JP2007026999A - Display device and method for manufaturing the same - Google Patents

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Sachiko Hirahara
祥子 平原
Satoshi Ishikawa
諭 石川
Shinko Fukushima
真弘 福島
Satoko Koyaizu
聡子 小柳津
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display device which can be manufactured with relative ease at low cost and can improve a yield, and a method for manufacturing the display device. <P>SOLUTION: An SED comprises a front substrate 2 having a phosphor screen and a metal back, a rear substrate having a plurality of electron emitting elements, an interlock spacer 8 placed between the front substrate 2 and the rear substrate, and a side wall to seal the periphery of the substrates. The interlock spacer 8 has a structure which couples a plurality of pillar spacers 8a with a metal wire 8b flat and beltlike, where both ends of the pillar spacers 8a are attached to the inner surfaces of the respective substrates. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、背面基板に設けた電子放出素子から電子を放出させて前面基板に設けた蛍光体層を励起発光させることによりカラー画像を表示する表示装置、およびこの表示装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a display device that displays a color image by emitting electrons from an electron-emitting device provided on a rear substrate and exciting and emitting a phosphor layer provided on the front substrate, and a method for manufacturing the display device.

近年、偏平な平面パネル構造の真空外囲器を有する表示装置として、液晶ディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ(FED)、プラズマディスプレイ(PDP)等が知られている。また、FEDの一種として、表面伝導型の電子放出素子を備えた表示装置(以下、SEDと称する)の開発が進められている。   In recent years, a liquid crystal display, a field emission display (FED), a plasma display (PDP), etc. are known as a display device having a vacuum envelope having a flat flat panel structure. In addition, as a kind of FED, a display device (hereinafter referred to as SED) including a surface conduction electron-emitting device has been developed.

SEDは、所定の隙間を置いて対向配置された前面基板および背面基板を有する。これらの基板は、矩形枠状の側壁を介して周縁部を互いに接合され、内部を真空にされて偏平な平面パネル構造の真空外囲器を構成している。   The SED has a front substrate and a rear substrate that are opposed to each other with a predetermined gap. These substrates are joined to each other at peripheral edges via rectangular frame-shaped side walls, and the inside is evacuated to form a flat envelope having a flat panel structure.

前面基板の内面には3色の蛍光体層が形成され、背面基板の内面には、蛍光体層を励起発光させる電子の放出源として、画素毎に対応する多数の電子放出素子が整列配置されている。また、背面基板の内面上には、電子放出素子を駆動するための多数本の配線がマトリックス状に設けられ、その端部は真空外囲器の外部に引き出されている。   A phosphor layer of three colors is formed on the inner surface of the front substrate, and on the inner surface of the rear substrate, a large number of electron-emitting devices corresponding to each pixel are arranged as an electron emission source for exciting and emitting the phosphor layer. ing. A large number of wires for driving the electron-emitting devices are provided in a matrix on the inner surface of the rear substrate, and the end portions are drawn out of the vacuum envelope.

前面基板と背面基板の間には板状のグリッドが配設されている。このグリッドには、電子放出素子に対して整列した位置関係で多数のビーム通過孔が形成されているとともに、前面基板および背面基板の内面に当接することで基板間の隙間を維持するための複数の柱状のスペーサが設けられている(例えば、特許文献1参照。)。   A plate-like grid is disposed between the front substrate and the rear substrate. In this grid, a plurality of beam passage holes are formed in a positional relationship aligned with the electron-emitting devices, and a plurality of holes for maintaining a gap between the substrates by contacting the inner surfaces of the front substrate and the rear substrate. Columnar spacers are provided (see, for example, Patent Document 1).

このSEDを動作させる場合、基板間に10[kV]程度の高電圧を与え、配線に接続した駆動回路を介して各電子放出素子に選択的に駆動電圧を印加する。これにより、各電子放出素子から選択的に電子ビームが放出され、これら電子ビームが、グリッドの対応するビーム通過孔を通って対応する蛍光体層に照射され、蛍光体層が励起発光されてカラー画像が表示されるようになっている。   When operating this SED, a high voltage of about 10 [kV] is applied between the substrates, and a drive voltage is selectively applied to each electron-emitting device via a drive circuit connected to the wiring. Thereby, an electron beam is selectively emitted from each electron-emitting device, and these electron beams are irradiated to the corresponding phosphor layer through the corresponding beam passage hole of the grid, and the phosphor layer is excited and emitted. An image is displayed.

上述したように複数のスペーサをグリッドに取り付けたスペーサグリッドを採用した場合、全てのスペーサをグリッドに対して高精度に位置決めして取り付けでき生産性を向上させることができるが、製造が困難であり歩留まりも低く且つグリッドが比較的高価であるため、製造コストが高くなる問題があった。また、全てのスペーサを高精度に位置決めしてグリッドに取り付けたとしても、何らかの理由でグリッドに歪みを生じてしまうと、スペーサの基板に対する当接高さが不均一になり、スペーサグリッドを基板間に配置したとき、特定のスペーサに強い応力が作用して破壊されてしまう問題が生じる。   As described above, when a spacer grid in which a plurality of spacers are attached to the grid is adopted, all the spacers can be positioned and attached to the grid with high accuracy, and productivity can be improved, but manufacturing is difficult. Since the yield is low and the grid is relatively expensive, there is a problem that the manufacturing cost is high. Also, even if all the spacers are positioned with high accuracy and attached to the grid, if the grid is distorted for some reason, the contact height of the spacers to the substrate becomes non-uniform, and the spacer grid is placed between the substrates. When it arrange | positions to, the problem that a strong stress acts on a specific spacer and it destroys will arise.

