CN1165065C - 平面显示装置及其衬垫组件和它们的制法与制造用模具 - Google Patents

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Abstract

一种衬垫组件，具有分别一体地立设于板状的格栅的第1及第2表面上的第1及第2衬垫。第1及第2衬垫，通过下述方法一体地形成于格栅表面上：在将分别具有多个透孔的第1及第2模具紧贴地配置在格栅的第1及第2表面上后，将含有紫外线硬化型粘接剂的玻璃糊剂充填在模具透孔内，照射紫外线使玻璃糊剂硬化，再在将模具保持紧贴的状态下，以规定的温度烧固玻璃糊剂。使第1衬垫的纵横比成为2.5-3。

Description

平面显示装置及其衬垫组件和它们的制法与制造用模具
技术领域
本发明涉及用于平面显示装置的衬垫组件、衬垫组件的制造方法、具有衬垫组件的平面显示装置、平板显示装置的制造方法、用于制造衬垫组件的模具。
背景技术
以液晶显示装置为代表的平面显示装置，作为取代阴极射线管(CTR)的显示装置在各种领域被广泛地应用着。但是，液晶显示装置本身不会发光，与CRT相比存在着对于其显示具有视角依赖性等一些需改进的问题。
在这样的情况下，促进了对场发射显示器(FED)及等离子显示器(PDP)等自身发光型的平面显示装置的开发。例如，作为FED的一种的表面传导型电子放出显示器(SED)，由于是能与CRT匹敌的可确保良好显示特性的器件，故盛行地研究开发着。
该SED，具有留有规定间隙而相对配置的前面板和背面板，通过这些面板借助矩形框架的侧壁将周缘部相互接合而构成真空外壳。在前面板的内面形成有3色的荧光体层，在背面板的内面排列着作为激励荧光体的电子放出源，与每个象素对应的许多发射体。各发射体由电子放出部、向该电子放出部施加电压的一对电极等构成。
并且，在该两面板之间配设有板状的格栅，在该格栅上形成有许多相对发射体排列配置的聚束开孔，并配置有许多用于保持面板间间隙的柱状衬垫。而且，从各发射体放出的电子束，通过格栅的对应开孔而聚束在所希望的灾光体层上。
作为具有由上述那样的格栅和衬垫构成的衬垫组件的SED，已知有美国专利第5846205号所揭示的器件。根据该SED，板状的格栅具有许多衬垫开孔，在各衬垫开孔中，插通着比衬垫开孔直径稍小的柱状的衬垫，并通过粘接剂、烧结玻璃、焊料等与格栅粘接固定。而且各衬垫从格栅的两面突出，其两端分别与前面板和背面板的内面抵接。
但是，如上所述，在形成格栅的许多衬垫开孔中分别插通有柱状衬垫并通过用粘接剂等固定来制造衬垫组件的场合，制造非常地麻烦，并且要提高制造效率也变得很困难。也就是说，各衬垫直径为数百μm、高度为数mm，非常小，与其对应的衬垫开孔也非常小。而且，要将这样非常小的衬垫正确地插通至格栅的衬垫开孔内，并用粘接剂固定在格栅上，就必须较高的装配精度，作业变得非常困难，并导致制造成本的增加和制造效率的降低。
发明内容
本发明是鉴于以上问题而作成的，其目的在于，提供可容易制造的平面显示装置的衬垫组件、具有衬垫组件的平面显示装置、衬垫组件的制造方法、用于制造衬垫组件的模具和可确保足够强度并能防止因衬垫带电而引起的显示质量下降的平面显示装置。
为了达到上述目的，本发明的衬垫组件的制造方法，是制造具有设置于基板与基板上的多个柱状的衬垫并用于平面显示装置的衬垫组件的制造方法，
准备基板和具有许多透孔的模具，
将上述模具紧贴地配置在上述基板的表面上后，在模具的透孔内充填衬垫形成材料，
将辐射线照射于上述衬垫形成材料上使其硬化，使上述衬垫形成材料相对上述基板表面的紧贴性作成比上述衬垫形成材料相对上述模具的紧贴性要高，
在使上述模具紧贴于基板上的状态下，烧固上述衬垫形成材料，并使衬垫形成在上述基板上，上述衬垫具有直径逐渐变小的多个阶梯部，
冷却后，将上述模具剥离于上述基板。
并且，本发明的衬垫组件的制造方法是，准备具有相对的第1和第2表面以及贯通形成的多个开孔的基板、分别具有多个透孔的第1和第2模具，
将上述第1模具和第2模具分别紧贴于上述基板的第1表面和第2表面上，并且在将上述基板的开孔与第1和第2模具的透孔配置成排成一列状态后，在第1和第2模具的透孔内充填衬垫形成材料，
将辐射线照射在上述衬垫形成材料上使其硬化，使上述衬垫形成材料相对基板的紧贴性作成比上述衬垫形成材料相对上述第1和第2模具的紧贴性要高，
在将上述第1和第2模具紧贴于基板上的状态下，烧固上述衬垫形成材料，并将衬垫分别形成在上述基板的第1和第2表面上，上述衬垫具有直径逐渐变小的多个阶梯部，
冷却后，将上述第1和第2模具剥离于上述基板。
另外，本发明的衬垫组件的另一制造方法是，准备具有相面对的第1和第2表面的基板、分别具有多个透孔的第1和第2模具，
在将上述第1模具紧贴地配置于上述基板的第1表面上后，在第1模具的透孔内充填衬垫形成材料，
将辐射线照射在上述衬垫形成材料上使其硬化，使上述衬垫形成材料相对上述基板的第1表面的紧贴性作成比上述衬垫形成材料相对上述第1模具的紧贴性要高，
在将上述第2模具紧贴地配置在上述基板的第2表面上后，在第2模具的透孔内充填衬垫形成材料，
将辐射照射在上述衬垫形成材料上使其硬化，使上述衬垫形成材料相对上述基板的第2表面的紧贴性作成比上述衬垫形成材料相对上述第2模具的紧贴性要高，
在照射上述放射性射线后，将上述第1和第2模具紧贴于基板上的状态下，烧固上述衬垫形成材料，并将衬垫分别形成于上述基板的第1和第2表面上，上述衬垫具有直径逐渐变小的多个阶梯部，
冷却后，将上述第1和第2模具剥离于上述基板。
采用本发明，上述制造方法中，作为上述衬垫形成材料，使用至少含紫外线硬化型的粘接剂和玻璃填料的玻璃糊剂，该场合，将紫外线作为辐射线进行照射使衬垫形成材料硬化。
并且，作为上述基板，可使用在表面上形成氧化膜的金属板、由形成许多聚束开孔的同时、在表面上形成氧化膜的金属板构成的格栅、或玻璃基板。另外，作为上述模具，最好使用具有相对上述衬垫形成材料的剥离性和耐氧化性的进行过表面处理的模具。
根据上述构成的衬垫组件的制作方法，在使用模具并在基板或格栅上配置衬垫形成材料的状态下，通过烧固衬垫形成材料，就能一次地将多个衬垫作在基板或格栅上的规定位置。因此，能容易地制造具有多个微细的衬垫的衬垫组件，能降低制造成本和提高制造效率。
并且，通过在将衬垫形成材料充填于模具的透孔内的状态下进行烧固，在烧固时不会使衬垫形成材料溃散开来，能容易形成具有足够高度且纵横尺寸比较高的衬垫。
另外，作为衬垫形成材料，使用含有紫外线硬化型的粘接剂和玻璃填料的玻璃糊剂，在烧固之前，先用紫外线照射使衬垫形成材料硬化，并通过使用由氧化膜被覆的格栅和由具有耐氧化性的表面层被覆的模具，而可使衬垫形成材料相对基板或格栅的紧贴性比相对模具的紧贴性要高。由此，在以后的烧固、脱模的工序中，可防止形成的衬垫附着于模具侧，能可靠地形成与基板或格栅一体的衬垫。
本发明的平面显示装置的制造方法，是制造具有下述构件的平面显示的方法：在内面形成荧光体层的第1基板；与上述第1基板留有规定间隙而相对配置的、并设有激励上述荧光体层的荧光体激励装置的第2基板；将上述第1与第2基板的周缘部相互间接合的框架状的侧壁；在上述第1与第2基板之间与该两基板相对设置并具有与上述荧光体激励装置对应位置的许多开孔的板状的格栅；设置在上述第1基板与格栅之间的多个柱状的第1衬垫；设在上述第2基板与格栅之间的多个柱状的第2衬垫，
准备格栅和具有许多透孔的模具，将上述模具紧贴地配置在上述格栅的表面上后，将衬垫形成材料充填于模具的透孔内，将辐射线照射在上述衬垫形成材料上使其硬化，使上述衬垫形成材料相对上述格栅表面的紧贴性比上述衬垫形成材料相对模具的紧贴性要高，在将上述模具紧贴在格栅上的状态下烧固上述衬垫形成材料，在上述格栅上形成许多的第1衬垫，冷却后，将上述模具剥离于上述格栅。
