KR20010018898A - Vacuum fluorescent display having non-evaporable getter and method for making vacuous using getter - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 플래싱(flashing) 공정이 불필요한 게터 물질을 이용하여 관 내부를 진공화 하므로써 기판에 균열이 발생되는 것을 방지할 수 있고, 안정적인 전극 구조를 실현할 수 있으며, 공정수를 절감할 수 있고, 표시 품위를 향상시킬 수 있는 비증발성 게터를 구비한 형광표시관 및 이 게터를 이용한 진공화 방법에 관한 것이다.The present invention can prevent the occurrence of cracks on the substrate by evacuating the inside of the tube by using a getter material that does not require a flashing process, realize a stable electrode structure, reduce the number of processes, display A fluorescent display tube having a non-evaporable getter capable of improving the quality and a vacuuming method using the getter.
일반적으로 형광 표시관(VFD)은 필라멘트에서 방출되는 전자를 그리드 전극과 애노드 전극의 제어에 의해 형광층에 선택적으로 충돌시켜 발광시키는 자발광 표시소자로서, 시인성이 뛰어나고 시야각이 넓으며 저전압으로 구동이 가능하여 반도체 부품의 적용이 쉽고 신뢰성이 높아 여러 분야에서 다양한 용도로 사용되고 있다.In general, the fluorescent display tube (VFD) is a self-luminous display device that emits electrons emitted from the filament by selectively colliding with the fluorescent layer under the control of the grid electrode and the anode electrode, and is excellent in visibility, wide viewing angle, and low voltage driving. As it is possible to apply semiconductor parts easily and have high reliability, it is used for various purposes in various fields.
이러한 형광 표시관은 구조에 따라 2극관, 3극관 및 4극관으로 분류되며, 일반적으로 필라멘트와 애노드 전극 및 그리드 전극을 구비하는 3극관 구조가 널리 사용되고 있다.Such fluorescent display tubes are classified into dipoles, triodes, and quadrupoles according to their structure. In general, a triode structure having a filament, an anode electrode, and a grid electrode is widely used.
상기와 같은 형광표시관은 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 진공 용기를 형성하는 프론트 글라스(102)와 기판 글라스(104) 및 사이드 글라스(106)와, 형광 표시관(100) 내부를 전기적으로 연결하여 주기 위한 배선층(108)과, 배선층(108)과 도전층(미도시) 사이에 형성되는 스루홀(through hole)을 제외하고, 불필요한 배선의 전기적 통전을 막아주는 역할을 하는 절연층(110)과, 소정의 패턴으로 형광체가 인쇄되어 발광되는 형광층 및 형광층의 바닥을 형성하는 도전체로서 배선층(108)에서 스루홀을 통해 형광층에 전류를 흐르도록 하는 도전층을 포함하는 애노드 전극(112)과, 애노드 전극(112)에서 프론트 글라스(102)쪽으로 소정의 간격을 두고 설치되어 전원 인가시 열전자를 방출하는 필라멘트(114)와, 필라멘트(114)에서 방출된 열전자를 가속 확산시키거나 차단하며 필라멘트(114)의 하측에 설치되는 그리드 전극(116)으로 구성되어 있다.As shown in FIGS. 1 and 2, the fluorescent display tube as described above may include the front glass 102, the substrate glass 104, the side glass 106, and the interior of the fluorescent display tube 100 that form a vacuum container. Insulation layer that serves to prevent unnecessary electric conduction of wiring except for a wiring layer 108 for electrically connecting and a through hole formed between the wiring layer 108 and a conductive layer (not shown). 110 and a conductive layer which forms a bottom of the fluorescent layer in which the phosphor is printed and emits light in a predetermined pattern, and includes a conductive layer which allows current to flow through the through hole in the wiring layer 108 through the hole. The anode electrode 112 and the filament 114 are installed at a predetermined distance from the anode electrode 112 to the front glass 102 to accelerate and diffuse the hot electrons emitted from the filament 114 and the filament 114 to emit hot electrons when the power is applied. To block or block It consists of a grid electrode 116 provided on the lower side of La cement 114.
