JP2005197049A - Manufacturing device of image display device and manufacturing method of image display device - Google Patents

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  • Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of an image display device capable of manufacturing the image display device capable of enhancing pressure resistant characteristics, display performance, and reliability and to provide a manufacturing device of the image display device. <P>SOLUTION: The manufacturing device of the image display device is equipped with a vacuum chamber 30 capable of housing a treatment target substrate 33, a treatment electrode 34 facing the treatment target substrate 33 on the inside of the vacuum chamber 30, a potential difference providing mechanism 35 applying voltage across the treatment target substrate 33 and the treatment substrate 34, and a cover 40 covering the periphery of the treatment electrode 34 and having an opening part 41 facing the treatment target substrate 33. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は、画像表示装置の製造方法及び画像表示装置の製造装置に係り、特に、画像表示装置の耐圧特性を改善可能な製造方法及び製造装置に関する。   The present invention relates to an image display apparatus manufacturing method and an image display apparatus manufacturing apparatus, and more particularly to a manufacturing method and an apparatus capable of improving the withstand voltage characteristics of an image display apparatus.

近年、次世代の画像表示装置として、多数の電子放出素子を画像表示面と対向配置させた平面型の画像表示装置の開発が進められている。電子放出素子には様々な種類があるが、いずれも基本的には電界による電子放出を利用したもので、これらの電子放出素子を用いた画像表示装置は、一般に、フィールド・エミッション・ディスプレイ(以下、FEDと称する)と呼ばれている。このようなFEDの内、表面伝導型電子放出素子を用いた画像表示装置は、表面伝導型電子放出ディスプレイ(以下、SEDと称する)とも呼ばれているが、SEDも含む総称としてFEDという用語を用いる。   In recent years, as a next-generation image display device, a flat-type image display device in which a large number of electron-emitting devices are arranged to face an image display surface has been developed. There are various types of electron-emitting devices, and all of them basically use electron emission by an electric field, and image display devices using these electron-emitting devices are generally field emission displays (hereinafter referred to as field emission displays). , Referred to as FED). Among such FEDs, an image display device using a surface conduction electron-emitting device is also called a surface conduction electron-emitting display (hereinafter referred to as SED), but the term FED is used as a general term including SED. Use.

FEDは、一般に、所定の隙間を置いて対向配置された前面基板及び背面基板を有している。これらの基板は、矩形枠状の側壁を介してそれぞれの周縁部同士を互いに接合され、真空外囲器を構成している。真空外囲器の内部は、真空度が10−4Pa程度以下の高真空に維持されている。また、背面基板及び前面基板に加わる大気圧荷重を支えるために、これらの基板の間には複数の支持部材が配設されている。 The FED generally has a front substrate and a rear substrate that are arranged to face each other with a predetermined gap. These substrates are joined to each other at their peripheral parts via a rectangular frame-shaped side wall to constitute a vacuum envelope. The inside of the vacuum envelope is maintained at a high vacuum with a degree of vacuum of about 10 −4 Pa or less. Further, in order to support an atmospheric pressure load applied to the back substrate and the front substrate, a plurality of support members are disposed between these substrates.

前面基板の内面には、赤、青、緑にそれぞれ発光する蛍光体層を含む蛍光体スクリーンが形成されている。また、実用的な表示特性を得るために、蛍光体スクリーン上にメタルバックと呼ばれるアルミ薄膜が形成されている。さらに、真空外囲器の内部に残留したガス及び各基板の放出ガスを吸着するために、ゲッタ膜と呼ばれるガス吸着特性を持った金属膜がメタルバック上に蒸着されている。   A phosphor screen including phosphor layers that emit red, blue, and green light is formed on the inner surface of the front substrate. In order to obtain practical display characteristics, an aluminum thin film called a metal back is formed on the phosphor screen. Furthermore, in order to adsorb the gas remaining inside the vacuum envelope and the gas released from each substrate, a metal film having a gas adsorption characteristic called a getter film is deposited on the metal back.

背面基板の内面には、蛍光体層を励起して発光させるための電子を放出する多数の電子放出素子が設けられている。また、多数の走査線及び信号線がマトリックス状に形成され、各電子放出素子に接続されている。   A large number of electron-emitting devices that emit electrons for exciting the phosphor layer to emit light are provided on the inner surface of the rear substrate. A large number of scanning lines and signal lines are formed in a matrix and connected to each electron-emitting device.

このようなFEDでは、蛍光体スクリーン及びメタルバックを含む画像表示面にはアノード電圧が印加され、電子放出素子から放出された電子ビームがアノード電圧により加速されて蛍光体層に衝突することにより、蛍光体層が発光する。これにより、画像表示面に画像が表示される。この場合、アノード電圧は、最低でも数kV、できれば10kV以上にすることが望まれる。   In such an FED, an anode voltage is applied to the image display surface including the phosphor screen and the metal back, and the electron beam emitted from the electron-emitting device is accelerated by the anode voltage and collides with the phosphor layer. The phosphor layer emits light. Thereby, an image is displayed on the image display surface. In this case, the anode voltage is desired to be at least several kV, preferably 10 kV or more.

