JP5311961B2 - Envelope, image display device, and video receiving display device manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は外囲器、画像表示装置及び映像受信表示装置、並びにそれらの製造方法に関し、特にディスプレイパネルの封着方法に関する。 The present invention relates to an envelope, an image display device, a video reception display device, and methods for manufacturing the same, and more particularly to a method for sealing a display panel.
ディスプレイパネルなどに用いられる外囲器が基板や側壁などの複数の部材から構成される場合、それらの部材同士を高い密着性で封着することが好ましい。特許文献1には、基板と枠部材との間に挟んだ封止部材にレーザ光を照射して局所的に加熱させ、外囲器を封着する方法が記載されている。特許文献2には、リッドと筐体との間に接合部材を配置し、筐体とリッドを加圧して固定し、レーザ光を接合部材に照射する方法が記載されている。特許文献3には、低融点材料中に高融点材料を有する接合部材を用いて封着を行うときに、低融点材料の表面の酸化膜を破り、接合面から酸化膜を排除する方法が記載されている。
しかしながら、基板と側壁との間に挟まれた接合部材の基板または側壁との接触部分の全域をレーザで溶融させると、レーザの照射パワーや加熱時間などのばらつきなどにより、接合部材を溶融させるために必要な熱量を上回る熱量が接合部材に加わる場合がある。これにより、接合部材と基板との界面状態が劣化し、接合部材と基板との接着力が低下する場合がある。 However, when the entire area of the contact portion between the substrate and the side wall of the bonding member sandwiched between the substrate and the side wall is melted with a laser, the bonding member is melted due to variations in laser irradiation power, heating time, and the like. In some cases, the amount of heat exceeding the amount of heat necessary for heating is applied to the joining member. Thereby, the interface state of a joining member and a board | substrate may deteriorate, and the adhesive force of a joining member and a board | substrate may fall.
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、過剰な加熱による接合部材と基板または側壁との接着力の低下を抑制することのできる外囲器、画像表示装置及び映像受信表示装置、並びにこれらの製造方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is an envelope capable of suppressing a decrease in the adhesive force between the bonding member and the substrate or the side wall due to excessive heating, An object of the present invention is to provide an image display device, a video reception display device, and a manufacturing method thereof.
上記目的を達成するため、本発明の外囲器の製造方法は、基板と枠状の側壁との間に、前記基板と前記側壁とに接触するように、前記側壁の全周に沿って金属からなる接合部材を配置する接合部材配置工程と、前記接合部材の前記基板と対向する面である基板対向面または前記側壁と対向する面である側壁対向面のうち少なくとも一方の面の一部が非溶融部となるように、該少なくとも一方の面で前記接合部材を溶融させる接合部材溶融工程と、溶融した前記接合部材を固化させる工程と、を含んでいる。前記接合部材溶融工程は、前記側壁の全周の90%以上にわたって前記非溶融部を形成することを含み、前記接合部材配置工程は、前記基板と前記側壁とが対向する方向に前記接合部材を押圧し、前記接合部材の前記基板対向面または前記側壁対向面の幅方向の両側縁部に、前記接合部材の金属酸化膜が除去された領域を形成することを含み、前記接合部材溶融工程は、前記接合部材に局所加熱光を照射し、前記接合部材の金属酸化膜が除去された前記領域に対して、選択的に熱量を投入することを含んでいる。 In order to achieve the above object, the method for manufacturing an envelope according to the present invention provides a metal along the entire circumference of the side wall between the substrate and the frame-like side wall so as to contact the substrate and the side wall. the bonding member disposing step of disposing a bonding member made of, a portion of said at least one surface of the side wall facing surface is a surface facing the substrate-facing surface or the side wall is a substrate and the opposing surfaces of the joining members A joining member melting step of melting the joining member on the at least one surface so as to be a non-melting portion and a step of solidifying the melted joining member are included. The joining member melting step includes forming the non-melting portion over 90% or more of the entire circumference of the side wall, and the joining member arranging step is configured to place the joining member in a direction in which the substrate and the side wall face each other. Forming a region where the metal oxide film of the bonding member has been removed at both side edges in the width direction of the substrate facing surface or the side wall facing surface of the bonding member, , Irradiating the bonding member with local heating light, and selectively injecting heat into the region where the metal oxide film of the bonding member has been removed.
本発明の他の実施態様によれば、外囲器と、外囲器に内包された表示素子と、を有する画像表示装置の製造方法が提供される。この製造方法は、外囲器を上述の製造方法で製造することを含んでいる。 According to another embodiment of the present invention, there is provided a method for manufacturing an image display device having an envelope and a display element included in the envelope. This manufacturing method includes manufacturing the envelope by the above-described manufacturing method.
本発明の他の実施態様によれば、画像表示装置と、映像信号を選択して受信する受信回路と、受信回路で受信する映像信号から、画像表示装置に出力する画像信号を生成する画像信号生成回路と、を有する映像受信表示装置の製造方法が提供される。この製造方法は、画像表示装置を上述の製造方法で製造することを含んでいる。 According to another embodiment of the present invention, an image display device, a receiving circuit that selects and receives a video signal, and an image signal that generates an image signal to be output to the image display device from the video signal received by the receiving circuit. There is provided a method of manufacturing a video reception display device having a generation circuit. This manufacturing method includes manufacturing the image display device by the above-described manufacturing method.
