JP2007207436A - Image display device and its manufacturing method - Google Patents
Image display device and its manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007207436A JP2007207436A JP2006021325A JP2006021325A JP2007207436A JP 2007207436 A JP2007207436 A JP 2007207436A JP 2006021325 A JP2006021325 A JP 2006021325A JP 2006021325 A JP2006021325 A JP 2006021325A JP 2007207436 A JP2007207436 A JP 2007207436A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sealing
- substrate
- display device
- image display
- sealing portion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
- Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)
- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
Abstract
Description
この発明は、対向配置され基板を有する画像表示装置およびその製造方法に関する。 The present invention relates to an image display device having a substrate disposed oppositely and a manufacturing method thereof.
近年、陰極線管(以下、CRTと称する)に代わる次世代の軽量、薄型の表示装置として様々な平面型表示装置が開発されている。このような平面型表示装置には、液晶の配向を利用して光の強弱を制御する液晶ディスプレイ(以下、LCDと称する)、プラズマ放電の紫外線により蛍光体を発光させるプラズマディスプレイパネル(以下、PDPと称する)、電界放出型電子放出素子の電子ビームにより蛍光体を発光させるフィールドエミッションディスプレイ(以下、FEDと称する)、表面伝導型電子放出素子の電子ビームにより蛍光体を発光させる表面伝導電子放出ディスプレイ(以下、SEDと称する)などがある。 2. Description of the Related Art In recent years, various flat display devices have been developed as next-generation lightweight and thin display devices that replace cathode ray tubes (hereinafter referred to as CRTs). Such flat display devices include a liquid crystal display (hereinafter referred to as LCD) that controls the intensity of light by utilizing the orientation of liquid crystal, and a plasma display panel (hereinafter referred to as PDP) that emits phosphors by ultraviolet rays of plasma discharge. Field emission display (hereinafter referred to as FED) that emits a phosphor with an electron beam of a field emission electron emitter, and a surface conduction electron emission display that emits a phosphor with an electron beam of a surface conduction electron emitter. (Hereinafter referred to as SED).
例えばFEDやSEDでは、一般に、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し、これらの基板は、矩形枠状の側壁を介して周縁部同士を互いに接合することにより真空の外囲器を構成している。前面基板の内面には蛍光体スクリーンが形成され、背面基板の内面には蛍光体を励起して発光させる電子放出源として多数の電子放出素子が設けられている。背面基板および前面基板に加わる大気圧荷重を支えるために、これら基板の間には複数の支持部材が配設されている。背面基板側の電位はほぼアース電位であり、蛍光面にはアノード電圧Vaが印加される。そして、蛍光体スクリーンを構成する赤、緑、青の蛍光体に電子放出素子から放出された電子ビームを照射し、蛍光体を発光させることによって画像を表示する。 For example, FEDs and SEDs generally have a front substrate and a back substrate that are opposed to each other with a predetermined gap, and these substrates are vacuum-bonded by bonding their peripheral parts to each other via a rectangular frame-shaped side wall. The envelope is configured. A phosphor screen is formed on the inner surface of the front substrate, and a number of electron-emitting devices are provided on the inner surface of the rear substrate as electron emission sources that excite the phosphor to emit light. 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. The potential on the back substrate side is substantially the ground potential, and the anode voltage Va is applied to the phosphor screen. The red, green, and blue phosphors that make up the phosphor screen are irradiated with the electron beams emitted from the electron-emitting devices, and the phosphors emit light to display an image.
このようなFEDやSEDでは、表示装置の厚さを数mm程度にまで薄くすることができ、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CRTと比較して、軽量化、薄型化を達成することができる。 With such FEDs and SEDs, the thickness of the display device can be reduced to a few millimeters, and it is lighter and thinner than CRTs currently used as television and computer displays. can do.
上記のようなFEDやSEDでは、外囲器の内部を真空にすることが必要となる。また、PDPにおいても一度真空にしてから放電ガスを充填する必要がある。 In the FED and SED as described above, the inside of the envelope needs to be evacuated. Moreover, it is necessary to fill the discharge gas after evacuating the PDP once.
外囲器を真空にする手段としては、外囲器の構成部材である前面基板と背面基板および側壁を適当な封着材料により大気中で加熱して接合し、前面基板または背面基板に設けた排気管から外囲器内部を排気した後、排気管を真空封止する方法がある。封着材料としては、一般に長期間に亘って信頼性があるフリットガラスが用いられている。 As a means for evacuating the envelope, the front substrate, the rear substrate, and the side wall, which are constituent members of the envelope, are joined to each other by heating them in the atmosphere with an appropriate sealing material, and provided on the front substrate or the rear substrate. There is a method of vacuum-sealing the exhaust pipe after exhausting the inside of the envelope from the exhaust pipe. As the sealing material, frit glass that is generally reliable over a long period of time is used.