このようなFEDでは、前面基板と背面基板との隙間を1〜3mm程度に設定することができ、現在のテレビやコンピュータのディスプレイとして使用されている陰極線管(CRT)と比較して、大幅な軽量化、薄型化を達成することができる。   In such an FED, a gap between the front substrate and the rear substrate can be set to about 1 to 3 mm, which is significantly larger than that of a cathode ray tube (CRT) used as a display of a current television or a computer. Weight reduction and thickness reduction can be achieved.

しかしながら、前面基板と背面基板との間の隙間は、解像度や電子放出効率の特性などの観点からあまり大きくすることはできず、1〜3mm程度に設定する必要がある。したがって、FEDでは、前面基板と背面基板との小さい隙間に強電界が形成されることを避けられず、両基板間の放電(絶縁破壊)が問題となる。   However, the gap between the front substrate and the rear substrate cannot be made so large from the viewpoint of resolution and electron emission efficiency characteristics, and needs to be set to about 1 to 3 mm. Therefore, in the FED, it is inevitable that a strong electric field is formed in a small gap between the front substrate and the rear substrate, and discharge (dielectric breakdown) between the two substrates becomes a problem.

一般に、放電が生じる電圧にはばらつきがある。また、長期間経過した後に放電が起こることもある。放電を抑制するということは、アノード電圧印加時に放電が全く起こらないようにするか、放電確率を実用上許容できる程度まで小さくすることを意味する。放電を抑制しつつ印加可能なアノード−カソード間の電位差を、以後、耐圧と称することとする。   In general, the voltage at which discharge occurs varies. In addition, discharge may occur after a long period of time. Suppressing the discharge means that no discharge occurs when the anode voltage is applied, or that the probability of discharge is reduced to an acceptable level for practical use. The potential difference between the anode and the cathode that can be applied while suppressing the discharge is hereinafter referred to as a withstand voltage.

放電の要因にはいろいろなものがある。その要因の1つとして、異物が挙げられる。つまり、放電のトリガとなりうる異物を、前面基板と背面基板とを封着する前に除去することが画像表示装置の耐圧特性を維持する上で非常に重要である。   There are various causes of discharge. One of the factors is foreign matter. That is, it is very important to remove the foreign matter that can be a trigger for the discharge before sealing the front substrate and the rear substrate in order to maintain the withstand voltage characteristic of the image display device.

耐圧特性を向上させるための技術として、前面基板及び背面基板の少なくとも一方を処理対象基板とし、この処理対象基板と処理電極とを真空雰囲気中で対向配置し、これらの間に高い電位差を付与することで、静電力により異物を除去する技術が開示されている(特許文献1)。
特開2003−151435号公報
As a technique for improving the withstand voltage characteristics, at least one of the front substrate and the rear substrate is a substrate to be processed, the substrate to be processed and the processing electrode are arranged to face each other in a vacuum atmosphere, and a high potential difference is given between them. Thus, a technique for removing foreign substances by electrostatic force is disclosed (Patent Document 1).
JP 2003-151435 A

以上述べたように、処理対象基板と処理電極との間に高い電位差を付与することで処理対象基板上の異物を除去する電界処理工程において、より除去効率を向上するためには、あるいは、より耐圧特性を向上させるためには、処理対象基板と処理電極との間により大きな処理電圧を印加する必要がある。特に、処理電極に正または負の電位を与えて処理対象基板を電界処理する構成とした場合に、処理電極そのものが真空チャンバ内の異物を集めてしまい、電界処理中に処理対象基板に異物を再付着させてしまう場合がある。   As described above, in the electric field processing step of removing foreign matter on the processing target substrate by applying a high potential difference between the processing target substrate and the processing electrode, in order to further improve the removal efficiency, or more In order to improve the breakdown voltage characteristics, it is necessary to apply a larger processing voltage between the processing target substrate and the processing electrode. In particular, when a processing substrate is subjected to electric field processing by applying a positive or negative potential to the processing electrode, the processing electrode itself collects foreign matter in the vacuum chamber, and foreign matter is applied to the processing target substrate during electric field processing. It may be reattached.

この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、耐圧特性に優れ、表示性能及び信頼性を向上できる画像表示装置を製造可能な画像表示装置の製造方法及び画像表示装置の製造装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an image display device manufacturing method and an image display capable of manufacturing an image display device that has excellent withstand voltage characteristics and can improve display performance and reliability. The object is to provide a device manufacturing apparatus.

この発明の第1の様態による画像表示装置の製造装置は、
画像表示面を有した前面基板と、前記画像表示面に向けて電子を放出する電子放出素子を有した背面基板と、を備えた画像表示装置の製造装置であって、
前記前面基板及び前記背面基板の少なくとも一方の処理対象基板を収納可能な真空チャンバと、
前記真空チャンバ内において前記処理対象基板と対向して配置された処理電極と、
前記処理対象基板と前記処理電極との間に電位差を付与する電位差付与機構と、
前記処理電極の周囲を覆うとともに前記処理対象基板に対向した開口部を有するカバーと、
を備えたことを特徴とする。
An apparatus for manufacturing an image display device according to a first aspect of the present invention provides:
An apparatus for manufacturing an image display device, comprising: a front substrate having an image display surface; and a back substrate having an electron-emitting device that emits electrons toward the image display surface,
A vacuum chamber capable of accommodating at least one of the front substrate and the rear substrate;
A processing electrode disposed opposite to the substrate to be processed in the vacuum chamber;
A potential difference applying mechanism that applies a potential difference between the substrate to be processed and the processing electrode;
A cover that covers the periphery of the processing electrode and has an opening facing the processing target substrate;
It is provided with.

