專利名稱：真空熒光顯示器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種真空熒光顯示器及其制造方法，特別涉及一種經(jīng)改進(jìn)的真空熒光顯示器及其制造方法，即這種顯示器和制造方法使人們能按要求編排其圖形，使顯象管中的真空狀態(tài)穩(wěn)定，并使人們可以用自動(dòng)化來(lái)提高生產(chǎn)率。
真空熒光顯示器可以按連接引線的方式分類。例如，外殼引線式是把引線與外殼構(gòu)成一個(gè)整體，管腳引線式是由多個(gè)分立的管腳構(gòu)成各引線。


圖1示出了部分剖開(kāi)了的一般管腳引線式真空熒光顯示器。
在該顯示管中，面板1與襯底2之間形成真空，具有一個(gè)安插在該兩者之間的隔片3。顯示器的所有功能部件都設(shè)在襯底2上。功能部件的例子如下分段片(圖中未示出)，安置在襯底上柵極(稍后即將談到)底下，形成字母數(shù)字圖形;陰極5，配置在分段片上方;柵極6，安置在分段片與陰極5之間，用以控制熱電子的低速發(fā)射;吸氣劑(圖中未示出)，用以進(jìn)一步提高顯示管的真空度;接觸彈簧，用以將負(fù)電位加到透明導(dǎo)電層1′上;透明導(dǎo)電層1′在面板的內(nèi)表面上形成，有助于電子有效會(huì)聚。
在這種熒光真空顯示器的結(jié)構(gòu)中，功能部件可劃分成兩組，有些部件直接在襯底上形成，另外一些部件則距第一組部件一段距離配置，在襯底上方形成。后一組部件包括柵極6和陰極5。柵極6由自身兩端的觸點(diǎn)6′裝配在襯底2上方的預(yù)定高度，觸點(diǎn)6′用以將柵極6固定到襯底上，并起導(dǎo)電作用。橋式支架4設(shè)在襯底2內(nèi)表面兩邊，將陰極5安置在功能層的最頂部。
另一方面，為使功能層工作，必須往其上加外部控制電壓，并在其上形成內(nèi)電路。為做到這一點(diǎn)，多個(gè)外露的觸點(diǎn)2′沿襯底2的邊緣形成信號(hào)通路。這時(shí)，帶U形夾8′的管腳引線8便于與另外的印刷電路板上的驅(qū)動(dòng)電路連接，各管腳引線8成一行沿襯底2的一邊排列，與外露觸點(diǎn)2′接合，而且由熔結(jié)玻璃7之類的密封材料永久固定。
圖2中示出了傳統(tǒng)的外殼引線式真空熒光顯示器，該顯示器的功能部件與上述管腳引線式真空熒光顯示器的類似。更詳細(xì)地說(shuō)，所有的功能部件都設(shè)在面板1底下的襯底2上，面板1則與襯底2一起形成真空空間。功能層包括字母數(shù)字分段片、配置在分段片上方的陰極5和配置在分段片與陰極5之間用以控制熱電子的低速發(fā)射的柵極6。
這里，陰極5和柵極6直接與經(jīng)選定的引線8b的內(nèi)端連接，引線8b則象曲柄似的彎曲，且沿襯底的一邊彼此平行地配置，這和管腳式的固定結(jié)構(gòu)不同。更具體地說(shuō)，柵極6固定在象曲柄一樣彎曲的引線8b的內(nèi)固定端8b′上面，陰極5則通過(guò)插入一個(gè)支架4b固定，引線8b旁邊的焊接部位4b′安置在陰極5的兩端。另一方面，分段片通過(guò)相應(yīng)的信號(hào)線接頭2″與另一些引線8b的倒V字形的內(nèi)端8b″接觸，從而形成電路。
從上述的引線性能來(lái)看，上述兩種傳統(tǒng)的真空熒光顯示器存在下列好處和壞處。
由于功能層的圖形與引線的形狀無(wú)關(guān)，因而管腳式真空熒光顯示器其功能層圖形的選擇范圍寬，而且其真空管漏泄的可能性小。然而，盡管裝配夾具簡(jiǎn)單，但由于使用多個(gè)分立的管腳式引線，引線的制造和裝配工序過(guò)分繁鎖。此外，固定各引線時(shí)可能會(huì)損壞襯底，從而難以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。
