CN1969363A - 平面型显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种SED包括前面基板(10)和背面基板(12),两块基板通过矩形框形侧壁(14)排列形成密封的空间。在前面基板(10)的内表面上,形成了具有荧光层的图像显示单元(20)。在背面基板(12)的内表面上,形成了多个电子发射元件及其驱动配线(19a,19b)。用于通过金属衬垫向图像显示单元(20)提供高电压的环形电源线(21)形成于前面基板(10)的图像显示单元(20)的外表面上。在背面基板(12)上与电源线(21)对置的那部分处,设置了充当避雷针的旁路部件(30),该部件处于与下配线(19a)电气独立的状态中。

Description

平面型显示装置
技术领域
本发明涉及一种平面型显示装置,它具有平板真空外壳,通过设置在背面基板上的电子发射元件发射电子来激发设置在前面基板上的荧光层并且使该荧光层发光。
背景技术
近年来,场发射显示器(FED)和等离子体显示器(PDP)作为一种具有平面型真空外壳的显示单元逐步为人们所熟知。作为一种FED,已经开发出一种表面传导电子发射显示器(在下文中被称为SED)。
FED和SED具有前面基板和背面基板,它们横跨预定的间隔而对置。这些基板通过像矩形框的玻璃侧壁沿外围边缘部分连接起来,由此构成了其内部抽空的平板真空外壳。
在前面基板的内表面上,形成了包括三色荧光层的荧光屏。在背面基板的内表面上,排列着多个与像素相对应的电子发射元件,作为激发荧光层并使荧光层发光的电子发射源。在背面基板的内表面上,很多配线按矩阵形式设置,以驱动电子发射元件,并且配线的末端都引出到真空外壳的外部。
为了使FED和SED工作,将高电压施加到荧光屏上,并且驱动电压通过连接到驱动配线的驱动电路而被选择性地施加到每一个电子发射元件上。电子束从每一个电子发射元件中选择性地发出,被赋给荧光层的高电压加速,并且被施加到相应的荧光层上。荧光层被选择性地激发和发光,并且显示出彩色图像。
在这种FED和SED中,因为向前面基板的荧光屏施加了用于加速电子束的高电压,所以前面基板和背面基板之间的放电问题出现了。如果出现放电,则很大的电流流过放电区域,并且电子发射元件被损坏。
因此,抑制放电电流从而防止放电造成的损坏是很重要的。日本专利特开平10-326583号公报中揭示了为解决该问题而开发出的技术。
在所揭示的技术中,金属衬垫被分割,共用电极(本发明中的电源线)设置在图像显示区域外部,被分割的金属衬垫通过连接电阻器连接到共用电极。在这种配置中,放电电流得到控制,电源供给得到保证。
然而,在本配置中,放电电流控制效果受限于被分割的金属衬垫区域,并且在图像显示区域外部特别是针对靠近共用电极的放电基本上无效。电子发射元件并没有设置在与图像显示区域对置的背面基板区域的外部,而连接到电子发射元件的驱动配线是存在的。因此,如果放电出现,则电子发射元件通过其驱动配线被损坏。另外,用于驱动的驱动IC有可能被损坏。为了完全防止放电的破坏,有必要采取措施抵制图像显示区域外部的放电。然而,从原理上讲,很难抑制图像显示区域外部的放电电流。因此,需要有相应的对策。
发明内容
本发明的目的是提供一种平面型显示单元,它可以防止由靠近电源线发生的放电所产生的损坏。
为了达到该目的,在本发明的平面型显示单元中,前面基板的内表面上有包括荧光层的荧光屏和形成于荧光层上的被分割的金属衬垫、排列在带有荧光层的图像显示区域之外的电源线、以及用于将电源线连接到被分割的金属衬垫的连接电阻器,该前面基板与背面基板对置,背面基板的内表面上有电子发射元件和用于驱动电子发射元件的驱动配线,这两块基板横跨预定的间隔而对置,并且在外围边缘部分密封起来;并且内部被抽空,其中用于覆盖驱动配线的绝缘层设置在背面基板上与电源线对置的区域中。
