JP2007328956A - Image display device and method of manufacturing image display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像表示装置、特に、対向配置された前面基板および背面基板を備えた画像表示装置の製造方法に関する。 The present invention relates to an image display device, and more particularly, to a method for manufacturing an image display device including a front substrate and a back substrate that are arranged to face each other.
近年、次世代の軽量、薄型の表示装置として様々な平面型の画像表示装置が注目されている。例えば、放電現象による蛍光体の発光を利用したプラズマディスプレイ(PDP)や、主として電界による電子放出を利用したフィールド・エミッション・ディスプレイ(以下、FEDと称する)が知られている。 In recent years, various flat-type image display devices have attracted attention as next-generation lightweight and thin display devices. For example, a plasma display (PDP) using phosphor emission due to a discharge phenomenon and a field emission display (hereinafter referred to as FED) mainly using electron emission by an electric field are known.
これらの画像表示装置は、基本構成として、所定の間隔をおいて対向配置された前面基板および背面基板を備え、これらの基板は周辺部を互いに接合することにより外囲器を構成している。特に、FEDは、前面基板と背面基板との間の空間、すなわち外囲器内部を高い真空度に維持することで良好な画像表示を可能としている。またPDPでは、外囲器の内部を満たした不活性ガスを高純度に保つことが重要な技術となっている。 These image display devices include, as a basic configuration, a front substrate and a rear substrate that are arranged to face each other at a predetermined interval, and these substrates constitute an envelope by joining peripheral portions to each other. In particular, the FED enables good image display by maintaining the space between the front substrate and the rear substrate, that is, the inside of the envelope at a high degree of vacuum. In PDP, it is an important technique to keep the inert gas filling the inside of the envelope with high purity.
例えば、FEDの外囲器内を長期間に渡って高真空に維持するため、放出ガスを吸着する各種ゲッタ材を外囲器内に設ける技術が知られている。 For example, in order to maintain the inside of an FED envelope in a high vacuum for a long period of time, a technique is known in which various getter materials that adsorb released gas are provided in the envelope.
ゲッタ材を外囲器内に設ける方法として、従来、ゲッタ材のガス吸着特性を向上させるため、真空処理装置内でゲッタ材を前面基板または背面基板の内面、あるいはその他の構造物に蒸着して蒸着型ゲッタ層を形成し、両基板を真空中で封着して外囲器を形成する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 As a method of providing the getter material in the envelope, conventionally, in order to improve the gas adsorption property of the getter material, the getter material is deposited on the inner surface of the front substrate or the rear substrate or other structures in a vacuum processing apparatus. A method of forming an envelope by forming a vapor deposition type getter layer and sealing both substrates in a vacuum has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
また、この他に、非蒸着型ゲッタ層として、ゲッタ材粉末をコロイダルシリカを用いて接着させる方法が提案されている。しかしながら、十分な接着特性を得られず、振動やクーロン力によりゲッタ材粉末が落下、移動し、耐電圧特性やスクリーン欠点に悪影響を及ぼすという問題があった。
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、その目的は、ゲッタ材粉末の接着力を向上させ、振動やクーロン力によりゲッタ材粉末が落下することを防止し、長期間に渡って高い表示性能を維持することができる画像表示装置および画像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 circumstances, and its purpose is to improve the adhesion of the getter material powder, prevent the getter material powder from dropping due to vibration and Coulomb force, and display high over a long period of time. An object of the present invention is to provide an image display device capable of maintaining performance and a method for manufacturing the image display device.
本発明の画像表示装置の製造方法は、表示面が設けられた前面基板およびこの前面基板に対向配置された背面基板を有する外囲器と、前記外囲器内に設けられたゲッタ層とを備えた画像表示装置の製造方法において、
前記ゲッタ層が形成される部材の表面に、微小凹凸を形成した後、ゲッタ材粉末を接着することを特徴とする。
An image display device manufacturing method according to the present invention includes an envelope having a front substrate provided with a display surface, a rear substrate disposed opposite to the front substrate, and a getter layer provided in the envelope. In the manufacturing method of the image display apparatus provided,
After the formation of minute irregularities on the surface of the member on which the getter layer is formed, getter material powder is adhered.
また、本発明の画像表示装置は、表示面が設けられた前面基板、及びこの前面基板に対向配置された背面基板を有する外囲器と、前記外囲器内に設けられたゲッタ層とを備えた画像表示装置において、
前記ゲッタ層は、該ゲッタ層が形成される部材の表面に、微小凹凸を形成した後、ゲッタ材粉末を接着することにより形成されることを特徴とする。
The image display device of the present invention includes an envelope having a front substrate provided with a display surface, a rear substrate disposed opposite to the front substrate, and a getter layer provided in the envelope. In the provided image display device,
The getter layer is formed by adhering getter material powder after forming minute irregularities on the surface of the member on which the getter layer is formed.
