【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、平面型画像表示装置の製造方法、更に詳しくは装置を組み立てる工程中の上、下のガラスプレートをフリットガラスで封着する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子ビームを用いた画像表示装置には、例えばガラスフェースプレート（基板）とガラスリアプレート（基板）に挟まれた真空容器内に電子ビームを発生する電子放出源を備え、その電子放出源から放出される電子ビームを加速して蛍光体に照射して蛍光体を発光させ、画像を表示する薄型の平面型画像表示装置が開発されている。このような電子放出素子について以下に説明する。
【０００３】
従来から、電子放出素子として熱陰極素子と冷陰極素子の２種類が知られている。このうち冷陰極素子では、例えば表面伝導型放出素子や、電界放出素子（以下ＦＦ型と記す）や、金属／絶縁層／金属型放出素子（以下ＭＩＭ型と記す）、などがある。
【０００４】
表面伝導型放出素子としては、例えば、Ｍ．Ｉ．Ｅｌｉｎｓｏｍ，ＲａｄｉｏＥｎｇ． Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｈｙｓ．，１０，．１２９０，（１９６５）や、後述する他の例が知られている。
【０００５】
表面伝導型放出素子は、基板上に形成された小面積の薄膜に、膜面に平行に電流を流すことにより電子放出が生ずる現象を利用するものである。この表面伝導型放出素子としては、前記エリンソン等によるＳｎＯ２薄膜を用いたものの他に、Ａｕ薄膜によるもの［Ｇ．Ｄｉｔｔｍｅｒ：“Ｔｈｉｎ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ”９，３１７（１９７２）］や、Ｉｎ２Ｏ３／ＳｎＯ２薄膜によるもの［Ｍ．Ｈａｒｔｗｅｌｌ ａｎｄ Ｃ．Ｇ．Ｆｏｎｓｔａｄ：“ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．ＥＤ Ｃｏｎｆ．”，５１９（１９７５）］や、カーボン薄膜によるもの［荒木久 他：真空、第２６巻、第１号、２２頁（１９８３）］等が報告されている。
【０００６】
これらの表面伝導型放出素子の素子構成の典型的な例として、前述のＭ．Ｈａｒｔｗｅｌｌらによる素子の平面図を図に示す。同図において、３００１は基板、３００４はスパッタで形成された金属酸化物よりなる導電性薄膜である。導電性薄膜３００４は図示のようにＨ字形の平面形状に形成されている。この導電性薄膜３００４に後述の通電フォーミングと呼ばれる通電処理を施すことにより、電子放出部３００５が形成される。図中の間隔Ｌは、０．５〜１［ｍｍ］、ｗは０．１［ｍｍ］で設定されている。なお、図示の便宜上、電子放出部３００５は導電性薄膜３００４の中央に矩形の形状で示したが、これは模式的なものであり、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。
【０００７】
Ｍ．Ｈａｒｔｗｅｌｌらによる素子をはじめとして上述の表面伝導型放出素子においては、電子放出を行う前に導電性薄膜３００４に通電フォーミングと呼ばれる通電処理を施すことにより電子放出部３００５を形成するのが一般的であった。すなわち、通電フォーミングとは、前記導電性薄膜３００４の両端に一定の直流電圧、もしくは、例えば１Ｖ／分程度の非常にゆっくりとしたレートで昇圧する直流電圧を印加して通電し、導電性薄膜３００４を局所的に破壊、変形もしくは変質せしめ、電気的に高抵抗な状態の電子放出部３００５を形成することである。前記通電フォーミング後に導電性薄膜３００４の一部には、亀裂が発生し、導電性薄膜３００４に適宜の電圧を印加した場合には、前記亀裂付近において電子放出が行われる。
【０００８】
ＦＥ型の例として、例えば、Ｗ．Ｐ．Ｄｙｋｅ ＆ Ｗ．Ｗ．Ｄｏｌａｎ，“Ｆｉｅｌｄ ｅｍｉｓｓｉｏｎ”，Ａｄｖａｎｃｅ ｉｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｈｙｓｉｃｓ，８，８９（１９５６）や、あるいはＣ．Ａ．Ｓｐｉｎｄｔ，“Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｉｎ−ｆｉｌｍ ｆｉｅｌｄ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｃａｔｈｏｄｅｓ ｗｉｔｈ ｍｏｌｙｂｄｅｎｉｕｍ ｃｏｎｅｓ”Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，４７，５２４８（１９７６）などが知られている。
【０００９】
ＦＥ型の素子構成の典型的な例として、図１０（ｂ）に前述のＣ．Ａ．Ｓｐｉｎｄｔらによる素子の断面図を示す。同図において、３０１０は基板で、３０１１は導電材料よりなるエミッタ配線、３０１２はエミッタコーン、３０１３は絶縁層、３０１４はゲート電極である。本素子は、エミッタコーン３０１２とゲート電極３０１４の間に適宜の電圧を印加することにより、エミッタコーン３０１２の先端部より電界放出を起こさせるものである。
【００１０】
ＦＥ型の他の素子構成として、図１０（ｂ）のような積層構造ではなく、基板上に基板平面とほぼ平行にエミッタゲート電極を配置した例もある。
【００１１】
ＭＩＭ型の例としては、例えば、Ｃ．Ａ．Ｍｅａｄ，“Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｔｕｎｎｅｌ−Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ”，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，３２，６４６（１９６１）などが知られている。ＭＩＭ型の素子構成の典型的な例を図１１に示す。同図は断面図であり、図において、３０２０は基板、３０２１は金属よりなる下電極、３０２２は厚さ１００オングストローム程度の薄い絶縁層、３０２３は厚さ８０〜３００オングストローム程度の金属よりなる上電極である。ＭＩＭ型においては、上電極３０２３と下電極３０２１の間に適宜の電圧を印加することにより、上電極３０２３の表面より電子放出を起こさせるものである。
【００１２】
上述の冷陰極素子は、熱陰極素子と比較して低温で電子を放出することができるため、加熱用ヒーターを必要としない。したがって、熱陰極素子よりも構造が単純であり、微細な素子を作成可能である。また、基板上に多数の素子を高い密度で配置しても、基板の熱溶融などの問題が発生しにくい。また、熱陰極素子がヒーターの加熱により動作するための応答速度が遅いのとは異なり、冷陰極素子の場合には応答速度が速いという利点もある。このため、冷陰極素子を応用するための研究が盛んに行われてきている。
【００１３】
例えば、表面伝導型放出素子は、冷陰極素子の中でも特に構造が単純で製造も容易であることから、大面積にわたり多数の素子を形成できる利点がある。そこで、例えば本出願人による特開昭６４−３１３３２において開示されるように、多数の素子を配列して駆動するための方法が研究されている。
【００１４】
また、表面伝導型放出素子の応用については、例えば、画像表示装置、画像記録装置等の画像形成装置や、荷電ビーム源、等が研究されている。
【００１５】
特に、画像表示装置への応用としては、例えば本出願人によるＵＳＰ５，０６６，８８３や特開平２−２５７５５１や特開平４−２８１３７において開示されているように、表面伝導型放出素子と電子ビームの照射により発光する蛍光体とを組み合わせて用いた画像表示装置が研究されている。表面伝導型放出素子と蛍光体とを組み合わせて用いた画像表示装置は、従来の他の方式の画像表示装置よりも優れた特性が期待されている。例えば、近年普及してきた液晶表示装置と比較しても、自発光型であるためバックライトを必要としない点や、視野角が広い点が優れているといえる。
【００１６】
ＦＥ型を多数個並べて駆動する方法は、例えば本出願人によるＵＳＰ４，９０４，８９５に開示されている。また、ＦＥ型を画像表示装置に応用した例として、例えば、Ｒ．Ｍｅｙｅｒらにより報告された平板型表示装置が知られている。［Ｒ Ｍｅｙｅｒ：“Ｒｅｃｅｎｔ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｎ Ｍｉｃｒｏｔｉｐｓ Ｄｉｓｐｌａｙ ａｔ ＬＥＴＩ”Ｔｅｃｈ．Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ４ｔｈ Ｉｎｔ．Ｖａｃｕｕｍ Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏｎｆ．，Ｎａｇａｈａｍａ，ｐｐ．６〜９（１９９１）］。
【００１７】
また、ＭＩＭ型を多数個並べて画像表示装置に応用した例は、例えば本出願人による特開平３−５５７３８に開示されている。
【００１８】
上記のような電子放出素子を用いた画像形成装置のうちで、奥行きの薄い平面型表示装置は省スペースかつ軽量であることから、ブラウン管型の表示装置に置き換わるものとして注目されている。
【００１９】
次に、以上のような電子放出素子を備えた画像表示装置について説明する。図１２は画像表示装置の構成を示す分解図であり、図１３（ａ）、１３（ｂ）は図１２に示した構成を画像表示装置に組み立てた様子を示す図であり、図１３（ａ）は斜視図、図１３（ｂ）は側面図である。
【００２０】
図１２において、画像表示装置は、画像を表示するための赤、青、緑の発光体２７１ｃが電子放出源と対向した面に形成されたガラスフェースプレート２７１と、電子放出源２７３ｃが形成されたガラスリアプレート２７３と、ガラスフェースプレート２７１、およびガラスリアプレート２７３に挟まれた真空容器を構成するために、例えば中抜きのガラスで製造された外枠２７２とによって構成されている。真空容器に加わる大気圧から真空容器の破壊を防ぐために、図１３（ｂ）に示すスペーサ７４を配置する場合がある。
【００２１】
ガラスフェースプレート２７１には発光体２７１ｃと電子放出源２７３ｃとの位置関係を合わせるためのアライメントマーク２７１ａ，２７１ｂが形成され、ガラスリアプレート２７３にも同様にアライメントマーク２７３ａ，２７３ｂが形成されている。なお、これらのアライメントマークは発光体２７１ｃ及び電子放出源２７３ｃと干渉しない位置に形成されている。
