JP2000251807A

JP2000251807A - 画像形成装置とその製造方法

Info

Publication number: JP2000251807A
Application number: JP5431899A
Authority: JP
Inventors: Shinya Koyama; 信也小山; Koichiro Nakanishi; 宏一郎中西; Osamu Takamatsu; 修高松; Kazuyuki Ueda; 和幸上田; Masahiro Tagawa; 昌宏多川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-03-02
Filing date: 1999-03-02
Publication date: 2000-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】組立て精度が高度で生産の高い平板型画像形
成装置を提供する。【解決手段】第１の基体と、複数個の位置決め補助孔
を形成した第２の基体と、該第１の基体と第２の基体間
を支持する支持枠と、該第１の基体と第２の基体間にお
いて該第２の基体に形成された補助孔を凸状部逃げ孔と
して用いるように配設される凸状部材及びリング部材か
ら成る嵌合部材を少なくとも有する画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、平板型画像形成装
置の製造方法及び製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】平板型画像形成装置として、近年、アク
テブマトリクス型液晶がＣＲＴにかわって用いられるよ
うになってきた。アクテブマトリクス型液晶は、自発光
型でないためバックライトを用い表示をおこなうもので
あるが、光の利用効率が低いために、さらに明るい画像
形成装置が望まれていた。このため、プラズマデスプレ
ーや電界電子放出素子や表面伝導型電子放出素子（例え
ば、特開平７−２３５２５５）等の冷陰極電子放出素子
から放出した電子を加速し衝突させ、蛍光体を発光させ
表示をおこなう自発光型画像形成装置の開発が実用化さ
れつつある。これら平板型画像形成装置は、数十インチ
の大面積化もおこなわれつつある。特に、これらの画像
形成装置においては、高精度および容易な組み立て方法
が望まれている。

【０００３】図９に、これら平板型画像形成装置の組み
立て方法の例として、液晶表示装置の組立方法を特開平
５−２３２４５１号公報を用いて説明する。液晶ガラス
基板の一対の基板１、２（以下第１の基板（体）、第２
の基板（体））の位置合わせを説明する。第１の基板、
第２の基板には、電極パターン、位置合わせパターン、
シール材が、施されている。これら第１、第２の基板
は、加熱装置を備えた位置合わせ装置に設置される。位
置合わせ装置によって、第１の基板、第２の基板は、加
熱、保温される。次に、第１の基板と第２の基板は、位
置合わせパターンを介して、位置合わせがなされる。次
に、第１の基板、第２の基板は加圧され、同時に位置合
わせされる。最後に、加圧した状態で、所定時間保持さ
れた後、加圧が解除され、組み立てられた液晶セルは、
位置合わせ装置からとりはずされる。こうして、高温状
態で位置ずれが発生しても、高温中でも位置合わせがお
こなわれるため、高精度に第１の基板と第２基板が位置
合わせができるとされている。この公開公報において、
従来技術として、室温で位置合わせ後光硬化性接着材で
仮止めを行い、さらにシール材を加熱、硬化させる方法
も記述されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】平板型画像形成装置に
おいて、第２の基体上の素子と第１の基体上の画像形成
部材を１：１で対応させ、数十μ〜数百μの画素を形成
する。この際、素子と画像形成部材の位置合わせが不十
分な場合、画素の輝度ばらつきとなったり、カラーの場
合は、ＲＧＢの各色が混色したり、画像品位を損なうこ
とが発生する。このため、第２の基体上の素子と第１の
基体上の画像形成部材の位置合わせは、高精度であるこ
とが必要となる。上記液晶においては、第１の基体と第
２の基体を高温で加熱し、第１の基体と第２の基体間に
配された接着材を軟化しながら、加圧し、さらに、高温
加熱状態で第１の基体と第２の基体の位置合わせをおこ
なった後、接着材を固化することで、第１の基体と第２
の基体の位置合わせをおこなう。このため、高温槽内で
アライメントをおこなう場合や加圧治具にヒーターを設
置したりしておこなう。アライメント装置においては高
温仕様で精度が要求され、工程も複雑となり、生産性の
低下の問題等が生ずる。一方、室温位置合わせ、仮止め
による製造方法では、前記公報でも指摘しているよう
に、接着材の軟化により、位置ずれが発生する等の問題
がある。

【０００５】前記電子放出素子から発生した電子線を蛍
光体に衝突発光させる画像形成装置においては、さら
に、真空容器を構成する必要があるため、前記第１の基
体と第２の基体間に配された接着材にあたる接合材は、
ガラス材料をもちいて、真空を維持するように、接合さ
れる。上記液晶の場合は、有機系接着材を用いており、
軟化温度が１５０度前後なのに比べ、ガラス系接着材は
４００度以上の高温であるため、上記高精度の位置合わ
せ、組み立て装置上の問題は、さらに厳しいものとな
る。また、第１の基体と第２の基体を加熱するときの温
度分布や温度差は、第１の基体と第２の基体の熱膨張差
を生じ、位置合わせの精度の低下や応力の発生をともな
い、真空容器が破壊する場合もあった。

