CN1956134A - 真空封壳和具有该真空封壳的电子发射显示器 - Google Patents

真空封壳和具有该真空封壳的电子发射显示器 Download PDF

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Abstract

一种真空封壳和一种具有该真空封壳的电子发射显示器。该真空封壳包括第一基板和面对该第一基板的第二基板。多个支架布置在第一基板和第二基板之间以形成内部真空空间。吸收部件布置在至少两个支架之间。

Description

真空封壳和具有该真空封壳的电子发射显示器
技术领域
本发明涉及一种真空封壳以及具有该真空封壳的电子发射显示器，更具体的是，本发明涉及一种带有密封结构的真空封壳以及一种具有该真空封壳的电子发射显示器。
背景技术
通常，电子发射元件可以分为两类，一类是用热阴极作为电子发射源，另一类是用冷阴极作为电子发射源。
冷阴极电子发射元件有几种类型，包括：场发射器阵列(FEA)元件、表面导电发射器(SCE)元件、金属-绝缘体-金属(MIM)元件、以及金属-绝缘体-半导体(MIS)元件。
电子发射元件排列(或者布置)在第一基板上，以形成电子发射装置。具有荧光体层和阳极电极的发光单元布置在第二基板上，电子发射装置与该第二基板相组合，以形成电子发射显示器。
也就是说，传统的电子发射器件包括电子发射区域以及用作扫描电极和数据电极的多个驱动电极。通过操作该该电子发射区域和驱动电极，可以控制各个象素的开/关操作以及电子发射量。传统的电子发射显示器利用从电子发射区域发射出的电子来激发荧光体层，以显示某种(或预定)图像。
该电子发射显示器包括布置在真空封壳(或者说腔室)内的电子发射单元和发光单元。为了让电子发射单元有效工作，必须保持该真空封壳的气密性。
该真空封壳包括第一基板和面对该第一基板的第二基板，该第一基板和第二基板彼此间隔开。一种玻璃框架布置在第一基板和第二基板之间。该玻璃框架通过烧结而粘附于第一基板和第二基板。
该玻璃框架包括多个部分，它们通过烧结而彼此粘附。当该玻璃框架的各部分具有不同的长度时，这些部分也就具有不同的热膨胀水平。因此，各部分在焙烧过程中收缩或膨胀，从而使得第一基板和/或第二基板的形状发生扭曲，和/或使得该玻璃框架的各部分会移离所希望的位置。这就恶化了该真空封壳的气密性。
发明内容
本发明的一个方面提供了一种真空封壳，该真空封壳能补偿因玻璃框架各部分具有不同水平的热膨胀性而出现的收缩和/或膨胀，并且因此能改善该真空封壳的气密性。
本发明的另一方面提供了一种具有该真空封壳的电子发射显示器。
按照本发明的一个实施例，一种真空封壳包括第一基板和面对该第一基板的第二基板。多个支架布置在第一基板和第二基板之间以形成内部真空空间。吸收部件布置在至少两个支架之间。
所述支架可包括第一纵向支架、第二纵向支架、第一横向支架和第二横向支架。
所述吸收部件可将第一纵向支架的端部和第一横向支架的端部相互连接，第一横向支架的该端部邻近于第一纵向支架的该端部。
所述吸收部件可以成直角弯曲。
所述吸收部件的高度可以基本上等于所述支架的高度。所述吸收部件的宽度可以基本上等于所述支架的宽度。
所述吸收部件可以构造成具有矩形柱的形状。所述吸收部件可以构造成具有圆形柱的形状。
所述支架可以由玻璃形成。所述吸收部件可以由玻璃料形成。
在本发明的另一实施例中，一种电子发射显示器包括第一基板和面对该第一基板的第二基板。电子发射单元布置在第一基板上，并且发光单元布置在第二基板上。多个支架布置在第一基板和第二基板之间，以形成内部真空空间。吸收部件布置在至少两个支架之间。
所述支架可包括第一纵向支架、第二纵向支架、第一横向支架和第二横向支架。所述吸收部件可将第一纵向支架的端部连接至第一横向支架的端部，以便将第一纵向支架和第一横向支架成直角联接。
所述电子发射单元可包括多个电子发射区域、多个阴极电极和多个栅极电极。所述阴极电极和栅极电极可适于控制所述电子发射区域并且可以彼此绝缘。所述发光单元可包括多个荧光体层、布置在至少两个荧光体层之间的黑层(black layer)、以及布置在荧光体层和黑层上的阳极电极。
所述电子发射区域所包括的材料可选自碳纳米管、石墨、石墨纳米纤维、金刚石、类金刚石碳、C60硅纳米线以及它们的组合。
附图说明
