CN1118853C - 图像显示设备 - Google Patents

Abstract

图像显示设备，包括：承载荧光材料的面板和相对的后背板；两板之间的外框架，外框架与两板相连而形成管壳；管壳内的荧光材料激发装置；在管壳内并在没设置荧光材料激发装置和荧光材料的部位的蒸散式吸气剂；防吸气剂散射装置，管壳包括彼此相邻的图像显示区域和吸气剂闪蒸区域，前者含有荧光材料和荧光材料激发装置，后者含有蒸散式吸气剂，防吸气剂散射装置有一个连接上述两区域的通道，防吸气剂散射装置位于连接吸气剂与图像显示区域中的任何点的线上。通过该设备，可以在短时间内排空气密容器，容易消除由于不均匀压力而造成的荧屏亮度不均匀，并获得较高的真空度，由此提供图象质量好、使用寿命长的图象显示设备。

Description

图像显示设备

技术领域

本发明涉及一种扁平型图像显示设备，特别是涉及一种包括吸气剂和防止吸气剂散射部件的图像显示设备。

背景技术

众所周知的图像显示设备有例如利用液晶的、利用电子束的和利用电致发光的，其中最常用于电视机的那些图像显示设备一般使用阴极射线管。

采用阴极射线管的电视设备一般有以下缺点，即，比起屏幕的尺寸来说该设备的纵深尺寸很大，因而限制了可安放电视机的地方。因此，近年来，已对利用电子束的扁平型图像显示设备进行了研究，其配置比那种使用阴极射线管的设备所需要的纵向尺寸要小。

在扁平型图像显示设备的体积比使用阴极射线管的设备的体积小时，其从荧光材料发射的气体量大。因此，需要很高的技术水平，以提高图像显示设备内的真空度，以及进一步保持该状态。

通常，为了保持密封管壳内有高的真空度，要使用吸气剂。吸气剂有两种类型：蒸散式吸气剂和非蒸散式吸气剂。蒸散式吸气剂的吸气材料存放在开口的容器中，在利用通电加热或电感应加热等加热吸气剂材料时，吸气材料蒸发(该过程以下称为“闪蒸”)，从而使吸气材料附着到管壳的内部，随后从密封容器中除去气体。非蒸散式吸气剂的吸气材料存放在开口容器中，不用闪蒸便可除去密封容器中的气体。

图20A和20B示出了日本特许公告No.56-44534所公开的一种已知真空荧光显示管结构的实例，图20A是一平面图，图20B是沿图20A中的20B-20B线所取的剖面图。

如图20B所示，该已知实例包括：一由例如玻璃之类的绝缘材料构成的面板1601，用作图像显示屏；一与面板1601相对设置的背板1602。利用低熔点玻璃、超声波钎焊或在紫外线中固化的树脂，密封面板1601和背板1602之间的接触面。

另外，在该管壳里设置一对防止吸气剂散射壁1608，作为阴极的支撑物，从而使它们以大致垂直的方式与面板1601和背板1602面对，在该防止吸气剂散射壁1608上固定有吸气剂1605。此外，在位于防止吸气剂散射壁1608的与设置有吸气剂的一侧相对的另一侧的面板1601上，设置多个显示单元，每个显示单元皆包括一电荷像4，一控制图像内容用的控制栅1610，和阴极1609。防止吸气剂散射壁1608的设置是为了防止吸气剂1605的吸气材料穿越到图像显示单元侧。附带说明一下，图20A和20B中的参考标号9表示吸气剂膜，该膜是通过闪蒸吸气剂1605而形成的。

把涡轮分子泵等连接到抽气管(未示出)上，并抽真空，通常，这样便可抽空如上所述构成的图像显示设备，当管壳内的真空度达到足够高的水平时，通过阻塞并切断来密封抽气管，然后烘烤吸气剂，于是便制成了图像显示设备。

在制成图像显示设备后，加热灯丝(热离子阴极)1609，使通过加热产生的电子被包括一电荷像4(未示出)的阳极加速，并撞击包括电荷像的荧光材料(未示出)。由此，在面板1601上显示图像。

另一方面，日本特许公开61-32336公开了一种扁平型图像显示设备，其中，构成电极结构的金属、玻璃和陶瓷的量是阴极射线管的几倍，而能通过烘烤使吸气剂淀积于其上的面较小。特别是，与阴极射线管相比，扁平型图像显示设备的玻璃容器其内壁面积要明显地小。因此，日本特许公开61-32336中公开了一种纤维状屏蔽部件，例如，钢棉或涂敷了石墨的钢棉，其目的是增大能通过烘烤而使吸气剂淀积于其上的面的面积，防止经过烘烤的吸气剂穿越到电极结构或布线上，引起电极或布线间的短路。绕在玻璃容器的内壁和电极结构的后侧之间形成的空间，即蒸发淀积吸气剂的空间，设置该纤维状部件，由此限制试图穿越的吸气剂的传播，并增大通过使吸气剂蒸发淀积到屏蔽部件的表面上而使吸气剂淀积于其上的面的面积。

然而，具有上述构造的已知图像显示设备存在以下问题：

(1)在使防止吸气剂散射的壁的外边缘和外框架之间的间距变窄，或在增加纤维状屏蔽材料的密度时，像已有技术那样，会降低管壳内残留气体到达闪蒸吸气剂面的可流动性，即其导通性。在这种情况下，无法充分发挥吸气剂的作用，或由于管壳内气压不均匀而造成图像的亮度发生变化。而且，这会延长通过抽气管排空容器内的气体所需的时间。

(2)在使防止吸气剂散射的壁的外边缘与外框架间的间距变宽，或减小纤维状屏蔽材料的密度从而改善了导通性时，吸气材料会通过在防止吸气剂散射壁与外框架间的间隙，或通过纤维状屏蔽材料中的间隙，穿越到图像显示部分，从而附着在电子发射源或荧光材料上，并有可能引起线路短路。

(3)另外，在扁平型图像显示设备中，电子发射源和荧光材料所占的面积通常是几乎相同的，而且对应于CRT深度的电子发射源和荧光材料间的间距大约为几百微米到几十mm。

因而，虽然由于扁平型图像显示设备所需真空度等于或大于CRT的真空度，要求其中附着吸气剂的面积要等于或大于CRT的吸气剂附着面，但扁平型图像显示设备中能设置吸气剂的面积比起CRT的能设置吸气剂的面积来明显地减小。所以，保证用于设置吸气剂的面积，增大设置的吸气剂的量，以及防止上述的吸气剂的穿越变得很重要。

发明内容

本发明解决了现有技术中存在上述的问题，因此，本发明的目的是提供一种具有高真空度和长工作寿命的图像显示设备，其中附着吸气剂的面积大，利用排气管排空管壳所需的时间短，在吸气剂汽化蒸发时不会发生吸气剂材料穿越到图像显示部分的现像，借助吸气剂可有效地进行密封排气管后的排空，并且不会发生在图像显示设备中压力变化的现像。

根据本发明的一个方案，提供了一种图像显示设备，包括：一承载荧光材料的面板；一与所述面板相对设置的后背板；一置于所述面板和后背板之间的外框架，所述外框架与两板相连，这样形成由所述面板、后背板和外框架构成的管壳；置于所述管壳所围空间内的荧光材料激发装置；位于所述管壳所围空间内并在没设置所述荧光材料激发装置和所述荧光材料的部位的蒸散式吸气剂；以及防吸气剂散射装置，所述防吸气剂散射装置由多个板构成，用于防止吸气剂材料从所述蒸散式吸气剂散射到所述管壳所围空间内设置所述荧光材料和荧光材料激发装置的部分，其特征在于，所述管壳所围空间包括一图像显示区域和一吸气剂闪蒸区域，所述图像显示区域中含有所述荧光材料和荧光材料激发装置，所述吸气剂闪蒸区域中含有所述蒸散式吸气剂，其中，所述图像显示区域和所述吸气剂闪蒸区域彼此相邻，所述防吸气剂散射装置有一个连接所述吸气剂闪蒸区域和所述图像显示区域的通道，以及其中所述防吸气剂散射装置位于连接所述吸气剂与所述图像显示区域中的所有点的线上。

根据本发明，在吸气剂闪蒸区域和图像显示区域之间设置防止吸气剂散射部件，具备以下优点：

(1)从吸气剂蒸发出的吸气材料沿各方向径向散射。尽管吸气材料具有粘附到与之发生碰撞的壁上而不会从该壁上反射的性质，构成气体的分子或原子会从与它们相撞的任何壁上反射，不附着于这些壁上。更准确地说，这些分子或原子并不是无论何时都是完全反射绝对不附着于壁上的；根据气体，壁材料、温度等等不同会有一定量的分子或原子附着于壁上。本发明利用了吸气材料和气体间性能上的这种差异，并提供多个防止吸气剂散射壁，使得设置吸气剂的吸气剂闪蒸区域与图像显示区域之间不存在线性光通道。因此，吸气材料不会穿越到显示区域，所以可以避免如线路短路或对电子发射装置和荧光材料造成不良影响等不希望有的效果。由此，根除由于吸气剂而造成的像素缺陷这种对图像显示设备来说是致命的因素。此外，由于不发生上述的吸气剂的穿越，不会对显示面内的电荷像(荧屏尺寸)造成限制，就像已预先考虑了吸气剂的穿越的已知装置那样。而且根据本发明，可以将图像显示面全部用作电荷像(荧屏尺寸)，从而可以在同样尺寸的图像显示设备上产生更大和更多的可利用屏。

(2)特别是，在由形成防止吸气剂散射壁的多个平板构成防止吸气剂散射部件的情况下，由于吸气剂烘烤方向不产生任何限制，只需从机械角度考虑对吸气剂量的限制。所以可以使用大量吸气剂。而且，由于面板、背板、外框架和吸气剂闪蒸区域的防止吸气剂散射壁的总面积皆有吸气剂材料附着于其上，所以可有效地保证很大的吸气剂面积，从而可以在长时间内利用吸气剂进行排空。

(3)如上所述，已从吸气剂蒸发出来的吸气材料在各个方向上径向散射。尽管吸气材料具有附着于与之碰撞的壁上而不会从壁上偏转的性质，构成气体的分子或原子却从任何与之相撞的壁上偏转，不会附着于这些壁上。更准确地说，这些分子或原子并不是无论何时都是完全偏转，而绝对不附着于这些壁上；根据气体、壁材料、温度等等不同会有一定量的分子或原子附着于壁上。本发明正是利用了吸气材料和气体间的这种性质的差异，设置多个防吸气剂散射壁，使得在设置吸气剂的吸气剂闪蒸区域与图像显示区域之间不存在线性光通道。因此，气体能自由地通过在上述壁的两相邻壁之间的通道，并能从图像显示区域到达吸气剂闪蒸区域。而且，邻近上述壁的通道遍及整个区域，所以导通良好。而且，能够设计和控制导通，从而可以使利用抽气管的排气所需的时间缩短。

因此，可以极大地降低图像显示设备的制造成本。而且，如上所述，传导性良好，由此可以减少图像显示设备内的压力分布，利用吸气剂排出在驱动设备时由荧光材料等产生的气体所需的时间缩短，结果，可提供抑制了其中的亮度和放电变化的图像显示设备。

根据上述说明，可提供一种工作寿命长的图像显示设备，该设备可以长时期地保持稳定，质量高，没有象素缺陷或亮度变化，而且成本低。

附图说明

图1A和1B是表示根据本发明的图像显示设备第二实施例的示意图，图1A是平面图，图1B的是剖视图；

图2A和2B是表示本发明的图像显示设备的第三实施例的示意图，图2A是平面图，图2B是剖视图；

图3A、3B和3C是表示示于图2A和2B中的部分防止吸气剂散射部件308的示意图；

4A和4B是角θ和气体分子通过的容易程度间的关系图，图4A是表示a∶b＝1∶1并且角θ为90°时的示意图，图4B是a∶b＝2∶1并且角θ为53.1°时的示意图；

图5A和5B是表示本发明的图像显示设备的第四实施例的示意图，图5A是平面图，图5B是剖视图；

图6A、6B、6C、6D和6E是说明按照本发明的图像显示设备的第四实施例的防止吸气剂散射部件的示意图，图6A是表示示于图1A中的V字型防吸气剂散射部件的示意图，图6B、6C、6D和6E是表示用示于图6A中的根据本发明的第四实施例的V字型防吸气剂散射部件制造本发明的防吸气剂散射部件的制造方法的示意图；

图7是示于图5A和5B中的防止吸气剂散射壁的位置关系图；

图8A、8B和8C是说明本发明的图像显示设备的第五实施例中的防吸气剂散射部件的示意图，图8A是顶视图，图8B是表示示于6A中的V字型防吸气剂散射部件的示意图，图8C是基于图8B所示V字型防止吸气剂散射部件的弧形防止吸气剂散射壁的示意图；

图9A、9B、9C和9D是说明本发明图像显示设备的第六实施例中的防止吸气剂散射部件的示意图，图9A是表示图8A所示的防止吸气剂散射部件的示意图，图9B、9C和9D是说明用图9A所示的本发明第六实施例的防吸气剂散射部件制造本发明的防吸气剂散射部件的方法的示意图；

图10A、10B和10C是说明图9D所示板的位置和形状的变化的视图；

图11A和11B是表示本发明的图像显示设备的第七实施例的一部分的示意图，图11A是前视图，图11B是侧视图；

图12A、12B、12C和12D是表示本发明的图像显示设备的第八实施例的示意图，图12A是前视图，图12B是沿该设备的深度方向的剖视图；图12C是后视图；图12D是侧剖视图；

图13是表示表面传导电子发射器件的示意图；

图14A和14B是表示图13所示表面传导电子发射器件的结构的示意图，图14A是平面图，图14B是剖视图；

图15A、15B和15C是表示图14A和14B所示表面传导电子发射器件的制造方法的示意图；

图16是表示在进行电导成形时装置电极间的成形电压的曲线图；

图17是在进行激发处理时表面传导电子发射器件的激发电压的曲线图；

图18A和18B是表示使用表面传导电子发射器件的图像显示设备的一个实施例的示意图，图18A是平面图，图18B是剖视图；

图19是能在本发明的图像显示设备中使用的电子源基板的示意图；

图20A和20B是已知的荧光显示管的一个结构实例的示意图，图20A是平面图，图20B是剖视图；

图21A、21B、21C和21D是表示本发明的图像显示设备的一个实施例的示意图，图21A是平面图，图21B是沿该设备的深度方向的剖视图，图21C示出了单独提取出来的电子发射部分的一部分，图21D是丝型吸气剂的一个实例。

图22A1、22A2、22B1和22B2是表示在本发明的防吸气剂散射部件的传导性与已知防吸气剂散射部件的传导性之间进行比较的说明性示意图，图22A1和22A2示出了本发明的V型防吸气剂散射部件，图22B1和22B2示出了已知的单屏蔽板型防吸气散射部件；