この発明の第2の様態による画像表示装置の製造方法は、
画像表示面を有した前面基板と、前記画像表示面に向けて電子を放出する電子放出素子を有した背面基板と、を備えた画像表示装置の製造方法であって、
カバーを備えた処理電極が配置されている真空チャンバ内において、前記カバーの開口部から露出された処理電極と、前記前面基板及び前記背面基板の少なくとも一方の処理対象基板の主面と、を対向配置し、
真空雰囲気中において、前記処理電極を接地するとともに、前記処理電極に電圧を印加することで、前記処理対象基板の主面を前記処理電極との間で発生する電界によって処理し、
前記前面基板と前記背面基板とを真空雰囲気中で対向配置した状態で互いに封着する、ことを特徴とする。
An image display apparatus manufacturing method according to the second aspect of the present invention is as follows.
A method of manufacturing an image display device comprising: a front substrate having an image display surface; and a rear substrate having an electron-emitting device that emits electrons toward the image display surface,
In a vacuum chamber in which a processing electrode having a cover is arranged, the processing electrode exposed from the opening of the cover is opposed to the main surface of at least one of the front substrate and the rear substrate. Place and
In a vacuum atmosphere, while grounding the processing electrode, by applying a voltage to the processing electrode, the main surface of the substrate to be processed is processed by an electric field generated between the processing electrode,
The front substrate and the back substrate are sealed with each other in a state of facing each other in a vacuum atmosphere.

このように構成された画像表示装置の製造装置及び画像表示装置の製造方法によれば、処理電極は、その周囲がカバーによって覆われ、処理対象基板と対向する面がカバーの開口部を介して露出されている。このため、電界処理工程中に、処理電極に高電圧を印加したとしても、真空チャンバ内に存在する異物、真空チャンバ内に処理対象基板を搬入した際に外部から持ち込まれた異物、電界処理中に発生した異物などの処理電極への付着を防止することができ、処理電極を清浄に保つことが可能となる。   According to the image display device manufacturing apparatus and the image display device manufacturing method configured as described above, the periphery of the processing electrode is covered by the cover, and the surface facing the processing target substrate passes through the opening of the cover. Exposed. For this reason, even if a high voltage is applied to the processing electrode during the electric field processing step, foreign matter existing in the vacuum chamber, foreign matter brought in from the outside when the substrate to be processed is carried into the vacuum chamber, Thus, it is possible to prevent foreign matter generated on the processing electrode from adhering to the processing electrode, and it is possible to keep the processing electrode clean.

したがって、電界処理中において、処理対象基板への異物の再付着を抑制することができ、耐圧特性に優れ、しかも、信頼性の高い画像表示装置を製造可能となる。   Therefore, it is possible to suppress the reattachment of the foreign matter to the substrate to be processed during the electric field processing, and it is possible to manufacture an image display device that has excellent withstand voltage characteristics and high reliability.

また、このような電界処理を行った処理対象基板を用いることにより、高いアノード電圧を印加することができるとともに、前面基板と背面基板との間のギャップを小さくすることが可能となり、輝度や解像度などの表示性能を向上した画像表示装置を製造することができる。   In addition, by using a substrate to be processed that has undergone such an electric field treatment, a high anode voltage can be applied, and a gap between the front substrate and the rear substrate can be reduced. An image display device with improved display performance can be manufactured.

さらに、アノード電圧が低いほど蛍光体層の劣化が問題となるが、この画像表示装置によれば、アノード電圧を高く設定することが可能であることから、蛍光体層の劣化を緩和し、製品の寿命を延ばすことが可能となる。   Furthermore, the lower the anode voltage, the more the deterioration of the phosphor layer becomes a problem. According to this image display device, the anode voltage can be set higher, so the deterioration of the phosphor layer is alleviated and the product is It is possible to extend the life of the battery.

この発明によれば、耐圧特性に優れ、表示性能及び信頼性を向上できる画像表示装置を製造可能な画像表示装置の製造装置及び画像表示装置の製造方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an image display apparatus manufacturing apparatus and an image display apparatus manufacturing method capable of manufacturing an image display apparatus that has excellent withstand voltage characteristics and can improve display performance and reliability.

以下、この発明の一実施の形態に係る画像表示装置の製造装置及び画像表示装置の製造方法について図面を参照して説明する。なお、ここでは、本製造装置及び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。   An image display device manufacturing apparatus and an image display device manufacturing method according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Here, as an image display device manufactured by this manufacturing apparatus and manufacturing method, an FED including a surface conduction electron-emitting device will be described as an example.

