JP2003109521A - Display panel and its sealing method and image display device having the same - Google Patents

Display panel and its sealing method and image display device having the same

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JP2003109521A
JP2003109521A JP2001301999A JP2001301999A JP2003109521A JP 2003109521 A JP2003109521 A JP 2003109521A JP 2001301999 A JP2001301999 A JP 2001301999A JP 2001301999 A JP2001301999 A JP 2001301999A JP 2003109521 A JP2003109521 A JP 2003109521A
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Japan
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display panel
plate
joining member
joined
electron
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Japanese (ja)
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Masaki Tokioka
正樹 時岡
Mitsutoshi Hasegawa
光利 長谷川
Hiroharu Ueda
弘治 上田
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Canon Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable to adopt different kinds of glass material that have a difference of the thermal expansion coefficient of more than 2×10<-7> / deg.C in the rear plate and face plate. SOLUTION: This is a display panel in which an outer case 90 is formed of a rear plate 81 and a face plate which are arranged opposed to each other and a support frame 86 of which on one end the face plate 82 is jointed and on the other end the rear plate 81 is jointed. The face plate 82 and one end of the support frame 86 are jointed by a jointing member 206 that has a melting point at a prescribed temperature and also has elasticity.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス部材を接合
することにより真空外囲器が形成される表示パネルおよ
びその封着方法に関する。さらには、本発明はそのよう
な表示パネルを備える画像表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display panel in which a vacuum envelope is formed by joining glass members and a method for sealing the display panel. Furthermore, the present invention relates to an image display device provided with such a display panel.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の表示パネルの電子源としては、
熱電子源と冷陰極電子源の2種類が知られている。冷陰
極電子源には電界放出型素子、金属/絶縁層/金属型素
子、表面伝導型電子放出素子(以下SCE素子と略す)
等がある。一例として、SCE素子をマトリクス状に配
置した電子源基板を用いた従来の表示パネルを図20に
示す。
2. Description of the Related Art As an electron source of this type of display panel,
Two types of thermoelectron sources and cold cathode electron sources are known. The cold cathode electron source is a field emission device, a metal / insulating layer / metal device, a surface conduction electron emission device (hereinafter abbreviated as SCE device).
Etc. As an example, a conventional display panel using an electron source substrate in which SCE elements are arranged in a matrix is shown in FIG.

【0003】図20を参照すると、この表示パネルは、
表面伝導型電子放出素子(以下SCE素子と略す)であ
る電子放出素子87がマトリクス状に多数配置された電
子源基板80を片面に持つリアプレート81と、ガラス
基板83の内面に蛍光膜84とメタルバック85等を形
成してなるフェースプレート82とが支持枠86を介し
て対向配置されている。これらリアプレート81、支持
枠86及びフェースプレート82はフリットガラスによ
って接着されており、これを400〜500℃で10分
以上焼成することで封着したものが真空外囲器90であ
る。電子源基板80には、SCE素子87の一対の素子
電極のそれぞれと接続されたX方向配線88及びY方向
配線89が形成されている。
Referring to FIG. 20, this display panel is
A rear plate 81 having an electron source substrate 80 on one surface of which a large number of electron-emitting devices 87, which are surface-conduction electron-emitting devices (hereinafter abbreviated as SCE devices), are arranged in a matrix, and a fluorescent film 84 on the inner surface of a glass substrate 83. A face plate 82 formed with a metal back 85 and the like is arranged so as to be opposed to each other via a support frame 86. The rear plate 81, the support frame 86, and the face plate 82 are adhered to each other by frit glass, and the vacuum envelope 90 is sealed by firing at 400 to 500 ° C. for 10 minutes or more. On the electron source substrate 80, an X-direction wiring 88 and a Y-direction wiring 89 connected to the pair of element electrodes of the SCE element 87 are formed.

【0004】外囲器90は、フリットガラス材料が溶融
し流動性が増すような温度で接合することで、外囲器9
0内部の真空が保持される。この外囲器90の一連の作
製工程を全て真空チャンバー中で行う事で、外囲器90
内部を最初から真空にすることが可能となり、かつ作製
工程もシンプルなものとなる。また、フェースプレート
82とリアプレート81の間に、スペーサーと呼ばれる
不図示の支持体を設置することにより、大面積パネルの
場合にも大気圧に対して十分な強度を持つ外囲器90を
構成することができる。
The envelope 90 is joined at a temperature such that the frit glass material is melted and the fluidity is increased, so that the envelope 9 is sealed.
The vacuum inside 0 is maintained. By performing a series of manufacturing steps of the envelope 90 in a vacuum chamber, the envelope 90
The inside can be evacuated from the beginning, and the manufacturing process becomes simple. Further, by installing a support body (not shown) called a spacer between the face plate 82 and the rear plate 81, the envelope 90 having sufficient strength against atmospheric pressure is configured even in the case of a large area panel. can do.

【0005】上記の表示パネルでは、X方向配線88及
びY方向配線89を介してSCE素子87の素子電極間
に選択的に十数Vの素子電圧Vfを印加すると、SCE
素子87から電子が放出される。その放出された電子
は、高圧端子Hvを介して数kVの電圧が印加されたア
ノードであるフェースプレート82に達し、蛍光膜84
の蛍光体を発光させる。このフェースプレート82にお
ける蛍光体の発光を制御することにより画像が表示され
る。
In the above-mentioned display panel, when the element voltage Vf of several tens of V is selectively applied between the element electrodes of the SCE element 87 via the X-direction wiring 88 and the Y-direction wiring 89, SCE
Electrons are emitted from the element 87. The emitted electrons reach the face plate 82, which is an anode to which a voltage of several kV is applied, via the high-voltage terminal Hv, and the fluorescent film 84.
The fluorescent substance of is made to emit light. An image is displayed by controlling the light emission of the phosphor on the face plate 82.

【0006】図20に示した表示パネルのような封着構
造では、リアプレート81とフェースプレート82は、
熱膨張係数を同じくするべく、同じ種類のガラス材料が
用いられる。さらに、接着に用いられるフリットガラス
にも、それらプレートに用いられているガラス材料に合
わせて、熱膨張係数が略等しいものが選択される。これ
は、異なる熱膨張係数を持つ異種のガラス材料を用いる
と、前述した接合温度で膨張したガラス基板を室温まで
冷却する過程で、収縮の量が異なってしまい、その結
果、ガラス材料が簡単に破壊されたり、クラックが入っ
たりして、真空を維持できなくなるからである。一般
に、封着する二つの材料の膨張係数の差は、約2×10
-7/℃以下が最適とされている。
In the sealing structure such as the display panel shown in FIG. 20, the rear plate 81 and the face plate 82 are
The same kind of glass material is used to have the same coefficient of thermal expansion. Further, as the frit glass used for adhesion, one having a substantially equal coefficient of thermal expansion is selected according to the glass material used for the plates. This is because when different kinds of glass materials having different thermal expansion coefficients are used, the amount of shrinkage differs in the process of cooling the glass substrate expanded at the above-mentioned bonding temperature to room temperature, and as a result, the glass material can be easily prepared. This is because the vacuum cannot be maintained due to breakage or cracks. Generally, the difference in expansion coefficient between two materials to be sealed is about 2 × 10.
-7 / ° C or less is considered optimal.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の表示パ
ネルにおいて、リアプレート81とフェースプレート8
2は本来、求められるガラス材料としての機能が異な
る。このため、以下のような問題がある。
In the conventional display panel described above, the rear plate 81 and the face plate 8 are provided.
2 originally has a different function as a required glass material. Therefore, there are the following problems.

【0008】リアプレート81に用いられるガラス材料
としては、廉価な青板ガラスを使う事が一般的であり、
通常は、青板ガラス基板上にナトリウムブロック層とし
て、厚さ0.5μmのシリコン酸化膜をスパッタ法で形
成した基板が用いられている。しかし、電子放出素子の
性能(特性)を電子放出効率と耐久性能で判断すると、
一般的には、石英基板や無アルカリ基板の方が電子放出
素子の性能が良いと考えられており、これを考慮する
と、リアプレート81には、ナトリウムイオンが少ない
(=アルカリ分の少ない)無アルカリガラス材料を用い
ることが望ましい。
As the glass material used for the rear plate 81, it is common to use inexpensive soda lime glass,
Usually, a substrate in which a 0.5 μm-thick silicon oxide film is formed as a sodium block layer on a soda-lime glass substrate by a sputtering method is used. However, judging the performance (characteristics) of the electron-emitting device based on the electron emission efficiency and durability,
Generally, it is considered that a quartz substrate or a non-alkali substrate has better performance of the electron-emitting device, and in consideration of this, the rear plate 81 does not contain a small amount of sodium ions (= a small amount of alkali). It is desirable to use an alkali glass material.

【0009】一方、フェースプレート82には、原料が
安価であることはもちろんであるが、電気抵抗が高く、
電子線やX線による着色が少ないことが求められる。こ
のため、フェースプレート82には、ケイ酸(SiO
2)含有量を70%以下に抑え、BaO、Li2Oを合わ
せて10%以上含むテレビジョン受像管用ガラスを用い
ることが望ましい。
On the other hand, the face plate 82 is, of course, inexpensive in raw material, but has a high electric resistance.
It is required that there be little coloring by electron beams or X-rays. Therefore, silicic acid (SiO 2
2) It is desirable to use a glass for a television picture tube in which the content is suppressed to 70% or less and the total content of BaO and Li 2 O is 10% or more.

【0010】また、電子源基板からの放出電子がフェー
スプレート82に入射した後に一部が反射電子となりパ
ネル内部に当たることにより軟X線が発生するが、この
軟X線は人体に有害であるため、パネル外に漏れないよ
うにする必要がある。このため、フェースプレート82
には、X線漏れを防止することも求められる。前述のテ
レビジョン受像管用ガラスは、そのような軟X線の漏れ
を防止することが可能である。着色が少なく、十分なX
線遮蔽効果を得られるものとして、最近では、プラズマ
ディスプレイに用いられているPDHガラス材料があ
る。
Further, after the electrons emitted from the electron source substrate are incident on the face plate 82 and part of them become reflected electrons and hit the inside of the panel, soft X-rays are generated, but these soft X-rays are harmful to the human body. , It is necessary to prevent leaking out of the panel. Therefore, the face plate 82
It is also required to prevent X-ray leakage. The above-mentioned glass for a television picture tube can prevent such leakage of soft X-rays. Little coloring, sufficient X
Recently, PDH glass materials used for plasma displays have been proposed as a material that can obtain a line-shielding effect.

【0011】以上の要求を踏まえると、リアプレート8
1には無アルカリガラス材料を用い、フェースプレート
82にはPDP用ガラスやテレビジョン受像管用ガラス
を用いることが望ましい。しかしながら、それらガラス
材料を熱膨張係数で比較すると、無アルカリガラス材料
は約40×10-7/℃、PDP用ガラスは約80×10
-7/℃、テレビジョン受像管用ガラスは約100×10
-7/℃であり、これらのガラス材料を用いた上記組み合
わせの場合、リアプレート81とフェースプレート82
の間の熱膨張係数の差が大きくなるために、従来の封着
構造では、簡単にクラックが発生してしまう。
Based on the above requirements, the rear plate 8
It is desirable to use a non-alkali glass material for No. 1 and use PDP glass or television picture tube glass for the face plate 82. However, when comparing these glass materials in terms of coefficient of thermal expansion, the alkali-free glass material is about 40 × 10 −7 / ° C. and the glass for PDP is about 80 × 10 7.
-7 / ℃, glass for TV picture tube is about 100 × 10
-7 / ° C, and in the case of the above combination using these glass materials, the rear plate 81 and the face plate 82
Since the difference in coefficient of thermal expansion between the two becomes large, cracks easily occur in the conventional sealing structure.

【0012】また、リアプレート81およびフェースプ
レート82の双方に無アルカリガラスを用い、フェース
プレート82側の無アルカリガラスの板厚を厚くするこ
とで、電子放出素子の性能が良く、X線を遮蔽すること
が可能なパネル構造を提供することができるが、この場
合は、X線漏れを抑えるために、フェースプレート82
の板厚を必要以上に厚くする必要があるため、装置重量
が増し、価格も高くなるという問題を生じる。ここで、
必要以上とは、基板を容器の一部として構成した場合
に、その容器を真空に保持するための耐大気圧構造等の
力学的条件等に依存して適宜設定される板厚以上に厚く
する必要があることである。
Further, by using non-alkali glass for both the rear plate 81 and the face plate 82 and increasing the thickness of the non-alkali glass on the face plate 82 side, the electron-emitting device has good performance and shields X-rays. However, in this case, in order to suppress X-ray leakage, the face plate 82 can be provided.
Since it is necessary to make the plate thickness of the device unnecessarily large, there arises a problem that the device weight increases and the cost also increases. here,
When the substrate is formed as a part of a container, the thickness more than necessary means that the thickness is not less than a plate thickness that is appropriately set depending on mechanical conditions such as an atmospheric pressure resistant structure for holding the container in a vacuum. It is necessary.

【0013】本発明の目的は、上記の問題を解決し、リ
アプレートおよびフェースプレートに熱膨張係数の差が
2×10-7/℃を超える異種のガラス材料を採用しても
クラックなどの不具合が発生することのない表示パネ
ル、及びその封着方法を提供することにある。
The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and even if a different glass material having a difference in coefficient of thermal expansion exceeding 2 × 10 −7 / ° C. is used for the rear plate and the face plate, cracks and other defects occur. It is an object of the present invention to provide a display panel that does not generate the light and a method for sealing the display panel.

【0014】本発明の他の目的は、そのような表示パネ
ル備える画像表示装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide an image display device provided with such a display panel.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の表示パネルは、対向して配置された第1お
よび第2のプレートが接合されて真空外囲器が形成され
る表示パネルにおいて、所定の温度において融点を有
し、かつ、弾性を有する接合部材によって前記第1およ
び第2のプレートが接合されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a display panel of the present invention is a display panel in which a vacuum envelope is formed by joining first and second plates facing each other. In the above, the first and second plates are joined by a joining member having a melting point at a predetermined temperature and having elasticity.

