JP3647289B2 - Manufacturing method of glass envelope - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーテレビあるいはコンピュータ端末に適用される薄型の画像表示装置などにおいて、複数のガラス部材をシール材を用いて封着し、内部を減圧状態に構成したガラス外囲器製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、内部に空間を有するガラス外囲器を製造する際には、ガラス部材の間に、シール材であるフリットガラスを、塗布または載置して、電気炉などの封着手段に入れ、または、ホットプレートヒーターに載せて(上下からホットプレートヒーターで挟む場合もある)、ガラス外囲器全体を封着温度に加熱し、ガラス部材間の封着部分を、溶融したフリットガラスで封着する。
【0003】
特に、画像表示装置の真空容器として、このガラス外囲器を用いる場合、従来より、そのガラス外囲器内には、電子放出素子が用いられる。電子放出素子には大別して、熱電子放出素子と冷陰極電子放出素子との2種類がある。そして、冷陰極電子放出素子には、電界放出型(以下、「FE型」と称す)、金属/絶縁層/金属型(以下、「MIM型」と称す)や表面伝導型電子放出素子などがある。FE型の事例としては、W.P.Dyke & W.W.Dolan,"Field emission",Advance in Electron Physics,8,89(1956)あるいはC.A.Spindt,"PHYSICAL Properties of thin−film field emission cathodes with molybdenium cones",J.App.Phys.,47,5248(1976)などに開示されたものが知られている。
【0004】
MIM型の事例としては、C.A.Mead,"Operation ofTunnel−Emission Devices",J.Appl.Phys.,32,646(1961)に開示されたものが知られている。
【0005】
表面伝導型電子放出素子型の事例としては、M.I.Elinson,Rdio Eng.Electron Phys.,10,1290,(1965)に開示されたものがある。この表面伝導型電子放出素子は、基板上に形成された小面積の薄膜に、膜面に平行に電流を流すことにより、電子放出が生ずる現象を利用するものである。この表面伝導型電子放出素子としては、前記エリンソンなどによるSnO2薄膜を用いたもの、Au薄膜によるもの[G.Dittmer:"Thin Solid Films",9,317(1972)]、In23/SnO2薄膜によるもの[M.Hartwell and C.G.Fonstad:"IEEE Trans.ED Conf."519(1975)]、および、カーボン薄膜によるもの[荒木久 他:真空、第26巻、第1号、22頁(1983)]などが報告されている。
【0006】
これら冷陰極電子放出素子から発生した電子ビームにより蛍光体を発光させるフラットパネルの画像表示装置の開発が行われている。表面伝導型電子放出素子は、一部に高抵抗部を有する導電性薄膜に電流を流すことにより、電子が放出されるもので、例えば、既に、本出願人によって出願された、特開平7−235255号公報に所載のものに開示されている。
【0007】
電子を用いる画像表示装置においては、フェースプレート、リアプレートおよび外枠を、互いにシール材にて封着し、内部を減圧状態にしてガラス外囲器を構成するが、このガラス外囲器内に、電子を発生する電子源と、その駆動回路と、電子の衝突により発光する蛍光体などを有する画像形成部材と、電子を画像形成部材に向けて加速するための加速電極と、その高圧電源となどを構成する必要がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のガラス外囲器の製造方法では、以下の様な課題があった。
【0009】
前述したように、ガラス外囲器を製造する際には、ガラス部材の間にシール材であるフリットガラスを塗布または載置して、電気炉などの封着手段に入れ、または、ホットプレートヒーターに載せ(上下からホットプレートヒーターで挟む場合もある)、封着部分以外も含めて、ガラス外囲器全体を封着温度に加熱することで、封着部分で、ガラス部材を、溶融したフリットガラス介して、封着する方法が取られている。このために、封着部分以外の加熱に、余分な電力などのエネルギーを使うという課題があった。また、ガラス外囲器全体を封着温度まで上昇し、また、常温まで冷やす必要から、そのための時間が掛かる課題もある。
【0010】
本発明は、上記事情に基づいてなされたもので、従来のように、ガラス外囲器全体を封着温度まで加熱することなく、より少量のエネルギーで、ガラス部材相互の封着を実現するガラス外囲器製造方法を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するため、本発明では、複数のガラス部材をシール材を用いて封着部分が方形となるように封着し構成したガラス外囲器の製造方法において、
前記ガラス外囲器全体を前記シール材の封着温度未満の温度に加熱すると共に、前記シール材を、前記シール材に沿って配置され、前記封着部分の角部近傍で該角部における温度が他の部分よりも高くなるように電気抵抗を高く設定した配線を通電することによって、封着部分の角部と他の部分との温度分布を補償するように加熱することを特徴とする。
【0012】
また、本発明では、複数のガラス部材をシール材を用いて封着部分が方形となるように封着し構成したガラス外囲器の製造方法において、
前記ガラス外囲器全体を前記シール材の封着温度未満の温度に加熱すると共に、前記シール材を封着温度に加熱し、かつ、前記ガラス外囲器の外部からのランプ照射によって、封着部分のうちの角部と他の部分との温度分布を補償することを特徴とする。
【0013】
このような構成により、ガラス外囲器を封着する際の熱エネルギーの損失が抑制でき、温度上昇、下降に要する時間を短縮できるだけでなく、ガラス外囲器の封着部分における温度分布のバラ付きを低減し、封着時のガラス部材の熱応力を低減できる。このため、ガラス部材相互に熱歪みが残らず、ガラス外囲器として、良品が得られる。
【0014】
このような構成では、局所加熱を行う手段なしで、外囲器全体を封着温度で加熱する従来の場合と比較して、画像領域の温度が低く保持されるために、画像領域内に配置されている電子放出素子などの熱劣化が避けられる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のガラス外囲器製造方法について、図1〜図4を参照して、具体的に説明する。初めに、画像表示装置の画像形成部に、本発明のガラス外囲器の製造方法を適用する場合の事例として、ガラス外囲器の単純な構成を示す。即ち、ここでのガラス外囲器は、ガラスフェースプレートと、該ガラスフェースプレートと対向して配置されたリアプレートと、該フェースプレートと該リアプレートとの間にあって周縁部を包囲するガラス外枠から構成される。
【0016】
・ガラス外囲器の局所加熱封着方法について
図1を用いて、上下からのホットプレートヒーター6、7(第1の加熱手段)によるガラス外囲器全体の加熱をする際(この加熱は封着温度未満の所要温度で行われる)、ガラス外囲器の封着部分の局所加熱をするための構成上の条件を説明する。
【0017】
図1において、符号2は方形(特に、長方形)のガラスフェースプレート、1はガラスフェースプレート2と対向して配置された、同じく方形(長方形)のガラスリアプレート、3はフェースプレート2とリアプレート1との間にあって、その周縁部を包囲する方形(長方形)のガラス外枠、4はシール材であるフリットガラス、5はシール材4を局所加熱するための電熱ヒーター(第2の加熱手段)である。
【0018】
図1に示すように、例えば、局所加熱用ヒーターをシール材とガラス部材(2、1)との間に形成し、局所加熱ヒーターを用いて封着部分(シール材)を封着温度に局所加熱し、他の部分はガラスの割れ防止のために、封着温度未満にアシスト加熱し、ガラス部材からの熱伝導でシール材を加熱融解させる。
【0019】
・封着部分の温度の均一化法について
上述のように、第1の加熱手段によるアシスト加熱および第2の加熱手段による局所加熱を行った場合、封着部分に温度分布のバラ付きが生じる。通常のガラス外囲器の場合、ガラス外枠の角部分は、その直線部分と比較して、熱の逃げが異なるために温度が相違する。即ち、ガラス外枠の外側の角部分では、熱の逃げが、その直線部分より大きいために、温度が下がり易い。一方、ガラス外枠の内側の角部分では、逆に温度が上がり易い。そのため、角部分近傍で温度差が大きくなり、熱応力歪みが最も大きくなり、局所加熱封着時およびその後の冷却時に割れ易くなる。
