TWI263955B - Image display device - Google Patents

Description

1263955 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關具備對向配置的基板及配置於基板間的 間隔件之畫像顯示裝置。 【先前技術】 近年來，取代陰極射線管（以下稱爲CRT)的次世代輕 量’薄型的顯示裝置之各種的平面型畫像顯示裝置正受注 目。例如，作爲平面顯示裝置之場發射顯示器（以下稱爲 Field Emission Display， FED)的一種，表面傳導型電子 放出裝置（以下稱爲SED)的開發正被進行著。 此S E D是具備取所定的間隔而對向配置的第1基板及 第2基板，該等的基板是經由矩形狀的側壁來互相接合周 邊部，藉此來構成真空外圍器。在第1基板的内面形成有 3色的螢光體層及金屬背，在第2基板的内面配列有對應 於各畫素的多數個電子放出元件，作爲激勵螢光體的電子 源。 在上述的S E D中，第1基板及第2基板間的空間，亦 即真空外圍器内維持高真空度是一件重要的事。當真空度 低時，電子放出元件的壽命會降低，進而裝置的壽命會降 低。又，由於第1基板與第2基板間爲真空，因此大氣壓 會對第1基板，第2基板作用。於是，爲了支撐作用於該 等基板的大氣壓負荷，維持基板間的間隙，而於兩基板間 配置有多數個板狀或柱狀的間隔件。例如，在日本特開 -4 - (2) (2)1263955 2 Ο Ο 1 - 2 7 2 9 2 7號公報中揭示有在支持基板上立設多數個柱 狀間隔件來構成間隔件構體，且將該間隔件構體配置於第 1及第2基板間的裝置。 在上述構成的S E D中，多數個間隔件是格子狀排列設 置。亦即，間隔件是在與外圍器的長邊及短邊平行的方向 排列設置複數行，複數列。 在上述SED中顯示畫像時，陽極電壓會被施加於螢光 體層，藉由陽極電壓來加速從電子放出元件所放出的電子 射束，而使衝突至螢光體層。藉此，螢光體會發光而顯示 畫像。在如此的構成中，有時會因爲設置於第1基板與第 2基板之間的間隔件而遮蔽了電子射束，造成顯示畫面出 現陰影。此刻，若多數個間隔件以一定的間距來格子狀排 列設置，則視覺上，間隔件的陰影會容易明顯，有時會看 成線條狀，使得畫像的顯示品質有降低之虞。 藉由減少間隔件的設置數量來擴大配列間距，雖可使 間隔件所引起的陰影發生不會那麼明顯，但此情況，真空 外圍器的強度會降低，難以充分支撐作用於第1及第2基 板的大氣壓負荷。 【發明內容】 本發明是有鑑於以上的問題點而硏發者，其目的胃# 於提供一種可在不使外圍器的強度降低之下，使間隔件的 陰影不明顯，謀求畫像品質的提升之畫像顯示裝置。 爲了達成上述目的，本發明的態樣之畫像顯示裝置{系 (4) 1263955 如圖2及圖3所示，在第1基板1〇的内面，具有作 爲螢光面機能的螢光體螢幕16會大致形成於全面。螢光 體螢幕1 6是排列發光成紅，藍，綠的螢光體層R，G，B ’及遮光層1 1來構成，該等的螢光體層是形成條紋狀或 點狀。在本實施形態中，螢光體層R，G，B是大致形成 矩形的點狀。當第i基板丨〇及第2基板12的寬度方向（ 第1方向）爲Y，長度方向（第2方向）爲X時，螢光體層是 在X方向交互排列設置R，G，B，在Y方向排列設置同 一色的螢光體層。在螢光體螢幕16上依次形成有由鋁等 所構成的金屬背17及吸氣（getter)膜19。 在第2基板1 2的内面，設有分別放出電子射束的多 數個表面傳導型的電子放出元件18，來作爲激勵螢光體螢 幕16的螢光體層R，G，B。該等的電子放出元件18是對 應於畫素來配列成複數列及複數行。各電子放出元件18 是以未圖示的電子放出部，及施加於該電子放出部的一對 元件電極等來構成。在第2基板12的内面上，對電子放 出元件1 8供給電位的多數條配線2 1會被設置成矩陣狀， 其端部會被引出至真空外圍器1 5的外部。 