JPH04363842A - Image display device - Google Patents
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- JPH04363842A JPH04363842A JP16345291A JP16345291A JPH04363842A JP H04363842 A JPH04363842 A JP H04363842A JP 16345291 A JP16345291 A JP 16345291A JP 16345291 A JP16345291 A JP 16345291A JP H04363842 A JPH04363842 A JP H04363842A
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2201/00—Electrodes common to discharge tubes
- H01J2201/30—Cold cathodes
- H01J2201/316—Cold cathodes having an electric field parallel to the surface thereof, e.g. thin film cathodes
- H01J2201/3165—Surface conduction emission type cathodes
Abstract
Description
【０００１】0001
【産業上の利用分野】本発明は、画像表示装置、特に表
面伝導形電子放出素子を用いた画像表示装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image display device, and more particularly to an image display device using surface conduction electron-emitting devices.
【０００２】0002
【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 displaying images due to viewing angle, colorization, brightness, etc. level. In particular, compared to cathode ray tubes (CRTs), the difference in display performance is large, and the situation has not reached a point where it can be replaced by cathode ray tubes.
【０００３】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, as information processing by computers becomes more sophisticated and the image quality of television broadcasting becomes higher, the need for high-definition, large-screen flat display devices is rapidly increasing.
【０００４】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５６−２８
４４５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。[0004] For this reason, several electron beam acceleration type flat display devices have been proposed for displaying images. For example, U.S. Pat. No. 3,408,532, U.S. Pat.
As shown in Japanese Patent No. 445, it has a planar electron source,
An electron beam is extracted from this electron source, controlled and accelerated by a group of control electrodes provided with a large number of holes corresponding to the phosphor pixels, and irradiated onto a flat phosphor screen, causing the desired phosphor pixels to emit light. It has become.
【０００５】かかる装置の真空容器は、内部に電子ビー
ムを出す電子源と、電子をひき出し蛍光体にあてて光ら
せるフェイスプレートを配した後、約４３０℃以上の炉
中で非晶質フリットで封着される。封着して作られた真
空容器は、電子ビームを飛翔させるため容器内を真空に
して封止し、一定の真空度が保持される。[0005] The vacuum container of such a device is equipped with an electron source that emits an electron beam and a face plate that extracts electrons and makes them shine by hitting a phosphor, and then is heated with an amorphous frit in a furnace at about 430°C or higher. Sealed. The sealed vacuum container is sealed by evacuating the inside of the container to allow the electron beam to fly, and a constant degree of vacuum is maintained.
【０００６】この封着の過程の際、炉の消費電力を小さ
くするため、炉内温度を例えば４３０℃に設定しておい
ても、生産性を考慮した場合に炉内温度の精密制御の実
施が難しくなり、実際の炉内温度はある程度上下し、ゆ
らぎを生ずることがある。例えば、バッチ式の封着熱処
理の際にあっては、炉内に真空容器を入れた後、生産ス
ループットを高めるため短時間で昇温すると、急加熱に
より炉内温度がオーバーシュートして、ピーク温度が４
６０℃程度まで達する場合がある。また、量産効率の高
いベルト式の封着熱処理の際にも、炉内温度のゆらぎが
起こる。即ち、ベルト式の加熱炉では構造上外気と直接
接触するため、精密な温度制御が難しく、４３０℃設定
でも時間的に炉内温度がアンダーシュート，オーバーシ
ュートをくり返し、ピーク温度は４６０℃程度にまで達
してしまう場合がある。During this sealing process, in order to reduce the power consumption of the furnace, even if the temperature inside the furnace is set at, for example, 430°C, it is difficult to precisely control the temperature inside the furnace when considering productivity. As a result, the actual temperature inside the furnace may fluctuate to some extent, causing fluctuations. For example, during batch-type sealing heat treatment, if the temperature is raised in a short period of time to increase production throughput after placing a vacuum container in the furnace, the temperature inside the furnace will overshoot due to rapid heating and peak temperature is 4
Temperatures may reach up to 60°C. Further, even during belt-type sealing heat treatment, which is highly efficient in mass production, fluctuations in the temperature inside the furnace occur. In other words, since belt-type heating furnaces are in direct contact with the outside air due to their structure, precise temperature control is difficult, and even when set to 430°C, the furnace temperature repeatedly undershoots and overshoots over time, reaching a peak temperature of around 460°C. It may reach up to.
