JP4039981B2 - Manufacturing method of electron emission display device - Google Patents

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  • Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子放出型表示装置(電界電子放出型表示装置)の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
テレビジョン受像機や情報端末機器等に用いられる熱電子源タイプの表示装置は、(1)消費電力が大きい、(2)変調速度が遅いため、大容量の表示が困難である、(3)各素子間のバラツキが生じやすい、(4)構造が複雑となるため大画面化が困難であるという問題がある。
【0003】
そこで、熱電子源に代えて、近年、冷陰極電子源を用いた表示装置が提案されている。この冷陰極電子源には、電界放出型、金属/絶縁層/金属型や表面伝導型の電子放出素子等がある。特に、大型で高精細な将来のディスプレイの一つとして、冷陰極電界電子放出表示装置(フィールド・エミッション・ディスプレイ(FED))が注目されている。これは、陰極線管(CRT)のように熱的に励起するものではなく、量子トンネル効果により真空領域に電子放出する素子を有するものであるため、高輝度で低消費電力の点から有望視されている。
【0004】
カソード電極を構成する電子放出素子は電子放出を行なう根幹な部分であり、FEDにおいてはその構造の違いからいくつかに分類される。そのうち、電子放出部に炭素系材料を用いたものは、比較的低真空でも安定に動作する可能性を秘めており有望である。
また、その炭素系材料を電子放出として付着させる方法もいくつかあり、その一つとして触媒を用いて原料ガス(反応ガス)を高温で化学反応させて電子放出を得る熱CVD法がある。この熱CVD法は、一度に大面積にわたり電子放出を形成できることを特徴とし、大画面表示装置製造に適した方法の一つとされている。
【0005】
図1は、従来の表示装置製造方法において、熱CVD法で電子放出を堆積させるため触媒層を形成した背面板の例を示す模式的断面図である。この背面板では、ガラス基板1上に金属のカソード電極母線3が形成されている。このカソード電極母線の上に絶縁層5が形成され、さらにその上には金属のゲート電極母線6が形成されている。これらの絶縁層5及びゲート電極母線6はパターニングされたものであり、パターニングにより剥き出しにされたカソード電極母線3上には電子放出を形成するための触媒となる金属触媒層4が形成されている。図1において、2は排気用チップ管の取り付け口を示す。
【0006】
図2は、従来の表示装置製造方法において用いる熱CVD装置内に背面板を載置した場合を模式的に示す断面図である。チャンバー12内に設けた試料台7に図1に示す背面板をセットし、反応ガスを吸気口10から流入せしめ、触媒層4の触媒作用により高温で化学反応させることで絶縁層5及びゲート電極6の開口部の底部に電子放出8を形成する。このゲート電極6は、電子放出8から電子を引き出すためのものである。図2において、9は加熱手段であるランプそして11は排気口を示し、図1と同じ構成要素は同じ符号で示す。
【0007】
図3は、背面板の内面と前面板の内面とを対向配置させて張り合わせて接合する工程を説明するために示す表示装置の模式的な断面図である。図1に示すように触媒層4の触媒作用により電子放出8が形成された背面板と、ガラス基板14上に形成されたアノード電極15及び蛍光体層16を有する前面板とをスペーサ13を介して張り合わせて封着せしめる。封着材としては、通常、低融点粉末ガラスであるフリットガラスを用い、400〜500℃程度で加熱溶着を行う。このフリットガラスは有機溶媒と混合してペースト状にして、スクリーン印刷法やディスペンサー法などにより塗布して用いられる。この場合、バインダー(ニトロセルロースやアクリル樹脂等)を用いることにより粘度調整ができる。
【0008】
上記したように、従来の封着工程は、カソード電極、アノード電極、ゲート電極、蛍光体層、電子放出部などの各を形成してから行われていた(例えば、特許文献1及び2参照。)。すなわち、各を形成した背面板と前面板とをスペーサ13を介してフリットガラスで張り合わせて封着せしめ、次いで取り付け口2に排気チップ管17を取り付け、高真空に排気した後、チップオフしていた。図3において、図1及び2と同じ構成要素は同じ符号で示す。
【0009】
【特許文献1】
特開8−83579号公報(特許請求の範囲)
【特許文献
特開2002−358899号公報(段落番号0073)
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
従来の手法のように、各の形成後に封着工程を実施して表示装置を製造する場合、封着工程の実施中に、電子放出が、大気に接することが避けがたく、汚染されることがあった。この場合、大気と接しないようにするためには大規模な製造装置が必要であり、経済的ではないという問題があった。
【0011】
また、従来の電子放出形成用熱CVD装置では、基板を収容し、反応ガスを充填するための大きなチャンバーを必要としているため、装置の規模が大きかった。さらに、反応ガスとして水素、ベンゼン、メタン、一酸化炭素等の有害なガスを多く使用するため、環境に対する安全性に十分注意する必要があり、安全装置の規模も大きかった。
【0012】
