专利名称：带有加强栅极的真空荧光显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种真空荧光显示器，更具体地说，涉及一种具有加强栅极的真空荧光显示器。
背景技术：
一般，真空荧光显示器(VFD)为一种发光显示装置，在该装置中，从阴极灯丝发射出的热电子，利用一个控制电极和阳极电极，有选择地着落在荧光层上，由此产生光。由于VFD的清晰度非常好，视角宽广，驱动电压低和可靠性高，因此很适合于在各个领域作为显示装置使用。
在VFD中，金属网状栅极(以后简称为“网状栅极”)用作控制电极。
网状栅极形成有网眼，它是通过腐蚀一块薄的不锈钢金属板(SUS)而制成的。该网状栅极安装在带有荧光层的一块基片上，网状栅极的周边由一个支承件支承，使网状栅极与基片隔开预定的距离。
为了使热电子着落在荧光层预定的点上，并防止电子冲击荧光层上非预定的点，则在支承件和阳极电极之间，以及在网状栅极和基片之间应有预定的距离。然而，在这种情况下，难于在带有网状栅极的VFD上构图以使其带有微小图形或复杂的多边形图形。
此外，由于在使用或制造过程中热变形，网状栅极的中心容易凹陷。在这种情况下，用于加速和扩散热电子的网状栅极恶化，使得相邻磷光物质之间出现亮度差别。
为了防止网状栅极中心凹陷，网状栅极可以在用多个支承件支承的同时安装在基片上。然而，当支承件数目增加时，阳极电极的图形设计变得更受限制。
为了解决这个问题，日本专利申请Hei-6-251732号公开了一种具有下述特征的VFD的栅极，如图5所示。在基片上以预定图形形成碳层112和荧光层114，围绕碳层112和荧光层114安装绝缘肋116。在肋116的顶面上形成与肋116具有相同图形的导电材料层118。
为了防止导电材料层118和荧光层114之间短路，绝缘肋116高出荧光层114之上20μm或更多。即，绝缘肋116和导电材料层118围绕荧光层114设置，同时用作栅极。
因为绝缘肋116高出在荧光层114之上，当热电子到达荧光层114时，一些热电子容易积聚在围绕该绝缘肋116的绝缘层119的表面上，并仍然保持带电。
在这种情况下，在带电电子的影响下，分布在荧光层114上的电场不均匀，使得在荧光层114上出现发光点。
为了解决这个问题，日本专利申请Hei-8-138591号公开了具有下述特点的VFD，如图6所示。在基片120上形成导电层122和荧光层124，并且在导电层122上，围绕荧光层124同时高出荧光层124形成绝缘肋126。在绝缘肋126的顶面上形成栅极电极128；而在绝缘层129上，围绕导电层122，形成与绝缘肋126和栅极电极128具有相同图形的辅助绝缘肋126′和一个辅助栅极电极128′。
导电层122阻止在绝缘层129的表面上积聚电子，从而可防止在荧光层124上出现发光点。
然而，上述技术产生下列问题。为了形成绝缘肋，要印刷一层预定厚度(例如，10～30微米)的绝缘膏，并进行干燥。这个过程要重复3～15次。另外，还要用同样的方法，在绝缘肋上形成栅极电极。因此，许多时间花费在重复印刷上，因此生产效率降低。
当通过印刷导电材料制造栅极电极时，从导电材料中产生的气体会保留在真空管内。在这种情况下，热电子向荧光层的流动受到遗留气体的阻止，并且气体附着在灯丝或荧光层上，阻止显示装置流畅的工作。因此，显示器装置的亮度或寿命降低。
在利用辅助绝缘肋和辅助栅极电极防止在荧光层上出现发光点的情况下，由于零件增加，VFD的图形设计受到限制。
发明内容
在一个实施例中，本发明提供了一种真空荧光显示器VFD，该VFD可以容易地保证图形形成空间，同时可防止在荧光层上出现发光点。
在一个实施例中，本发明提供了一种VFD，该VFD可防止由于在加工过程中出现的杂质导致VFD的亮度和寿命降低。
在一个实施例中，真空荧光显示器包括带有一对基片的真空管，和放置在二块基片之间的侧面玻璃；灯丝安装在真空管内以发射热电子；在一个基片上以预定的图形形成导电层，而在导电层上形成的荧光层；加强栅极设置在基片处，且绝缘肋围绕导电层定位，并且，在绝缘肋的顶面上形成的控制电极。假设基片顶面和绝缘肋的顶面之间的距离用h1表示，而基片顶面与荧光层顶面之间的距离用h2表示时，则h1≤h2。
在一个实施例中，控制电极用金属材料形成，并具有单层结构。金属材料从不锈钢、铂、银和铜组成的组中选择。
绝缘肋升高到导电层之上，而控制电极升高到荧光层之上。
在一个实施例中，从控制电极的顶端向着荧光层中心伸出的一个延长部分。
