JP2000228146A - 画像表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 平面型の本体（真空容器）を形成する際に、
内部を構成するゲッタ部材等の各部材に熱的ダメージを
与えなく、それら各部材の熱的劣化を防止できて画像表
示の安定化及び長寿命化を図れる画像表示装置の製造方
法を提供する。 【解決手段】 リアプレート２とフェイスプレート３の
隙間に外枠４を設けて封止して外囲器５となすが、それ
らは位置固定治具４５で所定に固定し、仮固定パネル４
６を得る［図４（Ｈ）］。これを加熱装置５３に所定に
セットする［図４（Ｉ）］。下部加熱体５２と上部加熱
体４９との間に仮固定パネル４６を置き、Ａｒガス雰囲
気中で、中央の画像表示領域は低温に加熱し、外周の封
止部分へ向かう上昇温度勾配を与え、封止部所を含む周
辺領域は高温に加熱する。Ｚ軸方向可動部４３を動作さ
せてフェイスプレート３側に荷重を加え、押し付けして
封着を行う［図４（Ｊ）］。その後冷却して外囲器５を
得る［図４（Ｋ）］。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、平面型の真空容器
内で電子放射源と画像形成部材（蛍光体）とを対向に配
置し、電子線の照射により画像を形成する画像表示装置
の製造方法に関し、とりわけ、フェイスプレートとリア
プレートとの隙間に枠部材を設けて封止するような画像
表示装置の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】表示デバイスとして、薄い平面型の画像
表示装置は、設置スペースの利用性に優れていることか
ら開発が盛んであり、例えば特開平６−２６７４２４号
などの公報に見られるように、既によく知られている。

【０００３】図７は、上記公報に開示されたプラズマデ
ィスプレイパネル及びその製造を説明する側面図であ
る。

【０００４】この画像表示装置（ブラズマデイスブレイ
パネル）は、ガス封入空間におけるプラズマ放電により
発光表示を行うものであり、所定に離間させた第―ガラ
ス基板２０１と第二ガラス基板２０２の周辺部を、一時
的に溶融させた封止材２０３により封止し、その閉塞状
態に形成された空間Ｓを真空引きして放電ガス２０６を
充填し、これによりプラズマディスプレイパネルを形成
している。

【０００５】第一ガラス基板２０１と第二ガラス基板２
０２との封止には、両ガラス基板２０１，２０２が所定
に対向するように位置決めを行い、封止材２０３を介し
て互いに密着する状態にバネクリップ２０４により仮固
定する［図７（Ａ）］。

【０００６】次に、そのバネクリップ２０４をセットし
た状態で加熱し、即ち、封止材２０３をなすフリットガ
ラスが軟化する温度（４００〜５００℃）に加熱する。
この加熱により、両ガラス基板２０１，２０２の周辺部
に周回状に配置した封止材２０３が軟化し、第―ガラス
基板２０１と第二ガラス基板２０２とを融着し、その
後、その封止材２０３が固化して封止が完了する［図７
（Ｂ）］。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に開示された画像表示装置にあっては、封止の際に、
バネクリップ２０４で仮固定している全体が、封止材２
０３の軟化温度にまで高温に加熱されるため、内部を構
成する各部材に熱的ダメージを与えてしまい、そしてこ
の加熱は大気中で行われるので、電極部分など酸化され
やすい部材へのダメージが大きいという問題があった。

【０００８】特に、平面型の本体（真空容器）には、画
像表示の動作時に発生するガスを吸着するためゲッタ部
材が設けられるが、そのゲッタ部材が加熱によりダメー
ジを受けると、画像を明るく表示できなくなり寿命が低
下してしまうことから改善したい。