また、従来の封着工程ではガス出し工程の為に耐熱性のある封着材が必要とされ、ガラスフリットによる封着が一般に行なわれている。この工程はガラスが溶け出す温度での熱工程となるが、炭素系材料を用いたFEDでは生成した炭素系材料が化学反応を起こして変質することがあり、安定した電子放出の確保が困難であった。そのため、電子放出が化学反応しないように窒素雰囲気中での熱工程を行っており、プロセスの増加、装置整備のコスト高につながっていた。
【0013】
前面板に蛍光体層を付着させる工程は粒子状の蛍光体を有機溶剤やビークルと混ぜ合わせて塗布する方法が一般的であり、また、封止後の真空度を保つためには昇温してガス出しをする必要があるが、ガス出し後、別のプロセスを経ていくうちに再度、蛍光体層が水蒸気等のガスを吸着し、真空度に影響するという問題があった。
本発明の課題は、上述の従来技術の問題点を解決することにあり、製造工程の簡素化、製造装置の小型化、環境負荷の低減化を実現しながら、低電圧駆動が可能な電子放出表示装置を製造する方法を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、電子放出部をカソード電極上に形成する前に背面板と前面板との封着工程を実施し、外囲器を作製することにより解決できる。
本発明の電子放出型表示装置の製造方法は、前面板と電子放出部が形成されていない背面板とをスペーサを介して封着し外囲器となし、次いで該背面板に設けたチップ管より該外囲器内に直接原料ガスを供給し、該背面板のカソード電極上に予め形成された金属触媒層の触媒作用により該背面板のカソード電極上に電子放出部を形成することを特徴とする。
【0015】
本発明の電子放出型表示装置の製造方法は、基板上にアノード電極を介して蛍光体層を設けた画像形成部材である前面板と、別の基板上にカソード電極を形成した背面板とを、スペーサを介してガラスフリットを用いて封着し外囲器となした後、該背面板に設けたチップ管より該外囲器内に直接原料ガスを供給し、該背面板のカソード電極上に予め形成された金属触媒層の触媒作用により該カソード電極上に電子放出部を形成することを特徴とする。
【0016】
本発明の電子放出型表示装置の製造方法は、基板上にアノード電極を介して蛍光体層を設けた画像形成部材である前面板と、別の基板上にカソード電極を介してパターン化絶縁層及びゲート電極を設けた背面板とを、スペーサを介してガラスフリットを用いて封着し外囲器となした後、この背面板に設けたチップ管より該外囲器内に直接原料ガスを供給して、該背面板のカソード電極上に予め形成された金属触媒層の触媒作用により該カソード電極上に電子放出部を形成し、次いでチップ管を介して該外囲器内を真空排気した後に該チップ管をチップオフすることを特徴とする。
【0017】
本発明の電子放出型表示装置の製造方法は、基板上にカソード電極を形成する工程、このカソード電極上に絶縁層を形成する工程、この絶縁層上に第一の開口部を有するゲート電極を形成する工程、及びこのゲート電極に形成された第一の開口部に連通する第二の開口部を該絶縁層に形成する工程を有する電子源として機能させるための背面板を作製する工程と、別の基板上にアノード電極を形成する工程、及びこのアノード電極上に蛍光体層を形成する工程を有する画像形成部材として機能する前面板を作製する工程と、作製された前面板と背面板とをスペーサを介しガラスフリットを用いて封着して外囲器を作製する工程と、該背面板に設けたチップ管より該外囲器内に直接原料ガスを供給し、該背面板のカソード電極上に予め形成された金属触媒層の触媒作用により該第二の開口部の底部に位置するカソード電極上に電子放出部を形成する工程と、次いでチップ管を介して該外囲器内を真空排気した後に該チップ管をチップオフする工程とを有することを特徴とする。
【0018】
本発明の上記電子放出型表示装置の製造方法において、熱CVD法によりカソード電極上に炭素系材料からなる電子放出を所定の温度で形成せしめると共に、前面板の蛍光体層のガス出し工程も併せて行なうことを特徴とする。
上記したように、前面板と背面板との封着後に電子放出を形成するので、前面板と背面板とにより囲まれた外囲器内の極限られた容積に反応ガスを流せば足りる。その結果、背面板を収容し密閉するチャンバーは必要なく、使用する有害なガス量も激減し、環境負荷が低減できるという特徴を有する。また、窒素雰囲気中でのガラスフリットの熱工程は、炭素系材料を形成する前に行われるため、窒素雰囲気中で行う必要がなく、プロセスの短縮化、設備の低コストが可能となる。
【0019】
また、前面板と背面板との封着後に大気と接触しない環境で電子放出を形成しチップオフするので、得られた電子放出が大気に触れることもなく、安定した良品位の電子放出素子を得ることができる。
さらに、電子放出の形成時に蛍光体層のガス出し効果が併せて期待できる為、プロセスの短縮化、表示装置の長寿命化が達成できるという特徴を有する。
【0020】
【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について説明する。図4〜6において、図1〜3と同じ構成要素は同じ符号で示す。
図4は、本実施の形態に係わる表示装置製造方法において用いる背面板の作製工程を説明するためのものであり、背面板の模式的断面図である。ガラス基板1上に、スパッタ法や蒸着法等によってクロムなどの金属のカソード電極(母線)3が形成されている。このカソード電極上にスパッタ法や蒸着法等によって絶縁層5が形成され、さらにその上にスパッタ法や蒸着法等によってクロムなどの金属のゲート電極(母線)6が形成されている。これらの絶縁層5及びゲート電極6はパターニングされたものであり、そしてパターニングにより剥き出しになった、絶縁層5とゲート電極6との開口部の底部に位置するカソード電極3上には触媒層4が形成されている。ガラス基板1にはその厚さ方向に貫通穴があけられ、この貫通穴には吸気チップ管17に加えて排気チップ管18がそれぞれ取り付けられている。
