JP2992901B2 - Method of manufacturing image display device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電子ビームを利用して画像表示を行わせる
画像表示装置の製造方法に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an image display device for displaying an image using an electron beam.

［従来の技術］ 従来、平板状ディスプレイ装置としては、液晶表示装
置,EL表示装置，プラズマディスプレイパネルが実用化
されているが、視野角，カラー化，輝度等で画像表示用
には不十分なレベルである。特に陰極線管（CRT）に比
較すると表示性能の差は大きく、陰極線管に代替できる
ような状況に至っていない。[Prior Art] Conventionally, liquid crystal display devices, EL display devices, and plasma display panels have been put into practical use as flat display devices, but they are insufficient for image display due to viewing angle, colorization, brightness, and the like. Level. In particular, the difference in display performance is large as compared with a cathode ray tube (CRT), and the situation has not reached a situation where a cathode ray tube can be substituted.

一方、コンピューターによる情報処理の高度化，テレ
ビジョン放送の高画質化に伴い、高精細，大画面の平板
状ディスプレイ装置に対するニーズが急速に高まりつつ
ある。On the other hand, with the advancement of information processing by computers and the enhancement of image quality of television broadcasts, the need for high-definition, large-screen flat display devices is rapidly increasing.

このため、画像表示用として電子ビーム加速型の平板
状ディスプレイ装置が、いくつか提案されてきた。例え
ば、、米国特許第3408532号明細書，米国特許第3935499
号明細書及び特開昭56−28445号公報に示されるように
平面状の電子源を有し、この電子源から電子ビームを引
き出し、蛍光体画素に対応する多数の孔部を設けた制御
電極群により制御，加速して、平面状蛍光面に照射し、
所望の蛍光体画素を発光させる構成となっている。For this reason, several electron beam acceleration type flat display devices for displaying images have been proposed. For example, US Pat. No. 3,408,532, US Pat. No. 3,935,499
Control electrode having a planar electron source, extracting an electron beam from the electron source, and providing a large number of holes corresponding to the phosphor pixels as shown in the specification and Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-28445. Controlled and accelerated by the group, illuminate the flat phosphor screen,
A desired phosphor pixel emits light.

ところで、従来、簡単な構造で電子の放出が得られる
素子としては、例えば、エム・アイ・エリンソン（M.I.
Elinson）等によって発表された冷陰極素子が知られて
いる［ラジオ・エンジニアリング・エレクトロン・フィ
ジィッス（Radio・Eng.Electron.phys.）第10巻,1290〜
1296頁,1965年］。By the way, conventionally, as a device capable of emitting electrons with a simple structure, for example, MI Elinson (MI
Elinson) has been known [Radio Engineering Electron phys., Vol. 10, 1290-
1296, 1965].

これは基板上に形成された小面積の薄膜に、膜面に平
行に電流を流すことにより、電子放出が生ずる現象を利
用するもので、一般には表面伝導形電子放出素子と呼ば
れている。This utilizes a phenomenon in which an electron is emitted when a current flows in a small-area thin film formed on a substrate in parallel with the film surface, and is generally called a surface conduction electron-emitting device.

この表面伝導形電子放出素子としては、前記エリンソ
ン等により開発されたSnO₂（Sb）薄膜を用いたもの、Au
薄膜によるもの［ジー・ディトマー“スイン・ソリド・
フィルムス”（G.Dittmer:“Thin Solid Films"）、
９巻,317頁，（1972年）］、ITO薄膜によるもの［エム
・ハートウェル・アンド・シー・ジー・フォンスタッド
“アイ・イー・イー・イー・トランス・イー・ディー・
コンフ”（M.Hartwell and C.G.Fonstad:“IEEE Tra
ns ED Conf."）519頁，（1975年）］、カーボン薄膜
によるもの［荒木久他：“青空",第26巻，第１号,22
頁，（1983年）］等が報告されている。Examples of the surface conduction electron-emitting device include a device using a SnO ₂ (Sb) thin film developed by Elinson et al., And Au.
By a thin film [Gee Ditmer "Sin Solid
Films ”(G. Dittmer:“ Thin Solid Films ”),
9, 317, (1972)], using ITO thin film [M. Hartwell and C. G. Fonstad, "I.E.E.E.T.E.E.D.E.D."
Conf. ”(M. Hartwell and CGFonstad:“ IEEE Tra
ns ED Conf. ") p. 519, (1975)], using a carbon thin film [Hisashi Araki et al .:" Blue Sky ", Vol. 26, No. 1, 22
P., (1983)].

