JP2008091150A - Manufacturing method of image display device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、対向配置された基板を有する外囲器と、外囲器内部に配設されたゲッタとを備えた画像表示装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing an image display device including an envelope having substrates disposed opposite to each other and a getter disposed inside the envelope.
近年、軽量・薄型の画像表示装置として、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型電子放出素子ディスプレイ(以下、SEDと称する)などが開発されている。 In recent years, as a lightweight and thin image display device, a liquid crystal display (hereinafter referred to as LCD) that controls the intensity of light using the orientation of liquid crystal, a plasma display panel (hereinafter referred to as LCD) that emits phosphors by ultraviolet rays of plasma discharge. (Referred to as PDP), field emission display (hereinafter referred to as FED) that emits a phosphor with an electron beam of a field emission electron emitter, and surface conduction electron that emits a phosphor with an electron beam of a surface conduction electron emitter. Emission element displays (hereinafter referred to as SEDs) have been developed.
例えばFED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辺部同士を互いに接合することにより真空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。 For example, an FED generally has a front substrate and a rear substrate that are opposed to each other with a predetermined gap, and these substrates are surrounded by a vacuum by surrounding each other through a rectangular frame-shaped side wall. Make up the vessel. 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.
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が印加される。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。 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 almost the ground potential, and an anode voltage is applied to the phosphor screen. An image is displayed by irradiating the phosphors of red, green, and blue constituting the phosphor screen with the electron beams emitted from the electron-emitting devices and causing the phosphors to emit light.
このようなFEDにおいては、外囲器内部を高い真空度に維持することが重要となる。真空度が低いと、安定した電子放出ができず、画像表示装置の寿命が低下する。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。 In such an FED, it is important to maintain a high degree of vacuum inside the envelope. If the degree of vacuum is low, stable electron emission cannot be performed, and the life of the image display device is reduced. Further, in PDP, it is an important technique to keep the inert gas filling the inside of the envelope with high purity.
長期間に渡って外囲器内を高真空に維持するため、外囲器内には放出ガスを吸着するゲッタ材が設けられ重要な役割を果たしている。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、更に、両基板を真空中で封着して外囲器を形成する画像表示装置の製造方法および製造装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、例えば、PDPのパネル側辺に隣り合う領域に非蒸発型ゲッタ層を形成する方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
真空処理装置内でゲッタ膜の形成、および外囲器の封着を行う方法では、不所望なガス分子は効率的にゲッタ膜に吸着される。そのため、FEDの真空外囲器内部は長期間にわたって高い真空度に維持される。 In the method of forming a getter film and sealing an envelope in a vacuum processing apparatus, undesired gas molecules are efficiently adsorbed on the getter film. For this reason, the inside of the vacuum envelope of the FED is maintained at a high degree of vacuum over a long period of time.
しかしながら、この方法では大型の真空処理装置を使用するため、製造コストが高くなり、結果として画像表示装置のコストも高くなる。蛍光体スクリーンの全面に亘って蒸発型のゲッタ膜を蒸着形成すると、輝度が低下するという性能上の問題も生じる。 However, since this method uses a large vacuum processing apparatus, the manufacturing cost increases, and as a result, the cost of the image display apparatus also increases. When an evaporative getter film is deposited over the entire surface of the phosphor screen, there is a problem in performance that the luminance is lowered.
また、パネル側辺に隣り合う領域に非蒸発型のゲッタ膜を形成する方法では、ゲッタから離れた領域、すなわち蛍光体スクリーンの中央部に存在する不所望なガス分子を効率的にゲッタに吸着することができない。そのため、真空外囲器の中央部のガス圧が高くなり、表示装置中央部の輝度が低下する。更に、コンダクタンスの小さい排気管や排気孔から外囲器内を排気している状態で基板を加熱すると、放出ガスによって外囲器内の圧力が上昇し、十分なゲッタ特性を得られるまでゲッタを活性化することが困難となる。 In addition, in the method of forming a non-evaporable getter film in the area adjacent to the side of the panel, undesired gas molecules existing in the area away from the getter, that is, in the central part of the phosphor screen are efficiently adsorbed to the getter. Can not do it. Therefore, the gas pressure at the center of the vacuum envelope increases, and the brightness at the center of the display device decreases. Furthermore, if the substrate is heated with the exhaust pipe or exhaust hole having a small conductance being exhausted, the pressure inside the envelope rises due to the released gas, and the getter is removed until sufficient getter characteristics are obtained. It becomes difficult to activate.
