专利名称：平板显示装置的间隔器支撑结构以及支撑间隔器的方法
技术领域：
本发明涉及一种平板显示装置，更具体地，涉及维持平板显示装置的两面板间间隔的间隔器支撑结构以及一种间隔器支撑方法。
背景技术：
作为一种重要的信息传递媒介，显示装置典型应用为个人电脑的监视器和电视屏幕。显示装置包括采用高速发射加热电子的阴极射线管(CRT)，以及近年来发展迅速的平板显示装置，如液晶显示器(LCD)、等离子体显示板(PDP)以及场致发射显示器(FED)。
平板显示装置，如FED，包括前面板、后面板以及前面板与后面板间的间隔器，其具有如下的运行特性在真空空间中发射电子并且荧光物质因受到发射电子的激发而发光。FED具有层叠结构，该层叠结构包括前面板上的阳极和荧光层，以及后面板上的电子发射器，例如微尖端(micro tip)或者碳纳米管(CNT)，阴极以及用于控制电子发射的栅电极。
前面板和后面板间的空间维持在真空状态下。因此，前面板与后面板会因大气压或其他外部压力而易于变形。这样，特别是前面板与后面板之间的间距由于变形而变得不均匀时，两面板间的元件可能受到损坏，在这种情况下电子的发射和发射的控制将是不可能的。
因此，需要将平板显示装置如FED的前面板与后面板间的间距保持固定。出于此目的，将间隔器插入两面板间。间隔器应当被放置在不干扰显示图像的位置上。
参照图1a和1b，十字形间隔器10和条状间隔器20被广泛用于传统平板显示装置中。
十字形间隔器10是通过蚀刻或者喷射成型逐片制造的。为了维持前面板与后面板间的间距，需要在每平方厘米中布置1-5片十字形间隔器10。通常，十字形间隔器10通过粘合剂安装在后面板上。更具体地，把少量粘合剂涂在后面板或十字形间隔器10上，然后间隔器10贴附于后面板上。
由于逐片安装该十字形间隔器10，其可粘贴在后面板的正确位置上，并且在平板显示装置制造工艺中经高温密封之后几乎观察不到变形。然而，将大量十字形间隔器10安装到大平板显示装置的后面板上需要花费很长时间。同样，用于粘贴十字形间隔器10的粘合剂会污染后面板，并且对后面板污染会降低平板显示装置的图像质量。
参考图1b，条状间隔器20是通过按所需尺寸将陶瓷片或玻璃片切割成条状而制成的。通过用粘合剂将条状间隔器的两端粘贴到单独准备的固定器上来安装条状间隔器20。
条状间隔器20易于制造并且所需的安装时间短。另外，由于仅在条状间隔器20的两端使用粘合剂，面板的有源区几乎不会受到污染。
然而，由于条状间隔器20仅沿着一个方位具有支撑，其不能很好地适合高温封装工艺。更具体地，因为面板和条状间隔器20具有不同的热膨胀系数，在高温封装工艺过程中以及之后，它们膨胀和收缩量不同。因此，条状间隔器20可能会弯折。这种情况下，条状间隔器20将不能保持在正确的位置上，导致条状间隔器20、阴极和阳极未对准(misalignment)。
图2示出在高温封装工艺后，由于传统条状间隔器20未对准使得间隔器和后面板间的接触部分C突出到象素区域中。当条状间隔器20未对准时，间隔器20可能覆盖象素或者与阴极和阳极之间的电子束相互作用，这可能由于电子放电效应而会产生亮点，或者由于电场的局部变形导致起拱。
传统地，为了最小化由热膨胀系数差异引起的间隔器、阴极和阳极中的对准误差，仅将固定间隔器的一端。这样，由于条状间隔器的膨胀和收缩相对自由，与热膨胀系数差异相关的问题减小到一定程度。然而，因为只在一端固定间隔器，为避免电子发射器在高温下被氧化而注入两面板间的惰性气体的流动会很容易使对准(alignment)发生变形。
发明内容
为解决上述及其它问题，本发明提供了一种可保持平板显示装置的两面板间的间距，并可在高温工艺中最小化间隔器的对准误差的间隔器支撑结构以及一种支撑间隔器的方法。
