專利名稱：裝配平面板設(shè)備的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及平面板設(shè)備，更具體地講，是涉及裝配諸如可尋址點陣場致發(fā)射設(shè)備的平面板設(shè)備。
平面板設(shè)備在本領(lǐng)域中是眾所周知的。平面板設(shè)備有許多好處，例如體積小并且重量輕。在諸如可尋址點陣場致發(fā)射顯示器和場致發(fā)光顯示器的某些類型的平面板設(shè)備中，兩個設(shè)備面板中的一個面板上的部件必須與另一個設(shè)備面板上的部件精確對齊。例如，平面板場致發(fā)射顯示器在一個陰極板上具有電子發(fā)射器，該發(fā)射器必須與一個陽極板上的熒光體精確對齊。通常，一個電子發(fā)射器陣列與一個熒光體涂層陣列對齊。
為了在最終產(chǎn)品的相對極板之間達到合理的對齊，首先使設(shè)備的相對極板對齊，例如通過光學(xué)方法。接著，在后續(xù)裝配步驟期間必須保持初始的對齊。對于場致發(fā)射顯示器，初始對齊步驟之后通常跟隨著處理步驟和熱處理步驟，例如在相對極板之間構(gòu)成真空密封所需要的步驟。在這些處理步驟期間，必須在預(yù)定的公差內(nèi)保持對齊。隨著顯示器分辨率的提高，對齊公差要求被對齊的部件具有更小的相對偏移。因此，高分辨率設(shè)備需要非常精確的對齊方法。
在本領(lǐng)域中都知道是用夾具來保持對齊的。在初始對齊步驟之后這些夾具通常被用來夾住相對的極板。在后續(xù)的處理和熱處理步驟期間夾緊的夾具保持相對極板的相對位置。但是已知現(xiàn)有技術(shù)的夾具會使錯位超出期望的公差級別。
已知使用的對齊夾具是用不銹鋼制造的。并且已知在現(xiàn)有技術(shù)中玻璃襯底被用于場致發(fā)射顯示器的相對極板。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使用現(xiàn)有技術(shù)的不銹鋼夾具實現(xiàn)的高分辨率場致發(fā)射顯示器的對齊效果很差。錯位是由不銹鋼和玻璃襯底在熱處理期間所具有的不同膨脹率造成的。
在真空密封處理期間，設(shè)備的相對極板通常在內(nèi)部彼此之間會發(fā)生移位。上述現(xiàn)有技術(shù)的對齊方法的缺點是，在這種垂直相對移位期間，夾具在極板上施加的夾力會發(fā)生改變，從而在極板之間產(chǎn)生相對側(cè)向錯位。
相應(yīng)地，需要一種裝配平面板設(shè)備的改進方法，該方法改進了平面板設(shè)備的相對極板之間的對齊。
參照附圖

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例裝配的一個設(shè)備的橫截面視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明裝配的一個場致發(fā)射顯示器的橫截面視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例裝配的一個設(shè)備的橫截面視圖。
可以理解，為了說明的簡單和清晰，不必按比例繪出圖中所示的部件。例如，某些部件的尺寸彼此相對被夸大了。并且，在認為適當?shù)那闆r下，在圖中重復(fù)索引號以指示對應(yīng)的部件。
本發(fā)明涉及一種裝配平面板設(shè)備的方法。一般來講，根據(jù)本發(fā)明裝配的平面板設(shè)備包含彼此精確對齊的第一和第二設(shè)備極板。例如，本發(fā)明的方法適用于裝配可尋址點陣場致發(fā)射顯示器，場致發(fā)光顯示器和類似顯示器。
本發(fā)明的方法包含的步驟有把一個對齊構(gòu)件與平面板設(shè)備的第一和第二設(shè)備極板固定在一起，使第一和第二設(shè)備極板彼此固定，并且，在此之后，從第一和第二設(shè)備極板上除去對齊構(gòu)件。在最優(yōu)實施例中，本發(fā)明的對齊構(gòu)件在初始對齊步驟之后的裝配步驟期間保持第一和第二設(shè)備極板的對齊。
