JP2011060700A - 画像表示装置の製造方法及び基材の接合方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】基材の加熱冷却に伴う応力を緩和し、接合部にクラックの発生しにくい画像表示装置の製造方法を提供する。
【解決手段】多数の電子放出素子を備えた第1の基板と枠部材とになるべき、または電子放出素子から放出された電子が照射されて画像を表示する蛍光膜を備えた第2の基板と枠部材とになるべき一対の基材の間に、枠部材となるべき一方の基材に沿って延びる接合材を配置する。次に、一対の基材を互いに対して押圧しながら、接合材に沿って照射位置を動かしながら接合材に電磁波を照射して、接合材を溶融させ、その後に固化させて、一対の基材を接合材で接合する。接合材を配置する工程は、接合材を、一対の基材の互いに対向する一方の面に、幅方向における中央領域が他方の面に向かって突出する、接合材の延びる方向に連続して延びる凸部を有するように配置することを含んでいる。
【選択図】図2
【解決手段】多数の電子放出素子を備えた第1の基板と枠部材とになるべき、または電子放出素子から放出された電子が照射されて画像を表示する蛍光膜を備えた第2の基板と枠部材とになるべき一対の基材の間に、枠部材となるべき一方の基材に沿って延びる接合材を配置する。次に、一対の基材を互いに対して押圧しながら、接合材に沿って照射位置を動かしながら接合材に電磁波を照射して、接合材を溶融させ、その後に固化させて、一対の基材を接合材で接合する。接合材を配置する工程は、接合材を、一対の基材の互いに対向する一方の面に、幅方向における中央領域が他方の面に向かって突出する、接合材の延びる方向に連続して延びる凸部を有するように配置することを含んでいる。
【選択図】図2
Description
本発明は、画像表示装置の製造方法及び基材の接合方法に関し、特に、画像表示装置の外囲器を構成する部材の接合方法に関する。
画像表示装置の製造プロセスにおいて、一対の基材の間に接合材を挟み、接合材にレーザ等の電磁波を照射し、接合材を溶融させて、当該一対の基材を接合する方法が知られている。特許文献1には、有機発光ダイオードディスプレイを例に、カバープレートと基板とを気密封止する方法が開示されている。接合材(フリット)はあらかじめ適宜の方法でカバープレートに枠状に塗布され、カバープレートは接合材中の有機バインダーをバーンアウトするために焼成される。その後、接合材が形成されたカバープレートと基板とを軽く押しつけながら、レーザビームを照射し、接合材を溶融させることによって、カバープレートと基板とが気密封止される。
ところで、焼成された接合材は幅方向断面で見たときに、中央付近が窪むような形状で形成されることがある。このような形状の接合材が形成された基材と、接合材の形成されていない基材と、を押し付けると、接合材は幅方向外側部の突出た部分で接合材の形成されていない基材と接触する。その状態でレーザを照射し、接合材を加熱すると、接合材の形成されていない基材は、接合材との接触位置で高温となり、接合材の幅方向中央部の窪んだ部分に対向する部分は、接合材と非接触であるため、相対的に低温となる。この結果、幅方向で見たときに、接合材の形成されていない基材の温度分布は、低温部が高温部に挟まれた状態となる。この状態で冷却が進むと、特に接合材と接触する高温部は急速に冷却されて熱収縮するため、高温部の間にある低温部は大きな引張り応力を受け、クラックの発生原因となる。
そこで本発明は、基材の加熱冷却に伴う応力を緩和し、接合部にクラックの発生しにくい画像表示装置の製造方法、及び基材の接合方法を提供することを目的とする。
