專利名稱：圖像顯示設(shè)備及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像顯示設(shè)備，它具有彼此對置的基板和在該基板之間排列的間隔物，本發(fā)明還涉及制造該圖像顯示設(shè)備的方法。
背景技術(shù)：
近年來，人們已經(jīng)注意到各種平板圖像顯示設(shè)備作為下一代重量輕且薄的顯示設(shè)備正逐漸取代陰極射線管(在下文中，被稱為CRT)。例如，已經(jīng)開發(fā)出一種表面導(dǎo)電電子發(fā)射設(shè)備(SED)，它是一種場發(fā)射設(shè)備(在下文中，被稱為FED)，可用作平板顯示設(shè)備。
該SED包括彼此對置且留有一預(yù)定間隙的第一基板和第二基板。用矩形側(cè)壁將這些基板的各邊緣部分彼此連接，從而構(gòu)成一個(gè)真空的外殼。三色熒光粉層形成于第一基板的內(nèi)表面上。排列在第二基板的內(nèi)表面上的是大量用作電子源的電子發(fā)射元件，這些電子源分布對應(yīng)于各像素并且激發(fā)熒光粉。各電子發(fā)射元件由電子發(fā)射部分、一對用于向該電子發(fā)射部分加電壓的電極等構(gòu)成。
對于SED而言，使第一基板和第二基板之間的空間即該真空外殼保持高度真空是很重要的。如果真空度很低，則電子發(fā)射元件的壽命和該器件的壽命都會不可避免地變短。根據(jù)特許公開號為2001-272926的日本專利申請所公布的顯示設(shè)備，許多圓盤形或柱狀間隔物排列在第一和第二基板之間以承受作用在兩塊基板上的氣壓負(fù)載并維持基板之間的間隙。在顯示圖像的過程中，在SED內(nèi)將陽極電壓加在熒光粉層上，并且從電子發(fā)射元件中發(fā)出的電子束經(jīng)陽極電壓加速后與熒光粉層碰撞，于是熒光粉發(fā)光并且顯示出圖像。為了獲得實(shí)際的顯示特性，所用的熒光粉應(yīng)該是一種與常規(guī)陰極射線管的特性相似的熒光粉，并且陽極電壓應(yīng)該被設(shè)為幾千伏特或更大，較佳地設(shè)為5千伏或更大。
在按上述配置的SED中，當(dāng)具有高加速電壓的電子與熒光粉表面碰撞時(shí)，在該熒光粉表面上產(chǎn)生了二次電子和反射電子。當(dāng)?shù)谝缓偷诙逯g的間隙很窄時(shí)，該熒光粉表面上產(chǎn)生的二次電子和反射電子與基板之間的間隔物碰撞，結(jié)果是該間隔物變?yōu)閹щ姷?。因此，在間隔物附近很可能發(fā)生放電。特別是，例如，如果在間隔物的表面上涂覆了低阻抗膜層以控制電子束的移動度時(shí)，更有可能從間隔物中放電。在這種情況下，SED的耐壓特性有可能降低。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述情況，本發(fā)明的目的是提供一種能抑制放電的發(fā)生并提高可靠性和顯示質(zhì)量的圖像顯示設(shè)備以及制造該裝置的方法。
為了實(shí)現(xiàn)該目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的圖像顯示設(shè)備包括外殼，該外殼具有第一基板以及和第一基板相對置并留有間隙的第二基板；以及多個(gè)間隔物，它們排列在外殼中第一基板和第二基板之間以支撐作用于第一和第二基板上的大氣壓，在各間隔物的表面上形成了Ra為0.2到0.6微米且Sm為0.02到0.3毫米的凸起和凹陷。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種圖像顯示設(shè)備，它包括外殼，該外殼具有第一基板以及和第一基板相對置并留有間隙的第二基板；排列在外殼中的多個(gè)間隔物；以及間隔物結(jié)構(gòu)，該間隔物結(jié)構(gòu)排列在外殼中的第一基板和第二基板之間以支撐作用于第一和第二基板上的大氣壓，該間隔物結(jié)構(gòu)包括與第一和第二基板相對置排列的支撐基板以及多個(gè)立式排列在該支撐基板的至少一個(gè)表面上的間隔物，并且在各間隔物的表面和該支撐基板的表面中的至少一個(gè)表面上形成了Ra為0.2到0.6微米且Sm為0.02到0.3毫米的凸起和凹陷。