图23A和23B是表示本发明的图像显示设备的第十一实施例的示意图，图23A是平面图，图23B是剖视图；

图24是表示本发明的图像显示设备内的防吸气剂散射壁的位置的说明性示意图；

图25A和25B是表示本发明图像显示设备的第十二实施例的示意图，图25A是平面图，图25B是剖视图；

图26A和26B是表示本发明图像显示设备的第十三实施例的示意图，图26A是平面图，图26B是剖视图；

图27A和27B是表示本发明图像显示设备的第十四实施例的示意图，图27A是平面图，图27B是剖视图；

图28是表面传导电子发射装置的示意图；

图29A和29B是表示根据本发明的图像显示设备第十实施例的示意图，图29A是平面图，图29B是剖视图；

图30A、30B和30C是表示本发明的图像显示设备的第十五实施例的示意图，图30A是平面图，图30B是剖视图，图30C是防吸气剂散射部件的特写图；

图31A和31B是表示本发明的图像显示设备的第十六实施例的示意图，图31A是平面图，图31B是剖视图；

图32A和32B是表示本发明的图像显示设备的第十七实施例的示意图，图32A是平面图，图32B是剖视图；

图33是表示本发明的图像显示设备的第十八实施例的示意图；

图34是表面传导电子发射装置的示意图；

图35A和35B是表示本发明的图像显示设备的第十九实施例的示意图，图35A是平面图，图35B是剖视图；

图36是本发明的第三防止吸气剂散射部件的说明图；

图37A1、37A2、37B1和37B2示出了比较本发明的防吸气剂散射部件与已知防吸气剂散射部件的说明性示意图，图37A1和37A2展示的是使用已知的防吸气剂散射部件的图像显示设备，其中图37A1是前视图，图37A2是剖视图，图37B1和37B2展示的是使用本发明的防吸气剂散射部件的图像显示设备，其中图37B1是前视图，37B2是剖视图；

具体实施方式

下面将详细说明本发明的防吸气剂散射部件。本发明的防吸气剂散射部件有三种结构。

下面将利用以下的第一至第九实施例说明本发明的第一防吸气剂散射部件的结构。另外，将利用以下的第十至第十五实施例说明本发明的第二防吸气剂散射部件的结构。另外，将利用以下的第十六至第十九实施例说明本发明的第三防吸气剂散射部件的结构。

第一实施例

对第一实施例的说明涉及使用场致发射源阵列(或者称为FEA)作荧光激发装置。图21A和图21B展示了按照本发明的图像显示设备的一个实施例，图21A是平面图，图21B是该设备沿深度方向的剖视图，图21C是单提出来的电子发射部分的一部分。

在图21A中，参考数字2001和2002表示由诸如玻璃之类的绝缘材料制成的衬底。此后，把衬底2001称作“面板”，2002称作“后背板”。在本实施例中，使用玻璃作面板和后背板。参考数字2106表示丝型吸气剂。采用具有低熔点的玻璃、超声波钎焊、或在紫外线中固化的树脂可用外框架2003密封面板2001和后背板2002。在本实施例中，用玻璃作外框架2003，并使用低熔点玻璃进行密封。排气管2004设置在外框架上，以便能通过密封该排气管2004来形成管壳。然而，当在真空中进行组装时，该排气管2004是不必要的。将面板2001和后背板2002间的空间设置成大约200μm。

在面板2001的内壁上形成ITO薄膜2005和荧光材料2006。用ITO薄膜2005作为加速从电子源发射的电子的正电极(阳极)。另外，在可以给正电极施加几千伏或更大的电压的情况下，可以在荧光材料上层叠金属底板。

电子发射部分的结构如下：阴极2008和电阻层2009形成于后背板2002的内壁上。在电阻层2009上形成绝缘层2010，另外在绝缘层上形成栅电极2011。另外，在绝缘层2010和栅电极2011中设置直径为0.4-1μm的开口孔，在这些孔内形成锥形电子发射体2012。

为了减小从电子发射体2012发射的电流的波动程度，***了电阻层2009，该电阻层被称作电流限制电阻。众所周知，从场致发射源阵列发射的电子的数量通常随电子发射体表面的状态和杂质等而有极大地不同。在流过电子发射体2012的电流很大时，电阻层2009起减小电子发射体2012和栅电极2011间的电势差的作用，在流过电子发射体2012的电流很小时，电阻层2009起增大电子发射体2012和栅电极2011间的电势差的作用。由此，调节了从电子发射体2012发射的电流的波动程度，从而降低了电流的波动程度。

阴极2008设定成0V，将栅电极设定成50V，并将由ITO薄膜2005构成的正电极(阳极)设定成400V。

利用由ITO薄膜2005构成的正电极加速从电子发射体2012发射出的电子，使之与荧光材料2006碰撞，由此形成图像。

在防吸气剂散射部件2013处，在一条直线上设置由V型板构成的防吸气剂散射壁2020，这样从显示部分观察不到间隙，但V型板互不接触。将所有V形板的顶点T都朝向相同方向，并将这些板设置成使顶点T位于相邻V的两端E的连线的中心点。该防吸气剂散射部件被称作“V型”防吸气剂散射部件。

沿一般垂直于面板2001和后背板2002的方向，在管壳所围空间内设置V型防吸气剂散射部件2013，这样将管壳所围空间分成两部分：即，设置电子发射装置的区域(图像显示区域)，和闪蒸吸气剂的区域(吸气剂闪蒸区域)。

在本实施例中，管壳的吸气剂闪蒸区域中设置的吸气材料是如Ba(钡)之类的蒸散式吸气剂。另外，也可在合适的位置设置如Zr-Al(锆-铝)的非蒸散式吸气剂，并以辅助方式使用上述吸气剂。

在本实施例中，防吸气剂散射部件和吸气剂闪蒸区域只设置在当从正面看图像显示设备时所观察到的矩形的一侧区域中。然而，防吸气剂散射部件和吸气剂闪蒸区域的数量和位置并不限于这种设置。例如，防吸气剂散射部件可以设置在当从正面看图像显示设备时所观察到的矩形的四个侧边上，并将吸气剂设置成包围图像显示部分。

实际上所用的吸气剂有各种形状和尺寸，例如，环型和丝型。因此，重要的是根据管壳的形状采用合适的吸气剂种类。例如，在面板和后背板间的间隙，即管壳内部的深度为几毫米时，适用环型吸气剂。然而，在要用的管壳中面板和后背板间的间隙极窄时，环型吸气剂便不适用了。

对于图21A和21B所示的本实施例，面板2101和后背板2102间的间隙极窄，只有200μm，所以不能使用环型吸气剂。在这种情况下，采用以下方法。

第一种方法是在本实施例中使用丝型吸气剂。图21D是设有丝型吸气剂2106的图像显示设备的前视图。通过用如Ba(钡)之类的蒸散式吸气剂涂敷极细的金属丝，形成丝型吸气剂2106，详见日本特许公开5-151916。细金属丝的两端可延伸至管壳的外部，用于电感应加热。

第二种方法是将图像显示设备的管壳制成双层结构(双室结构)，即，为图像显示区域和吸气剂闪蒸区域设置分开的室，并用本发明的防吸气剂散射部件，例如V型防吸气剂散射部件连接这两个室。在本说明书中，将此方法作为第八实施例进行了详细地说明，因此，在此将省略对此方法的说明。

本发明的图像显示设备的涡轮分子泵与排气管2004相连，并由此进行排气。在容器内的压力达到10^-7乇或以下时，密封抽气管2004，并闪蒸吸气剂2014，从而完成图像显示设备。

可以用任何类型的绝缘材料作面板2001和后背板2002的基板材料及外框架2003的材料，只要它是绝缘材料即可，例如玻璃。然而，为了显示图像，面板2001的材料必须是透光材料。

可以用Mo或Si作为构成锥型电子发射体2012的材料，该电子发射体形成于开在绝缘层2010和栅电极2011中的口孔内。

如上所述地构成的图像显示设备显示出其优于已知的图像显示设备的传导性，所以，与已知设备相比，可以缩短排气的时间，还可以减轻荧屏亮度的变化。

从接下来所作的比较中可以发现，通过把已知的防吸气剂散射部件装于本发明的图像显示设备中，使图21A中由参考数字2013表示的本发明的V字型防吸气剂散射部件优于由图20A中由参考数字1608表示的单屏板构成的已知防吸气剂散射部件。作为比较例，计算本发明的防吸气剂散射部件的传导性。

图22A1和22A2是图21A和21B中所示本发明的V字型防吸气剂散射部件的局部放大图，图中示出了其形状和尺寸。图22A1是前视图，图22A2是沿设备的深度方向的剖视图。将V字型防吸气剂散射部件2013沿基本垂直的方向装在后背板2002上。将面板2001和后背板2002间的间隙设置为200μm。在从前面看图像显示设备时，所观察到的V字型防吸气剂散射部件2013搭接于其上的那一侧的长度为50mm。

使外框架2003和包括V字型防吸气剂散射部件2013的V形板间的夹角为45°。根据本实施例，形成V字型防吸气剂散射部件2013的V形结构其两侧的长度为7.1mm，是用两块矩形玻璃板形成的，该玻璃板长7.1mm ，宽200μm。这里使玻璃的厚度薄至可以忽略不计。使V字的顶角为90°。

图22B1和图22B2是由参考数字1608表示的由单屏蔽板构成的已知防吸气剂散射部件的示意图，图中示出了其形状和尺寸。图22B1是正视图，图22B2是深度方向的剖视图。根据本实施例，由单屏蔽板构成的防吸气剂散射部件1608是用长30mm、宽200μm的矩形玻璃板形成的。这里，也使玻璃的厚度薄至可以忽略不计。

顺便提及，使利用已知的防吸气剂散射部件的图像显示设备在板和外框架间在两边上的间隙宽度皆为10mm的原因是，使真空度的值与利用按照本发明的防吸气剂散射部件的图像显示设备的真空度值相同，即为10^-8乇，以便比较它们的形状。

比较图22A1中A与B间的导通和图22B1中A′与B′间的导通。使用计算机模拟装置，跟踪虚拟模拟中气体颗粒的运动，从而得知导通情况。用“三维稀释气流分析程序RAFAL-3D Ver.3.4”(由Kagaku Gijutsu软件公司提供)进行该模拟。下面简要说明一下模拟和计算方法的物理条件，然后，给出计算结果。计算方法的说明详见“三维稀释气体流分析程序RAFAL-3D Ver.3.4使用手册(1)，(2)”。

根据本实施例，模拟时唯一考虑的气体分子是水蒸汽，即H₂O。将温度设置为300K。使H₂O分子从截面A和A′流入，从截面B和B′流出。这里的横截面是沿垂直于附图的方向所取的截面。

设定H₂O分子从截面A和A′流入的速率和方向以便在所有方向上以相同的几率随机地发射水分子。分子的大小以根据麦克斯维尔-波尔兹曼分布的可能性确定。因此，流入的H₂O分子的速度向量的平均值为零，均方值由以下表达式表示：

<V²>＝(8RT/πmN_A)

其中由R＝8.31[J/mol/K]表示为气体常数、T[K]为绝对温度、m[kg]为气体分子的质量、N_A＝6.022×10²³[/mol]为阿伏伽德罗数。

忽略H₂O分子之间的相互碰撞，只考虑H₂O分子与固体壁的碰撞。假设模拟***在被叫作分子流范围的范围内。

在气体分子的平均自由行程由λ[m]表示、分子流过的管壳的特征长度由L[m]表示时，表达式K_n＝λ/L表示努森数。通常，保持K_n＞＞0.3的范围被称作分子流范围，众所周知，其中忽略了分子之间的相互碰撞的近似法是有效的。

将驱动图像显示设备的标准压力设置为10^-8乇。例如，考虑水蒸汽为1.3×10^-8乇，平均自由行程为λ＝3.29×10⁵m。将要处理的标准长度的管壳在面板和后背板间的间隙为200μm，意味着努森数为：

K_n＝λ/L＝(3.29×10⁵)/(2.0×10^-4)＝

                      1.65×10⁹＞＞0.3

因此，可以假定分子流范围的状态没有任何问题。

这里，假定在H₂O分子与壁碰撞时，H₂O分子在碰撞前所具有的如动量、能量等信息全部丧失，根据麦克斯维尔-波尔兹曼分布，以相同的几率在各方向上以某一速度随机地从碰撞位置重新发射H₂O分子。

在分子流范围中，管壳即管子的导通C[m³/s]与管子的入口和出口间的压力差无关，是个常数。因此，在进行计算机模拟时，无论H₂O分子从截面A-A′流入的压力值如何，导通C的值都是相同的。

本实施例中，设定截面A和A′处的压力使之为7.5×10^-8乇(P＝1.0×10^-5[Pa])，将截面B和B’处的压力设置为零，并这样进行计算。

利用计算机模拟跟踪在上述条件下虚拟的H₂O分子的运动，从而得知传导情况。在时间t＝0[秒]时开始发射H₂O分子。实际***中H₂O分子的数目巨大，以计算机的能力无法跟踪所有的分子。因此，在本实施例中，在模拟时，发射相当于实际***中H₂O分子数的γ＝1.0×10^-5倍的H₂O分子。

此外，在本实施例中，Δt＝5.0×10^-7[S]为一时间段，检查每一时间段使H₂O分子流入的位置。尽管管壳内的H₂O分子数，即管子内的分子数或在A和B与A′和B′间限定的区域中的分子数随时间增加，最后分子数达到一个恒定值，获得一个分子数不再改变，而不是在恒定值附近起伏的稳定状态。

一旦断定***处于稳定状态，在一定数量的时间段n_s后，可知***处于恒定状态，在此期间，连续进行计算。然后，可获得恒定状态过程中每一时间段的平均物理量(例如压力分布)。这相当于获得了恒定状态过程中的时间平均物理量。在进行平均时，所累加的时间段数n_s越大，则物理量的真值的起伏越小。

对于示于图22A₁中的V字型防吸气剂散射部件2013，在2000个时间段后，管壳内处于恒定状态，此后，在n_s＝6000[时间段]时，进行计算，计算这期间的平均值。在n_s＝6000个时间段(相当于3.0×10^-4[S])期间，从截面A发射的分子数为107，589个，其中从截面B流出的分子数为N_B＝4027个。根据以下表达式计算传导率C[m³/s]：

           C＝(N_B/γ)(RT/N_A)(pΔtn_s)

由计算得出示于图22A₁中的V字型防吸气剂散射部件2013的传导率C＝5.56×10^-5[m³/s]。

示于图22B₁中的由单屏板构成的防吸气剂散射部件，在4000个时间段后，可以断定***处于恒定状态，此后，在n_s＝4000[时间段]时进行计算，计算这期间的平均值。在n_s＝4000(相当于2.0×10^-4[s]期间，从截面A发射的分子数为71740个，其中从截面B′流出的分子数N_B＝2561个。由计算得出示于图22B₁中的由单屏板构成的防吸气剂散射部件1608的传导率C＝5.27×10^-5[m³/s]。

示于图22B₁中的由单屏板构成的防吸气剂散射部件1608，从图像显示部分看时，防吸气剂散射部件1608的两侧存在10mm的间隙，气体分子通过该间隙穿行。用δ表示防吸气剂散射部件1608两侧的间隙的间距，则

δ＝5[mm]时，C＝2.91×10^-5[m³/s]，

δ＝7.5[mm]时，C＝4.21×10^-5[m³/s]，

δ＝12.5[mm]时，C＝6.56×10^-5[m³/s]。

从上述传导率的计算结果可知，为了使如图22B₁中所示的由单屏板构成的防吸气剂散射部件1608的传导率与图22A1中所示的V字型防吸气剂散射部件2013处于同一水平，需将防吸气剂散射部件1608两侧的间隙的间距设置成约为δ＝10mm。

示于图22A1中的V字型防吸气剂散射部件2013，其吸气剂可以遍及整个吸气剂闪蒸区域。另一方面，对于如图22B1中所示的由单屏板构成的防吸气剂散射部件1608而言，其吸气剂只能置于由单屏板构成的防吸气剂散射部件1608后面的吸气剂闪蒸区域，以防止吸气材料颗粒散射到图像显示区域。