根据本发明的一个方面，提供了一种平板显示装置的间隔器支撑结构，支撑间隔器的间隔器支撑结构保持两面板间的间距，该间隔器支撑结构包括多个条状间隔器；固定间隔器的第一端的第一支撑部件，第一支撑部件设置在两面板之一的一边上；设置在所述面板之一的另一边上的第二支撑部件；设置在第二支撑部件上的多个弹性部件，所述弹性部件通过与间隔器的第二端接合而向相应的间隔器施加张力。
在此，在第一支撑部件上形成凹槽并且各间隔器的第一端被插入并固定在凹槽中。
各弹性部件是弹簧片，其一端固定在第二支撑部件上，而其另一端与间隔器的第二端接合。第二支撑部件具有凹槽，所述凹槽通过将所述弹簧片的一端插入其中来支撑该弹簧片。
根据本发明的间隔器支撑结构可进一步包括用于引导相应间隔器的多个引导装置以使得不偏离膨胀方向，所述引导装置设置为与该间隔器的第二端相邻。
引导装置是从第二支撑部件的与间隔器的一侧相邻的表面上凸起引导部件。各引导部件与第二支撑部件形成一体。
各第一和第二支撑部件以与面板有源区的一边平行地连接于面板的表面上，并且由与面板相同的材料例如玻璃构成。
根据本发明的一个方面，提供了一种平板显示装置的间隔器支撑结构，支撑间隔器的间隔器支撑结构保持两面板间的间距，该间隔器支撑结构包括多个条状间隔器；围绕在两面板之一的有源区周围的矩形框架；固定间隔器的第一端的多个支撑部件，所述支撑部件设置于框架的一侧；以及设置在框架的另一侧的多个弹性部件，所述多个弹性部件通过与间隔器的第二端接合向相应的间隔器施加张力。
在此，各支撑部件具有支撑槽，所述支撑槽通过将间隔器的第一端插入其中来支撑相应的间隔器，并且与框架弯折形成一体。
优选地，弹性部件是弹簧片，其第一端固定于框架的另一侧并且其第二端分别与间隔器的第二端接合，并且弹簧片与框架形成一体。
优选地，框架由金属例如不胀钢和镍合金之一构成，并且其上安装有间隔器的框架设置为环绕面板的有源区。
各间隔器的端部具有接合部，并且间隔器具有多个沿其长度方向规则分隔的凹槽。
根据本发明的一个方面，提供了一种支撑间隔器的方法，该间隔器保持平面显示器两面板间的间距，该方法包括准备条状间隔器；在两面板之一的一边上支撑条状间隔器的第一端；以及向各条状间隔器施加张力，同时用面板的另一侧各支撑条状间隔器的第二端。
根据本发明，由于使用了条状间隔器，可减少安装间隔器所需的时间，并且可以最小化在高温工艺中间隔器、阴极以及阳极中的对准误差。
图1a和图1b是用于平板显示装置的两类传统间隔器的透视图；图2是用于解释图1b所示传统条状间隔器的问题的照片图像；图3是根据本发明第一示例性实施例的平板显示装置的间隔器支撑结构的透视图；图4是图3所示条状间隔器的局部放大透视图；图5是示出第一支撑部件如何与图3所示间隔器连接的局部放大透视图；图6是示出图3所示第二支撑部件、间隔器以及弹性部件的局部透视图；图7是示出弹性部件的改进方案以及第二支撑部件和间隔器的局部透视图；图8是根据本发明第二实施例的平板显示装置的间隔器支撑结构的分解透视图；图9是示出间隔器与图8所示框架结合的局部透视图；图10是示出图8所示框架、间隔器以及弹性部件的局部透视图；以及图11是示出高温工艺后的间隔器的对准状态的照片图像，其中采用根据本发明的间隔器支撑结构。
具体实施例方式
现在将参考其中示出本发明示例性实施例的附图更充分地说明本发明。图中相同的标记表示相同元件。
图3是根据本发明第一示例性实施例的平板显示装置的间隔器支撑结构的透视图；图4是图3所示条状间隔器的局部放大透视图。
参照图3和图4，平板显示装置包括前面板(未示出)和后面板100，以及设置在其间用于在两面板间保持预定距离的多个的间隔器110。
间隔器支撑结构支撑间隔器110并且包括条状间隔器110，第一和第二支撑部件120和130，以及弹性部件140。
使用条状间隔器110是非常经济的并且很容易制造，而且安装时间也非常短。