至于外殼引線式真空熒光顯示器，安置在襯底上方的功能部件(例如包括柵極和陰極在內(nèi)的金屬元件)是與襯底分開(kāi)，先固定到外殼引線上，再固定到襯底上的。因此，這種顯示器制造時(shí)間短，有利于搞自動(dòng)化。另外，由于采用引線本身來(lái)直接與陰極、柵極和分段片連接，各電路之間的連接極其穩(wěn)定、精確。但柵極的排列方向取決于各引線的方向，這為選擇所要求的圖形而提供的范圍要窄一些。尤其是，引線必須以預(yù)定的寬度進(jìn)入真空空間，因而密封易于漏泄。這種形式還有這樣的缺點(diǎn)，由于外殼引線與陰極接點(diǎn)、柵極接點(diǎn)和分段片接點(diǎn)形成一個(gè)整體，因而材料成本高。另外，外殼引線本身的制造過(guò)程在考慮各元件的位置和/或高度的同時(shí)必須進(jìn)行沖孔和壓制。一經(jīng)制成，外殼引線就局限于一個(gè)特定的模式;妨礙了元件的通用化。在裝配的過(guò)程中，為了保證各引線作為功能部件與各接頭的穩(wěn)定連接，必須嚴(yán)格控制尺寸。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種經(jīng)改進(jìn)的真空熒光顯示器及其制造方法，從而使上述兩種真空熒光顯示器相互取長(zhǎng)補(bǔ)短。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種經(jīng)改進(jìn)的真空熒光顯示器，這種顯示器的大部分元件可以通用，從而降低材料成本和制造成本，易搞自動(dòng)化，因而提高生產(chǎn)率，而且產(chǎn)品的可靠性得到提高。
為達(dá)到這些目的和其它目的，本發(fā)明提供了由下列各部分組成的一種真空熒光顯示器一個(gè)襯底，上面有許多具有預(yù)定的圖形的信號(hào)線;
一個(gè)面板，配置在襯底對(duì)面，與襯底形成一個(gè)真空空間;
在襯底上形成、具有預(yù)定圖形且與各信號(hào)線中相應(yīng)的信號(hào)線連接的分段片;
陰極，配置在分段片上方，用作熱電子發(fā)射源;
柵極，安插在陰極與分段片之間，供控制熱電子之用;
管腳引線，用以?shī)A持襯底的一個(gè)邊緣，在該邊緣上形成信號(hào)線的接頭，從而與信號(hào)線形成電連接，信號(hào)線又與柵極及分段片連接，管腳引線的上部分有一對(duì)U形夾子，供夾持襯底之用;
一對(duì)支架，以預(yù)定間距裝設(shè)在襯底兩側(cè)，供支撐陰極兩端之用;和一個(gè)經(jīng)挖空的靜止矩形底座，供固定支架之用，固定的方法是裝上一對(duì)定位件和一對(duì)間隔條，前者用以將支架彼此對(duì)置地焊接到襯底兩側(cè)，后者用以保持兩定位件之間的間距，其中，底座固定到襯底上，然后除去間隔條而使兩定位件彼此分開(kāi)，且至少定位件的一端從真空空間向外延伸，起連接到陰極的導(dǎo)線的作用。
本發(fā)明制造具有上述結(jié)構(gòu)的真空熒光顯示器的方法是將制造傳統(tǒng)的管腳引線式和外殼引線式真空熒光顯示器的方法結(jié)合起來(lái)，其中固定陰極用的靜止底座相當(dāng)于傳統(tǒng)的外殼引線。但該靜止底座是基本上挖空了的矩形和分開(kāi)形成的柵極，起引線的作用，具體做法是除去真空熒光顯示器成品不需要的部分。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的而提出的真空熒光顯示器的制造方法包括下列步驟在襯底上形成連接?xùn)艠O和分段片用的信號(hào)線，并沿襯底的一個(gè)邊緣配置各信號(hào)線的接頭;
