JP3750250B2

JP3750250B2 - Field emission display and method of manufacturing the same

Info

Publication number: JP3750250B2
Application number: JP02394497A
Authority: JP
Inventors: 昭裕星野
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1997-02-06
Filing date: 1997-02-06
Publication date: 2006-03-01
Anticipated expiration: 2017-02-06
Also published as: JPH10223142A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば平板型画像表示装置に用いられる電界放射型ディスプレイ（ＦＥＤ）の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、情報化社会の進展によりテレビやコンピュータ等に用いられるディスプレイ装置は、マン・マシン・インターフェースとして今や不可欠のものとなっている。そして、このディスプレイ装置の様々な用途への拡大と共に、表示品質（視野角依存のないこと、輝度が高いこと、色ずれがないこと、にじみが無いこと）や性能（動画表示が可能で、像が流れないこと）に対する要求は、より厳しくなってきている。
【０００３】
現状の開発動向は、特に大型化と高精細化と平面化であり、平面ディスプレイとして液晶ディスプレイが伸びてきており、その理由としては、従来のＣＲＴ表示に比べて小型で、重量が軽く、薄型であること、そのため航空機、鉄道、車等の狭い空間でのディスプレイ装置として新たに用途が拡大した。
【０００４】
この液晶ディスプレイの欠点は動画表示で像が若干流れること、バックライトの消費電力が大きいこと等である。そこで、新しい薄型の自発光型ディスプレイ装置の開発が望まれている。その薄型の自発光型ディスプレイ装置に用いられる電子放出源として、熱電子よりも低消費電力が可能な冷陰極の開発が活発に行なわれている。特に電界放出型電子放出（放射）素子は、強電界（１０７Ｖ／ｃｍ）が冷陰極に集中するように、陰極の先端の曲率半径がサブミクロン以下になるように加工されている。このような電界放出型電子放出素子は、以下の特徴を持っている。（１）電流密度が高い。（２）電力消費が少ない。（３）近年のＬＳＩの製造技術である微細加工技術が利用できる。
【０００５】
従来、この電界放射型の電子放出（放射）素子および製造方法として、幾つか提案がなされている。すなわち、ジャーナル・オブ・アプライド・フィジックス（１９６８年，第３９巻７号，ｐ．３５０４〜３５０５）や、特開昭６１ー２２１７８３号公報等に記載されている。
【０００６】
この開発中の電界放射型ディスプレイパネルの代表的構造例を図４の断面図に示す。図中の蛍光体基板２１はガラス基板等の絶縁性基板であり、この基板２１上に蛍光体２２と透明電極２３が形成されている。また、電界放射型電子放出素子アレイ基板（以下、ＦＥＡ基板とする。）３１もガラス基板等の絶縁性基板であり、電界放射型電子放出素子アレイ３２が形成されている。上記、２枚の絶縁性基板は、ギャップを一定に保つスペーサ３３を挟んで、フリットシール（パネル封止用低融点ガラス）３４で封着密封されており、２枚の絶縁性基板で挟まれた空間３５は、例えば１０−６〜１０−８ｔｏｒｒ台の高真空に保たれている。
【０００７】
上記従来の電界放射型ディスプレイの製造工程図を図５に示す。工程図に示すように電界放射型ディスプレイの製造方法は、まず蛍光体基板（アノード基板）２１に低融点ガラスのフリットシールを印刷する。その後溶剤を飛ばすために１２０℃、２０分程度の乾燥を行う。さらにフリットシール中のバインダーを飛ばすために空気中で３００〜４００℃、３０分程度の仮焼成を行う。
【０００８】
続いて、電界放射型電子放出素子アレイが形成されたＦＥＡ基板に排気管３７を排気管接着用低融点ガラス（ガラスフリット）３８で取り付ける。次に上記ＦＥＡ基板と上記蛍光体基板を貼り合わせる。続いて、４００〜５００℃の不活性ガス（例えば、Ａｒガス）雰囲気下で１０〜３０分本焼成し、前記印刷したフリットシール（パネル封止用低融点ガラス）３４を溶かし、ＦＥＡ基板３１と蛍光体基板２１を接着する。
【０００９】
続いて、パネル内を排気する。真空排気装置に排気管３７を取り付けて、排気管からパネルの内部を真空排気する。まず、パネル内に吸着したガスを追い出すために、パネル全体を室温から徐々に昇温して３００℃程度で数時間加熱しながら液体窒素トラップが付いた油拡散ポンプまたは、ターボ分子ポンプを主ポンプとする真空排気装置でパネルの排気管から排気し、１０−７ｔｏｒｒ以下にパネル内を排気する。