このため、グリッドを用いずに複数本の柱状のスペーサを1本ずつ位置決めして取り付ける方法も考えられるが、アッセンブリに多くの時間を要し、製造コストが増大する問題が生じる。アッセンブリ時間を短縮するため、スペーサを柱状ではなく帯状にする方法も考えられるが、帯状スペーサの高さをその長手方向に沿って均一に制御することが難しく、歩留まりが低下する問題が生じる。また、帯状スペーサは、薄くて細長い帯状のガラスにより形成するため、パネルの大型化に伴いハンドリングが困難になる問題がある。
特開2003−312818号公報
For this reason, a method of positioning and mounting a plurality of columnar spacers one by one without using a grid is also conceivable, but the assembly takes a lot of time, and there is a problem that the manufacturing cost increases. In order to shorten the assembly time, a method of forming the spacer in a strip shape instead of a column shape is conceivable. However, it is difficult to uniformly control the height of the strip spacer along its longitudinal direction, which causes a problem of a decrease in yield. Further, since the strip spacer is formed of a thin and long strip glass, there is a problem that handling becomes difficult as the panel becomes larger.
JP 2003-31818 A

この発明は、以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、比較的容易且つ安価に製造でき歩留まりを高めることができる表示装置、およびこの表示装置の製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a display device that can be manufactured relatively easily and inexpensively and can increase the yield, and a method for manufacturing the display device.

上記目的を達成するため、この発明の表示装置は、蛍光体層を有する第1基板と、上記蛍光体層を励起する励起手段を有する第2基板と、上記第1および第2基板間に当接して配置されるスペーサ構体と、を有し、上記スペーサ構体は、両端がそれぞれ上記第1および第2基板に当接する複数本の柱状スペーサと、これら複数本の柱状スペーサを互いに平行に一列に並べて連結した連結部材と、を有する。   In order to achieve the above object, a display device according to the present invention includes a first substrate having a phosphor layer, a second substrate having excitation means for exciting the phosphor layer, and a contact between the first and second substrates. A plurality of columnar spacers whose both ends are in contact with the first and second substrates, and the plurality of columnar spacers are aligned in parallel with each other. And a connecting member connected side by side.

また、この発明の表示装置の製造方法は、蛍光体層を有する第1基板、および上記蛍光体層を励起する励起手段を有する第2基板を用意する工程と、複数本の柱状スペーサ、およびこれら複数本の柱状スペーサを互いに平行に一列に並べて連結した連結部材を有するスペーサ構体を用意する工程と、上記連結部材の両端を保持して当該スペーサ構体を上記第1基板に位置決めして上記複数本の柱状スペーサそれぞれの一端を該第1基板に固設する工程と、上記励起手段が上記蛍光体層に対向するように上記スペーサ構体を備えた上記第1基板に上記第2基板を対向させ、上記複数の柱状スペーサの他端に該第2基板を当接させて、両基板の周縁部同士を封着する工程と、を有する。   Further, the method for manufacturing a display device according to the present invention includes a step of preparing a first substrate having a phosphor layer and a second substrate having an excitation means for exciting the phosphor layer, a plurality of columnar spacers, and these A step of preparing a spacer structure having a connecting member in which a plurality of columnar spacers are arranged in parallel and connected to each other; and holding the both ends of the connecting member and positioning the spacer structure on the first substrate. Fixing one end of each of the columnar spacers to the first substrate, and causing the second substrate to face the first substrate having the spacer structure so that the excitation means faces the phosphor layer, A step of bringing the second substrate into contact with the other ends of the plurality of columnar spacers and sealing the peripheral portions of both substrates.

上記発明によると、一列に並んだ複数本の柱状スペーサを連結部材で連結してまとめてハンドリングでき、柱状スペーサを1本ずつ基板に取り付ける必要がなく、生産性を向上させることができる。また、連結した複数本の柱状スペーサの基板に対する当接高さを均一にでき、柱状スペーサの破壊を防止でき歩留まりを向上させることができる。   According to the above invention, a plurality of columnar spacers arranged in a row can be connected together by the connecting member and handled together, and it is not necessary to attach the columnar spacers to the substrate one by one, thereby improving productivity. Further, the contact height of the connected plurality of columnar spacers with respect to the substrate can be made uniform, the columnar spacers can be prevented from being broken, and the yield can be improved.

この発明の表示装置は、上記のような構成および作用を有しているので、比較的容易且つ安価に製造でき歩留まりを高めることができる。   Since the display device of the present invention has the configuration and operation as described above, it can be manufactured relatively easily and inexpensively and the yield can be increased.

以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態について詳細に説明する。
始めに、図1乃至図3を参照して、本発明の実施の形態に係る表示装置の一例として、SED(Surface-conduction Electron-emitter Display)1について説明する。図1は、前面基板2を部分的に切り欠いた状態のSED1の真空外囲器10を示す斜視図であり、図2は、図1の真空外囲器10を線II-IIの位置で切断した断面図であり、図3は、図2の断面を部分的に拡大した部分拡大断面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
First, an SED (Surface-conduction Electron-emitter Display) 1 will be described as an example of a display device according to an embodiment of the present invention with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view showing the vacuum envelope 10 of the SED 1 with the front substrate 2 partially cut away. FIG. 2 shows the vacuum envelope 10 of FIG. 1 at the position of line II-II. FIG. 3 is a partially enlarged sectional view in which the section of FIG. 2 is partially enlarged.