【０００６】本発明は、これら平板型画像形成装置の組
み立て精度を高度にし、生産性の高い平板型画像形成装
置とその製造方法を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置お
よびその製造方法は次のようである。１第１の基体と、複数個の位置決め補助孔を形成した
第２の基体と、該第１の基体と第２の基体間を支持する
支持枠と、該第１の基体と第２の基体間において該第２
の基体に形成された補助孔を凸状部逃げ孔とし用いるよ
うに配設される凸状部材及びリング状部材から成る嵌合
部材を少なくとも有する画像形成装置。２第１の基体、第２の基体および支持枠とが容器を形
成し、その容器外に補助孔およびそれに対応する嵌合部
材が配設されていることを特徴とする上記１に記載の画
像形成装置。３該容器が真空容器である上記２に記載の画像形成装
置。４補助孔が嵌合部材のリング状部材孔径よりも大き
く、かつリング状部材外径よりも小さい孔径を有するこ
とを特徴とする上記１、２又は３に記載の画像形成装
置。５凸状部材が、羽目合わせた場合の各基体との接合面
間が形成する厚みが所定の間隙を形成するようにテーパ
もしくは段差を有することを特徴とする上記１、２、３
又は４に記載の画像形成装置。６凸状部材長さが、第２の基体裏面から補助孔を通じ
突き出る長さであることを特徴とする上記１、２、３、
４、又は５に記載の画像形成装置。７第１及び第２の基体のどちらかには、電子放出素子
が配設され、他方には画像形成部材が配設されているこ
とを特徴とする上記１ないし６に記載の画像形成装置。８電子放出素子が冷陰極電子放出素子であることを特
徴とする上記７に記載の画像形成装置。９（１）第１の基体及び第２の基体間において該補助孔
に対応し嵌合部材を配置した後、第１の基体及び第２の
基体を位置合わせし嵌合部材をおのおの基体に接合する
工程（２）第１の基体及び第２の基体を一旦離し、間に支持
枠を配置する工程（３）第１の基体及び第２の基体を嵌合部材を介し位置
合わせ固定する工程（４）第１の基体及び第２の基体あるいは支持枠に配設
された接着剤を軟化する工程（５）第１の基体及び第２の基体を加圧する工程（６）接着剤を固化させる工程（７）第１の基体及び第２の基体への加圧を除去する工
程を有することを特徴とする上記１に記載の画像形成装置
の製造方法。１０第１の基体及び第２の基体を嵌合部材を介して位
置合わせ固定する工程は室温で行われることを特徴とす
る上記９に記載の画像形成装置の製造方法。１１第１の基体、第２の基体および支持枠とが容器を
形成し、その容器外に補助孔およびそれに対応する嵌合
部材が配設されていることを特徴とする上記９又は１０
に記載の画像形成装置の製造方法。１２容器が真空容器である上記１１に記載の画像形成
装置の製造方法。１３補助孔が該嵌合部材のリング状部材孔径よりも大
きく、かつリング状部材外径よりも小さい孔径を有する
ことを特徴とする上記９ないし１２に記載の画像形成装
置の製造方法。１４凸状部材が、羽目に合わせた場合の両基体の接合
面間が形成する厚みが所定の間隙を形成するようにテー
パもしくは段差を有することを特徴とする上記９ないし
１３に記載の画像形成装置の製造方法。１５凸状部材長さが、第２の基体裏から該補助孔を通
じ突き出る長さであることを特徴とする上記９ないし１
４に記載の画像形成装置の製造方法。１６嵌合部材接合後の工程において第２の基体裏面か
ら補助孔を通じ突き出た凸状部材を第１の基体の上下ス
ライダー機構として用いることを特徴とする上記１５に
記載の画像形成装置の製造方法。１７第１及び第２の基体のどちらかには、電子放出素
子が配設され、他方には画像形成部材が配設されている
ことを特徴とする上記９ないし１５記載の画像形成装置
の製造方法。１８電子放出素子が冷陰極電子放出素子であることを
特徴とする上記１７に記載の画像形成装置の製造方法。

【０００８】

【発明の実施の形態】第１の基体と第２の基体間に、こ
の第２の基体に形成された補助孔を凸状部材逃げ孔とし
対応するように配設された凸状部材及びリング状部材か
ら成る嵌合部材をもつ本発明の面像形成装置によれば、
室温あるいはその近傍で、位置決めと固定が、容易に、
おこなわれるため、熱間において複雑なアライメント装
置を用いる必要もなく、高精度に第１の基体と第２の基
体の位置合わせが行われる。

【０００９】容器外域に複数の補助孔が形成された第２
の基体、この補助孔に対応するように配設される複数の
嵌合部材、支持枠及び第１の基体で構成された本発明の
画像形成装置によれば、複数の嵌合部材と支持枠が、位
置的に分離されたものであり、また補助孔の孔径も直接
第１の基体と第２の基体の位置合わせ精度に対応しない
ため、複数の嵌合部材の配設位置及び形状の自由度が増
加し、第１の基体と第２の基体の高精度の位置決めが実
現でき、かつ基体１と基体２の間隙も高精度に規定でき
る。

【００１０】リング状部材及び凸状部材から成る嵌合部
材が、羽目合わせた場合の各基体との接合面間が形成す
る厚みが所定の間隙を形成するように凸状部材にはテー
パもしくは段差等が設けてあり、かつあらかじめリング
状部材及び凸部材が組み合わされて複数個作製すること
ができるので嵌合部材が一体ものとして扱えるため各基
体への取り付け等の扱いが簡単であり、しかも量産性が
向上する。

