專利名稱：平板顯示器的單獨(dú)直立隔片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及平板顯示器領(lǐng)域，例如場致發(fā)射顯示器，具體涉及隔片結(jié)構(gòu)，用以在基本上抽真空的平板顯示器的后板與前板之間保持一個固定間距。
隔片在抽真空的平板顯示器的前板與后板之間保持預(yù)定間距是本技術(shù)領(lǐng)域公知的。在場致發(fā)射顯示器中，各隔片提供在顯示器面板或陽極結(jié)構(gòu)和發(fā)射極部件或陰極結(jié)構(gòu)之間的電壓絕緣。它們還具有避開組件內(nèi)真空機(jī)械力的作用。然而，已知的先有技術(shù)隔片還有許多缺點(diǎn)，一些先有技術(shù)的隔片在顯示器制作中要求精細(xì)的加工步驟，或附加高成本的平板印制步驟。附加隔片處理步驟增加了成本和減少產(chǎn)出。另一些先有技術(shù)的隔片要求附裝步驟，將隔片添加在顯示器兩板之一上，以在隨后的封裝步驟期間保持直立。這些步驟可以引進(jìn)在排氣時的粘連材料，從而對場致發(fā)射顯示器的真空條件造成有害的影響。這附加的附裝步驟還顯著增加了顯示器的制作時間和成本，這是因?yàn)榻?jīng)常必須分別地對每個隔片進(jìn)行附裝的緣故。隔片與顯示器板的接合在高溫下頻繁地執(zhí)行，從而把隔片材料的選擇限制到一種隔片材料，它具有熱膨脹系數(shù)基本上等于它所附裝到的顯示器板的熱膨脹系數(shù)。在Taylor等人的美國專利5,448,131中講述在最后的封裝步驟期間使隔片保持直立位置的支撐結(jié)構(gòu)的要求以及一個場致發(fā)射顯示器實(shí)例和它在制作中的封裝方法(欄8，行34至欄9，行17)，該專利在這里作為參考。
本領(lǐng)域公知的其它隔片具有高度/寬度比或縱橫尺寸比，這個參數(shù)在場致發(fā)射顯示器中使用是不足夠的，該顯示器要求隔片的縱橫比為2∶1或更大。
據(jù)此，現(xiàn)在需要一種隔片，它至少克服了先有技術(shù)某些缺點(diǎn)。
這種需要和其它的需要通過對平板顯示器提供一個單獨(dú)直立的隔片而得以基本上滿足了其中包括在公共軸上的多個連接構(gòu)件。單獨(dú)直立的隔片的每個構(gòu)件具有第一和第二相對的邊緣。每一構(gòu)件的第一相對邊緣通常為平表面，并位于一個共平面內(nèi)。多個構(gòu)件的第一構(gòu)件為負(fù)載支撐件，并且有2∶1至20∶1范圍的縱橫尺寸比(最大高度與最大寬度之比)。多個構(gòu)件的第一構(gòu)件的最大高度實(shí)際上等于平板顯示器的后板和面板的內(nèi)表面之間的預(yù)定間距。單獨(dú)直立的隔片具有20°-90°范圍的傾斜角，所以當(dāng)單獨(dú)直立隔片以直立位置定位在平面(顯示器兩極板中一個極板的內(nèi)表面)上時，可使單獨(dú)直立隔片的共平面與板的平面內(nèi)表面對齊接合，從而在顯示器制作中在隨后的封裝和抽真空步驟中使隔片保持其直立位置。
再則，根據(jù)本發(fā)明的原理，這里公開一種平板顯示器的單獨(dú)直立隔片。該顯示器具有一個后板和一個面板。該單獨(dú)直立隔片至少包括一個具有第一和第二相對邊緣的構(gòu)件。至少一個構(gòu)件的第一相對邊緣位于一個共平面上。該至少一個構(gòu)件的第一構(gòu)件具有2∶1至20∶1范圍的縱橫尺寸比。該至少一個構(gòu)件的第一構(gòu)件的最大高度基本上等于平板顯示器后板和面板的內(nèi)表面之間的預(yù)定間距。該單獨(dú)直立隔片具有20°-90°范圍的傾斜角，以在單獨(dú)直立隔片直立地定位于顯示器兩板的一個板的內(nèi)表面上之后，可使單獨(dú)直立隔片的共平面與該內(nèi)表面對齊接合，從而使在顯示器制作的封裝步驟中單獨(dú)直立隔片可以保持它的直立位置。在顯示器兩板的余下的一個板與至少一個構(gòu)件的第二相對的邊緣對齊接合而定位后，單獨(dú)直立隔片保持在平板顯示后板和面板的內(nèi)表面之間的預(yù)定間距。