【００１０】
その後、排気管内に設けたリング状のゲッター３６を高周波誘導加熱により５００℃以上に加熱して活性化し、ガラス製の排気管３７をガスバーナーもしくは、電封ヒータで加熱し、ガラスを軟化させ大気圧でつぶし、引っ張ることによりガラス管を細くしてチップオフする。その後、バーナーで徐冷してガラス製の排気管の内部応力を緩和する工程を経る。十分冷却したところでパネルを完成する。
【００１１】
上記従来の電界放射型ディスプレイの構造と製造方法では、排気管径を小さくすることで排気管チップオフ後の出っ張りを小さくしていた。また、３００℃以上の空気中での熱プロセスが多くＦＥＡ基板の酸化等の問題から、減少させるプロセスが望まれていた。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来の電界放射型ディスプレイのパネル化においては、３００℃以上で且つ空気中で行うプロセスが多く基板の酸化等の問題があった。また、チップオフ後の排気管に蓄積した応力による割れ等の可能性があり信頼性に問題があった。
【００１３】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、熱プロセスの回数を減らし、基板の酸化や、熱膨張による膜及びその界面の劣化を減少させることである。
また、排気管をチップオフする工程が無いため、チップオフの際の応力発生等による割れの発生が無くなり、信頼性の高い基板のまま、パネル化できることにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明が提供する手段とは、電界放射型電子放出素子アレイ基板と、蛍光体と透明電極とが形成された蛍光体基板とを貼り合せ、真空排気及び封止することにより電界放射型ディスプレイとするプロセスにおいて、
少なくとも、前記電界放射型電子放出素子アレイ基板に設けた排気口の周囲を取り囲むように分割低融点ガラスをリング状に配置する工程、さらに該リング状に配置された分割低融点ガラス上にリング状低融点ガラスを重ねる工程、該リング状低融点ガラス上に中にゲッター（ガス吸着剤）を有するガラスキャップを設置する工程、その後、真空焼成することにより、該リング状に形成した低融点ガラスの隙間から真空排気を行う工程、さらに封止を行う工程よりなることを特徴とする電界放射型ディスプレイの製造方法である。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、前記真空焼成において、リング状に配置された該分割低融点ガラス同士の空間から真空排気を行うことを特徴とする請求項１に記載の電界放射型ディスプレイの製造方法である。
【００１６】
本発明の別の態様の一つは、前記分割低融点ガラス及び前記リング状低融点ガラスは、真空焼成炉で、はじめ空気を導入し、３００〜４００℃、約１時間の仮焼成でバインダーを飛ばした後、最高温度が約４００℃で１０−６ｔｏｒｒ以下に真空引きしながらガス出し仮焼成を行ったものであることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の電界放射型ディスプレイの製造方法である。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、前記ゲッターの活性温度が、前記分割低融点ガラス及び前記リング状低融点ガラスの溶融温度より、５０℃を越えない範囲で低いことを特徴とする請求項１又は２に記載の電界放射型ディスプレイの製造方法である。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の製造方法により製造されることを特徴とする電界放射型ディスプレイである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明によれば、電界放射型電子放出素子（ＦＥＡ）基板１０と、蛍光体３と透明電極２が形成された蛍光体基板１とを対向させて貼り合わせを行った後、真空焼成炉中で加熱してフリットシール（パネル封止用低融点ガラス）６を溶かして融着させる。
【００２０】
その後、周囲を取り囲むように分割低融点ガラス１２をリング状に配置し、さらに該リング状に配置された分割低融点ガラス１２上にリング状低融点ガラス１３を重ね、さらに該リング状低融点ガラス１３上にガラスキャップ８が設置された排気口１４の、リング状に配置された分割低融点ガラス１２同士間の空間から、電界放射型電子放出素子（ＦＥＡ）基板１０と蛍光体基板１とで挟まれた空間内を真空排気する。ここで、リング状に配置された分割低融点ガラスとは、ブロック形状の低融点ガラスを、該低融点ガラス同士の間に空間を有するように円形に並べたものである。
【００２１】