另外，本发明的平面显示装置，具有：在内面形成荧光体层的第1基板；与上述第1基板留有规定间隙而相对配置的并设有激励上述荧光体层的荧光体激励装置的第2基板；将上述第1与第2基板的周缘部相互间接合的框架状的侧壁；在上述第1与第2基板之间与该两基板相对设置并具有与上述荧光体激励装置对应位置的许多聚束开孔的板状的格栅；设置在上述格栅与第1基板之间的多个柱状的第1衬垫；设置在上述格栅与第2基板之间的多个柱状的第2衬垫，其特点是，上述各第1衬垫的高度形成得高于上述各第2衬垫的高度。
根据本发明的平面显示装置，上述格栅，具有与上述第1基板相对的第1表面和与上述第2基板相对的第2表面，上述第1衬垫一体地立设在上述格栅的第1表面上，上述第2衬垫一体地立设在上述格栅的第2表面上。
本发明的衬垫组件，具有基板和一体地立设于基板上的多个柱状的衬垫，各衬垫从上述基板向延伸端进行层叠，并一体地具有直径逐渐变小的多个阶梯部，各阶梯部从基板侧向延伸端侧形成尖细的圆锥状。
另外，本发明的衬垫组件具有：具有相对的第1与第2表面且多个聚束开孔的板状的格栅；一体地立设在上述衬垫的第1表面上的多个柱状的第1衬垫、一体地立设在上述格栅的第2表面上的多个柱状的第2衬垫，上述第1与第2衬垫分别从上述格栅向延伸端层叠并一体地具有直径逐渐变小的多个阶梯部，各阶梯部向延伸端侧形成尖细的圆锥状。
还有，本发明平面显示装置具有：在内面形成荧光体层的第1基板；与第1基板留有规定间隙而相对配置的并设有激励上述荧光体层的荧光体激励装置的第2基板；将上述第1与第2基板的周缘部相互间接合的框架状的侧壁；设在上述第1与第2基板之间的衬垫组件。而且，上述衬垫组件具有：具有分别与上述荧光体激励装置面对的许多聚束开孔的板状的格栅，一体地立设在上述格栅上的多个柱状的衬垫，各衬垫从上述格栅向延伸端层叠并一体地具有直径逐渐变小的多个部，各部向延伸端侧形成尖细的圆锥状。
根据上述构成的衬垫组件及平面显示装置，各衬垫向延伸端层叠并一体地具有直径逐渐变小的多个阶梯部，同时各阶梯部向延伸端侧作成尖细的圆锥状，作成整体带阶梯的圆锥形状，即，作成大致带阶梯的切头圆锥形状。因此，可利用模具等将多个的衬垫一体地作在基板或格栅上，能获得可容易制造的衬垫组件和平面显示装置。
本发明的衬垫组件的制造方法是，准备基板和分别从一端侧向另一端侧直径变小的具有带阶梯圆锥状的多个透孔的板状的模具，各透孔的大直径侧位于上述基板侧地将上述模具紧贴配置在上述基板的表面上后，在模具的透孔内充填衬垫形成材料，将辐射线照射在上述衬垫形成材料使其硬化，使上述衬垫形成材料相对上述基板表面的紧贴性比上述衬垫形成材料相对上述模具的紧贴性要高，在将上述模具紧贴在基板上的状态下，烧固上述衬垫形成材料，将各衬垫一体地形成于上述基板上，冷却后，将上述模具剥离于上述基板。
本发明的另一个衬垫组件的制造方法是，准备具有第1与第2表面、以及分别设有位于上述聚束孔间的多个衬垫开孔的板状的格栅，准备具有分别从一端侧向另一端侧直径逐渐变小的带阶梯圆锥状的多个透孔的板状的第1模具及第2模具，使各透孔的大直径侧位于上述格栅侧地分别将上述第1模具和第2模具紧贴于上述格栅的第1表面和第2表面上，并且在以排成一列的状态配置上述格栅的衬垫开孔和第1及第2模具的透孔后，在上述衬垫开孔、第1及第2模具的透孔内充填衬垫形成材料，将辐射线照射上述衬垫形成材料使其硬化，使上述衬垫形成材料相对上述格栅的紧贴性比衬垫形成材料相对上述第1模具及第2模具的紧贴性要高，在使上述第1及第2模具紧贴于格栅上的状态下烧固上述衬垫形成材料，使衬垫分别形成在上述格栅的第1及第2表面上，冷却后，将上述第1及第2模具剥离于上述格栅上。
另外，本发明的再一个衬垫组件的制造方法是，准备具有第1与第2表面的板状的衬垫，准备具有分别从一端侧向另一端侧直径逐渐变小的带阶梯圆锥状的许多透孔的板状的第1模具和第2模具，使各透孔的大直径侧位于上述格栅侧地将上述第1模具紧贴配置在上述格栅的第1表面上后，在第1模具的透孔内充填衬垫形成材料，将辐射线照射在上述衬垫形成材料上使其硬化，使上述衬垫形成材料相对上述格栅的第1表面的紧贴性比上述衬垫形成材料相对上述第1模具的紧贴性要高，使各透孔的大直径侧位于上述格栅侧地将上述第2模具紧贴配置在上述格栅的第2表面上后，在第2模具的透孔内充填衬垫形成材料，将辐射线照射在上述衬垫形成材料上使其硬化，使上述衬垫形成材料相对上述格栅的第2表面的紧贴性比上述衬垫形成材料相对上述第2模具的紧贴性要高，照射上述辐射线后，在将上述第1及第2模具紧贴在格栅上的状态下烧固上述衬垫形成材料，使衬垫分别形成在上述格栅的第1及第2表面上，冷却后，将上述第1和第2模具剥离于上述基板。
根据本发明，在上述制造方法中，作为上述衬垫形成材料，使用含有紫外线硬化型的粘接剂和玻璃填料的玻璃糊剂，在该场合，将紫外线作为辐射线进行照射使衬垫形成材料硬化。并且，作为上述基板，可使用由在表面上形成氧化膜的金属板、形成许多聚束开孔并在表面上形成氧化膜的金属板构成的格栅，或玻璃基板。
根据上述构成的衬垫组件的制造方法，通过在使用模具并将衬垫形成材料配置在格栅上的状态下烧固衬垫形成材料，则可将多个衬垫一次地作在基板或格栅上的规定位置上。因此，能容易地制造具有多个微细的衬垫的衬垫组件，能降低制造成本和提高制造效率。
并且，通过将衬垫形成材料充填在模具的透孔内的状态下进行烧固，则在烧固时不会将衬垫形成材料溃散开来，能容易地形成具有足够高度、纵横比高的衬垫。
另外，作为衬垫形成材料使用至少含有紫外线硬化型的粘接剂和玻璃填料的玻璃糊剂，在烧固之前，照射紫外线使衬垫形成材料硬化，并通过使用由氧化膜被覆的格栅和由具有耐氧化性的表面层被覆的模具，能使衬垫形成材料相对基板或格栅的紧贴性比相对模具的紧贴性要高。由此，在以后的烧固、膜模工序中，能防止所形成的衬垫附着在模具侧，并能可靠地形成与基板或格栅一体的衬垫。
用于制造本发明的衬垫组件的模具，具有分别形成多个圆锥状透孔的多个金属薄板，其特点是，各金属薄板的各透孔具有与其他的金属薄板的透孔不同的直径，上述多个金属薄板，以透孔相互间排成一列的状态且以从大直径透孔开始顺序排列的状态进行层叠。
根据上述结构，将分别形成透孔的多个金属薄板层叠而构成模具，模具的各透孔被规定地重叠多个透孔。而且，在金属薄板的场合，利用蚀刻、激光照射等，可较容易地形成微细的透孔。因此，通过将这些多个金属薄板进行层叠，从热可容易地获得具有形成所需高度的透孔的模具。
并且，在上述模具中，形成于各金属薄板上的透孔作成圆锥状，并作成其直径对于每金属薄板不相同。因此，在将这些多个金属薄板层叠时，即使在产生一些位置偏差时，也能获得使各金属薄板的透孔相互间可靠地连通并具有所需透孔的模具。
另外，根据本发明，上述模具，由相对衬垫形成材料具有剥离性的表面层被覆。因此，衬垫形成材料难以附着在模具的透孔内，从而能反复地用于衬垫组件的制造。
本发明的平面显示装置，具有以规定间隔相对配置的正面板和背面板，及配设在上述正面板与背面板之间的衬垫组件，
上述衬垫组件，具有相对的第1与第2表面、及具有多个衬垫开孔并被配置在上述正面板与背面板之间而与正面板及背面板相对的电极板；形成在上述电极板的第1表面侧上的多个第1衬垫；形成在上述电极板的上述第2表面侧上的多个第2衬垫；将1个上述第2衬垫与多个上述第1衬垫通过形成于上述电极板的对应的衬垫开孔而连接的连接部。