【0016】本発明の表示パネルの封着方法は、対向し
て配置された第1および第2のプレートが接合されて真
空外囲器が形成される表示パネルの封着方法において、
前記第1および第2のプレートの接合部分に、所定の温
度において融点を有し、かつ、弾性を有する接合部材を
設け、該接合部材を融解して前記接合部分を接合するこ
とを特徴とする。
The method for sealing a display panel according to the present invention is a method for sealing a display panel in which a vacuum envelope is formed by joining first and second plates arranged to face each other,
A joining member having a melting point and elasticity at a predetermined temperature is provided at a joining portion of the first and second plates, and the joining member is melted to join the joining portion. .

【0017】また、本発明の表示パネルの封着方法は、
対向して配置される第1および第2のプレートと、前記
第1のプレートが一方の側の端面に接合され、前記第2
のプレートが他方の側の端面に接合される支持枠とによ
り真空外囲器が形成される表示パネルの封着方法におい
て、前記第2のプレートと前記支持枠の他方の側の端面
を接合した後、前記第1のプレートと前記支持枠の一方
の側の端面との接合部分に、所定の温度において融点を
有し、かつ、弾性を有する接合部材を設け、該接合部材
を融解して前記接合部分を接合することを特徴とする。
The display panel sealing method of the present invention is
The first and second plates arranged to face each other and the first plate are joined to the end surface on one side,
In a method for sealing a display panel in which a vacuum envelope is formed by a plate and a supporting frame joined to the end face on the other side, the second plate and the end face on the other side of the supporting frame are joined together. After that, a joining member having a melting point and elasticity at a predetermined temperature is provided at a joining portion between the first plate and the end surface on one side of the supporting frame, and the joining member is melted to form the joining member. It is characterized in that the joint portion is joined.

【0018】本発明の画像表示装置は、上記の表示パネ
ルと、前記表示パネルに駆動電圧を供給して画像表示を
行わせる駆動回路とを有することを特徴とする。
An image display device of the present invention is characterized by including the above display panel and a drive circuit for supplying a drive voltage to the display panel to display an image.

【0019】従来、400〜500℃で加熱処理して接
合していたのに対して、上記のとおりの本発明において
は、接合時の加熱温度は接合部材が溶解する温度で良
い。例えば、Inよりなる接合部材の場合の加熱温度は
180℃である。このように、本発明では、加熱温度が
従来より低くなっているので、加熱後の冷却過程(室温
に下がるまでの過程)において第1のプレート(ここで
は、フェースプレート)および第2のプレート(ここで
は、リアプレート)の熱膨張係数の差によって生じる応
力は、加熱温度が低くなった分だけ小さくなる。
Conventionally, heat treatment was performed at 400 to 500 ° C. for joining, whereas in the present invention as described above, the heating temperature at the time of joining may be a temperature at which the joining member melts. For example, the heating temperature of the joining member made of In is 180 ° C. As described above, in the present invention, since the heating temperature is lower than the conventional temperature, the first plate (here, the face plate) and the second plate (here, the face plate) in the cooling process after heating (the process until the temperature drops to room temperature). Here, the stress caused by the difference in the coefficient of thermal expansion of the rear plate) becomes smaller as the heating temperature becomes lower.

【0020】加えて、接合部材は室温で弾性を有するた
め、加熱処理後の冷却過程における、第1および第2の
プレートの熱膨張係数の差によって生じる応力をその弾
性によって吸収することができる。したがって、この弾
性によって応力を吸収できる範囲であれば、第1および
第2のプレートとして熱膨張係数の異なるものを選択し
ても、クラック発生などの不具合は生じない。
In addition, since the joining member has elasticity at room temperature, the elasticity can absorb the stress caused by the difference in the thermal expansion coefficient of the first and second plates in the cooling process after the heat treatment. Therefore, as long as the stress can be absorbed by the elasticity, even if the first and second plates having different thermal expansion coefficients are selected, a crack or the like does not occur.

【0021】以上のようなことから、本発明によれば、
リアプレートに電子放出素子の性能の良い材料を選択
し、フェースプレートに電気抵抗が高く、電子線やX線
による着色が少なく、X線漏れを防止することのできる
材料を選択することが可能となる。
From the above, according to the present invention,
It is possible to select a material with a good electron-emitting device performance for the rear plate and a material with a high electrical resistance for the face plate, less coloring due to electron beams and X-rays, and a material that can prevent X-ray leakage. Become.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0023】(第1の実施形態)図1は、本発明の第1
の実施形態の表示パネルの構造を説明するための図で、
(a)はパネルの一部を切り欠いた斜視図、(b)は
(a)に示すパネルの破線部aの断面拡大図である。
(First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram for explaining the structure of the display panel of the embodiment of
(A) is a perspective view in which a part of the panel is cut away, and (b) is an enlarged cross-sectional view of a broken line portion a of the panel shown in (a).

【0024】図1(a)に示すように、本実施形態のパ
ネルは、リアプレート81と、このリアプレート81と
対向して配置されたフェースプレート82と、これらプ
レートを支持する支持枠86とからなる外囲器90を備
える。リアプレート81は、SCE素子である電子放出
素子87がマトリクス状に多数配置され、これらSCE
素子87の一対の素子電極がX方向配線88、Y方向配
線89にそれぞれ接続された電子源基板80を片面に持
つ。フェースプレート82は、内面に蛍光膜84とメタ
ルバック85等が形成されたガラス基板83よりなる。
これらリアプレート81、支持枠86及びフェースプレ
ート82は前述の図20に示したものとほぼ同様である
が、外囲器90の封着構造が異なる。
As shown in FIG. 1A, the panel of this embodiment includes a rear plate 81, a face plate 82 arranged to face the rear plate 81, and a support frame 86 for supporting these plates. An envelope 90 made of The rear plate 81 has a large number of electron-emitting devices 87, which are SCE devices, arranged in a matrix.
A pair of element electrodes of the element 87 has an electron source substrate 80 connected to the X-direction wiring 88 and the Y-direction wiring 89 on one surface. The face plate 82 is composed of a glass substrate 83 having a fluorescent film 84, a metal back 85 and the like formed on the inner surface.
The rear plate 81, the support frame 86, and the face plate 82 are almost the same as those shown in FIG. 20, but the sealing structure of the envelope 90 is different.

【0025】以下、図1(b)を参照して外囲器90の
封着構造を具体的に説明する。
The sealing structure of the envelope 90 will be specifically described below with reference to FIG.

【0026】支持枠86はリアプレート81にフリット
ガラス203によって接着され、400〜500℃で1
0分以上焼成することで固定されている。支持枠86と
フェースプレート82は接合部材206により接着され
ている。接合部材206としては、リアプレート81と
フェースプレート82の熱膨張率の差を吸収することが
できるように比較的柔らかいもの(伸延性の高いもの、
または、弾性の大きいもの)で、高温でもガス放出の少
ない材料を用いる。金属や合金は、溶媒やバインダを含
んでいないため、融点で溶け出した時の放出ガスが非常
に少なく、接合部材として望ましい。本実施形態では、
接合部材206に融点の低い金属Inを用いる。
The supporting frame 86 is adhered to the rear plate 81 by the frit glass 203, and the supporting frame 86 is kept at 400 to 500 ° C.
It is fixed by firing for 0 minutes or more. The support frame 86 and the face plate 82 are bonded by the joining member 206. As the joining member 206, a relatively soft member (having a high extensibility) so as to absorb the difference in the coefficient of thermal expansion between the rear plate 81 and the face plate 82,
Alternatively, a material having a large elasticity) and which emits little gas even at high temperature is used. Since metals and alloys do not contain a solvent or a binder, the amount of released gas when they melt out at the melting point is very small, which is desirable as a joining member. In this embodiment,
Metal In having a low melting point is used for the joining member 206.

【0027】支持枠86及びフェースプレート82の接
合部材206によって接着される箇所には、界面での密
着性を高めるために、下引き層204が設けられてい
る。本実施形態では、下引き層204として、接合部材
206に用いられる金属Inに対して濡れ性の良い銀を
用いる。銀を用いた場合、銀ペーストを用いてスクリー
ン印刷などにより下引き層204を容易にパターニング
することができるという利点がある。この他、下引き層
204としては、接合部材206に金属Inを用いた場
合、ITOやPtなど真空蒸着法により簡単に形成でき
る金属薄膜でも充分である。
An undercoat layer 204 is provided at a position where the supporting frame 86 and the face plate 82 are bonded to each other by the joining member 206 in order to enhance the adhesiveness at the interface. In the present embodiment, as the undercoat layer 204, silver having good wettability with respect to the metal In used for the joining member 206 is used. When silver is used, there is an advantage that the undercoat layer 204 can be easily patterned by screen printing using a silver paste. In addition, as the undercoat layer 204, when metal In is used for the bonding member 206, a metal thin film such as ITO or Pt that can be easily formed by a vacuum deposition method is sufficient.

【0028】接合部材206を所定の厚みで維持するた
めに、高さ規定部材205が支持枠86に隣接して設け
られている。高さ規定部材205は、一端がフリットガ
ラス203によりリアプレート81に接着・固定され、
他端がフェースプレート82に当接されるようになって
おり、その厚み(一端から他端までの長さ)は支持枠8
6のそれより厚い。この厚さの違いにより、接合部材2
06の厚みを規定することができる。本実施形態では、
接合部材206の厚みが300μmとなるように高さ規
定部材205の厚さが設定されている。高さ規定部材2
05としては、支持枠86と同様、リアプレート81と
同種のガラスか、熱膨張係数が等しい材料を用いること
ができる。高さ規定部材205のリアプレート81への
固定は、支持枠86のリアプレート81への固定と同時
に同じ熱処理過程で行うことができ、これにより、作製
プロセスを簡素化することができる。
A height defining member 205 is provided adjacent to the support frame 86 in order to maintain the joining member 206 at a predetermined thickness. One end of the height regulating member 205 is bonded and fixed to the rear plate 81 by the frit glass 203,
The other end is abutted against the face plate 82, and the thickness (length from one end to the other end) of the support frame 8
Thicker than that of 6. Due to this difference in thickness, the joining member 2
A thickness of 06 can be specified. In this embodiment,
The thickness of the height defining member 205 is set so that the thickness of the joining member 206 is 300 μm. Height regulating member 2
As 05, similarly to the support frame 86, glass of the same kind as the rear plate 81 or a material having the same thermal expansion coefficient can be used. The height regulating member 205 can be fixed to the rear plate 81 in the same heat treatment process as the supporting frame 86 is fixed to the rear plate 81, and thus the manufacturing process can be simplified.

【0029】上述した封着構造を有する本実施形態のパ
ネルを作製する場合は、まず、リアプレート81に支持
枠86、高さ規定部材205を固定した後、支持枠86
とフェースプレート82との間を接合部材206により
封着することで、外囲器90を構成する。接合部材20
6に用いられている金属Inの融点は156℃と低温で
あることから、本パネルでは、フェースプレート82側
およびリアプレート81側の両側から接合部材206に
対して所定の圧力を加えながら、180℃で、10分程
度の加熱処理を行うことで、支持枠86とフェースプレ
ート82を接合部材206により接合する。この接合の
際、加熱処理によって金属Inが溶融し流動性が増した
状態となり、その結果、外囲器90内部の真空が保持さ
れることになる。この一連の工程を全て真空チャンバー
中で行う事で、同時に外囲器90内部を最初から真空に
することが可能となり、かつ、工程もシンプルにするこ
とができる。
When manufacturing the panel of this embodiment having the above-described sealing structure, first, the support frame 86 and the height defining member 205 are fixed to the rear plate 81, and then the support frame 86.
The envelope 90 is formed by sealing the space between the face plate 82 and the face plate 82 with the joining member 206. Joining member 20
Since the melting point of the metal In used for No. 6 is as low as 156 ° C., in this panel, while applying a predetermined pressure to the joining member 206 from both sides of the face plate 82 side and the rear plate 81 side, The supporting frame 86 and the face plate 82 are joined by the joining member 206 by performing a heat treatment at 10 ° C. for about 10 minutes. At the time of this bonding, the metal In is melted by the heat treatment and the fluidity is increased, and as a result, the vacuum inside the envelope 90 is maintained. By performing all of this series of steps in the vacuum chamber, the inside of the envelope 90 can be simultaneously evacuated from the beginning, and the steps can be simplified.

【0030】以上説明した本実施形態のパネル封着構造
によれば、従来、400〜500℃で加熱処理して接合
していたのに対して、接合時の加熱温度は180℃と低
いため、加熱後の冷却過程(室温に下がるまでの過程)
においてフェースプレート82およびリアプレート81
の熱膨張係数の差によって生じる応力は、加熱温度が低
くなった分だけ小さくなる。加えて、接合部材206は
伸延性を有するため、加熱処理後の冷却過程における、
フェースプレート82およびリアプレート81の熱膨張
係数の差によって生じる応力を接合部材206自体が吸
収する。したがって、ある程度の範囲であれば、フェー
スプレート82およびリアプレート81として熱膨張係
数の異なるものを選択しても、クラック発生などの不具
合は生じない。なお、接合部材206による応力の吸収
には、接合部材206の厚さが大きく影響する。
According to the panel sealing structure of the present embodiment described above, the heating temperature at the time of joining is as low as 180 ° C., whereas the heating treatment at the temperature of 400 to 500 ° C. has been conventionally used for joining. Cooling process after heating (process until the temperature drops to room temperature)
At the face plate 82 and the rear plate 81
The stress caused by the difference in the coefficient of thermal expansion of is reduced as the heating temperature is lowered. In addition, since the joining member 206 has extensibility, in the cooling process after the heat treatment,
The joining member 206 itself absorbs the stress caused by the difference in thermal expansion coefficient between the face plate 82 and the rear plate 81. Therefore, if the face plate 82 and the rear plate 81 having different thermal expansion coefficients are selected within a certain range, a defect such as a crack does not occur. The absorption of stress by the joining member 206 is greatly affected by the thickness of the joining member 206.