その後、昇温して分割低融点ガラス１２とリング状低融点ガラス１３を溶かして、ガラスキャップ８を電界放射型電子放出素子（ＦＥＡ）基板に接着して、排気口１４を塞ぐ。その間ゲッター９に吸着したガスは排気される。これらの分割低融点ガラス１２とリング状低融点ガラス１３とを溶かす温度で、ゲッター９が活性化され、電界放射型ディスプレイが完成する。
【００２２】
このように、排気管が不要なため、チップオフ作業が不要になり、また、チップオフしたガラス管の排気管先端部４０からのリークや割れの心配もなくなり、信頼性の高いパネル化が可能となる。したがって歩留まりの高い電界放射型ディスプレイの提供が可能となっている。
【００２３】
低融点ガラスの粉末をバインダーや溶剤でペースト化したものであるガラスフリットを型に入れ、低い温度（３００〜４００℃）で３０〜６０分仮焼成することで、低融点ガラス製の所望の形状を有するものを得ることができる。
これを高い温度（４００〜５００℃）で焼成すると低融点ガラスが溶けて、ガラスキャップ８と電界放射型電子放出素子（ＦＥＡ）基板１０とを接着させることができる。
【００２４】
フリットシール６は、ペースト状のガラスフリットを塗料化、インキ化して封止するため印刷したものである。
【００２５】
又、ゲッター９は、ジルコニウムとグラファイトのパウダーで特殊熱処理をし、表面積が非常に大きい多孔質物質であり、これを保護膜で覆ってある。加熱によりこの保護膜を取り去り活性化させ、水蒸気、酸素、窒素、炭酸ガス等の大気中に存在するガスを吸着させるものである。
【００２６】
【実施例】
本発明における電界放射型ディスプレイの構造は、図１の断面図及び図２の拡大図に示すように、電界放射型電子放出素子アレイ（ＦＥＡ）基板１０と、蛍光体３と透明電極２（アノード電極）とが形成された蛍光体基板１との貼り合わせにおいて、真空中で貼り合わせ、電界放射型電子放出素子（ＦＥＡ）基板１０と蛍光体基板１とで挟まれた空間の真空排気は、排気口１４から行う。
前記排気口１４の回りを取り囲むようにして、予め成形した０．４ｍｍ程度の厚さの分割低融点ガラス１２をリング形状に配置し、さらに予めリング状に成形した０．４ｍｍ程度の厚さリング状低融点ガラス１３を重ね、その上にガラスキャップ８を被せる。そのガラスキャップ８中には高周波（ＲＦ）誘導加熱が可能なリング状のゲッター９をＮｉワーヤーで浮かして設置してある。そのような構造の電界放射型ディスプレイを１０ ^−７ｔｏｒｒまで排気可能な真空炉に入れて焼成し、貼り合わせ、真空排気、ゲッター９の活性化、排気口１４の封止とをする構造である。
【００２７】
本発明における電界放射型ディスプレイの製造方法は、図１、２の断面図及び図３の工程に示すように、例えば、蛍光体３と透明電極２（アノード電極）とが形成された蛍光体基板１上にフリットシール６（パネル封止用低融点ガラス）、例えば日本電気硝子（株）製のＬＳ１３０１等の低融点ガラスを含有したペースト（フリットシール）、を幅２ｍｍでスクリーン印刷する。その後溶剤を飛ばすために１２０℃２０分程度の乾燥を行う。さらにフリットシール中のバインダーを飛ばすために空気中で３００〜４００℃、３０分程度の仮焼成を行う。
【００２８】
続いて、電界放射型電子放射素子アレイ（ＦＥＡ）基板１０と前記蛍光体基板１とを位置決めして貼り合わせ、真空焼成炉中に設置する。
電界放射型電子放射素子アレイ（ＦＥＡ）基板１０に設けた排気口１４を取り囲むようにして、予め空気中での仮焼成後、真空中で４００℃２０分程度の焼成でガス出しを終えた厚さ０．３〜０．４ｍｍの分割低融点ガラス１２をリング状に配置し、さらに、予め空気中での仮焼成後、真空中で４００℃２０分程度の焼成でガス出しを終えたリング状に成形した厚さ０．３〜０．４ｍｍのリング状低融点ガラス１３を重ねて設置する。その上に高さ６ｍｍ程度のガラスキャップを設置した。ガラスキャップ内には、Ｎｉワイヤー等で宙に浮かせたリング状のゲッター９が入っている。以上のような電界放射型ディスプレイを真空焼成炉にセットする。
【００２９】
まず、ゆっくり（１ｔｏｒｒまで１０分程度時間をかけて）ロータリーポンプ等で真空焼成炉内を排気する。その後、排気速度を上げて、排気し５×１０−３ｔｏｒｒ以下で、主ポンプのターボ分子ポンプに切り替えた。その後２００℃まで約３０分で上昇させた。このようにして、電界放射型ディスプレイに付着した水分を気化させた。その後、約３０分かけて４００℃まで上昇させた。ここで真空度が１０−６ｔｏｒｒ以下であることを確認後３０分かけて４５０℃まで上昇させた。まず、ＦＥＡ基板１０と蛍光体基板１の２枚のガラス板がフリットシール６（パネル封止用低封点ガラス）で接着される。
【００３０】