条状间隔器110可通过将陶瓷片或者玻璃片切割成薄片而制成。条状间隔器110具有大约60-70μm的厚度，而其长度可根据平板显示装置的长度而变化。条状间隔器110的高度也可根据前面板与后面板100之间的间距而变化，例如，本发明中其范围从几百微米到几毫米。
参照图4，条状间隔器110可以包括第一接合部111和第二接合部112。第一接合部111与第二接合部112分别与第一支撑部件120和弹性部件140接合。
沿着间隔器110的长度方向规则分隔着凹槽114。凹槽114允许填充在前面板与后面板间的惰性气体流动通畅，惰性气体用于防止电子发射器在高温过程中受到氧化。另外，将前面板与后面板100密封之后，当真空处理前面板与后面板100之间的空间时，凹槽114允许排出气体。
第一支撑部件120和第二支撑部件130可安装在两面板之一上，但通常是安装在后面板100上。将第一支撑部件120固定在后面板100一侧的边缘部分。更具体地，第一支撑部件120是条状的并且使用粘合剂以与后面板100上的有源区101的一边平行地粘贴在后面板表面100上。第一支撑部件120固定条状间隔器110的一端。
图5示出条状间隔器110与第一支撑部件120是如何连接的。
参照图5，支撑凹槽122可形成于第一支撑部件120上，并且条状间隔器110的一端，即第一接合部111，被插入各支撑凹槽122中。各支撑凹槽122可具有足够小的宽度使得第一接合部111牢固地固定在其中。为了进一步固定第一支撑部件120和间隔器110，可将粘合剂涂在支撑凹槽122上。
参照图3，将第二支撑部件130设置在后面板100的对边部分上。更具体地，第二支撑部件130也是条状的，并通过粘合剂以与后面板100的有源区101的对边平行地粘贴在后面板100的一部分上。第二支撑部件130固定弹性部件140。
第一支撑部件120和第二支撑部件130可由与后面板100相同的材料构成。这样，由于后面板100、第一支撑部件120和第二支撑部件130具有相同的热膨胀系数，可防止在高温工艺中由于不同的膨胀和收缩而产生的分离问题。因此，当后面板100由玻璃形成时，第一和第二支撑部件120和130也可以由玻璃形成。
将弹性部件140安装在第二支撑部件130上并连接到条状间隔器110的一端。弹性部件140对条状间隔器110施加张力。
图6示出第二支撑部件130、条状间隔器110和弹性部件140的透视图。
参照图6，弹性部件140可以是弹簧片，其一端固定在第二支撑部件130上，另一端与条状间隔器110的一端接合。第二部件130中可形成安装槽132，并且弹簧片140的一端可以插入安装槽132中。将弹簧片140弯折成Ω形，以提供足够的弹性恢复力，尽管尺寸很小，并且将弹簧片140的另一端弯折成V字形，以便容易地与条状间隔器110的第二接合部112接合。从而，通过弹簧片140对条状间隔器110施加张力。
弹性部件140可以具有便于执行与上述使用弹簧片相同的功能的各种形状。
当张力施加到条状间隔器110上时，即使在高温工艺过程中条状间隔器110膨胀或者收缩，它也不会轻易弯折。从而，可最小化条状间隔器110、阴极和阳极中的对准误差。同时，由于该张力，条状间隔器110的结构也不易于在高温工艺过程中用于防止发射体氧化的惰性气体的流动而变形。
根据本实施例的间隔器支撑结构还包括用于引导条状间隔器110的引导部件134，其设置为第二接合部112相邻。作为引导的装置，引导部件134可以凸起形式形成于第二支撑部件130的与条状间隔器110的侧表面相邻的表面上。可将引导部件134与第二支撑部件130构成一体。当条状间隔器110在高温工艺中膨胀时，引导部件134防止膨胀方向的形变。
图中，引导部件134位于条状间隔器110一侧，但也可将其彼此相对地布置在条状间隔器110的两侧。当将引导部件134布置在条状间隔器110的两侧时，两个引导部件134之间的间距足够大，使得条状间隔器110可以自由膨胀或收缩。
图7是示出弹性部件140′的改进方案以及第二支撑部件130和条状间隔器110的透视图。
