JPH09293470A - Fluorescent character display device - Google Patents

Fluorescent character display device

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JPH09293470A
JPH09293470A JP12932596A JP12932596A JPH09293470A JP H09293470 A JPH09293470 A JP H09293470A JP 12932596 A JP12932596 A JP 12932596A JP 12932596 A JP12932596 A JP 12932596A JP H09293470 A JPH09293470 A JP H09293470A
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JP
Japan
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substrate
anode
cathode
back plate
cathode substrate
Prior art date
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Pending
Application number
JP12932596A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takao Kishino
隆雄 岸野
Hisashi Nakada
久士 中田
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Futaba Corp
Original Assignee
Futaba Corp
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Filing date
Publication date
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Priority to JP12932596A priority Critical patent/JPH09293470A/en
Publication of JPH09293470A publication Critical patent/JPH09293470A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)
  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To absorb a difference in coefficient of thermal expansion between a single crystal substrate and a vacuum container. SOLUTION: A conductive support 8 is arranged between a cathode substrate 5 comprising a single crystal substrate and an anode substrate 1, and wiring is performed between both substrates. An insulating support 6 is arranged between the cathode substrate 5 and a back plate 4. The cathode substrate 5 is interposed between the insulating support 6 and the conductive support 8, and fixed between the back plate 4 and the anode substrate 1. A gap is formed between the edge part of the cathode substrate 5 and a seal part 3. The expansion and contraction of the cathode substrate 5 to the anode substrate 1 and the back plate 4 can be absorbed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は平面状カソードが形
成されている基板を真空容器内に収納するようにした蛍
光表示装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluorescent display device in which a substrate having a flat cathode is housed in a vacuum container.

【0002】[0002]

【従来の技術】金属または半導体表面の印加電界を10
9 [V/m]程度にすると、トンネル効果により、電子
が障壁を通過して常温でも真空中に電子放出が行われる
ようになる。これを電界放出(Field Emission)と云
い、このような原理で電子を放出するカソードを電界放
出カソード(以下、FECと記す。)と呼んでいる。
2. Description of the Related Art An electric field applied to a metal or semiconductor surface is 10
At a voltage of about 9 [V / m], the tunnel effect allows electrons to pass through the barrier, so that electrons are emitted in a vacuum even at room temperature. This is called field emission, and a cathode that emits electrons based on this principle is called a field emission cathode (hereinafter referred to as FEC).

【0003】近年、半導体集積化技術を駆使して、ミク
ロンサイズのFECを作ることが可能となり、その一例
としてスピント(Spindt)型と呼ばれるFECが知られ
ている。このFECは、半導体微細加工技術を用いて平
面状に製作され、円錐状のエミッタ、すなわちエミッタ
コーンとゲート電極との距離をサブミクロンとすること
が出来るため、エミッタコーンとゲート電極間に数10
ボルトの電圧を印加することによりエミッタコーンから
電子を放出させることが出来るようになる。また、各エ
ミッタコーン間のピッチは5ミクロンないし10ミクロ
ンとして製作することが出来るため、数万から数10万
個のFECを1枚の基板上に設けることが出来る。この
ように、平面状のFECを製作することが可能となって
おり、このFECは蛍光表示装置、CRT、電子顕微鏡
や電子ビーム装置の電界放出型電子源として適用するこ
とが提案されている。
In recent years, it has become possible to produce a micron-sized FEC by making full use of semiconductor integration technology. As one example, an FEC called a Spindt type is known. This FEC is manufactured in a planar shape by using semiconductor microfabrication technology, and the distance between the cone-shaped emitter, that is, the emitter cone and the gate electrode can be set to submicron.
It becomes possible to emit electrons from the emitter cone by applying a voltage of volt. Since the pitch between the emitter cones can be made to be 5 to 10 microns, tens to hundreds of thousands of FECs can be provided on one substrate. As described above, it is possible to manufacture a planar FEC, and it has been proposed to apply the FEC as a field emission electron source for a fluorescent display device, a CRT, an electron microscope, or an electron beam device.

【0004】このようなFECはシリコン基板上にも設
けることができ、図4にシリコン基板上にFECを作成
するようにした特開平6−111735号公報に記載さ
れている従来の蛍光表示装置の構成例を示す。図4にお
いて、バックプレート116にはシリコン基板101が
載置されて固着されている。このシリコン基板101に
は、その表面に絶縁層106が形成されており、この絶
縁層106の上にはゲート電極105が形成されてい
る。そして、ゲート電極105および絶縁層106を貫
通するよう設けられた開口内に電子を電界放出する円錐
状のエミッタコーン107が形成されている。さらに、
シリコン基板101上には導体パターン108等が形成
されており、この導体パターン108上には導電性のバ
ンプ109、バンプ110が形成されている。
Such an FEC can also be provided on a silicon substrate, and a conventional fluorescent display device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-111735, in which the FEC is formed on the silicon substrate in FIG. A configuration example is shown. In FIG. 4, the silicon substrate 101 is placed and fixed on the back plate 116. An insulating layer 106 is formed on the surface of the silicon substrate 101, and a gate electrode 105 is formed on the insulating layer 106. Then, a cone-shaped emitter cone 107 for field emission of electrons is formed in an opening provided so as to penetrate the gate electrode 105 and the insulating layer 106. further,
A conductor pattern 108 and the like are formed on the silicon substrate 101, and conductive bumps 109 and bumps 110 are formed on the conductor pattern 108.

