JP2012164537A - Electron beam device and method of manufacturing image display unit - Google Patents

Electron beam device and method of manufacturing image display unit Download PDF

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正樹 時岡
Yoichi Ando
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain high vacuum in the internal space for a long time by suppressing deterioration of a non-evaporation getter 39 attached previously to the inner surface side of a first substrate 12 thereby maintaining high getter performance after sealing, in a method of manufacturing an electron beam device by vacuum baking and cooling the first substrate 12 provided with an electron emission element 32 and a second substrate 13 provided with an image display member 36 and an anode 37, and then facing the first and second substrates each other, and sealing them while inserting a support frame 22 into the peripheral part.SOLUTION: During vacuum baking of the first substrate 12, a counter plate is brought close to the inner surface side of the first substrate 12 before an attached non-evaporation getter 39 reaches the activation temperature. In this state, vacuum baking at the activation temperature or higher and subsequent cooling are performed.

Description

本発明は、電子線装置及び画像表示装置の製造方法に関し、特に得られる電子線装置及び画像表示装置の外囲器内を高真空に長時間維持することが可能な電子線装置及び画像表示装置の製造方法に関する。   The present invention relates to an electron beam apparatus and a method for manufacturing an image display apparatus, and more particularly to an electron beam apparatus and an image display apparatus capable of maintaining the inside of the envelope of the obtained electron beam apparatus and the image display apparatus in a high vacuum for a long time. It relates to the manufacturing method.

画像形成装置の一つである画像表示装置として、電子放出素子のカソードと、アノードが対向配置された電子線装置を有する画像表示装置が知られている。この画像表示装置では、画像信号に応じて電子を放出する多数の電子放出素子が設けられたリアプレートと、電子の照射を受けて発光し画像を表示する蛍光膜及び電子加速電極が設けられたフェースプレートとが対向配置され、内部が真空に維持されている。真空の内部空間を形成する構成としては、フェースプレートとリアプレートの周縁部の間に支持枠を挟み込ませ、この支持枠をフェースプレートとリアプレートの双方に接合して外囲器を形成する構成をとることが多い。   As an image display device which is one of image forming devices, an image display device having an electron beam device in which a cathode and an anode of an electron-emitting device are arranged to face each other is known. In this image display device, a rear plate provided with a number of electron-emitting devices that emit electrons in response to an image signal, a fluorescent film that emits light upon receiving electrons and displays an image, and an electron acceleration electrode are provided. The face plate is disposed opposite to the inside, and the inside is maintained in a vacuum. As a configuration for forming the vacuum internal space, a support frame is sandwiched between the peripheral portions of the face plate and the rear plate, and this support frame is joined to both the face plate and the rear plate to form an envelope. Is often taken.

電子線装置及び画像表示装置を構成する外囲器内を高真空に維持するためには、接合封止前にフェースプレート及びリアプレートを真空ベークすることが好ましい。真空ベークすることで、放出ガスを低く抑えることができ、接合封止後に外囲器内部を高真空に保つことができる。また、外囲器内部にゲッターを備えると、接合封止後に外囲器内部の部材からの微量の放出ガスをゲッターによって吸着し、外囲器内部をより高真空に保つことができる。   In order to maintain the inside of the envelope constituting the electron beam apparatus and the image display apparatus at a high vacuum, it is preferable to vacuum bake the face plate and the rear plate before the joint sealing. By performing the vacuum baking, the emitted gas can be kept low, and the inside of the envelope can be kept at a high vacuum after the joining and sealing. In addition, when a getter is provided inside the envelope, a small amount of released gas from the member inside the envelope can be adsorbed by the getter after joining and sealing, and the inside of the envelope can be kept at a higher vacuum.

特許文献1には、画像表示装置の製造に際し、フェースプレートとリアプレートとを、加熱用真空チャンバー内で真空ベーク処理することが開示されている。真空ベークしたフェースプレートとリアプレートは、冷却用真空チャンバー内で冷却した後、向き合わせて、周縁部に支持枠を挟み込んで封止することで外囲器を構成するものとなっている。また、特許文献1には、フェースプレート又はリアプレートに、予め非蒸発型ゲッターを付設しておくことも開示されている。   Patent Document 1 discloses that the face plate and the rear plate are subjected to vacuum baking in a heating vacuum chamber when manufacturing an image display device. The vacuum-baked face plate and rear plate are cooled in a cooling vacuum chamber, faced to each other, and sandwiched with a support frame at the periphery to form an envelope. Patent Document 1 also discloses that a non-evaporable getter is previously attached to a face plate or a rear plate.

特許第4235640号Japanese Patent No. 4235640

特許文献1の技術では、リアプレート及びフェースプレートを対向配置させた状態で真空ベークを実施する。ベーク温度は350℃〜380℃で、この時の真空度は10-4Paと開示されている。フェースプレート又はリアプレートに非蒸発型ゲッターを有する場合、真空ベークの際にゲッター活性化されるが、その際に暴露される真空度により活性化後のゲッター性能が大きく左右される。また、非蒸発型ゲッターは300℃を超えた温度で10分〜1時間かけて活性化され、温度が高い程、活性化に必要な時間は短縮する。活性化されたゲッターはケミカル・ポンプとしての機能が発現し周囲のガス分子を吸着する。 In the technique of Patent Document 1, vacuum baking is performed in a state where a rear plate and a face plate are arranged to face each other. The baking temperature is 350 ° C. to 380 ° C., and the degree of vacuum at this time is disclosed as 10 −4 Pa. When the face plate or the rear plate has a non-evaporable getter, the getter is activated at the time of vacuum baking, but the getter performance after activation greatly depends on the degree of vacuum exposed at that time. Further, the non-evaporable getter is activated at a temperature exceeding 300 ° C. over 10 minutes to 1 hour, and the higher the temperature, the shorter the time required for activation. The activated getter functions as a chemical pump and adsorbs surrounding gas molecules.

真空ベーク後、外囲器が接合封止されるまでの間、非蒸発型ゲッターが吸着したガス分子量が多いほど接合封止後のゲッター性能が低くなるため、外囲器内部を高真空に維持できる期間が短くなってしまう。真空ベーク後、外囲器が接合封止されるまでの間で最も真空度が悪く、時間がかかるのが冷却期間である。一般的に、リアプレート及びフェースプレートが、蒸発型ゲッターを蒸着処理するゲッター処理のプロセス温度である100℃程度まで降温するのに2時間程度必要であり、真空度も10-5Paより高真空とはならない。これは、真空中で冷却に時間がかかるためと、リアプレート及びフェースプレートの放出ガスが枯れても、真空チャンバーの構成部材であるチャンバー壁やヒーター、リフレクタ等からの放出ガスが枯れないためである。つまり、冷却期間では真空チャンバーからの放出ガスを、活性化した非蒸発型ゲッターが吸着するために、非蒸発型ゲッターの劣化が進むという問題があった。 After vacuum baking, until the envelope is bonded and sealed, the higher the gas molecular weight adsorbed by the non-evaporable getter, the lower the getter performance after bonding and sealing, so the inside of the envelope is maintained at a high vacuum. The period of time that can be shortened. After the vacuum baking, the degree of vacuum is the worst until the envelope is joined and sealed, and the cooling period takes a long time. Generally, it takes about 2 hours for the rear plate and the face plate to cool to about 100 ° C., which is the process temperature of the getter process for vapor deposition of the evaporative getter, and the degree of vacuum is higher than 10 −5 Pa. It will not be. This is because it takes a long time for cooling in a vacuum, and even if exhaust gas from the rear plate and face plate wither, exhaust gas from chamber walls, heaters, reflectors, etc., which are components of the vacuum chamber, does not wither. is there. In other words, there is a problem that the non-evaporable getter deteriorates because the activated non-evaporable getter adsorbs the gas released from the vacuum chamber during the cooling period.

そこで、本発明は、非蒸発型ゲッターの活性化後の劣化を抑え、接合封止後のゲッター性能を高く維持し、電子線装置及び画像表示装置を構成する外囲器内部を高真空に長時間維持できる電子線装置及び画像表示装置の製造方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention suppresses deterioration after activation of the non-evaporable getter, maintains high getter performance after sealing the junction, and lengthens the inside of the envelope constituting the electron beam apparatus and the image display apparatus to a high vacuum. An object of the present invention is to provide an electron beam apparatus capable of maintaining time and a method for manufacturing an image display apparatus.

上記課題を解決するために、本発明は、電子放出素子が設けられた第一基板と、アノードが設けられた第二基板とを、真空ベークして冷却した後、電子放出素子の設置側とアノードの設置側とを内面側にして向き合わせて、周縁部に支持枠を挟み込んで封止する電子線装置の製造方法において、
前記第一及び第二基板の少なくとも一方の内面に予め非蒸発型ゲッターを付設しておき、該非蒸発型ゲッター付第一及び/又は第二基板の前記真空ベーク時に、付設された前記非蒸発型ゲッターが活性化温度に到達する前に前記非蒸発型ゲッター付第一及び/又は第二基板の内面側に対向板を近接させ、この状態で、前記活性化温度以上の温度での前記真空ベークと、その後の冷却とを行うことを特徴とする電子線装置の製造方法を提供するものである。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a first substrate on which an electron-emitting device is provided and a second substrate on which an anode is provided, after vacuum baking and cooling, In the manufacturing method of the electron beam apparatus, facing the installation side of the anode on the inner surface side, and sandwiching and supporting the support frame at the periphery,
A non-evaporable getter is previously attached to the inner surface of at least one of the first and second substrates, and the non-evaporable type provided at the time of the vacuum baking of the first and / or second substrate with the non-evaporable getter. Before the getter reaches the activation temperature, a counter plate is brought close to the inner surface side of the first and / or second substrate with the non-evaporable getter, and in this state, the vacuum baking is performed at a temperature equal to or higher than the activation temperature. And a method for manufacturing the electron beam apparatus, characterized in that the subsequent cooling is performed.

本発明によれば、非蒸発型ゲッターの付設面に対向板を近接させることにより、非蒸発型ゲッターの付設面と対向板間のギャップ空間の真空度を高く維持したまま真空ベークと冷却を行うことができる。このため、非蒸発型ゲッターの活性化後の劣化を抑えることができ、接合封止後のゲッター性能を高く維持し、電子線装置及び画像表示装置を構成する外囲器内部を高真空に長時間維持できる。   According to the present invention, the counter plate is brought close to the attachment surface of the non-evaporable getter, thereby performing vacuum baking and cooling while maintaining a high degree of vacuum in the gap space between the attachment surface of the non-evaporable getter and the counter plate. be able to. For this reason, deterioration after activation of the non-evaporable getter can be suppressed, the getter performance after bonding sealing is kept high, and the inside of the envelope constituting the electron beam apparatus and the image display apparatus is kept in a high vacuum. Can maintain time.