参照图7，弹性部件140′是翼形弹簧片。在第二支撑部件130上形成可插入弹性部件140′的插入槽133。在插入槽133的拐角中形成可插入并牢固地固定弹性部件140′一端的安装槽132′。弹性部件140′的另一端通过与插入槽133的另一拐角相连而固定。将弹性部件140′的大致中心区域弯折成V字形，以易于与间隔器110的第二接合部112接合。从而，张力被施加在条状间隔器110上。
同样，用于引导条状间隔器110的引导部件134可以与弹性部件140′一起使用。
弹性部件140′的功能与作用与弹性部件140相同，因此，在此省略对其进行的说明。由于弹性部件140′的改进方案的形状比图6中所示弹性部件140的形状简单，制造弹性部件140′更为容易。另外，弹性部件140′不向第二支撑部件130的外部突出，因此，可减小后面板100的尺寸。
图8是根据本发明第二实施例的平板显示装置的间隔器支撑结构的透视图。
参照图8，间隔器支撑结构包括条状间隔器110、矩形框架220、支撑部件221以及布置在框架220上的弹性部件240。
在本实施例中，使用与先前实施例相同的条状间隔器110，因此，在此省略对其进行的说明。
框架220支撑多个条状间隔器110，具有矩形形状并且环绕后面板100的有源区101。可通过粘合剂将框架220连接于后面板100的表面上。
框架220可由金属制成以具有高强度并形成包括支撑部件221以及弹性部件240的整体，这将在后面进行说明。框架220可由具有与由玻璃衬底形成的后面板100的热膨胀系数相似的热膨胀系数的金属制成，如不胀钢或镍合金，以防止在高温工艺中由于热膨胀和收缩而导致框架220与后面板100分离。
支撑部件221布置在框架220的一侧并固定条状间隔器110的一端。
弹性部件240布置在框架220的相对侧并且与条状间隔器110的另一端接合。弹性部件240向条状间隔器110施加张力。
图9是示出与框架220接合的条状间隔器110的局部透视图。
参照图9，支撑部件221与框架220形成为一体。更具体地，框架220由薄金属片形成，并且从而可将金属片弯折使支撑部件221与框架220一体地形成于框架220的一边上。另一方面，分开制造支撑部件221并连接于框架220上。
支撑槽222可形成于各支撑部件221中。间隔器110的第一接合部111被插入并牢固地固定在支撑槽222中。优选地，支撑槽222具有足够小的宽度以使插入并紧紧地固定在第一接合部111中。进一步增强上述接合的粘合剂涂可涂覆在支撑部件221与第一接合部111之间。
图10是示出框架220、条状间隔器110以及弹性部件240的局部透视图。
参照图10，弹性部件240可由弹簧片构成，该弹簧片的一端固定在框架220上，而另一端与间隔器110的第二接合部112接合。类似于支撑部件221，也可以通过弯折框架220形成一体弹簧片240。从而，弹簧片240的一端固定在框架220上。弹性部件240可以形成为任何形状，只要其能够完成上述功能。弹性部件240的形状和功能与先前实施例相同，因此，将省略其描述。
根据第二示例性实施例的间隔器支撑结构可进一步包括用于引导条状间隔器110的引导部件234，其被设置为与间隔器110的第二接合部112相邻。作为引导装置，引导部件234具有凸起形式并且位于框架220的与条状间隔器110的侧部相邻的表面上。可通过切割并弯折框架220来形成引导部件234。由于引导部件234与先前实施例中的引导部件相同，有关其功能的详细描述在此省略。同样，如同先前实施例，可将引导部件234布置在条状间隔器110的一侧或者布置在条状间隔器110的彼此相对的两侧。