【0020】
そこで、封着部分の温度補償手段が使用される。この実施の形態として、次の(1)〜(5)に挙げるような手段が考えられるが、本発明の実施の形態としては(3),(5)の手段が採用される。
【0021】
(1)ガラスフェースプレート2およびガラスリアプレート1の角の形状を特定することにより、外枠からの熱の逃げを低減することができる。例えば、図1に示すように、ガラスフェースプレート2およびガラスリアプレート1のガラス外枠3からの、はみ出し部分が、角部で小さくなればよい。具体的な形状としては、角部を丸め、あるいは、角部を切り落とすなどの手段がある。
【0022】
(2)ガラス外枠3の角部の形状により、外枠からの熱の逃げを低減することができる。例えば、図2に示すように、具体的な形状としては、その角部を丸め、あるいは、角部を切り落とす手段などがある。
【0023】
(3)局所加熱用ヒーター5の角部での電気抵抗値を高くし、角部での加熱温度を、他の個所、例えば、直線部分より高くすることができる。即ち、図3に具体的に示すように、角部でヒーター5の幅を小さくする。なお、厚みを薄くしても対応できるが、前述のように、外側の角部分の方が温度が下がり易いので、外側に熱がより発生し易い形態にするのが好ましい。
【0024】
(4)また、その個所(角部)に、温度補償用のヒーターを別に設けることもできる。
【0025】
(5)ガラス外囲器の外部に熱源(例えば、ランプなど)を設け、ふく射熱により、封着部の角部の温度を補償することができる。
【0026】
このようにして、例えば、封着部分での温度分布のバラ付きを、±10℃以内に抑えることにより、封着部分の近傍の、熱による引張り応力が約10MPa以下に抑えられ、局所加熱封着工程、冷却工程でのガラス部材のワレを防止できる。特に、本発明に係わるガラス外囲器の製造には、封着部分の局所加熱及び他の部分のアシスト加熱を行うことにより、従来のように、局所加熱手段なしで、外囲器全体を封着温度で加熱する場合と比較して、より少ない電力などのパワーで、ガラス外囲器を製造することができる。また、ガラスリアプレートの画像領域内は、アシスト(第1の加熱手段)の加熱温度程度に保持されるため、電子放出素子の、熱による劣化がない。さらに、上述のように、封着部分の温度が均一に保持されるために、ガラス部材の熱応力発生が低減され、封着工程およびその後の熱工程におけるガラス部材の歪みが低減される。
【0027】
本発明に係わるガラス外囲器は、画像形成装置の用いられる場合には、そのフェースプレート2に蛍光体および電子加速電極を形成し、リアプレート1に電子源を形成して、画像表示装置の画像形成部を構成している。なお、この電子源は、表面伝導型の電子放出素子が好ましいが、これに限るものではなく、前述の冷陰極や熱陰極を用いた画像形成装置用のガラス外囲器に適用できる。また、プラズマディスプレイ用のガラス外囲器にも好ましく適用される。
【0028】
そこで、本発明が好適に用いられる表面伝導型の電子放出素子を用いた画像表示装置の画像形成部(ガラス外囲器)の製造方法について、以下に説明するが、本発明の本質は、ガラス外囲器の封着に関するものであるから、表面伝導型の電子放出素子を用いた画像表示装置の画像形成部の製造に限らず、その他のガラス外囲器の製造にも、本発明を適用できることは言うまでもない。
【0029】
ここで、本発明が用いられる、表面伝導型の電子放出素子を有する画像表示装置の製造に関して、その実施の形態を、図5、図6を用いて具体的に説明する。本実施の形態では、リアプレート1には電子放出素子、配線を形成し、フェースプレート2には、蛍光体、メタルバックを形成している。まず、本発明の画像表示装置を、図5を用いて説明し、次に、その製造方法を説明する。
【0030】
図5は、本発明に係わる画像表示装置の斜視図であり、内部構造を示すためにパネルの一部を切り欠いている。図中、符号55はリアプレート、56は支持枠、57はフェースプレートであり、ここでの部材55〜57により、表示パネルの内部を真空に維持するためのガラス外囲器を形成している。ガラス外囲器を組み立てるに際しては、各部材の接合に十分な強度と気密性を保持させるために、封着する必要がある。この際、排気管(図示せず)を介して、ガラス外囲器内を真空状態へと排気するが、この排気管は、プロセス工程中に発生する活性化工程での活性化ガスのガス導入管としても利用される。
【0031】
図中、リアプレート55上には、表面伝導型放出素子52が、N×M個、形成されている(N,Mは2以上の正の整数で、目的とする表示画素数に応じて適宜、設定される。また、前記N×M個の表面伝導型放出素子では、M本の行方向配線53(下配線とも呼ぶ)とN本の列方向配線54(上配線とも呼ぶ)とにより単純マトリクス配線されている)。
【0032】
また、フェースプレート57の下面には、蛍光体58が形成されている。なお、この実施の形態では、画像表示にカラーを用いるため、蛍光膜58の部分には、CRTの分野で用いられている赤、緑、青の3原色の蛍光体が塗り分けられている。この蛍光膜58のリアプレート側の面には、CRTの分野では、公知のメタルバック59を設けてある。メタルバック59は、蛍光膜58をフェースプレート基板57上に形成した後、蛍光膜58を平滑化処理し、その上にAlを真空蒸着する方法で、形成される。
【0033】
なお、この実施の形態では用いなかったが、加速電圧の印加方法や蛍光膜の導電性向上を目的として、フェースプレート基板57と蛍光膜58との間に、例えば、ITOなどの透明導電膜を設けても良い。
【0034】
また、符号Dx1〜Dxm及びDy1〜Dyn、ならびに、Hvは、当該表示パネルとその電気回路(図示せず)とを電気的に接続するために設けられた気密容器の電気接続用端子である。端子Dx1〜Dxmは、マルチ電子ビーム源の行向配線53と、端子Dy1〜Dynはマルチ電子ビーム源の列向配線54と、端子Hvはフェースプレートのメタルバック59と、それぞれ、電気的に接続されている。
【0035】
続いて、図6を用いて説明する。図6は、表面伝導型電子放出素子の構成を示す模式図であり、ここで、図6の(a)は平面図、(b)は断面図である。図6において、符号61は基板、62と63は素子電極、64は導電性薄膜、65は電子放出部である。
【0036】
電子放出部65は、素子電極62、63を通じて、導電性薄膜64にフォーミング処理を施すことによって、導電性薄膜64を局所的に破壊、変形もしくは変質させ、電気的に高抵抗な状態にした部分65を形成し、さらに、素子を取り巻く雰囲気を、例えば、1×10-3Pa以下にして、続いて、有機物からなる活性化ガスとして、例えば、アセトンをその雰囲気中に1Pa程度導入し、上述の素子電極62、63に電圧を印加し、素子に電流を流す(活性化処理)ことによって、炭素を主成分とする被膜を形成すると同時に電子放出部65を形成する(従来技術で述べた特開平7−235255号公報に開示されたものと同様のもの)。
【0037】
このような本発明に係わる画像表示装置について、そのガラス外囲器の製造方法の一例を具体的に説明する。
【0038】
・リアプレートの作成について
(1)シリコン酸化膜が表面に形成された青板ガラス製リアプレート上に下配線をスクリーン印刷で形成し、次に、下配線と上配線間に層間絶縁膜を形成する。さらに、上配線を形成し、下配線と上配線とに接続された素子電極を形成した。
(2)次いで、PdOからなる導電性薄膜を形成した後、パターニングし、所望の形態とした。
(3)外枠を固定するためのフリットガラスを所望の位置に形成した。以上の工程により、単純マトリクス配線した表面伝導型放出素子、外枠用のシール材などが形成されたリアプレートが作成できた。
【0039】
・フェースプレートの作成について
(1)青板ガラス基板に蛍光体、黒色導電体を形成し、蛍光膜の内面側表面の平滑性処理を行い、その後、Alメタルバックを形成した。
(2)外枠を固定するためのフリットガラスを所望の位置に形成した。以上の工程により、3原色の蛍光体がストライプ状に配設された蛍光体、外枠用のシール材などをフェースプレートに形成した。
【0040】
・封着部分の局所加熱によるガラス外囲器の作成について
前述の「ガラス外囲器の局所加熱封着方法」を用いて、ガラス外囲器を作成した。この際、リアプレートをX、Y、θの調整ステージ上で、ホットプレート上に保持し、フェースプレートの位置合わせを行いながら、封着温度未満までリアプレート及びフェースプレートを昇温させ、それとは別に、封着部分を、局所加熱ヒーターにより、封着温度まで加熱する。