図1及び図2に示すように、FEDは、1〜2mmの隙間を置いて対向配置された前面基板11及び背面基板12を備えている。これら前面基板11及び背面基板12は、絶縁基板としてそれぞれ板厚が1〜3mm程度の矩形状のガラス板を用いて構成されている。これらの前面基板11及び背面基板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10−4Pa程度の高真空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。 As shown in FIGS. 1 and 2, the FED includes a front substrate 11 and a rear substrate 12 that are opposed to each other with a gap of 1 to 2 mm. Each of the front substrate 11 and the rear substrate 12 is configured by using a rectangular glass plate having a thickness of about 1 to 3 mm as an insulating substrate. The front substrate 11 and the rear substrate 12 are flat rectangular vacuum envelopes whose peripheral portions are bonded to each other through a rectangular frame-shaped side wall 13 and whose inside is maintained at a high vacuum of about 10 −4 Pa. 10 is constituted.

真空外囲器10は、その内部に設けられ、前面基板11及び背面基板12に加わる大気圧荷重を支えるための複数のスペーサ14を備えている。このスペーサ14としては、板状あるいは柱状等の形状を採用可能である。   The vacuum envelope 10 includes a plurality of spacers 14 provided therein for supporting an atmospheric pressure load applied to the front substrate 11 and the rear substrate 12. As the spacer 14, a plate shape or a column shape can be adopted.

前面基板11は、その内面に画像表示面を備えている。すなわち、画像表示面は、蛍光体スクリーン15、蛍光体スクリーン15上に配置されたメタルバック20、メタルバック20上に配置されたゲッタ膜22などで構成されている。   The front substrate 11 has an image display surface on its inner surface. That is, the image display surface includes a phosphor screen 15, a metal back 20 disposed on the phosphor screen 15, a getter film 22 disposed on the metal back 20, and the like.

蛍光体スクリーン15は、赤、緑、青にそれぞれ発光する蛍光体層16と、マトリクス状に配置された黒色光吸収層17とを有している。これらの蛍光体層16は、ストライプ状に形成されても良いし、ドット状に形成されても良い。メタルバック20は、アルミニウム膜等で形成され、アノード電極として機能する。ゲッタ膜22は、ガス吸着特性を持った金属膜によって形成され、真空外囲器10の内部に残留したガス及び各基板からの放出ガスを吸着する。   The phosphor screen 15 includes a phosphor layer 16 that emits red, green, and blue light, respectively, and a black light absorption layer 17 that is arranged in a matrix. These phosphor layers 16 may be formed in stripes or dots. The metal back 20 is formed of an aluminum film or the like and functions as an anode electrode. The getter film 22 is formed of a metal film having gas adsorption characteristics, and adsorbs the gas remaining inside the vacuum envelope 10 and the gas released from each substrate.

背面基板12は、その内面に表面伝導型の電子放出素子18を備えている。この電子放出素子18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機能する。すなわち、複数の電子放出素子18は、背面基板12上において、画素毎に対応して複数列及び複数行に配列され、それぞれ蛍光体層16に向けて電子ビームを放出する。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、電子放出素子18に電位を供給するための多数本の配線21は、背面基板12の内面に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。   The back substrate 12 includes a surface conduction electron-emitting device 18 on its inner surface. The electron-emitting device 18 functions as an electron source that excites the phosphor layer 16 of the phosphor screen 15. That is, the plurality of electron-emitting devices 18 are arranged in a plurality of columns and a plurality of rows corresponding to each pixel on the back substrate 12, and each emits an electron beam toward the phosphor layer 16. Each electron-emitting device 18 includes an electron emitting portion (not shown) and a pair of device electrodes for applying a voltage to the electron emitting portion. Further, a large number of wirings 21 for supplying a potential to the electron-emitting device 18 are provided in a matrix shape on the inner surface of the rear substrate 12, and end portions thereof are drawn out of the vacuum envelope 10.

このようなFEDでは、画像を表示する動作時においては、蛍光体スクリーン15及びメタルバック20を含む画像表示面に、例えば9kVのアノード電圧を印加する。そして、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15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、それぞれ対応する色に発光する。このようにして、画像表示面にカラー画像が表示される。   In such an FED, an anode voltage of, for example, 9 kV is applied to the image display surface including the phosphor screen 15 and the metal back 20 during the operation of displaying an image. Then, the electron beam emitted from the electron emitter 18 is accelerated by the anode voltage and collides with the phosphor screen 15. As a result, the phosphor layer 16 of the phosphor screen 15 is excited and emits light in a corresponding color. In this way, a color image is displayed on the image display surface.

次に、上述したような構成のFEDを製造するための製造装置について説明する。ここでは、FEDに用いる前面基板11及び背面基板12に耐圧特性を向上するための電界処理を行う製造方法及び製造装置について説明する。また、ここで説明する製造装置は、前面基板11と背面基板12とを封着する工程を真空雰囲気中で行うことが可能であり、別途封着用の製造装置を必要とせず、しかも、改めて内部を真空に排気する工程を必要としない。   Next, a manufacturing apparatus for manufacturing the FED configured as described above will be described. Here, a manufacturing method and a manufacturing apparatus for performing electric field processing for improving the pressure resistance characteristics on the front substrate 11 and the rear substrate 12 used in the FED will be described. In addition, the manufacturing apparatus described here can perform the process of sealing the front substrate 11 and the back substrate 12 in a vacuum atmosphere, and does not require a separate sealing manufacturing apparatus. There is no need to evacuate the vacuum.