【００１１】嵌合部材を構成する凸状部材長さが、真空
容器を形成するように組み合わせた場合、第２の基体裏
面から補助孔を通じ突き出る長さを持つことを特徴とす
る本発明の画像形成装置によれば、第１の基体と第２の
基体、支持枠によって形成される基体間の厚みが小さく
とも嵌合の掛かりが十分とれ、第１の基体と第２の基体
の熱膨張の差による応力にも耐えうる高精度な位置合わ
せが維持される。

【００１２】本発明の画像形成装置は、上記構成である
ため、前述の液晶のみならず、第１の基体には、冷陰極
電子放出素子等の電子放出素子が配設され、第２の基体
には、蛍光体等の画像形成部材が配設されたこと画像形
成装置の真空容器やプラズマデスプレーの容器にも適用
できる。

【００１３】また以下に示す（１）第１の基体及び第２の基体間において該補助孔に
対応し嵌合部材を配置した後、第１の基体及び第２の基体を位置合わせし嵌合部材をお
のおの基体に固定する工程（２）第１の基体及び第２の基体を一旦離し、間に支持
枠を配置する工程（３）第１の基体及び第２の基体を嵌合部材を介し位置
合わせ固定する工程（４）第１の基体及び第２の基体あるいは支持枠に配設
された接着剤を軟化する工程（５）第１の基体及び第２の基体を加圧する工程（６）接着剤を固化させる工程（７）第１の基体及び第２の基体への加圧を除去する工
程の工程を有する本発明の画像形成装置の製造方法によれ
ば、室温あるいはその近傍で、第１の基体と第２の基体
の位置合わせの役割を担う嵌合部を配設しておくこと
で、接合材の軟化、固化のための高温加熱、冷却工程
で、連続的位置合わせをおこなう必要がないため、高精
度かつ容易な位置合わせがおこなえる。さらには、高温
に対応したアライメント装置も必要なく、装置の簡略化
がおこなわれる。

【００１４】また該嵌合部の第２基体裏面からの突起部
を第１の基体の上下スライダー機構部材として用いるこ
とにより装置構成の更なる簡略化もできる。

【００１５】以上のように、本発明の画像形成装置およ
びその製造方法によれば、複雑なアライメント装置もな
く、高精度な組み立てが実現できるため、安価で、高品
位な画像形成装置が実現できる。

【００１６】本発明は、液晶やプラズマ、とりわけ、電
界電子放出素子、表面伝導型電子放出素子等の電手放出
素子を複数配置し、蛍光体等の画像形成部材を発光し表
示する平板型画像形成装置の新規な構成および製造方法
を提供するものである。

【００１７】まず、本発明の画像形成装置の主要な構成
の一例を図１を用いて説明する。図１（ｂ）は本発明の
画像形成装置の平面図であり、図１（ａ）は図１（ｂ）
のＡ−Ａ’断面図である。１は、第１の基体、２は第２
の基体、２−１は第２の基体に設けられた補助孔、３は
支持枠、４は支持枠と基体を接合し真空容器を形成する
ための接着材、５は位置決めを担う嵌合部材であり、凸
状部材５−１、リング状部材５−２により構成される。

【００１８】図２は第１の基体、第２の基体、および嵌
合部材の容器形成における関係を示す図である。図２
（ａ）は、凸状部材５−１及びリング状部材５−２から
構成される嵌合部５の部分分解斜視図であり、図２
（ｂ）は図１（ａ）の部分拡大図である。６はこの嵌合
部材を固定する接着材である。

【００１９】基体１は、ガラス等で構成されたフェイス
プレートであり、電極、配線等のパターンが形成されて
いる。更に、電子放出素子を用いた画像形成装置では、
電子と衝突し発光する蛍光体が配置される。また、プラ
ズマデスプレーでは、配線等が設置される。

【００２０】基体２は、ガラス等で構成されたリアプレ
ートであり、電極、配線等のパターンが形成されてい
る。更に、電子放出素子を用いた画像形成装置では、電
子放出素子が配置される。また、プラズマデスプレーで
は、プラズマ領域を限定するための隔壁、さらに、反射
型では、蛍光体等が設置される。なお、ここでは、基体
１、基体２を各々フェースプレート、リアプレートとし
て説明したが、この逆であってもよい。

【００２１】支持枠３は、基体１、２と同様の材料で構
成され、基体１、２および支持枠３によって、容器が構
成される。電子放出素子を用いた画像形成装置では、内
部は真空とされる。また、プラズマを用いた画像形成装
置では、ガスが封入される。なお、支持枠３は、印刷隔
壁を用いてもよく、あるいは、フェイスプレートあるい
は、リアプレートと一体化されててもよく、必ずしも、
第１の基体、第２の基体と別部材である必要はない。

【００２２】支持枠３と基体１、基体２の接合部は、フ
リットガラスや有機系もしくは無機系接着材等によっ
て、接着される。

【００２３】凸状部材５−１及びリング状部材５−２か
ら成る嵌合部材は、羽目合わせた状態での各基体接合面
間が形成する厚みが所定の間隙を形成するように凸状部
材にはテーパもしくは段差等が設けてあり、これらはあ
らかじめ組み合わせた状態の物として複数個作製されて
おり、第１の基板と第２の基板を位置合わせした状態で
おのおのの基体に接着される。

【００２４】嵌合部材５は第２基体上にあらかじめ形成
した補助孔２−１上に設置され、この補助孔２−１を嵌
合部材５の凸状部材５−１の逃げ孔とし用いることで、
厚みの薄い容器作製に導入した場合も十分な嵌合を補償
させることができる。