【0005】また、バックプレート116に微小間隔離
隔されてアノード基板111が対向配置されており、ア
ノード基板111にはアノード電極113、アノード配
線118および配線導体112が形成されている。この
アノード電極113上には蛍光体114が被着されてお
り、この蛍光体114にエミッタコーン107から放出
された電子が照射されて発光されるようになされてい
る。そして、アノード配線118および配線導体118
にはバンプ109、バンプ110が電気的に接続され
て、シリコン基板101の形成された導体パターン10
8と接続されている。さらに、バックプレート116と
アノード基板111とはシール117により封着されて
おり、バックプレート116、アノード基板111、お
よびシール117により形成された容器内は真空に引か
れている。
Further, an anode substrate 111 is arranged to face the back plate 116 with a small space therebetween, and an anode electrode 113, an anode wiring 118 and a wiring conductor 112 are formed on the anode substrate 111. A fluorescent substance 114 is deposited on the anode electrode 113, and the fluorescent substance 114 is irradiated with electrons emitted from the emitter cone 107 to emit light. Then, the anode wiring 118 and the wiring conductor 118
The bump 109 and the bump 110 are electrically connected to the conductive pattern 10 on which the silicon substrate 101 is formed.
8 is connected. Furthermore, the back plate 116 and the anode substrate 111 are sealed by a seal 117, and the inside of the container formed by the back plate 116, the anode substrate 111, and the seal 117 is evacuated.

【0006】このように構成された蛍光表示装置におい
て、シリコン基板101上に形成されているFECは、
アノード基板111から引き出された配線導体112を
介して駆動電圧や信号が印加されて動作状態とされる。
すなわち、バンプ109、バンプ110を介してFEC
は駆動されるようになる。なお、シリコン基板101上
のFECが動作されることにより電界放出された電子に
より発光された蛍光体114の表示パターンは、アノー
ド基板111を通して観察される。
In the thus constructed fluorescent display device, the FEC formed on the silicon substrate 101 is
A drive voltage or a signal is applied through the wiring conductor 112 drawn from the anode substrate 111 to bring it into an operating state.
That is, through the bumps 109 and 110, the FEC
Will be driven. The display pattern of the phosphor 114 emitted by the field-emitted electrons by the operation of the FEC on the silicon substrate 101 is observed through the anode substrate 111.

【0007】また、図5に特開平6−295689号公
報に記載されているシリコン基板上に形成されたFEC
を用いた従来の蛍光表示装置の他の構成例を示す。平面
状カソードの形成されたシリコン基板からなるカソード
基板201は、支持部材203により、リードフレーム
205に取り付けられている。リードフレーム205に
取り付けられたカソード基板201は、箱状の容器部2
20内に収納される。一方、アノード基板211にはア
ノード導体214と、アノード導体214上に形成され
た蛍光体層215とが設けられている。このアノード基
板211は保持フレーム217に取り付けられる。そし
て、アノード基板211をカソード基板201に位置合
わせして、保持フレーム217の取り付けフランジ21
9と、これに当接するリードフレーム205の部分とを
固定する。
Further, the FEC formed on the silicon substrate described in Japanese Patent Laid-Open No. 6-295689 in FIG.
Another structural example of a conventional fluorescent display device using is shown. A cathode substrate 201 made of a silicon substrate on which a planar cathode is formed is attached to a lead frame 205 by a supporting member 203. The cathode substrate 201 attached to the lead frame 205 is a box-shaped container unit 2
It is stored in 20. On the other hand, the anode substrate 211 is provided with an anode conductor 214 and a phosphor layer 215 formed on the anode conductor 214. The anode substrate 211 is attached to the holding frame 217. Then, the anode substrate 211 is aligned with the cathode substrate 201, and the mounting flange 21 of the holding frame 217 is attached.
9 and the part of the lead frame 205 that abuts on this are fixed.

【0008】この状態において、加熱炉に入れると、ア
ノード基板211とカソード基板201の周縁に設けら
れたシール材221が溶融して、アノード基板211と
カソード基板201とが封着されるようになる。これに
より、アノード基板211とカソード基板201とを内
蔵する外囲器が完成し、次いで、外囲器の内部を真空に
引いて封止することにより蛍光表示装置を製造する。な
お、213はゲッターであり、封止後に高周波誘導加熱
することにより、フラッシュさせて容器部220にゲッ
ターミラーを形成させる。このゲッターミラーにより外
囲器内に残留しているガスが吸着されて、その内部を真
空に維持することができるようになる。
When placed in a heating furnace in this state, the sealing material 221 provided on the periphery of the anode substrate 211 and the cathode substrate 201 is melted, and the anode substrate 211 and the cathode substrate 201 are sealed. . As a result, an envelope containing the anode substrate 211 and the cathode substrate 201 is completed, and then the inside of the envelope is evacuated and sealed to manufacture a fluorescent display device. Note that reference numeral 213 denotes a getter, which is flashed by being subjected to high-frequency induction heating after the sealing to form a getter mirror in the container part 220. By this getter mirror, the gas remaining in the envelope is adsorbed and the inside of the envelope can be maintained in vacuum.