根據(jù)又一個(gè)方面，提供了一種制造圖像顯示設(shè)備的方法，該方法所制造的圖像顯示設(shè)備包括外殼，該外殼具有第一基板以及和第一基板相對置且留有間隙的第二基板；多個(gè)像素，它們排列在該外殼中；以及多個(gè)間隔物，它們排列在該外殼中的第一基板和第二基板之間以支撐作用于第一和第二基板上的大氣壓，在各間隔物的表面上形成了Ra為0.2到0.6微米且Sm為0.02到0.3毫米的凸起和凹陷，該方法包括準(zhǔn)備具有多個(gè)間隔物形成孔的模制工具；用間隔物形成材料來填充該模制工具的間隔物形成孔；使該模制工具的間隔物形成孔中填充的間隔物形成材料固化并且接著使該間隔物形成材料從該模制工具中分離出來；通過烘培從該模制工具中分離出來的間隔物材料，而形成了間隔物；以及用酸性液體使所形成的間隔物的表面部分地溶解，以便在該間隔物的全部表面上形成Ra為0.2到0.6微米且Sm為0.02到0.3毫米的凸起和凹陷。


圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的SED的透視圖。
圖2是沿圖1中II-II線截取的SED的透視圖。
圖3是示出了SED的放大截面圖。
圖4是示出了間隔物結(jié)構(gòu)的局部截面圖。
圖5是示出了用來制造間隔物結(jié)構(gòu)的支撐基板和模制工具的截面圖。
圖6是示出了用來制造模制工具的主陽模的側(cè)面正視圖。
圖7是示出了用主陽模制造模制工具的過程的截面圖。
圖8是示出了使模制工具與支撐基板緊密接觸的組裝截面圖。
圖9是示出了模制工具處于打開狀態(tài)的截面圖。
圖10是示出了根據(jù)具本發(fā)明第二實(shí)施例的SED中的間隔物結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖11是示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的SED的局部放大截面圖。
圖12是示出了根據(jù)第三實(shí)施例的SED的間隔物結(jié)構(gòu)的截面圖。
具體實(shí)施例方式
參照附圖將詳細(xì)描述第一實(shí)施例，其中本發(fā)明應(yīng)用于作為平板圖像顯示設(shè)備的SED。
如圖1到3所示，該SED包括分別都由矩形玻璃板構(gòu)成的第一基板10和第二基板12，這些基板彼此正對著排列并且相互之間留有約1.0到2.0毫米的間隙。第一和第二基板10和12的四周邊緣部分通過玻璃構(gòu)成的矩形框形側(cè)壁14連接起來，從而形成了其內(nèi)部保持真空的平板真空外殼15。
充當(dāng)熒光粉表面的熒光屏16形成于第一表面10的內(nèi)表面上。通過排列發(fā)出紅光、綠光和藍(lán)光的熒光粉層R、G、B以及遮光層11，形成了熒光屏16。這些熒光粉層按條形、點(diǎn)形或矩形來形成。由鋁等構(gòu)成的金屬襯墊和除氣膜依次形成于熒光屏16上。
許多表面導(dǎo)電型電子發(fā)射元件18(每一個(gè)這樣的元件發(fā)出一束電子束)作為電子發(fā)射源排列在第二基板12的內(nèi)表面上，以便激發(fā)熒光屏16的熒光粉層R、G、B。這些電子發(fā)射元件18排列在多個(gè)行和列中，并且與相對應(yīng)的熒光粉層一起形成像素。每一個(gè)電子發(fā)射元件18包括電子發(fā)射單元(未示出)、一對向該電子發(fā)射單元施加電壓的元件電極等。大量導(dǎo)線21以矩陣的方式排列在第二基板12的內(nèi)表面上以便向電子發(fā)射元件18提供電勢。導(dǎo)線21的末端來自平板真空外殼15的外部。
用密封構(gòu)件20(例如，低熔點(diǎn)玻璃或低熔點(diǎn)金屬)將充當(dāng)連接構(gòu)件的側(cè)壁14密封到第一基板10的四周邊緣部分和第二基板12的四周邊緣部分，以便將這些基板彼此連接起來。
如圖2到4所示，SED包括排列在第一和第二基板10和12之間的間隔物結(jié)構(gòu)22。在本實(shí)施例中，間隔物結(jié)構(gòu)22包括矩形支撐基板24，它排列在第一和第二基板10和12之間；以及許多柱狀間隔物，它們立在該支撐基板的兩個(gè)表面上并與該支撐基板形成一個(gè)整體。