根據(jù)本發(fā)明，通過把對齊構(gòu)件與平面板設(shè)備的第一和第二設(shè)備極板固定在一起實現(xiàn)的設(shè)備帶來了易于處理，能夠使用裝箱同時處理多個設(shè)備的額外好處。例如，許多設(shè)備可以被緊湊地裝配到一個裝箱內(nèi)。使用一個緊湊裝箱的能力允許完成所有的傳送步驟，從而有關(guān)利用了諸如密封箱的處理設(shè)備內(nèi)的空間，并且通常大大提高了平面板設(shè)備的生產(chǎn)率。
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例裝配的一個裝置100的橫截面視圖。裝置100包含一個陽極板113和一個陰極板112。陰極板112包含多個電子發(fā)射器116，這些發(fā)射器被排列在一個襯底109上并且位于絕緣層115的腔室內(nèi)。襯底109則諸如玻璃，硅或類似材料的絕緣材料構(gòu)成。陰極板112還包含用于有選擇地定位電子發(fā)射器116的導(dǎo)電行和列(未示出)。在可尋址點陣場致發(fā)射顯示器上裝配陰極板的方法是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的。
陽極板113包含一個由例如玻璃材料構(gòu)成的透明襯底111。陽極板113還包含多個熒光體117，這些熒光體由陰極發(fā)光材料構(gòu)成并且被布置在襯底111上。在可尋址點陣場致發(fā)射顯示器上裝配陽極板的方法是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的。
裝置100還包含一個布置在陽極板113和陰極板112之間的框架114，這個框架被用來保持陽極板113和陰極板112之間的分隔距離。在圖1的實施例中，框架114具有包含陽極板113和陰極板112的有效面積的矩形結(jié)構(gòu)?？蚣?14的熱膨脹系數(shù)與陽極板113和陰極板112的熱膨脹系數(shù)基本相同。在最優(yōu)實施例中，框架114由玻璃構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明的最優(yōu)實施例，陰極板112包含一個突出部分121，該部分延伸到框架114以外的位置，而陽極板113包含一個突出部分118，該部分也延伸到框架114以外的位置。突出部分121和118分別是襯底109和111中延伸到有效范圍以外的部分。陰極板112的有效范圍是電子發(fā)射器116所覆蓋的區(qū)域；陽極板113的有效范圍是熒光體117所覆蓋的區(qū)域。
在圖1的實施例中，一個對齊構(gòu)件120被固定到陽極板113和陰極板112的相對兩側(cè)。但是，本發(fā)明的范圍不僅限于圖中示出的對齊構(gòu)件120的具體數(shù)量和結(jié)構(gòu)?？梢栽谠O(shè)備的極板上定位幾個對齊構(gòu)件，其中選擇對齊構(gòu)件120的數(shù)量以便保持極板的初始對齊。對齊構(gòu)件的數(shù)量取決于對齊構(gòu)件120的長度和平面板設(shè)備的尺寸。
在最優(yōu)實施例中，各個對齊構(gòu)件120包含兩個相對的貼片122，每個貼片的一端被固定到一個設(shè)備極板上，而另一端被固定到一個墊片124上。墊片124保持貼片122之間的間隔。但本發(fā)明的范圍不僅限于圖中示出的對齊構(gòu)件120的具體結(jié)構(gòu)。例如，各個對齊構(gòu)件120可以包含一個連續(xù)結(jié)構(gòu)，其中通過用可澆鑄材料進行澆鑄為該結(jié)構(gòu)賦予合適的外形。
