JPH11184390A

JPH11184390A - 画像形成装置とその製造方法

Info

Publication number: JPH11184390A
Application number: JP35345297A
Authority: JP
Inventors: Koichiro Nakanishi; 宏一郎中西; Osamu Takamatsu; 修高松; Kazuyuki Ueda; 和幸上田; Masahiro Tagawa; 昌宏多川; Shinya Koyama; 信也小山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-12-22
Filing date: 1997-12-22
Publication date: 1999-07-09

Abstract

(57)【要約】【課題】平板型画像形成装置の組み立て精度を高精度
とし、さらに、生産性の高い装置とその製造方法を提供
すること。【解決手段】本発明により、第１の基体、第２の基
体、及び該第１の基体と第２の基体間を支持する支持枠
からなり、該第１の基体と第２の基体の端面に複数の位
置決め固定部材が配設されたことを特徴とする画像形成
装置およびその製造方法が提供される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶やプラズマ、
取り分け電界電子放出素子、表面伝導型電子放出素子等
に有用な画像形成装置およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】平板型画像形成装置として、近年、アク
テブマトリクス型液晶が、ＣＲＴに代わって、用いられ
るようになってきた。また、アクテブマトリクス型液晶
は、自発光型でないため、バックライトを用いて表示を
行うものであるが、光の利用効率が低いために、さらに
明るい画像形成装置が望まれていた。このため、プラズ
マデスプレー、電界電子放出素子、表面伝導型電子放出
素子（例えば、特開平７−２３５２５５号公報）等の冷
陰極電子放出素子から放出した電子を加速して、衝突さ
せ、蛍光体を発光させることにより表示を行う自発光型
画像形成装置の開発が実用化されつつある。これらの平
板型画像形成装置は、数十インチの大面積化も行われつ
つあり、特に、高精度でかつ容易に組み立て可能な方法
の開発が望まれている。

【０００３】図１０に、これら平板型画像形成装置の組
み立て例としての液晶表示装置を挙げ、特開平５−２３
２４５１を用いて説明する。液晶ガラス基板の一対の基
板１および２（以下第１の基板（体）、第２の基板
（体））の位置合わせを説明する。第１の基板および第
２の基板には、電極パターン、位置合わせパターン、シ
ール材が、施されている。これらの第１の基板および第
２の基板は、位置合わせ装置に設置され、位置合わせ装
置において、第１の基板および第２の基板は、加熱、保
温される。次に、第１の基板と第２の基板は、位置合わ
せパターンを介して位置合わせがなされる。次に、第１
の基板および第２の基板は加圧され、同時に位置合わせ
がなされる。最後に、加圧した状態で、所定時間保持さ
れた後、加圧が解除され、組み立てられた液晶セルは、
位置合わせ装置から取り外される。こうして、高温状態
で位置ずれが発生しても、位置合わせが行われるため、
高精度に第１の基板と第２の基板が位置合わせができる
とされている。また、前記公報においては、室温で位置
合わせした後、光硬化性接着材で仮止めを行い、さらに
シール材を加熱、硬化させる方法も記述されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】平板型画像形成装置に
おいて、第１の基体上の素子と第２の基体上の画像形成
部材を１：１に対応させ、数十μｍ〜数百μｍの画素を
形成する。この際、素子と画像形成部材の位置合わせが
不十分な場合、画素の輝度ばらつきの原因となったり、
カラーの場合は、ＲＧＢの各色が混色する等、画像品位
を損なうことが発生する。このため、第１の基体上の素
子と第２の基体上の画像形成部材の位置合わせは、高精
度であることが必要でとなる。上記液晶においては、第
１の基体と第２の基体を高温で加熱し、第１の基体と第
２の基体間に配された接着材を軟化しながら加圧し、さ
らに、高温加熱状態で第１の基体と第２の基体の位置合
わせを行った後、接着材の固化を行うことで、第１の基
体と第２の基体の位置合わせが行われる。このため、高
温槽内でアライメントを行う場合や加圧治具にヒーター
を設置したりして行う場合がある。このため、アライメ
ント装置は、高温仕様の精度が要求され、複雑な工程と
なり、生産性の低下の問題等を発生する。一方、前記公
報でも指摘しているように、室温位置合わせと仮止めに
よる製造方法では、接着材の軟化により、位置ずれが発
生する等の問題が認められている。

