專利名稱：真空顯示器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種真空顯示器件，且特別是有關(guān)于一種加強高壓真空熒光管的強度的結(jié)構(gòu)，以及高壓真空熒光管電板結(jié)構(gòu)。
真空元件是行之已久的產(chǎn)品，應(yīng)用在諸多的領(lǐng)域，比如顯示器，音響等。高亮度的顯示器可以應(yīng)用在許多需要傳達訊息的機構(gòu)上，例如大型運動場的分數(shù)板、公共場所的電子顯示板、高速公路的路標及路況顯示等，用途十分廣泛。應(yīng)用在大型電子看板的顯示屏幕是由許多小發(fā)光元件組合而成的顯示技術(shù)，目前制作這些小發(fā)光元件的技術(shù)有白熾燈泡(incandenscent lightbulbs)、小陰極射線管(small cathode ray tube，CRT)、高壓真空熒光管(highvoltage vacuum fluorescent display,HVVFD)、小熒光燈(small fluorescent1amp)，與發(fā)光二極管(light emitting diode，LED)等五種。在這五種技術(shù)中目前可運用于顯示彩色動態(tài)影像的大型屏幕為陰極射線管(CRT)、高壓真空熒光管(HVVFD)與發(fā)光二極管(LED)三種。
陰極射線管是利用電子束撞擊熒光粉發(fā)光，這種發(fā)光方式在發(fā)光效率(luminescent efficiency)上非常高。電子束是由一支電子槍所發(fā)射出來。電子槍是由涂布在金屬上的氧化鋇、鍶、鈣物質(zhì)在受熱時將電子激發(fā)出來，并且經(jīng)過電子透鏡加速而產(chǎn)生可以撞擊熒光粉的電子束。由于電子運動的過程中若撞擊其他分子，除了無法有效地撞擊熒光粉外，由于電子撞擊所產(chǎn)生的游離氣體離子會破壞電子槍等部分。因此保持陰極射線管內(nèi)真空是陰極射線管最基本要求。欲保持管內(nèi)真空度，陰極射線管所使用的玻璃就要有一定厚度以承受大氣壓力的擠壓。同時由于電子槍為點電子源，是利用掃描方式撞擊屏幕的熒光粉發(fā)光，故電子槍與屏幕需要一定距離才可以達到掃描的目的，因此幕面愈大則電子槍與幕面的距離要愈長。這些因素是造成陰極射線管體積龐大、厚且重的原因。
請參照

圖1，其繪示已知高壓真空熒光管的立體圖。高壓真空熒光管100(HVVFD)就是將陰極射線管中的點電子源改進成線電子源102(lineelectron source)。線電子源102是將容易發(fā)射電子的氧化物涂布在細鎢絲(tungsten wire)上，由于線電子源102可以發(fā)射出許多熱電子以撞擊熒光粉發(fā)光，因此可以大幅改進陰極射線管體積龐大的缺點。同時高壓真空熒光管100可以在一發(fā)光單元104上涂布紅、藍、綠三原色，因此以高壓真空熒光管組合彩色顯示屏幕比采用小陰極射線管更容易，在解析度上也比陰極射線管高。線電子源102所發(fā)射的熱電子會經(jīng)過閘極106的加速，而撞擊發(fā)光單元104；而整個線電子源102、閘極106及發(fā)光單元104需被包覆在玻璃外殼108所形成的真空空間中，其真空度約為10-6～10-7torr。至于線電子源102、閘極106及發(fā)光單元104的線路112則由玻璃外殼108背面的出線管110伸出。
