TW513734B - Display apparatus - Google Patents

Description

513734 A7 B7 五、發明説明（1 ) 【發明所屬之技術領域】 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係關於顯示裝置，尤其係關於使用多數個電子 放射元件的顯示裝置。 【發明之背景】 近年來，就次世代之輕量、薄型平面型顯示裝置而 言’正在開發一種並列多數個電子放射元件（以下稱爲發射 體）’並且使其與螢光面相對向配置的j頁示裝置。發射體可 假設爲電場放射型或表面傳導性的元件。通常，使用電場 放射型電子放射元件作爲發射體的顯示裝置稱爲電場放射 顯示器（以下稱爲FED)，而使用表面傳導型電子放射元件作 爲發射體的顯示裝置稱爲表面傳導型電子放射顯示器（以下 稱爲SED)。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 例如，FED —般具有保持預定間隙而相對向配置的前 面基板以及背面基板，這些基板係透過矩形框狀的側壁使 周緣部彼此接合，藉此構成真空外圍器。在前面基板的內 面形成有螢光幕，在背面基板的內面則設有多數個發射 體，以作爲激發螢光體而使其發光的電子放射源。另外， 爲了支撐對於背面基板以及前面基板所施加的大氣壓力荷 重，在這些基板之間配設有複數個支撐構件。 背面基板側的電位大約爲0V，對於螢光面係施加陽極 電壓Va。然後對於構成螢光幕的紅、綠、藍之螢光體照射 從發射體射出的電子束，使螢光體發光，藉此顯示出影 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X297公釐） -4- 513734 A7 B7 五、發明説明（2 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 這種FED可將前面基板與背面基板之間隙設定在數mm 以下，與現在用來作爲電視或電腦之顯示器的陰極射線管 (CRT)比起來，可實現輕量化及薄型化。 在上述構成的顯示裝置當中，爲了獲得實用的顯示特 性，必須使用與一般陰極射線管相同的螢光體，並且將陽 極電壓設定在數kV以上。然而，從解像度及支撐構件之特 性、製造性等觀點來看，前面基板與背面基板之間的間隙 無法設定得太大，必須設定在1至2mm左右。因此，在前 面基板與背面基板之間勢必會形成強力電場，使兩基板間 的放電（破壞絕緣）成爲一大問題。 發生放電時，發射體及螢光面有可能會受到破壞或劣 化。伴隨這種瑕疵所產生的放電，對產品來說是不容許 .的。但是，要完全抑制上述放電又非常的困難。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 另一方面，除了要避免發生放電，還必須抑制放電的 規模，而可在發生放電時減少其對於發射體的影響。與這 種想法有關的技術當中，陰極射線管大多係採用軟性電弧 (soft flash)技術。此技術係將陰極射線管之閥內面膜之電 阻値設定得較大，藉此抑制放電電流，即使發生放電也不 會破壞電路。 但是，FED及SED當中，其螢光面本身會成爲產生放 電的放電電極.，因此無法單純地適用上述技術。 【發明之槪要】 本發明係鑒於以上幾點而硏創者，其目的在於提供一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -5- 513734 A7 _B7 _ 五、發明説明（3 ) 種即使發生放電也可抑制該時的放電電流，且可防止發射 體及螢光面之破壞、劣化的顯示裝置。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 爲了達成上述目的，本發明之樣態的顯示裝置具有： 在內面形成有螢光面的前面基板；與上述螢光面相對向配 置，同時配置有朝向上述螢光面射出電子之複數個電子放 射元件的背面基板；相對向配置在上述前面基板之外面的 透明絕緣基板；以及設置在上述前面基板與絕緣基板之間 的電阻層。 根據本發明之樣態的顯示裝置，上述電阻層最好具有 1 Ο Ω / □以上的薄膜電阻，而且，電阻層可使用透明導電 膜、塡充材料等。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 根據上述構成的顯示裝置，藉由在前面基板的外面相 對向配置絕緣基板，在前面基板的外面也供應陽極電壓或 與其相近的電壓，可大致消除前面基板所蓄積的電荷。另 一方面，在絕緣基板雖然會有電荷蓄積，但是藉由在前面 基板與絕緣基板之間設置電阻層，這些電荷在放電時就必 須通過電阻層才能到達放電部，因此可抑制放電電流，並 且防止電子放射元件及螢光面的破壞、劣化。 另外，在前面基板與背面基板之間發生放電時，決定 放電規模的是蓄積在由前面基板、背面基板所形成之電容 器的電荷量。此處之電容器有前面基板與背面基板之間的 電容器C1;以及形成在前面基板之內外面間的電容器C2， 可將其視爲並列狀態。若不適用本發明，則在放電時，前 面基板的電壓會在瞬間下降至大約0，以致蓄積在C1及C2 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐1 -6- 513734 A7 _____ B7 _ 五、發明説明（4 ) 的電荷幾乎皆成爲放電電流。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之樣態的顯示裝置係使C2間的電位差成爲0， 藉此消除C2所產生的電荷。將C1及C2加以比較時，在 C2，由於其間嵌插有介電常數爲8左右的玻璃，因此一般 來說，C2遠較C1爲大。另外，從輕量化的觀點來看，最 好使前面基板之板厚變薄，但是在該情況下，會有C2變大 的問題存在。因此，消除C2之影響爲非常有效的方法。即 使適用本發明，C 1之影響也無法完全消除，但是由於C 2 遠比C1爲大，所以放電的規模會大幅縮小。 【圖面之簡單說明】 第1圖係本發明實施形態之FED的斜視圖。 第2圖係第1圖之11-11線的剖視圖。 第3圖係上述FED之螢光幕的俯視圖。 第4圖係上述FED的一部分放大剖視圖。 第5圖係本發明變形例之FED的一部分放大剖視圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 元件對照表 10 真空外圍器 11 前面基板 12 背面基板 14 支撐構件 16 螢光幕 18 側壁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 513734 A7 B7 五、發明説明（5) 2 〇 黑色光吸收部 2 2 電子放射元件 2 4 導電性陰極 2 5 模槽 2 6 二氧化矽膜 2 8 閘極 3 0 電阻層 3 2 補強玻璃 3 4 貫穿孔 3 6 電源 3 8 導電膜 【實施例之詳細說明】 以下參照圖面，針對將本發明之顯示裝置適用於FED 的實施形態加以詳細說明。 如第1圖及第2圖所示，此FED具有分別由矩形玻璃 所構成的前面基板1 1以及背面基板1 2，這些基板係保持1 至2 m m的間隙相對向配置。而且，前面基板1 1以及背面基 板1 2係透過矩形框狀的側壁1 8使周緣部彼此接合，並且 使內部維持在真空狀態，而構成扁平矩形真空外圍器10。 在真空外圍器1 0的內部，爲了支撐對於背面基板1 2 及前面基板11所施加的大氣壓力荷重，設有複數個支撐構 件14。這些支撐構件14係朝向與真空外圍器10之長邊平 行的方向延伸，同時沿著與短邊平行的方向保持預定間隔 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇><297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 Φ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -8- 513734 A7 B7 五、發明説明（6 ) 而配置。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如第3圖所示，在前面基板11的內面形成有螢光幕 1 6。此螢光幕1 6係由紅、綠、藍之螢光體部以及矩陣狀黑 色光吸收部20所構成。上述支撐構件14係配置在黑色光 吸收部的陰影下。另外，在螢光幕1 6上蒸鍍有未圖示之鋁 層以作爲金屬殼。 如第4圖所示，在背面基板12的內面上，設有分別會 射出電子束的多數個電子放射元件22，以作爲激發螢光體 層的電子放射源。這些電子放射元件22係對應於各個像素 排列成複數列以及複數行。詳言之，在背面基板1 2的內面 上形成有導電性陰極層24，在此導電性陰極層上則形成有 具有多數個模槽25的二氧化矽膜26。在二氧化矽膜26上 則形成有鉬、鈮等所構成的閘極2 8。另外，在背面基板1 2 之內面上，於各個模槽25內設有鉬等所構成的圓錐狀電子 放射元件2 2。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 另一方面，如第1圖、第2圖以及第4圖所示，在前 面基板11的整個外面形成有電阻層30。而在此電阻層30 上固定有其平面尺寸大致與前面基板丨丨相同的補強玻璃 32，以作爲透明絕緣基板。 電阻層30係由形成在前面基板11之外面上的〇.丨至1〇 //m左右之厚度的透明導電膜所構成，並且設定成1〇〇/口 以上的薄膜電阻。透明導電膜的形成方法可適當選擇濺 鍍、蒸鍍、自旋塗覆等習知方法。而補強玻璃32係例如板 厚爲2.8mm的玻璃，乃利用環氧樹脂等固定在電阻層3〇， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐] ~ ' 一 -9- 513734 A7 B7 五、發明説明（7 ) 且兼具有補強前面基板11的功能。爲了避免界面反射，前 述樹脂的折射率最好儘量與玻璃一致。 電阻層30係透過前面基板Π上所形成的貫穿孔34電 性連接在螢光幕1 6。作爲連接部的貫穿孔34設置在側壁 18的附近。而且，在電阻層30與導電性陰極層24之間連