本発明の他の実施態様によれば、外囲器は、一対の基板と、一対の基板の間に挟まれ、一対の基板とともに内部空間を形成する枠状の側壁と、少なくとも一方の基板と側壁との間に位置し、側壁の全周にわたって少なくとも一方の基板と側壁とに溶着された接合部材と、を有し、接合部材の少なくとも一方の基板と対向する面または側壁と対向する面のうち少なくとも一方の面で、接合部材の溶着部が接合部材の全幅の5%以上、80%以下を占めている。
According to another embodiment of the present invention, the envelope includes a pair of substrates, a frame-shaped side wall sandwiched between the pair of substrates and forming an internal space together with the pair of substrates, and at least one substrate. And a bonding member welded to at least one substrate and the side wall over the entire circumference of the side wall, and the surface of the bonding member facing the at least one substrate or the surface facing the side wall Among them, the welded portion of the joining
本発明の他の実施態様によれば、画像表示装置は、上述の外囲器と、外囲器に内包された表示素子と、を有している。 According to another embodiment of the present invention, an image display device includes the above-described envelope and a display element included in the envelope.
本発明の他の実施態様によれば、映像受信表示装置は、上述の画像表示装置と、映像信号を選択して受信する受信回路と、受信回路で受信する映像信号から、画像表示装置に出力する画像信号を生成する画像信号生成回路と、を有している。 According to another embodiment of the present invention, a video reception display device outputs the above-described image display device, a reception circuit that selects and receives a video signal, and a video signal received by the reception circuit to the image display device. And an image signal generation circuit for generating an image signal to be performed.
本発明によれば、過剰な加熱による接合部材と基板または側壁との界面状態の劣化を抑制し、接合部材と基板との間の接着力の低下を抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, deterioration of the interface state of the joining member and a board | substrate or a side wall by excessive heating can be suppressed, and the fall of the adhesive force between a joining member and a board | substrate can be suppressed.
図1を用いて本発明の外囲器の基本的な構成を説明する。図1(a)は本発明の外囲器の一例を示す断面図である。外囲器100は、一対の基板であるリアプレート1及びフェースプレート2と、これらの基板の間に設けられ基板とともに内部空間15を形成する側壁3と、から構成されている。側壁3は枠状であり、典型的には閉じた矩形状の形状を有している。側壁3とリアプレート1との間は接合部材4aで、側壁3とフェースプレート2との間は接合部材4bで、各々封着されている。具体的には、接合部材4aは、リアプレート1と側壁3との間に位置し、側壁3の全周にわたってリアプレート1と側壁3とに溶着されている。同様に、接合部材4bは、フェースプレート2と側壁3との間に位置し、側壁3の全周にわたってフェースプレート2と側壁3とに溶着されている。図中、X方向は、リアプレート1またはフェースプレート2の内部空間15に面する内側面と平行な方向とする。Z方向は、リアプレート1またはフェースプレート2の上紀内側面の法線方向であり、リアプレート1とフェースプレート2とが対向する方向ということもできる。
The basic configuration of the envelope of the present invention will be described with reference to FIG. Fig.1 (a) is sectional drawing which shows an example of the envelope of this invention. The
図1(b)は、図1(a)に示す外囲器の上面図であり、接合部材4bの基板対向面21b(後述)の上面を示している。同図では、フェースプレート2と接合部材4bとの接触部分について説明するため、フェースプレート2の図示を省略している。接合部材4bは溶着部5a,5bと、非溶融部6と、に区分されている。Y方向は、リアプレート1またはフェースプレート2の上紀内側面と平行で、かつX方向と直交する方向である。
FIG. 1B is a top view of the envelope shown in FIG. 1A and shows the top surface of a
このように、本実施形態の外囲器では、外囲器100がリアプレート1と、フェースプレート2と、それらの間に挟まれた側壁3と、を備え、接合部材4a,4bが基板であるリアプレート1またはフェースプレート2と、側壁3とに溶着されている。以下、図1に示す外囲器の構造を対象に、フェースプレート2に対する接合部材4bの溶着を説明するが、リアプレート1に対する接合部材4aの溶着についても基本的に同様である。