另外，本发明的另一个平面显示装置，具有：在内面形成有荧光体层的正面板；与上述正面板留有规定间隙而相对配置并设有激励上述荧光体层的多个电子放出部的背面板；连接上述正面板和背面板的周缘部相互间的框架状的侧壁；设在上述正面板与背面板之间的衬垫组件，
上述衬垫组件具有：具有相对的第1及第2表面且多个衬垫开孔、配置在正面板与背面板之间并与正面板及背面板相对的电极板；形成于上述电极板的第1表面侧并分别与上述正面板抵接的多个第1衬垫；形成于上述电极板的上述第2表面侧并分别与上述背面板抵接的多个第2衬垫，多个上述第1衬垫分别通过形成于上述电极板的衬垫开孔用连接部与1个上述第2衬垫连接。
根据上述的平面显示装置，衬垫组件具有形成于电极板的第1表面侧的多个第1衬垫、形成于电极板的第2表面侧的多个第2衬垫，多个第1衬垫分别通过连接部与1个第2衬垫连接配置。因此，能确保衬垫组件的足够的结构强度，并能减轻第1衬垫的带电的影响。
附图说明
图1是表示本发明的实施形态的表面传导型电子放出装置的立体图。
图2是沿图1的II-II线剖切的上述表面传导型电子放出装置的立体图。
图3是表示将上述表面传导型电子放出装置予以放大表示的剖视图。
图4是表示用于制造上述表面传导型电子放出装置中的衬垫组件的格栅，第1及第2模具的分解立体图。
图5是将上述第1模具的一部分放大表示的剖视图。
图6A至图6C是分别表示上述衬垫组件的制造工序的剖视图。
图7A和图7B是分别表示上述衬垫组件的制造工序的剖视图。
图8是具有本发明第2实施形态的衬垫组件的表面传导型电子放出装置的剖视图。
图9A和图9B是分别表示上述第2实施形态的衬垫组件的制造工序的剖视图。
图10A至图10C是分别表示上述第2实施形态的衬垫组件的制造工序的剖视图。
图11是将具有本发明第3实施形态的衬垫组件的表面传导型电子放出装置予以分解表示的剖视图。
图12是表示本发明第4实施形态的SED的剖视图。
图13是从第2衬垫侧看到上述第4实施形态的SED的第1及第2衬垫的概略俯视图。
图14是概略地表示上述第4实施形态的SED的衬垫组件的一部分的立体图。
图15A至图15C是分别表示上述衬垫组件的制造工序的剖视图。
图16A和图16B是分别表示上述衬垫组件的制造工序的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图，详细说明将本发明作为平面显示装置适用于表面传导型电子放出装置(以下称作SED)的实施形态。
如图1至图3所示，该SED具有分别由矩形的玻璃构成的背面板10和正面板12，这两面板隔开约1.5-3.0mm间隙地相对配置。背面板10的尺寸做得比正面板12稍大。而且，背面板10和正面板12的周缘部相互之间通过由玻璃构成的矩形框架状的侧壁14而连接，构成扁平的矩形真空外壳15。该侧壁14，利用烧结玻璃或铟等的低熔点金属或合金而被粘附着。而且，真空外壳的内部空间保持成例如约10-8Torr的高真空。
在正面板12的内面上形成有荧光屏16。该荧光屏16排列构成有红、蓝、绿的荧光体层和黑色着色层。这些荧光体层形成各纹状或圆点状。并且，在荧光屏16上，形成由铝等构成的金属衬垫17。另外，在正面板12与荧光屏之间也可设置例如由ITO构成的透明导电膜或彩色滤膜。
在背面板10的内面，设有分别放出电子束的许多电子放出元件18。这些电子放出元件18作为激励荧光体层的电子放出源，与每象素对应地排列成多个列和多个行。各电子放出元件18由未图示的电子放出部、将电压施加在该电子放出部上的一对元件电极等构成。并且，在背面板10上，矩阵状地设有将电压施加在电子放出元件18上的未图示的多根配线。
起到接合构件功能的侧壁14，利用例如由低熔点玻璃构成的烧结玻璃20而封接在背面板10的周缘部和正面板12的周缘部上，将背面板与正面板相互之间进行接合。
另外，如图2和图3所示，SED具有配设在背面板10与正面板12之间的衬垫组件22。在本实施形态中，衬垫组件22具有板状的格栅24和一体地立设于格栅两面上的多个柱状衬垫。
详细地说，格栅24具有与正面板12的内面相对的第1表面24a和与背面板10的内面相对的第2表面24b，并与该两面板平行地配置。而且，在格栅24上，利用蚀刻等形成有许多聚束开孔26和多个衬垫开孔28。聚束开孔26分别与电子放出元件18相对排成一列，并且衬垫开孔28分别位于聚束开孔之间以规定的间距排列。
格栅24用例如铁一镍系的金属板形成为厚0.1-0.25mm，在其表面上形成由构成金属板的元素构成的氧化膜、例如由Fe3O4、NiFe3O4构成的氧化膜。并且，聚束开孔26形成为0.15-0.25mm×0.2-0.40mm的矩形，衬垫开孔28形成为直径约100-200μm。
在格栅24的第1表面24a上，一体地立设有重叠于各衬垫开孔28上的第1衬垫30a，其延伸端通过金属衬垫17及荧光屏16的黑色着色层而与正面板12的内面抵接。并且，在衬垫24的第2表面24b上，一体地立设有重叠于各衬垫开孔28上的第2衬垫30b，其延伸端与背面板10的内面抵接。而且，各衬垫开孔28、第1及第2衬垫30a、30b呈互相排成一列，第1及第2衬垫通过该衬垫开孔28而互相一体地连接。
各第1及第2衬垫30a、30b具有一体的从衬垫24侧向延伸端层叠且直径逐渐变小的多个阶梯部，各阶梯部从格栅侧向延伸端侧形成尖细的圆锥状。即，各第1及第2衬垫30a、30b形成为带阶梯的圆锥状或带阶梯的切头圆锥状。
例如，各第1衬垫30a作成带4级阶梯的圆锥状，格栅24侧一端的直径约400μm，延伸端侧的直径约230μm，高度约1-1.2mm，纵横比(高度/格栅侧端的直径)为2.5-3.0。并且，各第2衬垫30b作成带3级阶梯的圆锥状，格栅24侧一端的直径约400μm，延伸端侧的直径约280μm，高度约0.3-0.75mm，纵横比(高度/格栅侧端的直径)为0.75-1.6。
如前所述，各衬垫开孔28的直径约为100-200μm，与第1及第2衬垫30a、30b的格栅侧端的直径相比被设定成足够小。而且，通过将第1衬垫30a及第2衬垫30b与衬垫开孔28同轴地排成一列并设成一体，则第1和第2衬垫通过衬垫开孔而互相连接，并以从两面夹住格栅24的状态与格栅24形成一体。
而且，如上述构成的衬垫组件22的格栅24，由未图示的电源施加规定的电压，在防止串音的同时，利用各聚束开孔26而将从对应的电子放出元件18放出的电子束聚束在所需的荧光体层上。并且，第1和第2衬垫30a、30b通过与正面板12及背面板10的内面抵接，而支承作用于该两面板上的大气压负荷，并使面板间的间隔维持成规定值。
下面，说明上述结构的衬垫组件22和具有该衬垫组件的SED的制造方法。
在制造衬垫组件22的场合，首先如图4所示，准备规定尺寸的格栅24和具有与格栅大致相同尺寸的矩形的第1及第2模具32、33。在格栅24上预先形成聚束开孔26和衬垫开孔28，将外面整体用例如黑化膜或由粒状的氧化物构成的氧化膜进行被覆。
并且，第1及第2模具32、33分别形成与格栅24的衬垫开孔28对应的多个透孔34。在此，如图5所示，第1模具32是将多片、例如4片金属薄板32a、32b、32c、32d层叠而成。
详细地说，各金属薄板用厚度0.25-0.3mm的铁系金属板构成，并分别形成圆锥状的多个透孔。而且，金属薄板32a、32b、32c、32d各自形成的透孔具有与其他金属薄板形成的透孔不同的直径。例如，分别在金属薄板32a上形成最大直径为400μm的圆锥状的透孔34a、在金属薄板32b上形成最大直径为350μm的圆锥状的透孔34b、在金属薄板32c上形成最大直径为295μm的圆锥状的透孔34c、在金属薄板32d上形成最大直径为240μm的圆锥状的透孔34d。这些透孔34a至34d，利用蚀刻或激光照射来形成。
