真空荧光显示屏的栅极结构论文和设计-魏澄超

全文摘要

本实用新型涉及真空荧光显示屏技术领域，公开了真空荧光显示屏的栅极结构，包括栅网框以及一体设置于栅网框内的第一栅极和第二栅极，所述第一栅极包括若干沿栅网框长度方向分布的第一栅极单元，所述第一栅极单元包括两第一边框以及第一栅网，两所述第一边框沿栅网框长度方向延伸且互相平行设置，所述第一栅网设置于两第一边框之间，相邻两第一栅极单元之间的第一边框之间留有间隙，相邻两第一栅极单元之间的第一栅网互相连接。本实用新型通过在第一边框之间留有间隙，使得第一栅极单元受热膨胀而发生形变时，通过间隙预留余量，防止第一栅极单元扭曲变形。

主设计要求

1.真空荧光显示屏的栅极结构，包括栅网框(1)以及一体设置于栅网框(1)内的第一栅极和第二栅极，其特征在于：所述第一栅极包括若干沿栅网框(1)长度方向分布的第一栅极单元(2)，所述第一栅极单元(2)包括两第一边框(21)以及第一栅网(22)，两所述第一边框(21)沿栅网框(1)长度方向延伸且互相平行设置，所述第一栅网(22)设置于两第一边框(21)之间，相邻两第一栅极单元(2)之间的第一边框(21)之间留有间隙，相邻两第一栅极单元(2)之间的第一栅网(22)互相连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述的真空荧光显示屏的栅极结构，其特征在于：所述第一栅极还包括若干沿栅网框(1)长度方向分布的第二栅极单元(3)，所述第二栅极单元(3)包括两第二边框(31)以及第二栅网(32)，相邻两第二栅极单元(3)之间的第二边框(31)之间以及第二栅网(32)之间均设置有间隙。

3.根据权利要求2所述的真空荧光显示屏的栅极结构，其特征在于：所述第一栅极单元(2)和第二栅极单元(3)间隔设置，所述第一栅极中位于首尾两端的两个栅极单元的相背对的宽边上设有端框。

4.根据权利要求3所述的真空荧光显示屏的栅极结构，其特征在于：所述第一栅极还包括第三栅极单元(4)，所述第三栅极单元(4)设置于相邻的所述第一栅极单元(2)和第二栅极单元(3)之间且包括第三栅网(42)和第三边框(41)，所述第三栅网(42)朝向第一栅网(22)的一端与第一栅网(22)相连接，所述第三边框(41)朝向第一边框(21)的一端与第一边框(21)之间留有空隙，第三边框(41)朝向第二边框(31)的一端与第二边框(31)之间留有空隙，第三栅网(42)朝向第二栅网(32)的一端与第二栅网(32)打断设置以留有空隙。

5.根据权利要求4所述的真空荧光显示屏的栅极结构，其特征在于：所述第一栅极呈凹字形设置从而在第一栅极沿长度方向的中部位置与栅网框(1)之间形成栅极空间，所述第二栅极包括至少一个设置于栅极空间中且沿栅网框(1)长度方向分布的第四栅极单元(5)，所述第四栅极单元(5)包括固定框(51)以及第四栅网(54)，所述第四栅网(54)固定于固定框(51)内。

6.根据权利要求5所述的真空荧光显示屏的栅极结构，其特征在于：两所述第一边框(21)中远离第四栅极单元(5)的第一边框(21)、两所述第二边框(31)中远离第四栅极单元(5)的第二边框(31)、两所述第三边框(41)中远离第四栅极单元(5)的第三边框(41)上均设置有第一引脚(61)；两所述第一边框(21)中靠近第四栅极单元(5)的第一边框(21)、两所述第二边框(31)中靠近第四栅极单元(5)的第二边框(31)、两所述第三边框(41)中靠近第四栅极单元(5)的第三边框(41)上设置有第二引脚(62)，所述固定框(51)与栅网框(1)长度方向平行的边上均设置有第三引脚(63)。

