CN100557754C - 图像显示设备 - Google Patents

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Abstract

图像显示设备包括密封容器和布置在所述密封容器中的图像显示元件。所述密封容器具有第一衬底、布置得与第一衬底相对的第二衬底，以及布置在两个衬底之间的外部框架。所述第一衬底包括一个孔，电力供应引线通过所述孔穿透到图像显示元件中。所述孔由用于将电力供应引线引导到密封容器外部的密封元件密封。所述密封元件被粘附在第一衬底的背面上。所述背面与其上布置有外部框架的第一衬底的表面相对。导电元件被布置在所述密封元件与所述背面之间。所述导电元件处于预定电势下。

Description

图像显示设备
技术领域
本发明涉及一种图像显示设备，所述图像显示设备具有将用于向密封容器中的图像显示元件供应电力的端子导出到所述密封容器外部的结构。
背景技术
近年来具有大屏幕的平面显示板已引起人们的注意。所述平面显示板具有如图10的示意性截面图中所示的结构。
密封容器是由相当于其上显示有图像的表面的侧部的面板33、布置得与面板33相对的后背板34、以及执行面板33与后背板34的周缘部分的密封粘接的密封粘接元件35构成的。而且，用于图像显示的图像显示元件36被布置在密封容器中。电力通过端子37从外部被供给到所述图像显示元件36中，并且与图像信号相对应的图像被显示在其上。这里，图像显示元件36具有与其显示系统相对应的类型的控制电极，诸如在液晶显示设备中控制光线的传输和不传输的控制电极、在等离子显示设备中控制等离子激发的控制电极、在电子束显示设备中用于使得电子加速的控制电极等。
有一个作为传统电子束显示设备(即，将从电子源中发射出的电子辐射到荧光体上以显示图像的显示设备)的示例的如下的显示设备。容器由具有荧光屏的前板(面板)以及以在它们之间具有小间隔的方式与所述前板相对的背板(后背板)构成。在日本专利申请未审定公开号No.H05-114372中披露了包括具有布置得与所述容器中的荧光屏相对的场发射类型阴极的电极结构的显示设备。而且，日本专利申请未审定公开号No.H05-114372披露了这样一种结构，其中电力通过穿透形成在背板(后背板)上的孔部分的端子被供给到荧光屏的电力供应导电层，所述层相当于图像显示元件。
此外，日本专利申请未审定公开号No.2003-092075披露了穿透形成在后背板中的孔部分的端子，与日本专利申请未审定公开号No.H05-114372中披露的电子束显示设备相似。此外，日本专利申请未审定公开号No.2003-092075披露了这样一种结构，其中导电元件以环的形式形成并在预定电势下被布置在端子周围以便于减小异常放电所造成的损坏。
尽管日本专利申请未审定公开号No.2003-092075中披露的电子束显示设备使用了优选电力供应引线的导出结构，所述结构可减小异常放电所造成的损坏，但是还期望能够实现电力供应引线的导出结构的进一步改进。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种图像显示设备，所述图像显示设备具有电力供应引线的导出结构，所述结构在减小异常放电所造成的损坏方面较为出色。
而且，本发明的另一个目的是提供一种图像显示设备，所述设备具有电力供应引线的导出结构，所述结构还适用于具有狭窄机壳装饰的图像显示设备。
附图说明
图1A和1B是示出了本发明图像显示设备的一个实施例的示意图；图1A是图像显示设备的外观的透视图，以及图1B是沿图1A的线1B-1B的截面图；
图2是示意性地示出了本实施例图像显示设备的结构的分解透视图；
图3是示意性地示出了由多个通过配线相互连接的电子发射装置构成的电子源的示例的平面图；
图4是示意性地示出了荧光膜的示例的平面图；
图5是来自于本实施例的图像显示设备中的电力供应引线的密封容器的导出部分的局部放大截面图；