本発明で製造することができる画像表示装置の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the image display apparatus which can be manufactured by this invention. 本発明に係る画像表示装置の製造方法に用いる製造装置の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the manufacturing apparatus used for the manufacturing method of the image display apparatus which concerns on this invention. リアプレートの真空ベーク時のベーク温度プロファイルの一例である。It is an example of the baking temperature profile at the time of vacuum baking of a rear plate. 真空ベーク用キャリア及びその周辺部の概略図である。It is the schematic of the carrier for vacuum baking, and its peripheral part. NEG活性化中のガス吸着速度変化を示す図である。It is a figure which shows the gas adsorption rate change during NEG activation. ギャップ空間とギャップ空間外部での真空度、ガスの流れを示す図である。It is a figure which shows the degree of vacuum outside the gap space and the gap space, and the flow of gas. NEG材料の水に対する吸着性能を示す図である。It is a figure which shows the adsorption | suction performance with respect to the water of NEG material. 実施例2における真空ベーク用キャリア周辺部の概略図である。6 is a schematic view of a peripheral portion of a carrier for vacuum baking in Example 2. FIG. 実施例3におけるリアプレート近接工程の説明図である。It is explanatory drawing of the rear plate proximity | contact process in Example 3. FIG.

以下、本発明の実施形態について説明する。本発明の電子線装置の製造方法は、これによって得られる電子線装置を用いた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、電子放出素子が形成されたリアプレートと、画像形成部材(蛍光膜)及びアノード(電子加速電極)が形成されたフェースプレートとが対向配置され接合封止されて外囲器を形成している画像表示装置は、本発明が適用される好ましい形態である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. The method for manufacturing an electron beam apparatus of the present invention can be suitably used for a method for manufacturing an image display apparatus using the electron beam apparatus obtained thereby. In particular, a rear plate on which an electron-emitting device is formed and a face plate on which an image forming member (phosphor film) and an anode (electron accelerating electrode) are formed are arranged facing each other and sealed to form an envelope. The image display device is a preferred embodiment to which the present invention is applied.

図1(a)は、本発明で製造することができ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10は、第一基板12と、第二基板13とを有している。第一基板12と第二基板13は、周縁部に支持枠22を挟み込んで封着されることにより、密閉され真空に維持された内部空間を有する外囲器11(気密容器)を形成している。   FIG. 1A is a partially broken perspective view showing an example of an image display device that can be manufactured according to the present invention. The image display device 10 includes a first substrate 12 and a second substrate 13. The first substrate 12 and the second substrate 13 are sealed with the support frame 22 sandwiched between the peripheral portions thereof, thereby forming an envelope 11 (airtight container) having an internal space that is sealed and maintained in a vacuum. Yes.

画像表示装置10においては、第一基板12はリアプレートに対応し、第二基板13はフェースプレートに対応する。支持枠22は、予め第一基板12又は第二基板13に接合しておき、後述する真空ベーク及び冷却後の封着工程において、支持枠22の反対側に第二基板13又は第一基板12を接合して外囲器11を形成できるようにすることができる。支持枠22は、予め第一基板12に接合しておいた場合、第一基板12と共に真空ベークされ、予め第二基板13に接合しておいた場合、第二基板13と共に真空ベークされることになる。また、支持枠22を第一及び第二基板12,13のいずれにも接合せずにおき、後述する真空ベーク及び冷却後の封着工程において、第一及び第二基板12,13を同時に支持枠22に接合するようにしても良い。この場合、支持枠22は、第一又は第二基板12又は13と共に真空ベークしても良いが、別途真空ベークすることもできる。   In the image display device 10, the first substrate 12 corresponds to a rear plate, and the second substrate 13 corresponds to a face plate. The support frame 22 is bonded to the first substrate 12 or the second substrate 13 in advance, and the second substrate 13 or the first substrate 12 is placed on the opposite side of the support frame 22 in the sealing process after vacuum baking and cooling described later. So that the envelope 11 can be formed. The support frame 22 is vacuum baked together with the first substrate 12 when previously bonded to the first substrate 12 and is vacuum baked together with the second substrate 13 when bonded to the second substrate 13 in advance. become. Further, the support frame 22 is not bonded to any of the first and second substrates 12 and 13, and the first and second substrates 12 and 13 are simultaneously supported in the sealing process after vacuum baking and cooling described later. You may make it join to the frame 22. FIG. In this case, the support frame 22 may be vacuum-baked together with the first or second substrate 12 or 13, but may be vacuum-baked separately.

第一基板12の内面側(第二基板13との対向面側)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32が設けられ、画像信号に応じて各電子放出素子32を駆動させるための配線(X方向配線33、Y方向配線34)が形成されている。電子放出素子32は、SCE(表面伝導)型、スピント型、CNT(カーボンナノチューブ)型等の複数の方式があるが、特に好ましいのはSCE型である。第二基板13はガラス材料からなり、内面側には、電子の照射を受けて発光して画像を表示する画像形成部材である蛍光膜36が設けられている。蛍光膜36上にはメタルバックと称されるアノード37が形成されており、アノード37と蛍光膜36とが積層された構成をとっている。アノード37は、Al薄膜等の導電材料で構成され、電子を引き付ける電極としての機能を奏するもので、外囲器11に設けられた高圧端子Hvから電位の供給を受ける。第一基板12の電子放出素子32の設置側と、第二基板13のアノード37及び蛍光膜36の設置側内面側となって対向されている。第一基板12上に設けられた電子放出素子32のカソードと、第二基板13上に設けられたアノード37とは対向配置され、電子線装置を構成している。   A large number of electron-emitting devices 32 that emit electrons in accordance with image signals are provided on the inner surface side of the first substrate 12 (on the surface facing the second substrate 13), and each electron-emitting device 32 is in response to image signals. Wiring (X-direction wiring 33, Y-direction wiring 34) for driving is formed. The electron-emitting device 32 has a plurality of methods such as an SCE (surface conduction) type, a Spindt type, and a CNT (carbon nanotube) type, and the SCE type is particularly preferable. The second substrate 13 is made of a glass material, and on the inner surface side, a fluorescent film 36 that is an image forming member that receives light to emit light and displays an image is provided. An anode 37 called a metal back is formed on the fluorescent film 36, and the anode 37 and the fluorescent film 36 are stacked. The anode 37 is made of a conductive material such as an Al thin film, and functions as an electrode that attracts electrons. The anode 37 is supplied with a potential from a high-voltage terminal Hv provided in the envelope 11. The installation side of the electron emission element 32 of the first substrate 12 is opposed to the installation side inner surface side of the anode 37 and the fluorescent film 36 of the second substrate 13. The cathode of the electron-emitting device 32 provided on the first substrate 12 and the anode 37 provided on the second substrate 13 are arranged to face each other to constitute an electron beam apparatus.

図1(b)は、図1(a)の画像表示装置の電子放出素子近傍の詳細断面図である。第二基板13の内面側であるアノード37の表面には、蒸発型ゲッター38が付設されている。蒸発型ゲッター38は、真空環境下で、封止接合された外囲器11が構成される前に付設される。例えば、TiやBa等のゲッター金属をスパッタ法やEB蒸着法等の真空蒸着法により膜厚10〜100nm程度に成膜することで付設される。膜厚が厚いほど蒸発型ゲッター38の吸着性能は向上するが、膜厚が厚いほど電子放出素子32から放出された電子が蛍光膜36に突入しにくくなり、画像表示装置10としての輝度が低下する。よって、特に好ましくは、約30nmの均一な膜厚分布で成膜されたTi膜である。   FIG. 1B is a detailed cross-sectional view of the vicinity of the electron-emitting device of the image display apparatus of FIG. An evaporation type getter 38 is attached to the surface of the anode 37 which is the inner surface side of the second substrate 13. The evaporable getter 38 is attached before the sealed and sealed envelope 11 is formed in a vacuum environment. For example, it is attached by forming a getter metal such as Ti or Ba to a thickness of about 10 to 100 nm by a vacuum deposition method such as a sputtering method or an EB deposition method. As the film thickness increases, the adsorption performance of the evaporative getter 38 improves. However, as the film thickness increases, the electrons emitted from the electron-emitting device 32 are less likely to enter the fluorescent film 36, and the brightness of the image display device 10 decreases. To do. Therefore, a Ti film formed with a uniform film thickness distribution of about 30 nm is particularly preferable.

第一基板12の内面側には、非蒸発型ゲッター39が付設されており、非蒸発型ゲッター付第一基板12となっている。なお、本例では非蒸発型ゲッター付基板は第一基板12となっているが、第二基板13又は第一及び第二基板12,13の両者を非蒸発型ゲッター付基板とすることもできる。しかし、第二基板13に蛍光膜36を設けて画像表示装置を形成する場合、非蒸発型ゲッター39は第二基板13ではなく、第一基板12に付設することが好ましい。一般に蛍光膜36はガスの発生量が多いことから、非蒸発型ゲッター39を劣化させることなく蛍光膜36から生じるガスを真空ベークで除去しやすくするためである。なお、以下の説明においては、非蒸発型ゲッターをNEGと記す。   A non-evaporable getter 39 is attached to the inner surface side of the first substrate 12, which is the first substrate 12 with a non-evaporable getter. In this example, the non-evaporable getter-attached substrate is the first substrate 12, but both the second substrate 13 or the first and second substrates 12, 13 can be non-evaporable getter-attached substrates. . However, when forming the image display device by providing the fluorescent film 36 on the second substrate 13, the non-evaporable getter 39 is preferably attached to the first substrate 12 instead of the second substrate 13. In general, the fluorescent film 36 generates a large amount of gas, so that the gas generated from the fluorescent film 36 can be easily removed by vacuum baking without deteriorating the non-evaporable getter 39. In the following description, the non-evaporable getter is referred to as NEG.

NEG39は電子放出素子32、X方向配線33及びY方向配線34と同様に、真空ベーク工程や接合封止工程のために真空チャンバーに投入される前に予め付設される。例えば、TiやZr等のゲッター金属やこれらを含む合金であるNEG材料を、DCスパッタ法等のスパッタ法や真空蒸着法により、膜厚100〜3000nm程度に厚く成膜することで付設することができる。膜厚が厚くなるとNEG39の吸着性能は向上するが、膜厚が厚すぎるとドライ法、ウェット法に関わらずパターン形成が難しくなる。よって、特に好ましくは、DCスパッタ法により膜厚1μm程度に成膜されたTi膜やZr膜である。   The NEG 39 is provided in advance before being put into the vacuum chamber for a vacuum baking process or a bonding sealing process, as with the electron emitter 32, the X-direction wiring 33, and the Y-direction wiring 34. For example, a NEG material that is a getter metal such as Ti or Zr or an alloy containing these is formed by forming a film to a thickness of about 100 to 3000 nm by sputtering such as DC sputtering or vacuum deposition. it can. When the film thickness is increased, the adsorption performance of NEG 39 is improved. However, when the film thickness is too thick, pattern formation becomes difficult regardless of the dry method or the wet method. Therefore, a Ti film or a Zr film formed with a film thickness of about 1 μm by DC sputtering is particularly preferable.

蒸発型ゲッター38は水や酸素等の活性ガスに対して吸着性能が高いのに対し、NEG39は水素やCO等に対して吸着性能が高い。このため、所要の性能を各々の機能に振り分けて設計することにより、必要最小限な膜厚で外囲器11内部を高真空に長時間維持することが可能となる。   The evaporable getter 38 has a high adsorption performance for active gases such as water and oxygen, whereas NEG 39 has a high adsorption performance for hydrogen, CO, and the like. For this reason, it is possible to maintain the inside of the envelope 11 in a high vacuum for a long time with the minimum necessary film thickness by designing the required performance by assigning it to each function.

