专利名称：场发射面板对位压合的光学系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种场发射面板对位压合的光学系统，尤其是一种通 过多个光学镜头以对于阴阳极基板的不同聚焦参考深度，达成取像及
对位的场发射面板对位压合的光学系统。
背景技术：
所谓的奈米碳管场发射显示器利用场发射原理所制作出的显示 器，机制利用电场将阴极奈米碳管电子发射源尖端的电子吸引出，在 真空环境下场发射电子受上玻璃基板上的阳极的正电压的吸引与加 速，电子不断累积本身的能量，撞击对应的萤光粉而发光。
显示装置分别由阴、阳极板构成，因此对于大尺寸且高解析的结 构者阴阳极面板的对位精度，是显得格外精密且重要，在制作技术上， 场发射显示面板不同于液晶显示面板与电浆显示面板者，其为一种真 空显示元件且显示的画面像素，在结构上的垂直间隙将影响到电场及 其发光效率，故在结构制作上除了对位机制与其所形成的真空强度结 构的对抗因素之外，还必须考虑到阴阳极板于封装后，面板的平整性 及水平均匀性的问题。
对于上述关于真空环境，必须在阳、阴极板间对位压合封装以形 成一封闭区域，并且对该封闭区域作用抽真空作业以形成一真空状态， 而由于阴、阳极基板为一种大尺寸的扁平的薄形扁平面板，因此，为 了避免抽真空后阴阳极板需抵抗外环境大气压致使变形而裂片，必须 在阴、阳极板间配置一绝缘材料的支撑柱(Spacer)或阻隔壁(rib)，以维
阴、阳极板间的支撑力，并且用以避免阴、阳极板的导线导通。
在公知技术中该阴、阳极板的对位压合制作方式，在该阴、阳极 板分别涂装后，再进行对位封合作业，因此，在对位封合上会有许多 的限制，例如在对位过程中，必须考量以避免伤及该阴、阳极板表 面的涂装(如阳极板的萤光粉层与阴极板的电子发射源层等)，此外， 还受限于面板上分布有一定数量的支撑柱(Spacer)的阻隔，因此，在 对位过程中必须要极度的细心与谨慎。
为了确保阴、阳极面板与支撑柱的摩擦触碰，因此在对位的过程 中还必须有另外在阴、阳极面板间保持一特定间隙，以避免碰触导致 损坏。
其中的对位压合作业，通过在该阴、阳板上设置的对位参考点， 利用光学检测系统以参酌调整各该阴阳极板平移调整使对位参考点叠 合达成阴阳极板对位，再使阴阳极板压合。
然而，在对位的光学对位技术上，由于阴、阳板间具有数个支撑
器，通成采用的支撑器高度还至少要让阴、阳极板间隙可保持在l.lmm 以上(支撑器的高度至少为l.lmm以上)，因此阳、阴极板的对位参考 点的垂直距离必须至少大于l.lmm以上。而光学技术而言，聚焦的光 学距离深度两者参考点的景深距离较大，甚至大于l.lmm，而一般而 言对位用的光学镜头取像范围有限均在数百微米以内聚焦范围精度较 高，因此景深范围亦精确度较高且范围较窄，所以难以同时利用一光 学镜头同时对各该阴阳极板的不同聚焦深度的对位参考点取相。
请参阅图1所示，为公知场发射面板对位压合的光学系统的示意 图，如图所示，在二相对应的第一移动平台1 a及第二移动平台2 a 上，分别设置有阳极基板l 0 0 a及阴极基板2 0 0 a，阳极、阴极 基板1 0 0 a 、 2 0 0 a分别设有阳极参考点1 1 0 a及阴极参考点 2 10a,第一及第二移动平台1 a 、 2 a开设有一对应于阳极参考 点1 1 0 a的第一穿透孔1 0 a及一对应于阴极参考点2 1 0 a的第 二穿透孔2 0 a 。
其中公知场发射面板对位压合的光学系统包括有 一设置于第一 移动平台1 a且对应于第一穿透孔1 0 a的第一光学镜头3 a ， 一设 置于第二移动平台2 a且对应于第二穿透孔2 0 a的第二光学镜头4 a，第一及第二光学镜头3 a、 4 a分别电性连接于影像转换单元5 a，该二影像转换单元5 a电性连接于一参考对位单元6 a，参考对 位单元6 a电性连接于一影像叠合单元7 a ，影像叠合单元7 a电性 连接于一监视器8 a 。