【００２２】
ガラスフェースプレート２７１、およびガラスリアプレート２７３と接する外枠２７２の融着面２７２ａ，２７２ｂには、あらかじめ低融点ガラス２７２ｃ，２７２ｄが塗布され、低焼成がなされている。また、ガラスフェースプレート２７１、外枠２７２、ガラスリアプレート２７３は同じ熱膨張率をもった同じ材質のガラスから製造されている。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
このような構成において、図１３（ａ），同（ｂ）に示すように、ガラスフェースプレート２７１、およびガラスリアプレート２７３は、外枠２７２の両面に塗布された低融点ガラス２７２ｃ，２７２ｄによってそれぞれ融着され、密閉された容器を形成する。このとき、ガラスフェースプレート２７１のアライメントマーク２７１ａとガラスリアプレート２７３のアライメントマーク２７３ａ、およびガラスフェースプレート２７１のアライメントマーク２７１ｂとガラスリアプレート２７３のアライメントマーク２７３ｂの位置がそれぞれ所定の位置関係になるように配置され、発光体２７１ｃと電子放出源２７３ｃの関係が正確に位置決めされる。このことによって文字や画像等の色ズレや輝度ムラが防止される。なお、一般的に低融点ガラスは、常温（室温）では固化した状態であり、４００℃以上で溶融した状態になる。したがって、低融点ガラスによって各ガラスを融着するためには、昇温、降温の温度サイクルが必要となる。
【００２４】
真空容器としての気密性を確実にするには、外枠２７２に塗布されたフリットガラス２７２ｃ，２７２ｄを４００℃で溶融した状態で荷重を作用させ押しつぶす必要がある。以下に寸法の実例をあげながら気密化の説明をする。
【００２５】
図１４にフリットガラス溶融前の室温での状態を示す。
【００２６】
外枠２７２にフリットガラス２７２ｃ，２７２ｄを塗布、仮焼成を行った状態では、フリットガラス２７２ｃ，２７２ｄは、凸状態で約１．５ｍｍ盛り上がっている。したがって、スペーサー７４の下端と２７３のリアプレート上面とは、スキマΔＺがある。ΔＺは２ｍｍ程度である。また、外枠２７２の高さＨ＝３ｍｍは、スペーサー７４の高さＨｓ＝４ｍｍより、約１ｍｍ短くなっている。
【００２７】
この状態で４００℃まで昇温し、２７２ｃ，２７２ｄのフリットガラスが溶融した状態（フリットガラスは、溶融しても水状にはならず粘性をもっている）でガラスプレート２７１，２７３間に荷重を作用させ、フリットガラスを押しつぶす必要がある。押しつぶし約２ｍｍによって、スペーサー７４の下端がリアプレート２７３の上面に当たり止まる。フリットガラス２７２ｃ，２７２ｄは外枠の上下面、２７２ａ，２７２ｂに広がり、図１３（ｂ）の状態となり気密性を確実なものとしている。この場合約２ｍｍの下方向への押しつぶしによって２７１のガラスフェースプレートと２７３のガラスリアプレートの水平方向（Ｘ，Ｙ，θ）の位置は、例えば±０．０３ｍｍ程度に厳密に保たれなければならない。
【００２８】
複数のプレートの位置を合わせて組み立てる従来の画像表示装置の製造方法には、例えば特開昭５８−２１４２４５号公報で提案された方法がある。この公報では、平面型画像表示装置を構成する複数のプレートを、プレートに開けられた穴と位置決めピンによって位置合わせを行う方法が開示されている。しかしながら、位置決めピンを使用して位置合わせを行う方法では、プレートの穴、および位置決めピンの精度により、位置合わせ精度が劣化する課題があった。
【００２９】
また、ピンと穴の摺動が悪く、フリット押しつぶしのためのＺ下降ができないという欠点があった。
【００３０】
別な方法として電子放出源が形成されたリアプレートと表示面であるフェースプレートとの位置合わせを、画像表示の有効面の外に形成されたアライメントマークが一致するように顕微鏡等で見ながら位置合わせを行う方法が考えられるが、アライメントマークによって位置合わせを行う方法では、位置合わせを顕微鏡等を使用して室温で行った後、フリットガラスで封着（接着）するために４００〜４５０℃に加熱すると、ガラスプレート２７１，２７３は、水平方向（Ｘ，Ｙ，θ）の固定手段がないのでガラスプレートの熱膨張（約１ｍｍ）によって位置ずれを起こしてしまうという課題があった。
【００３１】
また、特開平２−３０１９３５には、平面電極をホットプレートで加熱、はさみこみ、荷重をかけて接合する技術が提案されている。
【００３２】
しかしながら、ホットプレートにて荷重を印加する際ホットプレートと平面板との平行度は、通常０ではなく、傾きを持っている。すると早く当たった部分のホットプレート面と平面板面の摩擦力により、横にズラす力が働いてしまう。この結果先に述べたガラスフェースＰ２７３とリアプレートの位置合わせ精度±０．０３ｍｍに対し、この横にズラす力により大きなズレを発生させてしまう。本発明は、上記課題を解決し、フェースプレートとリアプレートの位置ズレを起こすことなく密閉を保つ方法を提供することにある。
【００３３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明は次のようである。
【００３４】
１．中抜きの外枠の両面に平行にフェイスプレートおよびリアプレートを接着して真空容器を形成する工程を含む平面型画像表示装置の製造方法において、前記フェイスプレートおよびリアプレートを、前記外枠よりはみ出す大きさとし、そのはみ出し部の少なくとも２ヶ所において両プレートと接合することができ、かつ前記プレート間の距離の方向へ外力により変位可能な、前記外枠よりも外側で前記両プレートを保持できる補助部材を複数個用意し、まず前記プレートの一方のはみ出し部に前記補助部材を耐熱性接着剤で固定し、ついでそのプレートに熱溶融接着剤を塗布した外枠をのせ、さらにもう一方のプレートを外枠にのせて両プレートの面対面の位置合わせをした後、前記補助部材を後者のプレートに耐熱接着剤で固定してこの補助部材による両プレートの面対面の位置を固定化し、ついで昇温して熱溶融接着剤を溶融し、その際両プレートに外力を加え、熱溶融接着剤により両プレートと外枠を密着させて真空容器を形成することを特徴とする平面画像表示装置の製造方法。
【００３５】
２．前記補助部材が、台座ブロックおよび薄板から成り、台座ブロックと薄板をそれぞれ、前記プレートのいずれか一つづつにあらかじめ耐熱接着剤で接着し、プレート位置合わせ後に台座ブロックと薄板とを耐熱接着剤で接着して両プレートの面対面の固定化を行うことを特徴とする上記１に記載の平面画像表示装置の製造方法。
【００３６】
３．前記薄板が、金属、封着用合金またはガラスよりなることを特徴とする上記２または３に記載の平面画像表示装置の製造方法。
【００３７】
４．前記熱溶融接着剤が、フリットガラスであり、耐熱接着剤は、セラミック接着剤であることを特徴とする上記１ないし５に記載の平面画像表示装置の製造方法。
【００３８】
５．上記において、一方のプレートに薄板厚さｔをプレート面と水平（平行）になるように接合し、台座ブロックの高さは、外枠のフリットが押しつぶされる前の高さＨ１と押しつぶされた後の高さＨ２との中間の高さ（Ｈ１＋Ｈ２）／２−ｔにする事を特徴とする。
【００３９】
６．５において、台座ブロックの高さは、（Ｈ１＋Ｈ２）／２−ｔの値より少し低くても良い（０．１ｍｍ程度）が、（Ｈ１＋Ｈ２）／２−ｔの値より決して大きくならない事を特徴とする。
【００４０】
７．昇温後フリット溶融後、重り、またはホットプレートにて外力を加えフリットを押しつぶすが、その際、プレート上面とおしつぶしのための重り、または、ホットプレートとの間にボールを介して外力を加える事を特徴とする。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下に実施例をあげて、本発明の実施の形態を説明する。
【００４２】
（実施例）
図１は本発明のガラスプレイ図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図を示す。２７１はフェースガラスプレート、２７３のリアガラスプレート、２７２は外枠、７４はスペーサーで、それらの構成は前述の図１３と同様である。
【００４３】
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは金属の薄板で寸法の一例を示せば（図２（ａ）参照）厚さ（ｔ）０．０５〜０．２ｍｍ、幅（ｄ）１０〜２０ｍｍ、長さ（ｌ）２０〜５０ｍｍで、ステンレス、リン青銅、又は２７１のガラスプレートと熱膨張率を合わせた封着合金である。２７１と同質のガラス板でもよい。
【００４４】
以後説明はｔ＝０．２、幅１０ｍｍ、長さ４０ｍｍとする。
【００４５】
金属片１は、あらかじめフェースプレート２７１の外周に２〜４ヶ所耐熱性接着剤、たとえばセラミックスボンド３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄで接着する。図２（ａ）にその状態を示す。その際プレート面と水平（平行）となる様に接合する。２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは金属片１が当接する台座ブロックで上記寸法の金属片に対し、ガラスまたは前述の薄板と同じ金属であり、２７３のリアプレートに４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄのセラミックスボンドであらかじめ接着する（図２（ｃ））。
【００４６】
接着長さを５ｍｍずつとるので、薄板１のバネ作用部の長さは４０ｍｍ−５ｍｍ×２＝３０ｍｍとなる。
【００４７】
ここで台座２の高さについて述べる。
【００４８】
先にフリットガラス２７２のつぶれ量が２ｍｍである事を述べた（図１４）。
【００４９】
図３に台座ブロック２の高さ４．８ｍｍの状態を示す。図３（ａ）は、２７１のフェースと外枠２７２とリア２７３とを組み合わせた図だが、１の薄板バネと２の台座ブロックの間に１ｍｍのスキマがある。
【００５０】
台座ブロックの高さは、つぶし前５．８ｍｍ、つぶし後３．８ｍｍから（５．８＋３．８）／２＝４．８ｍｍとなる。