根據(jù)本發(fā)明的原理，這里公開一種場致發(fā)射顯示器，包括一個陰極板，具有一個第一表面，內(nèi)含多個場致發(fā)射裝置，和一個陽極板，具有一個第二表面，內(nèi)含多個電子致熒光淀積體。陽極板的第二表面的位置與陰極板的第一表面直接地相對。第一表面與第二表面隔開一個預(yù)定的距離。場致發(fā)射顯示器還包括多個單獨(dú)直立隔片。這多個單獨(dú)直立隔片的每個包括多個構(gòu)件，具有第一和第二相對邊緣。多個構(gòu)件的每個的第一相對邊緣通常具有平表面，并位于一個共平面內(nèi)。各構(gòu)件在公共軸上連結(jié)在一起。多個構(gòu)件的第一個為負(fù)載支撐構(gòu)件，其高度基本上等于陰極板第一表面與陽極板第二表面之間的預(yù)定距離。多個構(gòu)件的第一個的縱橫尺寸比(高寬比)在2∶1至20∶1的范圍內(nèi)。多個隔片定位于陰極板的第一表面上，以使多個隔片的每個的共平面與第一表面對齊接合。陽極板的定位是與多個單獨(dú)直立隔片的每個的多個構(gòu)件的第一個的第二相對邊緣對齊接合。多個隔片的每個的第一構(gòu)件通常垂直于陰極板和陽極板地延伸，以起到負(fù)載支撐作用，第一構(gòu)件保持陰極板第一表面和陽極板第二表面之間的預(yù)定距離。在顯示器抽真空時，陽極板和陰極板的合成偏移給單獨(dú)直立隔片、陰極板第一表面和陽極板第二表面之間提供足夠的物體接觸，使顯示器在正常使用期間保持各隔片的直立位置。
根據(jù)本發(fā)明的原理，這里公開一種平板顯示器，包括一個后板，具有第一內(nèi)表面；和一個面板，具有第二內(nèi)表面。平板顯示器還包括多個單獨(dú)直立的隔片。多個單獨(dú)直立隔片的每個包括多個構(gòu)件，具有第一和第二相對邊緣的多個構(gòu)件的每個的第一相對邊緣位于一個共平面內(nèi)。各構(gòu)件在公共軸上連結(jié)在一起。多個構(gòu)件的第一個為負(fù)載支撐構(gòu)件，其高度基本上等于后板內(nèi)表面與面板內(nèi)表面之間的預(yù)定距離。多個構(gòu)件的第一構(gòu)件的縱橫尺寸比在2∶1至20∶1的范圍內(nèi)。多個隔片在后板的第一表面上定位，以使多個單獨(dú)直立隔片的每個的共平面與后板的內(nèi)表面對齊接合。陽極板與多個單獨(dú)直立隔片的每個的多個構(gòu)件的第一個的第二相對邊緣對齊接合定位，多個隔片的每個的第一構(gòu)件通常垂直于后板和面板地延伸，以便起到負(fù)載支撐作用，第一構(gòu)件在后板的第一表面和面板的第二表面之間保持預(yù)定的距離。
參照以下附圖

圖1是按照本發(fā)明的單獨(dú)直立隔片的實(shí)施例的等角圖。
圖2是沿圖1的2-2線截取的正視圖。
圖3是沿圖1的3-3線截取的正視圖。
圖4是傾斜的或與其原來的直立位置成θ角斜放的隔片100的等角圖。
圖5是按照本發(fā)明的單獨(dú)直立隔片在場致發(fā)射顯示器的陰極板和陽極板上就位的放大圖。
圖6是沿圖5的6-6線截取的剖面圖，表示在施加差動壓力前的具有單獨(dú)直立隔片的場致發(fā)射顯示器。
圖7是類似于圖6的剖面圖，表示具有單獨(dú)直立隔片并施加差動壓力后的場致發(fā)射顯示器。
圖8至圖10是按照本發(fā)明的單獨(dú)直立隔片的另外一些實(shí)施例的等角圖。
圖11是按照本發(fā)明的另一實(shí)施例的放大圖。
圖12是圖11中表示的實(shí)施例的俯視圖。
圖13是按照本發(fā)明的單獨(dú)直立隔片的另一實(shí)施例的放大圖。
圖14是圖13中表示的實(shí)施例的等角圖。
圖15是按照本發(fā)明的單獨(dú)直立隔片的另一實(shí)施例的類似于圖11和圖13的放大圖。
圖16至圖22是按照本發(fā)明的單獨(dú)直立隔片另一些實(shí)施例的俯視圖。
圖23是具有另一像素布局的陰極結(jié)構(gòu)斬簡化俯視圖，表示圖16實(shí)施例的應(yīng)用。
圖24是按照本發(fā)明的單獨(dú)直立隔片另一實(shí)施例的俯視圖。
圖25是圖24實(shí)施例的等角圖。
現(xiàn)在參照圖1，該圖表示按照本發(fā)明的單獨(dú)直立隔片100實(shí)施例的等角圖。圖2和圖3是表示圖1中分別沿2-2線和3-3線截取的隔片10的正視圖。這兩個圖可以幫助理解圖1。單獨(dú)直立隔片100包括第一構(gòu)件102和第二構(gòu)件104，在公共軸線處連結(jié)在一起。第二構(gòu)件104具有第一和第二相對的表面108、110。第一構(gòu)件具有第一和第二相對的端部112、114。構(gòu)件102具有第一和第二相對邊緣116、118；構(gòu)件104具有第一和第二相對的邊緣120、122。公共軸線106位于一個平行于面112并通過該面正中部的一條線上，該線還與邊緣116垂直。在這個具體實(shí)施例中，構(gòu)件102和104安置在互為90°角的位置，并為用陶瓷制成的兩個板。然而，兩板可以放置在其夾角小于90°和大于0°范圍的位置上。此外，可以采用其它材料，例如玻璃。一般地講，用以制作構(gòu)件102和104的材料須具有下述質(zhì)量要求第一，它必須是電氣絕緣的，能夠承受每毫米1000-5000伏的電位梯度；第二，它必須有足夠的抗壓強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度，以承受呈現(xiàn)真空(圖5)時由陽極結(jié)構(gòu)和陰極結(jié)構(gòu)所施加的壓力；第三，它必須有足夠的強(qiáng)度，以經(jīng)受住處理和組裝的操作，最后，當(dāng)在具有約10-7托壓力的真空環(huán)境下，它必須是實(shí)際上不排氣的。