しかし、FEDやSEDでは、封着工程において大気中で基板等を加熱すると、電子源の特性が劣化してしまい、画像表示装置としての画質に大きく影響する問題があった。この問題を解決する方法として、外囲器を構成する前面基板と背面基板の最終組立てを真空槽内にて行う方法が提案されている(例えば、特許文献1)。
しかしながら、上記のような真空槽内で最終組立てを行う場合、真空処理装置内に種々の組立て装置を設置する必要があり、真空処理槽が大掛かりになるとともに、装置全体が高価となる。 However, when the final assembly is performed in the vacuum chamber as described above, it is necessary to install various assembling apparatuses in the vacuum processing apparatus, and the vacuum processing tank becomes large and the entire apparatus becomes expensive.
この発明は、以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、電子源特性を劣化させることなく、比較的安価に製造することが可能な画像表示装置およびそ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 an image display device that can be manufactured at a relatively low cost without deteriorating electron source characteristics and a method for manufacturing the same. .
上記の課題を解決するため、本発明の態様に係る画像表示装置は、隙間を置いて対向配置された前面基板および背面基板と、前記前面基板および背面基板の周縁部に設けられているとともに、前記周縁部間を封着した第1封着材で形成された第1封着部と、前記第1封着部の外側に設けられ、前記前面基板および背面基板の周縁部間を封着しているとともに、前記第1封着材の溶融温度より低い温度で硬化する第2封着材で形成された第2封着部と、前記前面基板、背面基板および第1封着部で規定された空間を排気する第1排気口、および前記第1および第2封着部間の空間を排気する第2排気口と、を備えている。 In order to solve the above-described problems, an image display device according to an aspect of the present invention is provided on a front substrate and a rear substrate that are arranged to face each other with a gap therebetween, and on a peripheral portion of the front substrate and the rear substrate. A first sealing portion formed of a first sealing material that seals between the peripheral portions, and an outer side of the first sealing portion, and seals between the peripheral portions of the front substrate and the back substrate. And a second sealing portion formed of a second sealing material that cures at a temperature lower than the melting temperature of the first sealing material, and defined by the front substrate, the back substrate, and the first sealing portion. A first exhaust port for exhausting the space, and a second exhaust port for exhausting the space between the first and second sealing portions.
この発明の他の態様に係る画像表示装置の製造方法は、隙間を置いて対向配置されているとともに周縁部間が封着材により封着された前面基板および背面基板を備えた画像表示装置の製造方法において、
前記前面基板および背面基板の周縁部に沿って、第1封着材を配置して第1封着部を形成するとともに、前記第1封着材の溶融温度より低い温度で硬化する第2封着材を前記第1封着部よりも外側に配置して第2封着部を形成し、前記前面基板および背面基板を対向した状態で前記第2封着部を固化させて前記前面基板および背面基板の周縁部間を封着し、前記前面基板、背面基板および第1封着部により規定された空間内に連通した第1排気口、および前記第1封着部と第2封着部との間の空間に連通した第2排気口から前記空間内を排気しながら、前記第1封着部を加熱して溶融させ前記前面基板および背面基板の周縁部間を封着することを特徴としている。
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an image display device, comprising: a front substrate and a rear substrate, which are arranged to face each other with a gap and whose peripheral portions are sealed with a sealing material. In the manufacturing method,
A first sealing material is disposed along the peripheral edges of the front substrate and the rear substrate to form a first sealing portion, and the second sealing is cured at a temperature lower than the melting temperature of the first sealing material. An adhesive is disposed outside the first sealing portion to form a second sealing portion, and the second sealing portion is solidified in a state where the front substrate and the rear substrate are opposed to each other. A first exhaust port that seals between the peripheral portions of the rear substrate and communicates with a space defined by the front substrate, the rear substrate, and the first sealing portion, and the first sealing portion and the second sealing portion. The first sealing portion is heated and melted while exhausting the space from the second exhaust port communicating with the space between the front substrate and the peripheral portion of the front substrate and the rear substrate. It is said.
上記のように構成された画像表示装置およびその製造方法によれば、前面基板と背面基板との封着工程において、低温状態から外囲器内部を真空にすることができ、電子源特性を劣化させることなく、比較的安価に製造することが可能となる。 According to the image display device configured as described above and the manufacturing method thereof, in the sealing step of the front substrate and the rear substrate, the inside of the envelope can be evacuated from a low temperature state, and the electron source characteristics are deteriorated. This makes it possible to manufacture at a relatively low cost.