【００５１】
フェースプレート２７１の下面とリアプレート２７３の上面との寸法からは、つぶし前６ｍｍ（Ｈ１）、つぶし後４ｍｍ（Ｈ２）から
（Ｈ１＋Ｈ２）／２−ｔ＝台座高さとなる。
（６＋４）／２−０．２＝４．８ｍｍ
その時の図を図３（ｂ）に示す。すなわち、つぶし前とつぶし後では、台座ブロックの高さが中間点にあるので１の板バネの長さは、つぶし前後で両方とも３０ｍｍとなり、つぶし前後で水平位置ズレを生じることなく、上・下方向につぶされている。すなわちつぶし前後で１の薄板バネの長さが変化してはならないのである。
【００５２】
ここでもし台座ブロックが５．８ｍｍの高さであったなら、２ｍｍの押しつぶしにより、１の板バネ３０ｍｍの長さが３０．０６７ｍｍにならなくてはならず０．０６７ｍｍのびなければならない。これは、１の薄板バネの破損あるいは接着部のはがれを生じてしまう。
【００５３】
では仮に台座高さがつぶし後の高さとなる３．８ｍｍであったなら、つぶし前１の板バネ３０ｍｍはつぶし後は２９．９３３ｍｍとなり０．０６７ｍｍのたるみを生じ、たるみ分２７１のフェースプレートは、自由に動く事ができ、精度を悪化させる。
【００５４】
１の台座ブロック高さ４．８ｍｍの場合の図を図４（ａ）に示す。すなわちｌ＝３０ｍｍで接合され、フリットのつぶされる間１ｍｍつぶされたところでｌ＝３０ｍｍは２９．９８３ｍｍとなり、０．０１７ｍｍのたるみが生ずるが、さらに１ｍｍつぶされれば再びｌ＝３０ｍｍとなり、上・下ガラスプレートの水平位置を変化させないで２ｍｍ上・下方向へ移動できる。しかし現実的には、誤差をともなうので、台座高さを０．１ｍｍ程度低く設定する。図４（ｂ）にその図を示す。この場合ｌ＝３０ｍｍはつぶし後２９．９９３ｍｍとなり０．００７ｍｍたるみが生じ精度が悪化するが、精度規格±０．０３に比し小さい値となり良品である。
【００５５】
もし高さが４．８ｍｍより高い場合はつぶし後が３０ｍｍより大きくなり、１の薄板バネに引張り力が作用し、破損、接合部のはがれにつながるのでＮＧである。
【００５６】
また台座ブロック高さをつぶし量の中間点とする効果を板バネ１の曲げ破損から述べる。板バネ１の材質をガラスなどの割れやすい材質とすると、例えばｔ＝０．３ｍｍのガラス板は、ｌ＝３０ｍｍの場合１．５ｍｍ先端を押し下げると曲げられた事により破損してしまう。
【００５７】
これは、一方向の曲げでは２ｍｍのつぶし量を満足できない。しかし、下方に１．５ｍｍで破損するのなら上方に１．５ｍｍ押し上げた時破損するのだから、上・下で３ｍｍの曲げに対応できる。図６（ａ）では１の板バネの曲げは０であり、図６（ｂ）では、２７１のフェースプレート側から見れば１の板バネの先端は、下方に１ｍｍ押し下げられる。これは破損１．５ｍｍより小さいのでＯＫである。
【００５８】
そして、つぶされた後（２ｍｍ）は、上方に１ｍｍ押し上げられている事になり、これも破損１．５ｍｍより小さいのでＯＫである。
【００５９】
図２（ａ）で示すフェースプレート＋金属片、図２（ｂ）で示す外枠＋（フリット）、図２（ｃ）で示すリアプレート＋台座ブロックを図１３に示すアライメントマーク２７１ａ，２７１ｂ，２７３ａ，２７３ｂにより室温にて位置合わせを行う。位置合わせを行う装置を図５に示す。
【００６０】
図５において１０は、組立接合装置、１１は架台、１２はＺテーブルで架台１１に設置され、バキュームハンド１３を上・下動させる。バキュームハンド１３はフェースプレート２７１をバキューム吸着する。１４はｘ・ｙ・θテーブルで架台１１に設置され、上面はリアプレート２７３を置くテーブルになっている。１５ａ，１５ｂはＣＣＤカメラで２７１ａ，２７１ｂ，２７３ａ，２７３ｂのアライメントマークを画像認識する。１６はセラミックスボンド塗布用のディスペンサーで１７のバーに設置され、１８の前進ステージ上にのっている。
【００６１】
次に装置の動作を説明する。図２（ａ）のフェースプレート２７１をバキュームハンド１３に手動で吸着する。図２（ｃ）のリアプレート２７３を図３のｘ，ｙ，θテーブル１４上に置く。次に図２（ｂ）の外枠２７２をテーブル１４上のリアプレート２７３上に置く。これでワークのセット完了し、２１の接合コントローラーを自動運転する。
【００６２】
先ずＺテーブル１２が、金属片１が台座ブロック２に接触する位置まで下降、フェースプレート２７１のアライメントマーク２７１ａ，２７１ｂをＣＣＤカメラ１５ａ，１５ｂで読みとる。次にリアガラスプレート２７３のアライメントマーク２７３ａ，２７３ｂをＣＣＤカメラ１５ａ，１５ｂで読みとる。画像コントローラー２０で位置ズレ量を算出し、接合コントローラー２１により、ｘ，ｙ，θテーブル１４を移動し、フェースプレート２７１とリアプレート２７３との位置合わせを行う。図６（ａ）に位置合わせ後の断面を示す。台座２と板バネ１の間に１ｍｍのスキマがあり、図６（ｂ）に示すように板バネ用おもり２２により下方へ押しつける。
【００６３】
接合コントローラー２１より、前身ステージ１８ａ，１８ｂに前進指令が出され、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄのセラミックスボンドスペンサーの針先が１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの金属片近くに前進し、セラミックスボンドを塗布後、後退する。所定時間を経て、セラミックスボンド５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄが固化し２７１と２７３のガラスプレートの固定が完了する。図６（ｂ）にその状態を示す。
【００６４】
図６（ｂ）において金属片１は台座ブロック２に接着剤５（５ａ，５ｃ）で接着されている。外枠２７２にはあらかじめ塗布されたフリット２７２ｃ，ｄが凸状に形成されている。フェースプレート２７１はフリット２７２ｃに当接しているか、あるいは、１の金属片に支えられフリット２７２ｃの凸部とフェースプレート２７１にスキマがあるが、どちらでもよい。スペーサー７４の下端とリアプレート２７３上面とはΔＺのスキマができている。
【００６５】
上記固定が完了した後、装置１０のバキュームハンド１３の吸着をやめＺ軸１２は上昇する。
【００６６】
次にワーク２００を取り出し、２２の重りをはずし、図７に示す。焼成炉に入れる。３０は焼成炉本体、３４はそのコントローラー、３１は加圧用錘り４０ｋｇで鎖３３により昇降装置３２に支えられている。
【００６７】
ここで３１の重りを２００のワーク上へのせるが図８（ａ）に示すように３１の重りと２７１のフェースプレート上面は傾きを持っている。この状態で押しつければ２７１のフェースプレートを矢印（左方）へ動かす力が働き、１の板バネによる水平位置決めを悪化させてしまう。
【００６８】
そこで図８（ｂ）に示すように、２７１のフェースプレート上に３５の金属（ＳＵＳ）またはセラミックスの台座３５を置き、これは２７１のフェースプレートをキズ付けないためである、３７のワッシャを置き、ワッシャ中に３６のボールを置く。３７のワッシャ、３６のボールとも材質は金属（ＳＵＳ）やセラミックスである。３７のワッシャにより、３６のボールがころがり出る事を防いでいる。この状態で重り３１をのせればボール３６を介して２７１のフェースプレートを挿すので横方向へ動かす力は発生しない。ちなみにボール３６を入れた時の摩擦係数はηｂ＝０．００３であり、４０ｋｇの力に対し４０×０．００３＝０．１２ｋｇの横方向の力しか発生せず、１の板バネの強度で十分である。置く場所はほぼ外枠２の上数ヶ所である。
【００６９】
先に取り出したワーク２００を炉３０の中へ入れ、室温より１０℃／ｍｉｎの割合で昇温する。４００℃でフリットガラス２７２ｃ，２７２ｄが溶融する。この間ガラスプレート２７１，２７３は熱膨張（約１ｍｍ）するが、金属片１により水平方向（ｘ，ｙ，θ）は拘束されているので位置がズレることはない。
【００７０】
フリットガラスが溶融後、昇降装置３２により加圧用錘り３１をボール３６を介しフェースプレート２７１上へおろし、加圧する。加圧により、フラットガラス２７２ｃ，２７２ｄは押しつぶされ、外枠の上・下面をまんべんなく覆う。その様子は図１（ｂ）に示した。
【００７１】
加圧時に、金属片１は上・下に弾性変形し、また図４に示すスキマΔＺはなくなり、スペーサー７４がリアプレート２７３上面に当接する。その後降温し温室に戻して取り出す。このようにして、上・下ガラスプレート２７１，２７３の位置を保ったままフリット２７２ｃ，２７２ｄを押しつぶし、高真空の気密を確実にしたフラットディスプレイが製造される。
【００７２】
その他の実施例を図９に示す。加熱装置図７は、炉であるが、図９はホットプレートによる方法である。
【００７３】
５１は下ホットプレート、５０は上ホットプレートで５２のＺステージに取り付いている。５３はＺステージ駆動部でＺステージ５２、上ホットプレート５０を上・下動する。ここで先のワーク２００を下ホットプレート上に置き、２７１のフェースプレート上には、３５の台座、３７のワッシャ、３６のボールをのせる。
【００７４】
５０の上ホットプレートをボール３６に当たる１ｍｍ上方で停止し、昇温し、４００℃にてフリット溶融後、３６のボールを介し５０の上ホットプレートを下降、所定の荷重４０ｋｇを印加する。その後降温すればフラットディスプレイが製造される。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、フラットディスプレイの上・下ガラスプレートの封着において、室温で、上・下ガラスプレートを精度良く位置合わせし、耐熱接着剤で固定しているので、フラット溶融温度の４００℃に加熱しても、熱膨張により位置がずれることはなく、また、上・下ガラスプレートの固定を薄板にて行っているので、水平位置を保ちながら、フリットを押しつぶすための上・下方向への移動をすることができ、フラットディスプレイの高真空の気密を確実にし、また水平位置を精度良く保って、封着を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の水面型画像表示装置の中のフェースプレートおよびリアプレートからなる真空容器に台座ブロックを用いた構造を示す図で（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図２】図１の真空容器の構成を分解して示す斜視図である。
