JP2004031276A - Manufacturing method of image display device - Google Patents

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JP2004031276A
JP2004031276A JP2002189664A JP2002189664A JP2004031276A JP 2004031276 A JP2004031276 A JP 2004031276A JP 2002189664 A JP2002189664 A JP 2002189664A JP 2002189664 A JP2002189664 A JP 2002189664A JP 2004031276 A JP2004031276 A JP 2004031276A
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JP
Japan
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getter material
getter
vacuum
image display
manufacturing
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JP2002189664A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiromasa Mitani
三谷 浩正
Yoshiki Orimoto
折本 芳樹
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of an image display device capable of maintaining high display performance for a long period of time by preventing the deterioration of gas adsorption ability of a getter material. <P>SOLUTION: A getter material 42 is heated in a vacuum atmosphere, and the degassing of the getter material is carried out. By using the getter material after degassing, a getter film is formed on a constituent member of an outer case. Then, a front substrate and a rear substrate are sealed with each other, and the outer case is formed. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像表示装置、特に、対向配置された前面基板および背面基板を備えた画像表示装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、陰極線管(以下、CRTと称する)に代わる次世代の軽量、薄型の表示装置として様々な平面型の画像表示装置が注目されている。例えば、放電現象による蛍光体の発光を利用したプラズマディスプレイ(PDP)や、主として電界による電子放出を利用したフィールド・エミッション・ディスプレイ(以下、FEDと称する)が知られている。
【0003】
これらの画像表示装置は、基本構成として、所定の間隔をおいて対向配置された前面基板および背面基板を備え、これらの基板は周辺部を互いに接合することにより外囲器を構成している。そして、これらの画像表示装置は、前面基板と対向基板と背面基板との間の空間、すなわち外囲器内部を高い真空度に維持することで良好な画像表示を可能としている。
【0004】
長期間に渡って外囲器内を高真空度に維持するため、外囲器内にはガスを吸着するゲッタ材が設けられ重要な役割を果たしている。従来、ゲッタ材のガス吸着特性を向上させるため、真空処理装置内でゲッタ材を前面基板または背面基板の内面、あるいはその他の構造物に蒸着し、両基板を真空中で封着して外囲器を形成する工程が提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
このようなゲッタ材として蒸発型のゲッタ材を使用する場合、通常、10−4Pa程度以下の真空処理装置内でゲッタ材を加熱蒸着し外囲器の内面にゲッタ膜を成膜している。この際、真空処理装置内の圧力が高いとゲッタ材は即座にガスを吸着して酸化物、窒化物、あるいは炭酸化物等となり、ガス吸着能力が大きく劣化してしまう。
【0006】
従来の製造工程においては、ゲッタ材を加熱蒸着する際、ゲッタ自身や外囲器の構造部材が瞬間的に高温となり、多量のガスが放出される。そのため、真空処理装置内の真空度が一時的に悪化し、ゲッタ材が多量のガスを吸着してしまう。これにより、ゲッタ材は、そのガス吸着能力が著しく劣化した状態で外囲器内に封入されている。
【0007】
このように、従来の製造方法では、ゲッタ形成時の加熱に伴うゲッタ材自身からのガス放出が考慮されておらず、ゲッタによる充分なガス吸着特性を得ることができなかった。そのため、画像表示装置を構成する外囲器内の真空度が短時間で悪化し、長期間に渡って高い表示性能を維持することが困難となっていた。