【0041】
封着温度は、フリットガラスの材質によって決定されるが、この実施の形態では、封着温度が410℃であり、10分間、保持した。この際に、アシスト加熱は300℃とした。このようにして、画像表示装置の画像形成部としてのガラス外囲器が封着される。
【0042】
・電子放出素子の作成について
(1)前述したように、封着されたガラス外囲器では、フェースプレートの排気管(図示せず)を、真空排気装置(図示せず)に接続し、ガラス外囲器内を真空に排気した。
(2)ガラス外囲器内の圧力が0.1Pa以下になったら、容器外端子Dox1〜DoxmとDoy1〜Doynを通じて、電子放出素子に電圧を印加し、導電性薄膜にフォーミング工程を行った。
(3)続いて、ガラス外囲器内の圧力が1×10-3Pa以下になったら、活性化ガスとして、アセトンを排気管を通してガラス外囲器内に1Pa導入し、容器外端子Dox1〜Doxmと端子Doy1〜Doynとを通じて、素子に電圧を印加し、電子放出素子の活性化処理を行った。
【0043】
・気密容器内の脱ガス工程封止について
(1)活性化ガスを十分に排気した後、ガラス外囲器のベーキング脱ガス処理を行う。加熱温度は300℃、時間は10時間とした。
(2)脱ガス工程の終了後、排気管の一部を加熱溶融して、封止(チップオフ)を行う。このようにして、画像表示装置が完成した。
【0044】
【実施例】
以下、具体的な実施例、参考例を挙げて、本発明を詳しく説明するが、本発明は、これら実施例に限定されるものではなく、本発明の目的が達成される範囲内で、各要素の置換や設計変更がされ得ることは勿論である。
【0045】
参考例1]
参考例は、温度補償手段として、フェースプレートおよびリアプレートの角部の形状を特定して、封着部分の角部での温度低下を補償するものである。これを、図1を用いて説明する。即ち、この実施態様の画像形成装置では、先述のように、フェースプレート、リアプレート、外枠、フリットガラス、局所加熱用のヒーターを準備した。フェースプレートおよびリアプレートは、角部を予め、丸めている。その曲率半径は、例えば、R=5mmとした。また、フリットガラスには、封着温度=410℃のものを用いた。
【0046】
蛍光体およびメタルバックを形成し、導電性を持たせたフェースプレートの接着面とガラス外枠の接着面とに、フリットガラスを塗布し、410℃で、10分の条件により、焼成を行い、上記フェースプレートとガラス外枠とを互いに接着した。
【0047】
次に、フェースプレートと一体になったガラス外枠を、リアプレートに固定するのであるが、ここでは、図1に示すように、符号2はフェースプレート、1はリアプレート、3はガラス外枠、4はフリットガラス、6、7は補助加熱用のホットプレートヒーター、5は局所加熱用のヒーターである。
【0048】
ホットプレートヒーター6、7により、ガラス外囲器全体を300℃に加熱し、さらに、局所加熱用のヒーター5により、封着部分をフリットガラス4が溶融する温度(本参考例では410℃)に加熱し、この状態を10分間、保持する。その後、パネルをゆっくりと冷却し、室温に戻す。なお、この工程を通して、リアプレートの、画像領域内の温度は、305℃以下に保たれている。
【0049】
因みに、従来の、角部のあるフェースプレートおよびリアプレートを用いて一様に封着部分を加熱する場合、外枠外側角において熱の逃げが大きく、温度が部分的に低下した。また、外枠内側角において熱の逃げが小さくなり、逆に温度が部分的に高くなり、外枠角付近において、温度差が大きくなる。従って、この部分での熱応力が大きくなり、加熱中あるいは冷却中にガラス部材が割れてしまう場合があった。
【0050】
参考例の場合、フェースプレート2およびリアプレート1の角部を丸めて、所定の曲率を持たせたため、熱の逃げが低減された。本参考例では、フェースプレート2およびリアプレート1の角部を、曲率半径R=5mmに丸めた。このような形状のフェースプレート2およびリアプレート1を用いて、封着部分を一様加熱することにより、封着部分における温度分布のバラ付きの範囲が±10℃以下に抑えられ、その結果、封着部分の近傍の、熱による引張り応力が10MPa以下に低減された。これにより、加熱時および冷却時のワレがなくなり、製品の歩留まりが向上した。
【0051】
参考例2]
参考例は、ガラス外枠の角部の形状を適宜に設定することにより、封着部分の角部での温度分布を補償するものである。即ち、本参考例の態様では、先述と同様に、フェースプレート、リアプレート、外枠、フリットガラスを準備した。外枠は、その角部が、予め丸められている。特に、本参考例では、その曲率半径を外枠の幅と同じR=3.8mmとした。また、フリットガラスには、封着温度が410℃のものを用いた。
【0052】
蛍光体およびメタルバックを形成し、導電性を持ったフェースプレートの接着面とガラス外枠の接着面とに、フリットガラスを塗布し、410℃で、10分の条件により焼成して、上記フェースプレートと上記ガラス外枠とを接着した。
【0053】
次に、フェースプレートと一体になったガラス外枠をリアプレートに固定する手順を示す。図2において、符号2はフェースプレート、1はリアプレート、3はガラス外枠、4はフリットガラス、6、7は補助加熱用のホットプレートヒーター、5は局所加熱用のヒーターである。
【0054】
ホットプレートヒーター6、7により、ガラス外囲器全体を300℃に加熱し、さらに、局所加熱用のヒーター5により、封着部分をフリットガラス4が溶融する温度(本参考例では410℃)に10分間、保持する。その後、パネルをゆっくりと冷却し、室温に戻す。なお、この工程を通して、リアプレートの画像領域内の温度が、305℃以下に保たれている。
【0055】
従来のように、角部のある外枠を用いて、一様に封着部分を加熱すると、外枠外側角において、熱の逃げが大きく、温度が部分的に低下した。一方、外枠内側角において、熱の逃げが小さくなり、逆に温度が部分的に高くなり、外枠の角部付近において、温度差が大きくなった。従って、この部分での熱応力が大きくなり、加熱中あるいは冷却中に、ガラス部材が割れてしまう場合があった。
【0056】
しかし、本参考例の場合には、外枠3の角部分を丸めて、所定の曲率を持たせたために、外枠の外側角部では、熱の逃げが低減され、一方、内側角では、熱の逃げが増加し、温度差が小さくなった。このような形状の外枠を用いて、封着部分を一様に加熱することにより、封着部分における温度分布のバラ付きの範囲が±10℃以下に抑えられるので、その結果、封着部近傍の、熱による引張り応力が10MPa以下に低減された。これにより、加熱時および冷却時のワレがなくなり、歩留まりが向上した。
【0057】
[実施例
本実施例は、ヒーターの電気抵抗分布の調整により、封着部の角部での温度分布を補償するものである。即ち、本実施例では、先述のように、フェースプレート、リアプレート、外枠、フリットガラス、局所加熱用のヒーターを準備した。局所加熱用のヒーターは、予め、図3に示すように、角部においてヒーターの幅を小さくした。特に、本実施例では、角部付近でのヒーターの幅は、直線部分のヒーターの幅の約1/2とした。なお、フリットガラスには封着温度410℃のものを用いた。
【0058】
蛍光体およびメタルバックを形成し、導電性を持たせたフェースプレート2の接着面とガラス外枠3の接着面にフリットガラス8を塗布し、410℃で、10分の条件で焼成して、上記フェースプレートと上記ガラス外枠とを、相互に接着した。
【0059】
次に、フェースプレートに一体化されたガラス外枠を、リアプレートに固定する手順を示す。図3において、符号2はフェースプレート、1はリアプレート、3はガラス外枠、4はフリットガラス、6、7は補助加熱用のホットプレートヒーター、5は局所加熱用のヒーターである。
【0060】
ホットプレートヒーター6、7によりガラス外囲器全体を300℃に加熱し、さらに、局所加熱用のヒーター5により、封着部分をフリットガラス4が溶融する温度(本実施例では410℃)に10分間、保持する。その後、パネルをゆっくりと冷却し、室温に戻す。なお、この工程を通して、リアプレートの画像領域内の温度は305℃以下に保たれている。
【0061】
因みに、従来の、幅の一様なヒーターで、封着部分を加熱すると、外枠外側角において、熱の逃げが大きく、温度が部分的に低下した。一方、外枠内側角において熱の逃げが小さくなり、逆に温度が部分的に高くなり、外枠角付近において温度差が大きくなり、従って、この部分での熱応力が大きくなり、加熱中あるいは冷却中に、ガラス部材が割れてしまう場合があった。