而且，这些4片金属薄板32a、32b、32c、32d，以透孔34a、34b、34c、34d大致同轴排成一列的状态且以从直径大的透孔顺序地排列的状态被层叠，并在真空中或还原性气氛中被互相扩散地连接。由此，整体形成为1.0-1.2mm的第1模具32，各透孔34通过使4个透孔34a、34b、34c、34d对准而具有规定的、带阶梯的圆锥状内周面。
另外，第2模具33也与第1模具32一样，例如，将3片金属薄板层叠地构成，各透孔34通过3个圆锥状透孔而具有规定的、带阶梯的圆锥状内周面。
另外，第1和第2模具32、33的外面，还包括各透孔34的内周面，由表面层被覆。该表面层相对后述衬垫形成材料具有剥离性，并具有耐氧化性，例如，利用Ni-P与聚四氟乙烯、氧化物、氮化物、碳化物的微粒子的共析镀或Ni-P与W、Mo、Re等的高融点金属的共析镀来形成。
在衬垫组件的制造工序中，如图6A所示，将第1模具32紧贴于格栅的第1表面24a上使各透孔34的大直径侧位于格栅24侧，且配置成使各透孔定位成与格栅的衬垫开孔28排成一列的状态。同样，将第2模具33紧贴于格栅的第2表面24b上使各透孔的大直径侧位于格栅24侧，且配置成使各透孔定位成与格栅的衬垫开孔28排成一列的状态。而且，将这些第2模具32、格栅24和第2模具33用未图示的夹板等互相固定。
下面，如图6B所示，使用刮浆板36，例如，从第1模具32的外面侧供给糊剂状的衬垫形成材料40，并将衬垫形成材料充填于第1模具32的透孔34、格栅24的衬垫开孔28和第2模具33的透孔34中。漏到第2模具33的外面侧的多余的衬垫形成剂40，用刮浆板38刮去。
使用至少含有紫外线硬化型的粘接剂(有机成分)和玻璃填料的玻璃糊剂作为衬垫形成材料40。
接着，如图6C所示，将紫外线(UV)作为辐射线从第1及第2模具的外面侧对充填的衬垫形成材料40进行照射，使衬垫形成材料UV硬化。通过这样地使衬垫形成材料40进行UV硬化，从而使衬垫形成材料相对格栅24的紧贴性高于衬垫形成材料相对第1及第2模具32、33的紧贴性。
接着，如图7A所示，在将第1及第2模具32、33紧贴于格栅24上的状态下，将它们在加热炉内进行热处理，使粘接剂从衬垫形成材料40内逸出后，以约500-550℃、30分钟-1小时烧固衬垫形成材料。由此，形成与格栅24一体的第1及第2衬垫30a、30b。
此后，将第1及第2模具32、33及格栅24冷却至规定温度后，如图7B所示，将第1及第2模具从格栅24上剥离。由此，完成衬垫组件22。
在使用如上述制造的衬垫组件22来制造SED的场合，预先设置电子放出元件18、并预先准备连接侧壁14的背面板10和设有荧光屏16及金属衬垫17的正面板12，而且，在衬垫组件22定位于背面板10上的状态下，将该背面板和正面板12配置在真空室内，在将真空室内作成真空排气的状态下，通过侧壁14使正面板12与背面板10连接。由此，制成具有衬垫组件22的SED。
根据上述结构的衬垫组件22和具有该衬垫组件22的SED，各衬垫一体地具有向延伸端层叠且直径逐渐变小的多个阶梯部，并且各阶梯部作成向延伸端侧的尖细的圆锥状，作为整体作成带阶梯的圆锥状，即，作成大致带阶梯的切头圆锥状。因此，利用模具成型可将多个衬垫一体地作在格栅上，能获得可容易制造的衬垫组件和SED。
并且，根据上述的衬垫组件的制造方法，通过在利用模具将衬垫形成材料配置在格栅上的状态下烧固衬垫形成材料，则能一次地将多个衬垫作在格栅上的规定位置上。因此，能容易制造具有多个微细的衬垫的衬垫组件，能降低制造成本和提高制造效率。
并且，通过在将衬垫形成材料充填于模具的透孔内的状态下进行烧固，则在烧固时不会使衬垫形成材料溃散开来，能容易形成具有足够高度的纵横比高的衬垫。
另外，在本实施形态中，作为衬垫形成材料，使用含有紫外线硬化型的粘接剂和玻璃填料的玻璃糊剂，在烧固之前，照射紫外线使衬垫形成材料硬化，并通过利用由氧化膜被覆的格栅和由具有耐氧化性的表面层被覆的模具，而可使衬垫形成材料相对格栅的紧贴性高于相对模具的紧贴性。由此，在以后的烧固、脱模工序中，能防止形成的衬垫附着于模具侧，并能可靠地形成与格栅一体的衬垫。
另外，根据本实施形态，各模具是分别将形成透孔的多片金属薄板层叠而成。通常，要将衬垫形成用的直径为数百μm的微细透孔形成约1mm以上厚度的金属板上是非常困难的。对此，若是约0.1-0.3mm厚的金属薄板，利用蚀刻、激光照射等，而能较容易地形成微细的透孔。因此，象本实施形态那样，通过将形成透孔的多片金属薄板进行层叠，而能容易地获得具有所需高度的透孔的模具。
并且，在上述模具中，形成于各金属薄板上的透孔作成圆锥状，且其直径每金属薄板不相同。因此，在将这些多片金属薄板层叠时，即使产生一点位置偏差时，也能获得使各金属薄板的透孔相互间可靠地连通并具有所需的透孔的模具。另外，上述模具由于用相对衬垫形成材料具有剥离性的表面层被覆，故衬垫形成材料难以附着在模具的透孔内，能反复地用于衬垫组件的制造。
下面，对具有本发明的第2实施形态的衬垫组件的SED及其制造方法进行说明。
如图8所示，根据第2实施形态，衬垫组件22的格栅24不具有衬垫开孔，第1及第2衬垫30a、30b分别独立并与格栅24形成一体。
也就是说，多个第1衬垫30a在格栅24的第1表面24a上立设于聚束开孔26之间，并通过金属衬垫17和荧光屏16的黑色着色层而与正面板12的内面抵接。并且，多个第2衬垫30b，在格栅24的第2表面24b上立设于聚束开孔26之间，与背面板10的内面抵接，并且分别与第1衬垫33a排列配置。其他结构与前述的第1实施形态中的SED相同，故对相同的部分标上相同的参照符号而省略其详细说明。
在制造上述结构的衬垫组件22的场合，首先，如图9A所示，将第1模具32紧贴于格栅的第1表面24a上使各透孔34的大直径侧位于格栅24侧，且定位成使各透孔位于格栅的聚束开孔26之间。接着，使用刮浆板36从第1模具32的外面侧供给糊剂状的衬垫形成材料40，将衬垫形成材料充填于第1模具32的透孔34中。并且，衬垫形成材料40和第1模具32使用与前述实施形态相同的结构。
下面，如图9B所示，将紫外线(UV)从第1模具32的外面侧对充填于透孔34中的衬垫形成材料40进行照射，使衬垫形成材料UV硬化。由此，使衬垫形成材料40相对格栅24的紧贴性比衬垫形成材料相对第1模具32的紧贴性要高。
此后，如图10A所示，在使格栅24与第1模具32呈保持紧贴的状态下，使第2模具33紧贴于格栅的第2表面24b上使各透孔34的大直径侧位于格栅24侧，且定位成各透孔位于格栅的聚束开孔26之间。而且，将这些第1模具32、格栅24和第2模具33用未图示的夹板等互相地固定。
接着，使用刮浆板36，从第2模具33的外面侧供给糊剂状的衬垫形成材料40，将衬垫形成材料充填于第2模具33的透孔34中。另外，第2模具使用与前述的实施形态相同的模具。
此后，如图10B所示，将紫外线从第2模具33的外面侧对充填于透孔34中的衬垫形成材料40进行照射，使衬垫形成材料UV硬化。由此，使衬垫形成材料40相对于格栅24的紧贴性比衬垫形成材料相对第2模具32的紧贴性要高。
接着，如图10C所示，在将第1及第2模具32、33紧贴于格栅24上的状态下将它们在加热炉内进行热处理，使粘接剂从衬垫形成材料40内逸出后，以约500-550℃、30分钟-1小时烧固衬垫形成材料。由此，形成与格栅24一体的第1及第2衬垫30a、30b。
而且，在将第1及第2模具32、33及格栅24冷却至规定温度后，通过从格栅24上剥离第1和第2模具32、33剥离，完成衬垫组件22。并且，具有上述结构的衬垫组件22的SED的制造，用与前述实施形态同样的工序进行。