以上のように、本発明によれば、ゲッタ材粉末と接着面の接着力を改善し、長期間に渡って高い表示性能を維持する画像表示装置が得られる。 As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an image display device that improves the adhesive force between the getter material powder and the adhesive surface and maintains high display performance over a long period of time.
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態に係る表示装置について、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。 Hereinafter, a display device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, taking an FED having a surface conduction electron-emitting device as an example.
図1は、本発明に係るFEDの一例を表す斜視図を示す。 FIG. 1 is a perspective view showing an example of an FED according to the present invention.
また、図2には、そのA−A’断面図を示す。 FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line A-A ′.
図1および図2に示すように、このFEDは、絶縁基板としてそれぞれ矩形状のガラス板からなる前面基板11、および背面基板12を備え、これらの基板は1〜2mmの隙間を置いて対向配置されている。そして、前面基板11および背面基板12は、矩形枠状の側壁13を介して周縁部同士が接合され、内部が真空状態に維持された扁平な矩形状の真空外囲器10を構成している。
As shown in FIGS. 1 and 2, this FED includes a
真空外囲器10の内部には、前面基板11および背面基板12に加わる大気圧荷重を支えるため、複数のスペーサ14が設けられている。スペーサ14としては、板状あるいは柱状のスペーサ等を用いることができる。
A plurality of
前面基板11の内面上には、画像表示面として、赤、緑、青の蛍光体層16とマトリクス状の遮光層17とを有した蛍光面15が形成されている。これらの蛍光体層16はストライプ状あるいはドット状に形成してもよい。この蛍光面15上には、アルミニウム膜等からなるメタルバック20が形成されている。さらに真空外囲器10の内部圧力を下げるためにゲッタ膜21を形成し、内部の不要ガスを吸着している。ゲッタ粉末に接着効果のある材料を混ぜて接着している。
On the inner surface of the
背面基板12の内面上には、蛍光面15の蛍光体層16を励起する電子源として、それぞれ電子ビームを放出する多数の表面伝導型の電子放出素子18が設けられている。これらの電子放出素子18は、画素毎に対応して複数列および複数行に配列されている。各電子放出素子18は、図示しない電子放出部、この電子放出部に電圧を印加する一対の素子電極等で構成されている。また、背面基板12の内面には、電子放出素子18に電位を供給する多数本の配線21がマトリクス状に設けられ、その端部は真空外囲器10の外部に引出されている。
On the inner surface of the
このようなFEDでは、画像を表示する場合、蛍光面15およびメタルバック20にアノード電圧を印加して、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面へ衝突させる。これにより、蛍光面15の蛍光体層16が励起されて発光し、カラー画像を表示する。
In such an FED, when an image is displayed, an anode voltage is applied to the
ゲッタ層は、電子源からの電子ビーム軌道を妨げるようなところに形成すると、蛍光面の輝度低下を招くことになるため、ブラックマトリクス30など直接電子ビームがあたらないところに形成することが望ましい。 If the getter layer is formed in a place where the electron beam trajectory from the electron source is obstructed, the luminance of the phosphor screen is lowered.
ゲッタ材粉末として、例えば1μmないし10μmの平均粒径を有するジルコニウム合金を用意する。 For example, a zirconium alloy having an average particle diameter of 1 μm to 10 μm is prepared as the getter material powder.
ゲッタ材粉末を接着させる表面、例えば遮光層、あるいはメタルバック等の表面上に薬品またはブラストで、1μm程度の表面凹凸を持つ微小な凹凸を形成する。 Fine irregularities having a surface irregularity of about 1 μm are formed on the surface to which the getter material powder is adhered, such as a light shielding layer or a metal back, with chemicals or blasting.
図3及び図4に、ゲッタ層を形成する工程を表す模式的な断面図を示す。 3 and 4 are schematic cross-sectional views showing the process of forming the getter layer.
図示するように、遮光層30上のゲッタ材粉末を接着させる表面領域に、微小な凹凸31が形成される。
As shown in the drawing,
この微小な凹凸は、例えば表面凹凸が1μmないし10μm程度であることが好ましい。 The minute irregularities preferably have, for example, a surface irregularity of about 1 μm to 10 μm.