如圖2及圖3所示，SED是具備配置於第1基板10 及第2基板1 2之間的間隔件構體22。間隔件構體22是具 備由金屬板所構成的支持基板2 4，及一體立設於支持基板 的兩面之多數個柱狀的間隔件。支持基板2 4是形成對應 於螢光體螢幕1 6尺寸的矩形狀，具有與第1基板1 〇的内 面對向的第1表面24a及與第2基板12的内面對向的第2 -7- (5) 1263955 表面24b，配置成與該等的基板平彳了。 如圖2〜圖4所示，支持基板2 4是例如藉由鐵-鎳系 的金屬板來形成厚度〇」〜〇.25mm，例如。在支持 基板24藉由蝕刻等來形成有複數個電子射束通過孔26。 電子射束通過孔 2 6是例如形成 0 . 1 5〜〇 . 2 5 mm X 0 · 1 5〜 0.2 5 mm的矩形狀。電子射束通過孔2 6是沿著X方向來以 所定的間距配列，針對 Y方向是以比X方向的間距更大 <1 的間距來配列。形成於第1基板1 〇的螢光體螢幕1 6的螢 光體層R，G，B，及第2基板12上的電子放出元件18是 針對X方向及Y方向分別以和電子射束通過孔26相同的 間距來配列，各與電子射束通過孔呈對向。 支持基板24的第1及第2表面24a，24b，各電子射 束通過孔26的内壁面是藉由厚度約40μπι的絶縁層32來 覆蓋，該絶縁層3 2是由以玻璃等爲主成分的絶縁性物質 ，例如由Li系的鹼硼矽酸鹽玻璃所構成。 ® 在支持基板24的第1表面24a上，複數個第1間隔 件3 0a會被一體立設，分別位於鄰接於Y方向的電子射束 通過孔26間。第1間隔件3 0a的前端是經由吸氣膜1 9， 金屬背1 7，及螢光體螢幕1 6的遮光層1 1來抵接於第1基 板1 〇的内面。 在支持基板24的第2表面24b上，複數個第2間隔 件3 Ob會被一體立設，分別位於鄰接於γ方向的電子射束 通過孔2 6間。第2間隔件3 〇 b的前端是抵接於第2基板 1 2的内面。在此，各第2間隔件3 Ob的前端是位於第2基 冬 (6) 1263955 板1 2的内面上所設置的配線2 1上。第1及第2間隔件 30a，3 0b是在長度方向X及寬度方向Y中以比電子射束 通過孔26更大數倍的間距來配列。各第1及第2間隔件 3 0a ’ 3 0b是互相整列位置，在由兩面夾入支持基板24的 狀態下與支持基板2 4 —體形成。 如圖2〜圖4所示，第1及第2間隔件30a，30b是分 別形成由支持基板24側往延出端縮徑的前細錐狀。例如 ® ’各第1間隔件3 0a是具有細長的長圓狀橫剖面形狀。同 樣’各第2間隔件3 Ob是具有細長的長圓狀的橫剖面形狀 。第1及第2間隔件30a，30b是其剖面的長度方向會與 X方向一致的狀態下設置於支持基板24上。 如圖4及圖5所示，第1及第2間隔件30a，30b是 以能夠形成複數個間隔件列C 1〜C X的方式來排列配設。 間隔件列C 1〜C X是分別延伸於γ方向，且於X方向取間 隙排列。各間隔件列是包含在Y方向取間隙而排列的複數 β 個第1及第2間隔件30a，30b〇 構成各間隔件列的複數個第i及第2間隔件3 〇 a，3 〇 b 是在Y方向分別以第〗間距P1來排列設置。複數個間隔 件列C1〜C X是在X方向以第2間距p2來排列設置。第 2間距P 2是設定成比第1間距p I更長。 構成各間隔件列的複數個第i及第2間隔件3 0a，3 0b 對構成相鄰的其他間隔件列的複數個第1及第2間隔件而 言，是在不重疊於X方向之下，錯開於γ方向配置。在 本貫施形態中，構成各間隔件列的複數個間隔件3 0a，3 Ob (7) 1263955 對構成相隣的其他間隔件列的複數個間隔件3 0 a，3 0 b而 '言，是僅以上述第1間距PI的一半間距（Pl/2)來錯開於Y 方向配置。此錯開量並非限於Ρ1/2，亦可因應所需増減。 藉此，第1及第2間隔件3 0 a，3 0 b，由與支持基板 24的表面正交的方向來看，是配列成所謂的鋸齒狀。各第 1，第2間隔件30a，30b是形成與最相隣的其他第1，第 2間隔件的距離d要比X方向的第2間距P 2更長。 