この間、排気口１４を取り囲むようにリング状に配置した分割低融点ガラス１２同士の空間から電界放射型ディスプレイ内部のガスを排気できる。この分割低融点ガラス１２とリング状低融点ガラス１３の軟化温度を、フリットシール６の軟化温度に比べ高めとすることが好ましい。本実施例では、フリットシール６と比較して、分割低融点ガラスおよびリング状低融点ガラスの軟化温度が約３０℃高くなるよう、材料の選択を行なった。分割低融点ガラス１２とリング状低融点ガラス１３とが溶けるまで、リング状に配置した分割低融点ガラス１２同士の空間から排気が可能である。
【００３１】
続いて、温度を５００℃にまで上昇させて分割低融点ガラス１２とリング状低融点ガラス１３とを溶かし、ガラスキャップ８を電界放射型電子放射素子アレイ（ＦＥＡ）基板１０に接着させ排気口１４を塞いだ。その後徐冷して温度を室温まで戻すとともに、真空焼成炉に空気を導入し大気に戻し、電界放射型ディスプレイが完成する。
【００３２】
【発明の効果】
本発明は、電界放射型電子放出素子基板と、蛍光体と透明電極とが形成された蛍光体基板との貼り合わせ後低融点ガラスによる接着に於いて、真空中で接着を行うことで電極の酸化が軽減される。
【００３３】
また、排気管が不要な構造であるために排気管のチップオフに起因するリークや蓄積内部応力による割れ等の心配が無く、信頼性の高いパネルが作製できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電界放射型ディスプレイの構造を示す断面図の一例である。
【図２】本発明の電界放射型ディスプレイの構造を示す拡大断面図の一例である。
【図３】本発明の電界放射型ディスプレイの製造工程の一例である。
【図４】従来の電界放射型ディスプレイの構造を示す断面図の一例である。
【図５】従来の電界放射型ディスプレイの製造工程の一例である。
【符号の説明】
１・・・蛍光体基板
２・・・透明電極
３・・・蛍光体
４・・・電界放射型電子放出素子（ＦＥＡ）基板１０と蛍光体基板１とで挟まれた空間
５・・・スペーサ
６・・・フリットシール（パネル封止用低融点ガラス）
７・・・低融点ガラス
８・・・ガラスキャップ
９・・・ゲッター
１０・・・電界放射型電子放出素子アレイ（ＦＥＡ）基板
１１・・・電界放射型素子アレイ
１２・・・分割低融点ガラス
１３・・・リング状低融点ガラス
１４・・・排気口
２１・・・蛍光体基板
２２・・・蛍光体
２３・・・透明電極
３１・・・電界放射型電子放出素子アレイ（ＦＥＡ）基板
３２・・・電界放射型電子放出素子アレイ
３３・・・スペーサ
３４・・・フリットシール（パネル封止用低融点ガラス）
３５・・・電界放射型電子放出素子（ＦＥＡ）基板と蛍光体基板とで挟まれた空間
３６・・・ゲッター
３７・・・排気管
３８・・・排気管接着用低融点ガラス（ガラスフリット）
４０・・・排気管先端部（チップオフ部）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a field emission display (FED) used in, for example, a flat panel image display apparatus.
[0002]
[Prior art]
Recently, display devices used in televisions, computers, and the like have become indispensable as man-machine interfaces due to the progress of the information society. And with the expansion of this display device to various applications, display quality (no viewing angle dependence, high brightness, no color shift, no blur) and performance (moving image display, The demand for non-flowing is becoming more severe.
[0003]
The current development trend is particularly large size, high definition and flattening, and liquid crystal displays have been growing as flat displays because they are smaller, lighter and thinner than conventional CRT displays. Therefore, the application has been newly expanded as a display device in a narrow space such as an aircraft, a railway, and a car.