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、ゲッタを容易にかつ安定してパターン形成することができ、長期にわたって良好な表示性能を維持することができるとともに、製造コストの低減を図ることが可能な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 points, and an object of the present invention is to easily and stably pattern a getter, maintain good display performance over a long period of time, and reduce manufacturing costs. An object of the present invention is to provide an image display device manufacturing method capable of achieving the above.
この発明の態様に係る画像表示装置の製造方法は、前面基板およびこの前面基板に対向配置され背面基板を有した外囲器と、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、粒子状のゲッタ材を含有したゲッタ溶液を攪拌しながら供給し、液温度が10℃以下に保たれた結着液を供給し、前記供給されたゲッタ溶液および結着液を、前記外囲器を構成する構成部材の内面上にスプレーし、あるいはディスペンサにより吐出してゲッタ膜を形成することを特徴としている。 An image display device manufacturing method according to an aspect of the present invention includes a front substrate, an envelope disposed opposite to the front substrate and having a rear substrate, and a getter layer provided in the envelope. In the method for manufacturing an image display device, a getter solution containing a particulate getter material is supplied with stirring, a binding liquid whose liquid temperature is kept at 10 ° C. or lower is supplied, and the supplied getter solution and the binding solution are supplied. The getter film is formed by spraying the landing liquid onto the inner surface of the constituent member constituting the envelope or by discharging it with a dispenser.
本発明の様態によれば、短時間で均一にゲッタ膜を形成することが可能となり、ゲッタ材を効果的に機能させることができる。また、高価な真空装置を用いることなく、長期にわたって高い表示性能を維持することができとともに、製造コストの低減を図ることが可能な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 aspect of the present invention, it is possible to form a getter film uniformly in a short time, and the getter material can function effectively. In addition, it is possible to provide a method for manufacturing an image display device that can maintain high display performance over a long period of time without using an expensive vacuum device and can reduce the manufacturing cost.
以下図面を参照しながら、この発明の第1の実施形態に係る画像表示装置の製造方法について詳細に説明する。始めに、本製造方法によって製造される画像表示装置の一例として、表面導電型の電子放出素子を備えたSEDについて説明する。
図1および図2に示すように、SEDは、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、これらの基板は所定の間隔で対向配置されている。背面基板12は、前面基板11よりも大きな寸法に形成されている。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外囲器10を構成している。接合部材として機能する側壁13は、例えば、低融点ガラス、低融点金属等の封着材25により、前面基板11の周縁部および背面基板12の周縁部に封着され、これらの基板同士を接合している。
Hereinafter, a method for manufacturing an image display device according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, as an example of an image display device manufactured by this manufacturing method, an SED including a surface-conduction electron-emitting device will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, the SED includes a
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、外囲器10の一辺と平行な方向にそれぞれ延在しているとともに、上記一辺と直交する方向に沿って所定の間隔を置いて配置されている。各支持部材14の長手方向両端部は、それぞれ側壁13と隙間を置いて対向している。
A plurality of plate-
