JP4305144B2 - 冷陰極電界電子放出表示装置の組立方法 - Google Patents
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Description
該枠部材組立体は、複数の枠部材、及び、枠部材の端部と枠部材の端部とを接合する接合部材から構成されており、
カソードパネルの内面とアノードパネルの内面との間の距離をH0、カソードパネルとアノードパネルとを接合する前の接合部材の高さをH1としたとき、H1>H0を満足することを特徴とする。
該枠部材組立体は、複数の枠部材、及び、枠部材の端部と枠部材の端部とを接合する接合部材から構成されており、
接合部材には、枠部材の端部が嵌合する嵌合部が設けられており、
該嵌合部は、枠部材の端部に対して相補的形状を有することを特徴とする。
該枠部材組立体は、複数の枠部材、及び、枠部材の端部と枠部材の端部とを接合する接合部材から構成されており、
カソードパネル及びアノードパネルの周縁部には、更に、補助部材が接着されており、
カソードパネルの内面とアノードパネルの内面との間の距離をH0、カソードパネルとアノードパネルとを接合する前の補助部材の高さをH2としたとき、H2>H0を満足することを特徴とする。
(A)上面及び下面に接着層が形成された複数の枠部材を、下面が接着層を介してアノードパネル及びカソードパネルのいずれか一方と接するように、アノードパネル及びカソードパネルの該いずれか一方の周縁部に配置し、併せて、枠部材の端部と枠部材の端部とを接合するための接合部材を、枠部材の端部と嵌合した状態でアノードパネル及びカソードパネルの該いずれか一方の周縁部に配置し、次いで、
(B)接合部材の上に、アノードパネル及びカソードパネルの他方の周縁部を配置し、
(C)アノードパネル及びカソードパネルに圧力を加えながら接着層及び接合部材を加熱することで、複数の枠部材の上面及び下面に形成された接着層、及び、接合部材を介して、複数の枠部材とアノードパネル及びカソードパネルとを接着することを特徴とする。
(A)上面及び下面に接着層が形成された複数の枠部材を、下面が接着層を介してアノードパネル及びカソードパネルのいずれか一方と接するように、アノードパネル及びカソードパネルの該いずれか一方の周縁部に配置し、併せて、枠部材の端部と枠部材の端部とを接合するための接合部材を、枠部材の端部と嵌合した状態でアノードパネル及びカソードパネルの該いずれか一方の周縁部に配置し、併せて、補助部材をアノードパネル及びカソードパネルの該いずれか一方の周縁部に配置し、次いで、
(B)補助部材の上に、アノードパネル及びカソードパネルの他方の周縁部を配置し、
(C)アノードパネル及びカソードパネルに圧力を加えながら接着層、接合部材及び補助部材を加熱することで、複数の枠部材の上面及び下面に形成された接着層、接合部材、及び、補助部材を介して複数の枠部材とアノードパネル及びカソードパネルとを接着することを特徴とする。
(1)矩形である形態、
(2)「T」字型である形態、
(3)「L」字型である形態、
とすることができる。あるいは又、
(4)接合部材の平面形状は十字型であり、十字型の接合部材の対向する若しくは隣接する2つの突出部が接合部材に設けられた嵌合部に相当し、枠部材の端部には接合部材の突出部と嵌合する凹部が設けられている形態、
(5)一の枠部材の端部には凸部が形成され、該一の枠部材と対向する他の枠部材の端部には凹部が形成されている形態、
とすることもできる。
(a)一の枠部材の端部の外形平面形状は矩形であり、該一の枠部材と対向する他の枠部材の端部の外形平面形状も矩形であり、接合部材に設けられた嵌合部は、これらの枠部材の端部に対して相補的形状を有する形態、
(b)一の枠部材の端部の外形平面形状は矩形であり、該一の枠部材と対向する他の枠部材の端部の外形平面形状は「T」字型であり、接合部材に設けられた嵌合部は、これらの枠部材の端部に対して相補的形状を有する形態、
