KR950003650B1 - 형광표시관의 전극구조 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

형광표시관의 전극구조

제1(a)도는 종래 형광표시관의 전극구조를 나타내는 측면도.

제1(b)도는 종래 형광표시관의 전극구조를 나타내는 단면도.

제2도는 본 발명에 따른 형광표시관의 전극구조를 나타내는 단면도.

[산업상의 이용분야]

본 발명은 형광 표시관에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배선층과 절연층을 서로 분리되게 한평면상에 형성시키므로써 단선을 방지할 수 있는 새로운 구조의 형광 표시관 전극구조에 관한 것이다.

[종래기술 및 문제점]

형광 표시관(VFD : VACUUM FLUORESCENT DISPLAY)이란, 적어도 한쪽면이 투명한 진공용기 중에 필라멘트라 불리는 직렬형 캐소드(CATHODE)로부터 방출된 열전자를 직류(DC) 또는 플러스 전압으로 가속하여 애노드(ANODE:양극)상에 도포된 형광체에 충돌 발광시켜, 소망의 패턴을 표시하는 전자관으로 통상, 전자의 움직임을 제어하기 위한 그리드(GRID)를 갖춘 3극관 구조가 가장 많이 사용되고 있다.

이러한 형광 표시관은 양극과 그리드, 그리고 필라멘트를 주요 구성성분으로 하고 있으며, 대개의 경우 양극은 기판상에 직접 인쇄되고 그리드와 필라멘트는 각각의 지지대를 구비하여 기판상에 설치되어 있다.

상기한 형광 표시관은 보기쉬운 자발광형 소자로서 LED, PDP, EL,LCD등의 자발광형 소자나 비발광형의 평판표시 소자(FLAT PANEL DISPLAY)에 비하여 표시특성이 선명하고, 멀티-칼라(MULTI-COLOR) 표시가 용이하며, 패턴 설계의 자유도가 클뿐 아니라 동작전압이 비교적 낮아 신뢰성이 우수한 특징을 가지고 있다.

상기한 형광 표시관의 개략적인 구성을 설명하면, 하부유리기판의 상면에 소정의 형태로 애노드 전압이 인가되는 세그먼트 전극이 형성되어 있고 다시 그 세그먼트 전극의 상방에는 캐소드 전압이 인가되는 다수의 음극 필라멘트가 세그멘트 전극의 양축방에 기립 설치된 지지체 사이로 가설되어 있고 상기 필라멘트 지지체 사이에는 다수의 메쉬형상 그리드가 순차 배열되어 있다. 또한 전기한 부품들은 상기 유리기판과 그 주변의 스페이서 및 베이스 기판에 의해 외부로 부터 격리 밀봉됨으로써 하나의 형광 표시관을 구성하게 된다.

여기서, 베이스 기판에는 애노드 전압이 인가되는 투명 도전막이 박막상으로 도포되어 있고 스페이서에는 형광 표시관 내부의 공기를 배출시켜 진공으로 형성시키기 위한 배기관이 부착되어 있으며 필라멘트 지지체에는 형광 표시관 내부의 진공도를 향상시키기 위한 게터와 투명도전막에 애노드 전압을 인가하기 위한 핀콘택트가 형성되어 있다.

특히, 스페이서와 배기관은 스페이서 제조공정의 난해함으로 인해 일체로 형성되지 못하고 각각 형성되어 통상의 밀봉재인 프리트에 의해 접합되어 진다.

이와같은 형광 표시관은 필라멘트가 가열되어 열전자가 방출되기 시작하면 그리드에 의해 가속되어 양극으로 이끌리게 된다. 이때 열전자는 형광체에 충돌하여 이 형광체를 발광시키게 된다. 형광체가 발광하는 것은 전압이 인가된 양극에만 한정되기 때문에 회로부에서 출력되는 인가신호에 의해 소정의 패턴이 나타나게 된다.

상술한 원리를 기초로하여 상기 구조를 갖는 형광 표시관의 전극구조에 관하여 제1(a)도 및 제1(b)도를 참조로하여 설명하면 다음과 같다.

제1(a)도는 종래 형광 표시관의 전극구조를 나타내는 측면도를 도시한 것이며, 제1(b)도는 종래 형광표시관의 전극구조를 나타내는 단면도를 도시한 것으로서 상기 단면도는 제1(a)도의 A-A' 절단면을 도시해 놓은 것이다.