【図３】台座ブロック高さを示す図。
【図４】台座ブロック高さの説明図。
【図５】図１の真空容器のフェースプレートとリアプレートの位置合わせを行う装置の一例を示す斜視図である。
【図６】図１の真空容器の形成における焼成前の状態を示す断面図である。
【図７】図１の真空容器の形成における焼成時の状態を示す一部破断斜視図である。
【図８】（ａ）重りの傾いた状態の図。
（ｂ）ボールを介して重りをのせた図。
【図９】ホットプレートを用いた焼成装置の図。
【図１０】（ａ）表面伝導型放出素子の素子構成の一例を示す平面図である。
（ｂ）ＦＥ型の素子構成の一例を示す断面図である。
【図１１】ＭＩＭ型の素子構成の一例を示す断面図である。
【図１２】平面型画像表示装置の構成を分解して示す斜視図である。
【図１３】図１２の構成の組立による装置の（ａ）斜視図および（ｂ）断面図である。
【図１４】図１２の装置の封着に使用する溶融接着剤の昇温加圧処理前の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 薄板
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 台座ブロック
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ〜５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ 耐熱接着剤
１０ 組立接合装置
１１ 架台
１２ Ｚテーブル
１３ バキュームハンド
１４ ｘ，ｙ，θテーブル
１５ａ，１５ｂ ＣＣＤカメラ
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ 耐熱接着剤塗布機
１７ａ，１７ｂ 接着剤台
１８ 前進ステージ
１９ａ，１９ｂ 塗布コントローラー
２０ 画像コントローラー
２１ 組立コントローラー
２２ 板バネ用おもり
３０ 焼成炉
３１ 錘り
３２ 錘り印加機構
３３ 鎖
３４ 焼成コントローラー
３５ 台座
３６ ボール
３７ ワッシャ
４０ 階段状板
４１ コの字板
５０ 上ホットプレート
５１ 下ホットプレート
５２ Ｚステージ
５３ Ｚ駆動部
７４ スペーサー
２００ ワーク
２７１ フェースプレート
２７１ａ，２７１ｂ アライメントマーク
２７１ｃ 発光体
２７２ 外枠
２７２ａ，２７２ｂ 融着面
２７２ｃ フリフトガラス
２７２ｄ フリットガラス
２７３ リアプレート
２７３ａ，２７３ｂ アライメントマーク
２７３ｃ 電子放出源
３００１ 基板
３００４ 導電性薄膜
３００５ 電子放出部
３０１０ 基板
３０１１ エミッタ配線
３０１２ エミッタコーン
３０１３ 絶縁層
３０１４ ゲート電極
３０２０ 基板
３０１２ 下電極
３０２２ 絶縁層
３０２３ 上電極[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of manufacturing a flat-panel image display device, and more particularly to a method of sealing an upper and lower glass plate with frit glass during a process of assembling the device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art An image display device using an electron beam includes, for example, an electron emission source that generates an electron beam in a vacuum vessel sandwiched between a glass face plate (substrate) and a glass rear plate (substrate), and emits the electron beam from the electron emission source. A thin flat-panel image display device that displays an image by accelerating an electron beam and irradiating the phosphor with the phosphor to emit the phosphor has been developed. Such an electron-emitting device will be described below.
[0003]
Conventionally, two types of electron-emitting devices, a hot cathode device and a cold cathode device, are known. Among them, examples of the cold cathode device include a surface conduction type emission device, a field emission device (hereinafter referred to as FF type), and a metal / insulating layer / metal type emission device (hereinafter referred to as MIM type).
[0004]
Examples of the surface conduction electron-emitting device include: I. Elinsom, RadioEng. Electron Phys. , 10,. 1290, (1965) and other examples described below.
[0005]
The surface conduction electron-emitting device utilizes a phenomenon in which electron emission occurs when a current flows in a small-area thin film formed on a substrate in parallel with the film surface. As this surface conduction type emission element, SnO by Elinson et al. 2 In addition to those using thin films, those using Au thin films [G. Dittmer: "Thin Solid Films" 9, 317 (1972)], In 2 O 3 / SnO 2 By a thin film [M. Hartwell and C.I. G. FIG. Fonstad: "IEEE Trans. ED Conf.", 519 (1975)], and those using a carbon thin film [Hisashi Araki et al .: Vacuum, Vol. 26, No. 1, p. 22 (1983)] and the like are reported.
[0006]
As a typical example of the device configuration of these surface conduction electron-emitting devices, the aforementioned M.I. A plan view of the device by Hartwell et al. Is shown in the figure. In the figure, reference numeral 3001 denotes a substrate; and 3004, a conductive thin film made of a metal oxide formed by sputtering. The conductive thin film 3004 is formed in an H-shaped planar shape as shown. By applying an energization process called energization forming to be described later to the conductive thin film 3004, an electron emission portion 3005 is formed. The interval L in the figure is set at 0.5 to 1 [mm], and w is set at 0.1 [mm]. For convenience of illustration, the electron emitting portion 3005 is shown in a rectangular shape at the center of the conductive thin film 3004, but this is a schematic one, and the position and shape of the actual electron emitting portion are faithfully represented. Not necessarily.
[0007]