次に、本発明の実施形態について具体的に説明する。   Next, an embodiment of the present invention will be specifically described.

図2は、本発明に係る画像表示装置の製造装置の一例を示す概略図である。第一基板12は、図2の左上のロードロック室(L1R)に投入され、ロードロック室(L1R)が真空引きされた後、インラインベーク室(H21R〜H33R)へ搬送されて真空ベークされ、冷却される。インラインベーク室(H21R〜H33R)は直線に並んだ真空ベークチャンバーであり、6分割された各ゾーンはそれぞれ一定温度に保持されている。昇温ゾーン(H21R、H22R)は室温から徐々に温度を上げるために温度設定されており、定温加熱ゾーン(H23R)は所定の温度に設定され、降温ゾーン(H31R〜H33R)は徐々に温度を下げるために温度設定されている。第一基板12がインラインベーク室(H21R〜H33R)を通過する際のベーク温度プロファイルの一例を図3に示す。インラインベーク室(H21R〜H33R)で真空ベークされた第一基板12は、封着事前温度である120℃程度まで降温された後に、搬送室(TRV4)、クラスタ室(T6)を経由して封着室(S8)に送られる。   FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of an image display device manufacturing apparatus according to the present invention. The first substrate 12 is put into the upper left load lock chamber (L1R) of FIG. 2, and after the load lock chamber (L1R) is evacuated, the first substrate 12 is transferred to the inline baking chamber (H21R to H33R) and vacuum baked. To be cooled. The inline bake chambers (H21R to H33R) are vacuum bake chambers arranged in a straight line, and each of the six divided zones is kept at a constant temperature. The temperature increase zones (H21R, H22R) are set to gradually increase the temperature from room temperature, the constant temperature heating zone (H23R) is set to a predetermined temperature, and the temperature decrease zones (H31R to H33R) gradually increase in temperature. The temperature is set to lower. An example of the baking temperature profile when the first substrate 12 passes through the inline baking chamber (H21R to H33R) is shown in FIG. The first substrate 12 vacuum-baked in the in-line baking chamber (H21R to H33R) is cooled to about 120 ° C., which is the pre-sealing temperature, and then sealed through the transfer chamber (TRV4) and the cluster chamber (T6). It is sent to the arrival room (S8).

第二基板13も第一基板12と同様に、図2の左下のロードロック室(L1F)に投入され、ロードロック室(L1F)が真空引きされた後、インラインベーク室(H21F〜H33F)へ搬送されて真空ベークされ、冷却される。第二基板13がインラインベーク室(H21F〜H33F)を通過する際のベーク温度プロファイルは、図3の第一基板12のベーク温度プロファイルと同様であるが、最高到達温度となる定温加熱ゾーンの設定温度は第一基板12と異なる温度としても良い。真空ベークの目的は、第一及び第二基板12,13の脱ガス、及びNEG39の活性化である。第一及び第二基板12,13のいずれも高温で真空ベークすることが望ましいが、制約も存在する。第一基板12の場合、高温で真空ベークすると、電子放出素子32の素子性能が表面酸化による影響を受けるため、410℃前後の温度までとすることが好ましい。一方、第二基板13の場合、高温では蛍光膜36の劣化があるものの450℃までは加熱できる。加熱温度が50℃違うと脱ガス効果が大きく異なり、400℃で1時間処理するのと、450℃で10分処理するのとで同程度の効果が得られることが判っている。つまり、第二基板13の真空ベーク時に、最高到達温度となる定温加熱ゾーンの設定温度を450℃にすると、処理時間を短くすることができる点でより好ましい。インラインベーク室(H21F〜H33F)で真空ベークされた第二基板13は、封着事前温度である120℃程度まで降温された後に、搬送室(TRV4)、クラスタ室(T6)を経由してゲッター室(E7)に送られる。ゲッター室に送られた第二基板13は、ゲッター室(E7)で蒸発型ゲッター38が形成された後に、再度クラスタ室(T6)を経由して封着室(S8)に送られる。   Similarly to the first substrate 12, the second substrate 13 is put into the lower left load lock chamber (L1F) of FIG. 2, and after the load lock chamber (L1F) is evacuated, the inline bake chamber (H21F to H33F) is entered. Transported, vacuum baked and cooled. The baking temperature profile when the second substrate 13 passes through the in-line baking chamber (H21F to H33F) is the same as the baking temperature profile of the first substrate 12 in FIG. The temperature may be different from that of the first substrate 12. The purpose of the vacuum baking is to degas the first and second substrates 12 and 13 and to activate the NEG 39. Although it is desirable to vacuum bake both the first and second substrates 12 and 13 at a high temperature, there are limitations. In the case of the first substrate 12, when the vacuum baking is performed at a high temperature, the device performance of the electron-emitting device 32 is affected by the surface oxidation. On the other hand, the second substrate 13 can be heated up to 450 ° C. although the phosphor film 36 is deteriorated at a high temperature. When the heating temperature is different by 50 ° C., the degassing effect is greatly different, and it is known that the same effect can be obtained by treating at 400 ° C. for 1 hour and treating at 450 ° C. for 10 minutes. That is, when the second substrate 13 is vacuum-baked, it is more preferable that the set temperature of the constant temperature heating zone, which is the highest temperature, is set to 450 ° C. because the processing time can be shortened. The second substrate 13 vacuum-baked in the in-line baking chamber (H21F to H33F) is cooled to about 120 ° C., which is the pre-sealing temperature, and then gettered via the transfer chamber (TRV4) and the cluster chamber (T6). Sent to room (E7). The second substrate 13 sent to the getter chamber is sent again to the sealing chamber (S8) via the cluster chamber (T6) after the evaporation type getter 38 is formed in the getter chamber (E7).

封着室(S8)に送られた第一及び第二基板12,13は、封着室(S8)で、対向配置された状態で再度加熱され圧力を加えられ、接合封止されて外囲器11となる。内部が気密容器となった外囲器11は、クラスタ室(T6)、搬送室(TRV4)を逆に搬送され、アンロード室(UL5)に送られる。アンロード室(UL5)が大気圧にまでベントされた後、外囲器11は製造装置から大気中に取り出される。   The first and second substrates 12 and 13 sent to the sealing chamber (S8) are heated again in a state of being opposed to each other in the sealing chamber (S8). The container 11 is obtained. The envelope 11 whose inside is an airtight container is transported reversely through the cluster chamber (T6) and the transport chamber (TRV4) and sent to the unload chamber (UL5). After the unload chamber (UL5) is vented to atmospheric pressure, the envelope 11 is taken out from the manufacturing apparatus to the atmosphere.

上記製造方法では、2系列の真空チャンバーを用いて第一及び第二基板12,13を真空ベークしているが、1系列の真空チャンバーのみで加熱温度を制御することにより第一及び第二基板12,13を真空ベークしても良い。   In the manufacturing method described above, the first and second substrates 12 and 13 are vacuum-baked using two series of vacuum chambers, but the first and second substrates are controlled by controlling the heating temperature using only one series of vacuum chambers. 12 and 13 may be vacuum-baked.

以下、上記製造方法を、図4を用い、細かい工程に分けて詳しく説明する。図4(a)は、第一基板12を真空ベークする際に用いる真空ベーク用キャリア40の概略図であり、図4(b)は、真空ベーク用キャリア40周辺部の概略図である。   Hereinafter, the manufacturing method will be described in detail with reference to FIG. FIG. 4A is a schematic view of the vacuum baking carrier 40 used when the first substrate 12 is vacuum-baked, and FIG. 4B is a schematic view of the periphery of the vacuum baking carrier 40.

<ステップS1:投入工程>
まず、図4(a)に示すように、内面側に支持枠22をフリットガラスや低融点金属等の気密性の高い接合部材で接合した第一基板12を、真空ベーク用キャリア40に設置する。支持枠22には、InやSn又はこれらを主成分とする合金材料からなる低融点の金属シール材料よりなる接合封止用の接合部材24が予め塗布されている。第一基板12は、図4(b)に示されるように、内面側にNEG39が付設されており、非蒸発型ゲッター付第一基板12となっている。
<Step S1: Input process>
First, as shown in FIG. 4A, the first substrate 12 in which the support frame 22 is bonded to the inner surface side with a highly airtight bonding member such as frit glass or a low melting point metal is placed on the vacuum baking carrier 40. . The support frame 22 is preliminarily coated with a bonding member 24 for bonding and sealing made of a low-melting-point metal sealing material made of In, Sn, or an alloy material containing these as a main component. As shown in FIG. 4B, the first substrate 12 is provided with a NEG 39 on the inner surface side, and is a first substrate 12 with a non-evaporable getter.

真空ベーク用キャリア40には、第一基板12と略同じ大きさの対向板41が、第一基板12の内面側と対向する位置に予め設置されている。対向板41は、加熱時の放出ガスが比較的少なく、かつ加熱時の熱変形が比較的少ないガラス材料で構成することが好ましい。更に、大気中での表面吸着ガスを少なくする目的で、数nm程度の厚さでAuやPt等の貴金属薄膜をコーティングしたガラス材料を対向板41として用いることが望ましい。第一基板12が投入、搬出される際に対向板41と干渉しないように、また、真空ベークの際に第一基板12が熱変形して支持枠22上の接合部材24が対向板41と接触しないように、第一基板12と対向板41とは適切な距離をあけて設置される。この適切な距離は、第一基板12の大きさにより変わってくるが、1m四方までの基板サイズであれば、第一基板12と対向板41の距離は50mm以上あけておけば干渉の恐れはない。更に、真空チャンバーで真空ベーク用キャリア40全体を真空引きする際に、第一基板12と対向板41との間のギャップ空間も短時間で真空引きする必要があり、ギャップ間距離も同じく50mm程度にする必要がある。ギャップ間距離が短い場合、例えばギャップ間距離が数mmの場合、ギャップ空間を10-5Paまで真空引きするのに1時間もかかる。 In the vacuum baking carrier 40, a counter plate 41 having approximately the same size as that of the first substrate 12 is installed in advance at a position facing the inner surface side of the first substrate 12. The counter plate 41 is preferably made of a glass material that emits relatively little gas during heating and relatively little thermal deformation during heating. Further, for the purpose of reducing the surface adsorbed gas in the atmosphere, it is desirable to use a glass material coated with a noble metal thin film such as Au or Pt with a thickness of about several nm as the counter plate 41. The first substrate 12 does not interfere with the opposing plate 41 when the first substrate 12 is loaded and unloaded, and the first substrate 12 is thermally deformed during the vacuum baking, so that the joining member 24 on the support frame 22 is connected to the opposing plate 41. The first substrate 12 and the counter plate 41 are installed with an appropriate distance so as not to contact each other. This appropriate distance varies depending on the size of the first substrate 12, but if the substrate size is up to 1 m square, there is a risk of interference if the distance between the first substrate 12 and the opposing plate 41 is at least 50 mm. Absent. Furthermore, when evacuating the entire vacuum baking carrier 40 in the vacuum chamber, it is necessary to evacuate the gap space between the first substrate 12 and the counter plate 41 in a short time, and the gap distance is also about 50 mm. It is necessary to. When the gap distance is short, for example, when the gap distance is several mm, it takes 1 hour to evacuate the gap space to 10 −5 Pa.