在本发明的一个方面，本发明描述了一种真空荧光显示器，它包括带有一对基片的真空管，和放置在二块基片之间的侧面玻璃；安装在真空管内以发射热电子的灯丝；以预定图形形成在一个基片上的导电层；在导电层上形成的荧光层；和具有围绕导电层定位的绝缘肋的加强栅极，以及在绝缘肋的顶面上形成的控制电极；其中，当一个基片顶面和绝缘肋顶面之间的距离用h1表示，而该基片顶面与荧光层顶面之间的距离用h2表示时，则h1≤h2。
通过参照下面结合附图进行的详细描述，可以更充分地了解本发明及其许多优点。在附图中，相同的附图标记表示相同或相似的零件。其中图1为根据本发明的一个实施例的真空荧光显示器的分解透视图；图2为根据本发明的一个实施例的、图1所示的真空荧光显示器的横截面图；图3为根据本发明的另一个实施例的真空荧光显示器的控制电极的横截面图；图4为说明形成图3所示的控制电极的过程的示意图；图5为根据现有技术的真空荧光显示器的横截面图；以及图6为根据另一个现有技术的真空荧光显示器的横截面图。
具体实施例方式
图1为根据本发明的一个实施例的真空荧光显示器的分解透视图，而图2为图1所示的真空荧光显示器的横截面图。
如图所示，真空荧光显示器示意地用一个真空管表示，该真空管具有一对前、后基片4和6，和放置在基片4和6之间的侧面玻璃2。
线路8构图在后基片6上，以将电信号施加在真空管内侧，并且，在后基片6上形成绝缘层10，以阻止线路8之间不必要的电连通。在线路8上形成与线路8电连通的导电层12。在导电层12上形成荧光层16，使得荧光层由从阴极灯丝14发射出的热电子激励，从而发光。
如图2所示，加强栅极21围绕荧光层16的每个部分，同时围绕导电层12设置，以控制从灯丝14发射出的热电子。
加强栅极21以下述方法形成。加强栅极21包括在绝缘层10上形成、围绕导电层12的绝缘肋18；和在绝缘肋18的顶面上形成的控制电极20。
绝缘肋18防止控制电极20、导电层12和荧光层16彼此电连通。假设基片6顶面和绝缘肋18顶面之间的距离用h1表示，而基片6顶面与荧光层16顶面之间的距离用h2表示，则h1≤h2。
另外，假设基片6的顶面和导电层12的顶面之间的距离用h3表示，则h3＜h1。
如图2所示，在一个实施例中，根据上述条件，绝缘肋18的顶面位于荧光层16的顶面和底面之间。具体地说，h1和h3之间的相互关系优选地满足下列条件10微米≤h1-h3≤20微米。
当然，绝缘肋18不是仅限于以上形式，根据荧光层16的厚度不同，可以设计成各种形式。
控制电极20在控制荧光层16的发光的同时，加速或拦截从灯丝14发射出的热电子。也就是说，控制电极20基本上起到栅极的作用。控制电极20由具有高导电性的金属材料，优选地是不锈钢制成。控制电极20也可以用其他导电性比不锈钢高的金属材料，例如铂、银或铜制成。
在控制电极20上形成一些导线焊点22，使它们与线路8连接。导线焊点22从外面接收电压，并将电压通过线路8加载到控制电极20上。另外，可以在控制电极20上形成单独的导线引脚26，使他们与导线焊点22连接。在这种情况下，电压通过导线引脚26而不通过线路8加载到控制电极20上。
控制电极20升高到荧光层16之上，便容易进行所希望的电子控制。即，假设基片6的顶面与控制电极20的顶面之间的距离用h4表示，则h4＞h2。
另外，在这个实施例中，优选地是，h4和h2之间的关系满足下列条件150微米≤h4-h2≤180微米。
当然，根据有关的显示器装置特性，可以用各种方式控制控制电极20相对于荧光层16的相对高度。
在上述实施例的真空荧光显示器中，热电子由放置在导电层12和荧光层16周围的加强栅极21控制。因为加强栅极21的绝缘肋18放置在荧光层16之下，因此可防止在荧光层16上出现发光点。
当从灯丝14发射出的热电子在受加强栅极21控制的同时向荧光层16引导时，热电子与绝缘肋18碰撞。这样，热电子不流入绝缘肋18中，而防止了积聚在绝缘肋18以及绝缘层10上。
控制电极20可用下述方法制造。在考虑到基片6上形成的荧光层16的总体图形的情况下，沉积具有适当宽度和厚度的金属层，并通过光刻法进行蚀刻，由此形成具有与荧光层16的图形相一致的图形的控制电极20。
控制电极20位于事先在基片6上形成的绝缘肋18的顶面上，并与导线焊点或导线引脚连接，使它能从外界接收所需要的驱动电压。
控制电极20可以带有各种不同的图形。根据有关的显示器装置的特性，控制电极20上用于与线路8连通的部分，和围绕导电层12和荧光层16的部分的形状可以改变。
图3为根据本发明的另一个实施例的VFD的控制电极的横截面图。