根据本发明,因为用于覆盖驱动电子发射元件的驱动配线的绝缘层设置在背面基板上与向带有荧光层的图像显示区域提供电势的电源线相对置的区域中,所以电源线和驱动配线之间的放电得到控制,并且防止对连接到驱动配线的电子发射元件造成损坏。
在上述本发明的平面型显示单元中,旁路部件进一步被设置在绝缘层上,以覆盖与提供电势的电源线相对置的区域中的驱动配线。通过让旁路部件充当避雷针,可确切地防止由放电引起的过电流流过驱动配线。
附图说明
图1是根据本发明一实施例的SED的透射外部图;
图2是图1的SED沿线II-II截取的部分放大截面图;
图3示出了金属衬垫的配线结构;
图4示出了金属衬垫的矩形形状;
图5是根据本发明第一实施例解释放电控制结构的部分放大横截面;
图6是图5所示结构的修改的部分放大横截面;
图7是根据本发明第二实施例解释放电控制结构的部分放大横截面;
图8是用于解释旁路部件的结构的图;以及
图9是用于解释图7所解释的本发明的修改的部分放大横截面。
具体实施方式
下文将参照附图详细解释本发明的各实施例。
首先,参照图1到3,SED作为根据本发明一实施例的平面型显示单元的示例,将得到解释。图1是SED的透射外部图。图2是图1所示SED的部分放大横截面。图3是下文要描述的解释衬垫17的配线结构的示意图。
如图1所示,SED具有前面基板10和背面基板12,它们都是由正方形玻璃板制成。这两块基板平行对置,其间留有1.0-2.0毫米的间隔。前面基板10和背面基板12通过玻璃制成的矩形框式侧壁14在外围边缘部分连接,从而构成了其内部被抽空的平板真空外壳15。
如图2所示,在前面基板10的内表面上,形成了要充当图像显示区域的荧光屏16。荧光屏16是通过并行排列红、蓝和绿荧光层RGB以及遮光层11而形成的。这些荧光层按行与列排列。在荧光屏16上,形成了金属衬垫17,例如铝制的金属衬垫。荧光屏16和金属衬垫17充当本发明的荧光屏。
在背面基板12的内表面上,设置了多个用来发射电子束的表面传导电子发射元件18,这些元件用作电子发射源发射电子以激发荧光屏16的荧光层RGB并使荧光层发光。这些电子发射元件18排列在对应于各个像素的行与列中、或排列对应于各个荧光层RGB的行与列中。每一个电子发射元件18包括未示出的电子发射部分以及用于向电子发射部分施加电压的一对元件电极。
在背面基板12的内表面上,以矩阵形式设置了大量的用于向各个电子发射元件18施加电压的驱动配线19,并且每一个配线的末端都被引出到真空外壳15的外部。
如图3所示,在前面基板10的内表面上设置了电源线21,用于通过金属衬垫17向其中排列了所有的荧光层RGB的图像显示区域20提供高电压。在本实施例中,金属衬垫17被按矩阵形式排列的高电阻器17a电气分割成多个矩形区域17b,并且充当被分割的金属衬垫。在金属衬垫17的外部之上,电源线21设置得像个矩形框,以便向金属衬垫17的所有区域17b均匀地提供高电压。电源线21被设置到相对低的阻抗,使得离电源提供点22最远的那部分处的阻抗小于1千欧,以便当提供高电压时减小其自身的电压降。
在金属衬垫17和电源线21之间,沿金属衬垫17的外部边缘设置了不止一个阻抗为0.1-10兆欧的连接电阻器23。电源线21的电源提供点22被取出到真空外壳15的外部,并且通过未示出的配线连接到未示出的高电压发生器。