このように準備された真空ベーク用キャリア40を、図2に示す製造装置のロードロック室(L1R)に投入する。ロードロック室(L1R)で10-5Pa程度まで真空引きした後、真空ベーク用キャリア40は、真空状態のインラインベーク室(H21R〜H33R)の最初の昇温ゾーン(H21R)に搬送される。昇温ゾーンは、ステップ式に410℃まで第一基板12を加熱するために二段階のステップで昇温させるため、H21Rは150℃、H22Rは280℃に設定されている。真空ベーク用キャリア40が搬送される際に、温度変化が急峻だと基板温度ムラが大きくなり、基板にクラックを発生させるリスクがあるため、搬送スピードと共に各昇温ゾーンの設定温度を図3のように最適化することが好ましい。 The vacuum baking carrier 40 thus prepared is put into the load lock chamber (L1R) of the manufacturing apparatus shown in FIG. After vacuuming to about 10 −5 Pa in the load lock chamber (L1R), the vacuum baking carrier 40 is transferred to the first temperature raising zone (H21R) of the inline baking chambers (H21R to H33R) in a vacuum state. The temperature increase zone is set to 150 ° C. for H21R and 280 ° C. for H22R in order to increase the temperature in two steps in order to heat the first substrate 12 to 410 ° C. in a stepwise manner. When the carrier 40 for vacuum baking is transported, if the temperature change is steep, the substrate temperature unevenness increases and there is a risk of causing cracks in the substrate. It is preferable to optimize as described above.

<ステップS2:近接工程>
次に、NEG39の活性化温度に到達する前、例えば真空ベーク用キャリア40が昇温ゾーン(H21R、H22R)で加熱されている時又は定温加熱ゾーン(H23R)へ搬送した直後に、第一基板12を、対向板41との距離を狭める位置に移動させる。図4(b)に示すように、第一基板12を支持するためにキャリア台43に取り付けられた押し上げピン44を押し上げることで、第一基板12と対向板41の距離を狭め、第一基板12の内面側に対向板41を近接させることができる。但し、第一基板12に支持枠22が取り付けられている場合、図4(a)に示すように、支持枠22の一般的な高さからすると、第一基板12と対向板41は、概ね20mm程度までしか近づけられない。対向板41と支持枠22間の間隔を小さくすることはできるが、支持枠22の上面には接合部材24が設けられているので、対向板41と支持枠22間の間隔を小さくし過ぎると対向板41にこの接合部材24が接触しやすくなる。このため、真空ベーク用キャリア40の周辺部にスカート42を設けても良い。更に説明すると、支持枠22は、通常、第一基板12の内面側外周縁部の内側に取り付けられており、スカー42は、第一基板12の外周縁部と、対向板41の外周縁部との間を遮蔽するもので、この両者間に介在される物である。このスカート42を設けた場合、移動した第一基板12とスカート42のギャップ間距離dを容易に4mm程度以下にまで近づけることができる。第一基板12の内面側に付設されたNEG39は、概ね300℃以上の温度で活性化され、ガスの吸着が始まる。第一基板12の内面側への対向板41の近接と、スカート42による、第一基板12の外周縁部と、対向板41の外周縁部との間の遮蔽は、NEG39がその活性化温度に到達する前行われる。
<Step S2: proximity process>
Next, before reaching the activation temperature of NEG 39, for example, when the vacuum baking carrier 40 is heated in the temperature raising zone (H21R, H22R) or immediately after being transferred to the constant temperature heating zone (H23R), the first substrate 12 is moved to a position where the distance from the opposing plate 41 is reduced. As shown in FIG. 4B, the distance between the first substrate 12 and the counter plate 41 is reduced by pushing up the push-up pins 44 attached to the carrier base 43 in order to support the first substrate 12. The counter plate 41 can be brought close to the inner surface side of 12. However, when the support frame 22 is attached to the first substrate 12, as shown in FIG. 4A, the first substrate 12 and the counter plate 41 are approximately It can only approach 20mm. Although the interval between the counter plate 41 and the support frame 22 can be reduced, the bonding member 24 is provided on the upper surface of the support frame 22, so if the interval between the counter plate 41 and the support frame 22 is too small. This joining member 24 easily comes into contact with the opposing plate 41. For this reason, a skirt 42 may be provided around the periphery of the vacuum baking carrier 40. More specifically, the support frame 22 is usually attached to the inner side of the inner peripheral edge of the first substrate 12, and the skirt 42 includes the outer peripheral edge of the first substrate 12 and the outer peripheral edge of the counter plate 41. Is a thing interposed between the two. When the skirt 42 is provided, the distance d between the gaps of the moved first substrate 12 and the skirt 42 can be easily reduced to about 4 mm or less. The NEG 39 attached to the inner surface side of the first substrate 12 is activated at a temperature of approximately 300 ° C. or higher, and gas adsorption starts. The NEG 39 has an activation temperature for the proximity of the opposing plate 41 to the inner surface side of the first substrate 12 and the shielding between the outer peripheral edge portion of the first substrate 12 and the outer peripheral edge portion of the opposing plate 41 by the skirt 42. Done before reaching.

<ステップS3:加熱工程>
次に、真空ベーク用キャリア40と一緒に、第一基板12を、NEG39の活性化温度以上の温度である最高到達温度の410℃にて所定時間加熱する。第一基板12上に形成されたNEG39の活性化には、所定の時間加熱する必要がある。図5にTiをEB蒸着法により蒸着した1μmのTi金属NEGを、400℃に真空ベークした際に、ゲッター吸着性能を加熱と同時に測定した結果を示す。横軸が加熱時間、縦軸が水(H2O)、二酸化炭素(CO2)、一酸化炭素(CO)の各ガスのゲッター吸着速度である。グラフ中の直線がTi膜のベーク温度プロファイルである。Ti金属NEGの水に対する吸着性能は、350℃まで加熱された直後に最大値となり、Ti金属NEGの二酸化炭素や一酸化炭素に対する吸着性能は、400℃に到達1時間後にようやく最大値となることがグラフから判る。本発明では、図3に示すように、第一基板12を400℃に加熱してから1時間は400℃を超える温度で第一基板12の真空ベークを実施する。
<Step S3: Heating process>
Next, together with the vacuum baking carrier 40, the first substrate 12 is heated for a predetermined time at a maximum temperature of 410 ° C. that is equal to or higher than the activation temperature of the NEG 39. In order to activate the NEG 39 formed on the first substrate 12, it is necessary to heat for a predetermined time. FIG. 5 shows the results of measuring the getter adsorption performance simultaneously with heating when vacuum-baking 1 μm Ti metal NEG with Ti deposited by EB vapor deposition at 400 ° C. The horizontal axis represents the heating time, and the vertical axis represents the getter adsorption rate of each gas of water (H 2 O), carbon dioxide (CO 2 ), and carbon monoxide (CO). The straight line in the graph is the baking temperature profile of the Ti film. The adsorption performance of Ti metal NEG to water reaches its maximum value immediately after being heated to 350 ° C., and the adsorption performance of Ti metal NEG to carbon dioxide and carbon monoxide finally reaches its maximum value after reaching 400 ° C. for 1 hour. Can be seen from the graph. In the present invention, as shown in FIG. 3, the first substrate 12 is vacuum-baked at a temperature exceeding 400 ° C. for 1 hour after the first substrate 12 is heated to 400 ° C.

真空ベークされる第一基板12から放出されるガス量は、二段階で放出される。まず、200℃前後の温度で材料表面に吸着されたガスが放出される。主に、水等の表面吸着ガスが中心である。次に放出されるのが、400℃前後の温度で第一基板12に形成された電子放出素子32、X方向配線33、Y方向配線34及びNEG39からの放出ガスであり、各部材内部に吸蔵されたガスが中心である。主に、酸素、二酸化炭素、窒素等が中心である。NEG39が活性化された後は、第一基板12から放出されるガス量と、対向板41から放出されるガス量を加えた値より、NEG39により吸着されるガス量の方が大きくなる。   The amount of gas released from the vacuum-baked first substrate 12 is released in two stages. First, the gas adsorbed on the surface of the material is released at a temperature around 200 ° C. Mainly surface adsorbed gas such as water. Next, emitted gas is emitted gas from the electron-emitting device 32, the X-direction wiring 33, the Y-direction wiring 34, and the NEG 39 formed on the first substrate 12 at a temperature of about 400 ° C., and is occluded in each member. Gas is the center. Mainly oxygen, carbon dioxide, nitrogen, etc. After NEG 39 is activated, the amount of gas adsorbed by NEG 39 becomes larger than the value obtained by adding the amount of gas released from first substrate 12 and the amount of gas released from counter plate 41.

図6は410℃での真空ベーク開始後1時間経過後の第一基板12と対向板41との間のギャップ空間内部とギャップ空間外部での真空度、ガスの流れを模式的に示す図である。図6に示すように、定温加熱ゾーン(H23R)の真空チャンバーのチャンバー内部(ギャップ空間外部)の真空度は10-5Paに止まる。これは、真空チャンバーの構成部材であるチャンバー壁やヒーター・リフレクタ等からの放出ガスが枯れないためである。例えば、チャンバー全体をヒーターで覆い真空ベークして脱ガス処理すればチャンバーからの放出ガスは半減するが、ヒーター・リフレクタは冷却水を常に流して100℃程度に冷却されているため、焼き出し等で放出ガスを低減することは難しい。これに対し、対向板41を第一基板12に近接させる構造にした場合、NEG39がガスを吸着するため、第一基板12と対向板41との間のギャップ空間の真空度は桁違いに良くなる。 FIG. 6 is a diagram schematically showing the degree of vacuum and the gas flow inside and outside the gap space between the first substrate 12 and the counter plate 41 after one hour has passed since the start of vacuum baking at 410 ° C. is there. As shown in FIG. 6, the degree of vacuum inside the chamber (outside the gap space) of the vacuum chamber in the constant temperature heating zone (H23R) stops at 10 −5 Pa. This is because the gas released from the chamber walls, heaters, reflectors, and the like, which are constituent members of the vacuum chamber, does not wither. For example, if the whole chamber is covered with a heater and vacuum-baked and degassed, the gas released from the chamber will be halved, but the heater / reflector is always cooled to about 100 ° C by flowing cooling water, so it will be baked It is difficult to reduce the emission gas. On the other hand, when the counter plate 41 is configured to be close to the first substrate 12, the NEG 39 adsorbs gas, so the degree of vacuum in the gap space between the first substrate 12 and the counter plate 41 is significantly better. Become.