形成預(yù)定圖形的分段片，并將分段片電連接到相應(yīng)的信號(hào)線上;
用導(dǎo)電的粘結(jié)劑將各端具有固定裝置的柵極固定到其上形成有分段片的襯底上，從而使柵極與分段片間隔預(yù)定的高度，同時(shí)電連接到相應(yīng)的信號(hào)線上;
將管腳引線連接到襯底設(shè)有信號(hào)線接頭的一個(gè)邊緣上，以便將管腳引線與分段片及柵極連接起來(lái)，同時(shí)完成在襯底上形成第一功能層的工序;
制作一對(duì)支架，供支撐每隔一定時(shí)間提供熱電子的陰極之用，所述一對(duì)支架配置在柵極上方;
形成挖空的矩形靜止底座和一些間隔條，前者至少由一對(duì)平行定位件構(gòu)成，該對(duì)定位件作為固定支架用的裝置支撐著支架，且長(zhǎng)得足以伸出襯底的平行邊;后者則比襯底的另一對(duì)平行邊之間的寬度還短，用以保持定位件之間的間距;
將各支架固定到底座的定位件上;
將陰極焊接到各支架上，由此完成包括陰極在內(nèi)的第二功能層;
將基座固定到襯底上，具體作法是將第二功能層固定到襯底的第一功能層上，從而使陰極橫跨各信號(hào)線延伸，且各間隔條位于襯底的外部分上;
除去各間隔條，使定位件可作為陰極的引線從襯底向外延伸，然后在襯底上完成兩功能層的形成工序。
現(xiàn)在參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的最佳實(shí)施例。附圖中圖1是傳統(tǒng)的管腳引線式真空熒光顯示器部分剖開(kāi)的透視圖;
圖2是傳統(tǒng)的外殼引線式真空熒光顯示器部分剖開(kāi)的透視圖;
圖3是本發(fā)明真空熒光顯示器的部分剖開(kāi)的透視圖;
圖4是真空熒光顯示器各部件的透視圖，用以舉例說(shuō)明本發(fā)明真空熒光顯示器的制造方法。
圖3A和3B示出了本發(fā)明的真空熒光顯示器。在面板10與襯底20之間通過(guò)安插隔片30而形成了一個(gè)真空空間，且所有的功能部件內(nèi)設(shè)在襯底20上。與各內(nèi)功能部件連接的信號(hào)線接頭23沿襯底的一個(gè)外露邊配置，突出于真空空間外。功能部件包括陽(yáng)極分段片24，能形成涂有低速電子激發(fā)的熒光物質(zhì)的字母數(shù)字圖形，陰極50，安置在分段片上方，供提供熱電子之用;和柵極60，安置在分段片24與陰極50之間，供控制來(lái)自陰極50的低速熱電子之用。
柵極60和普通的一樣，呈網(wǎng)狀，利用其兩端的固定端60a以預(yù)定的高度裝在襯底上方，其中該固定端使柵極可與襯底20上形成的相應(yīng)信號(hào)線23a電連接。襯底20的表面上形成有絕緣層12，作為保護(hù)層，以防止經(jīng)過(guò)絕緣層底下的信號(hào)線電氣短路。電連接用的連接部分26經(jīng)絕緣層12中形成的通孔25部分外露。這里，柵極60的固定端60a與連接部分重疊，從而借助于象導(dǎo)電膠之類的材料將柵極固定到連接部分26上。