【0009】また、リードフレーム205は外囲器から
外部へ引き出されて端子を形成しており、この端子に駆
動電圧や画像信号等を印加することにより、カソード基
板201に形成されているFECから電子を放出させ
て、所望の表示パターンをアノード基板211に表示す
ることができる。なお、カソード基板201とリードフ
レーム205の端子とはバンプ210により電気的に接
続されている。
Further, the lead frame 205 is drawn out from the envelope to form a terminal, and by applying a driving voltage, an image signal or the like to this terminal, the FEC formed on the cathode substrate 201 is removed. A desired display pattern can be displayed on the anode substrate 211 by emitting electrons. The cathode substrate 201 and the terminals of the lead frame 205 are electrically connected by bumps 210.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記図
4に示す蛍光表示装置においては、平面状カソードが形
成されているシリコン基板上にバンプを形成し、このバ
ンプを用いてアノード基板と接続し、アノード基板上の
配線導体を引き出すようにしている。このため、アノー
ド基板とシリコン基板とのギャップを100μm以下程
度にしか形成することができないという問題点があっ
た。また、メッキによりバンプを形成するようにする
と、完成したカソードの形成されたシリコン基板もしく
はアノード基板にケミカルな処理を行わなければなら
ず、歩留が悪化するという問題点が生じる。さらに、ワ
イヤーボンディングを用いてバンプを形成した場合は、
バンプを形成するのに時間がかかるため、生産数が制限
されるという問題点が生じる。
However, in the fluorescent display device shown in FIG. 4, bumps are formed on a silicon substrate on which a planar cathode is formed, and the bumps are used to connect to an anode substrate. The wiring conductor on the anode substrate is pulled out. Therefore, there is a problem that the gap between the anode substrate and the silicon substrate can be formed only to about 100 μm or less. Further, when the bumps are formed by plating, a chemical treatment must be performed on the completed silicon substrate or anode substrate on which the cathode is formed, which causes a problem that the yield is deteriorated. Furthermore, if bumps are formed using wire bonding,
Since it takes time to form the bumps, there is a problem that the number of products to be produced is limited.

【0011】さらにまた、前記図5に示す蛍光表示装置
においては、リードフレームにシリコン基板からなるカ
ソード基板を挟み込むようにしているので、基板が小さ
い場合は可能であるが、大型基板となった場合には、以
下のような問題点が生じる。 1.基板の大きさに合わせてリードフレームを大きくし
なければならないため、コスト的に高価となる。 2.接続用のパット精度が要求されるためにリードフレ
ームの作成が困難になる。 3.アノード基板とカソード基板とのギャップを周囲の
リードフレームで確保しているため、大型基板では、中
央部と周辺部分とではギャップが変わる恐れがある。
Furthermore, in the fluorescent display device shown in FIG. 5, since the cathode substrate made of a silicon substrate is sandwiched between the lead frames, it is possible when the substrate is small, but when it is a large substrate. Has the following problems. 1. Since the lead frame has to be enlarged according to the size of the substrate, the cost is high. 2. It is difficult to make the lead frame because the pad precision for connection is required. 3. Since the gap between the anode substrate and the cathode substrate is secured by the peripheral lead frame, the gap may change between the central portion and the peripheral portion in a large substrate.

【0012】さらにまた、シリコン基板は蛍光表示管の
容器材料として一般に知られているガラスとは熱膨張係
数が異なり、ガラス基板にシリコン基板を装着すると、
熱膨張係数の相違からシリコン基板あるいはガラス基板
が破損する恐れが生じるという問題点が生じてしまうこ
とになる。この問題点は、シリコン基板をリードフレー
ムで挟み込むようにした場合、多少は改善されるが同様
に発生するものである。
Furthermore, the silicon substrate has a different coefficient of thermal expansion from glass generally known as a container material for a fluorescent display tube, and when the silicon substrate is mounted on the glass substrate,
There is a problem that the silicon substrate or the glass substrate may be damaged due to the difference in thermal expansion coefficient. This problem occurs similarly when the silicon substrate is sandwiched between the lead frames, although it is somewhat improved.

【0013】さらにまた、前記図4に示す蛍光表示装置
においては、バンプが形成されるパットの下に能動回路
を形成すると、ワイヤーボンディングでバンプを形成す
る場合には能動回路を破損する恐れがあり、メッキでバ
ンプを形成する場合には、パット上にバリアーメタルが
必要となり、作成プロセスが一工程増加することにな
る。さらにまた、アノード基板やカソード基板上で多層
配線を行う場合、絶縁層等の形成が必要となり作成工程
の増加や、絶縁不良および耐圧の問題等が発生するとい
う問題点があった。
Furthermore, in the fluorescent display device shown in FIG. 4, if an active circuit is formed under the pad on which the bump is formed, the active circuit may be damaged when the bump is formed by wire bonding. When forming bumps by plating, a barrier metal is required on the pad, which increases the number of manufacturing processes by one step. Furthermore, when performing multi-layer wiring on the anode substrate or the cathode substrate, it is necessary to form an insulating layer or the like, which causes problems such as an increase in the number of manufacturing steps, insulation failure, and breakdown voltage.