以下、この発明の画像表示装置をFEDに適用した第1の実施形態について図面を参照しながら、詳細に説明する。
図1および図2に示すように、このFEDは、絶縁基板としてそれぞれ矩形状のガラスからなる前面基板11、および背面基板12を備え、これらの基板は約1.5〜3.0mmの隙間を置いて対向配置されている。前面基板11および背面基板12は、矩形枠状の側壁13を介して周縁部同士が接合され、内部が真空状態に維持された偏平な矩形状の真空外囲器10を構成している。
Hereinafter, a first embodiment in which an image display device of the present invention is applied to an FED will be described in detail with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, this FED includes a
接合部材として機能する側壁13は、例えば、フリットガラス等の低融点ガラス30により、背面基板12の内面周縁部に封着されている。前面基板11と側壁13との間は、封着面上に形成された下地層31とこの下地層上に形成されたインジウム層32とが融合した第1封着層(第1封着部)33によって封着されている。これにより、側壁13および第1封着層33は、前面基板11および背面基板12の周縁部同士を気密に接合し、前面基板および背面基板間に密閉空間を規定している。更に、第1封着層33よりも外側で、前面基板および背面基板の周縁部は、例えば、シリコーンからなる第2封着層(第2封着部)40によって封着されている。側壁13および第1封着層33と第2封着層40との間に環状の密閉空間が形成されている。
The
真空外囲器10の内部には、前面基板11および背面基板12に加わる大気圧荷重を支えるため、例えば、ガラスからなる複数の板状の支持部材14が設けられている。これらの支持部材14は、真空外囲器10の長辺と平行な方向に延在しているとともに、短辺と平行な方向に沿って所定の間隔を置いて配置されている。支持部材14の形状については特にこれに限定されるものではなく、柱状の支持部材を用いてもよい。
In order to support an atmospheric pressure load applied to the
有効表示領域において、前面基板11の内面には蛍光面として機能する蛍光体スクリーン16が形成されている。この蛍光体スクリーン16は、赤、緑、青に発光する複数の蛍光体層15、および蛍光体層の間に形成された複数の遮光層17を備えている。各蛍光体層15は、ストライプ状、ドット状あるいは矩形状に形成されている。蛍光体スクリーン16上には、アルミニウム等からなるメタルバック18およびゲッタ膜19が順に形成されている。
In the effective display area, a
有効表示領域において、背面基板12の内面上には、蛍光体スクリーン16の蛍光体層15を励起する電子源として、それぞれ電子ビームを放出する多数の電子放出素子22が設けられている。詳細に述べると、背面基板12の内面上には、導電性カソード層24が形成され、この導電性カソード層上には多数のキャビティ25を有した二酸化シリコン膜26が形成されている。二酸化シリコン膜26上には、モリブデン、ニオブ等からなるゲート電極28が形成されている。そして、背面基板12の内面上において各キャビティ25内に、モリブデン等からなるコーン状の電子放出素子22が設けられている。これらの電子放出素子22は、画素毎に対応して複数列および複数行に配列されている。その他、背面基板12上には、電子放出素子22に電位を供給する多数本の配線21がマトリックス状に設けられ、その端部は真空外囲器10の外部に引出されている。
In the effective display area, a large number of electron-
有効表示領域の外側において背面基板12には、真空外囲器10内部を排気するための、少なくとも1つの第1排気口50aおよび少なくとも1つの第2排気口50bが形成されている。第1排気口50aは、前面基板11、背面基板12、側壁13、および第1封着層33によって規定された内側空間B1に連通している。第2排気口50bは、側壁13および第1封着層33と第2封着層40との間に規定された環状の外側空間B2に連通している。図6に示すように、第1排気口50aは、側壁13の4つの角部にそれぞれ隣接して4つ設けられている。第2排気口50bは、背面基板12の4つの角部にそれぞれ隣接して4つ設けられている。第1および第2排気口50a、50bの数、形成位置は適宜選択する。図2に示すように、第1および第2排気口50a、50bは、それぞれ封止栓52によって封止されている。
Outside the effective display area, at least one
上記のように構成されたFEDにおいて、映像信号は、電子放出素子22とゲート電極28に入力される。電子放出素子22を基準とした場合、最も輝度の高い状態の時、+100Vのゲート電圧が印加される。また、蛍光体スクリーン16には+10kVが印加される。そして、電子放出素子22から放出される電子ビームの大きさは、ゲート電極28の電圧によって変調され、この電子ビームが蛍光体スクリーン16の蛍光体層を励起して発光させることにより画像を表示する。なお、蛍光体スクリーン16には高電圧が印加されるため、前面基板11、背面基板12、側壁13、および支持部材14用の板ガラスには、高歪点ガラスが使用されている。
In the FED configured as described above, a video signal is input to the electron-emitting
次に、上記のように構成されたFEDの製造方法について詳細に説明する。
まず、前面基板11となる板ガラスに蛍光体スクリーン16を形成する。これは、前面基板11と同じ大きさの板ガラスを準備し、この板ガラスにプロッターマシンで蛍光体層のストライプパターンを形成する。この蛍光体ストライプパターンを形成された板ガラスと前面基板用の板ガラスとを位置決め治具に載せて露光台にセットすることにより、露光、現像して蛍光体スクリーン16を形成する。
Next, a method for manufacturing the FED configured as described above will be described in detail.