图22B1中，构成防吸气剂散射部件1608的屏蔽板的长只有30mm，因而，在可以设置吸气剂的最简单的情况下，从图像显示区域看时，其宽度只有30mm。这与示于图22A1中的V字型防吸气剂散射部件2013相比极为不利。能设置的吸气剂的量越少，则能保持真空的时间越短，因而，图像显示设备的寿命会变得相当短。其排气性能不好，意味着不能给图像显示区域提供足够的真空度。

如果由如图22B1中所示的单屏板构成的防吸气剂散射部件1608两侧的间隙的间距窄小，则导通变得比示于图22A1中的V字型防吸气剂散射部件2013的导通差。

从上述说明可以得知，本发明的V字型防吸气剂散射部件与已知的由单屏板构成的防吸气剂散射部件相比，其优点在于延长了图像显示设备的工作寿命，实现了图像显示区域的高真空度，并缩短了排气所必需的时间。

第二实施例

图1A和1B是表示本发明第二实施例的图像显示设备(真空荧光显示管)的示意图，图1A是平面图，图1B是剖视图；

如图1B所示，本实施例包括：一由例如玻璃之类的绝缘材料构成的面板101，用作图像显示区域；一由例如玻璃之类绝缘材料构成的后背板102，它与面板101相对设置；用于使该结构承受外部压力的外框架103。用低熔点玻璃等粘接面板101和外框架103连接的区域以及后背板102和外框架103连接的区域，形成管壳。另外，在外框架103上设置一排气管104，用于排空设备(管壳)的内部。另外，在面板101上形成图像帧面100。

另外，在管壳内，利用低熔点玻璃等，将由V字型的多块扁平板构成的防吸气剂散射部件108沿通常垂直的方向贴到面板101和后背板102上，构成防吸气剂散射壁，还安装一吸气剂固定架106。将吸气剂固定棒107固定到吸气剂固定架106上，再将吸气剂105固定到吸气剂固定棒107的端部。

在防吸气剂散射部件108处，至少由两块直线排列的V形板构成防吸气剂散射壁，从图像显示区域观察不到间隙，防吸气剂散射壁的最外部分与外框接触，板之间互不接触。Vs的顶点皆面向同一个方向，把板的顶点皆置于连接相邻V字的两端的连线的中心，以此方式排列各板。

另外，在防吸气剂散射壁108的另一边从设置吸气剂105的一侧起，设置多个显示单元，这样使它们包括图像显示区域，并且每个显示单元皆在由阳极和荧光材料构成的面板101上构成图像帧面，一用于控制图像的显示的控制栅，以及一灯丝109。

设置V形防吸气剂散射部件108的目的是，使设置了吸气剂的吸气剂闪蒸区域和图像显示区域之间不存在线性光通道，下面将说明其原理。

闪蒸使得发射出的吸气材料颗粒遍及吸气剂闪蒸部分。然而，吸气材料颗粒不像一般的气体分子那样运动；吸气材料颗粒具有附着于与它们碰撞的固体壁上的特性。为了防止吸气剂颗粒穿过本发明的防吸气剂散射部件，并穿越到图像显示区域，吸气剂颗粒必须首先与构成防吸气剂散射部件108的V形板或内壁碰撞。一旦吸气剂材料颗粒与构成防吸气剂散射部件108的V形板或内壁碰撞，它们便会附着到发生碰撞的地方。因而，根据本发明的防吸气剂散射部件108，吸气剂材料颗粒不会穿过本发明的防吸气剂散射部件108，也不会穿越到图像显示部分。另一方面，一般的气体颗粒能够穿过构成防吸气剂散射部件108的V形板，在穿过该板时与板反复碰撞。

下面说明构成上述图像显示设备的方法。将在低温熔化的玻璃涂敷在面板101、后背板102、外框架103、防吸气剂散射部件108和吸气剂夹具106的连接点上，利用定位夹具将防吸气剂散射部件108、吸气剂夹具106和外框架103定位，然后，加热在低温熔化的玻璃，使玻璃软化，随后固化，于是将各部件固定和粘接在一起。

在粘接了所有部件后，利用涡轮分子泵之类，从排气管104排出管壳内的气体，在管壳内达到足够的真空度时密封抽气管104。在封闭了排气管104后，利用电感应加热等等来闪蒸吸气剂105，于是完成图像显示设备。

在完成了图像显示设备后，加热灯丝109，通过加热产生电子。并利用阳极(未示出)加速所产生的电子，电子撞击图像帧面。因而在面板101上显示图像。

像第一实施例一样，可以在短时间内排空上述图像显示设备，并且几乎没有荧屏亮度的变化。

第三实施例

图2A和2B是表示本发明第三实施例的图像显示设备的示意图，图2A是平面图，图2B是剖视图；

如图2A和2B所示，本实施例包括：一由例如玻璃之类的绝缘材料构成的面板301，用作图像显示区域；一由例如玻璃之类绝缘材料构成的后背板302，它与面板301相对设置；用于使该结构承受外部压力并确定面板301和后背板302间的距离的外框架303。用具有低熔点的玻璃等粘接面板301和外框架303的连接区域以及后背板302和外框架303连接的区域。另外，在面板301上设置两个排气管(未示出)。

另外，在管壳内，利用低熔点玻璃等等，将由多块弯成V形的扁平板构成的防吸气剂散射部件308沿基本垂直的方向粘接到面板301和后背板302上，构成防吸气剂散射壁，还粘接一吸气剂夹具306。将吸气剂固定棒307粘接到吸气剂夹具306上，再将吸气剂305粘接到吸气剂固定棒307的端部。

在防吸气剂散射部件308处，至少由三块直线排列的V形板构成防吸气剂散射壁，从图像显示部分观察不到间隙，板之间互不接触。本实施例中，两组V形板对称地设置于一条单线上，每组中Vs的顶点皆朝向同一个方向，并把板的顶点皆置于连接相邻V字两端的连线的中心，以此方式设置各板。在其对称中心，设置单块V形板，其顶点面向图像显示区域，其每边的底部距位于连接相邻V形两端的线的中心点的顶点最远。此后，将这种防吸气剂散射部件称作改型的V字型防吸气剂散射部件。

尽管上述说明的是对称的配置，但本发明并不限于这种配置。

另外，防吸气剂散射部件308的一边设置吸气剂305，在其另一边设置面板301，并在面板301上从防吸气剂散射壁设置吸气剂一侧开始设置多个用作图像显示部分的显示单元，每个显示单元皆包括图像帧面(未示出)、用于控制图像的控制栅310、及灯丝309。

下面说明构成上述图像显示设备的方法。将在低温熔化的玻璃涂敷在面板301、后背板302、外框架303、防吸气剂散射部件308和吸气剂夹具306的连接点上。利用定位夹具将防吸气剂散射部件308、吸气剂夹具306和外框架303定位，然后，加热在低温熔化的玻璃，使玻璃软化，随后固化，于是将各部件固定和粘接在一起。

在粘接了所有部件后，利用涡轮分子泵之类，从抽气管104排出管壳内的气体，在管壳内达到足够的真空度时密封抽气管(未示出)。在封闭了抽气管后，利用电感应加热等等闪蒸吸气剂305，于是完成图像显示设备。

在完成了图像显示设备后，加热灯丝309，使之发射电子，并利用阳极加速电子，电子撞击图像帧面。因而在面板301上显示图像。

下面参照附图说明改型的V字型防吸气剂散射部件308。

图3A、3B和3C是示于图2A和2B中的防吸气剂散射部件308的一部分，图3A是顶视图，图3B是侧视图，图3C是置于管壳内的防吸气剂散射部件308。

经过改型的V字型防吸气剂散射部件308的形状如图3A和3B所示；其形状由表示V形高度“a”、表示V形的半宽度“b”、表示防吸气剂散射壁的高度“h”和表示防吸气剂散射壁的厚度“δ”限定的。

如图3C所示，在预先确定了从防吸气剂散射部件到图像显示设备的设置吸气剂那一侧的侧面的距离L的情况下，为了增大吸气剂附着的表面积，改进的V字型防吸气剂散射部件的宽度2b必须窄。此时，根据表示V形半宽度的“b”调节V形高度“a”，以使图3A所示的顶点的角θ不变得极小也是很重要的。在角θ变小时，从图像显示区域流向防吸气剂散射部件的气体易被反射，并返回流过来的方向。而且，甚至在从图像显示区域流向防吸气剂散射部件的气体流到吸气剂闪蒸一侧时，实际的流动通道的距离也比角θ大时变长。因此，如果角θ小，则气体不容易从图像显示区域流到吸气剂闪蒸区域，所以导通性降低。

图4A和4B是顶角θ和气体分子通过的容易性的关系图，其中，V形角θ小于或等于90°。如图3A所示，图4A是a∶b＝1∶1和角θ为90°时的示意图，图4B是a∶b＝2∶1和角θ为53.1°时的示意图。

如图4A和4B所示，图4B中所示的来自图像显示区域的气体分子502实际通过V字型防吸气剂散射部件的距离长于图4A所示的气体通过V字型防吸气剂散射部件的距离。另外，气体分子503反弹回了图像显示区域。这里，假定气体分子501、502和503平行面板和后背板流动，并垂直连接构成改型的V字型防吸气剂散射部件的V形玻璃板的顶点的线。另外，假定气体分子并没有因与构成改型的V字型防吸气剂散射部件的V形玻璃板碰撞而附着或滞留于其上，而是镜面反射。

制备包括体积为208cm³的管壳并且拥有面积为1223cm2的内表面的图像显示设备。在下列条件下进行计算机模拟，使用改进的V字型防吸气剂散射部件，计算管壳内的压力分布。

图3C所示的图像显示设备的整体形状如下：从前面看图像显示设备时，观察到的矩形的垂直边为21.6cm、水平边为24.6cm、厚为0.38cm。其上附加有直径为0.83cm、长为5.29cm的两根圆柱形抽气管，抽气管的终端被密封。另外，给图像显示区域配置长为4cm、高为0.38cm的被称为垫片的承受28个大气压的结构(未示出)。

这里将略去对根据该模拟的计算方法的说明，因为这已在本说明书的第一实施例中作了说明。

模拟的条件如下：将整个管壳的温度设置为300K，假定以1.0×10^-10乇.升/cm²/sec的速率，从1159cm²的表面积连续发射H₂O(水蒸汽)，吸气材料已附着于其余的64cm²的表面积上。假定吸气剂的表面吸附速率是0.01。表面吸附速率为0.01意味着，如果100个水分子撞击吸气材料已附着于其上的壁，则会有一个水分子被吸附到吸气剂上。

通常，已清洗过然后又在真空中被加热过的玻璃材料能够将气体发射速度限制在相当于不锈钢的水平。因此，认为在计算机模拟中假定气体发射速度为1.0×10^-10乇·升/cm²/sec是合适的。(YoshitakaHayashi，“SHINKU GIJUTSU NYUMON”NIKKANKOGYO SHINBUN-SHA(1987))

根据图3A、3B和3C，将改进的防吸气剂散射部件的大小设置为a＝0.5cm，b＝0.5cm，h＝0.38cm，θ＝90°，δ＝0cm。

忽略水分子之间的碰撞，只考虑水分子与固体壁的碰撞。

在这些条件下，使用计算机模拟装置，在模拟中跟踪水分子的运动，并计算管壳内的压力分布。根据计算结果，水的分压在1.5×10^-8至3.4×10^-8乇范围内。此压力用于真空荧光显示管中已足够。因此，使用改进的V字型防吸气剂散射部件是极有效的。

而且，在将改型的V字型防吸气剂散射部件的大小设置为a＝1cm，b＝0.5cm，h＝0.38cm，θ＝53.1°，δ＝0cm时，同样的计算机模拟显示出水的分压在1.6×10^-8至3.7×10^-8乇范围内。这些结果表明与θ＝90°的情况相比，水分子的分压有较大的变化。

接着，制造一个与上述模拟的图像显示设备相同的图像显示设备，检测排气所需时间及图像亮度的变化程度。这里，用200μm厚的玻璃板作改型的V字型防吸气剂散射部件。

结果表明，使用本发明的改型的V字型防吸气剂散射部件的图像显示设备具有与第一实施例相同的优点，即，与已知单板防吸气剂散射部件相比，可在短时间内排空，并减弱亮度的变化。另外，使用改型的V字型防吸气剂散射部件，在θ＝90°时比在θ＝53.1°时排空所需的时间更短，亮度变化更少。因此，本实施例的防吸气剂散射部件设置为θ＝90°。

而且，本实施例的图像显示设备中没有观察到吸气材料穿越到图像显示区域，并且布线绝对不会短路。

第四实施例

图5A和5B是表示本发明第四实施例的图像显示设备的示意图，图5A是平面图，图5B是剖视图；

如图5A和5B所示，本实施例包括：一由例如玻璃之类的绝缘材料构成的面板701，用作图像显示区域；一由例如玻璃之类的绝缘材料构成的后背板702，它与面板701相对设置；一用于使该结构承受外部压力的外框架703；一用于抽空管壳内的气体的抽气管704。用低熔点玻璃等粘接面板701和外框架703连接的区域，以及后背板702和外框架703连接的区域。

另外，在管壳内，利用低熔点玻璃等，将由多块扁平板构成的防吸气剂散射部件708沿大致垂直的方向粘接到面板701和后背板702上，构成防吸气剂散射壁，还粘接一吸气剂夹具706。将吸气剂固定棒707装到吸气剂夹具706上，再将吸气剂705粘接到吸气剂固定棒707的端部。

在防吸气剂散射部件708处，至少由两块直线排列的扁平板构成防吸气剂散射壁，板之间互不接触，从图像显示区域观察不到在设置吸气剂705的吸气剂闪蒸区域和图像显示区域之间存在线性光通道。

另外，在防吸气剂散射部件708的一边设置吸气剂705，在其另一边设置面板，在所设置的面板上从设有吸气剂一侧开始设置多个用作图像显示区域的显示单元，每个显示单元皆包括图像帧面(未示出)、用于控制图像的控制栅710及灯丝709。

本实施例所用的防吸气剂散射部件708的形状与图2A所示的改型的V字型防吸气剂散射部件及图1A所示的V字型防吸气剂散射部件不同。因而，下面将参照附图说明本实施例的防吸气剂散射部件708。

图6A、6B、6C、6D和6E是说明本发明的第四实施例的图像显示设备的防吸气剂散射部件的示意图，图6A是表示示于图1A的V字型防吸气剂散射部件的示意图，图6B、6C、6D和6E是根据示于图6A的本发明的第四实施例的V字型防吸气剂散射部件制造本发明的防吸气剂散射部件的制造方法的示意图。另外，V字型防吸气剂散射部件的每面防吸气剂散射壁的大小与图3A中的表示方法一样，a＝1，b＝1，θ＝90°。(其中没有特别标出“a”和“b”的长度单位。)

下面说明本实施例的防吸气剂散射部件。防吸气剂散射壁形成一个V形，从而构成图6A所示的V字型防吸气剂散射部件。首先，除去这样的防吸气剂散射壁两侧边之一，如图6B所示，除去对着相邻板的另一侧边。

然后，为了防止吸气剂材料颗粒的穿越，与防吸气剂散射部件平行地设置多块扁平板。所设置的这些板与图6B所示的被除去的板大小相同，其方向平行于与设置这些板的那一侧相反一侧的防吸气剂散射壁，如图6C所示。