【０００７】ところで、このようにして封着される真空
容器内部の電子源として、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・フィジックス（Ｒａｄｉｏ・Ｅｎｇ．
Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｐｈｙｓ．）第１０巻，１２９０〜
１２９６頁，１９６５年］。By the way, as an electron source inside a vacuum container sealed in this manner, for example, a cold cathode device announced by M.I. Elinson and others [Radio・Engineering Electron Physics (Radio Eng.
Electron. Phys. ) Volume 10, 1290~
1296 pages, 1965].
【０００８】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 device utilizes the phenomenon that electrons are emitted by passing a current parallel to the film surface through a small-area thin film formed on a substrate, and is generally called a surface conduction electron-emitting device. It is.
【０００９】また、我々は鋭意検討した結果、電極間に
電子放出部材を配置し、これに通電処理を施すことによ
り、電子放出部を設ける新たな表面伝導形電子放出素子
を技術開示した（特開平１−２００５３２号公報参照）
。Furthermore, as a result of intensive studies, we have disclosed a technology for a new surface conduction type electron-emitting device in which an electron-emitting portion is provided by disposing an electron-emitting member between electrodes and subjecting it to an energization process (specially (Refer to Kaihei 1-200532)
.
【００１０】かかる電子放出素子の構成図を、図５に示
す。同図において、３２及び３３は電極、３４は電極ギ
ャップ、３６は電子放出部材、３５は電子放出部、３１
は基板である。A block diagram of such an electron-emitting device is shown in FIG. In the figure, 32 and 33 are electrodes, 34 is an electrode gap, 36 is an electron emitting member, 35 is an electron emitting part, and 31
is the substrate.
【００１１】本発明で使用できる表面伝導形電子放出素
子は、後述するようにその電子放出部が金属および金属
酸化物薄膜あるいは金属微粒子分散によって形成されて
いるものであれば良い。The surface conduction type electron-emitting device that can be used in the present invention may be one in which the electron-emitting portion is formed of a metal and metal oxide thin film or metal fine particle dispersion, as will be described later.
【００１２】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 type electron-emitting devices are: 1)
High electron emission efficiency can be obtained. 2) Since the structure is simple, it is easy to manufacture; 3) A large number of elements can be arranged and formed on the same substrate.
【００１３】また、一般に上記表面伝導形電子放出素子
における、一対の電極の電極間隔は０．０１μｍ〜１０
０μｍ、電子放出部のシート抵抗は１×１０３Ω／□〜
１×１０９Ω／□である。[0013] Generally, the distance between the pair of electrodes in the surface conduction type electron-emitting device is 0.01 μm to 10 μm.
0μm, sheet resistance of electron emission part is 1×103Ω/□~
It is 1×109Ω/□.
【００１４】この素子を電子放出素子として用いる際、
電子ビームを飛翔させるために、真空雰囲気が必要とな
る。すなわち、前記表面伝導形電子放出素子を真空容器
内に置き、素子の鉛直上にフェースプレートを設け、素
子電極間に電圧を印加せしめ、電子放出部から得られた
電子線を蛍光体に照射することにより発光させるもので
ある。[0014] When using this device as an electron-emitting device,
A vacuum atmosphere is required to make the electron beam fly. That is, the surface conduction type electron-emitting device is placed in a vacuum container, a face plate is provided vertically above the device, a voltage is applied between the device electrodes, and the phosphor is irradiated with an electron beam obtained from the electron-emitting portion. This causes the light to emit light.