図1乃至図3に示すように、SED1は、それぞれ矩形のガラス板からなる前面基板2(第1基板)および背面基板4(第2基板)を備え、これらの基板は約1.0〜2.0mmの隙間をおいて互いに平行に対向配置されている。なお、背面基板4は、前面基板2より1回り大きいサイズを有する。また、前面基板2および背面基板4は、ガラスからなる矩形枠状の側壁6を介して周縁部同士が接合され、内部が真空の扁平な平面パネル構造の真空外囲器10を構成している。   As shown in FIGS. 1 to 3, the SED 1 includes a front substrate 2 (first substrate) and a rear substrate 4 (second substrate) each made of a rectangular glass plate, and these substrates are about 1.0-2. They are arranged opposite to each other in parallel with a gap of 0 mm. The back substrate 4 has a size one size larger than the front substrate 2. Further, the front substrate 2 and the rear substrate 4 are joined to each other through a rectangular frame-shaped side wall 6 made of glass, and constitute a vacuum envelope 10 having a flat flat panel structure in which the inside is a vacuum. .

前面基板2の内面には画像表示面として機能する蛍光体スクリーン12が形成されている。この蛍光体スクリーン12は、赤、青、緑の蛍光体層R、G、B、および遮光層11を並べて構成され、これらの蛍光体層はストライプ状あるいはドット状に形成されている。また、蛍光体スクリーン12上には、アルミニウム薄膜等からなるメタルバック14が形成されている。   A phosphor screen 12 that functions as an image display surface is formed on the inner surface of the front substrate 2. The phosphor screen 12 is configured by arranging red, blue, and green phosphor layers R, G, and B and a light shielding layer 11, and these phosphor layers are formed in stripes or dots. On the phosphor screen 12, a metal back 14 made of an aluminum thin film or the like is formed.

背面基板4の内面には、蛍光体スクリーン12の蛍光体層R、G、Bを励起発光させるための電子を放出する電子放出源として、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16(励起手段)が設けられている。これらの電子放出素子16は、画素毎、すなわち蛍光体層R、G、B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16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4の内面上には、各電子放出素子16に駆動電圧を与えるための多数本の配線18がマトリックス状に設けられ、その端部は真空外囲器10の外部に引き出されている。   On the inner surface of the back substrate 4, a number of surface-conduction type electron emitters each emitting an electron beam as an electron emission source that emits electrons for exciting and emitting the phosphor layers R, G, and B of the phosphor screen 12. An element 16 (excitation means) is provided. These electron-emitting devices 16 are arranged in a plurality of columns and a plurality of rows corresponding to each pixel, that is, for each of the phosphor layers R, G, and B. Each electron-emitting device 16 includes an electron emitting portion (not shown) and a pair of device electrodes for applying a voltage to the electron emitting portion. Further, on the inner surface of the back substrate 4, a large number of wirings 18 for applying a driving voltage to the respective electron-emitting devices 16 are provided in a matrix shape, and end portions thereof are drawn out of the vacuum envelope 10. Yes.

接合部材として機能する側壁6は、例えば、低融点ガラス、低融点金属等の封着材20により、前面基板2の周縁部および背面基板4の周縁部に封着され、これらの基板同士を接合している。本実施の形態では、背面基板4と側壁6をフリットガラス20aを用いて接合し、前面基板2と側壁6をインジウム20bを用いて接合した。もし、配線18のある背面基板4と側壁6を低融点金属で封着する場合は、配線18と封着材20の電気ショートを避けるため、中間層として絶縁層を設ける必要がある。   The side wall 6 functioning as a bonding member is sealed to the peripheral edge of the front substrate 2 and the peripheral edge of the back substrate 4 by, for example, a sealing material 20 such as low melting glass or low melting metal, and these substrates are bonded to each other. is doing. In the present embodiment, the back substrate 4 and the side wall 6 are joined using frit glass 20a, and the front substrate 2 and the side wall 6 are joined using indium 20b. If the back substrate 4 with the wiring 18 and the side wall 6 are sealed with a low melting point metal, it is necessary to provide an insulating layer as an intermediate layer in order to avoid an electrical short between the wiring 18 and the sealing material 20.

また、SED1は、前面基板2と背面基板4の間に、この発明のスペーサ構体として機能する複数組の連結スペーサ8を備えている。各組の連結スペーサ8は、ガラスからなる複数本の細長い円柱状のスペーサ8a(柱状スペーサ)を互いに平行に離間させて一列に並べて扁平な帯状の金属ワイヤ8b(連結部材)により連結した構造を有する。そして、複数組の連結スペーサ8は、金属ワイヤ8bが真空外囲器10の長辺方向に延びる姿勢で真空外囲器10の短辺方向に互いに離間して略平行に取り付けられる。   The SED 1 includes a plurality of sets of connecting spacers 8 that function as the spacer structure of the present invention between the front substrate 2 and the rear substrate 4. Each set of connecting spacers 8 has a structure in which a plurality of long and thin cylindrical spacers 8a (columnar spacers) made of glass are arranged in a row in parallel with each other and connected by a flat strip-shaped metal wire 8b (connecting member). Have. The plurality of sets of connecting spacers 8 are attached substantially parallel to each other in the short side direction of the vacuum envelope 10 in a posture in which the metal wires 8 b extend in the long side direction of the vacuum envelope 10.

各柱状スペーサ8aは、上述したメタルバック14、および蛍光体スクリーン12の遮光層11を介して前面基板2の内面に当接する上端、および背面基板4の内面上に設けられた配線18上に当接する下端を有し、前面基板2および背面基板4の外側から作用する大気圧荷重を支持し、基板間の間隔を所定値に維持するように機能する。   Each columnar spacer 8a is placed on the metal back 14 and the upper end contacting the inner surface of the front substrate 2 via the light shielding layer 11 of the phosphor screen 12, and the wiring 18 provided on the inner surface of the rear substrate 4. It has a lower end in contact with it, supports an atmospheric pressure load acting from the outside of the front substrate 2 and the back substrate 4, and functions to maintain a predetermined interval between the substrates.