本発明の一態様は、多数の電子放出素子を備えた第1の基板と、第1の基板と対向して位置し、電子放出素子から放出された電子が照射されて画像を表示する蛍光膜を備えた第2の基板と、第1の基板と第2の基板との間に位置し、第1の基板と第2の基板との間に空間を形成する枠部材と、を備えた画像表示装置の製造方法に関する。本発明は、第1の基板と枠部材とになるべき、または第2の基板と枠部材とになるべき一対の基材の間に、枠部材となるべき一方の基材に沿って延びる接合材を配置する工程と、一対の基材を互いに対して押圧しながら、接合材に沿って照射位置を動かしながら接合材に電磁波を照射して、接合材を溶融させ、その後に固化させて、一対の基材を接合材で接合する工程と、を有している。接合材を配置する工程は、接合材を、一対の基材の互いに対向する一方の面に、幅方向における中央領域が他方の面に向かって突出する、接合材の延びる方向に連続して延びる凸部を有するように配置することを含んでいる。
接合材は、幅方向における中央領域が一対の基材の互いに対向する他方の面に向かって突出する凸部を有するように配置される。このため、接合材が溶融した時の他方の面の温度分布は、接合材との接触位置で高温となり、そこから接合材の幅方向外側部に向けて徐々に低温となる。この状態で冷却が進んでも過大な応力が発生することはないため、接合した基材にクラックが発生しにくくなる。
本発明の他の一態様によれば、基材の接合方法は、平板と枠部材とからなる一対の基材の間に、枠部材に沿って延びる接合材を配置する工程と、一対の基材を互いに対して押圧しながら、接合材に沿って照射位置を動かしながら接合材に電磁波を照射して、接合材を溶融させ、その後に固化させて、一対の基材を接合材で接合する工程と、を有している。接合材を配置する工程は、接合材を、一対の基材の互いに対向する一方の面に、幅方向における中央領域が他方の面に向かって突出する、接合材の延びる方向に連続して延びる凸部を有するように配置することを含んでいる。
このように、本発明によれば、基材の加熱冷却に伴う応力を緩和し、接合部にクラックの発生しにくい画像表示装置の製造方法、及び基材の接合方法を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態について説明する。本発明は、真空容器を用いる画像表示装置の製造方法に好適に使用することができる。特に、真空外囲器のフェースプレートに蛍光膜および電子加速電極が形成され、リアプレートに多数の電子放出素子が形成された画像表示装置は、本発明が適用される好ましい形態である。しかし、本発明は、複数の部材を接合して気密容器を製造する場合に、広く適用することができ、基材同士の一般的な接合方法としても広範に適用することもできる。
図1は、本発明の対象となる画像表示装置の一例を示す部分破断斜視図である。画像表示装置11は、第1の基板(リアプレート)12と、第2の基板(フェースプレート)13と、枠部材14と、を有している。枠部材14は第1の基板12と第2の基板13との間に位置し、第1の基板12と第2の基板13との間に密閉空間S(図4参照)を形成している。具体的には、第1の基板12と枠部材14、および第2の基板13と枠部材14とが互いに対向する面同士で接合されることによって、密閉された内部空間Sを有する外囲器10が形成されている。外囲器10の内部空間Sは真空に維持されている。枠部材14の第1の基板12に固定された面の反対面が、第2の基板13に固定される面となっている。第1の基板12と枠部材14とはあらかじめ接合されていてもよい。第1の基板12及び第2の基板13はガラス部材からなっているため、接合後の反りが一層少なくなり、安全性が向上し気密性に優れた接合が得られる。
第1の基板12には、画像信号に応じて電子を放出する多数の電子放出素子27が設けられ、画像信号に応じて各電子放出素子27を作動させるための配線(X方向配線28,Y方向配線29)が形成されている。第1の基板12と対向して位置する第2の基板13には、電子放出素子27から放出された電子の照射を受けて発光し画像を表示する蛍光膜34が設けられている。第2の基板13上にはさらにブラックストライプ35が設けられている。蛍光膜34とブラックストライプ35は交互に配列して設けられている。蛍光膜34の上にはAl薄膜よりなるメタルバック36が形成されている。メタルバック36は電子を引き付ける電極としての機能を有し、外囲器10に設けられた高圧端子Hvから電位の供給を受ける。メタルバック36の上にはTi薄膜よりなる非蒸発型ゲッタ37が形成されている。