【0014】そこで、本発明はバンプやリードフレーム
を不要とすることができると共に、熱膨張係数の相違に
よる問題点を解決することのできる蛍光表示装置を提供
することを目的としている。
Therefore, it is an object of the present invention to provide a fluorescent display device which can eliminate the need for bumps and lead frames and can solve the problems caused by the difference in thermal expansion coefficient.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の蛍光表示装置は、少なくとも平面状カソー
ドが形成された基板と、該基板を収納するバックプレー
トと、発光部の形成された透明のアノード基板とからな
る真空容器と、前記基板の一面と前記バックプレートと
の間に配置された第1の絶縁支柱と、前記基板の他面と
前記アノード基板の一面との間に配置された導電支柱お
よび第2の絶縁支柱とを備え、前記導電支柱が、前記基
板の他面に形成された第1の配線パターンと、前記アノ
ード基板の一面に形成された第2の配線パターンとを電
気的に接続していると共に、前記基板が、前記第1の絶
縁支柱と、前記導電支柱および第2の絶縁支柱とによ
り、前記バックプレートと前記アノード基板との間に挟
持されて固着されている。
In order to achieve the above object, a fluorescent display device of the present invention comprises a substrate on which at least a planar cathode is formed, a back plate for accommodating the substrate, and a light emitting portion. A vacuum container composed of a transparent anode substrate, a first insulating pillar disposed between the one surface of the substrate and the back plate, and a first insulating pillar disposed between the other surface of the substrate and the one surface of the anode substrate. A first wiring pattern formed on the other surface of the substrate, and a second wiring pattern formed on one surface of the anode substrate. Is electrically connected, and the substrate is sandwiched and fixed between the back plate and the anode substrate by the first insulating pillar and the conductive pillar and the second insulating pillar. hand That.

【0016】また、上記本発明の蛍光表示装置におい
て、前記バックプレートとアノード基板との間をシール
するシール部と前記基板の端縁との間に間隙が設けられ
て、前記アノード基板および前記バックプレートと、前
記基板との熱膨張係数の相違を吸収している。さらに、
上記本発明の蛍光表示装置において、前記絶縁支柱によ
り形成される前記バックプレートと前記基板とのスペー
スに、ゲッターを組み込むようにしている。
Further, in the above-described fluorescent display device of the present invention, a gap is provided between a seal portion that seals between the back plate and the anode substrate and an edge of the substrate, and the anode substrate and the back substrate are provided. The difference in thermal expansion coefficient between the plate and the substrate is absorbed. further,
In the above-described fluorescent display device of the present invention, a getter is incorporated in the space between the back plate and the substrate formed by the insulating pillar.

【0017】このような本発明によれば、導電支柱によ
りアノード基板とカソード基板との導通を取るようにし
ているので、バンプやリードフレームの有する欠点をす
べて解消することができる。したがって、大型基板に十
分対応させることが可能となる。また、カソード基板へ
通電する配線もすべてアノード基板から引き出せるよう
になる。また、例えばシリコン基板とされているカソー
ド基板は、導電支柱および第2の絶縁支柱と第1の絶縁
支柱とで真空容器内に挟持されて固着されているため、
真空容器に対してカソード基板は伸縮可能となる。した
がって、温度膨張係数の相違を吸収して、容器の破損を
防止することができると共に、カソード基板の割れを防
止することができる。
According to the present invention as described above, since the conductive columns support the conduction between the anode substrate and the cathode substrate, it is possible to eliminate all the defects of the bumps and the lead frame. Therefore, it is possible to sufficiently deal with a large substrate. Further, all the wirings for energizing the cathode substrate can also be drawn out from the anode substrate. Further, since the cathode substrate, which is a silicon substrate, for example, is sandwiched and fixed in the vacuum container by the conductive support, the second insulating support, and the first insulating support,
The cathode substrate can expand and contract with respect to the vacuum container. Therefore, it is possible to absorb the difference in the coefficient of thermal expansion, prevent damage to the container, and prevent cracking of the cathode substrate.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】本発明の蛍光表示装置の実施の形
態の構成を図1に示す。図1において、1は透明ガラス
からなるアノード基板、2はアノード基板1の一面に形
成された外部引出電極、3は真空容器の側面を形成する
フリットガラス等により構成されたシール部、4はガラ
スからなるバックプレートであり、アノード基板1、シ
ール部3およびバックプレート4により真空容器が構成
されている。また、5は例えば単結晶シリコン基板から
なるカソード基板、6はカソード基板5とバックプレー
ト4との間に配置された絶縁支柱、7はFECアレー1
0を駆動するドライバ、8はカソード基板5とアノード
基板1との間に配置された導電支柱、9は蛍光体が被着
されているアノード配線であり、9(G),9(R),
9(B)はそれぞれ緑、赤、青を発光する蛍光体がそれ
ぞれ被着されたアノード配線である。
FIG. 1 shows the configuration of an embodiment of the fluorescent display device of the present invention. In FIG. 1, 1 is an anode substrate made of transparent glass, 2 is an external extraction electrode formed on one surface of the anode substrate 1, 3 is a sealing portion made of frit glass or the like forming the side surface of a vacuum container, and 4 is glass. The anode plate 1, the seal portion 3, and the back plate 4 form a vacuum container. Further, 5 is a cathode substrate made of, for example, a single crystal silicon substrate, 6 is an insulating support column arranged between the cathode substrate 5 and the back plate 4, and 7 is an FEC array 1.
0 is a driver for driving, 8 is a conductive pillar arranged between the cathode substrate 5 and the anode substrate 1, and 9 is an anode wiring to which a phosphor is adhered, and 9 (G), 9 (R),
Reference numeral 9 (B) is an anode wiring to which phosphors that emit green, red, and blue are respectively deposited.