目前商用以顯示動態(tài)影像為目的的大型顯示屏幕是以小陰極射線管與高壓真空熒光管為主。然而這兩種顯示元件都是真空元件，亦即不管是小陰極射線管的玻璃或是高壓真空熒光管的玻璃材料都要能夠承受大氣壓力的強度。以80*80mm2高壓真空熒光管為例，需要承受大氣壓力的玻璃厚度需高達2.8mm以上，如此一來，每一個元件的邊緣即有2.8mm的邊框無法顯示影像，在組成大型屏幕時就至少有5.6mm(2.8mm*2)的邊框為無法顯示影像的部分。也因此造成顯示元件的解析度受到限制。
同時，將顯示元件的電極接到外部線路也是真空元件另一項困難的限制，在陰極射線管中，由于電子槍為掃描的方式，因此電極較為簡單，數(shù)個電極由電子槍部位引出即可。然而，高壓真空熒光管為X，Y矩陣驅(qū)動，所需電極至少有X與Y的總和之多，這些電極若要由元件邊緣引出，則元件邊緣無法顯示的部分就要再包括電極所占的空間。因此目前商用的高壓真空熒光管的引線方式不從元件邊緣引出，而是在底板玻璃鉆洞由背面引出來。由于玻璃鉆洞制造復(fù)雜困難，同時為了保持元件真空，引線部分需采用特殊材料與技巧做金屬與玻璃融封，除了造成制作困難成本高、元件可靠度差以外，X，Y的驅(qū)動數(shù)目也不能太多，否則底板玻璃太多孔洞會造成底板元件印刷的困難。
因此，本發(fā)明的目的之一在于提供一種真空顯示器件，可以運用較薄的玻璃，運用結(jié)構(gòu)的設(shè)計補強，以增加玻璃外殼的耐壓程度。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種真空顯示器件，利用元件邊緣引出線路電極，縮減元件邊緣的厚度，并提供較簡易的制造方法。
為達成本發(fā)明的上述和其他目的，提供一種真空顯示器件，主要建構(gòu)于一真空腔中，真空腔由面板，電極底板及側(cè)板所包圍形成。其中面板具有顯示區(qū)域與非顯示區(qū)域，而電極底板具有內(nèi)表面及外表面，且電極底板的邊緣具有多個凹槽。電極導(dǎo)線配置于電極底板的內(nèi)表面，并經(jīng)由凹槽延伸至外表面；而多個鰭片，配置于側(cè)板上，以支撐面板與電極底板以及側(cè)板，且鰭片是位于非顯示區(qū)域。另封裝材料，用以密封面板、電極底板與側(cè)板的連接處，并填滿凹槽。
依照本發(fā)明的一較佳實施例，利用鰭片可以補強真空腔的受壓結(jié)構(gòu)，因此可以降低側(cè)板的厚度，提高組合時的解析度。另外，透過電極底板邊緣的凹槽作為電極導(dǎo)線延伸的空間，不但不必增加側(cè)板厚度，同時亦較容易加工組合。
為使本發(fā)明的上述和其他目的、特征、和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，并配合附圖，作詳細說明如下附圖簡要說明圖1繪示已知高壓真空熒光管的立體圖；圖2繪示依照本發(fā)明一較佳實施例的一種真空顯示器件結(jié)構(gòu)立體示意圖；圖3及圖4繪示本發(fā)明的真空顯示器件的部分剖面圖。
請參照圖2，其繪示依照本發(fā)明一較佳實施例的一種真空顯示器件結(jié)構(gòu)立體示意圖。本發(fā)明的真空顯示器件200是建構(gòu)在一真空腔202(vacuumchamber)中，而真空腔202是由面板204(surface glass)、側(cè)板206(spacer glass)及電極底板208(bottom glass plate)包圍而形成。面板204、側(cè)板206、及電極底板208的材質(zhì)比如為玻璃，其間的連接處則由封裝材料(未繪示)密封，封裝材料包括高分子絕緣材料(如環(huán)氧樹脂)及絕緣陶瓷材料等。面板204上劃分為涂有熒光粉的顯示區(qū)域210以及用來增加對比為目的的非顯示區(qū)域212(black matrix)，顯示區(qū)域210比如由紅、綠、藍三種顯示熒光粉區(qū)塊所組成。