当在上述SED 1中显示图像时,通过电源线21将阳极电压施加到金属衬垫或图像显示区域20上,并且通过驱动配线19将驱动电压施加到电子发射元件18的元件电极上,所以电子束从可选的电子发射元件18的电子束发射部分中射出。从电子发射部分中射出的电子束被阳极电压加速,并且与荧光屏16碰撞。因此,荧光屏16的各个RGB荧光层被选择性地激发和发光,并且在屏幕上显示了彩色图像。
图4示出了另一个实施例示例,其中金属衬垫17被电气分割成条带区域17c。在这种情况下,电源线21’被设置成沿前面基板10除掉上面一边以外的三条边将图像显示区域20包住,以便从条带区域17c的左边和右边来施加电势。连接电阻器23只设置在图像显示区域20的左边和右边。因为放电电流控制效果取决于分割形状和这些分割区域中的耐压,所以这些区域中的阻抗值并不均匀,但都需要大于大约1千欧。
在金属衬垫17按上述被分割的情况下,当图像显示区域20中发生放电时,放电被分配到小区域17b和17c中,放电电流可以得到限制并且可以防止损坏。
因为金属衬垫17被分割的区域17b和17c通过连接电阻器23连接到电源线21和21’,所以当这些区域中发生放电时,放电电流从图像显示区域20的所有区域的金属衬垫17流过电源线21和21’,并且放电效果控制功能并不起作用。
因此,在本实施例中,背面基板12上与电源线21和21’相对的导电部分被绝缘材料覆盖,以便防止由电源线21和21’中发生的放电所引起的破坏。在下文中,将参照图5来解释本发明第一实施例的放电控制结构。在下面的解释中,假定金属衬垫17的分割结构是图3所示的二维结构。
如图5所示,在背面基板12的内表面上,下配线19a(扫描配线)与上配线19b(信号配线)以直角相交,从而形成矩阵图形,而绝缘层25插放在配线19a和配线19b之间。下配线19a和上配线19b充当前述的驱动配线19,用于选择性地向电子发射元件18施加驱动电压。下配线19a和上配线19b的末端都穿过密封部分15a而引到真空外壳15的外部,并且连接到未示出的驱动电路。
在前面基板10的内表面上,形成充当图像显示区域20的荧光屏16和金属衬垫17。在图像显示区域20的外部之上,通过多个连接电阻器23形成了框形的电源线21。电源线21的外部通过密封部分15b形成接地区域26。高阻抗区域27连接在电源线21和接地区域27之间。关于这种配置,电源线21和接地区域26的上下侧可以选择性地改变,这不是本发明的实质条件。
在与电源线21相对的背面基板12的内表面上,设置了用于覆盖至少一部分下配线19a的绝缘层28。绝缘层28设置在与前面基板10的电源线21相对的位置处,并且沿电源线21延伸得像框一样。相反,如果露出在与电源线21相对的区域中延伸的下配线19a,并且在该区域中发生放电,则很大的放电电流从电源线21中通过下配线19a流到电子发射元件18中,从而引起严重的损坏。因此,在本实施例中,绝缘层28设置在与电源线21相对的区域中。
在使用这种结构的情况下,电子从背面基板12的下配线19a中射出的过程得到控制,并且由背面基板引起的放电得到抑制。即使在前面基板中发生放电或外部因素引发了放电,放电的影响也可以被抑制到某种程度。因此,由放电造成的损坏可以得到抑制。
图6示出了上述第一实施例的放电控制结构的修改。
此处,用于使下配线19a和上配线19b绝缘的绝缘层25延伸到与电源线21电子的区域。在这种配置中,如同在上述第一实施例中那样,由放电造成的损坏可以得到抑制。像在上述第一实施例中那样,绝缘层28最好设置在至少与电源线21相对的区域中。然而,就像在本实施例中那样,通过将用于使下配线19a和上配线19b绝缘的绝缘层25用作控制放电的绝缘层,制造SED 1的过程可以得到简化。
如上所述,根据本实施例,因为用于覆盖至少一部分驱动配线19的绝缘层25(28)设置在背面基板12与电源线21相对的区域中以便向前面基板10的图像显示区域20提供高电压,所以电源线21和驱动配线19之间的放电可以得到控制,并且该区域中的放电所引起的损坏可以得到抑制。