【００１５】かかる素子を容器内部に置いて、例えば図
６のような画像表示装置を作製していた。図６において
、１はフェースプレート、３は素子基板、４は側板部材
、５はメタルバック、６はゲッター、７は真空排気管、
９は蛍光体である。すなわち、前記の表面伝導形電子放
出素子を形成した素子基板３をはじめ、上記構成部品を
フリットガラス１０により封着し、真空排気管７により
内部を真空にした後真空排気管７を封止し、ゲッター６
を動作させ、容器内の真空を排気，維持していた。For example, an image display device as shown in FIG. 6 has been manufactured by placing such an element inside a container. In FIG. 6, 1 is a face plate, 3 is an element substrate, 4 is a side plate member, 5 is a metal back, 6 is a getter, 7 is a vacuum exhaust pipe,
9 is a phosphor. That is, the device substrate 3 on which the surface conduction electron-emitting device is formed and the other components are sealed with a frit glass 10, and after the inside is evacuated with a vacuum exhaust pipe 7, the vacuum exhaust pipe 7 is sealed. , getter 6
was operated to evacuate and maintain the vacuum inside the container.
【００１６】この際、前述の様に、封着温度を４３０℃
に設定してもオーバーシュート等が起こり、ピーク温度
が〜４６０℃に達することがあるため、電極の酸化が発
生し、電極の配線抵抗の大幅な上昇が生じ、素子駆動上
特性の劣化が発生する。例えば、電極材として、比較的
酸化されにくいＮｉ材の薄膜を用いても、配線抵抗が上
昇する。また、酸化し易い材料であるＣｒやＴｉ等の薄
膜材料は、単体では電極材として用いることが困難とな
る。この特性劣化を防止するには、封着熱処理温度の精
密制御が必要であるが、そうすると著しく生産効率が低
下する。しかし前述の様に生産性を考慮した製法をとる
と、炉内温度が４６０℃に達する場合もあり、素子の生
産歩留まりが著しく低下するという欠点があった。At this time, as mentioned above, the sealing temperature was set to 430°C.
Even if set to do. For example, even if a thin film of Ni material, which is relatively difficult to oxidize, is used as the electrode material, the wiring resistance increases. Furthermore, thin film materials such as Cr and Ti, which are easily oxidized, are difficult to use alone as electrode materials. Precise control of the sealing heat treatment temperature is required to prevent this characteristic deterioration, but this significantly reduces production efficiency. However, if a manufacturing method is adopted that takes productivity into account as described above, the temperature inside the furnace may reach 460° C., which has the disadvantage that the production yield of the device is significantly lowered.
【００１７】[0017]
【発明が解決しようとする課題】前述図６に見られるよ
うな従来例の画像表示装置を表面伝導形電子放出素子を
用いて作製する際、封着時に大気雰囲気内で高温となる
ため、内部に置いた素子基板上の電極が酸化され劣化す
る。これにより、素子の高抵抗化が発生し、製作時に特
性劣化が起こるという問題があった。[Problems to be Solved by the Invention] When a conventional image display device as shown in FIG. The electrodes placed on the element substrate become oxidized and deteriorate. This causes a problem in that the resistance of the element becomes high and the characteristics deteriorate during manufacturing.
【００１８】従って、一基板に一電子放出部を形成する
場合でさえ、電極抵抗が上昇してしまう。未封着素子と
同様な電圧を封着素子へ印加するには、高抵抗化した電
極での電圧降下部分だけ電圧を上昇させる必要があり、
素子間にかける電圧を大きくする必要がある。Therefore, even when one electron emitting region is formed on one substrate, the electrode resistance increases. In order to apply the same voltage to a sealed element as to an unsealed element, it is necessary to increase the voltage by the voltage drop at the high resistance electrode.
It is necessary to increase the voltage applied between the elements.
【００１９】まして、一基板に複数の電子放出部を形成
し、配線でつないだ電子源として用いることは、多量の
電力を必要とし、また、線状に並べることによる電圧降
下の問題から、複数並べた電子源の輝度が一様でなく、
ばらつきを生じる等の問題を生じている。Furthermore, forming a plurality of electron emitting parts on one substrate and using them as an electron source by connecting them with wiring requires a large amount of power, and due to the problem of voltage drop caused by arranging them in a line, The brightness of the arranged electron sources is not uniform,
Problems such as variations occur.
