专利名称：平面显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及平面显示装置，尤其涉及配备彼此相对并由密封部分密封在一起的前基板和后基板的平面显示装置。
背景技术：
近些年，各种平面显示装置已开发作为下一代的轻薄显示装置，以代替冷阴极射线管(以下称作CRT)。这些平面显示装置包括液晶显示器(以下称作LCD)、等离子体显示板(以下称作PDP)、场致发射显示器(以下称作FED)、表面传导电子发射显示器(以下称作SED)等等。在LCD中，通过利用液晶的定向控制光强。在PDP中，通过等离子体放电产生的紫外线使得磷发光。在FED中，通过来自场致发射电子发射元件的电子束使得磷发光。在SED中，通过来自表面传导电子发射元件的电子束使得磷发光。
例如，FED或SED一般具有越过预定间隙彼此相对的前基板和后基板。这些基板具有通过矩形框架形式的侧壁结合在一起的其各自的外围部分，从而构建了真空封壳。磷屏幕形成于前基板的内表面上，且在后基板的内表面上设置了较多数量的电子发射元件，用作激励磷发光的电子发射源。多个支持部件设置于后基板和前基板之间，以支持作用于这些基板上的大气负载。后基板侧上的电位基本是接地电位，且阳极电压Va施加到磷屏幕上。从电子发射元件发出的电子束施加到构成磷屏幕的红、绿和蓝色的磷上，从而使得磷发光以显示图像。
根据这种类型的FED或SED，显示装置的厚度可以减小到几个毫米或其上下。因此，在与用作现有TV或计算机的显示器的CRT比较时，它可以被形成得更轻更薄的。
例如，这种类型的显示装置描述于以下的文件中K.Sakai等人，Euro Display，18.3L，pp.569-572，1996，以及M.Yamaguchi等人，SID Intl.Symp.Digest Tech.Papers，pp.52-55，1997。
在FED和SED中，封壳的内部必须保持高真空。同样在PDP中，在被内部抽空一次之后，封壳必须填充有放电气体。此外，在LCD中，封壳的内部必须填充有液晶。因此，这些封壳被配置成使得前基板和后基板的各外围被气密地密封在一起。
另一方面，各种外力作用到封壳上。例如，如果平面显示装置被运输、翻转或落下，或者如果任何人倾斜靠在该显示装置上，则在封壳内会产生扭转或弯曲压力。该封壳可能会受到由于驱动显示装置时产生的热量引起的偏转或者受到由于来自炉子等的热量引起的突然的热冲击。因此，期望该封壳足够坚固以便不会由这些外力破坏。
通过增加基板的厚度或者在基板上添加加强膜或加强框架，可以相对方便地提升构建封壳的两个基板的抵抗力。通过使用较硬的烧结玻璃或增加密封宽度可以增强密封部分的抵抗力。
此外，当前，建议使用粘合剂或低熔点金属材料取代高熔点烧结玻璃作为密封材料，以便改善平面显示装置的属性，降低其成本并将装置除铅。但在使用这种类型的密封材料的封壳中，密封部分比烧结玻璃和玻璃基板软。因此，密封部分更可能由于作用于封壳上的压力而脱位或者更可能降低密封属性。在基板较厚较硬的平面显示装置或者其中两个基板之间的间隙较宽的诸如FED或SED的平面显示装置中，由于封壳的偏转增加了作用于密封部分上的压力。
发明内容
本发明已考虑的这些问题，其目的在于提供具有改良的可靠性的一种平面显示装置，其中避免了密封部分的脱位和密封属性的降低。
根据本发明的一个方面，提供了一种平面显示装置，它包括前基板和后基板，它们彼此相对；密封部分，其位于前基板和后继的各外围边缘部分之间，并用密封材料将外围边缘部分密封在一起；以及加强部分，它设置于密封部分的至少一部分之外并具有比密封材料更硬的核心部件。
