제어전극은 형광 표시관의 동작중의 메시온도인 30℃내지 250℃의 온도범위에 있어서, 평균 열팽창 계수가, 유리 또는 스페이서 프레임을 형성하는 재료의 동온도 범위에 있어서 평균열 팽창계수 보다도 작고, 30℃ 내지 형광표시관의 봉착 온도에 있어서 평균팽창계수가, 유리 또는 스페이서 프레임을 형성하는 재료의 동온도 범위에 있어서 평균 열팽창 계수보다도 큰재료로 형성된 것을 특징으로 하고 있다.

형광표시관의 제조 및 봉착공정에 있어서, 외용기전체를 봉착 유리가 용융하는 고온에까지 가열하여도 이 고온 영역에 있어서 메시부와 스페이서 프레임의 평균열팽창계수는 대략 같고, 양자의 신장의 차는 작으므로 메시에 탄성한계를 초과하는 텐션이 발생하지 않기 때문에 메시를 소성변형시키는 일은 없다.

또 형광표시관의 점등시에는 메시보다도 스페이서 프레임의 신장쪽이 크고, 메시에는 탄성한계를 초과하지 않는 적당한 텐션이 가하여 진다.

또 중 부착방식의 그리드에 있어서는 30 내지 250℃의 온도에 있어서 평균 열팽창계수가 유리보다도 작으므로 그리드의 변형이 일어나지 않는다.

[실시예]

본발명에 관한 형광표시관의 실시예에 대하여 설명한다.

본항에서 설명하는 실시예의 형광표시관은 스페이서 프레임 방식의 형광표시관이며, 그의 현상·구조는(종래의 기술)의 항에서 설명한 것과 대략같다.

그래서 이하의 설명에 있어서는 제9도 및 제10도를 원용하여, 양도면중에서 사용한것과 동일의 부합을 사용하는 것으로 한다.

그래서 본 실시의 형광표시관은 제어전극(G)의 메시(7)에 종래와 다른 재질의 신규인 합금을 사용한 것을 특징으로 하고 있다.

먼저 이 합금에 대하여 설명한다.

이 합금은 중량%이며 C는 0.05%이하, Si는 0.05내지 0.50%, Mn은 0.05% 내 0.50%, Ni는 33.5% 내지 40.0%, Cr은 1.0 내지 7.5%, 잔부는 Fe로, 그리고 32.5%

Ni-Cr

36%를 충족시키는 조성에 의하여 이루어지고 있으며, 필요에 따라서 상기 각 성분에 가하여 중량%로 0.05 내지 0.50%의 Al와 0.05 내지 0.50%의 Ti의 어느한쪽 또는 양쪽을 함유하고 있다.

표1에는 종래 합금으로서의 426합금 및 18Cr 스텐레스(각각 No.426 및 No.18로 표시함)과 같이, 본 발명의 실시예에 관한 합금 No.1 내지 No.10)의 화학조성 및 평균 열 팽창계수가 표시되어 있다.

제2도에는 실시예에 사용되는 각 합금 No.1 내지 No.10에 있어서 Ni와 Cr의 함유율을 프로트하여, 또한 본 실시예에 사용되는 합금에 있어서 Ni와 Cr은 함유율의 범위를 표시하였다.

또 제1도에는 합금 No. 1,2,4,5,426 합금 및 판유리에 관하여, 신장율 즉 단위길이(1 mm)당의 신장의 길이

와 온도의 상관관계를 표시하고 있다.

[표 1]

[표 2]

실시예의 합금의 화학조성을 상기와 같이 한정한 이유는 이하와 같다. 즉, C는 합금용해시의 탈산제로서 어느 정도 함유시킬 필요가 있으나 0.05%를 초과하면 유리봉착시 봉착유리내의 기포발생의 원인으로 되기 때문에 0.05% 이하에 한정하였다.

Si는 합금용해시의 탈산제로서 사용하나, 0.05% 미만에서는 그의 효과과 없으며, 0.50%를 초과하면 합금의 가공성을 저해하여 버리기때문에 0.05%에 한정하였다.

Mn에 대하여도 Si도 같은 이유이다. Ni 및 Cr은 본 합금의 기본 조성이며 어느 것이나 열팽창특성을 크게 좌우하는 합금원소이나 그의 평균 열 팽창계수가 30 내지 250℃의 저온측에서는 유리보다 작고, 바람직하게는 426합금 보다도 작고, 250℃ 내지 400℃의 고온측에서는 유리보다 크고, 바람직하게는 426합금 보다도 크게되도록 Ni 33.5 내지 40.0%, Cr 1.0 내지 7.5%인 32.5%

Ni의 양 -CR의 양

36%의 조건을 충족시키도록 하였다.