【００２０】本発明では、上記問題点に鑑み、電子放出
素子を内部に設置した画像表示装置において、大気雰囲
気中、高温という条件のもと、真空容器をガラスフリッ
トで封着・形成を行なう際の、素子電極の酸化と電極酸
化による高抵抗化を防ぎ、素子寿命の向上及び表示画像
の輝度の均一化等を達成し得る、画像表示装置を提供す
ることを目的としている。In view of the above-mentioned problems, the present invention provides a method for sealing and forming a vacuum container with a glass frit under atmospheric conditions at high temperatures in an image display device in which electron-emitting devices are installed inside. An object of the present invention is to provide an image display device that can prevent oxidation of element electrodes and increase in resistance due to electrode oxidation, improve element life, and achieve uniform brightness of displayed images.
【００２１】[0021]
【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
すべくなされた、本発明の特徴とする構成は、第１に、
画像表示を行うフェースプレートと、電子放出素子を形
成した素子基板と、外周を包囲する側板部材とから形成
される真空容器内に、該真空容器封着の際の電子放出素
子の電極の酸化を防止する酸化防止手段を設けた画像表
示装置、としている点にある。[Means and operations for solving the problems] The features of the present invention, which are designed to achieve the above objects, are as follows:
In a vacuum container formed from a face plate for displaying an image, an element substrate on which an electron-emitting device is formed, and a side plate member surrounding the outer periphery, a device is installed to prevent the electrodes of the electron-emitting device from being oxidized when the vacuum container is sealed. The present invention is an image display device equipped with an anti-oxidation means for preventing oxidation.
【００２２】第２に、画像表示を行うフェースプレート
と、リアプレートと、電子放出素子を形成した素子基板
と、該フェースプレートと素子基板との間およびリアプ
レートと素子基板との間にあって外周を包囲する側板部
材、とから形成される２層の空間を有する真空容器内に
、該真空容器封着の際の電子放出素子の電極の酸化を防
止する酸化防止手段を有し、かつ、前記素子基板に対し
、フェースプレート側に電子放出素子、リアプレート側
に前記酸化防止手段を有する画像表示装置、としている
点にある。Second, there is a face plate for displaying an image, a rear plate, an element substrate on which electron-emitting elements are formed, and an outer periphery located between the face plate and the element substrate and between the rear plate and the element substrate. a vacuum container having a two-layer space formed by a surrounding side plate member, and an oxidation prevention means for preventing oxidation of the electrode of the electron-emitting device during sealing of the vacuum container; The image display device has an electron-emitting device on the face plate side and the oxidation preventing means on the rear plate side with respect to the substrate.
【００２３】ここで、上記酸化防止手段の材料としては
、真空容器の封着加熱時において、電子放出素子構成部
材よりも酸素消費量の大きい材料を用いることが好まし
い。また、かかる酸化防止手段の配置については、側板
部材の内側面上に設けたり、２層の空間を有するタイプ
の画像表示装置の場合には、素子基板のリアプレート側
上面に膜状に設け、さらにはそれを真空容器外部まで形
成したり、また、表面積を確保すべくその形状をハニカ
ム状あるいはその他の立体的形状にしてリアプレート側
空間に設けることが好ましい。[0023] Here, as the material for the above-mentioned oxidation preventing means, it is preferable to use a material that consumes a larger amount of oxygen than the constituent members of the electron-emitting device during sealing and heating of the vacuum container. Further, regarding the arrangement of the oxidation prevention means, it may be provided on the inner surface of the side plate member, or in the case of a type of image display device having a two-layer space, it may be provided in the form of a film on the upper surface of the element substrate on the rear plate side. Furthermore, it is preferable to form it to the outside of the vacuum vessel, or to form it into a honeycomb shape or other three-dimensional shape in order to secure the surface area and to provide it in the rear plate side space.
【００２４】以下、本発明の構成及び作用について詳述
する。The structure and operation of the present invention will be explained in detail below.