次に、本発明の実施の形態について、図2〜4を用いて具体的に説明する。図2は、本発明のプロセスフロー(接合手順)を示す断面図である。図3は、接合部の上面図であり、同図(a)は図2(b)に、同図(b)は図2(d)に、同図(c)は図2(B)に、同図(d)は図2(D)に、各々対応している。図4は、接合部の一例を示す断面図であり、同図(a)は図1のA−A線に沿った断面図、同図(b)は図1のB−B線に沿った断面図である。図4は図2(g)の状態に対応しているが、説明上、接合材3は加熱する前の状態として示している。
(ステップS1:接合材の枠部材への配置工程)
まず、枠部材14の片側の面に、第1の接合材1と第2の接合材2との積層体からなる接合材3を配置する。具体的にはまず、第1の接合材1を、周長に沿ってスクリーン印刷で所望の幅と厚みで形成した後、120℃で乾燥する(図2(b)、図3(a))。その後、第1の接合材1の上に、ガラスフリットからなる第2の接合材2を、第1の接合材1と同様にスクリーン印刷で所望の厚さで形成する(図2(c))。そして、有機物をバーンアウトするため少なくとも一度、350℃以上で加熱、焼成し、接合材3を形成する(図2(d),図3(b))。塗布の方法としては、スクリーン印刷以外にディスペンサー方式、オフセット印刷方式等を用いることができる。少なくとも一度、350℃以上の温度で焼成することにより、接合時に接合材から発生する気泡が抑制され、より気密性に優れた接合が得られる。
まず、枠部材14の片側の面に、第1の接合材1と第2の接合材2との積層体からなる接合材3を配置する。具体的にはまず、第1の接合材1を、周長に沿ってスクリーン印刷で所望の幅と厚みで形成した後、120℃で乾燥する(図2(b)、図3(a))。その後、第1の接合材1の上に、ガラスフリットからなる第2の接合材2を、第1の接合材1と同様にスクリーン印刷で所望の厚さで形成する(図2(c))。そして、有機物をバーンアウトするため少なくとも一度、350℃以上で加熱、焼成し、接合材3を形成する(図2(d),図3(b))。塗布の方法としては、スクリーン印刷以外にディスペンサー方式、オフセット印刷方式等を用いることができる。少なくとも一度、350℃以上の温度で焼成することにより、接合時に接合材から発生する気泡が抑制され、より気密性に優れた接合が得られる。
(ステップS1’:接合材の第2の基板への配置工程)
ステップS1と同様の工程で、第1の接合材1と第2の接合材2との積層体からなる接合材3’を配置する。具体的にはまず、第2の基板13の枠部材14と対向すべき面に、第1の接合材1を、周長に沿ってスクリーン印刷で所望の幅と厚みで形成した後、120℃で乾燥する(図2(B)、図3(c))。その後、第1の接合材1の上に第2の接合材2を同様にしてスクリーン印刷で所望の厚さで形成する(図2(C))。そして、有機物をバーンアウトするため、350℃以上で加熱、焼成し、接合材3’を形成する(図2(D),図3(d))。
ステップS1と同様の工程で、第1の接合材1と第2の接合材2との積層体からなる接合材3’を配置する。具体的にはまず、第2の基板13の枠部材14と対向すべき面に、第1の接合材1を、周長に沿ってスクリーン印刷で所望の幅と厚みで形成した後、120℃で乾燥する(図2(B)、図3(c))。その後、第1の接合材1の上に第2の接合材2を同様にしてスクリーン印刷で所望の厚さで形成する(図2(C))。そして、有機物をバーンアウトするため、350℃以上で加熱、焼成し、接合材3’を形成する(図2(D),図3(d))。