【0019】さらに、10はカソード基板5上に形成さ
れたFECアレーであり、その構造は前記図4に示すよ
うなスピント型の多数のFECからなっている。11は
アノード9間を接続するためのカソード基板5上に形成
された多層用配線、12はカソード基板5上に形成され
たカソード配線、13はアノード基板1上に形成された
配線パターンである。なお、FECアレー10やカソー
ド配線12はアクティブマトリクスとしてカソード基板
5上に形成されており、カソード基板5の能動面の所定
のパット部分に導電支柱8が多数本植設されると共に、
他面には絶縁支柱6が多数本植設される。また、図示さ
れていないが、カソード基板5とアノード基板1との間
には、導電支柱8のみではなくカソード基板5とアノー
ド基板1との間隔を一定に保持するための絶縁支柱も多
数配設されている。
Further, 10 is an FEC array formed on the cathode substrate 5, and its structure is composed of a large number of Spindt-type FECs as shown in FIG. Reference numeral 11 is a multi-layer wiring formed on the cathode substrate 5 for connecting the anodes 9, 12 is a cathode wiring formed on the cathode substrate 5, and 13 is a wiring pattern formed on the anode substrate 1. The FEC array 10 and the cathode wiring 12 are formed on the cathode substrate 5 as an active matrix, and a large number of conductive columns 8 are planted in a predetermined pad portion on the active surface of the cathode substrate 5.
A large number of insulating struts 6 are planted on the other surface. Although not shown, a large number of insulating columns for maintaining a constant gap between the cathode substrate 5 and the anode substrate 1 are provided between the cathode substrate 5 and the anode substrate 1 as well as the conductive columns 8. Has been done.

【0020】導電支柱8および絶縁支柱6が植設された
カソード基板5にはバックプレート4とシール部3によ
り構成されたガラス容器内に組み込まれる。さらに、カ
ソード基板5と位置合わせを行いながら、カソード基板
5にアノード基板1を対向配置させて、封着する。この
時、導電支柱8の他端はアノード基板1に形成された所
定のパットに接続される。これにより図1に示すような
蛍光表示管が作製される。
The cathode substrate 5 on which the conductive columns 8 and the insulating columns 6 are implanted is incorporated in a glass container constituted by the back plate 4 and the seal portion 3. Further, while aligning with the cathode substrate 5, the anode substrate 1 is opposed to the cathode substrate 5 and sealed. At this time, the other end of the conductive support 8 is connected to a predetermined pad formed on the anode substrate 1. As a result, a fluorescent display tube as shown in FIG. 1 is manufactured.

【0021】次に、カソード基板5に絶縁支柱6および
導電支柱8を植設する方法について概略説明する。絶縁
支柱8は、絶縁性の支柱をカソード基板5の所定に位置
に植設できるように加工してある治具に支柱を充填さ
せ、カソード基板5側の支柱の面に接着剤を塗布する。
次いで、カソード基板5と位置合わせしてカソード基板
5上に張り付けることにより、カソード基板5上に絶縁
支柱6を植設する。また導電支柱8は、導電性の支柱を
カソード基板5の所定に位置に植設できるように加工し
てある治具に支柱を充填させ、カソード基板5側の支柱
の面に導電性のペーストを塗布する。次いで、治具のエ
アー吸引を行いながら治具を反転させ、カソード基板5
と位置合わせしてカソード基板5上に、支柱を転写させ
る。このようにして、カソード基板5上に導電支柱8を
植設する。
Next, a method for implanting the insulating support pillars 6 and the conductive support pillars 8 on the cathode substrate 5 will be briefly described. The insulating support 8 is made by filling a support into a jig in which an insulating support is planted at a predetermined position on the cathode substrate 5, and applying an adhesive to the surface of the support on the cathode substrate 5 side.
Next, the insulating support pillars 6 are planted on the cathode substrate 5 by aligning with the cathode substrate 5 and adhering it on the cathode substrate 5. In addition, the conductive support pillars 8 are prepared by filling the support pillars into a jig processed so that the conductive support pillars can be implanted at predetermined positions on the cathode substrate 5, and the conductive paste is applied to the surface of the support pillars on the cathode substrate 5 side. Apply. Next, the jig is turned upside down while performing air suction on the jig, and the cathode substrate 5
The pillars are transferred onto the cathode substrate 5 in alignment with. In this way, the conductive columns 8 are planted on the cathode substrate 5.

【0022】なお、絶縁支柱6の材料としては、ガラス
やセラミックス等を用いることができ、支柱高さは略1
mm以下とされる。また、導電支柱8の材料としては、
ガラスやセラミックスの絶縁性材料に導電性材料(A
g,Au,Ni,Cu等)をメッキもしくはコーティン
グしたものを用いることができ、その支柱高さは略20
0μmとされる。なお、導電支柱8は金属製としてもよ
い。さらにまた、絶縁支柱6に塗布する接着剤は、管内
でガス放出が少なく、焼成時に炭化しないガラスぺース
ト等が用いられる。また、導電支柱8に塗布する導電性
のペーストとしては、ガラスペーストに導電性のフィラ
ーを分散させたペーストが用いられる。フィラーの材料
としては導電性を持ってペースト中に分散できるもので
あればどのようなものでもよい。
Glass, ceramics, etc. can be used as the material of the insulating support column 6, and the support column height is about 1.
mm or less. In addition, as the material of the conductive support 8,
Conductive material (A
g, Au, Ni, Cu, etc.) can be used, and the height of the column is about 20.
0 μm. The conductive support 8 may be made of metal. Furthermore, as the adhesive applied to the insulating support column 6, a glass paste or the like that emits less gas in the tube and does not carbonize during firing is used. As the conductive paste applied to the conductive columns 8, a paste obtained by dispersing a conductive filler in a glass paste is used. Any material may be used as the filler material as long as it has conductivity and can be dispersed in the paste.