7.根据权利要求6所述的真空荧光显示屏的栅极结构，其特征在于：所述第一引脚(61)通过第一连接部(7)一体设置于栅网框(1)的长边上，所述第二引脚(62)通过第二连接部(8)一体设置于固定框(51)上，所述固定框(51)与栅网框(1)平行且远离第一栅极的边上的第三引脚(63)通过第三连接部(9)一体设置于栅网框(1)的长边上。

8.根据权利要求7所述的真空荧光显示屏的栅极结构，其特征在于：所述第一连接部(7)包括一体成型的第一细部(72)和宽度大于第一细部(72)的第一宽幅部(71)，所述第一宽幅部(71)与栅网框(1)连接，所述第一细部(72)与第一引脚(61)连接；所述第二连接部(8)包括一体成型的第二细部(82)和宽度大于第二细部(82)的第二宽幅部(81)，所述第二宽幅部(81)与固定框(51)连接，所述第二细部(82)与第二引脚(62)连接；所述第三连接部(9)包括一体成型的第三细部和宽度大于第三细部的第三宽幅部(91)，所述第三宽幅部(91)与栅网框(1)连接，所述第三细部与第三引脚(63)连接。

9.根据权利要求6-8任意一项所述的真空荧光显示屏的栅极结构，其特征在于：所述第一引脚(61)、第二引脚(62)以及第三引脚(63)上均开设有余量孔(13)；所述栅网框(1)两端上开设有成型定位孔(14)。

10.根据权利要求9所述的真空荧光显示屏的栅极结构，其特征在于：所述栅网框(1)上开设有用于对栅网框(1)安装位置进行定位的安装定位孔(15)。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于真空荧光显示屏领域，特别涉及真空荧光显示屏的栅极结构。

背景技术

目前，现有技术水平下，真空荧光显示屏的结构如下：玻璃板构成的绝缘性基板作为构成真空气密容器的一部分，其上表面形成有阳极导体和荧光体层而形成阳极，进而在荧光体层的上方配置着具有网格状开口部的栅极，并将荧光体层和栅极的组合作为一组数位，且在同一真空气密容器内具有多个数位，在该栅极的上方拉设有灯丝。使用时，以玻盖和基板形成真空容器，在真空容器内阴极（灯丝）经供电，温度达到650℃左右而放射热电子，同时在栅极和相应的阳极笔段上加上正电压，形成加速电场，阳极笔段的荧光粉经电子冲击后而发光，相反地，如果在栅极或阳极加上负电压，则能拦阻游向阳极的电子，使阳极消光。

现有的栅极组合结构，包括栅网框以及多个一体设置于栅网框内的栅极，栅极上开设有大小相同且呈网格状的栅网孔。该栅极组合结构使用时，栅极上通过热电子，热电子沿栅网孔壁移动并通过栅网孔移动到荧光粉层上，通过热电子撞击荧光粉层，使得荧光粉发光。为了保证热电子能够均匀地撞击荧光粉层上的阳极笔段，从而良好的显示出完整的阳极笔段的形状、构成完整的图形，栅极上的栅网孔的孔径较小使得栅网孔更加密集。但是当栅网因温度上升而发生膨胀时，栅网容易因水平方向上形变余量不足而发生扭曲形变，降低了栅网对热电子的传导效果，导致荧光层发光不均。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供真空荧光显示屏的栅极结构，通过在第一边框之间留有间隙，使得第一栅极单元受热膨胀而发生形变时，通过间隙预留余量，防止第一栅极单元扭曲变形。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：真空荧光显示屏的栅极结构，包括栅网框以及一体设置于栅网框内的第一栅级和第二栅极，所述第一栅极包括若干沿栅网框长度方向分布的第一栅极单元，所述第一栅极单元包括两第一边框以及第一栅网，两所述第一边框沿栅网框长度方向延伸且互相平行设置，所述第一栅网设置于两第一边框之间，相邻两第一栅极单元之间的第一边框之间留有间隙，相邻两第一栅极单元之间的第一栅网互相连接。