First, the
続いて、背面基板用の板ガラスに電子放出素子22を形成する。この場合、板ガラス上にマトリックス状の導電性カソード層を形成し、この導電性カソード層上に、例えば熱酸化法、CVD法、あるいはスパッタリング法により二酸化シリコーン膜の絶縁膜を形成する。
Subsequently, the electron-emitting
その後、この絶縁膜上に、例えばスパッタリング法や電子ビーム蒸着法によりモリブデンやニオブなどのゲート電極形成用の金属膜を形成する。次に、この金属膜上に、形成すべきゲート電極に対応した形状のレジストパターンをリソグラフィーにより形成する。このレジストパターンをマスクとして金属膜をウェットエッチング法またはドライエッチング法によりエッチングし、ゲート電極28を形成する。
Thereafter, a metal film for forming a gate electrode such as molybdenum or niobium is formed on the insulating film by, for example, sputtering or electron beam evaporation. Next, a resist pattern having a shape corresponding to the gate electrode to be formed is formed on the metal film by lithography. Using this resist pattern as a mask, the metal film is etched by wet etching or dry etching to form the
次に、レジストパターン及びゲート電極をマスクとして絶縁膜をウェットエッチングまたはドライエッチング法によりエッチングして、キャビティ25を形成する。レジストパターンを除去した後、背面基板表面に対して所定角度傾斜した方向から電子ビーム蒸着を行うことにより、ゲート電極28上に、例えばアルミニウムやニッケルからなる剥離層を形成する。この後、背面基板表面に対して垂直な方向から、カソード形成用の材料として、例えばモリブデンを電子ビーム蒸着法により蒸着する。これによって、各キャビティ25の内部に電子放出素子22を形成する。続いて、剥離層をその上に形成された金属膜とともにリフトオフ法により除去する。
Next, the
電子放出素子22の形成された背面基板12の周縁部と矩形枠状の側壁13との間を、大気中で低融点ガラス30により互いに封着する。なお、予め、背面基板12の所定位置に第1排気口50aおよび第2排気口50bを形成しておく。
The space between the peripheral edge of the
続いて、背面基板12と前面基板11とを封着する。この場合、まず、封着面となる側壁13の上面、および前面基板11の内側周縁部に、それぞれ下地層31を全周に亘って所定幅で形成する。下地層31は例えば、銀ペーストを用いる。形成方法は、スクリーン印刷法により、必要個所に塗布する。そして、自然乾燥した後、乾燥および焼成して形成した。
Subsequently, the
次いで、各下地層31の上に、第1封着材として、金属封着材料であるインジウムを塗布し、それぞれ下地層の全周に亘って延びたインジウム層32を形成する。インジウムは、例えば、超音波コテを用い、超音波を印加しながら塗布する。
なお、金属封着材料としては、約350℃以下で溶融する密着性、接合性に優れた低融点金属材料を使用することが望ましい。インジウムは、融点156.7℃と低いだけでなく、蒸気圧が低い、軟らかく衝撃に対して強い、低温でも脆くならないなどの優れた特徴がある。しかも、条件によっては、下地層を用いることなく、ガラスに直接接合することができるので、本実施形態に好適の材料である。
Next, indium, which is a metal sealing material, is applied as a first sealing material on each
As the metal sealing material, it is desirable to use a low-melting-point metal material excellent in adhesion and bonding properties that melts at about 350 ° C. or less. Indium not only has a low melting point of 156.7 ° C., but also has excellent characteristics such as low vapor pressure, soft and strong against impact, and does not become brittle even at low temperatures. In addition, depending on conditions, the material can be directly bonded to glass without using a base layer, and thus is a material suitable for this embodiment.
