專利名稱：圖像顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用電子束的圖像顯示設(shè)備，諸如場發(fā)射顯示器(FED)。
背景技術(shù)：
對于通過從電子發(fā)射器件向光發(fā)射部件發(fā)射電子來顯示圖像的顯示設(shè)備，期望使 得足夠加速的電子照射光發(fā)射部件，以便提高亮度。因此，有必要向陽極施加高的電壓。然 而，隨著近來顯示設(shè)備厚度的減小，在背板上的電子發(fā)射器件與面板上的陽極之間會發(fā)生 放電。 —種已知的處理所述放電問題的措施是在顯示設(shè)備中使用電阻式陽極 (resistive anode)。第2006-120622號特許公開的日本專利公開了這樣一種配置，其中， 電阻式陽極和電源與多個饋電電極連接，所述饋電電極被連接到陽極的兩個相對面。
不幸的是，在上述專利文檔中描述的配置中，因為從布置在陽極周圍的多個饋電 電極向陽極饋電，所以需要與饋電電極的數(shù)量相應的電源，因而必然使得配置非常復雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種新的圖像顯示設(shè)備，其可在不使用復雜配置的情況下更有可靠地 減少放電的發(fā)生。 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種圖像顯示設(shè)備包括背板、面板和板狀間隔件。背板 包括電子發(fā)射器件。面板包括電阻式陽極和饋電電極。饋電電極被布置在電阻式陽極外部， 從而圍繞電阻式陽極并電連接電阻式陽極和電源。面板面向背板，從而電阻式陽極面向電 子發(fā)射器件。板狀間隔件被布置在背板與面板之間。板狀間隔件具有布置在電阻式陽極外 部的縱向端部，從而橫穿所述電阻式陽極。面板還包括以比電阻式電阻的電位低的電位設(shè) 置的低電位電極。低電位電極被布置在電阻式陽極與饋電電極之間。板狀間隔件的縱向端 部被布置在電阻式陽極與饋電電極之間，從而與低電位電極重疊。 利用本發(fā)明，可在不使用復雜配置的情況下獲得令人滿意的圖像。具體說來，能夠 可靠地減少在容易發(fā)生放電的間隔件邊緣的放電發(fā)生。此外，能夠可靠地減少在很可能大 規(guī)模發(fā)生放電的饋電電極部分的放電發(fā)生。 通過以下參照附圖對示例性實施例的描述，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。


圖1是總體示出根據(jù)本發(fā)明實施例的圖像顯示設(shè)備的剖面透視圖。
圖2是圖1的部分截面圖。 圖3A和圖3B是分別示出根據(jù)本發(fā)明實施例的面板示例和背板示例的平面圖。
圖4A和圖4B示出板狀間隔件沿縱向方向的邊緣與饋電電極彼此重疊的情況。
圖5A和圖5B是分別示出根據(jù)本發(fā)明的示例3和示例4的圖像顯示設(shè)備的局部放 大示圖。
圖6A和圖6B是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的面板的其它示例的平面圖。
具體實施例方式
以下將參照附圖來描述本發(fā)明的實施例。 圖1總體示出根據(jù)本發(fā)明實施例的圖像顯示設(shè)備l，并且是用于示出內(nèi)部結(jié)構(gòu)的 圖像顯示設(shè)備1的剖面透視圖。圖2是沿圖1的線II-II截取的截面圖。圖3A示出從背 板3看到的包括在圖像顯示設(shè)備1中的面板2。圖3B示出從面板2看到的背板3。圖像顯 示設(shè)備1包括位于面板2的表面上的電阻式陽極17和饋電電極21。饋電電極21布置在 電阻式陽極17的外部，從而圍繞電阻式陽極17。饋電電極21被連接到外部電源26。電源 26通過饋電電極21電連接到電阻式陽極17。圖像顯示設(shè)備1還包括在電阻式陽極17與 饋電電極21之間位于面板2的表面上的電極24。電極24具有設(shè)置為低于電阻式陽極17 的電位的電位。以下，也將電極24稱為低電位電極24或第一低電位電極24。在本實施例 中，如圖3A所示，將電阻式陽極17在兩側(cè)連接到圍繞電阻式陽極17的饋電電極21。
