JP3684868B2

JP3684868B2 - 平面型表示装置の組立方法

Info

Publication number: JP3684868B2
Application number: JP30121098A
Authority: JP
Inventors: 清国分
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-10-22
Filing date: 1998-10-22
Publication date: 2005-08-17
Anticipated expiration: 2018-10-22
Also published as: JP2000133131A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＦＥＤ（Field Emission Display）等の平面型表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
平面型表示装置、即ちパネル型表示装置として種々のものが提案されており、例えば、ＦＥＤ（Field Emission Display）等の平面型表示装置が開発されている。
【０００３】
このようなＦＥＤによる平面型表示装置は、相対向するアノードガラス基板とカソード基板を有し、アノードガラス基板の内面にカラー蛍光面が形成され、カソードガラス基板の内面に電界放出型カソードを有するカソード電極とゲート電極が形成されて成り、ゲート電極により、カソード電極から放出した電子ビームを変調し、カラー蛍光面を時分割的に発光させてカラー表示がなされる。
【０００４】
図７に示すように、このような平面型表示装置５０では、カラー蛍光面５６，メタルバック層５７を積層したアノードガラス基板６１と電子を放出するカソード電極５１及びゲート電極５３が設けられたカソードガラス基板６０間に、大気圧に耐えるようにスペーサ５８と称する薄いガラス板が壁状に差し渡され、平面型表示装置５０の強度を上げて真空装置の爆縮を防止している。
【０００５】
なお、カソード電極５１とゲート電極５３は、絶縁膜５４を介して互いに直交する帯状をなし、カソード電極５１上には電界放出型カソード５２が配列され、ゲート電極５３の電界放出型カソード５２に対向する位置に開口５５が設けられている。両ガラス基板６０及び６１の周縁部には、両ガラス基板を封止するガラスフリット（図示せず）が設けられている。
【発明が解決しようとする課題】
このスペーサ５８をガラス基板６１に垂直に固定するには、紫外線硬化型や無機系などの接着剤６２を、ガラス基板６１とスペーサ５８の接合部に塗布し、これらの接着剤６２を紫外線，熱等により硬化させている。
【０００６】
しかし、接着に紫外線硬化接着剤を用いた場合は、この工程の後に４５０℃程度の高温のオーブンを通す工程があり、そのため、接着剤６２が炭化してガスが放出されて放電の原因となっている。また、無機系接着剤を用いた場合には、硬化温度が高く硬化時間が数十分と長く、生産性が非常に悪い。
【０００７】
本発明は、上述の点に鑑み、スペーサの組立を容易かつ確実に行い、また真空封止後もガス放出が少なくて内部放電、変色等の問題も少ない、品質に優れた平面型表示装置の組立方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る平面型表示装置の組立方法は、蛍光表示面であるアノードガラス基板と該蛍光表示面に対向して電子を放出するカソードガラス基板を有する平面型表示装置の組立方法であって、一方のガラス基板に所定の厚み及び幅を有する第１のガラスフリットを接合し、スペーサに該スペーサ壁面に対し垂直に突出する壁状の第２のガラスフリットを接合し、前記一方のガラス基板上に前記スペーサを、該スペーサ壁面がガラス基板面に対して垂直となるように、且つ前記第１のガラスフリットの該スペーサ壁面に垂直な方向の略中央部分に前記第２のガラスフリットの端部が対向するように配置し、前記第１のガラスフリットの該スペーサ壁面に垂直な方向の略中央部分と、前記第２のガラスフリットの端部に、レーザ光を照射して融着する。
【０００９】