【０００５】一方、前記電子放出素子から発生した電子
線を蛍光体に衝突発光させる画像形成装置においては、
さらに真空容器を構成する必要があり、前記第１の基体
と第２の基体間に配された接着材にあたる接合材は、ガ
ラス材料を用いて真空を維持するように接合される。こ
のため、上記液晶の場合においては、有機系接着材の軟
化温度が１５０℃前後であるのに比べ、４００℃以上の
高温であるため、上記高精度の位置合わせおよび組み立
て装置上の問題は、さらに厳しいものとなる。また、第
１の基体と第２の基体を加熱する際の温度分布や温度差
は、第１の基体と第２の基体の熱膨張差を発生し、位置
合わせの精度の低下や応力の発生をともない、真空容器
の破壊を発生する場合もあった。

【０００６】本発明は、これらの平板型画像形成装置の
組み立て精度を高精度とし、さらに、生産性の高い平板
型画像形成装置とその製造方法を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置
は、第１の基体、第２の基体、および該第１の基体と第
２の基体間を支持する支持枠からなり、該第１の基体と
第２の基体の端面に複数の位置決め固定部材が配設され
たことを特徴とする画像形成装置である。

【０００８】上記した本発明においては、第１の基体、
第２の基体、および該第１の基体と第２の基体間を支持
する支持枠から構成される真空容器を形成することが好
ましい。

【０００９】また、該複数の位置決め固定部材は、互い
になす角度がほぼ１２０度でかつ３個であることが好ま
しく、これによって組み立て中の熱応力が平均的に分散
できる。

【００１０】また、該複数の位置決め固定部材は、基体
１および２の端面に設けられた凹部と球状または棒状の
部材との組み合わせからなるものであり、凹部と球状ま
たは棒状部材の組み合わせにより凹部と凸部の組み合わ
せ構造が形成された構成であることが好ましい。

【００１１】本発明の画像形成装置は、上記液晶のみな
らず、第１の基体には冷陰極電子放出素子等の電子放出
素子が配設され、第２の基体には蛍光体等の画像形成部
材が配設されていることが好ましい。

【００１２】なお、本発明の画像形成装置としては、プ
ラズマデスプレー等を対象とするものであるが、必ずし
もこれに限らず、第１の基体と第２の基体間の位置合わ
せが必要な画像形成装置では、本発明が適用される。

【００１３】本発明は、さらに画像形成装置の製造方法
を提供するものであり、以下のステップ、第１の基体お
よび第２の基体の端面に位置決め固定部材を配設するス
テップ、第１の基体および第２の基体に支持枠を配置す
るステップ、第１の基体および第２の基体を位置決め固
定部材を介して接合するステップ、第１の基体およびま
たは第２の基体を加圧するステップ、第１の基体および
第２の基体または支持枠に配設された接合部材を軟化す
るステップ、および該接合部材を固化するステップを有
することを特徴とする製造方法である。

【００１４】上記した本発明において、第１の基体およ
び第２の基体に支持枠を配設するステップ並び第１の基
体および第２の基体を位置決め固定部材を介して接合す
るステップは、室温で行われることが好ましい。

【００１５】また、第１の基体および第２の基体との間
に間隔保持部材を配置するステップ、並び第１の基体お
よび第２の基体の端面にあらかじめ作成した位置決め固
定部材を接着するステップを有することが好ましい。

【００１６】本発明の画像形成装置によれば、該第１の
基体と第２の基体の端面に配設された複数の位置決め固
定部材によって、室温あるいはその近傍で位置決めと固
定が容易に行われるため、複雑なアライメント装置を用
いる必要もなく、高精度に第１の基体と第２の基体の位
置合わせが行われる。

【００１７】また、本発明の画像形成装置によれば、該
複数の位置決め固定部材が、基体１および２の端面に配
設され、寸法を基体１および２の間隔と独立に設定でき
るため、設計の自由度が増加し、特に基体１および２の
間隔が狭い場合には、基体１および２の間隔よりも大き
な寸法の部材を位置決め固定部材として使用できるた
め、熱応力に耐え得る強度を確保することが容易に行え
る。

【００１８】該複数の位置決め固定部材の互いになす角
度が、荷重が平均的に分散された配置である本発明の画
像形成装置によれば、第１の基体と第２の基体の熱膨張
の差による応力は分散されたものとなり、組み立て工程
中においても高精度な位置合わせが維持される。

【００１９】本発明の画像形成装置は、前記液晶のみな
らず、上記構成であるため、第１の基体には、冷陰極電
子放出素子等の電子放出素子が配設され、第２の基体に
は、蛍光体等の画像形成部材が配設された画像形成装置
の真空容器やプラズマデスプレーの容器も構成できる。