【0031】また、高さ規定部材205によってパネル
の厚さ(フェースプレート82とリアプレート81の間
隔)が規定されるため、接合時において、接合部材20
6は所定の厚さで維持され、潰れてしまうことはない。
この高さ規定部材205は、支持枠86の近傍に設ける
ことが望ましい。図1(b)に示した構造では、高さ規
定部材205は外囲器90の内部に設けられているが、
高さ規定部材205を外囲器90の外側に設けても良
い。
Further, since the height regulating member 205 regulates the thickness of the panel (the distance between the face plate 82 and the rear plate 81), the joining member 20 is joined at the time of joining.
6 is maintained at a predetermined thickness and does not collapse.
It is desirable that the height regulating member 205 be provided near the support frame 86. In the structure shown in FIG. 1B, the height defining member 205 is provided inside the envelope 90.
The height regulating member 205 may be provided outside the envelope 90.

【0032】さらに、本実施形態のパネルにおいても、
スペーサーと呼ばれる不図示の支持体を設置することに
より、大面積パネルの場合にも大気圧に対して十分な強
度を持つ外囲器90を構成することができるが、その場
合、高さ規定部材205がそのようなスペーサーを兼ね
るような構造とすることもできる。
Further, also in the panel of this embodiment,
By installing a support body (not shown) called a spacer, it is possible to configure the envelope 90 having sufficient strength against atmospheric pressure even in the case of a large area panel. In that case, the height defining member A structure in which 205 also serves as such a spacer may be adopted.

【0033】次に、本実施形態のパネルの外囲器を構成
する各部材の材料およびその特性についてさらに詳細に
説明する。
Next, the materials and characteristics of each member constituting the envelope of the panel of this embodiment will be described in more detail.

【0034】図2に、光・電子分野でデバイスの材料と
して使用されている基板ガラスの代表的なものの概略組
成と熱膨張率を示す。前述したように、異なる材料のガ
ラスをフリットガラス等で封着(シール)する場合に
は、膨張係数の差は約2×10 -7/℃以下が最適と考え
られていたため、従来は、図2中のいずれのガラス材料
の組み合わせも適さないとされていた。これに対して、
本実施形態のパネル封着構造によれば、上述したように
融点が低く、かつ、伸延性を持つ接合部材206による
接合構造を採用したことで、これまで問題とされていた
異種ガラス材料よりなるプレート間の熱膨張率の差の影
響を受けにくい構造を実現している。よって、本実施形
態では、フェースプレート81、リアプレート82に膨
張係数の差が約2×10-7/℃を超えるガラス材料を用
いることができる。例えば、接合部材206としてIn
を用いた場合、リアプレート81にTFTなどの基板ガ
ラスとして利用されている無アルカリガラス材料を使用
し、フェースプレート82にプラズマディスプレイに利
用されているPDHガラス、例えばアルカリ成分の少な
いPD−200(旭硝子(株)社製)の材料を使用する
ことができる。
FIG. 2 shows device materials in the optical and electronic fields.
A set of representative glass substrates used as
And the coefficient of thermal expansion. As mentioned above, different materials
When lath is sealed with frit glass, etc.
Is about 2 × 10 -7/ ° C or below is considered optimal
Therefore, any of the glass materials in FIG. 2 has been conventionally used.
It was also said that the combination of was not suitable. On the contrary,
According to the panel sealing structure of the present embodiment, as described above,
Due to the joining member 206 having a low melting point and ductility
It has been a problem until now due to the joining structure
Shadow of difference in coefficient of thermal expansion between plates made of different glass materials
A structure that is less susceptible to noise is realized. Therefore, this embodiment
In the state, the face plate 81 and the rear plate 82 are swollen.
The difference in tension coefficient is about 2 × 10-7For glass materials exceeding / ° C
Can be For example, as the joining member 206, In
When using a
Uses non-alkali glass material used as lath
The face plate 82 for plasma display.
PDH glass used, for example, low alkali content
The material of PD-200 (made by Asahi Glass Co., Ltd.) is used.
be able to.

【0035】接合部材206は、その融点が低いほどプ
レート間の熱膨張率の差の影響を受けにくい。例えば、
接合部材206にInを用いた場合は、支持枠86の長
手方向の接合最大長さが300mmで、フェースプレー
ト82とリアプレート81との間の熱膨張率の差が40
×10-7/℃である場合は、Inの融点の156℃から
室温25℃まで冷却した際に発生する、フェースプレー
トとリアプレートとの間の収縮量の差は150μm程度
となる。これに対して、融点が300℃の接合部材の場
合は、300℃から室温25℃にまで下がる冷却過程に
おける、フェースプレートとリアプレートとの間の収縮
量の差は、その倍の300μm程となる。
The lower the melting point of the joining member 206, the less likely it is to be affected by the difference in the coefficient of thermal expansion between the plates. For example,
When In is used for the joining member 206, the maximum joining length in the longitudinal direction of the support frame 86 is 300 mm, and the difference in coefficient of thermal expansion between the face plate 82 and the rear plate 81 is 40.
In the case of × 10 −7 / ° C., the difference in shrinkage amount between the face plate and the rear plate, which occurs when cooling from the melting point of In of 156 ° C. to room temperature of 25 ° C., is about 150 μm. On the other hand, in the case of a joining member having a melting point of 300 ° C., the difference in shrinkage amount between the face plate and the rear plate during the cooling process from 300 ° C. to room temperature 25 ° C. is about 300 μm, which is twice that. Become.

【0036】また、接合部材206は自身が変形するこ
とで、異種ガラス材料よりなるプレート間の収縮量の差
を吸収する。接合部材206に例えばInのような延伸
性の高い(弾性の大きい)材料を用いることで、より大
きな収縮量の差を吸収することができる。なお、延伸性
の小さな固い材料を接合部材206に用いた場合は、プ
レート間の収縮量の差を吸収できる量も小さくなる。
Further, the joint member 206 deforms by itself to absorb the difference in shrinkage amount between the plates made of different glass materials. By using a highly stretchable (highly elastic) material such as In for the joining member 206, it is possible to absorb a larger difference in shrinkage amount. Note that when a hard material having a small stretchability is used for the joining member 206, the amount that can absorb the difference in the shrinkage amount between the plates is also small.

【0037】接合部材206による収縮量の差の吸収に
は、接合部材206自体の厚さが大きく影響する。一例
として、接合部材206にInを用いた場合の外囲器9
0の性能結果を図3に示す。
The thickness of the joining member 206 itself greatly affects the absorption of the difference in shrinkage amount by the joining member 206. As an example, the envelope 9 when In is used for the joining member 206
The performance result of 0 is shown in FIG.

【0038】図3において、横軸は支持枠86の長手方
向の接合最大長さ(nm)、縦軸は高さ規定部材205
により規定される接合部材206の厚みである。接合最
大長さは、外囲器90の大きさにより変化する。図3
中、「○」は外囲器90が真空函として形成できたこと
を示し、「△」はリークが発生したことを示し、「×」
はフェースプレート82にクラックが入ってしまったこ
とを示す。
In FIG. 3, the horizontal axis represents the maximum joint length (nm) in the longitudinal direction of the support frame 86, and the vertical axis represents the height defining member 205.
Is the thickness of the joining member 206 defined by. The maximum joint length varies depending on the size of the envelope 90. Figure 3
Inside, "○" indicates that the envelope 90 could be formed as a vacuum box, "△" indicates that a leak occurred, and "X".
Indicates that the face plate 82 has cracked.

【0039】図3の結果から分かるように、外囲器90
のサイズが小さな場合は、Inにより接合する封着構造
を採用するだけで、比較的簡単に異なるガラス材料より
なるプレートでも真空函を形成することが可能である
が、外囲器90のサイズが大きくなると、充分なInの
厚みがなければ、異種ガラス間の熱膨張率の差を吸収す
ることができず、プレートにクラックが発生する。した
がって、外囲器90のサイズが大きくなると、それに合
わせてInの厚みも大きくする必要がある。実験的に
は、Inの厚みは、接合最大長の0.01〜1%が望ま
しく、より望ましくは0.05〜0.5%である。
As can be seen from the result of FIG. 3, the envelope 90
If the size is small, it is possible to form a vacuum box with plates made of different glass materials relatively easily by simply adopting a sealing structure that is joined by In. If the thickness becomes large, the difference in the coefficient of thermal expansion between different kinds of glasses cannot be absorbed unless the thickness of In is sufficient, and cracks occur in the plate. Therefore, as the size of the envelope 90 increases, the thickness of In also needs to increase accordingly. Experimentally, the In thickness is preferably 0.01 to 1% of the maximum junction length, and more preferably 0.05 to 0.5%.

【0040】また、これまでの実験結果から、例えば融
点が250℃のSn/Ag系の半田材料を接合部材20
6として用いた場合は、接合最大長が300mmで、接
合部材206の厚みは600μm以上必要であることが
判っている。この結果からすれば、比較的小型の外囲器
90の場合は、そのような半田材料を接合部材として用
いても、上記の吸収効果を充分に得られることが分か
る。なお、大型の外囲器90の場合は、Sn/Ag系の
半田材料を接合部材206として用いると外囲器自体の
厚みが増し、パネルが大型化することになるため、室温
での延伸性(弾性)が高く、融点が低いInを主成分と
した接合部材を用いることがより望ましい。
From the results of the experiments so far, for example, a Sn / Ag type solder material having a melting point of 250 ° C. was used as the joining member 20.
When used as No. 6, it is known that the maximum joining length is 300 mm and the joining member 206 needs to have a thickness of 600 μm or more. From these results, it can be seen that in the case of the relatively small-sized envelope 90, the above-described absorbing effect can be sufficiently obtained even if such a solder material is used as the joining member. In the case of the large-sized envelope 90, if Sn / Ag-based solder material is used as the joining member 206, the thickness of the envelope itself increases and the panel becomes large. It is more desirable to use a joining member containing In as a main component, which has a high (elasticity) and a low melting point.

【0041】なお、Inなどの接合部材206は弾性体
としてふるまうために、異種ガラス材料を用いたプレー
ト間の収縮量の差により、接合部材内部に残留応力を発
生しやすい。そのため、外囲器90が大型になった場合
は、クラックは発生しないものの、残留応力によってプ
レートに反りが発生する。これを防止するには、基板ガ
ラスをさらに厚くする必要があり、パネルが大型化する
ことになる。このような残留応力によるプレートの反り
は、接合部材206として、永久ひずみを生じることで
プレート間の収縮量の差を吸収するような、塑性の大き
な材料を用いることで解消することができる。
Since the joining member 206 made of In or the like behaves as an elastic body, residual stress is likely to occur inside the joining member due to the difference in shrinkage amount between the plates made of different glass materials. Therefore, when the envelope 90 becomes large, although the crack does not occur, the residual stress causes the plate to warp. In order to prevent this, it is necessary to further increase the thickness of the substrate glass, resulting in an increase in the size of the panel. The warp of the plate due to such residual stress can be eliminated by using, as the joining member 206, a material having large plasticity that absorbs a difference in shrinkage amount between the plates by causing permanent strain.

【0042】次に、本実施形態のパネルの各構成要素に
ついて、その構成および形成プロセスを詳細に説明す
る。
Next, the configuration and formation process of each component of the panel of this embodiment will be described in detail.

【0043】<電子放出素子>ここでは、リアプレート
81の電子源基板80に設けられる電子放出素子とし
て、表面伝導型電子放出素子の典型的な素子構成である
M.ハートウェルの素子構成について説明する。図4の
(a)は、M.ハートウェルの素子構成の上面図、
(b)はその断面図である。
<Electron Emitting Element> Here, as the electron emitting element provided on the electron source substrate 80 of the rear plate 81, an M.M. The element structure of Hartwell will be described. FIG. 4A shows the M. Top view of Hartwell device configuration,
(B) is the sectional view.

【0044】図4を参照すると、このSCE素子は、ガ
ラス等からなる基板1上に素子電極間隔L、素子電極長
さWの一対の素子電極2、3が形成され、これら素子電
極2、3を跨ぐように導電性薄膜4が形成され、この導
電性薄膜4の中央付近に電子放出部5が形成された構造
になっている。
Referring to FIG. 4, in this SCE element, a pair of element electrodes 2 and 3 having an element electrode interval L and an element electrode length W are formed on a substrate 1 made of glass or the like. The conductive thin film 4 is formed so as to straddle the structure, and the electron emitting portion 5 is formed near the center of the conductive thin film 4.

【0045】基板1の大きさおよび厚みは、その基板上
に設置される電子放出素子の個数、サイズ、さらには外
囲器を構成する際の耐大気圧構造等の力学的強度等を考
慮して適宜設定される。基板1のガラスの材質として
は、兼価な青板ガラスを使うことが一般的であるが、基
板上にナトリウムブロック層として厚さ0.5μmのシ
リコン酸化膜をスパッタ法で形成した基板等を用いる場
合もある。この他にナトリウムなどのアルカリイオンが
少ないガラスや、石英基板を用いて基板1を作製するこ
ともできる。本実施形態では、無アルカリガラスを使用
している。
The size and thickness of the substrate 1 should be determined in consideration of the number and size of the electron-emitting devices installed on the substrate, and the mechanical strength of the atmospheric pressure resistant structure when forming the envelope. Is set appropriately. As the material of the glass of the substrate 1, it is general to use a soda lime glass, but a substrate having a 0.5 μm thick silicon oxide film formed by a sputtering method on the substrate as a sodium block layer is used. In some cases. In addition to this, the substrate 1 can also be manufactured using a glass having a small amount of alkali ions such as sodium or a quartz substrate. In this embodiment, non-alkali glass is used.