【0021】
本実施の形態では背面板の構成として上記の例を説明したが、金属カソード電極3上に金属触媒層4が形成されている構造であればよく、ゲート電極や絶縁層を有する構造に限定されるわけではない。
図5は、封着工程を説明するために、表示装置の構成を模式的に示す断面図である。前面板と図4に示す背面板とをスペーサ13をはさんで張り合わせて接合する。本実施の形態では、この前面板は、ガラス基板14上にスパッタ法や蒸着法等によって形成されたアノード電極15と、その上に印刷法等で塗布された蛍光体層16とから構成されている。スペーサ13はガラス製でもセラミックス製等でもよく、特に材質については限定されない。
【0022】
上記封着工程は、例えばガラスフリットにバインダーを混ぜた封着材を、背面板とスぺサ13との間、及び前面板とスペーサ13との間に塗布して付着せしめ、その後、400〜460℃で焼成することにより行われる。この焼成の段階では、電子放出は形成されていないので、その特性を損なう恐れはなく、窒素雰囲気中で焼成する必要もない。
図6は、上記封着工程後に熱CVD法で電子放出8を形成して得られる表示装置を説明するために、その製造装置の断面を模式的に示した図である。試料台7上に上記のようにして封着した表示装置をセットする。その際、吸気チップ管17及び排気チップ管18のそれぞれを試料台7に設けた貫通穴を通して吸気口10及び排気口11に取り付ける。
【0023】
次いで、ランプ9等の加熱手段を用いて、表示装置を、例えば、500〜600℃の所定の温度に設定し、500〜600℃に加熱された原料ガスを吸気口10から導入し、触媒層4の触媒作用によりカソード電極3上に電子放出8を形成する。この原料ガスの導入量は、封止された外囲器の内容積に見合った量で足りるので、従来の方法と比べて使用する原料ガスの少量化が可能である。また、使用する有害な原料ガスが少量化されることで、環境負荷の低減及び安全装置の小型化も可能となる。
電子放出として、例えば、炭素系材料からなるカーボンナノファイバー等を、熱CVD法によりカソード電極上に形成することが好ましい。
【0024】
上記電子放出8を形成する際には、触媒を用いて原料ガスを例えば約500℃で化学反応させているが、この反応温度への昇温手段も小型化が可能となる。
上記電子放出形成工程により電子放出8がカソード電極3上に形成される。電子放出8形成後は、原料ガスの導入を止め、表示装置内の温度を蛍光体層16がガスを放出する温度に保って、ガス放出を行う。排気口11からの排気はそのまま高真空まで排気し、温度を下げた後に吸気チップ管17、排気チップ管18ともチップオフする。よって、表示装置は、外観上、2箇のチップオフ形状を有する。
上記したように、本実施の形態の電子放出型表示装置は、熱CVD工程後、そのまま排気し、チップオフすることにより形成できる。
【0025】
【発明の効果】
本発明によれば、前面板と背面板との封着により外囲器を作製する工程後に、外囲器内に直接原料ガスを供給して背面板上に電子放出を形成するため、従来の製造方法に比べ製造装置の小型化によるコストの低減化及び使用ガス量の低減に伴う安全性の向上が可能である。
また、ガラスフリットによる熱工程が窒素雰囲気中である必要がなく、チップオフ前の電子放出形成工程時に前面板の蛍光体層のガス出しも行えるので、ガラスフリットの熱工程、蛍光体のガス出し工程及びチップオフ時の排気工程プロセスの短縮化が図れる。さらに、大気に接することなく電子放出形成することができるので、表示装置の安定化、長寿命化にもつながる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来技術における電子放出作製前の背面板構造を模式的に示す断面図。
【図2】従来技術における電子放出作製工程を説明するために、熱CVD装置内に背面板を載置した構成を模式的に示す断面図。
【図3】従来技術における封着工程を説明するための表示装置の構成の模式的断面図。
【図4】本発明の実施の形態に関わる封着工程前の背面板構造を模式的に示す断面図。
【図5】本発明の実施の形態に関わる封着工程を説明するための表示装置の構成の模式的断面図。
【図6】本発明の実施の形態に関わる電子放出素子作製工程を説明するために、表示装置の構成を模式的に示す断面図。
【符号の説明】
3 カソード電極
4 触媒層
5 絶縁層
6 ゲート電極
8 電子放出
12 チャンバー
13 スペーサ
15 アノード電極
16 蛍光体層
17 吸気チップ管
18 排気チップ管
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing an electron emission display device (field electron emission display device).
[0002]
[Prior art]
Thermionic source type display devices used for television receivers, information terminal devices, etc. are (1) large in power consumption and (2) slow in modulation speed, so that large capacity display is difficult. (3) There is a problem that variation between elements is likely to occur, and (4) the structure is complicated, so that it is difficult to enlarge the screen.