【0008】
本発明は、以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、ゲッタ材のガス吸着能力劣化を防止し、長期間に渡って高い表示性能を維持可能な画像表示装置を製造することのできる製造方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の態様に係る画像表示装置の製造方法は、対向配置された前面基板および背面基板を有する外囲器を備えた画像表示装置の製造方法において、
真空雰囲気中でゲッタ材を加熱してゲッタ材の脱ガス処理を行い、真空雰囲気中で、上記脱ガス処理されたゲッタ材を用いて上記外囲器の構成部材にゲッタ膜を形成した後、上記前面基板および背面基板を互いに封着して上記外囲器を形成することを特徴としている。
【0010】
また、この発明の他の態様に係る画像表示装置の製造方法は、画像表示面が形成された前面基板と、複数の電子放出素子が設けられた背面基板と、を有する外囲器を備えた画像表示装置の製造方法において、
真空雰囲気中でゲッタ材を加熱してゲッタ材の脱ガス処理を行い、真空雰囲気中で、上記脱ガス処理されたゲッタ材を用いて、上記前面基板または他の構成部材にゲッタ膜を形成した後、上記前面基板および背面基板を互いに封着して上記外囲器を形成することを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【0011】
上記の構成によれば、脱ガス処理を行ったゲッタ材を用いることにより、その後のゲッタ膜の形成時に発生するガスが、未処理のゲッタ材を使用する場合に比較して1/10以下に低減し、真空雰囲気中の真空度の悪化を大幅に低減することができる。
【0012】
ゲッタ材の加熱の方式としては、一般的なリング状ゲッタ材には高周波加熱を、その他の形態のものには通電による抵抗加熱を用いることができる。また、これらの加熱方式を併用することで、より短時間で、効果的な脱ガス処理を行うことができることを確認した。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照しながら、この発明の実施の形態に係る画像表示装置の製造方法について詳細に説明する。
始めに、本製造方法により製造される画像表示装置として、表面伝導型の電子放出素子を備えたFEDを例にとって説明する。
【0014】
図1および図2に示すように、このFEDは、絶縁基板としてそれぞれ矩形状のガラス板からなる前面基板11、および背面基板12を備え、これらの基板は1〜2mmの隙間を置いて対向配置されている。そして、前面基板11および背面基板12は、矩形枠状の側壁13を介して周縁部同士が接合され、内部が真空状態に維持された扁平な矩形状の真空外囲器10を構成している。
【0015】
真空外囲器10の内部には、前面基板11および背面基板12に加わる大気圧荷重を支えるため、複数のスペーサ14が設けられている。スペーサ14としては、板状あるいは柱状のスペーサ等を用いることができる。
【0016】
前面基板11の内面上には、画像表示面として、赤、緑、青の蛍光体層16とマトリクス状の黒色遮光層17とを有した蛍光体スクリーン15が形成されている。これらの蛍光体層16はストライプ状あるいはドット状に形成してもよい。この蛍光体スクリーン15上には、アルミニウム膜等からなるメタルバック20が形成され、更に、メタルバックに重ねてゲッタ膜22が形成されている。
【0017】
背面基板12の内面上には、蛍光体スクリーン15の蛍光体層16を励起する電子源として、それぞれ電子ビームを放出する多数の表面伝導型の電子放出素子18が設けられている。これらの電子放出素子18は、画素毎に対応して複数列および複数行に配列されている。各電子放出素子18は、図示しない電子放出部、この電子放出部に電圧を印加する一対の素子電極等で構成されている。また、背面基板12の内面には、電子放出素子18に電位を供給する多数本の配線21がマトリック状に設けられ、その端部は真空外囲器10の外部に引出されている。
【0018】
このようなFEDでは、画像を表示する場合、蛍光体スクリーン15およびメタルバック20にアノード電圧を印加し、電子放出素子18から放出された電子ビームをアノード電圧により加速して蛍光体スクリーンへ衝突させる。これにより、蛍光体スクリーン15の蛍光体層16が励起されて発光し、カラー画像を表示する。
【0019】
次に、上記のように構成されたFEDの製造方法について説明する。始めに、ゲッタ膜の形成に用いるゲッタ材の処理方法について説明する。
図2および図3に示すように、ゲッタ材を脱ガス処理するための予備加熱装置は、例えば、高周波加熱方式を採用した装置として構成されている。すなわち、予備加熱装置は、真空処理槽として機能する真空チャンバ30、この真空チャンバ内を10−5Pa程度の高真空に排気する真空ポンプ32、および真空チャンバ内に配設されたゲッタ材を加熱する加熱機構34を備えている。また、真空チャンバ30には、真空チャンバ内の真空度を測定する電離真空計36が接続されている。
【0020】