【００２５】補助孔２−１は嵌合部材の嵌合位置決めを
邪魔することのないように、その孔径はリング状部材５
−２のリングの内径よりも大きくリング状部材５−２の
リングの外径よりも小さく形成する。

【００２６】嵌合部材を構成する凸状部材形状は棒状、
円錐状等が一般であるがその形状はリング状孔への嵌合
が十分なされる凸状のものであれば特に限定されるもの
ではない。材質はガラス、セラミックス等が一般である
が、基体との熱膨張係数が同程度であること、後工程で
の熱、応力等に耐えうるものであることなどの条件を満
たすものであれば特に限定されるものではない。

【００２７】またプロセスにおいてはこの凸状部材の第
２の基体裏面からの突き出し部を第１の基体の上下スラ
イダー機構として用いることで装置を比較的簡易なもの
とすることもできる。

【００２８】嵌合部材を形成するリング状部材の形状は
それと嵌合する凸状部材形状と精度良く合致すればよく
特に限定されうるものではない。また材質も凸状部材同
様、基体との熱膨張係数が同程度であること、後工程で
の熱、応力等に耐えうるものであることなどの条件を満
たすものであれば特に限定はされない。

【００２９】嵌合部材を基体に接着する際の接着材６
は、無機系、有機系接着材等が一般的であるが、基体及
び嵌合部材との熱膨張係数が同等であること、硬化時間
が短いこと、後工程における熱処理温度に耐えうるもの
であること、硬化後の機械的強度が十分なものであるこ
と、さらに好ましくは室温もしくはその近傍で接着固化
すること等を満たすものであれば特に限定されるもので
ない。

【００３０】図１（ｂ）に示すような嵌合部材の平面的
配置は、支持枠外の容器外に配設する。またその個数は
図１（ｂ）に示されるように４個でもよいが、基本的に
は２個以上あればよく、好ましくは加熱工程で発生する
熱応力に耐えられるように数、配置を適正化し、力を平
均的に分散する構造とするのが好ましい。

【００３１】このほか、嵌合部を支持枠外に配置するこ
とにより、大面積の基体から複数個のセルを切り出す場
合や、各画像形成装置の外部ひきだし配線をする場合
に、配置上有利である。さらに、画像形成装置組み立て
完了後、嵌合部を切り落として画像形成装置を構成して
もよい。

【００３２】なお、真空容器として使用する場合は、排
気管（不図示）より容器内を排気し、真空が形成された
後、排気管を封止する方法もしくは真空チャンバ中で容
器を形成する工程を行う排気管レスの方法等が主なもの
である。

【００３３】次に本発明の画像形成装置の製造方法の概
略を、図３を用いて説明する。（１）加工を施された第１の基体、第２の基体を組立装
置に設置した後、第２の基体に形成された補助孔の位置
に、あらかじめ組み合わせて作製しておいた嵌合部材を
挿入する。（２）第１基体及び第２基体を位置合わせしながら嵌合
部材を接着材によりそれぞれと接着させる。（３）あらかじめ両面に接着材を塗布、形成した支持枠
を第２の基体上に配置する。（４）第１の基体、第２の基体等を嵌合部材を介し張り
合わせ加熱し、接着材を流動させ、所望の時間、加熱、
加圧保持する。（５）冷却し、加圧を除去する。こうして画像形成装置の容器が製造される。

【００３４】

【実施例】実施例１本発明の第１の実施例は、図１に示される構成の容器を
用いた画像形成装置である。本実施例では、冷陰極電子
放出素子である表面伝導型電子放出素子を電子放出素子
として、複数個を第２の基体に形成し、第１の基体に
は、蛍光体を設置し、有効表示エリアを対角３インチと
する縦、横比３：４のカラー画像形成装置を作製した。
まず、画像形成装置を図６を用いて説明し、次にその製
造方法を説明する。

【００３５】図６は、実施例に用いた画像形成装置の斜
視図であり、内部構造を示すためにパネルの１部を切り
欠いて示している。図中、６５はリアプレート、６６は
支持枠、６７はフェースプレートであり、６５〜６７に
より表示パネルの内部を真空に維持するための気密容器
を形成している。気密容器を組み立てるにあたっては、
各部材の接合部に十分な強度と気密性を保持させるため
封着する必要がある。

【００３６】リアプレート６５上には、表面伝導型放出
素子６２がＮ×Ｍ個形成されている。（Ｎ，Ｍは２以上
の正の整数であり、目的とする表示画素数に応じて適宜
設定される。たとえば、高品位テレビジョンの表示を目
的とした表示装置においては、Ｎ＝３０００，Ｍ＝１０
００以上の数を設定することが望ましい。本実施例にお
いては、Ｎ＝１００，Ｍ＝１００とした。）前記Ｎ×Ｍ
個の表面伝導型放出素子は、Ｍ本の行方向配線（上配線
と記す場合もある）６３とＮ本の列方向配線（下配線と
記す場合もある）６４により単純マトリクス配線されて
いる。

【００３７】図７は、表面伝導型電子放出素子の構成を
示す模式図であり、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は
断面図である。図７において７１は基板、７２と７３は
素子電極、７４は導電性薄膜、７５は電子放出部であ
る。

【００３８】素子電極７２、７３を通じて、導電性薄膜
７４にフォーミング処理を施すことで、導電性薄膜を局
所的に破壊、変形もしくは変質せしめ、電気的に高抵抗
な状態にした電子放出部７５を形成し、さらに、放出電
流を著しく改善する活性化工程を経てこの表面伝導型電
子放出素子の上述導電性薄膜７４に電圧を印加し、素子
に電流を流すことにより、上述の電子放出部７５より電
子を放出せしめるものである。