【0062】
本実施例の場合、封着部分の角部において、局所加熱用のヒーターの抵抗を高くすることにより、角部での温度低下が低減した。このような形状のヒーターを用いて、封着部分を加熱することにより、封着部分における温度分布のバラ付き範囲が±10℃以下に抑えられ、その結果、封着部近傍の、熱による引張り応力が10MPa以下に低減された。これにより、加熱時および冷却時のワレがなくなり、歩留まりが向上した。
【0063】
[実施例
本実施例は、温度補償手段として、ガラス外囲器外から、ランプのふく射熱により、封着部分の角部での温度低下を補償するものである。図4を用いて、本実施例を説明する。本実施では、先述のように、フェースプレート、リアプレート、外枠、フリットガラス、局所加熱用のヒーターを準備した。また、フリットガラスには封着温度=410℃のものを用いた。
【0064】
蛍光体およびメタルバックを形成し、導電性を持たせたフェースプレート2の接着面とガラス外枠3の接着面とに、フリットガラス8を塗布し、温度=410℃、10分の条件で焼成して、上記フェースプレートと上記ガラス外枠とを接着した。
【0065】
次に、フェースプレート2に一体化されたガラス外枠3を、リアプレート1に固定する手順を説明する。図4において、符号2はフェースプレート、1はリアプレート、3はガラス外枠、4はフリットガラス、6,7は補助加熱用のホットプレートヒーター、5は局所加熱用のヒーター、は封着部角での温度補償用赤外線ランプである。
【0066】
ホットプレートヒーター6,7によりガラス外囲器全体を300℃に加熱し、さらに、局所加熱用のヒーター5により、封着部分をフリットガラス4が溶融する温度、本実施例では410℃に10分保持する。この時、ガラス外囲器外に設けられた赤外線ランプを封着部分の角部に照射した。その後、パネルをゆっくりと冷却し、室温に戻す。なお、この工程を通して、リアプレートの画像領域内の温度は305℃以下に保たれている。
【0067】
一様に封着部分を加熱すると、外枠外側角において、熱の逃げが大きく、温度が部分的に低下した。一方、外枠内側角において熱の逃げが小さくなり、逆に温度が部分的に高くなり、外枠の角部付近において温度差が大きくなり、従って、この部分での熱応力が大きくなり、加熱中あるいは冷却中にガラス部材が割れてしまう場合があった。
【0068】
本実施例の場合、封着部分の角部に赤外線ランプを照射することにより、封着部分の角部での温度低下が低減され、熱応力が低減できた。封着部分における温度分布のバラ付き範囲が±10℃以下に抑えられ、その結果、封着部近傍の熱による引張り応力が10MPa以下に低減された。これにより、加熱時および冷却時のワレがなくなり、歩留まりが向上した。これにより、加熱時および冷却時のワレがなくなり、歩留まりが向上した。
【0069】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明の局所加熱を用いたガラス外囲器の製造方法によれば、従来のガラス外囲器全体を封着温度まで加熱する封着工程と比較して、加熱のための消費電力が少なくなる効果が得られた。また、外囲器全体を加熱する温度が低くできるため、封着プロセスに要する時間を短縮できた。
【0070】
また、本発明のガラス外囲器製造方法によれば、封着部分の温度が均一に保たれるため、最も熱応力が大きくなる外枠の角部付近の熱応力を低減でき、封着時および冷却時のパネルのワレの可能性が低減でき、歩留まりが向上した。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のガラス外囲器製造方法の参考例1を示す模式図である。
【図2】 本発明のガラス外囲器製造方法の参考例2を示す模式図である。
【図3】 本発明のガラス外囲器製造方法の実施例を示す模式図である。
【図4】 本発明のガラス外囲器の製造方法の実施例を示す模式図である。
【図5】 本発明を適用可能な単純マトリクス配置とした電子源の一例を示す模式図である。
【図6】 本発明を適用可能な表面伝導型電子放出素子の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
1 リアプレート
2 フェースプレート
3 外枠
4 フリットガラス
5 局所加熱用ヒーター(第2の加熱手段)
6 ホットプレート(第1の加熱手段)
7 ホットプレート(第1の加熱手段)
8 フリットガラス
9 赤外線ランプ(第3の加熱手段)
51 ガラス基体
52 表面伝導型電子放出素子
53 行方向配線
54 列方向配線
55 リアプレート
56 ガラス外枠
57 フェースプレート
58 蛍光体
59 メタルバック
61 基板
62 素子電極
63 素子電極
64 導電性薄膜
65 電子放出部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a glass envelope in which a plurality of glass members are sealed with a sealing material in a thin image display device or the like applied to a color television or a computer terminal, and the inside is configured in a reduced pressure state.ofIt relates to a manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
  Conventionally, when manufacturing a glass envelope having a space inside, a frit glass as a sealing material is applied or placed between glass members and put in a sealing means such as an electric furnace, or Put on a hot plate heater (may be sandwiched between hot plate heaters from above and below), heat the entire glass envelope to the sealing temperature, and seal the sealed part between the glass members with molten frit glass .
[0003]
  In particular, when this glass envelope is used as a vacuum container of an image display device, conventionally, an electron-emitting device is used in the glass envelope. The electron-emitting devices are roughly classified into two types: a thermionic emission device and a cold cathode electron-emitting device. Cold cathode electron-emitting devices include field emission type (hereinafter referred to as “FE type”), metal / insulating layer / metal type (hereinafter referred to as “MIM type”), surface conduction electron-emitting device, and the like. is there. Examples of the FE type include W.W. P. Dyke & W. W. Dolan, "Field emission", Advance in Electron Physics, 8, 89 (1956) or C.I. A. Spindt, “PHYSICAL Properties of Thin-Film Field Emission Catalysts with Mollybdenium Cones”, J. Am. Appl. Phys. 47, 5248 (1976), etc. are known.