1μm未満であると、鉤状の連結効果が得られず接着力が弱くなる傾向があり、10μmを超えると凹部にゲッタ剤粉末とコロイダルシリカが入り込み連結した膜が得られず接着力が弱くなる傾向がある。 If the thickness is less than 1 μm, the hook-like connection effect cannot be obtained and the adhesive strength tends to be weak. If the thickness exceeds 10 μm, a film in which getter agent powder and colloidal silica enter the concave portion cannot be obtained and the adhesive strength is weakened. Tend.
なお、この表面凹凸は、レーザー測長機で表面をスキャンすることにより測定される。 In addition, this surface unevenness | corrugation is measured by scanning the surface with a laser length measuring machine.
次に、ゲッタ材粉末32とコロイダルシリカ33を混ぜた溶液を微小凹凸にパターニングし、ゲッタ層21を形成する。
Next, a solution obtained by mixing the
本発明によれば、コロイダルシリカが凹凸に沿って全体に流れ、ゲッタ材粉末と接着剤が斑なく混ざり、ゲッタ材粉末に対して接着剤の濃度が均一になり安定した膜が形成され、ゲッタ材粉末と接着面の接着力が改善される。 According to the present invention, colloidal silica flows along the unevenness, the getter material powder and the adhesive are mixed without unevenness, the concentration of the adhesive becomes uniform with respect to the getter material powder, and a stable film is formed. The adhesion between the material powder and the bonding surface is improved.
また表面の微小凹凸に接着剤が入り込むことにより接着表面と接着剤が鉤状に連結し強固な膜が得られる。 Further, when the adhesive enters the minute irregularities on the surface, the adhesive surface and the adhesive are connected in a hook shape, and a strong film is obtained.
また、本発明によれば、ゲッタ材粉末の接着力を向上させ振動やクーロン力によりゲッタ材粉末が落下、移動することを防止し、長期間に渡って高い表示性能を維持可能FEDを得ることが可能になる。 In addition, according to the present invention, it is possible to improve the adhesion of the getter material powder, prevent the getter material powder from dropping and moving due to vibration and Coulomb force, and obtain an FED capable of maintaining high display performance over a long period of time. Is possible.
このとき、ゲッタ層は約20μmの厚さであった。 At this time, the getter layer was about 20 μm thick.
ゲッタ層の厚さは、5μmないし50μmであることが好ましく、5μm未満であるとガス吸着能力が不足する傾向があり、50μmを超えると対向基板と放電を起こす傾向がある。 The thickness of the getter layer is preferably 5 μm to 50 μm, and if it is less than 5 μm, the gas adsorption capacity tends to be insufficient, and if it exceeds 50 μm, the counter substrate tends to be discharged.
非蒸発型ゲッタ材として、チタン、ジルコニウム、バナジウム、鉄、アルミニウム、クロム、ニオブ、タングステン、モリブデン、ニッケル、及びマンガンの内の1種類以上の金属または合金を用いることができる。 As the non-evaporable getter material, one or more metals or alloys of titanium, zirconium, vanadium, iron, aluminum, chromium, niobium, tungsten, molybdenum, nickel, and manganese can be used.
ゲッタ材粉末とコロイダルシリカの配合重量比は、例えば1:0.5ないし1:1であることが好ましい。 The blending weight ratio between the getter material powder and the colloidal silica is preferably, for example, 1: 0.5 to 1: 1.
また、得られたゲッタ層を例えば50℃ないし120℃の温度で加熱処理することにより、均一で表面状態の良い膜を得ることができる。 Further, the obtained getter layer is heat-treated at a temperature of, for example, 50 ° C. to 120 ° C., whereby a uniform film having a good surface condition can be obtained.
また表面の微小凹凸にコロイダルシリカが入り込むことにより接着面とコロイダルシリカが鉤状に連結し強固な膜が得られた結果、従来のゲッタ層に対して、接着面に微小凹凸処理を施した本発明に係るゲッタ層は、その付着力が80%向上した。 In addition, the colloidal silica enters the surface micro unevenness, and the adhesive surface and the colloidal silica are connected in a hook-like shape, resulting in a strong film. The adhesion of the getter layer according to the invention was improved by 80%.
このとき、従来品としては、ゲッタ材としてジルコニウム合金を使用し、コロイダルシリカと1:0.5で混合した溶液を用意し、評価基板上で分散させながら平滑に伸ばしゲッタ層を形成した。 At this time, as a conventional product, a zirconium alloy was used as a getter material, a solution mixed with colloidal silica at 1: 0.5 was prepared, and a getter layer was formed by stretching smoothly while being dispersed on an evaluation substrate.
ゲッタ層の付着力は、接着剤濃度を調整したシートをゲッタ層に貼り付け、均等な加重で加圧し、シート側に張り付いたゲッタ層の面積を比較することにより測定した。 The adhesion of the getter layer was measured by sticking a sheet with an adjusted adhesive concentration to the getter layer, pressurizing with an equal load, and comparing the areas of the getter layer attached to the sheet side.