【０００９】そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑み
てなされたものであって、平面型の本体（真空容器）を
形成する際に、内部を構成するゲッタ部材等の各部材に
熱的ダメージを与えなく、それら各部材の熱的劣化を防
止できて画像表示の安定化及び長寿命化を図れる画像表
示装置の製造方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明の請求項１に示す画像表示装置の製造方法
は、対向させた、より具体的には、例えば平行に離間さ
せた第一基板と第二基板の隙間に枠部材を設けて封止し
た真空容器内に、電子放射源と画像形成部材とを対向に
備える画像表示装置の製造方法であって、前記第一基板
と前記第二基板と前記枠部材とを仮に組み付けし、当該
組み付け体を封止のため加熱する際に、封止部所の温度
よりも中央の画像領域の温度を低温に保つ。

【００１１】また、請求項２に示す画像表示装置の製造
方法は、前記電子放射源を、複数の電子放出素子の配列
体とする。

【００１２】そして、請求項３に示す画像表示装置の製
造方法は、前記電子放出素子を、表面伝導型の電子放出
素子とする。

【００１３】以上の工程により請求項１の画像表示装置
の製造方法は、第一基板と第二基板と枠部材とを仮に組
み付けし、当該組み付け体を封止のため加熱する際に、
封止部所の温度よりも中央の画像領域の温度を低温に保
つので、その画像領域部分が高温にさらされない。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の画像表示装置の製
造方法の実施形態を添付図面に基づいて説明する。 （第１実施形態）図１は、本発明の製造方法により製造
した画像表示装置を一部分解して示す斜視図である。そ
して、図２〜４は、本発明の一実施形態を示し、図１の
画像表示装置の製造工程を順に説明する側面図である。

【００１５】この画像表示装置は平面型に構成されてお
り、図１には簡略化のため画像表示装置の小面積部分の
みを一部分解して表わしている。

【００１６】図中、１は表面伝導型の電子放出素子で、
ガラス基板９上に複数配置されている。２はリアプレー
卜、３はフェイスプレート、４は外枠であり、外枠４が
リアプレート２，フェイスプレート３とフリットガラス
などで互いに接着されて外囲器５となっている。フェイ
スプレート３は、ガラス基板６に、蛍光膜７とメタルバ
ック８が二層に形成されてなり、それら膜層が画像表示
領域となる。蛍光膜７は白黒表示の場合は蛍光体のみか
らなるが、カラー画像を表示する場合は、赤，緑，青の
３原色の蛍光体によりピクセルが形成される。

【００１７】メタルバック８は、Ａｌ等の導電性簿膜に
より形成され、蛍光膜７から発生した光のうち、電子放
出素子１の方向に進む光をガラス基板６の方向に反射し
て輝度を向上させると共に、外囲器５内に残留したガス
が、電子線により電離して生成したイオンの衝撃によっ
て、蛍光膜７が損傷するのを防止する働きもある。ま
た、フェイスプレート３の画像表示領域に導電性を与え
て、電荷が蓄積されるのを防ぎ、電子放出素子１に対し
てアノード電極の役割を果たす。

【００１８】配線ｌｌと配線１３は電子放出素子１の行
と列を選択するためのマトリックス配線であり、互いの
電気絶縁をとるため間に絶縁層が形成されている。この
配線１１，絶縁層，配線１３は、ガラス基板９上に印刷
によって順に形成され、その後、電子放出素子１が形成
される。電子放出素子１は、インクジェット法等により
形成された金属酸化物薄膜であり、後述するフォーミン
グと呼ばれる通電処理により作られる。

【００１９】１５は外囲器５内を真空に排気するための
排気管であり、２１はリアプレート２とフェイスプレー
ト３とを一定間隔に保ち、かつ外囲器５内を真空にした
際の大気圧を支えるための耐大気圧支持部材である。２
２は外囲器内のガスを吸着し、外囲器内を常に高真空に
維持するためのゲッタ部材である。この耐大気圧支持部
材２１とゲッタ部材２２は、リアプレート２の配線１３
上に接着により固定されている。

【００２０】図１には、画像表示装置の一部分のみを表
わしたため耐大気圧支持部材２１とゲッタ部材２２は１
個しか図示していないが、４０〜６０インチの大画面の
画像表示装置の場合は、３００〜９００個配置される。