[0004]
  Examples of MIM types include C.I. A. Mead, “Operation of Tunnel-Emission Devices”, J. Am. Appl.Phys. , 32, 646 (1961) are known.
[0005]
  Examples of the surface conduction electron-emitting device type include M.I. I. Elinson, Radio Eng. Electron Phys. , 10, 1290, (1965). This surface conduction electron-emitting device utilizes a phenomenon in which electron emission occurs when a current is passed through a small-area thin film formed on a substrate in parallel to the film surface. As this surface conduction electron-emitting device, SnO as described by Erinson et al.2Thin film, Au thin film [G. Dittmer: “Thin Solid Films”, 9, 317 (1972)], In2OThree/ SnO2By thin film [M. Hartwell and C.H. G. Fonstad: "IEEE Trans. ED Conf." 519 (1975)], and carbon thin film [Hisa Araki et al .: Vacuum, Vol. 26, No. 1, p. 22 (1983)] have been reported.
[0006]
  Development of flat panel image display devices that emit phosphors with an electron beam generated from these cold cathode electron-emitting devices has been underway. The surface conduction electron-emitting device emits electrons by passing a current through a conductive thin film partially having a high resistance portion. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. HEI 7-7 already filed by the present applicant. No. 235255 is disclosed in the publication.
[0007]
  In an image display device using electrons, a face envelope, a rear plate, and an outer frame are sealed with a sealant, and the inside is decompressed to form a glass envelope. An electron source that generates electrons, a driving circuit for the electron source, an image forming member having a phosphor that emits light by collision of electrons, an acceleration electrode for accelerating electrons toward the image forming member, and a high-voltage power source thereof Etc. need to be configured.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
  However, the conventional method for manufacturing a glass envelope has the following problems.
[0009]
  As described above, when manufacturing a glass envelope, a frit glass as a sealing material is applied or placed between glass members and placed in a sealing means such as an electric furnace, or a hot plate heater. (It may be sandwiched by a hot plate heater from above and below), and the entire glass envelope, including the part other than the sealing part, is heated to the sealing temperature. The method of sealing through glass is taken. For this reason, there has been a problem of using energy such as excess electric power for heating other than the sealing portion. In addition, there is a problem that it takes time to raise the entire glass envelope to the sealing temperature and to cool it to room temperature.
[0010]
  The present invention has been made on the basis of the above circumstances, and glass that realizes sealing between glass members with a smaller amount of energy without heating the entire glass envelope to the sealing temperature as in the prior art. EnvelopeofAn object is to provide a manufacturing method.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the present invention uses a sealing material for a plurality of glass members.So that the sealing part is squareIn the manufacturing method of the sealed glass envelope,
  Heating the entire glass envelope to a temperature lower than the sealing temperature of the sealing material;The sealing portion is arranged by energizing a wiring which is arranged along the sealing material and has a high electric resistance in the vicinity of the corner portion of the sealing portion so that the temperature at the corner portion is higher than that of the other portion. To compensate for the temperature distribution between the corner and other parts of theIt is characterized by that.
[0012]
  Also,In the present invention, a plurality of glass members are used with a sealing material.In the manufacturing method of the glass envelope that is sealed and configured so that the sealed portion is square,
The whole glass envelope is heated to a temperature lower than the sealing temperature of the sealing material, and the sealing material is heated to the sealing temperature, and sealed by irradiation with a lamp from the outside of the glass envelope. Compensate the temperature distribution between the corners of the part and other partsIt is characterized by that.
[0013]
  With such a configuration, the loss of thermal energy when sealing the glass envelope can be suppressed, the time required for temperature rise and fall can be shortened, and the temperature distribution at the sealed portion of the glass envelope can be reduced. Sticking can be reduced and the thermal stress of the glass member at the time of sealing can be reduced. For this reason, there is no thermal strain between the glass members, and a non-defective product is obtained as a glass envelope.
[0014]
  In such a configuration, since the temperature of the image area is kept low compared to the conventional case where the entire envelope is heated at the sealing temperature without means for local heating, it is arranged in the image area. Thermal degradation of the electron-emitting device that is used can be avoided.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, the glass envelope of the present inventionofThe manufacturing method will be specifically described with reference to FIGS. First, in the image forming unit of the image display device, the glass envelope of the present inventionManufacturing methodAs an example of applyingGlass envelopeA simple configuration is shown. That is, the glass envelope here includes a glass face plate, a rear plate arranged to face the glass face plate, and a glass outer frame that surrounds the peripheral portion between the face plate and the rear plate. Consists of
[0016]
・ About local heating sealing method of glass envelope
  When heating the entire glass envelope by hot plate heaters 6 and 7 (first heating means) from above and below using FIG. 1 (this heating is performed at a required temperature lower than the sealing temperature), glass The structural conditions for locally heating the sealed portion of the envelope will be described.
[0017]
  In FIG. 1, reference numeral 2 denotes a rectangular (particularly rectangular) glass face plate, 1 denotes a glass rear plate that is also disposed opposite to the glass face plate 2, and 3 denotes a face plate 2 and a rear plate. 1 is a rectangular (rectangular) glass outer frame that surrounds the peripheral edge thereof, 4 is a frit glass that is a sealing material, and 5 is an electric heater (second heating means) for locally heating the sealing material 4. It is.
[0018]
  As shown in FIG. 1, for example, a local heating heater is formed between the sealing material and the glass member (2, 1), and the sealing portion (sealing material) is locally applied to the sealing temperature using the local heating heater. In order to prevent the glass from cracking, the other part is assisted heated below the sealing temperature, and the sealing material is heated and melted by heat conduction from the glass member.
[0019]
・ About the method of equalizing the temperature of the sealing part
  As described above, when the assist heating by the first heating unit and the local heating by the second heating unit are performed, the temperature distribution varies in the sealed portion. In the case of a normal glass envelope, the corner portion of the glass outer frame has a different temperature because the heat escape is different from that of the straight portion. That is, at the outer corner portion of the glass outer frame, the heat escape is larger than the straight portion, so that the temperature is likely to decrease. On the other hand, at the corner portion inside the glass outer frame, the temperature tends to rise. For this reason, the temperature difference becomes large near the corner portion, the thermal stress distortion becomes the largest, and it becomes easy to crack at the time of local heating sealing and subsequent cooling.
[0020]
  thereThe sealA temperature compensation means for the landing part is used. As this embodiment,The means listed in (1) to (5) can be considered, but the embodiments of the present invention are (3) and (5).Means are adopted.
[0021]
  (1) By specifying the shape of the corners of the glass face plate 2 and the glass rear plate 1, heat escape from the outer frame can be reduced. For example, as shown in FIG. 1, the protruding portion from the glass outer frame 3 of the glass face plate 2 and the glass rear plate 1 only needs to be small at the corner. Specific shapes include means such as rounding corners or cutting off corners.
[0022]
  (2) The shape of the corners of the glass outer frame 3 can reduce heat escape from the outer frame. For example, as shown in FIG. 2, the specific shape includes means for rounding the corner or cutting off the corner.
[0023]
  (3) The electrical resistance value at the corner of the local heating heater 5 can be increased, and the heating temperature at the corner can be made higher than that at other portions, for example, the straight portion. That is, as specifically shown in FIG. 3, the width of the heater 5 is reduced at the corners. Although it can be dealt with even if the thickness is reduced, as described above, since the temperature is more likely to decrease at the outer corner portion, it is preferable that the heat is more easily generated on the outer side.
[0024]
  (4) In addition, a heater for temperature compensation can be separately provided at the portion (corner portion).