ここで、図4(b)において、スカート42の張出部の長さL=20mm、ギャップ間距離d=4mmとしたモデルで、真空ベーク後の各部材の放出ガスとNEG39の吸着性能を用いて、シミュレーションによりギャップ空間の真空度分布を計算した。その結果、真空チャンバー(H23R)の内部(ギャップ空間の外部)が10-5Paであっても、ギャップ空間の殆どのエリアで10-7Pa台の高真空が維持されることが判った。ギャップ空間の殆どのエリアとは、第一基板12上に電子放出素子32が形成されたエリアであり、画像表示装置の表示有効エリアに当たる。 Here, in FIG. 4B, the length L of the projecting portion of the skirt 42 is 20 mm and the gap distance d is 4 mm, and the released gas of each member after vacuum baking and the adsorption performance of NEG 39 are used. Thus, the vacuum degree distribution in the gap space was calculated by simulation. As a result, it was found that even if the inside of the vacuum chamber (H23R) (outside of the gap space) was 10 −5 Pa, a high vacuum of 10 −7 Pa level was maintained in almost all areas of the gap space. The most area of the gap space is an area where the electron-emitting device 32 is formed on the first substrate 12 and corresponds to a display effective area of the image display device.

<ステップS4:冷却工程>
次に、真空ベーク用キャリア40を降温ゾーン(H31R、H32R、H33R)に順次搬送し、所定時間ずつ滞在させることにより、図3に示すようなベーク温度プロファイルで第一基板12を冷却する。第一基板12は、例えば120℃程度まで冷却された後、搬送室(TRV4)に真空ベーク用キャリア40ごと搬送される。搬送室では、図4(b)に示した押し上げピン44を下降させ、第一基板12と対向板41の距離を50mm程度に遠ざけた後、クラスタ室(T6)まで真空ベーク用キャリア40を移動させる。クラスタ室では、第一基板12が真空ベーク用キャリア40と切り離され単独で封着室(S8)に搬送される。
<Step S4: Cooling step>
Next, the vacuum baking carrier 40 is sequentially transported to the temperature lowering zones (H31R, H32R, H33R) and stays for a predetermined time, thereby cooling the first substrate 12 with a baking temperature profile as shown in FIG. The first substrate 12 is cooled to about 120 ° C., for example, and then transferred to the transfer chamber (TRV 4) together with the vacuum baking carrier 40. In the transfer chamber, the push-up pin 44 shown in FIG. 4B is lowered to move the distance between the first substrate 12 and the counter plate 41 to about 50 mm, and then the vacuum baking carrier 40 is moved to the cluster chamber (T6). Let In the cluster chamber, the first substrate 12 is separated from the vacuum baking carrier 40 and is transported alone to the sealing chamber (S8).

第二基板13は、第一基板12の真空ベーク処理と並行して、図2に示すもう一つのインラインベーク室(H21F〜H33F)で真空ベークされる。第一基板12用と同様の構造で、基板サイズの異なる第二基板13に合わせてサイズ修正された真空ベーク用キャリア40に予め第二基板13を設置する。図2の左下のもう一つのロードロック室(L1F)に真空ベーク用キャリア40ごと第二基板13を投入し、真空引きを行う。次に、昇温ゾーン(H21F、H22F、H23F)でステップ式に昇温され、定温加熱ゾーン(H31F)で450℃まで加熱され、降温ゾーン(H31F、H32F)で120℃以下まで冷却される。続いて、第二基板13は、第一基板12と同様に、搬送室(TRV4)、クラスタ室(T6)に順次、搬送された後、ゲッター室(E7)に送られる。ゲッター室では、EB蒸着法により第二基板13の内面側のアノード37の表面に蒸発型ゲッター38としてTi膜が膜厚30nm程度に蒸着される。次に、第二基板13は単独で封着室(S8)に搬送される。   The second substrate 13 is vacuum baked in another in-line baking chamber (H21F to H33F) shown in FIG. 2 in parallel with the vacuum baking process of the first substrate 12. The second substrate 13 is set in advance on a vacuum baking carrier 40 having a structure similar to that for the first substrate 12 and having a size corrected for the second substrate 13 having a different substrate size. The second substrate 13 is put together with the vacuum baking carrier 40 into another load lock chamber (L1F) in the lower left of FIG. Next, the temperature is raised stepwise in the temperature raising zones (H21F, H22F, H23F), heated to 450 ° C. in the constant temperature heating zone (H31F), and cooled to 120 ° C. or less in the temperature lowering zones (H31F, H32F). Subsequently, like the first substrate 12, the second substrate 13 is sequentially transferred to the transfer chamber (TRV4) and the cluster chamber (T6) and then sent to the getter chamber (E7). In the getter chamber, a Ti film is deposited to a thickness of about 30 nm as an evaporation type getter 38 on the surface of the anode 37 on the inner surface side of the second substrate 13 by EB vapor deposition. Next, the second substrate 13 is transferred alone to the sealing chamber (S8).

封着室(S8)に搬送された第一及び第二基板12,13は、互いに対向させて配置される。封着室(S8)では、第一及び第二基板12,13を、封着事前温度の120℃となるように再加熱し、全体の温度分布が小さくなるまで所定時間保持する。その後、両側から圧力を加えながら、支持枠22の近傍のみ局所加熱で接合封止を行う。局所加熱は、金属シール材料に通電したりランプやレーザーを用いて行うことができる。   The 1st and 2nd board | substrates 12 and 13 conveyed by the sealing chamber (S8) are arrange | positioned facing each other. In the sealing chamber (S8), the first and second substrates 12 and 13 are reheated to a sealing pre-temperature of 120 ° C. and held for a predetermined time until the overall temperature distribution becomes small. Thereafter, bonding and sealing are performed by local heating only in the vicinity of the support frame 22 while applying pressure from both sides. The local heating can be performed by energizing the metal sealing material or using a lamp or a laser.

接合封止され気密容器となった外囲器11は、封着室(S8)からクラスタ室(T6)、搬送室(TRV4)を経由してアンロード室(UL5)に搬送される。アンロード室(UL5)が大気圧にまでベントされた後、外囲器11は装置外に搬出されて、真空ベーク工程及び接合封止工程が完了する。   The envelope 11 which is bonded and sealed into an airtight container is transferred from the sealing chamber (S8) to the unload chamber (UL5) via the cluster chamber (T6) and the transfer chamber (TRV4). After the unload chamber (UL5) is vented to atmospheric pressure, the envelope 11 is carried out of the apparatus, and the vacuum baking process and the bonding sealing process are completed.

上記では、第一基板12の内面側にNEG39を形成し、第一基板12を非蒸発型ゲッター付基板としている。しかし、NEG39を付設するのは、第一及び第二基板12,13の少なくともいずれか一方であれば良く、非蒸発型ゲッター付第一又は第二基板12又は13に対して対向板41を近付けるようにすればよい。第一及び第二基板12,13の一方を非蒸発型ゲッター付とし、他方の内面側の周縁部に予め支持枠22を取り付けておくこともできる。このようにすれば、スカート42を用いることなく、非蒸発型ゲッター付第一又は第二基板12又は13の内面に対向板41を近接させるだけで、NEG39の劣化を抑制することができる。   In the above description, the NEG 39 is formed on the inner surface side of the first substrate 12, and the first substrate 12 is a non-evaporable gettered substrate. However, the NEG 39 may be attached to at least one of the first and second substrates 12 and 13, and the counter plate 41 is brought closer to the first or second substrate 12 or 13 with the non-evaporable getter. What should I do? One of the first and second substrates 12 and 13 may be provided with a non-evaporable getter, and the support frame 22 may be attached in advance to the peripheral portion on the other inner surface side. In this way, it is possible to suppress the deterioration of the NEG 39 only by bringing the counter plate 41 close to the inner surface of the first or second substrate 12 or 13 with the non-evaporable getter without using the skirt 42.

以下、具体的な実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明する。以下に示す各実施例の画像表示装置は、図1に示すように、ガラスで構成されたリアプレートに対応する第一基板12と、やはりガラスで構成されたフェースプレートに対応する第二基板13とを有する。第一基板12上には、複数(1080行×5760列)の表面伝導型電子放出素子32が、X方向配線33及びY方向配線34と電気的に接続され、単純マトリクス配線されている。X方向配線33上にはNEG39としてTi膜がDCスパッタ法により1μmの厚さで形成されている。第二基板13には、画像形成部材である蛍光膜36上に、Al薄膜からなるメタルバックと称されるアノード37がEB蒸着法により0.1μmの厚さで形成され、蒸発型ゲッター38としてTi膜がEB蒸着法により30nmの厚さで形成されている。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples. As shown in FIG. 1, the image display device of each embodiment described below includes a first substrate 12 corresponding to a rear plate made of glass and a second substrate 13 corresponding to a face plate also made of glass. And have. On the first substrate 12, a plurality of (1080 rows × 5760 columns) surface conduction electron-emitting devices 32 are electrically connected to the X-direction wiring 33 and the Y-direction wiring 34, and are simply matrix wiring. On the X-direction wiring 33, a Ti film as NEG39 is formed with a thickness of 1 μm by DC sputtering. On the second substrate 13, an anode 37 called a metal back made of an Al thin film is formed on the fluorescent film 36, which is an image forming member, with a thickness of 0.1 μm by an EB vapor deposition method. A Ti film is formed with a thickness of 30 nm by EB vapor deposition.

[実施例1]
本実施例では、支持枠22を有する第一基板12上の全面(支持枠22よりも内側と外側)にNEG39を形成する。
[Example 1]
In this embodiment, the NEG 39 is formed on the entire surface of the first substrate 12 having the support frame 22 (inside and outside of the support frame 22).

まず、第一基板12と支持枠22とを接合する。第一基板12を構成するガラスと同じガラス材料からなる支持枠22には、低融点金属のSnを主成分とする合金材料からなる接合封止用の接合部材24がディスペンス法により予め幅4mm、厚さ0.3mmで塗布されている。   First, the first substrate 12 and the support frame 22 are joined. On the support frame 22 made of the same glass material as the glass constituting the first substrate 12, a joining member 24 for joining and sealing made of an alloy material mainly composed of Sn, which is a low melting point metal, has a width of 4 mm in advance by a dispensing method. It is applied with a thickness of 0.3 mm.

次に、図2の画像表示装置の製造装置に投入する前に、図4に示すようなSUS製の真空ベーク用キャリア40に、第一基板12を設置する。第一基板12は、約800mm×1300mm×1.1mm厚のサイズでロボット等を用いて所定位置に精度良く設置する。また、第一基板12は、複数の押し上げピン44上に置かれ、真空ベーク用キャリア40との熱伝導を少なくする状態で支持される。押し上げピン44は、キャリア台43にスライド可能な状態で設置されている。   Next, the first substrate 12 is set on a vacuum baking carrier 40 made of SUS as shown in FIG. 4 before being put into the manufacturing apparatus of the image display device of FIG. The first substrate 12 has a size of about 800 mm × 1300 mm × 1.1 mm and is accurately placed at a predetermined position using a robot or the like. The first substrate 12 is placed on the plurality of push-up pins 44 and supported in a state where heat conduction with the vacuum baking carrier 40 is reduced. The push-up pin 44 is installed on the carrier base 43 in a slidable state.