【００２０】また、本発明の画像形成装置の製造方法に
よれば、室温で第１の基体または第２の基体の位置合わ
せと固定を行い、接合材の軟化、固化のための高温加
熱、および冷却工程での位置合わせを行わないため、高
精度かつ容易な位置合わせが実施可能である。さらに
は、高温に対応したアライメント装置も必要なく、装置
の簡略化が行われる。

【００２１】以上のように、本発明の画像形成装置およ
びその製造方法によれば、複雑なアライメント装置もな
く、高精度な組み立てが実現できるため、安価で、高品
位な画像形成装置が実現できる。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明は、液晶やプラズマとりわ
け電界電子放出素子、表面伝導型電子放出素子等の電子
放出素子を複数配置し、蛍光体等の画像形成部材を発光
し表示する平板型画像形成装置の新規な構成および製造
方法を提供するものである。

【００２３】まず、本発明の画像形成装置の主要な構成
の一例を図１および図２を用いて説明する。図１ａは、
本発明の画像形成装置の平面図のＡ−Ａ断面図である。
１は第１の基体、２は第２の基体（以下、基体１および
２と略記する）、３は支持枠、４，５，６は位置決め固
定部材で、各部材とも２つあるいは３つの部材から構成
される。図２ａは、位置決め固定部材４の部分拡大図で
あり、４−３は球状、棒状等のガラス、セラミック材等
である。一方、図２−ｂでは、４−３の部材がなく、直
接４−１，４−２が、嵌合した例である。

【００２４】基体１は、ガラス等で構成されたリアプレ
ートであり、電極、配線等のパターンが形成されてい
る。さらに、電子放出素子を用いた画像形成装置では、
電子放出素子が配置される。また、プラズマデスプレー
では、プラズマ領域を限定するための隔壁、さらに、反
射型では蛍光体等が設置される。

【００２５】基体２は、ガラス等で構成されたフェイス
プレートであり、電極、配線等のパターンが形成されて
いる。さらに、電子放出素子を用いた画像形成装置で
は、電子と衝突し発光する蛍光体が配置される。また、
プラズマデスプレーでは、配線等が設置される。

【００２６】支持枠３は、基体１および２と同様の材料
で構成され、基体１および２ならびに支持枠３によっ
て、容器が構成される。電子放出素子を用いた画像形成
装置では、内部は真空とされる。また、プラズマを用い
た画像形成装置では、ガスが封入される。なお、支持枠
３は、印刷隔壁を用いてもよく、あるいは、フェイスプ
レートまたはリアプレートと一体化されていてもよく、
必ずしも、基体１と基体２とは別部材である必要はな
い。

【００２７】支持枠３と基体１および基体２の間は、接
着材やフリットガラスによって接着される。

【００２８】位置決め固定部材４，５，６は、あらかじ
め基体１およびに形成されており、基体１と基体２の位
置合わせを簡易に行うことができ、同時に接着材等がな
くても仮固定がなされるように、図２−ａに示すよう
に、位置決め固定部材によって円錐状の凹部を形成し、
２つの部材間に球状、棒状等のガラス、セラミック等か
らなる部材４−３によって嵌合する。また図４に示され
るように、基体１および２に位置決め固定部材として、
基体上に設けられた２本の棒状部材の間隙によって凹部
を形成し、図２ａと同様に、球状、棒状等のガラス、セ
ラミック等からなる部材によって嵌合する。この場合、
球状、棒状等のガラス、セラミック等からなる部材で基
体間の間隙が設定されるので、高精度の高さ規定ができ
る。

【００２９】また、位置決め固定部材は、４，５，６に
示されるように３個でもよいが、３個に限られるもので
はない。なお、３個の場合は、加熱工程で発生する熱応
力に耐えられるように、図１ｂに示すように、約１２０
度の内角で、熱応力を平均的に分散する構造とするのが
好ましい。画像形成装置段階で組み立て完了後、位置決
め固定部材４，５，６を切り落として画像形成装置を構
成してもよい。

【００３０】なお、真空容器として使用する場合は、不
図示の排気管より容器内が排気され、真空が形成された
後、排気管が封止される。

【００３１】次に本発明の画像形成装置の製造方法の一
部を、図３を用いて説明する。

【００３２】（１）基体１および基体２にあらかじめ、
電極、配線、素子、蛍光体等を形成し、位置決め固定部
材４，５，６を設置する。なお、同時に接着材が基体１
および２または支持枠に配設される。