借此，通过第一移动平台l a及第二移动平台2 a的水平移动以 对位阳极基板l 0 0 a的阳极参考点l 1 0 a与阴极基板2 0 0 a的 阴极参考点2 1 0 a，当阳极参考点l 1 0 a及阴极参考点2 1 0 a 于对位过程中，其聚焦所产生的光学信号可分别传至第一光学镜头3 a及第二光学镜头4 a ，第一及第二光学镜头3 a 、 4 a分别将光学 信号传至影像转换单元以转换电子信号、再通过参考对位单元6 a及 影像叠合单元7 a以将电子信号进行影像对位及叠合作业，并且将对 位叠合的影像显示于一监视器8 a上，以达成仿真阴极、阳极基板l 0 0 a 、 2 0 0 a的光学对位效果，
据此，公知技术场发射面板对位压合的光学系统于阴阳极的参考 点进行对位取相时，光学系统可使用至少二组的光学镜头，以分别取 得该对位参考点影像，再利用一参考单元及影像叠合技术，以达成仿
真阴、阳极板的光学对位效果；然而，此公知的缺点为在阴极、阳极参考点于对位过程中，其 聚焦对位时所产生的光学信号分别利用至少二光学镜头，并且利用该 影像转换单元、参考对位单元及影像叠合单元以将该二光学信号转成 电子信号并予以对位与叠合，因此，该参考对位单元的相对关系及精 准度极为重要，并且使用者必须经常性地校正参酌该参考对位单元的 相对关系及精准度，以确保能够得到正确的对位效果。此外，另一公知技术仅利用单一光学镜头内结合一可变焦的光学 镜头对位技术，其作法为将光学镜头聚焦于其中的阴极或阳极基板 的对位参考点，并且水平移动该移动平台或光学镜头以使对位参考点 可与光学镜头中心产生重叠效果，并且将该光学机构与面板机构固定， 之后再以该光学镜头重新取相而聚焦于另一基板的光学对位参考点， 此时另机构平移对位于该光学镜头中心。如此，即完成该阴、阳极板 的对位动作。然而，对上述公知的作法，必须对参考对位单元必须有极高的信 赖性，同时，此光学对位系统的作业过程亦较为繁复困难，因此，公 知光学系统的操作技术是必须依赖使用者的高度操作技术与繁锁的精 密光学对位，使得公知对位压合技术无法有效且长期处在一较佳的压 合对位状态。因此，本发明人有感上述缺陷的可改善，且依据多年来从事此方 面的相关经验，悉心观察且研究的，并配合学理的运用，而提出一种 设计合理且有效改善上述缺陷的本发明。发明内容本发明的目的在于提供一种场发射面板对位压合的光学系统。其 利用共享于单一光学镜筒的多个光学镜头，以达成可对于不同聚焦深度的对位面板的参考点，以达成取像及对位的参考。本发明的另一目的在于提供一种场发射面板对位压合的光学系 统。其通过在同一组对位参考点的多个光学镜头，以共享于一同轴光 学影像，以使各该光学镜头的光学取相共中心，以取得一相同的影像 范围，并结合影像叠合处理系统技术，以使各光学镜头所取得的光学 影像得以共同输入于同一显示器内，以进行对位而达成定位的目的。为了达成上述的目的，本发明提供一种场发射面板对位压合的光 学系统，用于光学对位于阴极、阳极基板的参考点，该阴极、阳极基 板分别设置于相对应的第一及第二平台上，该光学系统包括有 一光 学镜筒、 一镜头单元、 一影像转换单元，以及一影像处理及显示单元。 其中该光学镜筒设置于第一平台上，该光学镜筒具有一入口端、 一第 一出口端、 一第二出口端及一反射式半透镜，该入口端对应于该阳极 基板的参考点，该反射式半透镜设置于该光学镜筒内，以分别对应该 入口端、第一出口端及第二出口端；该镜头单元具有至少二分别对应 于第一及第二出口端的光学镜头；该影像转换单元连接于该镜头单元， 用以将该光学信号转换成一电子信号；该影像处理及显示单元电性连 接于该影像转换单元，以将该电子信号产生并且呈现于同一画面。
