專利名稱：圖像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從形成在后基板上的電子源向形成在前基板上的熒光屏(phosphor screen)發(fā)射電子的圖像顯示裝置，特別涉及一種能夠高精度地保持后基板與前基板的平行度的圖像顯示裝置。
背景技術(shù)：
作為具有良好的高亮度、高精細特性的顯示器件，以往廣泛使用彩色陰極射線管。但是，隨著近年來信息處理裝置和電視播放的高畫質(zhì)化，對具有高亮度、高精細特性，且重量輕、節(jié)省空間的平板顯示器的需求日益提高。
作為其典型例子，液晶顯示裝置、等離子顯示裝置等已經(jīng)實用化。另外，特別是作為能夠?qū)崿F(xiàn)高亮度化的裝置，作為利用從電子源向真空中的電子發(fā)射的顯示裝置，有被稱為電子發(fā)射式顯示裝置或場發(fā)射式顯示裝置的裝置，或以耗電量低為特征的有機EL顯示器等各種類型的平板顯示裝置，人們正在謀求它們的實用化。
在這種平板顯示裝置中的上述場發(fā)射式顯示裝置中，已知有以下裝置具有由C.A.Spindt等提出的電子發(fā)射構(gòu)造的裝置，具有金屬-絕緣體-金屬(MIM)式電子發(fā)射構(gòu)造的裝置，具有利用由量子論隧道效應(yīng)引起的電子發(fā)射現(xiàn)象的電子發(fā)射構(gòu)造(也稱作表面?zhèn)鲗?dǎo)式電子源)的裝置，以及利用由金剛石膜或石墨膜、碳納米管等引起的電子發(fā)射現(xiàn)象的裝置等。
在這樣的平板顯示裝置中，場發(fā)射式顯示器，使內(nèi)表面具有陽極電極和熒光體層的前基板，和形成了場發(fā)射式陰極和作為控制電極的柵極的后基板，以例如大于等于0.5mm的間隔貼合，經(jīng)氣密密封制成平板，將該平板的二塊基板間的密閉空間抽成低于外界氣壓的低壓或真空。
近年來，作為構(gòu)成此類平板顯示裝置的陰極的場發(fā)射式電子源，正在研究使用碳納米管(CNT)。碳納米管是將多個由極細的針狀碳化合物組成的碳納米管集合體，固定在陰極用電極上而制成的。
通過對具有該碳納米管的陰極用電極施加電場，能夠從該碳納米管高效率地發(fā)射高密度的電子，并能夠通過以該電子激勵熒光體，來構(gòu)成高亮度的各種顯示裝置和能夠顯示圖像等的平板顯示裝置。
圖11為日本特開平11-317164號公報(專利文獻1)中公開的現(xiàn)有的圖像形成裝置之一例的剖視圖。該圖像形成裝置，包括前面板(前基板)1，后面板(后基板)2，位于上述前面板1和后面板2之間、支撐周緣的支承框3，以及在上述前面板1和后面板2之間作為支柱配置的間隔物4。用多孔玻璃7使上述前面板1和間隔物4接合，用多孔玻璃8使上述后面板2與上述間隔物4接合。使用多孔玻璃9在上述前面板1和支承框3、以及上述后面板2和支承框3的接合部進行接合，制成平板(組裝容器)。各多孔玻璃7、8、9，具有軟化溫度不同的結(jié)構(gòu)。另外，附圖標號5為電子發(fā)射元件組，附圖標號6為圖像形成部件。
這樣，配置作為支柱的間隔物4，成為能夠在整個基板內(nèi)均勻地保持前面板1與后面板2間的間隔的結(jié)構(gòu)。
例如，已知圖像形成部件為在前基板上具有陽極電極和熒光體層的結(jié)構(gòu)。另外，已知電子發(fā)射元件通常為下述結(jié)構(gòu)在后基板上具有陰極布線，與該陰極布線電連接、按每個像素設(shè)置的場發(fā)射式電子源，以及按上述每個像素設(shè)置的柵極，所述柵極鄰近該場發(fā)射式電子源，并被電絕緣地配置。
上述由二塊基板構(gòu)成的平板顯示裝置中，等離子顯示器(PDP)或具有金屬-絕緣體-金屬式場發(fā)射源的平板顯示器(MIM-FED)也具有相同的結(jié)構(gòu)。下面，以場發(fā)射式顯示裝置為例對本發(fā)明進行說明，但是，本發(fā)明也同樣適用于PDP或MIM-FED。而且，也同樣適用于使用了表面?zhèn)鲗?dǎo)元件的顯示器(SED)。
另外，作為與此類平板顯示器相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)，在專利文獻2中公開了下述結(jié)構(gòu)，即，將含有玻璃和選自Si、Zn、Al、Sn、Mn中的至少一種金屬的密封用導(dǎo)電性玻璃料加熱、燒結(jié)而得到密封部件，用該密封部件使后基板與間隔物接合，能夠在不產(chǎn)生熱應(yīng)力的前提下將各部件接合，并賦予其導(dǎo)電性。