【００２１】画像表示装置の製造は、まず塗布台３１上
に、無機系接着剤３２を塗布し、アブリケーター３３に
より接着剤の薄層３４を形成する［図２（Ａ）］。

【００２２】無機系接着剤３２としては、例えば東亜合
成（株）の耐熱性無機接着剤「アロンセラミックＷ」な
どの反応型珪酸塩系接着剤が挙げられ、平均粒径３〜５
ミクロンに細粒化したものが好ましく、本実施形態では
導電性フィラーを添加して使用する。導電性フィラー
は、導電性を有する金属微粒子であり、平均粒径１０〜
５０μｍの銀粒子を１０〜５０％添加する。

【００２３】複数の耐大気圧支持部材２１を、治具３５
により所定の間隔に保持して薄層３４の上部へ位置させ
［図２（Ｂ）］、それら耐大気圧支持部材２１の端面に
接着剤の薄層３４を接触させる［図２（Ｃ）］。

【００２４】耐大気圧支持部材２１には、例えば厚さ
０．２ｍｍ，高さ１．８ｍｍ，長さ４０ｍｍの研磨した
ガラス板を用い、治具３５には微小部品をハンドリング
するフィンガー３６が定間隔に設けられ、これにより複
数の耐大気圧支持部材２１が保持される。この治具３５
は自動組立装置に取り付けられ、精密に位置制御される
ようになっている。

【００２５】そして、治具３５を引き上げる。これによ
り、耐大気圧支持部材２１の端面に接着剤の溜まり３７
が形成される［図２（Ｄ）］。

【００２６】一方、図３（Ｅ）に示すように、加熱台３
８の上にはフェイスプレート３を固定し、所定に加熱し
ておく。この加熱温度は２００℃が好ましい。フェイス
プレート３には、ガラス基板６の上に蛍光膜７，メタル
バック８等が予め他工程により形成されている。その上
に、上記工程で溜まり３７を形成した耐大気圧支持部材
２１を移動させ［図３（Ｅ）］、フェイスプレート３上
のブラックストライプ３９と接触させる［図３
（Ｆ）］。これにより、接着剤の溜まり３７は、ブラッ
クストライプ３９と接触して所定に加熱されて硬化す
る。従って、耐大気圧支持部材２１がフェイスプレート
３上のブラックストライプ３９に固定される。

【００２７】接着剤の溜まり３７が硬化した後、フィン
ガー３６を解除して治具３５を引き上げ、加熱台３８か
らフェイスプレート３を取り外す。これにより、ブラッ
クストライプ３９上に耐大気圧支持部材２１が固定され
たフェイスプレート３が得られる［図３（Ｇ）］。

【００２８】そして一方、外枠４には、図４（Ｈ）に示
すように、フェイスプレート３（ガラス基板６）と接合
する周面と、リアプレート２（ガラス基板９）と接合す
る周面との両面に、絶緑性フリットガラスを塗布し、乾
燥させて仮焼成を行う。これにより、ガラス基板６との
接合部４１及びガラス基板９との接合部４２が形成さ
れ、これは後の工程で接着させる。この外枠４として
は、例えばガラス板を中抜きして枠縁幅１３ｍｍ，厚さ
１．４ｍｍとした枠体を用い、絶縁性フリットガラスと
しては、例えば日本電気硝子社のフリットＬＳＯ２０６
が挙げられる。

【００２９】また一方、リアプレート２として、予め他
の工程によりガラス基板９上に、絶縁層を含むマトリッ
クス配線を形成しておき、さらにマトリックスの配線１
３上で耐大気圧支持部材２１の固定部所を外した部分
に、ゲッタ部材２２を形成しておく。ゲッタ部材２２に
は、例えばチタンとジルコニウムを主成分とする合金を
３２５メッシュにして使用する。

【００３０】次に、耐大気圧支持部材２１を固定したフ
ェイスプレート３と、絶縁性フリットガラスによる接合
部４１，４２を形成した外枠４と、ゲッタ部材２２を形
成したリアプレート２とを、所定の位置関係に位置合わ
せを行う。これには、位置固定治具４５の固定部４４に
よりリアプレート２（ガラス基板９）の周縁部を押える
と共に、位置固定治具４５のＺ軸方向可動部４３により
フェイスプレート３（ガラス基板６）の周縁部を押えて
全体を固定し、仮固定パネル４６を得る［図４
（Ｈ）］。