【００２５】図１に示すものは、本発明に係る画像表示
装置の一実施態様を示す断面の概略図である。同図にお
いて、１は画像表示を行うフェースプレート、２はリア
プレート、３は図５に示す電子放出素子を配置した素子
基板、４は外周を包囲する側板部材、５はメタルバック
、６はゲッター、７は真空排気管、８は酸化防止手段、
９は蛍光板、１０はフリットガラス、１２は両空間を連
通する通気孔である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing one embodiment of an image display device according to the present invention. In the figure, 1 is a face plate for displaying an image, 2 is a rear plate, 3 is an element substrate on which the electron-emitting device shown in FIG. 5 is arranged, 4 is a side plate member surrounding the outer periphery, 5 is a metal back, and 6 is a getter. , 7 is a vacuum exhaust pipe, 8 is an oxidation prevention means,
9 is a fluorescent screen, 10 is a frit glass, and 12 is a ventilation hole that communicates both spaces.
【００２６】尚、図５に示す電子放出素子は、それを約
２×１０−６Ｔｏｒｒの真空中内において電極３２，３
３間に電圧を印加すると、電極３２，３３間の微粒子膜
３６内の線状部分が電子放出部３５となり、この電子放
出部３５より電子が放出されるものである。The electron-emitting device shown in FIG.
When a voltage is applied between the electrodes 32 and 33, the linear portion in the particulate film 36 between the electrodes 32 and 33 becomes an electron emitting section 35, and electrons are emitted from the electron emitting section 35.
【００２７】即ち、図５で示す電子放出素子を並べた素
子基板３及びその他の上記構成部品を容器内に配置し、
大気中で４３０℃以上に加熱し、封着用フリットガラス
１０によって封着を行い、図１に見られるような画像表
示装置を形成するものである。That is, the device substrate 3 on which the electron-emitting devices shown in FIG. 5 are arranged and the other components mentioned above are placed in a container,
It is heated to 430° C. or higher in the atmosphere and sealed with a sealing frit glass 10 to form an image display device as shown in FIG.
【００２８】この際、酸化防止手段８としては、一般に
高温中で酸化し、かつ、安定に存在する金属であれば良
く、例えばＣｒ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ｃｕ，Ａｌ等が挙げられ
る。At this time, the oxidation preventing means 8 may be any metal that is generally oxidized at high temperatures and exists stably, such as Cr, Ni, Ti, Cu, Al, etc.
【００２９】図１のような酸化防止手段８を有する画像
表示装置では、大気中で高温になった際に、表面積の大
きい酸化防止手段８が酸化されることによって、内部の
酸素が消費される。従って、封着温度が〜４６０℃程度
に上昇しても素子電極３２，３３の酸化が低減され、よ
って素子の抵抗が大きくなるのを防止できる。In the image display device having the oxidation preventing means 8 as shown in FIG. 1, when the temperature rises in the atmosphere, the oxidation preventing means 8 having a large surface area is oxidized, and the oxygen inside is consumed. . Therefore, even if the sealing temperature rises to about 460 DEG C., oxidation of the element electrodes 32 and 33 is reduced, thereby preventing the resistance of the element from increasing.
【００３０】このように、本発明の画像表示装置は、内
部に電子放出素子を設置してフリットガラスで封着を行
っても、酸化による電極の劣化を抑えられるという利点
を有する。As described above, the image display device of the present invention has the advantage that deterioration of the electrodes due to oxidation can be suppressed even if electron-emitting devices are installed inside and sealed with frit glass.
【００３１】さらに、画像表示装置内を図１に示すよう
に２層の空間、つまり二重構造とすることにより、酸化
防止手段を設ける空間が別個に確保でき、よって、それ
を立体的な形状とすれば表面積を大きくでき、内部の酸
素消費量を増加させることができるため、素子電極の酸
化防止効果を高めることができる。Furthermore, by forming the inside of the image display device into a two-layered space, that is, a double structure, as shown in FIG. If so, the surface area can be increased and the amount of oxygen consumed inside can be increased, so that the oxidation prevention effect of the element electrode can be enhanced.