在上述平面式圖像顯示裝置中，采用使由電子源發(fā)射的電子通過控制電極的開孔射向陽極的熒光體，使其激勵、發(fā)光，進行顯示的型式，從而構(gòu)成具有高亮度、高精細的特性、且重量輕、節(jié)省空間的平板顯示器。
但是，即使是這樣優(yōu)良的結(jié)構(gòu)，也存在下述亟待解決的問題。
包括上述專利文獻1和專利文獻2在內(nèi)，平板顯示裝置難以在不發(fā)生位置偏移或傾斜的狀態(tài)下保持固定配置在兩基板之間的顯示區(qū)域內(nèi)的間隔保持部件(以下稱為間隔物)，難以保持兩基板的平行度，而且，平板強度也存在問題。
另外，現(xiàn)有的平板顯示器，還存在間隔物損傷以及由損傷的間隔物對電極等造成損傷等問題，而且，由于增加了間隔物的固定步驟，因此，也存在氣密密封部開裂或發(fā)生泄漏等的可能。
間隔物與兩基板的固定，通常使用與氣密密封部件相同的多孔玻璃。晶體化多孔玻璃因長時間加熱而加速晶體化，熱膨脹系數(shù)等物性值改變，在沖擊等作用下可能發(fā)生開裂，或氣密密封損壞，產(chǎn)生泄漏，從而使真空度降低。
另外，非晶態(tài)多孔玻璃在再加熱溫度下發(fā)生軟化。從而，因軟化而使已經(jīng)固定的間隔物發(fā)生位置偏移或傾斜，難以將間隔物高精度地保持固定在所希望的位置。而且，還可能出現(xiàn)基板彎曲等情況，在保持兩基板的平行度、確保平板強度方面存在問題，而且，還存在可能損傷間隔物等問題。
另一方面，如專利文獻1所述，可以使用軟化溫度不同的幾種多孔玻璃來固定間隔物，但是，一般而言，多孔玻璃具有因種類不同而逐漸發(fā)生軟化的性質(zhì)，例如，從比額定值低50℃左右的低溫即開始軟化等，溫度變化是必然結(jié)果。
因此，即使選擇使用軟化溫度差為小于等于50℃的多種多孔玻璃，在實用性上，也幾乎不可能在不發(fā)生位置偏移或傾斜的狀態(tài)下保持間隔物，另外，在實用性上，也不可能選擇使用多種軟化溫度差在該值以上的多孔玻璃，因而，要求進一步改良方案。
另外，專利文獻2所公開的方案，是用將含有玻璃和選自Si、Zn、Al、Sn、Mn中的至少1種金屬的密封用導(dǎo)電性玻璃料加熱、燒結(jié)而成的密封部件進行接合，該方案在導(dǎo)電成分與玻璃成分的結(jié)合上可能出現(xiàn)問題，從確保導(dǎo)電性及平板強度方面考慮，要求進行進一步的改良。
本發(fā)明能夠提供一種用于解決上述課題的長壽命的顯示裝置，能夠?qū)㈤g隔物可靠地固定，保持兩基板的平行度，并確保平板強度，放大顯示尺寸和進行高品質(zhì)顯示。
專利文獻1日本特開平11-317164號公報專利文獻2日本特開2001-338528號公報發(fā)明內(nèi)容為了解決上述問題，本發(fā)明的特征在于，使用于將間隔物固定在兩基板上的固定材料中含有導(dǎo)電性成分和玻璃化成分這兩種成分，并確定兩成分比的結(jié)構(gòu)以及間隔物配置。
由此，能夠可靠地固定間隔物，確保兩基板的平行度和基板強度，同時防止帶電。
能夠?qū)崿F(xiàn)一種圖像顯示裝置，該圖像顯示裝置將間隔保持部件經(jīng)含有導(dǎo)電性成分和玻璃化成分的固定材料被固定，且固定材料中玻璃化成分的比例為10～90重量百分比，由此可以確保間隔物與兩基板粘接固定的可信性，能夠使兩基板間的間隔與支承體協(xié)動，將間隔保持為所希望的值，同時提高平板的機械強度，能夠擴大顯示尺寸和進行高品質(zhì)顯示，而且使用壽命長。
另外，能夠得到一種圖像顯示裝置，該圖像顯示裝置能夠防止帶電，穩(wěn)定平板內(nèi)的電位，由此可以確保電子射線軌道，并防止產(chǎn)生火花，進行高品質(zhì)顯示。
使固定材料中玻璃化成分的比例為20～80重量百分比，由此，可以進行低溫粘接，防止電極類元件的熱損傷，得到高品質(zhì)、高性能的電極類元件；同時能夠得到一種圖像顯示裝置，該圖像顯示裝置能夠擴大顯示尺寸和進行高品質(zhì)顯示，而且使用壽命長。特別是固定材料中玻璃化成分的比例為50重量百分比的圖像顯示裝置，能夠充分獲得上述效果。
另外，能夠確保間隔物與兩基板粘接固定的可信性，可以使兩基板間的間隔與框架協(xié)動，將間隔保持為所希望的值，提高平板的機械強度。