接着，在图6D中点划线所示的部分设置板，以便充分屏蔽吸气剂颗粒，如图6E所示。

下面说明根据上述方法构成的防吸气剂散射部件的各防吸气剂散射壁的位置关系。

图7是示于图5A和5B中的防吸气剂散射壁的位置关系图。三块板AA′、BB′和CC′构成一个单元，本发明的防吸气剂散射部件包括设置成一排的多个这样的单元。

AA′和CC′是平行的关系，BB′的外推线与AA′垂直相交。而且，AA′和CC′与BB′不一样长，AA′和DD′是V字型防吸气剂散射部件的组成部分，由于CC′与它们一样长，所以有以下表达式： ${\mathrm{AA}}^{\&prime;}={\mathrm{DD}}^{\&prime;}={\mathrm{CC}}^{\&prime;}=\sqrt{2}$

在图6E所示的方法中所附加的板部分相当于BD和D′B′。

点B表示虚线AC′和线段DD′的交点。通过把线段DD′延长到点B和点B′，可以完全防止吸气材料颗粒穿越。BD和D′B′的长为“a”，由几何关系推得以下关系： $(a/\sqrt{2})\tan \mathrm{\&theta;}+(2/\sqrt{2})=1/3$

tanθ＝1/3

所以有 $a=1/\left(2\sqrt{2}\right)$

因此，可以这样确定板的长度，即 $\mathrm{AA}={\mathrm{DD}}^{\&prime;}={\mathrm{CC}}^{\&prime;}=\sqrt{2}$ $\mathrm{BD}=D^{\&prime;}{B}^{\&prime;}=1/\left(2\sqrt{2}\right)$

如上所述，如果预先设置这样一个由直线排列的V形板构成的防吸气剂散射部件，那么从图像显示区域便观察不到间隙，而且各板之间也不会相互接触，Vs的顶点皆向着同一方向，设置各板时使顶点位于连接相邻V字两端的线的中心，基于这种结构，可以形成一种新型防吸气剂散射部件结构，其中互不接触地设置两块或两块以上的板形防吸气剂散射壁，并使图像显示区域中的任何点和吸气剂闪蒸区域中的任何点的连线总是与防吸气剂散射壁相交。

用以下方法检测图像显示区域和与按照上述方法所构成的防吸气剂散射部件一起设置吸气剂的那一侧之间是否存在线性光通道是有效的。

首先，设立一个放大比例的防吸气剂散射部件。然后，从图像显示侧看这种比例的吸气剂闪蒸区域。如果从图像显示区域以不同的角度观看，构成防吸气剂散射部件的板皆能阻碍观看吸气剂闪蒸区域的视线，那么可以说图像显示区域到设置吸气剂的那一侧之间不存在线性光通道。

如图5A和5B所示，组装图像显示设备，发现能在短时间内排空该图像显示设备，并且在该图像显示设备内能达到高真空度，且荧屏亮度变化也小。而且，观察不到吸气材料穿越到图像显示区域，所以不存在布线短路现像。

第五实施例

下面将说明的本发明第五实施例的图像显示设备使用半圆弧形板作防吸气剂散射部件。

图8A、8B和8C是说明本发明的第五实施例的防吸气剂散射部件的示意图，图8A是顶视图，图8B是示于图6A中的V字型防吸气剂散射部件的示意图，图8C是基于示于图8B中的V字型防吸气剂散射部件的弧形防吸气剂散射壁的示意图。这里像第二实施例一样省略了对本实施例的其它结构(图像显示设备)的说明。而且，在图8A、8B和8C中，参考标记T表示顶点，参考标记E表示边缘。另外，图8B所示的V字型防吸气剂散射部件的每面防吸气剂散射壁的大小像图3A所示的一样，a＝1，b＝1，θ＝90°。(其中没有特别标出“a”和“b”的长度单位。)

如图8A所示，本实施例的防吸气剂散射部件至少包括两块彼此不接触的弧形板，它们向着同一方向，而且图像显示区域中的任何点和吸气剂闪蒸区域中任何点的连线总是与防吸气剂散射壁相交。

用半径为1的80°的圆弧代替图8B中的线段，可以得到如图8C所示的由多块半圆弧形板构成的防吸气剂散射部件。

如上所述，如果预先设置一由直线排列的V形板构成的防吸气剂散射部件，则从显示区域观察不到间隙，而且各板也互不接触，Vs的各顶点皆向着同一方向，设置板时使顶点位于连接相邻防吸气剂散射部件两端连线的中心，基于这种结构，可以形成一种新型防吸气剂散射部件结构，其中可以互不接触地设置两块或两块以上的弧形防吸气剂散射壁，其各顶点向着同一方向，并使图像显示区域与设置吸气剂的那一侧之间不存在线性光通道。

组装使用如图8A所示的防吸气剂散射壁的本实施例的图像显示设备，发现像第二实施例一样，能在短时间内排空该图像显示设备，并且该图像显示设备内能达到高真空度，而且荧屏亮度变化也小。而且，观察不到吸气材料穿越到图像显示区域，所以不存在布线短路现像。

第六实施例

图9A、9B、9C和9D是说明本发明第六实施例的防吸气剂散射部件的示意图，图9A是示于图8A的的防吸气剂散射部件的示意图，图9B、9C和9D是根据示于图9A中的本发明第六实施例的防吸气剂散射部件制造本发明的防吸气剂散射部件的方法的示意图。

本实施例涉及一新型防吸气剂散射部件结构，在本实施例的防吸气剂散射部件中，可以互不接触地设置两块或两块以上的弧形防吸气剂散射壁，并使图像显示区域与设置吸气剂的那一侧之间不存在线性光通道。

下面将说明形成本发明的防吸气剂散射部件的方法。首先，去掉构成防吸气剂散射部件的每面防吸气剂散射壁的半个弧。如图9B所示，相邻板具有与去掉半弧的板相反的另一半弧。

接着，为了防止吸气剂材料颗粒穿越，给防吸气剂散射部件设置多块板，即与去掉的弧部分数量相同的多块板。这里，所设置的板的形状与去掉的板部分的形状相同，其方向与设置这些板的那一侧相反一侧上的防吸气剂散射壁的方向相同，如图9C所示。

然后，图9B所示的保留的板中，使位于设置新板的那一侧上的板变形，以便充分屏蔽吸气剂材料颗粒，如图9D所示。

下面详细说明如图9D所示的板的变形。上述方法中变形的板DD′是连接线AC′和线A’F的交点与线EF′和线A′F的交点的线段。这里，线AC′和线DD’垂直相交。

通过使用由连接线段AC’上的任何点与线段EF’上的任何点的线段构成的板，可以防止吸气剂材料的颗粒穿越。线段DD’最好是这些板中最短的板。

线段DD′的长由“a”表示，在＜DFC＝θ，＜FA′C＝α的条件下，α＝(π/4)-θ和tanθ＝1/3给出tanα＝1/2。

因此， $\cos \mathrm{\&alpha;}=2/\sqrt{5}$ 成立。

而且， $a=\left(2\sqrt{2}\right)\cos \mathrm{\&alpha;}-(1/\sqrt{2})\cos \mathrm{\&alpha;}$ 给出 $a=\left(3\sqrt{2}\right)/\sqrt{5}$

由此确定图9D所示的板DD′的形状和位置。

图10A、10B和10C是说明示于图9D中的板的位置和形状变化的实例的示意图。如图10A所示，可以与线A′F′平行地设置板GG′。

在图10A的配置中，点G位于线段AC′上，点G′位于线段EF′上，这样便可以完全防止吸气材料颗粒的穿越。线段GG′的长记作“b”，根据几何图形得出： $b=3/\sqrt{2}$

而且，如图10B所示，可以用两条连接起来的90°弧线代替图10A中的线段GG′。

在图10B所示的配置中，也可以防止吸气剂材料颗粒穿越。弧的半径为“r”，

则(b/2)²＝2r²

因而，r＝3/4。

在图10C所示的配置中，与弧AA′和弧CC′相切的线由l₁表示，与弧EE′和弧FF′相切的线由l₂表示。l₁与弧AA′的接触点由T₁表示，l₁与弧CC’的接触点由T₂表示，l₂与弧EE’的接触点由T₃表示，l₂与弧FF’的接触点由T₄表示。

通过使用由连接线T₁ T₂上的任何点和线段T₃ T₄上的任何点的线段构成的板，可以防止吸气材料颗粒穿越。图10C中所示的线段HH’是线l₁和l₂间的最短距离，线段HH’与l₁和l₂垂直相交，而且穿过线段E’C的中点。

如上所述，若预先设置由彼此不接触并面对同一方向的两个以上防吸气剂散射的弧形壁构成的这种防吸气剂散射部件，并使其位于图像显示区域到吸气剂位置之间是非线性光路的位置，按此结构，能构成防止吸气剂散射的部件的新结构。

按本发明第二实施例的图像显示设备是用图9D、10A、10B和10C所示防吸气剂散射壁组成的。已发现，如第二实施例一样，该图像显示设备能在短时间内被抽成真空，使其达到高真空度，荧光屏亮度变化极小；没有吸气剂穿越到图像显示区域，因而无布线短路。

第7实施例

图11A和11B是按照本发明的图像显示设备的第7实施例的局部示意图。在图11A是正视图，图11B是侧视图。在图11A中，字母T表示顶点，E表示边缘。

如图11A和11B所示，本实施例将防吸气剂散射壁设置成其间的间隙窄于第2实施例中壁间的间隙，每张V形板的顶点比相邻板的边缘连线更靠近相邻板的顶点。

上述的防吸气剂散射部件用“a”指示V形的高度，“b”是V形的宽度的1/2，“C”是V形顶点与相邻V形的边缘连线之间的间隔，“δ”是防吸气剂散射的壁的厚度，“h”是防吸气剂散射壁的高度。

按照本发明第2实施例的图像显示设备是用图11A和11B所示防吸气剂散射壁组装成的。已发现，如第2实施例一样，该图像显示设备能在短时间内被抽成真空，使其达到高真空度。荧屏亮度变化极小。而且，无吸气剂材料穿越到图像显示区域，并且无布线短路。另外，本实施例所需抽真空的时间较短。

第8实施例

图12A、12B、12C和12D是按照本发明的图像显示设备的第8实施例的示意图，图12A是正视图，图12B是沿设备深度方向的剖面图；图12C是后视图，图12D是侧剖视图。

如图12A至12D所示、本实施例包括一由诸如玻璃的绝缘材料制成的用作图像显示区域的面板1301，一用诸如玻璃的绝缘材料制成并位于与面板1301相对的位置的后背板1302，和一用于支承结构以承受外压力的外框架1303，并设置有一用以排除管壳内的气体用的排气管1304。面板1301和外框架1303的接触区和后背板1302与外框架1303的接触区用低熔点玻璃等粘接。V形防吸气剂散射壁的顶点连线与隔板1305平行。

此外，隔板1305将管壳分成两个室，V形防吸气剂散射部件1309设置于隔板1305的任意一边。采用吸气剂夹具1307用低熔点玻璃按基本上垂直的方向将后背板1302和外框架1303粘接到隔板1305上。使吸气剂固定棒1308粘接到吸气剂夹具1306上，吸气剂固定棒1307的端部粘接吸气剂1306。而且，图中防吸气剂散射部件的边缘从隔板1305伸向面板1301突出，并与外框架1303平行并与平板1312接触，该平板1312盖到每个防吸气剂散射壁的端部。而且，在位于隔板1306另一侧上的面板1301上，从设置有吸气剂的一侧边开始，排列多个用作图像显示区域的显示单元，每个显示单元包括图像帧面(image patern)(未画出)，控制图像的控制栅1311和灯丝1310。

随后将说明上述图像显示设备的构成方法。在面板1301、后背板1302，外框架1303，隔板1305，防吸气剂散射部件1308，和吸气剂夹具1307的连接点涂覆低熔点玻璃。用定位夹具对防吸气剂散射部件1309，吸气剂夹具1307，和外框架1303定位。然后，对低熔点玻璃加热使其软化，并接着硬化而粘接各个零部件。

在全部零部件已粘接好后，用涡轮分子泵由排气管1304抽出管壳内气体，在管壳内达到足够高的真空度时密封排气管1304。而且，抽气管1304可在设置吸气剂的一侧设置。抽气管1304封离后，用电感应加热闪蒸吸气剂1306，完成图像显示设备。

制成图像显示装置后，加热灯丝1310使其发射电子，由阳极(未画出)加速电子，使电子撞击图像帧面。因而，在面板1301上显示出图像。

组装图12A至12D所示的图像显示设备，发现可用短时间抽空图像显示设备，使其内部达到高真空，没看到吸气材料穿越到图像显示区域，荧屏亮度变化极小，而且，按本例的这种双室结构，允许吸气剂粘附区接近于图像显示区域，这种设置具有保持真空的优点。

第9实施例

第9实施例用于说明用表面传导电子发射器件作荧光激励装置。

图13是表示传导电子发射器件的示意图。

如图13所示，按本例的表面传导电子发射器件包括形成在用例如玻璃的绝缘材料制成的后背板1401上并连到引线电极(未画出)的下布线1402，形成在下布线1402上的绝缘层上并连到引线电极(未画出)的上布线1403，表面传导电子发射器件用Pd薄膜和布线1405电连接上布线1403，下布线1402和表面传导电子发射器件1404。而且，将外部驱动电源(未画出)电连到引线电极，用于驱动表面传导电子发射器件。

以下将说明上述表面传导电子发射器件的构成方法。用汽相淀积法等在后背板1401上形成下布线。然后，在下布线1401上用化学汽相淀积(CVD)形成绝缘层，然后，用汽相淀积法等在所形成的绝缘层上形成上布线1403。然后，用布线1405电连接上布线1403，下布线1402和表面传导电子发射器件。

以下将详细说明表面传导电子发射器件1404。

图14A和14B是图13所示表面传导电子发射器件的结构示意图。图14A是平面图，图14B是剖视图。

如图14A和14B所示，将器件电极1702和1703设置于衬底1701上，用导电薄膜1704连接器件电极1702和1703，并在导体薄膜1704的一部分设置电子发射部分1705。任何高导电材料均能用作包括相对的器件电极1702和1703的材料。

器件电极1702与1703之间的间隔L按应用形式设计。考虑电极的电阻值及电子发射性能，将器件电极1702和1703的长度W设定在几微米至几百微米之间。而且，可将器件电极1702和1703的膜厚设定在几百埃至几微米之间。

考虑到器件电极1702和1703的台阶覆盖、器件电极1702与1703之间的电阻值、后面所述的形成条件，适当设定导电薄膜1704的厚度，但膜厚通常设定在几埃至几千埃之间。

适于形成导电薄膜1704的材料例如有：金属如Pd、Pt，Ru，Ag，Au，Ti，In，Cu，Cr，Fe，Zn，Sn，Ta，W，Pb，等；氧化物如PdO，SnO₂，In₂O₃，PbO，Sb₂O₃等；硼化物如：HfB₂，ZrB₂，LaB₆，CeB₆，YB₄，GdB₄等；碳化物如TiC，ZrC，HfC，TaC，SiC，WC等；氮化物如TiN，ZrN，HfN等；半导体如Si，Ge等；碳等。

电子发射部分1705是根据导电薄膜1704的厚度和性能及后面要说的形成条件，在一部分导电薄膜1704处形成的高阻裂缝构成的。电子发射部分1705中可以存在几埃至几百埃大的导电细颗粒。这种导电细颗粒包含导电薄膜1704包含的材料元素的一部分或全部。电子发射部分1705和与其相邻的导电薄膜1704可以有碳和碳化合物。

以下将说明本发明中用的表面传导电子发射器件的制造方法。

图15A至15C是图14A和14B(图13)所示表面传导电子发射器件制造方法的示意图。

首先，如图15A所示，用去污剂，纯水，和有机溶剂彻底清洁含碱石灰玻璃的衬底1701(图13中的后背板1401)，然后，用溅射法，在衬底上淀积800厚的Pt，用作在以后构成器件电极1702和1703的材料。将图14A所示L设定为10μm、W设定为200μm。

