專利名稱：場發(fā)射顯示器件的高真空封裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及場發(fā)射器件的高真空封裝技術(shù)，屬于場發(fā)射顯示器領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來，場發(fā)射成為一個非?；钴S的領(lǐng)域。國際上一致認(rèn)為，場發(fā)射顯示器(FED)在平板顯示器市場具有廣闊的前景和未來。和液晶顯示器相比，場發(fā)射顯示器的各種性能全面領(lǐng)先，具有高亮度、更為良好的視角效果、低功耗、大大縮小的尺寸、制作工藝的簡單化等優(yōu)點，因此被譽為二十一世紀(jì)的顯示技術(shù)(K.Derbyshire，Solid State Technol.38，71(1995)；J.Roberston，Thin Solid Films 296，62(1997))。
場發(fā)射顯示器的基本原理如圖1所示，利用直流電源或脈沖直流電源在兩塊互相平行的極板之間形成直流電場，在電場的作用下，電子從場發(fā)射陰極材料的表面逸出并加速，轟擊熒光材料并使之發(fā)光。場發(fā)射陰極材料和熒光材料分別涂覆于陰陽極板上，并分別通過金屬電極和透明電極與電源連接。圖1中數(shù)字101表示陽極氧化銦錫(ITO)導(dǎo)電玻璃，102表示熒光粉，103表示支撐物，104表示陰極導(dǎo)電玻璃，105表示場發(fā)射陰極材料，圖中箭頭表示電子發(fā)射方向。場發(fā)射顯示器件要獲得好的顯示度，除了需要電子發(fā)射性能優(yōu)異的場發(fā)射陰極外，最重要的是需要一個內(nèi)部穩(wěn)定的高真空環(huán)境(約10-5Pa)。器件的真空度對場發(fā)射陰極電子發(fā)射的可靠性以及FED器件的壽命有著十分重要的影響，而真空封裝技術(shù)一直是制約場發(fā)射顯示器件走向?qū)嵱没囊粋€瓶頸。
目前場發(fā)射顯示器件的封裝都是沿用傳統(tǒng)的工藝，類似與真空熒光顯示器件(VFD)的封裝工藝，即在帶有場發(fā)射陰極的玻璃襯底四周涂低熔點玻璃粉，與ITO陽極玻璃裝配后在大氣中經(jīng)高溫?zé)Y(jié)、熔融低熔點玻璃粉將器件周邊密封，再在預(yù)留的抽氣口抽真空，封接抽氣口制成產(chǎn)品。上述方法對場發(fā)射顯示器件的性能有兩大不利影響。一、低熔點玻璃粉的燒結(jié)溫度在440℃左右，在大氣中經(jīng)過如此高溫?zé)Y(jié)過程，對場發(fā)射陰極有毒害作用，影響陰極的電子發(fā)射性能。二、由于場發(fā)射顯示器件高電場強度下工作的特點，其陰陽極面板之間間距較小，通常是幾百微米，封邊后抽氣氣阻大，而且采用上述方法還要在器件上加接較長的抽氣管道，管道越長、直徑越細(xì)則抽氣阻抗越大，抽速越低，抽真空效率就越低，真空度就抽不上，并且封接抽氣口時抽氣口玻璃會放氣，使器件的內(nèi)部真空度更低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)存在的問題，提供一種場發(fā)射顯示器件的高真空封裝方法，其特征在于它是一種無需預(yù)留抽氣口，采用真空熱熔密封一次完成，從而獲得高真空度的場發(fā)射顯示器件封裝方法。
根據(jù)本發(fā)明提供的一種場發(fā)射顯示器件的高真空封裝方法，依次步驟為(1)密封玻璃的放置將密封玻璃放置在帶有熒光粉的ITO陽極玻璃或帶有場發(fā)射體的陰極玻璃周邊；