接有作爲電位供應部的電源3 6，由此電源3 6幾4寮__属位 供應至電阻層30。另外，電源36係使其高壓側在 34附近連接於電阻層30。而且’電源36與貫穿孔34之間 的電阻係設定成可忽視電子束電流所致之電壓下降的値。 在上述構成的FED當中，影像信號係輸入至以單純矩 陣方式形成的電子放射元件22以及閘極28。以電子放射元 件22爲基準的情況下，亮度在最高狀態時係施加+20V的閘 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 極電壓。在螢光幕1 6則係施加，從電子放射 元件22射出的電子束係由閘極電壓所調並且使此電子 束激發螢光幕1 6的螢光體層而使其發光，藉此顯示出影 像。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 根據上述構成的FED，將補強玻璃32透過電阻層30相 對向配置在前面基板11的外面，並且在前面基板11的外 面也供應陽極電壓或與其相近的電壓，可大致消除前面基 板'11所蓄積的電荷。另一方面，在補強玻璃32雖然會有 電荷蓄積，但是藉由在前面基板11與補強玻璃32之間設 置電阻層30，這些電荷在放電時就必須通過電阻層30以及 貫穿孔34才能到達放電部。因此，可抑制放電電流，並且 防止電子放射元件22及螢光幕16的破壞i劣化。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -10- 513734 A7 B7 五、發明説明（8 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 另外，爲了 了解電阻層之電阻値與放電所致之損傷之 抑制效果的關係，在畫面對角尺寸爲10英吋的FED中，將 電阻値做各種改變而進行了實驗。由該結果可知，若爲1 0 Ω /□以上，可看到些許的效果，要有顯著效果則必須形成 103Ω /□以上。 不適用本發明時，放電電弧之最小電阻値根據測量爲 1 Ο2 Ω左右，爲了抑制放電電流，電阻値必須特意形成比此 値還要大。 另外，進行實驗的到底只是某固定尺寸的FED，但放 電電弧的電阻値一般來說並不會受到尺寸太大的影響，所 以由此結果可知，放電電弧之電阻値不會受尺寸的影響而 可一般化。因此，本發明中，電阻層的薄膜電阻係設定成 10Ω /□以上。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 另外，在上述實施形態當中，雖是使用透明導電膜作 爲電阻層3 0，但是並不限定於此，亦可利用塡充在前面基 板11與補強玻璃3 2之間的塡充材料形成電阻層3 0。而透 明導電膜雖是形成在前面基板側，但是亦可形成在絕緣基 板側。 而且，如第5圖所示，電性連接電阻層30與螢光幕16 的連接部並不限於貫穿孔，亦可採用沿著前面基板11之側 緣而形成的導電膜38。 另外，亦可使電位差比原來的値還要小來供應其他電 位，而不是電性連接電阻層30與螢光幕16。 關於電阻層之薄膜電阻並不需要整面皆爲預定之値’ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ' -11 - 513734 A7 ___B7 ____ 五、發明説明（9 ) 只要至少有一部分爲10Ω/□以上，即具有本發明之效果。 當然，雖然最好是整面皆爲10 Ω/□以上，但是亦可依場所 的不同，有時設定成較小之値。 再者，上述實施形態係在前面基板的整個外面相對向 配置透明絕緣基板的構成，但是亦可相對向配置尺寸較前 面基板還小的透明絕緣基板，有關前面基板之周緣部則可 以是由其他絕緣構件覆蓋的構成。 除此之外，本發明並不限於上述實施形態，而可在本 發明之範圍內進行各種變形。例如，本發明並不限於 FED，亦可適用在使用表面傳導型之電阻放射元件的SED、 及其他的平面顯示裝置。而且，各構成要素的尺寸、材料 ，等並不限於上述實施形態所示之數値、材料，而可視需要 做各種選擇。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -12-