由于陰極50系安置在柵極60上方，因而需要有一個(gè)相當(dāng)高的支撐件，該支撐件包括一個(gè)L字形的支架40和一個(gè)用以將支架固定到襯底20上的底座90。(這里，底座為本發(fā)明的主要元件，稍后即將說(shuō)明。)支架40頂部有一個(gè)焊接部位，各陰極50可以預(yù)定間距焊接到支架40頂部，支架40本身則經(jīng)底座90間接固定到襯底上。由于必須給功能層(即襯底20上形成的分段片和柵極60)提供相應(yīng)的外部信號(hào)，因而它們通過(guò)相應(yīng)的信號(hào)線23電連接到外頭。為此，各信號(hào)線23延伸到沿襯底20的一條邊緣成一行密集配置的接頭23a，然后用一對(duì)U形夾子80a與管腳引線80連接，以?shī)A住襯底20形成有接頭23a的邊緣。管腳引線80有規(guī)則地沿襯底20的邊緣排列，且借助于熔結(jié)玻璃70永久固定到該邊緣上。
另一方面，如上所述，底座90用以支撐和固定陰極50，借助于熔結(jié)玻璃固定到絕緣層12的上表面或固定到襯底沒(méi)有信號(hào)線的部分。襯底90長(zhǎng)得足以伸出襯底20的邊緣。延伸部分上形成有狹槽93，這樣就容易將底座90的凸出部分折彎。
如圖4中所示，底座90是在做成之前挖空成矩形的，它包括一對(duì)彼此對(duì)置，其上焊接有支架40和40a的平行定位件91和一對(duì)間隔條92，間隔條92起著確定兩定位件91的相對(duì)位置的隔片作用。在具有上述結(jié)構(gòu)的底座中，先將支架40和40a焊接好，然后將陰極60在固定到襯底上之前焊接到支架40和40a的焊接部位41和41a上，這樣，底座就快要成為一個(gè)顯示管的元件。
要將半加工好的底座90固定到襯底上，先把底座90如圖4所示安置在預(yù)定的位置上，然后用熔結(jié)玻璃70a固定。接著，除去底座的多余部分(即間隔條92)將定位件91切成一對(duì)分隔件。定位件91的兩端從真空空間露出，作為接到陰極上的一個(gè)導(dǎo)線。
具有上述結(jié)構(gòu)的真空熒光顯示器叫做混合型，它將管腳引線式熒光顯示器與外殼引線式熒光顯示器的結(jié)構(gòu)部分結(jié)合起來(lái)。這里，固定陰極用的底座相當(dāng)于外殼引線。
制造具有上述結(jié)構(gòu)的真空熒光顯示器的方法是將襯底20上的功能層分離成第一功能層和第二功能層，這兩個(gè)功能層有待以不同的工序進(jìn)行加工。最后把這些分別加工的功能層結(jié)合起來(lái)。下面將參照?qǐng)D4更詳細(xì)地說(shuō)明這個(gè)方法。
在本發(fā)明中，襯底20上形成的分段片和分段片正上方的柵極60包含在第一功能層中，位于柵極60上方的陰極50及其支撐元件60a則包含在第二功能層中。
(A)在襯底20上形成柵極60和分段片24的各信號(hào)線23。這時(shí)，各信號(hào)線23的接頭23a沿襯底的邊緣配置。加工采用普通的金屬濺射法和光刻法。
(B)在所要求的位置上在信號(hào)線23上方形成絕緣層12。然后就可以把信號(hào)線23的外露部分經(jīng)通孔25連接到分段片24和柵極的支撐元件60a上。
(C)在絕緣層12上方形成預(yù)定圖形的分段片24，分段片上有熒光層24a，以便與相應(yīng)的信號(hào)線23電連接。這里采用了絲網(wǎng)印刷法。
(D)用導(dǎo)電材料將兩端設(shè)有支撐元件60a的柵極60固定到其上形成有分段片24的襯底20上方，這樣，柵極60與相應(yīng)的信號(hào)線23電連接時(shí)就可遠(yuǎn)離分段片。柵極的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)光刻法形成，外部結(jié)構(gòu)則用模制法制成。
(E)將管腳引線80連接到沿襯底的一個(gè)邊緣設(shè)置的信號(hào)線23的接頭23a上，從而通過(guò)相應(yīng)的信號(hào)線23將管腳引線80、分段片24和柵極60電連接起來(lái)，完成了在襯底上形成第一功能層的過(guò)程。
