TWI299633B - - Google Patents

Description

1299633 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於將電子從電子放射元件照射在螢光面而 顯不畫像的畫像顯示裝置。 【先前技術】 近年來，就新世代畫像顯示裝置而言，正進行將電子 φ 放射兀件排列多數，使之與螢光面相對配置之平面型畫像 顯示裝置的開發。電子放射元件雖有各式各樣的種類，但 基本上任一種都是使用電場放射，使用這些電子放射元件 的畫像顯示裝置一般被稱爲場效放射顯示器（以下，稱爲 FED: Field Emission Display) 。FED 中，使用表面傳導 型電子放射元件的顯示裝置也被稱爲表面傳導型電子放射 顯示器（以下，稱爲SED )，但本申請案中，係使用FED 的用語作爲亦包含S ED的總稱。 φ FED具有保持1至2mm左右之狹窄間隙而相對配置 的前面基板及背面基板，且此等基板是經由矩形框狀的側 壁，將周邊部彼此相互接合，而構成真空外圍器。真空外 圍器的內部係維持在真空度爲10 4Pa左右以下的局真空 。又，爲了支持施加於背面基板及前面基板的大氣壓負載 ，故在兩基板間設有複數間隔物。 在前面基板的內面形成有包含紅色、藍色、綠色螢光 體層的螢光面，在背面基板的內面設有用以放射使螢光 體激勵而發光之電子的多數電子放射元件。又，多數掃描 -4- 1299633 線及信號線係形成矩陣狀，且與各電子放射元件連接。在 螢光面施加陽極電壓，使從電子放射元件射出的電子束藉 由陽極電壓加速，而朝螢光面撞擊，藉以使螢光體發光， 而顯示影像。 在以上述方式構成的fed中，爲了獲得實用的顯示 特性，必須使用與一般的陰極線管同樣的螢光體，而且， 必須使用在螢光體上形成有被稱爲金屬背層之鋁薄膜的螢 φ 光面。此時，施加於螢光面的陽極電壓，最低爲數kv， 可以的話，期望可達l〇kV以上。 然而，前面基板與背面基板之間的間隙，從解析度或 間隔物特性等的觀點來看，無法太大，必須設定在1至 2mm左右。因此，在FED中，將無法避免在前面基板與 背面基板的小間隙形成強電場，而會有在兩基板間產生放 電的問題。 關於放電破壞的抑制，若沒有導入任何對策的話，放 φ 電將會引起電子放射元件、螢光面、驅動1C、驅動電路 的破壞或劣化。總括來說，稱爲放電破壞。在產生此種破 壞的狀況中，爲了將FED實用化，必須長時間使放電絕 對不會發生。但是，這非常難實現。 爲了抑制到即便產生放電，也不會引起放電破壞或是 放電破壞爲可忽視的程度（level )，降低放電電流的對策 很重要。就此技術來說，將金屬背層（一般是陽極電極） 分斷的技術是眾所周知的。金屬背層分斷大致區分，具有 ••僅分斷成一方向而成爲窄長狀分割金屬背層的1次元分 -5- 1299633 斷；和分斷成兩方向而成爲島狀分割金屬背層的2次元分 斷。2次元分斷比1次元分斷更能夠縮小放電電流。本發 明係關於2次元分斷，1次元分斷之眾所周知的例子雖省 略，但其基本構成係揭示於日本特開平1 0 - 3 265 8 3號公 報。關於2次元分斷，則揭示於日本特開平1 〇 — 3 2 6 5 8 3 號公報（實施例9)、日本特開2001— 243893號公報， 曰本特開2004 - 158232號公報。 B 將金屬背層分斷時，必須確保束電流的路徑並將亮度 降低設在容許程度（level )，同時，必須防止放電時在分 斷之間隙間產生的電位差所導致的放電。關於這點，曰本 特開平10 — 326583號公報及日本特開2004 - 158232號公 報中’有揭示在分割金屬背層間設置電阻層的構成。又， 曰本特開200 1 — 243 893號公報中，有揭示將分割金屬背 層分別經由電阻層連接於延伸至附近之供電線的構成。