【００３２】更なる効果として、単層構造の際には酸化
防止手段８，真空排気管７，ゲッター６等を同一空間に
配置するため、装置が画像表示部のみの面積より大きく
なっていたが、二重構造とすることにより、同じ大きさ
の画像表示装置では画像表示部の大きさをより広くとれ
るようになる。その上、ゲッター６を電子線飛翔側空間
と別個の空間に設けることができるため、ゲッターの影
響を抑えることができる。An additional effect is that in the case of a single layer structure, the oxidation preventing means 8, the vacuum exhaust pipe 7, the getter 6, etc. are arranged in the same space, so the area of the device becomes larger than that of only the image display section. By adopting a double structure, the size of the image display section can be made wider in an image display device of the same size. Furthermore, since the getter 6 can be provided in a space separate from the electron beam flight side space, the influence of the getter can be suppressed.
【００３３】また、単層構造の際には、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なってしま
うという欠点があったが、二重構造とすることにより、
薄肉化が可能となる。Furthermore, in the case of a single-layer structure, the substrate material on which the image display member is formed also serves as a member of the envelope that becomes the vacuum container, so the substrate material is thick due to its atmospheric pressure resistant structure. There was a drawback that it could be stored away, but by having a double structure,
It is possible to make the wall thinner.
【００３４】また、封着後の画像表示装置の内部を真空
にして、素子間およびフェースプレートに電圧を印加す
ることにより、電子放出素子から電子ビームをとり出し
画像表示を行う際に、長時間の電圧印加により配線部で
の局所的な発熱がおこり、素子特性の劣化が発生する場
合があるが、図１に示すように、二重構造でかつ、酸化
防止手段８を真空容器外まで設ける構造、もしくは図４
に示すように、酸化防止手段８をメッシュ材１８として
素子基板とリアプレートの両方に接触させて設ける構造
とすることにより、放熱板の役割も得ることができ、素
子基板の温度上昇及び温度上昇による電子放出量の低下
を抑えることができる。Furthermore, by making the inside of the image display device evacuated after sealing and applying voltage between the elements and the face plate, it is possible to extract electron beams from the electron-emitting elements and display images for a long time. The application of this voltage may cause local heat generation in the wiring section, which may cause deterioration of the element characteristics. Structure or Figure 4
As shown in FIG. 2, by configuring the oxidation preventing means 8 as a mesh material 18 to be provided in contact with both the element substrate and the rear plate, it can also function as a heat sink, preventing the temperature rise of the element substrate and the temperature rise. It is possible to suppress a decrease in the amount of electron emission due to
【００３５】[0035]
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。[Examples] Examples of the present invention will be described below.
【００３６】（実施例１）図２は本発明の第１の実施例
である画像表示装置の断面の概略図である。本図中、１
は画像表示を行うフェースプレート、３は電子放出素子
を並べた素子基板、４は外周を包囲する側板部材、５は
メタルバック、６はゲッター、７は排気管、８は酸化防
止手段であるＴｉ膜、９は蛍光板、１０はフリットガラ
ス、１１は素子である。(Embodiment 1) FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an image display device according to a first embodiment of the present invention. In this figure, 1
3 is a face plate for displaying an image, 3 is an element substrate on which electron-emitting devices are arranged, 4 is a side plate member surrounding the outer periphery, 5 is a metal back, 6 is a getter, 7 is an exhaust pipe, and 8 is a Ti which is an oxidation prevention means. 9 is a fluorescent screen, 10 is a frit glass, and 11 is an element.
【００３７】また、図３は図２に示した素子基板３の説
明図であり、３１は基板、３２および３３は電気的接続
を得るための電極、３４は電極ギャップ、３６は電子放
出部材である微粒子膜、３５は電子放出部である。FIG. 3 is an explanatory diagram of the element substrate 3 shown in FIG. 2, where 31 is a substrate, 32 and 33 are electrodes for obtaining electrical connection, 34 is an electrode gap, and 36 is an electron emitting member. A particulate film 35 is an electron emitting part.
【００３８】図３に示した電子放出素子の作製方法を、
以下に示す。最初に充分脱脂，洗浄を行った絶縁性基板
である青板基板３１上に、通常よく用いられるフォトリ
ソグラフィ技術と真空成膜技術により、一対の素子電極
３２，３３を形成した。電極の材料は下びき材としての
Ｔｉ５０ÅとＮｉ９５０Åとし、電極ギャップ３４は２
μｍとした。The method for manufacturing the electron-emitting device shown in FIG.
