专利名称：真空荧光显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及真空荧光显示器(VFD)，特别是涉及可提高电子功能效率、增强显示质量的改进的真空荧光显示器。
近年来，采用荧光显示元件形成可视字母数字或图形图象的VFD，在电子和电气设备的显示方面得到广泛使用。
一般的真空荧光显示器件包括透明真空外壳，其中含有按期望的发光图形设置的多个阳极，每个阳极涂敷有激发时发光的荧光层，用做电子源的加热灯丝，和位于灯丝和阳极之间的控制栅极，用于确定哪些阳极可以被电子激发。当阳极和控制栅极处于高电压，灯丝处于低电压时，电子可以激发阳极上的荧光层，引起阳极发光。
参见图5，以下介绍传统的VFD。利用面板玻璃2、基底基片4和侧面玻璃6密封的真空外壳。基底基片4包括覆盖有绝缘层8的布线层(未示出)。在绝缘层8上形成导电层12(阳极)，通过导线10使导电层12具有正电位。在导电层12上淀积荧光层14。
多个丝状阴极18位于外壳内并与阳极12隔开，被加热用于热发射电子。控制栅极16位于阳极12和阴极18之间，对发射的电子进行加速。
在图5所示的VFD中，或者其他类似的真空三极管中，例如采用AC电流对灯丝加热到发射电子的温度。偏压为正电位的控制栅极对从灯丝向阳极发射的电子进行加速，阳极的偏压也高于灯丝。阳极上的荧光层响应从灯丝发射并被控制栅极加速至阳极的电子的轰击而发光。
由于只有经过正电位控制栅极的那些电子才能够到达阳极，所以没有经过的那些电子被控制栅极吸收。亦即，由于发射电子只有一些撞击在发光荧光层上，所以电子功能的效率未达最佳，由此导致显示亮度的降低。
另外，当电子击中控制栅极时，控制栅极被额外的电流加热，发生热形变。即使局部改变栅极之间的间隔，显示图形上也将产生凹坑或斑痕。
由于控制栅极和阳极形成在基底基片上，所以VFD的设计受到空间利用率的限制。包括栅极和阳极在内的部件形成在基底基片上，所以制造VFD需要较长时间。
针对上述已有技术，本发明的目的在于提供一种真空荧光显示器，能够减少电子被控制栅极吸收，提高发射电子的效率。
本发明的另一个目的在于提供一种改进的真空荧光显示器，具有增强的亮度和较高的显示质量。
为了实现这些目的，正如以下所概括和概述的那样，本发明包括由一对基片和侧面玻璃围绕的真空外壳；多个丝状阴极，用于在施加负电位时发射电子；显示单元，设置在真空外壳中的基片之一上，其上施加有正电位，响应从多个丝状阴极发射的电子从而显示预定的图象；电子控制单元，产生排斥电场，在显示单元方向对从多个丝状阴极发射的电子进行加速。
对电子控制单元施加负电位。电子控制单元可以是栅网状的多个栅极，或者可以是淀积在另一个基片上的透明导电材料层，例如掺锡的氧化铟(ITO)。
根据本发明的另一个方案，VFD还包括围绕电子发射装置设置的控制电极，控制从电子发射装置发射的电子的轨迹。
无论是上述概括性说明还是以下的详细说明均是例举性的，用于对要求保护的本发明做进一步说明。
附图有助于进一步理解本发明，与详细说明一起介绍本发明的原理。
图1是根据本发明第一优选实施例的真空荧光显示器的分解投影图。
图2是根据本发明第一优选实施例的真空荧光显示器的剖面图。
图3是根据本发明第二优选实施例的真空荧光显示器的剖面图。
图4是根据本发明第三优选实施例的真空荧光显示器的剖面图。
图5是已有技术的真空荧光显示器的剖面图。
以下将参考附图详细介绍本发明。
参见图1和2，根据本发明的VFD的真空外壳，由面板玻璃20、基底基片22和侧面玻璃24密封。基底基片22包括覆盖有绝缘层26的布线层(未示出)。在绝缘层26上形成导电层30，并由通孔28提供正电位。导电层30用做阳极。荧光层32例如在低电压下发出荧光的ZnO∶Zn淀积在导电层30上，从而形成显示区。
多个丝状阴极34(以下称为灯丝)位于具有导电层30的外壳内，其被加热从而热发射电子。每个灯丝包括涂敷有钡、锶和钾的钨芯，由支撑部件(未示出)悬挂。
电子控制单元位于面板玻璃20和灯丝34之间，通过施加负电位对发射的电子加速使其达到导电层30和荧光层32。根据本发明的第一优选实施例，电子控制单元是多个栅极36。
由于对栅极36施加负电位，所以灯丝34发射的电子受到来自栅极36的排斥力，被加速到导电层30。
导电部件38从基底基片22弹性弯曲进入栅极36，对栅极36施加负电位。与已有技术相同地，对导电层30施加正电位，以下将不做进一步说明。