图6是示意性地示出了本实施例所涉及的密封元件的示例的透视图；
图7是示意性地示出了另一个实施例所涉及的密封元件的示例的透视图；
图8是示意性地示出了另一个实施例所涉及的密封元件的示例的透视图；
图9是来自于一个示例的图像显示设备中的电力供应引线的密封容器的导出部分的局部放大截面图；以及
图10是传统的平面显示板的示意性截面图。
具体实施方式
本发明旨在提供一种图像显示设备，所述图像显示设备包括：密封容器，所述密封容器具有第一衬底、布置得与第一衬底相对的第二衬底，以及布置在两个衬底之间的外部框架；以及布置在所述密封容器中的图像显示元件，其特征在于，所述第一衬底包括一个孔，电力供应引线通过所述孔穿透到图像显示元件中，所述孔由用于将电力供应引线引导到密封容器外部的密封元件密封，所述密封元件粘附在第一衬底的背面上，所述背面与其上布置有外部框架的第一衬底的表面相对；并且导电元件被布置在所述密封元件与所述背面之间，所述导电元件处于预定的电势下。
本发明旨在提供一种图像显示设备，所述图像显示设备具有电力供应引线的导出结构，所述结构在减小异常放电所造成的损坏方面较为出色。
而且，本发明旨在提供一种图像显示设备，所述设备具有电力供应引线的导出结构，所述结构还更适用于具有狭窄机壳装饰的图像显示设备。
图1A和1B是示出了本发明图像显示设备的一个实施例的示意图；图1A是其外观的透视图，以及图1B是沿图1A的线1B-1B的截面图。
如图1A中所示的，本实施例的图像显示设备首先设有密封容器4。密封容器4包括衬底1(第一衬底)、布置得与第一衬底1相对的衬底2(第二衬底)，以及布置在第一衬底1和第二衬底2之间的外部框架3。
这里，由于第一衬底1或第二衬底2中的任意一个用作图像显示表面，因此至少衬底的图像显示区域是由具有光学透明性的元件构成的。而且，外部框架3执行这两个衬底之间部分的密封粘接，并且其本身是由普通密封粘接材料构成的，或者是由加工成框架形状的元件和用于将所述元件粘附于两个衬底上的密封粘接材料构成的。
如图1B中所示的，图像显示元件5被布置在密封容器4的内部部分中，并且图像显示元件5依照显示系统而不同。在液晶显示设备的情况下，图像显示元件5由用于控制光线的传输和不传输的电极构成。在等离子显示设备的情况下，图像显示元件5由用于控制等离子激发的电极构成。在电子束显示设备的情况下，图像显示元件5由用于使得电子加速的电极构成。
电连接于图像显示元件5以便于向图像显示元件5供应预定电势的电力供应引线6穿透形成在第一衬底1中的孔部分7的内部，并且被导出到密封容器4的外部。密封元件8能够在保持密封容器4内部部分的气密的同时将电力供应引线6导出到外部。
密封元件8被粘附在与其上布置有外部框架3的第一衬底1的表面a相对的表面b(背面)的侧部上，以密封孔部分7。密封元件8被粘附在表面b侧部上的原因是不期望将用于减小异常放电所造成的损坏的预定电势下的导电元件9布置在第一衬底1的表面a的侧部上，而将导电元件9布置在表面b的侧部上。
首先，当在电力供应引线6和布置在第一衬底1表面a上的元件(未示出)之间产生异常放电时，预定电势下的导电元件9具有减小布置在第一衬底1表面a上的元件(未示出)的损坏的目的。或者，当产生异常放电时，导电元件9具有减小图像显示元件5的损坏的目的。
预定电势下的导电元件9必须被布置得距离电力供应引线6具有一定程度的距离，或者被布置得距离布置在第一衬底1表面a上的元件(未示出)具有一定程度的距离以确保耐受电压。通过将导电元件9布置在第一衬底1的表面b的侧部上，本实施例可在无需受到由于布置在第一衬底1表面a上的元件(未示出)所导致的或者由于外部框架3所导致的任何空间限制的情况下确保所述距离。该事实适用于所谓的狭窄机壳装饰结构的图像显示设备，在所述结构中，其图像显示区域与外部框架3之间的距离较窄。
如上所述的，预定电势下的导电元件9被布置在密封元件8和第一衬底1的表面b上，从而孔部分7被密封元件8密封。