[0004]
Disadvantages of this liquid crystal display are that an image flows slightly during moving image display, and that the power consumption of the backlight is large. Therefore, development of a new thin self-luminous display device is desired. As an electron emission source used in the thin self-luminous display device, a cold cathode capable of consuming less power than thermoelectrons is being actively developed. In particular, the field emission type electron emission (radiation) device is processed so that the radius of curvature of the tip of the cathode is submicron or less so that a strong electric field (107 V / cm) is concentrated on the cold cathode. Such a field emission type electron-emitting device has the following characteristics. (1) Current density is high. (2) Low power consumption. (3) A microfabrication technique, which is a recent LSI manufacturing technique, can be used.
[0005]
Conventionally, several proposals have been made for this field emission type electron emission (emission) element and manufacturing method. That is, it is described in Journal of Applied Physics (1968, Vol. 39, No. 7, p. 3504-3505), Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 61-221783, and the like.
[0006]
A typical structural example of the field emission display panel under development is shown in the sectional view of FIG. A phosphor substrate 21 in the figure is an insulating substrate such as a glass substrate, and a phosphor 22 and a transparent electrode 23 are formed on the substrate 21. A field emission electron-emitting device array substrate (hereinafter referred to as FEA substrate) 31 is also an insulating substrate such as a glass substrate, and a field emission electron-emitting device array 32 is formed. The two insulating substrates are sealed and sealed with a frit seal (low-melting glass for panel sealing) 34 with a spacer 33 that keeps the gap constant, and are sandwiched between the two insulating substrates. The space 35 is maintained at a high vacuum of, for example, 10 −6 to 10 −8 torr.
[0007]
FIG. 5 shows a manufacturing process diagram of the conventional field emission display. As shown in the process diagram, in the method of manufacturing a field emission display, first, a frit seal of low melting glass is printed on a phosphor substrate (anode substrate) 21. Thereafter, in order to remove the solvent, drying is performed at 120 ° C. for about 20 minutes. Further, pre-baking is performed in the air at 300 to 400 ° C. for about 30 minutes in order to remove the binder in the frit seal.
[0008]
Subsequently, the exhaust pipe 37 is attached to the FEA substrate on which the field emission type electron-emitting device array is formed with a low melting point glass (glass frit) 38 for attaching the exhaust pipe. Next, the FEA substrate and the phosphor substrate are bonded together. Subsequently, main baking is performed for 10 to 30 minutes in an inert gas (for example, Ar gas) atmosphere at 400 to 500 ° C., the printed frit seal (low-melting glass for panel sealing) 34 is melted, and the FEA substrate 31 and The phosphor substrate 21 is bonded.
[0009]
Subsequently, the inside of the panel is exhausted. An exhaust pipe 37 is attached to the vacuum exhaust device, and the inside of the panel is evacuated from the exhaust pipe. First, in order to expel the gas adsorbed in the panel, the main panel is an oil diffusion pump or a turbo molecular pump with a liquid nitrogen trap while the entire panel is gradually heated from room temperature and heated at about 300 ° C. for several hours. The panel is evacuated from the exhaust pipe of the panel with the evacuating apparatus, and the inside of the panel is exhausted to 10-7 torr or less.
[0010]
Thereafter, the ring-shaped getter 36 provided in the exhaust pipe is activated by heating to 500 ° C. or higher by high-frequency induction heating, and the glass exhaust pipe 37 is heated with a gas burner or an electrosealing heater to soften the glass. The glass tube is thinned by crushing and pulling at atmospheric pressure to chip off. Then, it passes through the process of relieving the internal stress of a glass-made exhaust pipe by gradually cooling with a burner. Complete the panel when it is sufficiently cooled.
[0011]
In the structure and manufacturing method of the conventional field emission display, the protrusion after the exhaust pipe tip is turned off is reduced by reducing the diameter of the exhaust pipe. In addition, there are many thermal processes in air at 300 ° C. or higher, and a process for reducing the temperature has been desired due to problems such as oxidation of the FEA substrate.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the panel formation of the conventional field emission display has many problems that are performed in the air at 300 ° C. or higher and has problems such as oxidation of the substrate. In addition, there is a possibility of cracking due to stress accumulated in the exhaust pipe after chip-off, and there is a problem in reliability.
[0013]
The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to reduce the number of thermal processes and to reduce the oxidation of the substrate and the deterioration of the film and its interface due to thermal expansion.
