專利名稱：顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在密封容器內(nèi)容納了按矩陣狀配置例如電子發(fā)射元件的電子源的場致發(fā)射顯示器(下面，省略為FED)等的顯示裝置。
背景技術(shù)：
FED相對配置按矩陣狀配置電子發(fā)射元件的背面基板和包括設(shè)置了通過來自電子發(fā)射元件的電子撞擊而發(fā)光的三原色(R、G、B)熒光體的透光性基板的顯示基板，來構(gòu)成密封容器。由于該密封容器內(nèi)部為真空氣體環(huán)境，所以在顯示基板和背面基板之間配置了多個(gè)支撐部件(下面，稱為隔離部件)，使得該真空容器不因內(nèi)外的氣壓差而破壞。另一方面，向透光性基板上形成的熒光體的背面基板側(cè)施加加速來自電子發(fā)射元件的電子用的加速電壓(正極電壓)的稱為金屬背(metal back)的導(dǎo)電性薄膜在其一個(gè)面上形成。這種FED的結(jié)構(gòu)例如記載在特開2001-101965號公報(bào)(文獻(xiàn)1)的圖21上。
上述構(gòu)成的FED中，在配置隔離部件時(shí)，因隔離部件和金屬背的干涉(物理接觸)，有金屬背剝離的問題。作為防止該問題的現(xiàn)有技術(shù)，已知例如在特開平7-282743號公報(bào)(文獻(xiàn)2)的圖4、圖6和圖7中所記載的技術(shù)。其使配置隔離部件的區(qū)域去除金屬背而露出在熒光體間配置的黑條(黑色的吸光層)，并在該露出的黑條上固定隔離部件。
因隔離部件和金屬背的干涉(隔離部件的定位偏差或隔離部件的變形)而剝離的金屬背散落在背面基板上形成的電子發(fā)射元件或布線電路等中，而有短路的問題。上述文獻(xiàn)2由于隔離部件和金屬背不直接接觸，所以可以避免隔離部件和金屬背的干涉，防止了上述短路。
但是，若隔離部件帶電，則來自電子發(fā)射元件的電子軌道變化，不能很好撞擊熒光體，所以需要通過將隔離部件與金屬背電接觸來防止或減輕隔離部件的帶電。專利文獻(xiàn)1中，固定隔離部件的吸光層由石墨、黑色玻璃等的絕緣體構(gòu)成(參照文獻(xiàn)1的段落號0030)。因此，為了防止隔離部件的帶電，通過導(dǎo)電層和導(dǎo)電性搪瓷玻璃(frit glass)電連接隔離部件和金屬背來確保兩者的電傳導(dǎo)。
即，文獻(xiàn)2所記載的技術(shù)中，可防止隔離部件和金屬背的干涉的技術(shù)除了需要將隔離部件固定在吸光層的工序之外，還需要將隔離部件連接到金屬背的工序。即，將隔離部件固定在吸光層上的工序和將隔離部件電連接到金屬背的工序?yàn)楠?dú)立的工序，制造很復(fù)雜。
另外，在寬度為100μm左右的吸光區(qū)域高精度地設(shè)置隔離部件很困難。圖8表示顯示范圍為30英寸、象素?cái)?shù)為1280×720(一個(gè)象素由一組的R、G、B顏色象素構(gòu)成)、寬高比為16∶9的平面型顯示裝置的熒光體的配置例(局部)。如圖8所示，其間夾著寬度為0.05mm的作為黑色吸光層的黑條150a，沿Y方向以0.173mm的間隔配置各熒光體111R、111G、111B。另外，各熒光體111R、111G、111B在X方向由0.1mm的作為黑色吸光層的黑條150b分離。為了使隔離部件不對圖像產(chǎn)生影響，需要將配置隔離部件的位置設(shè)在吸光層內(nèi)，黑條150b的寬度為100μm以下。進(jìn)一步，若考慮隔離部件的安裝誤差和隔離部件厚度方向的制作誤差等，需要使隔離部件的厚度為大約90μm以下。若考慮厚度方向的間隙(clearance)，沿這種寬度為100μm左右的狹窄的吸光層區(qū)域，配置、定位例如厚度為大約90μm以下的平板隔離部件是困難的。除此之外，還存在由隔離部件側(cè)壁摩擦金屬背的問題。
因此，F(xiàn)ED中，在顯示基板上設(shè)置隔離部件時(shí)，邊可以防止隔離部件的帶電，可高精度且容易地通過一次工序來裝配隔離部件，邊可以減少刮傷金屬背的問題很重要。通過實(shí)現(xiàn)該目的，可在FED等的平面型顯示裝置中，提高其可靠性。進(jìn)一步，還可提高顯示裝置的生產(chǎn)率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述問題而作出。其目的是提供一種提高了可靠性的顯示裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的顯示裝置在透光性基板的背面基板側(cè)的面上設(shè)置按矩陣狀形成分別內(nèi)含保持多個(gè)熒光體用的多個(gè)保持孔(下面，稱為微細(xì)孔)的導(dǎo)電性板(下面，稱為金屬板)，進(jìn)一步，在該金屬板的背面基板側(cè)的面上設(shè)置了與該導(dǎo)電性板電接觸的金屬背。并且，本發(fā)明的特征在于，在該金屬背的與所述導(dǎo)電性板的多個(gè)微細(xì)孔間相對的區(qū)域上形成開口部，并將隔離部件安裝在從該開口部露出的金屬板。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，由于隔離部件安裝在除去金屬背的開口部內(nèi)的金屬板上，所以可安裝不與金屬背干涉(不直接接觸)的隔離部件，防止了金屬背的剝離。進(jìn)一步，由于安裝隔離部件的板為與金屬背電接觸的金屬板，所以可經(jīng)金屬板從金屬背向隔離部件流過微小電流。因此，可以防止隔離部件和金屬背不電接觸(或不進(jìn)一步進(jìn)行這種作業(yè))，的隔離部件帶電。