真空チャンバ30内にはゲッタ材保持用のステージ40が設けられ、このステージ上に、リング状の蒸発型のゲッタ材42が複数個載置されている。ゲッタ材42としては、例えば、BaAl粉末とNi粉末との熱反応でBaを真空蒸着する反応型ゲッタを用いることができる。ステージ40はガラスなどの絶縁体で形成され、高周波が印加されないよう工夫している。
【0021】
加熱機構34は、真空チャンバ30内でステージ40の下方に並んで設けられた複数の高周波コイル44、これらのコイルに高周波を印加する高周波発生器46、および高周波コイルを冷却する冷却装置48を備えている。高周波コイル44は、銅製のパイプをコイル状に巻回して形成され、その両端部は真空チャンバ30の壁部に設けられた真空シール部45を介して真空チャンバ外に導出されている。そして、各高周波コイル44は、真空チャンバ30の外部に設けられた高周波発生器46、および冷却装置48に接続されている。冷却装置48は、高周波コイル44内部に純水、空気、高圧ガス等の冷却媒体を循環させ、コイルの異常な加熱を防止する。
【0022】
上記予備加熱装置によりゲッタ材42の脱ガス処理を行う場合、まず、ステージ40上に複数のゲッタ材42を載置する。その後、真空ポンプ32により真空チャンバ30内を真空排気し10−5Pa程度の高真空に維持する。この状態で、高周波発生器46から高周波コイル44に高周波を印加し、ステージ40を介して高周波コイルからゲッタ材42に高周波を印加する。これにより、ゲッタ材42を加熱し、ゲッタ材から吸着ガスを放出させる。この際、加熱温度をゲッタ材42の蒸発温度よりも低い温度、例えば、500℃に設定し、約30〜60秒間、加熱する。加熱温度は、200℃以上であることが望ましい。
なお、高周波コイル44によってゲッタ材42を高周波加熱する際、冷却装置48により高周波コイル44内部に冷却媒体を循環させ、コイルの異常な加熱を防止する。
【0023】
本発明者等は、高周波の出力を調整しながらゲッタ材42の脱ガス実験を行った。ここで使用したゲッタ材は、600℃を越えると蒸発を開始するものであった。そのため、脱ガス処理においては、高周波発生器46の出力を調整し、ゲッタ材42をその蒸発温度よりも低い550℃まで加熱した。この際、ゲッタ材42から放出されたガスを測定したところ、従来、ゲッタ蒸着時に測定されていたガスの大半が検出された。このことから、ゲッタ材42を予備加熱装置で脱ガス処理することにより、ゲッタ材に含まれている不純物をほぼ90%以上、脱ガスできることが確認できた。
例えば、ゲッタ材に含まれているH0は200℃以上、CO、COは300℃以上にゲッタ材を加熱することにより、脱ガスすることができる。
【0024】
以上のようにしてゲッタ材42の脱ガス処理を行った後、このゲッタ材を用いてゲッタ膜を形成する。この場合、別途、蛍光体スクリーン15およびメタルバック20が形成された前面基板11と、配線21および電子放出素子18が設けられた背面基板12と、を用意しておく。また、側壁13は、フリットガラス等の封着材により予め背面基板12に封着しておく。
【0025】
そして、図5に示すように、これらの前面基板11、背面基板12、側壁13、スペーサ14、および上記脱ガス処理された1つあるいは複数のゲッタ材42を真空処理槽50内に配置する。この際、真空処理槽50は予備加熱装置の真空チャンバ30と真空状態で連通しているとともに、真空ポンプ52により予め所望の真空度まで真空排気されている。そして、ゲッタ材42は、脱ガス処理後、大気に晒されることなく、予備加熱装置の真空チャンバ30から真空処理槽50へ移される。
【0026】
その後、ゲッタ材42をその蒸発温度以上の温度まで加熱して蒸発させ、前面基板11のメタルバック20上に真空蒸着する。これにより、ゲッタ膜22が形成される。続いて、真空状態を維持したまま、前面基板11と側壁13とを所望の封着材を用いて封着し、真空外囲器を形成する。これにより、FEDが得られる。
【0027】
上記のように予め脱ガス処理したゲッタ材を用いた場合と、脱ガス処理をしていない(予備加熱なし)ゲッタ材を用いた場合とで、ゲッタ膜蒸着時における真空処理槽50内の真空度劣化を比較した。その結果、図6に示すように、脱ガス処理したゲッタ材を用いた場合、真空処理槽50内の真空度は蒸着時もほとんど変化せず、高い値に維持することができた。これに対し、脱ガス処理をしていない(予備加熱なし)ゲッタ材を用いた場合、蒸着開始直後から真空処理槽50内の真空度が悪化していることが確認された。
【0028】
以上のことから、本実施の形態によれば、真空雰囲気中でゲッタ材を加熱してゲッタ材の脱ガス処理を行い、この脱ガス処理されたゲッタ材を用いて、真空雰囲気中で外囲器の構成部材である前面基板上にゲッタ膜を形成した後、前面基板および背面基板を互いに封着して真空外囲器を形成することにより、ゲッタ材のガス吸着能力劣化を防止することができる。従って、電子放出素子の劣化を抑制し、長期間に渡って高い表示性能を維持可能なFEDを得ることができる。
【0029】
図7に示すように、予め脱ガス処理したゲッタ材を用いた場合と、脱ガス処理をしていない(予備加熱なし)ゲッタ材を用いた場合とで、形成されたFEDの性能保持率を比較した。その結果、予め脱ガス処理したゲッタ材を用いた場合、ゲッタ膜の初期劣化を生じることなく、長期間に渡って高い性能を保持することができた。ここで、性能保持率とは、電子源のエミッション電流値(放出電荷量)の初期特性からの変化率を示している。保持率が低下するとFEDの表示輝度は低下してしまうが、本実施の形態によれば輝度低下が大幅に軽減されたことがわかる。