對齊構(gòu)件120的熱膨脹系數(shù)與陽極板113和陰極板112的熱膨脹系數(shù)基本相同。換言之，陽極板113，陰極板112和對齊構(gòu)件120在裝置100的熱處理期間以類似的比例擴張。通過這種方式，沒有部件會發(fā)生機械失效(斷裂)，并且會保持陽極板113和陰極板112的適當對齊。在最優(yōu)實施例中，襯底109和111由鈉鈣玻璃構(gòu)成，而對齊構(gòu)件120由一種熱膨脹系數(shù)與鈉鈣玻璃的熱膨脹系數(shù)基本相同，諸如鈦，鎳／鐵合金或類似材料的材料構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明裝配平面板設(shè)備的方法包含把對齊構(gòu)件120固定到陽極板113和陰極板112上的步驟。在最優(yōu)實施例中，通過首先裝配陽極板113和陰極板112來構(gòu)成裝置100。接著，對齊構(gòu)件120被固定到陽極板113和陰極板112上。固定對齊構(gòu)件120的步驟通常包含永久接合，粘接和類似的操作。在完成其構(gòu)造之后，對齊構(gòu)件120，陽極板113和陰極板112之間的接合足夠牢固并且不可改變，以便在裝配步驟中保持陽極板113和陰極板112之間的對齊。
在最優(yōu)實施例中，固定對齊構(gòu)件120的步驟包含在進行初始對齊步驟之前把貼片122分別固定到襯底109和111上的步驟。一種固定物123被放在貼片122和突出部分118，121之間。固定物123是一種方便的接合劑，例如不透明焊接玻璃，粘合劑等等。固定物123被用來分別在突出部分121和118上在貼片122與陽極板113和陰極板112之間建立固定粘接。固定物123具有在諸如后續(xù)加熱步驟的后續(xù)裝配步驟期間保持不可改變的粘接的特性。
墊片124的第一相對端被點焊到各個貼片122上，而貼片122被附著在陰極板112上。密封層119的一個層面被定位在陰極板112上。密封層119被用來把框架114固定到陰極板112上。在圖1的實施例中，密封層119的層面包含一個由未硫化玻璃原料構(gòu)成的實心塊。框架114被放在密封層119的層面上。密封層119的第二層面被放在框架114上并且被用來把框架114固定到陽極板113上。
接著，陽極板113與陰極板112對齊。陽極板113和陰極板112的對齊包含使用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的方便對齊方法。這樣的方法包含光對齊方法，機械對齊方法和類似方法。初始對齊步驟導(dǎo)致多個電子發(fā)射器116與多個熒光體117之間的合理相對定位。接著，陽極板113被放在密封層119的第二層面上。在初始對齊步驟之后，墊片124的第二相對端被點焊到各個貼片122上，而貼片122被附著在陽極板113上。
在固定對齊構(gòu)件120的步驟之后并且根據(jù)本發(fā)明，陽極板113被固定到陰極板112上。把陽極板113固定到陰極板112上的步驟首先包含把裝置100放到一個抽空室中。在裝置100被放到抽空室之后，抽空室被抽空到小于大約1．33×10-4帕斯卡(10-6托)壓力。在抽空步驟期間，空氣能夠通過密封層119的實心層與陽極板113之間的間隙和密封層119的實心層與框架114之間的間隙排出陽極板113與陰極板112對齊之間的區(qū)域。類似地，也能夠通過密封層119的實心層與陰極板112之間的間隙排出空氣。
由于對齊構(gòu)件120沒有完全密封或圈住設(shè)備，所以能夠從對齊構(gòu)件120中排出空氣。在抽空步驟期間，對齊構(gòu)件120保持陽極板113與陰極板112之間的間隔以便在設(shè)備中達到真空。通過這種方式，設(shè)備內(nèi)的壓力被降到大約1．33×10-4帕斯卡(10-6托)以下。
在抽空步驟之后，陽極板113被固定到陰極板112上。在圖1的實施例中，這個步驟包含把裝置100加熱到適合密封層119硬化以便在框架114與各個陽極板113和陰極板112之間產(chǎn)生密封封口的溫度的步驟。一個示例性的，針對這個由玻璃原料構(gòu)成的密封層119硬化步驟的溫度是大約424攝氏度(℃)。在把陽極板113固定到陰極板112上的加熱步驟期間，固定物123保持對齊構(gòu)件120與陽極板113和陰極板112之間的固定接合，從而保持初始對齊。