Thus, in the envelope of the present embodiment, the
本実施形態の外囲器は、接合部材4bのフェースプレート2と対向する面(基板対向面21b)と側壁3に対向する面(側壁対向面22b)の少なくとも一方に、フェースプレート2または側壁3と溶着しない非溶融部6を有している。また、溶着部5a,5bは側壁3に沿って設けられており、これらが本実施形態の外囲器の特徴となっている。これにより、後述するように、接合部材4bを局所的に加熱したときに、溶融のために必要な温度以上に接合部材4bが加熱されることが防止され、接合部材4bとフェースプレート2または側壁3との界面状態の劣化が抑制できる。従って、接合部材4bとフェースプレート2または側壁3との間の接着力の低下を抑制することができる。ここで界面状態の劣化とは、接合部材4bと基板対向面21bまたは側壁対向面22bとの間に空気や不純物が挟まれることをいう。本実施形態では、接合部材4bに加えられた過剰な熱がフェースプレート2または側壁3に伝導することによるフェースプレート2または側壁3の変形を防ぐこともできる。
The envelope of the present embodiment has the
接合部材4bは、フェースプレート2と側壁3との間に、側壁3に沿って全周にわたって連続して溶着されていることが好ましい。即ち、閉ループ状に配された接合部材4bが、フェースプレート2と側壁3とに溶着されることが好ましい。これにより、外囲器100の気密性を保つことができる。溶着とは、部材が溶融することによって該部材が他の部材と接着することをいう。側壁3に沿ってとは、接合部材4bの幅方向の両側縁部が側壁3の幅方向縁部31,32に一致するか、または側壁3の幅方向縁部31,32から一定の距離を保って側壁3の内側または外側、あるいはその両側に張り出すことをいう。ここで、幅方向とは、図1(b)に示すように、側壁3の延びる方向と直交し、かつフェースプレート2の内側面と平行な方向であり、具体的には図中Wによって参照される矢印の方向である。このとき、接合部材4bの基板対向面21bにおいて、接合部材4bの全幅Wに対する溶着部5a,5bの幅の合計の比は、5%以上であることが好ましい。これは、接合部材4bとフェースプレート2との接合強度や、外囲器100の気密性確保の観点から決定される。この比は、80%以下であることが好ましい。これは、後述するように、接合部材4bを局所的に加熱したときの、接合部材4bとフェースプレート2との間の界面状態の劣化による接着力の低下を熱拡散によって抑制する観点から決定される。非溶融部6は、図1(b)に示す平面図において、典型的には接合部材4bの全周の90%以上にわたって延びていることが好ましい。これは、外囲器の気密性100の観点から決定される。以上は、接合部材4bの側壁3との封着についても同様である。すなわち、接合部材4bの基板対向面21bまたは側壁対向面22bのうち少なくとも一方で、接合部材4bの溶着部5が接合部材4bの全幅Wの5%以上、80%以下を占めることが望ましい。溶着部5は、図1(b)に示されるような各辺が直線状の形状に限られず、例えば、波状であってもよい。
It is preferable that the bonding
図2は、本発明の外囲器の他の例であり、図1(b)に相当する上面図である。溶着部5は、図2(a)に示すように接合部材4bの基板対向面21bの内側にあってもよく、図2(b)に示すように外側にあってもよい。溶着部5は、図2(c)に示すように接合部材4bの基板対向面21の幅方向における中心付近に位置していてもよい。図2(c)に示す構成の場合には、図2(d)に示すように、接合部材4bの非溶融部6が、必ずしもフェースプレート2と接触している必要はない。非溶融部6が溶着部5に過剰に加えられる熱を拡散するように作用し、溶着部5が高温になることを抑制することができるためである。
FIG. 2 is another example of the envelope of the present invention and is a top view corresponding to FIG. The
本発明の外囲器の別の例を、図3に示す。図3は、図1のリアプレート1と側壁3とが一つの器状の部材7からなる例である。このような構成にすることで、後述するリアプレート1と側壁3とを接合部材4aで接着する工程を省くことができ、外囲器をより簡便に作製することができる。図3に示す構造では、器状の部材7のうち図1のリアプレート1に相当する部分と、フェースプレート2と、の間隔を維持する支持部5が、側壁に相当する。図3には、図1のリアプレート1と側壁3とを一つの器状の部材7に置き換えた例を示したが、図1のフェースプレート2と側壁3とを一つの器状の部材に置き換えてもよい。
Another example of the envelope of the present invention is shown in FIG. FIG. 3 shows an example in which the
上述の外囲器は、リアプレート1と、フェースプレート2と、側壁3と、を備える構成に限定されず、例えば、側壁3を設けず、1つの接合部材にリアプレート1とフェースプレート2との両方が接着する構成であってもよい。この構成では、接合部材のリアプレート1に対向する面とフェースプレート2に対向する面とにおいて、接合部材の幅方向の一部を溶融させることで、接着力の低下を抑制することができる。
The envelope described above is not limited to the configuration including the
次に、図4を用いて、図1に示す実施形態の外囲器の製造方法を説明する。 Next, the manufacturing method of the envelope of the embodiment shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG.
(リアプレート側の接合部材配置工程)
基板と枠状の側壁3との間に、基板と側壁3とに接触するように、側壁3の全周に沿って接合部材を挟む。具体的には、リアプレート1と、側壁3と、接合部材4aと、を用意し、リアプレート1と側壁3の間に、リアプレート1と側壁3とに接触するように接合部材4aを挟む(図4(a))。このとき、接合部材4aは、側壁3のリアプレート1側の端面を覆うように、側壁3の全周にわたって配置される。すなわち、気密空間を規定するための閉じた接合線を形成できるように接合部材4aを配置する。