이와 같이 구성되는 형광표시관은 내부를 진공 상태로 하기 위하여 배기 공정을 실시하게 되는데, 배기 공정 후 용기 내부에는 잔류 가스가 존재하게 된다.The fluorescent display tube configured as described above is subjected to an exhaust process in order to make the interior into a vacuum state, and after the exhaust process, residual gas is present in the container.
따라서 배기 공정 후 형광표시관 내부에 잔류하는 가스를 저감시키기 위한 대책으로 게터(getter)를 사용하고 있는바, 상기 게터로는 일반적으로 증발성 바륨(Ba) 게터를 사용한다.Therefore, a getter is used as a countermeasure for reducing the gas remaining in the fluorescent display tube after the exhaust process. As the getter, an evaporative barium (Ba) getter is generally used.
이 증발성 바륨 게터는 링상의 게터 용기체(118)에 충진되며, 게터 용기체(118)는 필라멘트 지지대(120)에 일체로 형성된 게터 지지대(122)에 용접 고정되고, 필라멘트 지지대(120)는 리드선(124)과 일체로 형성된 마운트(126)에 용접 설치된다.The vaporizable barium getter is filled in the ring-shaped getter container body 118, the getter container body 118 is welded and fixed to the getter support body 122 formed integrally with the filament support body 120, and the filament support body 120 is The mount 126 is integrally formed with the lead wire 124 by welding.
이에 따라, 배기 공정 후에는 형광표시관(100)을 대략 350℃ 정도의 온도에서 숙성하여 배기후 잔류하는 잔류 가스를 활성화시키고, 이 상태에서 게터를 고주파 유도 가열하여 바륨을 증발시킨다.Accordingly, after the exhaust process, the fluorescent display tube 100 is aged at a temperature of about 350 ° C. to activate residual gas remaining after exhausting, and in this state, the getter is subjected to high frequency induction heating to evaporate barium.
이와 같이 하면, 잔류 가스가 바륨과 결합하면서 증착막(게터막)이 형성되며, 이로 인해 관 내부가 고진공 상태로 유지된다.In this way, a vapor deposition film (getter film) is formed while the residual gas is combined with barium, thereby maintaining the inside of the tube in a high vacuum state.
이와 같이 내부가 고진공 상태로 유지된 형광표시관은, 리드선(124)을 통하여 애노드 전극(112)과 필라멘트(114) 및 그리드 전극(116)에 전압이 인가되면, 절연층(110)의 상면에 설치되어 있는 애노드 전극(112)이 회로적인 양극의 성질을 발하게 되고, 필라멘트(114)가 가열되면서 열전자가 방출되며, 방출된 열전자는 그리드 전극(116)에 의해 가속 확산되어 애노드 전극(112)의 형광층에 충돌하여 형광층이 발광되고, 이 발광된 빛이 프론트 글라스(102)를 통하여 외부로 조사되는 것에 의하여 소정의 문자나 기호 등의 화상이 구현된다.As described above, the fluorescent display tube having a high vacuum inside is formed on the upper surface of the insulating layer 110 when a voltage is applied to the anode electrode 112, the filament 114, and the grid electrode 116 through the lead wire 124. The installed anode electrode 112 exhibits the characteristics of a circuit anode, and the hot electrons are emitted as the filament 114 is heated, and the released hot electrons are accelerated and diffused by the grid electrode 116 to form the anode electrode 112. When the fluorescent layer collides with the fluorescent layer, the fluorescent layer emits light, and the emitted light is irradiated to the outside through the front glass 102 to realize an image such as a predetermined letter or symbol.
그런데, 상기와 같이 구성된 종래의 형광표시관에 의하면 다음과 같은 문제점이 있었다.However, the conventional fluorescent display tube constructed as described above has the following problems.