【0030】
なお、この発明は上述した実施の形態に限定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。例えば、各構成要素の寸法、材料等は、上述の実施の形態で示した数値、材料に限定されることなく、必要に応じて種々選択可能である。脱ガス処理におけるゲッタ材の加熱方式は、上述した高周波加熱に限らず、ゲッタ材に通電して加熱する抵抗加熱を用いることもできる。
【0031】
また、上述した実施の形態では、ゲッタ材の脱ガス処理とゲッタ膜の成膜処理とを別々の真空処理槽内で行う構成としたが、これらの処理を同一の真空処理槽内で行う構成としてもよい。この場合、脱ガス処理を行った直後は、真空処理槽内の真空度が一時的に悪化してしまう。よって、発生したガスを真空ポンプで十分に排気する必要がある。そのため、真空度が回復するまで一定時間をおき、その後、上述した成膜処理を行う。真空処理槽の構成や排気ポンプの性能によって時間は異なるが、実験に用いた装置では、脱ガス処理後5分以内に成膜処理へ移行できた。
【0032】
その他、ゲッタ膜は、前面基板に限らず、真空外囲器内に位置した他の構成部材に蒸着してもよい。また、この発明は、FEDに限らず、PDP等の他の画像表示装置の製造に適用してもよい。
【0033】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、ゲッタ材のガス吸着能力劣化を防止し、長期間に渡って高い表示性能を維持する画像表示装置を製造可能な製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】画像表示装置の一例としてのFEDを示す斜視図。
【図2】図1の線A−Aに沿った上記FEDの断面図。
【図3】上記FEDの製造に用いる予備加熱装置を示す断面図。
【図4】上記予備加熱装置の加熱機構を拡大して示す断面図。
【図5】上記FEDにおけるゲッタ膜の形成工程および封着工程を示す断面図。
【図6】真空処理槽における真空度の変化を、脱ガス処理したゲッタ材を用いた場合と、脱ガス処理していないゲッタ材を用いた場合とで比較して示すグラフ。
【図7】製造されたFEDの性能保持率を、脱ガス処理したゲッタ材を用いた場合と、脱ガス処理していないゲッタ材を用いた場合とで比較して示すグラフ。
【符号の説明】
10…真空外囲器
11…前面基板
12…背面基板
13…側壁
15…蛍光体スクリーン
18…電子放出素子
20…メタルバック
22…ゲッタ膜
30…真空チャンバ
34…加熱機構
42…ゲッタ材
44…高周波コイル
50…真空処理槽
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing an image display device, and more particularly, to a method for manufacturing an image display device including a front substrate and a rear substrate that are arranged to face each other.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, various flat-panel image display devices have attracted attention as next-generation lightweight and thin display devices that replace cathode ray tubes (hereinafter, referred to as CRTs). For example, a plasma display (PDP) using light emission of a phosphor due to a discharge phenomenon, and a field emission display (hereinafter, referred to as FED) mainly using electron emission by an electric field are known.
[0003]
These image display devices have, as a basic configuration, a front substrate and a rear substrate that are arranged to face each other at a predetermined interval, and these substrates constitute an envelope by joining peripheral portions of each other. These image display devices enable good image display by maintaining the space between the front substrate, the counter substrate, and the rear substrate, that is, the inside of the envelope at a high degree of vacuum.