ここで図5を参照すると、第1の基板12と支持枠14との間の接合材3を形成するには、まず図5(a)に示すように、枠部材14に、幅方向Bにおける中央領域Cが窪んだ凹部31を有するように第1の接合材1を形成する。そして次に、図5(b)に示すように、この凹部31に沿って、凸部32が形成されるように、凹部31の上に第2の接合材2を形成する。同様に、第2の基板13と支持枠14との間の接合材3’を形成するには、まず図5(c)に示すように、第2の基板13に、幅方向Bにおける中央領域Cが窪んだ凹部31を有するように第1の接合材1を形成する。そして次に、この凹部31に沿って、凸部32が形成されるように、凹部31の上に第2の接合材2を形成する。このような凹部31はガラスフリットからなる第1の接合材1を適宜の方法で塗布した後に、少なくとも一度、120℃以上の温度でガラスフリットを焼成することによって得られる。また、第2の接合材2を塗布する際には第1の接合材1は固化した状態であるので、第2の接合材2は自然に凹部31の中に収まり、凸部32が形成される。第2の接合材2の径は0.7〜5mm程度が望ましい。もちろん、図5(e),(f)に示すように、第1の接合材1及び第2の接合材2を平坦に形成し、接合材3,3’が中央領域が凸状となった階段状の断面となるようにしてもよい。
(ステップS2:第1の基板と枠との接合工程)
次に、接合材3を、凸部32が第1の基板12と接触するように、第1の基板12に接触させて、第1の基板12上の所定の位置に枠部材14を設置する(図2(e))。そして、枠部材14側から加圧しながら、ハロゲンランプやレーザ出射装置から出射された光を集光して、接合材3に照射して、接合材3を局所加熱する。接合材3は溶融し、その後固化され、第1の基板12と枠部材14とが接合される(図2(f))。光は枠状の接合材3に沿って走査され、第1の基板12と枠部材14とは走査に従い順次接合される。用いる光は接合材3を溶融可能なエネルギーを有する電磁波であればこれらに限定されない。光のビーム径は接合材3の幅にもよるが、概ね第2の接合材2の幅 より小さいことが望ましく、0.05〜5mm程度である。
次に、接合材3を、凸部32が第1の基板12と接触するように、第1の基板12に接触させて、第1の基板12上の所定の位置に枠部材14を設置する(図2(e))。そして、枠部材14側から加圧しながら、ハロゲンランプやレーザ出射装置から出射された光を集光して、接合材3に照射して、接合材3を局所加熱する。接合材3は溶融し、その後固化され、第1の基板12と枠部材14とが接合される(図2(f))。光は枠状の接合材3に沿って走査され、第1の基板12と枠部材14とは走査に従い順次接合される。用いる光は接合材3を溶融可能なエネルギーを有する電磁波であればこれらに限定されない。光のビーム径は接合材3の幅にもよるが、概ね第2の接合材2の幅 より小さいことが望ましく、0.05〜5mm程度である。
図6は、本実施形態による接合方法の効果を示す概念図である。図6(a)は、比較のために、接合材の幅方向の中央部に凹部が形成された時の状況を示す図である。接合材3Aの幅方向Bに見たときの中央領域Cに凹部31が形成されていると、接合材1は、接合材1の幅方向Bの外側部分の突き出し部33で第1の基板12と接触する。光は接合材3Aに集光され、接合材3Aが集中的に加熱されるが、接合材3Aから第1の基板12にも、主に両側の突き出し部分33を介して熱が伝えられる。このため、第1の基板12の温度分布は、接合材3Aの幅方向Bに見て両側外側部の高温部の間に中央領域の低温部が挟まれるようなものとなる。加熱時には接合材3Aは流動化しているため、接合材3Aや第1の基板12の熱変形に容易に追従し、第1の基板12が接合材3Aによって拘束されることはない。しかし、光の照射が終了すると、接合部3Aは温度低下し、固化を始める。接合部3Aは溶融の際に変形するため、凹部31はそのままの形状には維持されないが、それでも部分的に凹部が残存する可能性がある。そして第1の基板12は、接合材3Aの固化によって固定化された拘束点Fで接合材3Aに拘束された状態で、それ自身が熱収縮を始める。熱収縮の程度は温度上昇の大きい両側側部で大きく、温度上昇の小さい中央領域では小さい。この結果、第1の基板12の中央領域は両側から引っ張られ、引張り応力を受ける。これがクラックの原因となる。
これに対して、図6(b)に示すように、接合材3の中央領域Cが第1の基板12に向かって突出する凸部32を有している場合も、同様の工程の後に第1の基板12が熱収縮を始める。しかし、固定点Fが中央領域Cにあるため、固化した接合材3によって第1の基板12が拘束されることはない。つまり、第1の基板12は中央領域Cを中心として全体が収縮するだけであるので、内部応力が発生しにくい。これによって、クラックの発生を抑制することが可能となる。