(Rear plate side joining member placement process)
A bonding member is sandwiched between the substrate and the frame-shaped
リアプレート1及びフェースプレート2は、外囲器としての強度を備えるものであればよい。リアプレート1及びフェースプレート2に用いる材料としては、石英ガラス、Na等の不純物含有量を減少させたガラス、青板ガラス、青板ガラスにスパッタ法等によりSiO2を積層した積層体、アルミナ等のセラミックス及びSi基板等を挙げることができる。後述するように、リアプレート1やフェースプレート2を透過させて接合部材4a,4bをレーザで局所的に加熱する方法を適用する場合には、光の透過性が高いガラスなどの材料をリアプレート1及びフェースプレート2として用いることが好ましい。
The
側壁3は、リアプレート1及びフェースプレート2と同様に、外囲器としての強度を備えるものであればよく、側壁3として用いられる材料としては、リアプレート1及びフェースプレート2と同様の材料を挙げることができる。側壁3の材料としてガラスを用いた場合には、リアプレート1及びフェースプレート2にガラスを用いた場合と同様に、接合部材4a,4bに加える熱により、側壁3が変形することがある。このような場合には、接合部材4a,4bの側壁対向面の、幅方向の一部を溶融することで、接着力の低下を抑えることができる外囲器を作成することができる。
Similar to the
接合部材4aは、リアプレート1上に、ディスペンサ法等で塗布することができる。ワイヤー状や薄膜状の接合部材4aを側壁3の端面上あるいはリアプレート1上に配置することもできる。接合部材4に用いる材料としては、Al等の金属やガラスフリットなどが挙げられるが、低温処理が可能なインジウム(In)等の低融点金属が好ましい。
The joining
塗布する接合部材4の断面形状については、矩形、円形、ひし形等、様々な形状を採用することができるが、好ましくは、円形やひし形として、フェースプレート1やリアプレート2、側壁3に接触する面積を小さくすることが好ましい。接合部材4aとリアプレート1、接合部材4bとリアプレート2、接合部材4a,4bと側壁3、の各々の間に空気が挟まれることを抑制するためである。
As the cross-sectional shape of the
接合部材4aは、大気中で長時間保存することなどによって、その表面上に接合部材を構成する材料の酸化物が膜状に形成されている(酸化膜と呼ぶ)場合がある。接合部材4aの表面上に酸化膜が形成されていると、後の接合部材溶融工程において接合部材4aを高温に加熱しないと、リアプレート1または側壁3と接合部材4aとの間の接着性が悪くなることがある。従って、接合部材4aを加熱する前に、接合部材4aが露出するように酸化膜を除去することが好ましい。接合部材4aが露出した部分を形成するためには、リアプレート1と側壁3との間に接合部材4aを挟む前に、接合部材4aのリアプレート1と対向する基板対向面21aの表面上の酸化膜の少なくとも一部を、側壁3に沿って研磨等により除去することが好ましい。あるいは、リアプレート1と側壁3との間に接合部材4aを挟んだ後、リアプレート1と側壁3とが対向する方向に接合部材4aを加圧することによっても、酸化膜を破って接合部材4aが露出した部分を形成することができる。このように接合部材4aが露出した部分を形成し、後述するように酸化膜を除去した部分を局所的に加熱して溶融させることで、接合部材4aに加える熱量を低減でき、リアプレート1や側壁3に与える熱的なダメージを低減することができる。
In some cases, the
接合部材4aの表面上の酸化膜は、接合部材4aを常温で大気中にさらしておくと、材料によるが、およそ5nm以上100nm以下の厚みとなる。従って、接合部材4aの表面上の酸化膜だけでは十分に放熱効果を得ることは難しい。そこで、接合部材4aの基板対向面21aまたは側壁対向面22aの少なくとも一方の一部に積極的に非溶融部6を設けて、過剰な熱が接合部材4aに与えられた場合にも十分に放熱されるように構成する。
The oxide film on the surface of the
(第1の接合部材溶融工程)
接合部材4aの基板と対向する面である基板対向面21aまたは側壁3と対向する面である側壁対向面22aのうち少なくとも一方の面の一部に非溶融部を設けるように、少なくとも一方の面で接合部材4aを溶融させる。具体的には、接合部材4aの基板対向面21aの一部に非溶融部6を設けるように、側壁3に沿って接合部材4aの基板対向面21a側を溶融する(図4(b))。溶融しない部分を残すことで、接合部材4aが溶融するために必要な熱以上の熱が接合部材4aに与えられた場合に、溶融されない部分に熱を拡散させることが可能となる。これにより、特に、リアプレート1の接合部材4aとの溶融部分の過剰な加熱を防ぐことができ、接合部材4aの基板対向面21aの変質や、接合部材4aとリアプレート1との界面に生じる気泡の発生を抑制することができる。従って、接合部材4aとリアプレート1との接着力の劣化を抑制することができる。このように接合部材4aでの熱の拡散を可能とすることで、接合部材4aからリアプレート1や側壁3に伝達する熱を低減させて、リアプレート1と側壁3の熱応力を抑え、変形が生じることを抑制することができる。前述の通り、接合部材溶融工程では、側壁3の全周の90%以上にわたって非溶融部6を形成することが望ましい。
(First joining member melting step)
At least one of the surfaces of the
局所的に加熱するためには、加熱箇所に超音波振動を与える加熱手段や、レーザ照射をする光照射手段を用いることができる。特に、局所的に加熱する位置や大きさの制御が簡易な点で、レーザを接合部材の加熱手段として用いることが好ましい。 In order to perform local heating, a heating unit that applies ultrasonic vibration to a heating portion or a light irradiation unit that performs laser irradiation can be used. In particular, it is preferable to use a laser as a heating means for the bonding member because it is easy to control the position and size of local heating.