【0046】図5に、無アルカリガラスと他のガラス材
料との電子放出素子の性能の比較結果を示す。図5中、
「○」(白丸)は無アルカリガラスを使用した場合の性
能、「●」(黒丸)はフェースプレー82の材料として
好適なプラズマディスプレイ用電気ガラス(例えばアル
カリ成分の少ないPD−200(旭硝子(株)社製))
を用いた場合の性能、「□」(四角)は石英ガラスを用
いた場合の性能をそれぞれ示す。縦軸は電子放出効率
(%)であり、横軸は寿命(時間)である。電子放出素
子の駆動条件により寿命および電子放出効率のバランス
が変化する。石英ガラスは融点が高く、加工もし難いこ
とに加えて、非常に高価なため実用的ではない。無アル
カリガラスの性能は、他の材料と比べて高い。なお、図
5には示していないが、青板ガラスにナトリウムブロッ
ク層を設けた基板では、PDP用ガラスとほぼ同様の性
能に過ぎない。
FIG. 5 shows the comparison result of the performance of the electron-emitting device between the non-alkali glass and other glass materials. In FIG.
"○" (white circle) is the performance when non-alkali glass is used, and "●" (black circle) is electric glass for plasma display suitable as a material for the face play 82 (for example, PD-200 with a low alkali content (Asahi Glass Co., Ltd.). ) Company)))
The performance when using quartz glass, and the square (□) shows the performance when using quartz glass. The vertical axis represents the electron emission efficiency (%), and the horizontal axis represents the life (hour). The balance between the lifetime and the electron emission efficiency changes depending on the driving conditions of the electron emitting element. Quartz glass is not practical because it has a high melting point, is difficult to process, and is extremely expensive. The performance of alkali-free glass is higher than that of other materials. Although not shown in FIG. 5, the substrate in which the sodium block layer is provided on the soda-lime glass has almost the same performance as that of the PDP glass.

【0047】素子電極2、3の材料としては、一般的な
導体材料が用いられる。例えばNi、Cr、Au、M
o、Pt、Ti等の金属やPd−Ag等の金属が好適で
ある。また、金属酸化物とガラス等から構成される印刷
導体や、ITO等の透明導電体等を用いることできる。
いずれの場合も、素子電極の膜厚は、好ましくは数十n
mから数μmの範囲が適当である。
As a material for the device electrodes 2 and 3, a general conductor material is used. For example, Ni, Cr, Au, M
Metals such as o, Pt and Ti and metals such as Pd-Ag are suitable. Further, a printed conductor made of metal oxide and glass, a transparent conductor such as ITO, or the like can be used.
In either case, the film thickness of the device electrode is preferably several tens n.
The range from m to several μm is suitable.

【0048】素子電極間隔L、素子電極長さW、素子電
極形状等は、実素子が応用される形態等に応じて適宜設
計されるものであるが、素子電極間隔Lは好ましくは数
千Å〜1mmであり、より好ましくは素子電極間に印加
される電圧等を考慮して1μm〜100μmの範囲であ
る。また、素子電極長さWは、好ましくは電極の抵抗
値、電子放出特性を考慮して数μm〜数百μmの範囲で
ある。
The element electrode interval L, the element electrode length W, the element electrode shape, etc. are designed as appropriate according to the form in which the actual element is applied, but the element electrode interval L is preferably several thousand Å. ˜1 mm, and more preferably in the range of 1 μm to 100 μm in consideration of the voltage applied between the device electrodes. The device electrode length W is preferably in the range of several μm to several hundreds of μm in consideration of the resistance value of the electrode and the electron emission characteristics.

【0049】素子電極2、3には、市販の白金Pt等の
金属粒子を含有したペーストを、オフセット印刷等の印
刷法によって塗布形成することも可能である。また、よ
り精密なパターンを得る目的で、白金Pt等を含有する
感光性ペーストをスクリーン印刷等の印刷法で塗布し、
フォトマスクを用いて露光、現像するという工程でも形
成可能である。
A commercially available paste containing metal particles such as platinum Pt can be applied and formed on the device electrodes 2 and 3 by a printing method such as offset printing. Further, in order to obtain a more precise pattern, a photosensitive paste containing platinum Pt or the like is applied by a printing method such as screen printing,
It can also be formed by a process of exposing and developing using a photomask.

【0050】導電性薄膜4としては、良好な電子放出特
性を得るために、微粒子で構成された微粒子膜が特に好
ましい。導電性薄膜4の膜厚は、素子電極2、3へのス
テップカバレージ、素子電極間の抵抗値、および後述す
るフォーミング処理条件等を考慮して適宜設定される
が、好ましくは数Å〜数千Åであり、より好ましくは1
0Å〜500Åの範囲とするのが良い。本出願人らの研
究によると、導電性薄膜4の導電性膜材料には、一般に
はパラジウムPdが適しているが、これに限ったもので
はない。導電性薄膜4の成膜方法としては、スパッタ
法、溶液塗布後に焼成する方法などが適宜用いられる。
As the conductive thin film 4, a fine particle film composed of fine particles is particularly preferable in order to obtain good electron emission characteristics. The film thickness of the conductive thin film 4 is appropriately set in consideration of the step coverage to the device electrodes 2 and 3, the resistance value between the device electrodes, and the forming processing conditions described later, but preferably several Å to several thousand. Å, more preferably 1
It is good to set it in the range of 0Å to 500Å. According to the study by the applicants, palladium Pd is generally suitable as the conductive film material of the conductive thin film 4, but the material is not limited to this. As a method for forming the conductive thin film 4, a sputtering method, a method of baking after applying a solution, or the like is appropriately used.

【0051】電子放出部5は、導電性薄膜4の成膜後
に、フォーミングと呼ばれる通電処理を施すことで形成
することができる。例えば、有機パラジウム溶液を塗布
後、焼成して酸化パラジウムPdO膜を形成することで
導電性薄膜4を形成し、その後、水素が共存する還元雰
囲気下で通電加熱してパラジウムPd膜とし、同時に亀
裂部を形成することで電子放出部5を形成する。
The electron-emitting portion 5 can be formed by performing an energization process called forming after the conductive thin film 4 is formed. For example, after applying an organic palladium solution, it is fired to form a palladium oxide PdO film to form a conductive thin film 4, and thereafter, electricity is heated in a reducing atmosphere in which hydrogen coexists to form a palladium Pd film, which is simultaneously cracked. The electron emitting portion 5 is formed by forming the portion.

【0052】上記のように構成されたSCE素子では、
一対の素子電極2、3間に所定の電圧を印加して導電性
薄膜4の表面(素子表面)に電流(放出電流)を流すこ
とで、電子放出部5の亀裂付近から電子が放出される。
なお、図4に示した例では、電子放出部5は導電性薄膜
4の中央に矩形の形状で示されているが、これは模式的
に示したものであり、実際の電子放出部の位置や形状を
忠実に表現しているわけではない。
In the SCE element constructed as described above,
By applying a predetermined voltage between the pair of device electrodes 2 and 3 and applying a current (emission current) to the surface of the conductive thin film 4 (device surface), electrons are emitted from the vicinity of the crack in the electron emission portion 5. .
In the example shown in FIG. 4, the electron emitting portion 5 is shown as a rectangular shape in the center of the conductive thin film 4, but this is a schematic illustration and the actual position of the electron emitting portion is shown. It does not faithfully represent the shape or shape.

【0053】<電子源基板形成プロセス>図6〜図10
は、上述したようなSCE素子を備える電子源基板の形
成プロセスの一例を示す工程説明図である。以下、図6
〜図10を参照して、電子源基板の形成プロセスを説明
する。
<Electron Source Substrate Forming Process> FIGS. 6 to 10
FIG. 6 is a process explanatory view showing an example of a process of forming an electron source substrate including the SCE element as described above. Below, FIG.
The process of forming the electron source substrate will be described with reference to FIGS.

【0054】[ガラス基板/素子電極形成]図6に示す
ように、ガラス基板21上に素子電極22、23をスパ
ッタ法により形成する。ここでは、まず、下引き層とし
て膜厚5nmのチタニウムTi膜を形成し、さらにその
上に膜厚40nmの白金Pt膜を成膜した後、ホトレジ
ストを塗布し、露光、現像、エッチングという一連のフ
ォトリソグラフィー法によって素子電極22、23のパ
ターニングを行った。素子電極22、23は、間隔Lを
10μm、対応する長さWを100μmとした。
[Glass Substrate / Device Electrode Formation] As shown in FIG. 6, device electrodes 22 and 23 are formed on a glass substrate 21 by a sputtering method. Here, first, a titanium Ti film having a film thickness of 5 nm is formed as an undercoat layer, a platinum Pt film having a film thickness of 40 nm is further formed on the titanium Ti film, and then a photoresist is applied, followed by a series of exposure, development and etching. The device electrodes 22 and 23 were patterned by the photolithography method. The device electrodes 22 and 23 have a distance L of 10 μm and a corresponding length W of 100 μm.

【0055】[Y方向配線(下配線)形成]素子電極2
2、23が形成されると、続いて、図7に示すように、
共通配線としてのY方向配線(下配線)24を一方の素
子電極23を列方向に連結するようにライン状のパター
ンで形成する。ここでは、材料に銀Agフォトぺースト
インキを用いてスクリーン印刷した後、乾燥させてか
ら、所定のパターンに露光し現像した。現像後、480
℃前後の温度で焼成してY方向配線24を形成した。Y
方向配線24の厚さは約10μm、幅は50μmとし
た。なお、Y方向配線24の終端部は配線取り出し電極
として使うために、線幅をより大きくした。
[Formation of Y-direction wiring (lower wiring)] Element electrode 2
When the layers 2 and 23 are formed, subsequently, as shown in FIG.
A Y-direction wiring (lower wiring) 24 as a common wiring is formed in a linear pattern so as to connect one element electrode 23 in the column direction. Here, the material was screen-printed with silver Ag photopaste ink, dried, and then exposed and developed in a predetermined pattern. After development 480
The Y-direction wiring 24 was formed by firing at a temperature of around ℃. Y
The thickness of the directional wiring 24 was about 10 μm and the width was 50 μm. The end portion of the Y-direction wiring 24 has a larger line width in order to be used as a wiring extraction electrode.

【0056】[層間絶縁層形成]Y方向配線24が形成
されると、続いて、図8に示すように、後述のX方向配
線(上配線)26とY方向配線24を絶縁するための層
間絶縁層25をY方向配線24と交わるように形成す
る。この層間絶縁層25は、Y方向配線24とX方向配
線26との交差部を覆うように形成されており、層間絶
縁層25には、X方向配線26と他方の素子電極22と
の電気的接続が可能なように、接続部にコンタクトホー
ル28が開けられている。ここでは、まず、PbOを主
成分とする感光性のガラスペーストをスクリーン印刷し
た後、露光−現像した。これを4回繰り返し、最後に4
80℃前後の温度で焼成して層間絶縁層25を形成し
た。この層間絶縁層25の厚みは全体で約30μmと
し、幅は150μmとした。
[Interlayer Insulation Layer Formation] When the Y-direction wiring 24 is formed, subsequently, as shown in FIG. 8, an interlayer for insulating an X-direction wiring (upper wiring) 26 and a Y-direction wiring 24, which will be described later, from each other. The insulating layer 25 is formed so as to intersect the Y-direction wiring 24. The interlayer insulating layer 25 is formed so as to cover the intersection of the Y-direction wiring 24 and the X-direction wiring 26, and the interlayer insulating layer 25 electrically connects the X-direction wiring 26 and the other element electrode 22. A contact hole 28 is formed in the connection portion so that the connection can be made. Here, first, a photosensitive glass paste containing PbO as a main component was screen-printed, and then exposed and developed. Repeat this 4 times, and finally 4
The interlayer insulating layer 25 was formed by firing at a temperature of around 80 ° C. The interlayer insulating layer 25 had a total thickness of about 30 μm and a width of 150 μm.

【0057】[X方向配線(上配線)形成]層間絶縁層
25が形成されると、続いて、図9に示すように、X方
向配線(上配線)26をY方向配線24と交わるように
層間絶縁層25上に形成する。ここでは、層間絶縁層2
5上にAgペーストインキをスクリーン印刷した後、乾
燥させるという工程を2度繰り返して行い(2度塗
り)、その後、480℃前後の温度で焼成してX方向配
線26を形成した。このようにして形成したX方向配線
26は、層間絶縁層25に開けられたコンタクトホール
28を介して素子電極22と電気的に接続される。すな
わち、このX方向配線26は、素子電極22を行方向に
連結しており、パネル化した後は走査電極として作用す
る。このX方向配線26の厚さは約15μmとした。な
お、図示していないが、外部駆動回路への引出し端子も
これと同様の方法で形成した。
[X Direction Wiring (Upper Wiring) Formation] When the interlayer insulating layer 25 is formed, subsequently, as shown in FIG. 9, the X direction wiring (upper wiring) 26 intersects with the Y direction wiring 24. It is formed on the interlayer insulating layer 25. Here, the interlayer insulating layer 2
The step of screen-printing the Ag paste ink on No. 5 and then drying was repeated twice (twice coating), and then baked at a temperature of about 480 ° C. to form the X-direction wiring 26. The X-direction wiring 26 thus formed is electrically connected to the device electrode 22 via the contact hole 28 formed in the interlayer insulating layer 25. That is, the X-direction wiring 26 connects the element electrodes 22 in the row direction and functions as a scanning electrode after being formed into a panel. The thickness of the X-direction wiring 26 is about 15 μm. Although not shown, the lead-out terminal to the external drive circuit was also formed by the same method.