배기 공정 후 고주파 유도 가열에 의해 증발성 바륨 게터를 플래싱(flashing)할 때에는 800∼1300℃의 고열이 유도되는바, 이때 유도된 고열은 게터 지지대와 필라멘트 지지대 및 마운트 등의 금속 부품을 통해 절연층 및 기판 글라스에 전달된다.When flashing the evaporative barium getter by high frequency induction heating after the exhaust process, a high heat of 800-1300 ° C. is induced, and the induced high heat is insulated through metal parts such as a getter support, a filament support and a mount. And to the substrate glass.
따라서, 절연층 및 기판 글라스에는 상기 고열과 비슷한 온도의 열이 전달되고, 이 열로 인해 절연층과 기판 글라스가 열팽창할 때 열팽창계수 차이에 의해 기판 글라스에 균열이 발생되며, 마운트에 전달되는 열로 인해 마운트가 열팽창되면 마운트가 기판 글라스로부터 들뜨게 되어 필라멘트와 그리드간의 간격(Lg)이 기설정된 간격으로 유지되지 못하여 안정적인 전극 구조를 실현할 수 없다.Therefore, heat of a temperature similar to that of the high heat is transmitted to the insulating layer and the substrate glass, and when the insulating layer and the substrate glass are thermally expanded, cracks are generated in the substrate glass due to a difference in the coefficient of thermal expansion, and due to the heat transferred to the mount, When the mount is thermally expanded, the mount is lifted from the substrate glass, so that the distance Lg between the filament and the grid cannot be maintained at a predetermined interval, thereby failing to realize a stable electrode structure.
또한, 마운트가 심하게 들뜨게 되는 경우에는 게터 용기체가 프론트 글라스에 충돌해 이상적인 각도(5∼15°)로 플래싱이 이루어지지 않고 사이드 글라스 쪽으로 휘어지며, 이로 인해 게터막이 비정상적으로 형성되면 게터막에 의해 표시 패턴부가 가려져 표시 품위가 저하된다.In addition, when the mount is severely lifted, the getter container collides with the front glass and is bent toward the side glass without flashing at an ideal angle (5 to 15 °). The pattern portion is covered and the display quality is reduced.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 플래싱(flashing) 공정이 불필요한 게터 물질을 이용하여 관 내부를 진공화 하므로써 기판에 균열이 발생되는 것을 방지할 수 있고, 안정적인 전극 구조를 실현할 수 있으며, 공정수를 절감할 수 있고, 표시 품위를 향상시킬 수 있는 비증발성 게터를 구비한 형광표시관을 제공함을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, it is possible to prevent the occurrence of cracks in the substrate by vacuuming the inside of the tube by using a getter material unnecessary flashing process, to realize a stable electrode structure, process An object of the present invention is to provide a fluorescent display tube having a non-evaporable getter capable of reducing the number and improving display quality.
본 발명의 다른 목적은 비증발성 게터를 이용한 진공화 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a vacuuming method using a non-evaporable getter.
도 1은 종래 기술에 따른 형광표시관의 분해 사시도.1 is an exploded perspective view of a fluorescent display tube according to the prior art.
도 2는 도 1의 단면도.2 is a cross-sectional view of FIG.