通过采用上述技术方案，相邻两第一栅极单元之间的第一边框之间留有间隙，使得第一栅网以及第一边框因热电子而温度上升发生膨胀时，可以通过第一边框之间的间隙作为膨胀余量，防止第一栅网以及第一边框受热变形扭曲从而影响第一栅网对基板上的荧光粉层的电子传输效果，保证了第一栅极单元温度上升以后的显示效果。

进一步设置为：所述第一栅极还包括若干沿栅网框长度方向分布的第二栅极单元，所述第二栅极单元包括两第二边框以及第二栅网，相邻两第二栅极单元之间的第二边框之间以及第二栅网之间均设置有间隙。

通过采用上述技术方案，相邻的第二栅网与第二栅网之间预留间隙，提供第二栅网升温膨胀时的余量空间，相邻的第二边框与第二边框之间预留间隙，提供第二边框升温时的余量空间，防止第二边框、第二栅网受热膨胀后发生扭曲变形，从而影响第二栅网向基板上的荧光粉层传输电子的效果，保证乐显示效果。

进一步设置为：所述第一栅极单元和第二栅极单元间隔设置，所述第一栅极中位于首尾两端的两个栅极单元的相背对的宽边上设有端框。

通过采用上述技术方案，根据加工中的受热情况以及栅网的形变规律来排布第一栅极单元、第二栅极单元的交替顺序，达到更好的防形变效果，端框用于固定两处于最外侧的栅网，使得第一栅极结构稳固程度更好。

进一步设置为：所述第一栅极还包括第三栅极单元，所述第三栅极单元设置于相邻的所述第一栅极单元和第二栅极单元之间且包括第三栅网和第三边框，所述第三栅网朝向第一栅网的一端与第一栅网相连接，所述第三边框朝向第一边框的一端与第一边框之间留有空隙，第三边框朝向第二边框的一端与第二边框之间留有空隙，第三栅网朝向第二栅网的一端与第二栅网打断设置以留有空隙。

通过采用上述技术方案，通过第三栅网与第二栅网之间空开、第三栅网与第一栅网之间连接，保证了第三栅网与第一栅网之间的连接连贯度以及结构强度，并通过第三栅网和第二栅网之间的空隙提供膨胀形变的余量，防止第一栅网、第二栅网受热膨胀时发生扭曲变形。

进一步设置为：所述第一栅极呈凹字形设置从而在第一栅极沿长度方向的中部位置与栅网框之间形成栅极空间，所述第二栅极包括至少一个设置于栅极空间中且沿栅网框长度方向分布的第四栅极单元，所述第四栅极单元包括固定框以及第四栅网，所述第四栅网固定于固定框内。

通过采用上述技术方案，第二栅极设于栅极空间中，结构更加紧凑，同时，通过芯片、第二栅极以及基板上与第二栅极对应的荧光粉层配合形成新的图像显示区域，与凹字形的第一栅极对应的显示区域组合，可以显示更多的图像。

进一步设置为：两所述第一边框中远离第四栅极单元的第一边框、两所述第二边框中远离第四栅极单元的第二边框、两所述第三边框中远离第四栅极单元的第三边框上均设置有第一引脚；两所述第一边框中靠近第四栅极单元的第一边框、两所述第二边框中靠近第四栅极单元的第二边框、两所述第三边框中靠近第四栅极单元的第三边框上设置有第二引脚，所述固定框与栅网框长度方向平行的边上均设置有第三引脚。

通过采用上述技术方案，通过显示屏外接的芯片控制设置的第一引脚、第二引脚以及第三引脚，不同引脚的导通以及断开能够控制不同的荧光粉层发光或者熄灭，从而组合形成各种图像。