レーザを接合部材4aに照射する場合には、図4(b)の矢印で示すように、レーザの照射強度のピークが、接合部材4aの基板対向面21aに位置することが好ましい。照射するレーザのスポット径は、典型的には、接合部材4aの幅W以下とする。ここで、スポット径とは、照射強度のピークの位置から照射強度のピーク値の14%となる位置までの距離の2倍である。レーザの照射強度のピーク値は、接合部材4aの材料にもよるが、典型的には、30kW/cm2以上,300kW/cm2以下とすることができる。
When irradiating the
例えば、レーザ照射により、図1(b)に示すように接合部材4aの基板対向面21aの幅方向両端縁部を溶融させる場合には、図4(b)中の矢印の箇所にレーザの照射強度のピークが位置するように、レーザを照射することができる。レーザを発光するレーザ装置としては、典型的には、YAGレーザ、半導体レーザ等を用いることができる。レーザの照射位置を移動させながら接合部材4aを一周にわたって加熱してもよいし、回折素子等を用いて加熱に必要な強度のレーザを線状に照射してもよい。レーザの照射位置を移動させる場合には、レーザの強度や接合部材4aの材料にもよるが、スキャン速度は典型的には10mm/sec以上,100mm/sec以下とする。図4(b)のように、接合部材4aの幅方向において2箇所以上にレーザを照射する場合には、それぞれに同時に照射してもよいし、順次照射してもよい。
For example, when melting both ends in the width direction of the
その後、溶融した接合部材4aを固化させる。局部加熱により一部が溶融した接合部材4aは、溶融した箇所がリアプレート1と接着した状態で冷却、固化し溶着部5となり、溶融しなかった箇所は非溶融部6となる。
Thereafter, the molten joining
上述した接合部材の配置工程で、接合部材4aを押圧した場合には、接合部材4aの酸化膜が形成されていない部分が、接合部材4aの基板対向面21aの幅方向両端縁部に設けられる。従って、この両端縁部の少なくとも一端を溶融させることが好ましい。これにより、酸化膜が形成された部分を加熱する場合に比べ、低温で接合部材4aを溶融させてリアプレート1と接着することができる。
When the
上述した方法では、接合部材4aをリアプレート1と側壁3とで挟み、接合部材4aの基板対向面21a側を溶融させて接着したが、接合部材4aと側壁3との接着は、接合部材4aとリアプレート1とを接着させる前または後に行うことができる。この場合、接合部材4aと側壁3との接合部を直接加熱することによって、それらを接着することができる。
In the method described above, the
上述の接合部材溶融工程で、リアプレート1と接合部材4a及び側壁3と接合部材4aを同時に接着することもできる。例えば、Z方向の厚さの薄い接合部材4aを用いれば、上述した接合部材4aの基板対向面21aの一部を溶融させるために加えた熱を利用して、接合部材4の側壁対向面22aの一部を溶融させることで、側壁3と接着することができる。
In the above-described joining member melting step, the
(フェースプレート側の接合部材配置工程)
フェースプレート2及び接合部材4bを用意し、フェースプレート2と側壁3の間に、フェースプレート2と側壁3とに接触するように接合部材4bを挟む(図4(c))。フェースプレート2は、リアプレート1に用いられる材料として挙げたものと同様の材料を用いることができる。
(Face plate side joining member placement process)
The
(第2の接合部材溶融工程)
接合部材4bの基板対向面21b側の幅方向の一部を局所的に加熱し(図4(d))、第1の接合部材溶融工程と同様に加熱処理を行う。
(Second joining member melting step)
A part of the
以上の工程を経ることにより図1に示す本実施形態の外囲器を作成することができる。
上述の製造方法では、リアプレート1と接合部材4aとを先に溶着する例を示したが、フェースプレート2と接合部材4bとを先に溶着してもよい。リアプレート1と接合部材4a、フェースプレート2と接合部材4b、を同時に溶着することもできる。
The envelope of this embodiment shown in FIG. 1 can be created through the above steps.
In the above-described manufacturing method, the
上述した外囲器は、表示素子を内包する外囲器にも用いることもできる。即ち、フェースプレート2のリアプレート1側の面上に蛍光体及び電子加速電極が配置され、リアプレート1のフェースプレート2側の面上に表示素子が配置された画像表示装置としても好適に用いることができる。表示素子は、表示素子に対応して光が画像表示装置の外に向かって照射されるものであればよく、例えば、電子放出素子やエレクトロルミネセンス素子などが挙げられる。特に、表示素子として電子放出素子を用いる場合には、電子放出素子の経時劣化や外囲器内の放電抑制などのため、外囲器内を減圧状態に保つ(画像表示装置内へのガスの流入を抑制する)ことが望まれる。従って、画像表示装置の外囲器を側壁や基板を用いて形成する場合には、それらの部材同士が機械的に高い強度で構成され、該外囲器が高い気密性を有することが好ましい。
The envelope described above can also be used for an envelope containing a display element. In other words, it is also suitably used as an image display device in which a phosphor and an electron acceleration electrode are arranged on the face of the
図5に本発明の画像表示装置の一例を示す。図5は、便宜上、画像表示装置の一部を切り欠いて示している。リアプレート1のフェースプレート2側の面上に、Dx1、Dx2、・・・、DxNのN本からなるX配線10と、Dy1、Dy2、・・・、DyMのM本からなるY配線11と、がマトリクス状に配置されている。複数の電子放出素子12が、それぞれX配線10とY配線11とに接続されている。フェースプレート2のリアプレート1側の面上には、蛍光体14とその表面を覆うメタルバック(アノード)13とが配置されている。このように構成された画像表示装置は、X配線10、Y配線11及びメタルバック13に電圧を印加して駆動することができる。この画像表示装置のリアプレート1、フェースプレート2、側壁3及び接合部材4a,4bからなる外囲器を、上述した外囲器と同様の工程を経て作成することで、電子放出特性が依存する外囲器内の圧力の変化を抑制することができる。従って、長時間駆動しても画像の劣化の抑制することができ、安定した画像表示装置を作成することができる。
FIG. 5 shows an example of the image display apparatus of the present invention. FIG. 5 shows a part of the image display device cut out for convenience. On the face of the
図5を用いて説明した本発明の画像表示装置を用いて、映像受信表示装置を構成することができる。 A video receiving display device can be configured using the image display device of the present invention described with reference to FIG.