図3に示すように、製造装置は、真空チャンバ30、排気機構32、処理電極34、電位差付与機構35などを備えて構成されている。真空チャンバ30は、真空処理槽で構成され、その内部に、処理対象基板33を保持する保持機構31を備えている。処理対象基板33は、その主面に画像表示面を有した前面基板11及びその主面に電子放出素子18を有した背面基板12の少なくとも一方である。排気機構32は、真空チャンバ30の内部を真空排気するものであって、真空チャンバ30に接続された排気ポンプなどで構成されている。   As shown in FIG. 3, the manufacturing apparatus includes a vacuum chamber 30, an exhaust mechanism 32, a processing electrode 34, a potential difference applying mechanism 35, and the like. The vacuum chamber 30 is composed of a vacuum processing tank, and includes a holding mechanism 31 that holds a processing target substrate 33 therein. The processing target substrate 33 is at least one of the front substrate 11 having the image display surface on the main surface and the back substrate 12 having the electron-emitting device 18 on the main surface. The exhaust mechanism 32 evacuates the inside of the vacuum chamber 30, and includes an exhaust pump connected to the vacuum chamber 30.

処理電極34は、真空チャンバ30内に設けられている。この処理電極34は、保持機構31によって保持された処理対象基板33の主面33Aに対してほぼ平行に、かつ、所定の隙間をおいて対向して配置されている。   The processing electrode 34 is provided in the vacuum chamber 30. The processing electrode 34 is disposed substantially parallel to the main surface 33A of the processing target substrate 33 held by the holding mechanism 31 and facing the main surface 33A with a predetermined gap.

また、この処理電極34は、金属板34Aをガラス34Bの内部に埋め込んで構成されており、例えば処理対象基板33の短軸方向で全面に亘って対向する略長方形の平面を有する略直方体形状であり、処理対象基板33と対向する面のガラス34Bの厚みは0.5mm程度である。処理電極34と電位差付与機構35とを電気的に接続するために、ガラスの一部を取り除き内部の金属面が露出した箇所に貫通孔を有する絶縁碍子42が配置され、貫通孔を介して配線を取り出している。   The processing electrode 34 is configured by embedding a metal plate 34A in the glass 34B. For example, the processing electrode 34 has a substantially rectangular parallelepiped shape having a substantially rectangular plane facing the entire surface in the minor axis direction of the processing target substrate 33. In addition, the thickness of the glass 34B on the surface facing the processing target substrate 33 is about 0.5 mm. In order to electrically connect the processing electrode 34 and the potential difference applying mechanism 35, an insulator 42 having a through hole is disposed at a place where a part of the glass is removed and an internal metal surface is exposed, and wiring is performed through the through hole. Take out.

ここで適用される処理電極34は、例えば図3、及び、図4A乃至図4Cに示すように、カバー40によってその周囲を覆われている。このカバー40は、金属材料によって形成され、処理電極34の周囲を覆うように配置されている。また、このカバー40は、開口部41を有している。処理電極34は、カバー40の開口部41からその一部が露出している。つまり、略直方体形状の処理電極34は、5つの平面がカバー40によって囲まれており、残りの1つの平面が露出している。処理対象基板33は、その主面33Aがカバー40から露出した処理電極34と対向するよう配置される。   The processing electrode 34 applied here is covered with a cover 40 as shown in FIGS. 3 and 4A to 4C, for example. The cover 40 is formed of a metal material and is disposed so as to cover the periphery of the processing electrode 34. The cover 40 has an opening 41. A part of the processing electrode 34 is exposed from the opening 41 of the cover 40. That is, the processing electrode 34 having a substantially rectangular parallelepiped shape has five planes surrounded by the cover 40, and the remaining one plane is exposed. The processing target substrate 33 is disposed so that its main surface 33A faces the processing electrode 34 exposed from the cover 40.

カバー40の開口部41を規定するエッジ43は、処理電極34から十分に離間するよう配置されている。これにより、エッジ43と処理電極34との間での放電を抑制することができる。   The edge 43 that defines the opening 41 of the cover 40 is disposed so as to be sufficiently separated from the processing electrode 34. Thereby, discharge between the edge 43 and the processing electrode 34 can be suppressed.

電位差付与機構35は、真空チャンバ30内において、処理対象基板33と処理電極34との間に所定の電位差を付与する。すなわち、電位差付与機構35は、高電圧電源36を備えて構成されている。この高電圧電源36は、処理電極34から取り出された配線と電気的に接続されており、処理電極34に対して所定電圧を印加可能である。なお、真空チャンバ30、処理対象基板33、及び、カバー40は、いずれも同電位であり、ここではともに接地されている。なお、接地することが不可欠なわけではなく、カバーをするだけでも機械的に異物を遮蔽する効果はあり、さらには、処理電極34の電位をVe、カバーの電位をVcとしたとき、|Vc|<|Ve|であれば電気的な効果も現われ、|Vc|が小さいほど、その効果は大きくなる。   The potential difference applying mechanism 35 applies a predetermined potential difference between the processing target substrate 33 and the processing electrode 34 in the vacuum chamber 30. That is, the potential difference providing mechanism 35 is configured to include a high voltage power source 36. The high voltage power source 36 is electrically connected to the wiring extracted from the processing electrode 34, and can apply a predetermined voltage to the processing electrode 34. Note that the vacuum chamber 30, the substrate to be processed 33, and the cover 40 are all at the same potential, and are all grounded here. Note that grounding is not indispensable. Even if only the cover is applied, there is an effect of mechanically shielding foreign matter. Furthermore, when the potential of the processing electrode 34 is Ve and the potential of the cover is Vc, | Vc If | <| Ve |, an electrical effect also appears. The smaller the | Vc |, the greater the effect.