而且，能夠得到一種圖像顯示裝置，該圖像顯示裝置能夠防止帶電，從而穩(wěn)定平板內(nèi)的電位，由此能夠確保電子射線軌道，并防止產(chǎn)生火花，能夠進行高品質(zhì)顯示。
如果使用燒結(jié)性的金屬粒子作為上述固定材料中的導(dǎo)電性成分，則導(dǎo)電性成分與玻璃化成分的結(jié)合變得堅固，能夠確保間隔物與兩基板粘接固定的可信性，而且防止帶電的效果變得更為顯著。
通過使用由選自銀、金、鎳、鉑的任1種金屬或以上述金屬為主要成分的合金構(gòu)成的材料作為上述固定材料中的導(dǎo)電性成分，可以使導(dǎo)電性成分與玻璃化成分的結(jié)合變得強固，使防止帶電的效果更為可靠，同時能夠確保間隔物與兩基板粘接固定的可信性。
通過使用由銀或鎳中的任一種金屬或以上述金屬為主要成分的合金構(gòu)成的材料作為上述固定材料的導(dǎo)電性成分，可以使導(dǎo)電性成分與玻璃化成分的結(jié)合變得強固，取得防止帶電的效果，并確保間隔物與兩基板粘接固定的可信性。另外，還具有導(dǎo)電性成分的穩(wěn)定供給和廉價的特征。
本發(fā)明還能夠得到一種圖像顯示裝置，該圖像顯示裝置通過使用多孔玻璃作為玻璃化成分，可以確保間隔物與兩基板粘接固定的可信性，同時抑制向平板內(nèi)釋放不必要的氣體，可以確保所希望的電子射線量，并防止產(chǎn)生火花，能夠進行高品質(zhì)顯示。
通過使用板狀的陶瓷部件作為間隔保持部件，可以確保間隔物本身的機械強度，同時確保間隔物與兩基板粘接固定的可信性。
另外，能夠得到一種圖像顯示裝置，該圖像顯示裝置可以使兩基板間的間隔與框架協(xié)動，將間隔保持為所希望的值，提高平板機械強度，可以擴大顯示尺寸和進行高品質(zhì)顯示，且使用壽命長。
而且，具有間隔物本身容易批量生產(chǎn)且能夠廉價購入的特征。
本發(fā)明還能夠得到一種圖像顯示裝置，該圖像顯示裝置的間隔物配置方式為在一個方向上以預(yù)定間隔排列上述多個間隔保持部件，并且，在與上述一個方向交叉的另一方向上配置多列，從而能夠使間隔物與框架協(xié)動，在整個基板內(nèi)將兩基板間的間隔保持為所希望的值，同時提高平板的機械強度，能夠擴大顯示尺寸和進行高品質(zhì)顯示，而且使用壽命長。
另外，將上述排列后的多個間隔保持部件的一部分，排列成在與上述一個方向交叉的另一方向上具有長邊。
另外，構(gòu)成上述列的多個間隔物在上述一個方向上的尺寸可以相同，也可以不同。
另外，將上述排列后的多個間隔保持部件的一部分，排列成在與上述一個方向交叉的另一方向上具有長邊。
能夠得到一種圖像顯示裝置，該圖像顯示裝置將間隔物配置成多列，且使各列彼此的間隔為小于等于50mm，或使排列后的多個間隔保持部件彼此的間隔為小于等于50mm，從而可以避免由基板彎曲引起的顯示圖像畸變，能夠擴大顯示尺寸和進行高品質(zhì)顯示，而且使用壽命長。而且，在鄰接的列之間，上述列的最外側(cè)的間隔保持部件與上述框架間的間隔也可以不同。
本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)一種圖像顯示裝置，該圖像顯示裝置通過使用非晶態(tài)多孔玻璃作為上述密封部件，能夠使間隔物與基板的粘接固定、和框架與基板的氣密密封均具有高可信性，必然提高了操作性，能夠擴大顯示尺寸和進行高品質(zhì)顯示，而且使用壽命長。


圖1為表示本發(fā)明的圖像顯示裝置的一個實施例的模式平面圖。
圖2為沿圖1的A-A線的模式剖視圖。
圖3為將圖2的要部放大顯示的模式剖視圖。
圖4為用于說明圖1中各部件之間的位置關(guān)系的模式平面圖。
圖5為本發(fā)明的圖像顯示裝置的另一實施例中間隔物配置圖形例的模式平面圖。
圖6為本發(fā)明的圖像顯示裝置的又一實施例中間隔物配置圖形例的模式平面圖。
圖7為本發(fā)明的圖像顯示裝置中使用的固定材料中的玻璃化成分比例與間隔物的粘接強度之間的關(guān)系的說明圖。
圖8為本發(fā)明的圖像顯示裝置中使用的固定材料中的玻璃化成分比例與間隔物的電阻值之間的關(guān)系的說明圖。
圖9為本發(fā)明的圖像顯示裝置中使用的間隔物配置間隔與基板的彎曲量之間的關(guān)系的說明圖。
圖10為本發(fā)明的圖像顯示裝置中使用的間隔物配置間隔與基板的彎曲量之間的關(guān)系的說明圖。
圖11為用于說明現(xiàn)有圖像顯示裝置的模式剖視圖。
具體實施例方式