根据本发明的该方面中的平面显示装置，配置加强部分，从而用粘合材料将核心部件嵌入前基板和后基板之间或者用粘合材料将核心部件固定到前基板和后基板之一上并由前基板和后基板中的另一个的端面接受。
根据按该方式构建的平面显示装置，在密封部分之外的前基板和后基板的外围边缘部分处提供加强部分。因此，作用于基板的外围边缘部分上的外力可以由加强部分接受，且可以相当地减少作用于密封部分上的外力。因此，提供了具有改良可靠性和显示特性的平面显示装置，其中即使在施加外力时也可以避免密封部分的脱位和密封属性的降低。
附图概述
图1是示出根据本发明第一实施例的FED的透视图；图2是沿图1的线II-II获得的FED的剖视图；图3是FED的平面图；图4是典型地示出根据本发明的第二实施例的FED的一部分的平面5是典型地示出根据本发明的第三实施例的FED的一部分的平面6是沿图5的线VI-VI获得的FED的剖视图；图7是示出根据本发明的第四实施例的FED的剖视图；图8是沿图7的线VIII-VIII获得的剖视图；以及图9是示出根据本发明的进一步实施例的FED的剖视图。
具体实施例方式
现在将参考附图详细描述将本发明应用于作为平面显示装置的FED上的实施例。
如图1和2所示，FED包括后基板11和前基板12，它们都由透明的矩形绝缘基板构成，例如玻璃板。这些基板彼此相对，它们之间具有间隙。后基板11和前基板12具有通过密封部分13密封在一起的其各自的外围边缘部分，并构成平面的矩形真空封壳10。矩形框架形式的密封部分13位于后基板11的各外围边缘部分和后基板11之间并延伸覆盖基板的整个外围。
磷屏幕16形成于前基板12的内表面上。通过并排地排列红、蓝和绿色磷层以及光屏蔽层形成磷屏幕16。这些磷层是条纹形或点形的。由铝等形成并用作阳极电极的金属背部17形成于磷屏幕16上。大量电子发射元件18按矩阵排列在后基板11的内表面上并面向磷屏幕16。
为了保持后基板11和前基板12之间的间隙，大量板形或柱形间隔物14置于基板之间。间隔物14具有其各自的相对端，个别地与后基板11和前基板12啮合，从而支持作用于这些基板上的大气压负荷并将基板之间的间隔保持在给定值。
例如，后基板11和前基板12的每一个都由具有少许小于约3mm的尺寸30-50的玻璃基板形成且彼此相对，通过间隔物14保持约1的间隙。密封部分13由例如铟的低熔点金属材料构成，并具有约2mm的宽度。
如图2和3所示，在密封部分13之外，在后基板11和前基板12的各四侧上个别提供了用于加强密封部分的加强部分20。每一个加强部分20都具有加长板形式的核心部件22和粘合材料24。核心部件22固定地夹在后基板11和前基板12的各外围边缘部分之间，在它们之间用粘合材料24并沿着靠近密封部分13的其相应侧延伸。在这种情况中，每个加强部分20都被设置成基本覆盖基板的每一侧的全长，除了它们的边角部分。
每一个核心部件22都由例如具有约0.8mm和6mm宽的矩形截面的玻璃肋条构成。例如，无机粘合剂用作粘合材料24。粘合材料24填充于核心部件22的外表面、后基板、前基板和密封部分13之间的间隙中，并具有约0.1mm层厚。
在按这种方式构建的FED中，在通过后基板11上形成的线路将电压施加到电子发射元件18上时，电子发射元件18向磷屏幕16发射电子。于是，磷屏幕16的磷层被激励以发光和显示图像。
以下是按这种方式构建的FED的制造方法的描述。
例如，在用于36英寸TV的FED的制造中，个别地为后基板11和前基板12制备具有稍小于3mm的厚度的玻璃板。电子发射元件18和各种线路形成于后基板11上。间隔物14使用低熔点金属密封材料(诸如烧结玻璃或铟)预先固定在后基板11上。磷屏幕16和金属背部17，一铝膜，形成于前基板12上。