제1(a)도 및 제1(b)도에 도시된 바와 같이 종래 형광 표시관의 전극구조는 그라스 혹은 세라믹 기판(1)상에 알루미늄을 스퍼터링(SPUTTERING) 혹은 증착으로 형성한뒤 사진식각을 이용하여 일정 형상의 배선층(4)을 형성한 다음 상기와 같이 형성된 패턴상에 포토레지스트를 전면에 도포한다. 계속해서 상기 기판(1)에 노광 및 현상 공정을 통하여 패턴 이외의 부분에 있는 포토레지스터를 제거시킨뒤 상기 기판(1) 상에 절연층이 형성된 금속 마스크를 사용하여 TiO, CrO의 흑색계의 산화물 박막 즉, 절연막(6)을 상기 배선층(4)보다 높게 선택 증착한 후 상기 배선층(4) 상에 형성된 포토레지스트를 제거시키고, 배선층(4) 상에 상기 절연층과 동일 높이로 은(Ag) 페이스트가 주성분이 되는 도전층(5)를 인쇄한 다음, 상기 은 페이스트상에 금속부품을 소정간격으로 서로 분리되게 인쇄시킨다. 그후 상기한 바와 같이 형성된 패턴 상에 원형관 형상으로 M-프리트(FRIT)(2)를 전착하여 상기 기판의 전극구조를 완성한다. 이때 상기 배선층(4)은 100μ 정도의 두께로 형성되므로 인쇄법을 이용하여 패턴을 형성하기가 불가능하기 때문에 사진 식각법을 이용하여 패턴을 형성함에 주의한다.

상술한 공정에서 알 수 있듯이 상기 공정을 거쳐 완성된 종래 형광 표시관의 구조를 개략적으로 설명하면 아래와 같다. 유리기판(1)상에 소정의 두께로 서로 이격되게 형성된 배선층(4)과, 상기 배선층(4)보다 높은 단차를 가지고 소정의 두께로 상기 배선층(4) 사이에서 상기 배선층(4)과 접하도록 형성된 절연층(6)과, 상기 배선층상에 후술될 금속부품을 부착하기 위하여 상기 절연막과 동일 높이로 형성된 도전막(5)과, 상기 도전막(5)이 증착된 패턴상에 소정 간격으로 분리되게 인쇄된 금속부품(3)과, 상기 금속부품(3)이 형성된 패턴상에 원형관 형상으로 증착된 M-프리트(2)로 구성됨을 알 수 있다.

상기와 같은 구조를 갖는 형광 표시관은 유리기판에 형성된 배선, 절연층 인쇄 및 금속부품의 가공상태(평탄도)에 의해 금속부품이 절연층 위에 장착되므로 배선 단자부와 일치하지 않아 기판 그리스(GLASS)의 크랙(CRACK) 발생, 전극간 쇼트(SHORT) 및 단선불량이 발생하는 원인이 되었다.

이때 상기 기판 글라스의 크랙 발생은 직류전압(플러스 전압) 가속시 각 패턴의 열팽창계수 차에 의해 발생하는 것으로 이것은 M-프리트(2)를 이루는 결정형유리나 유리기판이 저팽창인데 반해 그 내부에 형성된 배선층(4)이나 금속부품(3) 특히 은 페이스트(5)는 열팽창계수가 상당히 큰 고팽창에 해당되므로 그 차에 의하여 팽창한 다음 수축시 기판 위에 형성된 결정형유리의 M-프리트가 내압에 의하여 금이가게 되는 것을 의미하는 것이다. 또한 도전층(5) 인쇄시 은 페이스트가 넘쳐흐를 경우 쇼트 발생의 원인이 되기도 하며 반대로 은 페이스트가 적은 경우도 단선의 원인이 되므로 공정상의 어려움이 뒤따르게 된다.

[발명의 목적]

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 이루어진 것으로 배선층과 절연층을 서로 분리되게 형성한뒤 상기 도전층과 금속부품을 절연층과 단차없이 형성하므로써, 도전성을 향상시키고 기판 그라스의 크랙 방지 및 전극간 쇼트, 단선등을 방지할 수 있는 형광 표시관의 전극구조를 제공함에 그 목적이 있다.

[발명의 구성]

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 형광 표시관의 전극구조는 유리기판 상에 소정의 두께로 서로 이격되게 형성된 배선층과, 상기 배선층보다 높은 단차를 가지고 상기 배선층 사이에 상기 배선층과 분리되게 형성된 절연층과, 상기 배선층 상에 금속부품을 부착하기 위하여 상기 절연막보다 낮은 높이로 형성된 도전층과, 상기 도전층이 증착된 패턴 상에 상기 절연막과 단차없이 소정간격으로 분리 인쇄된 금속부품과, 상기 금속부품이 형성된 패턴상에 원형관 형상으로 증착된 M-프리트로 구성됨을 특징으로 한다.

[발명의 작용]

본 발명은 상술한 구성에 의해 배선층이 형성된 유리기판 상에 상기 배선층과 서로 분리되게 상기 배선층 사이에 절연층을 형성한뒤 상기 도전층과 금속 부품을 절연층과 단차없이 형성하므로써 도전성을 향상시켜 전극간의 쇼트, 단선 및 기판 그라스의 크랙을 방지할 수 있게 된다.

[실시예]

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.

제2도는 본 발명에 따른 형광 표시관의 전극구조를 나타내는 단면도를 도시한 것으로 상기 도면에서 알 수 있듯이 상기 형광 표시관의 전극구조는 유리기판(1) 상에 소정의 두께로 서로 이격되게 형성된 배선층(4)과, 상기 배선층(4)보다 높은 단차를 가지고 상기 배선층(4) 사이에서 상기 배선층(4)과 분리되게 형성된 절연층(6)과, 상기 배선층(4)상에 후술될 금속부품을 부착하기 위하여 상기 절연층(6)보다 낮은 높이로 형성된 도전층(5)과, 상기 도전층(5)이 증착된 패턴상에 상기 절연층(6)과 단차없이 소정간격으로 분리 인쇄된 금속부품(3)과, 상기 금속부품(3)이 형성된 패턴상에 원형관 형상으로 증착된 M-프리트(2) 구조로 되어 있음을 특징으로 한다.