Claims (1)

1. 513734 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1. 一種顯示裝置，其特徵爲具有： 在內面形成有螢光面的前面基板； 與上述螢光面相對向配置，同時配置有朝向上述螢光 面射出電子之複數個電子放射元件的背面基板； 相對向配置在上述前面基板之外面的透明絕緣基板； 以及 設置在上述前面基板與絕緣基板之間的電阻層。 2. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中，上述電阻 層具有10 Ω /□以上的薄膜電阻。 - 3. 如申請專利範圍第1項或第2項之顯示裝置，其中， 上述電阻層係由透明導電膜形成。 4·如申請專利範圍第1項或第2項之顯示裝置，其中， 上述電阻層係由塡充在上述前面基板與絕緣基板之間的塡 充材料所形成。 5 ·如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中，上述螢光 面與上述電阻層之電位差比上述電阻層與上述絕緣基板外 面之電位差還小。 6. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中，上述前面 基板具有電性連接上述電阻層與螢光面的連接部。 7. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中，上述電阻 層以及螢光面係透過上述前面基板上所形成的貫穿孔而電 性連接。 8. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中，上述電阻 層以及螢光面係透過沿著上述前面基板之側緣所形成的導 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ； * ^9%, 訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 513734 ABICD 六、申請專利範圍 電部而電性連接。 9.如申請專利範圍第6項之顯示裝置，其中，具有在上 述連接部附近連接於上述電阻層，並且對於上述電阻層供 應陽極電位的電位供應部。 __：_________0^__ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、?1 ♦ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -14 -