도 3은 본 발명에 따른 형광표시관의 분해 사시도.3 is an exploded perspective view of a fluorescent display tube according to the present invention;
도 4 및 도 5는 본 발명의 형광표시관에 적용된 비증발성 게터의 다른 실시예를 나타내는 사시도.4 and 5 are perspective views showing another embodiment of the non-evaporable getter applied to the fluorescent display tube of the present invention.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형광표시관은,The fluorescent display tube of the present invention for achieving the above object,
한쌍의 기판 및 이들 기판 사이에 위치하여 밀폐된 공간을 형성하는 사이드 글라스와;A side glass positioned between the pair of substrates and the substrates to form a closed space;
상기 기판중 어느 하나의 기판에 마련되는 배선층으로부터 전류를 인가받는 애노드 전극 및 이 전극의 표면에 도포된 형광체와;An anode electrode to which a current is applied from a wiring layer provided on any one of the substrates, and a phosphor coated on a surface of the electrode;
지지대에 긴장 상태로 설치되어 전원 인가시 열전자를 방출하는 필라멘트와;A filament installed in a tension state on the support to emit hot electrons when the power is applied;
상기 필라멘트로부터 방출되는 열전자를 가속하여 상기 형광체에 충돌시키는 그리드 전극과;A grid electrode which accelerates hot electrons emitted from the filament and collides with the phosphor;
배기 공정 후 잔류 가스를 활성화시키기 위한 고온 숙성 공정시에 잔류 가스를 흡착하는 비증발성 게터;A non-evaporable getter which adsorbs the residual gas during the hot aging process for activating the residual gas after the exhaust process;
를 포함한다.It includes.
본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 고온 숙성 공정은 350∼450℃에서 실시되며, 비증발성 게터는 지르코늄-알루미늄 합금으로 이루어진다.According to a preferred feature of the invention, the high temperature aging process is carried out at 350-450 ° C. and the non-evaporable getter consists of a zirconium-aluminum alloy.
여기에서, 비증발성 게터는 형광표시관 내부에 설치되며, 바람직하게는 필라멘트 지지대에 설치된다.Here, the non-evaporable getter is installed inside the fluorescent display tube, preferably on the filament support.
이에 따라, 배기 공정 후 관 내부에 잔류하는 잔류 가스는 상기 잔류 가스를 활성화시키기 위한 고온 숙성 공정시에 비증발성 게터에 흡착되므로써 고온 숙성 공정에서 관 내부가 진공화 된다.Accordingly, the residual gas remaining inside the tube after the exhaust process is adsorbed to the non-evaporable getter during the high temperature aging process for activating the residual gas, so that the inside of the tube is evacuated in the high temperature aging process.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 형광표시관 및 진공화 방법에 의하면, 고온 숙성 공정시에 잔류 가스가 비증발성 게터에 흡착되므로, 게터를 플래싱할 필요성이 제거되어 증발성 게터를 사용함으로 인한 종래의 문제점들을 해소할 수 있게 된다.According to the fluorescent display tube and the vacuum method of the present invention having the above characteristics, since the residual gas is adsorbed to the non-evaporable getter during the high temperature aging process, the need to flash the getter is eliminated, and the conventional method by using the evaporative getter It is possible to solve the problems.
즉, 기판에 균열이 발생하는 것을 억제할 수 있고, 마운트가 기판으로부터 들뜨는 것을 방지할 수 있으므로 안정적인 전극 구조를 실현할 수 있으며, 게터막 형성으로 인해 표시 품위가 저하되는 것을 방지할 수 있고, 게터 플래싱 공정이 제거되므로 공정수를 절감할 수 있는 등의 효과가 있다.That is, the occurrence of cracks in the substrate can be suppressed, and the mount can be prevented from being lifted from the substrate, so that a stable electrode structure can be realized. Since the process is removed, the number of processes can be reduced.
이하, 첨부도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 형광표시관을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a fluorescent display tube according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 형광표시관의 분해 사시도를 도시한 것이고, 도 4 및 도 5는 본 발명의 형광표시관에 적용된 비증발성 게터의 다른 실시예를 나타내는 사시도를 도시한 것이다.Figure 3 shows an exploded perspective view of a fluorescent display tube according to the present invention, Figures 4 and 5 show a perspective view showing another embodiment of a non-evaporable getter applied to the fluorescent display tube of the present invention.