即使在上述构成的第2实施形态中，也能获得与前述实施形态同样的作用效果。
另外，在上述第1和第2实施形态中，虽然衬垫组件作成在格栅24的两面上分别一体地具有第1和第2衬垫的结构，但也可以如图11所示的第3实施形态那样，作成仅在格栅的一方表面上设置衬垫的结构。
也就是说，根据第3实施形态，衬垫组件22具有格栅24和一体地立设于格栅的第1表面24a上的多个第1衬垫30a。这些第1衬垫30a立设在聚束开孔26之间，通过金属衬垫17和荧光屏16的黑色着色层而与正面板12的内面抵接。
另外，在背面板10的内面上一体地立设有多个第2衬垫30b，分别排列在与第1衬垫30a相对的位置上并与格栅24的第2表面24b抵接。
并且，第1和第2衬垫30a、30b，与前述的实施形态相同，分别向延伸端形成尖细的带阶梯的圆锥形状，即，形成带阶梯切头圆锥形状。又，SED的另一结构与前述的实施形态相同，对于相同的部分标上相同的参照符号并省略其详细的说明。
在第3实施形态中，衬垫组件22利用与前述的第2实施形态同样的方法进行制造。但省略第2衬垫的制造工序。
并且，在第3实施形态中，多个第2衬垫30b与构成背面板10的玻璃基板一起构成另一衬垫组件22。而且，该衬垫组件22也用与第2实施形态同样的方法进行制造。
也就是说，取代格栅而在由玻璃基板构成的背面板10的表面上，将前述的第2模具33紧贴、定位在规定的位置上，以使各透孔34的大直径侧位于背面板一侧。接着，从第2模具33的外面侧供给糊剂状的衬垫形成材料，将衬垫形成材料充填在第2模具的透孔34内。衬垫形成材料使用与前述实施形态相同的材料。
接着，将紫外线照射在充填于透孔中的衬垫形成材料而使衬垫形成材料UV硬化。由此，使衬垫形成材料相对背面板10的紧贴性比衬垫形成材料相对第2模具33的紧贴性要高。在此，构成背面板10的玻璃基板，由于其自身为氧化物，故即使在背面板外面上不形成氧化膜也可。
此后，在将第2模具33紧贴在背面板10上的状态下将它们在加热炉内进行热处理，将粘接剂从衬垫形成材料内逸出后，烧固衬垫形成材料。由此，形成与背面板10一体的第2衬垫30b。
而且，在将第2模具33和背面板10冷却至规定温度后，通过将第2模具33剥离，完成一体地具有背面板10和第2衬垫30b的衬垫组件22。
即使在上述构成的第3实施形态中，也能获得与前述的其它实施形态同样的作用效果。
下面，对本发明的第4实施形态的SED进行说明。如图12所示，在构成真空外壳15的正面板12与背面板10之间，为了防止在该两面板间的异常放电而配设具有与规定的电位连接的电极板的后述的衬垫组件22。而且，正面板12和背面板10，由该衬垫组件22相对大气压支承，并维持面板间的规定间隔，例如1.6mm的间隔。
正面板12，具有由无碱玻璃构成的绝缘基板和形成在该绝缘基板的内面上的荧光屏16。荧光屏16具有：分别具有红(R)、蓝(B)、绿(G)的发光特性并以0.6mm间距配置的条纹状的荧光体层13；配置在荧光层体层13之间、用于提高对比度之比率的带状的遮光层11。
另外，在荧光屏16上，形成由铝或其合金构成的导电薄膜层19，再在该导电薄膜层19上，形成由钡(Ba)构成的蒸镀吸气层21。这样的正面板12的导电薄膜层19具有正电极的功能。并且，蒸镀吸气层21在真空室内将正面板12与背面板10贴合之前，通过在真空室内通过蒸镀吸气材料而形成，且在使从吸气剂材料的蒸镀至封固的一系列工序不暴露于大气地保持真空的状态下进行，而能获得高性能的蒸镀吸气层21。
如图12和图14所示，背面板10具有由无碱玻璃构成的绝缘基板，在该绝缘基板的内面上，设有矩阵状配置的多根扫描电极23和信号电极25，并在该扫描电极23与信号电极25的交叉部附近，分别设有从扫描电极和信号电极延伸配置的控制电极27和发射极29。
控制电极27与发射极29留有规定间隔地例如50μm而相对配置，并且，在该控制电极27和29之间，虽未图示，但以具有5μm的间隔相对地配置石墨膜，由此构成表面传导型电子放出元件18。并且，在各扫描电极23上形成有保护膜31。
在上述构成的正面板12与背面板10之间设有衬垫组件22，相对大气压支承正面板和背面板。以下，详细说明该衬垫组件22。
如图12和图14所示，衬垫组件22具有为了防止在正面板12与背面板10之间异常放电而配置的电极板42。该电极板42用厚0.1mm的铁-镍合金制成，并对其表面进行氧化处理。电极板42的板厚，虽然也根据其大小，但若作成与对角尺寸20英寸以上的有效显示区域相对应的尺寸，则为了确保所需的强度，最好形成约为0.1-0.25mm的厚度。
另外，为了确保制造容易性，虽然也考虑多个分割地形成电极板42，但由于在其边界部对显示带来的不良影响，故在可能的范围内最好使用与有效显示区域3相对应尺寸的大型的电极板。
电极板42，在正面板12与背面板10之间被配置成与该两面板平行。而且，在电极板42上，与表面传导型电子放出元件18相面对地形成多个。分别使从表面传导型电子放出元件18放出的电子线束透过用的250μm×180μm的矩形的开孔26。并且，在电极板42上，形成有连接后述的第1和第2衬垫用的多个圆形的衬垫开孔28。
电极板42，具有与正面板12相对的第1表面及与背面板10相对的第2表面。在第1表面侧与电极板42一体地形成有多个第1衬垫30a，并且，在第2表面侧与电极板42一体地形成有多个第2衬垫30b。而且，该第1衬垫30a和第2衬垫30b利用配置在形成于电极板42上的衬垫开孔28内的连接部52进行连接。在本实施形态中，2个第1衬垫30a分别通过连接部52而与1个第2衬垫30b连接。
如图12至图14所示，第2衬垫30b与各表面传导型电子放出元件18相对应并通过保护膜31而配置在扫描电极23上，并沿配线方向延伸。各第2衬垫30b的截面形成为长椭圆形，沿电极板42侧的配线方向的长度L1为0.4mm，沿与配线方向正交方向的长度L2为500μm，沿背面板10侧的配线方向的长度L1′为0.35mm，沿与配线方向正交方向的长度L2′为400μm，而且，高度h1分别形成为0.5mm。
另外，第1衬垫30a，相对1个第2衬垫30b各设有2个。各第1衬垫30a，形成为具有一点锥度的圆柱状，板42侧的端部的直径φ1为320μm，正面板12侧的端部的直径φ2为230μm，其高度h2分别形成为1.0mm。
也就是说，在第4实施形态中，第1衬垫30a的纵横比(高度与电极板42侧端的截面长轴方向的长度之比)相对第2衬垫30b来说形成得足够大。并且，第2衬垫30b的高度形成为第1衬垫30a高度的约一半。
而且，相邻的2个第1衬垫30a，分别通过电极板42的衬垫开孔28、即通过连接部52而与1个第2衬垫30b连接，与该第2衬垫30b及电极板42构成一体。该连接部52和衬垫开孔28的直径形成小于第1衬垫30a的电极板42侧端的直径φ1。
在将这样构成的衬垫组件22配设在真空外壳15内的状态下，电极板42与正面板12及背面板10平行地相对，同时防止与规定电位连接的面板间的异常放电。并且，各第2衬垫30b通过保护膜31及扫描电极23而与背面板10抵接，各第1衬垫30a通过蒸镀吸气层21、导电薄膜层19和荧光屏16而与正面板12抵接，由此，相对大气压支承正面板12和背面板10。
根据上述构成的SED，衬垫组件22的第2衬垫30b，由于接近配置在与表面传导型电子放出元件18且其高度小于0.5mm，故无论沿扫描电极23配置于足够大的面积上，第2衬垫30b的带电也难以影响电子线的轨道。