為了詳細(xì)描述，充當(dāng)支撐基板的支撐基板24具有與第一基板10的內(nèi)表面相對置的第一表面24a以及與第二基板12的內(nèi)表面相對置的第二表面24b，并且與這些基板10和12平行排列。通過蝕刻等，在支撐基板24中形成了許多電子束通孔26。電子束通孔26分別正對著電子發(fā)射元件18，并且排列在多個(gè)列和多個(gè)行中以便使電子發(fā)射元件所發(fā)出的電子束穿過它們。當(dāng)電路板15的縱向由X表示而與該縱向垂直的寬度方向由Y表示時(shí)，電子束通孔26在縱向X和寬度方向Y上都按預(yù)定的間距排列。此處，寬度方向Y上的間距設(shè)置得比縱向X上的間距要大。
支撐基板24可由厚度為0.1到0.3毫米的鐵鎳金屬板構(gòu)成。在支撐基板24的表面上形成由構(gòu)成金屬板的元素構(gòu)成的氧化膜，例如，F(xiàn)e3O4或NiFe2O4構(gòu)成的氧化膜。支撐基板24的表面24a和24b以及用于界定各電子束通孔26的壁面都用具有限制放電電流效果的絕緣層25所覆蓋。絕緣層25是主要由玻璃構(gòu)成的高阻抗材料形成的。
多個(gè)第一間隔物30a立在支撐基板24的第一表面24a上并與支撐基板結(jié)合成一體，它們分別置于相鄰的電子束通孔26之間。第一間隔物30a的遠(yuǎn)端緊靠第一基板10的內(nèi)表面，并插入吸氣膜19、金屬襯墊17和熒光屏16中間的阻光層11。
多個(gè)第二間隔物30b立在支撐基板24的第二表面24b上并與支撐基板結(jié)合成一體，它們分別置于相鄰的電子束通孔26之間。第二間隔物30b的遠(yuǎn)端緊靠第二基板12的內(nèi)表面。此處，各第二間隔物30b的遠(yuǎn)端置于第二基板12的內(nèi)表面上所排列的導(dǎo)線之上。第一和第二間隔物30a、30b按照比電子束通孔26的間距大若干倍的間距排列在縱向X和寬度方向Y上。各個(gè)第一和第二間隔物30a、30b彼此對齊放置且與支撐基板24形成一體以便從其兩側(cè)夾緊支撐基板24。
如圖4和5所示，第一和第二間隔物30a和30b中的每一個(gè)都形成錐形，其直徑從支撐基板24一側(cè)向其遠(yuǎn)端逐漸減小。例如，第一間隔物30a中的每一個(gè)都具有瘦橢圓形橫截面的形狀并且其置于支撐基板24一側(cè)的近端在縱向X方向上具有約1毫米的長度、寬度方向Y上約300微米的寬度和延伸方向上約0.6毫米的高度。第二間隔物30b中的每一個(gè)都具有瘦橢圓形橫截面的形狀并且其置于支撐基板24一側(cè)的近端在縱向X方向上具有約1毫米的長度、寬度方向Y上約300微米的寬度和延伸方向上約0.8毫米的高度。第一和第二間隔物30a、30b在其縱向與縱向X一致的狀態(tài)下排列在支撐基板24上。
如圖4所示，在第一和第二間隔物30a、30b的全部表面上形成了微小的凸起和凹陷50，其算術(shù)平均粗糙度(Ra)為0.2到0.6微米并且凹陷部分和凸起部分之間的平均間隔(Sm)為0.02到0.3毫米。在支撐基板24的表面上除第一和第二間隔物30a、30b站立的區(qū)域以外所形成的全部絕緣層25上，形成了Ra為0.2到0.6微米且Sm為0.02到0.3毫米的微小凸起和凹陷52。
算術(shù)平均粗糙度(Ra)是通過如下步驟獲得的數(shù)值在其平均線方向上從粗糙度曲線中提取參考長度1；對所提取的部分從平均線到測量曲線的偏差的絕對值求和；以及對求和后的數(shù)值求平均。此外，凸起和凹陷之間的平均間隔(Sm)是通過如下步驟獲得的在其平均線方向上從粗糙度曲線中提取參考長度1；找出與一個(gè)凸起以及與該凸起相鄰的一個(gè)低谷相對應(yīng)的平均線的長度總和；以及按毫米單位示出該總和的平均值。
按上文配置的間隔物結(jié)構(gòu)22排列在第一基板10和第二基板12之間。第一和第二間隔物30a、30b緊靠第一基板10和第二基板12的內(nèi)表面，所以它們支撐著作用于這些基板上的大氣壓并且使這些基板之間的間隙保持在一預(yù)定的值。
SED具有電壓提供單元(未示出)，用于向支撐基板24和第一基板10的金屬襯墊17施加電壓。電壓提供單元分別連接到支撐基板24和金屬襯墊17，并且將例如12千伏特的電壓施加到支撐基板24上而將10千伏特的電壓施加到金屬襯墊17上。當(dāng)用SED形成圖像時(shí)，陽極電壓被施加到熒光屏16和金屬襯墊17上，并且電子發(fā)射元件18所發(fā)出的電子束經(jīng)陽極電壓加速后撞擊到熒光屏16上。如此操作，可向熒光屏16的熒光粉層賦能以便發(fā)出光線并顯示圖像。
接下來，將解釋一種用于制造按上文配置的SED的方法。首先，將解釋一種制造間隔物結(jié)構(gòu)22的方法。