도시한 바와 같이, 형광 표시관(10)은 프론트 글라스(12)와 기판 글라스(14) 및 사이드 글라스(16)에 의해 형성되는 진공 용기와, 형광 표시관(10) 내부를 전기적으로 연결하기 위한 배선층(18)과, 불필요한 배선의 전기적 통전을 막아주는 역할을 하는 절연층(20)과, 이들 기판(12,14,16)이 형성하는 용기 내부를 가로지르도록 필라멘트 지지대(22)에 의해 양끝단이 고정되는 다수개의 필라멘트(24)와, 기판 글라스(14)의 표면에 형성되는 애노드 전극(26)과, 필라멘트(24)와 애노드 전극(26) 사이에서 특정의 애노드 패턴을 감싸도록 고정되는 그리드 전극(28)을 포함한다.As illustrated, the fluorescent display tube 10 is a vacuum container formed by the front glass 12, the substrate glass 14, and the side glass 16, and for electrically connecting the interior of the fluorescent display tube 10. Both ends are provided by the filament support 22 so as to intersect the wiring layer 18, the insulating layer 20 which serves to prevent unnecessary electrical conduction of the wiring, and the inside of the container formed by these substrates 12, 14 and 16. A plurality of filaments 24 on which ends are fixed, an anode electrode 26 formed on the surface of the substrate glass 14, and a filament 24 and the anode electrode 26 are fixed to surround a specific anode pattern. Grid electrode 28.
그리고, 상기 필라멘트(24)는 필라멘트 지지대(22)에 의해 일정한 긴장 상태를 유지하도록 설치 및 지지되며, 필라멘트 지지대(22)는 리드선(30)과 일체로 형성된 마운트(32)에 용접 고정된다.The filament 24 is installed and supported to maintain a constant tension by the filament support 22, and the filament support 22 is welded and fixed to the mount 32 integrally formed with the lead wire 30.
이와 같이 구성되는 형광표시관에 있어서, 본 발명에서는 배기 공정 후 용기 내부에 잔류하는 잔류 가스를 저감시키기 위한 게터로 플래싱이 불필요한 비증발성 게터(34)를 사용한다.In the fluorescent display tube configured as described above, the present invention uses the non-evaporable getter 34, which does not need flashing, as a getter for reducing residual gas remaining in the container after the exhaust process.
이러한 비증발성 게터(34)는 지르코늄과 알루미늄을 소정의 중량비(예를 들어 지르코늄 84 중량%와 알루미늄 16 중량%)로 혼합한 ST 101 합금으로 이루어진다.This non-evaporable getter 34 is made of an ST 101 alloy in which zirconium and aluminum are mixed in a predetermined weight ratio (for example, 84% by weight of zirconium and 16% by weight of aluminum).
상기 비증발성 게터는 250℃ 이상의 온도에서 잔류 가스가 확산되기 시작하면서 이 잔류 가스가 게터에 흡착되며, 가스의 흡착 작용은 350∼450℃에서 가장 효율적으로 이루어지게 된다.In the non-evaporable getter, the residual gas starts to diffuse at a temperature of 250 ° C. or higher, and the residual gas is adsorbed onto the getter, and the adsorption action of the gas is most efficiently performed at 350 to 450 ° C.
도 3에 도시한 비증발성 게터(34)는 평면 띠 게터로서, ST 101 합금 분말(34a)을 금속 스트립(34b)에 코팅하여 형성한 것이며, 평면 띠 게터(34)는 필라멘트 지지대(22)에 용접 설치된다.The non-evaporable getter 34 shown in FIG. 3 is a flat stripe getter, formed by coating ST 101 alloy powder 34a on a metal strip 34b, and the flat stripe getter 34 is attached to the filament support 22. Welding is installed.