[0003]
Therefore, in recent years, display devices using a cold cathode electron source have been proposed in place of the thermionic source. Examples of the cold cathode electron source include a field emission type, a metal / insulating layer / metal type, and a surface conduction type electron emission element. In particular, a cold cathode field emission display (Field Emission Display (FED)) has attracted attention as one of large-scale, high-definition future displays. This is not expected to be excited thermally like a cathode ray tube (CRT), but has an element that emits electrons in the vacuum region due to the quantum tunneling effect, and is therefore promising from the standpoint of high brightness and low power consumption. ing.
[0004]
The electron-emitting device that constitutes the cathode electrode is a fundamental part that emits electrons, and the FED is classified into several types according to the difference in structure. Among them, the one using a carbon-based material for the electron emitting portion is promising because it has the possibility of operating stably even at a relatively low vacuum.
There are also several methods for attaching the carbon-based material as an electron emission part , and one of them is a thermal CVD method in which a source gas (reaction gas) is chemically reacted at a high temperature using a catalyst to obtain an electron emission part. . This thermal CVD method is characterized in that an electron emission portion can be formed over a large area at a time, and is one of the methods suitable for manufacturing a large screen display device.
[0005]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a back plate on which a catalyst layer for depositing an electron emission portion is formed by a thermal CVD method in a conventional display device manufacturing method. In this back plate, a metal cathode electrode bus 3 is formed on a glass substrate 1. An insulating layer 5 is formed on the cathode electrode bus 3 , and a metal gate electrode bus 6 is formed thereon. The insulating layer 5 and the gate electrode bus 6 are patterned, and a metal catalyst layer 4 serving as a catalyst for forming an electron emitting portion is formed on the cathode electrode bus 3 exposed by patterning. Yes. In FIG. 1, reference numeral 2 denotes an attachment port for the exhaust tip tube.