本発明に係る平面型表示装置の組立方法によれば、レーザを用いてガラスフリットによりスペーサを熔着，固定するので、組み付けが瞬時に出来、接着剤の使用量を大幅に減らすことが出来るので、後のオーブン工程での炭化によるガス放出が少なくなり、内部放電，変色等の問題がほとんど生じない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図６は、本発明の組立方法を適用した平面型表示装置、いわゆるＦＥＤ
（Field Emission Display）の一例を示す。
【００１１】
この平面型カラー表示装置１０は、カラー蛍光面１５及びメタルバック層１６を積層したアノードガラス基板１４と、電子を放出する複数のカソード電極３１及びこれと直交する複数のゲート電極３３が設けられたカソードガラス基板１１とが相対向して配置されて成る。
【００１２】
カラー蛍光面１５は、例えば、図５に示すように、赤（Ｒ）蛍光体層４１Ｒ，緑（Ｇ）蛍光体層４１Ｇ，青（Ｂ）蛍光体層４１Ｂがそれぞれ縦方向に同色となるようにモザイク上に配列され、各蛍光体層４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂ間に光吸収層４２を有するように形成されている。
【００１３】
カソード電極３１とゲート電極３３とは、絶縁層３４を介して互いに直交する帯状に形成され、各カソード電極３１とゲート電極３３との交差部に対応する絶縁層３４及びゲート電極３３に、開口部３５が形成され、カソード電極３１上にそれぞれ、例えば、円錐状の電界放出型カソード３２が被着形成される。１７は両ガラス基板を封止するガラスフリットである。
【００１４】
この平面型カラー表示装置１０においては、蛍光面１５、メタルバック層１６にカソードに対して正の高圧の陽極電圧を与えるとともに、カソード電極３１とゲート電極３３との間に、その交差部の電界放出型カソード３２から電子を放出し得る電圧を、順次、かつ表示内容に応じて変調してカソード３２からの電子ビームを蛍光面１５に向かわせる。このようにして全体としてカラー画像表示を行う。
【００１５】
次に、図１〜図４により、この平面型カラー表示装置１０に適用した本発明の組立方法の一実施の形態を説明する。
本実施の形態では、図４に示すように、蛍光面であるアノードガラス基板１４と、カソード電極３１が設けられたカソードガラス基板１１の間隔は約１ｍｍで真空状態で用いられるので、大気圧に耐えるために、幅５０μｍ、高さ１ｍｍのスペーサ１２と呼ばれる薄いガラス板３枚を、アノードガラス基板１４とカソードガラス基板１１の間に差し渡し保持する事によって、ガラス基板１１，１４の強度を補強し爆縮を防止している。
【００１６】
このスペーサ１２は、電子ビームの支障にならないように、図５に示すように、蛍光体層の無効領域（光吸収層）４２の約１００μｍの幅の中に垂直に組立てる必要があり、蛍光面の有効画面外でスペーサ１２とガラス基板１４をフリット１８により熔着する。
本発明では連続レーザ光１９を用いて、フリット１８を瞬時に熔着してスペーサ１２をガラス基板１４に精密に固定する。
【００１７】
即ち、先ず、図１に示すように、蛍光面１５及びメタルバック層１６が形成されたアノードガラス基板１４及びスペーサ１２に、ペースト状の第１のガラスフリット１８Ａ及び第２のガラスフリット１８Ｂを塗布した後仮焼成するか、あるいは、予め成形した成形ガラスフリット１８Ａ及び１８Ｂを接着剤で仮止めして仮焼成する。この場合、接着剤中のガス及び炭化成分は、仮焼成によりほとんど消失する。
【００１８】
図１に示すように、第１のガラスフリット１８Ａは、スペーサ１２の両側に夫々所定の厚み及び幅を有して接合され、また、第２のガラスフリット１８Ｂは、スリットの両面（いわゆるスペーサ壁面）に夫々垂直に突出する壁状に接合される。
このガラスフリット１８Ａ，１８Ｂは、アノードガラス基板１４の熱膨張率と同じ熱膨張率をもち、転移点，軟化点が後のガラス基板１１及び１４のシールに用いるシールフリット１７よりも高いものを選択する。ガラスフリット１８Ａ，１８Ｂの塗布形状は、スペーサ１２をガラス基板１４に接して立てるために、ガラスフリット１８Ａ，１８Ｂ間のギャップｄを０．１ｍｍ程度に制御する。
【００１９】
次に、図３に示すように、ガラスフリット１８Ａを仮止めしたアノードガラス基板１４を、例えば、精密自動制御装置等のＸＹθ駆動テーブル３上の吸着ベース４に保持した後、ガラスフリット１８Ｂを仮止めしたスペーサ１２を真空吸着ヘッド５で一軸方向に移動させ、テーブル３をＸ軸，Ｙ軸，θ軸方向に移動調整して位置決めし、アノードガラス基板１４上の所定の無効領域（光吸収層）４２上に設置する。