【0058】以上の工程により、XYマトリクス配線を
有する基板が形成されたことになる。X方向配線26お
よびY方向配線24に関しては、多数の表面伝導型素子
にほぼ均等な電圧が供給されるように低抵抗である事が
望まれ、材料、膜厚、配線幅等は適宜設定される。
Through the above steps, the substrate having the XY matrix wiring is formed. It is desired that the X-direction wiring 26 and the Y-direction wiring 24 have low resistance so that a substantially uniform voltage can be supplied to a large number of surface conduction elements, and materials, film thickness, wiring width, etc. are appropriately set. It

【0059】[素子膜形成]XYマトリクス配線が形成
されると、続いて、図10に示すように、素子電極2
2、23を跨ぐように表面伝導型電子放出素子膜27を
形成する。ここでは、まず、基板21を十分にクリーニ
ングした後、撥水剤を含む溶液で表面を処理し、表面が
疎水性になるようにした。これは、この後に塗布する素
子膜形成用の水溶液が、素子電極上に適度な広がりをも
って形成されるようにする事が目的である。具体的に
は、撥水剤としてDDS(ジメチルジエトキシシラン)
溶液をスプレー法にて基板21上に散布し、120℃に
て温風乾燥した。その後、素子電極22、23間にイン
クジェット塗布方法により素子膜27を形成した。
[Formation of Element Film] After the XY matrix wiring is formed, subsequently, as shown in FIG.
The surface conduction electron-emitting device film 27 is formed so as to straddle 2 and 23. Here, first, the substrate 21 was thoroughly cleaned, and then the surface was treated with a solution containing a water repellent so that the surface became hydrophobic. The purpose of this is to allow the aqueous solution for forming the element film, which is applied thereafter, to be formed on the element electrode with a proper spread. Specifically, DDS (dimethyldiethoxysilane) as a water repellent
The solution was sprayed onto the substrate 21 and dried with warm air at 120 ° C. After that, an element film 27 was formed between the element electrodes 22 and 23 by an inkjet coating method.

【0060】図11の(a)、(b)に、この素子膜形
成の工程を模式的に示す。この例では、素子膜としてパ
ラジウム膜を得る目的で、先ず水とイソプロピルアルコ
ール(IPA)が85:15の割合で混ぜられた水溶液
に、パラジウム−プロリン錯体(0.15重量%)を溶
解し、有機パラジウム含有溶液を得た。この他若干の添
加剤を加えた。この溶液の液滴を、例えばピエゾ素子を
用いたインクジェット噴射装置よりなる液滴付与装置2
9で、ドット径が60μmとなるように調整して素子電
極22、23間に付与した(図11(b)参照)。その
後、この基板21を空気中にて、350℃で10分間の
加熱焼成処理をして酸化パラジウム(PdO)とした。
ドットの直径が約60μm、厚みが最大で10nmの膜
が得られた。このようにして得られた酸化パラジウム膜
の平面性、及び均一性が素子特性に大きく影響する。
11A and 11B schematically show the process of forming the element film. In this example, in order to obtain a palladium film as an element film, first, a palladium-proline complex (0.15% by weight) is dissolved in an aqueous solution in which water and isopropyl alcohol (IPA) are mixed at a ratio of 85:15, An organic palladium-containing solution was obtained. Besides this, some additives were added. A droplet applying device 2 including a droplet of this solution is formed of an inkjet ejecting device using a piezo element, for example.
In No. 9, the dot diameter was adjusted to 60 μm and applied between the device electrodes 22 and 23 (see FIG. 11B). Then, the substrate 21 was heated and baked in air at 350 ° C. for 10 minutes to obtain palladium oxide (PdO).
A film having a dot diameter of about 60 μm and a maximum thickness of 10 nm was obtained. The planarity and uniformity of the palladium oxide film thus obtained have a great influence on the device characteristics.

【0061】実際の素子膜形成工程では、基板21上に
おける個々の素子電極の平面的ばらつきを補償するため
に、基板21上の数箇所に於いてパターンの配置ずれを
観測し、観測点間のポイントのずれ量は直線近似して位
置補完した上で、素子膜形を形成する。これにより、全
画素の位置ずれをなくし、対応した位置に的確に素子膜
を形成することが可能となる。
In the actual device film forming process, in order to compensate for the planar variation of the individual device electrodes on the substrate 21, pattern displacements are observed at several points on the substrate 21, and the observation points are observed. The deviation amount of the points is linearly approximated and the position is complemented, and then the element film shape is formed. This makes it possible to eliminate the positional deviation of all the pixels and form the element film accurately at the corresponding positions.

【0062】以上の工程により、素子部分に酸化パラジ
ウムPdO膜(導電性薄膜)が形成された。
Through the above steps, the palladium oxide PdO film (conductive thin film) was formed on the element portion.

【0063】[還元フォーミング]次に、フォーミング
と呼ばれる本工程に於いて、上記導電性薄膜を通電処理
して内部に亀裂を生じさせ、電子放出部27aを形成す
る。図11の(c)、(d)に、この還元フォーミング
の工程を模式的に示す。
[Reduction Forming] Next, in this step called forming, the conductive thin film is energized to cause cracks therein to form the electron emitting portion 27a. 11C and 11D schematically show this reduction forming process.

【0064】この還元フォーミングでは、具体的には、
上記基板21の周囲の取り出し電極部を残して、基板全
体を覆うようにフード状の蓋をかぶせて基板との間で内
部に真空空間を作り、外部電源より電極端子部からY方
向配線24とX方向配線26の間に電圧を印加して、素
子電極22、23間を通電する(図11(c)参照)。
この通電処理によって、導電性薄膜を局所的に破壊、変
形もしくは変質させることにより、電気的に高抵抗な状
態の電子放出部27aを形成する(図11(d)参
照)。
In this reduction forming, specifically,
A hood-like lid is covered so as to cover the entire substrate, leaving a take-out electrode portion around the substrate 21, to create a vacuum space inside the substrate, and an external power source connects the electrode terminal portion to the Y-direction wiring 24. A voltage is applied between the X-direction wirings 26 to energize between the device electrodes 22 and 23 (see FIG. 11C).
By this energization treatment, the conductive thin film is locally destroyed, deformed, or altered to form the electron emitting portion 27a having a high electrical resistance (see FIG. 11D).

【0065】上記の通電の際、若干の水素ガスを含む真
空雰囲気下で通電加熱すると、水素によって還元が促進
されて、酸化パラジウムPdOがパラジウムPd膜に変
化する。この変化時に、膜の還元収縮によって、一部に
亀裂が生じて電子放出部27aが形成される。この亀裂
発生位置、及びその形状は元の膜の均一性に大きく影響
される。多数の素子の特性ばらつきを抑えるのに、上記
亀裂は中央部に起こり、かつ、なるべく直線状になるこ
とがより望ましい。
When the above energization is carried out by energizing and heating in a vacuum atmosphere containing a slight amount of hydrogen gas, the reduction is promoted by hydrogen and the palladium oxide PdO is changed into a palladium Pd film. At the time of this change, due to the reduction and contraction of the film, a crack is partially generated and the electron emitting portion 27a is formed. The crack generation position and its shape are greatly affected by the uniformity of the original film. In order to suppress the characteristic variations of a large number of elements, it is more preferable that the cracks occur in the central portion and be as linear as possible.

【0066】なお、上述のフォーミングにより形成した
亀裂付近からも、所定の電圧下では電子放出が起こる
が、現状の条件では、まだ発生効率が非常に低いものと
なっている。また、得られた導電性薄膜の抵抗値は、1
2から107Ωの値であった。
Electrons are emitted from the vicinity of the crack formed by the above-mentioned forming under a predetermined voltage, but under the current conditions, the generation efficiency is still very low. The resistance value of the obtained conductive thin film is 1
The value was from 0 2 to 10 7 Ω.

【0067】ここで、フォーミング処理に用いた電圧波
形について簡単に紹介する。
Here, the voltage waveform used in the forming process will be briefly introduced.

【0068】図12に、フォーミング処理に用いた電圧
波形の一例を示す。パルス波形の印加電圧を用いてフォ
ーミング処理を行う場合、図12(a)に示すようにパ
ルス波高値が定電圧のパルスを印加する場合と、図12
(b)に示すようなパルス波高値を増加させながら印加
する場合とがある。
FIG. 12 shows an example of the voltage waveform used in the forming process. When performing the forming process using the applied voltage of the pulse waveform, as shown in FIG. 12A, the case where the pulse whose pulse peak value is a constant voltage is applied,
There is a case where the pulse peak value is applied while being increased as shown in (b).

【0069】図12(a)中、T1は電圧波形のパルス
幅、T2はパルス間隔である。この例では、パルス幅T
1を1μsec〜10msec、パルス間隔T2を10
μsec〜100msecとして、三角波の波高値(フ
ォーミング時のピーク電圧)を適宜選択する。
In FIG. 12A, T1 is the pulse width of the voltage waveform, and T2 is the pulse interval. In this example, the pulse width T
1 is 1 μsec to 10 msec, and the pulse interval T2 is 10
The peak value of the triangular wave (peak voltage during forming) is appropriately selected as μsec to 100 msec.

【0070】図12(b)の例では、パルス幅T1とパ
ルス間隔T2は上記の図15(a)の例のばあいと同様
であるが、三角波の波高値(フォーミング時のピーク電
圧)を、例えば0.1Vステップ程度ずつ増加させるよ
うになっている。
In the example of FIG. 12B, the pulse width T1 and the pulse interval T2 are the same as those in the example of FIG. 15A, but the peak value of the triangular wave (peak voltage during forming) is For example, it is designed to be increased by about 0.1 V step.

【0071】フォーミング処理の終了は、フォーミング
用パルスの間に、導電性膜を局所的に破壊、変形しない
程度の電圧、例えば0.1V程度のパルス電圧を挿入し
て素子電流を測定し、その測定結果から抵抗値を求め、
その求めた抵抗値が例えばフォーミング処理前の抵抗に
対して1000倍以上の抵抗を示した時点とした。
To end the forming process, a device current is measured by inserting a voltage that does not locally break or deform the conductive film between the forming pulses, for example, a pulse voltage of about 0.1 V, and measure the device current. Obtain the resistance value from the measurement result,
The time when the obtained resistance value was, for example, 1000 times or more the resistance before the forming treatment was shown.

【0072】[活性化−カーボン堆積]先に述べたよう
に、上記フォーミング処理が施されただけの状態では、
電子発生効率が非常に低いものとなっている。よって、
電子放出効率を上げるために、上記素子に活性化と呼ば
れる処理を行うことが望ましい。この処理では、有機化
合物が存在する適当な真空度のもとで、上述のフォーミ
ングと同様に、フード状の蓋をかぶせて基板との間で内
部に真空空間を作り、外部からXY配線(24、26)
を通じてパルス電圧を素子電極22、23に繰り返し印
加する。そして、炭素原子を含むガスを導入し、それに
由来する炭素あるいは炭素化合物を、上述した亀裂近傍
にカーボン膜として堆積させる。
[Activation-Carbon deposition] As described above, in the state where the forming treatment is simply performed,
The electron generation efficiency is very low. Therefore,
In order to increase the electron emission efficiency, it is desirable to perform a process called activation on the above device. In this process, a hood-like lid is covered to create an internal vacuum space between the substrate and the XY wiring (24 , 26)
The pulse voltage is repeatedly applied to the device electrodes 22 and 23 through. Then, a gas containing carbon atoms is introduced, and carbon or a carbon compound derived from the gas is deposited as a carbon film in the vicinity of the crack described above.

【0073】この活性化工程では、例えばカーボン源で
あるトリニトリルを、スローリークバルブを通して真空
空間内に導入し、1.3×10-4Paを維持した。導入
するトリニトリルの圧力は、真空装置の形状や真空装置
に使用している部材等によって若干影響されるが、1×
10-5Pa〜1×10-2Pa程度が好適である。
[0073] In the activation step, a trinitrile such as carbon source, was introduced into vacuum space through a slow leak valve was maintained 1.3 × 10- 4 Pa. The pressure of the trinitrile to be introduced is slightly affected by the shape of the vacuum device and the members used in the vacuum device.
About 10- 5 Pa~1 × 10- 2 Pa is suitable.

【0074】図13(a)、(b)に活性化工程で用い
られる電圧印加の好ましい一例を示す。印加する最大電
圧値は、10〜20Vの範囲で適宜選択される。図13
(a)において、T1は電圧波形の正と負のパルス幅、
T2はパルス間隔であり、電圧値は正負の絶対値が等し
く設定されている。図13(b)において、T1、T
1’はそれぞれ電圧波形の正のパルス幅、負のパルス幅
であり、T2はパルス間隔であり、T1>T1’で、電
圧値は正負の絶対値が等しく設定されている。ここで
は、素子電極23に与える電圧を正としており、素子電
流Ifは、素子電極23から素子電極22へ流れる方向
が正である。約60分後に、放出電流Ieがほぼ飽和に
達した時点で、通電を停止し、スローリークバルブを閉
め、活性化処理を終了した。
13 (a) and 13 (b) show a preferred example of voltage application used in the activation step. The maximum voltage value to be applied is appropriately selected within the range of 10 to 20V. FIG.
In (a), T1 is the positive and negative pulse width of the voltage waveform,
T2 is a pulse interval, and the voltage values are set to have equal positive and negative absolute values. In FIG. 13B, T1, T
1'is a positive pulse width and a negative pulse width of the voltage waveform, T2 is a pulse interval, and T1> T1 ', and the voltage values are set to have equal positive and negative absolute values. Here, the voltage applied to the element electrode 23 is positive, and the element current If flows from the element electrode 23 to the element electrode 22 in a positive direction. After about 60 minutes, when the emission current Ie reached almost saturation, the energization was stopped, the slow leak valve was closed, and the activation treatment was completed.

【0075】以上の工程で、電子源素子を有する電子源
基板を作製する事ができた。
Through the above steps, an electron source substrate having an electron source element could be manufactured.

【0076】参考のために、SCE素子に関する技術に
ついて、本出願人による先行技術の一部を以下に紹介す
る。
For reference, a part of the prior art by the applicant of the present invention will be introduced below regarding the technology relating to the SCE element.