さらに、SED1は、前面基板2のメタルバック14と背面基板4との間にアノード電圧を印加する図示しない電圧供給部を備えている。電圧供給部は、例えば、背面基板4の電位を0Vに設定し、メタルバック14の電位を10kV程度にするよう、両者の間にアノード電圧を印加する。   Further, the SED 1 includes a voltage supply unit (not shown) that applies an anode voltage between the metal back 14 of the front substrate 2 and the rear substrate 4. For example, the voltage supply unit applies an anode voltage between the two so that the potential of the back substrate 4 is set to 0 V and the potential of the metal back 14 is set to about 10 kV.

そして、上記SED1において、画像を表示する場合、配線18に接続した図示しない駆動回路を介して電子放出素子16の素子電極間に電圧を与え、任意の電子放出素子16の電子放出部から電子ビームを放出するとともに、メタルバック14にアノード電圧を印加する。電子放出部から放出された電子ビームは、アノード電圧により加速され、蛍光体スクリーン12に衝突する。これにより、蛍光体スクリーン12の蛍光体層R、G、Bが励起されて発光し、カラー画像を表示する。   In the SED 1, when displaying an image, a voltage is applied between the element electrodes of the electron-emitting device 16 through a drive circuit (not shown) connected to the wiring 18, and an electron beam is emitted from the electron-emitting portion of any electron-emitting device 16. And an anode voltage is applied to the metal back 14. The electron beam emitted from the electron emitting portion is accelerated by the anode voltage and collides with the phosphor screen 12. Thereby, the phosphor layers R, G, and B of the phosphor screen 12 are excited to emit light, and a color image is displayed.

ここで、上述したスペーサ構体8の製造方法について、図4乃至図8を参照して説明する。
まず、図4に簡略化して示すような2つの型31、32を用意する。一方の型31が他方の型32に対向する内面31aには、図5に示すような凹所33が形成されている。この凹所33は、円柱形の柱状スペーサ8aを形成するため軸方向に2分割した複数の半円柱凹所33aと、帯状の金属ワイヤ8bを配置するための帯状凹所33bと、を重ねて形成されている。複数の半円柱凹所33aは、互いに一定距離ずつ離間して平行に並べられており、帯状凹所33bがその中央を通っている。なお、もう一方の型32の内面32aにも同じ形状の凹所33が形成されている。
Here, the manufacturing method of the spacer structure 8 described above will be described with reference to FIGS.
First, two molds 31 and 32 as shown in a simplified manner in FIG. 4 are prepared. A recess 33 as shown in FIG. 5 is formed on the inner surface 31 a where one mold 31 faces the other mold 32. The recess 33 is formed by overlapping a plurality of semi-cylindrical recesses 33a divided into two in the axial direction to form a columnar columnar spacer 8a and a band-shaped recess 33b for disposing a band-shaped metal wire 8b. Is formed. The plurality of semi-cylindrical recesses 33a are arranged in parallel with a predetermined distance from each other, and a belt-like recess 33b passes through the center thereof. A recess 33 having the same shape is also formed on the inner surface 32a of the other mold 32.

次に、2つの型31、32の複数の半円柱凹所33a内に図4に示すようにガラスペースト81(またはセラミックペースト)を充填し、帯状凹所33bに金属ワイヤ8bをセットする。金属ワイヤ8bは、前面基板2および背面基板4と熱膨張率が略同じ材料、もしくは熱膨張率が各基板2、4より僅かに大きい材料により形成すれば良く、Al、Fe、Ni、Coのうち少なくとも1つの元素を含む金属材料により形成されることが望ましい。本実施の形態では、50%Ni−Fe合金からなる金属線を扁平な帯状にして金属ワイヤ8bを形成した。なお、本実施の形態では、金属ワイヤ8bの長さは、真空外囲器10の長辺の長さを超える長さに設定されている。   Next, as shown in FIG. 4, glass paste 81 (or ceramic paste) is filled in the plurality of semi-cylindrical recesses 33a of the two molds 31 and 32, and the metal wire 8b is set in the strip-shaped recess 33b. The metal wire 8b may be formed of a material having substantially the same thermal expansion coefficient as that of the front substrate 2 and the rear substrate 4, or a material having a thermal expansion coefficient slightly larger than that of each of the substrates 2 and 4, and may be made of Al, Fe, Ni, Co. Of these, it is desirable to be formed of a metal material containing at least one element. In the present embodiment, the metal wire 8b is formed by flattening a metal wire made of a 50% Ni—Fe alloy. In the present embodiment, the length of the metal wire 8 b is set to a length that exceeds the length of the long side of the vacuum envelope 10.

そして、2つの型31、32の内面31a、32a同士を面接させた状態でガラスペーストを硬化させ、図6に示すように型31、32を離型する。これにより、図7に示すような複数の柱状スペーサ8aを金属ワイヤ8bが貫通して連結した組立体35を得る。さらに、この組立体35を焼成して図8に模式的に示すような連結スペーサ8を製造する。   Then, the glass paste is cured with the inner surfaces 31a and 32a of the two molds 31 and 32 being in contact with each other, and the molds 31 and 32 are released as shown in FIG. Thus, an assembly 35 is obtained in which a plurality of columnar spacers 8a as shown in FIG. Further, the assembly 35 is fired to manufacture the connecting spacer 8 as schematically shown in FIG.