[0006]
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a case where a back plate is placed in a thermal CVD apparatus used in a conventional display device manufacturing method. The back plate shown in FIG. 1 is set on the sample stage 7 provided in the chamber 12, the reaction gas is caused to flow from the intake port 10, and a chemical reaction is performed at a high temperature by the catalytic action of the catalyst layer 4, thereby the insulating layer 5 and the gate electrode. An electron emission portion 8 is formed at the bottom of the opening 6. The gate electrode 6 is for extracting electrons from the electron emission portion 8. In FIG. 2, 9 is a lamp as a heating means, and 11 is an exhaust port. The same components as those in FIG.
[0007]
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the display device shown for explaining a process of bonding the inner surface of the back plate and the inner surface of the front plate so as to face each other. As shown in FIG. 1, spacer 13 is used to connect the back plate on which electron emission portion 8 is formed by the catalytic action of catalyst layer 4 and the front plate having anode electrode 15 and phosphor layer 16 formed on glass substrate 14. Pasted together and sealed. As the sealing material, frit glass, which is a low-melting-point powder glass, is usually used, and heat welding is performed at about 400 to 500 ° C. This frit glass is mixed with an organic solvent to form a paste, which is used by being applied by a screen printing method or a dispenser method. In this case, the viscosity can be adjusted by using a binder (such as nitrocellulose or an acrylic resin).
[0008]
As described above, the conventional sealing step is Ca cathode electrode, anode electrode, gate electrode, phosphor layer was done after forming each part such as the electron-emitting portion (for example, Patent Documents 1 and 2 reference.). That is, the back plate and the front plate forming the respective parts allowed sealing by bonding with frit glass through the spacer 13 and then the exhaust tip tube 17 mounted on the mounting opening 2, after evacuating to a high vacuum, and the chip-off It was. In FIG. 3, the same components as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.
[0009]
[Patent Document 1]
Patent Rights 8-83579 JP (claims)
[Patent Document 2 ]
JP 2002-358899 A (paragraph number 0073)
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
As in the conventional method, when manufacturing the display device to implement a sealing step after the formation of Parts, during the performance of the sealing step, the electron emitting portion, unavoidable is in contact with the air, contaminated There was. In this case, there is a problem that a large-scale manufacturing apparatus is necessary to avoid contact with the atmosphere, which is not economical.
[0011]
In addition, the conventional thermal CVD apparatus for forming an electron emission portion requires a large chamber for accommodating a substrate and filling with a reaction gas, so that the scale of the apparatus is large. Furthermore, since many harmful gases such as hydrogen, benzene, methane, and carbon monoxide are used as the reaction gas, it is necessary to pay sufficient attention to environmental safety, and the scale of the safety device is large.
[0012]
In the conventional sealing process, a heat-resistant sealing material is required for the gas discharge process, and sealing with glass frit is generally performed. This process is a thermal process at the temperature at which the glass melts. However, in FED using carbon-based materials, the generated carbon-based materials may undergo chemical reactions and change in quality, making it difficult to secure a stable electron emission part. Met. For this reason, the thermal process is performed in a nitrogen atmosphere so that the electron emission part does not chemically react, resulting in an increase in the process and the cost of equipment maintenance.
[0013]
The process of attaching the phosphor layer to the front plate is generally a method of applying the particulate phosphor mixed with an organic solvent or vehicle, and increasing the temperature to maintain the degree of vacuum after sealing. However, there is a problem in that the phosphor layer again adsorbs gas such as water vapor and influences the degree of vacuum while passing through another process after the gas is discharged.
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is possible to emit electrons that can be driven at a low voltage while simplifying the manufacturing process, downsizing the manufacturing apparatus, and reducing the environmental load. The object is to provide a method of manufacturing a display device.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The above-described problem can be solved by performing a sealing step between the back plate and the front plate before forming the electron emission portion on the cathode electrode, thereby producing an envelope.
The method for manufacturing an electron emission type display device according to the present invention includes a front plate and a back plate on which an electron emission portion is not formed sealed with a spacer to form an envelope, and then a chip tube provided on the back plate A source gas is directly supplied into the envelope, and an electron emission portion is formed on the cathode electrode of the back plate by the catalytic action of a metal catalyst layer previously formed on the cathode electrode of the back plate. And
[0015]
The manufacturing method of the electron emission type display device of the present invention comprises a front plate as an image forming member having a phosphor layer provided on a substrate via an anode electrode, and a back plate having a cathode electrode formed on another substrate. After sealing with a glass frit through a spacer to form an envelope, a raw material gas is directly supplied into the envelope from a tip tube provided on the back plate, and on the cathode electrode of the back plate An electron emission portion is formed on the cathode electrode by the catalytic action of a previously formed metal catalyst layer.