(ステップS3:第1の基板が接合された枠部材を第2の基板に接合する工程)
次に、スペーサ8を第1の基板12の配線27,28上に配置する。その後、第2の基板13を、枠部材14の第1の基板12と接合されていない他方の面に、接合材3’の凸部32が枠部材14と接触するように、第1の基板12とアライメントして設置する(図2(g)参照)。そして、第2の基板13側から加圧しながら、ハロゲンランプやレーザ出射装置から出射された光を集光して、接合材3’に照射して、接合材3’を局所加熱する。加圧は、メカニカルに荷重を加えるやり方でもいいし、減圧しながら大気圧を加えるやり方でもいい。接合材3’は溶融し、その後固化され、第2の基板13と枠部材14とが接合される(図2(h))。このとき、スペーサ8と第2の基板13とが接触し、第1の基板12と第2の基板13との間隔は一定に維持される。
次に、スペーサ8を第1の基板12の配線27,28上に配置する。その後、第2の基板13を、枠部材14の第1の基板12と接合されていない他方の面に、接合材3’の凸部32が枠部材14と接触するように、第1の基板12とアライメントして設置する(図2(g)参照)。そして、第2の基板13側から加圧しながら、ハロゲンランプやレーザ出射装置から出射された光を集光して、接合材3’に照射して、接合材3’を局所加熱する。加圧は、メカニカルに荷重を加えるやり方でもいいし、減圧しながら大気圧を加えるやり方でもいい。接合材3’は溶融し、その後固化され、第2の基板13と枠部材14とが接合される(図2(h))。このとき、スペーサ8と第2の基板13とが接触し、第1の基板12と第2の基板13との間隔は一定に維持される。
(ステップS4:ベーク・封止工程)
外囲器10の内部空間の真空度を高めるため、加熱工程の後に、所定の温度でベーキングを行う。具体的には、外囲器10を真空チャンバー(不図示)内に設置し、外囲器10内部を排気孔7を介して真空排気しながら、チャンバー内の真空度を10-3Pa台に下げる。その後、外囲器10全体を加熱し、非蒸発型ゲッタ37を活性化させる。さらに、封止材6と封止蓋5で排気孔7を封止し、画像表示装置11を形成する。封止蓋5は第1の基板12と同じ材質が好ましいが、Al、Ti、Ni等の真空ベーク中で溶融しない金属、合金でもかまわない。加熱工程(図2(h))はベーク工程(図2(i))の後に行っても同様の効果が得られる。
外囲器10の内部空間の真空度を高めるため、加熱工程の後に、所定の温度でベーキングを行う。具体的には、外囲器10を真空チャンバー(不図示)内に設置し、外囲器10内部を排気孔7を介して真空排気しながら、チャンバー内の真空度を10-3Pa台に下げる。その後、外囲器10全体を加熱し、非蒸発型ゲッタ37を活性化させる。さらに、封止材6と封止蓋5で排気孔7を封止し、画像表示装置11を形成する。封止蓋5は第1の基板12と同じ材質が好ましいが、Al、Ti、Ni等の真空ベーク中で溶融しない金属、合金でもかまわない。加熱工程(図2(h))はベーク工程(図2(i))の後に行っても同様の効果が得られる。
画像表示装置に適用可能な接合材と接合方法を決定するには下記の事項を考慮する必要がある。
(1)真空中ベーク(高真空形成)工程における耐熱性
(2)高真空維持(真空リーク極小、ガス透過極小)
(3)ガラス部材との接着性確保
(4)低放出ガス(高真空維持)特性の確保
(5)接合後の画像表示装置の反りが少ないこと
本実施形態の接合方法はこのような条件を全て満たすものである。
(1)真空中ベーク(高真空形成)工程における耐熱性
(2)高真空維持(真空リーク極小、ガス透過極小)
(3)ガラス部材との接着性確保
(4)低放出ガス(高真空維持)特性の確保
(5)接合後の画像表示装置の反りが少ないこと
本実施形態の接合方法はこのような条件を全て満たすものである。