즉 제2도에 표시된 대형내의 범위에 한정한 것이다. 특히 Ni함유량은 30 내지 250℃의 저온측의 평균열팽창계수에 관계하여 Ni함유량이 많을수록 평균 열팽창계수가 크고 메시의 신장율도 크게된다.

본 발명에서는 점등시의 온도범위의 30 내지 250℃에 있어서, 메시를 고정하는 부재 즉 중부착방식은 유리기판, 스페이시프레임 방식은 스페이서 프레임 보다도 메시의 신장율을 작게하여, 메시에 변형이나 박리를 생기게 하지않을 정도의 적당한 텐션을 가하므로서, 메시의 들어올리는 량(범위량)을 작게 하려는 것이다.

따라서 중부착 방식이면, 유리보다 근소한 신장율이 작으면 좋고, 스페이서 프레임방식이면 스페이서프레임부재인 426 합금보다 다소 신장율이 작으면 좋은 것이다.

지나치게 매시의 신장율이 작으면, 메시에 텐션이 과부가되어 중부착 방식에서는 메시를 접착부에 박리가 일어날 가능성이 있다. 스페이서프레임 방식에서는 부분적으로 점용적으로 점용접을 하고 있으므로 박리는 일어나지 않으나 메시가 변형을 일으킬 가능성이 있다.

그러나, 상기 조건을 만족시키는 Ni의 함유량은 33.5 내지 40%이나, 제2도의 대형내의 실시예의 분포에서 37% 이하의 그룹과, 37%이상의 그룹으로 나누어진다. Ni이 37% 이하의 그룹은 제1도에 있어서는 No.1와 No.2의 실시예이며, 37% 이상의 그룹에 있어서는 No.4, NO.5의 실시예이다.

이 제1도에서 알 수 있듯이 37% 이상의 그룹의 쪽이 판유리, 또는 426합금의 신장율보다 작든가, 보다 가까운 값이다. 즉 메시에 텐션은 발생하나, 박리나 변형을 완전히 일으키지 않는 보다 좋은 조건이다. 따라서 Ni의 함유량이 37 내지 40%(37%를 포함하지 않음)의 범위가 형광표시관에 사용하는 메시재로서 보다 바람직한 범위이다. 또한 Cr의 함유량은 1.0 내지 7.5%이며, Ni의 양에서 Cr의 양을 뺀 값 즉 32.5%

Ni

36%의 조건을 만족하는 것은 필요조건이다.

표 2에 표시한 No.11 내지 13의 합금은 상기 조건에 합치하지 않은 조성의 합금이며, 본 발명에 사용한 합금과 비교하기 위해 제2도중에도 기재되어 있다. 이와 같이 대형의 범위를 벗어나 있으면, 평균열팽창계수 α30-250도 5.0×10^-6/℃내지 7.3×10^-6/℃의 범위에 들어있지 않다. 평균열팽창계수 α30-250도 7.3×10^-6/℃보다 크면 상술한 바와 같이 사용시에 메시가 열변형이 된다.

또 평균열팽창계수 α30-250이 5.0×10^-6/℃보다 작으면 메시에 과대한 텐션이 가해져서, 이 힘이 실제상 무시할 수 없을 정도의 크기로 된다는 불합리함이 생긴다. 또한 Al 및 Ti는 필요에 따라 기지 합금에 대한 산화막의 밀착성을 향상시키기 위해 함유시키는 것이나, 0.05% 미만에서는 그의 효과가 없으며, 0.50%를 초과하면 합금의 가공성을 저해하기 때문에 0.05 내지 0.50%에 한정하였다.

이와 같이 본 실시예에서 사용한 화학조성의 합금은 형광 표시관의 점등시의 온도범위라고 생각되는 30℃ 내지 250℃에 있어서 일반적으로 426합금 보다도 평균 열팽창 계수가 낮고, 그 값은 대략 5.0×10^-6/℃ 내지 7.3×10^-6/℃의 범위에 들어와 있다. 따라서 제1도에서도 알 수 있는 바와 같이 약 250℃까지는 합금 No.1,2,4,5보다도 426합금의 쪽이 신장율이 크며, 이것보다도 높은 온도범위에서는 양자의 신장율이 거의 같게되어 있다. No. 1 내지 10의 합금은 표 1에 표시한 조성에서 진공유도 용해로에의하여 용해하여 열간 압연 및 냉간 압연에 의하여 판재로 마무리하여 둔다.