図2ないし図4に示すように、前面基板11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16が形成されている。この蛍光体スクリーン16は、赤、緑、青の蛍光体層R、G、B、およびこれらの蛍光体層間に位置した黒色の遮光層20を並べて構成されている。赤、緑、青の3色の蛍光体層R、G、Bは、前面基板11の長辺と平行な第1方向に隙間を置いて交互に並んで形成され、同一色の蛍光体層が第1方向と直交する第2方向に隙間を置いて配列されている。蛍光体層R、G、Bはそれぞれ、赤、緑、青の単色でサブピクセルを構成し、3色のサブピクセルを合わせて一画素を構成している。なお、蛍光体層は、ドット状に限らず、ストライプ状に形成されていてもよい。
As shown in FIGS. 2 to 4, a
蛍光体スクリーン16の遮光層20に重ねてマトリクス状の分断層31が形成されている。蛍光体スクリーン16上には、アルミニウム膜等からなるメタルバック層17が形成されている。本実施形態によれば、メタルバック層17は、分断層31により縦方向および横方向に分断され、互いに電気的に分離した複数の分断領域を有している。分断層31により夫々が互いに電気的に分断したメタルバック層17は、蛍光体層R、G、Bに夫々重なって位置している。
A matrix-shaped dividing
蛍光体スクリーン16の遮光層20に重ねて、ここでは、分断層31に重ねて、複数の非蒸発型のゲッタ膜23がパターン形成され、互いに隙間を置いて並んでいる。ゲッタ膜23は、蛍光体層R、G、B上を避けるように分断層31上に重ねて形成され、互いに電気的に分断された複数の領域を有している。ゲッタ膜23は、遮光層20上に重なる領域にだけ設けても良いが、蛍光体層R、G、Bに重なる領域であっても、対応する電子放出素子18からの電子ビームが当たらない領域であれば重ねて設けても良い。
A plurality of
ゲッタ膜23は、外囲器10内の不要ガスを吸着し、外囲器内を高い真空度に維持する。図8に示すように、各ゲッタ膜23は、非蒸発型ゲッタの粉末23aを接着効果のある結着液23bによって分断層31上に膜状に固着して形成されている。ゲッタ膜23の膜厚は15μm程度に形成されている。
The
図2に示すように、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R、G、B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。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がマトリック状に設けられ、その端部は外囲器10の外部に引出されている。
As shown in FIG. 2, on the inner surface of the
背面基板12の周縁部、例えば、コーナー部には排気工程において外囲器10内部を排気するための排気孔29が貫通形成されている。排気孔29は、蛍光体スクリーン16から外れた位置、つまり、有効表示領域から外れた位置に設けられている。排気孔29は蓋部材30によって気密に封止されている。排気孔29は、1つに限らず、必要に応じて増加可能である。
Exhaust holes 29 for exhausting the inside of the
このようなSEDでは、画像を表示する場合、蛍光体スクリーン16およびメタルバック層17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体スクリーンへ衝突させる。これにより、蛍光体スクリーン16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 such an SED, when displaying an image, an anode voltage is applied to the
次に、上記のように構成されたSEDの製造方法について説明する。
SEDの製造工程においては、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。続いて、蛍光体スクリーン16の遮光層20に重ねてマトリクス状の分断層31を形成した後、蛍光体スクリーン16に重ねてアルミニウム膜等からなるメタルバック層17を蒸着形成する。メタルバック層17は、分断層31により縦方向および横方向に分断され、互いに電気的に分離した複数の分断領域を形成する。
Next, the manufacturing method of SED comprised as mentioned above is demonstrated.
In the manufacturing process of the SED, first, the
続いて、蛍光体スクリーン16上にゲッタ膜23を形成する。ゲッタ膜23は、非蒸発型ゲッタの粉末に接着効果を有した低粘度の結着液を混合した混合溶液を、蛍光体スクリーン上にスプレーあるいは吐出し固着することにより形成する。本実施形態では、ゲッタ材として、例えば10nm〜10μmの平均粒径を有するZr合金の粉末、および結着液として100mPa.s程度の粘度を有するコロイダルシリカ溶液を用意する。
Subsequently, a
ゲッタ材としては、Zr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。例えば、非蒸発型ゲッタ材として、Ti,V,Fe,Al,Cr,Nb,Ta,W,Mo,Ni,Mn,Y等の内、1種類以上の金属または2種類以上の合金を用いても良い。 The getter material is not limited to Zr, and other metal materials, organic materials, inorganic materials, and the like can be selected. For example, as a non-evaporable getter material, using one or more kinds of metals or two or more kinds of alloys among Ti, V, Fe, Al, Cr, Nb, Ta, W, Mo, Ni, Mn, and Y. Also good.
結着液としては、コロイダルシリカ溶液の他、酸化物微粒子を用いたコロイダルアルミナなどのコロイド溶液、ナトリウム系水ガラス、カリウム系水ガラス、金属アルコキシド等、或いはそれらの混合物溶液を用いることができる。 As the binding liquid, colloidal silica solution, colloidal solution such as colloidal alumina using fine oxide particles, sodium-based water glass, potassium-based water glass, metal alkoxide, or a mixture solution thereof can be used.