以上のように、本実施の形態の連結スペーサ8は、扁平な帯状の金属ワイヤ8bを用いて複数の柱状スペーサ8aを連結したため、捩れに対する剛性が高められる。つまり、連結スペーサ8の両端を保持して基板に対して位置決めする際、金属ワイヤ8bの捩れを防止でき、全ての柱状スペーサ8aの軸を基板に対して容易に直交させることができる。また、金属ワイヤ8bの幅方向が各柱状スペーサ8aの軸方向に沿う姿勢で全ての柱状スペーサ8aの略中心を貫通するように金属ワイヤ8bに複数の柱状スペーサ8aが取り付けられているため、金属ワイヤ8bの幅方向に沿った曲げに対する剛性が高く、特に各柱状スペーサ8aの軸方向への移動が規制され、基板2、4に対する当接高さのバラツキを略無くすことができる。すなわち、本実施の形態の連結スペーサ8を用いることで、複数の柱状スペーサ8aを同時且つ正確に基板に対して位置決め配置でき、生産性を向上させることができ、歩留まりを高めることができる。   As described above, since the connecting spacer 8 of the present embodiment connects the plurality of columnar spacers 8a using the flat strip-shaped metal wires 8b, the rigidity against torsion is improved. That is, when both ends of the connecting spacer 8 are held and positioned with respect to the substrate, the metal wire 8b can be prevented from being twisted, and the axes of all the columnar spacers 8a can be easily orthogonal to the substrate. In addition, since the plurality of columnar spacers 8a are attached to the metal wires 8b so that the width direction of the metal wires 8b penetrates substantially the center of all the columnar spacers 8a in a posture along the axial direction of each columnar spacer 8a. The rigidity with respect to the bending along the width direction of the wire 8b is high. In particular, the movement of each columnar spacer 8a in the axial direction is restricted, and variations in the contact height with respect to the substrates 2 and 4 can be substantially eliminated. That is, by using the connecting spacer 8 of the present embodiment, the plurality of columnar spacers 8a can be positioned and arranged with respect to the substrate simultaneously and accurately, the productivity can be improved, and the yield can be increased.

次に、上述した連結スペーサ8を有するSED1の製造方法について説明する。
まず、予め蛍光体スクリーン12およびメタルバック14の設けられた前面基板2を用意し、電子放出素子16および配線18が設けられているとともに側壁6が接合された背面基板4を用意しておく。また、上述した構造の連結スペーサ8を複数組用意しておく。
Next, the manufacturing method of SED1 which has the connection spacer 8 mentioned above is demonstrated.
First, the front substrate 2 provided with the phosphor screen 12 and the metal back 14 is prepared in advance, and the rear substrate 4 provided with the electron-emitting devices 16 and the wirings 18 and with the side walls 6 bonded thereto is prepared. In addition, a plurality of sets of connecting spacers 8 having the above-described structure are prepared.

次に、図8に模式的に示すように、複数組の連結スペーサ8を前面基板2のメタルバック14上にそれぞれ位置決めして接合する。各連結スペーサ8は、前面基板2の長辺方向に延設されて短辺方向に互いに離間して平行に併設される。この際、各連結スペーサ8の両端を把持して前面基板2の長辺方向に延ばして位置決めし、前面基板2の遮光層11に重ねて連結スペーサ8の複数の柱状スペーサ8aの一端を接合する。接合に際し、連結スペーサ8の各柱状スペーサ8aの一端に予めフリットガラスを塗布しておき、或いは前面基板2の対応する位置に予めフリットガラスを塗布しておき、前面基板2と連結スペーサ8を接合する。   Next, as schematically shown in FIG. 8, a plurality of sets of connecting spacers 8 are positioned and joined on the metal back 14 of the front substrate 2. The connecting spacers 8 extend in the long side direction of the front substrate 2 and are spaced apart from each other in the short side direction and provided in parallel. At this time, both ends of each connecting spacer 8 are gripped and extended in the long side direction of the front substrate 2 and positioned, and one end of the plurality of columnar spacers 8 a of the connecting spacer 8 is joined to the light shielding layer 11 of the front substrate 2. . In joining, frit glass is applied in advance to one end of each columnar spacer 8a of the connecting spacer 8, or frit glass is applied in advance to a corresponding position on the front substrate 2, and the front substrate 2 and the connecting spacer 8 are joined. To do.

本実施の形態では金属ワイヤ8bを前面基板2の長辺より長くしてあるため、前面基板2から外れた位置で金属ワイヤ8bの端部を把持することになる。言い換えると、真空外囲器10を製造したとき少なくとも側壁6の内側に金属ワイヤ8bが収まるように、連結スペーサ8を前面基板2に接合した後、金属ワイヤ8bの両端を適当な長さに切断する必要がある。   In this embodiment, since the metal wire 8b is longer than the long side of the front substrate 2, the end of the metal wire 8b is held at a position away from the front substrate 2. In other words, after the connecting spacer 8 is joined to the front substrate 2 so that the metal wire 8b fits at least inside the side wall 6 when the vacuum envelope 10 is manufactured, both ends of the metal wire 8b are cut to an appropriate length. There is a need to.

そして、このように複数組の連結スペーサ8を接合した前面基板2と背面基板4を図示しない真空チャンバ内に配置し、真空チャンバ内を真空排気した後、側壁6および連結スペーサ8を介して背面基板4を前面基板2に対向させて周縁部同士を封着する。或いは、不活性ガス雰囲気中で前面基板2および背面基板4の周縁部同士を封着し、その後内部を真空引きして真空外囲器10を製造する。   Then, the front substrate 2 and the rear substrate 4 to which a plurality of sets of connection spacers 8 are bonded in this way are arranged in a vacuum chamber (not shown), the inside of the vacuum chamber is evacuated, and then the back surface via the side wall 6 and the connection spacer 8. The peripheral portions are sealed with the substrate 4 facing the front substrate 2. Alternatively, the peripheral portions of the front substrate 2 and the rear substrate 4 are sealed in an inert gas atmosphere, and then the inside is evacuated to manufacture the vacuum envelope 10.