借此，借由该第一平台相对该第二平台水平移动，以对位该阴极、 阳极基板的参考点而分别产生二光学信号，借由该入口端以将该二光 学信号传至该反射式半透镜，借由该反射式半透镜以将该光学信号分 别地传送到该第一出口端及第二出口端的光学镜头，借由该影像转换 单元以将该光学信号转换成该电子信号，借由该影像处理及显示单元 以将该电子信号产生并且呈现于同一画面，以达成光学对位。
使对于同一组对位参考点上，各面板的聚焦对位参考点的该等光 学镜头可通过该光学镜筒，以取得同范围的共享中心及面积的取相范 围，达成对于不同聚焦深度的对位面板的参考点，以达成取像及对位 参考。
为了能更进一步了解本发明为达成预定目的所釆取的技术、手段 及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，相信本发明的目 的、特征与特点，当可由此得一深入且具体的了解，然而所附附图仅 提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
图1为公知场发射面板对位压合的光学系统的示意图。 图2为本发明场发射面板对位压合的光学系统的示意图。
主要元件附图标记说明 公知
阳极基板 1 0 0 a
阳极参考点 1 1 0 a
阴极基板 2 0 0a
阴极参考点 2 10a
第一移动平台 1 a
第一穿透孔 1 0 a
第二移动平台 2 a
第二穿透孔 2 0 a
第一光学镜头 3 a
第二光学镜头 4 a
影像转换单元 5 a参考对位单元 6 a影像叠合单元 7 a监视器 8 a本发明阳极基板 1 0 0阳极参考点 110阴极基板 2 0 0阴极参考点 210光学镜筒 1入口端 1 0第一出口端 11 第二出口端 12反射式半透镜 13 歧路处 14镜头单元 2第一光学镜头 21第二光学镜头 2 2影像转换单元 3 影像处理与显示单元4影像叠合单元 4 2显示器 4 1第_"平台 5透孔 5 1第二平台 具体实施方式
请参阅图2所示，为本发明场发射面板对位压合的光学系统的示 意图，由图中可知，本发明用以光学对位于阳极基板1 0 0及阴极基 板2 0 0的阳极参考点1 1 0与阴极参考点2 1 0，借此，使阳极、 阴极基板l 0 0、 2 0 O达到对位效果，该光学系统包括有 一光学 镜筒l、 一镜头单元2、 一影像转换单元3以及一影像处理及显示单 元4 。于本实施例中，阳、阴极基板l 0 0、 2 0 0分别设置于第一平 台5底面及相对应的第二平台6顶面上，其中第一平台5及第二平台 6为活动式平台及固定式平台(或者，第一平台5及第二平台6为固 定式平台及活动式平台；或者，第一平台5及第二平台皆为活动式平 台)，第一平台5具有一对应于阳极参考点1 1 0的透孔5 1。
在本实施例中，光学镜筒1及镜头单元2连结且固定地设置于第 一平台5顶面上，光学镜筒1具有一对应于透孔5l的入口端l0、 -一第一出口端1 1 、 一第二出口端1 2及一反射式半透镜1 3 ，入口端1 0通过透孔5 1以对应于阳极基板1 0 0的阳极参考点110， 反射式半透镜1 3设置于光学镜筒1内的歧路处1 4以分别对应于入 口端l 0、第一出口端]l及第二出口端l 2，反射式半透镜l 3可 接收阳极、阴极参考点]1 0、 2 1 O在聚焦对位时所产生的光学信 号，并且使光学信号可分别发射至第一出口端1 l及第二出口端l 2。 镜头单元2具有至少二光学镜头，在本实施例中，该二光学镜头 为二分别设置于第一出口端1l的第一光学镜头2l及设置于第二出 口端l 2的第二光学镜头2 2，以分别地接收阳极参考点l 1 0及阴 极参考点2 1 0所产生的光学信号，第一及第二光学镜头2 1、 2 2分别地连接于影像转换单元3 ，影像转换单元3可将第一及第二光学 镜头2 1 、 2 2接收的光学信号转换为电子信号。