M. In the above-described surface conduction electron-emitting device including the device by Hartwell et al., It is common to form an electron-emitting portion 3005 by subjecting the conductive thin film 3004 to an energization process called energization forming before performing electron emission. there were. That is, the energization forming means that a constant DC voltage or a DC voltage that increases at a very slow rate of, for example, about 1 V / min is applied to both ends of the conductive thin film 3004 to energize the conductive thin film 3004. Is locally destroyed, deformed or altered to form an electron emitting portion 3005 in a state of high electrical resistance. After the energization forming, a crack is generated in a part of the conductive thin film 3004, and when an appropriate voltage is applied to the conductive thin film 3004, electrons are emitted near the crack.
[0008]
As an example of the FE type, for example, W.S. P. Dyke & W. W. Dolan, "Field emission", Advance in Electron Physics, 8, 89 (1956), or C.I. A. Spindt, "Physical Properties of Thin-Film Field Emissions Cathodes with Molybdenium Cones", J. Biol. Appl. Phys. , 47, 5248 (1976).
[0009]
As a typical example of the FE-type element configuration, FIG. A. 1 shows a cross-sectional view of a device by Spindt et al. In the figure, 3010 is a substrate, 3011 is an emitter wiring made of a conductive material, 3012 is an emitter cone, 3013 is an insulating layer, and 3014 is a gate electrode. In this element, by applying an appropriate voltage between the emitter cone 3012 and the gate electrode 3014, field emission is caused from the tip of the emitter cone 3012.
[0010]
As another element configuration of the FE type, there is an example in which an emitter gate electrode is arranged on a substrate almost in parallel with a substrate plane, instead of a laminated structure as shown in FIG.
[0011]
Examples of the MIM type include, for example, C.I. A. Mead, "Operation of Tunnel-Emission Devices", J. Mol. Appl. Phys. , 32, 646 (1961). FIG. 11 shows a typical example of the MIM element configuration. The figure is a cross-sectional view, in which 3020 is a substrate, 3021 is a lower electrode made of metal, 3022 is a thin insulating layer having a thickness of about 100 Å, and 3023 is an upper electrode made of a metal having a thickness of about 80 to 300 Å. It is. In the MIM type, an appropriate voltage is applied between the upper electrode 3023 and the lower electrode 3021 to cause electron emission from the surface of the upper electrode 3023.
[0012]
The above-described cold cathode device can emit electrons at a lower temperature than the hot cathode device, and thus does not require a heater for heating. Therefore, the structure is simpler than the hot cathode element, and a fine element can be produced. Further, even when a large number of elements are arranged on a substrate at a high density, problems such as thermal melting of the substrate hardly occur. Also, unlike the case where the hot cathode element has a low response speed for operating by heating of the heater, the cold cathode element has an advantage that the response speed is high. For this reason, research for applying the cold cathode device has been actively conducted.
[0013]
For example, the surface conduction electron-emitting device has the advantage that a large number of devices can be formed over a large area because the structure is particularly simple and the production is easy among the cold cathode devices. Therefore, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-31332 by the present applicant, a method for arranging and driving a large number of elements has been studied.
[0014]
As for applications of the surface conduction electron-emitting device, for example, image forming devices such as image display devices and image recording devices, and charged beam sources have been studied.
[0015]
In particular, as an application to an image display device, for example, as disclosed in US Pat. No. 5,066,883, JP-A-2-257551 and JP-A-4-28137 by the present applicant, a surface conduction electron-emitting device and an electron beam are disclosed. An image display device using a phosphor that emits light by irradiation in combination has been studied. An image display device using a combination of a surface conduction electron-emitting device and a phosphor is expected to have better characteristics than other conventional image display devices. For example, compared to a liquid crystal display device that has become widespread in recent years, it can be said that it is superior in that it is a self-luminous type and does not require a backlight and has a wide viewing angle.