[0025]
  (5) A heat source (for example, a lamp) is provided outside the glass envelope, and the temperature of the corners of the sealing portion can be compensated by radiant heat.
[0026]
  In this way, for example, by suppressing the variation in the temperature distribution at the sealed portion to within ± 10 ° C., the tensile stress due to heat in the vicinity of the sealed portion can be suppressed to about 10 MPa or less. Of glass components in the attachment process and cooling processWalletCan be prevented. In particular, in the manufacture of the glass envelope according to the present invention, the entire envelope is sealed without local heating means as in the prior art by locally heating the sealed portion and assisting heating the other portion. The glass envelope can be manufactured with less power or the like than when heating at the deposition temperature. Further, since the image area of the glass rear plate is maintained at the heating temperature of the assist (first heating means), the electron-emitting device is not deteriorated by heat. Further, as described above, since the temperature of the sealing portion is uniformly maintained, the generation of thermal stress in the glass member is reduced, and the glass member in the sealing step and the subsequent heating step is reduced.distortionIs reduced.
[0027]
  When an image forming apparatus is used, the glass envelope according to the present invention includes a phosphor and an electron accelerating electrode formed on the face plate 2 and an electron source formed on the rear plate 1. An image forming unit is configured. The electron source is preferably a surface conduction electron-emitting device, but is not limited thereto, and can be applied to a glass envelope for an image forming apparatus using the above-described cold cathode or hot cathode. It is also preferably applied to a glass envelope for a plasma display.
[0028]
  Accordingly, a method for manufacturing an image forming portion (glass envelope) of an image display apparatus using a surface conduction electron-emitting device in which the present invention is preferably used will be described below. Since the present invention relates to sealing of an envelope, the present invention is applied not only to the manufacture of an image forming unit of an image display device using a surface conduction electron-emitting device but also to the manufacture of other glass envelopes. Needless to say, you can.
[0029]
  Here, with respect to the manufacture of an image display device having a surface conduction electron-emitting device in which the present invention is used, the embodiment thereof is shown in FIG., FIG.This will be specifically described with reference to FIG. In the present embodiment, an electron-emitting device and wiring are formed on the rear plate 1, and a phosphor and a metal back are formed on the face plate 2. First, the image display device of the present invention will be described with reference to FIG. 5, and then the manufacturing method will be described.
[0030]
  FIG. 5 is a perspective view of the image display apparatus according to the present invention, in which a part of the panel is cut away to show the internal structure. In the figure, reference numeral 55 denotes a rear plate, 56 denotes a support frame, and 57 denotes a face plate. The members 55 to 57 here form a glass envelope for maintaining the inside of the display panel in a vacuum. . When assembling the glass envelope, it is necessary to seal it in order to maintain sufficient strength and airtightness for joining the members. At this time, the inside of the glass envelope is evacuated to a vacuum state via an exhaust pipe (not shown). This exhaust pipe introduces an activated gas in the activation process generated during the process process. Also used as a tube.
[0031]
  In the drawing, N × M surface conduction electron-emitting devices 52 are formed on the rear plate 55 (N and M are positive integers of 2 or more, and are appropriately set according to the target number of display pixels. In the N × M surface conduction electron-emitting devices, the number of row direction wirings 53 (also referred to as lower wirings) and N number of column direction wirings 54 (also referred to as upper wirings) are simple. Matrix wiring).
[0032]
  A phosphor 58 is formed on the lower surface of the face plate 57. In this embodiment, since colors are used for image display, phosphors of three primary colors of red, green, and blue used in the field of CRT are separately applied to the fluorescent film 58. In the field of CRT, a known metal back 59 is provided on the surface of the fluorescent film 58 on the rear plate side. The metal back 59 is formed by forming the fluorescent film 58 on the face plate substrate 57, smoothing the fluorescent film 58, and vacuum-depositing Al thereon.
[0033]
  Although not used in this embodiment, a transparent conductive film such as ITO is used between the face plate substrate 57 and the fluorescent film 58 for the purpose of applying an acceleration voltage and improving the conductivity of the fluorescent film. It may be provided.
[0034]
  Reference numerals Dx1 to Dxm, Dy1 to Dyn, and Hv are electrical connection terminals of an airtight container provided to electrically connect the display panel and its electrical circuit (not shown). The terminals Dx1 to Dxm are electrically connected to the row wiring 53 of the multi electron beam source, the terminals Dy1 to Dyn are connected to the column wiring 54 of the multi electron beam source, and the terminal Hv is electrically connected to the metal back 59 of the face plate. Has been.
[0035]
  Next, description will be made with reference to FIG. 6A and 6B are schematic views showing the configuration of the surface conduction electron-emitting device, where FIG. 6A is a plan view and FIG. 6B is a cross-sectional view. In FIG. 6, reference numeral 61 is a substrate, 62 and 63 are element electrodes, 64 is a conductive thin film, and 65 is an electron emission portion.
[0036]
  The electron emitting portion 65 is a portion in which the conductive thin film 64 is locally destroyed, deformed or altered by forming the conductive thin film 64 through the device electrodes 62 and 63 so as to be in an electrically high resistance state. 65, and the atmosphere surrounding the element is, for example, 1 × 10-3Then, for example, acetone is introduced into the atmosphere as an activation gas made of organic matter at about 1 Pa, a voltage is applied to the above-described device electrodes 62 and 63, and a current flows through the device (activation). Thus, an electron emission portion 65 is formed at the same time as the formation of a film mainly composed of carbon (similar to that disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-235255 described in the prior art).
[0037]
  An example of the method for manufacturing the glass envelope of the image display apparatus according to the present invention will be specifically described.
[0038]
・ Rear plate creation
  (1) A lower wiring is formed by screen printing on a blue glass rear plate having a silicon oxide film formed on the surface, and then an interlayer insulating film is formed between the lower wiring and the upper wiring. Furthermore, an upper wiring was formed, and an element electrode connected to the lower wiring and the upper wiring was formed.
  (2) Next, after forming a conductive thin film made of PdO, it was patterned to obtain a desired form.
  (3) A frit glass for fixing the outer frame was formed at a desired position. Through the above steps, a rear plate on which a surface conduction electron-emitting device having a simple matrix wiring, a sealing material for an outer frame, and the like were formed could be produced.
[0039]
・ About creation of face plate
  (1) A phosphor and a black conductor were formed on a blue glass substrate, and the inner surface of the phosphor film was subjected to a smoothness treatment, and then an Al metal back was formed.
  (2) A frit glass for fixing the outer frame was formed at a desired position. Through the above-described steps, a phosphor in which the three primary color phosphors are arranged in stripes, a sealing material for the outer frame, and the like were formed on the face plate.
[0040]
・ Creation of glass envelope by local heating of sealed part
  A glass envelope was prepared using the above-mentioned “local heating and sealing method for glass envelope”. At this time, the rear plate is held on the hot plate on the adjustment stage of X, Y, and θ, and the rear plate and the face plate are heated to below the sealing temperature while aligning the face plate. Separately, the sealing portion is heated to the sealing temperature by a local heater.
[0041]
  Although the sealing temperature is determined by the material of the frit glass, in this embodiment, the sealing temperature is 410 ° C. and is held for 10 minutes. At this time, the assist heating was set to 300 ° C. In this way, the glass envelope as the image forming unit of the image display device is sealed.
[0042]
・ About making electron-emitting devices
  (1) As described above, in the sealed glass envelope, the exhaust pipe (not shown) of the face plate is connected to a vacuum exhaust device (not shown), and the inside of the glass envelope is evacuated. Exhausted.
  (2) When the pressure in the glass envelope became 0.1 Pa or less, a voltage was applied to the electron-emitting device through the container outer terminals Dox1 to Doxm and Doy1 to Doyn, and a forming process was performed on the conductive thin film.