影像转换单元3连接于影像处理与显示单元4 ,影像处理与显示 单元4用以将电子信号产生共同影像并且呈现于同一画面，其中影像 处理及显示单元4具有一影像叠合单元4 2与一连接于影像叠合单元 4 2的显示器4 1，影像叠合单元4 2用以将影像转换单元3所转换的 电子信号作影像叠合处理作业，并且于显示器4 1内显示出对位影像。借此，在阳极、阴极基板l 0 0、 2 0 0对位过程中，第一及第 二光学镜头2 1、 2 2经过校正后，可连同光学镜筒1 一体地固定在 第一平台5上作为调整位置的参考，同时将阳极基板l 0 0的阳极参 考点1 1 0对应于光学镜筒1的入口端1 0，进而使阳极参考点l 1 0对应于反射式半透镜1 3，利用第一平台5于水平方向相对第二平 台6水平移动，以带动阳极基板l 0 0及光学镜筒1水平移动，借以 使阳极参考点l10能移动以聚焦对位于阴极参考点210。当阳极参考点l10于聚焦而对位于阴极参考点210时，阳极、 阴极参考点l 1 0、 2 1 0可分别发射阳、阴极的光学信号至对应的 光学镜筒l的入口端l 0，并且该二光学信号可通过入口端1 0以传 至反射式半透镜l 3，利用反射式半透镜l 3的半透光特性，使得阳 极及阴极光学信号分别地发射至第一出口端1l及第二出口端l2， 利用该设置于第一出口端ll的第一光学镜头2l及第二出口端l2 的第二光学镜头2 2，以分别侦测该阳极及阴极光学信号。利用连接于第一及第二光学镜头2 1 、 2 2的影像转换单元3 ， 使得光学信号可转换成该电子信号，利用该影像处理及显示单元4以 将电子信号产生并且呈现于同一画面，以达成光学对位。其中反射式半透镜1 3有角度地设置于光学镜筒1的歧路处1 4 其中反射式半透镜L 3有角度地设置于光学镜筒1的歧路处1 4 (在本实施例中，该反射式半透镜l 3呈45度角.当然亦可为其它角 度)，利用反射式半透镜l 3的光学特性且配合反射式半透镜1 3于歧 路处1 4摆设角度的设置以将阴阳极讯光学发射至对应的第一及第二 出口端1 1 、 12，第一及第二光学镜头2 1 、 2 2皆为一可调式光 学镜头，借此调整而对位于阳极、阴极参考点l 1 0、 2 1 0所形成 的聚焦影像中心，以变化阳极、阴极参考点l 1 0、 2 1 0的取相范 围的大小，影像转换单元3具有二分别连接于第一及第二光学镜头2 1 、 2 2的影像转换装置。据此，本发明利用将多个光学镜头经校正后以对应地设置于光学镜筒的多个端口，并且将光学镜筒固定于水平移动的第一平台上，利 用第一平台作为调整的对位位置参考且将阳极基板的参考点放置在对应光学镜头的取相范围内，并利用真空吸附的方式，将阳极基板设置 于在第一平台，而通过移动第一平台以及影像叠合单元的处理作业， 使得第二平台上的阴极基板的参考点显示于显示器的工作范围内，通 过调整该等光学镜头以焦距于阴极、阳极参考点，使得该叠合影像更 加地清楚，以达成阳极、阴极基板的光学对位。此外，本发明的该等光学镜头系借由设置于光学镜筒，进而固定 于第一平台上，因此，使用者在操作过程时，该等光学镜头与阳极基 板连结以产生位移，故不须要额外设置另一参考点，但同时又可以利 用该第二平台以平移或旋转阴极基板，除了可有效达成对位作业外， 亦可使对位作业过程较为简化。综合以上所述，本发明将多个光学镜头对应地设置于光学镜筒的 多个端口上，并且利用光学镜筒内的反射式半透镜，使得本发明具有 下列优点-利用形成具有共光轴的多个光学镜头，以对于不同聚焦深度的阴 极、阳极参考点，达到取像及对位的参考。对于共同用于对位阴极、阳极参考点的多个光学镜头，通过对应 于光学镜筒的多个端口，而可取得单一同轴光学影像，使得各光学镜 头可取得相同的共享影像，并且使得取用影像范围较为宽广。将光学镜头所取得的光学影像信号，通过影像叠合单元的处理作 业，使得各光学镜头所取得的光学影像可共同输入于同一显示器内， 以进行对位，达到阴极、阳极基板的对位效果。但是，以上所述，仅为本发明最佳之一的具体实施例的详细说明 与附图，但本发明的特征并不局限于此，并非用以限制本发明，本发 明的所有范围应以权利要求为准，凡符合本发明权利要求精神与其类 似变化的实施例，皆应包含于本发明的保护范畴中，本发明的领域内
