[发明专利]成像设备

说明书

本申请是申请号为200510129573.5、申请日为2005年12月15日、发明名称为“成像设备”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及利用电子发射装置的成像设备，比如平板型图像显示设备。

背景技术

在包括阴极射线管的图像显示设备中，需要较大的图像尺寸，在这中图像尺寸较大的设备中，结构的薄型化和轻量化正在成为重要的问题。作为能够实现这种更薄、更轻结构的图像显示设备，本申请人提出一种利用表面传导电子发射装置的平板型图像显示设备。通过在框架部件的两端密封粘接具有多个电子发射装置的背板，和具有能够通过电子束辐射发光的发光部件(例如荧光体)和阳极电极的前板(face plate)，以真空容器的形式形成这样的图像显示设备。在这样的图像显示设备中，为了防止由构成显示板(panel)的真空容器的内部与外部之间的压差引起的板的变形和破坏，在板之间放置称为隔离物(spacer)的抗压部件。这种隔离物通常是矩形薄板，其端部被布置成以这样的方式与背板和前板接触，即使得隔离物的表面与背板和前板的法线平行。

驱动显示板时，在显示板内会产生温度波动。这种温度波动的影响因素可能是(1)要被显示的图像源，(2)使用的环境，和(3)显示板外壳内热传导的不足。这种波动的更详细原因包括电子源、基体(matrix)布线，驱动电路中焦耳热的产生和吸收，荧光体的发热，环境温度和显示板的各个部分之间的温差，和例如阳光引起的辐射热交换。由于这些参数因时间和空间而异，因此不仅沿显示板的平面方向产生显示板中的温度分布，而且在前板和背板的外表面上产生显示板中的温度分布。由于取决于使用环境和待显示的图像，这种温度分布导致5-20℃，一般约为10℃的温差。

在隔离物附近前板中的温度高于背板中的温度的情况下，电子束的入射位置沿受隔离物吸引的方向偏移。另一方面，在前板中的温度低于背板中的温度的情况下，电子束的位置沿远离隔离物的方向变化。尽管取决于像素间距，在像素间距为0.6毫米，温差为10℃的情况下，电子束的入射位置的变化相当于-0.1～0.1像素间距，从而显著降低显示质量。

为了抑制由显示板的前侧和后侧之间的这种温差引起的在隔离物附近电子束的入射位置的波动，在专利参考文献1中公开一种技术，专利参考文献1描述通过选择隔离物的热传导率，隔离物的电阻与温度的关系，隔离物的横截面与显示面积的比率，和在所需范围内的隔离物的高度，抑制由显示板的前侧和后侧之间的温差引起的电子束位置的波动。

专利参考文献1：US专利No.5990614

高性能的隔离物必须满足下述要求：

能够承受大气压力的强度和形状；

用于设计静态电位标准的均匀电位分布；

用于设计动态电位标准的抗静电结构；和

抑制电力消耗的电阻设计。

很难用单一材料满足所有这些要求。为此，采用了各种方法，比如形成表面不均匀性，用高电阻薄膜覆盖绝缘基板，或者使二次电子发射系数不同的薄膜图形化。另外还需要解决诸如“化学稳定性”，“去气的抑制”，“成本”和“制造方面操作的简易”之类的问题。于是希望用不同于隔离物的元件尽可能地支持所需的设计参数。

发明内容

本发明的一个目的是在前板和背板之间产生温差的情况下，抑制在隔离物附近的电子束入射位置的波动，从而提供一种不受这种温差影响的高显示质量的成像设备。另一目的是除了隔离物之外，提供一个独立的控制参数来抑制电子束入射位置的波动，从而提供一种廉价的成像设备。

在第一方面，本发明提供一种成像设备，它包括：具有多个电子发射装置和向电子发射装置施加电压的布线的背板；与背板相对，并具有能够借助从电子发射装置发射的电子束通过辐射发光的发光部件和阳极电极的前板；设置在背板和前板的周边部分之间，并且与背板和前板一起构成真空容器的框架部件；和布置成与背板和前板接触，并被设置在由电流场限定的电位的隔离物，其中由下述一般等式(2)表示的隔离物热阻分割比Ψ₀和隔离物电阻分割比E满足关系0＜Ψ₀＜E＜1：

Ψ₀＝Rh_sp/(Rh_cfp+Rh_sp+Rh_crp)            (2)

其中：

Rh_cfp：隔离物和前板之间的热阻[m²K/W]；

Rh_sp：隔离物的热阻[m²K/W]；