在导电电极24的面积或荧光层16的面积增大的情况下，控制电极24相对于要施加到荧光层16上的热电子的控制功率会减小，而使荧光层16的关闭特性(cut-off characteristic)变坏。为了解决这个问题，从控制电极24的顶端在向着荧光层16的中心的方向上与控制电极24垂直地伸出一个延长部分24′。
这样，即使荧光层16的面积增大，借助于该延长部分24′，控制电极24可以向着荧光层16的中心形成所希望的电场，同时稳定地进行其电子控制功能。
延长部分24′优选地从控制电极24的顶端伸出，以使其不与荧光层16重叠。
如图4所示，带有延长部分24′的控制电极24通过在金属层26的顶面和底面上涂上一层光阻材料薄膜28，在光阻材料薄膜28上构图，并利用蚀刻方法，对光阻材料薄膜28进行双面蚀刻而制成。
如上所述，在本发明的真空荧光显示器(VFD)中，绝缘肋位于荧光层下面，并且在绝缘肋的顶面上，安装以金属材料为基础的控制电极，因此可以防止由于在绝缘肋和绝缘层上的电荷电位而导致的荧光层上出现发光点。另外，不需要用于阻止出现发光点的单独的辅助栅极电极。因而，可以容易保证用于形成荧光层图形的空间。
另外，因为控制电极是使用金属材料制成的，因此可以取消基于导电膏的印刷过程。这样，就可以克服由于使用印刷过程而产生的缺点，如由于从导电材料产生的气体造成的显示器装置亮度和寿命的降低，和处理步骤数目的增加的缺点。
虽然，已参照优选实施例详细描述了本发明，但本领域技术人员可以理解到，在不偏离由所附权利要求书确定的本发明的精神和范围的条件下，可对本发明进行各种改进和替代。
权利要求
1.一种真空荧光显示器，它包括带有一对基片的真空管，和放置在二决基片之间的侧面玻璃；安装在真空管内，用于发射热电子的灯丝；在一个基片上形成的带有预定图形的导电层；在导电层上形成的荧光层；以及加强栅极，它具有围绕导电层设置的绝缘肋，和在绝缘肋顶面上形成的控制电极；其中，当一个基片的顶面和绝缘肋的顶面之间的距离用h1表示，而该基片的顶面与荧光层的顶面之间的距离用h2表示时，则h1≤h2。
2.如权利要求1所述的真空荧光显示器，其特征在于，控制电极用金属材料形成，同时具有单层结构。
3.如权利要求2所述的真空荧光显示器，其特征在于，控制电极由从不锈钢、铂、银和铜组成的组中选择的金属材料制成。
4.如权利要求1所述的真空荧光显示器，其特征在于，当一个基片的顶面与导电层的顶面之间的距离用h3表示时，则h3＜h1。
5.如权利要求1所述的真空荧光显示器，其特征在于，当一个基片的顶面与控制电极的顶面之间的距离用h4表示时，则h4＞h2。
6.如权利要求5所述的真空荧光显示器，其特征在于，h4和h2之间的关系满足下列条件150微米≤h4-h2≤180微米。
7.如权利要求1所述的真空荧光显示器，其特征在于，加强栅极设置在一个基片上，且与荧光层分离开预定距离。
8.如权利要求1所述的真空荧光显示器，还包括从控制电极的顶端向着荧光层中心伸出的一个延长部分。
9.如权利要求8所述的真空荧光显示器，其特征在于，该延长部分从控制电极伸出，以便不与荧光层重叠。
10.一种真空荧光显示器，包括真空管，其包括具有顶面的基片；安装在真空管内用于发射热电子的灯丝；在基片上形成的带有预定图形的导电层，该导电层具有顶面；在导电层上形成的、具有顶面的荧光层；以及加强栅极，它具有包括顶面并围绕导电层设置的绝缘肋，和在绝缘肋的顶面上形成的控制电极，其中，满足条件h1≤h2，式中h1为基片的顶面与绝缘肋的顶面之间的距离；而h2为基片的顶面与荧光层的顶面之间的距离。
11.如权利要求10所述的真空荧光显示器，其特征在于，控制电极由包括单层结构的金属材料制成。
12.如权利要求11所述的真空荧光显示器，其特征在于，控制电极为由从不锈钢、铂、银和铜组成的组中选择出的任一种金属材料制成。
13.如权利要求10所述的真空荧光显示器，其特征在于，当基片顶面和导电层顶面之间的距离用h3表示时，则h3＜h1。
14.如权利要求10所述的真空荧光显示器，其特征在于，当基片顶面与控制电极顶面之间的距离用h4表示时，则h4＞h2。
全文摘要
本发明公开了一种真空荧光显示器，包括具有一对基片的真空管，和放置在二块基片之间的侧面玻璃。在真空管内安装灯丝，用于发射热电子。在一块基片上形成带有预定的图形的导电层，在该导电层上形成荧光层。在基片上设置加强栅极，其具有围绕导电层定位的绝缘肋，并在绝缘肋的顶面上形成控制电极。假设基片的顶面和绝缘肋的顶面之间的距离用h
文档编号H01J29/08GK1407590SQ0212243
公开日2003年4月2日 申请日期2002年6月5日 优先权日2001年8月29日
发明者具滋旭, 表昌铉 申请人:三星Sdi株式会社