圖像顯示設(shè)備1在背板3上包括一個或多個電子發(fā)射器件18。在本實施例中，如 圖3B所示，存在多個電子發(fā)射器件18。使用掃描配線19a和信息配線19b將多個電子發(fā)射 器件18按照矩陣形式彼此連接。 將橫穿電阻陽極17的板狀間隔件40布置在背板3與面板2之間。板狀間隔件40 具有沿縱向方向位于電阻式陽極17的外部的端部401。以下，也將端部401稱為縱向端部 401。板狀間隔件40的縱向端部401指示沿圖2所示的X軸方向的端部。
在本實施例中，如圖2和圖3A所示，將饋電電極21布置為圍繞電阻式陽極17。因 此，即使電源26的數(shù)量少(例如，單個電源)，也可在電阻式陽極17的多個位置(圖3A中 的兩個位置)饋送功率。這可以減少在從電子發(fā)射器件發(fā)射的電子流經(jīng)陽極時發(fā)生的陽極 電壓下降。因此，即使是單個電源，也可減少顯示圖像的發(fā)光亮度不均勻。使用橫穿電阻式 陽極17的板狀間隔件40可減少間隔件的數(shù)量。因此，可避免圖像顯示設(shè)備的復雜性。
橫穿電阻式陽極17的板狀間隔件40增加了板狀間隔件40可橫穿饋電電極21 的可能性，或者，盡管板狀間隔件40沒有橫穿饋電電極21，但是板狀間隔件40的縱向端部 401可與饋電電極21重疊。以下將使用圖4A和圖4B來對此進行描述。
圖4A和圖4B示出未采用本發(fā)明的圖像顯示設(shè)備的示例以及均示出面板與間隔件 之間的定位關(guān)系的局部放大的截面圖。在圖4A和圖4B中，相同的標號用于具有與圖2相 同的結(jié)構(gòu)的部分。圖4A示出板狀間隔件40橫穿饋電電極21的情況；圖4B示出板狀間隔 件40的縱向端部401與饋電電極21重疊的情況。在任一種情況下，當板狀間隔件40與饋 電電極21如圖所示地彼此隔開小的間隙時，在板狀間隔件40與饋電電極21之間會發(fā)生放 電。具體說來，如圖4B所示，當板狀間隔件40的縱向端部401與饋電電極21重疊且它們 之間存在小的間隙時，因為縱向端部401具有由多個表面(面向面板的表面(圖中的XY平 面)、沿縱向方向的端面(圖中的YZ平面)和間隔件的側(cè)面(圖中的XZ平面))形成的突 起402，所以電場趨向會聚，因而特別容易發(fā)生放電。此外，饋電電極21可以不經(jīng)歷限流，這 是因為饋電電極21是電極，所以必然大量地發(fā)生放電。 相反，如圖2所示，以低于陽極的電位的電位設(shè)置的低電位電極24被布置在電阻 式陽極17與饋電電極21之間，將板狀間隔件40布置為使得縱向端部41與低電位電極24重疊。因此，電場容易會聚的縱向端部401可位于低電位區(qū)域之內(nèi)，所以能夠可靠地減少在 板狀間隔件40的端部與面板上施加高電壓的元件(電阻式陽極17和饋電電極21)中的任 何一個之間的放電發(fā)生。具體說來，如果在饋電電極21與板狀間隔件40之間發(fā)生放電，則 由于饋電電極21沒有限制電流的電阻部件，所以放電會大量發(fā)生。相反，如本實施例中一 樣，當導致大規(guī)模放電的饋電電極21被布置在低電位電極24外部時，由饋電電極21造成 的高電位區(qū)域可位于低電位區(qū)域外部。因此，能夠可靠地減少在饋電電極21與板狀間隔件 40之間的放電發(fā)生。