[0004]
In order to maintain the inside of the envelope at a high degree of vacuum for a long period of time, a getter material for adsorbing gas is provided in the envelope and plays an important role. Conventionally, in order to improve the gas adsorption characteristics of the getter material, the getter material is vapor-deposited on the inner surface of the front substrate or the back substrate or other structures in a vacuum processing apparatus, and both substrates are sealed in a vacuum and surrounded. A process for forming a vessel has been proposed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
When an evaporable getter material is used as such a getter material, the getter material is usually heated and vapor-deposited in a vacuum processing apparatus of about 10 −4 Pa or less to form a getter film on the inner surface of the envelope. . At this time, if the pressure in the vacuum processing apparatus is high, the getter material immediately adsorbs the gas and becomes an oxide, a nitride, a carbonate or the like, and the gas adsorbing ability is greatly deteriorated.
[0006]
In the conventional manufacturing process, when the getter material is heated and vapor-deposited, the getter itself and the structural members of the envelope become instantaneously hot and a large amount of gas is released. Therefore, the degree of vacuum in the vacuum processing apparatus is temporarily deteriorated, and the getter material adsorbs a large amount of gas. As a result, the getter material is sealed in the envelope in a state where its gas adsorption ability has been significantly deteriorated.
[0007]
As described above, in the conventional manufacturing method, the gas release from the getter material itself due to the heating at the time of the getter formation is not taken into consideration, and sufficient gas adsorption characteristics by the getter cannot be obtained. Therefore, the degree of vacuum in the envelope constituting the image display device deteriorates in a short time, and it has been difficult to maintain high display performance over a long period of time.
[0008]
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an image display device capable of preventing deterioration of the gas adsorption ability of a getter material and maintaining high display performance for a long period of time. It is to provide a manufacturing method.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a method of manufacturing an image display device according to an aspect of the present invention is directed to a method of manufacturing an image display device including an envelope having a front substrate and a rear substrate arranged opposite to each other.
Heating the getter material in a vacuum atmosphere to perform degassing of the getter material, and forming a getter film on the constituent members of the envelope using the degassed getter material in a vacuum atmosphere, The front substrate and the rear substrate are sealed with each other to form the envelope.
[0010]
In addition, a method of manufacturing an image display device according to another aspect of the present invention includes an envelope having a front substrate on which an image display surface is formed, and a rear substrate on which a plurality of electron-emitting devices are provided. In a method for manufacturing an image display device,
The getter material was degassed by heating the getter material in a vacuum atmosphere, and a getter film was formed on the front substrate or another component using the degassed getter material in a vacuum atmosphere. Thereafter, the front substrate and the rear substrate are sealed to each other to form the envelope, and the method for manufacturing an image display device is provided.
[0011]
According to the above configuration, by using the getter material subjected to the degassing process, the gas generated at the time of forming the getter film thereafter is reduced to 1/10 or less as compared with the case of using the untreated getter material. Therefore, deterioration of the degree of vacuum in a vacuum atmosphere can be significantly reduced.
[0012]
As a method of heating the getter material, high-frequency heating can be used for general ring-shaped getter materials, and resistance heating by energization can be used for other types of getter materials. In addition, it was confirmed that an effective degassing process can be performed in a shorter time by using these heating methods in combination.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a method for manufacturing an image display device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
First, as an image display device manufactured by the present manufacturing method, an FED provided with a surface conduction electron-emitting device will be described as an example.
[0014]
As shown in FIGS. 1 and 2, the FED includes a front substrate 11 and a rear substrate 12 each made of a rectangular glass plate as an insulating substrate, and these substrates are opposed to each other with a gap of 1 to 2 mm. Have been. The front substrate 11 and the rear substrate 12 are joined to each other via a rectangular frame-shaped side wall 13 to form a flat rectangular vacuum envelope 10 whose inside is maintained in a vacuum state. .
[0015]
A plurality of spacers 14 are provided inside the vacuum envelope 10 to support an atmospheric pressure load applied to the front substrate 11 and the rear substrate 12. As the spacer 14, a plate-shaped or columnar spacer or the like can be used.
[0016]
On the inner surface of the front substrate 11, a phosphor screen 15 having a red, green, and blue phosphor layer 16 and a matrix black light shielding layer 17 is formed as an image display surface. These phosphor layers 16 may be formed in a stripe shape or a dot shape. On the phosphor screen 15, a metal back 20 made of an aluminum film or the like is formed, and further, a getter film 22 is formed on the metal back.