다음에 이들의 합금을 사용하여 구성한 메시부(9)를 가지는 실시예의 형광 표시관의 제조공정에 대하여 설명한다.

면저 유리기판상에 스퍼터링법에 의하여 Al박막을 피착시켜, 포토리소의 수법에 의하여 소망의 패턴의 양극도체와 배선도체를 형성한다. 양극도체를 둘러 쌓도록하여 유리기판상에 스크린 인쇄법으로 두꺼운막의 절연층을 피착시켜서 소성하여, 양극도체에는 전착법이나 스크린인쇄법에서 형광층을 피착시켜서 소성한다.

다음에 제어전극(G)을 가지는 전극구체(3)를 형성한다. 스페이서프레임(2)은유리와 열팽창계수의 대략 같은 426합금을 프레스 또는 에칭에 의하여 가공하여 형성한다. 그리고 이 스페이서프레임(2)은 미리 수소로에서 열처리하여, 그의 표면에 산화 크롬층을 형성하여 봉착유리와의 밀착성을 좋게하여 둔다.

상기 스페이서 프레임(2)중, 적어도 외용기의 봉착부분을 관통하기 때문에 봉착유리와 접촉하는 부분에 대하여는 상술한 바와 같이 열처리한 426합금을 사용하는 것이 바람직하며, 당해부분만을 426합금으로 형성하여, 다른 금속으로된 부분과 당해 부분을 용접에 의하여 일체화된 합성프레임을 사용하도록 하여도 좋다.

그리고 No.1 내지 10의 합금으로부터 이루어진 판재를 에칭 가공하여 메시(7)와 메시틀(8)로 이루어진 메시부(9)를 가지는 메시프레임(10)을 형성한다. 이 메시프레임(10)을 상기 스페이서프레임(2)위에 겹쳐서 메시틀(8)을 수개소에서 메시고정틀(5)에 용접하여 메시부(9)를 메시프레임(10)의 틀부분에서 떼어낸다. 그리고 음극지지체(4)에 필라멘트상의 음극(K)을 용접하여 팽팽하게 걸어서 전극구체(3)로 한다.

다음에 유리로부터 이루어진 측면판과 상면판을 저융점 프릿트 유리에 의하여 상자형에 조립하여 용기부(11)를 형성한다. 또 상기 전극구체(3)를 상기 유리기판상에 배설한다. 그리고 그의 위에서 용기부(11)을 씌우고, 스페이서프레임(2)의 리이드부(4a,5a,6)를 끼우고 용기부(11)와 유리기판(1)을 가열용융한 프릿드 유리에 의하여 봉착한다. 봉착시의 온도는 일반적으로 450℃ 내지 550℃이다.

제1도 및 표 1에 도시한 바와 같이, 그의 근변의 온도에 있어서는 합금 No. 1 내지 10의 신장률은 426 합금과 거의 같다.

따라서 이 형광표시판의 조립에 있어서의 봉착공정으로, 426합금으로부터 이루어진 스페이서프레임(2)과 실시예의 합금 NO. 1 내지 10로 이루어진 메시부(9)는 열변형량이 거의 같게됨으로 어느한쪽이 소성 변형을 일으키는 일은 없다.

그리고 외용기의 주요소에 설치된 배기구멍에서 내부의 기체를 배출시켜, 내부가 고진공상태로 된 곳에서 배기 뚜껑 또는 칩관에 의하여 배기구멍을 봉지한다.

최후에 라이팅을 행하여서 음극을 활성화시켜 더우기 에이징을 행한다.

다음에 이상과 같이하여 제조한 형광 표시관을 발광구동시키는 경우에 대하여 설명한다. 제1도 및 표 1에 표시한 바와 같이, 일반적으로 형광 표시관의 동작중의 메시의 최고 온도인 약 250℃보다도 밑의 온도에서는 실시예에 사용한 각 합금 No. 1 내지 No. 10은 열팽창계수가 426합금보다도 작게 되어 있다.

따라서 본 실시예의 형광표시관의 점등시에는 스페이서 프레이(2) 보다도 메시부(2) 보다도 메시부(9)의 메시부(7)의 쪽이 변형량은 작다.

또한 구체적으로 말하면, 본 실시예의 형광표시관의 매시(7)는 점등시의 들어올리는 량(변형량)이 종래품에 비하여 작을 뿐만아니라, 통전후의 시간경과와 동시에 들어올리는 량이 감소하여 최종적으로는 들어올리는 량이 0도는 0에 가까와진다.