構(gòu)件104的第二相對的表面與構(gòu)件102的第一相對的端面112為對齊相接。在兩個構(gòu)件的相接處采用不透明玻璃121將第二相對的表面110與第一相對的端面112粘在一起。在另一些實(shí)施例中，可以用另外的方法將構(gòu)件102、104連結(jié)在一起，諸如陽性粘結(jié)劑或用切口連結(jié)(圖10、12、14)。相對的邊緣有116、118和120一般為平表面，因此可以將它們與顯示器的內(nèi)表面平面作成體接觸。第一邊緣116、120處于一個公共平面上。采用諸如拾取和放置(pick-and-place)一類的加工方法一般可以將隔片100直立地放置在一個平面上，諸如顯示器的后板或面板的內(nèi)表面平面上，以使第一邊緣116和120放置在一般與平面對齊接合的位置上。正如后面將要詳細(xì)描述的那樣，即使當(dāng)平面受到輕微的機(jī)械擾動，單獨(dú)直立隔片仍可保持直立。在這一具體的實(shí)施例中，負(fù)載支撐構(gòu)件102的高度hL約為1毫米，而寬度WL約為100微米。高度hL實(shí)際上等于顯示器后板和面板的內(nèi)表面之間的距離，在顯示器中將單獨(dú)直立隔片100結(jié)合為一體。當(dāng)在場致發(fā)射顯示器中結(jié)合時，寬度為WL的邊緣116可以放置在與陰極結(jié)構(gòu)的場發(fā)射體的像素之間表面對齊接合的位置上，而邊緣118可以放置在陽極結(jié)構(gòu)的電子致熒光陰極發(fā)光沉積體之間的表面對齊接合的位置上。發(fā)射體像素之間的可用表面和熒光點(diǎn)或光條的可用表面所具有的寬度在50-200微米范圍內(nèi)。磷沉積體之間距離的寬度一般小于發(fā)射體像素之間距離的寬度。據(jù)此，在一個替代的實(shí)施例中，可以使隔片100的寬度WL沿從陰極至陽極的方向逐漸變小，從而使隔片100的底距或邊緣116較寬，而頂距或邊緣118較窄。
一般說來，單獨(dú)直立隔片100具有縱橫尺寸比或高寬比大于或等于2∶1。在這一規(guī)定上，高度等于構(gòu)件102的最大高度，寬度等于構(gòu)件102加最大寬度。這一限制是由顯示器板這間的間距和可以放置隔片的發(fā)射體像素之間的距離確定的。構(gòu)件104為穩(wěn)定性構(gòu)件，正如將在討論圖5時詳細(xì)描述的那樣，它的寬度WS約為70微米，以便適合陰極板的像素間的距離。
在這一實(shí)施例中，構(gòu)件104的高度hS小于構(gòu)件102的高度hL。為了使隔片100對顯示器的場致發(fā)射功能的潛在干擾最小化和為了使陽極上的脆性電子致發(fā)光材料抖動最小化，構(gòu)件104的高度應(yīng)最小化。位于顯示器發(fā)射區(qū)中的任何物理結(jié)構(gòu)都可以以幾種方式干擾電子發(fā)射。為此，希望在滿足支撐差動大氣壓力要求的條件下使附加結(jié)構(gòu)性材料的數(shù)量最小化，以防止對場致發(fā)射的有害作用。物理結(jié)構(gòu)可以干擾電子發(fā)射，當(dāng)電子通過陰極板和陽極板之間的區(qū)域時使電子阻塞。另一種可替代的方案是，物理結(jié)構(gòu)可以變?yōu)槌潆姷模虼烁淖兂潆娊Y(jié)構(gòu)區(qū)的電場性質(zhì)，從而改變結(jié)構(gòu)區(qū)內(nèi)發(fā)射電子的軌跡。通過將構(gòu)件104制作的比構(gòu)件102短些，可以使這些作用最小化。據(jù)此，構(gòu)件102起支撐構(gòu)件的作用，使顯示器的兩極板隔開，而構(gòu)件104起穩(wěn)定構(gòu)件的作用，它能夠使隔片100在顯示器后面的一些加工步驟中保持直立位置。關(guān)于較小高度hS使電子致發(fā)光材料抖動最小作用方式，將在下面(圖5)詳細(xì)描述。