此 外’關於在分割金屬背層間設置電阻層之構成，2次元分 • 斷的實施例雖沒有例示，但是日本特開2000 — 25 1 797號 公報也有揭示。 典型的FED構成中，R、G、B的畫素係排列於X方 向（橫向）。又，一般來說，以將RGB聚集形成正方形 或接近正方形的形狀爲佳。因此，2次元分斷中，X方向 之分斷金屬背層的間隙Gx係小於γ方向（縱向）之分斷 金屬背層的間隙Gy。 一般來說’將Gx間的電阻RX、Gy間的電阻Ry設定 成f寸疋値是很重要的。查閱日本特開平1〇— 326583號公 1299633 報、日本特開2001— 243893號公報、日本特開2004 — 1 5 823 2號公報、日本特開2000 — 25 1 797號公報時，以往 ，事實上是假設藉由形成於Gx間的電阻層來調整RX。但 是，因爲Gx很小，所以實際上形成此種構成時，需要高 精度的製程（process )，在量產性方面不是所期望的。 再者，爲了將放電電流盡量降低，期望可將Rx盡量提高 。在此情況下，放電時，產生於Gx的電壓會變高，而這 φ 會導致在Gx間產生放電的問題。爲了避免此情況發生， 期望Gx可盡量變大，且可提高耐壓。然而，想要以形成 於Gx間的電阻層調整Rx時，也必須確保分斷金屬背層 與電阻層的接觸區域，而這會變成將Gx變寬的障礙。 【發明內容】 本發明的目的在於提供一種具有量產性優良，且放電 電流降低功能亦優良之特徵的畫像顯示裝置。 φ 本發明之畫像顯示裝置，具備前面基板與背面基板， 而前面基板具有：螢光體層；和設置於上述螢光體層間的 電阻層；和設置於上述螢光體層及電阻層上，且在第1方 向X被間隙Gx分斷，且在第2方向Y於上述電阻層上被 Gy > Gx的間隙Gy分斷的金屬背層；和在上述金屬背層 施加高壓的高壓施加機構，而背面基板係與上述前面基板 相對設置，且配置有複數電子放射元件，其特徵爲：被上 述間隙Gy分斷之區域間所具有的電阻層，係由接近螢光 體層的第1電阻層，和鄰接於第1電阻層的第2電阻層所 1299633 構成。 本發明中’第1電阻層及第2電阻層，係以形成延伸 於第1方向X的帶狀形狀爲佳。 此外’亦可在間隙Gx間設置電阻率比第1電阻層大 的第3電阻層。該第3電阻層不是必須的，可爲任意的構 成要素，設置第3電阻層時必須先將其電阻率充分變大。 φ 【實施方式】 參照附圖，說明用以實施本發明的最佳型態。 首先，參照第2圖及第3圖，說明適用本發明之FED 的一般構造。FED具備分別由矩形玻璃所構成的前面基板 2及背面基板1，且兩基板1、2係保持1至2mm的間隙 而相對配置。此等前面基板2與背面基板1係經由矩形框 狀的側壁3接合周緣部彼此，而構成內部維持在1 0 - 4Pa 左右以下之高真空的扁平矩形真空外圍器4。 φ 在前面基板2的內面形成有螢光面6。該螢光面6含 有可發出呈紅色、綠色、藍色之光的螢光體層6a。在螢 光面6上，形成有具有陽極電極之功能的金屬背層（ metal back) 8 〇 在背面基板1的內面上’設有用以射出電子束的多數 電子放射元件9，而該電子束係用以激勵螢光體層6a。這 些電子放射元件9係與螢光體層6a對應而配列成複數列 及複數行，且藉由配設成矩陣狀之未圖示的配線而驅動1 ° 在背面基板1及前面基板2之間’設有t反狀或柱狀白勺 1299633 多數間隔物1 〇，作用抵抗大氣壓的補強。 金屬背層8上可經由適當的高壓施加機構（未圖示） 從FED的外部施加陽極電壓，從電子放射元件9放射出 的電子束藉由陽極電壓加速，朝螢光體層6a撞擊，而顯 示畫像。 繼之，參照第1圖，說明本發明之較佳實施型態之畫 像顯示裝置（FED )之螢光面6的構造。 螢光面6具有發出呈紅色（R)、藍色（G)、綠色 (B)光的多數矩形螢光體層6a。