In addition, since there is no step of chipping off the exhaust pipe, there is no occurrence of cracking due to the generation of stress at the time of chipoff, and it is possible to form a panel with a highly reliable substrate.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the means provided by the present invention is that a field emission electron-emitting device array substrate is bonded to a phosphor substrate on which a phosphor and a transparent electrode are formed, and evacuated and sealed. In the process of making a field emission display by
A step of disposing a split low-melting glass in a ring shape so as to surround at least an exhaust port provided in the field emission electron-emitting device array substrate; and a ring shape on the split low-melting glass disposed in the ring shape A step of stacking the low-melting glass, a step of installing a glass cap having a getter (gas adsorbent) on the ring-shaped low-melting glass, and then vacuum firing to form the ring-shaped low-melting glass It is a manufacturing method of a field emission display characterized by comprising a step of evacuating from a gap and a step of sealing .
[0015]
According to a second aspect of the present invention, in the vacuum firing, vacuum evacuation is performed from a space between the divided low-melting-point glasses arranged in a ring shape. Is the method.
[0016]
Another aspect of the present invention is that the divided low-melting glass and the ring-shaped low-melting glass are first introduced with air in a vacuum firing furnace and pre-fired at 300 to 400 ° C. for about 1 hour. 3. The field emission display according to claim 1, wherein after firing, the gas is temporarily baked while being evacuated to a maximum temperature of about 400 [deg.] C. and 10-6 torr or less. It is a manufacturing method.
[0017]
According to a third aspect of the invention, the activation temperature of the getter, the divided than the melting temperature of the low melting point glass and the ring-shaped low melting point glass, claim 1 or, wherein the low range not exceeding 50 ° C. 2. A method for producing a field emission display according to 2 .
[0018]
A fourth aspect of the present invention is a field emission display manufactured by the manufacturing method according to any one of the first to third aspects .
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
According to the present invention, a field emission electron-emitting device (FEA) substrate 10 and a phosphor substrate 1 on which a phosphor 3 and a transparent electrode 2 are formed are bonded to each other, and thereafter, in a vacuum firing furnace. The frit seal (low-melting glass for panel sealing) 6 is melted and heated by heating.
[0020]
Thereafter, the divided low-melting glass 12 is arranged in a ring shape so as to surround the periphery, and the ring-shaped low-melting glass 13 is further laminated on the divided low-melting glass 12 arranged in the ring shape, and the ring-shaped low-melting glass is further laminated. From the space between the divided low-melting-point glasses 12 arranged in a ring shape at the exhaust port 14 on which the glass cap 8 is installed, the field emission electron-emitting device (FEA) substrate 10 and the phosphor substrate 1 The space inside is evacuated. Here, the divided low melting point glass arranged in a ring shape is a block of low melting point glasses arranged in a circle so as to have a space between the low melting point glasses.
[0021]
Thereafter, the temperature is raised to melt the divided low-melting glass 12 and the ring-shaped low-melting glass 13, and the glass cap 8 is bonded to the field emission electron-emitting device (FEA) substrate to close the exhaust port 14 . Meanwhile, the gas adsorbed on the getter 9 is exhausted. The getter 9 is activated at a temperature at which the divided low-melting glass 12 and the ring-shaped low-melting glass 13 are melted, and a field emission display is completed.
[0022]
In this way, since no exhaust pipe is required, tip-off work is unnecessary, and there is no risk of leakage or cracking from the tip 40 of the exhaust pipe of the tip-off glass tube, enabling a highly reliable panel. It becomes. Therefore, it is possible to provide a field emission display with a high yield.
[0023]
A glass frit obtained by pasting low melting glass powder with a binder or a solvent is put into a mold, and preliminarily fired at a low temperature (300 to 400 ° C.) for 30 to 60 minutes , thereby obtaining a desired shape made of low melting glass. Can be obtained.
When this is fired at a high temperature (400 to 500 ° C.), the low-melting glass is melted, and the glass cap 8 and the field emission electron-emitting device (FEA) substrate 10 can be bonded.
[0024]
The frit seal 6 is printed in order to seal the paste-like glass frit in the form of paint or ink.
[0025]
The getter 9 is a porous material having a very large surface area after special heat treatment with a powder of zirconium and graphite, and this is covered with a protective film. This protective film is removed by heating and activated to adsorb gas existing in the atmosphere such as water vapor, oxygen, nitrogen, carbon dioxide gas.