另外，如權(quán)利要求2所記載的，本發(fā)明在上述金屬板上設(shè)置了預(yù)先嵌入隔離部件用的凹部，將隔離部件插入到從上述金屬背的開口部露出的凹部中。由此，可以防止與金屬背的干涉，使用凹部可以高精度且容易的通過一次連接裝配隔離部件，提高了生產(chǎn)率。
另外，本發(fā)明中，在上述金屬板的吸光基板側(cè)的面上形成大約為黑色的吸光層。本發(fā)明中，由于隔離部件設(shè)置在金屬板的多個(gè)微細(xì)孔間、即吸光層的區(qū)域中，所以隔離部件不對圖像產(chǎn)生影響。
因此，根據(jù)本發(fā)明，可以提高顯示裝置的可靠性。


圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)的平面型顯示裝置的示意結(jié)構(gòu)圖；圖2是從背面基板側(cè)看金屬板的俯視圖；
圖3是從背面基板側(cè)看第一實(shí)施形態(tài)的金屬背的俯視圖；圖4是表示金屬背的第二實(shí)施形態(tài)的俯視圖；圖5是表示金屬背的第三、第四、第五實(shí)施形態(tài)的俯視圖；圖6是表示金屬背的第六、第七實(shí)施形態(tài)的俯視圖；圖7是表示Fe、Ni和各自的氧化物在密封系統(tǒng)內(nèi)保持平衡狀態(tài)時(shí)的平衡氧分壓的圖；圖8是表示平面型顯示裝置的熒光體的一配置例的圖。
具體實(shí)施例下面，使用附圖，詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明的平面型顯示裝置的實(shí)施形態(tài)。本發(fā)明的平面型顯示裝置包括設(shè)置了多個(gè)冷陰極元件作為電子發(fā)射元件的背面基板(第一基板)、包含與所述背面基板相對配置的透光性基板的顯示基板(第二基板)和分別支撐所述背面基板和顯示基板用的隔離部件。進(jìn)一步，本發(fā)明的顯示基板包括在所述透光性基板的背面基板側(cè)的面上設(shè)置的、按矩陣狀形成分別保持對應(yīng)于所述多個(gè)冷陰極元件的多個(gè)熒光體用的多個(gè)保持孔的導(dǎo)電性板和在該導(dǎo)電性板(金屬板)的背面基板側(cè)的面上設(shè)置為與該金屬板電接觸，施加加速從所述冷陰極元件發(fā)射的電子用的加速電極的金屬背。并且，在所述金屬背的與所述金屬板的多個(gè)保持孔間相對的區(qū)域上形成開口部，所述隔離部件與從該金屬背的開口部露出的所述導(dǎo)電性板對接。由此，可防止與金屬背的干涉，且可通過隔離部件來支撐顯示基板和背面基板。本發(fā)明的平面型顯示裝置的特征為如上這樣的結(jié)構(gòu)。另外，本發(fā)明的進(jìn)一步特征在于，在上述金屬板的所述多個(gè)微細(xì)孔間的預(yù)定位置上形成保持所述隔離部件用的凹部，通過將隔離部件插入該凹部，而分別支撐背面基板和顯示基板。下面，詳細(xì)說明該特征。
首先，說明實(shí)施形態(tài)1。圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)的平面型顯示裝置的示意結(jié)構(gòu)圖。圖1中，顯示基板101包括透光的玻璃等的透光性基板110、具有按矩陣狀(二維狀)排列的多個(gè)微細(xì)孔122的薄金屬板120、將金屬板120固定在透光性基板110上的低熔點(diǎn)的固定層112、涂敷在金屬板120的微細(xì)孔122內(nèi)而內(nèi)含的熒光體111與在金屬板120上形成的金屬制(例如鋁(Al))的金屬背130。
金屬板120構(gòu)成為與用于顯像管(CRT)的蔭罩板相同。即，金屬板120按矩陣狀形成多個(gè)微細(xì)孔122，在各個(gè)該微細(xì)孔122內(nèi)涂敷熒光體111。即，將微細(xì)孔122用作保持熒光體111用的孔。另外，金屬板120的透光性基板110側(cè)的面為防止外光的反射，防止對比度的降低，而為大致黑色的吸光層121。進(jìn)一步，金屬板120的背面基板1側(cè)，在多個(gè)微細(xì)孔122間的預(yù)定位置上形成凹部123。該凹部123用于插入隔離部件30，由洼部或溝構(gòu)成。如前所述，隔離部件30是垂直配置在背面基板1和顯示基板101間，為了維持該間隔，而支撐背面基板1和顯示基板101的支撐部件。并且，隔離部件30經(jīng)例如圖中未示的導(dǎo)電性搪瓷玻璃插入固定在該凹部123中。
金屬背130施加使來自冷陰極元件的電子向熒光體111加速用的加速電壓(正極電壓)。金屬背130形成在除了插入隔離部件30的凹部123及其附近的預(yù)定區(qū)域之外的金屬板120的背面基板1側(cè)。即，金屬背130具有多個(gè)其內(nèi)部含有凹部123的開口部131。說明插入隔離部件30的凹部123及其附近的預(yù)定區(qū)域?yàn)殚_口部131，而不設(shè)置金屬背的原因。若在凹部123上形成了金屬背，將隔離部件30插入到凹部123中時(shí)，隔離部件30和金屬背彼此干涉，隔離部件30摩擦了金屬背。由此，金屬背剝離，其粉末飛散，而有短路背面基板1上的電子發(fā)射元件的問題。為避免該問題，包括配置隔離部件20的凹部123的預(yù)定區(qū)域不設(shè)置金屬背。另外，金屬背30與金屬板120電連接，隔離部件30經(jīng)金屬板120與金屬背130電連接。進(jìn)一步，金屬背130兼具保護(hù)由電子線照射造成的熒光體的劣化的功能、向透光性基板110側(cè)反射熒光體的發(fā)光中向背面基板1側(cè)的光而提高發(fā)光亮度的功能與傳導(dǎo)熒光體的電荷而防止熒光體的帶電的功能。