[0017]
On the inner surface of the rear substrate 12, a large number of surface conduction electron-emitting devices 18 each emitting an electron beam are provided as electron sources for exciting the phosphor layer 16 of the phosphor screen 15. These electron-emitting devices 18 are arranged in a plurality of columns and a plurality of rows corresponding to each pixel. Each of the electron-emitting devices 18 includes an electron-emitting portion (not shown), a pair of device electrodes for applying a voltage to the electron-emitting portion, and the like. In addition, on the inner surface of the back substrate 12, a number of wirings 21 for supplying a potential to the electron-emitting devices 18 are provided in a matrix shape, and the ends thereof are led out of the vacuum envelope 10.
[0018]
In such an FED, when displaying an image, an anode voltage is applied to the phosphor screen 15 and the metal back 20, and the electron beam emitted from the electron-emitting device 18 is accelerated by the anode voltage to collide with the phosphor screen. . Thereby, the phosphor layer 16 of the phosphor screen 15 is excited to emit light, and a color image is displayed.
[0019]
Next, a method of manufacturing the FED configured as described above will be described. First, a method of processing a getter material used for forming a getter film will be described.
As shown in FIGS. 2 and 3, the preheating device for degassing the getter material is configured as, for example, a device employing a high-frequency heating method. That is, the pre-heating device heats the vacuum chamber 30 functioning as a vacuum processing tank, the vacuum pump 32 for evacuating the vacuum chamber to a high vacuum of about 10 −5 Pa, and the getter material provided in the vacuum chamber. The heating mechanism 34 is provided. Further, an ionization vacuum gauge 36 for measuring the degree of vacuum in the vacuum chamber is connected to the vacuum chamber 30.
[0020]
A stage 40 for holding a getter material is provided in the vacuum chamber 30, and a plurality of ring-shaped evaporable getter materials 42 are mounted on the stage. As the getter material 42, for example, a reactive getter that vacuum-deposits Ba by a thermal reaction between BaAl 4 powder and Ni powder can be used. The stage 40 is formed of an insulator such as glass, and is designed so as not to apply a high frequency.
[0021]
The heating mechanism 34 includes a plurality of high-frequency coils 44 provided below the stage 40 in the vacuum chamber 30, a high-frequency generator 46 for applying a high frequency to these coils, and a cooling device 48 for cooling the high-frequency coils. ing. The high-frequency coil 44 is formed by winding a copper pipe in a coil shape, and both ends thereof are led out of the vacuum chamber through a vacuum seal portion 45 provided on the wall of the vacuum chamber 30. Each high-frequency coil 44 is connected to a high-frequency generator 46 provided outside the vacuum chamber 30 and a cooling device 48. The cooling device 48 circulates a cooling medium such as pure water, air, or high-pressure gas inside the high-frequency coil 44 to prevent abnormal heating of the coil.
[0022]
When degassing the getter material 42 by the preheating device, first, a plurality of getter materials 42 are placed on the stage 40. Thereafter, the inside of the vacuum chamber 30 is evacuated by the vacuum pump 32 to maintain a high vacuum of about 10 −5 Pa. In this state, a high frequency is applied to the high frequency coil 44 from the high frequency generator 46, and a high frequency is applied to the getter material 42 from the high frequency coil via the stage 40. As a result, the getter material 42 is heated, and the adsorbed gas is released from the getter material. At this time, the heating temperature is set to a temperature lower than the evaporation temperature of the getter material 42, for example, 500 ° C., and the heating is performed for about 30 to 60 seconds. The heating temperature is desirably 200 ° C. or higher.
When the high-frequency coil 44 heats the getter member 42 at high frequency, a cooling medium is circulated inside the high-frequency coil 44 by the cooling device 48 to prevent abnormal heating of the coil.
[0023]
The present inventors conducted a degassing experiment on the getter material 42 while adjusting the high-frequency output. The getter material used here started to evaporate when the temperature exceeded 600 ° C. Therefore, in the degassing process, the output of the high-frequency generator 46 was adjusted, and the getter material 42 was heated to 550 ° C., which is lower than the evaporation temperature. At this time, when the gas released from the getter material 42 was measured, most of the gas conventionally measured at the time of getter vapor deposition was detected. From this, it was confirmed that by performing the degassing treatment on the getter material 42 with the pre-heating device, the impurities contained in the getter material could be degassed by about 90% or more.
For example, H 2 0 is 200 ° C. or higher contained in the getter material, CO, CO 2 by heating the getter material to above 300 ° C., can be degassed.
[0024]
After degassing the getter material 42 as described above, a getter film is formed using the getter material. In this case, a front substrate 11 on which the phosphor screen 15 and the metal back 20 are formed, and a rear substrate 12 on which the wires 21 and the electron-emitting devices 18 are provided are prepared separately. The side wall 13 is previously sealed to the rear substrate 12 with a sealing material such as frit glass.