附图和说明书一起说明了本发明的示例性实施例，并且与下文的描述一起用来解释本发明的原理。
图1是按照本发明实施例的真空封壳的分解透视图；
图2是图1所示真空封壳的局部顶视图；
图3是本发明实施例的电子发射显示器的局部剖视图，其带有图1的真空封壳；
图4是按照本发明实施例的具有FEA元件阵列的电子发射显示器的剖视图；
图5是按照本发明实施例的具有SCE元件阵列的电子发射显示器的剖视图；
图6是按照本发明另一实施例的真空封壳的局部顶视图；
图7是按照本发明另一实施例的真空封壳的局部顶视图。
具体实施方式
在下文的详细说明中，仅用图解的方式示出并描述了本发明的一些示例性实施例。正如本领域的技术人员所认识到的，所描述的示例性实施例可以以各种方式进行变化，而不偏离本发明的精神或范围。因此，附图和说明书的本质应视为示意性的而非限制性的。
图1和图2示出了按照本发明实施例的真空封壳。
参考图1和图2，真空封壳1包括第一基板2和与第一基板2相面对的第二基板4。第一基板2和第二基板4彼此间隔开一定(或预定)间距。各支架6沿着第一基板2和第二基板4各自的周边(或周边区域)布置，从而形成一真空空间。
这些支架6包括(或可被分成)一对纵向支架(或者说纵向部分)61和一对横向支架(或者说横向部分)62。也就是说，纵向支架61和横向支架62布置成为一矩形形状。例如，各支架6可由玻璃形成。
各吸收部件(或者说补偿部件)8布置成将纵向支架和横向支架的相邻端部相互连接。也就是说，一个吸收部件8布置成将一个纵向支架61的一个端部与一个横向支架62的一个端部相互连接，其中，这个横向支架62的该端部邻近于这个纵向支架61的该端部。如图1所示，各吸收部件8分别布置在支架6所形成的矩形形状的四个角部处。换句话说，每一个支架6(例如，每个支架61、62)都布置在至少两个吸收部件8之间，并且各吸收部件8分别布置在该第一基板2的四个角部(或角部区域)处。
如图2所示，各个吸收部件8构造成具有字母“L”的形状并且具有水平部分和竖直部分。一个吸收部件8的水平部分连接至一个纵向支架61，而一个吸收部件8的竖直部分连接至一个横向支架62。这个吸收部件8的高度可以基本上等于(或者说对应于)支架6的高度h(例如参见图1)。这个吸收部件8的宽度可以基本上等于支架6的宽度w(例如参见图1)。
吸收部件8补偿支架6的收缩和/或膨胀，以防止或抑制第一基板2和第二基板4的形状发生大幅度扭曲或者移离所希望的位置。例如，当一个纵向支架61沿着第一方向(例如图1中的x轴方向)膨胀、而相邻的一个横向支架62沿着第二方向(例如图1中的y轴方向)膨胀时，对应的一个吸收部件8响应于这个纵向支架61和这个相邻横向支架62各自的膨胀而沿着该第一方向和第二方向收缩。因此，吸收部件8具有弹性特性以及粘接特性。例如，吸收部件8可由玻璃料形成。
为了用玻璃料形成吸收部件8，首先将玻璃料粉末装在模具中，并以高温加热该模具中的玻璃料粉末。然后，将加热的玻璃料粉末硬化(形成)为单体(例如，一个吸收部件8)。将吸收部件8布置在支架6之间。在焙烧过程中，将吸收部件8熔化(或使得该吸收部件8成为熔融态)，以补偿该支架6的热膨胀。
吸收部件8的形状和材料不限于上文所述的情况。也就是说，可以将吸收部件构造成任意适当的形状，并由任意适当的材料形成，以使得该吸收部件可以适当地布置在各支架所布置成的形状的角部处，并且能适当地补偿各支架的热膨胀和/或收缩。
各粘接层分别布置在支架6和第一基板2之间以及支架6和第二基板4之间，使得支架6接合到第一基板2和第二基板4。该粘接层可以由玻璃料形成。
图3示出了按照本发明实施例的电子发射显示器，该电子发射显示器具有在图1和图2中示出的真空封壳1。
如图3所示，在图1和图2中示出的真空封壳可以应用于电子发射显示器。
电子发射单元10上排列或者说布置有电子发射元件，该电子发射单元10布置在第一基板2的表面上，从而形成了电子发射装置。发光单元20布置在第二基板4上，该电子发射装置与该第二基板4组合形成该电子发射显示器。
图4示出了带有FEA元件阵列的电子发射显示器。图4示出了按照本发明另一实施例的电子发射单元。在图1和图2中示出的真空封壳也被应用至该实施例的电子发射显示器1’。