前述した下地層31は、金属封着材料に対して濡れ性および気密性の良い材料、つまり、金属封着材料に対して親和性の高い材料を用いる。上述した銀ペーストの他、金、アルミニウム、ニッケル、銅等の金属ペーストを用いることができる。
The above-described
次に、図3に示すように、封着面に下地層31およびインジウム層32が形成された前面基板11と、背面基板12に側壁13が封着されているとともにこの側壁上面に下地層31およびインジウム層32が形成された背面側組立体とを、封着面同士が向かい合った状態で配置する。その後、第2封着材として、例えばシリコーンからなる第2封着層40を、第1封着材の形成位置である側壁13よりも外側で、前面基板11と背面基板12との隙間に形成する。第2封着層40に用いるシリコーンの種類は室温硬化型、紫外線硬化型でも良いが、量産性を考慮し加熱硬化型を選択することが望ましい。例えば、加熱硬化型シリコーンは、120℃/1hの加熱条件で完全に硬化する。
Next, as shown in FIG. 3, a
そして、第2封着層40を例えば、150℃で所定時間加熱して硬化させ、この第2封着層40によって前面基板11および背面基板12の周縁部同士を封着する。
Then, for example, the
図3に示したように、前面基板11および背面基板12は対向した状態で、ジグ等により位置が保持され、図示しない封着、排気装置へ投入される。封着、排気装置では、まず、第2封着材であるシリコーンが硬化していることを確認して、外囲器内の排気および加熱を行う。排気は第1および第2排気管42a、42bを通して行う。背面基板12において、側壁13の内側でかつ画面に影響を与えない非表示領域に第1排気口50aが形成され内側空間B1に連通している。また、背面基板12において、側壁13の外側には第2排気口50bが形成され、側壁13と第2封着層40との間の外側空間B2に連通している。
As shown in FIG. 3, with the
そして、第1および第2排気管42a、42bを背面基板12に接続し、それぞれ第1排気口50a、第2排気口52bを通して外囲器10内部に連通させる。第1および第2排気管42a、42bは、それぞれ第1電磁弁54a、第2電磁弁54bを介して、共通の排気ポンプ56に接続されている。この状態で、排気管42を介して外囲器内部を排気する。
Then, the first and
図4は、外囲器の温度変化および排気管42a、42bによる排気を示している。図4に示すように、まず、第1電磁弁54aを開、第2電磁弁54bを閉とした状態で排気ポンプ56を作動させ、第1排気管42aおよび第1排気口50aを通して外囲器10の内側空間B1を排気しながら(排気1)、外囲器を加熱する。
FIG. 4 shows the temperature change of the envelope and the exhaust through the
なお、シリコーンは加熱中に酸素と反応して分解し気密性が低下することがある。そのため、外囲器内の排気および加熱は、安定ガス環境中、例えば、純度が99%以下に管理された窒素雰囲気中に外囲器を配置して行う。 Silicone may react with oxygen during heating to decompose and reduce airtightness. Therefore, exhaust and heating in the envelope are performed by placing the envelope in a stable gas environment, for example, in a nitrogen atmosphere whose purity is controlled to 99% or less.
真空排気を開始した時点では、前面基板11側のインジウム層32および側壁13側のインジウム層32は互いに封着されておらず、僅かな隙間が存在している。そのため、この隙間を通して、側壁13の外側と第2封着層40との間の外側空間B2も排気される。
At the time when evacuation is started, the
基板温度がインジウムの融点T近傍になると、インジウム層32を構成したインジウムが溶融し互いに封着される。このとき、インジウム層32の内側は減圧環境下であるが、インジウム層32と第2封着層40との間の空間も減圧環境下となっている。そのため、溶融したインジウムは第1排気口50aへ吸い込まれることなく、所定の位置に保持することができる。
When the substrate temperature is close to the melting point T of indium, the indium constituting the
基板温度がインジウムの融点Tに達した時点(t1)で、第2電磁弁54bを開とし、第2排気管42bおよび第2排気口50bを通して外側空間B2の排気を開始する(排気2)。第2封着層40を構成するシリコーンが加熱されるとガスを放出し、側壁13と第2封着層40との間の外側空間B2の圧力が高くなる傾向にある。そこで、上記のように、第2排気管42bおよび第2排気口50bを通して外側空間B2内を排気し、減圧環境に維持する。外側空間B2内の真空圧力は1000Pa以下に維持する。そのためには、第2封着層40の気密性が良いこと、つまり、リークが無いことが望ましく、少なくとも、リーク量が1E+1Pa・m3/s以下であることが望ましい。そして、上記のように内側空間B1および外側空間B2を減圧環境に維持することにより、溶融したインジウムは第1排気口50aへ吸い込まれることなく、所定の位置に保持することができる。
When the substrate temperature reaches the melting point T of indium (t1), the second
本発明者は、溶融した封着層、例えば、溶融したインジウム層Cを挟んで対向した内側空間B1および外側空間の圧力と、溶融したインジウム層における破断の有無とについて検討した。その結果を図5に示す。この図から分かるように、内側空間B1の圧力を一定の圧力、1×10-1Paに維持し、外側空間B2内の圧力を徐々に変化させた。外側空間B2内の圧力P2が1×105Pa、あるいは1×104Paの場合は溶融インジウム層に破断が発生した。しかし、圧力P2を1×103Pa、1×102Pa、あるいは0Paとした場合、溶融インジウム層の破断は発生しなかった。このことから、外囲器10内の排気工程において、外側空間B2内の圧力を1000Pa以下、あるいは、内側空間B1内の圧力に対し、Pa単位において10000倍以下に維持する。
The inventor examined the pressure in the inner space B1 and the outer space opposed to each other with the molten sealing layer, for example, the molten indium layer C interposed therebetween, and the presence or absence of breakage in the molten indium layer. The result is shown in FIG. As can be seen from this figure, the pressure in the inner space B1 was maintained at a constant pressure, 1 × 10 −1 Pa, and the pressure in the outer space B2 was gradually changed. When the pressure P2 in the outer space B2 was 1 × 10 5 Pa or 1 × 10 4 Pa, fracture occurred in the molten indium layer. However, when the pressure P2 was 1 × 10 3 Pa, 1 × 10 2 Pa, or 0 Pa, the molten indium layer did not break. For this reason, in the exhausting process in the