上述の実施形態は、以下のように一般化することができる。第1の基板と枠部材の組、または第2の基板と枠部材の組などの、互いに接合される一対の任意の基材を想定する。ここでは一対の基材として、平板と枠部材を想定する。平板と枠部材を接合する工程は、以下の工程からなる。
(1)平板と枠部材とからなる一対の基材の間に、枠部材に沿って延びる接合材を配置する。
(2)一対の基材を互いに対して押圧しながら、接合材に沿って照射位置を動かしながら接合材にレーザ等の電磁波を照射して、接合材を溶融させ、その後に固化させて、一対の基材を接合材で接合する。
(1)平板と枠部材とからなる一対の基材の間に、枠部材に沿って延びる接合材を配置する。
(2)一対の基材を互いに対して押圧しながら、接合材に沿って照射位置を動かしながら接合材にレーザ等の電磁波を照射して、接合材を溶融させ、その後に固化させて、一対の基材を接合材で接合する。
接合材を配置する工程は、以下の工程を有する。
(1)一対の基材の一方の面(例えば枠部材)に最初の接合材を設ける。この際、最初の接合材は、枠部材に沿って枠状に塗布され、接合材の延びる方向に連続して延びかつ幅方向における中央領域が他方の面(例えば平板)に対して窪んだ凹部を有するように形成される。
(2)最初の接合材の凹部に沿って、凸部が形成されるように、凹部の上に次の接合材を設ける。例えば、焼成された最初の接合材の凹部に、凸部が形成されるようにガラスフリットを塗布し、その後少なくとも一度、350℃以上の温度で、凹部に形成されたガラスフリットを焼成する。
(1)一対の基材の一方の面(例えば枠部材)に最初の接合材を設ける。この際、最初の接合材は、枠部材に沿って枠状に塗布され、接合材の延びる方向に連続して延びかつ幅方向における中央領域が他方の面(例えば平板)に対して窪んだ凹部を有するように形成される。
(2)最初の接合材の凹部に沿って、凸部が形成されるように、凹部の上に次の接合材を設ける。例えば、焼成された最初の接合材の凹部に、凸部が形成されるようにガラスフリットを塗布し、その後少なくとも一度、350℃以上の温度で、凹部に形成されたガラスフリットを焼成する。
以上によって、接合材を、一対の基材の互いに対向する一方の面に、幅方向における中央領域が他方の面に向かって突出する、接合材の延びる方向に連続して延びる凸部を有するように、配置することができる。
以下、具体的な実施例を挙げて本発明を詳しく説明する。
(実施例1)
本実施例の接合材と接合方法を用いた画像表示装置11は、図1に模式的に示された装置と同様の構成を有している。第1の基板12には複数の電子放出素子27が配置され、配線が施されている。第1の基板12と枠部材14、及び第2の基板13と枠部材14は各々、第1及び第2の接合材1,2により接合されている。第1の基板12と、第2の基板13と、枠部材14の材質は互いに同じ(PD200(旭硝子社製))とした。
本実施例の接合材と接合方法を用いた画像表示装置11は、図1に模式的に示された装置と同様の構成を有している。第1の基板12には複数の電子放出素子27が配置され、配線が施されている。第1の基板12と枠部材14、及び第2の基板13と枠部材14は各々、第1及び第2の接合材1,2により接合されている。第1の基板12と、第2の基板13と、枠部材14の材質は互いに同じ(PD200(旭硝子社製))とした。
本実施例の画像表示装置では、第1の基板12上に、複数(240行×720列)の表面伝導型電子放出素子27が形成されている。表面伝導型電子放出素子27はX方向配線28(上配線とも呼ぶ。)及びY方向配線29(下配線とも呼ぶ。)と電気的に接続され、単純マトリクス配線されている。第2の基板13上にはストライプ状の赤,緑,青の蛍光体(不図示)からなる蛍光膜34と、ブラックストライプ35と、が交互に配列されている。蛍光膜34の上には、Al薄膜よりなるメタルバック36がスパッタリング法により0.1μmの厚さで形成され、さらに非蒸発型ゲッタ37として、電子ビーム真空蒸着法により0.1μmの厚さに形成されたTi膜が設けられている。