下面，參照實施例的附圖詳細說明本發(fā)明的實施例。
<實施例1>
圖1～圖4表示本發(fā)明的圖像顯示裝置的一個實施例，圖1為場發(fā)射式圖像顯示裝置之一例的從前基板側(cè)觀察到的概略結(jié)構(gòu)的模式平面圖；圖2為沿圖1的A-A線的模式剖面圖；圖3為圖2的要部放大剖面圖；圖4為用于說明圖1中各部件之間的位置關(guān)系的模式平面圖。
在圖1～圖4中，附圖標號1表示前基板，2表示后基板，3表示支承體，4表示間隔物，5表示電子發(fā)射元件，51表示陰極布線，51a表示陰極布線引出線，52表示電子源，53表示柵極，53a表示柵極引出線，6表示圖像形成部件，61表示熒光體層，62表示金屬敷層，63表示黑色矩陣(BM)膜，10表示密封部件，11表示固定材料，12表示顯示區(qū)域。
在圖1～圖4中，前基板1由透明的玻璃板等構(gòu)成，后基板2與上述前基板1同樣地優(yōu)選為玻璃或氧化鋁等陶瓷，由板厚為數(shù)毫米、例如3mm左右的絕緣基板構(gòu)成。配置在上述兩基板1、2間的周緣部的支承體3，由玻璃板或多孔玻璃的整形品等構(gòu)成，通過上述兩基板1、2和密封部件10進行固定，將后基板1與前基板2的間隔保持在預(yù)定尺寸、例如3mm左右。
板狀的間隔物4由薄的氧化鋁等陶瓷板構(gòu)成，在由后基板1與前基板2包夾形成的空間內(nèi)，大致垂直于上述基板面地直立配置。使間隔物的長邊方向與上述一個方向(X方向)一致地，將多塊間隔物4按預(yù)定間距排列成列。在與上述一個方向交叉成直角的另一方向(Y方向)上，按預(yù)定間距并列設(shè)置多個該間隔物列。在鄰接的列之間，間隔物4的長邊中心位置在一個方向(X方向)上發(fā)生偏移。間隔物4被交錯地分散配置。
在該實施例中，制成由4塊厚度為D、長度為L1、高度為H的間隔物4排列而成的列(4塊列)441、442、443，和由3塊間隔物4排列而成的列(3塊列)431、432。4塊列441、442、443，使間隔物4的長邊與上述一個方向(X方向)一致地，按間距Px1進行排列。3塊列431、432，使間隔物4的長邊與上述一個方向(X方向)一致地，按間距Px1進行排列。4塊列和3塊列，在與上述一個方向交叉的另一方向(Y方向)上，按間隔Py1交替地并列配置。
另外，將4塊列441～443中各列的最外側(cè)的間隔物4a與支承體3的在排列方向上的間隔設(shè)定為Wx1，將3塊列431、432中最外側(cè)的間隔物4b與支承體3的在排列方向上的間隔設(shè)定為Wx2(Wx2＞W(wǎng)x1)，配置成連接這些列的最外側(cè)的包絡(luò)線E呈鋸齒狀，最外側(cè)列441及443與支承體3的在排列方向上的間隔為Wy1(Wy1≈Wx1)。
而且，與4塊列441～443鄰接的3塊列431、432，被配置成間隔物4的長軸方向的中心不同，進行分散配置，使得間隔物4的排列圖形呈交錯狀。
間隔物的數(shù)量及配置位置，設(shè)定成由大氣壓產(chǎn)生的應(yīng)力對所配置的各間隔物4大致相等。另外，間隔物被分散配置成不發(fā)生基板彎曲或損傷，以及間隔物的縱向彎曲。各間隔物4的上下端面，通過固定材料11固定在兩基板1、2上。另外，使間隔物與上述支承體3協(xié)作，將上述兩基板1、2間的間隔保持為預(yù)定的尺寸。
配置在后基板2的內(nèi)表面上的電子發(fā)射元件組5，具有陰極布線51、電子源52、以及柵極53等。
在后基板2的內(nèi)表面的一個方向(X方向)上，延伸數(shù)條該陰極布線51，并列設(shè)置在另一方向(Y方向)上。該陰極布線51的端部連接在陰極布線引出線51a上。陰極布線引出線51a，被分在后基板2的兩邊，拉出到氣密封部的外側(cè)。
該陰極布線51，可以采用蒸鍍或印刷的方法形成。當通過印刷形成時，陰極布線采用下述方法等進行設(shè)置對在粒徑為數(shù)μm(例如1～5μm左右)的導(dǎo)電性銀離子中，混合了表現(xiàn)出絕緣性的低熔點玻璃而形成的銀糊料進行厚膜印刷，在600℃左右的溫度下進行燒結(jié)，從而形成陰極布線。
另外，控制電極53與該陰極布線51絕緣地配置在上述陰極布線51的上方。該控制電極53的端部連接在控制電極引出線53a?？刂齐姌O引出線53a，在后基板2的另外一條邊，拉出到氣密密封部的外側(cè)。