Φ 上述構成的間隔件構體2 2是配設於第1基板1 0及第 2基板12間。第1及第2間隔件3 Oa，3 Ob是抵接於第1 基板10及第2基板12的内面，藉此來支撐作用於該等基 板的大氣壓負荷，將基板間的間隔維持於所定値。 SED是具備對支持基板24及第1基板10的金屬背17 施加電壓的電壓供給部（未圖示）。在顯示畫像時，驅動電 子放出元件1 8，由任意的電子放出元件來放出電子射束， 且對螢光體螢幕16及金屬背17施加陽極電壓。由電子放 • 出元件18放出的電子射束是藉由陽極電壓來加速，在通 過支持基板24的電子射束通過孔26之後，衝突於螢光體 螢幕16。藉此，螢光體螢幕16的螢光體層會被激勵而發 光，顯示畫像。 其次，說明有關以上構成的SED的製造方法。先說明 有關間隔件構體22的製造方法。 首先’在脫脂，洗浄，乾燥由F e-50%Ni所構成的板 厚的金屬板之後，藉由蝕刻來形成電子射束通過 孔2 6。對金屬板全體進行黑化處理後，在包含電子射束通 -10- (8) 1263955 過孔2 6的内面的支持基板表面，藉由噴霧來塗佈含玻璃 粒子的溶液’且予以乾燥。藉此，取得形成有絶縁層3 2 的支持基板2 4。 準備上模及下模來作爲成形型。該等的上模及下模是 藉由透過紫外線的透明材料，例如透明矽，透明聚對苯二 甲酸乙一醇醋（polyethylene terephthalate， PET)等來形 成平坦的板狀。上模是具有抵接於支持基板的平坦抵接面 ’及用以成形第1間隔件3 0 a的多數個有底的間隔件形成 孔。間隔件形成孔是分別開口於上模的抵接面，且取所定 的間隔來配列。同樣，下模具有平坦的抵接面，及用以成 形第2間隔件3 0 b的多數個有底的間隔件形成孔。間隔件 形成孔是分別開口於下模的抵接面，且取所定的間隔來配 列。 其次’在上模的間隔件形成孔及下模的間隔件形成孔 充塡間隔件形成材料。間隔件形成材料爲使用至少含有紫 外線硬化型的黏合劑（有機成分）及玻璃塡充物的玻璃糊劑 。玻璃糊劑的比重，黏度爲適當選擇。 以被充塡間隔件形成材料的間隔件形成孔能夠分別與 電子射束通過孔間的所定區域呈對向之方式，定位上模， 使抵接面密著於支持基板24的第1表面。 同樣的’以各間隔件形成孔能夠與電子射束通過孔間 的所定區域呈對向之方式，定位下模，使抵接面密著於支 持基板2 4的第2表面24 b。在支持基板2 4的間隔件立設 位置’可藉由分配器（d i s p e n s e r)或印刷，事先塗佈接著劑 -11 - (10) 1263955 基板1 2。另外，支持基板24的固定處是至少有2處 〇 然後，將第1基板1 〇及固定有間隔件構體22的 基板12配置於真空處理室内，真空排氣真空處理室 後，在第1基板的金屬背1 7上形成吸氣膜1 9。接著 著側壁14來將第1基板接合於第2基板，在該等的 間夾入間隔件構體22。藉此，製造一具備間隔件構儀 •的 SED。 若根據以上構成的SED，則具有配設於第1基枝 與第2基板1 2之間的複數個第1及第2間隔件3 0a， ，該等複數個第1，第2間隔件是將包含在Y方向取 而排列的複數個間隔件的間隔件列予以在X方向取間 排列配置複數列。構成各間隔件列的複數個間隔件對 鄰接的其他間隔件列的複數個間隔件而言，是錯開於 向配置。 ί 若利用如此間隔件的配置構成，則與格子狀配列 個間隔件於縱橫時相較之下，間隔件的陰影不易顯著 謀求畫像品質提升。亦即，即使多少有間隔件的陰影 根據人的視角結構或感覺，仍爲不太在意的間隔件配 人的眼睛具有斜方向的解像度低的特性。根據上述鋸 的配置，複數個間隔件是對第1及第2基板的邊排列 方向，且該斜方向的間隔件間的距離d是形成比橫方 第2間距P 2更小。同時，上述配置亦具有間隔件的 會與周圍的色混雜視而不見的優點。因此，若利用上 即可 第2 内之 ，隔 基板 | 22 Z 1 〇 30b 間隙 隙來 構成 Y方 複數 ，可 時， 置。 