【0023】ところで、アノード基板1に形成された配
線パターンとしては、蛍光体が被着されたアノード配線
9(G),9(R),9(B)と、導電支柱8を介して
カソード側と接続されると共に、その端部が真空容器内
から外部に引き出されている外部引出電極2とがある。
この様子を図2に示す斜視図に示すが、カソード配線1
2−1,12−2,12−3の端部にそれぞれ導電支柱
8−1,8−2,8−3の一面が電気的に接続されて植
設されており、これらの導電支柱8−1,8−2,8−
3の他面はアノード基板1に形成されている外部引出電
極2−1,2−2,2−3に電気的に接続されている。
この場合の導電支柱8−1,8−2,8−3は真空容器
内にあり、外部引出電極2−1,2−2,2−3は真空
容器内から外部へ引き出されている。なお、カソード配
線にはゲート電極への配線も含まれている。また、外部
引出電極は図示する3本に限られているものではなく、
カソード基板5に形成されたゲート電極およびカソード
電極へ供給するに必要とされる本数と、アノード基板1
側へ供給するに必要とされる本数だけ設けられている。
By the way, as the wiring pattern formed on the anode substrate 1, anode wirings 9 (G), 9 (R), 9 (B) coated with a phosphor and the conductive support 8 are provided on the cathode side. The external extraction electrode 2 is connected to the external extraction electrode 2 and the end of the external extraction electrode 2 is extracted from the inside of the vacuum container.
This state is shown in the perspective view of FIG.
One surface of the conductive columns 8-1, 8-2, and 8-3 is electrically connected to and planted at the ends of the two, 12-2, and 12-3, respectively. 1,8-2,8-
The other surface of 3 is electrically connected to the external extraction electrodes 2-1, 2-2, 2-3 formed on the anode substrate 1.
In this case, the conductive columns 8-1, 8-2, 8-3 are inside the vacuum container, and the external extraction electrodes 2-1, 2-2, 2-3 are drawn out from the inside of the vacuum container. Note that the cathode wiring also includes wiring to the gate electrode. Further, the external extraction electrodes are not limited to the three shown in the figure,
The number of gate electrodes formed on the cathode substrate 5 and the number required to supply to the cathode electrodes, and the anode substrate 1
It is provided as many as necessary to supply to the side.

【0024】このように、カソード基板5側へ供給され
る駆動電圧信号や表示信号は、外部引出電極2−1,2
−2,2−3・・・に印加されてアノード基板1側か
ら、導電支柱8−1,8−2,8−3・・・を介してカ
ソード基板5へ供給されるようになる。したがって、蛍
光表示管の配線はすべてアノード基板1に形成された外
部引出電極2−1,2−2,2−3・・・により引き出
されるので、アノード基板1上にドライバーのベアチッ
プを直接接続するCOG(Chip On Glass )法や、FP
C、TABを異方性シートで接続する等の接続手段を採
用することが可能となる。
As described above, the drive voltage signal and the display signal supplied to the cathode substrate 5 side are supplied to the external extraction electrodes 2-1 and 2-1.
, −2, 2-3, and so on to be supplied from the anode substrate 1 side to the cathode substrate 5 via the conductive columns 8-1, 8-2, 8-3. Therefore, all the wiring of the fluorescent display tube is extracted by the external extraction electrodes 2-1, 2-2, 2-3 ... Formed on the anode substrate 1, so that the bare chip of the driver is directly connected to the anode substrate 1. COG (Chip On Glass) method, FP
It becomes possible to employ a connecting means such as connecting C and TAB with an anisotropic sheet.

【0025】さらに、絶縁支柱6によってカソード基板
5とバックプレート4間には、ゲッター7を配設するに
十分な空間を確保することができる。なお、絶縁支柱6
により形成される空間内に、FECアレー10を駆動す
るドライバ7等の回路を設けるようにしてもよい。ま
た、導電支柱8はカソード基板5およびアノード基板1
の任意の位置に配置することができるので、カソード基
板5の配線の設計の自由度が大きくなり、カソード基板
5を小さくすることが可能となる。
Further, the insulating pillar 6 can secure a sufficient space between the cathode substrate 5 and the back plate 4 for disposing the getter 7. In addition, the insulating support 6
A circuit such as the driver 7 for driving the FEC array 10 may be provided in the space formed by. In addition, the conductive columns 8 are the cathode substrate 5 and the anode substrate 1.
Since it can be arranged at any position, the degree of freedom in designing the wiring of the cathode substrate 5 is increased and the cathode substrate 5 can be made smaller.