図6は、本発明の画像表示装置を用いた映像受信表示装置の概略構成を示す図である。まず、映像情報受信装置21の受信回路で映像信号を選択(選局)して受信し、受信された映像信号を画像信号生成回路22に入力し、画像信号を生成する。映像情報受信装置21は、例えば、無線放送、有線放送、インターネットを介した映像放送等を選局し受信できるチューナーなどの受信機を挙げることができる。映像情報受信装置21に音響装置等を接続し、更に画像信号生成回路22、駆動回路23、及び画像表示装置24を含めてテレビセットを構成することができる。画像信号生成回路22は、映像情報から画像表示装置24の各画素に対応した画像信号を生成し、画像信号生成回路22の出力回路から出力して、駆動回路23に入力する。そして、入力された画像信号に基づいて駆動回路23で画像表示装置24に印加する電圧を制御し、画像表示装置24に画像を表示させる。画像表示装置24は上述の外囲器の製造方法により製造することができる。
FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of a video reception display device using the image display device of the present invention. First, a video signal is selected (tuned) by the receiving circuit of the video
以下に、本発明に係る外囲器の作成方法の一例を説明する。 Below, an example of the preparation method of the envelope based on this invention is demonstrated.
(実施例1)
本実施例では、図1に示す外囲器を以下の方法で100個作成した。以下にプロセスを示す。
Example 1
In this example, 100 envelopes shown in FIG. 1 were produced by the following method. The process is shown below.
工程1:ガラス基板であるリアプレート1、ガラスからなる枠状の側壁3、及びインジウムからなる接合部材4aを用意した。リアプレート1には、後で気密性の評価を行うために排気口が設けられている。リアプレート1上に封着材料4aをディスペンサ法により一周するように塗布し、接合部材4aを介して側壁3をリアプレート1上に配置した。そして、リアプレート1と側壁3とが対向する方向に接合部材4aを押圧(加圧)した。接合部材4aは、厚みが0.6mm、幅が1.2mmであった。リアプレート1と接合部材4a、及び側壁3と接合部材4aが、それぞれ一周にわたって接触していることを確認した。
Step 1: A
工程2:レーザのパワーピークが接合部材4aのリアプレート1との対向面の内周に位置するようにして、全周にわたって照射した。波長が810nm、照射強度のピーク値が40kW/cm2、スポット径がφ1.0mm、スキャン速度が10mm/secの条件で、連続波のレーザを照射した。その後、レーザのパワーピークが接合部材4aのリアプレート1との対向面の外周に位置するようにして、全周にわたって照射した。照射したレーザの条件は、枠状の側壁3の内周側に照射したレーザの条件と同じにした。リアプレート1の接合部材4aとの対向面を観測したところ、リアプレート1の接合部材4aとの対向面のうち、幅方向において60%が溶融した後に凝固され、リアプレート1と接合部材4aとが接着されていた。幅方向における溶着した部分の割合は、次のように算出した。
Step 2: Irradiation was performed over the entire circumference so that the power peak of the laser was located on the inner circumference of the surface of the
封着材料4aのリアプレート1側の面の法線方向から、封着材料4aに向けて光を照射する。接合部材4aの溶融し凝固した箇所(溶着された箇所)は、溶融しなかった箇所に比べ、封着材料4aのリアプレート1側の面の法線方向に反射する光の強度が高くなる。即ち、封着材料4aに上記のように光を照射すると、溶着された箇所は明るくなり、溶融しなかった箇所は暗くなることが目視で確認できる。この詳細な理由は明らかではないが、接合部材4aの溶着された箇所がリアプレート1(接合部材4bの場合はフェースプレート2)の表面形状に沿って平坦化されたためと考えられる。そこで、上記のように接合部材4aに光を照射したときに上述の接合部材4aが溶着した部分の割合を、接合部材4aの全幅に対する接合部材4aの明るい箇所の幅の比として算出した。
Light is irradiated toward the sealing
工程3:ガラス基板であるフェースプレート2及びインジウムからなる接合部材4bを用意した。工程1と同様に、リアプレート1上に固定された側壁3を、接合部材4bを介してフェースプレート2上に配置した。
Step 3: A
工程4:レーザのパワーピークが接合部材4bのリアプレート1との対向面の内周及び外周に位置するようにして、全周にわたって照射した。レーザの照射は2と同様の条件で行った。
Step 4: Irradiation was performed over the entire circumference so that the power peak of the laser was located on the inner circumference and the outer circumference of the surface of the
以上の工程を行い、作成した100個の外囲器各々のリアプレート1と接合部材4a及びフェースプレート2と接合部材4bの接着状態について調べたところ、90個の外囲器は、実用に耐えられる程度に強固に接着されていることが確認できた。
By performing the above steps and examining the adhesion state of the
次に、作成した100個の外囲器の気密性を測定装置により評価した。リアプレート1の排気口からガスを排出し、ビルドアップ法を用いて外囲器のHeリーク量を測定した。ビルドアップ法は、G.F.Weston著、石川和夫訳、「超高真空技術の実際」(共立出版)pp.364-366に記載の方法で行った。この結果、接着性の高かった90個の外囲器については、リーク量が10-14Pa・m3/sec以下であり、測定装置のリーク量の検出限界以下であった。
Next, the airtightness of the 100 envelopes prepared was evaluated with a measuring device. Gas was discharged from the exhaust port of the
(実施例2)
本実施例では、接合部材4a,4bに照射するレーザの条件を変えたことを除き、実施例1と同様の方法で、図1に示す外囲器を100個作成した。以下、実施例1と異なる工程を説明する。
(Example 2)
In this example, 100 envelopes shown in FIG. 1 were produced in the same manner as in Example 1 except that the conditions of the laser applied to the joining
工程1は、実施例1と同様に行った。