进一步设置为：所述第一引脚通过第一连接部一体设置于栅网框的长边上，所述第二引脚通过第二连接部一体设置于固定框上，所述固定框与栅网框平行且远离第一栅极的边上的第三引脚通过第三连接部一体设置于栅网框的长边上。

通过采用上述技术方案，第一引脚、第二引脚以及第三引脚一体设置于栅网框上，使得本实用新型可以通过蚀刻的方法一体加工成型出引脚、栅网以及栅网框，加工更加方便，并且在安装时，只需要定位其中一个就能使得引脚、栅网以及栅网框均定位在预期位置，安装过程更加方便。

进一步设置为：所述第一连接部包括一体成型的第一细部和宽度大于第一细部的第一宽幅部，所述第一宽幅部与栅网框连接，所述第一细部与第一引脚连接；所述第二连接部包括一体成型的第二细部和宽度大于第二细部的第二宽幅部，所述第二宽幅部与固定框连接，所述第二细部与第二引脚连接；所述第三连接部包括一体成型的第三细部和宽度大于第三细部的第三宽幅部，所述第三宽幅部与栅网框连接，所述第三细部与第三引脚连接。

通过采用上述技术方案，第一宽幅部加强陈列框与第一引脚之间的结构强度，防止安装以及加工过程中第一引脚脱落，第一细部方便安装时将第一引脚与栅网框分开；第二宽幅部加强固定框与第二引脚之间的结构强度，防止安装以及加工过程中第二引脚脱落，第二细部方便安装时将第一引脚与固定框分开；第三宽幅部加强陈列框与第三引脚之间的结构强度，防止安装以及加工过程中第三引脚脱落，第三细部方便安装时将第三引脚与栅网框分开。

进一步设置为：所述第一引脚、第二引脚以及第三引脚上均开设有余量孔；所述栅网框两端上开设有成型定位孔。

通过采用上述技术方案，用余量孔增加第一引脚、第二引脚以及第三引脚的形变余量，当连接片进行弯折加工或发生热膨胀时，不易弯曲变形；成型定位孔用于栅网冲压成型的定位

进一步设置为：所述栅网框上开设两个有用于对栅网框安装位置进行定位的安装定位孔。

通过采用上述技术方案，本实用新型需要安装在基板上使用，在安装时需要对本实用新型的安装位置进行定位，通过安装定位孔的设置来定位栅网框的位置，由于其余部件均与栅网框一体设置，能够通过安装定位孔对本实用新型的安装位置进行良好的定位。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、通过第一栅极单元之间的第一边框之间的空隙、第二栅极单元之间第二栅网与第二栅网之间、第二边框与第二边框之间的空隙、第一栅极单元与第三栅极单元之间的空隙、第二栅极单元与第三栅极单元之间的空隙给予发生膨胀的边框以及栅网提供余量，从而防止扭曲变形；

2、栅网框与第一栅极、第二栅极均一体连接，第一引脚、第二引脚以及第三引脚均一体设置于对应的栅极上，在安装本实用新型时，只需将栅网框通过安装定位孔进行定位，第一栅极、第二栅极、第一引脚、第二引脚以及第三引脚均能得到正确的定位，省去了单独定位的麻烦，且通过一体连接使得本实用新型可以通过蚀刻的加工方法直接一体加工成型，省去了单独加工的麻烦；