随后，通过沿一个基板(例如后基板11)的外围边缘部分将铟涂覆成2mm宽和1.0mm厚而形成密封部分13。铟是极好的密封材料，具有156℃之低的熔点，如果在真空中被加热，则释放极少量的气体，并很小使FED的属性劣化。也可以使用包含铟或无机或树脂基的粘合剂，取代铟，作为形成密封部分13的密封材料。
此后，后基板11和按上述方式制备的后基板11在真空容器中被密封在一起以形成真空封壳10。更具体地，后基板11和前基板12被加热以释放由各个部件的各表面吸收的气体，此外，用电子束清理这些部件。在随后后基板11和后基板11彼此相对并置于真空容器中之后，形成密封部分13的铟被电气加热以完全熔化。在这种状态中，后基板11和前基板12在一方向上受压以相互靠近，且后基板11和前基板12的各外围边缘部分通过由铟构成的密封部分13被密封在一起。
此后，冷却后基板11和前基板12，从而密封部分13凝固，于是形成FED的真空封壳10。随后，在后基板11和前基板12的每一侧上，在基板的各外围边缘部分之间填充给定量的粘合材料24。此后，核心部件22被推入并夹在基板的外围边缘部分之间。在这种状态中，粘合材料24被固化以形成加强部分20。通过这些过程可以获得具有加强部分20的FED。
根据按这种方式构建的FED，加强部分20设置于密封部分13之外的真空封壳10的外围边缘部分上。因此，即使任何外力作用于真空封壳10上，也可以避免密封部分13被脱位或降低密封属性，从而可以改善可靠性。
更特别地，在其它粘合剂之中，形成加强部分20的粘合材料24的无机粘合剂是相对较硬的材料。但是，如果密封面积固定，其针对剪切力的硬度基本与密封材料铟的相等。因此，没有由比密封材料和粘合材料更坚固的玻璃肋条构成的核心部件22的加强结构仅产生一加强效果，从而增加密封部分的密封宽度。因此，特别是，不能减轻作用于铟的密封部分13上的压力。
根据本实施例，构成加强部分20的核心部件22的针对剪切力的硬度约是粘合材料24的硬度的2到20倍。粘合材料24具有约0.1mm的足够小的层厚。因此，加强部分20的一般硬度非常地高于密封部分13的硬度。因此，作用于后基板11和前基板12的外围边缘部分之上的多数剪切应力仅集中于硬加强部分20上。因此，该剪切应力几乎没有作用于比加强部分20更软的铟的密封部分13上。
如上所述，已作用于密封部分13上的多数压力集中地作用于硬加强部分20上。较佳地，因此，加强部分20应由从不屈服(yield)的材料构成并具有特定的粘合面积。根据本实施例，加强部分20在遍及基板的每一侧上具有约5到6mm的粘合宽度，从而可以获得实际上充分的抗弯强度。
根据本实施例的FED，如以上可见，采用配备加强部分20的简单结构可以有效地加强密封部分13。如果任何外力作用于真空封壳10上，可以避免密封部分13脱位或降低密封属性。因此，可以获得具有改良的可靠性和显示特性的FED，其中密封部分13高度密封且可以避免后基板11和前基板12相互脱位。
只有当它由比至少密封部分13和粘合材料24更硬的材料构成时，加强部分20的核心部件22可以产生加强效果。如果它由金属或陶瓷构成取代前述玻璃，它可以享有所需的硬度。
加强部分20的粘合材料24不限于前述无机粘合剂，且如果它由诸如环氧树脂的树脂材料或者通过向树脂材料添加二氧化硅或氧化铝的填充物制备的材料构成，则可以享有接近期望的硬度和加强效果。
加强部分20的形成区域不限于前述实施例的情况，或者可以提供其覆盖密封部分13之外的基板的整个外围。仅当沿后基板和前基板中每一个的至少一侧而不是四侧提供时，加强部分20可以享有加强效果。
在如图4所示的第二实施例中，在后基板11和前基板12的每一侧上断续地设置多个加强部分20。在这种情况中可以获得与前述第一实施例的那些相类似的功能和效果。