【００３９】フェースプレート６７の下面には、蛍光膜
６８が形成されている。本実施例はカラー表示装置であ
るため、蛍光膜６８の部分にはＣＲＴの分野で用いられ
る赤、緑、青、の３原色の蛍光体が塗り分けられてい
る。各色の蛍光体は、たとえば図８の（ａ）に示すよう
にストライプ状に塗り分けられ、蛍光体のストライプの
間には黒色の導電体８１が設けてある。黒色の導電体８
１を設ける目的は、電子ビームの照射位置に多少のずれ
があっても表示色にずれが生じないようにすることや、
外光の反射を防止して表示コントラストの低下を防ぐこ
と、電子ビームによる蛍光膜のチャージアップを防止す
ることなどである。黒色の導電体８１には、黒鉛を主成
分として用いたが、上記の目的に適するものであればこ
れ以外の材料を用いてもよい。

【００４０】３原色の蛍光体の塗り分け方は前記図８
（ａ）に示したストライプ状の配列に限られるものでは
なく、たとえば図８（ｂ）に示すようなデルタ状配列
や、それ以外の配列であってもよい。

【００４１】モノクロームの表示パネルを作成する場合
には、単色の蛍光体材料を蛍光膜６８に用いればよく、
また黒色導電材料は必ずしも用いなくともよい。

【００４２】蛍光膜６８のリアプレート側の面には、Ｃ
ＲＴの分野では公知のメタルバック６９を設けてある。
メタルバック６９を設けた目的は、蛍光膜６８が発する
光の一部を鏡面反射して光利用率を向上させること、負
イオンの衝突から蛍光膜６８を保護すること、電子ビー
ム加速電圧を印加するための電極として作用させること
および、蛍光膜６８を励起した電子の導電路として作用
させることなどである。メタルバック６９は、蛍光膜６
８をフェースプレート基板６７上に形成した後、蛍光膜
表面を平滑化処理し、その上にＡｌを真空蒸着する方法
により形成した。なお、蛍光膜４８に低電圧用の蛍光体
材料を用いた場合には、メタルバック６９は用いない。

【００４３】本実施例では用いなかったが、加速電圧の
印加用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６７と蛍光膜６８との間に、たとえばＩＴＯ
を材料とする透明電極を設けてもよい。

【００４４】Ｄｘ１〜ＤｘｍおよびＤｙ１〜Ｄｙｎおよ
びＨｖは、当該表示パネルと不図示の電気回路とを電気
的に接続するために設けた気密構造の電気接続用端子で
ある。Ｄｘ１〜Ｄｘｍはマルチ電子ビーム源の行方向配
線６３と、Ｄｙ１〜ＤＹＮはマルチ電子ビーム源の列方
向配線６４と、Ｈｖはフェースプレートのメタルバック
６９と電気的に接続している。以上、本発明を適用した
画像形成装置の基本構成を説明した。

【００４５】次に、本発明の画像形成装置の製造方法に
ついて順に説明する。

【００４６】工程−１（基体２の作成）あらかじめ支持枠外にあたる所望の箇所に補助孔を４箇
所加工した青板ガラス上に、シリコン酸化膜をスパッタ
法で形成した後、その上に素子電極を形成した。次にス
クリーン印刷で下配線を形成した。次に、下配線と上配
線間に層間絶縁層を形成し、さらに、上配線を形成し
た。下配線と上配線は素子電極に接続するように形成し
た。次に、導電性簿膜をスパッタ法で形成した後、パタ
ーニングし、所望の形態とした。

【００４７】工程一２（基体１の作成）青板ガラス基板に蛍光体、黒色導電体を印刷法により形
成した。蛍光膜の内面側表面の平滑化処理を行い、その
後Ａｌを真空蒸着等を用いて堆積させメタルバック形成
した。

【００４８】工程−３（支持枠接着層の作成）支持枠を各基体に固定するためのフリットガラス層をあ
らかじめ枠両面にディスペンサによって塗布し、前処理
（仮焼成）を行い形成した。フリットガラスは日本電気
硝子社製ＬＳ−３０８１をペーストとして用いた。

【００４９】工程−４（嵌合部取り付け）基体２の補助孔位置に、あらかじめ作製しておいた円錐
状ピンとリングから成る組み合わせ嵌合部材を、補助孔
がピンの逃げとなるように配置し、次に基体１と基体２
を位置合わせしながら各々の基体と嵌合部材をＡＲＥＭ
ＣＯ社製無機接着材セラマボンド５５２で接着した（図
１）。嵌合部材は、ｇ＝４ｍｍとなるように作製しｈは
８ｍｍのものとした（ｇ，ｈは図２（ｂ）参照）。

【００５０】工程−５（基体の装置への取り付け）次に、上記基体１、２を図４に示す組立治具に設置し
た。組立治具は、上ホルダー４２、下ホルダー４１、加
圧手段４４、ホルダースライドガイド４３等から構成さ
れる。

【００５１】下ホルダ４１上に、基体２を設置し、その
上に支持枠、次に基体２の嵌合部リング部材に基体１の
円錐状ピンが嵌合するように基体１を配置する。その
後、上ホルダーをホルダースライドガイドを通じて、基
体１の上に設置し、加圧手段により加圧する。

