JPH1069867A - 電界放出表示装置および製作方法 - Google Patents
電界放出表示装置および製作方法Info
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- JPH1069867A JPH1069867A JP9220072A JP22007297A JPH1069867A JP H1069867 A JPH1069867 A JP H1069867A JP 9220072 A JP9220072 A JP 9220072A JP 22007297 A JP22007297 A JP 22007297A JP H1069867 A JPH1069867 A JP H1069867A
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- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
- Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)
- Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
Abstract
り、種々のバックパネル厚さに対応できる電界放出表示
装置を実現する。 【解決手段】 電界放出表示装置100,200,30
0およびその製作方法が開示される。該電界放出表示装
置は複数のカソードルミネセント被着120,220,
320を有するアノード110,210,310、複数
の電界放出器140,240,340を有しかつカソー
ド補強部材170,270,370に付着されたバック
プレート185,285,385、および前記アノード
とカソード130,230,330の間に配置されかつ
それらに気密付着された複数の側部部材150,25
0,350を有する。前記アノードおよび前記バックプ
レートの厚さは電界放出表示装置の機械的完全性を維持
するのに必要な構造的支持を提供するのに充分なもので
ある。
Description
(Field emission display)、
電界放出表示装置を製作する方法、および、より詳細に
は、カソード補強部材を有する電界放出表示装置に関す
る。
る。低重量を達成するために、該表示装置のフロントお
よびバックパネル(それぞれ、アノードおよびカソー
ド)は典型的にはガラスから形成される1.1ミリメー
トルの厚さのオーダの薄い基板を含む。表示装置がより
大きな寸法を達成するに応じて、前記フロントおよびバ
ックパネルは装置の平面性を維持するために充分な構造
的支持を提供するには充分厚いものではなくなる。前記
パネルの間に真空が与えられるから、これによって装置
の内破(implosion)および破壊を生じる結果
となることがある。
完全性を維持するために幾つかの機構が提案されてい
る。1つのそのような従来技術の機構においては、複数
の構造的スペーサが装置の内部にわたり配置され、パネ
ルの間の離間(standoff)を提供する。これら
の従来技術のスペーサはポスト、ガラス球、および織ら
れたファイバのような構造を含む。しかしながら、スペ
ーサを含むことは表示装置の製造プロセスに複雑さを加
えこれは、幾つかの場合に、実行可能なあるいはコスト
効率のよいものではなくなる。スペーサはまたそれらが
表示装置内で占有する有限の容積のため他の設計変数を
制限する。電界放出表示装置におけるスペーサはフロン
トパネル(アノードまたはフェースプレート)の上のカ
ソードルミネセント被着の間の間隔に下限を課し、それ
によって表示装置の分解能を制限する。
めのある用途では低重量は必要ではなくかつ、その代わ
りに、コストおよび分解能によって制限される。これら
の用途においては、アノードおよびカソードのための厚
い基板は我慢ができるが、一方スペーサを含む高いコス
トは我慢できない。アノードを製造するための現在のプ
ロセスは容易に異なる基板厚さに適応できる。しかしな
がら、カソードの製造において典型的に使用される機器
は基板の厚さの変動に容易に適応できない。それらはま
た非常に高価であり、したがって種々の基板厚さに対し
て異なる組の機器を持つことは明らかにコスト効率がよ
くない。
るのが簡単な多様なバックパネル厚さの電界放出表示装
置を作製する方法の必要性が存在する。
係わる電界放出表示装置(FED)100の一実施形態
の断面図が示されている。FED100はアノード11
0、バックプレート185、複数の電気信号リード16
0、およびアノード110とバックプレート185との