側(cè)板206在對應(yīng)于非顯示區(qū)域212的位置設(shè)有鰭片214，用以補強真空腔202的受力結(jié)構(gòu)。真空腔202受到來自四面八方的大氣壓力，而主要受力來自面板204的上壓力，電極底板208的下壓力及側(cè)板206的側(cè)向壓力。對于上、下壓力可以借助由增加鰭片214的寬度W來補強側(cè)板206所承受的壓力。以3英寸*3英寸的真空熒光管為例，可將側(cè)板206厚度由2.8mm降低至1.1mm，而由寬度W為1.7mm的鰭片214來補強。至于側(cè)向壓力則可以由增加鰭片214的厚度T來達成，由于鰭片214是位于對應(yīng)非顯示區(qū)域212的位置，因此不會阻礙元件發(fā)光的范圍。側(cè)板206與鰭片214的組合方式包括以凹槽卡榫的物理性接合，或者借助由粘貼的方式，比如使用玻璃或陶瓷等粘著材料進行接合，甚至可以側(cè)板206與鰭片214一體成型；而鰭片214的材質(zhì)可以是玻璃或陶瓷。若采用陶瓷材料，則還需進行表面處理，比如玻璃表面涂布或者上釉材料，以填補縫隙，確保真空度。
請同時參照圖3及圖4，其繪示本發(fā)明的真空顯示器件的部分剖面圖。至于電極底板208具有一內(nèi)表面222a及一外表面222b，在其內(nèi)表面222a上，則配置有電子源216、閘極218，并具有所需的電極導(dǎo)線220，包括電源線路及控制線路。如圖4所示，電子源216比如為涂布有容易發(fā)射電子氧化物的細鎢絲，所散發(fā)的熱電子226經(jīng)由閘極218的加速及控制，使熱電子226撞擊面板204顯示區(qū)域210的熒光粉，因而發(fā)光。然而電子源216并不限于線性型態(tài)，亦可以為面電子源。電極底板208的基材比如為玻璃，而電子源216與閘極218的電源線路或控制線路，則由電極底板208上電極導(dǎo)線220所構(gòu)成。電極導(dǎo)線220的材質(zhì)比如為銅，可利用無電鍍及微影蝕刻的方式印制于電極底板208上，或者用壓合的方式形成。在電極底板208的邊緣形成有多個凹槽224，電極導(dǎo)線220向電極底板208的邊緣延伸，而借助由凹槽224繼續(xù)向外表面222b延伸，以利于與外界的電源及訊號連接。
如圖3所示，由于電極導(dǎo)線220是由電極底板208邊緣的凹槽224伸出，凹槽224的形成方式則包括以水刀切割，噴砂及鑄模燈方式成型等。因此電極底板208不必經(jīng)過鉆孔及玻璃融封等復(fù)雜的加工步驟，就加工制程而言，本發(fā)明提供了較便捷的加工方法，也同時提高制程的良率。在組裝時，電極底板208與側(cè)板206是利用封裝材料228來密封，封裝材料228的材質(zhì)包括玻璃膠(frit or sealing glass)，絕緣陶瓷材料、高分子絕緣材料等，封裝材料228將填滿電極底板208與側(cè)板206間的隙縫。至于凹槽224的部分，為避免隙縫產(chǎn)生，及電極導(dǎo)線220外露，較佳是以一絕緣性封裝材料230加以密封。而且當同一凹槽224中有多條電極導(dǎo)線220時，封裝材料230可以作為電極導(dǎo)線220間的良好絕緣媒介，同時與其他元件組合時亦可提供良好的絕緣。封裝材料230的材質(zhì)比如為環(huán)氧樹脂(Epoxy)等，以保護電極。由于電極導(dǎo)線220無須占用額外的邊緣空間，因此不會增加真空顯示器件的邊緣寬度，可提高組合后顯示的解析度。同時，此種線路結(jié)構(gòu)，可以在不增加邊緣厚度的原則下，增加電極接腳的數(shù)目，可以做更精確的驅(qū)動控制，提高真空顯示器件的解析度。