これらの表面伝導形電子放出素子は、 １）高い電子放出効率が得られる、 ２）構造が簡単であるため、製造が容易である、 ３）同一基板上に多数の素子を配列形成できる、 等の利点を有する。 These surface conduction electron-emitting devices are: 1) high electron emission efficiency is obtained; 2) the structure is simple, so that they are easy to manufacture; 3) a large number of devices can be arranged and formed on the same substrate. Has the advantage of

以下、前記表面伝導形電子放出素子である面状冷陰極
を使用した、平板型画像表示装置の従来例を図面を参照
しながら説明する。Hereinafter, a conventional example of a flat panel type image display device using a planar cold cathode as the surface conduction electron-emitting device will be described with reference to the drawings.

第３図は、従来の平板型画像表示装置を示すものであ
る。第３図において後方から前方に向かって順に面状冷
陰極12を配置した背面基板11,第１のスペーサ13,電子ビ
ーム流を制御する制御電極14と電子ビームを蛍光面に集
束させるための集束電極16とを具備した、一定の間隔で
孔15−１の開いている電極基板15,第２のスペーサ17,蛍
光体18および電子ビーム加速電極を具備した表示窓板19
が構成されており、上記構成部材は、端部を低融点ガラ
スフリットにて封着され内部を真空にして収納される。
真空排気は、真空排気管20にて排気される。FIG. 3 shows a conventional flat panel type image display device. In FIG. 3, a rear substrate 11, on which planar cold cathodes 12 are arranged in order from the rear to the front, a first spacer 13, a control electrode 14 for controlling the electron beam flow, and a focusing for focusing the electron beam on the phosphor screen. An electrode substrate 15 having an electrode 16 and having holes 15-1 at regular intervals, a second spacer 17, a phosphor 18, and a display window plate 19 having an electron beam accelerating electrode.
The above components are sealed with a low melting point glass frit at the end, and the inside is evacuated and housed.
The evacuation is evacuated by the evacuation pipe 20.

ここで、前記第１のスペーサ13および第２のスペーサ
17は、電気的に絶縁体からなるスペーサで、ガラス・セ
ラミック等を使用している。また電極基板15もガラス・
セラミック等を使用し、両面には制御電極14,集束電極1
6がそれぞれスクリーン印刷等により形成されている。
第１および第２のスペーサ，電極基板には、それぞれ孔
15−１、面状冷陰極に平行なスリット13−1,17−1,真空
排気用スリット15−２を形成している。これら孔、スリ
ットはエッチングあるいは、機械加工等によって加工で
きる。Here, the first spacer 13 and the second spacer
Reference numeral 17 denotes a spacer made of an electrically insulating material, such as glass or ceramic. The electrode substrate 15 is also made of glass
Use ceramic etc., control electrode 14 and focusing electrode 1 on both sides
6 are each formed by screen printing or the like.
Holes are formed in the first and second spacers and the electrode substrate, respectively.
15-1, slits 13-1, 17-1 parallel to the planar cold cathode, and a vacuum exhaust slit 15-2 are formed. These holes and slits can be processed by etching or machining.

第１のスペーサ13及び電極基板15は、1.0mm程度の厚
さで、第２のスペーサ17は上，下基板間の放電対策のた
め、３〜5mm程度の厚さを持っている。The first spacer 13 and the electrode substrate 15 have a thickness of about 1.0 mm, and the second spacer 17 has a thickness of about 3 to 5 mm for preventing discharge between the upper and lower substrates.

また表示窓板19には透明導電膜からなる電子ビーム加
速電極（図示せず）とこの電極上に、RGBの蛍光体18と
メタルバック層（図示せず）が形成されており、加速電
極には、10KV〜20KVの高電圧が印加され、内部を構成し
ている。An electron beam accelerating electrode (not shown) made of a transparent conductive film and an RGB phosphor 18 and a metal back layer (not shown) are formed on the electrode on the display window plate 19. Is applied with a high voltage of 10 KV to 20 KV, and constitutes the inside.

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来例では画像を形成する構成要
素と装置を真空排気維持する構成要素が同一外囲器内に
あるため、次のような欠点があった。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above-described conventional example, since the components for forming an image and the components for maintaining the vacuum evacuation of the apparatus are in the same envelope, there are the following disadvantages.

．真空排気用の真空排気管及び真空を維持するゲッタ
保持部材とが画像表示装置の厚み方向に設けられている
ため、装置全体が厚み方向で大きくなってしまう。. Since the evacuation pipe for evacuation and the getter holding member for maintaining the vacuum are provided in the thickness direction of the image display device, the entire device becomes large in the thickness direction.