如圖5所示，準(zhǔn)備了具有預(yù)定尺寸的支撐基板24以及上模具36a和下模具36b，上模具和下模具都具有與支撐基板大約相同的尺寸并構(gòu)成矩形板狀。在這種情況下，對Fe-50％Ni構(gòu)成的0.12毫米厚的金屬板進(jìn)行除油脂處理，沖洗并使其干燥，接著通過蝕刻在該板中形成電子束通孔26。在金屬板經(jīng)全面黑化處理之后，將一種含玻璃顆粒的溶液噴涂到支撐基板24的各個(gè)表面上(這包括電子束通孔26的各個(gè)表面)并且壓模。使用該操作，可獲得在其上形成絕緣層25的支撐基板24。
充當(dāng)模制工具的上模具36a和下模具36b由紫外線可穿過的透明材料構(gòu)成，例如，透明的硅、透明的聚乙烯對苯二酸酯等，并且這些模具都形成平板狀。上模具36a具有緊靠支撐基板24的平的鄰接表面41a和許多用于模制第一間隔物30a的底部間隔物形成孔40a。間隔物形成孔40a朝著上模具36a的鄰接表面41a打開，并且按一預(yù)定的間隔排列。同樣，下模具36b具有平的鄰接表面41a和許多用于形成第二間隔物30b的底部間隔物形成孔40b。間隔物形成孔40b朝著下模具36b的鄰接表面41b打開，并且按一預(yù)定的間隔排列。
上模具36a和下模具36b通過下面的過程來制造。作為一個(gè)典型的模具，將解釋與上模具36a有關(guān)的過程。首先，如圖6所示，通過切割形成了用于形成上模具的主陽模70。在這種情況下，例如，準(zhǔn)備由黃銅構(gòu)成的基板71，并且對該基板71的一個(gè)表面進(jìn)行切割，以便形成多個(gè)與第一間隔物30a相對應(yīng)的長圓柱72。使用該操作，便獲得了主陽模70。接下來，如圖7所示，通過用透明的硅來填充主陽模70以模制上模具36a并且接著將其分離，便獲得了上模具36a。下模具36b也通過相同的過程來形成。
然后，如圖8所示，用間隔物形成材料46來填充上模具36a的間隔物形成孔40a和下模具26b的間隔物形成孔40b。用作間隔物形成材料46的是一種玻璃膏，它包含至少一種紫外線固化型的粘合劑(有機(jī)組分)和玻璃填充物。適當(dāng)?shù)剡x擇該玻璃膏的特殊比重和粘性。
上模具36a定位成，用間隔物形成材料46填充過的間隔物形成孔40a分別對著電子束通孔26之間的預(yù)定區(qū)域，并且使鄰接表面41a與支撐基板24的第一表面24a緊密接觸。同樣，下模具36b定位成，間隔物形成孔40b分別正對著電子束通孔26之間的預(yù)定位置，并且使鄰接表面41b與支撐基板24的第二表面24b緊密接觸。注意到，可能已通過涂布或印刷的方法將接合試劑預(yù)先涂覆在支撐基板24的間隔物所站立的位置處。使用上述操作，便配置了包括支撐基板24、上模具36a和下模具36b在內(nèi)的裝配體42。在裝配體42中，上模具36a的間隔物形成孔40a和下模具36b的間隔物形成孔40b橫跨支撐基板24彼此正對著。
在上模具36a和下模具36b與支撐基板24緊密接觸的狀態(tài)下，紫外線(UV)從上模具36a和下模具36b的外部照射到間隔物形成材料。因?yàn)樯虾拖履＞?6a、36b都是由紫外線可穿過的材料構(gòu)成的，所以紫外線穿過被照射的上模具36a和下模具36b到達(dá)所填充的間隔物形成材料46。使用該操作時(shí)，間隔物形成材料46是用紫外線來固化的。接下來，如圖9所示，使上模具36a和下模具36b從支撐基板24上分離開，使得固化后的間隔物形成材料46仍留在支撐基板24上。通過上述過程，被模制成預(yù)定形狀的間隔物形成材料46便被轉(zhuǎn)移到支撐基板24的表面上。
接下來，其上排列著間隔物形成材料46的支撐基板24在加熱爐中經(jīng)受熱處理，并且粘合劑從間隔物材料中蒸發(fā)掉。然后，在支撐基板24上所形成的間隔物形成材料和絕緣層25在大約500到550攝氏度的條件下烘培30分鐘到一個(gè)小時(shí)。通過烘培，使間隔物形成材料46和絕緣層25變?yōu)椴Ａ?，并且可以獲得在支撐基板24上形成有第一和第二間隔物30a、30b的間隔物結(jié)構(gòu)22。
接下來，將支撐基板24以及各自經(jīng)受過玻璃烘培的第一和第二間隔物30a、30b浸入重量百分比為0.1到10的氫氟酸溶液中，所以支撐基板24的第一和第二間隔物30a、30b以及絕緣層25的表面部分地溶解了。使用該操作，不規(guī)則且微小的凸起和凹陷50、52便形成于支撐基板24的第一和第二間隔物30a、30b的表面以及絕緣層25的表面上。通過調(diào)節(jié)溶液中氫氟酸的濃度、溶液的溫度以及支撐基板和間隔物的浸入時(shí)間，或者通過攪拌等調(diào)節(jié)溶液的流動性，來調(diào)節(jié)凸起和凹陷50、52，使得Ra被設(shè)為0.2到0.6微米而Sm被設(shè)為0.02到0.3毫米。