作為形成金屬背130的方法，因例如特開平5-36355號公報(bào)中很詳細(xì)，故不詳細(xì)進(jìn)行說明，下面描述其概要。首先，通過例如乳化方法和噴漆方法等在熒光體111上形成有機(jī)覆膜的鍍膜。在該鍍膜上蒸鍍約80～100nm左右的鋁。之后，在450℃以上的溫度下烘烤，分解去除有機(jī)覆膜的鍍膜后完成。
背面基板1由例如由玻璃等構(gòu)成的絕緣性基板10和在絕緣性基板10上形成多個(gè)電子發(fā)射元件而作為電子源的冷陰極的電子發(fā)射元件形成層19構(gòu)成。作為該電子發(fā)射元件，使用例如在上部電極和下部電極之間夾著絕緣體的所謂的MIM型的電子發(fā)射元件。并且，向構(gòu)成電子發(fā)射元件的下部電極施加掃描(選擇)電壓，向上部電極施加來自圖中未示的驅(qū)動(dòng)信號發(fā)生電路的驅(qū)動(dòng)信號。通過對圖中未示的輸入部中輸入的視頻信號施加各種處理而生成驅(qū)動(dòng)信號，根據(jù)圖像信號的大小來改變其電平。若與向下部電極施加掃描同時(shí)，向上部電極施加驅(qū)動(dòng)電壓，則出現(xiàn)了對應(yīng)于其電位差的電子。該電子由施加到金屬背130的加速電極牽引，而與熒光體111撞擊。
平面型顯示裝置通過隔離部件30支撐顯示基板101和背面基板1，用柱116使用搪瓷玻璃115密封顯示基板101和背面基板1的周圍，而使內(nèi)部為10-5～10-7torr左右的氣密狀態(tài)。
如上所述，金屬板120構(gòu)成為與彩色電視用的顯像管(CRT)中，用作為了向預(yù)定的熒光體照射電子束的選色用罩的蔭罩板相同。首先，在Fe-Ni系合金的極低碳素鋼薄片上通過蝕刻按矩陣狀形成多個(gè)微細(xì)孔122。并且，在鋼的再結(jié)晶溫度以下的450～470℃中，在氧化性氣體環(huán)境中實(shí)施10～20分鐘的熱處理后進(jìn)行表面的碳化處理。由此，在制造金屬板方面，仍可利用現(xiàn)有的制造蔭罩板的設(shè)備。
金屬板120使用板厚為20～250μm的薄片。這是因?yàn)榘搴竦南孪抟韵碌匿摪宓纳虡I(yè)需要少、且如后所述，熒光體111的層的厚度大致為10～20μm左右，所以為其以上。另外，F(xiàn)e-Ni系合金的極低碳素鋼薄板價(jià)格昂貴，從大于其的鋼板的商業(yè)需要少和價(jià)格方面來看最好為250μm以下。
通過來自背面基板1的電子發(fā)射元件的電子束內(nèi)含在微細(xì)孔122中的熒光體111激勵(lì)，有從熒光體111產(chǎn)生的2次電子漏到相鄰的微細(xì)孔122中，激勵(lì)其中內(nèi)含的熒光體111而發(fā)光的問題。為防止該問題，本實(shí)施形態(tài)中，使微細(xì)孔122的高度、即金屬板的厚度比熒光體111的層的厚度大。由此，所產(chǎn)生的2次電子可由微細(xì)孔122的內(nèi)壁(去除內(nèi)壁的黑色氧化膜、內(nèi)壁面?zhèn)鲗?dǎo)電。后面詳細(xì)描述)和金屬背吸收，而不會(huì)漏到相鄰的微細(xì)孔122中。因此，可以減少熒光體的電荷。
金屬板120由于碳化處理表面而形成了絕緣性的黑色氧化膜，所以可以將透光性基板110側(cè)的面用作吸光層121。另一方面，為了去除熒光體的充電電荷，或保持與金屬背130的導(dǎo)電性，微細(xì)孔122的里面和背面基板1側(cè)的面的黑色氧化膜例如由噴砂器(sand blast)去除。由此，微細(xì)孔122的里面和背面基板1側(cè)的面可傳導(dǎo)電。
因此，金屬板120與其上形成的金屬背130電導(dǎo)通，施加到金屬背的加速電壓必然也施加到金屬板120中。即，加速從背面基板1發(fā)射的電子用的加速電極(圖中未示)由金屬板120和其上層疊的金屬背130兩層結(jié)構(gòu)形成。
另一方面，隔離部件20因來自電子發(fā)射元件的電子的作用而帶電，在隔離部件30的附近，從背面基板1發(fā)射的電子軌道彎曲，而產(chǎn)生了圖像失真的現(xiàn)象。為防止該現(xiàn)象，例如在特開昭57-118355號公報(bào)和特開昭61-124031號公報(bào)中所公開的，需要在隔離部件表面設(shè)置作為高電阻膜的氧化錫、或氧化錫與氧化銦的混晶薄膜和金屬膜的導(dǎo)電性膜，而隔離部件表面上流過微小電流。
本發(fā)明中，在金屬板的沒有形成金屬背的凹部123中配置隔離部件20，向金屬板120施加上述的加速電壓。因此，可以從金屬背130經(jīng)金屬板120向隔離部件30流過微小電流。
通過低熔點(diǎn)(500℃以下)的固定層將這樣處理后的金屬板120固定在透光性基板110上。作為固定層112的固定部件，例如使用作為低熔點(diǎn)的玻璃的搪瓷玻璃，涂敷在透光性基板110上，粘接金屬片120，并在450～470℃下進(jìn)行熱處理后燒結(jié)。作為固定部件，除此之外，有作為液狀的玻璃前驅(qū)體的聚硅氮烷。也可使用該材料，在120℃以上的溫度下燒結(jié)固定。