3、栅网框两端上开设有成型定位孔，用于栅网冲压成型的定位，使得栅网框的制造过程更加方便、加工更加精确。

附图说明

图1为本实施例的一种栅网一体结构的结构示意图；

图2为图1中A处放大图；

图3为图1中B处放大图；

图4为图1中C处放大图；

图5为图1中D处放大图；

图6为图1中E处放大图。

附图标记：1、栅网框；13、余量孔；14、成型定位孔；15、安装定位孔；2、第一栅极单元；21、第一边框；22、第一栅网；3、第二栅极单元；31、第二边框；32、第二栅网；4、第三栅极单元；41、第三边框；42、第三栅网；5、第四栅极单元；51、固定框；52、长固框；53、宽固框；54、第四栅网；61、第一引脚；62、第二引脚；63、第三引脚；7、第一连接部；71、第一宽幅部；72、第一细部；8、第二连接部；81、第二宽幅部；82、第二细部9、第三连接部；91、第三宽幅部；92、第三细部。

具体实施方式

真空荧光显示屏的栅极结构，如图1所示，包括栅网框1、第一栅极以及第二栅极，第一栅极和第二栅极均设置于栅网框1内。第一栅极包括第一栅极单元2、第二栅极单元3以及第三栅极单元4。第二栅极包括五个第四栅极单元5。

第一栅极单元2、第二栅极单元3以及第三栅极单元4交替设置，且直接相邻的第一栅极单元2和第二栅极单元3之间设有一个第三栅极单元4。

如图1和图3所示，第一栅极单元2包括第一边框21以及第一栅网22，第一边框21有两个且相互平行设置，第一栅网22宽度方向的两边分别固定于一个第一边框21上，第一边框21长度小于第一栅网22的长度，从而使得第一栅极单元2的两端呈现出第一栅网22两端凸出于第一边框21两端的形状。如图5所示，当两第一栅极单元2相邻时，这两个第一栅极单元2之间第一栅网22凸出于第一边框21的部分相互连接，并且两第一栅极单元2中的第一边框21之间留有用于供第一边框21受热膨胀而形变的空隙。

如图1和图2所示，第二栅极单元3包括第二边框31以及第二栅网32，第二边框31有两个且相互平行设置，第二栅网32宽度方向的两边分别固定于第二边框31上，第二边框31的长度与第二栅网32长度相等，从而使得第二栅极单元3中的两端的第二栅网32和第二边框31的端部处于平齐状态。

当出现两个第二栅极单元3相邻设置时，两个第二栅极单元3中的第二边框31之间、两个第二栅极单元3中的第二栅网32之间留有作为预留给第二栅网32以及第二边框31受热膨胀的余量的空隙。由于本实施例中未出现第二栅极单元3与第二栅极单元3直接相邻的情况，附图中未示出。

如图1和图4所示，第三栅极单元4包括第三边框41以及第三栅网42，第三边框41有两个且相互平行设置，第三栅网42宽度方向的两边分别固定于第三边框41上，第三边框41的小于大于第三栅网42，且第三栅网42靠近第一栅网22的一端凸出于第三边框41的端部且与第一栅网22相连接，从而使得第一边框21与第二边框31也预留有供第一边框21、第三边框41受热膨胀形变的预留的空隙。第三栅网42靠近第二栅网32的一端与第三边框41的端部平齐，且第三栅网42与第二栅网32相面对的端部之间留有供第三栅网42与第二栅网32受热膨胀形变的预留的空隙。

如图1和图6所示，第四栅极单元5包括固定框51以及第四栅网54，固定框51包括沿栅网框1长度方向的长固框52预计沿栅网框1宽度方向的宽固框53，长固框52与宽固框53首尾一体连接，第四栅网54固定于固定框51内。

如图1和图6所示，位于第一栅极两端的两个栅极单元分别为第二栅极单元3和第一栅极单元2，该第一栅极单元2和第二栅极单元3呈现L字形设置与其余第一栅极单元2、第二栅极单元3以及第三栅极单元4共同形成凹字形的第一栅极，第二栅极设置于凹陷形的第一栅极的凹陷中，且五个第四栅极单元5沿栅网框1的长边方向分布设置。