【００３３】（２）基体１および２を組み立て装置に配
設する。さらに、支持枠３を基体１上に配設する。

【００３４】（３）位置決め固定部材４−１，４−２．
４−３，〜５−１〜６−３がそれぞれ嵌合される。

【００３５】（４）組み立て装置により、第１の基体お
よび第２の基体を加圧する。

【００３６】（５）基体１，２等を組み立て装置より加
熱し、接着材を流動させ、所望の時間加熱、加圧保持す
る。

【００３７】（６）冷却する。

【００３８】（７）加圧を解除する。

【００３９】こうして画像形成装置の容器が製造され
る。以上に説明したように、特別な基体１および２の位
置合わせは存在せず、しかも室温で位置決め固定部材を
嵌合するだけで、基体１および２の間の位置合わせ並び
に仮固定が行われ、さらに支持枠を介して容器が構成さ
れる。

【００４０】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を説明する。

【００４１】実施例１本発明の第１の実施例は、図１に示される構成の容器を
用いた画像形成装置である。本実施例では、冷陰極電子
放出素子である表面伝導型放出素子を電子放出素子とし
て、複数個第１の基体に形成し、第２の基体には、蛍光
体を設置し、有効表示エリアを対角１５インチとする
縦、横比３：４のカラー画像形成装置を作成した。ま
ず、本発明の画像形成装置を図４を用いて説明し、次に
その製造方法を説明する。

【００４２】図４は、実施例に用いた画像形成装置の斜
視図であり、内部構造を示すためパネルの一部を切り欠
いて示している。

【００４３】図中、６５はリアプレート、６６は支持
枠、６７はフェースプレートであり、６５〜６７に表示
パネルの内部を真空に維持するための気密容器を形成し
ている。気密容器を組み立てるにあたっては、各部材の
接合部に十分な強度と気密性を保持させるため封着する
必要がある。

【００４４】リアプレート６５上には、表面伝導型放出
素子６２がＮ×Ｍ個形成されている。（Ｎ，Ｍは２以上
の正の整数であり、目的とする表示画素数に応じて適宜
設定される。例えば、高品位テレビジョンの表示を目的
とした表示装置においては、Ｎ＝３０００，Ｍ＝１００
０以上の数を設定することが望ましい。本実施例におい
ては、Ｎ＝３３３，Ｍ＝２５０とした。）前記Ｎ×Ｍ個
の表面伝導型放出素子は、Ｍ本の行方向配線６３（上配
線と述べる場合もある）とＮの列方向配線６４（下配線
と述べる場合もある）により単純マトリクス配線されて
いる。

【００４５】図５は、本発明を適用可能な表面伝導型電
子放出素子の構成を示す模式図であり、図５ａは平面
図、図５ｂは断面図である。

【００４６】図５において７１は基板、７２と７３は素
子電極、７４は導電性薄膜、７５は電子放出部である。

【００４７】素子電極２，３を通じて、導電性薄膜４に
フォーミング処理を施すことで、導電性薄膜を局所的に
破壊、変形もしくは変質せしめ、電気的に高抵抗な状態
にした電子放出部７５を形成し、さらに、放出電流を著
しく改善する活性化工程を該表面伝導型電子放出素子の
上述導電性薄膜７４に電圧を印加し、素子に電流を流す
ことにより、上述の電子放出部７５より電子を放出せし
めるものである。（なお、従来技術で述べた特許公報特
開平７−２３５２５５と同様のものである。）また、図４に示すフェースプレート６７の下面には、蛍
光膜６８が形成されている。本実施例はカラー表示装置
であるため、蛍光膜６８の部分にＣＲＴの分野で用いら
れる赤、緑、青、の３原色の蛍光体が塗り分けられてい
る。各色の蛍光体は、例えば図６の（ａ）に示すように
ストライプ状に塗り分けられ、蛍光体のストライプの間
には黒色の導電体８１が設けてある。黒色の導電体８１
を設ける目的は、電子ビームの照射位置に多少のずれが
あっても表示色にずれが生じないようにすることや、外
光の反射を防止して表示コントラストの低下を防ぐこ
と、電子ビームによる蛍光膜のチャージアップを防止す
ること等である。黒色の導電体８１には、黒鉛を主成分
として用いたが、上記の目的に適するものであればこれ
以外の材料を用いてもよい。