[0026]
【Example】
As shown in the cross-sectional view of FIG. 1 and the enlarged view of FIG. 2, the structure of the field emission display according to the present invention includes a field emission electron emission element array (FEA) substrate 10, a phosphor 3 and a transparent electrode 2 (anode). In the bonding with the phosphor substrate 1 on which the electrode) is formed, the vacuum evacuation of the space sandwiched between the field emission electron-emitting device (FEA) substrate 10 and the phosphor substrate 1 is performed in vacuum. This is done from the exhaust port 14 .
The divided low-melting-point glass 12 having a thickness of about 0.4 mm formed in a ring shape so as to surround the exhaust port 14 is arranged in a ring shape, and further a ring having a thickness of about 0.4 mm previously formed in a ring shape. A glass-like low melting point glass 13 is stacked and a glass cap 8 is placed thereon. In the glass cap 8, a ring-shaped getter 9 capable of high frequency (RF) induction heating is floated by a Ni wire. Such field emission display structure is fired placed in a vacuum furnace capable evacuated to 10 -7 ^torr, bonding, evacuation, activation of the getter 9, a structure in which the sealing of the exhaust port 14 .
[0027]
As shown in the cross-sectional views of FIGS. 1 and 2 and the process of FIG. 3, the method of manufacturing a field emission display according to the present invention includes, for example, a phosphor substrate on which a phosphor 3 and a transparent electrode 2 (anode electrode) are formed. 1. A frit seal 6 (low melting glass for panel sealing), for example, paste (frit seal) containing a low melting glass such as LS1301 manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd. is screen-printed with a width of 2 mm. Thereafter, drying is performed at 120 ° C. for about 20 minutes in order to remove the solvent. Further, pre-baking is performed in the air at 300 to 400 ° C. for about 30 minutes in order to remove the binder in the frit seal.
[0028]
Subsequently, a field emission type electron emitting element array (FEA) substrate 10 and the phosphor substrate 1 are positioned and bonded together, and placed in a vacuum firing furnace.
Thickness after degassing by firing at 400 ° C. for about 20 minutes in vacuum after pre-baking in air so as to surround the exhaust port 14 provided in the field emission type electron emitting element array (FEA) substrate 10 The ring-shaped low melting point glass 12 having a thickness of 0.3 to 0.4 mm is arranged in a ring shape, and after the preliminary firing in the air, the outgassing is finished by firing at 400 ° C. for about 20 minutes in a vacuum. A ring-shaped low-melting glass 13 having a thickness of 0.3 to 0.4 mm formed in the above is placed in an overlapping manner. A glass cap having a height of about 6 mm was installed thereon. Inside the glass cap is a ring-shaped getter 9 suspended in the air with Ni wire or the like. The field emission display as described above is set in a vacuum firing furnace.
[0029]
First, the vacuum firing furnace is evacuated with a rotary pump or the like slowly (takes about 10 minutes to 1 torr). Thereafter, the exhaust speed was increased, the exhaust was performed, and the turbo molecular pump was switched to the main pump at 5 × 10 −3 torr or less. Thereafter, the temperature was raised to 200 ° C. in about 30 minutes. In this way, moisture adhering to the field emission display was vaporized. Thereafter, the temperature was raised to 400 ° C. over about 30 minutes. Here, after confirming that the degree of vacuum was 10 −6 torr or less, the temperature was raised to 450 ° C. over 30 minutes. First, two glass plates of the FEA substrate 10 and the phosphor substrate 1 are bonded with a frit seal 6 (low sealing glass for panel sealing).
[0030]
In the meantime , the gas inside the field emission display can be exhausted from the space between the divided low melting point glasses 12 arranged in a ring shape so as to surround the exhaust port 14 . The softening temperature of the divided low-melting glass 12 and the ring-shaped low-melting glass 13 is preferably higher than the softening temperature of the frit seal 6. In this example, the materials were selected so that the softening temperature of the divided low-melting glass and the ring-shaped low-melting glass was about 30 ° C. higher than that of the frit seal 6. Until the divided low-melting glass 12 and the ring-shaped low-melting glass 13 are melted, exhaust can be performed from the space between the divided low-melting glasses 12 arranged in a ring shape .
[0031]
Subsequently, the temperature is raised to 500 ° C. to melt the divided low-melting glass 12 and the ring-shaped low-melting glass 13, and the glass cap 8 is adhered to the field emission electron emission element array (FEA) substrate 10 to form the exhaust port 14. Closed. Thereafter, it is gradually cooled to return the temperature to room temperature, and air is introduced into the vacuum baking furnace to return to the atmosphere, completing the field emission display .