在如图1和2所示的VFD中，例如采用AC电流把灯丝加热到发射电子的温度。栅极36被施加负电位偏压，对灯丝34发射的电子朝向阳极加速。栅极36的偏压最好低于灯丝。在导电层30上，荧光层响应由灯丝34发射并被栅极36加速的电子的轰击而发光。
为了加速电子，根据本发明的电子控制单元利用来自灯丝后方的负电位排斥电子，而已有技术的控制栅极是利用来自灯丝前方的正电位吸引电子。因此，根据本发明的VFD可以提高发射电子的功能效率，从而改善显示亮度。
参见图3，以下将说明根据本发明的第二实施例。相同的标号代表与图2相同的元件。由于对导电层30、荧光层32和灯丝34的说明与第一优选实施例相同，所以将不再做说明。
第二实施例的电子控制单元是透明导电材料层40，淀积在面板玻璃20的内表面上用做电极。透明导电材料可以是掺锡的氧化铟(ITO)或者类似材料。负电位施加在透明导电材料层40上，将发射的电子加速到导电层30和荧光层32。例如ITO的透明导电材料层40的制造成本可能低于第一实施例的栅极。
由于负电位施加在层40上，灯丝34发射的电子被透明导电层40排斥，并且加速到导电层30。
导电部件42从基底基片22弹性弯曲进入栅极40，对层40施加负电位。
参见图4，以下将说明本发明的第三实施例。相同的标号代表与图2相同的元件。根据第三实施例的真空荧光显示器还包括围绕灯丝34的控制电极50。控制电极50能够控制发射电子的散射和轨迹。
根据需要，可以对控制电极施加正电位或者负电位。当发射电子越出显示区时，可以对控制电极50施加负电位，把电子聚集在显示区内。当发射电子会聚在显示区的局部时，可以对控制电极50施加正电位，均匀地分散电子。因此，使用控制电极能够增强电子的功能效率，使显示区周围的亮点最小化。
而且，可以在第二实施例中设置控制电极，虽然图中未示出。亦即，在电子控制单元是透明导电层的情形，例如是淀积在面板玻璃内表面上的ITO层，控制电极可以围绕灯丝设置。施加在ITO层的负电位对灯丝发射的电子加速，而施加在控制电极的正电位或负电位控制电子的轨迹。
如上所述，根据本发明的VFD在电子到达阳极的路径上没有任何障碍，灯丝发射的绝大多数电子均能够到达阳极。而且，电子在VFD中被电子控制单元加速，并被控制电极均匀分散，从而亮度以及显示质量得到很大改善。
在不脱离本发明的精神和范围的条件下，可以对本发明的装置做出各种改进和变化，这对于本领域的技术人员来说是显而易见的。只要处于权利要求书及其等同物的范围内，本发明就包括了各种改进和变化。
权利要求
1．一种真空荧光显示器，包括由一对基片和侧面玻璃组成的真空外壳；电子发射装置，用于施加负电位时发射电子；显示装置，设置在真空外壳中的一个基片上，其上施加正电位，响应电子发射装置发射的电子显示预定的图象；电子控制装置，用于产生排斥电场，在显示装置的方向对电子发射装置发射的电子加速。
2．根据权利要求1的真空荧光显示器，其中，电子控制装置安装在另一个基片上。
3．根据权利要求1的真空荧光显示器，其中，负电位施加在电子控制装置。
4．根据权利要求2的真空荧光显示器，其中，负电位施加在电子控制装置。
5．根据权利要求3的真空荧光显示器，其中，电子控制装置是栅网形的多个栅极。
6．根据权利要求3的真空荧光显示器，其中，电子控制装置是透明导电材料层。
7．根据权利要求6的真空荧光显示器，其中，透明导电材料层是掺锡的氧化铟(ITO)。
8．根据权利要求1的真空荧光显示器，其中，还包括控制电极装置，围绕电子发射装置安置，对电子发射装置发射的电子轨迹进行控制。
9．根据权利要求8的真空荧光显示器，其中，对控制电极装置施加正电位或负电位。
全文摘要
一种真空荧光显示器,利用控制栅极能够减少电子吸收,提高电子功能效率。该VFD具有由面板玻璃、基底基片和侧面玻璃组成的真空外壳;施加负电位时发射电子的多个丝状阴极;具有响应阴极发射的电子的荧光层的阳极;和产生排斥电场的电子控制单元,在阳极方向使阴极发射的电子加速。电子控制单元可以是阴极后方的多个栅极,或者是淀积在面板玻璃内表面上的透明导电材料层。
文档编号H01J31/12GK1286491SQ00124148
公开日2001年3月7日 申请日期2000年8月17日 优先权日1999年8月25日
发明者朴庆洙 申请人:三星Sdi株式会社