【００４８】また、３原色の蛍光体の塗り分け方は前記
図６（ａ）に示したストライプ状の配列に限られるもの
ではなく、例えば、図６（ｂ）に示すようなデルタ状配
列や、それ以外の配列であってもよい。

【００４９】なお、モノクロームの表示パネルを作成す
る場合には、単色の蛍光体材料を蛍光膜６８に用いれば
よく、また黒色導電材料は必ずしも用いなくともよい。

【００５０】また、図４に示す蛍光膜６８のリアプレー
ト側の面には、ＣＲＴの分野では公知のメタルバック６
９を設けてある。メタルバック６９を設けた目的は、蛍
光膜６８が発する光の一部を鏡面反射して光利用率を向
上させることや、負イオンの衝突から蛍光膜６８を保護
することや、電子ビーム加速電圧を印加するための電極
として作用させることや、蛍光膜６８を励起した電子の
導電路として作用させること等である。メタルバック６
９は、蛍光膜６８をフェースプレート６７上に形成した
後、蛍光膜表面を平滑化処理し、その上にＡｌを真空蒸
着する方法により形成した。なお、蛍光膜６８に低電圧
用の蛍光体材料を用いた場合には、メタルバック６９は
用いない。

【００５１】また、本実施例では用いなかったが、加速
電圧の印加用や蛍光膜の導電性向上を目的として、フェ
ースプレート６７と蛍光膜６８との間に、例えばＩＴＯ
を材料とする透明電極を設けてもよい。

【００５２】また、図４に示すＤｘ１〜ＤｘｍおよびＤ
ｙ１〜ＤｙｎおよびＨｖは、当該表示パネルと不図示の
電気回路とを電気的に接続するために設けた気密構造の
電気接続用端子である。Ｄｘ１〜Ｄｘｍはマルチ電子ビ
ーム源の行方向配線６３と、Ｄｙ１〜Ｄｙｎはマルチ電
子ビーム源の列方向配線６４と、Ｈｖはフェースプレー
トのメタルバック６９と電気的に接続している。

【００５３】以上、本発明を適用した画像形成装置の基
本構成を説明した。

【００５４】次に、本発明の画像形成装置の製造方法に
ついて説明する。第１の基体１の作成工程−１青板ガラス上にシリコン酸化膜をスパッタ法で形成した
第１の基体１の上に下配線をスクリーン印刷で形成し
た。次に、下配線と上配線間に層間絶縁層を形成し、さ
らに、上配線を形成した。次に、下配線と上配線とに接
続された素子電極を形成した。次に、導電性薄膜をスパ
ッタ法で形成した後、パターニングし、所望の形態とし
た。

【００５５】工程−２支持枠を固定するためのフリットガラスを印刷によっ
て、所望の位置に形成した。さらに、位置決め固定部材
を図１の位置に形成した。位置決め固定部材は図２−ａ
の形状に予め加工されたものをフリットガラスで固定し
た。なお、位置決め固定部材は、Ｈ＝２ｍｍ、ｈｌ＝ｈ
２＝２ｍｍ、Ｒ＝５ｍｍ、ｒ＝３ｍｍとした。凹部は、
円錐状の形態である。

【００５６】以上の工程により、第１の基体１に単純マ
トリクス配線した表面伝導型放出素子、支持枠用の接着
材、位置決め固定部材等を形成した。

【００５７】第２の基体２の作成工程−３青板ガラス基板に蛍光体、黒色導電体を印刷法により形
成した。蛍光膜の内面側表面の平滑化処理を行い、その
後Ａｌを真空蒸着法等を用いて堆積させメタルバック形
成した。

【００５８】工程−４支持枠を固定するためのフリットガラスを、印刷によっ
て、所望の位置に形成した。さらに、位置決め固定部材
を図１の位置に形成した。位置決め固定部材は図２−ａ
の形状で、工程２で用いたものと同一の大きさに予め加
工されたものをフリットで固定した。

【００５９】以上の工程により、第２の基体２に３原色
の蛍光体、ストライブ状の配列蛍光体、支持枠用の接着
材、位置決め固定部材等を形成した。

【００６０】工程−５次に、上記第１の基体１および第２の基体２を図７に示
す加圧装置の概念図に従って設置した。（なお図１と同
符号のものは、図１と同一のものである。）加圧装置
は、上ホルダー９１、下ホルダー９２、加圧手段９３、
ホルダ−スライドガイド９４等から構成される。