【００５２】工程―６（封着）上記組立治具および画像形成装置の容器を、加熱炉に導
入し、加熱する。

【００５３】工程−７（冷却、加圧除去）所望の時間後、加熱炉を徐冷し、フリットを硬化させ
る。最後に加圧装置より、基体１、２、支持枠が接着し
た画像形成装置用の容器をとりだした。

【００５４】工程―８以上のようにして完成した容器内の雰囲気を排気管（図
示せず）を通じ真空ポンプにて排気し、十分な真空度に
達した後、容器外端子Ｄｘ１ないしＤｘｍとＤｙｌない
しＤｙｎを通じ電子放出素子に電圧を印加し、電子放出
部３を、導電性薄膜４をフォーミング工程、活性化工程
することにより作製した。さらに、一連の工程終了後、
２５０度で、１０時間ベーキングを行った。

【００５５】工程−９次に、室温で、１０^-7Ｐａの程度の真空度まで、排気
し、不図示の排気管をガスバーナーで熱することで溶着
し外囲器の封止を行った。最後に封止後の真空度を維持
するために、高周波加熱法でゲッター処理を行った。

【００５６】以上のように完成した本発明の画像表示装
置において、各電子放出素子には、容器外端子Ｄｘｌな
いしＤｘｍ，ＤｙｌないしＤｙｎを通じ、走査信号及び
変調信号を不図示の信号発生手段よりそれぞれ印加する
ことにより、電子放出させ、高圧端子ＨＶを通じ、メ
タルバック６９、あるいは透明電極（不図示）に５ｋ
Ｖの高圧を印加し、電子ビームを加速し、蛍光膜６８に
衝突させ、励起・発光させることにより画像を表示し
た。

【００５７】その結果、電子放出素子、蛍光体の位置ず
れがなく、位置ずれに起因した輝度ばらつきや、混色は
観察されなかった。

【００５８】実施例２本発明の第２の実施例は、軽量化をはかるために、耐大
気圧部材として画像装置内にスペーサを設置し、また封
着以降の工程を真空中で行うことにより排気管レスとし
た画像形成装置についてのものである。

【００５９】実施例１同様、電子放出素子として冷陰極
電子放出素子である表面伝導型電子放出素子を複数個第
２の基体に形成し、第１の基体には、蛍光体を設置し、
有効表示エリアを対角１０インチとする縦、横比３：４
のカラー画像形成装置を作製した。

【００６０】以下、図５を用いて本発明の画像形成装置
の製造方法について説明する。

【００６１】図５において１は蛍光体等が形成された第
１の基体、２は電子放出部等が配設された第２の基体、
５は円錐状ピン（図２（ｂ）５−１）及びリング（図２
（ｂ）５−２）から成る嵌合部材、３は支持枠、７は耐
大気圧部材であるスペーサ、５１は基体１を円錐状ピン
を介して上下させる機構および加熱装置を備えたステー
ジ、５４は加圧手段である。なお、下記工程４以降は、
排気ポンプ、真空計等以外に電子源における各処理工程
をおこなうためのプローブ針、電源、ガス導入源そして
加熱ヒータ、加圧装置が設置されているチャンバー内で
行った。

【００６２】工程−１（基体２の作成）実施例１の工程−１同様、補助孔を設けた青板ガラス上
に素子電極、下配線、層間絶縁層、上配線を順次印刷法
で作製した。導電性薄膜は、有機金属化合物の水溶液の
液滴をインクジェット法で付与した後、基板を３５０℃
で焼成し、有機金属化合物を熱分解し金属酸化物の導電
性膜を作成した。この場合は、インクジェット法で付与
したの導電性薄膜のパターニング工程は必要ない。

【００６３】工程−２（基体１の作成）実施例１同様、青板ガラス基板に蛍光体、黒色導電体を
印刷法により形成した。蛍光膜の内面側表面の平滑化処
理を行い、その後Ａｌを真空蒸着等を用いて堆積させメ
タルバック形成した。その後、黒色導電体上に耐大気圧
のための薄板状スペーサ７を立てた。薄板状スペーサは
青板ガラス製のものを用い厚み２００μｍのものを用い
表面には２次電子放出効率が小さく高抵抗ｙ膜（本実施
例ではＣｒＯｘを用いた）を形成したものを用いた。接
着には日本電気硝子社製結晶性フリットガラスＬＳ７１
０５を用い４５０℃において溶着した。

【００６４】工程―３（支持枠接着層の作製）支持枠を各基に固定するためのフリットガラス層をあら
かじめ枠両面に印刷法によって所望の厚さで塗布し、前
処理（仮焼成）を行い形成した。

【００６５】工程−４（嵌合部取り付け−１）基体２をチャンバー組立装置に設置し、その補助孔位置
にあらかじめ作製しておいた円錐状ピンとリングから成
る組み合わせ嵌合部材５を、補助孔がピンの逃げとなる
ように配置した（図４）。嵌合部材はｇ＝３ｍｍ、ｈ＝
８ｍｍ（図２（ｂ）参照）のものを用いた。

【００６６】工程−５（嵌合部取り付け−２）次に基体１と基体２を精密位置合わせし、無機接着材で
各々の基体と嵌合部材を実施例１同様ＡＲＥＭＣＯ社製
無機接着材セラマボンド５２２で接着した（図５
（ｂ））。