上記ゲッタ材の粉末と結着液とを例えば、1:1の割合で調合し混合溶液を作る。ゲッタ材の割合が多いと基板との接着力が低下し、コロイダルシリカの割合が多いと形成されたゲッタ膜にひび割れなどが発生する。 The getter material powder and the binding liquid are mixed at a ratio of 1: 1, for example, to prepare a mixed solution. When the proportion of the getter material is large, the adhesive strength with the substrate is lowered, and when the proportion of colloidal silica is large, the formed getter film is cracked.
図5は、上述した混合溶液をスプレーするスプレー装置50を示している。スプレー装置50は、混合溶液55を貯溜するタンク52、タンク52の底から延出したノズル54、タンク52内の混合溶液を攪拌する攪拌器57、他インク52の外面に設けられ、タンク内の混合溶液を所定の温度に維持する冷却器60、および供給パイプ62を通してノズル54に圧縮空気を供給し混合溶液をノズルから噴霧する圧縮ポンプ63を備えている。冷却器60は、例えば、ペルチェ素子により構成されている。
FIG. 5 shows a
攪拌器57は、タンク52内に配設され混合溶液55内に漬けられた攪拌翼56と、攪拌翼を200〜6000rpmの回転速度で回転させるモータ58とを有している。攪拌翼56の先端とノズル54の基端との間隔は、0〜10mm、望ましくは0mmに設定されている。
The
スプレー装置50を用いて混合溶液55をスプレーする場合、まず、予め所定の温度まで冷却した結着液、ここでは、コロイダルシリカ溶液をタンク52内に充填し、攪拌器57により攪拌する。続いて、タンク52内にゲッタ材の粉末を投入し、攪拌されている結着液と混合して混合溶液55を作る。スプレー時を含め、混合溶液55を常に攪拌し、ゲッタ材を溶液中に均一に分散させる。攪拌の際、攪拌翼56の回転数は、3000rpmとした。攪拌翼56の回転数は200rpm〜6000rpmが望ましく、200rpm以下ではゲッタ材が沈降する傾向があり、6000rpm以上では混合溶液55が飛散する傾向がある。また、攪拌翼56の先端とノズル54の基端との間隔は、0mm〜10mmが望ましく、10mmを超えるとタンク52の底にゲッタ材が沈降してしまう傾向がある。
In the case of spraying the
また、スプレーの間、冷却器60によりタンク52内の混合溶液55、特に、結着液を冷却し、その温度を10℃以下、例えば、5℃に維持する。これにより、混合溶液55内の結着液がタンク52内およびノズル54内で固まることを防止する。
During spraying, the cooler 60 cools the
このように、タンク52内の混合溶液55を攪拌しながら、かつ、約5℃に冷却した状態で、圧縮ポンプ63からノズル54に圧縮空気を供給し、混合溶液55をノズルから噴霧する。
In this manner, while the
図6に示すように、多数の開孔41がパターン形成された板状のメタルマスク40を用意する。前面基板11を加熱プレート42の上に載置するとともに、メタルマスク40をメタルバック層17および分断層31上に載置する。この際、メタルマスク40の開孔41が分断層31上に位置するように、前面基板11に対してメタルマスクを位置合わせする。必要に応じて、加熱プレート42の外側にマグネット44を配置し、メタルマスク40を吸着して蛍光体スクリーン16に密着させるとともに、メタルマスクの位置ずれを防止する。
As shown in FIG. 6, a plate-shaped
加熱プレート42により前面基板11を40〜150℃、例えば、80℃程度に加熱する。この状態で、図7に示すように、前述した混合溶液55をスプレー装置50のノズル54からメタルマスク40を介して前面基板11上にスプレーし、形成エリア全体を走査する。これにより、メタルマスク40の開孔41を通して分断層31上に混合溶液が付着される。そして、付着した混合溶液は、加熱された前面基板11により加熱され、結着液が蒸発して乾燥する。これにより、ゲッタの粉末が分断層31上に固着され、ゲッタ膜23がパターン形成される。
The
前面基板11を加熱した状態で、混合溶液55をスプレーすることにより、分断層31に付着した結着液が直ぐに乾燥してゲッタ粉末を固着する。そのため、ゲッタ膜23のパターンニング精度が向上する。基板温度が高すぎると、混合溶液55が分断層31に付着する直前に結着液が乾燥し、基板との接着力が低下し、あるいは、形成されたゲッタ層表面に凸凹が生ずる。基板温度が低いと、ゲッタ膜23を積層する際に、メタルマスク40と前面基板との間に結着液が入り込み、にじみが発生する。このことから、前面基板11の加熱温度は40〜150℃が望ましい。
By spraying the
ゲッタ膜23の膜厚は15μm程度に設定した。図8に示すように、ゲッタ膜23を形成した後、結着液23bであるコロイダルシリカを乾燥させると、コロイダルシリカを介して非蒸発型ゲッタの粒子23aを強固に接着するとともに、非蒸発型ゲッタの粒子23aの表面を比較的大きな面積で露出させることができる。そのため、後の活性化工程で非蒸発型ゲッタの粒子23aを活性化させた後、非蒸発型ゲッタのガス吸着機能を十分に発揮させることができる。
The film thickness of the