固定層的光學(xué)特性并不限于透光率接近100％。例如，CRT等現(xiàn)有技術(shù)中對前面板材料使用預(yù)定限制透光性的玻璃，而實(shí)現(xiàn)了對比度提高。因此，本發(fā)明中，透光性基板透明(透光率接近于100％)，通過由預(yù)定限制透光性的玻璃層構(gòu)成固定層，與CRT相同，有提高對比度性能的效果。這種限制透光性的玻璃可通過與現(xiàn)有技術(shù)中CRT所使用的方法相同的方法來容易進(jìn)行制造。
金屬板120經(jīng)固定層112固定在透光性基板110上。因此，金屬板120為了減輕因其與透光性基板110的熱膨脹率差引起的熱失真，最好具有與透光性基板110相同程度的熱膨脹率。在使用玻璃作為透光性基板110的情況下，玻璃的熱膨脹率為38～90×10-7/℃(30～300℃)左右，以Fe-Ni為主的合金的金屬板120的熱膨脹率通過改變鎳(Ni)的占有量可與其大致相同。例如，在使用熱膨脹率為48×10-7/℃的硼酸玻璃基板來作為透光性基板110的情況下，若金屬板120為例如Fe-42％Ni合金，則可以使其熱膨脹率大致相同。
根據(jù)同樣的觀點(diǎn)，固定層112也最好具有與透光性基材110相同的熱膨脹率。因此，如上所述，作為固定部件，使用與玻璃材料的透光性基板有相同的熱膨脹率的例如搪瓷玻璃。
另外，為減輕熱失真，金屬板120最好有與透光性基板110相同的熱膨脹率，但是玻璃材料的透光性基板和固定層牽引力弱。因此，也可使金屬板120的熱膨脹率比透光性基板110、固定層112的熱膨脹率稍微大一點(diǎn)，在實(shí)際使用時(shí)，也可向透光性基板、固定層施加壓縮力。
這里，根據(jù)上述實(shí)施形態(tài)，金屬板120在預(yù)先設(shè)置多個(gè)微細(xì)孔，實(shí)施表面的碳化處理后由固定層112固定在透光性基板110上，但是并不限于該處理。例如，也可將通過氧化性氣體環(huán)境預(yù)先熱處理而碳化處理表面后的金屬板通過固定層固定在透光性基板上后，通過蝕刻形成多個(gè)微細(xì)孔。根據(jù)這種處理，由于幾乎可得到與上述實(shí)施形態(tài)情況下相同的功能，且在透光性基板上固定金屬板120時(shí)沒有微細(xì)孔，所以處理容易，有固定效率高的效果。
如上所述，通過作為玻璃層的固定層112將金屬板120固定在透光性基板110上后，向微細(xì)孔122分別涂敷10～20μm左右的紅色(R)、綠色(G)、藍(lán)色(B)的熒光體111R、111G、111B。并且，在其上鍍膜后，例如使用金屬罩在金屬背130上通過真空蒸鍍形成30～200nm左右的鋁。另外，為了使電子與熒光體111撞擊，金屬背130需要充分透過來自電子發(fā)射元件的電子。從該點(diǎn)來看，雖然金屬背的厚度設(shè)定在上述范圍內(nèi)，但是最好為約100nm左右。
另外，上面進(jìn)行了描述，金屬板120的微細(xì)孔122的里面和金屬板120的背面基板側(cè)通過例如噴砂器來去除絕緣性的黑色氧化膜。因此，熒光體111中由充電的電荷和熒光體111產(chǎn)生的2次電子移動(dòng)到金屬板120和金屬背114上，而可以防止熒光體111的帶電。
進(jìn)一步，金屬板120的厚度比熒光體111層的厚度厚20μm以上，另外，微細(xì)孔122的里面通過噴砂形成小的凹凸。因此，涂敷熒光體111時(shí)，通過小的凹凸?jié)櫇裥宰兒?，熒光體111從透光性基板110側(cè)看為作為光滑曲面的大致U字形狀(底部約100μm，側(cè)部約20μm左右)。因此，有金屬背13在微細(xì)孔122的內(nèi)部也可良好形成，很難剝離，密合性提高的效果。
圖2是從背面基板側(cè)看金屬背的俯視圖。這里，為簡化圖示，畫面由4行×5象素(一個(gè)象素由發(fā)出R光、G光、B光的三色象素構(gòu)成)構(gòu)成，設(shè)置了4個(gè)隔離部件用的凹部123。但是，實(shí)際上，當(dāng)然在金屬板整體上，為耐大氣壓，設(shè)置了多個(gè)配置充分多的隔離部件的凹部123。
圖2中，金屬板120包括按矩陣(二維)狀設(shè)置的多個(gè)微細(xì)孔122。并且，通過發(fā)光微細(xì)孔122內(nèi)涂敷而內(nèi)含的熒光體，形成象素。圖2表示微細(xì)孔122為四邊形的情況。由于在微細(xì)孔122內(nèi)部涂敷熒光體，所以象素形狀與微細(xì)孔122的孔形狀一致，但也可與顯像管的情況相同，并不將象素形狀、即微細(xì)孔122的形狀限于此。例如，也可以是圓形、橢圓形、球形或成角后(即，取大致R)的四邊形等。各微細(xì)孔122內(nèi)分別內(nèi)含有R熒光體111R、G熒光體111G、B熒光體111B，通過熒光體111R、111G、111B三種顏色象素進(jìn)行彩色顯示，而形成一組象素。并且，在與設(shè)置了吸光層121的面相反側(cè)的面的象素間的預(yù)定位置上設(shè)置多個(gè)凹部123。
從圖1可以看出，從透光性基板110側(cè)看凹部123，其處于吸光層121的區(qū)域內(nèi)，即使將隔離部件30插入配置到凹部，也不會(huì)產(chǎn)生對從背面基板1到熒光體11的電子線的軌道產(chǎn)生影響的問題。本發(fā)明中，凹部123的深度為金屬板的厚度的約1/2的10～125μm。