間に配置された複数の側部部材150を含む。アノード
110は、該アノード110の内側面に形成された複数
のカソードルミネセント被着120を含む。バックプレ
ート185は内側面および外側面を有するカソード13
0、およびカソード補強部材170を含む。カソード1
30は該カソード130の内側面に配置された複数の電
界放出器またはフィールドエミッタ(fieldemi
tters)140を有する。アノード110の内側面
はカソード130の内側面から離れておりかつ対向して
いる。側部部材150はアノード110とカソード13
0との間のこの間隔を維持しかつそこに密閉して固定さ
れている。
側部部材150は合間または中間領域(intersp
ace region)155を規定し、該中間領域1
55は排気されて約1×10−6トールまたはそれ以下
の真空を提供する。電気信号リード160は側部部材1
50およびカソード130の間に配置されかつ表示装置
に給電しあるいはエネルギを与えるために外部回路(図
示せず)に動作可能に接続されている。カソード補強部
材170はカソード130の外側面に固定された主面を
有する。カソード補強部材170がカソード130の熱
膨脹係数と実質的に等しい熱膨張係数を有ししたがって
2つの構造が、FED100の製造の間における、それ
ぞれ加熱および冷却サイクルの間に同じレートで膨脹お
よび収縮し、それによって破損またはクラッキングを避
けることが重要である。カソード補強部材170を構成
する材料はカソード130を構成する材料と同じである
必要はないが、さらにまた透明である必要はない。カソ
ード130はガラスから造られた基板を含み、それによ
ってカソード補強部材170において使用するための適
切な材料はガラス、チタン、またはニッケル−鉄合金を
含むことができる。この特定の実施形態では、カソード
補強部材170はカソード130の外側面に固着または
付着された主面を有するガラスの固いプレートを含む。
この付着は接着剤または接合剤180を使用して行なわ
れる。接着剤180のための適切な材料はフリットガラ
ス(glass frit)またはカソード130の外
側面にかつカソード補強部材170の主面に陽極接合さ
れた(anodicallybonded)アルミニウ
ムの薄い層を含む。アルミニウムの層はファラデーシー
ルドとして作用し、これは電界放出器140をFED1
00に給電する電子回路から発生する電子ノイズから隔
離する。
プロセスによって製造された。これらのプロセスは多様
なカソード基板厚さに容易には対応できない、ステッパ
およびエッチング装置のような、高価な基板処理機器を
使用する。さらに、カソード特性の再現性を保証するた
めに行なわれるカソード製造機器の設定の頻繁な調整を
避けることが望ましい。カソード130が形成された後
に、カソード補強部材170がカソード130の外側面
に付着される。表示装置のためのアノード(フェースプ
レートまたはスクリーン)を製造するための標準的なプ
ロセスは、これに対して、基板の厚さの変化に容易に適
応できる。したがって、所望の厚さのアノード110が
所望の総合厚さを有するガラスプレート基板を選択する
ことにより提供される。
0はFED100の機械的な完全性を維持するために構
造的な支持を提供するのに充分な厚さを有し、かつそれ
によってFED100の能動領域(active re
gion)内の構造スペーサの必要性を除去している。
例えば、6インチの対角線を有する電界放出表示装置は
各々4分の1インチの厚さを有するアノードおよびバッ
クプレートを必要とし、14インチの対角線を有するF
EDは各々約2分の1インチの厚さを有するアノードお
よびバックプレートを必要とし、かつ21インチの対角
線を有するFEDは各々約4分の3(three qu
arters)インチの厚さを有するアノードおよびバ
ックプレートを必要とする。これらの厚さはガラスから
形成されたアノードおよびバックプレートに対するもの
である。バックプレート185の適切な厚さはカソード
補強部材170を構成する構造および材料の機械的特性
に依存する。カソード130は使用されるカソード処理
技術によって決定される、FED100の対角線の長さ
と独立の、一定の厚さを有する。カソード130のこの
一定の厚さは約1ミリメートルである。
界放出表示装置(FED)200の他の実施形態の断面
図が示されている。FED200はアノード210、バ
ックプレート285、複数の電気信号リード260、お
よびアノード210とバックプレート285との間に配
置された複数の側部部材250を含む。アノード210