ゲッタ膜23の膜厚は、5μmないし50μmであることが好ましい。5μm未満であると、ゲッタ膜のガス吸着能力が不足する傾向があり、50μmを超えると背面基板側と放電を起こす傾向がある。ゲッタ膜23の膜厚は、混合溶液55を複数回スプレーして重ね塗りすることにより、調整することができる。
その後、メタルマスク40を前面基板11から取外す。これにより、図3および図4に示すように、所定パターンのゲッタ膜23が形成される。
The film thickness of the
Thereafter, the
一方、背面基板12用の板ガラスに電子放出素子18および配線21を形成する。次に、封着材25としての低融点ガラスを背面基板12の内面外周部に沿って矩形枠状に塗布し封着層を形成する。この背面基板12を大気中で仮焼成する。その後、封着層上に側壁13を位置合わせした後、大気中で低融点ガラスの結晶析出温度まで昇温し、その温度を保持することにより側壁13を背面基板12に封着する。この後、電子放出素子18の活性化を行う。次いで、複数の支持部材14を背面基板12に対して位置合わせし、その端部を背面基板に固着する。
On the other hand, the electron-emitting
続いて、上記のように形成された前面基板11および背面基板12の周縁部同士を封着する。本実施の形態では、前面基板11と背面基板12とを互いに位置合わせし、一定の隙間を置いて対向配置した状態で図示しない加熱炉内に投入する。そして、前面基板11および背面基板12を450℃程度に加熱する。加熱により、予め塗布された低融点ガラスの溶融が始まる。例えば、30分かけてアルゴン雰囲気にて約450℃に温度が保持され、低融点ガラスが溶融するとともに結晶析出が始まる。その後、低融点ガラスの結晶析出がほぼ完了し、背面基板12、前面基板11が低融点ガラスにより側壁13を介して互いに封着される。
Subsequently, the peripheral portions of the
続いて、加熱炉内の温度をゲッタ膜23の活性化温度よりも高い高温、例えば、400〜450℃に維持し、前面基板11および背面基板12を1時間程度ベーキングする。これにより、前面基板、背面基板、蛍光体スクリーン、電子放出素子に吸着していた不所望なガス成分を放出させ脱ガスを行う。電子放出素子の酸化を防ぐため、加熱炉内を不活性雰囲気、還元雰囲気にて封着およびベーキングを行うことが望ましい。時間、温度により雰囲気を選択することが可能である。
Subsequently, the temperature in the heating furnace is maintained at a high temperature higher than the activation temperature of the
ベーキングによる脱ガスの間、排気ポンプにより、排気孔29から外囲器10内部を排気する。これにより、基板、蛍光体スクリーン等から脱離したガス成分が外囲器10から外部へ排出され、外囲器10内部は清浄な真空状態となる。
During the degassing by baking, the inside of the
前面基板11および背面基板12を350〜500℃程度で所定時間、例えば、2時間、加熱してゲッタ膜23を活性化する。これにより、ゲッタ膜23は、吸着能力がほぼ劣化することなく動作状態となる。
The
ゲッタ膜23の活性化が終了した後、外囲器10を所望の温度まで降温し、蓋部材30により外囲器10の排気孔29を気密に封止する。蓋部材30の封止は、インジウム等の低融点金属による封着、局所加熱による溶着など公知の技術を用いて行うことができる。次いで、外囲器10は、加熱炉から取り出される。以上の工程によりSEDの外囲器10が完成する。
After the activation of the
上記のように構成されたSEDの製造方法によれば、ゲッタ膜は、蛍光体スクリーン16の全面にわたって形成されているとともに、蛍光体層R、G、B上を避けるよう遮光層20上に形成されている。そのため、ゲッタ膜23により輝度を低下させずに外囲器10内部全体を高い真空度に維持することが可能となる。
According to the SED manufacturing method configured as described above, the getter film is formed on the entire surface of the
混合溶液を攪拌しながら、かつ、所定の温度に維持した状態でスプレーすることにより、混合溶液中のゲッタ材の沈降および結着材の凝固を防止し、ノズル54の先端の詰まりを抑制し均一なゲッタ膜を安定した条件で連続生産することが可能となる。
By spraying the mixed solution while stirring and maintaining it at a predetermined temperature, settling of the getter material in the mixed solution and solidification of the binder are prevented, and clogging of the tip of the