いずれにしても、複数の電子放出素子16が蛍光体スクリーン12に対向するように、複数の連結スペーサ8を固設した前面基板2に背面基板4を対向させて、複数の柱状スペーサ8の他端に背面基板4を当接させ、前面基板2および背面基板4の周縁部同士を封着する。これにより、複数の柱状スペーサ8aを有する連結スペーサ8を備えたSED1が製造される。   In any case, the back substrate 4 is opposed to the front substrate 2 on which the plurality of coupling spacers 8 are fixed so that the plurality of electron-emitting devices 16 are opposed to the phosphor screen 12, and the plurality of columnar spacers 8. The back substrate 4 is brought into contact with the end, and the peripheral portions of the front substrate 2 and the back substrate 4 are sealed. Thereby, SED1 provided with the connection spacer 8 which has the some columnar spacer 8a is manufactured.

ところで、上述した基板の封着工程では、基板の脱ガスのため前面基板2および背面基板4を高温に加熱して焼成する必要があり、或いは説明を省略したゲッタを活性化する際に前面基板2および背面基板4を高温に加熱する必要がある。このように、前面基板2および背面基板4を高温に加熱すると、前面基板2に接合した連結スペーサ8の金属ワイヤ8aも加熱されて熱膨張する。   By the way, in the above-described substrate sealing step, it is necessary to heat and bake the front substrate 2 and the back substrate 4 at a high temperature for degassing the substrate, or when activating the getter, which is not described. 2 and the back substrate 4 need to be heated to a high temperature. Thus, when the front substrate 2 and the back substrate 4 are heated to a high temperature, the metal wires 8a of the connecting spacers 8 joined to the front substrate 2 are also heated and thermally expanded.

本実施の形態では、金属ワイヤ8aの熱膨張率を前面基板2および背面基板4の熱膨張率と略同じ、もしくは僅かに大きくしてあるため、例えば、連結スペーサ8を前面基板2に接合した状態で連結スペーサ8が加熱されて金属ワイヤ8bが熱膨張しても、前面基板2も略同じ比率で膨張し、或いは金属ワイヤ8bの方が僅かに大きく膨張するため、少なくとも隣接する柱状スペーサ8a同士が引き付けられて倒壊する可能性がなく、歩留まりを向上させることができる。   In the present embodiment, the thermal expansion coefficient of the metal wire 8a is substantially the same as or slightly larger than the thermal expansion coefficients of the front substrate 2 and the rear substrate 4, and therefore, for example, the connecting spacer 8 is joined to the front substrate 2. Even if the connecting spacer 8 is heated in this state and the metal wire 8b is thermally expanded, the front substrate 2 also expands at substantially the same ratio, or the metal wire 8b expands slightly larger, so at least the adjacent columnar spacer 8a. There is no possibility of being attracted to each other and collapsing, and the yield can be improved.

以上のように、本実施の形態によると、複数本の柱状スペーサ8aを一列に並べて金属ワイヤ8bで連結した連結スペーサ8を用いたため、柱状スペーサ8aを1本ずつ取り付ける場合と比較してスペーサの取り付け作業を簡略化でき、生産性を向上させることができ、SED1の製造コストを低減できる。また、帯状の扁平な金属ワイヤ8bを用いて複数本の柱状スペーサ8aを連結したため、連結スペーサ8の捩れを防止できるとともに、各柱状スペーサ8aの高さ方向のずれを防止でき、基板2、4に対する当接高さを均一にでき、特定の柱状スペーサ8aに応力が集中して破壊されることを防止でき、歩留まりを高めることができる。   As described above, according to the present embodiment, since the connecting spacer 8 in which a plurality of columnar spacers 8a are arranged in a line and connected by the metal wire 8b is used, the spacers are compared with the case where the columnar spacers 8a are attached one by one. The mounting operation can be simplified, the productivity can be improved, and the manufacturing cost of the SED 1 can be reduced. In addition, since the plurality of columnar spacers 8a are connected using the strip-shaped flat metal wires 8b, the connecting spacers 8 can be prevented from being twisted and the columnar spacers 8a can be prevented from being displaced in the height direction. The contact height can be made uniform, stress can be prevented from being concentrated on the specific columnar spacer 8a, and the yield can be increased.

上述した実施の形態では、扁平な帯状の金属ワイヤ8bで複数本の柱状スペーサ8aを連結した連結スペーサ8を用いたが、これに限らず、図9および図10に示すような連結スペーサ40を用いても良い。   In the above-described embodiment, the connection spacer 8 in which a plurality of columnar spacers 8a are connected by a flat strip-shaped metal wire 8b is used. However, the present invention is not limited to this, and a connection spacer 40 as shown in FIGS. 9 and 10 is used. It may be used.

この連結スペーサ40は、ガラスやセラミックなどの絶縁材料により被覆した2本の金属ワイヤ44、45で複数本の柱状スペーサ42を連結した構造を有する。各柱状スペーサ42の側面には、軸方向に離間した2位置で全周に亘って設けられた円環状の2本の溝46、47がそれぞれ形成されている。そして、各柱状スペーサ8aの一方の溝46に金属ワイヤ44が巻きつけられ、他方の溝47に金属ワイヤ45が巻きつけられ、複数本の柱状スペーサ42が互いに平行且つ一定距離ずつ離間して連結されている。そして、この連結スペーサ40は、スパッタ、蒸着、浸漬等の方法により、その最外層に、表面抵抗が1×10E7Ω/□乃至1×10E12Ω/□で膜厚が10nm乃至1μmの薄膜が形成されている。この連結スペーサ40も、上述した連結スペーサ8と同様に、図11に模式的に示すように、前面基板2に取り付けられる。   The connecting spacer 40 has a structure in which a plurality of columnar spacers 42 are connected by two metal wires 44 and 45 covered with an insulating material such as glass or ceramic. On the side surface of each columnar spacer 42, two annular grooves 46, 47 are formed which are provided over the entire circumference at two positions spaced apart in the axial direction. Then, the metal wire 44 is wound around one groove 46 of each columnar spacer 8a, and the metal wire 45 is wound around the other groove 47, and the plurality of columnar spacers 42 are connected in parallel with each other at a predetermined distance. Has been. The connecting spacer 40 is formed with a thin film having a surface resistance of 1 × 10E7Ω / □ to 1 × 10E12Ω / □ and a film thickness of 10 nm to 1 μm on the outermost layer by a method such as sputtering, vapor deposition, or immersion. Yes. This connecting spacer 40 is also attached to the front substrate 2 as schematically shown in FIG.