．さらに、真空維持部材であるゲッタを動作させる
と、かかるゲッタ材が拡がって、外囲器内に付着し、他
の構成要素に悪影響を及ぼすおそれがあることから、で
きるだけその影響を避けるために内部空間を大きめにと
る必要がある。その結果として装置が大きくなる。. Further, when the getter, which is a vacuum maintaining member, is operated, the getter material spreads, adheres to the inside of the envelope, and may adversely affect other components. The space needs to be large. The result is a larger device.

．また、画像表示部材が形成される基板材が真空容器
となる外囲器の部材を兼ねているため、耐大気圧構造上
基板材が厚くかつ極めて重量が重くなり、基板材上に画
像表示部材を形成，製造することが困難である。. In addition, since the substrate material on which the image display member is formed also serves as the member of the envelope that serves as a vacuum container, the substrate material becomes thick and extremely heavy on the atmospheric pressure resistant structure, and the image display member is placed on the substrate material. Is difficult to form and manufacture.

すなわち、本発明の目的とするところは、上述のよう
な問題点を解消し得る画像表示装置の製造方法を提供す
ることにある。That is, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing an image display device that can solve the above-described problems.

［課題を解決するための手段及び作用］ 本発明の特徴とするところは、 基板と、該基板上に配置された複数の面状冷陰極から
なる電子源と、該電子源から放出される電子ビームを変
調又は加速する電極と、電子ビームの照射により発光す
る蛍光面部材とが少なくとも外囲器内に収納され、か
つ、真空排気管による排気と、動作させるとゲッタ材が
拡がるゲッタの動作とを行う画像表示装置の製造方法に
おいて、 前記電子源、電極及び蛍光面部材を有する表示用空間
とは前記基板の反対側に、ゲッタを有しかつ真空排気管
が接続されたゲッタ用空間を、前記表示用空間とは基板
で仕切って設けると共に、該ゲッタ用空間と前記表示用
空間とを基板に形成した孔を介して連通させ、前記真空
排気管による排気と、該ゲッタ用空間内での前記ゲッタ
の動作とを行うことを特徴とする画像表示装置の製造方
法としている点にある。[Means and Actions for Solving the Problems] The features of the present invention include: a substrate; an electron source including a plurality of planar cold cathodes disposed on the substrate; and electrons emitted from the electron source. An electrode that modulates or accelerates the beam, and a phosphor screen member that emits light by irradiating the electron beam are housed at least in the envelope, and are evacuated by a vacuum exhaust pipe, and a getter material that expands the getter material when operated. In the method for manufacturing an image display device, the display space having the electron source, the electrode, and the phosphor screen member, on the opposite side of the substrate, a getter space having a getter and a vacuum exhaust pipe is connected, The display space is separated from the display space by a substrate, and the getter space and the display space communicate with each other through a hole formed in the substrate. The get There to perform the operation and the point that a manufacturing method of an image display apparatus according to claim.

本発明においては、表示用空間とゲッタ用空間を形成
するための仕切として、前記電子源を形成する基板を用
いていることから、構造の簡略化を図ることができる。In the present invention, since the substrate on which the electron source is formed is used as a partition for forming the display space and the getter space, the structure can be simplified.

また、本発明によれば、ゲッタは表示用空間とは仕切
られたゲッタ用空間で動作され、基板に形成された孔を
介して表示用空間の真空度維持に寄与することから、表
示用空間に対するゲッタ材の拡散を極力抑えることがで
き、装置の寿命の点でも効果的である。Further, according to the present invention, the getter is operated in the getter space separated from the display space, and contributes to maintaining the degree of vacuum in the display space through holes formed in the substrate. Therefore, diffusion of the getter material to the device can be suppressed as much as possible, which is effective in terms of the life of the device.

更には、後述する実施例のように、基板に外圧がかか
らない構成とすることにより、基板の薄肉化が可能であ
り、より薄型の装置の製造が可能となる。Further, by adopting a configuration in which external pressure is not applied to the substrate as in the embodiment described later, the substrate can be made thinner, and a thinner device can be manufactured.

［実施例］ 以下に、本発明の実施例を図面により説明する。Example An example of the present invention will be described below with reference to the drawings.

実施例１ 第１図は、本発明の一実施例における画像表示装置の
断面を示すものである。Embodiment 1 FIG. 1 shows a cross section of an image display device according to an embodiment of the present invention.