次いで、インジウム層32が溶融した後、更に、基板温度を400℃まで加熱し、外囲器内の脱ガス処理およびNEGの活性化を行う。その後、基板が熱歪み応力により破損しない範囲で基板面内温度を均一に保持しながら、外囲器を冷却する。これにより、インジウム層32が硬化し、前面基板11と側壁13との間が第1封着層33によって気密に封着される。インジウム層32が硬化した時点(t2)で、第2電磁弁54bを閉じ、第2排気口50bからの排気を停止する。そして、インジウム層32が固化した後、基板温度が所定の冷却温度まで低下した時点で排気ポンプ56を停止し排気動作を終了する。なお、外囲器10内を排気した後、背面基板12の第1および第2排気口50a、50bを封止栓52で封止する。
Next, after the
以上の工程により、内部が高真空に排気された真空外囲器10を有するFEDが得られる。
上記のように構成されたFEDおよびその製造方法によれば、封着、排気工程での加熱プロセスにおいて、外囲器内部が常時真空環境にあるために、電子源の特性が劣化することなく、高性能な画像表示装置を得ることができる。また、外囲器全体を収納するような大掛かりな真空処理装置を必要とせず、FEDを比較的安価に製造することが可能となる。
Through the above steps, an FED having the
According to the FED configured as described above and the manufacturing method thereof, in the heating process in the sealing and exhausting process, since the inside of the envelope is always in a vacuum environment, the characteristics of the electron source are not deteriorated. A high-performance image display device can be obtained. Further, it is possible to manufacture the FED at a relatively low cost without requiring a large vacuum processing apparatus for storing the entire envelope.
封着材料としてインジウムを使用することによりフリットを用いた場合のよう、真空中で発泡することがなく、気密性および封着強度の高い外囲器を得ることが可能となる。同時に、インジウム層32の下に下地層31を設けることにより、封着工程においてインジウムが溶融した場合でもインジウムの流出を防止し所定位置に保持することができる。従って、前面基板と側壁との間の所望位置を確実に封着し、信頼性の向上を図ることができる。
By using indium as the sealing material, it is possible to obtain an envelope having high airtightness and high sealing strength without foaming in a vacuum as in the case of using a frit. At the same time, by providing the
第1封着層33の内側に規定された内側空間B1と外側に規定された外側空間B2とを減圧環境に維持した状態で、第1封着層33を構成する第1封着材を加熱、溶融することにより、溶融した封着材は第1排気口および第2排気口へ吸い込まれることなく、所定の位置に保持することができる。従って、前面基板と側壁との間の所望位置を確実に封着し、信頼性の向上を図ることができる。
The first sealing material constituting the
第1封着材は、インジウムに限らず、溶融温度が350℃以下の封着材であれば良く、例えば、少なくともSn、In、Ga、Biを含む純金属または合金を用いてもよい。また、第1封着材は、低融点金属に限らず、フリットガラス等の低融点ガラスを用いることもできる。第2封着材は、シリコーンに限らず、第1封着材が溶融する温度以下で硬化する材料、例えば、良くアロンセラミックなどの無機材、ポリイミドまたはエポキシ系材料を用いてもよい。加熱中に酸素等のガスと反応しない無機材であれば、加熱、排気中に外囲器を安定ガス環境に配置する必要はなく、大気環境で外囲器の加熱、排気を行っても良い。インジウム層は、前面基板および側壁の両方に形成したが、片方のみインジウム層を形成した状態で封着を行ってもよい。下地層も前面基板および側壁の片方のみでもよく、または、無くても良い。 The first sealing material is not limited to indium but may be any sealing material having a melting temperature of 350 ° C. or lower. For example, a pure metal or alloy containing at least Sn, In, Ga, and Bi may be used. Further, the first sealing material is not limited to a low melting point metal, and low melting point glass such as frit glass can also be used. The second sealing material is not limited to silicone, and a material that cures at a temperature equal to or lower than the temperature at which the first sealing material melts, for example, an inorganic material such as Aron ceramic, polyimide, or an epoxy-based material may be used. If the inorganic material does not react with gas such as oxygen during heating, it is not necessary to place the envelope in a stable gas environment during heating and exhausting, and the envelope may be heated and exhausted in an atmospheric environment. . Although the indium layer is formed on both the front substrate and the side wall, sealing may be performed in a state where the indium layer is formed on only one side. The underlayer may be only one of the front substrate and the side wall, or may be omitted.