[0016]
A method of arranging and driving a large number of FE types is disclosed, for example, in US Pat. No. 4,904,895 by the present applicant. Further, as an example in which the FE type is applied to an image display device, for example, R.F. The flat panel display reported by Meyer et al. Is known. [R Meyer: "Recent Development on Microtips Display at LETI" Tech. Digest of 4th Int. Vacuum Microelectronics Conf. , Nagahama, pp. 6-9 (1991)].
[0017]
An example in which a number of MIM types are arranged and applied to an image display device is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-55738 by the present applicant.
[0018]
Among the image forming apparatuses using the above-described electron-emitting devices, a flat display device having a small depth has attracted attention as a replacement for a cathode-ray tube display device because of its space saving and light weight.
[0019]
Next, an image display device including the above-described electron-emitting device will be described. FIG. 12 is an exploded view showing the configuration of the image display device. FIGS. 13A and 13B are views showing a state where the configuration shown in FIG. 12 is assembled into the image display device. 13) is a perspective view, and FIG. 13B is a side view.
[0020]
In FIG. 12, the image display device includes a glass face plate 271 in which red, blue, and green luminous bodies 271c for displaying an image are formed on a surface facing the electron emission source, and an electron emission source 273c. In order to constitute a vacuum container sandwiched between the glass rear plate 273 and the glass face plate 271 and the glass rear plate 273, for example, it is constituted by an outer frame 272 made of hollow glass. In order to prevent destruction of the vacuum container from the atmospheric pressure applied to the vacuum container, a spacer 74 shown in FIG.
[0021]
The glass face plate 271 has alignment marks 271a and 271b for adjusting the positional relationship between the luminous body 271c and the electron emission source 273c, and the glass rear plate 273 has alignment marks 273a and 273b. Note that these alignment marks are formed at positions that do not interfere with the light emitter 271c and the electron emission source 273c.
[0022]
Low melting point glass 272c, 272d is applied in advance to the fusion surfaces 272a, 272b of the outer frame 272 that is in contact with the glass face plate 271 and the glass rear plate 273, and is subjected to low firing. Further, the glass face plate 271, the outer frame 272, and the glass rear plate 273 are made of glass of the same material having the same coefficient of thermal expansion.
[0023]
[Problems to be solved by the invention]
In such a configuration, as shown in FIGS. 13A and 13B, the glass face plate 271 and the glass rear plate 273 are respectively formed by low-melting glass 272c and 272d applied to both surfaces of the outer frame 272. Fused to form a closed container. At this time, the positions of the alignment mark 271a of the glass face plate 271 and the alignment mark 273a of the glass rear plate 273 and the positions of the alignment mark 271b of the glass face plate 271 and the alignment mark 273b of the glass rear plate 273 have a predetermined positional relationship. And the relationship between the luminous body 271c and the electron emission source 273c is accurately positioned. This prevents color shift and luminance unevenness of characters and images. In general, the low-melting glass is in a solidified state at room temperature (room temperature) and is in a molten state at 400 ° C. or higher. Therefore, in order to fuse each glass with the low-melting glass, a temperature cycle of raising and lowering the temperature is required.
[0024]
In order to ensure airtightness as a vacuum container, it is necessary to apply a load to the frit glass 272c, 272d applied to the outer frame 272 in a molten state at 400 ° C. and crush the frit glass 272c, 272d. The airtightness will be described below with examples of dimensions.
[0025]
FIG. 14 shows a state at room temperature before frit glass melting.
[0026]
In a state where the frit glass 272c and 272d are applied to the outer frame 272 and pre-baked, the frit glass 272c and 272d are raised in a convex state by about 1.5 mm. Therefore, there is a gap ΔZ between the lower end of the spacer 74 and the upper surface of the rear plate at 273. ΔZ is about 2 mm. The height H of the outer frame 272 is 3 mm shorter than the height Hs of the spacer 74 by 4 mm.
[0027]
In this state, the temperature is raised to 400 ° C., and a load is applied between the glass plates 271 and 273 in a state in which the frit glass of 272c and 272d is molten (the frit glass does not become watery and has viscosity even when melted). It is necessary to crush the frit glass. By crushing about 2 mm, the lower end of the spacer 74 hits the upper surface of the rear plate 273 and stops. The frit glass 272c, 272d spreads over the upper and lower surfaces 272a, 272b of the outer frame to be in the state shown in FIG. 13B, thereby ensuring airtightness. In this case, the position in the horizontal direction (X, Y, θ) of the glass face plate 271 and the glass rear plate 273 must be strictly maintained at, for example, about ± 0.03 mm by squashing downward by about 2 mm. .
[0028]
As a conventional method for manufacturing an image display device in which a plurality of plates are aligned and assembled, there is a method proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-214245, for example. This publication discloses a method for aligning a plurality of plates constituting a flat-panel image display device with holes formed in the plates and positioning pins. However, in the method of performing positioning using the positioning pins, there is a problem that the positioning accuracy is deteriorated due to the holes of the plate and the precision of the positioning pins.
[0029]
Further, there is a drawback that the sliding between the pin and the hole is poor and the Z-descent for frit crushing cannot be performed.
[0030]
As another method, the alignment between the rear plate on which the electron emission source is formed and the face plate, which is the display surface, is performed with a microscope or the like so that the alignment marks formed outside the effective surface of the image display match. A method of performing alignment is considered. In the method of performing alignment using an alignment mark, the alignment is performed at room temperature using a microscope or the like, and then performed at 400 to 450 ° C. in order to seal (bond) with frit glass. When heated, there is a problem that the glass plates 271 and 273 are displaced by thermal expansion (about 1 mm) of the glass plates because there is no fixing means in the horizontal direction (X, Y, θ).
[0031]
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 2-301935 proposes a technique in which a flat electrode is heated with a hot plate, sandwiched, and joined by applying a load.
[0032]
However, when a load is applied by the hot plate, the parallelism between the hot plate and the flat plate is usually not 0, but has an inclination. Then, due to the frictional force between the hot plate surface and the flat plate surface of the portion that hits earlier, a laterally shifting force acts. As a result, with respect to the positioning accuracy of the glass face P273 and the rear plate described above of ± 0.03 mm, a large displacement is generated due to the lateral displacement force. An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a method for maintaining airtightness without causing a positional shift between a face plate and a rear plate.
[0033]
[Means for Solving the Problems]
The present invention that achieves the above object is as follows.
[0034]
1. In a method for manufacturing a flat-panel image display device including a step of forming a vacuum container by bonding a face plate and a rear plate in parallel to both surfaces of a hollow frame, the face plate and the rear plate protrude from the outer frame. Auxiliary member that is large in size and can be connected to both plates at least at two protruding portions thereof, and that can be displaced by an external force in the direction of the distance between the plates and that can hold the two plates outside the outer frame. First, the auxiliary member is fixed to one protruding portion of the plate with a heat-resistant adhesive, and then an outer frame coated with a hot-melt adhesive is placed on the plate, and then the other plate is removed. After the two plates are placed face-to-face on a frame, the auxiliary member is fixed to the latter plate with a heat-resistant adhesive and Fix the surface of both plates face-to-face by the members, then raise the temperature to melt the hot-melt adhesive, apply an external force to both plates at this time, and bring both plates and the outer frame into close contact with the hot-melt adhesive. A method of manufacturing a flat panel display, comprising forming a container.
[0035]
2. The auxiliary member is composed of a pedestal block and a thin plate, and the pedestal block and the thin plate are respectively bonded to one of the plates with a heat-resistant adhesive in advance, and after the plate is aligned, the pedestal block and the thin plate are bonded with the heat-resistant adhesive. 2. The method for manufacturing a flat image display device according to the above item 1, wherein the two plates are fixed to each other by bonding.