接下来,将参照图7和8来解释本发明第二实施例的放电控制结构。在图7的结构中,其功能与第一实施例结构的那些组件相同的组件都被赋予相同的标号,详细的解释也将省略。即,本实施例的放电控制结构与第一实施例相同,不同之处在于,作为避雷针的旁路部件30被设置在图6中解释过的绝缘层25上。
如图7所示,旁路部件30被设置成电气独立于电源线21相反区域中的下配线19a。旁路部件30的位置可以基本上与电源线相对,并且旁路部件的形状也是可选的。旁路部件30并非必须设置在沿电源线21总长度所有相对的位置,而是可以被设置成至少部分地与电源线相对。如图8所示,最好沿电源线21将旁路部件设置得像个框。
为了使旁路部件30充当避雷针,有必要在相对于驱动配线19更靠近电源线21的位置处设置旁路部件。此外,如图8所示,旁路部件30通过背面基板12的四个角处所形成的连接配线30a而接地。
如上所述,根据本实施例,因为旁路部件30设置在电源线21和驱动配线19之间,所以当在电源线21的区域中发生放电L时,旁路部件30充当避雷针并且放电电流可以流向地面。因此,可以保护驱动配线19不受放电影响,也可以大大地限制了流到电子发射元件18中的放电电流的量,并且由放电引起的损坏也可以得到抑制。
本发明并不限于上文所描述的各个实施例。本发明可以通过在不背离实质特征的情况下修改各组件而得到实施。此外,通过组合上述实施例中所揭示的各组件,可以以其它特定形式来实施本发明。例如,可以从上述实施例所指出各组件中删除一些组件。
例如,在第二实施例中,充当避雷针的旁路部件30接地。然而,旁路部件30被赋给一可选的电势。例如,通过将其值介于图像显示区域20的电势和驱动配线19的电势之间的电势赋给旁路部件30,像图9的等势线E那样的电场可以形成在旁路部件30周围。根据图9,和靠近图像显示区域20的区域相比,电源线21附近区域的等势线E更稀疏,并且可以看到在电源线21附近区域中放电的可能性减小了。
在第二实施例中,电气独立于驱动配线19的旁路部件30是穿过绝缘层25(28)而设置的。然而,用于释放放电电流的旁路部件30可以设置在电源线21和驱动配线19之间。绝缘层25不是本发明中必不可少的元件。
本发明中提到的绝缘层可以是其中层间漏电流可以忽略的层,并且包括给出很小导电性以防止静电的层。例如,包括了薄层电阻约为109Ω/口的层。
工业应用性
本发明的平面型显示单元具有上述配置和功能,并且以相对低的成本防止在向图像显示区域施加电压的电源线区域中发生的放电所导致的损坏。

Claims (4)

1.一种平面型显示单元,其中前面基板和背面基板对置,在前面基板的内表面上有包括荧光层和形成于荧光层上且被分割的金属衬垫的荧光屏、排列在带有荧光层的图像显示区域之外的电源线、以及用于将电源线连接到被分割的金属衬垫的连接电阻器,在背面基板的内表面上有电子发射元件和用于驱动电子发射元件的驱动配线,前面基板和背面基板横跨预定的间隔而对置且在外围边缘部分被密封;并且内部被抽空,
其特征在于,用于覆盖驱动配线的绝缘层被设置在背面基板上与电源线相对的区域中。
2.如权利要求1所述的平面型显示单元,其特征在于,旁路部件被设置在所述绝缘层上。
3.如权利要求2所述的平面型显示单元,其特征在于,所述旁路部件接地。
4.如权利要求2所述的平面型显示单元,其特征在于,所述旁路部件被赋予一个其大小介于所述图像显示区域的电势和所述驱动配线的电势之间的电势。
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