以下に、本実施例の画像表示装置の接合方法について、図1,2,3を参照しつつ説明する。本実施例では、接合材3としてガラスフリットを用いる。
(工程a)テルピネオールと、エルバサイトと、第1の接合材1の母材となるBAS115ベースのBi系鉛レスガラスフリット(旭硝子社製、熱膨張係数α=75×10-7/℃)と、を調合したペースト(第1の接合材1)を準備した。このペーストを枠部材14上の周長に沿って、スクリーン印刷で、幅1mm、厚さ10μmで形成した後、120℃で乾燥させた(図2(b)、図3(A))。これによって、ペーストに、中央領域が連続的な凹状となった凹部が形成された。
(工程b)工程aで使用したペーストと同じペースト(第2の接合材2)を準備した。このペーストを、乾燥した第1の接合材1の上に、形成された凹部を覆うように、第1の接合材1と同様にスクリーン印刷で、幅1mm、厚さ10μmで形成した(図1(c))。これによって、ペーストに、中央領域が連続的な凸状となった凸部が形成された。
(工程c)有機物をバーンアウトするため、480℃で加熱、焼成し、接合材3を形成した(図2(d),図3(b))。
(工程A)テルピネオールと、エルバサイトと、第2の接合材2の母材となるBAS115ベースのBi系鉛レスガラスフリット(旭硝子社製、熱膨張係数α=75×10-7/℃)と、を調合したペースト(第2の接合材2)を準備した。このペーストを、第2の基板13の枠部材14と対向する面に、周長に沿って、スクリーン印刷で、幅1mm、厚さ10μmで形成し、120℃で乾燥させた(図2(B)、図3(c))。これによって、ペーストに、中央領域が連続的な凹状部となった凹部が形成された。
(工程B)工程Aで使用したペーストと同じペーストを準備した。このペーストを、乾燥した第2の接合材2の上に、第1の接合材1を同様にしてスクリーン印刷で、幅1mm、厚さ10μmで形成した(図2(C))。これによって、ペーストに、中央領域が連続的な凸状部となった凸部が形成された。
(工程C)有機物をバーンアウトするため480℃で加熱、焼成し、接合材3’を形成した(図2(D),図3(d))。
(工程d)第1の基板12上に枠部材14を、形成された接合材3の凸部が第1の基板12と接触するように、第1の基板12の所定の位置に設置した(図2(e))。
(工程e)枠部材14側から加圧しながら、波長980nm、130W、有効径1mmのパワーの半導体レーザを300mm/Sの速度で走査しながら接合材3に照射して局所加熱した。これによって、接合材3を溶融・固化させて、第1の基板12と枠部材14とを接合した(図2(f))。
(工程f)スペーサ8を第1の基板12の配線27,28上に配置した。
(工程g)枠部材14の第1の基板12が接合されていない他方の面に第2の基板13を、形成された接合材3’の凸部が枠部材14と接触するように、第1の基板12とアライメントして設置した(図2(g)参照)。
(工程h)第2の基板13側から加圧しながら、波長980nm、130W、有効径1mmのパワーの半導体レーザを300mm/Sの速度で走査しながら接合材3’に照射して局所加熱した。これによって、接合材3’を溶融・固化させて、第2の基板13に接合された枠部材14を第1の基板12に接合した(図2(h)。スペーサ8と第2の基板13は接触し、第1の基板12と第2の基板13の間隔は一定に維持され、外囲器10が形成された。
(工程i)外囲器10を真空チャンバー(不図示)内に設置し、排気孔7から外囲器10内を真空排気しながら、チャンバー内の真空度を10-3Pa台とした。外囲器10全体を350℃まで加熱し、非蒸発型ゲッタ37を活性化した後、Inからなる封止材6とガラス基板からなる封止蓋5とで排気孔7を封止し、画像表示装置11を形成した。
以上のように接合された本実施例の図1の画像表示装置は、工程a,b(工程A,B)で、ペーストに、中央領域が連続的な凸状部となった凸部が形成されている。これによって、熱収縮に伴う接合部のクラックの発生が抑えられ、安全性が向上し、かつ気密性に優れるレーザ接合が得られた。
(実施例2)