【００６１】下ホルダー９２上に、第１の基体１を設置
し、支持枠、直径３ｍｍのガラスビーズを位置決め固定
部材の凹部に配置する。次に、第２の基体２の位置決め
固定部材を、第１の基体１の位置決め固定部材と嵌合す
るように設置する。その後、上ホルダーをホルダースラ
イドガイドを通じて、第２の基体２の上に設置し、加圧
手段により加圧する。

【００６２】工程−６上記加圧装置および画像形成装置の容器を、加熱炉に導
入し、加熱する。

【００６３】工程−７所望の時間後、加熱炉を徐冷し、フリットを硬化させ
る。最後に加圧装置により、第１の基体１および第２の
基体２と支持枠が接着した画像形成装置用の容器を取り
出した。

【００６４】工程−８以上のようにして完成した容器内の雰囲気を排気管（図
示せず）を通じ真空ポンプにて排気し、十分な真空度に
達した後、容器外端子Ｄｘ１ないしＤｘｍとＤｙ１ない
しＤｙｎを通じ電子放出素子に電圧を印加し、電子放出
部３を、導電性薄膜４をフォーミング工程、活性化を施
することにより作成した。さらに、一連の工程終了後、
２５０℃で、１０時間ベーキングを行った。

【００６５】工程−９次に、室温で、１０^-8Ｔｏｒｒ程度の真空度まで排気
し、不図示の排気管をガスバーナーで熱することで溶着
し外囲器の封止を行った。

【００６６】最後に封止後の真空度を維持するために、
高周波加熱法でゲッター処理を行った。

【００６７】以上のように完成した本発明の画像表示装
置において、各電子放出素子には、容器外端子Ｄｘ１な
いしＤｘｍ，Ｄｙ１ないしＤｙｎを通じ、走査信号およ
び変調信号を不図示の信号発生手段でそれぞれ印加する
ことにより、電子放出させ、高圧端子Ｈｖを通じ、メタ
ルバック６９、あるいは透明電極（不図示）に数ｋＶ以
上の高圧を印加し、電子ビームを加速し、蛍光膜６８に
衝突させ、励起・発光させることで画像を表示した。

【００６８】その結果、電子放出素子、蛍光体の位置ず
れがなく、位置ずれに起因した輝度ばらつきや、混色は
観察されなかった。

【００６９】実施例２本発明の第２の実施例は、電子放出素子として冷陰極放
出素子の一種である電界放出素子を用い、また、軽量化
を図るために耐大気圧部材としてスペーサを設置した場
合である。まず、電界放出素子について図８を用いて説
明し、次いで図９を用いて画像形成装置について説明す
る。図８において、１３１はリアプレート、１３２はフ
ェイスプレート、１３３は陰極、１３４はゲート電極、
１３５はゲート／陰極間の絶縁層、１３６は収束電極で
ある。図９において、１４１はリアプレート、１４２は
フェースプレート、１４３は支持枠、１４４，１４５，
１４６は位置決め固定部材、１４７はスペーサである。

【００７０】画像形成装置の有効表示エリアの大きさ
は、縦、横比３：４で、対角１０インチである。位置決
め固定部材１４４，１４５，１４６は、第１の基体１お
よび第２の基体２の端面に配置され、各位置決め部材の
なす角は、内角が１２０度である。なお、位置決め固定
部材は、深さ２．１ｍｍの凹部をもつ部材と、直径３．
０ｍｍで長さ２５ｍｍの棒状部材とした。これらは基体
１および２と熱膨張係数が概略同一の材料であるセラミ
クスで形成した。基体１と２の間隙は、１．５ｍｍであ
る。

【００７１】次に、本発明の画像形成装置の製造方法に
ついて説明する。

【００７２】第１の基体１の作成工程−１青板ガラスを基板として、公知の方法によって、図８の
陰極、ゲート電極、配線等を作成した。なお、陰極材料
はＭＯとした。次に基板の端面の所望の位置に位置決め
固定用の凹部を有する部材を設置した。本実施例におい
て、この位置決め固定用の凹部を有する部材の基板への
接着は無機接着剤であるＡＲＥＭＣＯ社製の商品名セラ
マボンド５６９を用いた。

【００７３】工程−２支持枠を固定するためのフリットガラスを印刷によっ
て、所望の位置に形成した。

【００７４】以上の工程により、第１の基体１に単純マ
トリクス配線した電界放出型電子放出素子、支持枠用の
接着材、位置決め固定部材等を形成した。

【００７５】第２の基体２の作成工程−３青板ガラス基板に透明導電体、蛍光体、黒色導電体を印
刷法により形成した。蛍光膜の内面側表面の平滑化処理
を行い、その後Ａｌを真空蒸着等を用いて堆積させメタ
ルバックを形成した。