以下描述本實施例中的元件。 作為面板2，可使用允許可見光透過的部件(諸如玻璃)。在本實施例中，可適當 地使用諸如PD200的高抗應變玻璃。 作為電阻式陽極17，可使用由例如銦錫氧化物(ITO)制成的電阻。有用的是電阻 式陽極17在鄰近發(fā)光部件之間的電阻值為lkQ到1GQ。盡管這一電阻值取決于顯示設(shè)備 的像素數(shù)量，但是與以下描述的饋電電極21的電阻值相比，電阻式陽極17每單位長度的電 阻值比饋電電極21每單位長度的電阻值大至少1000倍。如圖6A和圖6B所示，電阻式陽極 17可包括按照矩陣形式排列的多個導電部件171以及連接鄰近導電部件的電阻172。在這 種情況下，當使用被稱為陰極射線管(CRT)的鋁制的金屬背的導電部件且通過電阻172來 連接它們時，可在使用發(fā)光部件16的發(fā)光來有效地提高亮度的同時，通過使用電阻172來 抑制放電電流。因為有必要使得電子穿過導電部件171并到達發(fā)光部件16，所以考慮電子 的能量損耗、設(shè)置的加速電壓以及光反射效率來設(shè)置每個導電部件171的厚度。當電源26 的輸出電壓處于5kv到15kv的范圍中時，在近似50nm到300nm的范圍中設(shè)置導電部件171 的厚度。 將發(fā)光部件16和遮光部件11布置在電阻式陽極17與面板2之間。作為發(fā)光部件 16，可使用通過電子束激勵發(fā)光的熒光晶體。熒光部件的特定示例包括在傳統(tǒng)CRT中使用 的熒光材茅斗，例如，在Phosphor Research Society. "Keikotai handobukku，，， Ohmsha Ltd. (日本)(其英文版的修訂版中為"Phosphor Handbook", CRC Press, USA)中所描述的熒光 材料?？紤]加速電壓、熒光部件的粒子直徑、熒光部件的封裝密度和其它因素來設(shè)置熒光部 件的厚度。當加速電壓位于大約5kV到15kV的范圍中時，將熒光部件的厚度設(shè)置在大約 4. 5 ii m到30 ii m的范圍中，這是典型熒光部件的平均粒子直徑3 y m到10 y m的1. 5倍到3 倍。有用的是將熒光部件的厚度設(shè)置在大約5iim到15iim的范圍中。作為遮光部件ll，可 使用CRT中公知的黑矩陣結(jié)構(gòu)。通常，遮光部件11可由黑金屬、黑金屬氧化物或碳來制成。 黑金屬氧化物的示例包括釕氧化物(ruthenium oxide)、鉻氧化物(chromium oxide)、鐵 氧化物(iron oxide)、鎳氧化物(nickel oxide)、鉬氧化物(molybdenum oxide)、鈷氧化物 (cobalt oxide)和銅氧化物(copper oxide)。當IT0被用作電阻式陽極時，如上所述，發(fā) 光部件16和遮光部件11可形成在陽極上。 饋電電極21可由任意材料制成，只要它是導電材料(諸如金屬)。為了在從電源 26提供高的電壓時減少饋電電極21本身的壓降，有用的是將饋電電極21與最遠離與電源 26的連接的部分之間的電阻設(shè)置為lkQ或更少。 有用的是可將在低于電阻式陽極17的電位的電位設(shè)置的低電位電極24設(shè)置在 GND電位。在本實施例中，圖像顯示設(shè)備1還包括布置在饋電電極21外部的以低電位設(shè)置的第二電極23。以下，也將第二電極23稱為第二低電位電極23。包括第二低電位電極23 的配置的用處在于側(cè)壁14可在低電位區(qū)域，并且還可減少側(cè)壁14與饋電電極21之間的 放電發(fā)生。 為了進一步抑制放電電流，如圖6A和圖6B所示，可將連接電阻25布置在饋電電 極21與電阻式陽極17之間。在這種情況下，可將連接電阻25的電阻設(shè)置在大約O. 1到 10MQ的范圍中。 接下來，將描述背板3 。如圖2和圖3B所示，將用于釋放電子的多個電子發(fā)射器件 18布置在背板3的內(nèi)側(cè)表面上，其中，所述電子發(fā)射器件用于使發(fā)光部件16通過激勵來發(fā) 光。作為電子發(fā)射器件18，例如，可適當?shù)厥褂帽砻鎸щ婋娮影l(fā)射器件。用于向每個電子發(fā) 射器件18提供驅(qū)動電壓的多個掃描配線區(qū)段19a和多個信息配線區(qū)段19b也被布置在背 板3的內(nèi)表面上。 板狀間隔件40可包括絕緣器(諸如玻璃)或在絕緣器中混合導電材料的部件。板 狀間隔件40的表面可覆蓋有電阻部件。間隔件具有輕微導電性的這種情況的用處在于可 減少間隔件中的充電。 通過這種方式，形成圖像顯示設(shè)備1，以使得將板狀間隔件40布置在面板2與背板 3之間，并且面板2和背板3的外部與布置在它們之間的側(cè)壁14耦接在一起。