本実施例は、枠部材の材料としてPD200の代わりに青板(ASソーダライムガラス、熱膨張係数87×10-7/℃)を用いた以外は実施例1と同様である。本実施例でも、ペーストに、中央領域が連続的な凸状となった凸部が形成されている。これによって、熱収縮に伴う接合部のクラックの発生が抑えられ、安全性が向上し、かつ気密性に優れるレーザ接合が得られた。本実施例では非蒸発型ゲッタ37を第2の基板13に設置した例で説明したが、第1の基板12の配線上に配置してもよい(不図示)。
本実施例は、枠部材の材料としてPD200の代わりに青板(ASソーダライムガラス、熱膨張係数87×10-7/℃)を用いた以外は実施例1と同様である。本実施例でも、ペーストに、中央領域が連続的な凸状となった凸部が形成されている。これによって、熱収縮に伴う接合部のクラックの発生が抑えられ、安全性が向上し、かつ気密性に優れるレーザ接合が得られた。本実施例では非蒸発型ゲッタ37を第2の基板13に設置した例で説明したが、第1の基板12の配線上に配置してもよい(不図示)。
1 第1の接合材
2 第2の接合材
12 第1の基板
13 第2の基板
14 枠部材
2 第2の接合材
12 第1の基板
13 第2の基板
14 枠部材
Claims (5)
- 多数の電子放出素子を備えた第1の基板と、該第1の基板と対向して位置し、前記電子放出素子から放出された電子が照射されて画像を表示する蛍光膜を備えた第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板との間に位置し、前記第1の基板と前記第2の基板との間に空間を形成する枠部材と、を備えた画像表示装置の製造方法であって、
前記第1の基板と前記枠部材とになるべき、または前記第2の基板と前記枠部材とになるべき一対の基材の間に、前記枠部材となるべき一方の前記基材に沿って延びる接合材を配置する工程と、
前記一対の基材を互いに対して押圧しながら、前記接合材に沿って照射位置を動かしながら該接合材に電磁波を照射して、該接合材を溶融させ、その後に固化させて、前記一対の基材を前記接合材で接合する工程と、
を有し、
前記接合材を配置する工程は、該接合材を、前記一対の基材の互いに対向する一方の面に、幅方向における中央領域が他方の面に向かって突出する、前記接合材の延びる方向に連続して延びる凸部を有するように配置することを含む、画像表示装置の製造方法。 - 前記接合材を配置する工程は、前記一対の基材の前記一方の面に、前記接合材の延びる方向に連続して延びかつ幅方向における中央領域が前記他方の面に対して窪んだ凹部を有するように、第1の接合材を設けることと、
前記第1の接合材の前記凹部に沿って、前記凸部が形成されるように、前記凹部の上に第2の接合材を設けることと、を含む、請求項1に記載の画像表示装置の製造方法。 - 前記最初の接合材を設けることは、前記一対の基材の前記一方の面に、前記凹部が形成されるようにガラスフリットを塗布し、その後少なくとも一度、350℃以上の温度で該ガラスフリットを焼成することを含み、
前記次の接合材を設けることは、焼成された前記最初の接合材の前記凹部に、前記凸部が形成されるようにガラスフリットを塗布し、その後少なくとも一度、350℃以上の温度で、前記凹部に形成された前記ガラスフリットを焼成することを含む、請求項2に記載の画像表示装置の製造方法。 - 前記一対の基材はガラスからなる、請求項1から3のいずれか1項に記載の画像表示装置の製造方法。
- 平板と枠部材とからなる一対の基材の間に、前記枠部材に沿って延びる接合材を配置する工程と、
前記一対の基材を互いに対して押圧しながら、前記接合材に沿って照射位置を動かしながら該接合材に電磁波を照射して、該接合材を溶融させ、その後に固化させて、前記一対の基材を前記接合材で接合する工程と、
を有し、
前記接合材を配置する工程は、該接合材を、前記一対の基材の互いに対向する一方の面に、幅方向における中央領域が他方の面に向かって突出する、前記接合材の延びる方向に連続して延びる凸部を有するように配置することを含む、基材の接合方法。
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