この連結スペーサ40の金属ワイヤ44、45も、前面基板2および背面基板4と熱膨張率が略同じ材料、すなわち上述した連結スペーサ8の金属ワイヤ8bと同じ材料により形成されている。この金属ワイヤ44、45も扁平な帯状とすることができるが、その必要はなく、各柱状スペーサ42の軸方向に離間した2位置で各柱状スペーサ42を連結することで、上述した帯状の金属ワイヤ8bと同様の効果を奏することができる。つまり、この連結スペーサ40は、捩れに対する剛性が高く、柱状スペーサ42の軸方向に沿った曲げに対する剛性を高くできる。   The metal wires 44 and 45 of the connecting spacer 40 are also formed of the same material as that of the front substrate 2 and the rear substrate 4, that is, the same material as the metal wire 8 b of the connecting spacer 8 described above. The metal wires 44 and 45 can also be formed into a flat band shape, but it is not necessary. By connecting the columnar spacers 42 at two positions spaced in the axial direction of the columnar spacers 42, the above-described band-shaped metal is provided. An effect similar to that of the wire 8b can be obtained. That is, the connecting spacer 40 has high rigidity against torsion, and can have high rigidity against bending along the axial direction of the columnar spacer 42.

この連結スペーサ40を用いた場合、上述した連結スペーサ8と同様の効果を奏することができるとともに、SED1の動作時に、金属ワイヤ44、45が不所望に帯電することを防止でき、電子放出素子16から放出される電子ビームの軌道に影響を及ぼすことがない。また、放電による放電電流が増加することもなく、放電電流を規定値以内に抑制できる。   When this connection spacer 40 is used, the same effects as those of the connection spacer 8 described above can be obtained, and the metal wires 44 and 45 can be prevented from being undesirably charged during the operation of the SED 1. The trajectory of the electron beam emitted from the laser beam is not affected. Further, the discharge current can be suppressed within a specified value without increasing the discharge current due to the discharge.

なお、この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施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、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の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良い。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせても良い。   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 scope of the invention in the implementation stage. Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above-described embodiments. For example, you may delete some components from all the components shown by embodiment mentioned above. Furthermore, you may combine the component covering different embodiment suitably.

例えば、上述した実施の形態では、真空外囲器10の長辺に沿って連結スペーサ8を延設した場合について説明したが、これに限らず、真空外囲器10の短辺に沿って連結スペーサ8を延設しても良い。また、上述した実施の形態では、連結スペーサを前面基板2に取り付けた後に背面基板を対向させて周縁部同士を封着するようにしたが、背面基板4に連結スペーサを取り付けた後に前面基板を対向させて封着しても良い。さらに、上述した実施の形態では、スペーサの形状を円柱状とした場合について説明したが、これに限らず、前面基板2と背面基板4を支える形状であればいかなる形状であっても良い。   For example, in the above-described embodiment, the case where the connection spacer 8 is extended along the long side of the vacuum envelope 10 has been described. However, the connection is not limited to this, and the connection is performed along the short side of the vacuum envelope 10. The spacer 8 may be extended. Further, in the above-described embodiment, after attaching the connecting spacer to the front substrate 2, the rear substrates are made to face each other and the peripheral portions are sealed to each other. However, after attaching the connecting spacer to the rear substrate 4, the front substrate is attached to the front substrate. You may seal it facing. Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the spacer has a cylindrical shape has been described. However, the shape is not limited to this, and any shape may be used as long as it supports the front substrate 2 and the back substrate 4.

この発明の実施の形態に係るSEDの真空外囲器を示す外観斜視図。1 is an external perspective view showing a vacuum envelope of an SED according to an embodiment of the present invention. 図1の真空外囲器を線II−IIに沿って切断した断面斜視図。FIG. 2 is a cross-sectional perspective view of the vacuum envelope of FIG. 1 cut along line II-II. 図2の断面を部分的に拡大して示す部分拡大断面図。The partial expanded sectional view which expands and shows the cross section of FIG. 2 partially. 図1のSEDに組み込まれる連結スペーサを製造する方法を説明するための図。The figure for demonstrating the method to manufacture the connection spacer integrated in SED of FIG. 図4の型の内面を示す平面図。The top view which shows the inner surface of the type | mold of FIG. 連結スペーサを製造する方法を説明するための図。The figure for demonstrating the method to manufacture a connection spacer. 型を離型した後の組立体を部分的に示す外観図。FIG. 3 is an external view partially showing the assembly after releasing the mold. 連結スペーサを前面基板に取り付けた状態を示す模式図。The schematic diagram which shows the state which attached the connection spacer to the front substrate. 連結スペーサの変形例を示す外観図。The external view which shows the modification of a connection spacer. 図9の連結スペーサを柱状スペーサの軸方向から見た平面図。The top view which looked at the connection spacer of FIG. 9 from the axial direction of the columnar spacer. 図9の連結スペーサを前面基板に取り付けた状態を示す模式図。The schematic diagram which shows the state which attached the connection spacer of FIG. 9 to the front substrate.