次に、上述したような構成のFEDを製造するための製造方法について説明する。
まず、画像表示面を有した前面基板11、及び、電子放出素子18を有した背面基板12を用意する。続いて、前面基板11及び背面基板12の少なくとも一方の処理対象基板33に対して図3に示したような製造装置を用いて電界処理を施す。
Next, a manufacturing method for manufacturing the FED configured as described above will be described.
First, a front substrate 11 having an image display surface and a rear substrate 12 having an electron-emitting device 18 are prepared. Subsequently, electric field processing is performed on at least one processing target substrate 33 of the front substrate 11 and the rear substrate 12 using a manufacturing apparatus as shown in FIG.

すなわち、この電界処理工程では、まず、真空チャンバ30内に処理対象基板33を搬入し、保持機構31により保持される。このとき、処理対象基板33は、所定の電界処理位置において、その主面33Aと処理電極34とがほぼ平行に、かつ、数mm程度例えば2mmの隙間をおいて対向した状態で配置される。処理対象基板33が前面基板11である場合には、画像表示面を有した主面を処理電極34と対向配置し、また、処理対象基板33が背面基板12である場合には、電子放出素子18を有した主面を処理電極34と対向配置する。このとき、処理対象基板33は接地される。   That is, in this electric field processing step, first, the processing target substrate 33 is carried into the vacuum chamber 30 and held by the holding mechanism 31. At this time, the substrate 33 to be processed is arranged in a state where the main surface 33A and the processing electrode 34 face each other with a gap of about several millimeters, for example, 2 mm, at a predetermined electric field processing position. When the processing target substrate 33 is the front substrate 11, the main surface having the image display surface is disposed opposite to the processing electrode 34, and when the processing target substrate 33 is the rear substrate 12, the electron-emitting device. The main surface having 18 is disposed opposite to the processing electrode 34. At this time, the processing target substrate 33 is grounded.

続いて、排気機構32を作動し、真空チャンバ30内を所望の真空度まで真空排気する。これにより、真空チャンバ30内を真空雰囲気とする。   Subsequently, the exhaust mechanism 32 is operated to evacuate the vacuum chamber 30 to a desired degree of vacuum. Thereby, the inside of the vacuum chamber 30 is made into a vacuum atmosphere.

続いて、電位差付与機構35の高電圧電源36により処理電極34に対して高電圧例えば30kVの電圧が所定の上昇パターンにしたがって印加される。この間、処理対象基板33及び処理電極34の少なくとも一方は、両者の間に所定の隙間を維持した状態で平行移動する。このときの移動方向は、処理対象基板33の概略長軸方向である。これにより、処理電極34と処理対象基板33とが対向している間に、これらの間に電界が発生し、処理対象基板33が電界処理される。   Subsequently, a high voltage, for example, a voltage of 30 kV is applied to the processing electrode 34 by the high voltage power supply 36 of the potential difference applying mechanism 35 according to a predetermined rising pattern. During this time, at least one of the processing target substrate 33 and the processing electrode 34 moves in a state where a predetermined gap is maintained between them. The moving direction at this time is the approximate major axis direction of the processing target substrate 33. Thereby, while the processing electrode 34 and the processing target substrate 33 are opposed to each other, an electric field is generated between them, and the processing target substrate 33 is subjected to the electric field processing.

この電界処理をさらに詳しく説明する。すなわち、処理電極34と処理対象基板33との間には電位差が付与されているため、静電力により取り除かれた異物が、処理対象基板33から処理電極34に引き寄せられる。そして、処理電極34上に付着した異物は、処理電極34と同じ電位となるため、処理電極34から処理対象基板33へと異物が再び付着する可能性がある。このため、異物は、処理対象基板33と処理電極34との間を往復する可能性がある。   This electric field processing will be described in more detail. That is, since a potential difference is applied between the processing electrode 34 and the processing target substrate 33, the foreign matter removed by the electrostatic force is attracted from the processing target substrate 33 to the processing electrode 34. Since the foreign matter adhering to the processing electrode 34 has the same potential as the processing electrode 34, the foreign matter may adhere again from the processing electrode 34 to the processing target substrate 33. For this reason, the foreign matter may reciprocate between the processing target substrate 33 and the processing electrode 34.

往復する異物は、まったく同じ経路を保つことはなく、次第に処理電極34の周辺部へ移動していくため、さらにある時間を経過すると、異物のほとんどが、処理電極34の面外へと移動する。このため、処理電極34と対向している領域から異物が取り除かれる。   Since the reciprocating foreign matter does not keep the exact same path and gradually moves to the periphery of the processing electrode 34, most of the foreign matter moves out of the surface of the processing electrode 34 after a certain period of time. . For this reason, the foreign matter is removed from the region facing the processing electrode 34.