在加熱步驟的同時，對陽極板113和陰極板112施壓以便接合到框架114上。對齊構(gòu)件120在與陽極板113規(guī)定的平面垂直的方向上具有撓性。這種撓性足夠使對齊構(gòu)件120位移到允許陽極板113和陰極板112在對面板施壓步驟期間彼此逼近的程度。
另一方面，對齊構(gòu)件120在與陽極板113平行的方向上具有剛性。這種剛性足夠防止對齊構(gòu)件120位移到不能在期望的公差內(nèi)保持陽極板113和陰極板112之間的對齊的程度。通過選擇諸如貼片122尺寸的合適幾何參數(shù)，并且根據(jù)為對齊構(gòu)件120選擇的材料的機械性質(zhì)可以部分實現(xiàn)對齊構(gòu)件120的這些機械性質(zhì)。
選擇固定物123以便在上述密封步驟期間在對齊構(gòu)件120和設(shè)備的面板之間提供足夠的不變粘接?？梢缘脑?，以類似的方式選擇貼片122和墊片124之間的粘接劑以便在密封步驟期間保持固定粘接。
在加熱步驟之后，允許裝置100冷卻到室溫。在結(jié)構(gòu)已經(jīng)冷卻后，通過分別從襯底111和109上去除突出部分118和121來去除對齊構(gòu)件120。通過方便的玻璃切割方法，例如用金剛鋸修剪，劃線后切斷等方法可以實現(xiàn)對突出部分118和121的去除。在襯底109和111上如圖1的垂直箭頭所示的位置上執(zhí)行切割步驟。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的方法裝配的場致發(fā)射顯示器200的橫截面視圖。在圖2中已經(jīng)去除了對齊構(gòu)件120(圖1)。陽極板113和陰極板112之間的空間被抽空，并且如圖1所述在密封步驟期間構(gòu)成的密封封口保持內(nèi)部真空。雖然前面針對場致發(fā)射顯示器的裝配描述了本發(fā)明的方法，但本發(fā)明的方法可以體現(xiàn)在諸如電致發(fā)光顯示器和類似顯示器的其它平面板設(shè)備的裝配中。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例裝配的場致發(fā)射顯示器300的橫截面視圖。在圖3中通過多個對齊構(gòu)件125使陽極板113和陰極板112在裝配期間保持合理的對齊。
各個對齊構(gòu)件125包含一個第一配合件126和一個第二配合件128。第一配合件126在一端上被固定到突出部分118的襯底111上。類似地，第二配合件128在一端上被固定到突出部分121的襯底109上。使用固定物123固定第一和第二配合件126，128，其中選擇固定物123以便在抽空和密封步驟期間提供固定粘接并且固定物123被用來保持陽極板113和陰極板112之間的對齊。
第一和第二配合件126，128的另一端被設(shè)計成固定在一起。在圖3的實施例中，第一和第二配合件126，128通常具有柱形結(jié)構(gòu)。但本發(fā)明的范圍并不僅限于圖中所示的具體幾何形狀。
裝配裝置300的步驟類似于參照圖1所述的步驟。另外，定位第一和第二配合件126，128以便在對齊陽極板113和陰極板112的步驟期間它們可以配合在一起。在把陽極板113固定到陰極板112上的步驟之前，第一配合件126與第二配合件128配合。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，可以適當修改這里描述的方法中的步驟順序。
總之，本發(fā)明涉及一種裝配平面板設(shè)備的方法。本發(fā)明的方法包含在彼此固定相對面板的步驟期間把一個對齊構(gòu)件固定到設(shè)備的相對面板上以便保持相對面板之間的對齊的步驟。本發(fā)明的方法提供了裝配高分辨率平面板設(shè)備，例如高分辨率場致發(fā)射顯示器的方法。