而且，在上述陰極布線51上按預(yù)定間隔配置的電子源52，由金屬-絕緣體-金屬(MIM)式電子發(fā)射元件，利用由量子論隧道效應(yīng)引起的電子發(fā)射現(xiàn)象的電子發(fā)射構(gòu)造(也稱作表面?zhèn)鲗?dǎo)式電子源)元件，金剛石膜或石墨膜、或者碳納米管等形成。作為其形成方法，例如可以使用在印刷、燒結(jié)而成的陰極布線51的表面印刷碳納米管糊料，在例如真空中590℃的條件下燒結(jié)而成的方法等。
在該實施例中，上述碳納米管糊料，使用在乙基纖維素及萜品醇中分散單壁碳納米管而形成的糊料。
這里，使用上述單壁碳納米管進行說明，但是也可以使用多壁碳納米管或碳納米光纖，除此之外，還可以使用例如金剛石、金剛石類碳、石墨、無定型碳等，并且，也可以使用上述物質(zhì)的混合物。
另外，配置在上述前基板1上的圖像形成部件6，具有熒光體層61，覆蓋于其上的金屬敷層62，以及黑色矩陣(BM)膜63，其結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有的彩色陰極射線管熒光屏大致相同。
從配置在陰極布線51上的電子源52發(fā)射的電子，在施加了100V左右的柵極電壓的控制電極53的電子通過孔受到控制，通過該孔，射向施加了數(shù)KV～十幾KV的陽極電壓的圖像形成部件6，通過金屬敷層62(陽極)，沖撞熒光體層61，使其發(fā)光，在影像面上進行所希望的顯示。
并且，在前基板的顯示區(qū)域12內(nèi)，形成了排列成矩陣狀的多個像素。一般而言，上述像素用由紅(R)、綠(G)、藍(B)組成的3個像素形成單位像素。由于具有單位像素，因此，能夠顯示彩色圖像。
接著，上述密封部件10，由非晶態(tài)多孔玻璃構(gòu)成，例如具有PbO75～80重量百分比、B2O3約10重量百分比、其他10～15重量百分比等的組分。密封部件對配置在上述框架3的上下端面、在Z方向重疊的前基板1和后基板2這兩個基板的周緣部進行氣密密封。通過該氣密密封，由上述支承體3、前基板1和后基板2這兩個基板構(gòu)成真空外殼。
這里，通過上述密封部件10進行的氣密密封在氮氣環(huán)境中、430℃左右的溫度下進行，然后在350℃左右的溫度下邊加熱，邊進行排氣、密封。另外，Z方向表示與所重疊的后基板2和前基板1的基板面正交的方向。
接著，固定上述間隔物4和兩基板1、2的固定材料11，由混合了50重量百分比的導(dǎo)電性成分和表現(xiàn)出絕緣性的玻璃成分的低熔點多孔玻璃的物質(zhì)構(gòu)成，上述導(dǎo)電性成分由粒徑為數(shù)μm～數(shù)十μm(例如3～10μm左右)的導(dǎo)電性銀粒子構(gòu)成，該固定材料用于固定上述間隔物4的上下端面41和兩基板1、2。上述低熔點的多孔玻璃，例如由以SiO2、B2O3以及PbO為主要成分的組分構(gòu)成。
該固定材料11可以在10～90重量百分比的范圍內(nèi)使用玻璃成分。固定材料11中玻璃成分含量不足10重量百分比時，則粘接強度不足，發(fā)生間隔物脫落或傾斜，難以使兩基板1、2保持平行，且難以確保所希望的平板強度。而且，可能發(fā)生間隔物折損以及隨之出現(xiàn)的電極損傷等缺陷。
另外，固定材料11中玻璃成分含量不足10重量百分比時，由于基于導(dǎo)電性成分的熔融特性來設(shè)定粘接間隔物和基板時的粘接溫度，因此，電極、特別是電子源52的耐熱性出現(xiàn)問題，在進行高溫粘接時，存在電極損傷問題；而在進行低溫粘接時，存在粘接強度不足的問題，從而，在作為顯示裝置使用時產(chǎn)生問題。
另一方面，如果玻璃成分含量超過90重量百分比，則粘接部分的電阻值增加，間隔物4附近的電位變得不穩(wěn)，通過間隔物4附近的各電子射線的射線量產(chǎn)生差異，產(chǎn)生在熒光屏上亮度、色調(diào)發(fā)生變化，顯示品質(zhì)不耐用的缺陷。
因此，可以使用玻璃成分比在10～90重量百分比范圍內(nèi)的固定材料，在該范圍外則難以使用，具體情況如下上述，在實用中，上述玻璃成分的含量優(yōu)選在20～80重量百分比的范圍內(nèi)，從電學(xué)特性、機械特性以及操作性等方面考慮，進一步優(yōu)選為50重量百分比左右。
另外，作為上述導(dǎo)電性成分，除了上述銀以外，還可以使用例如選自鎳、金、鉑等的1種金屬或以上述金屬為主要成分的合金，優(yōu)選形成這些金屬的燒結(jié)體的粒子狀物質(zhì)。從穩(wěn)定供給和廉價方面來看，進而從操作性方面考慮，特別優(yōu)選為銀和鎳。