工程2では、レーザのパワーピークが接合部材4aのリアプレート1との対向面の内周に位置するようにして、全周にわたって照射した。波長が810nm、照射強度のピーク値が55 kW/cm2、スポット径がφ1.0mm、スキャン速度が10mm/secの条件で、連続波のレーザを照射した。その後、レーザのパワーピークが接合部材4aのリアプレート1との対向面の外周に位置するようにして、全周にわたって照射した。照射したレーザの条件は、内周に照射したレーザの条件と同じにした。リアプレート1の接合部材4aとの対向面を観測したところ、リアプレート1の接合部材4aとの対向面のうち、幅方向において80%が溶融した後に凝固され、リアプレート1と接合部材4aとが接着されていた。接合部材4aの溶融箇所の確認については、実施例1と同様の手法で行った。
In
工程3は、実施例1と同様に行った。
工程4は、レーザのパワーピークが接合部材4bのリアプレート1との対向面の内周及び外周に位置するようにして、全周にわたって照射した。レーザの照射は2と同様の条件で行った。
In
以上の工程を行い、作成した作成した100個の外囲器各々のリアプレート1と接合部材4a及びフェースプレート2と接合部材4bの接着状態を調べたところ、95個の外囲器は、実用に耐えられる程度に強固に接着されていることが確認できた。
By performing the above steps and examining the adhesion state of the
次に、作成した100個の外囲器各々の気密性を測定装置により評価した。リアプレート1の排気口からガスを排出し、ビルドアップ法を用いて外囲器のHeリーク量を測定した。この結果、接着性の高かった95個の外囲器については、リーク量が10-14Pa・m3/sec以下であり、測定装置のリーク量の検出限界以下であった。
Next, the airtightness of each of the 100 envelopes prepared was evaluated with a measuring device. Gas was discharged from the exhaust port of the
(実施例3)
本実施例では、接合部材4a,4bに照射するレーザの条件を変えたことを除き、実施例1と同様の方法で、図1に示す外囲器を100個作成した。以下、実施例1と異なる工程を説明する。
(Example 3)
In this example, 100 envelopes shown in FIG. 1 were produced in the same manner as in Example 1 except that the conditions of the laser applied to the joining
工程1は、実施例1と同様に行った。
工程2では、レーザのパワーピークが接合部材4aのリアプレート1との対向面の内周に位置するようにして、全周にわたって照射した。波長が810nm、照射強度のピーク値が30kW/cm2、スポット径がφ1.0mm、スキャン速度が5mm/secの条件で、連続波のレーザを照射した。その後、レーザのパワーピークが接合部材4aのリアプレート1との対向面の外周に位置するようにして、全周にわたって照射した。照射したレーザの条件は、内周に照射したレーザの条件と同じにした。リアプレート1の接合部材4aとの対向面を観測したところ、リアプレート1の接合部材4aとの対向面のうち、幅方向において80%が溶融した後に凝固され、リアプレート1と接合部材4aとが接着されていた。接合部材4aの溶融箇所の確認については、実施例1と同様の手法で行った。
In
工程3は、実施例1と同様に行った。
工程4は、レーザのパワーピークが接合部材4bのリアプレート1との対向面の内周及び外周に位置するようにして、全周にわたって照射した。レーザの照射は2と同様の条件で行った。
In
以上の工程を行い、作成した100個の外囲器各々のリアプレート1と接合部材4a及びフェースプレート2と接合部材4bの接着状態について調べたところ、95個の外囲器は、実用に耐えられる程度に強固に接着されていることが確認できた。
When the above steps were performed and the adhesion state of the
次に、作成した100個の外囲器各々の気密性を測定装置により評価した。リアプレート1の排気口からガスを排出し、ビルドアップ法を用いて外囲器のHeリーク量を測定した。この結果、接着性の高かった95個の外囲器については、リーク量が10-14Pa・m3/sec以下であり、測定装置のリーク量の検出限界以下であった。
Next, the airtightness of each of the 100 envelopes prepared was evaluated with a measuring device. Gas was discharged from the exhaust port of the
(比較例1)
本比較例では、接合部材4a,4bに照射するレーザの条件を変えたことを除き、実施例と同様の方法で、図1に示す外囲器を100個作成した。以下、実施例と異なる工程を説明する。
(Comparative Example 1)
In this comparative example, 100 envelopes shown in FIG. 1 were produced in the same manner as in the example except that the conditions of the laser applied to the joining
工程1は、実施例と同様に行った。
工程2では、レーザのパワーピークが接合部材4aのリアプレート1との対向面の内周に位置するようにして、全周にわたって照射した。波長が810nm、照射強度のピーク値が70kW/cm2、スポット径がφ1.0mm、スキャン速度が10mm/secの条件で、連続波のレーザを照射した。その後、レーザのパワーピークが接合部材4のリアプレート1との対向面の外周に位置するようにして、全周にわたって照射した。照射したレーザの条件は、内周に照射したレーザの条件と同じにした。リアプレート1の接合部材4aとの対向面を観測したところ、リアプレート1の接合部材4aとの対向面のうち、幅方向の全てが溶融されて凝固されていた。接合部材4aの溶融箇所の確認については、実施例と同様の手法で行った。
In
工程3は、実施例1と同様に行った。
工程4は、レーザのパワーピークが接合部材4bのリアプレート1との対向面の内周及び外周に位置するようにして、全周にわたって照射した。レーザの照射は2と同様の条件で行った。
In
以上の工程を行い、作成した100個の外囲器各々のリアプレート1と接合部材4a及びフェースプレート2と接合部材4bの接着状態を調べたところ、60個の外囲器については実施例1で作成した外囲器の接着力程度を有することが確認できた。その他の外囲器については、実用的な接着強度を備えていなかった。
By performing the above steps and examining the adhesion state of the
次に、作成した100個の外囲器各々の気密性を測定装置により評価した。リアプレート1の排気口からガスを排出し、ビルドアップ法を用いて外囲器のHeリーク量を測定した。この結果、接着性の高かった60個の外囲器については、リーク量は10-14 Pa・m3/sec以下であり、測定装置のリーク量の検出限界以上であったが、その他の外囲器については、リーク量が多いことが確認できた。
Next, the airtightness of each of the 100 envelopes prepared was evaluated with a measuring device. Gas was discharged from the exhaust port of the
(比較例2)
本比較例では、接合部材4a,4bに照射するレーザの条件を変えたことを除き、実施例と同様の方法で、図1に示す外囲器を100個作成した。以下、実施例と異なる工程を説明する。
(Comparative Example 2)