另外，第1衬垫30a相对第2衬垫30b具有1.0mm的足够高度，由于纵横比形成得足够大，故第1衬垫30a的带电也仍然难以对电子线的轨道造成影响。并且，由于第1和第2衬垫30a、30b分别与各表面传导型电子放出元件18对应地均等配置，故难以产生因衬垫带电引起的局部显示不匀等。
还有，由于衬垫组件22被配置成分别相对正面板12和背面板10具有足够大的接触面积，故能确保SED的足够的结构强度。因此，既能获得足够的强度又能防止因衬垫的带电引起的显示质量的下降的SED。
下面，说明关于具有上述结构的衬垫组件22的制造方法。
首先，如图15A所示，准备厚0.1的铁-镍合金制成、且其表面经氧化处理的电极板42。对电极板42的表面进行氧化处理的理由是为了提高与后述的衬垫形成材料的紧贴性，尤其最好形成尖晶石型的氧化膜。在电极板42上，预先形成前述的电子线束透过用的多个开孔26(参照图3)及将第1衬垫30a与第2衬垫30b互相连接用的多个衬垫开孔28。这些衬垫开孔28用蚀刻或激光加工等方法形成。
接着，如图15B所示，将模具60、61与电极板42的上下位置对准地配置后，用未图示的夹板等将它们紧贴固定。图中，配置在电极板42的上面侧的模具60，具有形成第1衬垫30a用的多个透孔62。另外，配置在电极板42的下面侧的模具61，具有形成第2衬垫30b用的多个贯通的开口64。
该两模具60、61，是将与电极板42同种的铁-镍合金构成的厚度约0.28mm的金属板分别层叠4片和2片而成。其厚度，考虑后述的衬垫形成材料的固形成分的比率和所需的衬垫高度来决定。而且，透孔62和开口64分别透过激光加工或蚀刻处理等而形成。另外，各透孔62和开口64，考虑模具60、61的剥离性而形成如图所示的圆锥形状。
另外，模具60、61的表面，实施与衬垫形成材料的剥离性和防止模具自身氧化用的处理，例如，实施Ni-P与聚四氟乙烯、氮化物、氧化物、碳化物的微粒子的共析镀。作为该耐氧化处理，除了上述外，也适宜采用Ni-Co和Ni-P与W、Mo、Re等的高熔点金属的共析镀等。
而且，如上所述，将模具60、61相对电极板42定位配置后，例如用刮浆板36将衬垫形成材料40分别充填于模具60的透孔62和模具61的开口64内。衬垫形成材料40也可以通过模具61的开口64而一并充填于模具60的透孔62内。在任一种场合，都必须注意不要让气泡混入充填于模具60的透孔62和模具61的开口64内的衬垫形成材料40中。从透孔62和开口64漏出的多余的衬垫形成材料40用刮浆板等刮去。另外，作为衬垫形成材料40，使用至少含有无溶剂型的紫外线硬化型粘接剂和作为结构材料的玻璃填料的玻璃糊剂。
接着，如图15C所示，将紫外线(UV)从模具60、61的外表面对充衬垫形成材料40进行照射，使含于衬垫形成材料40中的紫外线硬化型粘接剂充分硬化。
在此，如图13所示，第1衬垫30a分别与对应的第2衬垫30b平面地重叠配置，尤其，第2衬垫30b也配置在对应的2个第1衬垫30a间的区域。并且，在电极板42上，与第1衬垫30a对应地形成直径小于该第1衬垫30a的电极板侧端的直径的衬垫开孔28。因此，从图15C也可知，对于充填于模具60的透孔62内的衬垫形成材料40，无论其纵横比多高，UV线也能从模具60的上面侧和模具62侧进行充分的照射、渗透。由此，衬垫形成材料40可确保与表面氧化处理后的电极板42的足够紧贴性，反之能确保与模具60、61的适度的剥离性。
接着，如图16A所示，在使模具60、61紧贴于电极板42的状态下，通过将它们在加热炉内以400-450℃预烧固1小时，烧去在衬垫形成材料40内的粘接剂成分。再通过在加热炉内以500℃正式烧固45分钟，形成通过形成于衬垫开孔28内的连接部52相互连接的、与电极板42一体形成的第1及第2衬垫30a、30b。正式烧固的条件，虽然也根据尺寸等情况，但以500-550℃、30分钟-1小时的程度较合适。
此后，在一边进行消除应力退火、一边冷却至规定的温度后，如图16B所示，通过将模具60、61从电极板42上剥离，完成衬垫组件22。
通过由以上工序形成衬垫组件22，能较容易地获得与电极板42一体形成的纵横比高的第1衬垫30a，能降低制造成本和提高生产率。
也就是说，根据上述实施形态，通过在衬垫形成材料40中混入紫外线硬化型粘接剂并使其硬化，使相对模具60、61和电极板42的紧贴力具有选择性，且能随此而适当地确保衬垫形状。由此，能在将模具60、61紧贴于电极板42的状态下进行烧固，尤其，从电极板42向正面板12侧延伸的第1衬垫30a能获得大于2.0的高的纵横比。作为使紧贴性具有选择性的方法，从生产率、制造成本等方面来看，混入紫外线硬化型硬化型粘接剂的方法是有用的，但不限于此。
另外，对第1衬垫30a，能从第2衬垫30b形成用的模具61侧充分地照射UV线，可防止衬垫形成材料40的硬化不匀，能获得纵横比高的第1衬垫30a。
并且，在上述第4实施形态中，各第2衬垫30b的高度，虽然作成第1衬垫30a的高度的约一半，但可以作成小于第1衬垫30a的高度，尤其最好为其一半以下。
该实施形态的衬垫组件22的结构，虽然是在背面板10侧的1个第2衬垫30b连接配置有在正面板12侧分支成2个的2根第1衬垫30a相对配置，但也可以将分支成3个以上的第1衬垫与1个第2衬垫30b连接配置。另外，配置在正面板12侧的第1衬垫30a，由于其带电而对电子线束的轨道造成影响，故最好使纵横比增高，且使整体的表面积减小。因此，最好用分支成多个的第1衬垫30a来构成。并且，与第1衬垫30a对应的衬垫开孔28，虽然分别作成1个开口，但也可用多个开口的集合体来构成。
并且，第2衬垫30b虽然作成具有椭圆形截面的形状，但也可以作成具有L字形或十字形截面的形状。
根据上述构成的SED，既能确保衬垫的足够强度，又能防止因衬垫的带电引起的显示质量的下降。
此外，本发明不限于上述的实施形态，在本发明的范围内可作各种变形。例如，衬垫形成材料不限于上述的玻璃糊剂，根据需要可作适当的选择。另外，衬垫的直径及高度、其他结构要素的尺寸、材质等，根据需要可用适当地选择。还有，构成模具的金属薄板，不限于扩散接合，也可利用超声波接合等方法互相地接合。
在上述的实施形态中，虽然在将模具紧贴于格栅或玻璃基板上后、将衬垫形成材料充填于模具的透孔内，但也可以在预先将衬垫形成材料充填于模具的透孔内之后，再将模具紧贴配置于格栅或玻璃基板上。
另外，本发明不限于上述的SED，只要是具有衬垫的平面显示装置，可适用于各种产品。例如，在上述实施形态中，虽然是将SED为例进行说明的，但本发明也可适用于FED、PDP等其他的平面显示装置。并且，如在上述第3实施形态中所示，本发明不限于具有格栅的衬垫组件，也能适用于具有不带聚束开孔的金属基板或玻璃基板和多个衬垫的衬垫组件、平面显示装置及它们的制造方法。
工业上利用的可能性
如以上详述的那样，根据本发明，可提供能容易制造的平面显示装置用的衬垫组件、衬垫组件的制造方法，具有高的纵横比的衬垫的平面显示装置，能容易制造的平面显示装置的制造方法和用于制造衬垫组件的模具。并且，根据本发明，可提供既能确保衬垫的足够强度又能防止因衬垫的带电引起的显示质量下降的平面显示装置。

Claims (42)

1.一种衬垫组件的制造方法，制造具有基板和设在基板上的多个柱状衬垫、用于平面显示装置的衬垫组件，其特征在于，
准备基板和具有许多透孔的模具，
在将上述模具紧贴地配置在上述基板的表面上后，将衬垫形成材料充填于模具的透孔内，
将辐射线照射在上述衬垫形成材料上使其硬化，使上述衬垫形成材料相对上述基板表面的紧贴性比上述衬垫形成材料相对上述模具的紧贴性要高，
在将上述模具紧贴于基板上的状态下烧固上述衬垫形成材料，在上述基板上形成衬垫，上述衬垫具有直径逐渐变小的多个阶梯部，