[0016]
The manufacturing method of the electron emission type display device of the present invention includes a front plate which is an image forming member in which a phosphor layer is provided on a substrate via an anode electrode, and a patterned insulating layer on another substrate via a cathode electrode. And the back plate provided with the gate electrode by using a glass frit through a spacer to form an envelope, and then the raw material gas is directly introduced into the envelope from the tip tube provided on the back plate. The electron emission portion is formed on the cathode electrode by the catalytic action of the metal catalyst layer previously formed on the cathode electrode of the back plate , and then the inside of the envelope is evacuated through the tip tube. The tip tube is later chipped off.
[0017]
The method for manufacturing an electron emission display device according to the present invention includes a step of forming a cathode electrode on a substrate, a step of forming an insulating layer on the cathode electrode, and a gate electrode having a first opening on the insulating layer. Forming a back plate for functioning as an electron source having a step of forming, and a step of forming a second opening in the insulating layer, the second opening communicating with the first opening formed in the gate electrode; A step of forming a front plate that functions as an image forming member having a step of forming an anode electrode on another substrate, and a step of forming a phosphor layer on the anode electrode; Sealing with a glass frit through a spacer, and a raw material gas is directly supplied into the envelope from a tip tube provided on the back plate, and a cathode electrode of the back plate Pre-formed on The chip tube and forming an electron emitting portion on the cathode electrode, then the outer envelope via a chip tube was evacuated located at the bottom of said second opening by the catalytic action of the metal catalyst layer And a step of chip-off.
[0018]
In the method for manufacturing an electron emission display device according to the present invention, an electron emission portion made of a carbon-based material is formed on a cathode electrode at a predetermined temperature by a thermal CVD method, and a gas emission step of a phosphor layer on a front plate is also performed It is characterized by performing together.
As described above, since the electron emission portion is formed after sealing the front plate and the back plate, it is sufficient to flow the reaction gas to the limited volume in the envelope surrounded by the front plate and the back plate. As a result, there is no need for a chamber for accommodating and sealing the back plate, the amount of harmful gas used is drastically reduced, and the environmental load can be reduced. In addition, since the glass frit thermal process in a nitrogen atmosphere is performed before the carbon-based material is formed, it is not necessary to perform it in a nitrogen atmosphere, and the process can be shortened and the cost of equipment can be reduced.
[0019]
In addition, since the electron emission part is formed and the chip is turned off in an environment that does not come into contact with the atmosphere after sealing the front plate and the back plate, the obtained electron emission part is not exposed to the atmosphere, and stable and high quality electron emission is achieved. An element can be obtained.
In addition, since the gas emission effect of the phosphor layer can be expected at the time of forming the electron emission portion , the process can be shortened and the life of the display device can be extended.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 4-6, the same component as FIGS. 1-3 is shown with the same code | symbol.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the back plate for explaining a back plate manufacturing process used in the display device manufacturing method according to the present embodiment. A cathode electrode (bus bar) 3 of a metal such as chromium is formed on the glass substrate 1 by sputtering or vapor deposition. An insulating layer 5 is formed on the cathode electrode by sputtering or vapor deposition, and a metal gate electrode (bus) 6 such as chromium is formed thereon by sputtering or vapor deposition. The insulating layer 5 and the gate electrode 6 are patterned, and the catalyst layer 4 is formed on the cathode electrode 3 located at the bottom of the opening of the insulating layer 5 and the gate electrode 6 exposed by the patterning. Is formed. A through hole is formed in the glass substrate 1 in the thickness direction, and an exhaust tip pipe 18 is attached to the through hole in addition to the intake tip pipe 17.
[0021]
In the present embodiment, the above example has been described as the configuration of the back plate. However, it may be a structure in which the metal catalyst layer 4 is formed on the metal cathode electrode 3, and is limited to a structure having a gate electrode or an insulating layer. I don't mean.
FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the display device in order to explain the sealing step. The front plate and the back plate shown in FIG. 4 are bonded together with a spacer 13 therebetween. In the present embodiment, the front plate is composed of an anode electrode 15 formed on a glass substrate 14 by sputtering or vapor deposition, and a phosphor layer 16 applied thereon by printing or the like. Yes. The spacer 13 may be made of glass or ceramics, and the material is not particularly limited.