(c)一の枠部材の端部の外形平面形状は矩形であり、該一の枠部材と対向する他の枠部材の端部の外形平面形状は「L」字型であり、接合部材に設けられた嵌合部は、これらの枠部材の端部に対して相補的形状を有する形態、
(d)一の枠部材の端部の外形平面形状は「T」字型であり、該一の枠部材と対向する他の枠部材の端部の外形平面形状も「T」字型であり、接合部材に設けられた嵌合部は、これらの枠部材の端部に対して相補的形状を有する形態、
(e)一の枠部材の端部の外形平面形状は「T」字型であり、該一の枠部材と対向する他の枠部材の端部の外形平面形状は「L」字型であり、接合部材に設けられた嵌合部は、これらの枠部材の端部に対して相補的形状を有する形態、
(f)一の枠部材の端部の外形平面形状は「L」字型であり、該一の枠部材と対向する他の枠部材の端部の外形平面形状も「L」字型であり、接合部材に設けられた嵌合部は、これらの枠部材の端部に対して相補的形状を有する形態、
(g)一の枠部材の端部の外形平面形状は矩形であり、該一の枠部材と対向する他の枠部材の端部には凸部が設けられており、接合部材に設けられた嵌合部は、これらの枠部材の端部に対して相補的形状を有する形態、
(h)一の枠部材の端部の外形平面形状は矩形であり、該一の枠部材と対向する他の枠部材の端部には凹部が設けられており、接合部材に設けられた嵌合部は、これらの枠部材の端部に対して相補的形状を有する形態、
(i)一の枠部材の端部の外形平面形状は「T」字型であり、該一の枠部材と対向する他の枠部材の端部には凸部が設けられており、接合部材に設けられた嵌合部は、これらの枠部材の端部に対して相補的形状を有する形態、
(j)一の枠部材の端部の外形平面形状は「T」字型であり、該一の枠部材と対向する他の枠部材の端部には凹部が設けられており、接合部材に設けられた嵌合部は、これらの枠部材の端部に対して相補的形状を有する形態、
(k)一の枠部材の端部の外形平面形状は「L」字型であり、該一の枠部材と対向する他の枠部材の端部には凸部が設けられており、接合部材に設けられた嵌合部は、これらの枠部材の端部に対して相補的形状を有する形態、
(l)一の枠部材の端部の外形平面形状は「L」字型であり、該一の枠部材と対向する他の枠部材の端部には凹部が設けられており、接合部材に設けられた嵌合部は、これらの枠部材の端部に対して相補的形状を有する形態、
を挙げることができる。
(a)支持体上に形成され、第1の方向に延びるストライプ状のカソード電極、
(b)支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層、
(c)絶縁層上に形成され、第1の方向とは異なる第2の方向に延びるストライプ状のゲート電極、
(d)ゲート電極及び絶縁層に設けられた開口部、並びに、
(e)開口部の底部に位置する電子放出部、
から構成されている。
(a)支持体上に形成され、第1の方向に延びるストライプ状のカソード電極、
(b)支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層、
(c)絶縁層上に形成され、第1の方向とは異なる第2の方向に延びるストライプ状のゲート電極、
(d)絶縁層及びゲート電極上に形成された層間絶縁層、
(e)層間絶縁層上に形成された収束電極、
(f)収束電極、層間絶縁層、ゲート電極及び絶縁層に設けられた開口部、並びに、
(g)開口部の底部に位置する電子放出部、
から構成することができる。尚、収束電極をゲート電極の上方に設けてもよい。
(1)円錐形の電子放出部が開口部の底部に位置するカソード電極上に設けられたスピント型電界放出素子
(2)略平面状の電子放出部が開口部の底部に位置するカソード電極上に設けられた扁平型電界放出素子
(3)王冠状の電子放出部が開口部の底部に位置するカソード電極上に設けられ、電子放出部の王冠状の部分から電子を放出するクラウン型電界放出素子
(4)平坦なカソード電極の表面から電子を放出する平面型電界放出素子
(5)凹凸が形成されたカソード電極の表面の多数の凸部から電子を放出するクレータ型電界放出素子