齒狀 於斜 向的 陰影 述構 - 13- (11) 1263955 成’則可使間隔件的陰影不明顯，謀求畫像品質的提升。 圖6是表示準備：實施形態的SED，及間隔件排列成 格子狀設置的SED，檢查間隔件所引起的陰影明顯度之結 果。由此檢査結果可明確得知，藉由將複數個間隔件配置 成鋸齒狀，可使間隔件的陰影不明顯，謀求畫像品質提升 〇 又，若利用上述構成，則可在不減少間隔件的設置數 量之情況下，使間隔件的陰影不明顯。因此，可藉由複數 個間隔件來充分支撐作用於第1及第2基板的大氣壓負荷 ，維持真空外圍器的強度。 如圖7及圖8所示，若根據本發明的第2實施形態的 SED，則間隔件構體22具有：由矩形狀金屬板所構成的支 持基板24，及僅於支持基板的一方表面一體立設的多數個 柱狀間隔件3 0。支持基板2 4是具有與第1基板1 0的内面 對向的第1表面24a及與第2基板12的内面對向的第2 表面24b，與該等的基板平行配置。在支持基板24中，藉 由蝕刻等來形成多數個電子射束通過孔26。電子射束通過 孔2 6是分別與電子放出元件1 8對向配列，透過自電子放 出元件放出的電子射束。 支持基板24的第1及第2表面24a，24b，各電子射 束通過孔2 6的内壁面是藉由絶縁層3 2，亦即以玻璃，陶 瓷等爲主成分的絶縁性物質所構成的高電阻膜來覆蓋。支 持基板24是其第1表面24a會經由吸氣膜19，金屬背17 ，螢光體螢幕1 6來接觸於第1基板1 〇内面的狀態下設置 -14- (12) 1263955 。設置於支持基板24的電子射束通過孔26是與螢光體螢 冪16的金光體層R，G，B對向。藉此，各電子放出元件 1 8疋經過電子射束通過孔2 6來與所對應的螢光體層對向 〇 在支持基板24的第2表面24b上，複數個間隔件3〇 會被一體立設。各間隔件3〇的延出端是抵接於第2基板 1 2的内面’在此爲第2基板1 2的内面上所設置的配線2 i # 上。各間隔件3 0是形成由支持基板24側往延出端縮徑的 前細錐狀。各間隔件3 〇沿著與支持基板2 4表面平行的方 向的剖面是形成細長的長圓狀。間隔件3 〇是在剖面的長 度方向與真空外圍器1 5的X方向一致的狀態下設置於支 持基板24上。 間隔件3 0是與前述實施形態同樣，配列成所謂的鋸 齒狀°亦即’間隔件3 0是配設成能夠形成複數個間隔件 列。間隔件列是分別延伸於Y方向，且於X方向取間隙 ® 排列。各間隔件列包含在Y方向取間隙排列的複數個間隔 件30。 構成各間隔件列的複數個間隔件3 0對構成相鄰的其 他間隔件列的複數個間隔件而言，是在不重疊於X方向之 下’錯開於Y方向配置。在此，構成各間隔件列的複數個 間隔件30對構成相隣的其他間隔件列的複數個間隔件30a ’ 3 0b而言，是僅以上述第1間距P1的一半間距（P1/2)來 錯開於Y方向配置。此錯開量並非限於P1/2，亦可因應所 需増減。各間隔件3 0是形成與最相隣的其他間隔件的距 -15- (13) 1263955 離要比X方向的第2間距p2更長。 在第2實施形態中，其他構成是與前述第1實施形態 相同’對相同的部分賦予同樣的參照符號，而省略其詳細 説明。第2貫施形態的SED及其間隔件構體可藉由與前述 貫施形悲、的製造方法同様的製造方法來製造。而且，在第 2實施形態中，亦可取得與前述第1實施形態同樣的作用 效果。 本發明並非限於上述實施形態，只要在實施階段不脫 離其主旨範圍，亦可改變構成要素而具體化。又，藉由揭 示於上述貫施形態的複數個構成要素的適當組合，可形成 各種的發明。例如’亦可由揭示於實施形態的全構成要素 來去除幾個構成要素。又，亦可適當組合相異實施形態的 構成要素。 間隔件的徑與高及其他構成要素的尺寸，材質等並非 限於上述實施形態，可因應所需適當選擇。上述實施形態 是將設置於畫像顯示區域的全體間隔件配列成鋸齒狀，但 亦可使設置於畫像顯示區域的間隔件的至少一部形成上述 配列，藉此來抑止間隔件的陰影所引起的畫像品質降低。 