假設以典型的橫長畫面 的F E D來說明時，將長軸方向設爲X軸，將短軸方向設 爲Y軸時，螢光體層6a在X方向、Y方向係以特定間距 反覆配列。此外，雖說是特定的間距’但只要在製造上誤 差的範圍內或在設計上合適的範圍內，皆可容許變動。 在螢光體層6a的上下，設有延伸於X方向的帶狀第 1電阻層7。以下，假設以典型的大型TV用FED ’且適 φ 當表示畫素間距爲600μιη左右時的値，作爲數値例。第1 電阻層7的寬度爲例如30〜100 μιη左右。再者，第1電 阻層7之間，設有延伸於X方向的帶狀第2電阻層12。 第2電阻層12的寬度係爲150〜3 50μηι左右。此外，在 螢光體層6a之X方向的間隙設有第3電阻層5b 1、5b2。 第3電阻層5bl、5b2的寬度爲30〜ΙΟΟμπι左右。此等第 1至第3電阻層可藉由光微影法等眾所週知的技術形成。 其中，由於第2電阻層12的寬度較廣，故適用螢幕印刷 法也較爲容易。此外，因爲5b2不具有分斷金屬背層間之 -9 - 1299633 電阻調整功能’所以也可不特別設置，5b2的部分亦可爲 藉由螢光體層6a埋設等的構造來取代。 在螢光體層6a上，以覆蓋螢光體層6a之至少大部分 ，且其端部係覆蓋第1電阻層之至少一部分的方式，形成 被分斷成2次元的分斷金屬背層8a。分斷金屬背層8a的 間隙在X方向爲Gx，在Y方向爲（jy，由於rgB的螢光 體層係排列於X方向，故Gx < Gy。 ϋ 第1圖中，分斷金屬背層8a係將rgB聚集一起而分 斷，但是分斷間距可依據放電電流規格或製程上的合適情 況等來適當選擇。 一般來說，2次元分斷中，將Gx間的電阻Rx、Gy 間的電阻Ry設定成特定値是很重要的。 在此，例如，爲典型的大型TV用FED時，Gy爲 2 00至3 00μπι，Gx爲5 0μιη以下.。查閱習知技術說明中例 舉的專利文獻時，以往，事實上是假設藉由形成於Gx間 φ 的電阻層來調整Rx。但是，因爲Gx很小，所以實際上形 成此種構成時’需要局精度的製程（process)，在量產 性方面不是所期望的。再者，爲了將放電電流盡量降低， 期望可將Rx盡量提高。在此情況下，放電時，產生於Gx 的電壓會變高，因而導致在Gx間產生放電的問題。爲了 避免此情況發生，期望Gx可盡量變大，且可提高耐壓。 然而，想要以形成於Gx間的電阻層來調整RX時，也必 須確保分斷金屬背層與電阻層的接觸區域，而這會成爲將 Gx變寬上的障礙。考慮位置偏移且確實地接觸時，接觸 -10- 1299633 寬度係以例如1 5 μηι左右以上爲佳。另一方面，以將畫素 變大等的觀點來看，上述第3電阻層5bl的寬度以盡量變 細爲佳，例如爲5 Ο μηι時，Gx會變得非常小而成爲5 0 — 2 xl 5=2 Ομηι。再者，想要達成更高精細化時，有時實用上 也會無法形成。 本實施型態中，Gx係可與螢光體層6a的間隔大致相 等。由於Rx係在螢光體層6a的上下區域形成，故可避免 φ 接觸區域變成間隙Gx的損耗（loss )。因此，上述數値 例中，亦可將Gx變大2.5倍而從20μιη變成50μιη。以此 方式，由於可將Gx變寬，故量產性方面較優良，而且可 將Gx的耐壓提昇成比以往更高，在達成低電流化方面是 有利的。再者，在習知的方法中Gx難以形成的高精細 FED中，亦可形成Gx。 爲了在螢光體層6a的上下區域決定Rx，第3電阻層 5bl的電阻率係設定成比第1電阻層7的電阻率高。究極 φ 來說，第3電阻層5bl也可形成絕緣性。第2電阻層的電 阻率並無特別的限制，可按設計次第來選擇。 在適用本實施型態的FED與習知的FED中，測定Gx 部的耐壓Vx時，本實施型態中，設Gx爲50μπι時，Vx = 1.4kV。相對於此，以往的 FED中，Gx爲 20μιη，Vx = 0.8kV。因此，可使放電電流（無法直接測定，故爲預想 値）變成以往的一半以下，關於對放電電流要求更嚴格的 FED，亦可使放電破壞消失。 