第１図において、１は面状冷陰極及び変調電極を形成
する基板材、２は面状冷陰極、３は絶縁層、４は変調電
極、5,6は絶縁性スペーサ、７はゲッタ、８は蛍光体及
びメタルバック、９は背面基板、10は表示窓板、11は真
空容器内を同一排気系で排気するための孔、20は容器内
を排気させるための排気管である。上記構成部品を低融
点ガラスフリット（図示せず）により封着し、真空排気
管20により内部を真空にし、真空排気管20を封止し、ゲ
ッタ７を動作させ、容器内の真空を排気，維持する。In FIG. 1, 1 is a substrate material for forming a planar cold cathode and a modulation electrode, 2 is a planar cold cathode, 3 is an insulating layer, 4 is a modulation electrode, 5 and 6 are insulating spacers, 7 is a getter, 8 Is a phosphor and a metal back, 9 is a rear substrate, 10 is a display window plate, 11 is a hole for evacuating the inside of the vacuum vessel with the same exhaust system, and 20 is an exhaust pipe for evacuating the inside of the vessel. The above components are sealed with a low melting point glass frit (not shown), the inside is evacuated by a vacuum exhaust pipe 20, the vacuum exhaust pipe 20 is sealed, the getter 7 is operated, and the vacuum in the container is exhausted. maintain.

本発明の装置の作製においては、先ず基板材１として
板厚1.1mmの青板ガラスを用い、真空成膜法及びフォト
リソグラフィー技術により面状冷陰極2,絶縁層3,及び変
調電極４を形成し、次いで基板材１に約5mmの孔11をあ
け、板厚5mmの青板ガラスからなる絶縁性スペーサ5,6、
背面基板９、真空排気管20、ゲッタ７及び、透明電極，
蛍光体及びメタルバックが形成された表示窓板10を第１
図のごとく低融点ガラスフリットにより封着形成し、真
空排気管20を通して約１×10^-7Torrまで真空排気後、真
空排気管20を封止し、次いでゲッタ７を動作させ、表示
用空間とゲッタ用空間が基板材１を境に分割されると共
に同一の真空を得る画像表示装置を完成した。本画像表
示装置では、ゲッタ７を動作させても、面状冷陰極2,絶
縁層3,変調電極4,表示窓板10等に何んら影響を及ぼさな
いことは言うまでもない。In the production of the apparatus of the present invention, first, a blue sheet glass having a thickness of 1.1 mm is used as a substrate material 1, and a planar cold cathode 2, an insulating layer 3, and a modulation electrode 4 are formed by a vacuum film forming method and a photolithography technique. Then, a hole 11 of about 5 mm is made in the substrate material 1, and insulating spacers 5 and 6 made of a 5 mm-thick blue plate glass are formed.
Back substrate 9, vacuum exhaust pipe 20, getter 7, transparent electrode,
The display window plate 10 on which the phosphor and the metal back are formed
As shown in the figure, a seal is formed with a low melting point glass frit, evacuated to about 1 × 10 ⁻⁷ Torr through the evacuated pipe 20, the evacuated pipe 20 is sealed, the getter 7 is operated, and the display space and The image display device in which the getter space is divided by the substrate material 1 and the same vacuum is obtained is completed. In the present image display device, it goes without saying that operating the getter 7 does not affect the planar cold cathode 2, the insulating layer 3, the modulation electrode 4, the display window plate 10 or the like.

また、本実施例にて製造された画像表示装置は、画像
表示部約86.4mm（約3.4inch）、画像表示装置サイズ100
mm×90mmであった。従来の構成により形成される画像表
示装置サイズは100mm×120mmの寸法が必要であり、約30
mmほど小さくすることができた。The image display device manufactured in this embodiment has an image display unit of about 86.4 mm (about 3.4 inches) and an image display device size of 100.
mm × 90 mm. The size of the image display device formed by the conventional configuration needs to be 100 mm x 120 mm, and is approximately 30 mm.
mm.

さらに、基板材１上に面状冷陰極2,絶縁層３及び変調
電極４を形成する製造工程においても、従来の構成では
基板材１と背面基板９が兼用のため、本実施例程度の画
像表示装置を形成するには耐大気圧構造上5mm以上の板
厚が必要となり製造が非常に困難であったのに対し、基
板材１と背面基板９を分けることにより、何んら問題な
く所望の面状冷陰極2,絶縁層３及び変調電極４を形成す
ることができる。Further, in the manufacturing process of forming the planar cold cathode 2, the insulating layer 3, and the modulation electrode 4 on the substrate 1, the substrate 1 and the back substrate 9 are used in the conventional configuration, and the In order to form a display device, a plate thickness of 5 mm or more was required due to an anti-atmospheric structure, and it was very difficult to manufacture. On the other hand, the substrate material 1 and the back substrate 9 were separated without any problem. The cold cathode 2, the insulating layer 3, and the modulation electrode 4 can be formed.