【００６７】工程―６（支持枠配置）嵌合部材接着後、基体１及び基体２を１度分離し、支持
枠３を所望の場所に配置した後、再度基体１を配置し
た。この時ステージのピン逃げ溝を上昇した状態とする
ことで基体１は支持枠から３ｍｍ程度浮かせた状態とし
た（図５（ｃ）〜（ｄ））。この工程以降は真空中でお
こなった。

【００６８】工程−７（電子源作成及び前処理）基体１を支持枠から３ｍｍ程度浮かせた状態のまま電子
源の処理及び各基体の処理を以下の順番で行った。（１）チャンバー内を１０^-6Ｐａ程度の真空度に排気す
る。（２）各基体及び部材を２５０度で１時間ベーキングす
る。（３）電子源のフォーミング処理を行う。（４）電子源の活性化処理を行う。この時、活性化ガス
としてアセトンを１０^-6Ｐａ程度導入し活性化終了後排
気する。（５）基体への水、酸素、アセトン等の吸着ガスの脱ガ
スのために再度２５０℃で１０時間ベーキングを行っ
た。

【００６９】工程−８（封着）上記工程終了後、各構成部材を均一に加熱しながら４１
０℃でフリットガラスを軟化させた後嵌合ピンを下降さ
せ、加圧し封着を行った。この時の真空度は１０^-7Ｐａ
程度であった。

【００７０】工程−９（徐冷−取り出し）封着後、室温まで徐冷した後、表示パネルを取り出し
た。

【００７１】こうして製造された表示パネルに実施例１
と同様に駆動回路を設置し、表示をおこなったところ、
混色等位置ずれの問題がなく表示ができ、しかも排気管
レスの画像形成装置が得られた。

【００７２】

【発明の効果】該第１の基体と第２の基体間に、該第２
の基体に形成された補助孔を凸状部材逃げ孔とし対応す
るように配設された凸状部材及びリング状部材から成る
嵌合部材をもつ本発明の画像形成装置により、室温ある
いはその近傍で、位置決めと固定が容易におこなわれる
ため、熱間において複雑なアライメント装置を用いる必
要もなく、高精度に第１の基体と第２の基体の位置合わ
せが行えた。

【００７３】容器外域に複数の補助孔が形成された第２
の基体、補助孔に対応するように配設される複数の嵌合
部材、支持枠及び第１の基体で構成された本発明の画像
形成装置により、複数の嵌合部材と支持枠が、位置的に
分離されたものであり、また補助孔の孔径も直接第１の
基体と第２の基体の位置合わせ精度に対応しないため、
複数の嵌合部材の配設位置及び形状の自由度が増如し、
高精度な第１の基体と第２の基体の位置決めが実現で
き、かつ基体１と基体２の間隙も高精度に規定できた。

【００７４】リング状部材及び凸状部材から成るこの嵌
合部材が、羽目合わせた場合の各基体との接合面間が形
成する厚みが所定の間隙を形成するように凸状部材には
テーパもしくは段差等が設けてあり、かつあらかじめリ
ング状部材及び凸状部材が組み合わされて複数個作製す
ることをができ、嵌合部材が一体ものとして扱えるため
各基体への取り付け等の扱いが簡単であり、しかも量産
性が向上した。

【００７５】嵌合部材を構成する凸状部材長さが、真空
容器を形成するように組み合わせた場合、第２の基体裏
面から補助孔を通じ突き出る長さを持つことを特徴とす
る本発明の画像形成装置により、第１の基体と第２の基
体、支持枠によって形成される基体間の厚みが薄くとも
嵌合の掛かりが十分とれ、第１の基体と第２の基体の熱
膨張の差による応力にも耐えうる高精度な位置合わせが
維持された。

【００７６】本発明の画像形成装置は、上記液晶のみな
らず、上記構成であるため、第１の基体には、冷陰極電
子放出素子等の電子放出素子が配設され、第２の基体に
は、蛍光体等の画像形成部材が配設されたこと画像形成
装置の真空容器やプラズマデスプレーの容器も構成でき
る。

【００７７】また以下に示す（１）第１の基体及び第２の基体間において補助孔に対
応し嵌合部材を配置した後、第１の基体及び第２の基体
を位置合わせし嵌合部材をおのおの基体に接合する工程（２）第１の基体及び第２の基体を一旦離し、間に支持
枠を配置する工程（３）第１の基体及び第２の基体を嵌合部材を介し位置
合わせ固定する工程（４）第１の基体及び第２の基体あるいは支持枠に配設
された接着剤を軟化する工程（５）第１の基体及び第２の基体を加圧する工程（６）接着剤を固化させる工程の工程を有する本発明の画像形成装置の製造方法によ
り、室温あるいはその近傍で、第１の基体と第２の基体
の位置合わせの役割を担う嵌合部を配設しておくこと
で、接合材の軟化、固化のための高温加熱、冷却工程
で、連続的位置合わせをおこなう必要がないため、高精
度かつ容易な位置合わせがおこなえる。さらには、高温
に対応したアライメント装置も必要なく、装置の簡略化
がおこなわれる。また嵌合部の第２基体裏面からの突起
部を第１の基体の上下スライダー機構部材として用いる
ことにより装置構成の更なる簡略化もできた。

【００７８】以上のように、本発明の画像形成装置およ
びその製造方法により、複雑なアライメント装置も必要
なく高精度な組み立てが実現できるため、安価で、高品
位な画像形成装置が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の主要な構成を示す平面
図および断面図である。