【0026】次に、カソード基板5上に形成された多層
用配線11について、図3も参照しながら説明する。ア
ノード基板1に形成されているアノード配線(G),9
(R),9(B)を、順次スイッチングする場合は、ア
ノード配線9の一部をクロスさせて多層配線を行う必要
がある。このクロスは、絶縁層とその上に導電層を形成
しなければならず加工プロセスが増加すると共に、その
絶縁性や耐圧性の問題が生じる。そこで、図3に示すよ
うに、例えば2本のアノード配線9(G)に導電支柱8
をそれぞれ接続して、2本の導電支柱8の他端をカソー
ド基板5上に形成された多層用配線11の両端部に接続
する。これにより、アノード配線9(G)をクロスした
のと同様の状態で配線することができるようになる。こ
の方法によれば、絶縁性や耐圧性の問題は発生しない。
Next, the multilayer wiring 11 formed on the cathode substrate 5 will be described with reference to FIG. Anode wiring (G), 9 formed on the anode substrate 1
When sequentially switching (R) and 9 (B), it is necessary to cross a part of the anode wiring 9 to perform multilayer wiring. In this cloth, an insulating layer and a conductive layer must be formed on the insulating layer, which increases the number of processing processes and causes problems of the insulating property and the pressure resistance. Therefore, as shown in FIG. 3, for example, the conductive posts 8 are provided on the two anode wirings 9 (G).
And the other ends of the two conductive columns 8 are connected to both ends of the multilayer wiring 11 formed on the cathode substrate 5. As a result, wiring can be performed in the same state as when the anode wiring 9 (G) is crossed. According to this method, problems of insulation and pressure resistance do not occur.

【0027】次に、単結晶シリコン基板からなるカソー
ド基板5と、バックプレート4およびアノード基板1と
の熱膨張係数の相違を吸収する手段について説明する。
カソード基板5と真空容器を形成しているシール部3と
の間には、図1に示すようにギャップが形成されている
と共に、カソード基板5はバックプレート4とカソード
基板5との間に配設された絶縁支柱6と、アノード基板
1とカソード基板5との間に配設された導電支柱9およ
び絶縁支柱により、バックプレート4とアノード基板1
との間に挟持されているため、温度が変化して、真空容
器に対するカソード基板5の長さが変化しても、カソー
ド基板5の端縁がシール部3に当接してシール部3ある
いはカソード基板5を破損させる恐れはない。
Next, a means for absorbing the difference in thermal expansion coefficient between the cathode substrate 5 made of a single crystal silicon substrate and the back plate 4 and the anode substrate 1 will be described.
A gap is formed between the cathode substrate 5 and the seal portion 3 forming the vacuum container as shown in FIG. 1, and the cathode substrate 5 is arranged between the back plate 4 and the cathode substrate 5. The back plate 4 and the anode substrate 1 are provided by the installed insulating columns 6, the conductive columns 9 and the insulating columns arranged between the anode substrate 1 and the cathode substrate 5.
Even if the temperature of the cathode substrate 5 changes relative to the vacuum container due to the temperature difference between the cathode substrate 5 and the vacuum substrate, the edge of the cathode substrate 5 abuts the seal portion 3 and the seal portion 3 or the cathode. There is no risk of damaging the substrate 5.

【0028】また、絶縁支柱6はバックプレート4に対
しては接着剤で固着されていないため、カソード基板5
の伸縮に合わせて移動可能である。しかし、カソード基
板5の伸縮量はわずかであり、絶縁支柱5の移動量もわ
ずかとなるため、他に悪影響を与えることはない。ま
た、導電支柱8の一端はカソード基板5のパット上に固
定されており、導電支柱8の他端はアノード基板1のパ
ット上に固定あるいは仮固定される。導電支柱8の他端
をアノード基板1のパット上に固定した時には、カソー
ド基板5の伸縮に合わせて導電支柱8が多少撓むように
なってこれを吸収する。このため、温度が変化しても接
続不良を生じることはない。
Since the insulating column 6 is not fixed to the back plate 4 with an adhesive, the cathode substrate 5
It can be moved according to the expansion and contraction of. However, since the amount of expansion and contraction of the cathode substrate 5 is small and the amount of movement of the insulating support column 5 is also small, there is no other adverse effect. Further, one end of the conductive support column 8 is fixed on the pad of the cathode substrate 5, and the other end of the conductive support column 8 is fixed or temporarily fixed on the pad of the anode substrate 1. When the other end of the conductive support pillar 8 is fixed on the pad of the anode substrate 1, the conductive support pillar 8 is slightly bent in accordance with the expansion and contraction of the cathode substrate 5, and absorbs this. Therefore, no connection failure will occur even if the temperature changes.