In this comparative example, 100 envelopes shown in FIG. 1 were produced in the same manner as in the example except that the conditions of the laser applied to the joining
工程1は、実施例と同様に行った。
工程2では、レーザのパワーピークが接合部材4aのリアプレート1との対向面の内周に位置するようにして、全周にわたって照射した。波長が810nm、照射強度のピーク値が40kW/cm2、スポット径がφ1.0mm、スキャン速度が5mm/secの条件で、連続波のレーザを照射した。その後、レーザのパワーピークが接合部材4aのリアプレート1との対向面の外周に位置するようにして、全周にわたって照射した。照射したレーザの条件は、内周に照射したレーザの条件と同じにした。リアプレート1の接合部材4aとの対向面を観測したところ、リアプレート1の接合部材4aとの対向面のうち、幅方向の全てが溶融されて凝固されていた。接合部材4aの溶融箇所の確認については、実施例と同様の手法で行った。
In
工程3は、実施例1と同様に行った。
工程4は、レーザのパワーピークが接合部材4bのリアプレート1との対向面の内周及び外周に位置するようにして、全周にわたって照射した。レーザの照射は2と同様の条件で行った。
In
以上の工程を行い、作成した100個の外囲器各々のリアプレート1と接合部材4a及びフェースプレート2と接合部材4bの接着状態を調べたところ、60個の外囲器については実施例1で作成した外囲器の接着力程度を有することが確認できた。その他の外囲器については、実用的な接着強度を備えていなかった。
By performing the above steps and examining the adhesion state of the
次に、作成した100個の外囲器各々の気密性を測定装置により評価した。リアプレート1の排気口からガスを排出し、ビルドアップ法を用いて外囲器のHeリーク量を測定した。この結果、接着性の高かった60個の外囲器については、リーク量は10-14Pa・m3/sec以下であり、測定装置のリーク量の検出限界以上であったが、その他の外囲器については、リーク量が多いことが確認できた。
Next, the airtightness of each of the 100 envelopes prepared was evaluated with a measuring device. Gas was discharged from the exhaust port of the
1 リアプレート
2 フェースプレート
3 側壁
4a,4b 接合部材
5a,5b 溶着部
6 非溶融部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記接合部材の前記基板と対向する面である基板対向面または前記側壁と対向する面である側壁対向面のうち少なくとも一方の面の一部が非溶融部となるように、該少なくとも一方の面で前記接合部材を溶融させる接合部材溶融工程と、
溶融した前記接合部材を固化させる工程と、
を含み、
前記接合部材溶融工程は、前記側壁の全周の90%以上にわたって前記非溶融部を形成することを含み、
前記接合部材配置工程は、前記基板と前記側壁とが対向する方向に前記接合部材を押圧し、前記接合部材の前記基板対向面または前記側壁対向面の幅方向の両側縁部に、前記接合部材の金属酸化膜が除去された領域を形成することを含み、
前記接合部材溶融工程は、前記接合部材に局所加熱光を照射し、前記接合部材の金属酸化膜が除去された前記領域に対して、選択的に熱量を投入することを含むことを特徴とする、外囲器の製造方法。 A joining member disposing step of disposing a joining member made of metal along the entire circumference of the side wall between the substrate and the frame-shaped side wall so as to contact the substrate and the side wall;
The at least one surface of the bonding member such that a part of at least one of the substrate facing surface that is the surface facing the substrate or the side wall facing surface that is the surface facing the side wall is an unmelted portion. A joining member melting step for melting the joining member at,
Solidifying the molten joining member;
Only including,
The joining member melting step includes forming the non-melting portion over 90% or more of the entire circumference of the side wall,
In the bonding member arranging step, the bonding member is pressed in a direction in which the substrate and the side wall face each other, and the bonding member is formed on both side edges of the bonding member in the width direction of the substrate facing surface or the side wall facing surface. Forming a region where the metal oxide film is removed,
The joining member melting step includes irradiating the joining member with local heating light and selectively supplying heat to the region where the metal oxide film of the joining member is removed. The manufacturing method of the envelope.
前記接合部材溶融工程は、前記接合部材の前記金属酸化膜を除去した部分を溶融させることを含む、請求項1から3のいずれか1項に記載の外囲器の製造方法。 The bonding member arranging step includes a step of removing a part of the metal oxide film formed on at least one of the substrate facing surface and the side wall facing surface of the bonding member along the side wall,
4. The method of manufacturing an envelope according to claim 1, wherein the joining member melting step includes melting a portion of the joining member from which the metal oxide film is removed.
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