圖3是從背面基板側(cè)看在金屬板上形成的第一實(shí)施形態(tài)的金屬背的俯視圖。圖3中，金屬背130A雖然在金屬板120上設(shè)置，但是不在包圍凹部123周圍的預(yù)定區(qū)域的開口部131A內(nèi)形成金屬背，而在開口部131A內(nèi)露出凹部123和金屬板120。即，本發(fā)明的加速電極由具有凹部123的金屬板120和在其上層疊的具有開口部130A的金屬背130A的兩層層疊結(jié)構(gòu)形成。并且，通過可將隔離部件插入到該開口部131A內(nèi)的凹部123中，使裝配變得容易。即，由于將隔離部件30插入到凹部123，所以可在隔離部件30中流過微小電流，可以防止隔離部件的帶電，同時(shí)，隔離部件的定位變得簡單，隔離部件配置變得容易，也使配置精度變得良好。雖然由凹部123的形成精度決定配置隔離部件30的精度，但是凹部也可與微細(xì)孔同樣，通過蝕刻形成。因此，可以高精度地形成凹部，可以將隔離部件30高精度地容易配置在相對顯示基板101的預(yù)定的位置上。本發(fā)明中，凹部123不直接與金屬背連接，但由于間接電連接，所以與上述文獻(xiàn)不同，可以一次將隔離部件30連接到顯示基板。當(dāng)然，凹部123的形狀與所插入的隔離部件30的端面形狀相似。
本圖中，為了配置平板形狀的隔離部件30，而在圖紙的左右方向設(shè)置細(xì)長的四邊形(長方形)的凹部123。由于為了耐施加到平面型顯示裝置的大氣壓，需要有多個(gè)隔離部件，所以也可設(shè)置多個(gè)插入隔離部件的凹部123。與此對應(yīng)還設(shè)置了相同數(shù)目的開口部131A。當(dāng)然，也可在圖紙面上下方向上設(shè)置開口部和凹部。另外，凹部123的深度為金屬板的厚度的約1/2以上，考慮與隔離部件的嵌合來決定深度。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施形態(tài)，顯示基板中，使包括與隔離部件30對接的部分(即，在金屬板120上形成的凹部123)的區(qū)域中不形成金屬背。即，本實(shí)施形態(tài)的金屬背130中與上述區(qū)域?qū)?yīng)的部分為開口部131。因此，設(shè)置隔離部件時(shí)，由于隔離部件不與金屬背130干涉，所以可以防止隔離部件30摩擦金屬背，其粉末飛散。另外，即使隔離部件30摩擦金屬背120，由于由Fe-Ni系合金的極低碳素鋼薄板構(gòu)成金屬背120，所以沒有產(chǎn)生金屬細(xì)微粉末的問題。
另外，本發(fā)明的金屬板120為Fe-Ni系合金，所以具有與作為氣密容器的FED內(nèi)含有的顯示基板和背面基板等中放出的混合物氣體中的氧氣和水蒸氣等反應(yīng)，而以氧化物的形式取得的吸氣劑(getter)作用(后面詳述)。本實(shí)施形態(tài)中，如上所述，由于在金屬背130A的開口部131A內(nèi)露出了金屬板120，所以還具有能夠在露出金屬板120的表面的部分取得作為混合物氣體的氧氣和水蒸氣等，從而良好地保持FED內(nèi)部的密封狀態(tài)的效果。該效果隨著金屬板120的表面露出面積變大而越大。因此，與上述實(shí)施形態(tài)相比，后述的圖5和圖6所示的實(shí)施形態(tài)的效果變大。
下面，描述Fe-Ni系合金的吸氣劑作用。Fe、Ni和Fe-Ni合金、其他的一般金屬因在氣體環(huán)境中存在氧氣，而被氧化。換而言之，充當(dāng)氧氣的吸氣劑。其例如當(dāng)數(shù)1的反應(yīng)在密封系統(tǒng)中保持平衡時(shí)，由數(shù)2提供系統(tǒng)的平衡氧分壓，由此若系統(tǒng)內(nèi)存在過剩的氧氣，則與Fe反應(yīng)，而成為Fe2O3或Fe氧化物。
....(數(shù)1)logPO2＝ΔG0/RTln10....(數(shù)2)(其中，ΔG0是反應(yīng)的吉布斯自由能量變化)平衡氧分壓是溫度的函數(shù)，例如，在室溫下，如數(shù)3所示，F(xiàn)e和Fe氧化物處于平衡狀態(tài)時(shí)的平衡氧分壓(單位氣壓)非常低。
logPO2＝-80～-85....(數(shù)3)對于Ni以完全相同的原因來吸收系統(tǒng)的氧氣。因此，在密封系統(tǒng)內(nèi)部的氧氣總量很少時(shí)，作為金屬隔離部件的Fe-Ni系合金并不完全氧化，F(xiàn)e-Ni充當(dāng)氧氣的吸氣劑。其與讀系統(tǒng)中含有水蒸氣的情況完全相同，在數(shù)4所示的反應(yīng)中，由于保持與水蒸氣平衡的氧氣的絕對量很少，所以水蒸氣的分壓也降低了。
.....(數(shù)4)圖7表示Fe和Ni與各自的氧化物在密封系統(tǒng)內(nèi)保持平衡狀態(tài)時(shí)的平衡氧分壓。雖然平衡氧分壓隨溫度的升高而變高，但是若與FED的真空部分的氧氣量相比，則為充分低的值。
如上所述，若凹部123上沒有金屬背，則即使將隔離部件30插入到凹部123內(nèi)，隔離部件30和金屬背也不干涉，作為在凹部123及其周圍不形成金屬背的方法，除本實(shí)施形態(tài)之外，有各種考慮。下面使用圖4～圖6，說明其他實(shí)施形態(tài)。