然后，用真空汽相淀积法淀积1000厚的升起Cr膜(未画出)，用于构成导电薄膜图形。此时使相当于图14A所示导电薄膜1704的宽度W的Cr膜开口为100μm。

将由OKUNO SEIYAKU公司制造的CCP-4230，有机钯溶液施加到其上已形成有器件电极1702和1703的衬底1701上(图13中所示后背板1401)，用离心机旋涂有机钯溶液在衬底上形成有机钯薄膜。然后，在大气中在300℃烘烤Pd薄膜10分钟，形成主要由PdO细颗粒构成的导电膜1704，其厚度约为120，薄层电阻为5×10⁴欧姆/方。

然后，如图15B所示，用腐蚀酸腐蚀Cr薄膜和导电膜1704，构成有规定图形的导电膜1704。

按上述方法制成的大量表面传导电子发射器件按阵列形式排列于衬底1701上(图13中所示后背板1401)，并用于图18A和18B所示的图像显示设备中。随后用排气管对图像显示设备抽真空，使其真空度达到2×10^-7乇，给器件电极1702和1703加电压进行电传导赋能，由此形成电子发射部分1705，如图15C所示。

在用电源给器件电极1702和1703加电压，进行电赋能时，在导电薄膜1704上，形成具有交替结构的电子发射部分1705，利用电导赋能在局部破裂、变形或性能变化的导电薄膜1704上形成具有交替结构的构件。

图16示出了器件电极间进行电导赋能的赋能电压。

在本例中，设定图16中的T₁为1mmS，T₂为10mmS，通过使三角波峰值电压增加0.1伏而进行电导赋能，在赋能中，在T₂之间同步地***0.1伏的阻值测试脉冲，测试电阻值。而且，规定阻值测试脉冲的测试值很接近1mΩ时赋能结束。同时，停止加到器件上的电压。

用排气管1504对图像显示设备抽气，使其真空度达到1×10^-8乇后，给图像显示设备引入丙酮作有机物质。此时，丙酮分压是1×10^-5乇。

随后，在衬底1701(图13、18A和18B中所示的后背板1401)上形成的每个表面传导电子发射器件上施加压脉冲，进行激活处理。图17是表面传导电子发射器件进行激活处理所用激活电压的波形曲线图。设定图17中T₁为1mmS。T₂为10mmS，峰值电压为15伏。

给图18A和18B所示图像显示设备中在面板上形成的金属敷层1502施加电压，进行激活处理，同时测试电子发射器件的发射电流(Ie)。当Ie达到饱和时，激活处理终结。

随后，用排气管1504对图像显示设备抽真空，使其真空度达到1×10^-8乇，密封排气管并闪蒸吸气剂。

以下说明是关于使用上述表面传导电子发射器件的图像显示设备的。图18A和18B是采用表面传导电子发射器件的图像显示设备实施例的典型示意图，图18A是平面图，图18B是剖视图。

如图18A和18B所示，管壳由后背板1401和面板1501构成，构成管壳的后背板1401和面板1501均用相同的绝缘材料制造，从图像显示设备的侧边起，在面板1501上依次形成荧光材料1500和铝金属敷层1502，外框架1503连接面板1501和后背板1401的周围部分。该外框架1503是用于承受外压力的支承结构，设置有一用于排去管壳内气体的排气管1504。在面板1501上形成荧光材料1501和金属敷层1502。面板1501与后背板1401之间隔开3mm。用低熔点玻璃粘接外框架1503与面板1501的连接区和外框架1503与后背板1401的连接区。

此外，在管壳中，用低熔点玻璃将防吸气剂散射部件1508和吸气剂夹具1506按基本垂直的方向粘接到面板1501和后背板1401上，所述防吸气剂散射部件1508由形成防吸气剂散射壁的多个V形板(改型V形防吸气剂散件部件)构成。吸气剂夹具1506与吸气剂固定棒1507粘接，吸气剂固定棒1507的末端与吸气剂1505粘接。

在防吸气剂散射部件1508处至少线性地排列两个V形防吸气剂散射壁，从而使其不相互接触，并且，从图像显示区域看无间隙。按本例，两组V形板以对称方式位于一根直线上。在每与一组V形板中每张板Vs的顶点朝同一方向，多个V形板排列成顶点处于连接相邻V形两端的连线的中心点。在其对称中心只有单个V形板，并以其侧边对着面对吸气剂烘烤部分的顶点。

而且，由表面传导电子发射器件1404构成的图像显示区域处于设置吸气剂1505的防吸气剂散射部件的另一侧。

之后，将说明上述图像显示设备的构成方法。将低熔点玻璃涂覆在面板1501、后背板1401、外框架1503、防吸气剂散射部件1508和吸气剂夹具1506的接点处。用定位夹具定位防吸气剂散射部件1508，吸气剂夹具1506和外框架1503，随后加热玻璃使其软化，随后***，以粘接各零部件。

粘接好全部零部件后，用涡轮分子泵等由排气管1504排除管壳内的气体，当管内的真空度足够高时，将排气管1504密封。在封离了排气管1504后，用电感应加热等闪蒸吸气剂1505，制成图像显示设备。

在制成图像显示后，将几千伏电压施加于在面板1501上形成的金属敷层1502上，以加速从表面传导电子发射器件1404发射的电子，使之撞击荧光体1500。因而，使图像显示在面板1501上。

组装图18A和18B所示图像显示设备，并发现可在短时间内抽空该图像显示设备，使其达到高真空度、荧屏亮度变化极小，如第3实施例一样。而且没看到吸气剂穿越到图像显示区域，无布线短路。

按本发明的图像显示设备只要是蒸散型的，而不特别限于是任何吸气剂型，例如，其主要成分是钯(Ba)，钛(Ti)，钽(Ta)，钼(Mo)等，但本发明并不特别限于其中的任何一种。有几种闪蒸吸气剂的方法，如导通电流加热，电感应加热等，但本发明不特别限于其中的任何一种。

而且，按本发明的图像显示设备，可用低熔点玻璃，超声焊、紫外线固化树脂等材料来封装面板、后背板、外框架、吸气剂夹具、吸气剂固定棒、防吸气剂散射部件、排气管等，但，本发明不限于此，只要是能密封和粘接的材料，并能保持高真空度的材料均能使用。

此外，可采用诸如玻璃之类的绝缘材料板来制造按照本发明的图像显示设备中的防吸气剂散射部件，板的厚度越薄越好，但必须在保证必需的强度的前提下适当选择其厚度。

图19是按照本发明的图像显示设备用的电子发射器件的驱动方法的说明示意图。

图19所示电子源衬底201(相当于图13中的1401)包括：用真空蒸发、印刷、溅射等方法用金属在其上形成X方向的并由Dx1、Dx2-DxN组成的N条布线202；由Dy1、Dy2-Dyn组成的N条Y方向布线203(分别相当于图13中的1402和1403)；金属导电线205(相当于图13中的1405)；及由X方向布线202、Y方向布线203和金属布线205电连接的表面传导电子发射器件204。这里未画出X方向布线202与Y方向布线203之间的层间绝缘层。而且，X方向布线202和Y方向布线203伸出作为外引出端。

关于X方向布线202、Y方向布线203和布线205的材料，表面传导电子发射器件204的一对电极所用材料，及元件的一部分或全部元件，可以相同，也可以不同。根据表面传导电子发射器件204的一对电极用的材料，可适当选择这些布线用的材料。在表面传导电子发射器件204的一对电极用的材料与X方向布线202、Y方向布线203和布线205所用的材料相同时，可将与表面传导电子发射器件连接的布线视为器件电极。

用真空蒸发、印刷、溅射等法，用SiO₂构成层间绝缘层。按规定的形状、膜厚、材料及适当选择的制造方法形成X方向布线202与Y方向布线203间的层间绝缘膜，使其能耐受X方向布线202与Y方向布线203的交叉点处的电位差。

为扫描X方向排列的表面传导电子发射器件204行而施加扫描信号的扫描信号发生装置(未画出)与X方向布线202连接，按输入信号调制按Y方向排列的表面传导电子发射器件204列的调制性信号发生装置与Y方向布线连接。而且，使给每个电子发射器件施加的驱动电压作为扫描信号与调制信号之间的压差。

采用上述结构，只用简单的阵列布线就能选择并驱动单个器件。

第10实施例

第10实施例是用表面传导电子发射器件作荧光激励装置的实例。图28是表面传导电子发射器件的示意图。

如图28所示，按本例的表面传导电子发射器件形成在后背板620上，后背板620是用诸如碱石灰玻璃之类的绝缘材料制成的衬底，其上形成有连到引线电极(未画出)的下布线710，形成在下布线710上的绝缘层712，形成在绝缘层712上并连到引线电极(未画出)的上布线714，和器件电极715和716。而且，外驱动电源(未画出)与引线电极连接，用于驱动表面传导电子发射器件。

以下将说明上述表面传导电子发射器件的形成方法。用汽相淀积法在后背板620上形成下布线710和器件电极716。随后，用CVD法等在所形成的下布线710上形成绝缘层712。然后，用CVD法等在绝缘层上形成上布线714。随后，从上布线714伸出器件电极715，两个电极之间隔开约10μm。

随后，在器件电极715和716上形成PdO薄膜717，在上布线714与下布线710之间用电传导方式在部分PdO薄膜717处形成高阻区的电子发射部分719。

当用外部驱动电源给上述方法形成的表面传导电子发射器件施加电压时，通过引线电极上布线714和下布线710将电压施加于PdO薄膜717上，从电子发射部分719发射电子。

以下将说明使用上述方法形成的表面传导电子发射器件的按照本发明的图像显示设备。图29A和29B是按照本发明的本实施例的使用表面传导电子发射器件的图像显示设备的示意图。图29A是平面图，图29B是剖视图。按照本发明的图像显示设备是宽高比为4∶3对角线为20英寸的图像显示设备。

如图29A和29B所示，管壳由后背板620和面板621和外框架625构成，构成后背板620和面板621由相同的绝缘材料制成，在图像显示设备的一侧，依次由荧光材料600和金属敷层601的次序形成面板621，外框架625与面板621和后背板620的周边部分连接。该外框架625是抗外部压力的支承结构。面板621与外框架625的连接区，以及后背板620与外框架625的连接区均用低熔点玻璃粘接。将面板621与后背板620之间的间隔设定为3.8mm。将真空容器的内部大小设定为垂直方向为304.8mm水平方向为456.4mm。

此外，在管壳内，用低熔点玻璃等按基本上垂直的方向将吸气剂夹具652粘接到面板621和后背板620上。使吸气剂固定棒653粘接到吸气剂夹具652上，并使吸气剂650粘到吸气剂固定棒653的末端。该吸气剂的主要组分是掺氮的钡(Ba)，铝(Al)和镍(Ni)。将环形吸气剂650的直径设定为4mm。另外，将防吸气剂散射壁675和670分别粘接到面板621和后背板620上，由此使粘接位置相互平行。将防吸气剂散射的壁670和675设置成基本上垂直于面板621和后背板620，使防吸气剂散射壁670与外框架625之间的间隔为5mm。按照本发明的防吸气剂散射部件防止吸气剂材料从吸气剂650穿越到图像显示部分。

防吸气剂散射壁670和675的厚度为0.1mm，防吸气剂散射壁670与675之间的最近距离为1.9mm。防吸气剂散射壁670与面板621之间最近距离为1.9mm，这样防吸气剂散射的壁675与后背板620之间的最近距离为1.9mm。为防止闪蒸吸气剂650时产生的热量损坏吸气剂夹具652而设置了吸气剂固定棒653。

构成上述图像显示设备时，用排气管(未画出)抽空设备内部，同时烘烤吸气剂650。当管壳内的真空度达到1×10^-8乇时排气管密封。这表示已充分排气。在封离排气管之后，用电感应加热等方式加热并烘烤吸气剂，制成图像显示设备。

图像显示设备制成后，对在面板621上形成的金属敷层601施加几千伏电压，以加速从表面传导电子发射器件630发射的电子，使之撞击面板621上的荧光材料600，从而显示图像。

现在，比较将防吸气剂散射壁670和675按基本上垂直的方向搭接到面板621和后背板620上而构成的防吸气剂散射部件与已知的用单板构成的防吸气剂散射部件，看前者有哪些优点。例如，对比图29A和29B所示的按照本发明的典型图像显示设备的图37B1和图37B2所示的计算机模拟计算的图像显示设备的管壳内压力分布和图37A1和37A2所示的典型已知图像显示设备的计算机模拟计算的管壳内压力分布。

用Kagaku Gijutsu软件公司的三维稀释气流分析程序RAFAL-3D-Ver.3.4进行模拟。该模拟的计算方法的说明已在第1实施例中说明。这里省去。

图37A1和37A2是装有已知防吸气剂散射部件101和装有吸气剂材料的区域101(吸气剂闪蒸区域)的图像显示设备的管壳的示意图，其中图37A1是正视图，图37A2是剖视图。

管壳是长方体，长304.8mm，宽456.4mm，高3.8mm，即面板621与后背板620相隔3.8mm。当从正面看该长方体管壳时，用单板构成的防吸气剂散射部件101作边界，长为304.8mm(12英寸)、宽为406.4mm(16英寸)并且对着粘接吸气剂的区域102的面积会变成图像显示区域。该管壳是按照本实施例的对角线长20英寸的薄扁平型显示器的比较型。

如图37A2中的剖视图所示，吸气剂材料只粘附在面板侧。为了防止由于闪蒸吸气剂而使吸气剂材料颗粒散射到图像显示区域，粘附吸气剂的区域102仅限于由单板制成的防吸气剂散件部件101的后面区域。

图37B1和37B2是采用按照本发明的将防吸气剂散射壁670和675以基本上垂直的方式连接到面板和后背板上而构成的防吸气剂散射部件103和吸气剂粘接到其上的区域104的图像显示设备的示意图，其中图37B1是正视图，图37B2是剖视图。

管壳是长方体，长304.8mm，宽456.4mm，高3.8mm。当从正面看长方体管壳时，以用两个相对的板构成的防吸气剂散射部件103作界边，304.8mm(12英寸)长乘406.4mm(16英寸)宽并且对着粘附吸气剂104的区域的面积变成图像显示区域。

如图37B2的剖视图所示，防吸气剂散射部件103由两个相对的，长304.8和宽1.9mm的基本上垂直地连接到面板和后背板上的板构成。构成防吸气剂散射部件103的两个板之间间隔1.9mm，板的厚度忽略不计。

吸气剂材料粘附到面板边和防吸气剂散射部件的一部分上。粘附吸气剂的区域104可全部覆盖吸气剂闪蒸部分的面板边。

计算机模拟条件如下：将整个管壳的温度设定在300K恒温，并假定从防吸气剂散射部件101和103及管壳表面以1.0×10^-10乇·升/厘米²/秒的速率蒸发出H₂O(水蒸汽)。还假定，粘有吸气剂材料的区域102和104不蒸发出H₂O(水蒸汽)。

假定吸气剂的吸收率是0.01。吸收率0.01是指100个H₂O分子撞击吸收吸气剂材料的区域102和104，将有1个水分子被吸气剂吸收。

一个水分子与另一水分子的碰撞忽略不计。只计算水分子与固体壁的碰撞。

图37A1和37A2是设置有用单板构成的已知防吸气剂散射部件101的管壳，水蒸汽产生面积是2727.8cm²，粘附吸气剂的区域102是132.4cm²。一方面，如图37B1和37B2所示，由于装有由两个相对板构成的防吸气剂散射部件103的管壳，产生水蒸气的面积是2705.0cm²，粘附吸气剂的区域104的面积是146.6cm²。