相比之下，當(dāng)制造SED時(shí)，預(yù)先準(zhǔn)備在其上排列有熒光屏16和金屬襯墊17的第一基板10以及在其上排列有電子發(fā)射元件18和導(dǎo)線21且與側(cè)壁14連接在一起的第二基板12。接下來，使按上文獲得的間隔物結(jié)構(gòu)22定位并排列在第二基板12上。在這種情況下，第一基板10、第二基板12和光纖纖芯導(dǎo)線2排列在真空腔中，該真空腔的內(nèi)部被抽成真空，然后，第一基板10通過側(cè)壁14連接到第二基板12。使用該操作，便制造了具有間隔物結(jié)構(gòu)22的SED。
根據(jù)按上文配置的SED，微小的凸起和凹陷50形成于第一和第二間隔物30a、30b的表面上，由此間隔物的表面面積可以增大，并且它們的表面漏電距離也可以增大。結(jié)果，間隔物的充電以及放電的發(fā)生都可以得到抑制，并且耐壓性可以提高。因此，可以獲得其可靠性和顯示質(zhì)量都有所提高的SED。此外，微小的凸起和凹陷52形成于支撐基板24的表面上。結(jié)果，即使為了控制電子束的移動量而在間隔物的表面涂覆了低阻抗膜，該低阻抗膜也會被凸起和凹陷分割，并且由此可以使該膜變?yōu)榫哂懈咦杩沟哪ぁＪ褂迷摻Y(jié)構(gòu)，可以抑制放電。
發(fā)明人已經(jīng)確定了形成到間隔物上的凸起和凹陷的Ra值和Sm值、耐壓以及間隔物的強(qiáng)度之間的關(guān)系。表格1示出了確認(rèn)的結(jié)果。此處，測量了間隔物的50平方毫米樣品的耐壓，并且測量了一片間隔物的強(qiáng)度。此外，當(dāng)間隔物表面上沒有形成任何凸起和凹陷時(shí)，間隔物的耐壓和強(qiáng)度分別被設(shè)為100。當(dāng)通過將浸入氫氟酸溶液的時(shí)間設(shè)為30秒而形成Ra為0.25微米且Sm為0.25毫米的凸起和凹陷時(shí)，耐壓是120而間隔物的強(qiáng)度是90。此外，當(dāng)通過將浸入氫氟酸溶液的時(shí)間設(shè)為90秒而形成Ra為0.30微米且Sm為0.05毫米的凸起和凹陷時(shí)，耐壓是140而間隔物的強(qiáng)度是85。
表格1

如上所述，當(dāng)Ra和Sm增大時(shí)，間隔物的強(qiáng)度會減小，盡管耐壓會有所增大。因此，在考慮到提高耐壓且保持間隔物的強(qiáng)度的情況下，最好形成Ra為0.2到0.6微米且Sm為0.02到0.3毫米的凸起和凹陷。
根據(jù)上述實(shí)施例，在間隔物從模制工具中取出之后，在間隔物的表面上形成了微小的凸起和凹陷50。結(jié)果，與通過使用其上形成有凸起和凹陷的模制工具在間隔物的表面上形成微小的凸起和凹陷的情況相比，可以更容易且更便宜地形成微小的凸起和凹陷。
在上述第一實(shí)施例中，微小的凸起和凹陷52形成于支撐基板24的絕緣層25上除第一和第二間隔物30a、30b所站立的區(qū)域以外的區(qū)域中。然而，如圖10的第二實(shí)施例所示，Ra為0.2到0.6微米且Sm為0.02到0.3毫米的微小凸起和凹陷可以形成于絕緣層25的全部表面上，并且第一和第二間隔物30a、30b可以立在形成有凸起和凹陷的區(qū)域中。注意到，因?yàn)榈诙?shí)施例的其它結(jié)構(gòu)與上述第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)相同，所以相同的部分用相同的標(biāo)號表示并且其詳細(xì)描述將省去。
當(dāng)制造按上文配置的SED時(shí)，例如由Fe-50％Ni構(gòu)成的0.12毫米厚的金屬板被用作支撐基板，并且在其經(jīng)過除油脂、清洗和干燥之后，通過蝕刻在金屬板上形成了電子束通孔26。在金屬板經(jīng)過全面黑化處理之后，將含玻璃顆粒的溶液噴涂在支撐基板的各個(gè)表面上(這包括電子束通孔26的各表面)并壓模，從而形成絕緣層25。接下來，絕緣層25經(jīng)烘培并成為玻璃。之后，將支撐基板24浸入重量百分比為0.1到10的氫氟酸溶液中，絕緣層25的全部表面都部分地溶解了。使用該操作，便在絕緣層25的全部表面上形成了Ra為0.2到0.6微米且Sm為0.02到0.3毫米的微小凸起和凹陷。