はアノード210の内側面に形成された複数のカソード
ルミネセント被着220を含む。バックプレート285
は内側および外側面を有するカソード230、およびカ
ソード補強部材270を含む。カソード230は該カソ
ード230の内側面に配置された複数の電界放出器24
0を有する。アノード210の内側面はカソード230
の内側面と間隔を空けておりかつ対向している。側部部
材250はアノード210とカソード230との間のこ
の間隔を維持しかつそれらに気密付着されている。アノ
ード210、カソード230、および側部部材250は
中間領域(interspace region)25
5を規定し、この中間領域255は約1×10−6トー
ルまたはそれ以下の真空を提供するよう排気されてい
る。電気信号リード260は側部部材250とカソード
230との間に配置されかつ表示装置に給電しまたはエ
ネルギを与えるために外部回路(図示せず)に動作可能
に結合されている。
の外側面に固着された主面を有する。カソード補強部材
270がカソード230の熱膨張係数と実質的に同じ熱
膨張係数を有し2つの構造がFED200の製造の間に
おける、それぞれ、加熱および冷却サイクルの間に同じ
レートで膨張および収縮し、それによって破損またはク
ラッキングを避けることが重要である。カソード230
はガラスから作られた基板を含む。この特定の実施形態
では、カソード補強部材270はガラスあるいはチタン
またはニッケル−鉄合金のような適切な金属材料のよう
な適切な材料から作られた織られた(webbed)構
造を含む。この特定の実施形態では、カソード補強部材
270は一緒に接着されて3次元の格子造り(latt
icework)を形成する格子のスタックを含む。各
々の格子は、衣類の織物において使用されるように、縦
糸および横糸様式に織り合わされた複数のフィラメント
を含む。
はオウェンズ−コーニング・ファイバグラス・コーポレ
イション(Owens−Corning Fiberg
lass Corporation)またはピッツバー
グ・プレート・グラス・インコーポレイテッド(Pit
tsburgh Plate Glass Incor
porated)から得られる、ガラス細線(thre
ads)またはファイバを含んでいる。格子のスタック
は次に前記ガラス細線のものと実質的に同じ熱膨張係数
を有するガラスフリットのような、前記フィラメントの
ものと近密に整合した熱膨張係数を有するガラスセメン
トによってコーティングされる。格子のコーティングさ
れたスタックは次に適切な温度でオーブンにおいて硬化
され、それによって格子を一緒に接着しかつ構造を堅く
してカソード補強部材270を提供する。
構造は、適切な金属のような、他の適切な材料から形成
することができ、かつ構成要素ファイバ(consti
tuent fibers)、細線、またはファイバは
他の適切な接着方法によって接着される。カソード補強
部材270は、例えば、ガラスフリットのような適切な
接着剤を使用してカソード230の外側面に付着される
主面を有する。FED200はさらにカソード補強部材
270およびカソード230によって規定される穴29
0に配置された排気管295を含む。排気管295は中
間領域255の排気の間に該排気管295を適切な真空
ポンプ(図示せず)に動作可能に結合することによって
使用される。
界放出表示装置(FED)300の他の実施形態の断面
図が示されている。FED300はアノード310、バ
ックプレート385、複数の電気信号リード360、お
よびアノード310とバックプレート385の間に配置
された複数の側部部材350を含むアノード310は、
該アノード310の内側面に形成された、複数のカソー
ドルミネセント被着320を含む。バックプレート38
0は内側面および外側面を有するカソード330、およ
びカソード補強部材370を含む。カソード330は該
カソード330の内側面に配置された複数の電界放出器
340を有する。アノード310の内側面はカソード3
30の内側面から間隔を空けられかつ対向している。側
部部材350はアノード310とカソード330との間
のこの間隔を維持しかつそこに気密固着されている。
側部部材350は中間領域(interspace r
egion)355を規定し、該中間領域355は約1
×10−6トールまたはそれ以下の真空を提供するため
に排気されている。電気信号リード360は側部部材3
50およびカソード330の間に配置されかつ表示装置
に給電しまたはエネルギを与えるために外部回路(図示
せず)に動作可能に接続されている。カソード補強部材