该计算机模拟中，在管壳内没设置大气压支承结构(垫圈)。

从0时间开始产生H₂O分子和吸气剂吸收，随着时间的推移，管壳内的水分子数增多，并最终达到恒定值，不再出现围绕该恒定值变化的没有波动的稳定状态。一旦判断***很稳定，就能获得压力分布的时间平均值。

结果如下：装有用单板构成的现有防吸气剂散射部件101的管壳，如图37A1和37A2所示，其内部压力是3.5×10^-8乇至8.5×10^-8乇之间。设置有由两个相对板构成的防吸气剂散射部件103的管壳，如图37B1和37B2所示，其内部压力在1.7×10^-8乇至3.9×10^-8乇之间。

由上述得知，用按照本发明的由两个相对板构成的防吸气剂散射部件103与用单板构成的防吸气剂散射部件101相比，图像显示区域的压力最大值与最小值之差更小，压力分布更均匀。因而能减少亮度的不均匀度。而且，能进一步减小图像显示区域的压力，这是因为吸气剂粘附面积更宽。因而，可延长图像显示设备的工作寿命。

使用现有的图像显示设备防吸气剂散射部件的在板与外壳架之间的两侧设有宽度为20mm的间隔的原因是，它能使图像显示设备的真空度达到使用按照本发明的防吸气剂散射部件的图像显示设备同样的真空度，即10^-8乇，以便对它们的形状进行比较。

按照本例的如上述所述地构成的图像显示设备是优异的，在上、下布线之间无布线短路，在吸气剂闪蒸后无吸气剂材料穿越。图像显示设备内的压力分布比已有图像显示设备内的压力分布更均匀，明显增长了使用寿命。

第11实施例

图23A和23B是按照本发明的图像显示设备第11实施例的示意图，其中图23A是平面图，23B是剖视图。

如图23A和23B所示，本实施例包括一用诸如玻璃的绝缘材料制成的用作图像显示部分的面板121；一用例如玻璃的绝缘材料制成并与面板121相对放置的后背板120；和一宽度为10mm、用于承受外部压力的支承结构的外框架125。用低熔点玻璃粘接面板121与外框架125的连接区和后背板120与外框架的连接区。将面板121与后背板120之间的间隔设定为10mm。数字100指图像帧面。

此外，在管壳内，用低熔点玻璃等将吸气剂夹具152按基本上垂直的方式粘接到面板121和后背板120上。将吸气剂固定榛153粘接到吸气剂夹具152上。使吸气剂固定棒153的末端粘接吸气剂150，吸气剂的主要成分是Ba(钡)。另外，使防吸气剂散射壁175和170分别粘接到面板121和后背板120上，由此使粘接位置彼此相互平行。防吸气剂散射壁170和175构成是扁平玻璃板的防吸气剂散射部件。防吸气剂散射壁170和175沿基本垂直的方向位于面板121和后背板120上，以防止吸气剂材料从吸气剂150穿越到图像显示区域。

防吸气剂散射壁170和175厚0.5mm，而且壁175与170之间的最近距离是2mm，这样壁170与面板121以及壁175与后背板120之间的最近距离均为4mm。为防止闪蒸吸气剂150时产生的热损坏吸气剂夹具152，设置了吸气剂固定棒153。

另外，在防吸气剂散射壁170和175的另一侧上，从设置吸气剂150一侧，即，在图像显示部分一侧排列多个显示区域，每个显示区域包括由阳极和荧光材料(未画出)构成的图像帧面、控制图像用的控制栅132和灯丝130。

随后，说明上述图像显示设备的构成方法。在与面板121，后背板120，外框架125，防吸气剂散射壁170和175和吸气剂夹具152的连接点涂覆低熔点玻璃。用定位夹具对防吸气剂散射壁170和175、吸气剂夹具152和外框架125定位。然后，加热低熔点玻璃使其软化，随后***，以粘接各个零部件。

在粘接好全部零部件后，用排气管140排除管壳内的气体，当管壳内的真空度达到1×10^-7乇时，将排气管140密封。

在用排气管140排除管壳内的气体的同时，用电感应加热闪蒸吸气剂150。在封离排气管140之后，用电感应加热等闪蒸吸气剂150，构成吸气剂粘附面155，因此，制成图像显示设备。

在制成图像显示设备后，加热作为热离子阴极的灯丝130，发射电子，用阳极加速所发射的电子，使之撞击图像帧面，因而，将图像显示于面板121上。

此后，将说明包括按照本发明的防吸气剂散射部件的防吸气剂散射壁的位置。图24是按照本发明的图像显示设备中的防吸气剂散射壁的位置说明图。

防吸气剂散射壁970与面板921之间的最小间距97a和防吸气剂散射壁975与后背板920之间的最小距离97C形成有效传导率，即，在有防吸气剂散射壁图像显示设备的区域中气体颗粒的流动性。此处，用“t”表示防吸气剂散射壁970的厚度。

希望，防吸气剂散射壁970的更靠近吸气剂粘附区955的一侧与设备壁(即面板921)之间的最小距离970窄，以防止吸气剂材料穿越到图像显示区域。另一方面，希望防吸气剂散射壁975的离吸气剂粘附区较远的一侧与设备壁(即后背板920)之间的最小距离97C宽，以便在闪蒸吸气剂后用吸气剂粘接表面955除去图像显示设备中残留的气体颗粒。

如图24所示，按照本发明的第2防吸气剂散射部件至少由第1防吸气剂散射壁(970或975)和第2防吸气剂散射壁(970或975)构成。

还希望，第1和第2防吸气剂散射壁连接到面板和后背板上的位置应基本平行。

如图24所示，第1和第2防吸气剂散射壁与面板和后背板之间的两个夹角可以不同。

而且，第1和第2防吸气剂散射壁的相应长度是用h1和h2表示的相对于面板和后背板按间隙方向测得的距离，面板与后背板之间的间隔距离用H表示，按照本发明的第2防吸气剂散射部件应同时满足以下两个公式：

h1≠0，h2≠0.                  式(A)

H≤h1+h2＜2H                   式(B)

此外，用“d”表示防吸气剂散射壁之间的最小距离(97b)，在满足上述公式(A)和(B)的同时按照本发明的第2防吸气剂散射壁最好还满足下述公式(C)

  O＜d≤H                         (C)

另外，最好的形式，也就是说传导率最好的形式是，第1和第2防吸气剂散射壁与面板和后背板基本上是直角，并满足以下公式(D)：

  d＝h1＝h2＝H/2                  (D)

本实施例中使用两个防吸气剂散射壁，当防吸气剂散射壁的每一个都位于对着设备壁的平行位置时，必须采用2个或2个以上的防吸气剂散射壁。当采用3个或3个以上的防吸气剂散射壁时，其定位和设置方法会变得更复杂，因此，最好采用两个防吸气剂散射壁。但是，本发明不限于此设置。

至于面板123与后背板120之间的间隔距离，如图23A和23B所示，本例中规定为10mm。但本发明不限于此。只要该间隔距离能使灯丝130所发射的电子能激励荧光材料(未画出)，并显示图像即可。而且，本发明对图像显示用的荧光材料也无特殊限制。

尽管本例中的图像显示设备用钡(Ba)作吸气剂，但本发明对吸气剂的种类无特殊限制，只要是蒸散形的即可，与吸气剂材料的种类无关。另外，有几种吸气剂闪蒸方法，如通电加热、电感应加热等，但本发明不特殊限制用其中的那种方法。

此外，尽管用低熔点玻璃作为密封面板、后背板、外框架、吸气剂夹具和本发明的图像显示设备用的防吸气剂散射部件的材料，但也可用超焊、或紫外线固化树脂代替低熔点玻璃。本发明对这些密封用材料和方法无特别限制，只要在密封和粘接时能保持高真空度就行。

而且，应根据所述图像显示设备的尺寸，面板与后背板之间的距离，防吸气剂散射壁之间的夹角、间隔和最小距离，来适当选择防吸气剂散射壁的厚度。

本发明中用的荧光材料激励源最好选用要求高真空度的电子束。尽管本例用热灯丝130作为电子发生装置产生电子，但是，本发明不限于此设置，也可用第1实施例中用的场发射器件发射电子或第9实施例中用的表面传导电子发射器件发射电子，只要能激励荧光材料的方法均可使用，本发明对荧光材料激励方法无特殊限制。

由于采用了按上述方法构成的按照本例的图像显示设备，发现能在短时间内用排气管排出图像显示设备中的气体，该图像显示设备内压力分布均匀，在图像显示设备内能达到高真空，因此能明显增长图像显示设备的使用寿命。而且，未发现吸气剂材料穿越到图像显示部分。

第12实施例

第12实施例将说明根据与吸气剂设置位置之间的距离适当增大防吸气剂散射壁和与粘接防吸气剂散射壁的表面相对的表面之间的距离，即图24中的距离97a和97c。

图25A和25B是按照本发明的图像显示设备第12实施例的示意图，图25A是平面图，25B是剖视图。

如图25A和25B所示，本实施例包括：一用如玻璃的绝缘材料制成并用作图像显示部分的面板221，一用如玻璃的绝缘材料制成并与面板221相对设置的后背板220；和一宽10mm并用作为抵抗外部压力的支承结构的外框架225。用低熔点玻璃粘接面板221与外框架225的连接区和后背板220与外框架225的连接区。将面板221与后背板220之间的间隔设置成10mm。

在管壳内，用低熔点玻璃等将吸气剂夹具252按基本上垂直的方式粘接到面板221和后背板220上。吸气剂夹具252粘接有吸气剂固定棒253，吸气剂250粘附到吸气剂固定棒253的末端，吸气剂主要成分是Ba(钡)。此外，防吸气剂散射壁270和275构成一防吸气剂散射部件，同时防吸气剂散射壁275和270分别粘接到面板221和后背板220，以使粘接位置相互平行。防吸气剂散射壁270和275沿基本上垂直的方向位于面板221和后背板220上，从而防止吸气剂材料从吸气剂250穿越到图像显示区域。

防吸气剂散射壁270和275的厚度为0.3mm，其设置使得壁270与275之间的最近距离为3mm，并且壁270与面板221之间的最近距离也是3mm，而壁275与后背板220之间的最近距离是4mm。为防止闪蒸吸气剂250时产生的热损坏吸气剂夹具252，设置了吸气剂固定棒253。

另一方面，从设置吸气剂250的一侧起在防吸气剂散射壁270和275的另一侧上排列多个图像显示区域，每个图像显示区域包括设置于面板221上的图像帧面(未画出)，控制图像的控制栅232和灯丝230。

像第11实施例一样，按本例构成的上述图像显示设备没发现有吸气剂材料穿越到图像显示区域。

第13实施例

第13实施例将说明防吸气剂散射壁之间的距离设置，如图24中的97b，该距离(97b)等于或大于防吸气剂散射壁更接近吸气剂的一侧与对着粘接有防吸气剂散射壁的表面的表面之间的距离，即图24中的97a，但等于或小于面板与后背板之间的距离，即图24中的92b。

图26A和26B是按照本发明的图像显示设备的第13实施例的示意图，其中，图26A是平面图，图26B是剖视图。

如图26A和26B所示，本例包括：一用如玻璃的绝缘材料制成的用作图像显示部分的面板321，一用如玻璃的绝缘材料制成的与面板331相对设置的后背板320、和一宽10mm的用于抵抗外部压力的支承结构的外框架325。用低熔点玻璃粘接面板321与外框架325的连接区以及后背板320与外框架325的连接区。将面板321与后背板320之间的间隔设定为8mm。

在管壳内，用低熔点玻璃将吸气剂夹具352按基本上垂直的方向粘接到面板321和后背板320上。吸气剂夹具352粘接有吸气剂固定棒353，吸气剂350粘到吸气剂固定棒353的末端，吸气剂的主要成分是Ba(钡)。此外，使防吸气剂散射壁375和370分别粘接到面板321和后背板320上，使固定位置彼此相互平行。防吸气剂散射壁370和375沿基本上垂直的方向位于面板321和后背板320上。由此防止吸气剂材料从吸气剂350穿越到图像显示区域。

防吸气剂散射壁370和375的厚度为0.2mm，并将它们设置成使壁370与375之间的最近距离为5mm，壁370与后背板320之间的最近距离是3mm，并使壁375与面板321之间的最近距离是4mm。为防止闪蒸吸气剂350时产生的热损坏吸气剂夹具352，设置了吸气剂固定棒353。

另一方面，从设置吸气剂350的一侧起在防吸气剂散射壁370和375的另一侧上排列多个图像显示单元，每个图像显示单元包括一设置于面板321上的图像帧面(未画出)，控制图像的控制栅332和灯丝330。

防吸气剂散射壁370与375之间的距离使防吸气剂散射部件的设置有防吸气剂散射壁的位置的传导率更有效。靠近吸气剂粘接面355的防吸气剂散射壁370与后背板320间的距离使闪蒸吸气剂后蒸散中的传导更有效，排气的有效性随该距离的增大而增加。因此，为了利用排气管340排气时气体能从设置有吸气剂350的一侧平稳地流过设置有防吸气剂散射壁的部分，必须使防吸气剂散射壁370与375之间有距离，但是，当该距离大于后背板320与面板321之间的距离时，其作用不会增加，而仅仅增大了图像显示设备的尺寸。

参见图24，考虑到图像显示设备的尺寸和排气效率，最好使距离92b等于或小于图像显示设备的面板与后背板之间的距离。

由于采用了上述的按本例的图像显示设备，发现通过排气管排出该图像显示设备中的气体所需时间可以缩短，该图像显示设备有优异的真空效率和高真空度。

第14实施例

第14实施例要说明防吸气剂散射壁与粘接防吸气剂散射壁的表面之间的夹角在等于或大于30°至小于90°之间。其中，第一扁平板和面板间的夹角及第二扁平板和后背板间的夹角中至少有一个小于90°。

图27A和27B是按照本发明的图像显示设备的第14实施例的示意图，图27A是平面图，27B是剖视图。

如图27A和27B所示，本实施例包括：一用如碱石灰玻璃的绝缘材料制成并用作图像显示区域的面板421；一用如玻璃的绝缘材料制成并与面板421相对设置的后背板420；和一宽10mm并用作抵抗外部压力的支承结构的外框架425。用低熔点玻璃粘接面板421与外框架425的连接区和后背板420与外框架425的连接区。将面板421与后背板420之间的间隔设置成9mm。

在管壳内，用低熔点玻璃将吸气剂夹具452按基本上垂直的方式粘接到面板421和后背板420上。吸气剂夹具452粘接有吸气剂固定棒453，使吸气剂450粘附到吸气剂固定棒453的末端，吸气剂的主要成分是Ba(钡)。另外，将防吸气剂散射壁475和470分别粘接到面板421和后背板420上，这样使粘接位置相互平行。防吸气剂散射壁475将基本上垂直的方向位于后背板420上。防吸气剂散射壁470处于与面板421夹角的为70°的位置，从而防止吸气剂材料从吸气剂450穿越到图像显示区域。

防吸气剂散射壁470和475的厚度为0.5mm，并且将其设置成使壁470与475之间的最近距离为5mm，壁475与面板421之间的最近距离是4mm，壁470与后背板420之间的距离是3mm。防吸气剂散射壁470与面板421之间的夹角为70°，为防止闪蒸吸气剂450时产生的热损坏吸气剂夹具452，设置了吸气剂固定棒453。