(6)カソード電極のエッジ部から電子を放出するエッジ型電界放出素子
を例示することができる。
(1)カソード電極に印加する電圧VCを一定とし、ゲート電極に印加する電圧VGを変化させる方式、
(2)カソード電極に印加する電圧VCを変化させ、ゲート電極に印加する電圧VGを一定とする方式、
(3)カソード電極に印加する電圧VCを変化させ、且つ、ゲート電極に印加する電圧VGも変化させる方式、
を採用することができる。
(a)支持体10上に形成され、第1の方向(図15の紙面と平行な方向)に延びるストライプ状のカソード電極11、
(b)支持体10及びカソード電極11上に形成された絶縁層12、
(c)絶縁層12上に形成され、第1の方向とは異なる第2の方向(図15の紙面に垂直な方向)に延びるストライプ状のゲート電極13、
(d)ゲート電極及び絶縁層に設けられた開口部14(ゲート電極13に設けられた開口部14A及び絶縁層12に設けられた開口部14B)、並びに、
(e)第2開口部14Bの底部に位置するカソード電極11上に形成された円錐形の電子放出部15、
から構成されている。
電子放出領域EAが複数設けられたカソードパネルCP、及び、蛍光体領域23とアノード電極24とを備えたアノードパネルAPを準備する。一方、上面及び下面に接着層32’,31’が形成された複数の枠部材30を準備する。枠部材30は棒状のガラスから作製されている。接着層32’,31’は、枠部材30の上面及び下面にペースト状のフリット・ガラス層を例えば塗布法にて形成した後、係るフリット・ガラス層からの溶剤の除去、及び、係るフリット・ガラス層の仮焼成を行うことで形成することができる。
そして、上面及び下面に接着層32’,31’が形成された複数の枠部材30を、下面が接着層31’を介してアノードパネルAP(より具体的には、アノードパネルAPを構成する基板20)と接するように、アノードパネルAP(より具体的には基板20)の周縁部に配置し、併せて、枠部材30の端部と枠部材30の端部とを接合するための接合部材33’を、枠部材30の端部と嵌合した状態でアノードパネルAP(より具体的には基板20)の周縁部に配置する。これらの配置は、人手によってあるいはロボット等を用いて行うことができる。この状態における基板20等の模式的な部分的正面図を図14の(A)に示し、図1の(A)の矢印A−Aに沿った基板20等の模式的な一部断面図を図14の(B)に示す。カソードパネルCPとアノードパネルAPとを接合する前の接合部材33’の高さH1を図14の(A)に示す。尚、接合部材33’は、例えばプレス装置を用いたフリット・ガラス粉末の成形、係る成形品の乾燥、仮焼成を行うことで作製することができる。
次いで、接合部材33’の上に、カソードパネルCP(より具体的には、カソードパネルCPを構成する支持体10)の周縁部を配置する。この状態を、図14の(C)に模式的な一部断面図で示す。
その後、アノードパネルAP及びカソードパネルCPに圧力を加えながら接着層31’,32’及び接合部材33’を加熱することで、複数の枠部材30の上面及び下面に形成された接着層32,31、及び、接合部材33を介して複数の枠部材30とアノードパネルAP及びカソードパネルCPとを接着する(図14の(D)の模式的な一部断面図を参照)。具体的には、アノードパネルAP及びカソードパネルCPの周縁部を複数の金属製のクリップ(図示せず)で挟み、焼成炉に搬入する。そして、例えば約450゜Cで10〜30分、接着層31’,32’及び接合部材33’に対する本焼成を行えばよい。尚、本焼成中にアノードパネルAPに対してカソードパネルCPが前後左右に動かないように、アノードパネルAPとカソードパネルCPとを治具を用いて位置合わせし、固定しておくことが好ましい。本焼成後の接合部材33の高さは、カソードパネルCPの内面とアノードパネルAPの内面との間の距離H0と等しくなる。