【0029】なお、絶縁支柱6は導電支柱8と異なり表
示に影響を与えないため、支柱の径を太くすることがで
き、そのため高さの調整も任意に行うことができる。ま
た、カソード基板5とバックプレート4間には、絶縁支
柱6により形成された空間を設けることができるので、
真空容器内の容量を増加することができ、排気時の排気
コンダクタンスを改善することができる。以上の説明で
は、カソード基板5をシリコン単結晶基板として説明し
たが、本発明におけるカソード基板5はこれに限るもの
ではなく、カソード基板として用いることができるのも
のならばどのような材質のものでも用いることができ
る。
Since the insulating support column 6 does not affect the display unlike the conductive support column 8, the diameter of the support column can be increased, and therefore the height can be adjusted arbitrarily. Further, since the space formed by the insulating support column 6 can be provided between the cathode substrate 5 and the back plate 4,
The capacity in the vacuum container can be increased, and the exhaust conductance during exhaust can be improved. In the above description, the cathode substrate 5 is described as a silicon single crystal substrate, but the cathode substrate 5 in the present invention is not limited to this, and any material can be used as long as it can be used as the cathode substrate. Can be used.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明は以上説明したように、導電支柱
によりアノード基板とカソード基板との導通を取るよう
にしているので、バンプやリードフレームの有する欠点
をすべて解消することができる。したがって、大型基板
に十分対応することができる。また、カソード基板へ通
電する配線もすべてアノード基板から引き出せるように
なる。さらに、例えば単結晶シリコン基板とされている
カソード基板は、導電支柱と絶縁支柱とで真空容器内に
挟持されて固着されているため、真空容器に対してカソ
ード基板は伸縮可能となる。したがって、温度膨張係数
の相違を吸収して、容器の破損を防止することができる
と共に、カソード基板の割れを防止することができる。
As described above, according to the present invention, since the conductive substrate supports the conduction between the anode substrate and the cathode substrate, all the defects of the bumps and the lead frame can be eliminated. Therefore, it is possible to sufficiently cope with a large substrate. Further, all the wirings for energizing the cathode substrate can also be drawn out from the anode substrate. Further, since the cathode substrate, which is a single crystal silicon substrate, for example, is sandwiched and fixed in the vacuum container by the conductive columns and the insulating columns, the cathode substrate can expand and contract with respect to the vacuum container. Therefore, it is possible to absorb the difference in the coefficient of thermal expansion, prevent damage to the container, and prevent cracking of the cathode substrate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の形態の蛍光表示装置の構成を示
す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a fluorescent display device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態の蛍光表示装置における外
部引出電極とカソード配線と導電支柱との関係を示す図
である。
FIG. 2 is a diagram showing a relationship among external extraction electrodes, cathode wirings, and conductive posts in the fluorescent display device according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態の蛍光表示装置におけるア
ノード配線と多層用配線と導電支柱との関係を示す図で
ある。
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the anode wiring, the multilayer wiring, and the conductive support in the fluorescent display device according to the embodiment of the present invention.

【図4】従来のスピント型の電界放出型カソードを備え
る蛍光表示装置の構成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a conventional fluorescent display device including a Spindt-type field emission cathode.

【図5】従来の電界放出型カソードを備える蛍光表示装
置の構成を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a structure of a conventional fluorescent display device including a field emission cathode.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 アノード基板 2 外部引出電極 3 シール部 4 バックプレート 5 カソード基板 6 絶縁支柱 7 ゲッター 8 導電支柱 9 アノード配線 10 FECアレー 11 多層用配線 12 カソード配線 13 配線パターン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Anode substrate 2 External extraction electrode 3 Seal part 4 Back plate 5 Cathode substrate 6 Insulating column 7 Getter 8 Conductive column 9 Anode wiring 10 FEC array 11 Multilayer wiring 12 Cathode wiring 13 Wiring pattern

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも平面状カソードが形成された
基板と、 該基板を収納するバックプレートと、発光部の形成され
た透明のアノード基板とからなる真空容器と、 前記基板の一面と前記バックプレートとの間に配置され
た第1の絶縁支柱と、 前記基板の他面と前記アノード基板の一面との間に配置
された導電支柱および第2の絶縁支柱とを備え、 前記導電支柱が、前記基板の他面に形成された第1の配
線パターンと、前記アノード基板の一面に形成された第
2の配線パターンとを電気的に接続していると共に、前
記基板が、前記第1の絶縁支柱と、前記導電支柱および
第2の絶縁支柱とにより、前記バックプレートと前記ア
ノード基板との間に挟持されて固着されていることを特
徴とする蛍光表示装置。
1. A vacuum container comprising a substrate on which at least a planar cathode is formed, a back plate accommodating the substrate, a transparent anode substrate on which a light emitting portion is formed, one surface of the substrate and the back plate. A first insulating pillar disposed between the first surface and the second surface of the anode substrate and the second surface of the anode substrate. The first wiring pattern formed on the other surface of the substrate is electrically connected to the second wiring pattern formed on the one surface of the anode substrate, and the substrate is the first insulating pillar. And a conductive pillar and a second insulating pillar that are sandwiched and fixed between the back plate and the anode substrate.
【請求項2】 前記バックプレートとアノード基板との
間をシールするシール部と前記基板の端縁との間に間隙
が設けられて、前記アノード基板および前記バックプレ
ートと、前記基板との熱膨張係数の相違を吸収している
ことを特徴とする蛍光表示装置。
2. A thermal expansion between the anode substrate and the back plate, and the substrate is provided by providing a gap between a seal portion that seals between the back plate and the anode substrate and an edge of the substrate. A fluorescent display device characterized by absorbing a difference in coefficient.
【請求項3】 前記絶縁支柱により形成される前記バッ
クプレートと前記基板とのスペースに、ゲッターを組み
込むようにしたことを特徴とする蛍光表示装置。
3. A fluorescent display device, characterized in that a getter is incorporated in a space between the back plate and the substrate formed by the insulating support.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7492087B2 (en) 1997-03-21 2009-02-17 Canon Kabushiki Kaisha Electron emission apparatus comprising electron-emitting devices, image forming apparatus and voltage application apparatus for applying voltage between electrodes

Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7492087B2 (en) 1997-03-21 2009-02-17 Canon Kabushiki Kaisha Electron emission apparatus comprising electron-emitting devices, image forming apparatus and voltage application apparatus for applying voltage between electrodes
US7791264B2 (en) 1997-03-21 2010-09-07 Canon Kabushiki Kaisha Electron emission apparatus comprising electron-emitting devices, image-forming apparatus and voltage application apparatus for applying voltage between electrodes

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