【図２】本発明の画像形成装置、嵌合部の部分拡大図で
ある。

【図３】本発明の画像形成装置の組立例を示す図であ
る。

【図４】本発明で用いることのでき画像形成装置用組立
治具の一例を示す断面図である。

【図５】本発明の画像形成装置の製造方法の一例を示す
図である。

【図６】画像形成装置の一例を示す斜視図である。

【図７】冷陰極の表面伝導型電子放出素子の一例を示す
平面図および断面図である。

【図８】蛍光膜の例を示す模式図である。

【図９】従来の画像形成装置の組立例を示す図である。

【符号の説明】

１第１の基体２第２の基体３支持枠４フリットガラス５嵌合部材（５−１凸状部材、５−２リング状部
材）６接着材４１下ホルダー４２上ホルダー４３ホルダースライドガイド４４加圧手段５１ステージ５４加圧手段６２表面伝導型放出素子６５リアプレート６６支持枠６７フェースプレート６８蛍光膜６９メタルバック７１基板７２素子電極７３素子電極７４導電性薄膜７５電子放出部８１黒色の導電体

フロントページの続き (72)発明者高松修東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者上田和幸東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者多川昌宏東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 5C012 AA05 BC03 5C032 AA01 BB18 BB20 5C036 EE15 EF01 EF06 EF09 EG05 EG06 EH10 5G435 AA00 AA17 BB01 BB06 BB12 EE09 EE33 HH06 HH12 KK02 KK05 KK10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の基体と、複数個の位置決め補助孔
を形成した第２の基体と、該第１の基体と第２の基体間
を支持する支持枠と、該第１の基体と第２の基体間にお
いて該第２の基体に形成された補助孔を凸状部逃げ孔と
して用いるように配設される凸状部材及びリング状部材
から成る嵌合部材を少なくとも有する画像形成装置。
【請求項２】該第１の基体、第２の基体および支持枠
とが容器を形成し、その容器外に該補助孔およびそれに
対応する嵌合部材が配設されていることを特徴とする請
求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】該容器が真空容器である請求項２に記載
の画像形成装置。
【請求項４】該補助孔が該嵌合部材のリング状部材孔
径よりも大きく、かつリング状部材外径よりも小さい孔
径を有することを特徴とする請求項１、２又は３に記載
の画像形成装置。
【請求項５】凸状部材が、羽目合わせた場合の各基体
との接合面間が形成する厚みが所定の間隙を形成するよ
うにテーパもしくは段差を有することを特徴とする請求
項１、２、３又は４に記載の画像形成装置。
【請求項６】凸状部材長さが、第２の基体裏面から該
補助孔を通じ突き出る長さであることを特徴とする請求
項１、２、３、４又は５に記載の画像形成装置。
【請求項７】第１及び第２の基体のどちらかには、電
子放出素子が配設され、他方には画像形成部材が配設さ
れていることを特徴とする請求項１ないし６に記載の画
像形成装置。
【請求項８】該電子放出素子が冷陰極電子放出素子で
あることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】（１）第１の基体及び第２の基体間におい
て該補助孔に対応し嵌合部材を配置した後、第１の基体
及び第２の基体を位置合わせし嵌合部材をおのおの基体
に接合する工程（２）第１の基体及び第２の基体を一旦離し、間に支持
枠を配置する工程（３）第１の基体及び第２の基体を嵌合部材を介し位置
合わせ固定する工程（４）第１の基体及び第２の基体あるいは支持枠に配設
された接着剤を軟化する工程（５）第１の基体及び第２の基体を加圧する工程（６）接着剤を固化させる工程（７）第１の基体及び第２の基体への加圧を除去する工
程を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装
置の製造方法。
【請求項１０】第１の基体及び第２の基体を嵌合部材
を介して位置合わせ固定する工程は室温であることを特
徴とする請求項９に記載の画像形成装置の製造方法。
【請求項１１】該第１の基体、第２の基体および支持
枠とが容器を形成し、その容器外に該補助孔およびそれ
に対応する嵌合部材が配設されていることを特徴とする
請求項９又は１０に記載の画像形成装置の製造方法。
【請求項１２】該容器が真空容器である請求項１１に
記載の画像形成装置の製造方法。
【請求項１３】該補助孔が該嵌合部材のリング状部材
孔径よりも大きく、かつリング状部材外径よりも小さい
孔径を有することを特徴とする請求項９ないし１２に記
載の画像形成装置の製造方法。
【請求項１４】凸状部材が、羽目合わせた場合の両基
体の接合面間が形成する厚みが所定の間隙を形成するよ
うにテーパもしくは段差を有することを特徴とする請求
項９ないし１３に記載の画像形成装置の製造方法。
【請求項１５】凸状部材長さが第２の基体裏面から該
補助孔を通じ突き出る長さであることを特徴とする請求
項９ないし１４に記載の画像形成装置の製造方法。
【請求項１６】嵌合部材接合後の工程において第２の
基体裏面から補助孔を通じ突き出た凸状部材を第１の基
体の上下スライダー機構として用いることを特徴とする
請求項１５に記載の画像形成装置の製造方法。
【請求項１７】第１及び第２に基体のどちらかには、
電子放出素子が配設され、他方には画像形成部材が配設
されていることを特徴とする請求項９ないし１５記載の
画像形成装置の製造方法。
【請求項１８】該電子放出素子が冷陰極電子放出素子
であることを特徴とする請求項１７に記載の画像形成装
置の製造方法。