本發明並非限於使用表面傳導型電子放出元件來作爲電子 源，亦可適用於使用電場放出型，奈米碳管等的其他電子 源的畫像顯示裝置。 [產業上的利用可能性] 若利用本發明，則可提供一種在不使外圍器的強度降 -16 - (14) 1263955 低之下，可使間隔件的陰影不明顯，謀求畫像品質的提升 之畫像顯示裝置。 【圖式簡單說明】 圖1是表示本發明的第1實施形態的s E D的立體圖 〇 圖2是沿著圖1的線II-II之上述SED的剖面立體園 ❿ 圖3是擴大上述SED的剖面圖。 圖4是表示上述SED的間隔件構體的立體圖。 圖5是表示上述SED的間隔件的配列平面圖。 圖6是比較上述SED與將間隔件配列成格子狀的SED 之視認性。 圖7是表示本發明的第2實施形態的S E D的部份剖 面立體圖。 • 圖8是擴大上述第2實施形態的SED的剖面圖。 【主要元件符號說明】 1 〇 :第1基板 12 :第2基板 1 4 :側壁 1 5 :真空外圍器 1 6 :螢光體螢幕 1 7 :金屬背 -17- (15) (15)1263955 1 8 :電子放出元件 1 9 :吸氣膜 2 1 :配線 22 :間隔件構體 24 :支持基板 24a :第1表面 24b :第2表面 2 6 :電子射束通過孔 3 0 a :第1間隔件 3 0b :第2間隔件 3 2 :絶縁層

Claims (1)

1263955 ⑴ fr年(一月q曰修(更)正本 十、申請專利範圍 第94 1 3 1 88 1號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國95年5月4日修正 1 . 一種畫像顯示裝置，其特徵係具備： 外圍器’其係具有：形成有螢光面的第i基板，及取 φ 一間隙來與上述第1基板對向配置，且配置有往上述螢光 面放出電子的複數個電子放出源的第2基板；及 複數個間隔件，其係配置於上述第1及第2基板間， 支撐作用於上述第1基板及第2基板的大氣壓負荷； 當與上述第1基板的1邊平行的方向爲第1方向，與 該第1方向正交的方向爲第2方向時，上述複數個間隔件 係將包含在上述第1方向取間隙而排列的複數個間隔件的

間隔件列予以在上述第2方向取間隙來排列配置複數列， 構成上述各間隔件列的複數個間隔件對構成鄰接的其 他間隔件列的複數個間隔件而言，係錯開於第1方向配置 2 .如申請專利範圍第1項之畫像顯示裝置，其中構成 上述各間隔件列的複數個間隔件係於上述第1方向分別以 第1間距來排列設置。 3 .如申請專利範圍第2項之畫像顯示裝置，其中上述 複數個間隔件列係於上述第2方向以第2間距來排列設置 (2) 1263955 4 .如申請專利範圍第3項之畫像顯示裝置，其中上述 各間隔件係與最相隣的其他間隔件的距離要比上述第2間 距更長。 5 .如申請專利範圍第1〜4項的任一項所記載之畫像 顯示裝置，其中構成上述各間隔件列的複數個間隔件對構 成相隣的其他間隔件列的複數個間隔件而言，係僅以上述 第1間距的一半的間距來錯開於上述第1方向配置。

6.如申請專利範圍第1〜4項的任一項所記載之畫像 顯不裝置，其中具備支持基板，其係配設於上述第1基板 與第2基板之間，具有對向於上述第1基板的第1表面， 對向於上述第2基板的第2表面，及對向於上述電子放出 源的複數個電子射束通過孔； 上述間隔件係包含： 複數個第1間隔件，其係分別立設於上述支持基板的 第1表面上，且具有抵接於上述第1基板的延出端； 複數個第2間隔件，其係分別立設於上述支持基板的 第2表面上’且具有抵接於上述第2基板的延出端。 7.如申請專利範圍第I或2項之畫像顯示裝置，其中 具備支持基板，其係配設於上述第1基板與第2基板之間 ’具有對向於上述第1基板的第1表面，對向於上述第2 基板的第2表面，及對向於上述電子放出源的複數個電子 射束通過孔； 上述間隔件係立設於上述支持基板的第2表面上，且 具有抵接於上述第2基板的延出端。 -2- (3) 1263955 8 .如申請專利範圍第1項之畫像顯示裝置，其中上述 間隔件係柱狀的間隔件。