接下來，用與上述第一實(shí)施例相同的方法在支撐基板24的絕緣層25上形成第一和第二間隔物30a、30b。在第一和第二間隔物30a、30b經(jīng)烘培變?yōu)椴Ａе螅瑢⑺鼈兘胫亓堪俜直葹?.1到10的氫氟酸溶液中，并且第一和第二間隔物30a、30b的表面部分地溶解了。使用該操作，便在第一和第二間隔物30a、30b的表面上形成了Ra為0.2到0.6微米且Sm為0.02到0.3毫米的微小凸起和凹陷。通過調(diào)節(jié)溶液中氫氟酸的濃度、溶液的溫度以及上述基板和間隔物的浸入時(shí)間，或者通過攪拌等調(diào)節(jié)溶液的流動性，便可以調(diào)節(jié)凸起和凹陷50、52的深度。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，可以獲得與第一實(shí)施例相同的操作/工作效果，并且各間隔物和支撐基板24之間的緊密接觸力有所提高。結(jié)果，第一和第二間隔物30a、30b的強(qiáng)度可以有所提高。
在上述實(shí)施例中，盡管間隔物盡管22包括第一和第二間隔物以及與其結(jié)合成一體的支撐基板24，但是第二間隔物30b可以形成于第二基板12上。此外，該間隔物結(jié)構(gòu)可以只包括支撐基板和第二間隔物，并且支撐基板可以與第一基板接觸。
如圖11所示，根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的SED，間隔物結(jié)構(gòu)22包括支撐基板24，它由矩形金屬板構(gòu)成；以及許多圓柱形間隔物30，它們立在支撐基板的一個(gè)表面上并與該支撐基板結(jié)合成一體。支撐基板24具有與第一基板10的內(nèi)表面相對置的第一表面24a以及與第二基板12的內(nèi)表面相對置的第二表面24b，并且與這些基板平行排列。通過蝕刻等，在支撐基板24中形成了許多電子束通孔26。電子束通孔26排列成正對著電子發(fā)射元件18，并且使電子發(fā)射元件所發(fā)出的電子束通過它們。
支撐基板24的第一和第二表面24a和24b以及用于界定各電子束通孔26的內(nèi)壁表面都覆蓋有作為絕緣層25的高阻抗膜，該絕緣層25是主要由玻璃、陶瓷等絕緣材料制成的。支撐基板24排列成，使得第一表面24a處于通過吸氣膜、金屬襯墊17和熒光屏16而與第一基板10的內(nèi)表面相接觸的表面中。形成于支撐基板24中的電子束通孔26對著熒光屏16的熒光粉層RGB。使用該排列時(shí)，各電子發(fā)射元件18通過電子束通孔26正對著相對應(yīng)的熒光粉層。
多個(gè)間隔物30立在支撐基板24的第二表面24b上并與其結(jié)合成一體。各個(gè)間隔物30的延伸端緊靠第二基板12的內(nèi)表面，此處頂著排列在第二基板12的內(nèi)表面上的導(dǎo)線21。每一個(gè)間隔物30都形成錐形，其直徑從支撐基板24一側(cè)朝著延伸端逐漸變小。在與支撐基板24的表面平行的方向上，各間隔物30形成了瘦的橢圓橫截面。間隔物30在其位于支撐基板24一側(cè)的底端處，在縱向X上具有約1毫米的長度，在寬度方向Y上約300微米的寬度，在延伸方向上約1.4毫米的高度。在支撐基板24的縱向與真空外殼的縱向X相一致的狀態(tài)下，間隔物30排列在支撐基板24上。
如圖12所示，在間隔物30的全部表面上形成了Ra為0.2到0.6微米且Sm為0.02到0.3毫米的微小凸起和凹陷50。此外，在形成于支撐基板24的第二表面上的絕緣層25上，除立有間隔物的區(qū)域以外，都形成了Ra為0.2到0.6微米且Sm為0.02到0.3毫米的微小凸起和凹陷52。注意到，凸起和凹陷52可以形成于絕緣層25的全部表面上，并且間隔物30可以像第二實(shí)施例那樣立在形成有凸起和凹陷的區(qū)域中。此外，在形成于支撐基板24的第一表面24a上的絕緣層25上，可以不形成微小凸起和凹陷52。
在按上文配置的間隔物結(jié)構(gòu)22中，支撐基板24處于與第一基板10接觸的平面中，并且間隔物30的延伸端緊靠第二基板12的內(nèi)表面。使用該排列時(shí)，作用于這些基板上的大氣壓是由間隔物結(jié)構(gòu)來支撐的，并且這些基板之間的間隔保持在一預(yù)定的值。