【００７６】工程−４青板ガラスを基板として、基板の周辺の所望の位置に位
置決め固定用の凹部を有する部材を設置した。接着剤と
して、工程１と同様に無機接着剤のＡＲＥＭＣＯ社製、
商品名セラマボンド５６９を用いた。支持枠を固定する
ためのフリットガラスを印刷によって、所望の位置に形
成した。さらに、スペーサを黒色導電体に、フリットで
接着した。

【００７７】以上の工程により、第２の基体２に３原色
の蛍光体、ストライブ状の配列蛍光体、支持枠用の接着
材、位置決め部材、スペーサ等を形成した。

【００７８】工程−５次に、実施例１と同様に、上記基体１および２を図７に
示す加圧装置の概念図に設置した。上ホルダー、下ホル
ダー、加圧手段、ホルダースライドガイドから構成され
る。

【００７９】下ホルダー上に、第１の基体１を設置し、
支持枠、直径３．０ｍｍのセラミクス棒を基板に加工さ
れた位置決め固定用の凹部に配置する。次に、第２の基
体２の位置決め固定用の凹部を、基体１の位置決め用固
定用の凹部と嵌合するように設置する。その後、上ホル
ダーをホルダースライドガイドを通じて、基体２の上に
設置し、加圧手段により加圧する。

【００８０】工程−６上記加圧装置および画像形成装置の容器を、加熱炉に導
入し、加熱する。

【００８１】工程−７所望の時間後、加熱炉を徐冷し、フリットを硬化させ
る。最後に加圧装置により、基体１および２、支持枠が
接着した画像形成装置用の容器を取り出した。

【００８２】工程−８以上のようにして完成した容器内の雰囲気を排気管（図
示せず）を通じ真空ポンプにて排気し、十分な真空度に
達した後、容器外端子を通じ電子放出素子に電圧を印加
し、エージングすることにより作成した。さらに、エー
ジング終了後、２５０℃で、１０時間ベーキングを行っ
た。

【００８３】工程−９次に、室温で、１０^-8Ｔｏｒｒ程度の真空度まで排気
し、不図示の排気管をガスバーナーで熱することで溶着
し外囲器の封止を行った。

【００８４】最後に封止後の真空度を維持するために、
高周波加熱法でゲッター処理を行った。

【００８５】以上のように完成した本発明の画像表示装
置において、各電子放出素子には、容器外端子を通じ、
信号を不図示の信号発生手段でそれぞれ、印加すること
により、電子放出させ、高圧端子Ｈｖを通じ、メタルバ
ック、あるいは透明電極（不図示）に数ｋＶ以上の高圧
を印加し、電子ビームを加速し、蛍光膜に衝突させ、励
起・発光させることで画像を表示した。また、このと
き、混色が起こらず、かつ、容易に位置合わせができ
た。

【００８６】

【発明の効果】第１の基体、第２の基体、および該第１
の基体と第２の基体間を支持する支持枠からなり、該第
１の基体と第２の基体の端面に複数の位置決め固定部材
が配設されたことを特徴とする本発明の画像形成装置に
よれば、該第１の基体と第２の基体の端面に配設された
複数の位置決め固定部材によって、室温あるいはその近
傍で位置決めと固定が容易に行われるため、複雑なアラ
イメント装置を用いる必要がなく、高精度に第１の基体
と第２の基体の位置合わせが行われる。

【００８７】また、本発明の画像形成装置によれば、該
複数の位置決め固定部材が、第１の基体１と第２の基体
２の端面に配設されて寸法を基体１，２の間隔と独立に
設定できるため、設計の自由度が増加する。特に基体１
および２の間隔が狭い場合には、基体１および２の間隔
よりも大きな寸法の部材を位置決め固定部材として使用
できるために、熱応力に耐え得る強度を確保することが
容易に行える。

【００８８】また、複数の位置決め固定部材は、互いに
なす角度が、荷重が平均的に分散された配置であること
を特徴とする本発明の画像形成装置によれば、第１の基
体と第２の基体の熱膨張の差による応力も分散されたも
のとなり組み立て工程中も高精度の位置合わせが維持さ
れる。

【００８９】本発明の画像形成装置は、上記の構成であ
るため、第１の基体には冷陰極電子放出素子等の電子放
出素子が配設され、第２の基体には蛍光体等の画像形成
部材が配設された画像形成装置の真空容器やプラズマデ
スプレーの容器も構成できる。