另一方面，从设置吸气剂250的一侧起在防吸气剂散射壁470和475的另一侧上排列有多个图像显示单元，每个图像显示单元包括设置于面板421上的图像帧面(未画出)，控制图像的控制栅432和灯丝430。

现在，参见图24，说明防吸气剂散射壁与后背板之间的夹角。

已经证明，在图像显示设备中，防吸气剂散射壁970和975与后背板之间的夹角97φ和97θ在30°至150°之间有效。

特别是，考虑到要防止吸气剂材料散射到图像显示区域，吸气剂的粘接表面955的面积，室内的排空传导率。发现，在将邻近吸气剂的防吸气剂散射壁970设置在对着吸气剂粘接表面955的表面上，即后背板920时，和当吸气剂粘接表面955与邻近它的防吸气剂散射壁975之间的夹角等于或大于30°但小于90°时有效。

因此，用平行方式设置防吸气剂散射壁时，应该根据其中包括的防吸气剂散射壁与图像显示设备的尺寸百分比，防吸气剂散射壁之间的最近距离和防吸气剂散射壁与设置它的表面之间夹角，来确定防吸气剂散射壁之间的间隔距离。

对于采用上述结构的图像显示设备，已发现，可以缩短用排气管排去图像显示设备中的气体所需的时间并能获得高真空度。

第15实施例

第15实施例像第10实施例一样，用表面传导电子发射器件作电子源。图30A至30C是按照本发明的图像显示设备第15实施例的示意图。其中图30A是平面图，图30B是剖视图、图30C是防吸气剂散射部件的局部透视图。

本例所用的表面传导电子发射器件与图28，图29A和29B所示第10实施例所用的表面传导电子发射器件相同，只是有以下替换：

采用双闪蒸结构，同时将包括用防吸气剂散射部件和蒸散型吸气剂的吸气剂闪蒸区域设置于图像显示区域的两边上。将吸气剂750设置成使吸气剂粘接面755位于面板721和后背板720上，图像显示区域设置有作为防大气压力部件的垫圈790，而设置的非蒸散吸气剂面对图像显示区域并在表面传导电子发射器件组之上和之下，如图30A所示。其余部分的设置与第10实施例的相同。

这里省去对表面传导电子发射器件的制造方法和图像显示设备的装配方法的说明，因为这些内容均与第10实施例的相同。另外上述的垫圈设有高电阻值膜，以使其表面不会因由器件发射的一些电子与其相撞而充电。将这些垫圈设置成使其长度方向与排气管800平行，因而，垫圈的设置在利用吸气剂和排气管800排气时不会有相反的作用。而且，图30A中只使用了3个垫圈790，对垫圈的用量、位置、形状、材料等将根据面板721和后背板720的厚度、表面传导电子发射器件的排列构形等来适当地确定。

像第10实施例一样，按照本例的图像显示设备包括：一后背板720，一面板721，一外框架725和垫圈790。其中，在所述后背板720上排列有大量的按阵列形式排列的表面传导电子发射器件；在面板721上按每个表面传导电子发射器件排列有红、兰、绿三种荧光材料(未画出)，其上形成有金属敷层；垫圈790用作抗大气压部件。

如图30C所示，在真空室(管壳)内构成防吸气剂散射壁770和775，防止吸气剂材料在闪蒸蒸散型吸气剂750时穿越到显示区域。本例用的吸气剂是由Ba-Al合金制成的环形吸气剂。为了用闪蒸面板721和后背板720上的吸气剂材料来构成吸气剂粘接面755，将吸气剂构成两片为一组，一片在另一片的上面，一片有对着面板的开口，另一片有对着后背板的开口。总数为28片的这种吸气剂片分布在两侧上，吸气剂750的直径是3mm。

此外，按本例的图像显示设备，除有上述的蒸散型吸气剂750外，在图像显示区域的上、下均设置有由Zr-Al合全制成的非蒸散型吸气剂758(由SAES公司制造的St101)。

如第10实施例的防吸气剂散射壁一样，按本例的图像显示设备中使用的、构成防吸气剂散射部件的防吸气剂散射壁770和775包括分别粘接到面板721和后背板720上而构成的支承件780。其原因是，在第10实施例中所述的防吸气剂散射壁粘接不牢固时，防止它因为碰撞而从面板或后背板上脱落。而且，按这种设置，除了外框架和垫圈790外，防吸气剂散射壁也用来构成抗大气压力部件。用这种结构，与第10实施例相比，面板721和后背板720可以做得更薄。因而，能减小图像显示设备的总重量。

在按本例的图像显示设备中，将吸气剂750设置成使得在面板721和后背板720上均设置吸气剂粘接表面725，并在图像显示设备的左右两边设置吸气剂闪蒸区域。结果，按本例的图像显示设备与按第10实施例的图像显示设备相比，通过最简单的计算，得知吸气剂的粘附量至少增大了4倍。而且，按本例的图像显示设备还设置有吸氢特性优异的(除气性优异)的非蒸散型吸气剂758，因而，在密封排气管(未画出)后，可以比第10实施例更长时间的保持高真空。而且，图像显示均匀，亮度长期无紊乱，从而获得优异的图像显示。

此外，虽然本例中的真空室(管壳)由面板721，后背板720和外框架725构成，但不用说，本发明可以用于包括这样一种结构的真空室的图像显示设备，即其中可以整体地形成本例中所述的后背板和外框架(或面板与外框架)，如日本特许公开56-44534所披露的，参见图20A和20B。

按照本发明的第3防吸气剂散射部件涉及作为防吸气剂散射壁的吸气剂夹具本身。该结构为每个吸气剂设置一个夹具、因而，在闪蒸吸气剂时，吸气剂材料不会散射到图像显示区域。图36是按本发明的第3防吸气剂散射部件的说明图。

按照本发明的第3防吸气剂散射部件包括直径为2r的吸气剂12，它通过一吸气剂固定棒(长度为h)11粘接到吸气剂夹具10上，并且吸气剂夹具10(防吸气剂散射壁)在粘接吸气剂固定棒11处弯折，因此有一开口角θ。

这里，为了简化说明，假定V形吸气剂夹具10(防吸气剂散射壁)顶点的开口角θ与作为轴的吸气剂固定棒11相等，其边长也与作为轴的吸气剂固定棒11的厚度“l”相同。尽管在这里已将吸气剂夹具10做成V形，但也可以采用如图8A所示的弧形吸气剂夹具。

从吸气剂的中心到吸气剂夹具10(防吸气剂散射壁)的顶点之间的距离H可表示成h+r。

按照本发明的第3防吸气剂散射部件所需的条件应是同时满足以下公式：

l Cosθ≥H                              式(1)

H Sinθ≥r                              式(2)

因而，在闪蒸吸气剂时，吸气剂发生散射的面积13不会超出由吸气剂夹具10所围绕的面积。因此，借助于使图36所示的上部区作为图像显示区域，即使在图像显示设备中闪蒸吸气剂，也能避免吸气剂穿越到图像显示区域。

在吸气剂夹具本身作为防吸气剂散射壁的基础上说明了按照本发明的第3防吸气剂散射壁。但是，吸气剂夹具和防吸气剂散射壁也可以是分开的单体，只要吸气剂与防吸气剂散射壁之间的关系同时满足公式(1)和(2)。

以下通过第16实施例说明按照本发明的采用上述第3防吸气剂散射部件的图像显示设备。

第十六实施例

图31A和31B是按照本发明的图像显示设备的第16实施例的示意图，图35A是平面图，31B是剖视图。

如图31A和31B所示，本实施例包括：一用如玻璃的绝缘材料制成并用作图像显示部分的面板101；一用如玻璃的绝缘材料制成并与面板101相对设置的后背板102；和一宽10mm并用作抵抗外部压力的支承结构的外框架103。用低熔点玻璃粘接面板101与外框架103的连接区和后背板102与外框架103的连接区。

在管壳内，用低熔点玻璃将吸气剂夹具125按基本上垂直的方式粘接到面板101和后背板102上。吸气剂夹具125的一边粘接有吸气剂固定棒127，将吸气剂120粘到吸气剂固定棒127的末端，吸气剂的主要成分是Ba(钡)，吸气剂片的直径是7mm。吸气剂夹具125包括由0.3mm厚的玻璃制成的防吸气剂散射部件，有大约150°的角度朝着粘接吸气剂固定棒127的一边的开口，在吸气剂固定棒127的粘接点，即顶点，是开口角的中心，并是每边长等于吸气剂120的直径的V形。为了防止闪蒸吸气剂120时产生的热损坏吸气剂夹具125，通常在由吸气剂夹具125构成的角的角等分线上设置吸气剂固定棒127。而且，在吸气剂夹具125设置吸气剂的另一端，即图像显示部分一侧，排列多个显示单元，每个显示单元包括位于面板101上的图像帧面112、控制图像的控制栅132和灯丝130。

随后，将说明按照本例的图像显示设备的构成方法。在面板101、后背板102、外框架103和吸气剂夹具125的连接点涂覆低熔点的玻璃，从而用定位夹具定位吸气剂夹具125和外框架103，然后烘烤低熔点玻璃，从而使其粘接各零部件。

在用排气管109排出管壳内的气体的同时，用电感应加热烘烤吸气剂120。

在粘接好全部零部件后，从排气管109排出管壳内的气体，当真空度达到约1×10^-7乇时，密封排气管109。

在封闭排气管109后，用电感应加热等闪蒸吸气剂，制成图像显示设备。

制成图像显示设备后，加热灯丝130以发射电子，用包括图像帧面的阳极(未画出)加速所发射的电子，使之碰撞包括图像帧面112的荧光材料。因此，将图像显示于面板101上。

在本例中，将面板101与后背板102之间的间隔距离设定为10mm。但本发明不限于该配置，只要该间距足以借助于从荧光激励源灯丝130发射的电子束激励荧光材料从而构成图像即可。对显示图像用的荧光材料本发明也无特殊限制。

尽管按照本例的图像显示设备中用Ba(钡)作吸气剂，但本发明对吸气剂的种类无特殊限制，只要它是蒸散型，与材料种类无关。闪蒸吸气剂有几种方法，如通电加热，电感应加热等，但本发明对这些方法的任何一种均无特殊限制。

另外，尽管用低熔点玻璃作粘接材料来粘接按照本发明的图像显示设备用的面板、后背板、外框架和吸气剂夹具，但是，也能采用超声焊、紫外线固化树脂来代替施加到连接点上的低熔点玻璃。本发明并不特别限于这些方法中的任何一种。只要密封和粘接时能保持高真空度就行。

再者，V形吸气剂夹具125的两个边长和由边所形成的角，即顶点的开口角，影响所闪蒸的吸气剂的方向性。因此降低了吸气剂材料穿起到图像显示部件的程度，并且使角变窄增加了其方向性。

第17实施例

图32A和32B是按照本发明的图像显示设备的第17实施例的示意图，图32A是平面图，32B是剖视图。

如图32A和32B所示，本实施例包括：一用如玻璃的绝缘材料制成并用作图像显示部分的面板301；一用如玻璃的绝缘材料制成并与面板301相对设置的后背板302；和一宽10mm并用作抵抗外部压力的支承结构的外框架303。用低熔点玻璃粘接面板301与外框架303的连接区和后背板302与外框架303的连接区。

在管壳内，用低熔点玻璃将吸气剂夹具325a和325b按基本上垂直的方式粘接到面板301和后背板302上。构成防吸气剂散射部件的吸气剂夹具325a和325b粘接有吸气剂固定棒327a和327b，吸气剂320a和320b粘接到吸气剂固定棒327a和327b的末端，吸气剂的主要成分是Ba(钡)、Al(铝)和Ni(镍)，吸气剂片的直径是5mm。由0.3mm厚的玻璃制成的构成防吸气剂散射部件的吸气剂夹具325a和325b是朝向粘接吸气剂固定棒327a和327b一侧角度约为90°的V形开口，粘接吸气剂固定棒327a和327b的每点，即各顶点，是开口角的中心。将吸气剂夹具325a和325b之间的最短距离设定为由一侧粘接有吸气剂固定棒327a和327b的V形吸气剂夹具325a和325b构成的三角形的一个边长的1/2左右。为了防止由在闪蒸吸气剂320a和320b时产生的热损坏吸气剂夹具325a和325b，通常在吸气剂夹具325a和325b的夹角的角等分线上设置吸气剂固定棒327a和327b。此外，在设置吸气剂320a和320b的吸气剂夹具325a和325b的另一侧，即图像显示区域一侧设置多个图像显示区域，每个图像显示区域包括图像帧面312、控制图像的控制栅332和灯丝330。

考虑到防止吸气剂320a和320b的散射，吸气剂320a和320b及吸气剂夹具325a和325b的位置，以及借助于吸气剂夹具325a和325b进行排气，由吸气剂夹具325a和325b构成的每个夹角，即顶点处的开口角，最好是90°。

另外，在本发明中所采用的吸气剂直径为5mm，其主要成分是Ba、Al和Ni，但本实施例不限于止。

在对按如上所述构成的本实施例的图像显示设备与现有图像显示设备进行比较时发现，通过排气管可在短时间内排出该图像显示设备中的气体，其内部不会出现气压分布不均匀，图像显示设备能达到高真空度，因而能显著延长其使用寿命。

第18实施例

作为第18实施例，将说明在图像显示设备中按锯齿形设置的5片吸气剂和5个吸气剂夹具，图33是按照本发明第18实施例的图像显示设备的示意图。

如图33所示，本实施例包括：一用如玻璃的绝缘材料制成并用作图像显示区域的面板402；一用如玻璃的绝缘材料制成并与面板402相对设置的后背板401；和一宽10mm并用作抵抗外部压力的支承结构的外框架405。用低熔点玻璃粘接面板402与外框架405的连接区和后背板401与外框架405的连接区。

而且，在管壳内，用低熔点玻璃以锯齿形将吸气剂夹具425a至425e按基本上垂直的方向粘接到面板402和后背板401上。构成防吸气剂散射部件的吸气剂夹具425a至425e的一边粘接吸气剂固定棒427a至427e。吸气剂固定棒427a至427e的末端粘接吸气剂420a至420e，吸气剂的主要成分是Ba、Al和Ni，吸气剂片的直径为5mm。由0.5mm厚的玻璃制成的构成防吸气剂散射部件的吸气剂夹具425a至425e是朝向粘接吸气剂固定棒427a至427e的角度为90°的V形开口，吸气剂固定棒427a至427e的每个粘接点，即各个顶点，是开口角的中心。将吸气剂夹具425a至425e之间的最短距离设定为由一侧粘接有吸气剂固定棒427a至427e的V形吸气剂夹具425a至425e构成的三角形一边长度的大约1/2。为防止由在闪蒸吸气剂420a至420e时产生的热破坏吸气剂夹具425a至425e，通常在由吸气剂夹具425a至425e形成的角的角平分线上设置吸气剂固定棒427a至427e。而且V形吸气剂夹具425a至425e的两个边长短于距离图像显示区域的长度。

此外，在设置有吸气剂420a至420e的吸气剂夹具425a至425e的另一侧上，即图像显示区域一侧，设置有多个图像显示单元，每个图像显示单元包括面板402上的图像帧面412、控制图像的控制栅432和灯丝430。

如图33所示，设置有吸气剂420a至420e的吸气剂夹具425a至425e按锯齿形方式设置，一些靠近图像显示部分，另一些远离图像显示区域。采用这种配置，从图像显示侧看不到吸气剂片之间有间隙。