雖然本實施例中，是以高壓真空熒光管為例，然而熟習(xí)該技術(shù)者應(yīng)知，本發(fā)明中所揭露的鰭片結(jié)構(gòu)，亦可以應(yīng)用于陰極射線管、真空熒光管、場發(fā)射顯示器、平面場發(fā)射顯示器等真空顯示器件，甚至非顯示用的真空管，皆可運用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)加強真空腔的結(jié)構(gòu)強度。至于電極導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)亦是如此，可以運用于上述元件中，以精簡真空元件的空間運用，并簡化自真空腔引出接腳的加工制程，提高良率。
綜上所述，本發(fā)明的真空顯示器件至少包括下列優(yōu)點1．本發(fā)明的真空器件，可以運用較薄的玻璃，運用鰭片結(jié)構(gòu)的設(shè)計補強，以增加玻璃外殼的耐壓程度，用于真空顯示器件時，可以縮減邊緣厚度，提高組合后的整體解析度。
2．本發(fā)明的真空器件，利用器件邊緣連接處增加凹槽以引出電極導(dǎo)線，可以縮減器件邊緣的厚度，精簡真空器件的空間運用，并提供較簡易、良率較高的加工制造方法。而應(yīng)用于真空顯示器件時，亦有提高組合后整體解析度的效果。
雖然本發(fā)明已以一較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當視后附的本發(fā)明的權(quán)利要求所界定者為準。
權(quán)利要求
1．一種真空顯示器件，其特征是該真空顯示器件包括一真空腔，由一面板，一電極底板及至少一側(cè)板所包圍形成，其中該面板具有復(fù)數(shù)個顯示區(qū)域與復(fù)數(shù)個非顯示區(qū)域，而該電極底板具有一內(nèi)表面及一外表面，且該電極底板的邊緣具有復(fù)數(shù)個凹槽；復(fù)數(shù)條電極導(dǎo)線，配置于該電極底板的該內(nèi)表面，并延伸至該些凹槽及該外表面；復(fù)數(shù)個鰭片，配置于該真空腔的該側(cè)板上，以支撐該面板與該電極底板以及該側(cè)板，且該些鰭片是位于該些非顯示區(qū)域；以及一封裝材料，用以密封該面板、該電極底板與該側(cè)板的連接處，并填滿該些凹槽。
2．如權(quán)利要求1所述的真空顯示器件，其特征是更包括復(fù)數(shù)個電子源，配置于該內(nèi)表面；復(fù)數(shù)個閘極，分別配置于該些電子源上；以及復(fù)數(shù)個陽極，配置于該面板，其中該些電子源、該些閘極及該些陽極分別與該些電極導(dǎo)線電性連接。
3．如權(quán)利要求1所述的真空顯示器件，其特征是該些鰭片的材料包括玻璃及陶瓷其中之一。
4．如權(quán)利要求1所述的真空顯示器件，其特征是該些鰭片是以物理性凹槽卡榫方式固定于該側(cè)板，及該面板與該電極底板之間。
5．如權(quán)利要求1所述的真空顯示器件，其特征是該些鰭片是以粘著方式固定于該側(cè)板，及該面板與該電極底板之間。
6．如權(quán)利要求1所述的真空顯示器件，其特征是該些鰭片是與該側(cè)板一體成型。
7．如權(quán)利要求6所述的真空顯示器件，其特征是該側(cè)板與該些鰭片的材質(zhì)包括一陶瓷材料，且該陶瓷材料還經(jīng)過一表面處理，該表面處理包括玻璃涂布及上釉材料其中之一。
8．如權(quán)利要求1所述的真空顯示器件，其特征是該封裝材料包括高分子絕緣材料及陶瓷絕緣材料其中之一。
9．如權(quán)利要求5所述的真空顯示器件，其特征是該鰭片是以玻璃及陶瓷其中之一粘著于該側(cè)板，及該面板與該電極底板之間。