在下文中，将描述本发明优选实施例的示例，并且将进一步详细描述本发明。
(实施例1)
下面将作为示例描述电子束显示设备，并且将描述本实施例。图2是示意性地示出了本实施例图像显示设备的结构的分解透视图。如图2中所示的，其上布置有电子源10的后板(第一衬底)11和其上布置有图像显示元件12的面板(第二衬底)13被布置得相互面对。而且，外部框架14被布置在后板11和面板13之间，并且后板11、面板13和外部框架14构成密封容器。而且，密封容器的内部部分被构成得处于降压环境下，最好使其处于10-4Pa到10-6Pa的范围内。
以上所述的电子源10由通过配线相互连接的电子发射装置构成。例如，如图3中所示的，通过多个行方向配线19a和多个列方向配线19b，电子源10被构成得处于多个电子发射装置18的矩阵配线中，所述行方向配线19a和列方向配线19b被布置得在它们之间具有绝缘层20。而且，公知的装置用作电子发射装置18，而所述公知的装置最好为场发射类型装置(场发射器(FE))、表面传导电子发射装置、MIM类型装置等。
而且，以上所述的图像显示元件12具有荧光膜和用于使得从电子源10中发射出的电子加速的加速电极。如图4中所示的，所述荧光膜由红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的荧光21和布置在所述荧光之中的不发光元件22构成。而且，加速电极例如为被设置得用于覆盖荧光膜的金属靠板。
而且，外部框架14由加工成框架的元件以及由玻璃、金属等制成的密封粘接材料构成，所述密封粘接材料将框架状元件粘附于后板11和面板13的两个衬底。另外，诸如钠钙玻璃、在其表面上形成有SiO2的钠钙玻璃、具有减少含量Na的玻璃、硅石玻璃等各种材料可用作以上所述的后板11、面板13和框架状元件。
而且，图3中所示的行方向配线19a和列方向配线19b分别与图2中所示的引线15a和15b相连接。并且，引线`a和15b被布置在涂覆于后板11和外部框架14之间的绝缘密封粘接材料下面，并且被拉出到密封容器的外部以便于与用于电子源驱动的外部电源相连接。另一方面，上述金属靠板与朝向面板13的角落延伸的引线16相连接。引线16与图5中所示的电力供应引线25相连接，所述电力供应引线25穿透形成在后板11角落上的孔部分17的内部部分以便于被拉出到密封容器的外部并且与用于向金属靠板供应电势的外部电源相连接。例如，根据图像信号，通过上述外部电源，10V到100V范围内的低电势被供给到后板11侧部上的电子源10。另一方面，例如，通过上述外部电源，500V到30kV范围内的高电势被供给到面板13侧部上的金属靠板。因此，从电子源10中发射出的电子被加速以便于照射所述荧光。之后，执行图像的显示。
在下文中，将描述金属靠板与用于向金属靠板供应电力的外部电源之间电连接的方法。
图5是上述图2中的图像显示设备中用于从密封容器中对电力供应引线25进行导出的导出部分的局部放大截面图，所述电力供应引线25与用于覆盖上述荧光膜23的金属靠板24电连接。电力供应引线25与连接于面板13侧部上的金属靠板24的引线16电连接，其中它们之间布置有弹性元件26。另外，电力供应引线25穿透后板11的孔部分17的内部部分，并且还穿透密封元件27以便于被导出到由后板11、面板13以及外部框架14构成的密封容器的外部。之后，电力供应引线25与未示出的外部电源相连接。
这里，引线16是由诸如Ag的导电材料制成的，并且是通过印刷方法等形成的。而且，弹性元件26例如是由诸如不锈钢的导电材料制成的弹簧元件。由于弹簧元件通过压紧引线16更有把握地形成电力供应引线25与引线16之间的电连接，因此最好提供弹簧元件。另外，如果不需要的话，可不提供弹簧元件。在这种情况下，电力供应引线25可直接与引线16相接触。