370はカソード330の外側面に付着された主面を有
する。カソード補強部材370がカソード330の熱膨
張係数と実質的に同じ熱膨張係数を有し、それによって
2つの構造がFED200の製造の間における、それぞ
れ、加熱および冷却サイクルの間に同じレートで膨張し
かつ収縮し、それによって破損またはクラッキングを避
けることが重要である。カソード330はガラスから作
られた基板を含む。
材370はガラス、あるいはチタンまたはニッケル−鉄
合金のような適切な金属材料のような、適切な材料から
作られた複数のロッドまたはフィラメントを含む「丸太
小屋(log−cabin)」形状構造を含む。該「丸
太小屋」形状構造はまた複数のガラス板から形成するこ
とができ、該ガラス板には溝がカットされて前記「丸太
小屋」構造の窪み部分を提供する。前記溝はダイヤモン
ドソー(diamond saw)または他の適切なガ
ラスカッティング機器によって形成される。前記複数の
ガラス板またはガラスのプレートは次に積み重ねられか
つ、ガラスのものと実質的に同じ熱膨脹係数を有するガ
ラスフリットのような、適切な接着剤によって一緒に接
着される。カソード補強部材370の開かれた構造は、
適切な強度を提供する一方で、低減された重量という付
加的な利点を与える。カソード補強部材370は、例え
ば、ガラスフリットのような適切な接着剤を使用してカ
ソード330の外側面に付着された主面を有する。カソ
ード補強部材370の厚さはFED300の機械的な完
全性を維持しかつ大気圧への内破を防止するのに十分な
ものである。この厚さはFED300の総合的な寸法に
より決定されかつさらに内側のスペーサ支持の必要性を
除去する。
使用するための他の適切な構造も当業者には上の説明か
ら容易に明らかになるであろう。
たが、当業者にはさらに他の修正および改善をなすこと
ができるであろう。従って、この発明は示された特定の
形式に限定されるのではなく、かつ添付の特許請求の範
囲によってこの発明の精神および範囲から離れることの
ないすべての修正をカバーすることを意図している。
効率がよくかつ使用するのが容易なカソード補強部材を
有する電界放出表示装置をさまざまなバックパネル厚さ
に対して適切に構成することが可能になる。
を示す断面図である。
態を示す断面図である。
実施形態を示す断面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 電界放出装置(100,200,30
0)のためのバックプレート(185,285,38
5)であって、 第1および第2の主面を有しかつ前記第1の主面に複数
の電界放出器(140,240,340)を有するカソ
ード(130,230,330)であって、該カソード
(130,230,330)はある熱膨張係数を有する
もの、 前記カソード(130,230,330)の前記第2の
主面に固着された主面を有するカソード補強部材(17
0,270,370)であって、該カソード補強部材
(170,270,370)は前記カソード(130,
230,330)の熱膨張係数と実質的に同じ熱膨張係
数を有するもの、 を含み、前記カソード(130,230,330)およ
び前記カソード補強部材(170,270,370)の
実質的に等しい熱膨張係数は前記電界放出装置(10
0,200,300)の製造の際の高温パッケージング
工程の間における前記カソード(130,230,33
0)および前記カソード補強部材(170,270,3
70)の等しいレートの膨脹および収縮を与えることを
特徴とする電界放出装置(100,200,300)の
ためのバックプレート(185,285,385)。 - 【請求項2】 電界放出表示装置(100,200,3
00)であって、 第1および第2の主面を有しかつある熱膨張係数を有す
るカソード(130,230,330)、 前記カソード(130,230,330)の前記第1の
主面上に配置された複数の電界放出器(140,24
0,340)、 第1の厚さを有しかつ前記カソード(130,230,
330)の前記第1の主面から間隔を空けておりかつ対
向する主面を有するアノード(110,210,31
0)、 前記カソード(130,230,330)の第1の主面
と前記アノード(110,210,310)の主面との
間に配置されかつそれらに気密封止されている複数の側
部部材(150,250,350)、 前記アノード(110,210,310)の主面上に配
置されかつ前記複数の電界放出器(140,240,3
40)によって放出される電子を受けるよう構成された