즉 제3도에 표시한 바와 같이 426합금보다도 열팽창 계수의 큰 금속재료로된 메시부(9)를 426합금의 스페이서 프레임에 고정한 종래예 F426에 의하면 메시(7)는 통전후 곧 열변형하여 들어올리며, 그의 변형량은 시간의 경과에 의하여도 거의 변화하지 않는다.

그러나 예를 들면 No.1, No.5의 합금으로된 메시부(9)를 426합금의 스페이서프레임(2)에 고정한 실시예의 형광 표시관(F1,F5)에 의하면, 메시(7)의 들어올리는 양은 점등 후 약 15초에서 최대로되나, 이 최대치는 상기 종래예 F426의 최대치보다 작고, 또한 시간의 경과에 따라 메시(7)의 들어올리는 양은 감소되어 약 1분후에는 원래에 복귀되어 버린다.

다음의 상기 실시예의 형광표시관의 점등시에 있어서 합금 No.1 내지 No.10을 사용한 메시(7)는 시간의 경과에 따라 한번 들어올린 후, 서서히 들어올리는 양을 감소시켜가는 이유에 대하여 설명한다.

제4도 내지 제6도는 각각 실시예 No.1, No.5의 합금을 메시부(9)에 사용된 실시예의 형광표시관(F1, F5) 및 종래예의 형광표시관(F426)에 있어서, 점등시에 있어서 제어전극의 단위면적당의 전력과, 메시(7)의 변형량과의 상관관계를 표시한 것이다.

제3도에 표시한 바와 같이, 메시(7)의 들어올리는 량은 점등 후 약 15초 후에 최대로되는 제4도 내지 제6도에는 제어전극의 단위면적당의 전력마다에, 15초후에 있어서 메시(7)의 들어올리는 양의 최대치와 1분의 메시(7)의 들어올리는 양을 각각 파선 및 실선을 표시하고 있다.

먼저 열 용량의 작은 메시부(9)는 스페이서프레임(2)과의 열전도의 차에 의하여 통전개시와 동시에 재빨리 승온하여, 약 15초후에 열변형이 최대로 된다. 이때에는 열용량의 큰 스페이스프레임(2)은 온도가 낮게 변형되어 있지 않다.

15초 경과후, 426합금의 스페이서프레임(2)에도 열이 전도되어 온다. 이때의 스페이서프레임(2)의 온도는 메시부(9) 만큼 높지않으나, 평균열팽창계수는 메시부(9)보다 크므로 신장율은 크다.

그리고 곧 평균 열팽창계수의 작은 메시부(9)의 열팽창의 쪽이 스페이서프레임(2)의 열 팽창보다도 상대적으로 작게되어 메시(7)는 스페이서프레임(2)의 메시고정틀(5)등에 끌리어서 변위량(들어올리는 양)이 감소된다.

변위량이 감소하면 음극-제어전극의 간격이 크게되므로, 제어전극전류가 감소하여 발열도 적게 된다. 그 결과, 메시부(9)의 온도가 저하하여, 메시부(9)의 변위량은 더우기 감소하여 간다.

이와 같이하여, 점등 약 1분후에는 제4도 및 제5도에 실선으로 표시한 바와 같이 메시부(9)의 들어올리는 양은 0 또는 0에 가까운곳까지 감소하는 것이다. 그리고 동도에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예의 합금재료로 이루어진 메시부(9)에 의하면, 제6도의 종래예와 다르며, 소비전력의 어느정도 큰 형광표시관에 적용한 경우에도 점등시의 메시부(9)의 들어올리는 양을 0에 가까이 할 수 있다.

또 메시부(9)의 열팽창이 스페이서프레임(2)보다도 상대적으로 작고, 변형량이 0으로 되어 있는, 경우에는 메시(7)에는 텐션이 가하여져 있으나, 이 텐션은 재료의 탄성한도 이하이어야 한다. 예를 들면 426합금과 메시재료의 신장의 차가 0.1% 이내이면, 메시는 소성변형하지 않고, 이 형광표시관은 안정된 상태로 사용된다.

이와 같이 본 실시예의 형광표시관에 의하면 점등시의 메시의 변형을 가급적으로 작게할 수 있으며, 예를들면 통전후의 1분위에서 메시의 변형량을 0으로 안정시켜서 표시휘도의 어른거림이 없이 할 수 있다. 또 제조공정에 있어서 봉착시에 메시를 파손하여 버리는 일도 없다.