將由上述組分構(gòu)成的固定材料11配置在間隔物4的上下端面和兩基板1、2之間，例如，用激光加熱裝置或由紅外燈和橢圓形反射鏡組合而成的紅外加熱裝置等，將上述固定材料11加熱熔融，粘接固定間隔物4和兩基板1、2。
通過本實施例的結(jié)構(gòu)，能夠確保間隔物與基板的固定以及導(dǎo)電特性，從而可以確保兩基板間的平行度及平板強度。
另外，通過適當配置間隔物，能夠防止間隔物自身發(fā)生損傷，利用以包絡(luò)線E顯示的配置圖形，能夠用較少塊間隔物得到所希望的保持強度，結(jié)果提高了操作性。
<實施例2>
圖5為表示本發(fā)明的顯示裝置的另一實施例的間隔物配置圖形例的平面圖，與上述附圖相同的部分或具有相同功能的部分，標有相同的符號。顯示裝置包括使長度為L1的第1種間隔物4排列在一個方向上的形成的第1種列451，和包含上述第1種間隔物4以及長度為L2的第2種間隔物14的復(fù)合列461。將第1種列451和復(fù)合列461在與上述一個方向正交的另一方向上交替地并列設(shè)置多列，并使間隔物交錯排列。在該實施例2中，第1種間隔物4使用長間隔物，第2種間隔物使用比長間隔物4短的短間隔物14。第2種間隔物14長邊的長度L2比第1種間隔物4的長度L1短，厚度和高度的尺寸與第1種間隔物4相同。
通過適當組合尺寸不同的2種間隔物，能夠大致均勻地保持顯示區(qū)域12的整個區(qū)域，同時使間隔物4、14和支承體3之間的間隔Wx1、Wy1在整個顯示區(qū)域12內(nèi)大致保持均勻。即，在不能配置長間隔物4的區(qū)域內(nèi)，補充配置比上述長間隔物4小的短間隔物14，從而以大致相等的間隔設(shè)定間隔物之間的間隔Px1、Py1以及最外側(cè)間隔物與支承體3的間隔Wx1、Wy1，大致均勻地保持整個顯示區(qū)域12。
在該實施例2中，提供一種可信性高的顯示裝置，該顯示裝置組合配置長間隔物4和尺寸與之不同的短間隔物14這幾種間隔物，由此均等地保持基板的整個區(qū)域，使由大氣壓產(chǎn)生的應(yīng)力對所配置的各長短間隔物4、14的作用大致相等，不發(fā)生基板的彎曲和損傷、甚至間隔物的縱向彎曲，并能夠確保兩基板的平行度和平板強度。
而且，使最外側(cè)間隔物4、14與支承體3的間隔Wx1、Wy1與間隔物之間的間隔Px1、Py1大體相同，從而使最外側(cè)間隔物4、14不易受到支承體3和密封部件10固定的影響，能夠在整個顯示區(qū)域內(nèi)保持大致均等。
<實施例3>
圖6為表示本發(fā)明的圖像顯示裝置的又一實施例中間隔物配置圖形例的平面圖，與上述附圖相同的部分或具有相同功能的部分，標有相同的符號。該實施例3的顯示裝置，包括使第1種間隔物4排列在一個方向上的第1種列451，和組合上述間隔物4及第3種間隔物24的第2復(fù)合列471。第3種間隔物24的長度L3比第1種間隔物4的長度L1短。另外，使第3種間隔物24的長邊與同上述一個方向正交的另一方向一致。第1種列451和第2復(fù)合列471，在與上述一個方向正交的另一方向上交替地并列設(shè)置。另外，將間隔物交錯地排列。第3種間隔物24的厚度及高度的尺寸與間隔物4相同，第3種間隔物24與支承體3的間隔Wx3具有Wx3＞W(wǎng)x1的關(guān)系。
在該實施例3中，通過使用短間隔物24和長間隔物4，能夠?qū)Ω鏖g隔物4、24分別施加根據(jù)各自尺寸為大致均等的負荷，將兩基板間的間隔保持為預(yù)定尺寸，同時，能夠防止發(fā)生基板彎曲或損傷、甚至間隔物損傷。另外，在上述一個方向和與其正交的另一方向上，也能夠獲得增強效果，通過使其具有Wx3＞W(wǎng)x1的關(guān)系，能夠?qū)⒄麄€顯示區(qū)域保持大致均等。
接著，圖7是本發(fā)明的圖像顯示裝置中使用的固定材料中的玻璃化成分比例和間隔物粘接強度的關(guān)系的說明圖。圖7中，橫軸表示固定材料中玻璃化成分比例(重量百分比)，縱軸表示間隔物的平均粘接強度(g/間隔物)。這種顯示裝置中的間隔物的必要粘接強度，要考慮組裝時的安全系數(shù)而加以設(shè)定，從經(jīng)驗可知，該安全系數(shù)只要為間隔物重量的100倍或100倍以上，就能夠得到足夠的粘接力。