【0077】インクジェット形成方式によるSCE素子
作製に関しては、特開平09−102271号公報や特開2000−
251665号公報に詳述されている。また、SCE素子をマ
トリクス状に配置した例としては、特開昭64-031332号
公報、特開平07-326311号公報に詳述されている。更に
は、SCE素子を備える電子源基板の配線形成方法に関
しては、特開平08-185818号公報や特開平09-050757号公
報に記載されており、駆動方法については特開平06-342
636号広報等に詳述されている。また、電子放出素子特
性の均一性を向上させる目的でSCE素子と直列に抵抗
素子を配置することが特開平2-247936号公報、特開平2-
247937号公報、特開平07-326283号公報に開示されてい
る。
Regarding the production of the SCE element by the ink jet forming method, JP-A-09-102271 and JP-A-2000-
This is described in detail in Japanese Patent No. 251665. Further, examples of arranging SCE elements in a matrix are described in detail in JP-A-64-031332 and JP-A-07-326311. Further, a wiring forming method of an electron source substrate having an SCE element is described in JP-A-08-185818 and JP-A-09-050757, and a driving method thereof is JP-A-06-342.
It is described in detail in 636 Public Relations. Further, it is possible to dispose a resistance element in series with an SCE element for the purpose of improving the uniformity of electron emission element characteristics.
It is disclosed in Japanese Patent No. 247937 and Japanese Patent Laid-Open No. 07-326283.

【0078】<基板特性>以上説明したような作製手順
で作製された電子源基板の電子放出素子の基本特性につ
いて説明する。
<Substrate Characteristics> The basic characteristics of the electron-emitting device of the electron source substrate manufactured by the above-described manufacturing procedure will be described.

【0079】図14は、前述した電子源基板のSCE素
子の電子放出特性を測定するための測定評価装置の概略
図である。評価対象であるSCE素子は、基板21上に
素子電極22、23が形成され、これら素子電極22、
23を跨ぐように素子膜27が形成されており、素子膜
27の中央付近には電子放出部27aが形成されてい
る。図14において、51は電子放出素子に素子電圧V
fを印加するための電源、50は素子電極22、23間
の電子放出部27aを含む素子膜27を流れる素子電流
Ifを測定するための電流計、54は素子の電子放出部
27aより放出される放出電流Ieを捕捉するためのア
ノード電極、53はアノード電極54に電圧を印加する
ための高圧電源、52は素子の電子放出部27aより放
出される放出電流Ieを測定するための電流計である。
FIG. 14 is a schematic diagram of a measurement / evaluation apparatus for measuring the electron emission characteristics of the SCE element on the electron source substrate described above. The SCE element to be evaluated has the element electrodes 22 and 23 formed on the substrate 21.
The element film 27 is formed so as to straddle 23, and the electron emitting portion 27 a is formed near the center of the element film 27. In FIG. 14, 51 is a device voltage V for the electron-emitting device.
f is a power source for applying f, 50 is an ammeter for measuring the device current If flowing through the device film 27 including the electron emitting part 27a between the device electrodes 22 and 23, and 54 is emitted from the electron emitting part 27a of the device. Is an anode electrode for capturing the emission current Ie, 53 is a high-voltage power supply for applying a voltage to the anode electrode 54, and 52 is an ammeter for measuring the emission current Ie emitted from the electron emission portion 27a of the device. is there.

【0080】電子放出素子およびアノード電極54は真
空装置55内に設置され、その真空装置55には排気ポ
ンプ56および真空計等の真空装置に必要な機器が具備
されており、所望の真空下で電子放出素子の測定評価を
行えるようになっている。アノード電極54は、電子放
出素子の上方に配置されており、電源53と電流計52
が接続されている。電子放出素子の素子電極間を流れる
素子電流If、及びアノードへの放出電流Ieの測定に
あたっては、素子電極22、23に電源51と電流計5
0とを接続する。なお、アノード電極54の電圧は1k
V〜10kV、アノード電極54と電子放出素子との距
離Hは2mm〜8mmの範囲とした。
The electron-emitting device and the anode electrode 54 are installed in a vacuum device 55, and the vacuum device 55 is equipped with an exhaust pump 56, vacuum gauge, and other equipment necessary for the vacuum device, and under a desired vacuum. The electron emission device can be measured and evaluated. The anode electrode 54 is arranged above the electron-emitting device, and has a power source 53 and an ammeter 52.
Are connected. When measuring the device current If flowing between the device electrodes of the electron-emitting device and the emission current Ie to the anode, the power supply 51 and the ammeter 5 are connected to the device electrodes 22 and 23.
Connect to 0. The voltage of the anode electrode 54 is 1k.
V to 10 kV, and the distance H between the anode electrode 54 and the electron-emitting device was in the range of 2 mm to 8 mm.

【0081】図15は、図14に示した測定評価装置に
より測定された、電子放出素子の放出電流Ieおよび素
子電流Ifと素子電圧Vfの関係の典型的な例を示す特
性図である。放出電流Ieと素子電流Ifは大きさが著
しく異なるが、図15の例では、If、Ieの変化の定
性的な比較検討のために、リニアスケールで縦軸を任意
単位で表記した。この測定結果から分かるように、素子
電極間に印加する電圧12Vにおける放出電流Ieを測
定した結果、平均0.6μA、電子放出効率は平均0.
15%を得た。また素子間の均一性もよく、各素子間で
のIeのばらつきは5%と良好な値が得られた。
FIG. 15 is a characteristic diagram showing a typical example of the relation between the emission current Ie of the electron-emitting device and the device current If and the device voltage Vf measured by the measurement / evaluation apparatus shown in FIG. Although the emission current Ie and the device current If are significantly different in magnitude, in the example of FIG. 15, the vertical axis is expressed in arbitrary units on a linear scale for qualitative comparative examination of changes in If and Ie. As can be seen from this measurement result, the emission current Ie at a voltage of 12 V applied between the device electrodes was measured, and as a result, the average was 0.6 μA and the electron emission efficiency was 0.
15% was obtained. Further, the uniformity between the elements was good, and the variation of Ie among the elements was 5%, which was a good value.

【0082】上記の電子放出素子は放出電流Ieに対す
る以下の三つの特徴を有する。 (1)図15の測定結果からも明らかなように、電子放
出素子はある電圧(しきい値電圧と呼ぶ。図15中のV
th。)以上の素子電圧を印加すると急激に放出電流I
eが増加し、一方しきい値電圧Vth以下では放出電流
Ieがほとんど検出されない。すなわち、放出電流Ie
に対する明確なしきい値電圧Vthを持った非線形素子
としての特性を示しているのが判る。 (2)放出電流Ieが素子電圧Vfに依存するため、放
出電流Ieは素子電圧Vfで制御できる。 (3)アノード電極54に捕捉される放出電荷は、素子
電圧Vfを印加する時間に依存する。すなわち、アノー
ド電極54に捕捉される電荷量は、素子電圧Vfを印加
する時間により制御できる。
The above electron-emitting device has the following three characteristics with respect to the emission current Ie. (1) As is clear from the measurement results of FIG. 15, the electron-emitting device has a certain voltage (called a threshold voltage. V in FIG. 15).
th. ) When the device voltage above is applied, the emission current I rapidly increases.
e increases, while the emission current Ie is hardly detected below the threshold voltage Vth. That is, the emission current Ie
It can be seen that the characteristics as a non-linear element having a clear threshold voltage Vth are shown. (2) Since the emission current Ie depends on the element voltage Vf, the emission current Ie can be controlled by the element voltage Vf. (3) The emitted charges captured by the anode electrode 54 depend on the time for which the device voltage Vf is applied. That is, the amount of charge captured by the anode electrode 54 can be controlled by the time for which the device voltage Vf is applied.

【0083】<封着−パネル化>上述したような単純マ
トリクス配置の電子源基板よりなるリアプレートと、フ
ェースプレートと、支持枠とから図1に示したパネルの
外囲器90を構成する。この外囲器90の封着は、先に
説明したとおりであるので、ここでは、その説明は省略
する。
<Sealing-Panelization> The panel enclosure 90 shown in FIG. 1 is constituted by the rear plate made of the electron source substrate having the simple matrix arrangement as described above, the face plate, and the supporting frame. Since the sealing of the envelope 90 is as described above, the description thereof will be omitted here.

【0084】図16の(a)、(b)は、図1に示した
画像表示装置のフェースプレート上に設ける蛍光膜の模
式図である。蛍光膜84は、モノクロームの場合は蛍光
体のみから成るが、カラーの蛍光膜の場合は、蛍光体の
配列によりブラックストライプあるいはブラックマトリ
クスなどと呼ばれる黒色導電体91と蛍光体92とで構
成される。ブラックストライプ、ブラックマトリクスが
設けられる目的は、カラー表示の場合必要となる三原色
蛍光体の、各蛍光体92間の塗り分け部を黒くすること
で混色等を目立たなくすることと、蛍光膜84における
外光反射によるコントラストの低下を抑制することであ
る。図16(a)の例では、黒色導電体91は略四角形
の開口がマトリクス状に設けられた構造になっており、
各開口部分に蛍光体92が形成されている。他方、図1
6(b)の例では、黒色導電体91の、蛍光体92が形
成される開口の形状が楕円状になっている。
FIGS. 16A and 16B are schematic views of the fluorescent film provided on the face plate of the image display device shown in FIG. In the case of monochrome, the fluorescent film 84 is composed of only the phosphor, but in the case of a color fluorescent film, it is composed of a black conductor 91 and a phosphor 92 called a black stripe or a black matrix depending on the arrangement of the phosphors. . The purpose of providing the black stripes and the black matrix is to make the color mixture or the like inconspicuous by making the portions of the three primary color phosphors, which are required for color display, between the respective phosphors 92 black, and to make the phosphor film 84 inconspicuous. This is to suppress a decrease in contrast due to reflection of external light. In the example of FIG. 16A, the black conductor 91 has a structure in which substantially square openings are provided in a matrix.
A phosphor 92 is formed in each opening. On the other hand, FIG.
In the example of 6 (b), the shape of the opening of the black conductor 91 in which the phosphor 92 is formed is elliptical.

【0085】図1に示したように、蛍光膜84の内面側
には、通常、メタルバック85が設けられている。メタ
ルバック85を設ける目的は、蛍光体の発光のうち、内
面側への光をフェースプレート82側へ鏡面反射するこ
とにより輝度を向上すること、電子ビーム加速電圧を印
加するためのアノード電極として作用すること等であ
る。このようなメタルバック85は、蛍光膜作製後、蛍
光膜の内面側表面の平滑化処理(通常フィルミングと呼
ばれる)を行い、その後、A1を真空蒸着等で堆積する
ことで作製できる。
As shown in FIG. 1, a metal back 85 is usually provided on the inner surface side of the fluorescent film 84. The purpose of providing the metal back 85 is to improve the brightness by specularly reflecting the light toward the inner surface side of the light emission of the phosphor toward the face plate 82 side, and to act as an anode electrode for applying an electron beam acceleration voltage. And so on. Such a metal back 85 can be produced by performing a smoothing process (usually called filming) on the inner surface of the fluorescent film after producing the fluorescent film, and then depositing A1 by vacuum evaporation or the like.

【0086】フェースプレート82には、プラズマディ
スプレイに利用されているPDHガラス、具体的にはア
ルカリ成分の少ないPD−200(旭硝子(株)社製)
の材料が用いられている。このガラス材料は、ガラスの
着色現象が起きないこと、板厚を3mm程度にすれば、
10kV以上の加速電圧で駆動した場合でも、2次的に
発生する軟X線の漏れを抑える遮蔽効果が充分であるこ
と、などの利点を有する。リアプレート81には、電子
放出素子の特性(電子放出効率や耐久性)などに優れた
無アルカリガラスが用いられている。
On the face plate 82, PDH glass used for plasma display, specifically, PD-200 (made by Asahi Glass Co., Ltd.) with a low alkali content is used.
Materials are used. With this glass material, the coloring phenomenon of glass does not occur, and if the plate thickness is about 3 mm,
Even when driven at an acceleration voltage of 10 kV or higher, there are advantages such as a sufficient shielding effect for suppressing the leakage of secondary soft X-rays. The rear plate 81 is made of non-alkali glass having excellent characteristics (electron emission efficiency and durability) of the electron-emitting device.

【0087】外囲器90の封着を行う際、カラーの場合
は各色蛍光体と電子放出素子とを対応させなくてはいけ
ないため、上下基板の突き当て法などで十分な位置合わ
せを行う必要がある。
When the envelope 90 is sealed, in the case of color, it is necessary to make the phosphors of the respective colors correspond to the electron-emitting devices. Therefore, it is necessary to perform a sufficient alignment by the abutting method of the upper and lower substrates. There is.

【0088】封着時の真空度は、10-5Pa程度の真空
度が要求される他、外囲器の封止後の真空度を維持する
ために、ゲッター処理を行う場合もある。ゲッター処理
では、例えば、外囲器の封止を行う直前あるいは封止後
に、抵抗加熱あるいは高周波加熱等の加熱法により、外
囲器内の所定の位置(不図示)に配置されたゲッターを
加熱し、蒸着膜を形成する、といった処理が行われる。
この場合、ゲッターは通常Ba等が主成分であり、その
蒸着膜の吸着作用により、たとえば10-3〜10-5Pa
の真空度を維持することが可能である。
The degree of vacuum at the time of sealing is required to be about 10 -5 Pa, and in some cases, a getter process is performed in order to maintain the degree of vacuum after sealing the envelope. In the getter process, for example, immediately before or after sealing the envelope, a getter arranged at a predetermined position (not shown) in the envelope is heated by a heating method such as resistance heating or high frequency heating. Then, a process of forming a vapor deposition film is performed.
In this case, the getter usually has Ba as a main component, and due to the adsorption action of the vapor deposition film, for example, 10 -3 to 10 -5 Pa is obtained.
It is possible to maintain the degree of vacuum.