參照圖4，圖中示出使隔片100其原來直立位置偏轉(zhuǎn)角θ后的位置，原來位置用虛線表示。隔片100設(shè)計得當(dāng)它位于顯示器兩極板的一個極板的內(nèi)表面平面上時，仍能保持直立或垂直，從而在顯示器制作中的最后封裝和抽空步驟中，它仍會保持直立。通過認(rèn)真確定第一和第二構(gòu)件102和104的尺寸可以做到，如果隔片100出現(xiàn)某種傾斜，它仍可回到直立位置。這種情形可以通過最大偏轉(zhuǎn)角、傾斜角來表征。由于機(jī)械抖動，可以使隔片100偏轉(zhuǎn)一個角θ。角θ是傾斜的隔片100的第一邊緣116、120的公共平面與隔片100原來位置所在的顯示器極板的表面124平面之間的夾角。該角的頂點(diǎn)位于通過傾斜隔片與平面124交點(diǎn)124、126的一條線123上。傾斜角在20°～90°范圍內(nèi)。如果偏轉(zhuǎn)角θ大于傾斜角，則隔片100會完全倒下來，因而不能再保持直立位置。通過對隔片100出現(xiàn)角偏轉(zhuǎn)時力矩進(jìn)行平衡，可以導(dǎo)出表示傾斜角與隔片100尺寸關(guān)系的一個公式。對于圖1的具體實(shí)施例，從力矩平衡導(dǎo)出的近似公式為傾斜角＝arctan((L2＋WL)/hL)，對于遠(yuǎn)大于L2的LL，式中L2為構(gòu)件104的長度，構(gòu)件104位于構(gòu)件102一端，如圖1所示，而hL和LL分別為構(gòu)件102的高度和長度。
例如，在這一具體實(shí)施例中，LL為5毫米。給定hL為1毫米，WL為0.1毫米，選取傾斜角為35度，得L2為0.6毫米(它遠(yuǎn)小于LL)。因此，穩(wěn)定構(gòu)件104的長度LS至少為1.3毫米(這一長度是距構(gòu)件102兩個相對的表面各0.6毫米和與構(gòu)件102的相對的端面對齊接合的長度0.1毫米)。在圖4中，角θ小于傾斜角，所以傾斜或偏轉(zhuǎn)，隔片100都能回到它的直立位置，這一點(diǎn)圖中用箭頭指示。
在隔片100制作中，構(gòu)件104最初長度比其規(guī)定的長度LS長，當(dāng)構(gòu)件104已粘貼到構(gòu)件102后，允許用劃線去掉多余的長度。最初較長的構(gòu)件104使加工處理容易和組裝準(zhǔn)確，例如使第一邊緣116、120達(dá)到共平面。為了使構(gòu)件104與象素重迭的可能性最小，從而使干擾顯示器適當(dāng)功能的可能性最小，希望構(gòu)件104的長度較短。
參照圖5，圖中示出具有多個處于直立位置的獨(dú)立隔片100的場致發(fā)射顯示器200的放大圖。在顯示器200的制作中，隔片100放置在陰極板202上，后者是場致發(fā)射顯示器200的后極板，使邊緣116和120實(shí)際上與陰極板202的內(nèi)表面204的平面對齊相接。隔片100放置在各象素206之間，后者包括多個場致發(fā)射器件(未示出)。表面204包括各象素206間的一些區(qū)，可以用來放置隔片100。在圖5所表示的各像素的具體結(jié)構(gòu)中，表面204能夠容易地容納T形隔片，例如圖1～4的實(shí)施例。在替代性實(shí)施例中，后面將要進(jìn)行描述，可以選擇構(gòu)件102和104之間的角度，以形成適合于另一些象素布局(圖23)的表面的不同幾何圖形。每個紅綠蘭像素(圖5中分別用“R”、“G”、“B”表示)在這一具體應(yīng)用的布局上，具有325微米的間距P和325微米的深度(向后長度)D。各隔片100無需放在所有像素組之間，隔片100的數(shù)目是預(yù)先確定的，并大于或等于足以防止顯示器在抽真空和處于外部大氣壓時壓垮的隔片數(shù)目。
圖5還示出隔片100和陽極板208之間構(gòu)成的物理接觸，圖中含有場致發(fā)射顯示器200的面極板。陽極板208包括一個內(nèi)表面212的一個平面，而內(nèi)表面212包括許多電子致熒光沉積體之間的一些區(qū)。如圖5的眼示，通過注視面極板或陽極板208來觀看顯示器200。在場致發(fā)射顯示器制作中，隔片100用“拾取-放置”(pick-and-place)方法放置在陰極板202上。之后將陽極板208放置在與隔片100的邊緣118對齊相接的位置上，以使陽極板208的內(nèi)表面212的朝向，直接正對陰極板202的內(nèi)表面204。陽極板208從上面與陰極板202對齊，使電子致熒光沉積體210直接正對各像素204，并能夠接收發(fā)射電子。將隔片100和各邊緣118放置在與電子致熒光沉積體之間的極板208對齊相接的位置，并使內(nèi)表面212物理接觸。如圖5中的虛線所示。正如上面結(jié)合圖1所描述的那樣，隔片100的構(gòu)件104的高度hs小于構(gòu)件102的高度hL，所以構(gòu)件104不與陽極板物理接觸。電致熒光沉積體一般為易碎的粉狀物質(zhì)，很容易脫落。因?yàn)楦鳂?gòu)件104的長度較小，它們不會觸及陽極板108的內(nèi)表面212。從而使電子致熒光沉積體的潛在振動和抖動最小。構(gòu)件104可使隔片100穩(wěn)定，使得在受到微小振動時，隔片100保持直立位置；構(gòu)件102提供負(fù)載支撐作用、隔離功能。在邊緣116和/或120的物理接觸面204處用膠或玻璃材料可以將隔片100與陰極板202的表面204粘接起來。如果需要，隔片100與表面204的粘接能夠提供附加的穩(wěn)定性。