[0022]
The sealing step, for example a sealing material mixed with a binder to the glass frit, between the back plate and the space over support 13, and by adhering the coating to between the front plate and the spacer 13, then 400 It is performed by baking at ˜460 ° C. At this firing stage, since the electron emission portion is not formed, there is no fear of damaging the characteristics, and there is no need for firing in a nitrogen atmosphere.
FIG. 6 is a view schematically showing a cross section of the manufacturing apparatus for explaining a display device obtained by forming the electron emission portion 8 by the thermal CVD method after the sealing step. The display device sealed as described above is set on the sample stage 7. At that time, each of the intake tip tube 17 and the exhaust tip tube 18 is attached to the intake port 10 and the exhaust port 11 through a through hole provided in the sample stage 7.
[0023]
Next, the display device is set to a predetermined temperature of, for example, 500 to 600 ° C. using heating means such as the lamp 9, and the raw material gas heated to 500 to 600 ° C. is introduced from the inlet 10, and the catalyst layer The electron emission portion 8 is formed on the cathode electrode 3 by the catalytic action 4. Since the amount of the source gas introduced is sufficient for the inner volume of the sealed envelope, the amount of source gas to be used can be reduced compared to the conventional method. Further, since the amount of harmful source gas to be used is reduced, it is possible to reduce the environmental load and downsize the safety device.
The electron-emitting region, for example, a carbon nanofiber or the like made of carbon-based material is preferably formed on the cathode electrode by a thermal CVD method.
[0024]
When forming the electron emission portion 8, the raw material gas is chemically reacted at, for example, about 500 ° C. using a catalyst. The temperature raising means for raising the reaction temperature can also be reduced in size.
Electron-emitting portion 8 by the electron emitting portion forming step is formed on the cathode electrode 3. After the formation of the electron emission portion 8, the introduction of the source gas is stopped, and the temperature in the display device is maintained at the temperature at which the phosphor layer 16 emits the gas, thereby performing gas emission. The exhaust from the exhaust port 11 is exhausted to a high vacuum as it is, and after the temperature is lowered, both the intake tip tube 17 and the exhaust tip tube 18 are chipped off. Therefore, the display device has two chip-off shapes in appearance.
As described above, the electron-emitting display device of this embodiment can be formed by exhausting and chip-off after the thermal CVD process.
[0025]
【The invention's effect】
According to the present invention, after the step of manufacturing the envelope by sealing the front plate and the back plate, the source gas is directly supplied into the envelope to form the electron emission portion on the back plate. Compared with this manufacturing method , the cost can be reduced by reducing the size of the manufacturing apparatus, and the safety can be improved as the amount of gas used is reduced.
Also, the glass frit thermal process does not need to be in a nitrogen atmosphere, and the phosphor layer on the front plate can be outgassed during the electron emission portion forming process before chip-off. The extraction process and the exhaust process at the time of chip-off can be shortened. Furthermore, it is possible you to form an electron emitting portion without contact with the atmosphere, the stabilization of the display device, leading to long service life.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a back plate structure before producing an electron emission portion in the prior art.
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a configuration in which a back plate is placed in a thermal CVD apparatus in order to explain an electron emission portion manufacturing process in the prior art.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a configuration of a display device for explaining a sealing process in the prior art.