상기 구조와 제1(a)도 및 제1(b)도에 나타낸 종래 형광 표시관의 전극구조와 비교해 볼 때, 본 발명에 다른 형광 표시관의 전극구조는, 종래 형광 표시관 전극구조가 소정 두께로 서로 이격되게 형성된 배선층과 서로 접하도록 상기 배선층 사이에 절연막을 형성시키뒤 상기 패턴 상에 도전층과 금속부품을 인쇄한 것에 반해, 본 발명은 상기 배선층과 절연층을 서로 분리되게 형성한뒤 상기 도전층과 금속부품을 상기 절연층과 단차없이 인쇄시킴으로써 제2도와 같은 형광 표시관의 전극구조를 갖도록 하여 본 발명의 목적을 달성하는 것이 큰 차이점이다.

계속해서 상기 구조를 갖는 형광 표시관의 전극구조에 관하여 제2도를 참조로 하여 설명하면 아래와 같다.

제2도에 도시된 바와 같이 본 발명에 다른 형광 표시관의 전극구조는 그라스 혹은 세라믹 기판(1) 상에 알루미늄을 스퍼터링 혹은 증착으로 형성한뒤 사진식각을 이용하여 일정 형상의 배선층(4)을 형성한 다음 상기와 같이 형성된 패턴 상에 포토레지스터를 전면에 도포한다. 이때 상기 배선층은 100㎛ 정도의 두께로 형성되므로 인쇄법을 이용하여 패턴을 형성하기가 불가능 하기 때문에 사진 식각법을 이용하는 것이다.

계속해서 상기 기판(1)에 노광 및 현상 공정을 통하여 마스크 패턴 이외의 부분에 있는 포토레지스트를 제거시킨뒤 상기 기판(1) 상에 절연층이 형성된 금속 마스크를 사용하여 TiO, CrO, ZrO₂의 흑색계 산화물 박막 즉, 절연층(6)을 상기 배선층(4)보다 높게 선택 증착시킨다.

단, 이때 상기 마스크에 형성된 절연층은 그 절연층의 폭이 상기 배선층의 폭보다 소정 사이즈 넓게 형성되어 있으므로 상기 절연층(6)은 상기 배선층(4)과 분리된 상태로 상기 배선층(4)사이에 형성된다.

그후 상기 배선층(4) 상에 형성된 포토레지스트를 제거시키고 상기 절연층(6)보다 낮은 높이로 상기 배선층(4) 상부 및 상기 절연층(6)과 배선층(4) 사이에 은 페이스트가 주성분이 되는 도전층(5)을 인쇄한다. 이는 은 페이스트가 진공중에서 소성시 산화에 대해 안정성을 갖고 있을뿐 아니라 고도전성을 유지하는 특성을 가지고 있으므로 도전층 인쇄시 통상적으로 쓰여지고 있다.

계속해서 상기 은 페이스트(5) 상에 금속부품(3)을 소정간격으로 서로 분리되게 인쇄시킨후, 상기 패턴상에 원형관 형상의 M-프리트(2)를 전착하여 상기 기판의 전극구조를 완성한다.

이때 상기 금속부품(3)은 상기 절연층(6)과 접하지 않도록 상기 도전층(5)의 하부에 형성된 상기 배선층(4)의 상부에만 형성시키므로써 각 구성층 간의 열팽창계수 차를 줄일 수 있게 되어 크랙을 방지할 수 있을뿐 아니라 공정상에서 발생될 수 있었던 단선 불량을 개선할 수 있게 된다.

[발명의 효과]

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 배선층과 절연층을 서로 분리되게 형성한 뒤 상기 도전층과 금속부품을 절연층과 단차없이 형성하므로써 도전성을 향상시킬 수 있게되고 각 층간의 열팽창계수 차를 줄일 수 있게되어 기판 그라스의 크랙을 방지할 수 있을뿐 아니라 도전층 인쇄시 발생될 수 있었던 전극간의 쇼트 및 단선을 방지할 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 유리기판 상에 100μ의 두께로 서로 이격되게 알루미늄 또는 크롬중 선택된 어느 하나로 형성된 배선층과, 상기 배선층보다 높은 단차를 가지고 소정의 두께로 상기 배선층과 분리되게 형성된 절연층과, 상기 배선층 상에 금속부품을 부착하기 위하여 상기 절연막보다 낮은 높이로 형성된 도전막과, 상기 도전막이 증착된 패턴 상에 상기 절연층과 단차없이 상기 배선층의 상부에만 소정 간격으로 분리 인쇄된 금속부품과, 상기 금속부품이 형성된 패턴 상에 원형관 형상으로 증착된 M-프리트로 구성됨을 특징으로 하는 형광 표시관의 전극구조.