符号の説明Explanation of symbols

1…SED、2…前面基板、4…背面基板、6…側壁、8、40…連結スペーサ、8a、42…柱状スペーサ、8b、44、45…金属ワイヤ、10…真空外囲器、12…蛍光体スクリーン、14…メタルバック、16…電子放出素子、18…配線、46、47…溝。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... SED, 2 ... Front substrate, 4 ... Back substrate, 6 ... Side wall, 8, 40 ... Connection spacer, 8a, 42 ... Columnar spacer, 8b, 44, 45 ... Metal wire, 10 ... Vacuum envelope, 12 ... Phosphor screen, 14 ... metal back, 16 ... electron-emitting device, 18 ... wiring, 46, 47 ... groove.

Claims (10)

蛍光体層を有する第1基板と、
上記蛍光体層を励起する励起手段を有する第2基板と、
上記第1および第2基板間に当接して配置されるスペーサ構体と、を有し、
上記スペーサ構体は、
両端がそれぞれ上記第1および第2基板に当接する複数本の柱状スペーサと、
これら複数本の柱状スペーサを互いに平行に一列に並べて連結した連結部材と、
を有することを特徴とする表示装置。
A first substrate having a phosphor layer;
A second substrate having excitation means for exciting the phosphor layer;
A spacer structure disposed in contact between the first and second substrates,
The spacer structure is
A plurality of columnar spacers whose both ends are in contact with the first and second substrates, respectively;
A connecting member in which the plurality of columnar spacers are connected in parallel in a row;
A display device comprising:
上記連結部材は、熱膨張率が上記第1および第2基板と略同じ材料、もしくは熱膨張率が上記第1および第2基板より僅かに大きい材料により形成されていることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。   The connection member is formed of a material having a thermal expansion coefficient substantially the same as that of the first and second substrates, or a material having a thermal expansion coefficient slightly larger than that of the first and second substrates. The display device according to 1. 上記連結部材は、Al、Fe、Ni、Coのうち少なくとも1つの元素を含む金属ワイヤにより形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の表示装置。   The display device according to claim 1, wherein the connecting member is formed of a metal wire containing at least one element of Al, Fe, Ni, and Co. 上記金属ワイヤは、絶縁材料により被覆されていることを特徴とする請求項3に記載の表示装置。   The display device according to claim 3, wherein the metal wire is covered with an insulating material. 上記金属ワイヤは、その最外層に、表面抵抗が1×10E7Ω/□乃至1×10E12Ω/□で膜厚が10nm乃至1μmの薄膜を有することを特徴とする請求項4に記載の表示装置。   5. The display device according to claim 4, wherein the metal wire has a thin film having a surface resistance of 1 × 10E7Ω / □ to 1 × 10E12Ω / □ and a film thickness of 10 nm to 1 μm as an outermost layer. 上記連結部材は、該連結部材が連結する一列に並んだ複数本の柱状スペーサそれぞれの長手方向に離間した2位置をそれぞれ繋ぐ2本の上記金属ワイヤを有することを特徴とする請求項3に記載の表示装置。   The said connecting member has two said metal wires which respectively connect two positions spaced apart in the longitudinal direction of each of the plurality of columnar spacers arranged in a row to which the connecting member is connected. Display device. 上記金属ワイヤは、扁平な帯状に形成されていることを特徴とする請求項3に記載の表示装置。   The display device according to claim 3, wherein the metal wire is formed in a flat belt shape. 蛍光体層を有する第1基板、および上記蛍光体層を励起する励起手段を有する第2基板を用意する工程と、
複数本の柱状スペーサ、およびこれら複数本の柱状スペーサを互いに平行に一列に並べて連結した連結部材を有するスペーサ構体を用意する工程と、
上記連結部材の両端を保持して当該スペーサ構体を上記第1基板に位置決めして上記複数本の柱状スペーサそれぞれの一端を該第1基板に固設する工程と、
上記励起手段が上記蛍光体層に対向するように上記スペーサ構体を備えた上記第1基板に上記第2基板を対向させ、上記複数の柱状スペーサの他端に該第2基板を当接させて、両基板の周縁部同士を封着する工程と、
を有することを特徴とする表示装置の製造方法。
Providing a first substrate having a phosphor layer and a second substrate having an excitation means for exciting the phosphor layer;
Preparing a spacer structure having a plurality of columnar spacers and a connecting member in which the plurality of columnar spacers are aligned and connected in parallel with each other;
Holding both ends of the connecting member, positioning the spacer structure on the first substrate, and fixing one end of each of the plurality of columnar spacers to the first substrate;
The second substrate is made to face the first substrate having the spacer structure so that the excitation means faces the phosphor layer, and the second substrate is brought into contact with the other ends of the plurality of columnar spacers. Sealing the peripheral portions of both substrates;
A method for manufacturing a display device, comprising:
上記スペーサ構体を用意する工程では、上記連結部材に沿ってガラスペーストまたはセラミックペーストにより上記複数本の柱状スペーサを形成して上記スペーサ構体を製造することを特徴とする請求項8に記載の表示装置の製造方法。   9. The display device according to claim 8, wherein in the step of preparing the spacer structure, the spacer structure is manufactured by forming the plurality of columnar spacers with glass paste or ceramic paste along the connecting member. Manufacturing method. 上記スペーサ構体を用意する工程では、上記複数本の柱状スペーサを上記連結部材で巻きつけて上記スペーサ構体を製造することを特徴とする請求項8に記載の表示装置の製造方法。   9. The method for manufacturing a display device according to claim 8, wherein, in the step of preparing the spacer structure, the spacer structure is manufactured by winding the plurality of columnar spacers with the connecting member.
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