しかし、取り除かれた異物のうち、処理電極34の周辺部材や真空チャンバの内壁へと移動したものは、処理電極34とは異なる電位例えば接地電位となってしまい、再び処理電極34との電位差により引き寄せられ、処理電極34に付着してしまったり、処理対象基板33における電界処理が終了した領域に再び付着してしまったりすることがある。   However, among the removed foreign substances, those moved to the peripheral member of the processing electrode 34 or the inner wall of the vacuum chamber have a potential different from that of the processing electrode 34, for example, a ground potential, and again due to a potential difference with the processing electrode 34. It may be attracted and attached to the processing electrode 34 or may be attached again to the region of the processing target substrate 33 where the electric field processing has been completed.

これに対して、上述したように、処理電極34は、接地電位のカバー40によって覆われている。このため、取り除かれた異物とカバー40とが略同電位となるため、処理電極34と周辺の部材とが電気的にシールドされていることになる。したがって、電界処理中に処理電極34の周辺から異物を引き寄せることが抑制できる。なお、前述のように接地電位になっていなくても、機械的にカバーされるだけでも処理電極34に異物が付着することを抑制する効果はある。   On the other hand, as described above, the processing electrode 34 is covered with the cover 40 having the ground potential. For this reason, since the removed foreign substance and the cover 40 have substantially the same potential, the processing electrode 34 and the peripheral members are electrically shielded. Accordingly, it is possible to suppress foreign matters from being drawn from the periphery of the processing electrode 34 during the electric field processing. In addition, even if it is not at the ground potential as described above, even if it is mechanically covered, there is an effect of suppressing foreign matter from adhering to the processing electrode 34.

このような電界処理工程の後、前面基板11と背面基板12とを真空雰囲気中で対向配置した状態で互いに封着する。このとき、前面基板11及び背面基板12は、互いの主面を対向した状態で矩形枠状の側壁13を介して接合される。   After such an electric field treatment step, the front substrate 11 and the rear substrate 12 are sealed together in a state of being opposed to each other in a vacuum atmosphere. At this time, the front substrate 11 and the back substrate 12 are joined via the rectangular frame-shaped side wall 13 in a state where their main surfaces are opposed to each other.

このような実施の形態によれば、耐圧特性を向上することができ、放電を抑制しつつアノード電圧を高めることができるため、性能の高い画像表示装置を製造することが可能となる。   According to such an embodiment, the withstand voltage characteristics can be improved, and the anode voltage can be increased while suppressing discharge, so that a high-performance image display device can be manufactured.

上述した実施の形態では、処理電極34とカバー40との間に空間を設けたが、両者が電気的に絶縁されていれば良く、図5に示すように、処理電極34とカバー40との間にガラス材などの絶縁体50を充填した構造であっても良い。   In the above-described embodiment, a space is provided between the processing electrode 34 and the cover 40. However, it is only necessary that both are electrically insulated. As shown in FIG. A structure filled with an insulator 50 such as a glass material may be used.

なお、接地することが不可欠なわけではなく、カバーを設けるだけでも効果はあり、さらには、処理電極34の電位をVe、カバーの電位をVcとしたとき、|Vc|<|Ve|であれば効果はより大きくなる。   Note that grounding is not indispensable. Even if a cover is provided, there is an effect. Further, when the potential of the processing electrode 34 is Ve and the potential of the cover is Vc, | Vc | <| Ve | The effect will be greater.

この構造を適用したとしても、上述した実施の形態と同様の効果が得られることは言うまでもない。   Needless to say, even if this structure is applied, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained.

以上説明したように、この実施の形態によれば、処理電極の処理対象基板(すなわち前面基板または背面基板)と対向する側に開口部を有するカバーを設けている。これにより、処理対象基板に高電界を印加して電界処理する際に、真空容器内の異物の処理電極への付着を防止し、処理電極を清浄に維持することができるとともに、異物の処理対象基板への再付着を防止することができる。   As described above, according to this embodiment, the cover having the opening is provided on the side of the processing electrode facing the processing target substrate (that is, the front substrate or the back substrate). As a result, when applying a high electric field to the substrate to be processed and performing the electric field processing, it is possible to prevent the foreign matter in the vacuum vessel from adhering to the processing electrode, to keep the processing electrode clean, Reattachment to the substrate can be prevented.

このため、処理対象基板の耐圧特性を向上することができる。したがって、このような処理対象基板を用いて製造された画像形成装置によれば、耐圧特性に優れ、しかも、表示性能及び信頼性を向上することが可能となる。   For this reason, the pressure | voltage resistant characteristic of a process target board | substrate can be improved. Therefore, according to the image forming apparatus manufactured using such a substrate to be processed, it is possible to improve the display performance and the reliability with excellent breakdown voltage characteristics.

なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the spirit of the invention in the stage of implementation. Further, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.