背面基板12に形成された第1および第2排気口50a、50bは、設置数および形成位置は、表示装置のサイズ、構造等に応じて適宜設定することができる。第1および第2排気口50a、50bは、背面基板12の周方向に沿って互いに離間して設けられていてもよい。図7に示すように、4つの第1排気口50aを第1封着層33の各辺の中央部近傍に設け、4つの第2排気口50bを第1封着層の角部近傍にそれぞれ設けた構成としてもよい。また、図8に示すように、4つの第1排気口50aを第1封着層33の4つの角部近傍にそれぞれ設け、4つの第2排気口50bを第1封着層33の各辺の中央部近傍に設けた構成としてもよい。第1および第2排気口50a、50bを背面基板12の周方向にずらして設けた場合、外囲器の機械的強度を維持する上で有利となる。また、第1排気口および第2排気口は、背面基板12に限らず、前面基板11に設けることも可能である。
The number of the first and
次に、この発明の第2の実施形態に係るFEDおよびその製造方法について説明する。図9に示すように、第2の実施形態によれば、側壁13と前面基板11との間、および側壁と背面基板12との間の両方が、それぞれ第1封着部としてのインジウム層32によって封着されている。この場合、図3に示したような、フリットガラスを形成する工程を省くことができる。
Next, an FED and a manufacturing method thereof according to a second embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 9, according to the second embodiment, both the
図10に示すように、この発明の第3の実施形態に係るFEDでは、側壁13は金属材により形成されているとともに、断面形状が円形に形成されている。金属材としては、基板ガラスの熱膨張係数に近い熱膨張係数を有した金属、例えば、NiFe合金を用いた。側壁13と前面基板11との間、および側壁と背面基板12との間の両方が、それぞれ第1封着部としてのインジウム層32によって封着されている。
As shown in FIG. 10, in the FED according to the third embodiment of the present invention, the
上述した第2および第3の実施形態において、他の構成は前述した第1の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略した。また、第2および第3の実施形態に係るFEDは、第1の実施形態と同様の製造方法によって製造することができる。 In the second and third embodiments described above, other configurations are the same as those of the first embodiment described above, and the same reference numerals are given to the same portions, and detailed descriptions thereof are omitted. In addition, the FEDs according to the second and third embodiments can be manufactured by the same manufacturing method as in the first embodiment.
本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、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わせにより、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、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
本発明において、側壁、その他の構成要素の寸法、材質等は上述した実施形態に限定されることなく、必要に応じて適宜選択可能である。前述した実施形態において、共通のポンプにより外囲器内の内側空間および外側空間を排気する構成としたが、別々に設けられた排気ポンプにより、各空間を別々に排気する構成としてもよい。この発明は、電子源として電界放出型電子放出素子を用いたものに限らず、pn型の冷陰極素子、あるいは、表面伝導型、カーボンナノチューブ等の他の電子源を用いた画像表示装置、および内部が真空に維持された他の平面型の画像表示装置にも適用可能である。 In the present invention, dimensions, materials, and the like of the side wall and other components are not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately selected as necessary. In the above-described embodiment, the inner space and the outer space in the envelope are exhausted by a common pump, but each space may be exhausted separately by an exhaust pump provided separately. The present invention is not limited to an electron source using a field emission electron-emitting device, but an image display device using a pn-type cold cathode device, or another electron source such as a surface conduction type or carbon nanotube, and The present invention can also be applied to other flat-type image display devices whose inside is maintained in a vacuum.
10…真空外囲器、 11…前面基板、 12…背面基板、 13…側壁、
16…蛍光体スクリーン、 22…電子放出素子、 31…下地層、
32…インジウム層、 33…第1封着層、 40…第2封着層、
42a…第1排気管、 42b…第2排気管、 50a…第1排気口、
50b…第2排気口、 52…封止栓、 56…排気ポンプ、 B1…内側空間、
B2…外側空間
10 ... Vacuum envelope, 11 ... Front substrate, 12 ... Back substrate, 13 ... Side wall,
16 ... phosphor screen, 22 ... electron-emitting device, 31 ... underlayer,
32 ... Indium layer, 33 ... First sealing layer, 40 ... Second sealing layer,
42a ... 1st exhaust pipe, 42b ... 2nd exhaust pipe, 50a ... 1st exhaust port,
50b ... second exhaust port, 52 ... sealing plug, 56 ... exhaust pump, B1 ... inside space,
B2 ... Outer space
Claims (14)
前記前面基板および背面基板の周縁部に設けられているとともに、前記周縁部間を封着した第1封着材で形成された第1封着部と、
前記第1封着部の外側に設けられ、前記前面基板および背面基板の周縁部間を封着しているとともに、前記第1封着材の溶融温度より低い温度で硬化する第2封着材で形成された第2封着部と、
前記前面基板、背面基板および第1封着部で規定された空間を排気する第1排気口、および前記第1および第2封着部間の空間を排気する第2排気口と、
を備えた画像表示装置。 A front substrate and a rear substrate that are arranged to face each other with a gap between them,
A first sealing portion formed of a first sealing material that is provided at a peripheral portion of the front substrate and the rear substrate and seals between the peripheral portions;
A second sealing material that is provided outside the first sealing portion, seals between the peripheral portions of the front substrate and the back substrate, and cures at a temperature lower than the melting temperature of the first sealing material. A second sealing portion formed by:
A first exhaust port for exhausting the space defined by the front substrate, the back substrate and the first sealing portion, and a second exhaust port for exhausting the space between the first and second sealing portions;
An image display device comprising:
前記前面基板および背面基板の周縁部に沿って、第1封着材を配置して第1封着部を形成するとともに、前記第1封着材の溶融温度より低い温度で硬化する第2封着材を前記第1封着部よりも外側に配置して第2封着部を形成し、