此外，制作顯示器200也可以用先將隔片100放置在陽極板208上，而后將陰極板放置到隔片/陽極結(jié)構(gòu)上的方法。
在場致發(fā)射型平板顯示器中，重要的是使電子發(fā)射表面和與之相對的顯示面之間相互保持絕緣，即在整個顯示范圍內(nèi)，在相對小而均勻的距離上保持絕緣。在發(fā)射面和顯示面之間有相當(dāng)高的電壓梯度，其量級一般為1500～5000伏/毫米。在低電壓應(yīng)用中，通常極板間的距離為0.2毫米，電壓(電位差)為200～1000伏。在高電壓應(yīng)用中，極板間的距離為1mm量級，電壓在3000～5000伏范圍內(nèi)。在每種應(yīng)用中，可以將構(gòu)件102、104涂以適當(dāng)?shù)碾娮鑼?14，以便減小構(gòu)件102、104的充電，調(diào)整來自構(gòu)件102、104的二次電子發(fā)射。在構(gòu)件102、104連接在一起之前，或之后，可以將電阻層214施及它們的所有外露表面。構(gòu)件102上涂層包含的電阻材料可以不同于構(gòu)件104涂層的電阻材料。
參照圖6，該圖表示沿圖5中6-6線的剖面圖，圖示在施加差動壓力之前的具有單獨(dú)直立隔片100的場致發(fā)射顯示器200。單獨(dú)直立隔片100彼此之間的高度會在百分之幾的范圍內(nèi)變化。圖6是對這種高度變化的夸大表示。當(dāng)將各隔片100放在陰極板202上后又將陽極板208放置在隔片100上時，陽極板208可能接觸所有的隔片100；或者接觸大部分隔片100而不能接觸其余的隔片100。
參照圖7，該圖表示與圖6相同視圖，并進(jìn)一步圖示由于顯示器200抽空時對顯示器200施加的差動壓力引起的陽極板的偏斜。圖7中的各箭頭表示抽空后由施加到顯示器200的大氣壓力造成的壓力?？梢杂貌Ａе瞥傻年枠O板208產(chǎn)生偏斜，使它與每個隔片100物理接觸。圖7夸大表示了這一作用。陰極板202也能產(chǎn)生類似的偏斜變形，增強(qiáng)極板202和隔片208之間的體接觸。在顯示器200已抽真空后，并且在顯示器200以與其正常使用一致的方式使用的壽命中，這種方法，陰極板和陽極板202、206可以保持或固定各隔片100的位置。
參照圖8，該圖表示按照本發(fā)明的一個單獨(dú)直立隔片300。第一、負(fù)載支撐構(gòu)件302包括前面303。第二、穩(wěn)定構(gòu)件304矍有相對著的端部305、306。構(gòu)件302、304連結(jié)在一起，使相對的端部306與前面303實(shí)際上在前面303的中點(diǎn)對齊相接。通過給構(gòu)件302、304相互物理接觸的區(qū)段施加不透明玻璃料，可以使構(gòu)件302、304粘貼在一起。構(gòu)件302、304的邊緣316、320處于一個公共平面上。在這個具體實(shí)施例中，構(gòu)件302、304在公共軸線307上連接在一起，公共軸線307位于平行于前面303并通過其中點(diǎn)的一條線，該線還垂直于邊緣316。
參照圖9，該圖表示按照本發(fā)明的一個單獨(dú)直立隔片400的等角圖。隔片400的各構(gòu)件間的制作、空間、功能關(guān)系等效于圖8的隔片300的情況。然而，隔片400包括的第一、支撐構(gòu)件402具有不均勻的高度。構(gòu)件402具有相對著的邊緣416、418。相對的邊緣418不在一個單個平面上，而邊緣416卻在一個平面上。沿構(gòu)件402的長度方向，邊緣416、418之間的距離是不均勻的。不均勻的高度具有一個最大高度點(diǎn)。當(dāng)裝入平板顯示器后，構(gòu)件402實(shí)際上只在最大高度點(diǎn)接觸前面板。通過使隔片400與顯示器的前面板接觸最小，使注視者看到隔片400的情況最少。當(dāng)裝入場致發(fā)射顯示器后，隔片400還降低了對其附近電子束的干擾。
圖10示出按照本發(fā)明的單獨(dú)直立隔片500的等角圖，構(gòu)件502、504具有相等的高度。構(gòu)件502、504在公共軸線507上連結(jié)在一起，公共軸線位于平行于前面503，且實(shí)際上通過其中點(diǎn)的一條線上，該線還垂直于邊緣516。