在圖7中，使用厚度為0.1mm、長度為85mm、高度為3mm、比重為4.1的材料作為間隔物，該形狀尺寸的間隔物的必要粘接強度約為10g或10g以上。在圖7中，玻璃化成分比例為10％時，平均粘接強度約為30(g/間隔物)，3σ值為平均粘接強度的1/3左右，因此，考慮到上述因素，上述玻璃化成分比例只要大于等于10％，就能夠獲得必要的粘接強度，避免在組裝時發(fā)生間隔物脫落。因此，玻璃化成分比例必須大于等于10％。
該值如果超過20％，則由圖7可知，隨著玻璃成分比的增加，平均粘接強度增大，達到50％時約為130(g/間隔物)，達90％時約為350(g/間隔物)，達到100％時特性急劇變化，約為500(g/間隔物)，被堅固地固定。
但是，玻璃化成分比為100％時，由于固定材料僅由玻璃化成分構(gòu)成，因此，如下上述，電阻值變得過高，存在間隔物帶電的問題。帶電可能使電子射線軌道發(fā)生錯亂，基板與間隔物被過于堅固地固定，影響再生操作。因此，上述固定材料中的玻璃成分比優(yōu)選為小于等于90％。
圖8是本發(fā)明的圖像顯示裝置中使用的固定材料中的玻璃化成分比例與間隔物的電阻值的關(guān)系的說明圖。在圖8中，橫軸表示固定材料中的玻璃化成分比例(重量百分比)，縱軸表示間隔物的電阻值(Ω·cm)。
由圖8可知，玻璃化成分比如果超過90％，則由于固定材料幾乎僅由玻璃化成分構(gòu)成，因此，電阻值超過1012Ω·cm，在這種高電阻值的情況下，存在間隔物帶電的問題，帶電可能導(dǎo)致電子射線軌道發(fā)生錯亂。因此，從電阻值方面考慮，玻璃化成分必須設(shè)定為小于等于90重量百分比。
另外，從實用方面考慮，上述電阻值優(yōu)選為小于等于1010Ω·cm，因此，上述玻璃化成分優(yōu)選為小于等于80重量百分比。
另一方面，如果上述玻璃化成分比降低，則如圖所示，電阻值也隨之降低。但是，必須避免兩基板間發(fā)生導(dǎo)通，因此，上述玻璃化成分比為大于等于10重量百分比，優(yōu)選為大于等于20重量百分比。
這里，要考慮基板尺寸、像素數(shù)量、基板彎曲量、操作性等因素，來確定上述間隔物的原料、各自的尺寸、配置數(shù)量及配置圖形等。因此，上述圖7中所使用的間隔物的各尺寸中，從操作性方面考慮，也可以采用將長度擴大數(shù)倍～十幾倍的方案，即使根據(jù)顯示裝置的結(jié)構(gòu)來推定厚度及高度，設(shè)定在數(shù)倍以內(nèi)的可能性也較高，因此，可知上述玻璃化成分比并不限定于上述實施例。
圖9和圖10為本發(fā)明的圖像顯示裝置中使用的間隔物的配置間隔與基板彎曲量的關(guān)系的說明圖，圖9表示上述一個方向的排列方向(x方向)的間隔物間距(Px1)與彎曲量的關(guān)系；圖10表示與上述一個方向交叉的另一方向(Y方向)的間隔物間距(Py1與彎曲量的關(guān)系。
這里，在圖9、圖10中，使用厚度為0.1mm、高度為3mm、長度為85mm的陶瓷板作為間隔物，另外，兩基板分別使用厚度為2.8mm、5英寸的高形變點玻璃板，而固定材料使用含50重量百分比玻璃化成分的銀糊料。
首先，在圖9中，橫軸表示上述排列方向(x方向)的間隔物間距Px1和列的最外側(cè)的間隔物4與支承體3的排列方向的間隔Wx1，縱軸表示彎曲量，而虛線B1表示基板中央部的彎曲量，實線B2表示基板端部的彎曲量。
在圖9中，間隔物的間距Px1為20mm時，中央部分的彎曲量為10μm左右，如果為50mm，則彎曲量增至40μm左右。一般而言，如果基板的彎曲量增大，則在顯示時發(fā)生畫面映入、損害顯示品質(zhì)的問題。為了解決上述問題、確保顯示品質(zhì)，上述基板的彎曲量最大為40μm左右。因此，上述間距Px1優(yōu)選為小于等于50mm(不包括0，下同)。
另一方面，實線B2表示的基板端面的彎曲量，并不限于上述間距Px1的值，當上述排列方向的間隔Wx1超過60mm時，彎曲量超過60μm，發(fā)生畫面映入。因此，只要將上述端面的排列方向的間隔Wx1與中央部分的間隔Px1同樣地設(shè)定為小于等于50mm，就能夠?qū)澢恳种圃陬A(yù)定范圍內(nèi)。