根据图5和6所示的第三实施例，构成每个加强部分20的核心部件22配备填充部分26，通过该填充部分将粘合材料24加载到粘合表面上。为核心部件22单独提供多个填充部分26，且它们在核心部件22的纵向上按间隔设置。每个填充部分26具有一对通孔28a和28b，其与核心部件22的纵向成直角单独延伸并相互成直角。核心部件22被固定地夹在后基板11和前基板12的各外围边缘部分之间，它们之间具有粘合材料24，且核心部件22沿靠近密封部分13的每个基板的一侧延伸。
在用前述配置形成加强部分20的过程中，核心部件22被设置于基板的每一侧处后基板11和前基板12的各外围边缘部分之间。此后，粘合材料24通过每个填充部分26的通孔28a和28b注入并引导到粘合表面上。更具体地，粘合材料24通过填充部分26填充入核心部件22的外表面、后基板、前基板和密封部分13之间的间隙。此后，通过固化粘合材料24形成加强部分20。
根据按这种方式构建的FED，加强部分20的核心部件22配备填充部分26。因此，在核心部件设置于后基板11和前基板12的各外围边缘部分之间后，粘合材料24可以通过填充部分加载到粘合表面上。在这种情况中，位于核心部件22的外表面、后基板、前基板和密封部分13之间的间隙中的粘合材料24的层厚可以形成为比前述第一实施例的情况中的更薄。由于可以使粘合材料层变薄，相应地可以增加核心部件22的尺寸。因此，可以进一步提升加强部分20的加强效果。
第三实施例的其它配置与第一实施例中的那些相同，从而相同的标号用于指明相同的部分，且省去了这些部分的详细描述。采用第三实施例也可以获得与第一实施例中的那些类似的功能和效果。
如果加强部分20的长度很短，至少一个填充部分26应仅设置于每个加强部分中。每个填充部分26仅期望具有至少一个出口，它在核心部件22的外表面、后基板、前基板和密封部分13之间的间隙中打开，以及至少一个注入端口，它从真空封壳10向外打开。填充部分26不限于前述的通孔并可以由核心部件22的表面上形成的凹槽构成。
以下是根据本发明第四实施例的FED的描述。在前述实施例中，每个加强部分的核心部件都被固定地夹在后基板11和前基板12的各外围周边部分之间，它们之间具有粘合材料24，且该核心部件沿着靠近密封部分13的每个基板的一侧延伸。另一方面，根据第四实施例，加强部分20单独设置于真空封壳10的边角部分上。每个加强部分20具有基本L形的弯曲核心部件22。核心部件22被设置成与后基板11的表面以及密封部分13之外的前基板12的边角部分的侧边缘相对，并通过这些基板、密封部分和核心部件之间的间隙中的粘合材料24固定。其它配置与前述第一实施例的那些相同，从而相同的参考标号用于表示相同的部分，且省去了这些部分的详细描述。
根据第四实施例，前基板12和加强部分20相互成加压(或拉伸)关系，而不是切变关系。因此，虽然前基板的粘合面积基本等于基板的厚度，核心部件22可以确保令人满意的屈服强度。对于后基板11和加强部分20之间的切变强度，利用后基板11的上表面的边角部分的较宽区域(其中没有驱动线路等等)，通过加强部分20仅加强基板的边角部分可以产生令人满意的加强效果。因此，采用第四实施例也可以获得与第一实施例的那些基本相同的功能和效果。
应仅提供至少两个加强部分20彼此相对，且它们之间具有一个基板。此外，如果它们邻近于基板的侧边而不是设置于边角部分上，加强部分可以实现它们的加强效果。同样在第四实施例中，每个核心边角22都可以配备前述填充部分，用于将粘合材料加载到粘合表面上，从而在核心部件被设置于相对于基板的给定位置之后，可以填充粘合材料。