[0036]
3. 4. The method for manufacturing a flat image display device according to the above item 2 or 3, wherein the thin plate is made of a metal, a sealing alloy, or glass.
[0037]
4. The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the hot-melt adhesive is frit glass, and the heat-resistant adhesive is a ceramic adhesive.
[0038]
5. In the above, the thin plate thickness t is joined to one plate so as to be horizontal (parallel) to the plate surface, and the height of the pedestal block is the height H before the frit of the outer frame is crushed. 1 And height H after being crushed 2 And the middle height (H 1 + H 2 ) / 2-t.
[0039]
At 6.5, the height of the pedestal block is (H 1 + H 2 ) / 2-t may be slightly lower (about 0.1 mm). 1 + H 2 ) / 2-t is never greater than the value.
[0040]
7. After the frit is melted after the temperature is raised, an external force is applied with a weight or a hot plate to crush the frit. At this time, an external force is applied via a ball between the plate upper surface and the squeezing weight or the hot plate. It is characterized by.
[0041]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to examples.
[0042]
(Example)
FIG. 1 is a glass play diagram of the present invention, in which (a) is a perspective view and (b) is a sectional view. Reference numeral 271 denotes a face glass plate, 273 denotes a rear glass plate, 272 denotes an outer frame, and 74 denotes a spacer, and their configurations are the same as those in FIG.
[0043]
1a, 1b, 1c and 1d are thin metal plates (see FIG. 2 (a)) for example of dimensions (thickness (t): 0.05 to 0.2 mm, width (d): 10 to 20 mm, length ( l) Sealing alloy having a coefficient of thermal expansion of 20 to 50 mm, which is made of stainless steel, phosphor bronze, or 271 glass plate. A glass plate of the same quality as 271 may be used.
[0044]
Hereinafter, the description is made with t = 0.2, width 10 mm, and length 40 mm.
[0045]
The metal piece 1 is previously bonded to the outer periphery of the face plate 271 with a heat-resistant adhesive at two or four places, for example, ceramic bonds 3a, 3b, 3c, and 3d. FIG. 2A shows the state. At this time, they are joined so as to be horizontal (parallel) with the plate surface. Reference numerals 2a, 2b, 2c, and 2d denote pedestal blocks to which the metal piece 1 abuts. The metal piece having the above dimensions is made of glass or the same metal as the above-mentioned thin plate. It is bonded in advance with a bond (FIG. 2C).
[0046]
Since the bonding length is set to 5 mm each, the length of the spring action portion of the thin plate 1 is 40 mm−5 mm × 2 = 30 mm.
[0047]
Here, the height of the pedestal 2 will be described.
[0048]
Earlier, it was described that the crush amount of the frit glass 272 was 2 mm (FIG. 14).
[0049]
FIG. 3 shows a state where the height of the pedestal block 2 is 4.8 mm. FIG. 3A shows a combination of the face 271, the outer frame 272, and the rear 273. There is a gap of 1 mm between the thin plate spring 1 and the pedestal block 2.
[0050]
The height of the pedestal block is (5.8 + 3.8) /2=4.8 mm from 5.8 mm before being crushed and 3.8 mm after being crushed.
[0051]
From the dimensions of the lower surface of the face plate 271 and the upper surface of the rear plate 273, 6 mm (H 1 ), 4 mm after crushing (H 2 From)
(H 1 + H 2 ) −2−t = pedestal height.
(6 + 4) /2-0.2=4.8 mm
The figure at that time is shown in FIG. In other words, before and after crushing, the height of the pedestal block is at the middle point, so the length of one leaf spring is 30 mm before and after crushing, and no horizontal position shift occurs before and after crushing. It is crushed downward. That is, the length of one thin plate spring must not change before and after the crush.
[0052]
Here, if the pedestal block is 5.8 mm high, the length of one leaf spring 30 mm must be 30.067 mm by a 2 mm squash, and must extend 0.067 mm. This causes breakage of one thin plate spring or peeling of the bonded portion.
[0053]
Then, if the pedestal height is 3.8 mm, which is the height after crushing, the leaf spring 30 mm before crushing becomes 29.933 mm after crushing, causing a slack of 0.067 mm, and the face plate of the slack 271 is , Can move freely and degrade accuracy.
[0054]
FIG. 4A shows a case where the height of the pedestal block is 4.8 mm. That is, they are joined at l = 30 mm, and when the frit is crushed by 1 mm, l = 30 mm becomes 29.983 mm and a slack of 0.017 mm occurs. However, when the frit is further crushed by 1 mm, l = 30 mm is obtained again. It can be moved up and down 2 mm without changing the horizontal position of the lower glass plate. However, in reality, there is an error, so the pedestal height is set low by about 0.1 mm. FIG. 4B shows the diagram. In this case, 1 = 30 mm becomes 29.993 mm after crushing, and a sag of 0.007 mm occurs, thereby deteriorating the accuracy.
[0055]
If the height is higher than 4.8 mm, the flatness after crushing is larger than 30 mm, and a tensile force acts on one thin plate spring, which leads to breakage and peeling of the joint.
[0056]
The effect of setting the height of the pedestal block to the middle point of the crushing amount will be described based on the bending damage of the leaf spring 1. Assuming that the material of the leaf spring 1 is a material that is easily broken, such as glass, for example, a glass plate with t = 0.3 mm will be damaged by being bent when the tip is pushed down by 1.5 mm when l = 30 mm.
[0057]
This means that a bending amount of 2 mm cannot be satisfied by bending in one direction. However, if it breaks down 1.5 mm downward, it breaks when it is pushed up 1.5 mm upward, so it can cope with 3 mm bending up and down. In FIG. 6A, the bending of one leaf spring is 0, and in FIG. 6B, the tip of one leaf spring is pushed downward by 1 mm when viewed from the face plate side of 271. This is OK since the breakage is smaller than 1.5 mm.
[0058]
After being crushed (2 mm), it is pushed upward by 1 mm, which is also OK because the damage is smaller than 1.5 mm.
[0059]
The face plate + metal piece shown in FIG. 2 (a), the outer frame + (frit) shown in FIG. 2 (b), and the rear plate + pedestal block shown in FIG. 2 (c) correspond to the alignment marks 271a, 271b shown in FIG. Positioning is performed at room temperature by 273a and 273b. FIG. 5 shows an apparatus for performing the alignment.
[0060]
In FIG. 5, reference numeral 10 denotes an assembling / joining apparatus, 11 denotes a gantry, and 12 denotes a Z table, which is installed on the gantry 11, and moves the vacuum hand 13 up and down. The vacuum hand 13 vacuum sucks the face plate 271. Reference numeral 14 denotes an x, y, and θ table, which is installed on the gantry 11, and has an upper surface on which a rear plate 273 is placed. Reference numerals 15a and 15b denote CCD cameras for recognizing images of the alignment marks 271a, 271b, 273a and 273b. Reference numeral 16 denotes a ceramic bond application dispenser which is set on a bar 17 and is mounted on an advance stage 18.
[0061]
Next, the operation of the apparatus will be described. The face plate 271 of FIG. 2A is manually sucked to the vacuum hand 13. The rear plate 273 of FIG. 2C is placed on the x, y, θ table 14 of FIG. Next, the outer frame 272 of FIG. 2B is placed on the rear plate 273 on the table 14. With this, the setting of the work is completed, and the 21 joining controllers are automatically operated.
[0062]
First, the Z table 12 is lowered to a position where the metal piece 1 contacts the pedestal block 2, and the alignment marks 271a and 271b of the face plate 271 are read by the CCD cameras 15a and 15b. Next, the alignment marks 273a and 273b on the rear glass plate 273 are read by the CCD cameras 15a and 15b. The displacement amount is calculated by the image controller 20, the x, y, θ table 14 is moved by the joining controller 21, and the positioning of the face plate 271 and the rear plate 273 is performed. FIG. 6A shows a cross section after the alignment. There is a gap of 1 mm between the pedestal 2 and the leaf spring 1, and as shown in FIG. 6B, it is pressed downward by the leaf spring weight 22.