[0032]
【The invention's effect】
The present invention relates to bonding of a field emission electron-emitting device substrate and a phosphor substrate on which a phosphor and a transparent electrode are formed, and bonding with a low-melting glass, and then bonding the electrode in a vacuum. Oxidation is reduced.
[0033]
In addition, since the exhaust pipe is unnecessary, there is no concern about leakage due to chip-off of the exhaust pipe or cracking due to accumulated internal stress, and a highly reliable panel can be manufactured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an example of a cross-sectional view showing the structure of a field emission display according to the present invention.
FIG. 2 is an example of an enlarged cross-sectional view showing the structure of the field emission display of the present invention.
FIG. 3 is an example of a manufacturing process of the field emission display of the present invention.
FIG. 4 is an example of a cross-sectional view showing the structure of a conventional field emission display.
FIG. 5 is an example of a manufacturing process of a conventional field emission display.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Phosphor substrate 2 ... Transparent electrode 3 ... Phosphor 4 ... Space between electron emission element (FEA) substrate 10 and phosphor substrate 1 5 ... Spacer 6. Frit seal (low melting glass for panel sealing)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 7 ... Low melting glass 8 ... Glass cap 9 ... Getter 10 ... Field emission type electron emission element array (FEA) board | substrate 11 ... Field emission type element array 12 ... Divided low melting glass DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 ... Ring-shaped low melting glass 14 ... Exhaust port 21 ... Phosphor substrate 22 ... Phosphor 23 ... Transparent electrode 31 ... Field emission type electron emission element array (FEA) substrate 32 ... Field emission electron-emitting device array 33 ... Spacer 34 ... Frit seal (low melting glass for panel sealing)
35 ... Space 36 sandwiched between a field emission electron-emitting device (FEA) substrate and a phosphor substrate ... Getter 37 ... Exhaust pipe 38 ... Low melting point glass (glass frit) for attaching an exhaust pipe
40 ... Exhaust pipe tip (tip-off part)

Claims

電界放射型電子放出素子アレイ基板と、蛍光体と透明電極とが形成された蛍光体基板とを貼り合せ、真空排気及び封止することにより電界放射型ディスプレイとするプロセスにおいて、 In the process of forming a field emission display by bonding a field emission type electron-emitting device array substrate and a phosphor substrate on which a phosphor and a transparent electrode are formed, and evacuating and sealing,
少なくとも、前記電界放射型電子放出素子アレイ基板に設けた排気口の周囲を取り囲むように分割低融点ガラスをリング状に配置する工程、さらに該リング状に配置された分割低融点ガラス上にリング状低融点ガラスを重ねる工程、該リング状低融点ガラス上に中にゲッター（ガス吸着剤）を有するガラスキャップを設置する工程、その後、真空焼成することにより、該リング状に配置された分割低融点ガラスの隙間から真空排気を行う工程、さらに封止を行う工程よりなることを特徴とする電界放射型ディスプレイの製造方法。At least a step of arranging the divided low-melting glass in a ring shape so as to surround the periphery of the exhaust port provided in the field emission type electron-emitting device array substrate; A step of stacking low melting point glass, a step of placing a glass cap having a getter (gas adsorbent) on the ring-shaped low melting point glass, and then dividing the low melting point arranged in the ring shape by vacuum firing A method of manufacturing a field emission display comprising a step of evacuating from a gap between glasses and a step of sealing.

前記真空焼成において、リング状に配置された該分割低融点ガラス同士間の空間から真空排気を行うことを特徴とする請求項１に記載の電界放射型ディスプレイの製造方法。 2. The method of manufacturing a field emission display according to claim 1, wherein, in the vacuum firing, vacuum evacuation is performed from a space between the divided low-melting-point glasses arranged in a ring shape.

前記ゲッターの活性温度が、前記分割低融点ガラス及び前記リング状低融点ガラスの溶融温度より、５０℃を越えない範囲で低いことを特徴とする請求項１又は２に記載の電界放射型ディスプレイの製造方法。 3. The field emission display according to claim 1 , wherein an activation temperature of the getter is lower than a melting temperature of the divided low-melting glass and the ring-shaped low-melting glass in a range not exceeding 50 ° C. 4. Production method.

請求項１から３のいずれかに記載の製造方法により製造されることを特徴とする電界放射型ディスプレイ。A field emission display manufactured by the manufacturing method according to claim 1 .