电力供应引线25是由诸如Ag、Cu、Ni-Co合金材料等导电材料制成的元件并且具有0.3mm到1.0mm范围内的直径。在提供弹性元件26的情况下，电力供应引线25通过诸如激光焊接、导电性粘合剂材料、金属连接等的方法与所述弹性元件相连接。另外，电力供应引线25所穿透的后板11的孔部分17被形成为具有1.5mm到2.5mm范围内直径的圆形并且是使用超声处理机等通过机加工形成的。
此外，密封元件27例如为用陶瓷(诸如氧化铝和玻璃)制成并且具有4.5mm到5.5mm范围内的直径的圆形板状元件。此外，在密封元件27的中央部分处，密封元件27具有电力供应引线25从中穿透的孔28，并且密封元件27通过孔部分28容纳电力供应引线25以便于将电力供应引线25导出到密封容器的外部。另外，通过用诸如Ag-Cu、Au-Ni等铜焊材料焊接而将电力供应引线25和孔28气密地密封。
此外，在图6中示出了粘附于后板11之前的密封元件27。图6是示出了当从图5中粘附于后板11的密封元件27表面的侧部看过去时密封元件27的示意性透视图。
导电元件29被布置在粘附于后板11的密封元件27的表面的侧部上。导电元件29是由例如Ag、In等制成并具有1.5mm到3.0mm范围内内径的环状元件，其中电力供应引线25位于所述环的中央处。通过印刷方法或普通涂覆法将导电元件29形成在密封元件27上。
另外，只要密封元件27可密封图5中的孔部分17，那么密封元件27的形状就不局限于圆形，并且孔部分17的形状也不局限于圆形。另外，导电元件29的形状不必为环状的。只要至少导电元件被布置在电力供应引线25与后板11上的电子源10之间，所述结构就可行。在存在如图2中所示的引线15a和15b的情况下，导电元件最好还被布置在所述引线与电力供应引线25之间。另外，从减少电场集中的能力的观点来看，导电元件29的形状最好是环形的。
而且，不规则物31被形成在导电元件29与图6中所示的密封元件27的表面上的电力供应引线25之间。由于它们增加了导电元件29与电力供应引线25之间的蠕变距离，从而可进一步提高导电元件29与电力供应引线25之间的耐受电压(耐受电压特性)，因此最好提供不规则物31。然而，不规则物31不是必不可少的。而且，不规则物31是通过例如喷砂方法等形成的。
已描述并且在图6中被示出的密封元件27被粘附于后板`的背面，如图5中所示的，所述背面与其上布置有外部框架14的表面相对，以使得电力供应引线25几乎可穿透孔部分17的中心并且可抵靠在引线16上。在这种情况下，In、Bi、Sn及其合金等被用作金属密封粘接材料30。而且，密封粘接材料30被涂覆在密封元件27或后板11的背面上以使得密封粘接材料30可与导电元件29电连接。之后，在密封元件27粘附之后，导电元件29与密封容器外部上的电源(未示出)通过金属密封粘接材料30电连接。预定电势从电源(未示出)中被供给到导电元件29。这里，预定电势是低于从外部电源供给到电力供应引线25的电势，并且最好为主要电势。
另外，导电元件29本身最好由金属密封粘接材料30制成，这是因为这样可无需独立使用密封粘接材料30并且可无需担心密封粘接材料与导电元件之间的不良连接。
(实施例2)
本实施例是其中取代图6中所示的实施例1的密封元件27中的不规则物31提供了电阻膜的实施例，其他部分与实施例1中的相似。
图7是示出了当从图5中粘附于后板11的表面的侧部看过去时本实施例的密封元件27′的示意性透视图。
首先，以与实施例1中相似的方式形成导电元件29、电力供应引线25和电力供应引线25从中穿透的孔28。另外，如图7中所示的，电阻膜31′被设在导电元件29与电力供应引线25之间以便于取代实施例1的不规则物31与导电元件29和电力供应引线25相连接。
与实施例1中的不规则物31相似，最好提供电阻膜31′以进一步提高导电元件29与电力供应引线25之间的耐受电压(耐受电压特性)。电阻膜31′是由例如掺杂有W-Ge-N和Sb等的SnO2制成的膜并且具有1×107Ω/□到1×1013Ω范围内的薄层电阻。电阻膜31′是通过溅镀方法并且涂覆以及烧制形成的。