此外，一般來說，在FED中，於螢光體層間設置黑 _ 11 - 1299633 色或接近黑色的遮光層的構成，在提高對比時較佳。第1 至第3電阻層亦可兼具遮光層，所使用的材料爲不適合遮 光層的顏色時，亦可另外設置遮光層。 又，根據FED的構成，有時會在金屬背層上形成吸 氣膜。由於吸氣膜一般是低電阻，所以這時與金屬背層同 樣必須分斷成 2次元。此時，藉由日本特開 2003 -068237號公報及日本特開2004— 335346號公報等所揭示 φ 之表面的凸凹，即可適用可將吸氣分斷的技術。 此外，第3電阻層不一定需要設置，例如也可以是使 螢光體層6a鄰接於X方向而形成的構成。一般來說，螢 光體層6a爲大致絕緣性，故此時Rx可藉由第1電阻層7 來調整。 第1電阻層7不一定要設置於螢光體層6a的上下兩 側，亦可僅設置於上側、或僅設置於下側、或適當地上下 交替地設置。再者，不一定要設置於所有的螢光體層6a ^ ，亦可容許省略一部分。 雖然第1電阻層7的形狀爲單純的帶狀較是較簡單的 ，且在製造上是期望的，但亦可形成更複雜的形狀、或是 形成有些地方爲間斷不連續的構造。電阻層7的角色係用 來調整Gx間的電阻Rx，只要該部分形成有電阻層，則形 狀可任意選擇。

X方向、Y方向典型來說是橫長畫面的長軸方向、短 軸方向，但是，一般可藉由是否成爲Gx<Gy來定義。典 型來說，由於RGB係排列於長軸方向，故長軸方向爲X -12- 1299633 方向，但是，根據FED之構成的不同，短軸方向也可爲 X方向。 根據本發明，由於可將X方向之分割金屬背層間的 間隙Gx變寬，故可提供一種具有量產性優良，且放電電 流降低功能亦優良之特徵的畫像顯示裝置。 【圖式簡單說明】 第1圖係表示本發明之實施型態之畫像顯示裝置（ FED )的螢光面之平面圖。 第2圖係表示一般的畫像顯不裝置（FED)的槪要之 斜視圖。 第3圖係沿著第2圖的111 一 111線切斷的剖面圖。 【主要元件符號說明】 1 :背面基板 2 :前面基板 3 :側壁 4 z真空外圍器 6 :螢光面 6a :螢光體層 7 :第1電阻層 8 :金屬背層 8a :分斷金屬背層 9 :電子放射元件 -13- 1299633 1 〇 :間隔物 12 :第2電阻層 5bl、5b2 :第3電阻層

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Claims (1)

1299633 十、申請專利範圍 1·一種畫像顯示裝置，具備前面基板與背面基板， 前面基板具有：螢光體層；和設置於上述螢光體層間 的電阻層；和設置於上述螢光體層及電阻層上，且在第1 方向X被間隙Gx分斷，且在第2方向Y於上述電阻層上 被Gy > Gx的間隙Gy分斷的金屬背層；和在上述金屬背 層施加高壓的高壓施加機構， • 背面基板係與上述前面基板相對設置，且配置有複數 電子放射元件， 其特徵爲： 被上述間隙Gy分斷之區域間所具有的電阻層，係由 接近螢光體層的第1電阻層，和鄰接於第1電阻層的第2 電阻層所構成。 2 ·如申請專利範圍第1項之畫像顯示裝置，其中，上 述第1電阻層及上述第2電阻層，係形成延伸於上述第1 • 方向X的帶狀形狀。 3 .如申請專利範圍第1或2項之畫像顯示裝置，其中 ’在上述間隙Gx間設有電阻率比上述第1電阻層大的第 3電阻層。 -15- 1299633 七 為符 圖件 表元 代之 定圖 ••指表 圖案代 表本本670051 代 定一二 圖 明 \)y J1說 C單 第簡 ituu 層 層Μ屬第阻 體ap金··電 光1«斷b22 螢v'5第 阻 層電 背3層 層 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學 式：無