的任何普通技术人员可轻易思及的变化或修饰皆可涵盖在以下本案的 专利保护范围中。
权利要求
1、一种场发射面板对位压合的光学系统，用于光学对位于一阴极、阳极基板的参考点，该阴极、阳极基板分别设置于相对应的第一及第二平台上，其特征在于，该场发射面板对位压合的光学系统包括有一光学镜筒，其设置于该第一平台上，并且该光学镜筒具有一入口端、一第一出口端、一第二出口端及一反射式半透镜，该入口端对应于该阳极基板的参考点，该反射式半透镜设置于该光学镜筒内；一镜头单元，其具有至少二光学镜头，各光学镜头分别对应于该第一出口端及第二出口端；一影像转换单元，其连接于该镜头单元，以将该光学信号转换成一电子信号；以及一影像处理与显示单元，其连接于该影像转换单元，以将该电子信号产生并且呈现于同一画面；借此，借由该第一平台相对该第二平台水平移动，以对位该阴极、阳极基板的参考点而分别产生二光学信号，借由该入口端以将该二光学信号传至该反射式半透镜，借由该反射式半透镜以将该光学信号分别地传送到该第一出口端及第二出口端的光学镜头，借由该影像转换单元以将该光学信号转换成该电子信号，借由该影像处理及显示单元以将该电子信号产生并且呈现于同一画面，以达成光学对位。
2、 如权利要求1所述的场发射面板对位压合的光学系统，其特 征在于该反射式半透镜有角度地设置于该光学镜筒的一歧点处，以 分别对应该入口端、第一出口端及第二出口端。
3、 如权利要求l所述的场发射面板对位压合的光学系统，其特 征在于该二光学镜头为可调式光学镜头，以调整对位该参考点所形 成的聚焦影像中心。
4、 如权利要求1所述的场发射面板对位压合的光学系统，其特 征在于该光学镜筒及镜头单元连结且固定于该第一平台。
5、 如权利要求l所述的场发射面板对位压合的光学系统，其特征在于该影像转换单元具有至少二分别连接于各光学镜头的影像转 换装置。
6、 如权利要求1所述的场发射面板对位压合的光学系统，其特 征在于该影像处理与显示单元具有一影像叠合单元及一连接于该影 像叠合单元的显示器。
7、 如权利要求1所述的场发射面板对位压合的光学系统，其特 征在于该第一平台开设有一透孔，该透孔对应于该光学镜筒的入口 端，使该阴阳极基板的参考点于聚焦对位时，该二光学信号通过该透 孔、入口端以传至该反射式半透镜。
8、 如权利要求l所述的场发射面板对位压合的光学系统，其特 征在于该第一平台为一活动式平台，该第二平台为一固定式平台。
9、 如权利要求1所述的场发射面板对位压合的光学系统，其特 征在于该第一平台为一固定式平台，该第二平台为一活动式平台。
10、如权利要求1所述的场发射面板对位压合的光学系统，其 特征在于该第一及第二平台皆为一活动式平台。
全文摘要
一种场发射面板对位压合的光学系统，用于阴阳极基板的对位参考，其包括有光学镜筒、镜头单元、影像转换单元及影像叠合处理与显示单元。镜头单元设有至少二分别对应于光学镜筒的第一及第二出口端的光学镜头，于光学镜筒内设有反射式半透镜以分别对应于入口端、第一及第二出口端，利用反射式半透镜将阴阳极基板于聚焦对位所产生的数个光学信号传至镜头单元，再利用影像转换单元、影像叠合处理及显示单元，使光学镜头取得的影像可显示于同一显示器而达成对位的目的，因此，本发明可对于不同聚焦深度的阴阳极基板的参考点达成取像及对位参考。
文档编号H01J9/42GK101162673SQ20061014090
公开日2008年4月16日 申请日期2006年10月12日 优先权日2006年10月12日
发明者刘天松, 杨镇在 申请人:东元电机股份有限公司