參照圖11，該圖表示按照本發(fā)明的一個單獨(dú)直立隔片600的放大圖。隔片600包括第一構(gòu)件602和第二構(gòu)件604。第一構(gòu)件602包括一個縫隙606?？p隙606通常位于構(gòu)件602的長度的中點(diǎn)?？p隙606的高度等于構(gòu)件602高度hL的一半。第二構(gòu)件604具有一個容納縫隙606的縫隙608。縫隙608加深度等于構(gòu)件604高度h的一半，而高度h等于高度hL。當(dāng)縫隙606和608相互導(dǎo)入后，隔片600的高度等于高度hL，也等于高度h。在這個具體實(shí)施例中，構(gòu)件602和604具有相等的高度。當(dāng)裝入平板顯示器后，兩構(gòu)件602、604一般沿垂直于顯示器后板和前板的方向伸展，使之與顯示器的兩個內(nèi)表面物理接觸。因此，在這個具體實(shí)施例中，兩個構(gòu)件602、604都起支撐作用，并提供兩板之間的隔離。隔片600具有交叉形的截面，并且，通過用不透明玻璃料粘接構(gòu)件602和604，可以使構(gòu)件602和604保持垂直，如圖12所示，該圖是施加玻璃料610之后的俯視圖。構(gòu)件602、604在公共軸線上連結(jié)在一起，該公共軸線位于平行于縫隙606和608的一條線上。
圖13示出按照本發(fā)明的一個單獨(dú)直立隔片700。在這個具體實(shí)施例中，第一構(gòu)件702具有一個在邊緣716上形成的縫隙706。第二構(gòu)件具有高度Y，它小于構(gòu)件702的高度?？p隙706高度也等于Y?？p隙706的寬度X實(shí)際上等于構(gòu)件704的厚度，使構(gòu)件704能夠定位于縫隙706內(nèi)。構(gòu)件702的邊緣716和構(gòu)件704的邊緣720位于一個共平面上，該公共平面放置在平板顯示器兩極板的一個極板的內(nèi)表面平面上。為了使隔片700在移去拾取和放置或其它放置裝置之后保持直立，不再需要附加的粘貼材料或支撐結(jié)構(gòu)。
參照圖15，該圖示出含有一個第一支撐構(gòu)件802和一個第二穩(wěn)定構(gòu)件804單獨(dú)直立隔片800的放大圖。構(gòu)件804的高度是構(gòu)件802高度的二分之一，圖15中構(gòu)件802的高度表示為hL。第一切口806一般在構(gòu)件802的邊緣816的中心形成；第二切口808一般在構(gòu)件804的邊緣822的中心形成。切口806的深度為hL的四分之一；切口808的深度也為hL的四分之一。將切口806放置在切口808內(nèi)，使邊緣816、820位于一個公共平面上。高度hL實(shí)際上等于隔片800所裝入的顯示器的后極板和前極板之間的預(yù)定距離。構(gòu)件802具有支撐、隔離功能，而構(gòu)件804具有穩(wěn)定功能。
圖16至圖22所示的是本發(fā)明其它一些實(shí)施例的剖面圖。每一截面是剖開獨(dú)立隔片所有構(gòu)件得到的。圖11表示一個具有第一構(gòu)件102’和第二構(gòu)件104’的隔片100’。構(gòu)件102’和104’可以具有相等或不等的高度。兩個構(gòu)件102’、104’中至少有一個構(gòu)件必須是支撐構(gòu)件，其高度實(shí)際上等于最終顯示器中后極板和前極板內(nèi)表面之間的距離。在這個具體實(shí)施例中，構(gòu)件102’和104’放置在相互夾角為0至90度范圍的位置上。圖17～22類似地表示按照本發(fā)明的連接二個或多個構(gòu)件形成的獨(dú)立隔片。如圖17、19、21和22所示，可以采用多于二個的隔片。在每個實(shí)施例中，每個構(gòu)件的一個邊緣位于一個公共平面上。各構(gòu)件在公共軸線連結(jié)在一起，并施加玻璃材料粘接在一起，如圖16～22所示。可以采用其它粘接方法，例如陽性粘結(jié)劑，獨(dú)立隔片的截面形狀可以是L型(圖18)、V形(圖20)、Y形(圖21)、正方形(圖19)或鋸齒形(圖22)。其它一些截面形狀也是可行的。圖16～22的每個實(shí)施例具有非直線預(yù)定截面(通過所有構(gòu)件剖開)，這具有機(jī)械穩(wěn)定性。這就是說，當(dāng)單獨(dú)直立隔片放置在兩顯示板的一個板的平表面上后，使隔片的公共平面與該平表面對齊相接，使獨(dú)立隔片在顯示器制作的最后封裝和抽空步驟中保持直立。圖16～22中的所有實(shí)施例至少包括一個構(gòu)件為支撐構(gòu)件，即支撐構(gòu)件的高度，或最大高度點(diǎn)等于成品顯示器兩極板內(nèi)表面之間的預(yù)定距離。其余構(gòu)件的高度可以小于支撐構(gòu)件的高度，這是由于圖1和圖2討論中所述的理由(使對場致發(fā)射的干擾最小，使對電子致發(fā)光材料的抖動最小)。這些其余構(gòu)件的尺寸是這樣確定的，使它們給獨(dú)立隔片提供穩(wěn)定性，使它保持直立，并且，當(dāng)在將單獨(dú)直立隔片放到顯示器兩極板的一個之上，進(jìn)行顯示器的最后封裝步驟中受到角偏轉(zhuǎn)時，仍能返回到直立位置。以所希望的幾何形狀，對于給定的偏轉(zhuǎn)情形可以進(jìn)行簡單的力矩平衡，并適當(dāng)確定各尺寸，使隔片的偏轉(zhuǎn)角在20°～90°范圍內(nèi)。這種平衡可以在各種偏轉(zhuǎn)方向上進(jìn)行，并從最壞情況導(dǎo)出各尺寸。