因?yàn)榈谌龑?shí)施例的其它配置與上述第一實(shí)施例相同，所以相同的部分用相同的標(biāo)號來表示，并且其詳細(xì)描述將省去。根據(jù)第三實(shí)施例的SED及其間隔物結(jié)構(gòu)可以用與上述實(shí)施例相同的制造方法來制造。此外，第三實(shí)施例也可以獲得與第一實(shí)施例相同的操作/工作效果。
本發(fā)明并不直接限于上述實(shí)施例，并且其組件可以在不背離本發(fā)明的精神的情況下以修改后的形式來實(shí)施。此外，通過適當(dāng)組合在上述實(shí)施例中描述的多個(gè)組件，可以形成各種發(fā)明。例如，根據(jù)上述實(shí)施例的各組件中的一些可以省去。此外，根據(jù)不同實(shí)施例的組件可以按要求組合起來。
在本發(fā)明中，間隔物排列在支撐基板上。然而，支撐基板是可以省去的，并且間隔物可以直接排列在第一和第二基板之間。間隔物的直徑和高度、其它組件的大小、材料等都并不限于上述實(shí)施例，并且可以適當(dāng)?shù)匕葱枰獊磉x擇。間隔物并不限于上述圓柱形的間隔物，并且可以使用圓盤形的間隔物。用于填充間隔物形成材料的條件可以按需要只有選擇。此外，本發(fā)明決不限于將表面導(dǎo)電型電子發(fā)射元件用作電子源的圖像顯示設(shè)備，并且也可以應(yīng)用于使用諸如電場發(fā)射型和碳納米管等其它電子源的圖像顯示設(shè)備。
工業(yè)應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明，通過在間隔物的表面上形成Ra為0.2到0.6微米且Sm為0.02到0.3毫米的凸起和凹陷，可以增大間隔物的表面面積并可以延長表面漏電距離。使用該配置時(shí)，可以提供一種抑制放電的發(fā)生且可靠性和顯示質(zhì)量有所提高的圖像顯示設(shè)備，還可以提供一種制造該裝置的方法。
權(quán)利要求
1.一種圖像顯示設(shè)備，包括外殼，它具有第一基板以及與所述第一基板對置且留有間隙的第二基板；多個(gè)像素，它們排列在所述外殼中；以及多個(gè)間隔物，它們排列在所述外殼中的第一基板和第二基板之間以支撐作用于所述第一和第二基板上的大氣壓，在各個(gè)間隔物的表面上形成了Ra為0.2到0.6微米且Sm為0.02到0.3毫米的凸起和凹陷。
2.一種圖像顯示設(shè)備包括外殼，它具有第一基板以及與所述第一基板對置且留有間隙的第二基板；多個(gè)像素，它們排列在所述外殼中；以及間隔物結(jié)構(gòu)，所述間隔物結(jié)構(gòu)排列在所述外殼中的第一基板和第二基板之間以支撐作用于所述第一和第二基板上的大氣壓，所述間隔物結(jié)構(gòu)包括與所述第一和第二基板相對置而排列的支撐基板以及立在所述支撐基板的至少一個(gè)表面上的多個(gè)間隔物，并且在所述各個(gè)間隔物的表面和所述支撐基板的表面中的至少一個(gè)表面上，形成Ra為0.2到0.6微米且Sm為0.02到0.3毫米的凸起和凹陷。
3.如權(quán)利要求2所述的圖像顯示設(shè)備，其特征在于，所述支撐基板具有與所述第一基板相對置的第一表面以及與所述第二基板相對置的第二表面；以及所述間隔物包括多個(gè)第一間隔物，它們分別立在所述第一表面上并且具有緊靠所述第一基板的延伸端；以及多個(gè)第二間隔物，它們分別立在所述第二表面上并且具有緊靠所述第二基板的延伸端。
4.如權(quán)利要求2所述的圖像顯示設(shè)備，其特征在于，所述支撐基板具有緊靠所述第一基板的第一表面以及與所述第二基板相對置且留有間隙的第二表面，以及所述間隔物立在所述第二表面上并且具有緊靠所述第二基板的延伸端。
5.如權(quán)利要求2到4中的任何一項(xiàng)所述的圖像顯示設(shè)備，其特征在于，所述支撐基板的表面覆蓋有絕緣層，所述凸起和凹陷形成于所述絕緣層的整個(gè)表面上，并且所述間隔物立在其上形成有凸起和凹陷的絕緣層上。
6.如權(quán)利要求2到4中的任何一項(xiàng)所述的圖像顯示設(shè)備，其特征在于，所述支撐基板的表面覆蓋有絕緣層，所述間隔物立在所述絕緣層上，并且所述凸起和凹陷形成于所述絕緣層上除立有所述間隔物的區(qū)域以外的整個(gè)表面上。