以上のように構成された実施形態によれば、微小凹凸にコロイダルシリカが入り込むことにより接着面とコロイダルシリカが鉤状に連結し強固な膜が得ることができる。FEDのように、アノード電圧が10kVを超え、クーロン力による引き剥がしの力が強く働くような構成において、上記のような強固な接着力は有用である。 According to the embodiment configured as described above, when the colloidal silica enters the minute irregularities, the adhesive surface and the colloidal silica are connected in a hook shape, and a strong film can be obtained. The strong adhesive force as described above is useful in a configuration in which the anode voltage exceeds 10 kV and the peeling force due to the Coulomb force acts strongly like the FED.
上述した実施形態では、ゲッタ膜の形成対象となる部材として、内面に蛍光体スクリーンを有する前面基板を備えたFEDを例にとって説明したが、この発明はこれに限定されること無く、SED、PDP、その他の真空装置、蛍光表示管、半導体センサーなど他のデバイスに対しても適用することができる。非蒸発型ゲッタ粉末、接着材粒子、絶縁性の接着層の材料も上記実施形態に限定されること無く、使用するデバイスの真空特性や放出ガス特性、耐熱性などに合わせ、種々使用することができる。 In the above-described embodiment, the FED including the front substrate having the phosphor screen on the inner surface has been described as an example of the member to be the getter film. However, the present invention is not limited to this, and the SED, PDP The present invention can also be applied to other devices such as other vacuum apparatuses, fluorescent display tubes, and semiconductor sensors. The material of the non-evaporable getter powder, the adhesive particles, and the insulating adhesive layer is not limited to the above embodiment, and can be used in various ways according to the vacuum characteristics, emission gas characteristics, heat resistance, etc. of the device to be used. it can.
例えば、各構成要素の寸法、材料等は、上述の実施の形態で示した数値、材料に限定されることなく、必要に応じて種々選択可能である。 For example, the dimensions, materials, and the like of each component are not limited to the numerical values and materials shown in the above-described embodiment, and can be variously selected as necessary.
ゲッタ材はチタン、ジルコニウム、バナジウム、鉄、アルミニウム、クロム、ニオブ、タングステン、モリブデン、ニッケル、マンガンなどに限らず、その他金属材料、有機材料、無機材料などが選択可能である。 The getter material is not limited to titanium, zirconium, vanadium, iron, aluminum, chromium, niobium, tungsten, molybdenum, nickel, manganese, and other metal materials, organic materials, inorganic materials, and the like can be selected.
その他、ゲッタ材は、前面基板に限らず、真空外囲器内に位置した他の構成部材に形成してもよい。 In addition, the getter material is not limited to the front substrate, and may be formed on other components located in the vacuum envelope.
また、この発明は、FEDに限らず、PDP等の他の画像表示装置の製造に適用してもよい。 The present invention is not limited to the FED, and may be applied to the manufacture of other image display devices such as a PDP.
10…真空外囲器、 11…前面基板、 12…背面基板、
13…側壁、 15…蛍光面、 18…電子放出素子、
20…メタルバック、 21…ゲッタ層 30…ブラックマトリクス、
31…微小凹凸処理接着面、 32…ゲッタ材粉末、 33…コロイダルシリカ、
10 ... Vacuum envelope, 11 ... Front substrate, 12 ... Rear substrate,
13 ... sidewall, 15 ... phosphor screen, 18 ... electron-emitting device,
20 ... Metal back 21 ...
31 ... Adhesive surface for micro uneven processing, 32 ... Getter material powder, 33 ... Colloidal silica,
Claims (9)
前記ゲッタ層が形成される部材の表面に、微小凹凸を形成した後、ゲッタ材粉末を接着することを特徴とする画像表示装置の製造方法。 In a manufacturing method of an image display device, comprising: an envelope having a front substrate provided with a display surface and a rear substrate disposed opposite to the front substrate; and a getter layer provided in the envelope.
A method for manufacturing an image display device, comprising: forming fine irregularities on a surface of a member on which the getter layer is formed, and then bonding getter material powder.
前記ゲッタ層は、該ゲッタ層が形成される部材の表面に、微小凹凸を形成した後、ゲッタ材粉末を接着することにより形成されることを特徴とする画像表示装置。 In an image display device comprising: a front substrate provided with a display surface; an envelope having a rear substrate disposed opposite to the front substrate; and a getter layer provided in the envelope.
The getter layer is formed by forming minute irregularities on a surface of a member on which the getter layer is formed, and then adhering getter material powder.
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