根据本发明第二示例性实施例，具有上述结构的间隔器支撑结构具有与第一示例性实施例的间隔器支撑结构相同的作用。此外，根据第二示例性实施例，在将条状间隔器110安装在框架220上后，可将框架220安装在后面板100的有源区101的周围。因此，第二示例性实施例在操作和安装方面比第一示例性实施例有利，在第一示例性实施例中在将第一和第二支撑部件120和130连接于后面板100上之后，多个条状间隔器110连接于第一和第二支撑部件120和130上。
图11是示出在高温工艺后的条状间隔器的对准状态的照片图像，其中采用根据本发明的间隔器支撑结构。
参照图11，可以看出经过高温工艺后，间隔器110与后面板间的接触部分C正确地位于象素之间的空间内。就是说，根据本发明的实施例，在高温工艺过程中，尽管间隔器发生膨胀和收缩，但是间隔器的对准没有受到干扰，并且没有受所注入的惰性气体流动的影响。
根据上述说明，根据本发明的间隔器支撑结构以及支撑间隔器的方法具有以下优点。
第一，由于采用了条状间隔器，该间隔器的制造比采用十字形间隔器容易得多，并且显著地减少了安装所需时间。由于在面板的有源区上不使用粘合剂而进行接合，因此不可能存在由粘合剂造成的污染。
第二，由于在条状间隔器上施加了张力，可以防止由于在高温工艺中膨胀和收缩导致的弯折问题，从而将间隔器、阴极以及阳极中的对准误差最小化。而且，防止了在高温工艺过程中为避免电子发射器被氧化而在两面板间注入的惰性气体的流动而产生的对准误差。
虽然参照优选实施例对本发明进行详尽地显示和描述，本领域技术人员应当理解，在不脱离由附加权利要求所确定的本发明的精神和范围的情况下，可在形式和细节上进行各种变化。
权利要求
1.一种平板显示装置的间隔器支撑结构，支撑间隔器的所述间隔器支撑结构保持两面板间的间距，所述间隔器支撑结构包括多个条状间隔器；固定所述间隔器的第一端的第一支撑部件，第一支撑部件被设置在两面板之一的一边上；设置在所述两面板之一的另一边上的第二支撑部件；以及设置在所述第二支撑部件上的多个弹性部件，所述多个弹性部件通过与所述间隔器的第二端接合而向相应的间隔器施加张力。
2.如权利要求1所述的间隔器支撑结构，其中在所述第一支撑部件上形成凹槽，并且将各间隔器的所述第一端插入并固定在所述凹槽中。
3.如权利要求1所述的间隔器支撑结构，其中各弹性部件是弹簧片，所述弹簧片的一端被固定在所述第二支撑部件上而其另一端与所述间隔器的所述第二端接合。
4.如权利要求3所述的间隔器支撑结构，其中所述弹性部件具有Ω形。
5.如权利要求3所述的间隔器支撑结构，其中所述第二支撑部件具有凹槽，所述凹槽通过将所述弹簧片的一端插入其中来支撑该弹簧片的该端。
6.如权利要求1所述的间隔器支撑结构，其中各弹性部件是翼形弹簧片，其一端固定在所述第二支撑部件上并且其中部与所述间隔器之一的第二端接合。
7.如权利要求6所述的间隔器支撑结构，其中在所述第二支撑部件中形成其中可插入所述弹性部件之一的插入槽，以及在所述插入槽的拐角部分中形成的安装槽，所述安装槽通过将所述弹簧片之一的端部插入其中来支撑该所述弹簧片之一的一端。
8.如权利要求1所述的间隔器支撑结构，其还包括多个引导装置，用于引导相应的间隔器以使得间隔器不偏离膨胀方向，所述引导装置设置为与所述间隔器的第二端相邻。
9.如权利要求8所述的间隔器支撑结构，其中所述引导装置是从所述第二支撑部件的表面上凸起的引导部件，其邻近所述间隔器的一侧。
10.如权利要求9所述的间隔器支撑结构，其中各引导部件与所述第二支撑部件形成一体。
11.如权利要求1所述的间隔器支撑结构，其中各第一和第二支撑部件与所述面板的有源区的边缘平行地连接于面板的表面上。
12.如权利要求1所述的间隔器支撑结构，其中所述第一和第二支撑部件由与所述面板相同的材料构成。
13.如权利要求12所述的间隔器支撑结构，其中所述第一和第二支撑部件由玻璃构成。
14.如权利要求1所述的间隔器支撑结构，其中所述间隔器的各端部具有接合部。
15.如权利要求1所述的间隔器支撑结构，其中所述间隔器沿其长度方向具有多个规则间隔的凹槽。