[0025]
Then, as shown in FIG. 5, the front substrate 11, the rear substrate 12, the side walls 13, the spacers 14, and the one or more getter materials 42 subjected to the degassing process are arranged in a vacuum processing tank 50. At this time, the vacuum processing tank 50 communicates with the vacuum chamber 30 of the preheating device in a vacuum state, and is evacuated to a desired degree of vacuum by a vacuum pump 52 in advance. Then, after the degassing process, the getter material 42 is transferred from the vacuum chamber 30 of the preheating device to the vacuum processing tank 50 without being exposed to the atmosphere.
[0026]
Thereafter, the getter material 42 is heated to a temperature equal to or higher than the evaporation temperature to evaporate, and is vacuum-deposited on the metal back 20 of the front substrate 11. Thus, a getter film 22 is formed. Subsequently, while maintaining the vacuum state, the front substrate 11 and the side wall 13 are sealed using a desired sealing material to form a vacuum envelope. Thereby, an FED is obtained.
[0027]
The vacuum in the vacuum processing tank 50 during the deposition of the getter film is determined by using the getter material that has been degassed in advance as described above and the getter material that has not been degassed (no preheating). Deterioration was compared. As a result, as shown in FIG. 6, when the getter material subjected to the degassing treatment was used, the degree of vacuum in the vacuum processing tank 50 hardly changed during the vapor deposition, and could be maintained at a high value. In contrast, when a getter material that has not been degassed (no preheating) was used, it was confirmed that the degree of vacuum in the vacuum processing tank 50 was deteriorated immediately after the start of vapor deposition.
[0028]
From the above, according to the present embodiment, the getter material is heated in a vacuum atmosphere to perform degassing of the getter material, and the degassed getter material is used to surround the getter material in a vacuum atmosphere. After forming a getter film on the front substrate which is a component of the vessel, the front substrate and the rear substrate are sealed to each other to form a vacuum envelope, thereby preventing the gas adsorbing ability of the getter material from deteriorating. it can. Therefore, it is possible to obtain an FED capable of suppressing deterioration of the electron-emitting device and maintaining high display performance for a long period of time.
[0029]
As shown in FIG. 7, the performance retention of the formed FED is different between the case where the getter material which has been degassed in advance is used and the case where the getter material which has not been degassed (no preheating) is used. Compared. As a result, when the getter material which has been degassed in advance is used, high performance can be maintained for a long period of time without causing initial deterioration of the getter film. Here, the performance retention indicates the rate of change of the emission current value (emission charge amount) of the electron source from the initial characteristics. Although the display luminance of the FED decreases when the retention ratio decreases, it can be seen that according to the present embodiment, the luminance decrease is greatly reduced.
[0030]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified within the scope of the present invention. For example, the dimensions, materials, and the like of each component are not limited to the numerical values and materials shown in the above-described embodiment, but can be variously selected as needed. The method of heating the getter material in the degassing process is not limited to the high-frequency heating described above, and resistance heating in which electric current is applied to the getter material to heat it may be used.
[0031]
Further, in the above-described embodiment, the degassing process of the getter material and the film forming process of the getter film are performed in separate vacuum processing tanks. However, the configuration is such that these processes are performed in the same vacuum processing tank. It may be. In this case, immediately after performing the degassing process, the degree of vacuum in the vacuum processing tank temporarily deteriorates. Therefore, it is necessary to sufficiently exhaust the generated gas by a vacuum pump. Therefore, a certain period of time is allowed until the degree of vacuum is restored, and then the above-described film forming process is performed. Although the time varies depending on the configuration of the vacuum processing tank and the performance of the exhaust pump, the apparatus used in the experiment was able to shift to the film forming processing within 5 minutes after the degassing processing.
[0032]
In addition, the getter film may be deposited not only on the front substrate but also on other constituent members located in the vacuum envelope. Further, the present invention is not limited to the FED, but may be applied to the manufacture of other image display devices such as a PDP.
[0033]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to provide a manufacturing method capable of manufacturing an image display device that can prevent deterioration of the gas adsorption ability of a getter material and maintain high display performance for a long period of time. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an FED as an example of an image display device.
FIG. 2 is a sectional view of the FED taken along line AA in FIG. 1;
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a preheating device used for manufacturing the FED.