例えば、処理電極は、直方体形状でなくても良く、薄板状、ブレード状であっても良い。また、処理電極の大きさは、処理対象基板と同等以上であっても良い。この場合、処理対象基板や処理電極を移動するための機構が省略できる。   For example, the processing electrode may not be a rectangular parallelepiped shape, and may be a thin plate shape or a blade shape. Further, the size of the processing electrode may be equal to or larger than that of the processing target substrate. In this case, a mechanism for moving the substrate to be processed and the processing electrode can be omitted.

図1は、この発明の実施の形態に係る製造方法及び製造装置により製造されるFEDの一例を概略的に示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view schematically showing an example of an FED manufactured by a manufacturing method and a manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. 図2は、図1に示したFEDのA−A線に沿った断面構造を概略的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing a cross-sectional structure along the line AA of the FED shown in FIG. 図3は、この発明の実施の形態に係る画像表示装置の製造装置を概略的に示す図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing an image display device manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. 図4Aは、図3に示した製造装置における処理電極及びその一部の断面の構造を概略的に示す図である。4A is a view schematically showing a structure of a processing electrode and a partial cross section thereof in the manufacturing apparatus shown in FIG. 図4Bは、図3に示した製造装置における処理電極の断面の構造を概略的に示す図である。4B is a diagram schematically showing a cross-sectional structure of the processing electrode in the manufacturing apparatus shown in FIG. 図4Cは、図3に示した製造装置における処理電極を処理対象基板側から見た構造を概略的に示す図である。4C is a diagram schematically showing a structure of the processing electrode in the manufacturing apparatus shown in FIG. 3 as viewed from the processing target substrate side. 図5は、図3に示した製造装置に適用可能な他の処理電極の構造を概略的に示す図である。FIG. 5 is a diagram schematically showing the structure of another processing electrode applicable to the manufacturing apparatus shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10…真空外囲器、11…前面基板、12…背面基板、30…真空チャンバ、33…処理対象基板(前面基板、背面基板)、34…処理電極、35…電位差付与機構、40…カバー、41…開口部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Vacuum envelope, 11 ... Front substrate, 12 ... Rear substrate, 30 ... Vacuum chamber, 33 ... Processing object board | substrate (front substrate, rear substrate), 34 ... Processing electrode, 35 ... Potential difference provision mechanism, 40 ... Cover, 41 ... opening

Claims (4)

画像表示面を有した前面基板と、前記画像表示面に向けて電子を放出する電子放出素子を有した背面基板と、を備えた画像表示装置の製造装置であって、
前記前面基板及び前記背面基板の少なくとも一方の処理対象基板を収納可能な真空チャンバと、
前記真空チャンバ内において前記処理対象基板と対向して配置された処理電極と、
前記処理対象基板と前記処理電極との間に電位差を付与する電位差付与機構と、
前記処理電極の周囲を覆うとともに前記処理対象基板に対向した開口部を有するカバーと、
を備えたことを特徴とする画像表示装置の製造装置。
An apparatus for manufacturing an image display device, comprising: a front substrate having an image display surface; and a back substrate having an electron-emitting device that emits electrons toward the image display surface,
A vacuum chamber capable of accommodating at least one of the front substrate and the rear substrate;
A processing electrode disposed opposite to the substrate to be processed in the vacuum chamber;
A potential difference applying mechanism that applies a potential difference between the substrate to be processed and the processing electrode;
A cover that covers the periphery of the processing electrode and has an opening facing the processing target substrate;
An apparatus for manufacturing an image display device, comprising:
前記カバーは、前記真空チャンバとともに接地されたことを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置の製造装置。   The apparatus for manufacturing an image display device according to claim 1, wherein the cover is grounded together with the vacuum chamber. 画像表示面を有した前面基板と、前記画像表示面に向けて電子を放出する電子放出素子を有した背面基板と、を備えた画像表示装置の製造方法であって、
カバーによってその周囲が覆われた処理電極が配置されている真空チャンバ内において、前記カバーの開口部から露出された処理電極と、前記前面基板及び前記背面基板の少なくとも一方の処理対象基板の主面と、を対向配置し、
真空雰囲気中において、前記処理電極を接地するとともに、前記処理電極に電圧を印加することで、前記処理対象基板の主面を前記処理電極との間で発生する電界によって処理し、
前記前面基板と前記背面基板とを真空雰囲気中で対向配置した状態で互いに封着する、ことを特徴とする画像表示装置の製造方法。
A method of manufacturing an image display device comprising: a front substrate having an image display surface; and a rear substrate having an electron-emitting device that emits electrons toward the image display surface,
In a vacuum chamber in which a processing electrode whose periphery is covered by a cover is disposed, the processing electrode exposed from the opening of the cover, and the main surface of at least one of the front substrate and the rear substrate And facing each other,
In a vacuum atmosphere, while grounding the processing electrode, by applying a voltage to the processing electrode, the main surface of the substrate to be processed is processed by an electric field generated between the processing electrode,
A method of manufacturing an image display device, wherein the front substrate and the back substrate are sealed together in a state of being opposed to each other in a vacuum atmosphere.
前記カバーは、前記真空チャンバとともに接地されたことを特徴とする請求項3に記載の画像表示装置の製造方法。   The method for manufacturing an image display device according to claim 3, wherein the cover is grounded together with the vacuum chamber.
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