【００３１】そして、仮固定パネル４６を、加熱装置５
３に所定にセットする［図４（Ｉ）］。

【００３２】この加熱装置５３は、リアプレート２側を
加熱する下部加熱体５２と、フェイスプレート３側を加
熱する上部加熱体４９とを備え、下部加熱体５２は画像
領域加熱体５０と周辺領域加熱体５１とを重ねた二段構
成とされ、上部加熱体４９も同様に画像領域加熱体４７
と周辺領域加熱体４８とを重ねた二段構成とされ、各加
熱体には板状の内部に加熱用カートリッジヒーターが設
けられ、図示しないヒーターコントローラにより、加熱
領域において温度分布を適宜に制御するようになってい
る。

【００３３】即ち、下部加熱体５２と上部加熱体４９と
の間に仮固定パネル４６を置き、図５に示すような温度
分布に加熱制御を行うものであり、Ａｒガスの雰囲気に
おいて、仮固定パネル４６の画像表示領域は温度を３０
０℃に加熱し、そして外周の封止部分へ向かって温度を
上昇させる温度勾配を与え、封止部分を含む周辺領域は
温度を４５０℃に加熱する。

【００３４】そして、画像表示領域と封止部分の温度が
所定温度に達して、外枠４の両接合部４１，４２に配置
した絶縁性フリットガラスが軟化した後に、位置固定治
具４５のＺ軸方向可動部４３を動作させてフェイスプレ
ート３側に荷重を加え、絶縁性フリットガラスを押し付
けしてその封着を行う［図４（Ｊ）］。

【００３５】そしてさらに所定の時間、温度分布を均一
に保持して絶縁性フリットガラスの硬化を待ち、その後
冷却して外囲器５を得る［図４（Ｋ）］。この外囲器５
を不図示の排気装置に接続し、先に述べたフォーミング
を行う。

【００３６】フォーミングとは、導電性薄膜の両端に電
圧を印加して、その導電性薄膜を局所的に破壊，変形も
しくは変質させ、電気的に高抵抗な状態にした電子放出
部を形成する通電処理である。即ち、この電子放出部
は、導電性薄膜の―部に形成した亀裂等であり、導電性
薄膜の両端に電圧を印加することで、その亀裂等の付近
から電子放出が行われる。

【００３７】フォーミングを終了した後は、活性化と呼
ばれる処理を施すことが望ましい。活性化とは、例えば
１０^-3〜１０^-5Ｐａ程度の真空下にて、フォーミングと
同様の電圧バルスを印加する処理であり、真空中に存在
する有機物質に起因する炭素及び炭素化合物を導電性薄
膜上に堆積させるものである。

【００３８】その後、温度を３００℃以上に加熱しつつ
排気を行って外囲器５内を真空にし、図１に示した排気
管１５を封止する。ゲッタ部材２２をなす非蒸発型のゲ
ッタ材は、この加熱及び排気工程で活性化される。

【００３９】以上の工程により本実施形態の画像表示装
置の製造方法は、真空容器（外囲器５）となすリアプレ
ート２とフェイスプレート３と外枠４について、それら
を仮に組み付けし、当該組み付け体を封止のため加熱す
る際に、封止部所の温度（４５０℃）よりも中央の画像
表示領域の温度（３００℃）を低温に保つので、その画
像表示領域部分が高温にさらされない。従って、外囲器
５の内部を構成するゲッタ部材２２等の各部材に熱的ダ
メージを与えなく、それら各部材の熱的劣化を防止でき
る。その結果、画像表示の安定化及び長寿命化を図れ
る。