16.一种平板显示装置的间隔器支撑结构，支撑间隔器的所述间隔器支撑结构保持两面板间的间距，所述间隔器支撑结构包括多个条状间隔器；围绕在两面板之一的有源区周围的矩形框架；固定所述间隔器的第一端的多个支撑部件，所述多个支撑部件设置在所述框架的一侧；以及设置在所述框架的另一侧的多个弹性部件，所述多个弹性部件通过与所述间隔器的第二端接合而向相应的间隔器施加张力。
17.如权利要求16所述的间隔器支撑结构，其中各所述多个支撑部件具有支撑槽并且与所述框架弯折成一体，所述支撑槽通过将所述间隔器的第一端插入其中来支撑相应的间隔器。
18.如权利要求16所述的间隔器支撑结构，其中所述弹性部件是弹簧片，其第一端被固定在所述框架的另一侧并且其第二端分别与所述间隔器的第二端接合。
19.如权利要求18所述的间隔器支撑结构，其中所述弹簧片与框架形成一体。
20.如权利要求16所述的间隔器支撑结构，其还包括多个引导装置，用于引导相应的间隔器以使得不偏离膨胀方向，所述引导部件设置为与所述间隔器的第二端相邻。
21.如权利要求20所述的间隔器支撑结构，其中所述引导装置是从所述框架的与所述间隔器的一侧相邻的另一侧的表面上凸起的引导部件。
22.如权利要求21所述的间隔器支撑结构，其中所述引导部件是通过切割并弯折所述框架而形成的。
23.如权利要求16所述的间隔器支撑结构，其中所述框架由金属构成。
24.如权利要求23所述的间隔器支撑结构，其中所述框架由不胀钢或镍合金中之一构成。
25.如权利要求16所述的间隔器支撑结构，其中其上安装有所述间隔器的所述框架环绕所述面板的有源区。
26.如权利要求16所述的间隔器支撑结构，其中所述间隔器的各端部具有接合部。
27.如权利要求16所述的间隔器支撑结构，其中所述间隔器沿其长度方向具有多个规则间隔的凹槽。
28.一种支撑间隔器的方法，所述间隔器保持平板显示装置的两面板间的间距，该方法包括准备条状间隔器；在两面板之一的一边上的支撑所述条状间隔器的第一端；以及向各所述条状间隔器施加张力，同时用面板的另一侧支撑各所述条状间隔器的第二端。
29.如权利要求28所述的间隔器支撑方法，其还包括将第一和第二支撑部件设置在所述面板的有源区之外，其中在支撑所述条状间隔器的第一端中，所述间隔器的第一端是通过分别被插入形成于所述第一支撑部件上的支撑槽而得以固定的，以及在支撑各所述条状间隔器的第二端中，所述间隔器的第二端是通过分别与弹性部件接合而得以固定的，安装在所述第二支撑部件上的所述弹性部件向所述间隔器施加张力。
30.如权利要求28所述的间隔器支撑方法，其还包括准备围绕所述面板的有源区的矩形框架，其中在支撑所述条状间隔器的第一端中，所示间隔器的第一端是通过分别被插入形成于所述框架的一侧上的凹槽而得以固定的，在支撑各所述条状间隔器的第二端中，所述间隔器的第二端是通过与弹性部件接合而得以固定的，安装在所述框架的另一侧上的所述弹性部件向所述间隔器施加张力。
31.如权利要求30所述的间隔器支撑方法，其中在所述间隔器与所述框架相接合后，所述框架与所述隔离其以接合的状态设置在所述面板的有源区周围。
全文摘要
提供了一种间隔器支撑结构和一种支撑间隔器的方法。间隔器支撑结构包括保持两面板之间的间距多个条状间隔器；固定间隔器的一端部的第一支撑部件，其设置在两面板之一的一边上，设置在两面板之一的另一边上的第二支撑部件，以及设置在第二支撑部件上的多个弹性部件，所述多个弹性部件通过与间隔器的第二端接合而向相应的间隔器施加张力。在这种结构中，可减少用于安装间隔器所需的时间，并且可最小化高温工艺过程中间隔器、阴极和阳极中的对准误差。
文档编号H01J9/24GK1622270SQ20041010474
公开日2005年6月1日 申请日期2004年11月25日 优先权日2003年11月25日
发明者宋炳权, 申文珍 申请人:三星Sdi株式会社