真空ベーク用キャリア40には、NEG39を介して第一基板12と対向する位置に対向板41が予め配置されている。対向板41は、金属に比べて熱変形が比較的少ない、即ち線膨張係数の小さい材料であるガラス材料が用いられ、真空ベーク中に放出ガスが少なくなるように、第一基板12と対向する面にPtがスパッタ法により5nmの厚さで予めコーティングされている。押し上げピン44の標準スライド位置は、第一基板12と対向板41の距離が50mmとなる位置である。   In the carrier 40 for vacuum baking, a counter plate 41 is disposed in advance at a position facing the first substrate 12 via the NEG 39. The counter plate 41 is made of a glass material that has a relatively small thermal deformation as compared with metal, that is, a material having a small linear expansion coefficient, and faces the first substrate 12 so as to reduce the amount of released gas during vacuum baking. The surface is precoated with a thickness of 5 nm by sputtering. The standard slide position of the push-up pin 44 is a position where the distance between the first substrate 12 and the counter plate 41 is 50 mm.

真空ベーク用キャリア40の外周部、即ち第一基板12の四辺には、スカート42が外周に沿う形で設置されている。つまり、支持枠22よりも外側に形成されたNEG39と対向板41の間にスカート42が配置されている。スカート42は、第一基板12と対向板41との間のギャップ空間と、ギャップ空間の外部とのコンダクタンスを絞る目的で設置される。図4(b)に示すように、第一基板12とスカート42のギャップ間距離dが小さいほど、また、スカート42のハリ部の長さLが長いほど、ギャップ空間とギャップ空間の外部とのコンダクタンスを絞る効果は大きい。本実施例では、スカート42のハリ部の長さLは約20mm、押し上げピン44が標準スライド位置にある場合のギャップ間距離dは約35mmである。   On the outer periphery of the vacuum baking carrier 40, that is, on the four sides of the first substrate 12, skirts 42 are installed along the outer periphery. That is, the skirt 42 is disposed between the NEG 39 formed on the outer side of the support frame 22 and the opposing plate 41. The skirt 42 is installed for the purpose of reducing the conductance between the gap space between the first substrate 12 and the counter plate 41 and the outside of the gap space. As shown in FIG. 4 (b), the smaller the gap distance d between the first substrate 12 and the skirt 42, and the longer the length L of the skirt 42, the longer the gap between the gap space and the outside of the gap space. The effect of reducing conductance is great. In this embodiment, the length L of the ridge portion of the skirt 42 is about 20 mm, and the gap distance d when the push-up pin 44 is in the standard slide position is about 35 mm.

<ステップS1:投入工程>
第一基板12が設置された状態で真空ベーク用キャリア40を、図2の画像表示装置の製造装置のロードロック室(L1R)に投入する。投入後、真空引きを開始し、10-5Pa台の真空度に到達した後に、中間ゲートを開けてインラインベーク室(H21R〜H33R)に真空ベーク用キャリア40を搬送する。インラインベーク室(H21R〜H33R)は、直線に並んだ真空ベークチャンバーであり、6分割された各ゾーンはそれぞれ異なる所定温度で保持されている。インラインベーク室(H21R〜H33R)の加熱機構は、IRランプヒーターと金属製のリフレクタからなり放出ガスの少ない構成である。最初に搬送された昇温ゾーン(H21R)は、150℃の温度に定温加熱されたゾーンであり、30分間滞在する間に第一基板12は150℃まで加熱される(図3)。次に、昇温ゾーン(H22R)に真空ベーク用キャリア40が搬送される。2番目に搬送された昇温ゾーン(H22R)は、280℃の温度に定温加熱されたゾーンであり、30分間滞在する間に第一基板12は280℃まで加熱される(図3)。
<Step S1: Input process>
With the first substrate 12 installed, the vacuum baking carrier 40 is put into the load lock chamber (L1R) of the image display apparatus manufacturing apparatus of FIG. After the introduction, evacuation is started, and after reaching a degree of vacuum of the order of 10 −5 Pa, the intermediate gate is opened and the vacuum baking carrier 40 is conveyed to the inline baking chamber (H21R to H33R). The in-line baking chambers (H21R to H33R) are vacuum baking chambers arranged in a straight line, and each of the six divided zones is held at different predetermined temperatures. The heating mechanism of the in-line bake chamber (H21R to H33R) is composed of an IR lamp heater and a metal reflector, and has a configuration with less emission gas. The first transported temperature raising zone (H21R) is a zone heated at a constant temperature of 150 ° C., and the first substrate 12 is heated to 150 ° C. while staying for 30 minutes (FIG. 3). Next, the vacuum baking carrier 40 is conveyed to the temperature raising zone (H22R). The temperature rising zone (H22R) transported second is a zone heated to a constant temperature of 280 ° C., and the first substrate 12 is heated to 280 ° C. while staying for 30 minutes (FIG. 3).

<ステップS2:近接工程>
次に、真空ベーク用キャリア40は定温加熱ゾーン(H23R)に搬送される。搬送された直後、真空ベーク用キャリア40の押し上げピン44は、製造装置に設置されたリニアモーターにより押し上げられる(図4)。押し上げピン44がスライドすることにより、第一基板12は対向板41やスカート42に近づけられ、第一基板12とスカート42のギャップ間距離dが4mmとなる位置まで第一基板12を移動させる。この移動は、定温加熱ゾーン(H23R)への搬送直後から1分程度で完了する。
<Step S2: proximity process>
Next, the vacuum baking carrier 40 is conveyed to a constant temperature heating zone (H23R). Immediately after being conveyed, the push-up pin 44 of the vacuum baking carrier 40 is pushed up by a linear motor installed in the manufacturing apparatus (FIG. 4). By sliding the push-up pin 44, the first substrate 12 is brought close to the counter plate 41 and the skirt 42, and the first substrate 12 is moved to a position where the gap distance d between the first substrate 12 and the skirt 42 is 4 mm. This movement is completed in about one minute from immediately after the conveyance to the constant temperature heating zone (H23R).

<ステップS3:加熱工程>
定温ゾーン(H23R)搬入後から10分後には第一基板12は、400℃まで加熱され、80分間滞在する間に410℃以上にまで上昇する(図3)。第一基板12上に形成されたNEG39は、第一基板12が約300℃に加熱された時からゲッター活性化が始まり、ガスの吸着を開始し、約1時間後にはゲッター活性化は完了する。
<Step S3: Heating process>
10 minutes after carrying in the constant temperature zone (H23R), the first substrate 12 is heated to 400 ° C. and rises to 410 ° C. or higher while staying for 80 minutes (FIG. 3). The NEG 39 formed on the first substrate 12 starts getter activation when the first substrate 12 is heated to about 300 ° C., starts gas adsorption, and the getter activation is completed after about 1 hour. .

ここで、ゲッター活性化が完了した状態でのインラインベーク室(H21R〜H33R)内部の真空度の分布について説明する。ワークを400℃以上に加熱する真空チャンバー内は、大型のクライオポンプ等で排気しても10-5Pa台までしか真空引きできない。また、その場合のガスは、殆どが水成分となる。NEG39にとって、ゲッター活性化後に性能劣化する主因となるのが吸着する水成分で、10-5Paの水分圧環境下に1時間以上の長時間晒される場合の影響は大きい。 Here, the distribution of the degree of vacuum inside the inline bake chamber (H21R to H33R) in a state where the getter activation is completed will be described. The vacuum chamber that heats the workpiece to 400 ° C. or higher can only be evacuated to the 10 −5 Pa level even if it is evacuated with a large cryopump or the like. In this case, most of the gas is a water component. For NEG39, the main cause of performance deterioration after activation of the getter is the adsorbed water component, and the influence when exposed to a moisture pressure environment of 10 −5 Pa for 1 hour or longer is great.

図7に、膜厚1μmのTi膜からなるNEG材料の水に対する吸着性能を示す。横軸にガス吸着量、縦軸に吸着速度をプロットしたグラフであり、理想的な高真空状態にてゲッター活性化されたNEG材料の場合、左上の吸着速度が最大となる初期速度性能を備える。その後、ガス(水)を吸着するに従い、吸着量に応じて水に対する吸着速度が低下する。即ち、NEG材料の性能が劣化することを表している。1×10-5Paの水分圧環境下にて1時間放置されたNEG39は、図7に示すように吸着速度=20m3/m2/sまで劣化することが判っている。また、1×10-6Pa以下の水分圧環境下なら、ガス吸着量が1桁以上小さくなるため、殆ど劣化しないことも判った。よって、NEG39の活性化後には、真空度、特に水分圧が1×10-6Pa以下となる真空環境下にてNEG39を処理する必要がある。 In FIG. 7, the adsorption | suction performance with respect to the water of NEG material which consists of Ti film | membrane with a film thickness of 1 micrometer is shown. This is a graph in which the horizontal axis represents the gas adsorption amount and the vertical axis represents the adsorption rate. In the case of an NEG material activated in an ideal high vacuum state, the NEG material has an initial velocity performance that maximizes the upper left adsorption rate. . Thereafter, as the gas (water) is adsorbed, the adsorption rate for water decreases according to the amount of adsorption. That is, the performance of the NEG material is deteriorated. It has been found that NEG39 left for 1 hour in a moisture pressure environment of 1 × 10 −5 Pa deteriorates to an adsorption rate = 20 m 3 / m 2 / s as shown in FIG. It was also found that, under a moisture pressure environment of 1 × 10 −6 Pa or less, the gas adsorption amount is reduced by one digit or more, so that it hardly deteriorates. Therefore, after activation of NEG39, it is necessary to treat NEG39 in a vacuum environment in which the degree of vacuum, in particular, the water pressure is 1 × 10 −6 Pa or less.

図4(b)において、L=20mmとし、d=4mmとなる位置まで押し上げピン44を押し上げた状態で、真空ベーク後の各部材の放出ガスとNEG39の吸着性能を用いて、シミュレーションによりギャップ空間の真空度分布を計算した。その結果、真空チャンバー(H23R)の内部(ギャップ空間の外部)が10-5Paであっても、ギャップ空間の殆どのエリアで10-7Pa台の高真空が維持されることとなり、NEG39の活性化後の性能劣化が無視できるほど小さいことが予想される。 In FIG. 4 (b), L = 20 mm, and with the push-up pin 44 pushed up to a position where d = 4 mm, the gap space is obtained by simulation using the released gas of each member after vacuum baking and the adsorption performance of NEG39. The degree of vacuum distribution was calculated. As a result, even if the inside of the vacuum chamber (H23R) (outside of the gap space) is 10 −5 Pa, a high vacuum of 10 −7 Pa level is maintained in most areas of the gap space. It is expected that performance degradation after activation is negligibly small.