前記前面基板および背面基板を対向した状態で前記第2封着部を固化させて前記前面基板および背面基板の周縁部間を封着し、
前記前面基板、背面基板および第1封着部により規定された空間内に連通した第1排気口、および前記第1封着部と第2封着部との間に規定された空間に連通した第2排気口から前記空間内を排気しながら、前記第1封着部を加熱して溶融させ前記前面基板および背面基板の周縁部間を封着する画像表示装置の製造方法。 In the manufacturing method of the image display device including the front substrate and the rear substrate, which are arranged to face each other with a gap and the periphery is sealed with a sealing material,
A first sealing material is disposed along the peripheral edges of the front substrate and the rear substrate to form a first sealing portion, and the second sealing is cured at a temperature lower than the melting temperature of the first sealing material. A second sealing portion is formed by disposing a dressing material outside the first sealing portion;
Solidifying the second sealing portion with the front substrate and the back substrate facing each other, and sealing between the peripheral portions of the front substrate and the back substrate;
The front substrate, the back substrate and the first exhaust port communicating with the space defined by the first sealing portion, and the first exhaust port communicating with the space defined between the first sealing portion and the second sealing portion. A method for manufacturing an image display device, wherein the first sealing portion is heated and melted while exhausting the space from a second exhaust port to seal between the peripheral portions of the front substrate and the rear substrate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006021325A JP2007207436A (en) | 2006-01-30 | 2006-01-30 | Image display device and its manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006021325A JP2007207436A (en) | 2006-01-30 | 2006-01-30 | Image display device and its manufacturing method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007207436A true JP2007207436A (en) | 2007-08-16 |
Family
ID=38486729
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006021325A Pending JP2007207436A (en) | 2006-01-30 | 2006-01-30 | Image display device and its manufacturing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007207436A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101042725B1 (en) | 2009-12-17 | 2011-06-20 | (주)알가 | Encapsulation apparatus of exhaust hole for vacuum glass panel and encapsulation method thereof |
-
2006
- 2006-01-30 JP JP2006021325A patent/JP2007207436A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101042725B1 (en) | 2009-12-17 | 2011-06-20 | (주)알가 | Encapsulation apparatus of exhaust hole for vacuum glass panel and encapsulation method thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2000323072A (en) | Air-tight container and image forming apparatus | |
JP2002182585A (en) | Image display device and method for manufacturing the same | |
JP2008243479A (en) | Airtight container, image display device equipped with airtight container, and manufacturing method of airtight container | |
US6858982B2 (en) | Image display apparatus and method of manufacturing the same | |
JP2009057256A (en) | Method for joining glass substrate, and display device using glass substrate | |
JP2004362926A (en) | Image display device and manufacturing method of same | |
JP2007207436A (en) | Image display device and its manufacturing method | |
JP2002184328A (en) | Image display device and its manufacturing method | |
JP3940577B2 (en) | Flat display device and manufacturing method thereof | |
JP2007188784A (en) | Image display device and manufacturing method thereof | |
JP3940583B2 (en) | Flat display device and manufacturing method thereof | |
JP2005197050A (en) | Image display device and its manufacturing method | |
JP2002100311A (en) | Picture display device and its manufacturing method | |
JP2002184329A (en) | Image display device and its manufacturing method | |
JP2005322583A (en) | Manufacturing method of picture display device | |
JP2002184330A (en) | Image display device and its manufacturing method | |
KR100769383B1 (en) | Image display device and method of producing the device | |
JP2004013067A (en) | Image display device | |
US20070103051A1 (en) | Image display apparatus | |
JP2007273151A (en) | Method and apparatus for manufacturing image display device | |
JP2007048625A (en) | Method of manufacturing vacuum envelope, vacuum envelope, and apparatus for manufacturing the vacuum envelope | |
JP2008243607A (en) | Manufacturing method of airtight container, and manufacturing method of image display apparatus equipped with airtight container | |
JP2008084778A (en) | Image display device | |
JP2003132822A (en) | Panel display device and manufacturing method therefor | |
JP2002358915A (en) | Image display device |