在上述第一到第四实施例中，将后基板11和前基板12的各外围边缘部分密封在一起的密封部分13仅由密封材料构成。但是，或者，可以通过组合例如玻璃的框架形状的侧壁30和位于该侧壁和后基板11之间以及该侧壁和前基板12之间的密封材料32形成密封部分13，如图9所示。
此外，本发明不限于上述实施例，且这里可以实现各种修改而不背离本发明的范围。例如，本发明不限于FED且可以应用于任何其它平面图像显示装置，诸如SED、PDP等等。可以按需要不同地改变个别元件部件的尺寸、形状等等。特别是，构成加强部分的核心部件不限于具有矩形截面的板形状，且可以任选地成形。
产业应用性根据本发明，如这里详细描述的，提供了具有改良可靠性的一种平面显示装置，其中使用简单的结构可以有效地加强密封部分，且可以避免密封部分的脱位和密封属性的降低。
权利要求
1.一种平面显示装置，其特征在于，包括前基板和后基板，它们彼此相对；密封部分，其位于前基板和后继的各外围边缘部分之间，并用密封材料将外围边缘部分密封在一起；以及加强部分，它设置于密封部分的至少一部分之外并具有比密封材料更硬的核心部件。
2.如权利要求1所述的平面显示装置，其特征在于，加强部分的核心部件用其间的粘合材料固定于前基板和后基板的各外围边缘部分之间。
3.如权利要求2所述的平面显示装置，其特征在于，提供加强部分，其基本覆盖前基板和后基板中每一个的至少一侧的全长。
4.如权利要求2所述的平面显示装置，其特征在于，沿前基板和后基板中每一个的至少一侧断续地设置多个加强部分。
5.如权利要求1所述的平面显示装置，其特征在于，加强部分的核心部件面向前基板和后基板之一的一表面以及另一个基板的一侧边缘，并用粘合材料被固定到该表面和该侧边缘。
6.如权利要求5所述的平面显示装置，其特征在于，加强部分的多个所述核心部件单独地设置成相对于另一个基板的侧边缘上的多个位置。
7.如权利要求2到6中任一项所述的平面显示装置，其特征在于，核心部件具有填充部分，它引导从前基板和后基板之外提供到核心部件和前基板及后基板之间的粘合表面的密封材料。
8.如权利要求1到6中任一项所述的平面显示装置，其特征在于，所述核心部件由玻璃、陶瓷或金属构成。
9.如权利要求1到6中任一项所述的平面显示装置，其特征在于，粘合材料是有机粘合材料或树脂基的粘合材料。
10.如权利要求1到6中任一项所述的平面显示装置，其特征在于，密封材料是粘合材料或低熔点金属。
11.如权利要求1到6中任一项所述的平面显示装置，其特征在于，密封材料是包含铟或铟合金的低熔点金属材料。
12.如权利要求1到6中任一项所述的平面显示装置，其特征在于，前基板和后基板之间的间隙是1mm或更大。
13.如权利要求1到6中任一项所述的平面显示装置，其特征在于，包括前基板的内表面上形成的磷屏幕，设置于后基板上并激励磷屏幕的多个电子发射源，以及设置于前基板和后基板之间的多个间隔物。
全文摘要
平面显示装置的真空封壳(10)包括彼此相对的后基板(11)和前基板(12)，以及将前基板(12)和后基板(11)的各外围边缘部分密封在一起的密封部分(13)。加强部分(20)具有比密封材料(13)更硬的核心部件(22)，并设置于密封部分(13)的至少一部分之外。通过使用加强部分(20)，作用于基板的外围边缘部分上的外力可以由加强部分(20)接受，从而可以相当地减少作用于密封部分(13)上的外力。因此，如果施加任何外力，可以避免密封部分(13)脱位或者降低密封属性。
文档编号H01J29/86GK1679132SQ0382063
公开日2005年10月5日 申请日期2003年8月25日 优先权日2002年8月29日
发明者横田昌広, 山田晃羲 申请人:株式会社东芝