<ステップS4:冷却工程>
次に、押し上げピン44によりギャップ間距離dが4mmとなる状態にて、真空ベーク用キャリア40を降温ゾーン(H31R〜H33R)に搬送する。降温ゾーン3ヶ所に、数十分ずつ滞在させ、第一基板12を120℃以下の温度まで冷却する。最後の降温ゾーン(H33R)を出る直前に、押し上げピン44を押し下げて、標準スライド位置まで第一基板12を降下させる。その後、真空ベーク用キャリア40は、搬送室(TRV4)内を搬送され、クラスタ室(T6)への入り口まで移動する。クラスタ室(T6)内に設置された真空ロボットにより、第一基板12は真空ベーク用キャリア40から切り離され、単独にて封着室(S8)に搬送される。押し上げピン44を押し下げてから、封着室(S8)に搬入されるまでの所要時間は約15分で、真空度、特に水分圧も10-6Pa未満であるため、この間のNEG39の性能劣化は、無視できるほど小さい。
<Step S4: Cooling step>
Next, the vacuum baking carrier 40 is conveyed to the temperature lowering zone (H31R to H33R) in a state where the gap distance d is 4 mm by the push-up pins 44. The first substrate 12 is cooled to a temperature of 120 ° C. or less by staying at three temperature-falling zones in several tens of minutes. Immediately before exiting the last temperature lowering zone (H33R), the push-up pin 44 is pushed down to lower the first substrate 12 to the standard slide position. Thereafter, the carrier 40 for vacuum baking is transported in the transport chamber (TRV4) and moves to the entrance to the cluster chamber (T6). The first substrate 12 is separated from the vacuum baking carrier 40 by the vacuum robot installed in the cluster chamber (T6), and is transported alone to the sealing chamber (S8). The time required from when the push-up pin 44 is pushed down until it is carried into the sealing chamber (S8) is about 15 minutes, and the degree of vacuum, particularly the water pressure, is less than 10 −6 Pa. Is small enough to be ignored.

第二基板13は、第一基板12の真空ベーク処理と並行して、もう一つのインラインベーク室(H21F〜H33F)にて真空ベークされる。第一基板12用と同様の構造で、基板サイズが小さい第二基板13に合わせてサイズ修正された真空ベーク用キャリア40に予め第二基板13を設置する。図2の左下のもう一つのロードロック室(L1F)から真空ベーク用キャリア40ごと第二基板13を製造装置に投入し、真空引きを行う。次に、昇温ゾーン(H21F、H22F、H23F)にてステップ式に昇温され、定温加熱ゾーン(H31F)では450℃まで加熱され、降温ゾーン(H31F、H32F)では120℃以下まで冷却される。また、真空ベーク中は、第一基板12の場合より高温であるため、第一基板12の2倍以上真空度が悪いが、NEG性能劣化の問題がないため最終的な画像表示装置の寿命性能には、全く影響しない。   The second substrate 13 is vacuum baked in another in-line baking chamber (H21F to H33F) in parallel with the vacuum baking process of the first substrate 12. The second substrate 13 is preliminarily placed on a vacuum baking carrier 40 having a structure similar to that for the first substrate 12 and having a size corrected for the second substrate 13 having a small substrate size. The second substrate 13 together with the vacuum baking carrier 40 is put into the manufacturing apparatus from another load lock chamber (L1F) in the lower left of FIG. 2 and evacuated. Next, the temperature is raised stepwise in the temperature raising zones (H21F, H22F, H23F), heated to 450 ° C. in the constant temperature heating zone (H31F), and cooled to 120 ° C. or less in the temperature lowering zones (H31F, H32F). . Further, since the temperature during vacuum baking is higher than that in the case of the first substrate 12, the degree of vacuum is two or more times that of the first substrate 12. However, since there is no problem of NEG performance deterioration, the life performance of the final image display device Has no effect at all.

第二基板13は、第一基板12と同様に、搬送室(TRV4)、クラスタ室(T6)に順次、搬送された後、ゲッター室(E7)に送られる。ゲッター室(E7)では、EB蒸着法により第二基板13の内面上のアノード37表面に蒸発型ゲッター38としてTi膜が膜厚30nm程度に蒸着された後、第二基板13は単独で封着室(S8)に搬送される。   Similarly to the first substrate 12, the second substrate 13 is sequentially transferred to the transfer chamber (TRV4) and the cluster chamber (T6) and then sent to the getter chamber (E7). In the getter chamber (E7), after the Ti film is deposited as an evaporation type getter 38 on the surface of the anode 37 on the inner surface of the second substrate 13 by EB vapor deposition, the second substrate 13 is sealed alone. It is conveyed to the chamber (S8).

封着室(S8)に搬送された第一及び第二基板12,13は、互いに対向させて配置される。封着室では、第一及び第二基板12,13を、封着事前温度の120℃となるよう再加熱し全体の温度分布が小さくなるまで30分間、再加熱される。その後、両側から圧力を加えながら、支持枠22近傍のみ局所加熱して、金属シール材料を溶融させて接合封止を行う。局所加熱は、対向するコーナー間(右下と左上)に数十Aの電流を間欠的に流す方法で行う。別の対向するコーナー(右上と左下)に流路を切り替えて、交互に流す方法で、温度分布を小さくする。   The 1st and 2nd board | substrates 12 and 13 conveyed by the sealing chamber (S8) are arrange | positioned facing each other. In the sealing chamber, the first and second substrates 12 and 13 are reheated to be 120 ° C., which is the pre-sealing temperature, and reheated for 30 minutes until the overall temperature distribution becomes small. After that, while applying pressure from both sides, only the vicinity of the support frame 22 is locally heated to melt the metal sealing material and perform sealing. Local heating is performed by a method in which a current of several tens of A is intermittently passed between opposing corners (lower right and upper left). The temperature distribution is reduced by switching the flow path to another opposing corner (upper right and lower left) and flowing it alternately.

接合封止され気密容器となった外囲器11は、封着室(S8)からクラスタ室(T6)、搬送室(TRV4)を経由してアンロード室(UL5)に搬送される。アンロード室が大気圧にまでベントされた後、外囲器11は装置外に搬出され、真空ベーク工程・接合封止工程が完了する。   The envelope 11 which is bonded and sealed into an airtight container is transferred from the sealing chamber (S8) to the unload chamber (UL5) via the cluster chamber (T6) and the transfer chamber (TRV4). After the unload chamber is vented to atmospheric pressure, the envelope 11 is carried out of the apparatus, and the vacuum baking process and the bonding sealing process are completed.

以上のように本実施例で製造された画像表示装置10では、NEG39が理想的な高真空環境下にてゲッター活性化されたのと同様の高い初期性能を備え、接合封止後のゲッター性能を高く維持できるため、外囲器11内部を高真空に長時間維持することができる。このため、画質寿命の長い画像表示装置10を提供することができる。更に、NEG39が高い初期性能を備えることで、予めNEG39の膜厚を薄く設定することが可能となり、厚膜のプロセス・コストを削減する等の設計自由度が向上する。   As described above, in the image display device 10 manufactured in the present embodiment, the NEG 39 has the same high initial performance as that obtained when the getter is activated in an ideal high vacuum environment, and the getter performance after the joint sealing is performed. Therefore, the inside of the envelope 11 can be maintained at a high vacuum for a long time. Therefore, it is possible to provide the image display device 10 having a long image quality life. Further, since the NEG 39 has high initial performance, it is possible to set the NEG 39 thin in advance, and the degree of design freedom such as reducing the process cost of the thick film is improved.

特許文献1の技術ではリアプレートとフェースプレートを対向させて同時に真空ベーク処理を行っていたが、上記のように第一基板12と第二基板13を別々に真空ベーク処理することで、二つの効果が得られる。   In the technique of Patent Document 1, the rear plate and the face plate are opposed to each other and vacuum baking is performed simultaneously. However, by separately vacuum baking the first substrate 12 and the second substrate 13 as described above, An effect is obtained.

一つ目の効果は、真空度の改善である。画像表示装置を製造する場合の第二基板13は、ガラスフリット等を分散させた蛍光体材料を印刷マスクにて印刷した後に焼成して蛍光膜36をパターン形成している。蛍光膜36は、焼成後にも溶媒等の残存成分が少なくなく、真空ベーク時に多量のガスを放出する。1時間後の450℃真空ベーク後の比較で、第二基板13が対向板41より1桁以上放出ガスレートが大きいという測定結果が得られた。第一基板12の真空ベーク処理時に放出ガスが少ない対向板41を用いることで、10-6Pa未満という高いギャップ空間の真空度(水分圧)が得られる。 The first effect is an improvement in the degree of vacuum. In the case of manufacturing the image display device, the second substrate 13 is formed by printing a phosphor material in which glass frit or the like is dispersed with a print mask and then baking the phosphor material 36 to form a pattern. The fluorescent film 36 has a small amount of residual components such as a solvent even after firing, and emits a large amount of gas during vacuum baking. In comparison after vacuum baking at 450 ° C. after 1 hour, a measurement result was obtained that the second substrate 13 had a larger release gas rate than the counter plate 41 by one digit or more. By using the counter plate 41 that emits less gas during the vacuum baking of the first substrate 12, a high degree of vacuum (moisture pressure) in the gap space of less than 10 −6 Pa can be obtained.

もう一つの効果は、真空ベーク処理温度を第一基板12と第に基板13とで異なる温度に設定できることによる効果である。第二基板13を450℃、第一基板12を410℃に設定したことで、80分程度の定温加熱時間で脱ガス処理が完了できた。同じ温度で第一及び第二基板12,13の両者を真空ベークした場合、第一基板12の加熱に対する制約から410℃程度までしか加熱温度を上げにくいことになる。放出ガスが元々多い、画像表示装置の製造に用いる第二基板13を同程度まで脱ガス処理する場合、5倍以上の処理時間が必要となるため、定温加熱時間を400分以上とする必要を生じる。このため、昇温から降温までの全ベーク処理プロセス時間が2倍以上かかることになり、処理タクトが半減する。第一基板12と第二基板13を別々に真空ベーク処理することは、製造コストの面からも効果が大きい。   Another effect is that the vacuum baking temperature can be set to different temperatures for the first substrate 12 and the second substrate 13. By setting the second substrate 13 to 450 ° C. and the first substrate 12 to 410 ° C., the degassing process could be completed in a constant temperature heating time of about 80 minutes. When both the first and second substrates 12 and 13 are vacuum-baked at the same temperature, it is difficult to raise the heating temperature only to about 410 ° C. due to restrictions on heating of the first substrate 12. When the second substrate 13 used for manufacturing the image display device, which has a large amount of released gas, is degassed to the same extent, a processing time of 5 times or more is required, so the constant temperature heating time needs to be 400 minutes or more. Arise. For this reason, the entire baking process time from the temperature rise to the temperature drop takes twice or more, and the treatment tact is reduced by half. Separately vacuum baking the first substrate 12 and the second substrate 13 is very effective in terms of manufacturing cost.

本実施例では、定温加熱に設定された各ゾーンに真空ベーク用キャリア40を順次投入・搬出して次のゾーンに搬送している。しかし、図3に示した加熱時間に応じて加熱処理するために、処理時間に応じた大きさ(長さ)に加熱チャンバーを変え、一定速度で搬送しながら加熱処理しても良い。   In the present embodiment, the vacuum baking carrier 40 is sequentially put into and out of each zone set to constant temperature heating, and is conveyed to the next zone. However, in order to perform heat treatment according to the heating time shown in FIG. 3, the heating chamber may be changed to a size (length) according to the processing time, and the heat treatment may be performed while being conveyed at a constant speed.