ゲッタ材と結着液を混合しスプレーすることにより短時間で均一にゲッタ膜を形成することが可能になり、ゲッタ材を効果的に機能させることができ、良好な表示性能を長期間に亘って維持できる。高価な真空装置を用いることなく、長期にわたって高い表示性能を維持することができとともに、製造コストの低減を図ることが可能な画像表示装置の製造方法を提供することができる。 By mixing and spraying the getter material and the binding liquid, it becomes possible to form a getter film uniformly in a short time, making the getter material function effectively, and providing good display performance over a long period of time. Can be maintained. Without using an expensive vacuum device, it is possible to provide a method for manufacturing an image display device that can maintain high display performance over a long period of time and can reduce the manufacturing cost.
次に、第2の実施形態に係るSEDの製造方法について説明する。第2実施形態では、ディスペンサを用いて、混合溶液を基板上に吐出し、ゲッタ膜を形成する。図9は、ゲッタ膜の形成に用いるディスペンサ70を示している。このディスペンサ70は、図示しないヘッド移動機構により移動可能に支持された吐出ヘッド72を備えている。吐出ヘッド72は、ゲッタ材の粉末と結着液との混合溶液を貯溜する貯溜部としてのシリンジ74、このシリンジから送られた混合溶液55をゲッタ膜の形成位置に吐出するニードル75、およびシリンジ74の周囲に設けられ、混合溶液を冷却し所望の温度、例えば5℃に維持する冷却器80を有している。冷却器80は、例えば、ペルチェ素子により構成されている。また、ディスペンサ70は、シリンジ74内の混合溶液を攪拌する攪拌器77、および供給パイプ82を介してシリンジ74に圧縮空気を供給する吐出ポンプ84を備えている。
Next, a method for manufacturing the SED according to the second embodiment will be described. In the second embodiment, a getter film is formed by discharging a mixed solution onto a substrate using a dispenser. FIG. 9 shows a
攪拌器77は、シリンジ74内に配設され混合溶液55内に漬けられた攪拌翼76と、攪拌翼を200〜6000rpmの回転速度で回転させるモータ78とを有している。攪拌翼76の先端とニードル75の基端との間隔は、0〜10mm、望ましくは0mmに設定されている。
The
ディスペンサ70を用いて混合溶液55を滴下あるいは吐出する場合、まず、予め所定の温度まで冷却した結着液、ここでは、コロイダルシリカ溶液をシリンジ74内に充填し、攪拌器77により攪拌する。続いて、シリンジ74内にゲッタ材の粉末を投入し、攪拌されている結着液と混合して混合溶液55を作る。ゲッタ材の粉末および結着液は、前述した第1の実施形態と同様のものを用いることができる。また、ゲッタ材の粉末と結着液とは、例えば、1:1の割合で混合する。
When the
混合溶液の滴下、吐出時を含め、混合溶液55を常に攪拌し、ゲッタ材を溶液中に均一に分散させる。攪拌の際、攪拌翼56の回転数は、3000rpmとした。攪拌翼56の回転数は200rpm〜6000rpmが望ましく、200rpm以下ではゲッタ材が沈降する傾向があり、6000rpm以上では混合溶液55が飛散する傾向がある。また、攪拌翼56の先端とニードル75の基端との間隔は、0mm〜10mmが望ましく、10mmを超えるとシリンジ74の底にゲッタ材が沈降してしまう傾向がある。
The
また、滴下あるいは吐出の間、冷却器80によりシリンジ74内の混合溶液55、特に、結着液を冷却し、その温度を10℃以下、例えば、5℃に維持する。これにより、混合溶液55内の結着液がシリンジ74内およびニードル75内で固まることを防止する。
Further, during the dropping or discharging, the cooler 80 cools the
このように、シリンジ74内の混合溶液55を攪拌しながら、かつ、約5℃に冷却した状態で、吐出ポンプ84からシリンジ74に圧縮空気を供給し、混合溶液55をニードル75から滴下あるいは吐出する。
In this manner, while stirring the
ゲッタ膜の形成に際しては、図10に示すように、蛍光体スクリーン16、分断層31、およびメタルバック層17が形成された前面基板11を加熱プレート42の上に載置し位置決めする。加熱プレート42により前面基板11を40〜150℃、例えば、80℃程度に加熱する。
When forming the getter film, as shown in FIG. 10, the
続いて、図示しない移動機構により、ディスペンサ70の吐出ヘッド72を前面基板11に対して移動させ、ニードル75を前面基板11のゲッタ形成位置、ここでは、分断層31と対向する位置に位置決めする。この状態で、前述した混合溶液55を攪拌かつ冷却しながらディスペンサ70のニードル75から分断層31上に吐出あるいは滴下する。
その後、吐出ヘッド72を順次、前面基板11上の他のゲッタ形成位置に移動させ、上記と同様の工程によって、順次、混合溶液55を吐出あるいは滴下する。
Subsequently, the
Thereafter, the
これにより、分断層31上のゲッタ形成位置に混合溶液55が付着される。そして、付着した混合溶液55は、加熱された前面基板11により加熱され、結着液が蒸発して乾燥する。これにより、ゲッタの粉末が分断層31上に固着され、ゲッタ膜23がパターン形成される。
As a result, the