為了在具有上述配置的圖像顯示設(shè)備1上顯示圖像，通過饋電電極21將電壓施加 到電阻式陽極17上，通過掃描配線19a和信息配線19b將驅(qū)動電壓提供給電子發(fā)射器件 18，從期望的電子發(fā)射器件18發(fā)出電子束。從電子發(fā)射器件發(fā)出的電子束被加速，并且入 射到發(fā)光部件16。發(fā)光部件16被選擇性地激勵，并發(fā)光。通過這種方式來顯示圖像。
如圖3A和圖6A所示，完全圍繞電阻式陽極17的饋電電極21可具有其它配置。例 如，如圖6B所示，饋電電極21可圍繞電阻式陽極17的三個側(cè)面。在這種情況下，可減少對 其他部件的布局的限制。在這種情況下，在沒有形成饋電電極21的部分(附圖中的左端) 不需要低電位電極24和23。 如圖5A所示，有用的是低電位電極24覆蓋有絕緣層27。利用這種配置，能夠可靠 地減少在饋電電極21與低電位電極24之間的放電發(fā)生。 饋電電極21也可覆蓋有絕緣層。在這種情況下，能夠可靠地減少在饋電電極21 的附近的放電發(fā)生?；蛘?，如圖5B所示，也有用的是饋電電極21、第一低電位電極21以及 額外地第二低電位電極23被覆蓋有絕緣層27。在這種情況下，能夠可靠地減少在圖像顯示 設(shè)備1的外部(包括側(cè)壁14)中的放電發(fā)生。
示例
示例1 以下將描述本發(fā)明的示例1。在上述實施例中已經(jīng)描述了圖像顯示設(shè)備的背板和 一般配置。以下僅描述本示例的特點。圖6A示出從背板側(cè)看來的根據(jù)本示例的面板。
在面板2中使用高應變點的玻璃。在面板2的表面上形成有由炭黑制成的遮光部 件11以及由紅、綠和藍熒光部件組成的發(fā)光部件16。在每個發(fā)光部件16上形成由鋁制成 的導電部件171。在遮光部件11上形成由釕氧化物制成的電阻172以便連接鄰近導電部件 171。通過這種方式，形成包括導電部件171和電阻172的電阻式陽極17。電阻172的電阻 值近似200kQ。形成由銀制成的饋電電極21以圍繞電阻式陽極17(其包括導電部件171和電阻172)。饋電電極21通過連接電阻25被連接到電阻172。在饋電電極21與電阻式 陽極17之間形成由炭黑制成的第一低電位電極24。在饋電電極21外部形成由炭黑制成的 第二低電位電極23。 將板狀間隔件40布置在按照上述方式形成的面板2與在先前所述的實施例中描 述的背板3之間，從而橫穿電阻式陽極17。通過這種方式，形成上述圖像顯示設(shè)備。此時， 如圖2所示，執(zhí)行充分的對準，從而板狀間隔件40的縱向端部與各個第一低電位電極24重 疊。作為板狀間隔件40，使用覆蓋有由鍺和鎢的氮化物制成的半導體膜的高應變點的玻璃。 通過將-10V施加到掃描配線并將+10V施加到信息配線，并通過饋電電極21將來自電源 26的12kV施加到電阻式陽極17，圖像被顯示在按照上述方式形成的圖像顯示設(shè)備上。將 GND(接地)電位施加到第一低電位電極24和第二低電位電極23。
在圖像被連續(xù)顯示超過10000小時之后，在圖像顯示設(shè)備中沒有識別出放電。
圖像顯示設(shè)備中心部分的亮度相對于外圍部分的亮度僅減少了近似1. 2%。
相反，當使用在不使用圍繞電阻式陽極的饋電電極的情況下僅從單側(cè)給電阻式陽 極饋電的面板時，圖像顯示設(shè)備的中心部分的亮度相對于外圍部分的亮度減少了近似5%， 所以無法獲得令人滿意的顯示圖像。即使利用使用圍繞電阻式陽極的饋電電極的面板，當 板狀間隔件也橫穿饋電電極21時，在圖像顯示設(shè)備中也頻繁地發(fā)生放電，所以操作并不穩(wěn) 定。 如上所述，在本實施例中，在不使用復雜配置的情況下減少放電的發(fā)生并顯著改