実施例２ 第２に、本発明の第２の実施例を示す。本実施例にお
いても実施例１と同様の部材を用いた。Embodiment 2 Second, a second embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the same members as those in Embodiment 1 were used.

本実施例では、基板材１に開孔11を設ける代わりに、
基板材１を２分割（1,1′）して長孔11′を確保し、第
２図のごとく画像表示装置を形成したところ、実施例１
と同様に、ゲッタ７による表示用空間への影響の全くな
い小型な画像表示装置を製造することができた。In this embodiment, instead of providing the opening 11 in the substrate material 1,
The substrate material 1 was divided into two parts (1, 1 ') to secure a long hole 11', and an image display device was formed as shown in FIG.
Similarly to the above, a small image display device having no influence on the display space by the getter 7 can be manufactured.

［発明の効果］ 以上説明したように、真空にされた画像表示装置の内
部空間を表示用空間とゲッタ用空間を電子源等が形成さ
れる基板材にて分割することにより、ゲッタ材による画
像表示部への影響を極力抑え、かつ、画像表示装置サイ
ズを小さくできる効果があり、一方、基板材が薄くでき
ることから、薄型の大画面画像表示装置を可能ならしめ
る効果がある。[Effects of the Invention] As described above, by dividing the internal space of the vacuumed image display device into the display space and the getter space by the substrate material on which the electron source and the like are formed, the image by the getter material is obtained. This has the effect of minimizing the effect on the display unit and reducing the size of the image display device. On the other hand, since the substrate material can be made thinner, there is the effect of enabling a thin large-screen image display device.

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

第１図は、本発明の第１の実施例における画像表示装置
の断面図である。 第２図は、本発明の第２の実施例における画像表示装置
の断面図である。 第３図は、従来の画像表示装置の構成図である。 1,1′……基板 ２……面状冷陰極 ３……絶縁層 ４……変調電極 5,6……絶縁性スペーサ ７……ゲッタ ８……蛍光体 ９……背面基板 10……表示窓板 11……孔 11′……長孔 20……真空排気管FIG. 1 is a sectional view of an image display device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view of an image display device according to a second embodiment of the present invention. FIG. 3 is a configuration diagram of a conventional image display device. 1, 1 '... substrate 2 ... planar cold cathode 3 ... insulating layer 4 ... modulation electrode 5, 6 ... insulating spacer 7 ... getter 8 ... phosphor 9 ... back substrate 10 ... display Window plate 11: Hole 11 ': Slot 20: Vacuum exhaust pipe

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中田 耕平 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 中村 尚人 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 (56)参考文献 特開 昭60−101844（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−12434（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−177234（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−64845（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01J 9/39 H01J 9/385 H01J 31/12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kohei Nakata 3- 30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Naoto Nakamura 3- 30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo (56) References JP-A-60-101844 (JP, A) JP-A-4-12434 (JP, A) JP-A-2-177234 (JP, A) JP-A-1-64845 (JP) , U) (58) Field surveyed (Int.Cl. ⁶ , DB name) H01J 9/39 H01J 9/385 H01J 31/12

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】基板と、該基板上に配置された複数の面状
冷陰極からなる電子源と、該電子源から放出される電子
ビームを変調又は加速する電極と、電子ビームの照射に
より発光する蛍光面部材とが少なくとも外囲器内に収納
され、かつ、真空排気管による排気と、動作させるとゲ
ッタ材が拡がるゲッタの動作とを行う画像表示装置の製
造方法において、 前記電子源、電極及び蛍光面部材を有する表示用空間と
は前記基板の反対側に、ゲッタを有しかつ真空排気管が
接続されたゲッタ用空間を、前記表示用空間とは基板で
仕切って設けると共に、該ゲッタ用空間と前記表示用空
間とを基板に形成した孔を介して連通させ、前記真空排
気管による排気と、該ゲッタ用空間内での前記ゲッタの
動作とを行うことを特徴とする画像表示装置の製造方
法。An electron source comprising a substrate, a plurality of planar cold cathodes disposed on the substrate, an electrode for modulating or accelerating an electron beam emitted from the electron source, and emitting light by irradiation of the electron beam. A phosphor screen member is housed at least in an envelope, and the method of manufacturing an image display apparatus that performs evacuation by a vacuum evacuation pipe and operation of a getter that expands a getter material when operated. And a display space having a fluorescent screen member, and a getter space having a getter and connected to a vacuum exhaust pipe is provided on the opposite side of the substrate, the getter space being separated from the display space by the substrate. An image display device, wherein the display space and the display space communicate with each other through a hole formed in the substrate, and exhaust by the vacuum exhaust pipe and operation of the getter in the getter space are performed. Manufacturing method .