圖4是表示金屬背的第二實(shí)施形態(tài)的俯視圖。圖4中，金屬背130B不對每個(gè)凹部形成開口部，而是在凹部123的某一行方向整體形成開口部131B。與圖3同樣，由于凹部123上沒有金屬背，所以即使將隔離部件30插入到凹部123內(nèi)，也不與金屬背干涉。
圖5是表示金屬背的其他實(shí)施形態(tài)的俯視圖。圖5中，金屬背在金屬薄膜的內(nèi)含有熒光體的區(qū)域上形成。圖5(a)是第三實(shí)施形態(tài)，金屬背130C在金屬板120的內(nèi)含有熒光體的區(qū)域上按梳齒狀形成。
但是，如上所述，加速電極為金屬板120和金屬背130的兩層層疊結(jié)構(gòu)，其電阻如下。相對銅的導(dǎo)電率為100的情況下的作為金屬背130的部件的鋁的導(dǎo)電率為62％，金屬板120的部件Fe-Ni系合金的導(dǎo)電率低3％(電氣·電子材料手冊，597～602頁，1987年第一版，朝倉書店)。但是，由于與金屬背130約為100nm的厚度相比，金屬板120的厚度為20μm，厚100倍以上，所以金屬板120的面積電阻與金屬背130的面積電阻相比為約1/4.8倍(＝300/62)以下。因此，通過并聯(lián)連接金屬背與金屬板，可以減少加速電壓的電阻損失。其對于直流和低頻電流成立。
但是，在根據(jù)一些原因而產(chǎn)生了異常放電的情況下，瞬時(shí)流過放電電流。因此，由于該放電電流中含有高頻成份，所以需要考慮集膚效果。高頻電流流過導(dǎo)體表面附近，而不流過導(dǎo)體中心，所以這時(shí)，流過導(dǎo)電率大的金屬背側(cè)。因此，與具有20μm以上的厚度、但高頻電阻大的金屬板120相比，作為高頻電流的放電電流在厚度約100nm左右的電阻小的金屬背130中流過。
這里，與如圖3、圖4所示，在金屬板上的大致整個(gè)區(qū)域上設(shè)置了金屬背的情況相比，若如圖5(a)所示，在金屬板的內(nèi)含有熒光體的區(qū)域上設(shè)置，則電流流過的寬度(導(dǎo)電線路的寬度)變窄，電阻變大，阻抗也變大。結(jié)果，在異常放電時(shí)可減少金屬背130中流過的放電電流。由此，可以降低因異常放電時(shí)流過的過大電流造成的電子發(fā)射元件的破壞。
另外，也可沒有開口部131C2。但是，若考慮異常放電時(shí)的電子發(fā)射元件等的破壞降低，最好有開口部131C2。
圖5(b)是第四實(shí)施形態(tài)。圖5(b)中，金屬背130D僅在金屬板120的內(nèi)含有熒光體的區(qū)域上形成。另外，也可沒有開口部131D2。但是，若考慮降低異常放電時(shí)的電子發(fā)射元件等的破壞，最好具有開口部131D2。
圖5(c)是第五實(shí)施形態(tài)。圖5(c)中，由于金屬背130E僅在金屬板120的內(nèi)含有熒光體的區(qū)域上按連續(xù)寫一筆的形狀形成，所以與圖5(a)和(b)相比，電阻和阻抗變大，可進(jìn)一步降低異常放電時(shí)的電子發(fā)射元件等的破壞。另外，雖然也可沒有開口部131E2，但是若考慮降低異常放電時(shí)的電子發(fā)射元件等的破壞，最好有開口部131E2。
另外，圖5中，也與圖3相同，在凹部123上沒有金屬背，所以即使將隔離部件30插入凹部123，隔離部件30不與金屬背干涉，金屬背的粉末不飛散。
圖6是表示金屬背的另外的實(shí)施形態(tài)的俯視圖。圖6中，按顏色象素單位或象素單位來分離形成金屬背。圖6(a)是第六實(shí)施形態(tài)，按每個(gè)顏色象素分離金屬背130F。圖6(b)是第七實(shí)施形態(tài)，金屬背130G按通過熒光體111R、111G、111B的三個(gè)顏色象素進(jìn)行彩色顯示為一組分離每個(gè)象素。這樣，通過按顏色象素單位或象素單位分離形成金屬背，在各個(gè)金屬背間可插入多個(gè)高頻電阻值高的金屬板。結(jié)果，由于異常放電時(shí)的放電電流比圖3～圖5的實(shí)施形態(tài)的情況小，所以可以進(jìn)一步減少電子發(fā)射元件等的破壞。另外，圖6中，也與圖3相同，由于在凹部123上沒有金屬背，所以即使將隔離部件30插入到凹部123，金屬背的粉末不飛散。另外，131F、131G是金屬板120露出的由多個(gè)分離后的金屬背130F、130G包圍的開口部。
圖3～圖6所示的金屬背130可使用金屬罩，與現(xiàn)有技術(shù)相同地進(jìn)行真空蒸鍍(公知技術(shù))而容易地形成鋁(Al)。另外，還可使用金屬膠(例如銀膠)通過印刷法形成。另外，涂敷熒光體后，當(dāng)然也可經(jīng)過鍍膜工藝通過鋁真空蒸鍍或銀膠印刷，來形成金屬背。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施形態(tài)，形成了內(nèi)含熒光體111的多個(gè)微細(xì)孔122，且使用在透光性111側(cè)上形成黑色氧化膜，作為吸光層121的金屬薄膜120。在該金屬板120的背面基板1側(cè)的面上設(shè)置多個(gè)凹部123。并且，將對應(yīng)于包圍該各個(gè)凹部123的預(yù)定區(qū)域形成開口部131的金屬背130層疊在該金屬板120上而構(gòu)成兩層結(jié)構(gòu)的加速電極。通過將隔離部件30插入配置在在該金屬背130的開口部131內(nèi)露出的金屬板120上的凹部123中，不會(huì)降低對比度，可以防止隔離部件30帶電。進(jìn)一步，可以使隔離部件30精度變高且抑制定位偏差，可通過一次作業(yè)容易裝配在顯示基板101上。且，由于不在金屬板120的包圍凹部123的區(qū)域上形成金屬背，所以即使將隔離部件30插入到凹部123內(nèi)，也可不摩擦金屬背。因此，可以防止隨該摩擦的金屬背粉末的飛散，可以沒有短路背面基板1的電子發(fā)射元件和布線電路等的問題。另外，即使隔離部件30摩擦金屬板120，由于金屬板120由Fe-Ni系合金的極低碳素鋼薄板構(gòu)成，所以有不會(huì)產(chǎn)生金屬細(xì)微粉末的問題。