權(quán)利要求
1．一種裝配場致發(fā)射顯示器的方法，該方法包括的步驟有提供一個陽極板；提供一個陰極板；使陽極板和陰極板對齊；把一個對齊構(gòu)件固定到陽極板和陰極板上；把陽極板固定到陰極板上；之后從陽極板和陰極板上去除對齊構(gòu)件。
2．如權(quán)利要求1所述的裝配場致發(fā)射顯示器的方法，其中陽極板具有一個第一熱膨脹系數(shù)，陰極板具有一個第二熱膨脹系數(shù)，對齊構(gòu)件具有一個第三熱膨脹系數(shù)，并且第一，第二和第三熱膨脹系數(shù)彼此基本相同。
3．如權(quán)利要求1所述的裝配場致發(fā)射顯示器的方法，其中對齊構(gòu)件包括一個第一貼片和一個第二貼片，把對齊構(gòu)件固定到陽極板和陰極板上的步驟包括把第一貼片固定到陽極板上以及把第二貼片固定到陰極板上的步驟。
4．如權(quán)利要求1所述的裝配場致發(fā)射顯示器的方法，其中陽極板包括一個突出部分，而陰極板也包括一個突出部分，把對齊構(gòu)件固定到陽極板和陰極板上的步驟包括把對齊構(gòu)件固定到陽極板的突出部分上以及對齊構(gòu)件固定到陰極板的突出部分上的步驟，去除對齊構(gòu)件的步驟包括去除陽極板的突出部分和陰極板的突出部分的步驟。
5．如權(quán)利要求1所述的裝配場致發(fā)射顯示器的方法，其中對齊構(gòu)件包括一個第一配合件和一個第二配合件，把對齊構(gòu)件固定到陽極板和陰極板上的步驟包括把第一配合件固定到陽極板上以及把第二配合件固定到陰極板上的步驟，并且還包括在把陽極板固定到陰極板的步驟之前使第一配合件與第二配合件配合的步驟。
6．如權(quán)利要求1所述的裝配場致發(fā)射顯示器的方法，其中陰極板包括一個玻璃襯底而陽極板也包括一個玻璃襯底，并且對齊構(gòu)件含有鈦。
7．如權(quán)利要求1所述的裝配場致發(fā)射顯示器的方法，其中對齊構(gòu)件的特征在于在與陽極板規(guī)定的平面垂直的方向上的靈活度，對齊構(gòu)件的這種靈活度足夠使對齊構(gòu)件120位移到在把陽極板固定到陰極板的步驟期間允許陽極板和陰極板彼此逼近的程度。
8．如權(quán)利要求1所述的裝配場致發(fā)射顯示器的方法，其中對齊構(gòu)件的特征在于在與陽極板平行的方向上的剛性，對齊構(gòu)件的這種剛性足夠防止對齊構(gòu)件位移到不能保持陽極板和陰極板之間的對齊的程度。
9．如權(quán)利要求1所述的裝配場致發(fā)射顯示器的方法，其中把對齊構(gòu)件固定到陽極板和陰極板上的步驟包括通過一種固定物將一個對齊構(gòu)件固定到陽極板和陰極板上的步驟。
10．如權(quán)利要求9所述的裝配場致發(fā)射顯示器的方法，其中固定物包括不透明焊接玻璃。
全文摘要
裝配一個場致發(fā)射顯示器(200)的方法包含的步驟有:把一個對齊構(gòu)件與(120)的第一貼片(122)固定到一個陽極板(113)的突出部(118)上,把對齊構(gòu)件(120)的第二貼片(122)固定到一個陰極板(112)的突出部(121)上,將陽極板(113)與陰極板(112)對齊,把陽極板(113)和陰極板(112)固定在一起,并且,在此之后,通過除去陽極板(113)的突出部(118)和陰極板(112)的突出部(121)來除去對齊構(gòu)件(120)。貼片(122)被連接到一個墊片(124)。陽極板(113),陰極板(112),和對齊構(gòu)件(120)的熱脹系數(shù)彼此基本相同。
文檔編號H01J9/24GK1289447SQ99802594
公開日2001年3月28日 申請日期1999年2月2日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月2日
發(fā)明者哈里·W·里特爾, 索羅門·皮納, 加藤優(yōu)美子 申請人:摩托羅拉公司