(2)場發(fā)射顯示器件的裝配將陽極玻璃與陰極玻璃有間隔的相對放置(相互不接觸)，陽極玻璃或陰極玻璃上放置多個支撐物用于形成封裝后器件的間隔；(3)抽真空在封閉的真空室中，將裝配好的陰陽極玻璃整體與所說的真空室一起抽真空，達(dá)到器件所需的高真空度；(4)加熱封邊將真空室加熱到封邊用密封玻璃熔化溫度，施加一定的壓力使陰陽極玻璃緊密接觸，形成密閉的周邊；(5)冷卻真空室降溫，使器件隨之冷卻，由此獲得具有所需高真空度的場發(fā)射顯示器件。
所述的密封玻璃可采用市售的密封玻璃，如密封玻璃條、玻璃粉、低熔點玻璃粉。優(yōu)選的密封玻璃是密封用低熔點玻璃粉，往往是選其膨脹系數(shù)與玻璃面板匹配的玻璃粉。
所述的陽極玻璃面板為ITO玻璃，陰極玻璃面板為常用的玻璃，如浮法玻璃，ITO玻璃。
所述的支撐物為常用的支撐物，由金屬、玻璃、陶瓷或合金等材料制成的支撐物。
所述的抽真空和加熱封邊是同時進行的。在真空度達(dá)10-3Pa后，加熱整個真空室直至密封玻璃的封接溫度，通常選用的密封玻璃的封接溫度為350℃～550℃，保溫1～2個小時，使密封玻璃充分熔化，同時抽真空到器件所需的真空度(10-5Pa～10-6Pa)，最后移動陰陽極玻璃面板使之接觸并保持一定的壓力。
所述的真空室降溫或使器件隨之冷卻或通過水冷或直接風(fēng)冷實現(xiàn)均勻降溫。
根據(jù)本發(fā)明，陰陽極玻璃面板內(nèi)部空間的真空度的改變，是通過改變陰陽極玻璃面板所在的真空室的真空度來實現(xiàn)的。因此當(dāng)真空室的真空度升高時，器件內(nèi)部空間的真空度也相應(yīng)提高。
本發(fā)明的這種場發(fā)射顯示器件的高真空封裝方法與前述的傳統(tǒng)方法相比，其優(yōu)點在于(1)省去了與場發(fā)射顯示器件相連接的抽氣管道，使抽真空系統(tǒng)與真空室直接匹配，將整個場發(fā)射顯示器件在封閉的真空室中與真空室一起抽真空，這樣就大大提高了抽真空速度和效率；(2)大大簡化了場發(fā)射顯示器件的封裝程序，抽真空與封接一次完成，降低了生產(chǎn)成本，便于工業(yè)化生產(chǎn)；(3)在高溫下抽真空(300℃以上)，有助于陰陽極玻璃面板內(nèi)表面吸附的水分充分排出器件內(nèi)部空間，使封接后的器件真空度更高、更穩(wěn)定；(4)由于不需要留排氣口，封裝后的器件更加美觀。


圖1場發(fā)射顯示器件的基本原理示意圖；圖2本發(fā)明的場發(fā)射顯示器件高真空封裝方法；具體實施方式
下面結(jié)合附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明，這些附圖及其說明僅僅是用來說明本發(fā)明的，他們并非是要對本發(fā)明進行任何限定，本發(fā)明的保護范圍由權(quán)利要求書進行限定。
實施例1本發(fā)明所說的場發(fā)射顯示器件的高真空封裝方法如圖2所示。陽極玻璃面板2與陰極玻璃面板4相向放置，兩塊面板開始不相互接觸，留有一定的間隙以便抽真空；其中一塊面板的四周有密封玻璃3，并在面板上放置有多個支撐物103，用于維持封接后器件陰陽極面板之間的間距。用于制造玻璃面板的玻璃是ITO導(dǎo)電玻璃。本實施例優(yōu)選的密封玻璃是密封用低熔點玻璃粉。玻璃粉有很多類型，優(yōu)選其膨脹系數(shù)與玻璃面板匹配的玻璃粉。本實施例選用的支撐物是由陶瓷材料制成的支撐物。將裝配好的場發(fā)射顯示器件放置于一容積足夠大的可密閉腔體如真空室1中，真空室1通過大口徑管道5與抽真空系統(tǒng)6相連，可以在需要時使該真空室達(dá)到器件所需的高真空度。
首先對整個真空室抽真空，在真空度達(dá)到10-3Pa后，加熱整個真空室直至密封玻璃的封接溫度。本實施例選用的密封玻璃封接溫度為450℃。然后在此溫度下保溫1.5個小時，使密封玻璃充分熔化，同時繼續(xù)抽真空到10-5Pa。最后移動陰陽極玻璃面板使之接觸并保持一定的壓力，降溫使密封玻璃凝固來密封陰陽極玻璃面板的周邊。降溫為器件自然降溫。