在場致發(fā)射型平板顯示器中，各種隔片的幾何形狀都是有用的，因?yàn)橄笏氐牟季质强梢宰兓?，從而?dǎo)致由可用于隔片放置的象素間表面區(qū)所形成的各種幾何形狀。
圖23示出了具有多個像素206’的陰極結(jié)構(gòu)202’的一個例子簡化俯視圖，它包括場致發(fā)射器件(未示出)。圖23中像素布局不同于圖2的像素布局，并含有倒三角形。象素206’之間的表面區(qū)間能夠容納圖16所示的隔片100’的放置。
參照圖24和圖25，它們分別表示按照本發(fā)明的單獨(dú)直立隔片900的俯視圖和等角圖。隔片900包括一個單個的連續(xù)的構(gòu)件902，其上形成一對彎角904。隔片900的縱橫尺寸比為10∶1。隔片900的寬度a約為100微米，以便適合于放在場致發(fā)射顯示器的各像素中間，其高度H實(shí)際上沿隔片900的長度方向到處都為1毫米，并等于高壓場致發(fā)射顯示器陰極板和陽極板的內(nèi)表面之間的預(yù)定距離。隔片900有一個邊緣916，該邊緣的所有部分位于一個共平面上，并可以放置在與顯示極板的一個極板的內(nèi)表面平面對齊相接的位置上。為將多個隔片900裝入平板顯示器，用諸如拾取和放置的方法將各隔片900放置在顯示極板的一個極板的內(nèi)表面平面的位置上。當(dāng)放置裝置從隔片900移開后，兩個彎角904提供機(jī)械穩(wěn)定性，使各隔片900在顯示器制作的封裝和抽空步驟中保持直立。這些步驟包括將其余一個顯示極板放置在與隔片900第二邊緣對齊相接的位置。
在隔片900的另一實(shí)施例中，隔片900的高度在沿其長度方向是非均勻的，以提供一個或多個最大高度H點(diǎn)。該點(diǎn)所形成的最大高度H實(shí)際上等于隔片900所裝入的顯示器的極板之間的所希望的距離。邊緣916位于一個平面內(nèi)，并放置在與圖5顯示器后極板或陰極板202內(nèi)表面平面對齊相接的位置，而邊緣918在一個或多個最大高度點(diǎn)接觸圖5陽極板或前極板，以便注視者看到隔片的可能性最小。
雖然我們表示和描述的是本發(fā)明的具體實(shí)施例，但對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，還會有各種修改和改進(jìn)。為此，我們希望能夠理解，本發(fā)明不限于所示的具體實(shí)施方式
，我們打算在權(quán)利要求書中包括不違背本發(fā)明的精神和范圍的所有修改。
權(quán)利要求
1.一種單獨(dú)直立隔片，用于一種具有后極板和前極板的平板顯示器，所述獨(dú)立隔片的特征在于多個構(gòu)件，具有第一和第二相對的邊緣，多個構(gòu)件的每個的第一相對的邊緣一般為平面，并放置在一個共平面上；各構(gòu)件在公共軸線連結(jié)在一起；多個構(gòu)件的第一個為支撐構(gòu)件，其縱橫尺寸比在2∶1至20∶1的范圍內(nèi)，多個構(gòu)件中的第一個所具有的高度基本上等于平板顯示器的后極板和前極板的內(nèi)表面之間的預(yù)定距離，單獨(dú)直立隔片的偏轉(zhuǎn)角可以在20°～90°范圍內(nèi)，當(dāng)單獨(dú)直立隔片以直立位置放置在顯示極板的一個極板的內(nèi)表面平面上后，使單獨(dú)直立隔片的共平面與內(nèi)表面平面對齊相接；在顯示器制作的封裝和抽空步驟中隔片能保持其直立位置，其中，支撐構(gòu)件保持平板顯示器后極板和前極板之間的預(yù)定距離。
2.按照權(quán)利要求1所述的單獨(dú)直立隔片，其特征在于還包括復(fù)蓋多個構(gòu)件的第一構(gòu)件表面的電阻層，其中，電阻層減小多個構(gòu)件的第一個構(gòu)件的充電，并調(diào)整多個構(gòu)件的第一構(gòu)件的二次電子發(fā)射。
3.按照權(quán)利要求所述的單獨(dú)直立隔片，其特征在于，第一和第二構(gòu)件放置在相互成90°角的位置。
4.按照權(quán)利要求1所述的單獨(dú)直立隔片，其特征在于，多個構(gòu)件的第一個構(gòu)件的最大高度為1毫米，最大寬度為100微米，并且縱橫比為10∶1。
5.按照權(quán)利要求4所述的單獨(dú)直立隔片，其特征在于多個構(gòu)件的第二構(gòu)件的寬度為70微米，長度為1.3毫米；其中多個構(gòu)件的第一構(gòu)件的長度為5毫米，高度為1毫米，寬度為100微米，使偏轉(zhuǎn)角為35°。