如上所述的本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)中，在將經(jīng)碳化處理Fe-Ni系合金的極低碳素鋼薄板后的金屬板120固定在透光型基板110上時(shí)，也可在透光性基板110上涂敷固定部件。但是，并不限于此。例如，也可通過在沒有實(shí)施碳化處理的金屬板120上涂敷混合黑色顏料而為黑色后的固定部件來固定透光性基板110。即，將玻璃膠和包含黑色顏料的黑色顏料膠避開微細(xì)孔122印刷到?jīng)]有實(shí)施碳化處理的金屬板120上，而固定透光性基板110。這時(shí)，也可同時(shí)形成吸光層121。由此，由于不對金屬板120實(shí)施碳化處理，所以可以省略從金屬板120的微細(xì)孔122的內(nèi)壁和形成了金屬背的面中去除黑色氧化膜的工藝(例如噴砂)。當(dāng)然為使微細(xì)孔122的內(nèi)部的潤濕性更好，需要設(shè)置小的凹部的作業(yè)。
這樣，根據(jù)本發(fā)明，可以防止隔離部件與金屬背的干涉(摩擦地將隔離部件安裝在顯示基板上。因此，可以防止因隨上述干涉產(chǎn)生的金屬背粉末而短路背面基板上的電子發(fā)射元件和布線電路等。另外，可以不直接接觸隔離部件和金屬背，而抑制隔離部件的帶電。進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明，可高精度且抑制定位偏差地安裝隔離部件，可以容易且通過一次作業(yè)來進(jìn)行該隔離部件的安裝。結(jié)果，根據(jù)本發(fā)明，在FED等的平面型顯示裝置中，可以提高其可靠性和/或生產(chǎn)率。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，包括第一基板，設(shè)置有多個(gè)電子發(fā)射元件；第二基板，包括相對該第一基板配置的透光性基板；和支撐部件，分別支撐所述第一基板和第二基板；其中，其中所述第二基板包括導(dǎo)電性板，設(shè)置在所述透光性基板的第一基板側(cè)的面上，按矩陣狀形成有多個(gè)用于保持對應(yīng)于所述多個(gè)電子發(fā)射元件的多個(gè)熒光體的保持孔；金屬背，設(shè)置在所述導(dǎo)電性板的所述第二基板側(cè)的面上以便與該導(dǎo)電性板電接觸，施加有用于加速從所述電子發(fā)射元件發(fā)射出的電子的加速電極；在所述金屬背的與所述導(dǎo)電性板的多個(gè)保持孔間相對的區(qū)域上形成開口部，所述支撐部件與從所述金屬背的開口部露出的所述導(dǎo)電性板對接。
2.一種顯示裝置，包括第一基板，設(shè)置有多個(gè)電子發(fā)射元件；第二基板，包括與該第一基板相對配置的透光性基板；和支撐部件，分別支撐所述第一基板和第二基板；其中所述第二基板包括導(dǎo)電性板，設(shè)置在所述透光性基板的第一基板側(cè)的面上，按矩陣狀形成有多個(gè)用于保持對應(yīng)于所述多個(gè)電子發(fā)射元件的多個(gè)熒光體的微細(xì)孔；金屬背，設(shè)置在所述導(dǎo)電性板的所述第一基板側(cè)的面上，并施加有用于加速從所述電子發(fā)射元件發(fā)射出的電子的加速電極；所述導(dǎo)電性板在所述多個(gè)微細(xì)孔間的預(yù)定位置上形成用于保持所述支撐部件的凹部，將所述金屬背的、至少與所述導(dǎo)電性板的凹部相對的區(qū)域作為開口部；通過將所述支撐部件插入到從所述金屬背的開口部露出的所述導(dǎo)電性板的凹部中，不與所述金屬背相接觸地分別支撐所述第一基板和第二基板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其中使所述導(dǎo)電性板和所述金屬背電接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯示裝置，其中所述導(dǎo)電性板是由金屬構(gòu)成的金屬板，且在該所述透光性基板側(cè)的面上形成大致黑色的吸光層。