이상 설명한 실시예에서는 리이드프레임 방식의 형광 표시관을 예로 취하고, 그의 메시부를 본 발명의 합금에 의하여 구성하는 예를 표시하였으나, 본발명의 합금재료의 적용범위는 이상의 예에만 한정되는 것은 아니다.

예를 들면 형광표시관의 내부의 기판에 직접, 접착 고정하는 중부착방식의 그리드에 본발명을 사용하여, 전자관의 구동작시에 중부착방식의 그리드의 변형을 작게 누를 수도 있다.

본 발명의 형광표시관에 사용되어있는 메시의 재료는 형광표시관의 점등온도 보다도 낮은 온도범위에서는 열팽창계수가 426합금 보다도 작게, 상기 온도범위보다도 고온의 영역에서는 열팽창계수가 426합금에 가깝게 되어 있다.

따라서, 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 점등시에도 메시부가 변형하지않고 음극 및 양극과 제어전극과의 접촉사고가 발생하지 않는 스페이서프레임방식 및 중부착방식의 형광표시관을 실현할 수 있다.

(2) 메시부의 변형에 의한 휘도의 어른거림이나 편차가 없게되고, 균일하며 안정된 발광표시를 얻을 수 있다.

(3) 메시부의 변형이 없으므로 제어 전극의 분할단위를 크게 할 수가 있으며, 설계상의 자유도가 향상하는 동시에 표시패턴의 고밀도화를 실현할 수 있다.

(4) 봉착시의 온도범위에 있어서 메시부의 열팽창율은 스페이서프레임과 대략같으므로, 봉착공정에서의 메시가 소성 변형되는 일은 없다.

Claims (9)

1. 유리기판(1), 상기 유리기판위에 구비된 형광체층을 가진 양극(A), 상기 양극위에 구비된 제어전극(G) 상기 제어전극위에 팽팽하게 설치된 필라멘트 음극(K), 및 상기 양극(A), 제어전극(G) 및 필라멘트 음극(K)을 수용하도록 고진공 상태로 유지된 용기부(11)로 구성되며, 상기 제어전극은 평균 열팽창계수가 30℃ 내지 250℃ 범위내의 온도에서는 상기 유리기판의 계수 및 426 합금의 계수보다 작고, 30℃ 내지 형광표시관의 봉착온도범위내의 온도에서는 상기 유리기판의 계수 및 426합금의 계수와 대략 같든가 또는 그 이상인 합금 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 형광 표시관.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어전극(G)은 메시부(9)와 스페이서 프레임(2)의 메시고정틀(5)로 되어 있고 스페이서 프레임(2)에 의하여 상기 양극(A) 상에 구비되는 것을 특징으로 하는 형광 표시관.
3. 제1항에 있어서, 상기 제어전극(G)은 메시부(9)와 부착부의 일체구조로서 이 부착부가 상기 유리기판(1)위에 설치됨으로써 상기 양극(A)상에 구비되는 것을 특징으로 하는 형광 표시관.
4. 제2항에 있어서, 상기 스페이서 프레임(2)은 평균 열팽창계수가 30℃ 내지 250℃ 범위내의 온도에서는 상기 유리기판(1)의 계수보다 작고, 30℃ 내지 250℃ 범위내의 온도에서는 상기 제어전극(G)의 계수보다 크며, 30℃ 내지 형광 표시관의 봉착온도범위내의 온도에서는 상기 유리기판(1)의 계수와 대략 같든가 또는 그 이상인 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 형광 표시관.
5. 제4항에 있어서, 상기 스페이서 프레임(2)을 구성하는 재료가 426합금인 것을 특징으로 하는 형광 표시관.
6. 제2항 또는 3항에 있어서, 상기 메시부(9)를 구성하는 재료는 30℃ 내지 250℃에 있어서의 평균 열팽창계수가 5.0×10^-6~7.3×10^-6/℃인 것을 특징으로 하는 형광 표시관.
7. 제2항 또는 3항에 있어서, 상기 메시부(9)를 구성하는 재료는 중량%로 Ni는 33.5 내지 40.0% Cr은 1.0 내지 7.5%, 잔부는 Fe로, 그리고 32.5%

   

   Ni-Cr

   

   365를 충족시키는 조성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 형광 표시관.
8. 제7항에 있어서, 메시부(9)를 구성하는 상기 재료는 중량5로 0.05 내지 0.50%의 Al과 0.05 내지 0.50%의 Ti의 어느 한쪽 또는 양쪽을 함유한 것을 특징으로 하는 형광 표시관.
9. 제2항 또는 3항에 있어서, 상기 메시부(9)는 메시 형상인 것을 특징으로 하는 형광 표시관.

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