6.一個場致發(fā)射顯示器，其特征在于一個陰極板，具有第一表面，內(nèi)含多個場致發(fā)射裝置；一個陽極板，具有第二表面，內(nèi)含多個電子致熒光沉積體，陽極板的第二表面放置在與陰極板的第一表面直接地相對的位置；以預(yù)定的距離將第一表面與第二表面隔開；及多個單獨(dú)直立隔片，多個單獨(dú)直立隔片的每個包括多個構(gòu)件，具有第一和第二相對的邊緣，多個構(gòu)件的每個的第一相對邊緣一般為平表面，并位于一個共平面內(nèi)，各構(gòu)件在公共軸線上連結(jié)在一起，多個構(gòu)件的第一個為支撐構(gòu)件，其高度基本上等于陰極板第一表面和陽極板第二表面之間的預(yù)定距離，各構(gòu)件的第一構(gòu)件的縱橫尺寸比在2∶1至20∶1的范圍內(nèi)，多個構(gòu)件放置在陰極的第一表面上，使多個構(gòu)件的每個的共平面與第一表面對齊相接，陽極板放置在與多個單獨(dú)直立隔片的每個的多個構(gòu)件的第一個的第二相對邊緣對齊相接的位置，多個隔片的每個的第一構(gòu)件一般垂直于陰極和陽極兩個極板，起支撐作用，第一構(gòu)件保持陰極板第一表面和陽極板第二表面之間的預(yù)定距離，其中，當(dāng)顯示器抽真空時所引起的陽極和陰極板的偏移變形，提供單獨(dú)直立隔片與陰極板第一表面和陽極板第二表面之間的足夠物理接觸，使在顯示器正常使用中保持各隔片的直立位置。
7.按照權(quán)利要求6所述的場致發(fā)射顯示器，其特征在于，陰極板第一表面和陽極板第二表面之間的距離在0.2至1.2毫米的范圍內(nèi)。
8.按照權(quán)利要求6或7所述的場致發(fā)射顯示器，其特征在于，多個獨(dú)立隔片的每個的傾斜角在20°～90°范圍內(nèi)。
9.一種單獨(dú)直立隔片，用于具有后極板和前極板的平板顯示器，該獨(dú)立隔片的特征在于至少一個構(gòu)件具有第一和第二相對的邊緣，至少一個構(gòu)件的第一相對邊緣位于一個共平面上，至少一個構(gòu)件的第一構(gòu)件所具有的縱橫尺寸比在2∶1至20∶1的范圍內(nèi)，至少一個構(gòu)件的第一構(gòu)件具有的最大高度基本上等于后極板和前極板的內(nèi)表面之間的預(yù)定距離，單獨(dú)直立隔片的傾斜角在20°～90°范圍內(nèi)，使得當(dāng)單獨(dú)直立隔片直立地放置在兩顯示極板的一個極板的內(nèi)表面后，單獨(dú)直立隔片的共平面與內(nèi)表面對齊接合，單獨(dú)直立隔片在顯示器制作的封裝步驟中保持其直立位置，其中，在顯示板的余下一個極板放置在與至少一個構(gòu)件的第二相對邊緣對齊接合的位置之后，獨(dú)立隔片保持平板顯示器后極板和前極板之間的預(yù)定距離。
10.一種平板顯示器，其特征在于一個后板，具有第一表面，一個前板，具有第二表面，及多個單獨(dú)直立隔片，多個單獨(dú)直立隔片的每個包括多個具有第一和第二相對邊緣的構(gòu)件，多個構(gòu)件中每個的第一相對邊緣位于一個共平面上，各構(gòu)件在公共軸線上連結(jié)在一起，多個構(gòu)件的第一個為支撐構(gòu)件，其高度實(shí)際上等于后板第一表面和前極板第二表面之間的預(yù)定距離，各構(gòu)件的第一構(gòu)件還具有其范圍為2∶1至20∶1的縱橫尺寸比，多個隔片放置在后板的第一表面，使多個單獨(dú)直立隔片的每個的共平面與第一表面對齊接合，后板放置在與多個單獨(dú)直立隔片中每一個的多個構(gòu)件的第一個的第二相對邊緣對齊接合的位置上，多個單獨(dú)直立隔片中每一個的第一構(gòu)件一般垂直于后板和前板伸展，使支撐、第一構(gòu)件保持后板第一表面和前板第二表面之間的預(yù)定距離。
全文摘要
一種用于平板顯示器的單獨(dú)直立隔片包括在公共軸線上連結(jié)的多個構(gòu)件。各構(gòu)件的第一構(gòu)件為支撐構(gòu)件；各構(gòu)件的第二構(gòu)件為穩(wěn)定構(gòu)件。支撐構(gòu)件伸展在顯示器的前板和后板之間，以對機(jī)械力提供支撐隔離。支撐構(gòu)件的縱橫尺寸比在2∶1至20∶1的范圍內(nèi)。單獨(dú)直立隔片可以有其范圍在20°至90°的傾斜角，使得當(dāng)放置在顯示器板的一個板上之后，隔片在顯示器制作的整個封裝和抽真空步驟中能夠保持直立。
文檔編號H01L21/00GK1155754SQ96121539
公開日1997年7月30日 申請日期1996年12月16日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月16日
發(fā)明者克利福德·L·安德森, 勞倫斯·N·德沃斯克, 塞尤 申請人:摩托羅拉公司