【0089】<画像表示素子>前述した本発明にかかわ
るSCE素子の基本的特性によれば、電子放出部からの
放出電子は、しきい値電圧以上では対向する素子電極間
に印加するパルス状電圧の波高値と幅によって制御さ
れ、その中間値によっても電流量が制御され、これによ
り中間調表示が可能になる。また、多数の電子放出素子
を配置した場合においては、各ラインの走査線信号によ
って選択ラインを決め、各情報信号ラインを通じて個々
の素子に上記パルス状電圧を適宜印加すれば、任意の素
子に適宜電圧を印加する事が可能となり、各素子をON
することができる。中間調を有する入力信号に応じて電
子放出素子を変調する方式としては、電圧変調方式、パ
ルス幅変調方式が挙げられる。
<Image Display Element> According to the basic characteristics of the SCE element according to the present invention described above, the electrons emitted from the electron emission portion are the pulse voltage applied between the opposing element electrodes at the threshold voltage or higher. Is controlled by the crest value and the width, and the current amount is also controlled by the intermediate value thereof, which enables halftone display. In the case where a large number of electron-emitting devices are arranged, the selection line is determined by the scanning line signal of each line, and the pulsed voltage is appropriately applied to each device through each information signal line, so that any device can be used appropriately. It is possible to apply a voltage and turn on each element
can do. As a method of modulating the electron-emitting device according to an input signal having a halftone, there are a voltage modulation method and a pulse width modulation method.

【0090】以下、駆動装置の概要について説明する。The outline of the driving device will be described below.

【0091】図17は、本発明の表示装置の一実施形態
である、NTSC方式のテレビ信号に基づいたテレビジ
ョン表示用の画像表示装置の概略構成を示すブロック図
である。
FIG. 17 is a block diagram showing a schematic structure of an image display device for television display based on an NTSC television signal, which is an embodiment of the display device of the present invention.

【0092】図17において、101は単純マトリクス
配置の電子源を用いて構成した表示パネル、102は走
査回路、103は制御回路、104はシフトレジスタ、
105はラインメモリ、106は同期信号分離回路、1
07は情報信号発生器、Vaは直流高圧電源である。
In FIG. 17, 101 is a display panel constructed by using electron sources arranged in a simple matrix, 102 is a scanning circuit, 103 is a control circuit, 104 is a shift register,
105 is a line memory, 106 is a sync signal separation circuit, 1
Reference numeral 07 is an information signal generator, and Va is a DC high voltage power supply.

【0093】電子放出素子を用いた表示パネル101の
X方向配線には、走査線信号を印加する走査ドライバー
(駆動回路)を備えた走査回路102が、Y方向配線に
は情報信号を印加するデータドライバー(駆動回路)を
備えた情報信号発生器107が接続されている。電圧変
調方式を実施する場合は、情報信号発生器107とし
て、一定の長さの電圧パルスを発生するが入力されるデ
ータに応じて、適宜パルスの波高値を変調するような回
路を用いる。また、パルス幅変調方式を実施する場合に
は、情報信号発生器107としては、一定の波高値の電
圧パルスを発生するが入力されるデータに応じて、適宜
電圧パルスの幅を変調するような回路を用いる。
A scan circuit 102 having a scan driver (driving circuit) for applying a scan line signal is connected to the X-direction wiring of the display panel 101 using electron-emitting devices, and data for applying an information signal is applied to the Y-direction wiring. An information signal generator 107 having a driver (driving circuit) is connected. In the case of implementing the voltage modulation method, as the information signal generator 107, a circuit that generates a voltage pulse of a fixed length but appropriately modulates the peak value of the pulse according to the input data is used. When the pulse width modulation method is implemented, the information signal generator 107 generates a voltage pulse having a constant crest value, but appropriately modulates the width of the voltage pulse according to the input data. Use a circuit.

【0094】制御回路103は、同期信号分離回路10
6から送られてくる同期信号Tsyncに基づいて、各部に
対してTscan、Tsft及びTmryの各制御信号を送出す
る。同期信号分離回路106は、外部から入力されるN
TSC方式のテレビ信号から、同期信号成分と輝度信号
成分とを分離するための回路である。この輝度信号成分
は、同期信号に同期してシフトレジスタ104に入力さ
れる。
The control circuit 103 includes the sync signal separation circuit 10
Based on the synchronization signal Tsync sent from the control unit 6, the control signals Tscan, Tsft, and Tmry are sent to each unit. The sync signal separation circuit 106 receives N externally input.
It is a circuit for separating a sync signal component and a luminance signal component from a TSC television signal. This luminance signal component is input to the shift register 104 in synchronization with the synchronization signal.

【0095】シフトレジスタ104は、制御回路103
より送られるシフトクロックに基づいてその動作が制御
され、時系列的にシリアルに入力される前記輝度信号
を、画像の1ライン毎にシリアル/パラレル変換する。
このシリアル/パラレル変換された画像1ライン分のデ
ータ(電子放出素子n素子分の駆動データに相当)は、
n個の並列信号としてシフトレジスタ104より出力さ
れる。
The shift register 104 includes the control circuit 103.
The operation is controlled based on the shift clock sent from the device, and the luminance signal serially input in time series is serial / parallel converted for each line of the image.
This serial / parallel converted image data for one line (corresponding to drive data for n electron-emitting devices) is
It is output from the shift register 104 as n parallel signals.

【0096】ラインメモリ105は、画像1ライン分の
データを必要時間の間だけ記憶する為の記憶装置であ
り、記憶された内容は、情報信号発生器107に入力さ
れる。情報信号発生器107は、各々の輝度信号に応じ
て、電子放出素子の各々を適切に駆動する為の信号源で
あり、その出力信号はY方向配線を通じて表示パネル1
01内に入り、X方向配線によって選択中の走査ライン
との交点にある各々の電子放出素子に印加される。X方
向配線を順次走査する事によって、パネル全面の電子放
出素子を駆動する事が可能になる。
The line memory 105 is a storage device for storing data for one line of an image for a required time, and the stored contents are input to the information signal generator 107. The information signal generator 107 is a signal source for appropriately driving each of the electron-emitting devices according to each luminance signal, and its output signal is output through the Y-direction wiring to the display panel 1.
01, and is applied to each electron-emitting device at the intersection with the scanning line being selected by the X-direction wiring. By sequentially scanning the X-direction wiring, it becomes possible to drive the electron-emitting devices on the entire surface of the panel.

【0097】以上説明したような、図1に示したパネル
を備える本画像表示装置において、各電子放出素子に、
パネル内のXY配線を通じて電圧を印加することにより
電子放出を行わせるとともに、高圧端子Hvを通じてア
ノード電極であるメタルバック85に高圧を印加し、各
電子放出素子から放出された電子を加速し、蛍光膜に衝
突させることによって、画像を表示することができる。
In the present image display device having the panel shown in FIG. 1 as described above, each electron-emitting device is provided with
Electrons are emitted by applying a voltage through the XY wirings in the panel, and a high voltage is applied to the metal back 85, which is an anode electrode, through the high voltage terminal Hv to accelerate the electrons emitted from each electron emitting element, thereby causing fluorescence. The image can be displayed by striking the membrane.

【0098】なお、ここで述べた画像形成装置の構成
は、本発明の画像形成装置の一例であり、本発明の技術
思想に基づいて種々の変形が可能である。入力信号につ
いてはNTSC方式を挙げたが、入力信号はこれに限ら
れるものではなく、PAL、HDTVなどでもよい。
The configuration of the image forming apparatus described here is an example of the image forming apparatus of the present invention, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention. Although the NTSC system is mentioned as the input signal, the input signal is not limited to this, and PAL, HDTV, or the like may be used.

【0099】(第2の実施形態)図18は、本発明の第
2の実施形態の表示パネルの一部の断面拡大図である。
本実施形態のパネルは、規定部材205が設けられてい
ない以外は、前述した第1の実施形態のパネル(図1参
照)のものとほぼ同様の構成になっている。図18中、
図1に示したものと同じ構成部には同じ符号を付してい
る。
(Second Embodiment) FIG. 18 is an enlarged sectional view of part of a display panel according to a second embodiment of the present invention.
The panel of this embodiment has substantially the same configuration as that of the panel of the first embodiment (see FIG. 1) described above, except that the defining member 205 is not provided. In FIG.
The same components as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

【0100】図19は、図18に示したパネルの封着の
仕方を説明するための図である。まず、フェースプレー
ト82及びリアプレート81を所定のギャップ間隔で保
持した状態で、Inからなる接合部材206が融ける温
度(約180℃)まで加熱する。そして、接合部材20
6が融けた状態で、接合部材206が300μmの厚み
となるまで位置決め装置200によりフェースプレート
82を移動・近接させ、この状態のまま、フェースプレ
ート82及びリアプレート81を徐冷却することで外囲
器90を形成する。これらのプロセスを真空環境下で行
えば、加熱時に部材から放出されるガスが外囲器90内
に閉じ込められることがなく、冷却後に高い真空状態の
真空函を形成することが可能となる。
FIG. 19 is a view for explaining a method of sealing the panel shown in FIG. First, in a state where the face plate 82 and the rear plate 81 are held at a predetermined gap, heating is performed to a temperature (about 180 ° C.) at which the joining member 206 made of In melts. And the joining member 20
6 is melted, the face plate 82 is moved and brought close to by the positioning device 200 until the joining member 206 has a thickness of 300 μm, and in this state, the face plate 82 and the rear plate 81 are gradually cooled to surround the enclosure. The container 90 is formed. If these processes are performed in a vacuum environment, the gas released from the member during heating is not confined in the envelope 90, and it is possible to form a vacuum box in a high vacuum state after cooling.

【0101】上記の封着手法によれば、高さ規定部材2
05を設けずに、接合部材206の厚みを容易に設定す
ることができる。100mm×100mm程度の大きさ
の外囲器90であれば、スペーサーを用いなくても、フ
ェースプレート82、リアプレート81のガラス板厚を
2mm以上にすれば充分な耐大気圧構造を得られる。ス
ペーサーを設けない構成では、簡便に高さ規定を行える
本実施形態のパネルが特に有効である。
According to the above sealing method, the height defining member 2
It is possible to easily set the thickness of the joining member 206 without providing 05. If the envelope 90 has a size of about 100 mm × 100 mm, a sufficient atmospheric pressure resistant structure can be obtained without using spacers if the glass plate thickness of the face plate 82 and the rear plate 81 is set to 2 mm or more. In the structure without the spacer, the panel of the present embodiment, which can easily define the height, is particularly effective.

【0102】以上説明した各実施形態において、電子源
基板に設けられる電子放出素子としてSCE素子を例に
上げているが、本発明は、これに限定されるものではな
く、その他の電子放出素子、例えば電界放出型素子を用
いてもよい。
In each of the embodiments described above, the SCE element is taken as an example of the electron-emitting device provided on the electron source substrate, but the present invention is not limited to this, and other electron-emitting devices, For example, a field emission device may be used.

【0103】また、接合部材は、支持枠とフェースプレ
ートの間に設けられているが、本発明は、これに限定さ
れるものではない。例えば、リアプレートと支持枠の間
を接合部材で接合するような構造としてもよい。この場
合は、支持枠とフェースプレートの間がフリットガラス
で接着されることになる。また、支持枠とフェースプレ
ートの間、リアプレートと支持枠の間の両方を接合部材
で接合するような構造としてもよい。
Although the joining member is provided between the support frame and the face plate, the present invention is not limited to this. For example, the structure may be such that the rear plate and the support frame are joined by a joining member. In this case, the support frame and the face plate are bonded with frit glass. Further, a structure may be adopted in which both the support frame and the face plate and the rear plate and the support frame are joined by a joining member.

【0104】さらに、フェースプレートとリアプレート
が支持枠に接合されることで外囲器が形成されている
が、本発明は、これに限定されるものではない。本発明
の表示パネルの封着構造は、例えば支持枠のないパネル
構造にも適用することができる。この場合は、フェース
プレートとリアプレートが接合部材により接合されるパ
ネル構造になり、フェースプレートとリアプレートを所
定の間隔で保持するために、高さ規定部材が設けられ
る。
Further, although the envelope is formed by joining the face plate and the rear plate to the support frame, the present invention is not limited to this. The sealing structure of the display panel of the present invention can be applied to a panel structure having no support frame, for example. In this case, a face plate and a rear plate are joined by a joining member to form a panel structure, and a height regulating member is provided to hold the face plate and the rear plate at a predetermined interval.

【0105】[0105]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
リアプレートおよびフェースプレートに異種のガラス材
料を採用することが可能であるので、例えばリアプレー
トに電子放出素子の性能の良い材料を用い、フェースプ
レートに電気抵抗が高く、電子線やX線による着色が少
ない材料を用いることができる。よって、従来のものと
比べて、電子放出素子特性が良く、かつ、電子線などの
照射による透過率低下(着色現象)の少ない、安定性お
よび表示品位に優れた画像表示装置を提供することがで
きる。
As described above, according to the present invention,
Since different kinds of glass materials can be used for the rear plate and the face plate, for example, a material having a good electron-emitting device performance is used for the rear plate, the face plate has high electric resistance, and coloring by electron beams or X-rays is used. Can be used. Therefore, it is possible to provide an image display device having excellent electron emission device characteristics and less deterioration in transmittance (coloring phenomenon) due to irradiation with an electron beam or the like, which is excellent in stability and display quality, as compared with a conventional one. it can.