實施例2用于制造陰極玻璃面板的玻璃為浮法玻璃，選用的密封玻璃置于有場發(fā)射體的陰極玻璃周遍，陰極和陽極上放置多個玻璃材料制備的支撐物，用于形成封裝后器件的間隔，抽真空加熱封裝溫度為400℃，封接保溫時間為1小時，真空度為10-6Pa，其余同實施例1。
權(quán)利要求
1.一種場發(fā)射顯示器件的高真空封裝方法，其特征在于采用真空熱熔密封一次完成。
2.按權(quán)利要求1所述的場發(fā)射顯示器件的高真空封裝方法，其特征在于依次包括下列步驟1)密封玻璃放置步驟將密封玻璃放置在帶有熒光粉的ITO陽極玻璃或帶有場發(fā)射體的陰極玻璃周邊；2)場發(fā)射顯示器件裝配步驟將陽極玻璃與陰極玻璃有間隔的相對放置，陽極玻璃或陰極玻璃上放置多個支撐物用于形成封裝后器件的間隔；3)抽真空步驟在封閉的真空室中，將裝配好的陰陽極玻璃整體與真空室一起抽真空，達(dá)到器件所需的高真空度；4)加熱封邊步驟將真空室加熱到封邊用密封玻璃熔化溫度，施加一定的壓力使陰陽極玻璃緊密接觸，形成密閉的周邊；5)冷卻步驟真空室降溫，使器件隨之冷卻，由此獲得具有所需高真空度的場發(fā)射顯示器件。
3.權(quán)利要求2所述的場發(fā)射顯示器件的高真空封裝方法，其特征在于所述的陽極玻璃面板為ITO玻璃，陰極玻璃面板為常用的玻璃，或為浮法玻璃，ITO玻璃中一種。
4.按權(quán)利要求2所述的場發(fā)射顯示器件的高真空封裝方法，其特征在于所述的陰陽極之間支撐物或由金屬、玻璃、陶瓷或合金材料制成。
5.按權(quán)利要求2所述的場發(fā)射顯示器件的高真空封裝方法，其特征在于所述的密封玻璃或為密封玻璃條、玻璃粉或低熔點玻璃粉。其封接溫度為350℃～550℃。
6.按權(quán)利要求5所述的場發(fā)射顯示器件的高真空封裝方法，其特征在于所述的密封玻璃為低熔點玻璃。
7.按權(quán)利要求2、5或6所述的場發(fā)射顯示器件的高真空封裝方法，其特征在于所述的抽真空和加熱封邊是同時進行的，在真空度達(dá)10-3Pa后，加熱整個真空室直至密封玻璃的封接溫度，保溫1～2個小時，使密封玻璃充分熔化，同時抽真空到器件所需的10-5Pa～10-6Pa真空度。
8.按權(quán)利要求2所述的場發(fā)射顯示器件的高真空封裝方法，其特征在于所述真空室降溫或自然冷卻或通過水冷或直接風(fēng)冷實現(xiàn)均勻降溫。
全文摘要
本發(fā)明涉及了一種場發(fā)射顯示器件的高真空封裝方法，屬于場發(fā)射顯示器領(lǐng)域。該封裝方法包括密封玻璃放置步驟、場發(fā)射顯示器件裝配步驟、抽真空步驟、加熱封邊步驟、冷卻步驟，其中場發(fā)射顯示器件抽真空與加熱封邊是在真空室中一次完成的。本發(fā)明的方法與傳統(tǒng)的場發(fā)射顯示器件封裝方法相比，其特點在于(1)省去了與器件相連接的抽氣管道，使抽真空系統(tǒng)與真空室直接匹配，大大提高了抽真空速度和效率；(2)大大簡化了器件的封裝程序，降低了生產(chǎn)成本；(3)在高溫下抽真空(300℃以上)，有助于陰陽極玻璃面板內(nèi)表面吸附的水分充分排出器件內(nèi)部空間，使封接后的器件真空度更高、更穩(wěn)定；(4)由于不需要留排氣口，封裝后的器件更加美觀。
文檔編號H01J9/26GK1556540SQ20031012288
公開日2004年12月22日 申請日期2003年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月30日
發(fā)明者馮濤, 張繼華, 王曦, 柳襄懷, 李瓊, 馮 濤 申請人:中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所, 中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究