なお、第2の実施形態において、SEDの他の構成および製造方法の他の工程は、前述した第1の実施形態と同一であり、詳細な説明は省略する。第2の実施形態においても、混合溶液を攪拌しながら、かつ、所定の温度に維持した状態で吐出あるいは滴下することにより、混合溶液中のゲッタ材の沈降および結着材の凝固を防止し、ニードル75の先端の詰まりを抑制し均一なゲッタ膜を安定した条件で連続生産することが可能となる。
In the second embodiment, other configurations of the SED and other steps of the manufacturing method are the same as those of the first embodiment described above, and detailed description thereof is omitted. Also in the second embodiment, by stirring or mixing the mixed solution while maintaining the predetermined temperature, the settling of the getter material in the mixed solution and the solidification of the binder are prevented, It becomes possible to continuously produce a uniform getter film under stable conditions by suppressing clogging of the tip of the
ゲッタ材と結着液を混合し吐出することにより短時間で均一にゲッタ膜をパターン形成することが可能になり、ゲッタ材を効果的に機能させることができ、良好な表示性能を長期間に亘って維持できる。これにより、高価な真空装置を用いることなく、長期にわたって高い表示性能を維持することができとともに、製造コストの低減を図ることが可能な画像表示装置の製造方法を提供することができる。 By mixing and discharging the getter material and the binding liquid, it is possible to pattern the getter film uniformly in a short time, the getter material can function effectively, and good display performance can be achieved over a long period of time. Can be maintained over time. Accordingly, it is possible to provide a method for manufacturing an image display device that can maintain high display performance over a long period of time without using an expensive vacuum device and can reduce the manufacturing cost.
この発明は上述した実施の形態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。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よいし、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 embodiment, 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. Some constituent elements may be deleted from all the constituent elements shown in the embodiments, or constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
上述した実施形態では、内面に蛍光体スクリーンを有する前面基板を備えたSED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、FED、PDP等の他の表示装置に適用することができる。各構成要素の寸法、材料等は、上述した実施形態で例示した数値、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。 In the above-described embodiment, the SED provided with the front substrate having the phosphor screen on the inner surface has been described as an example. However, the present invention is not limited to this and is applied to other display devices such as an FED and a PDP. Can do. The dimensions, materials, and the like of each component are not limited to the numerical values and materials exemplified in the above-described embodiment, and can be variously selected as necessary.