複数のカソードルミネセント被着(120,220,3
20)、 前記カソード(130,230,330)の第1の主
面、前記アノード(110,210,310)の主面、
および前記複数の側部部材(150,250,350)
によって規定される中間領域(155,255,35
5)であって、該中間領域(155,255,355)
はその中に真空を与えるために排気されているもの、そ
して前記カソードの第2の主面に固着された主面を有す
るカソード補強部材(170,270,370)であっ
て、該カソード補強部材(170,270,370)は
前記カソード(130,230,330)の熱膨張係数
に実質的に等しい熱膨張係数を有し、前記カソード補強
部材(170,270,370)および前記カソード
(130,230,330)は第2の厚さを有するバッ
クプレート(185,285,385)を規定するも
の、 を具備し、前記アノード(110,210,310)の
第1の厚さおよび前記バックプレート(185,28
5,385)の第2の厚さは電界放出表示装置(10
0,200,300)の機械的な完全性を維持しかつス
ペーサの必要性を除去するために充分な構造的支持を提
供することを特徴とする電界放出表示装置(100,2
00,300)。 - 【請求項3】 電界放出装置(100,200,30
0)のためのバックプレート(185,285,38
5)を製造する方法であって、 第1および第2の主面を有するカソード(130,23
0,330)を提供する段階であって、該カソード(1
30,230,330)は該カソード(130,23
0,330)の前記第1の主面上に配置された複数の電
界放出器(140,240,340)を有するもの、そ
して前記カソード(130,230,330)の第2の
主面に前記カソード(130,230,330)の機械
的な完全性を維持するために充分な厚さを有するカソー
ド補強部材(170,270,370)を固着する段
階、 を具備することを特徴とする電界放出装置(100,2
00,300)のためのバックプレート(185,28
5,385)を製造する方法。 - 【請求項4】 電界放出表示装置(100,200,3
00)を製造する方法であって、 第1および第2の主面を有するカソード(130,23
0,330)を提供する段階であって、前記カソード
(130,230,330)は前記カソード(130,
230,330)の前記第1の主面上に配置された複数
の電界放出器(140,240,340)を有するも
の、 第1の厚さを有しかつ前記カソード(130,230,
330)の前記第1の主面と間隔を空けかつ対向する主
面を有するアノード(110,210,310)を提供
する段階、 複数の側部部材(150,250,350)を前記カソ
ード(130,230,330)の前記第1の主面と前
記アノード(110,210,310)の主面との間に
固着する段階であって、前記複数の側部部材(150,
250,350)はそれらの間に気密封止されているも
の、 前記カソード(130,230,330)の前記第1の
主面、前記アノード(110,210,310)の主
面、および前記側部部材(150,250,350)は
中間領域(155,255,355)を規定し、 前記中間領域(155,255,355)を排気してそ
の中に真空を提供する段階、 前記アノード(110,210,310)の主面上に複
数のカソードルミネセント被着(120,220,32
0)を形成する段階であって、前記複数のカソードルミ
ネセント被着(120,220,320)は前記複数の
電界放出器(140,240,340)によって放出さ
れる電子を受けるよう構成されているもの、 主面を有するカソード補強部材(170,270,37
0)を提供する段階、そして前記カソード補強部材(1
70,270,370)の主面を前記カソード(13
0,230,330)の第2の主面に固着する段階であ
って、前記カソード(130,230,330)および
前記カソード補強部材(170,270,370)は第
2の厚さを有するバックプレート(185,285,3
85)を規定し、前記アノード(110,210,31
0)の第1の厚さおよび前記バックプレート(185,
285,385)の第2の厚さは前記電界放出表示装置
(100,200,300)の機械的な完全性を維持し
かつスペーサの必要性を除去するのに充分な構造的支持
を提供するもの、 を含むことを特徴とする電界放出表示装置(100,2
00,300)を製造する方法。
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