如图5中所示的，与实施例1中的相似，以上所述的图7中所示的密封元件27′被粘附于后板11的背面，后板11的背面与其上布置有外部框架14的表面相对。在这种情况下，密封元件27′被粘附以使得电力供应引线25几乎可穿透孔部分17的中心并且可抵靠在引线16上。尽管使用了诸如In、Bi、Sn及其合金等材料的密封粘接材料30，但是导电元件29本身可为具有用作密封粘接材料功能的元件。而且，所述导电元件29与密封容器外侧上的未示出的电源电连接，并且预定电势从未示出的电源中被供给到导电元件29。
另外，在上述实施例中，尽管密封元件27和27′中的每个都为板状元件，但是密封元件27和27′的形状不局限于板状元件。例如，可使用如图8中所示的盖状密封元件27″，盖状密封元件27″具有导电元件29和不规则物或电阻膜31″，它们都被布置在所述盖状密封元件27″内部部分的底部处。甚至在这样的情况中，也可通过独立地提供导体32将导电元件29设定在预定电势下，所述导体32将未示出的外部电源与导电元件29电连接以便于从与孔28相似的气密密封孔中被导出，电力供应引线25从孔28中导出。
也就是说，本发明所涉及的预定电势下的导电元件是可行的，只要所述导电元件被布置在背面与密封元件之间。所述背面其上布置有外部框架的衬底的表面相对。所述电力供应引线从所述衬底中引出。
[示例]
在下文中使用图2到4、7和9描述本示例的图像显示设备。
首先，通过溅镀法将0.5μm厚的SiO2层形成在已净化的钠钙玻璃的表面上，并且制备后板11，在后板11中使用超声处理机形成有具有2mm直径并且在图2中示出的孔部分17。
接下来，通过印刷方法等将电子源10形成在后板11上。如图3中所示的，电子源10由多个电子发射装置18构成，电子发射装置18利用多个行方向配线19a和多个列方向配线19b被布线在矩阵中，绝缘层20被布置在它们之间。这里，表面传导电子发射装置被形成为电子发射装置18。通过公知方法形成所述表面传导电子发射装置、所述配线和所述绝缘层，例如，日本专利申请未审定公开号No.2000-311594中披露的方法。
另外，作为构成图2中外部框架14的元件，使用通过执行框架形状的钠钙玻璃的机加工而制造出的框架状元件。另外，由红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的荧光21和布置在所述荧光21之中的不发光元件(黑色基体)22(都在图4中示出)构成的荧光膜被形成在钠钙玻璃上。而且，通过溅射法将Al制成的金属靠板形成在荧光膜的整个表面上。以这种方式，制备了其上布置有由荧光膜和金属靠板构成的图像显示元件的面板13和外部框架14(都在图2中示出)。
另外，通过印刷方法涂覆Ag层并且通过烧制而形成连接于面板13的金属靠板的引线16。
接下来，通过加工钠钙玻璃而制造图7中所示的密封元件27′。密封元件27′在其中央部分中具有孔28，并且被制造得具有5mm的直径和1mm的厚度。而且，具有0.6mm直径和5mm长度并且由Ni-Co合金制成的电力供应引线25穿透密封元件27′中的孔28。之后，电力供应引线25通过Au-Ni的铜焊材料被铜焊以便于固定于密封元件27′，从而所述孔28被气密地密封。
接着，都分散在有机溶剂中的氧化锡和氧化锑细粒的溶液被涂覆在密封元件27′的一个表面上，并且密封元件27′的表面被烧制以形成具有109Ω/□薄层电阻的电阻膜31′。
而且，通过点焊法将不锈钢制成的并且具有1.5mm直径的弹簧材料固定于电力供应引线25以形成图9中所示的弹性元件26。弹性元件26的长度被设定得在形成密封容器形状时使得弹性元件26可如图9中所示的那样压紧引线16，稍后将进行描述。