  (3) Subsequently, the pressure in the glass envelope is 1 × 10-3When the pressure is lower than Pa, 1 Pa is introduced as an activation gas into the glass envelope through the exhaust pipe, and a voltage is applied to the element through the container outer terminals Dox1 to Doxm and the terminals Doy1 to Doyn, and the electron emitting element The activation treatment was performed.
[0043]
・ About sealing of degassing process in airtight container
  (1) After exhausting the activated gas sufficiently, baking degassing of the glass envelope is performed. The heating temperature was 300 ° C. and the time was 10 hours.
  (2) After completion of the degassing step, a part of the exhaust pipe is heated and melted to perform sealing (chip off). Thus, the image display device was completed.
[0044]
【Example】
  Specific examples are shown below.Reference examplesThe present invention will be described in detail with reference to the following, but the present invention is not limited to these examples, and each element can be replaced or modified within the scope of achieving the object of the present invention. Of course.
[0045]
  [referenceExample 1]
  BookreferenceIn the example, as temperature compensation means, the shape of the corners of the face plate and the rear plate is specified to compensate for the temperature drop at the corners of the sealed portion. This will be described with reference to FIG. That is, in the image forming apparatus of this embodiment, as described above, a face plate, a rear plate, an outer frame, frit glass, and a heater for local heating were prepared. The face plate and the rear plate have rounded corners in advance. The curvature radius is, for example, R = 5 mm. A frit glass having a sealing temperature of 410 ° C. was used.
[0046]
  A frit glass is applied to the adhesive surface of the face plate and the outer surface of the glass frame that are formed with a phosphor and a metal back, and are fired at 410 ° C. for 10 minutes. The face plate and the glass outer frame were bonded to each other.
[0047]
  Next, the glass outer frame integrated with the face plate is fixed to the rear plate. Here, as shown in FIG. 1, reference numeral 2 is a face plate, 1 is a rear plate, and 3 is a glass outer frame. 4 is a frit glass, 6 and 7 are hot plate heaters for auxiliary heating, and 5 is a heater for local heating.
[0048]
  The entire glass envelope is heated to 300 ° C. by the hot plate heaters 6 and 7, and the temperature at which the frit glass 4 is melted at the sealing portion by the heater 5 for local heatingreferenceIn this example, it is heated to 410 ° C.) and this state is maintained for 10 minutes. Thereafter, the panel is slowly cooled down to room temperature. Throughout this process, the temperature in the image area of the rear plate is kept at 305 ° C. or lower.
[0049]
  Incidentally, in the case where the sealing portion is heated uniformly using the conventional face plate and rear plate having corners, the heat escape is large at the outer corners of the outer frame, and the temperature is partially reduced. Further, the heat escape becomes smaller at the inner corner of the outer frame, and conversely, the temperature partially increases, and the temperature difference becomes larger near the outer frame corner. Therefore, the thermal stress at this portion increases, and the glass member may break during heating or cooling.
[0050]
  BookreferenceIn the case of the example, the corners of the face plate 2 and the rear plate 1 were rounded to have a predetermined curvature, so that heat escape was reduced. BookreferenceIn the example, the corners of the face plate 2 and the rear plate 1 were rounded to a radius of curvature R = 5 mm. By using the face plate 2 and the rear plate 1 having such a shape to uniformly heat the sealing portion, the range of temperature distribution variation in the sealing portion can be suppressed to ± 10 ° C. or less. The tensile stress due to heat in the vicinity of the sealed portion was reduced to 10 MPa or less. As a result, cracking during heating and cooling was eliminated, and the product yield was improved.
[0051]
  [referenceExample 2]
  BookreferenceIn the example, the temperature distribution at the corner of the sealed portion is compensated by appropriately setting the shape of the corner of the glass outer frame. That is, bookreferenceIn the example embodiment, a face plate, a rear plate, an outer frame, and a frit glass were prepared in the same manner as described above. The corner of the outer frame is rounded in advance. In particular, the bookreferenceIn the example, the radius of curvature is set to R = 3.8 mm, which is the same as the width of the outer frame. A frit glass having a sealing temperature of 410 ° C. was used.
[0052]
  A phosphor and a metal back are formed, frit glass is applied to the adhesive surface of the conductive face plate and the adhesive surface of the glass outer frame, and baked at 410 ° C. for 10 minutes. The plate and the glass outer frame were bonded.
[0053]
  Next, a procedure for fixing the glass outer frame integrated with the face plate to the rear plate will be described. In FIG. 2, reference numeral 2 is a face plate, 1 is a rear plate, 3 is a glass outer frame, 4 is a frit glass, 6 and 7 are hot plate heaters for auxiliary heating, and 5 is a heater for local heating.
[0054]
  The entire glass envelope is heated to 300 ° C. by the hot plate heaters 6 and 7, and the temperature at which the frit glass 4 is melted at the sealing portion by the heater 5 for local heatingreferenceIn the example, it is held at 410 ° C. for 10 minutes. Thereafter, the panel is slowly cooled down to room temperature. Throughout this process, the temperature in the image area of the rear plate is kept at 305 ° C. or lower.
[0055]
  When the sealing portion is uniformly heated using the outer frame having the corners as in the prior art, the heat escape is large at the outer corners of the outer frame, and the temperature partially decreases. On the other hand, the heat escape decreased at the inner corner of the outer frame, and conversely, the temperature partially increased, and the temperature difference increased near the corner of the outer frame. Therefore, the thermal stress in this portion is increased, and the glass member may be broken during heating or cooling.
[0056]
  But bookreferenceIn the case of the example, since the corner portion of the outer frame 3 is rounded to have a predetermined curvature, heat escape is reduced at the outer corner portion of the outer frame, while heat escape is reduced at the inner corner. Increased, the temperature difference became smaller. By using the outer frame of such a shape and heating the sealing portion uniformly, the variation range of the temperature distribution in the sealing portion can be suppressed to ± 10 ° C. or less. As a result, the sealing portion The tensile stress due to heat in the vicinity was reduced to 10 MPa or less. As a result, cracking during heating and cooling was eliminated, and yield was improved.
[0057]
  [Example1]
  In this embodiment, the temperature distribution at the corner of the sealing portion is compensated by adjusting the electric resistance distribution of the heater. That is, in this example, as described above, a face plate, a rear plate, an outer frame, a frit glass, and a heater for local heating were prepared. As for the heater for local heating, the width | variety of the heater was previously made small in the corner | angular part, as shown in FIG. In particular, in the present embodiment, the heater width near the corner is set to about ½ of the heater width at the straight portion. A frit glass having a sealing temperature of 410 ° C. was used.
[0058]
  A frit glass 8 is applied to the adhesion surface of the face plate 2 and the adhesion surface of the glass outer frame 3 formed with a phosphor and a metal back, and fired at 410 ° C. for 10 minutes. Above face plate2And the above glass outer frame3Were bonded to each other.
[0059]
  Next, a procedure for fixing the glass outer frame integrated with the face plate to the rear plate is shown. In FIG. 3, reference numeral 2 is a face plate, 1 is a rear plate, 3 is a glass outer frame, 4 is a frit glass, 6 and 7 are hot plate heaters for auxiliary heating, and 5 is a heater for local heating.
[0060]
  The entire glass envelope is heated to 300 ° C. by the hot plate heaters 6 and 7, and further, the heated portion 5 is heated to a temperature at which the frit glass 4 is melted by the local heating heater 5 (410 ° C. in this embodiment). Hold for a minute. Thereafter, the panel is slowly cooled down to room temperature. Throughout this process, the temperature in the image area of the rear plate is kept at 305 ° C. or lower.