【0106】また、本発明によれば、X線遮蔽効果に優
れた材料をフェースプレートに用いることができるの
で、従来のものより、フェースプレートの厚みを薄くす
ることができ、軽量かつ廉価な画像表示装置を提供する
ことができる。
Further, according to the present invention, since a material having an excellent X-ray shielding effect can be used for the face plate, the thickness of the face plate can be made thinner than the conventional one, and the image is light and inexpensive. A display device can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態の表示装置のパネル構
造を説明するための図で、(a)はパネルの一部を切り
欠いた斜視図、(b)は(a)に示すパネルの破線部a
の断面拡大図である。
FIG. 1 is a view for explaining a panel structure of a display device according to a first embodiment of the present invention, (a) is a perspective view in which a part of the panel is cut away, and (b) is shown in (a). Broken line part a of the panel
FIG.

【図2】光・電子分野でデバイスの材料として使用され
ている基板ガラスの代表的なものの概略組成と熱膨張率
を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a schematic composition and a coefficient of thermal expansion of a typical substrate glass used as a material of a device in the fields of optoelectronics.

【図3】図1に示す表示パネルの接合部材にInを用い
た場合の外囲器の性能結果を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing performance results of an envelope when In is used as a joining member of the display panel shown in FIG.

【図4】(a)はM.ハートウェルの素子構成の上面
図、(b)はその断面図である。
FIG. 4 (a) shows M. FIG. 3B is a top view of the Hartwell device configuration, and FIG.

【図5】無アルカリガラスと他のガラス材料との電子放
出素子の性能の比較結果を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a comparison result of performances of electron-emitting devices of non-alkali glass and other glass materials.

【図6】図4に示すSCE素子を備える電子源基板の形
成プロセスを説明するための工程説明図である。
6A to 6C are process explanatory diagrams for explaining a process of forming an electron source substrate including the SCE element shown in FIG.

【図7】図4に示すSCE素子を備える電子源基板の形
成プロセスを説明するための工程説明図である。
7A to 7C are process explanatory views for explaining a process of forming an electron source substrate including the SCE element shown in FIG.

【図8】図4に示すSCE素子を備える電子源基板の形
成プロセスを説明するための工程説明図である。
8A to 8C are process explanatory views for explaining a process of forming an electron source substrate including the SCE element shown in FIG.

【図9】図4に示すSCE素子を備える電子源基板の形
成プロセスを説明するための工程説明図である。
9A and 9B are process explanatory diagrams for explaining a process of forming an electron source substrate including the SCE element shown in FIG.

【図10】図4に示すSCE素子を備える電子源基板の
形成プロセスを説明するための工程説明図である。
FIG. 10 is a process explanatory view for explaining the formation process of the electron source substrate including the SCE element shown in FIG.

【図11】(a)〜(d)は、本発明の電子源基板の素
子膜形成〜フォーミングの一連のプロセスを説明するた
めの図である。
11A to 11D are views for explaining a series of processes from element film formation to forming of the electron source substrate of the present invention.

【図12】(a)および(b)は、本発明の電子源基板
のフォーミング処理の際の印加電圧波形の一例を示す波
形図である。
12A and 12B are waveform charts showing an example of an applied voltage waveform at the time of forming processing of the electron source substrate of the present invention.

【図13】(a)および(b)は、活性化工程で用いら
れる電圧印加の好ましい一例を示す図である。
13A and 13B are diagrams showing a preferred example of voltage application used in the activation step.

【図14】本発明の表示パネルに用いられる電子源基板
のSCE素子の電子放出特性を測定するための測定評価
装置の概略図である。
FIG. 14 is a schematic diagram of a measurement / evaluation apparatus for measuring the electron emission characteristics of the SCE element of the electron source substrate used in the display panel of the present invention.

【図15】図14に示す測定評価装置により測定された
放出電流Ieおよび素子電流Ifと素子電圧Vfの関係
の典型的な例を示す特性図である。
15 is a characteristic diagram showing a typical example of the relationship between the emission current Ie, the device current If, and the device voltage Vf measured by the measurement / evaluation apparatus shown in FIG.

【図16】(a)および(b)は、図1に示す表示パネ
ルのフェースプレート上に設けられる蛍光膜の模式図で
ある。
16 (a) and 16 (b) are schematic diagrams of a fluorescent film provided on a face plate of the display panel shown in FIG.

【図17】本発明の画像表示装置の一実施形態である、
NTSC方式のテレビ信号に基づいたテレビジョン表示
用の画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。
FIG. 17 is an embodiment of an image display device of the present invention,
It is a block diagram showing a schematic structure of an image display device for television display based on an NTSC television signal.

【図18】本発明の第2の実施形態の表示パネルの一部
の断面拡大図である。
FIG. 18 is an enlarged cross-sectional view of a part of the display panel according to the second embodiment of the present invention.

【図19】図18に示す表示パネルの封着の仕方を説明
するための図である。
19 is a diagram for explaining a method of sealing the display panel shown in FIG.

【図20】SCE素子をマトリクス状に配置した電子源
基板を用いた従来の表示パネルの模式図である。
FIG. 20 is a schematic view of a conventional display panel using an electron source substrate in which SCE elements are arranged in a matrix.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2、3、22、23 素子電極 4 導電性薄膜 5、27a 電子放出部 21、80 電子源基板 24、88 X方向配線 25 層間絶縁層 26、89 Y方向配線 27 表面伝導型電子放出素子膜 28 コンタクトホール 29 液滴付与装置 50、52 電流計 51 電源 53 高圧電源 54 アノード電極 55 真空装置 56 排気ポンプ 81 リアプレート 82 フェースプレート 83 ガラス基板 84 蛍光膜 85 メタルバック 86 支持枠 87 電子放出素子 90 外囲器 91 黒色導電体 92 蛍光体 101 表示パネル 102 走査回路 103 制御回路 104 シフトレジスタ 105 ラインメモリ 106 動機信号分離回路 107 情報信号発生器 200 位置決め装置 203 フリットガラス 204 下引き層 205 高さ規定部材 206 接合部材 Hv 高圧端子 1 substrate 2, 3, 22, 23 Element electrodes 4 Conductive thin film 5, 27a Electron emission part 21,80 Electron source substrate 24, 88 X-direction wiring 25 Interlayer insulation layer 26, 89 Y direction wiring 27 Surface conduction electron-emitting device film 28 contact holes 29 Droplet application device 50, 52 ammeter 51 power supply 53 High-voltage power supply 54 Anode electrode 55 Vacuum device 56 Exhaust pump 81 Rear plate 82 face plate 83 glass substrate 84 Fluorescent film 85 metal back 86 Support frame 87 Electron-emitting device 90 envelope 91 black conductor 92 phosphor 101 display panel 102 scanning circuit 103 control circuit 104 shift register 105 line memory 106 Motivation signal separation circuit 107 information signal generator 200 Positioning device 203 frit glass 204 Undercoat layer 205 Height regulating member 206 Joining member Hv high voltage terminal

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上田 弘治 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) 4G061 AA02 AA03 AA06 AA09 BA03 BA11 CA02 CB02 CB14 CD02 CD22 CD25 DA24 DA35 5C012 AA01 BC03 5C032 AA01 BB18 5C036 EE17 EF01 EF06 EF08 EG02 EG05    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Koji Ueda             3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo             Non non corporation F-term (reference) 4G061 AA02 AA03 AA06 AA09 BA03                       BA11 CA02 CB02 CB14 CD02                       CD22 CD25 DA24 DA35                 5C012 AA01 BC03                 5C032 AA01 BB18                 5C036 EE17 EF01 EF06 EF08 EG02                       EG05

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 対向して配置された第1および第2のプ
レートが接合されて真空外囲器が形成される表示パネル
において、 所定の温度において融点を有し、かつ、弾性を有する接
合部材によって前記第1および第2のプレートが接合さ
れていることを特徴とする表示パネル。
1. A display panel in which a vacuum envelope is formed by joining first and second plates facing each other, and a joining member having a melting point and elasticity at a predetermined temperature. A display panel in which the first and second plates are joined together by.
【請求項2】 第1および第2のプレートは、熱膨張係
数の異なる材料より形成されていることを特徴とする請
求項1に記載の表示パネル。
2. The display panel according to claim 1, wherein the first plate and the second plate are made of materials having different thermal expansion coefficients.
【請求項3】 接合部材によって接合される面に、前記
接合部材との密着性を高めるための下引き層が形成され
ていることを特徴とする請求項1に記載の表示パネル。
3. The display panel according to claim 1, wherein an undercoat layer is formed on a surface to be joined by the joining member so as to enhance adhesion with the joining member.
【請求項4】 一方の側の端面に第1のプレートが接合
され、他方の側の端面に第2のプレートが接合される支
持枠を有し、 前記第1のプレートと前記支持枠の一方の側の端面の
間、または、前記第2のプレートと前記支持枠の他方の
側の端面の間の少なくとも一方が接合部材により接合さ
れていることを特徴とする請求項1項に記載の表示パネ
ル。
4. A support frame having a first plate joined to one end surface thereof and a second plate joined to the other end surface thereof, wherein one of the first plate and the support frame is provided. 2. The display according to claim 1, wherein at least one of the end faces on the side of or the second plate and the end face on the other side of the support frame is joined by a joining member. panel.
【請求項5】 第1のプレートに一端が接合され、第2
のプレートに他端が当接された、接合部材を所定の厚み
で保持するための高さ規定部材をさらに有することを特
徴とする請求項1に記載の表示パネル。
5. One end is joined to the first plate, and the second plate
2. The display panel according to claim 1, further comprising a height defining member, the other end of which is abutted against the plate, for holding the joining member with a predetermined thickness.
【請求項6】 高さ規定部材は、真空外囲器の内側また
は外側に設けられていることを特徴とする請求項5に記
載の表示パネル。
6. The display panel according to claim 5, wherein the height defining member is provided inside or outside the vacuum envelope.
【請求項7】 第1および第2のプレートを所定の間隔
で保持する複数のスペーサを有し、該複数のスペーサの
少なくとも1つが高さ規定部材により構成されているこ
とを特徴とする請求項5に記載の表示パネル。
7. A plurality of spacers for holding the first and second plates at a predetermined interval, and at least one of the plurality of spacers is constituted by a height defining member. The display panel according to item 5.
【請求項8】 高さ規定部材は、接合部材により接合さ
れた部分に隣接して設けられていることを特徴とする請
求項5に記載の表示パネル。
8. The display panel according to claim 5, wherein the height defining member is provided adjacent to a portion joined by the joining member.
【請求項9】 接合部材の厚みが、当該接合部材により
接合される部分の最大の長さの0.01〜1%の範囲で
あることを特徴とする請求項1に記載の表示パネル。
9. The display panel according to claim 1, wherein the thickness of the joining member is in the range of 0.01 to 1% of the maximum length of the portion joined by the joining member.
【請求項10】 接合部材は、金属または合金よりなる
ことを特徴とする請求項1に記載の表示パネル。
10. The display panel according to claim 1, wherein the joining member is made of a metal or an alloy.
【請求項11】 接合部材は、Inを主成分とする材料
よりなることを特徴とする請求項10に記載の表示パネ
ル。
11. The display panel according to claim 10, wherein the bonding member is made of a material containing In as a main component.
【請求項12】 第1のプレートが、複数の電子放出素
子がマトリクス配線されたリアプレートであり、第2の
プレートが、前記複数の電子放出素子から放出された電
子がそれぞれ照射される複数の蛍光体が形成されたフェ
ースプレートであることを特徴とする請求項1乃至11
のいずれ1項に記載の表示パネル。
12. The first plate is a rear plate in which a plurality of electron-emitting devices are arranged in a matrix, and the second plate is a plurality of plates to which electrons emitted from the plurality of electron-emitting devices are respectively irradiated. A face plate having a phosphor formed thereon.
The display panel according to any one of 1.
【請求項13】 対向して配置された第1および第2の
プレートが接合されて真空外囲器が形成される表示パネ
ルの封着方法において、 前記第1および第2のプレートの接合部分に、所定の温
度において融点を有し、かつ、弾性を有する接合部材を
設け、該接合部材を融解して前記接合部分を接合するこ
とを特徴とする表示パネルの封着方法。
13. A method of sealing a display panel, wherein first and second plates arranged to face each other are bonded to each other to form a vacuum envelope, wherein a bonding portion of the first and second plates is bonded. A method for sealing a display panel, comprising: providing a joining member having a melting point and elasticity at a predetermined temperature, and melting the joining member to join the joined portion.
【請求項14】 対向して配置される第1および第2の
プレートと、前記第1のプレートが一方の側の端面に接
合され、前記第2のプレートが他方の側の端面に接合さ
れる支持枠とにより真空外囲器が形成される表示パネル
の封着方法において、 前記第2のプレートと前記支持枠の他方の側の端面を接
合した後、前記第1のプレートと前記支持枠の一方の側
の端面との接合部分に、所定の温度において融点を有
し、かつ、弾性を有する接合部材を設け、該接合部材を
融解して前記接合部分を接合することを特徴とする表示
パネルの封着方法。
14. A first plate and a second plate which are arranged to face each other, and the first plate is joined to an end face on one side, and the second plate is joined to an end face on the other side. In a method for sealing a display panel in which a vacuum envelope is formed by a support frame, after joining the second plate and the end face on the other side of the support frame, the first plate and the support frame are joined together. A display panel, characterized in that a joining member having a melting point at a predetermined temperature and having elasticity is provided at a joining portion with the end face on one side, and the joining member is fused to join the joining portion. Sealing method.
【請求項15】 接合部材によって接合される面に、前
記接合部材との密着性を高めるための下引き層を予め形
成しておくことを特徴とする請求項13または14に記
載の表示パネルの封着方法。
15. The display panel according to claim 13 or 14, wherein an undercoat layer for enhancing the adhesion with the joining member is formed in advance on the surface joined by the joining member. Sealing method.
【請求項16】 請求項1乃至12のいずれか1項に記
載の表示パネルと、前記表示パネルに駆動電圧を供給し
て画像表示を行わせる駆動回路とを有することを特徴と
する画像表示装置。
16. An image display device, comprising: the display panel according to claim 1; and a drive circuit that supplies a drive voltage to the display panel to display an image. .
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