7.一種制造圖像顯示設(shè)備的方法，所述方法要制造的圖像顯示設(shè)備包括外殼，它具有第一基板以及與所述第一基板對置且留有間隙的第二基板；排列在所述外殼中的多個(gè)像素；以及多個(gè)間隔物，它們排列在所述外殼中的第一基板和第二基板之間以便支撐作用于所述第一和第二基板上的大氣壓，在所述各個(gè)間隔物的表面上形成了Ra為0.2到0.6微米且Sm為0.02到0.3毫米的凸起和凹陷，所述方法包括準(zhǔn)備具有多個(gè)間隔物形成孔的模制工具；用間隔物形成材料來填充所述模制工具的間隔物形成孔；使所述模制工具的間隔物形成孔中所填充的間隔物形成材料固化，然后將所述間隔物形成材料從所述模制工具中分離出來；通過烘培從所述模制工具中分離出來的間隔物材料，形成間隔物；以及用酸性液體來部分地溶解所形成的間隔物的表面，以便在所述間隔物的整個(gè)表面上形成Ra為0.2到0.6微米且Sm為0.02到0.3毫米的凸起和凹陷。
8.一種制造圖像顯示設(shè)備的方法，所述方法要制造的圖像顯示設(shè)備包括外殼，它具有第一基板以及與所述第一基板相對置且留有間隙的第二基板；排列在所述外殼中的多個(gè)像素；以及間隔物結(jié)構(gòu)，所述間隔物結(jié)構(gòu)排列在所述外殼中的第一基板和第二基板之間以便支撐作用于所述第一和第二基板上的大氣壓；所述間隔物結(jié)構(gòu)包括與所述第一和第二基板相對置而排列的支撐基板以及立在所述支撐基板的至少一個(gè)表面上的多個(gè)間隔物，并且在所述各個(gè)間隔物的表面和所述支撐基板的表面中的至少一個(gè)表面上形成了Ra為0.2到0.6微米且Sm為0.02到0.3毫米的凸起和凹陷，所述方法包括準(zhǔn)備具有多個(gè)間隔物形成孔的模制工具以及支撐基板；用絕緣層覆蓋所述支撐基板的表面；用間隔物形成材料來填充所述模制工具的間隔物形成孔；使填充有所述間隔物形成材料的模制工具緊密接觸在其上形成有絕緣層的支撐基板的表面，然后使所述間隔物形成材料固化；分離所述模制工具并且將固化后的間隔物形成材料轉(zhuǎn)移到所述支撐基板的表面上；通過烘培所分離的間隔物材料和所述絕緣層，便形成了間隔物；以及用酸性液體部分地溶解所形成的間隔物和所述絕緣層的表面，并且在所述間隔物的表面和所述絕緣層的表面上形成Ra為0.2到0.6微米且Sm為0.02到0.3毫米的凸起和凹陷。
9.一種制造圖像顯示設(shè)備的方法，所述方法要制造的圖像顯示設(shè)備包括外殼，它具有第一基板以及與所述第一基板相對置且留有間隙的第二基板；排列在所述外殼中的多個(gè)像素；以及間隔物結(jié)構(gòu)，所述間隔物結(jié)構(gòu)排列在所述外殼中的第一基板和第二基板之間以便支撐作用于所述第一和第二基板上的大氣壓，所述間隔物結(jié)構(gòu)包括與所述第一和第二基板相對置的支撐基板以及立在所述支撐基板的至少一個(gè)表面上的多個(gè)間隔物，并且在所述各個(gè)間隔物的表面和所述支撐基板的表面中的至少一個(gè)表面上形成Ra為0.2到0.6微米且Sm為0.02到0.3毫米的凸起和凹陷，所述方法包括準(zhǔn)備具有多個(gè)間隔物形成孔的模制工具以及支撐基板；用絕緣層覆蓋所述支撐基板的表面；用酸性液體部分地溶解所述絕緣層的表面，并且在所述絕緣層的表面上形成Ra為0.2到0.6微米且Sm為0.02到0.3毫米的凸起和凹陷；用間隔物形成材料來填充所述模制工具的間隔物形成孔；使填充有間隔物形成材料的模制工具緊密接觸在其上形成有凸起和凹陷的所述支撐基板的絕緣層，然后使所述間隔物形成材料固化；分離所述模制工具并且將固化后的間隔物形成材料轉(zhuǎn)移到所述支撐基板的表面上；通過烘培所分離的聚合物材料和絕緣層，便形成了間隔物；以及用酸性液體部分地溶解所形成的間隔物的表面，并且在所述間隔物的表面上形成Ra為0.2到0.6微米且Sm為0.02到0.3毫米的凸起和凹陷。
全文摘要
一種圖像顯示設(shè)備包括外殼，它具有第一基板以及與第一基板相對置且留有間隙的第二基板；以及多個(gè)排列在該外殼中的像素。多個(gè)間隔物(30a、30b)排列在該外殼中的第一基板和第二基板之間以支撐作用于第一和第二基板上的大氣壓。在間隔物的表面上形成了Ra為0.2到0.6微米且Sm為0.02到0.3毫米的凸起和凹陷(50)。
文檔編號H01J29/87GK1922706SQ200580005549
公開日2007年2月28日 申請日期2005年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月24日
發(fā)明者小柳津聰子, 平原祥子, 青山信行, 石川諭 申請人:株式會社東芝