[0061]
  Incidentally, when the sealing portion was heated with a conventional heater having a uniform width, the heat escape was large at the outer corner of the outer frame, and the temperature partially decreased. On the other hand, the heat escape is reduced at the inner corner of the outer frame, and conversely, the temperature is partially increased, and the temperature difference is increased near the outer frame angle. During the cooling, the glass member may break.
[0062]
  In the case of the present Example, the temperature fall in a corner part reduced by making resistance of the heater for local heating high in the corner part of a sealing part. By heating the sealing portion using such a heater, the variation range of the temperature distribution in the sealing portion is suppressed to ± 10 ° C. or less. The stress was reduced to 10 MPa or less. As a result, cracking during heating and cooling was eliminated, and yield was improved.
[0063]
  [Example2]
  In this embodiment, as a temperature compensation means, a temperature drop at the corner of the sealed portion is compensated by the radiant heat of the lamp from outside the glass envelope. The present embodiment will be described with reference to FIG. ImplementationExampleThen, as described above, a face plate, a rear plate, an outer frame, a frit glass, and a heater for local heating were prepared. A frit glass having a sealing temperature of 410 ° C. was used.
[0064]
  A frit glass 8 is applied to the adhesive surface of the face plate 2 and the adhesive surface of the glass outer frame 3 formed with a phosphor and a metal back, and fired at a temperature = 410 ° C. for 10 minutes. The face plate2And the above glass outer frame3And glued together.
[0065]
  Next, a procedure for fixing the glass outer frame 3 integrated with the face plate 2 to the rear plate 1 will be described. In FIG. 4, 2 is a face plate, 1 is a rear plate, 3 is a glass outer frame, 4 is a frit glass, 6 and 7 are hot plate heaters for auxiliary heating, 5 is a heater for local heating,9Is an infrared lamp for temperature compensation at the sealing portion angle.
[0066]
  The entire glass envelope is heated to 300 ° C. by hot plate heaters 6 and 7, and further, the temperature at which the frit glass 4 is melted by the heater 5 for local heating is melted to 410 ° C. for 10 minutes in this embodiment. Hold. At this time, an infrared lamp provided outside the glass envelope was irradiated to the corner portion of the sealing portion. Thereafter, the panel is slowly cooled down to room temperature. Throughout this process, the temperature in the image area of the rear plate is kept at 305 ° C. or lower.
[0067]
  When the sealing portion was heated uniformly, the heat escape was large at the outer corners of the outer frame, and the temperature partially decreased. On the other hand, the heat escape is reduced at the inner corner of the outer frame, and conversely, the temperature is partially increased, and the temperature difference is increased near the corner of the outer frame. The glass member sometimes broke during or during cooling.
[0068]
  In the case of this example, by irradiating the corner portion of the sealed portion with an infrared lamp, the temperature drop at the corner portion of the sealed portion was reduced, and the thermal stress could be reduced. The variation range of the temperature distribution in the sealed portion was suppressed to ± 10 ° C. or less, and as a result, the tensile stress due to heat near the sealed portion was reduced to 10 MPa or less. As a result, cracking during heating and cooling was eliminated, and yield was improved. This allows for heating and coolingWalletThe yield has been improved.
[0069]
【The invention's effect】
  As explained above, the local heating of the present invention was used.Glass envelopeAccording to the manufacturing method, an effect of reducing power consumption for heating was obtained as compared with the sealing step of heating the entire glass envelope to the sealing temperature. Further, since the temperature for heating the entire envelope can be lowered, the time required for the sealing process can be shortened.
[0070]
  The glass envelope of the present inventionofAccording to the manufacturing method, since the temperature of the sealed part is kept uniform, the thermal stress near the corner of the outer frame where the thermal stress is greatest can be reduced, and the panel can be cracked during sealing and cooling The yield was improved and the yield was improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a glass envelope according to the present invention.ofManufacturing methodreference2 is a schematic diagram showing Example 1. FIG.
FIG. 2 is a glass envelope of the present invention.ofManufacturing methodreference6 is a schematic diagram showing Example 2. FIG.
FIG. 3 is a glass envelope of the present invention.ofExamples of manufacturing methods1It is a schematic diagram which shows.
FIG. 4 is a glass envelope of the present invention.Of manufacturing methodExample2It is a schematic diagram which shows.
FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of an electron source having a simple matrix arrangement to which the present invention can be applied.
FIG. 6 is a schematic view showing an example of a surface conduction electron-emitting device to which the present invention can be applied.
[Explanation of symbols]
  1 Rear plate
  2 Face plate
  3 outer frame
  4 Frit glass
  5 Local heater (second heating means)
  6 Hot plate (first heating means)
  7 Hot plate (first heating means)
  8 Frit glass
  9 Infrared lamp (third heating means)
  51 Glass substrate
  52 Surface conduction electron-emitting devices
  53 Row direction wiring
  54 Column direction wiring
  55 Rear plate
  56 Glass outer frame
  57 Face plate
  58 phosphor
  59 Metal Back
  61 substrates
  62 Device electrode
  63 Device electrode
  64 Conductive thin film
  65 Electron emitter

Claims (5)

複数のガラス部材をシール材を用いて封着部分が方形となるように封着し構成したガラス外囲器の製造方法において、
前記ガラス外囲器全体を前記シール材の封着温度未満の温度に加熱すると共に、前記シール材を、前記シール材に沿って配置され、前記封着部分の角部近傍で該角部における温度が他の部分よりも高くなるように電気抵抗を高く設定した配線を通電することによって、封着部分の角部と他の部分との温度分布を補償するように加熱することを特徴とするガラス外囲器の製造方法。
In the method of manufacturing a glass envelope, wherein a plurality of glass members are sealed and configured so that a sealing portion is square using a sealing material,
While heating the whole glass envelope to a temperature lower than the sealing temperature of the sealing material, the sealing material is disposed along the sealing material, and the temperature at the corner near the corner of the sealing portion. Glass heated by compensating for the temperature distribution between the corner portion of the sealed portion and the other portion by energizing the wiring set to have a higher electric resistance so as to be higher than the other portion A method for manufacturing an envelope.
複数のガラス部材をシール材を用いて封着部分が方形となるように封着し構成したガラス外囲器の製造方法において、
前記ガラス外囲器全体を前記シール材の封着温度未満の温度に加熱すると共に、前記シール材を封着温度に加熱し、かつ、前記ガラス外囲器の外部からのランプ照射によって、封着部分のうちの角部と他の部分との温度分布を補償することを特徴とするガラス外囲器の製造方法。
In the method of manufacturing a glass envelope, wherein a plurality of glass members are sealed and configured so that a sealing portion is square using a sealing material,
The whole glass envelope is heated to a temperature lower than the sealing temperature of the sealing material, the sealing material is heated to a sealing temperature, and sealing is performed by lamp irradiation from the outside of the glass envelope. A method for manufacturing a glass envelope, comprising compensating for a temperature distribution between a corner portion of a portion and another portion .
前記封着部分の温度分布のバラ付きを、±10℃以内の範囲に補償することを特徴とする請求項1または2に記載のガラス外囲器の製造方法。  3. The method of manufacturing a glass envelope according to claim 1, wherein the variation in temperature distribution of the sealed portion is compensated within a range of ± 10 ° C. 3. 前記シール材がフリットガラスであることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載のガラス外囲器の製造方法。  The method for manufacturing a glass envelope according to any one of claims 1 to 3, wherein the sealing material is frit glass. 前記シール材の加熱が、前記シール材に沿って配置された配線を通電することで行われることを特徴とする請求項2に記載のガラス外囲器の製造方法。The method for manufacturing a glass envelope according to claim 2, wherein the heating of the sealing material is performed by energizing a wiring arranged along the sealing material.
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