冷却后，将上述模具剥离于上述基板。
2.一种衬垫组件的制造方法，制造具有基板和设在基板上的多个柱状衬垫、用于平面显示装置的衬垫组件，其特征在于，
准备基板和具有许多透孔的模具，
在将衬垫形成材料充填于上述模具的透孔内后，将模具紧贴地配置在上述基板的表面上，
将辐射线照射在上述衬垫形成材料上使其硬化，使上述衬垫形成材料相对上述基板表面的紧贴性比上述衬垫形成材料相对上述模具的紧贴性要高，
在将上述模具紧贴于基板上的状态下烧固上述衬垫形成材料，在上述基板上形成衬垫，上述衬垫具有直径逐渐变小的多个阶梯部，
冷却后，将上述模具剥离于上述基板。
3.如权利要求1所述的衬垫组件的制造方法，其特征在于，
上述基板具有相对的第1及第2表面与贯通形成的多个开孔，上述模具包括第1及第2模具，
分别将上述第1模具及第2模具紧贴在上述基板的第1表面及第2表面上，且在上述基板的开孔与第1及第2模具的透孔配置成排成一列的状态后，将衬垫形成材料充填于上述基板的开孔、第1及第2模具的透孔内，
将辐射线照射在上述衬垫形成材料上使其硬化，使上述衬垫形成材料相对上述基板的紧贴性比上述衬垫形成材料相对上述第1及第2模具的紧贴性要高，
在将上述第1及第2模具紧贴于基板上的状态下烧固上述衬垫形成材料，在上述基板上分别形成衬垫，
冷却后，将上述第1及第2模具剥离于上述基板。
4.如权利要求1所述的衬垫组件的制造方法，其特征在于，
上述基板具有相对的第1及第2表面，上述模具包括第1及第2模具，
在将上述第1模具紧贴地配置在上述基板的第1表面上后，将衬垫形成材料充填于第1模具的透孔内，
将辐射线照射在上述衬垫形成材料上使其硬化，使上述衬垫形成材料相对上述基板的第1表面的紧贴性比上述衬垫形成材料相对上述第1模具的紧贴性要高，
在将上述第2模具紧贴于上述基板的第2表面上后，将衬垫形成材料充填在第2模具的透孔内，
将辐射线照射在上述衬垫形成材料上使其硬化，使上述衬垫形成材料相对上述基板的第2表面的紧贴性比上述衬垫形成材料相对上述第2模具的紧贴性要高，
在照射上述辐射线后，在将上述第1及第2模具紧贴于基板上的状态下烧固上述衬垫形成材料，在上述基板的第1及第2表面上分别形成衬垫，
冷却后，将上述第1和第2模具剥离于上述基板。
5.如权利要求1所述的衬垫组件的制造方法，其特征在于，
使用至少含有紫外线硬化型的粘接剂和玻璃填料的玻璃糊剂作为上述衬垫形成材料，将紫外线作为辐射线进行照射以使衬垫形成材料硬化。
6.如权利要求5所述的衬垫组件的制造方法，其特征在于，
在对上述衬垫形成材料进行热处理并除去上述粘接剂后，进行正式烧固。
7.如权利要求1所述的衬垫组件的制造方法，其特征在于，
将表面形成氧化膜的金属板作为上述基板。
8.如权利要求1所述的衬垫组件的制造方法，其特征在于，
将由形成许多聚束开孔且在表面形成氧化膜的金属板构成的格栅作为上述基板。
9.如权利要求1所述的衬垫组件的制造方法，其特征在于，
进行使上述模具相对上述衬垫形成材料具有剥离性和耐氧化性的表面处理。
10.一种平面显示装置的制造方法，该平面显示装置具有：在内面形成荧光体层的第1基板；与上述第1基板留有规定间隙地相对配置并设有激励上述荧光体层的荧光体激励装置的第2基板；将上述第1和第2基板的周缘部相互间连接的框架状的侧壁；在上述第1和第2基板之间设成与该两基板相对并具有与上述荧光体激励装置对应位置的许多开孔的板状的格栅；设在上述第1基板与格栅之间的多个柱状的第1衬垫；以及设在上述第2基板与格栅之间的多个柱状的第2衬垫，其特征在于，
准备格栅和具有许多透孔的模具，
在将上述模具紧贴配置在上述格栅的表面上后，将衬垫形成材料充填于模具的透孔内，
将辐射线照射在上述衬垫形成材料上使其硬化，使上述衬垫形成材料相对上述格栅表面的紧贴性比上述衬垫形成材料相对模具的紧贴性要高，
在将上述模具紧贴在格栅上的状态下烧固上述衬垫形成材料，在上述格栅上形成许多第1衬垫，上述第1衬垫具有直径逐渐变小的多个阶梯部，
冷却后，将上述模具剥离于上述格栅。
11.如权利要求10所述的平面显示装置的制造方法，其特征在于，
上述格栅具有相对的第1和第2表面且具有多个衬垫开孔，上述模具包括第1和第2模具，
在上述格栅的第1表面及第2表面上分别紧贴上述第1模具及第2模具，且上述格栅的衬垫开孔与第1及第2模具的透孔配置成排成一列的状态后，将衬垫形成材料充填于第1及第2模具的透孔内，
将辐射线照射在上述衬垫形成材料上使其硬化，使上述衬垫形成材料相对格栅的第1及第2表面的紧贴性比上述衬垫形成材料相对上述第1及第2模具的紧贴性要高，
在将上述第1及第2模具紧贴于格栅上的状态下烧固上述衬垫形成材料，在上述格栅的第1及第2表面上分别形成第1及第2衬垫，
冷却后，将上述第1及第2模具剥离于上述基板。
12.如权利要求11所述的平面显示装置的制造方法，其特征在于，
使用至少含有紫外线硬化型的粘接剂和玻璃填料的玻璃糊剂作为上述衬垫形成材料，将紫外线作为辐射线进行照射而使衬垫形成材料硬化。
13.如权利要求12所述的平面显示装置的制造方法，其特征在于，
在对上述衬垫形成材料进行热处理并除去粘接剂后，正式进行烧固。
14.如权利要求11所述的平面显示装置的制造方法，其特征在于，
将表面形成氧化膜的金属板作为上述格栅。
15.如权利要求11所述的平面显示装置的制造方法，其特征在于，
进行使上述模具相对上述衬垫形成材料具有剥离性和具有耐氧化性的表面处理。
16.一种平面显示装置，其特征在于，具有：
在内面形成荧光体层的第1基板；
与上述第1基板留有间隙地相对配置并设有激励上述荧光体层的荧光体激励装置的第2基板；
连接上述第1及第2基板的周缘部相互间的框架状的侧壁；
在上述第1与第2基板之间设置成与该两基板相对并具有与上述荧光体激励装置对应位置的许多聚束开孔的板状的格栅；
设在上述格栅与第1基板之间的多个柱状的第1衬垫；
设在上述格栅与第2基板之间的多个柱状的第2衬垫，
上述各第1衬垫的高度形成得比上述各第2衬垫的高度要高，上述各第1衬垫和各第2衬垫具有直径逐渐变小的多个阶梯部。
17.如权利要求16所述的平面显示装置，其特征在于，上述各第1衬垫的与上述第1基板抵接的一端直径小于其在上述格栅侧一端的直径，上述各第2衬垫的与上述第2基板抵接的一端直径小于其在上述格栅侧一端的直径。
18.如权利要求16所述的平面显示装置，其特征在于，上述第1衬垫的纵横比为2.5-3.0，上述第2衬垫的纵横比为0.75-1.60。
19.如权利要求16所述的平面显示装置，其特征在于，
上述格栅具有与上述第1基板相对的第1表面和与上述第2基板相对的第2表面，
上述第1衬垫一体地立设于上述格栅的第1表面上，上述第2衬垫一体地立设于上述格栅的第2表面上。
20.如权利要求19所述的平面显示装置，其特征在于，
上述格栅分别具有设在上述聚束开孔之间的多个衬垫开孔，各衬垫开孔具有比上述第1及第2衬垫的格栅侧一端的直径小的直径，
上述第1及第2衬垫被设置成与上述衬垫开孔的一个排成一列，并通过上述衬垫开孔而形成为一体。
21.如权利要求16所述的平面显示装置，其特征在于，
上述格栅具有与上述第1基板相对的第1表面和与上述第2基板相对的第2表面，
上述第1衬垫一体地立设于上述格栅的第1表面上，上述第2衬垫一体地立设于上述第2基板上。
22.一种衬垫组件，是用于平面显示装置的衬垫组件，其特征在于，具有：
基板；
一体地立设于基板上的多个柱状的衬垫，
各衬垫从上述基板向延伸端层叠并一体地具有直径逐渐变小的多个阶梯部，各阶梯部从基板侧向延伸端侧形成尖细的圆锥状。
23.一种衬垫组件，是用于平面显示装置的衬垫组件，其特征在于，具有：