その後、アノードパネルAPとカソードパネルCPと枠部材組立体とによって囲まれた空間を、有効領域を包囲した無効領域に設けられた真空排気用の貫通孔(図示せず)及びチップ管(図示せず)を通じて排気し、空間の圧力が10-4Pa程度に達した時点でチップ管を加熱溶融により封じ切る。このようにして、アノードパネルAPとカソードパネルCPと枠部材組立体とに囲まれた空間を真空にすることができる。あるいは又、例えば、枠部材組立体とアノードパネルAPとカソードパネルCPとの貼り合わせを高真空雰囲気中で行ってもよい。その後、必要な外部回路との配線接続を行い、表示装置を完成させる。
先ず、例えばガラス基板から成る支持体10の上に、例えばポリシリコンから成るカソード電極用導電材料層をプラズマCVD法にて成膜した後、リソグラフィ技術及びドライエッチング技術に基づきカソード電極用導電材料層をパターニングして、ストライプ状のカソード電極11を形成する。その後、全面にSiO2から成る絶縁層12をCVD法にて形成する。
次に、絶縁層12上に、ゲート電極用導電材料層(例えば、TiN層)をスパッタリング法にて成膜し、次いで、ゲート電極用導電材料層をリソグラフィ技術及びドライエッチング技術にてパターニングすることによって、ストライプ状のゲート電極13を得ることができる。ストライプ状のカソード電極11は、図面の紙面左右方向に延び、ストライプ状のゲート電極13は、図面の紙面垂直方向に延びている。
その後、再びレジスト層を形成し、エッチングによってゲート電極13に第1開口部14Aを形成し、更に、絶縁層に第2開口部14Bを形成し、第2開口部14Bの底部にカソード電極11を露出させた後、レジスト層を除去する。こうして、図23の(A)に示す構造を得ることができる。
次に、支持体10を回転させながらゲート電極13上を含む絶縁層12上にニッケル(Ni)を斜め真空蒸着することにより、剥離層16を形成する(図23の(B)参照)。このとき、支持体10の法線に対する蒸着粒子の入射角を十分に大きく選択することにより(例えば、入射角65度〜85度)、第2開口部14Bの底部にニッケルを殆ど堆積させることなく、ゲート電極13及び絶縁層12の上に剥離層16を形成することができる。剥離層16は、第1開口部14Aの開口端から庇状に張り出しており、これによって第1開口部14Aが実質的に縮径される。
次に、全面に例えば導電材料としてモリブデン(Mo)を垂直蒸着する(入射角3度〜10度)。このとき、図24の(A)に示すように、剥離層16上でオーバーハング形状を有する導電材料層17が成長するに伴い、第1開口部14Aの実質的な直径が次第に縮小されるので、第2開口部14Bの底部において堆積に寄与する蒸着粒子は、次第に第1開口部14Aの中央付近を通過するものに限られるようになる。その結果、第2開口部14Bの底部には円錐形の堆積物が形成され、この円錐形の堆積物が電子放出部15となる。
その後、図24の(B)に示すように、リフトオフ法にて剥離層16をゲート電極13及び絶縁層12の表面から剥離し、ゲート電極13及び絶縁層12の上方の導電材料層17を選択的に除去する。次いで、絶縁層12に設けられた第2開口部14Bの側壁面を等方的なエッチングによって後退させることが、ゲート電極13の開口端部を露出させるといった観点から、好ましい。尚、等方的なエッチングは、ケミカルドライエッチングのようにラジカルを主エッチング種として利用するドライエッチング、あるいはエッチング液を利用するウェットエッチングにより行うことができる。エッチング液としては、例えば49%フッ酸水溶液と純水の1:100(容積比)混合液を用いることができる。こうして、複数のスピント型電界放出素子が形成されたカソードパネルを得ることができる。
電子放出領域EAが複数設けられたカソードパネルCP、及び、蛍光体領域23とアノード電極24とを備えたアノードパネルAPを準備する。一方、上面及び下面に接着層132’,131’が形成された複数の枠部材130を準備する。枠部材130は棒状のガラスから作製されている。接着層132’,131’は、枠部材130の上面及び下面にペースト状のフリット・ガラス層を例えば塗布法にて形成した後、係るフリット・ガラス層からの溶剤の除去及び係るフリット・ガラス層の仮焼成を行うことで形成することができる。