如图3和图4所示，同一第一栅极单元2中的两个第一边框21中远离第四栅极单元5的第一边框21、同一第二栅极单元3中的两个第二边框31中远离第四栅极单元5的第二边框31、同一第二栅极单元3中的两个第三边框41中远离第四栅极单元5的第三边框41上一体设置有第一引脚61。第一引脚61远离第四栅极单元5的一端设有第一连接部7，第一连接部7包括一体成型的第一细部72和宽度大于第一细部72的第一宽幅部71，第一细部72远离第一宽幅部71的一端与第一引脚61一体连接，第一宽幅部71远离第一细部72的一端与栅网框1一体连接。

如图3和图4所示，同一第一栅极单元2中的两个第一边框21中靠近第四栅极单元5的第一边框21、同一第二栅极单元3中的两个第二边框31中靠近第四栅极单元5的第二边框31、同一第二栅极单元3中的两个第三边框41中靠近第四栅极单元5的第三边框41上一体设置有第二引脚62。第二引脚62朝向第四栅极单元5的一端设有第二连接部8。第二连接部8包括一体成型的第二细部82和宽度大于第二细部82的第二宽幅部81，第二细部82远离第二宽幅部81的一端与第二引脚62一体连接，第二宽幅部81远离第二细部82的一端与对应的固定框51上的两个长固框52中靠近第二引脚62的长固框52一体连接。

如图6所示，长固框52上均设置有第三引脚63，同一第四栅极单元5中远离第一引脚61的长固框52上的第三引脚63与栅网框1远离第一引脚61的长边之间通过第三连接部9一体连接。第三连接部9包括一体成型的第三细部和宽度大于第三细部的第三宽幅部91。第三细部远离第三宽幅部91的一端与第三引脚63一体连接，第三宽幅部91远离第三细部的一端与栅网框1远离第一栅极单元2的长边一体连接。

如图1和图6所示，位于第一栅极一个端部的第二栅极单元3的两个第二边框31上均设有第二引脚62，且通过第二引脚62以及第二连接部8与栅网框1一体连接；位于第一栅极另一端部第一栅极单元2的两个第一边框21上均设有第一引脚61，且通过第一引脚61以及第一连接部7与栅网框1一体连接

如图1所示，第一引脚61、第二引脚62以及第三引脚63上均开设有余量孔13；栅网框1的两宽边上开设有成型定位孔14。栅网框1的两宽边上开设有用于对栅网框1安装位置进行定位的安装定位孔15。

使用原理：先将本实用新型放置于涂有荧光粉层的基板上，通过安装定位孔15进行定位，使得栅网框1安装在预期位置，保证安装精度，由于栅网框1与第一栅极、第二栅极在蚀刻加工时即定位好相对位置，当栅网框1位置正确时，第一栅极、第二栅极也位于正确的安装位置，然后将盖板、灯丝以及灯丝固定座等安装好以后，将第一连接部7、第二连接部8、第三连接部9上的第一细部72、第二细部82、第三细部割断，并将第一引脚61、第二引脚62、第三引脚63弯折加工好。

本实用新型制作而成的真空荧光显示屏在使用时，对灯丝加上灯丝电压以后放射热电子，对第一栅极、第二栅极加上正电压，第一栅极、第二栅极加速并扩散来自灯丝的电子，并将其导向荧光粉层，在基板上的阳极上加上正电压，使得电子冲刷荧光粉层，从而使得荧光粉发光。

工作时，热电子使得第一栅极单元2、第二栅极单元3、第三栅极单元4以及第四栅极单元5发生膨胀。通过第一栅极单元2之间的第一边框21之间的空隙、第二栅极单元3之间第二栅网32与第二栅网32之间、第二边框31与第二边框31之间的空隙、第一栅极单元2与第三栅极单元4之间的空隙、第二栅极单元3与第三栅极单元4之间的空隙给予发生膨胀的边框以及栅网提供余量，从而防止扭曲变形。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

设计图

真空荧光显示屏的栅极结构论文和设计

真空荧光显示屏的栅极结构论文和设计-魏澄超

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