ゲッタ材、結着液の材料は、上述した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、種々選択することができる。例えば、ゲッタ材は、前述した以外の金属材料、有機材料、無機材料なども選択可能である。前面基板の加熱は、使用する結着液の粘度、揮発速度によっては前面基板を加熱せずゲッタ膜を形成することも可能である。 The material of the getter material and the binding liquid is not limited to the above-described embodiment, and various materials can be selected according to the vacuum characteristics, emission gas characteristics, heat resistance, etc. of the device to be used. For example, as the getter material, metal materials other than those described above, organic materials, inorganic materials, and the like can be selected. The heating of the front substrate can form a getter film without heating the front substrate depending on the viscosity and volatilization rate of the binder solution used.
上述した実施形態では、ゲッタ膜を蛍光体スクリーン上に設ける構成としたが、これに限らず、外囲器を構成する他の構成部材に形成してもよい。例えば、背面基板12側の構造物にゲッタ膜を設けてもよく、この場合、電子放出素子18から外れた位置で配線21を短絡することのない位置に形成すれば良い。
In the above-described embodiment, the getter film is provided on the phosphor screen. However, the present invention is not limited to this, and the getter film may be formed on another constituent member constituting the envelope. For example, a getter film may be provided on the structure on the
前述した実施形態では、ゲッタの粉末と結着液との混合溶液をスプレーあるいは吐出する構成としたが、ゲッタの粉末を含有したゲッタ溶液と結着液とを別々にスプレーあるいは吐出する構成としてもよい。この場合、ゲッタ溶液を攪拌しながらスプレーあるいは吐出し、結着液は所定の温度に冷却した状態でスプレーあるいは吐出する。 In the above-described embodiment, the mixed solution of the getter powder and the binding liquid is sprayed or discharged. However, the getter solution containing the getter powder and the binding liquid may be separately sprayed or discharged. Good. In this case, the getter solution is sprayed or discharged while stirring, and the binder solution is sprayed or discharged while being cooled to a predetermined temperature.
10…外囲器、 11…前面基板、 12…背面基板、 13…側壁、
14…支持部材、 16…蛍光体スクリーン、 17…メタルバック層、
18…電子放出素子、 R、G、B…蛍光体層、 20…遮光層、
23…ゲッタ膜、 23a…ゲッタの粉末、 23b…結着液、
40…メタルマスク 50…スプレー装置、 52…タンク、 54…ノズル、
57…攪拌器、 55…混合溶液、 60…冷却器、 70…ディスペンサ、
74…シリンジ、 75…ニードル、 77…攪拌器、 80…冷却器
DESCRIPTION OF
14 ... support member, 16 ... phosphor screen, 17 ... metal back layer,
18 ... electron-emitting device, R, G, B ... phosphor layer, 20 ... light shielding layer,
23 ... Getter film, 23a ... Getter powder, 23b ... Binder,
40 ...
57 ... Stirrer, 55 ... Mixed solution, 60 ... Cooler, 70 ... Dispenser,
74 ... Syringe, 75 ... Needle, 77 ... Stirrer, 80 ... Cooler
Claims (10)
粒子状のゲッタ材を含有したゲッタ溶液を攪拌しながら供給し、
液温度が10℃以下に保たれた結着液を供給し、
前記供給されたゲッタ溶液および結着液を、前記外囲器を構成する構成部材の内面上にスプレーし、あるいは、ディスペンサにより吐出してゲッタ膜を形成する画像表示装置の製造方法。 In a method for manufacturing an image display device, comprising: a front substrate, an envelope disposed opposite to the front substrate and having a rear substrate; and a getter layer provided in the envelope.
Supply a getter solution containing particulate getter material while stirring,
Supplying a binding liquid whose liquid temperature is kept at 10 ° C. or lower,
A method of manufacturing an image display device, wherein the supplied getter solution and binding solution are sprayed on an inner surface of a constituent member constituting the envelope or discharged by a dispenser to form a getter film.
前記外囲器を前記ゲッタ膜の活性化温度よりも高い温度で加熱して、前記外囲器内を脱ガスし、
前記脱ガスしながら、前記外囲器内を真空排気し、
前記脱ガス後、前記非蒸発型ゲッタを活性化する請求項9に記載の画像表示装置の製造方法。 After forming the getter layer, sealing the peripheral portions of the front substrate and the back substrate,
Heating the envelope at a temperature higher than the activation temperature of the getter film to degas the envelope;
While degassing, the inside of the envelope is evacuated,
The method for manufacturing an image display device according to claim 9, wherein the non-evaporable getter is activated after the degassing.
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