从上述密封元件27′的电阻膜31′的部分上的密封元件的外部边缘处将熔融In涂覆成环的形状，其具有1mm宽度，并且通过在加热其上涂有In的表面的同时将所述表面推向圆周上而将所述表面粘附于后板11背面(其上未形成有电子源10的表面)上的孔部分17的圆周上。在这种情况下，执行位置调节以使得电力供应引线25可几乎被布置在孔部分17的中心处，并且一部分直径为0.5mm的铜线被布置在In下面以便于布置引出线40，如图9中所示的。
在本示例中，用于密封元件粘附的In本身履行调节电力供应引线25圆周处的电势的导电元件29的职责。
接着，使用烧料玻璃(即，密封粘接材料)粘附以上所述的框架状元件以使其固定于其上粘附有密封元件27′的后板11的表面(其上形成有电子源10的表面)。此外，In作为密封粘接材料被涂覆在框架状元件的表面的侧部上，所述框架状元件抵靠在图9中所示的面板13上。
密封元件和框架状元件被粘附于其上以便于固定的后板11和以上所述的面板13被布置在10-6Pa压力的降压环境中。之后，涂覆在抵靠在面板13上的框架状元件表面上的In被加热以使其熔融，并且执行后板11和面板13的位置调节以便于执行两个板的密封粘接。
以上述方式，制造出密封容器。所述密封容器被制造出来，它包括后板11、外部框架14和面板13。外部框架14由框架状元件和密封粘接材料构成。密封容器中容纳电子源10和由荧光膜23和金属靠板24构成的图像显示元件12。
如图9中所示的，电力供应引线25被连接于引线16，其中弹性元件26被放置在它们之间。引线16与密封容器中的金属靠板24相连接。500V到30kV范围内的高电势通过未示出的电源从密封容器的外部被供给到引线16。而且，在本示例中，引出线40被设定在接地电势下，因此与引出线40相连接的导电元件29被设定在接地电势下。
依照上述本示例的图像显示设备，可尽可能地减小对于电子源的损坏。所述损坏是由于其中被供以高电势的电力供应引线25附近的异常放电造成的。而且，还可以认为电力供应引线的导出结构变成为更适合于具有狭窄机壳装饰的图像显示设备。

Claims (6)

1.一种图像显示设备，包括：
密封容器(4)，所述密封容器包括第一衬底(1)、布置成与所述第一衬底(1)相对的第二衬底(2)，以及布置在两个所述衬底(1，2)之间的外部框架(3)；以及
导电元件(9；29)，其中
所述第一衬底(1)包括与其上布置有所述外部框架(3)的所述第一衬底的表面相对的背面，并包括电力供应引线(6；25)穿过其到达图像显示元件(5)的孔(7；17)；并且
所述孔(7；17)由用于将所述电力供应引线(6；25)引导到所述密封容器(4)外部的密封元件(8；27；27′；27″)密封，
其特征在于
所述导电元件(9；29)将所述密封元件(8；27；27′；27″)粘附在所述背面上，并且所述导电元件(9；29)被布置在所述密封元件(8；27；27′；27″)与所述背面之间，其中所述导电元件(9；29)被保持在比供给到所述图像显示元件(5)的电势低的电势下。
2.依照权利要求1所述的图像显示设备，其特征在于，所述导电元件(9；29)被保持在接地电势下。
3.依照权利要求1所述的图像显示设备，其特征在于，所述导电元件(9；29)被布置在所述电力供应引线(6；25)周围。
4.依照权利要求1所述的图像显示设备，其特征在干，所述导电元件(9；29)和所述电力供应引线(6；25)与电阻膜(31′；31″)相连接。
5.依照权利要求1所述的图像显示设备，其特征在于，所述导电元件(9；29)和所述电力供应引线(6；25)之间的所述密封元件(8；27；27′；27″)的表面具有不规则物。
6.依照权利要求1到5中任意一项所述的图像显示设备，其特征在于，
电子源(10)被布置在所述密封容器(4)中的所述第一衬底(1)上，并且
包括荧光和从所述电于源(10)中发射的电子的加速电极的所述图像显示元件(5)被布置在所述密封容器(4)中的所述第二衬底(2)上。
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