そして、上面及び下面に接着層132’,131’が形成された複数の枠部材130を、下面が接着層131’を介してアノードパネルAP(より具体的には、アノードパネルAPを構成する基板20)と接するように、アノードパネルAP(より具体的には基板20)の周縁部に配置し、併せて、枠部材130の端部と枠部材130の端部とを接合するための接合部材133’を、枠部材130の端部と嵌合した状態でアノードパネルAP(より具体的には基板20)の周縁部に配置する。更には、補助部材138’をアノードパネルAP(より具体的には基板20)の周縁部に配置する。これらの配置は、人手によってあるいはロボット等を用いて行うことができる。この状態における基板20等の模式的な一部断面図を図26の(A)及び(B)に示す。尚、図25の(A)の矢印A−Aに沿った基板20等の模式的な一部断面図を図26の(A)及び(C)に示し、図25の(A)の矢印B−Bに沿った基板20等の模式的な一部断面図を図26の(B)及び(D)に示す。カソードパネルCPとアノードパネルAPとを接合する前の補助部材138’の高さH2を図26の(B)に示す。補助部材138’は、例えばプレス装置を用いたフリット・ガラス粉末の成形、係る成形品の乾燥、仮焼成を行うことで作製することができる。
次いで、補助部材138’の上に、カソードパネルCP(より具体的には、カソードパネルCPを構成する支持体10)の周縁部を配置する。
その後、アノードパネルAP及びカソードパネルCPに圧力を加えながら接着層131’,132’、接合部材133’及び補助部材138’を加熱することで、複数の枠部材30の上面及び下面に形成された接着層132,131、接合部材133、及び、補助部材138を介して複数の枠部材130とアノードパネルAP及びカソードパネルCPとを接着する(図26の(C)及び(D)の模式的な一部断面図を参照)。具体的には、アノードパネルAP及びカソードパネルCPの周縁部を複数の金属製のクリップ(図示せず)で挟み、焼成炉に搬入する。そして、例えば約450゜Cで10〜30分、接着層131’,132’、接合部材133’、及び、補助部材138’に対する本焼成を行えばよい。尚、本焼成中にアノードパネルAPに対してカソードパネルCPが前後左右に動かないように、アノードパネルAPとカソードパネルCPとを治具を用いて位置合わせし、固定しておくことが好ましい。本焼成後の補助部材138の高さは、カソードパネルCPの内面とアノードパネルAPの内面との間の距離H0と等しくなる。
その後、実施例1の[工程−140]と同様にして表示装置を完成させる。
Claims (12)
- 電子放出領域が複数設けられたカソードパネル、及び、蛍光体領域とアノード電極とを備えたアノードパネルが、それらの周縁部で接合されて成る冷陰極電界電子放出表示装置の組立方法であって、
(A)上面及び下面に接着層が形成され、該接着層を構成する材料とは異なるガラス又はセラミックスから成る複数の枠部材を、前記下面が前記接着層を介して前記アノードパネル及び前記カソードパネルのいずれか一方と接するように、且つ、前記枠部材の端部と前記枠部材の端部とを接合するための接合部材を、前記枠部材の端部と嵌合した状態となるように、前記アノードパネル及び前記カソードパネルのいずれか一方の前記周縁部に配置し、次いで、
(B)前記接合部材の上に、前記アノードパネル及び前記カソードパネルの他方の前記周縁部を配置し、
(C)前記アノードパネル及び前記カソードパネルに圧力を加えながら前記接着層及び前記接合部材を加熱することで、複数の前記枠部材の前記上面及び前記下面に形成された前記接着層、及び、前記接合部材を介して、複数の前記枠部材と前記アノードパネル及び前記カソードパネルとを接着する、
各工程から成り、