(F)用壓制法制造一對(duì)支架40，支撐用以提供熱電子的陰極50。支架40安置在柵極60上方，彼此等間距隔開(kāi)。
(G)靜止底座90用壓制法制造，底座是基本上空心的矩形，是支架40固定到襯底20上的媒體。底座包括兩個(gè)平行的定位件91和一對(duì)間隔條92，前者供支撐支架之用，且長(zhǎng)得足以伸出襯底20的平行邊;后者比襯底另一對(duì)平行邊之間的寬度還短，以保持定位之間在其兩端的間距。
(H)將支架40焊接到靜止底座的定位件91上，因而各定位件使各支架之間保持預(yù)定間距。
(I)將陰極50焊接到底座90的定位件91上，這樣就完成了第二功能層的形成過(guò)程。
(J)將第二功能層固定到上面設(shè)有第一功能層的襯底上方，從而使陰極50橫越各接頭23延伸，底座90則借助于熔結(jié)玻璃70固定，以便將間隔條92安置在襯底的邊緣之外。
(K)用切割器除去安置在襯底邊緣之外的間隔條92，從而使定位件91伸出襯底之外，用作陰極引線。
襯底的兩個(gè)功能層即通過(guò)上述各步驟制成，必要時(shí)，還可以附加地形成上述各功能部件以外其它元件。然后，固定隔片和面板，產(chǎn)品的制造過(guò)程就完成了。
本發(fā)明的上述真空熒光顯示器的制造方法是將傳統(tǒng)的管腳引線式和外殼引線式真空熒光顯示器的制造方法結(jié)合起來(lái)進(jìn)行的，其中固定陰極50用的靜止底座90相當(dāng)于傳統(tǒng)的外殼引線。但靜止底座90是個(gè)基本空心的矩形和分開(kāi)形成的柵極60，通過(guò)除去多余的延伸部分，在完成的真空熒光顯示器中起引線的作用。
本發(fā)明制造真空熒光顯示器的方法具有下列優(yōu)點(diǎn)。
首先，和傳統(tǒng)的外殼引線式一樣，本發(fā)明各功能層圖形的配置和構(gòu)形不取決于各引線的形狀。
此外，進(jìn)入真空空間引線的數(shù)目不多，因而減少了因引線的引入而造成漏泄的可能性。
另外，陰極系焊接到與襯底無(wú)關(guān)的分立靜止底座上的，因而大大縮短了焊接時(shí)間。
本發(fā)明的顯示器是通過(guò)將其陰極作為分立元件形成而進(jìn)行制造的，因而有利于制造過(guò)程的自動(dòng)化。
再有，支撐陰極用的底座90，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因而該元件的成本低于外殼引線式顯示器的成本。
此外，這種結(jié)構(gòu)中的所有部件都是獨(dú)立制成的，因而各元件可以通用。
權(quán)利要求
1.一種真空熒光顯示器，其特征在于，它包括一個(gè)襯底(20)，上面配置了許多具有預(yù)定圖形的信號(hào)線(23)；一個(gè)面板(10)，配置在所述襯底對(duì)面，與襯底形成一個(gè)真空空間；預(yù)定圖形的分段片(24)，分段片在襯底上形成，且與各所述信號(hào)線中相應(yīng)的信號(hào)線連接；陰極(50)，配置在分段片(24)上方，用作熱電子發(fā)射源；柵極(60)，安插在陰極與分段片之間，供控制熱電子之用；管腳引線(80)，用以?shī)A持所述襯底的一個(gè)邊緣，在該邊緣上形成有信號(hào)線(23)的接頭(23a)，從而與所述信號(hào)線形成電連接，該信號(hào)線又與所述柵極所述分段片連接，管腳引線(80)的上部分有一對(duì)U形夾子(80a)，供夾持襯底用；一對(duì)支架(40)，以預(yù)定間距裝設(shè)在襯底兩側(cè)，供