圖10中，橫軸表示上述并列方向(Y方向)的間隔物間距Py1，和最外側(cè)間隔物4與支承體3在上述并列方向上的間隔Wy1，縱軸表示彎曲量，□符號表示計算值，○符號表示實測值。在圖10中，只要間隔物的間距Py1及并列方向的間隔Wy1小于等于55mm，則彎曲量也幾乎小于等于40μm，基本上能夠避免發(fā)生映入，而且，只要該值小于等于50mm，就能夠更可靠地避免上述問題。因此，只要將上述間距Py1和端面的并列方向的間隔Wy1同樣地設(shè)定為小于等于50mm，就能夠可靠地避免映入。
另外，本發(fā)明并不限于上述實施例，在不脫離本發(fā)明技術(shù)構(gòu)思的范圍內(nèi)，可以進行各種變形。
如上上述，本發(fā)明能夠提供一種長壽命的圖像顯示裝置，通過指定間隔物的固定材料的組分，考慮配置圖形，能夠確保兩基板的平行度和平板強度以及導(dǎo)電特性，可以擴大顯示尺寸并進行高品質(zhì)顯示。
權(quán)利要求
1.一種圖像顯示裝置，具有真空外殼和配置在上述外殼內(nèi)的多個間隔保持部件(間隔物)，所述真空外殼包括具有圖像顯示區(qū)域的前基板，具有多個電子源、以預(yù)定間隔與上述前基板對置的后基板，以及包圍上述圖像顯示區(qū)域、且配置在上述前基板和上述后基板之間的支承體(框)，所述多個間隔保持部件分別固定在上述前基板和上述后基板上，所述圖像顯示裝置的特征在于上述間隔保持部件，通過含有導(dǎo)電性成分和玻璃化成分的固定材料被固定，上述固定材料中玻璃化成分的比例為10～90重量百分比。
2.根據(jù)權(quán)利要求1上述的圖像顯示裝置，其特征在于上述固定材料中玻璃化成分的比例為20～80重量百分比。
3.根據(jù)權(quán)利要求1上述的圖像顯示裝置，其特征在于上述固定材料中玻璃化成分的比例為50重量百分比。
4.根據(jù)權(quán)利要求1上述的圖像顯示裝置，其特征在于上述固定材料中的導(dǎo)電性成分，由作為燒結(jié)性金屬粒子的銀、金、鎳、鉑中的任意一種金屬或以上述金屬為主要成分的合金構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1上述的圖像顯示裝置，其特征在于上述玻璃化成分為多孔玻璃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1上述的圖像顯示裝置，其特征在于上述間隔保持部件由板狀的陶瓷部件構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1上述的圖像顯示裝置，其特征在于在一個方向上以預(yù)定間隔排列上述多個間隔保持部件，并且，在與上述一個方向交叉的另一方向上配置多列。
8.根據(jù)權(quán)利要求7上述的圖像顯示裝置，其特征在于將配置成多列的上述間隔保持部件配置成交錯狀，使得在相鄰列之間間隔保持部件的中心在上述一個方向上產(chǎn)生偏移。
9.根據(jù)權(quán)利要求7上述的圖像顯示裝置，其特征在于將上述排列后的多個間隔保持部件的一部分，排列成在與上述一個方向交叉的另一方向上具有長邊。
10.根據(jù)權(quán)利要求7上述的圖像顯示裝置，其特征在于上述間隔保持部件被配置成多列，并且，各列之間的間隔小于等于50mm。
11.根據(jù)權(quán)利要求7上述的圖像顯示裝置，其特征在于上述排列后的多個間隔保持部件之間的間隔小于等于50mm。
12.根據(jù)權(quán)利要求7上述的圖像顯示裝置，其特征在于上述列的最外側(cè)的間隔保持部件和上述支承體之間的間隔，在相鄰列之間互不相同。
13.根據(jù)權(quán)利要求1上述的圖像顯示裝置，其特征在于上述密封部件由非晶態(tài)多孔玻璃構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種長壽命的圖像顯示裝置，在平板圖像顯示裝置的前基板(1)和后基板(2)之間配置多個間隔物(4)，用含有導(dǎo)電性成分和10～90重量百分比的玻璃化成分的固定材料(11)將該間隔物(4)的兩端部分別固定在前基板(1)和后基板(2)上，從而確保間隔物的固定強度及導(dǎo)電特性，確保兩基板的平行度和平板強度，可以擴大顯示尺寸并進行高品質(zhì)顯示。
文檔編號H01J1/00GK1707739SQ20051007523
公開日2005年12月14日 申請日期2005年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月7日
發(fā)明者平澤重實, 金子好之, 川崎浩, 木島勇一 申請人:株式會社日立顯示器