而且，在要设置多个吸气剂的情况下，按本例所示的锯齿形方式放置吸气剂夹具和吸气剂，在借助于排气管和闪蒸吸气剂的方式排除图像显示设备中的气体方面是有效的。此外，尽管本例中采用的是V形吸气剂夹具，但也能与弧形吸气剂夹具联合使用。

另外，可使V形吸气剂夹具的边长短于离开图像显示部分的长度，因而能更有效地排除图像显示设备内的气体。

按照本实施例的如上所述地构成设备的图像显示设备与现有的设置有许多吸气剂材料的图像显示设备相比较，发现本发明的设备可在较短的时间内用排气管抽空本图像显示设备，而且，内部没出现压力分布不均匀，可以在图像显示设备内达到高的真空度，从而能明显地延长使用寿命。另外，像上述实施例一样，没有发现有吸气剂材料穿越到图像显示区域。

第19实施例

第19实施例是用表面传导电子发射器件作荧光激励装置。图34是排列有多个表面传导电子发射器件的示意图。

如图34所示，按照本例的表面传导电子发射器件形成于是用诸如碱石灰玻璃之类的绝缘材料制成的基板上的后背板501，它由连到引线电极(未画出)的下布线550、形成在下布线550上的绝缘层555、形成在绝缘层555上并连到引线电极(未画出)的上布线551、及器件电极552和553构成。此外，外驱动电源(未画出)与引线电极相连，用于驱动表面传导电子发射器件。

现在将说明上述的表面传导电子发射器件的形成方法。用汽相淀积法等在后背板501上形成器件电极552和553，然后，用汽相淀积法等在器件电极553上形成下布线550，使其与器件电极553连接。随后，用CVD等在下布线550上与上布线551相交处形成绝缘层555。然后，用汽相淀积法在绝缘层上形成上布线551。

随后，在器件电极552和553上由PdO(氧化钯)形成导电薄膜560，并借助于在上、下布线550与551之间的电传导，在Pdo薄膜上形成高阻区的电子发射部分561。

当对按上述方法所形成的表面传导电子发射器件施加来自外部驱动电源的电压时，通过引线电极、上布线550、下布线551及器件电极552和553将电压施加到PdO薄膜560上，从而使电子发射部分561发射电子。

以下将说明使用上述表面传导电子发射器件的按照本发明的图像显示设备。图35A和35B是按图34所示的本例的图像显示设备的示意图。图35A是平面图，图38B是截面图。

如图35A和35B所示，管壳由后背板501，面板502和外框架505构成，其中，所述后背板501和面板502用相同的绝缘材料制成，面板502上依次形成有荧光材料510和铝金属敷层511，外框架505与面板502和后背板501的周边相连接。该外框架505用作抵抗外部压力的支承结构，其宽度为10mm。用低熔点玻璃粘接面板502与外框架505的连接区以及后背板501与外框架505的连接区。

在管壳内，用低熔点玻璃等将吸气剂夹具525a至525e按基本上垂直的方向固定到面板502和后背板501上。吸气剂固定棒527a至527e粘接到构成防吸气剂散射部件的吸气剂夹具525a至525e上。将主要成分是Ba、Al和Ni的直径为5mm的吸气剂片粘接到吸气剂固定棒527a至527e的末端。构成防吸气剂散射部件的吸气剂夹具525a至525e是朝向粘接有吸气剂固定棒527a至527e一侧的角度约为90℃的V形开口，将吸气剂夹具525a至525e之间的最短距离设定成大于由粘接吸气剂固定棒527a至527e一侧上的V形吸气剂夹具525a至525e构成的三角形的边长。吸气剂固定棒527a至527e的各个粘接点，即各个顶点是开口角的中心。为防止由闪蒸吸气剂520a至520e时产生的热损坏吸气剂夹具525a至525e，在由吸气剂夹具525a至525e构成的角的角等分线上通常设置有吸气剂固定棒527a至527e。此外，V形吸气剂夹具525a至525e的两个边长要短于它们离开图像显示部分的距离，以防止图像显示设备中的传导变差。

另外，在设置吸气剂520a至520e的吸气剂夹具525a至525e的另一侧上，即图像显示一侧，在后背板501上设置多个如图34所示的表面传导电子发射器件，并在面板501上设置荧光材料510和金属敷层511。

现在，将设置有吸气剂520a至520e的吸气剂夹具525a至525e按锯齿形形式设置，一些靠近图像显示区域，另一些远离图像显示区域，如图35A所示。用这种配置从图像显示一边看不到吸气剂片之间的间隙。

当构成上述图像显示设备时，烘烤吸气剂520时用排气管(未画出)排除设备内的气体，当管壳内的真空度达到1×10^-8乇时，将排气管密封，这表示已完全排空管壳内的气体。在封闭排气管后，用电感应加热加热并闪蒸吸气剂520，由此制成图像显示设备。

在制成图像显示设备后，给形成在面板502上的金属敷层511施加5千伏电压，使从表面传导电子发射器件520发射出的电子加速，并使之碰撞荧光材料510，从而显示出图像。

如上所述地构成的图像显示设备在闪蒸吸气剂后上、下布线间无布线短路，并且质量优异。可发现，该图像显示设备用排气管排除管内气体所需的时间比现有设备的抽空时间短，而且发现设备内部的压力分布与距吸气剂粘附表面的距离无关，分布均匀，因此明显延长了该图像显示设备的工作寿命。

在吸气剂闪蒸区域与图像显示区域之间设置按照本发明的防吸气剂散射部件有以下优点：

1.在闪蒸吸气剂时不会有吸气剂材料穿越到图像显示区域，从而避免了不希望有的布线短路或对电子发射器件和荧光材料的不利影响。因此，根除了对图像显示设备的质量造成致命影响的象素缺陷。此外，如上所述，由于没有吸气剂材料的穿越，对图像显示区内的图像帧面(即荧屏大小)无限制，不像现有设备那样要预先考虑吸气剂穿越。另外，按照本发明，整个图像显示面积均可用作图像帧面(荧屏大小)，因此相同尺寸的图像显示设备可以有更大而且更好的荧屏。

2.对吸气剂闪蒸区域的吸气剂闪蒸方向无限制，因此，面板、后背板、外框架和吸气闪蒸区域的防吸气剂散射壁的总面积均是吸气剂材料粘接面，由此有效地确保了大的吸气面积。因而，能长期借助于吸气剂进行排气。

3.防吸气剂散射部件的传导率好，此外，可以设计并控制传导率，使得缩短了由排气管排气排气所需的时间。因此大大降低了图像显示设备的制造成本。而且，如上所述，有好的传导率，因而使图像显示设备内的气压分布减轻，缩短用吸气剂进行的用于排除在驱动设备时从荧光材料和其类似物上产生的气体所需的时间量，结果，可提供其中抑制了亮度不均匀和放电的图像显示设备。

上述的图像显示设备具有长的工作寿命和长期的稳定性，具有无像素缺陷和亮度不均匀性的高质量，并且价格低廉。

Claims (52)

1.一种图像显示设备，包括：

一承载荧光材料的面板；

一与所述面板相对设置的后背板；

一置于所述面板和后背板之间的外框架，所述外框架与两板相连，这样形成由所述面板、后背板和外框架构成的管壳；

置于所述管壳所围空间内的荧光材料激发装置；

位于所述管壳所围空间内并在没设置所述荧光材料激发装置和所述荧光材料的部位的蒸散式吸气剂；以及

防吸气剂散射装置，所述防吸气剂散射装置由多个板构成，用于防止吸气剂材料从所述蒸散式吸气剂散射到所述管壳所围空间内设置所述荧光材料和荧光材料激发装置的部分，其特征在于，

所述管壳所围空间包括一图像显示区域和一吸气剂闪蒸区域，所述图像显示区域中含有所述荧光材料和荧光材料激发装置，所述吸气剂闪蒸区域中含有所述蒸散式吸气剂，

其中，所述图像显示区域和所述吸气剂闪蒸区域彼此相邻，所述防吸气剂散射装置有一个连接所述吸气剂闪蒸区域和所述图像显示区域的通道，以及

其中所述防吸气剂散射装置位于连接所述吸气剂与所述图像显示区域中的所有点的线上。

2.根据权利要求1的图像显示设备，其特征在于，所述吸气剂闪蒸区域和所述图像显示区域设置在所述面板或所述后背板的同一主平面上。

3.根据权利要求1或2的图像显示设备，其特征在于：

所述防吸气剂散射装置由多块V形板构成。

4.根据权利要求3的图像显示设置，其特征在于：

每块所述V形板的顶角为90°或小于90°。

5.根据权利要求3的图像显示设备，其特征在于：

每块所述V形板的两侧边一样长。

6.根据权利要求3的图像显示设备，其特征在于：

每块所述V形板的形状相同。

7.根据权利要求6的图像显示设备，其特征在于：

所述V形板的顶点按直线形式排列。

8.根据权利要求6的图像显示设备，其特征在于：

设置两组所述的防吸气剂散射装置，从而使每组防吸气剂散射装置的顶点与另一组防吸气剂散射装置隔开而相面对。

9.根据权利要求6的图像显示设备，其特征在于：

相邻的所述一个V形板的顶点位于连接另一V形板的两端的线上。

10.根据权利要求6的图像显示设备，其特征在于：

相邻的所述一个V形板的顶点比连接另一V形板两端的线更靠近所述另一V形板的顶点。

11.根据权利要求3的图像显示设备，其特征在于：

所述多块V形板中至少一块与所述外框架接触。

12.根据权利要求1或2的图像显示设备，其特征在于：

所述多个防吸气剂散射装置由多块弧形板构成。

13.根据权利要求12的图像显示设备，其特征在于：

所述的多块弧形板是半圆形的。

14.根据权利要求13的图像显示设备，其特征在于：

所述多块半圆形板的形状皆相同。

15.根据权利要求14的图像显示设备，其特征在于：

所述多块半圆形板设置于一条直线上。

16.根据权利要求15的图像显示设备，其特征在于：

相邻的所述半圆形板之一的顶点位于连接另一半圆形板两端的线上。

17.根据权利要求15的图像显示设备，其特征在于：

相邻的所述半圆形板之一的顶点比连接另一半圆形板两端的线更靠近所述另一半圆形板的顶点。

18.根据权利要求1或2的图像显示设备，其特征在于：

所述防吸气剂散射装置由多块弧形板和多块扁平板构成。

19.根据权利要求1或2的图像显示设备，其特征在于：

所述多个防吸气剂散射装置由多块扁平板构成。

20.根据权利要求19的图像显示设备，其特征在于：

所述多块扁平板包括长度彼此不同的扁平板。

21.根据权利要求19的图像显示设备，其特征在于：

所述扁平板中至少一块与所述外框架接触。

22.根据权利要求1的图像显示设备，其特征在于：还包括一位于所述面板和所述后背板之间的隔板，所述的防吸气剂散射装置位于所述隔板与所述外框架之间。

23.根据权利要求22的图像显示设备，其特征在于：

所述蒸散式吸气剂附着于所述隔板、外框架或后背板中的至少一个上，还附着于所述防吸气剂散射装置上。

24.根据权利要求22的图像显示设备，其特征在于：

所述防吸气剂散射装置由多块V形板构成。

25.根据权利要求23的图像显示设备，其特征在于：

设置所述多块V形板，使其顶点所在平面与所述隔板的主平面平行。

26.根据权利要求1或2的图像显示设备，其特征在于：

所述防吸气剂散射装置包括贴在所述面板上的第一扁平板和贴在所述后背板上的第二扁平板，其中所述第一扁平板和所述第二扁平板以一种偏移的方式相互面对。

27.根据权利要求26的图像显示设备，其特征在于：

满足以下条件：

h1≠0，h2≠0及H≤h1+h2＜2H

其中H表示所述后背板和所述面板之间的间距，h1表示第一扁平板的沿垂直于所述面板和后背板的方向的长度，h2表示第二扁平板的沿垂直于所述面板和后背板的方向的长度。

28.根据权利要求26的图像显示设备，其特征在于：

满足以下条件：

d＝h  1＝h  2＝H/2

其中H表示所述后背板和所述面板之间的间距，h1表示第一扁平板的沿垂直于所述面板和后背板的方向的长度，h2表示第二扁平板的沿垂直于所述面板和后背板的方向的长度，d表示第一扁平板与第二扁平板间的最短距离。

29.根据权利要求26的图像显示设备，其特征在于：

所述第一扁平板附着于所述面板上的方位与所述第二扁平板附着于所述后背板上的方位是平行的。

30.根据权利要求26的图像显示设备，其特征在于：

所述第一和第二扁平板以垂直的方式分别粘接于所述面板和所述后背板上。

31.根据权利要求26的图像显示设备，其特征在于：

所述第一扁平板的部分与所述面板接触，所述第二扁平板的部分与所述后背板接触。

32.根据权利要求26的图像显示设备，其特征在于：

所述第一扁平板和所述面板间的夹角与所述第二扁平板和所述后背板间的夹角不同。

33.根据权利要求26的图像显示设备，其特征在于：

所述第一扁平板和所述面板间的夹角及所述第二扁平板和所述后背板间的夹角中至少有一个小于90°。

34.根据权利要求1或2的图像显示设备，其特征在于：

所述蒸散式吸气剂由所述防吸气剂散射装置承载。

35.根据权利要求34的图像显示设备，其特征在于：

以与所述面板和所述后背板垂直的方式设置所述防吸气剂散射装置。

36.根据权利要求34的图像显示设备，其特征在于：

以锯齿状设置所述的防吸气剂散射装置。

37.根据权利要求34的图像显示设备，其特征在于：

所述防吸气剂散射装置包括多块V形板。

38.根据权利要求37的图像显示设备，其特征在于：

所述V形板两侧的长度是相同的。

39.根据权利要求38的图像显示设备，其特征在于：

所述蒸散式吸气剂是环形的，并且满足以下表达式：

I cosθ≥H

H sinθ≥r

其中，I表示所述V形板两侧的长度，2r表示所述蒸散式吸气剂的直径，H表示所述蒸散式吸气剂的中心和所述V形板的顶点间的距离，2θ表示所述V形板的顶角。

40.根据权利要求37的图像显示设备，其特征在于：

所述V形板两侧的长度不同。

41.根据权利要求1或2的图像显示设备，其特征在于：

所述荧光材料激发装置包括场发射电子发射设备。

42.根据权利要求1的图像显示设备，其特征在于：

所述荧光材料激发装置包括热电子发射设备。

43.根据权利要求1的图像显示设备，其特征在于：

所述荧光材料激发装置包括表面传导电子发射器件。

44.根据权利要求1的图像显示设备，还包括一用于将所述管壳内减压的排气管。

45.根据权利要求1的图像显示设备，还包括设置于所述面板和所述后背板之间的垫片，以使所述管壳能承受外部大气压。

46.根据权利要求45的图像显示设备，其特征在于：

所述垫片包括其纵向与所述面板和所述后背板的主平面平行的扁平板，并且所述垫片的纵向和所述排气管的纵向是平行的。

47.根据权利要求45的图像显示设备，其特征在于：

所述垫片设有高电阻值膜。

48.根据权利要求1的图像显示设备，其特征在于：

所述蒸散式吸气剂是环形的。

49.根据权利要求1的图像显示设备，其特征在于：

所述蒸散式吸气剂是丝形的。

50.根据权利要求1的图像显示设备，其特征在于：

设置多个所述的蒸散式吸气剂。

51.根据权利要求1的图像显示设备，还包括非蒸散式吸气剂。

52.根据权利要求51的图像显示设备，其特征在于：

所述非蒸散式吸气剂是提供给所述图像显示区域的。

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