具有相对的第1及第2表面并具有多个聚束开孔的板状的格栅；
一体地立设于上述格栅的第1表面上的多个柱状的第1衬垫；
一体地立设于上述格栅的第2表面上的多个柱状的第2衬垫，
上述第1及第2衬垫，分别从上述格栅向延伸端层叠并一体地具有直径逐渐变小的多个阶梯部，各阶梯部向延伸端侧形成尖细的圆锥状。
24.如权利要求23所述的衬垫组件，其特征在于，
上述各第1衬垫在上述聚束开孔之间立设于上述格栅的第1表面上，上述各第2衬垫在上述聚束开孔之间立设于上述格栅的第2表面上，并与上述第1衬垫排成一列。
25.如权利要求23所述的衬垫组件，其特征在于，
上述格栅具有多个衬垫开孔，所述多个衬垫开孔分别形成于上述聚束开孔之间并具有比上述第1及第2衬垫的格栅侧端的直径较小的直径，
上述各第1衬垫与上述衬垫开孔重叠地立设于上述格栅的第1表面上，上述各第2衬垫与上述衬垫开孔重叠地立设于上述格栅的第2表面上，并通过上述衬垫开孔而与第1衬垫连接成一体。
26.一种平面显示装置，其特征在于，具有：
在内面形成荧光体层的第1基板；
与上述第1基板留有规定间隙地相对配置并设有激励上述荧光体层的荧光体激励装置的第2基板；
连接上述第1及第2基板的周缘部相互间的框架状的侧壁；
设在上述第1和第2基板之间的衬垫组件，
上述衬垫组件具有：设有分别与上述荧光体激励装置相对的许多聚束开孔的板状的格栅；及一体地立设于上述格栅上的多个柱状的衬垫，
各衬垫从上述格栅向延伸端层叠并一体地具有直径逐渐变小的多个阶梯部，各阶梯部向延伸端侧形成尖细的圆锥状。
27.一种平面显示装置，其特征在于，具有：
在内面形成荧光体层的第1基板；
与上述第1基板留有规定间隙地相对配置并设有激励上述荧光体层的荧光体激励装置的第2基板；
连接上述第1和第2基板的周缘部相互间的框架状的侧壁；
设在上述第1和第2基板之间的衬垫组件，
上述衬垫组件具有：
设有第1及第2表面且分别与上述荧光体激励装置相对的许多聚束开孔的板状的格栅；
一体地立设于上述格栅的第1表面上并与上述第1基板抵接的多个柱状的第1衬垫；
一体地立设于上述格栅的第2表面上并与上述第2基板抵接的多个柱状的第2衬垫，
上述第1及第2衬垫，分别从上述格栅向延伸端层叠并一体地具有直径逐渐变小的多个阶梯部，各阶梯部向延伸端侧形成尖细的圆锥状。
28.如权利要求27所述的平面显示装置，其特征在于，
上述各第1衬垫在上述聚束开孔之间立设于上述格栅的第1表面上，上述各第2衬垫在上述聚束开孔之间立设于上述格栅的第2表面上，并与上述第1衬垫排成一列。
29.如权利要求27所述的平面显示装置，其特征在于，
上述格栅具有多个衬垫开孔，所述多个衬垫开孔分别形成于上述聚束开孔之间并具有比上述第1及第2衬垫的格栅侧一端的直径较小的直径，
上述各第1衬垫与上述衬垫开孔重叠地立设于上述格栅的第1表面上，上述各第2衬垫与上述衬垫开孔重叠地立设于上述格栅的第2表面上，并通过上述衬垫开孔而与第1衬垫连接成一体。
30.如权利要求27所述的平面显示装置，其特征在于，
上述第1衬垫比上述第2衬垫高。
31.一种平面显示装置，具有：
在内面形成荧光体的第1基板；
与上述第1基板留有规定间隙地相对配置并设有激励上述荧光体层的荧光体层激励装置的第2基板；
连接上述第1及第2基板的周缘部相互间的框架状的侧壁；
衬垫组件，其具有：设有第1与第2表面、与上述荧光体激励装置相对的许多聚束开孔且设在上述第1与第2基板之间的板状的格栅；及一体地立设于上述格栅的第1表面上并与上述第1基板抵接的多个柱状的第1衬垫；
一体地立设于上述第2基板上并与上述格栅的第2表面抵接的多个柱状的第2衬垫，
上述第1及第2衬垫，分别向延伸端层叠并一体地具有直径变小的多个阶梯部，各阶梯部向延伸端侧形成尖细的圆锥状。
32.如权利要求1所述的衬垫组件的制造方法，其特征在于，
上述模具为板状，并且分别具有从一端侧向另一端侧直径逐渐变小的带阶梯圆锥状的多个透孔，
该方法还包括在使各透孔的直径径侧位于上述基板侧地将上述模具紧贴配置在上述基板的表面上后，将衬垫形成材料充填于模具的透孔内，
33.如权利要求3所述的衬垫组件的制造方法，制造具有许多聚束开孔的板状的格栅和设在格栅上的多个柱状的衬垫、用于平面显示装置的衬垫组件，其特征在于，还包括：
准备具有第1及第2表面且分别位于上述聚束开孔间的多个衬垫开孔的板状的格栅，
上述第1模具和第2模具为板状，并且具有分别从一端侧向另一端侧直径逐渐变小的带阶梯圆锥状的多个透孔，
使各透孔的大直径侧位于上述格栅侧地将上述第1模具及第2模具分别紧贴在上述格栅的第1表面及第2表面上、并使上述格栅的衬垫开孔与第1及第2模具的透孔配置成排成一列的状态后，将衬垫形成材料充填于第1及第2模具的透孔内，
将辐射线照射在上述衬垫形成材料上使其硬化，使上述衬垫形成材料相对上述格栅的紧贴性比上述衬垫形成材料相对上述第1及第2模具的紧贴性要高，
在将上述第1及第2模具紧贴在格栅上的状态下烧固上述衬垫形成材料，使衬垫分别形成在上述第1及第2表面上，
冷却后，将上述第1及第2模具剥离于上述格栅。
34.如权利要求4所述的衬垫组件的制造方法，制造具有许多聚束开孔的板状的格栅和设在格栅上的多个柱状的衬垫、用于平面显示装置的衬垫组件，其特征在于，
准备具有第1及第2表面的板状的格栅，
上述第1模具和第2模具为板状，并且具有分别从一端侧向另一端侧直径逐渐变小的带阶梯圆锥状的许多透孔，
使各透孔的大直径侧位于上述格栅侧地将上述第1模具紧贴地配置在上述格栅的第1表面上后，将衬垫形成材料充填于第1模具的透孔内，
将辐射线照射在上述衬垫形成材料上使其硬化，使上述衬垫形成材料相对上述格栅的第1表面的紧贴性比上述衬垫形成材料相对上述第1模具的紧贴性要高，
使各透孔的大直径侧位于上述格栅侧地将上述第2模具紧贴地配置在上述格栅的第2表面上后，将衬垫形成材料充填于第2模具的透孔内，
将辐射线照射在上述衬垫形成材料上使其硬化，使上述衬垫形成材料相对上述格栅的第2表面的紧贴性比上述衬垫形成材料相对上述第2模具的紧贴性要高，
在照射上述辐射线后，在将第1和第2模具紧贴在格栅上的状态下烧固上述衬垫形成材料，将衬垫分别形成于上述格栅的第1和第2表面上，
在冷却后，将上述第1和第2模具从上述格栅剥离。
35.如权利要求32所述的衬垫组件的制造方法，其特征在于，
将由氧化膜被覆的金属基板作为上述基板。
36.如权利要求33所述的衬垫组件的制造方法，其特征在于，
将由在表面形成氧化膜的金属板构成的格栅作为上述格栅。
37.如权利要求32所述的衬垫组件的制造方法，其特征在于，
进行使上述模具相对上述衬垫形成材料具有剥离性和耐氧化性的表面处理。
38.如权利要求32所述的衬垫组件的制造方法，其特征在于，
使用至少含有紫外线硬化型的粘接剂和玻璃填料的玻璃糊剂作为上述衬垫形成材料，将紫外线作为辐射线进行照射使衬垫形成材料硬化。
39.一种模具，用于如权利要求1所述的衬垫组件的制造方法的模具，其特征在于，
具有分别形成圆锥状多个透孔的多片金属薄板，
各金属薄板的各透孔具有与其他金属薄板的透孔不同的直径，
上述多个金属薄板在使透孔相互间排成一列的状态、且从直径大的透孔顺序地排列的状态下被层叠着。
40.如权利要求39所述的模具，其特征在于，上述多片的金属薄板被互连接着。
41.如权利要求40所述的模具，其特征在于，上述多片的金属薄板，利用扩散连接、钎焊、超声波连接的任一种方法而相互连接。
42.如权利要求39所述的模具，其特征在于，由具有相对衬垫形成材料的剥离性和耐氧化性的表面层被覆。
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