組立後の前記カソードパネルの内面と前記アノードパネルの内面との間の距離をH0、前記カソードパネルと前記アノードパネルとを接合する前の前記接合部材の高さをH1としたとき、H1>H0を満足する陰極電界電子放出表示装置の組立方法。 - 1.1≦H1/H0≦1.4を満足する請求項1に記載の冷陰極電界電子放出表示装置の組立方法。
- 前記接合部材はフリット・ガラス焼成品から成る請求項1に記載の冷陰極電界電子放出表示装置の組立方法。
- 電子放出領域が複数設けられたカソードパネル、及び、蛍光体領域とアノード電極とを備えたアノードパネルが、それらの周縁部で接合されて成る冷陰極電界電子放出表示装置の組立方法であって、
(A)上面及び下面に接着層が形成され、該接着層を構成する材料とは異なるガラス又はセラミックスから成る複数の枠部材を、前記下面が前記接着層を介して前記アノードパネル及び前記カソードパネルのいずれか一方と接するように、且つ、前記枠部材の端部と前記枠部材の端部とを接合するための接合部材を、前記枠部材の端部と嵌合した状態となるように、前記アノードパネル及び前記カソードパネルのいずれか一方の前記周縁部に配置し、併せて、補助部材を前記アノードパネル及び前記カソードパネルのいずれか一方の前記周縁部に配置し、次いで、
(B)前記補助部材の上に、前記アノードパネル及び前記カソードパネルの他方の前記周縁部を配置し、
(C)前記アノードパネル及び前記カソードパネルに圧力を加えながら前記接着層、前記接合部材及び前記補助部材を加熱することで、複数の前記枠部材の前記上面及び前記下面に形成された前記接着層、前記接合部材、及び、前記補助部材を介して、複数の前記枠部材と前記アノードパネル及び前記カソードパネルとを接着する、
各工程から成り、
組立後の前記カソードパネルの内面と前記アノードパネルの内面との間の距離をH0、前記カソードパネルと前記アノードパネルとを接合する前の前記接合部材の高さをH1、前記カソードパネルと前記アノードパネルとを接合する前の前記補助部材の高さをH2としたとき、H0≦H1<H2を満足する冷陰極電界電子放出表示装置の組立方法。 - 1.2≦H2/H0≦1.4を満足する請求項4に記載の冷陰極電界電子放出表示装置の組立方法。
- 前記接合部材及び前記補助部材はフリット・ガラス焼成品から成る請求項4に記載の冷陰極電界電子放出表示装置の組立方法。
- 前記接合部材には、前記枠部材の端部が嵌合する嵌合部が設けられており、
前記嵌合部は、前記枠部材の端部に対して相補的形状を有する請求項1又は請求項4に記載の冷陰極電界電子放出表示装置の組立方法。 - 前記枠部材を前記アノードパネル及び前記カソードパネルのいずれか一方の前記周縁部に配置した状態で前記枠部材を上方から眺めたときの前記枠部材の端部の外形平面形状は矩形である請求項7に記載の冷陰極電界電子放出表示装置の組立方法。
- 前記枠部材を前記アノードパネル及び前記カソードパネルのいずれか一方の前記周縁部に配置した状態で前記枠部材を上方から眺めたときの前記枠部材の端部の外形平面形状は「T」字型である請求項7に記載の冷陰極電界電子放出表示装置の組立方法。
- 前記枠部材を前記アノードパネル及び前記カソードパネルのいずれか一方の前記周縁部に配置した状態で前記枠部材を上方から眺めたときの前記枠部材の端部の外形平面形状は「L」字型である請求項7に記載の冷陰極電界電子放出表示装置の組立方法。
- 前記接合部材の平面形状は十字型であり、
十字型の前記接合部材の2つの突出部が、前記接合部材に設けられた前記嵌合部に相当し、
前記枠部材の端部には、前記接合部材の前記突出部と嵌合する凹部が設けられている請求項7に記載の冷陰極電界電子放出表示装置の組立方法。 - 一の前記枠部材の端部には凸部が形成され、一の前記枠部材と対向する他の前記枠部材の端部には凹部が形成されており、前記接合部材に設けられた前記嵌合部は、一の前記枠部材の端部に形成された前記凸部と嵌合する凹部、及び、他の前記枠部材の端部に形成された前記凹部と嵌合する凸部から構成されている請求項7に記載の冷陰極電界電子放出表示装置の組立方法。
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