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a back plate structure before a sealing step according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a configuration of a display device for explaining a sealing process according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a display device in order to explain an electron-emitting device manufacturing process according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
3 Cathode electrode 4 Catalyst layer 5 Insulating layer 6 Gate electrode 8 Electron emission portion 12 Chamber 13 Spacer 15 Anode electrode 16 Phosphor layer 17 Intake tip tube 18 Exhaust tip tube

Claims (5)

前面板と電子放出部が形成されていない背面板とをスペーサを介して封着し外囲器となし、次いで該背面板に設けたチップ管より該外囲器内に直接原料ガスを供給し、該背面板のカソード電極上に予め形成された金属触媒層の触媒作用により該背面板のカソード電極上に電子放出部を形成することを特徴とする電子放出型表示装置の製造方法。A front plate and a back plate on which no electron emission portion is formed are sealed with a spacer to form an envelope, and then a raw material gas is directly supplied into the envelope from a chip tube provided on the back plate. A method of manufacturing an electron emission type display device, wherein an electron emission portion is formed on a cathode electrode of the back plate by a catalytic action of a metal catalyst layer previously formed on the cathode electrode of the back plate. 基板上にアノード電極を介して蛍光体層を設けた画像形成部材である前面板と、別の基板上にカソード電極を形成した背面板とを、スペーサを介してガラスフリットを用いて封着し外囲器となした後、該背面板に設けたチップ管より該外囲器内に直接原料ガスを供給し、該背面板のカソード電極上に予め形成された金属触媒層の触媒作用により該カソード電極上に電子放出部を形成することを特徴とする電子放出型表示装置の製造方法。A front plate, which is an image forming member having a phosphor layer provided on a substrate via an anode electrode, and a back plate having a cathode electrode formed on another substrate are sealed with a glass frit via a spacer. After forming the envelope, the raw material gas is directly supplied into the envelope from the tip tube provided on the back plate, and the metal catalyst layer formed on the cathode electrode of the back plate catalyzes the catalyst. An electron emission type display device manufacturing method comprising forming an electron emission portion on a cathode electrode. 基板上にアノード電極を介して蛍光体層を設けた画像形成部材である前面板と、別の基板上にカソード電極を介してパターン化絶縁層及びゲート電極を設けた背面板とを、スペーサを介してガラスフリットを用いて封着し外囲器となした後、この背面板に設けたチップ管より該外囲器内に直接原料ガスを供給して、該背面板のカソード電極上に予め形成された金属触媒層の触媒作用により該カソード電極上に電子放出部を形成し、次いでチップ管を介して該外囲器内を真空排気した後に該チップ管をチップオフすることを特徴とする電子放出型表示装置の製造方法。A front plate, which is an image forming member provided with a phosphor layer via an anode electrode on a substrate, and a back plate provided with a patterned insulating layer and a gate electrode via a cathode electrode on another substrate, a spacer After sealing with a glass frit to form an envelope, a raw material gas is directly supplied into the envelope from a tip tube provided on the back plate, and is previously placed on the cathode electrode of the back plate. An electron emission portion is formed on the cathode electrode by the catalytic action of the formed metal catalyst layer, and then the tip tube is chipped off after the inside of the envelope is evacuated through the tip tube. Manufacturing method of electron emission type display device. 基板上にカソード電極を形成する工程、このカソード電極上に絶縁層を形成する工程、この絶縁層上に第一の開口部を有するゲート電極を形成する工程、及びこのゲート電極に形成された第一の開口部に連通する第二の開口部を該絶縁層に形成する工程を有する電子源として機能させるための背面板を作製する工程と、別の基板上にアノード電極を形成する工程、及びこのアノード電極上に蛍光体層を形成する工程を有する画像形成部材として機能する前面板を作製する工程と、作製された前面板と背面板とをスペーサを介しガラスフリットを用いて封着して外囲器を作製する工程と、該背面板に設けたチップ管より該外囲器内に直接原料ガスを供給し、該背面板のカソード電極上に予め形成された金属触媒層の触媒作用により該第二の開口部の底部に位置するカソード電極上に電子放出部を形成する工程と、次いでチップ管を介して該外囲器内を真空排気した後に該チップ管をチップオフする工程とを有することを特徴とする電子放出型表示装置の製造方法。Forming a cathode electrode on the substrate; forming an insulating layer on the cathode electrode; forming a gate electrode having a first opening on the insulating layer; and a second electrode formed on the gate electrode. Forming a back plate for functioning as an electron source having a step of forming a second opening communicating with one opening in the insulating layer, a step of forming an anode electrode on another substrate, and A step of forming a front plate that functions as an image forming member having a step of forming a phosphor layer on the anode electrode, and the prepared front plate and back plate are sealed using a glass frit through a spacer. The step of producing the envelope, and the raw material gas is directly supplied into the envelope from the tip tube provided on the back plate, and the catalytic action of the metal catalyst layer formed in advance on the cathode electrode of the back plate The second opening A step of forming an electron emission portion on a cathode electrode located at the bottom of the substrate, and then a step of chipping off the tip tube after evacuating the inside of the envelope through the tip tube. Manufacturing method of electron emission type display device. 請求項1〜4のいずれかにおいて、熱CVD法によりカソード電極上に炭素系材料からなる電子放出部を所定の温度で形成せしめると共に、前面板の蛍光体層のガス出し工程も併せて行なうことを特徴とする電子放出型表示装置の製造方法。  5. The method according to claim 1, wherein an electron emission portion made of a carbon-based material is formed on the cathode electrode at a predetermined temperature by a thermal CVD method, and a gas out step of the phosphor layer of the front plate is also performed. A method for manufacturing an electron emission display device.
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