【００４０】また、中央の画像表示領域部分が高温にさ
らされないので、本実施形態とは逆に、電子放出部を形
成するフォーミングと、その活性化を先に行い、この後
に外囲器５の封止を行うようすることができ、製造工程
の組み替え自由度が増し、製造ラインの保守等の管理面
で都合がよい。 （第２実施形態）第２実施形態は、図６に示すように加
熱装置５３の構成を変更しており、上部加熱体４９及び
下部加熱体５２として、それぞれサイズを拡大した画像
領域加熱体５４，５５のみの単一段構成とし、周辺領域
加熱体には赤外線ヒーター５６を用いるものであり、第
１実施形態のように、画像領域加熱体と周辺領域加熱体
とを重ねた二段構成は採らない。

【００４１】即ち、第２実施形態では、仮固定パネル４
６について、画像表示領域部分及び全体の加熱を画像領
域加熱体５４，５５により行い、周辺領域部分の加熱を
赤外線ヒーター５６により行う。

【００４２】この場合、周辺領域部分を赤外線ヒーター
５６により直接的に加熱することになるので、加熱時間
を短縮できる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように本発明の画像表示装
置の製造方法は、次に示すような優れた効果を奏する。 （１） 請求項１の画像表示装置の製造方法は、第一基
板と第二基板と枠部材とを仮に組み付けし、当該組み付
け体を封止のため加熱する際に、封止部所の温度よりも
中央の画像領域の温度を低温に保つので、その画像領域
部分が高温にさらされない。従って、平面型の本体（真
空容器）を形成する際に、その内部を構成するゲッタ部
材等の各部材に熱的ダメージを与えなく、それら各部材
の熱的劣化を防止できる。その結果、画像表示の安定化
及び長寿命化を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法により製造した画像表示装置
を一部分解して示す斜視図である。

【図２】本発明の第１実施形態を示す画像表示装置の製
造工程を順に説明する側面図である。

【図３】図２の製造工程の次に続く工程を順に説明する
側面図である。

【図４】図３の製造工程の次に続く工程を順に説明する
側面図である。

【図５】図４の製造工程の次に続く工程を順に説明する
側面図である。

【図６】本発明の第２実施形態を示す画像表示装置の製
造工程の要部を説明する側面図である。

【図７】従来の画像表示装置の側面図である。

【符号の説明】

１ 電子放出素子（電子放射源） ２ リアプレー卜（第一基板または第二基板） ３ フェイスプレート（第二基板または第一基
板） ４ 外枠（枠部材） ５ 外囲器（真空容器） ６，９ ガラス基板 ７ 蛍光膜（画像形成部材） ８ メタルバック １１，１３ 配線 １５ 排気管 ２１ 耐大気圧支持部材 ２２ ゲッタ部材 ３１ 塗布台 ３２ 無機系接着剤 ３３ アブリケーター ３４ 薄層 ３５ 治具 ３６ フィンガー ３７ 溜まり ３８ 加熱台 ３９ ブラックストライプ ４１，４２ 接含部 ４３ Ｚ軸方向可動部 ４４ 固定部 ４５ 位置固定治具 ４６ 仮固定パネル（組み付け体） ４７，５０，５４，５５ 画像領域加熱体 ４８，５１ 周辺領域加熱体 ４９ 上部加熱体 ５２ 下部加熱体 ５３ 加熱装置 ５６ 赤外線ヒーター

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向させた第一基板と第二基板の隙間に
   枠部材を設けて封止した真空容器内に、電子放射源と画
   像形成部材とを対向に備える画像表示装置の製造方法で
   あって、前記第一基板と前記第二基板と前記枠部材とを
   仮に組み付けし、当該組み付け体を封止のため加熱する
   際に、封止部所の温度よりも中央の画像領域の温度を低
   温に保つことを特徴とする画像表示装置の製造方法。
2. 【請求項２】 前記電子放射源を、複数の電子放出素子
   の配列体としたことを特徴とする請求項１に記載の画像
   表示装置の製造方法。
3. 【請求項３】 前記電子放出素子を、表面伝導型の電子
   放出素子としたことを特徴とする請求項２に記載の画像
   表示装置の製造方法。