参考图4，多个阴极电极34形成在第一基板32并成条带状图案，以沿着第一方向(图4中的y轴方向)延伸。第一绝缘层36布置在第一基板32的的整个表面上，以覆盖阴极电极34。多个栅极电极38布置在第一绝缘层36上并成条带状图案，以沿着第二方向(图4中的x轴方向)延伸，从而与阴极电极34成直角交叉。
一个或多个电子发射区域40布置在阴极电极34上并处于阴极电极34和栅极电极38的各交叉区域处。此外，与电子发射区域40对应的第一开口36a和第二开口38a分别形成在第一绝缘层36和栅极电极38上，以暴露出该电子发射区域40。
电子发射区域40可以由在真空条件下向其上施加电场时可发出电子的材料形成。例如，该材料可以为碳素材料和/或纳米材料。例如，该电子发射区域40可以由碳纳米管、石墨、石墨纳米纤维、金刚石、类金刚石碳、C60硅纳米线和/或它们的组合形成。
第二绝缘层42和聚焦电极44顺序布置在栅极电极38和第一绝缘层36上。供电子束穿过的开口42a和44a分别形成在第二绝缘层42和聚焦电极44上。该开口42a和44a布置成对应于各个交叉区域(例如各个象素区域)，以便对从各个电子发射区域发射出来的(或者用于各象素的)电子进行聚焦。
尽管描述了栅极电极38布置在阴极电极34上并且第一绝缘层36布置在它们之间的情况，但是本发明的实施例不限于这种情况。例如，阴极电极34可以布置在栅极电极38上，而第一绝缘层36布置在它们之间。在这种情况下，该电子发射区域可以形成在(或连接至)位于栅极电极38之上的阴极电极34上。
荧光体层48(例如红荧光体层48R、绿荧光体层48G和蓝荧光体层48B)布置在第二基板46的与第一基板32相面对的表面上，并且彼此间隔开一定(或预定)间距。黑层50之一形成在至少两个荧光体层48之间，以改善显示图像的对比度。由导电材料(诸如铝)形成的阳极电极52布置在荧光体层48和黑层50上。该阳极电极52通过接收加速电子束所需的高压、并将从荧光体层48辐射出的可见光线反射到背朝第二基板46的第一基板32，从而提高了屏幕亮度。
多个隔离物54布置在第一基板32和第二基板46之间，用于均匀地保持第一基板32和第二基板46之间的间隙。
按照本发明另一实施例，图5示出了带有SCE元件阵列的电子发射显示器。图1和图2中示出的真空封壳1也应用到了该实施例的电子发射显示器1”中。
参考图5，第一电极64和第二电极66布置在第一基板82上，第一导电层68和第二导电层70布置成分别部分覆盖第一电极64和第二电极66各自的表面。电子发射区域72布置在第一导电层68和第二导电层70之间，并且电连接至第一导电层68和第二导电层70。电子发射区域72分别通过第一导电层68和第二导电层70而电连接至第一电极64和第二电极66。
第一电极64和第二电极66可以由任意适当的导电材料制成，第一导电层68和第二导电层70可以由诸如Ni、Au、Pt和/或Pd的导电材料形成。
电子发射区域72可以由碳纳米管、石墨、石墨纳米纤维、金刚石、类金刚石碳、C60、硅纳米线和/或它们的组合形成。
图6示出了按照本发明另一实施例的真空封壳。
参考图6，本实施例的一个吸收部件8’构造成具有矩形柱形状(例如，带有矩形横截面的矩形柱)。
该吸收部件8’补偿支架6的收缩和/或膨胀，以防止或抑制各基板的形状发生大幅度扭曲或者移离所希望的位置。
图7示出了按照本发明另一实施例的真空封壳。
参考图7，该实施例的一个吸收部件8”构造成具有圆形柱形状(例如，带有圆形横截面的圆形柱)。
类似于图6所示的实施例，该吸收部件8”补偿支架6的收缩和/或膨胀，以防止各基板的形状发生大幅度扭曲或者移离所希望的位置。
如上所述以及如图2、图6和图7所示，吸收元件可以构造成具有多种适当形状中的任意一种。
在所述实施例中，本发明各实施例的真空封壳应用于带有FEA元件阵列的电子发射显示器中，并且本发明各实施例的真空封壳应用于带有SCE元件阵列的电子发射显示器中。然而，本发明的实施例不限于这些示例。也就是说，本发明各实施例的真空封壳也可应用于带有MIM元件阵列和/或MIS元件阵列的电子发射显示器中。
按照本发明的实施例，由于吸收部件补偿了支架的收缩和/或膨胀，基板的形状不会发生大幅度扭曲或者移离所希望的位置。
尽管已经结合一些示例性实施例来描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的实施例，相反，本发明是要覆盖包括在所附权利要求及其等同替换的精神和范围内的各种变化和等同布置。