[実施例2]
実施例1では、第一基板12の内面側の全面にNEG39を形成していたが、本実施例では、支持枠22を有する第一基板12の内面側の支持枠22よりも内側と外側で異なる状態のNEG材を付設する。つまり、図8に示すように、外囲器11の内部となる、支持枠22よりも内側の領域には非蒸発型第一ゲッターとしてNEG39を形成する。外囲器11の外部となる、支持枠22よりも外側の領域には、非蒸発型第二ゲッターとして、非蒸発型第一ゲッターより厚く吸着性能が高いNEG45を付設してある。
[Example 2]
In the first embodiment, the NEG 39 is formed on the entire inner surface of the first substrate 12. In this embodiment, the NEG 39 is formed on the inner side and the outer side of the support frame 22 on the inner surface side of the first substrate 12 having the support frame 22. Attach NEG materials in different states. That is, as shown in FIG. 8, NEG 39 is formed as a non-evaporable first getter in a region inside the envelope 11 and inside the support frame 22. An NEG 45 that is thicker than the non-evaporable first getter and has higher adsorption performance is attached as a non-evaporable second getter to a region outside the support frame 22 outside the envelope 11.

図8に本実施例での真空ベーク用キャリア40に第一基板12をセットした際の真空ベーク用キャリア40周辺部の断面構造概略図を示す。真空ベーク用キャリア40には、NEG39の付設面と対向する位置に対向板41が予め配置され、NEG45と対向板41の間にスカート42が配置されている。NEG45としては、合金NEG材料粉末を焼結して板状に成形したものや、ガラス母材表面にNEG材料をコーティングしたものを用いることができる。これらは、高い吸着性能で、しかも廉価であり、クリップ等を用いて容易に取り外し可能に付設することができる。NEG45の単位面積あたりの吸着性能は、NEG39より容易に高くすることができ、これによって支持枠22よりも内側の領域へのガスの侵入を抑制しやすくなる。また、NEG45を取り外し可能に付設しておくと、接合封止して外囲器11を形成後、NEG材45を外囲器11から取り外すことで、リアプレート21の四4辺に形成される引出し配線パターンへを露出させて、その後の接続作業を容易にすることができる。これ以外の工程は実施例1と同様である。   FIG. 8 shows a schematic cross-sectional structure of the periphery of the vacuum baking carrier 40 when the first substrate 12 is set on the vacuum baking carrier 40 in this embodiment. In the vacuum baking carrier 40, a counter plate 41 is disposed in advance at a position facing the attachment surface of the NEG 39, and a skirt 42 is disposed between the NEG 45 and the counter plate 41. As NEG45, alloy NEG material powder sintered and formed into a plate shape, or glass base material surface coated with NEG material can be used. These have high adsorption performance and are inexpensive, and can be easily attached using a clip or the like. The adsorption performance per unit area of the NEG 45 can be easily made higher than that of the NEG 39, which makes it easy to suppress the invasion of gas into the region inside the support frame 22. Further, if the NEG 45 is detachably attached, the NEG material 45 is removed from the envelope 11 after joining and sealing to form the envelope 11, thereby forming the four sides of the rear plate 21. By exposing the lead wiring pattern, subsequent connection work can be facilitated. The other steps are the same as those in the first embodiment.

[実施例3]
本実施例では、支持枠22を第一基板12に予め接合するのでなく、支持枠22を第二基板13に予め接合した構成とし、第一基板12の内面全面にNEG39を形成する。この構成の場合、第一基板12は接合部材24を上面に備えた支持枠22を有しないため、第一基板12と対向板41は実施例1よりも更に近づけることが可能となる(図9)。
[Example 3]
In this embodiment, the support frame 22 is not bonded to the first substrate 12 in advance, but the support frame 22 is bonded to the second substrate 13 in advance, and the NEG 39 is formed on the entire inner surface of the first substrate 12. In the case of this configuration, the first substrate 12 does not have the support frame 22 provided with the bonding member 24 on the upper surface, so that the first substrate 12 and the counter plate 41 can be brought closer to those of the first embodiment (FIG. 9). ).

真空ベーク用キャリア40には、NEG39を介して第一基板12と対向する位置に対向板41が予め配置され、図4で説明したスカート42は不要で、第一基板12と対向板41を4mm以下の距離まで近づけることができる。第一基板12と対向板41との距離が18.8mmの場合と、第一基板12を押し上げて4mmにまで近接させた場合との、それぞれのギャップ空間の真空度分布をシミュレーションにより計算した。その結果、ギャップ間距離が18.8mmの場合にはギャップ空間の半分以上のエリアで10-6Paより悪い真空度となり、ギャップ間距離が4mmの場合にはギャップ空間の殆どのエリアで10-6Pa未満の高い真空度分布となることが判った。即ち、対向板41と第一基板12の距離を4mmにまで近づければ、真空ベーク処理時のギャップ空間の真空度は、全面にわたって10-6Pa未満とすることが可能となる。これ以外の工程は実施例1と同様である。 In the vacuum baking carrier 40, a counter plate 41 is disposed in advance at a position facing the first substrate 12 via the NEG 39. The skirt 42 described with reference to FIG. 4 is unnecessary, and the first substrate 12 and the counter plate 41 are separated by 4 mm. It can be close to the following distance. The degree of vacuum distribution in each gap space was calculated by simulation when the distance between the first substrate 12 and the opposing plate 41 was 18.8 mm and when the first substrate 12 was pushed up and brought close to 4 mm. As a result, when the gap distance is 18.8 mm, the degree of vacuum is worse than 10 −6 Pa in more than half of the gap space, and when the gap distance is 4 mm, 10 It was found that the vacuum degree distribution was less than 6 Pa. That is, if the distance between the opposing plate 41 and the first substrate 12 is reduced to 4 mm, the degree of vacuum in the gap space during the vacuum baking process can be less than 10 −6 Pa over the entire surface. The other steps are the same as those in the first embodiment.

12:第一基板(リアプレート)、13:第二基板(フェースプレート)、22:支持枠、32:電子放出素子、36:蛍光膜(画像形成部材)、37:アノード(メタルバック)、39:NEG〔非蒸発型(第一)ゲッター〕、41:対向板、42:スカート、45:NEG(非蒸発型第二ゲッター)   12: first substrate (rear plate), 13: second substrate (face plate), 22: support frame, 32: electron-emitting device, 36: phosphor film (image forming member), 37: anode (metal back), 39 : NEG [non-evaporable (first) getter], 41: counter plate, 42: skirt, 45: NEG (non-evaporable second getter)

Claims (9)

電子放出素子が設けられた第一基板と、アノードが設けられた第二基板とを、真空ベークして冷却した後、電子放出素子の設置側とアノードの設置側とを内面側にして向き合わせて、周縁部に支持枠を挟み込んで封着する電子線装置の製造方法において、
前記第一及び第二基板の少なくとも一方の内面に予め非蒸発型ゲッターを付設しておき、該非蒸発型ゲッター付第一及び/又は第二基板の前記真空ベーク時に、付設された前記非蒸発型ゲッターが活性化温度に到達する前に前記非蒸発型ゲッター付第一及び/又は第二基板の内面側に対向板を近接させ、この状態で、前記活性化温度以上の温度での前記真空ベークと、その後の冷却とを行うことを特徴とする電子線装置の製造方法。
After vacuum-baking and cooling the first substrate with the electron-emitting device and the second substrate with the anode, face each other with the electron-emitting device installation side and the anode installation side facing the inner surface In the manufacturing method of the electron beam device, the support frame is sandwiched between the peripheral portions and sealed,
A non-evaporable getter is previously attached to the inner surface of at least one of the first and second substrates, and the non-evaporable type provided at the time of the vacuum baking of the first and / or second substrate with the non-evaporable getter. Before the getter reaches the activation temperature, a counter plate is brought close to the inner surface side of the first and / or second substrate with the non-evaporable getter, and in this state, the vacuum baking is performed at a temperature equal to or higher than the activation temperature. And a subsequent cooling method for manufacturing the electron beam apparatus.
前記第一及び第二基板の一方を前記非蒸発型ゲッター付とし、他方の内面側の周縁部に予め支持枠を取り付けておくことを特徴とする請求項1に記載の電子線装置の製造方法。   2. The method of manufacturing an electron beam apparatus according to claim 1, wherein one of the first and second substrates is provided with the non-evaporable getter, and a support frame is attached in advance to the peripheral portion on the other inner surface side. . 前記非蒸発型ゲッター付第一又は第二基板の内面側外周縁部の内側に予め支持枠を取り付けておき、該支持枠が取り付けられた前記非蒸発型ゲッター付第一又は第二基板の内面側へ前記対向板を近接させると共に、前記非蒸発型ゲッター付第一又は第二基板の外周縁部と、前記対向板の外周縁部との間に両者間を遮蔽するスカートを介在させ、この状態で、前記活性化温度以上の温度での前記真空ベークと、その後の冷却とを行うことを特徴とする請求項1に記載の電子線装置の製造方法。   A support frame is attached in advance to the inner periphery of the first or second substrate with the non-evaporable getter, and the inner surface of the first or second substrate with the non-evaporable getter to which the support frame is attached. The counter plate is brought close to the side, and a skirt is interposed between the outer peripheral edge portion of the first or second substrate with the non-evaporable getter and the outer peripheral edge portion of the counter plate, 2. The method of manufacturing an electron beam apparatus according to claim 1, wherein the vacuum baking at a temperature equal to or higher than the activation temperature and the subsequent cooling are performed in a state. 前記非蒸発型ゲッター付第一又は第二基板は、前記支持枠よりも内側に付設された非蒸発型第一ゲッターと、前記支持枠よりも外側に付設された非蒸発型第二ゲッターとを有することを特徴とする請求項3に記載の電子線装置の製造方法。   The first or second substrate with the non-evaporable getter includes a non-evaporable first getter attached inside the support frame and a non-evaporable second getter attached outside the support frame. The method of manufacturing an electron beam apparatus according to claim 3, comprising: 前記非蒸発型第一ゲッターの吸着性能よりも前記非蒸発型第二ゲッターの吸着性能が高いことを特徴とする請求項4に記載の電子線装置の製造方法。   5. The method of manufacturing an electron beam apparatus according to claim 4, wherein the adsorption performance of the non-evaporable second getter is higher than the adsorption performance of the non-evaporable first getter. 前記非蒸発型第二ゲッターが取り外し可能であることを特徴とする請求項4又は5に記載の電子線装置の製造方法。   6. The method of manufacturing an electron beam apparatus according to claim 4, wherein the non-evaporable second getter is removable. 前記対向板が、ガラス材料からなることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の電子線装置の製造方法。   The method for manufacturing an electron beam apparatus according to claim 1, wherein the counter plate is made of a glass material. 前記対向板が、貴金属薄膜をコーティングしたガラス材料からなることを特徴とする請求項7に記載の電子線装置の製造方法。   The method of manufacturing an electron beam apparatus according to claim 7, wherein the counter plate is made of a glass material coated with a noble metal thin film. 請求項1乃至8のいずれか一項に記載の電子線装置の製造方法における第二基板として、アノードと共に、電子線の照射により発光して画像を表示する画像形成部材を備えた基板を用いることを特徴とする画像表示装置の製造方法。   A substrate provided with an image forming member that emits light when irradiated with an electron beam and displays an image together with an anode as the second substrate in the method of manufacturing an electron beam apparatus according to any one of claims 1 to 8. A manufacturing method of an image display device characterized by the above.
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