5.一種顯示裝置，包括(a)背面基板，包括形成有多個(gè)用于發(fā)射電子的冷陰極元件的絕緣性基板；(b)顯示基板，包括透光性基板，與該背面基板相對配置；金屬板，按矩陣狀形成多個(gè)分別內(nèi)含有通過來自所述冷陰極元件的電子線而激勵(lì)、發(fā)光的多個(gè)熒光體的微細(xì)孔；和金屬背，配置在該金屬板的背面基板側(cè)，并施加有用于加速來自所述冷陰極元件的電子線的加速電壓；(c)多個(gè)支撐體，垂直配置在所述背面基板和所述顯示基板之間，以維持其間隔；以及(d)框部件；其中所述背面基板、所述顯示基板和所述框部件所包圍的空間為真空氣體環(huán)境；所述金屬板在該所述透光性基板側(cè)的面上設(shè)置有用于吸收外光的吸光層；且在其所述背面基板側(cè)的面上設(shè)置有多個(gè)用于保持所述支撐體的凹部；所述金屬背形成露出包圍了所述金屬板的至少所述凹部的預(yù)定區(qū)域的開口部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的顯示裝置，其中僅在包含所述金屬板的至少一個(gè)微細(xì)孔的區(qū)域上分別分離形成所述金屬背。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的顯示裝置，其中所述各微細(xì)孔發(fā)出對應(yīng)于光的三基色的三色光中的一種顏色的光，利用發(fā)出該三色光的三個(gè)所述微細(xì)孔形成一個(gè)象素，僅在包括至少該一個(gè)象素的區(qū)域上分別分離形成所述金屬背。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的顯示裝置，其中所述顯示基板具有將所述金屬板固定在所述透光性基板上的固定層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯示裝置，其中所述金屬板通過固定層固定在所述透光性基板上后，形成所述微細(xì)孔。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯示裝置，其中所述固定層是低熔點(diǎn)的玻璃層。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的顯示裝置，其中所述固定層是對透光性進(jìn)行預(yù)定限制的玻璃層。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的顯示裝置，其中所述金屬板、所述透光性基板和所述玻璃層具有大致相同的熱膨脹率。
13.根據(jù)權(quán)利要求5所述的顯示裝置，其中所述金屬板具有20μm到250μm的厚度。
14.根據(jù)權(quán)利要求5所述的顯示裝置，其中所述金屬板的組成由以Fe-Ni為主的合金構(gòu)成。
15.根據(jù)權(quán)利要求5所述的顯示裝置，其中使所述金屬板的所述透光性基板側(cè)的面為大致黑色。
16.根據(jù)權(quán)利要求5所述的顯示裝置，其中所述金屬板上形成的微細(xì)孔的壁面具有電傳導(dǎo)性。
17.根據(jù)權(quán)利要求5所述的顯示裝置，其中所述金屬板的微細(xì)孔中內(nèi)含的熒光體的形成截面為大致的U字形狀。
18.一種顯示裝置，包括第一基板，設(shè)置有多個(gè)電子發(fā)射元件；第二基板，包括與該第一基板相對配置的透光性基板；以及支撐部件，用于分別支撐所述第一基板和第二基板；其中，在所述透光性基板的第一基板側(cè)的面上設(shè)置有對應(yīng)于所述多個(gè)電子發(fā)射元件的多個(gè)熒光體和具有導(dǎo)電性的吸光層，在該熒光體和所述第一基板側(cè)形成與所述吸光層電接觸的加速電極；所述支撐部件不與所述加速電極相接觸地與所述吸光層對接，以支撐所述第一和第二基板。
19.一種顯示裝置，包括輸入部，輸入圖像信號；驅(qū)動(dòng)電壓生成單元，處理該輸入的圖像信號而生成驅(qū)動(dòng)電壓；第一基板，設(shè)置有多個(gè)被施加以所述驅(qū)動(dòng)電壓的電子發(fā)射元件；第二基板，包括與該第一基板相對配置的透光性基板；以及支撐部件，分別支撐所述第一基板和第二基板；其中在所述透光性基板的第一基板側(cè)的面上設(shè)置有對應(yīng)于所述多個(gè)電子發(fā)射元件的多個(gè)熒光體和具有導(dǎo)電性的吸光層，在該熒光體和所述第一基板側(cè)形成與所述吸光層電接觸的加速電極；所述支撐部件不與所述加速電極相接觸地與所述吸光層對接，以支撐所述第一和第二基板。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種設(shè)置隔離部件時(shí)，可以邊高精度且容易地裝配隔離部件，邊可以降低刮傷金屬背的問題的平面型顯示裝置。本發(fā)明的平面型顯示裝置在透光性基板(111)上形成內(nèi)含有熒光體(111)的多個(gè)微細(xì)孔(122)，且在透光性基板(111)側(cè)的面上設(shè)置形成黑色氧化膜并成為吸光層(121)的金屬板(120)。在該金屬板(120)的背面基板(1)側(cè)的面上設(shè)置多個(gè)凹部(123)，將對應(yīng)于包括該各凹部(123)的預(yù)定區(qū)域來形成開口部(131)的金屬背(130)層疊在該金屬板(120)上構(gòu)成兩層層疊結(jié)構(gòu)的加速電極。將隔離部件(30)插入配置在該金屬背(130)的開口部(131)內(nèi)露出的金屬板(120)上的凹部(123)中。
文檔編號H01J29/86GK1607870SQ200410068380
公開日2005年4月20日 申請日期2004年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月15日
發(fā)明者小寺喜衛(wèi), 佐川雅一, 楠敏明, 大石哲, 澤井裕一 申請人:株式會(huì)社日立制作所