10．一種真空器件，其特征是該真空器件至少包括一真空腔，由一面板，一底板及至少一側(cè)板所包圍形成；復(fù)數(shù)個鰭片，配置于該真空腔的該側(cè)板上，以支撐該面板與該底板以及該側(cè)板；以及一封裝材料，用以密封該面板、該電極底板與該側(cè)板的連接處。
11．如權(quán)利要求10所述的真空器件，其特征是該些鰭片的材料包括玻璃及陶瓷其中之一。
12．如權(quán)利要求10所述的真空器件，其特征是該些鰭片是以物理性凹槽卡榫方式固定于該側(cè)板，及該面板與該底板之間。
13．如權(quán)利要求10所述的真空器件，其特征是該些鰭片是以粘著方式固定于該側(cè)板，及該面板與該底板之間。
14．如權(quán)利要求10所述的真空器件，其特征是該些鰭片是與該側(cè)板一體成型。
15．如權(quán)利要求14所述的真空器件，其特征是該側(cè)板與該些鰭片的材質(zhì)包括一陶瓷材料，且該陶瓷材料還經(jīng)過一表面處理，該表面處理包括玻璃涂布及上釉材料其中之一。
16．如權(quán)利要求10所述的真空器件，其特征是該封裝材料包括高分子絕緣材料及陶瓷絕緣材料其中之一。
17．如權(quán)利要求13所述的真空器件，其特征是該鰭片是以玻璃及陶瓷其中之一粘著于該側(cè)板，及該面板與該電極底板之間。
18．如權(quán)利要求10所述的真空器件，其特征是該真空器件是選自于由陰極射線管、真空熒光管、場發(fā)射顯示器、平面場發(fā)射顯示器及真空管所組成的族群中的一種真空器件。
19．一種真空器件，其特征是該真空器件包括一真空腔，由一面板，一電極底板及至少一側(cè)板所包圍形成，其中該電極底板具有一內(nèi)表面及一外表面，且該電極底板的邊緣具有復(fù)數(shù)個凹槽；復(fù)數(shù)條電極導(dǎo)線，配置于該電極底板的該內(nèi)表面，并延伸至該些凹槽及該外表面；以及一封裝材料，用以密封該面板、該電極底板與該側(cè)板的連接處，并填滿該些凹槽。
20．如權(quán)利要求19所述的真空器件，其特征是更包括復(fù)數(shù)個電子源，配置于該內(nèi)表面；復(fù)數(shù)個閘極，分別配置于該些電子源上；以及復(fù)數(shù)個陽極，配置于該面板，其中該些電子源、該些閘極及該些陽極分別與該些電極導(dǎo)線電性連接。
21．如權(quán)利要求19所述的真空器件，其特征是該封裝材料包括高分子絕緣材料及陶瓷絕緣材料其中之一。
22．如權(quán)利要求19所述的真空器件，其特征是該真空器件是選自于由陰極射線管、真空熒光管、場發(fā)射顯示器、平面場發(fā)射顯示器及真空管所組成的族群中的一種真空器件。
全文摘要
一種真空顯示器件,主要建構(gòu)于一真空腔中,真空腔由面板;電極底板及側(cè)板所包圍形成。其中面板具有顯示區(qū)域與非顯示區(qū)域,而電極底板具有內(nèi)表面及外表面,且電極底板的邊緣具有多個凹槽。電極導(dǎo)線配置于電極底板的內(nèi)表面,并經(jīng)由凹槽延伸至外表面;而多個鰭片,配置于側(cè)板上,以支撐面板與電極底板以及側(cè)板,且鰭片是位于非顯示區(qū)域。另封裝材料,用以密封面板、電極底板與側(cè)板的連接處,并填滿凹槽。
文檔編號H01J31/12GK1293446SQ99121538
公開日2001年5月2日 申請日期1999年10月15日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月15日
發(fā)明者陳來成, 蔡君徽, 林世賢, 簡瑞峰 申請人:翰立光電股份有限公司