FIG. 4 is an enlarged sectional view showing a heating mechanism of the preliminary heating device.
FIG. 5 is a sectional view showing a getter film forming step and a sealing step in the FED.
FIG. 6 is a graph showing a change in the degree of vacuum in a vacuum processing tank in a case where a getter material subjected to degassing is used and a case where a getter material not subjected to degassing is used.
FIG. 7 is a graph showing the performance retention of the manufactured FED in comparison between a case where a degassed getter material is used and a case where a degassed getter material is used.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Vacuum envelope 11 ... Front substrate 12 ... Back substrate 13 ... Side wall 15 ... Phosphor screen 18 ... Electron emission element 20 ... Metal back 22 ... Getter film 30 ... Vacuum chamber 34 ... Heating mechanism 42 ... Getter material 44 ... High frequency Coil 50: vacuum processing tank

Claims (8)

対向配置された前面基板および背面基板を有する外囲器を備えた画像表示装置の製造方法において、
真空雰囲気中でゲッタ材を加熱してゲッタ材の脱ガス処理を行い、
真空雰囲気中で、上記脱ガス処理されたゲッタ材を用いて上記外囲器の構成部材にゲッタ膜を形成した後、上記前面基板および背面基板を互いに封着して上記外囲器を形成することを特徴とする画像表示装置の製造方法。
In a method of manufacturing an image display device including an envelope having a front substrate and a rear substrate disposed to face each other,
The getter material is heated in a vacuum atmosphere to degas the getter material,
After forming a getter film on the constituent members of the envelope using the degassed getter material in a vacuum atmosphere, the front substrate and the rear substrate are sealed together to form the envelope. A method for manufacturing an image display device, comprising:
画像表示面が形成された前面基板と、複数の電子放出素子が設けられた背面基板と、を有する外囲器を備えた画像表示装置の製造方法において、
真空雰囲気中でゲッタ材を加熱してゲッタ材の脱ガス処理を行い、
真空雰囲気中で、上記脱ガス処理されたゲッタ材を用いて、上記前面基板または他の構成部材にゲッタ膜を形成した後、上記前面基板および背面基板を互いに封着して上記外囲器を形成することを特徴とする画像表示装置の製造方法。
In a method for manufacturing an image display device including an envelope having a front substrate on which an image display surface is formed, and a rear substrate on which a plurality of electron-emitting devices are provided,
The getter material is heated in a vacuum atmosphere to degas the getter material,
In a vacuum atmosphere, using the degassed getter material, after forming a getter film on the front substrate or other constituent members, sealing the front substrate and the rear substrate together to form the envelope. A method for manufacturing an image display device, comprising:
上記脱ガス処理から上記ゲッタ膜形成までの間、上記ゲッタ材を真空雰囲気中に保持することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像表示装置の製造方法。3. The method according to claim 1, wherein the getter material is kept in a vacuum atmosphere from the degassing process to the formation of the getter film. 上記ゲッタ材の少なくとも1種類に、反応型ゲッタを使用することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の画像表示装置の製造方法。4. The method according to claim 1, wherein a reactive getter is used as at least one of the getter materials. 上記真空雰囲気中で上記ゲッタ材を真空蒸着して上記ゲッタ膜を形成することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の画像表示装置の製造方法。5. The method according to claim 1, wherein the getter film is formed by vacuum-depositing the getter material in the vacuum atmosphere. 上記ゲッタ材の脱ガス処理において、高周波加熱によりゲッタ材を加熱することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の画像表示装置の製造方法。The method of manufacturing an image display device according to claim 1, wherein the getter material is heated by high-frequency heating in the degassing process of the getter material. 上記ゲッタ材の脱ガス処理において、抵抗加熱によりゲッタ材を加熱することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の画像表示装置の製造方法。The method according to claim 1, wherein the getter material is heated by resistance heating in the degassing process of the getter material. 真空処理槽内で上記ゲッタ材をこのゲッタ材の蒸発温度よりも低い温度まで加熱して脱ガス処理した後、真空状態を破ることなく、他の真空処理槽内で上記ゲッタ材を上記蒸発温度以上に加熱してゲッタ膜を形成することを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載の画像表示装置の製造方法。After the getter material is heated to a temperature lower than the evaporating temperature of the getter material in a vacuum processing tank and degassed, the getter material is heated in the other vacuum processing tank without breaking the vacuum state. The method according to claim 1, wherein the getter film is formed by heating as described above.
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