[0063]
The joining controller 21 issues an advance command to the predecessor stages 18a, 18b, and the tips of the ceramic bond spencers 16a, 16b, 16c, 16d advance near the metal pieces 1a, 1b, 1c, 1d, and the ceramic bonds are removed. Retreat after application. After a predetermined time, the ceramic bonds 5a, 5b, 5c, and 5d are solidified and the fixing of the glass plates 271 and 273 is completed. FIG. 6B shows the state.
[0064]
In FIG. 6B, the metal piece 1 is bonded to the base block 2 with an adhesive 5 (5a, 5c). Frits 272c and 272d applied in advance are formed on the outer frame 272 in a convex shape. The face plate 271 is in contact with the frit 272c, or is supported by a single metal piece, and there is a clearance between the projection of the frit 272c and the face plate 271. A gap of ΔZ is formed between the lower end of the spacer 74 and the upper surface of the rear plate 273.
[0065]
After the fixing is completed, the suction of the vacuum hand 13 of the apparatus 10 is stopped, and the Z-axis 12 is raised.
[0066]
Next, the work 200 is taken out and the weight of the work 22 is removed, as shown in FIG. Put in firing furnace. Reference numeral 30 denotes a firing furnace main body, reference numeral 34 denotes a controller thereof, and reference numeral 31 denotes a pressurizing weight of 40 kg, which is supported by a lifting device 32 by a chain 33.
[0067]
Here, the weight of 31 is put on the work of 200, but as shown in FIG. 8A, the weight of 31 and the upper surface of the face plate of 271 have an inclination. When pressed in this state, a force for moving the face plate 271 in the direction of the arrow (to the left) acts to deteriorate the horizontal positioning by the one leaf spring.
[0068]
Therefore, as shown in FIG. 8 (b), 35 metal (SUS) or ceramic pedestals 35 are placed on the 271 face plate, and 37 washers are placed to prevent the 271 face plate from being scratched. Put 36 balls in the washer. The material of both the washer 37 and the ball 36 is metal (SUS) or ceramics. 37 washers prevent 36 balls from rolling out. In this state, if the weight 31 is put on, the face plate 271 is inserted through the ball 36, so that no force for moving in the lateral direction is generated. Incidentally, the coefficient of friction when the ball 36 is inserted is η b = 0.003, and only a lateral force of 40 × 0.003 = 0.12 kg is generated for a force of 40 kg, and the strength of one leaf spring is sufficient. The place to put them is almost several places on the outer frame 2.
[0069]
The work 200 previously taken out is put into the furnace 30 and heated at a rate of 10 ° C./min from room temperature. At 400 ° C., the frit glasses 272c and 272d melt. During this time, the glass plates 271 and 273 thermally expand (about 1 mm), but are not displaced because they are restrained in the horizontal direction (x, y, θ) by the metal pieces 1.
[0070]
After the frit glass is melted, the pressing weight 31 is lowered onto the face plate 271 via the ball 36 by the elevating device 32 and pressed. By pressing, the flat glasses 272c and 272d are crushed, and cover the upper and lower surfaces of the outer frame evenly. The state is shown in FIG.
[0071]
At the time of pressurization, the metal piece 1 is elastically deformed upward and downward, the gap ΔZ shown in FIG. 4 is eliminated, and the spacer 74 comes into contact with the upper surface of the rear plate 273. After that, the temperature is lowered and returned to the greenhouse and taken out. In this way, the frit 272c, 272d is crushed while maintaining the positions of the upper and lower glass plates 271, 273, thereby producing a flat display in which high vacuum airtightness is ensured.
[0072]
Another embodiment is shown in FIG. Heating device FIG. 7 shows a furnace, while FIG. 9 shows a method using a hot plate.
[0073]
A lower hot plate 51 and an upper hot plate 50 are attached to the Z stage 52. Reference numeral 53 denotes a Z stage driving unit that moves the Z stage 52 and the upper hot plate 50 up and down. Here, the workpiece 200 is placed on the lower hot plate, and 35 bases, 37 washers, and 36 balls are placed on the face plate 271.
[0074]
The upper hot plate 50 is stopped 1 mm above the ball 36, the temperature is raised, frit is melted at 400 ° C., and then the upper hot plate 50 is lowered via the ball 36 and a predetermined load of 40 kg is applied. Thereafter, when the temperature is lowered, a flat display is manufactured.
[0075]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in sealing the upper and lower glass plates of the flat display, at room temperature, the upper and lower glass plates are accurately positioned and fixed with a heat-resistant adhesive. Even when heated to a flat melting temperature of 400 ° C, the position does not shift due to thermal expansion, and since the upper and lower glass plates are fixed with thin plates, the frit is crushed while maintaining the horizontal position. Can be moved upward and downward, airtightness of the flat display in high vacuum can be ensured, and the horizontal position can be maintained with high accuracy for sealing.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are views showing a structure in which a pedestal block is used for a vacuum container including a face plate and a rear plate in a water-surface image display device of the present invention, wherein FIG. 1A is a perspective view and FIG. .
FIG. 2 is an exploded perspective view showing the configuration of the vacuum vessel of FIG.
FIG. 3 is a diagram showing the height of a pedestal block.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a pedestal block height.
5 is a perspective view showing an example of an apparatus for aligning a face plate and a rear plate of the vacuum vessel of FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state before baking in forming the vacuum vessel of FIG. 1;
FIG. 7 is a partially broken perspective view showing a state at the time of baking in forming the vacuum vessel of FIG. 1;
FIG. 8A is a view showing a state where a weight is inclined.
(B) The figure which put the weight via the ball.
FIG. 9 is a view of a firing apparatus using a hot plate.
FIG. 10A is a plan view illustrating an example of a device configuration of a surface conduction electron-emitting device.
FIG. 2B is a cross-sectional view illustrating an example of an FE-type element configuration.
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating an example of an MIM-type element configuration.
FIG. 12 is an exploded perspective view showing the configuration of the flat panel display.
13 (a) is a perspective view and FIG. 13 (b) is a cross-sectional view of the device obtained by assembling the configuration shown in FIG.
14 is a cross-sectional view showing a state before a heating and pressurizing process of a molten adhesive used for sealing of the apparatus of FIG. 12;
[Explanation of symbols]
1a, 1b, 1c, 1d thin plate
2a, 2b, 2c, 2d Base block
3a, 3b, 3c, 3d to 5a, 5b, 5c, 5d Heat-resistant adhesive
10 Assembling and joining equipment
11 Stand
12 Z table
13 Vacuum hand
14 x, y, θ table
15a, 15b CCD camera
16a, 16b, 16c, 16d Heat-resistant adhesive coating machine
17a, 17b Adhesive table
18 Forward stage
19a, 19b Dispensing controller
20 image controller
21 Assembly controller
22 Weight for leaf spring
30 firing furnace
31 weight
32 Weight application mechanism
33 chains
34 Firing controller
35 pedestal
36 balls
37 Washer
40 Stepped plate
41 U-shaped board
50 Upper hot plate
51 Lower hot plate
52 Z stage
53 Z drive unit
74 spacer
200 work
271 face plate
271a, 271b Alignment mark
271c luminous body
272 Outer frame
272a, 272b fused surface
272c lift glass
272d frit glass
273 rear plate
273a, 273b Alignment mark
273c electron emission source
3001 substrate
3004 Conductive thin film
3005 Electron emission unit
3010 substrate
3011 Emitter wiring
3012 Emitter cone
3013 insulating layer
3014 Gate electrode
3020 substrate
3012 lower electrode
3022 insulating layer
3023 Upper electrode