한편, 비증발성 게터는 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 지르코늄-알루미늄 합금 분말(34'a)을 압축하여 니켈 도금한 콘테이너(34'b)에 코팅한 펠릿형 게터(34'), 또는 지르코늄-알루미늄 합금 분말(34"a)을 압축하여 링상의 게터 용기체(34"b)에 충진한 링형 게터(34")로 형성할 수도 있다.On the other hand, the non-evaporable getter is a pellet getter 34 'coated with a nickel-plated container 34'b by compressing a zirconium-aluminum alloy powder 34'a, as shown in FIGS. Alternatively, the zirconium-aluminum alloy powder 34 "a may be compressed into a ring getter 34" filled in the ring-shaped getter container body 34 "b.
다음으로, 본 실시예에 의한 진공화 방법을 설명하면 다음과 같다.Next, the vacuuming method according to the present embodiment will be described.
일반적으로 형광표시관(10)은 사이드 글라스(16)를 개재하여 양 기판(12,14)을 접합한 후, 배기관(미도시)을 진공장치와 연결하여 형광표시관(10) 내부를 배기시키고, 상기 배기관을 가열 및 절단하여 형광표시관 내부를 밀봉한 다음, 350∼450℃의 온도에서 고온 숙성하여 잔류 가스를 활성화시킨다.In general, the fluorescent display tube 10 is bonded to both substrates 12 and 14 through the side glass 16, and then the exhaust pipe (not shown) is connected to a vacuum device to exhaust the inside of the fluorescent display tube 10. The exhaust pipe is heated and cut to seal the inside of the fluorescent display tube, and then aged at a high temperature of 350 to 450 ° C. to activate residual gas.
이 때, 본 발명에 의한 형광표시관은 앞서 설명한 바와 같이 필라멘트 지지대(22)에 비증발성의 게터(34,34',34")가 설치되어 있으므로, 상기 고온 숙성 공정에서 잔류 가스가 게터(34,34',34")에 흡착되며, 이로 인해 관 내부가 고진공 상태로 유지되고, 이때, 게터에 의한 게터막은 형성되지 않는다.In this case, in the fluorescent display tube according to the present invention, as described above, non-evaporable getters 34, 34 ′, 34 ″ are installed in the filament support 22, so that the residual gas is obtained in the high temperature aging process. 34 ', 34 "), thereby maintaining the inside of the tube in a high vacuum state, whereby a getter film by the getter is not formed.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to the range of.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 형광표시관 및 진공화 방법에 의하면, 고온 숙성 공정시에 잔류 가스가 비증발성 게터에 흡착되므로, 게터를 플래싱할 필요성이 제거되어 증발성 게터를 사용함으로 인한 종래의 문제점들을 해소할 수 있게 된다.As described above, according to the fluorescent display tube and the vacuumization method of the present invention, since the residual gas is adsorbed to the non-evaporable getter during the high temperature aging process, the need for flashing the getter is eliminated, and the conventional method by using the evaporative getter is eliminated. Problems can be solved.
즉, 기판에 균열이 발생하는 것을 억제할 수 있고, 마운트가 기판으로부터 들뜨는 것을 방지할 수 있으므로 안정적인 전극 구조를 실현할 수 있으며, 게터막형성으로 인해 표시 품위가 저하되는 것을 방지할 수 있고, 게터 플래싱 공정이 제거되므로 공정수를 절감할 수 있는 등의 효과가 있다.That is, the occurrence of cracks in the substrate can be suppressed, and the mount can be prevented from being lifted from the substrate, thereby achieving a stable electrode structure, preventing the display quality from deteriorating due to the getter film formation, and getter flashing. Since the process is removed, the number of processes can be reduced.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100474455B1 (en) * | 2002-11-08 | 2005-03-11 | 삼성전자주식회사 | Method and device for mounting vacumm of micro electro mechanical system at wafer level |
-
1999
- 1999-08-23 KR KR1019990035037A patent/KR100312691B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100474455B1 (en) * | 2002-11-08 | 2005-03-11 | 삼성전자주식회사 | Method and device for mounting vacumm of micro electro mechanical system at wafer level |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100312691B1 (en) | 2001-11-03 |
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