【００９０】また、本発明による画像形成装置の製造方
法によれば、室温で第１の基体あるいは第２の基体の位
置合わせおよび固定を行い、接合材の軟化および固化の
ための高温加熱や冷却工程で位置合わせを行わないた
め、高精度かつ容易に位置合わせが可能となる。さらに
は、高温に対応したアライメント装置も必要なく、装置
の簡略化が行われる。

【００９１】以上のように、本発明の画像形成装置およ
びその製造方法によれば、複雑なアライメント装置もな
く、高精度な組み立てが実現できるため、安価で、高品
位な画像形成装置が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の主要な構成の平面図お
よび断面図の一例である。

【図２】本発明の位置決め固定部材の一例である。

【図３】本発明の画像形成装置の組み立て工程の一例で
ある。

【図４】実施例１の画像形成装置の斜視図の一例であ
る。

【図５】実施例１で用いた冷陰極の表面伝導型電子放出
素子の平面図および断面図の一例である。

【図６】実施例１で用いた蛍光膜の一例である。

【図７】実施例１で用いた画像形成装置組み立て用装置
（加圧装置）の断面図の一例である。

【図８】実施例２で用いた電界放出素子の断面図の一例
である。

【図９】実施例２で用いた画像形成装置の平面図および
断面図の一例である。

【図１０】従来の組み立て例の一例である。

【符号の説明】

１第１の基体２第２の基体３支持枠４，５，６位置決め固定部材６２表面伝導型放出素子６３行方向配線６４列方向配線６５リアプレート６６支持枠６７フェースプレート６８蛍光膜６９メタルバック７１基板７２，７３素子電極７４導電性薄膜７５電子放出部８１黒色の導電体９１上ホルダー９２下ホルダー９３加圧手段９４ホルダースライドガイド１０１リアプレート１０２ファイスプレート１０３支持枠１０４位置決め固定部材１０５スペーサ１３１リアプレート１３２フェイスプレート１３３陰極１３４ゲート電極１３５ゲート／陰極間の絶縁層１３６収束電極１４１リアプレート１４２フェイスプレート１４３支持枠１４４，１４５，１４６位置決め固定部材１４７スペーサ

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０１Ｊ 31/12 Ｈ０１Ｊ 31/12 Ｃ (72)発明者多川昌宏東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者小山信也東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の基体、第２の基体、および該第１
の基体と第２の基体間を支持する支持枠からなり、該第
１の基体と第２の基体の端面に複数の位置決め固定部材
が配設されたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】第１の基体、第２の基体、および該第１
の基体と第２の基体間を支持する支持枠から構成される
真空容器からなることを特徴とする請求項１記載の画像
形成装置。
【請求項３】該複数の位置決め固定部材は、互いにな
す角度がほぼ１２０度でかつ３個であることを特徴とす
る請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】該複数の位置決め固定部材は、基体１お
よび２の端面に設けられた凹部と球状または棒状の部材
との組み合わせからなることを特徴とする請求項１〜３
の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項５】第１の基体には電子放出素子が配設さ
れ、第２の基体には画像形成部材が配設されたことを特
徴とする請求項１〜４の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項６】該画像形成部材が、蛍光体であることを
特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】該電子放出素子が、冷陰極電子放出素子
であることを特徴とする請求項５または６記載の画像形
成装置。
【請求項８】第１の基体および第２の基体に位置決め
固定部材を配設するステップ、第１の基体または第２の基体に支持枠を配設するステッ
プ、第１の基体および第２の基体を位置決め固定部材を介し
て接合するステップ、第１の基体およびまたは第２の基体を加圧するステッ
プ、第１の基体および第２の基体または支持枠に配設された
接合部材を軟化するステップ、および該接合部材を固化
するステップ、を有することを特徴とする画像形成装置
の製造方法。
【請求項９】第１の基体または第２の基体に支持枠を
配設するステップおよび第１の基体および第２の基体を
位置決め固定部材を介して接合するステップが室温で行
われることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置
の製造方法。
【請求項１０】第１の基体および第２の基体に位置決
め固定部材を配設するステップが、さらに第１の基体お
よび第２の基体との間に間隔保持部材を配置するステッ
プ、および第１の基体ならびに第２の基体の端面にあら
かじめ作成した位置決め固定部材を接着するステップを
有することを特徴とする請求項８記載の画像形成装置の
製造方法。