支撐所述陰極兩端之用；和一個(gè)經(jīng)挖空的靜止矩形底座(90)，供固定所述支架(40)之用，它包括一對(duì)定位件(91)和一對(duì)間隔條(92)，前者用以將所述支架彼此對(duì)置地焊接到所述襯底的相對(duì)兩側(cè)，后者用以保持所述定位件之間的間距，其中所述底座(90)固定到所述襯底上，然后除去所述間隔條(92)使兩定位件(91)彼此分開(kāi)，且所述定位件的至少一端從真空空間向外延伸，起連接到所述陰極(50)的導(dǎo)線的作用。
2.如權(quán)利要求1所述的真空熒光顯示器，其特征在于，在包含于所述靜止底座(90)中的所述定位件(91)的彎曲部分中形成有一個(gè)狹槽(93)。
3.一種制造真空熒光顯示器的方法，其特征在于，該方法包括下列步驟在所述襯底(20)上形成連接所述柵極(60)和分段片(24)的信號(hào)線(23)，并沿所述襯底的一個(gè)邊緣配置各信號(hào)線的接頭(23a);形成預(yù)定圖形的所述分段片(24)，并將所述分段片電連接到相應(yīng)的信號(hào)線上;用導(dǎo)電的粘結(jié)劑將各端具有固定裝置(60a)的所述柵極(60)固定到其上形成有所述分段片的所述襯底上，從而使所述柵極與所述分段片間隔預(yù)定高度，同時(shí)將所述柵極(60)電連接到相應(yīng)的信號(hào)線(23)上;將管腳引線(80)連接到所述襯底設(shè)有所述信號(hào)線的所述接頭(23a)的一個(gè)邊緣上，以便將所述管腳引線(80)與所述分段片(24)及柵極(60)電連接起來(lái)，同時(shí)完成在所述襯底上形成第一功能層的工序;制作一對(duì)支架(40)，供支撐每隔一定時(shí)間提供熱電子的陰極(50)之用，所述一對(duì)支架配置在所述柵極(60)上方;形成挖空的矩形靜止底座和一些間隔條(92)，前者至少由一對(duì)平行定位件(91)構(gòu)成，該對(duì)定位件作為固定所述支架用的裝置支撐著所述支架(40)，且長(zhǎng)得足以伸到所述襯底的邊外;后者則比所述襯底的另一對(duì)平行邊之間的寬度還短，供保持所述定位件(91)之間的間距;將所述各支架(40)固定到所述底座的所述定位件(91)上;將所述陰極焊接到所述支架(40)上，由此完成包括所述陰極(50)在內(nèi)的第二功能層;將所述底座(90)固定到所述襯底(20)上，具體作法是將所述第二功能層固定到所述襯底的第一功能層上，從而使所述陰極(50)橫越所述各信號(hào)線延伸，且所述各間隔條(92)位于所述襯底的外部分上;除去所述各間隔條(92)，使所述定位件(91)可以從所述襯底作為所述陰極的引線向外延伸，然后在所述襯底上完成兩功能層的形成工序。
全文摘要
一種真空熒光顯示器及其制造方法，該真空熒光顯示器有面板(10)和襯底(20)，兩者形成真空空間，還有分段片(24)、陰極(50)、柵極(60)、管腳引線(80)、固定陰極的支架(40)和固定支架的靜止底座。靜止底座(90)是挖空的矩形，它有一對(duì)將支架(40)焊接到襯底(20)兩側(cè)的平行定位件(91)和一對(duì)保持定位件(91)之間間距的間隔條(92)。將底座(90)固定到襯底(20)上，然后除去間隔條(92)面將定位件彼此分開(kāi)。各定位件(91)端部伸出真空空間，用作連接陰極的導(dǎo)線。
文檔編號(hào)H01J29/02GK1071533SQ92100258
公開(kāi)日1993年4月28日 申請(qǐng)日期1992年1月10日 優(yōu)先權(quán)日1991年10月12日
發(fā)明者張喆鉉 申請(qǐng)人:三星電管株式會(huì)社