進亮度分布。 示例2 接下來，將描述本發(fā)明的示例2。基本配置與示例1大致相同。示例2與示例1的 不同在于使用的是圖6B所示的面板。本示例與示例1的不同之處在于饋電電極21僅圍 繞電阻式陽極17的三側(cè)，如圖6B所示。 利用這種配置，可獲得類似于示例1的優(yōu)點。此外，這種配置的用處在于與示例 1相比，可放松板狀間隔件與面板對準的精度。
示例3 接下來，將在下面描述本發(fā)明的示例3?；九渲门c示例1大致相同。示例3與示 例1的不同之處在于絕緣層27覆蓋鄰近饋電電極21的低電位電極24的一部分，如圖5A 所示。利用這種配置，能夠比示例l更加可靠地減少放電的發(fā)生。更具體地說，饋電電極21 與第一低電位電極24之間的耐壓增加了近似1. 5倍。即使利用饋電電極僅圍繞電阻式陽 極的三側(cè)的配置，如示例2所示，也有用的是鄰近饋電電極21的低電位電極24的部分覆蓋 有絕緣層。即使在這種情況下，也能夠比示例2更可靠地減少放電的發(fā)生。
示例4 接下來，將在下面描述本發(fā)明的示例4?；九渲门c示例3大致相同。示例4與 示例3的不同之處在于絕緣層27從鄰近饋電電極21的低電位電極24的部分到饋電電極 21、到第二低電位電極23進行覆蓋，如圖5B所示。利用這種配置，也能夠可靠地減少第二 低電位電極23與側(cè)壁14之間放電的發(fā)生。因此，示例4能夠比示例3更加可靠地減少放 電的發(fā)生。 盡管已經(jīng)參照示例性實施例描述了本發(fā)明，但是應該理解本發(fā)明并不受限于所公開的示例性實施例。權(quán)利要求的范圍將與最寬的解釋一致，從而包括所有修改以及等同 的結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
一種圖像顯示設(shè)備，包括背板，包括電子發(fā)射器件；面板，包括電阻式陽極和饋電電極，其中，所述饋電電極被布置在所述電阻式陽極的外部，從而圍繞所述電阻式陽極并電連接所述電阻式陽極和電源，所述面板面向所述背板，從而所述電阻式陽極面向所述電子發(fā)射器件；以及板狀間隔件，被布置在所述背板與所述面板之間，所述板狀間隔件具有布置在所述電阻式陽極外部的縱向端部，從而橫穿所述電阻式陽極，其中，所述面板還包括以比所述電阻式陽極的電位低的電位設(shè)置的低電位電極，其中，所述低電位電極被布置在所述電阻式陽極與所述饋電電極之間，以及所述板狀間隔件的縱向端部被布置在所述電阻式陽極與所述饋電電極之間，從而與所述低電位電極重疊。
2. 如權(quán)利要求1所述的圖像顯示設(shè)備，其中，所述低電位電極被覆蓋有絕緣層。
3. 如權(quán)利要求1所述的圖像顯示設(shè)備，其中，所述饋電電極被覆蓋有絕緣層。
4. 如權(quán)利要求1所述的圖像顯示設(shè)備，其中，所述電阻式陽極包括按照矩陣形式排列 的多個導電部件以及連接所述多個導電部件的電阻。
5. 如權(quán)利要求1所述的圖像顯示設(shè)備，其中，所述面板還包括另外的低電位電極，該另 外的低電位電極以比所述電阻式陽極的電位低的電位被設(shè)置并被布置在所述饋電電極的 外部，從而圍繞所述饋電電極。
6. 如權(quán)利要求1所述的圖像顯示設(shè)備，其中，所述電阻式陽極每單位長度的電阻值比 所述饋電電極每單位長度的電阻值大至少1000倍。
全文摘要
一種圖像顯示設(shè)備，其包括面板和板狀間隔件，其中，所述面板包括低電位電極，所述板狀間隔件包括縱向端部。低電位電極以低于電阻式陽極的電位的電位被設(shè)置，并被布置在電阻式陽極與饋電電極之間。板狀間隔件的縱向端部被布置在電阻式陽極與饋電電極之間，從而與低電位電極重疊。
文檔編號H01J29/02GK101719456SQ20091017905
公開日2010年6月2日 申請日期2009年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月9日
發(fā)明者伊達崇 申請人:佳能株式會社