Claims (20)

1.一种真空封壳，包括：
第一基板；
面对第一基板的第二基板；
布置在第一基板和第二基板之间的多个支架，以形成内部真空空间；和
布置在至少两个支架之间的吸收部件。
2.根据权利要求1所述的真空封壳，其特征在于，所述支架包括第一纵向支架、第二纵向支架、第一横向支架和第二横向支架。
3.根据权利要求2所述的真空封壳，其特征在于，所述吸收部件将第一纵向支架的端部和第一横向支架的端部相互连接，第一横向支架的该端部邻近于第一纵向支架的该端部。
4.根据权利要求3所述的真空封壳，其特征在于，所述吸收部件成直角弯曲。
5.根据权利要求4所述的真空封壳，其特征在于，所述吸收部件的高度基本上等于所述支架的高度，并且，所述吸收部件的宽度基本上等于所述支架的宽度。
6.根据权利要求3所述的真空封壳，其特征在于，所述吸收部件构造成具有矩形柱的形状。
7.根据权利要求3所述的真空封壳，其特征在于，所述吸收部件构造成具有圆形柱的形状。
8.根据权利要求1所述的真空封壳，其特征在于，所述支架由玻璃形成。
9.根据权利要求1所述的真空封壳，其特征在于，所述吸收部件由玻璃料形成。
10.一种电子发射显示器，包括：
第一基板；
面对第一基板的第二基板；
布置在第一基板上的电子发射单元；
布置在第二基板上的发光单元；
布置在第一基板和第二基板之间的多个支架，以形成内部真空空间；和
布置在至少两个支架之间的吸收部件。
11.根据权利要求10所述的电子发射显示器，其特征在于，所述吸收部件由玻璃料形成，所述支架由玻璃形成。
12.根据权利要求11所述的电子发射显示器，其特征在于，所述支架包括第一纵向支架、第二纵向支架、第一横向支架和第二横向支架。
13.根据权利要求12所述的电子发射显示器，其特征在于，所述吸收部件将第一纵向支架的端部连接至第一横向支架的端部，以便将第一纵向支架和第一横向支架成直角联接。
14.根据权利要求13所述的电子发射显示器，其特征在于，所述吸收部件的高度基本上等于所述支架的高度，并且，所述吸收部件的宽度基本上等于所述支架的宽度。
15.根据权利要求10所述的电子发射显示器，其特征在于，所述电子发射单元包括多个电子发射区域、多个阴极电极和多个栅极电极，所述阴极电极和栅极电极适于控制所述电子发射区域并且彼此绝缘；并且，所述发光单元包括多个荧光体层、布置在至少两个荧光体层之间的黑层、以及布置在荧光体层和黑层上的阳极电极。
16.根据权利要求15所述的电子发射显示器，其特征在于，所述电子发射区域所包括的材料选自碳纳米管、石墨、石墨纳米纤维、金刚石、类金刚石碳、C60、硅纳米线以及它们的组合。
17.根据权利要求13所述的电子发射显示器，其特征在于，所述吸收部件构造成具有矩形柱的形状。
18.根据权利要求13所述的电子发射显示器，其特征在于，所述吸收部件构造成具有圆形柱的形状。
19.一种真空封壳，包括：
第一基板；
面对第一基板的第二基板；
布置在第一基板和第二基板之间的多个支架，以形成内部真空空间；和
用于补偿至少两个支架的收缩和/或膨胀的装置。
20.根据权利要求19所述的真空封壳，其特征在于，所述用于补偿的装置布置在至少两个支架之间。
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