【００２０】
この場合に、吸着ヘッド５をシートヒーター等により、３０℃〜４０℃昇温する事が好ましい。この吸着ヘッド５を昇温することにより、スペーサ１２に予め適当な伸びを与え、組立後にスペーサ１２に適当なテンションを保持させて強度を持たせることが可能となる。
【００２１】
次に、ガラス基板１４上のアライメントマークでスペーサ１２を正確に位置決めした後、固定用のガラスフリット１８Ａ，１８Ｂに、例えば連続 YAGレーザ光１９を照射し、ガラスフリット１８Ａ，１８Ｂを瞬間的に熔着させる。この場合、レーザ光１９の熔着面におけるスポット径は、およそ０．２ｍｍである。なお、必要に応じて、レーザ熔着後に無機系接着剤を熔着部に塗布し、強度を補強することもできる。
【００２２】
スペーサ１２を熔着した後、カソード電極３１及びゲート電極３３が形成されたカソードガラス基板１１を設置し、密閉用のシールフリット１７により、通常の方法により密閉し、実施の形態に係る平面型表示装置１０が得られる。
【００２３】
なお、図１は、スペーサ１２を両側に接合したガラスフリット１８〔１８Ａ，１８Ｂ〕によりアノードガラス基板１４に固定したが、その他、図２に示すように、スペーサ１２を片側に接合したガラスフリット１８により、アノードガラス基板１４に固定する方法でもよい。
また、上例ではアノードガラス基板１４にスペーサ１２を固定したが、その他、カソードガラス基板１１にスペーサ１２を固定する事も可能である。
【００２４】
上述の本実施の形態によれば、ガラスフリット１８〔１８Ａ，１８Ｂ〕を用いてスペーサ１２を熔着しているので、真空封止後のガス放出がほとんどなく、内部放電，変色等の問題の発生が少なくなる。又、レーザ６を用いて熔着するので、スペーサ１２を瞬時に組み付けることができる。スペーサ１２は熔着時にもアノードガラス基板１４のメタルバック層１６に接しているので、後にカソードガラス基板１１を配置したとき両ガラス基板１１，１４間の空間高さはスペーサ１２の高さで決められる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の平面型カラー表示装置の組立方法では、ガラスフリットを用いてスペーサを熔着しているので、真空封止後のガス放出がほとんどなく、内部放電，変色等の問題の発生が少なくなる。又、レーザを用いて熔着するので瞬時に組み付けることができ、スペーサの組立に自動化が容易となって、量産化によるコストダウンも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るフリット熔着模式図（その１）である。
【図２】本発明に係るフリット熔着模式図（その２）である。
【図３】本発明に係るスペーサ自動熔着装置説明図である。
【図４】本発明に係る表示装置の組立説明図である。
【図５】カラー表示装置の蛍光面の配置図である。
【図６】平面型カラー表示装置の一部切欠斜視図である。
【図７】従来の平面型表示装置の組立説明図である。
【符号の説明】
３精密駆動テーブル、４吸着ベース、５吸着及び加熱ヘッド、
６レーザ、７有効画面、
１０，５０平面型カラー表示装置、１１，６０カソードガラス基板、
１２，５８スペーサ、１４，２４アノードガラス基板、
１５，５６蛍光面、１６，５７メタルバック、
１７シールフリット、１８ガラスフリット、３１カソード電極、
３２電界放出型カソード、３３ゲート電極、３４絶縁層、
３５開孔、６２接着剤、

Claims

蛍光表示面であるアノードガラス基板と該蛍光表示面に対向して電子を放出するカソードガラス基板を有する平面型表示装置の組立方法であって、
一方のガラス基板に所定の厚み及び幅を有する第１のガラスフリットを接合し、
スペーサに該スペーサ壁面に対し垂直に突出する壁状の第２のガラスフリットを接合し、
前記一方のガラス基板上に前記スペーサを、該スペーサ壁面がガラス基板面に対して垂直となるように、且つ前記第１のガラスフリットの該スペーサ壁面に垂直な方向の略中央部分に前記第２のガラスフリットの端部が対向するように配置し、
前記第１のガラスフリットの該スペーサ壁面に垂直な方向の略中央部分と、前記第２のガラスフリットの端部に、レーザ光を照射して融着する
ことを特徴とする平面型表示装置の組立方法。
上記スペーサを３０℃〜４０℃加温して融着する
ことを特徴とする請求項１に記載の平面型表示装置の組立方法。