It is shown below. First, a pair of device electrodes 32 and 33 were formed on a blue plate substrate 31, which is an insulating substrate, which had been thoroughly degreased and cleaned by using commonly used photolithography technology and vacuum film formation technology. The material of the electrode is Ti50Å as a base material and Ni950Å, and the electrode gap 34 is 2.
It was set as μm.
【００３９】この上に、更に同様の方法により、素子電
極３２，３３の一部及び電極ギャップ３４以外の領域に
、Ｃｒ１０００Åを成膜した。次に、有機Ｐｄ化合物溶
液（奥野製薬工業社製キャタペーストＣＣＰ）をスピン
コーターを用いて回転塗布し、３００℃−１２分間の焼
成を行い、先に成膜したＣｒをエッチアウトすることに
よって、電極ギャップ３４および素子電極３２，３３上
に微粒子膜３６を形成した。On top of this, a Cr film of 1000 Å was formed in a region other than part of the device electrodes 32 and 33 and the electrode gap 34 by the same method. Next, an organic Pd compound solution (Catapaste CCP manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) was spin-coated using a spin coater, and baked at 300°C for 12 minutes to etch out the previously formed Cr film. A fine particle film 36 was formed on the electrode gap 34 and the device electrodes 32 and 33.
【００４０】更に、同じくフォトリソグラフィ技術と真
空成膜技術により、配線電極３７、および不図示ではあ
るが、電子ビームを変調する変調電極、変調電極と配線
電極の間にあって双方のリークを防ぐ絶縁層とを配置し
た。配線電極の材料は下びき材としてのＣｒ５０Åと、
Ｃｕ２μｍ，Ｃｒ１０００Åとした。Furthermore, by the same photolithography technology and vacuum film forming technology, a wiring electrode 37, a modulation electrode for modulating the electron beam (not shown), and an insulating layer between the modulation electrode and the wiring electrode to prevent leakage between the two are formed. and was placed. The material of the wiring electrode is Cr50Å as a base material,
Cu was 2 μm and Cr was 1000 Å.
【００４１】また、酸化防止手段８であるＴｉ膜は、通
常良く用いられる真空成膜技術により、側板部材４の内
面に作製した。この際、酸化防止手段８であるＴｉ膜の
面積は、素子基板上の電極の総面積の３倍となるように
配置した。[0041] Further, a Ti film serving as the oxidation preventing means 8 was formed on the inner surface of the side plate member 4 by a commonly used vacuum film forming technique. At this time, the area of the Ti film serving as the oxidation preventing means 8 was arranged to be three times the total area of the electrodes on the element substrate.
【００４２】こうして作製した酸化防止手段８を内部に
設置した側板部材４、素子基板３、フェースプレート１
、リアプレート２、排気管７及びゲッター６を、図２の
ように配置し、封着用のフリットガラス１０を溶かすた
めに４４０℃−１時間の条件設定で、バッチ式の熱処理
炉を用いて封着を行った。[0042] Side plate member 4, element substrate 3, and face plate 1 in which the oxidation preventing means 8 prepared in this way was installed.
, the rear plate 2, the exhaust pipe 7, and the getter 6 are arranged as shown in FIG. I got dressed.
【００４３】この時、設定した４４０℃まで３０分で昇
温し、オーバーシュートにより４６０℃程度まで一時的
に温度上昇しても、素子基板３上の素子電極（不図示）
の電極配線抵抗が大幅に上昇することはなかった。これ
により、本画像表示装置では、小電力で安定した電子放
出量を得ることができた。At this time, even if the temperature rises to the set 440°C in 30 minutes and temporarily rises to about 460°C due to overshoot, the element electrode (not shown) on the element substrate 3
There was no significant increase in electrode wiring resistance. As a result, the present image display device was able to obtain a stable amount of electron emission with low power.
【００４４】なお、本実施例では酸化防止手段の金属薄
膜としてＴｉを用いたが、Ｃｒ，Ｃｕ等を用いても同様
の効果が得られた。Although Ti was used as the metal thin film as the oxidation preventing means in this example, the same effect could be obtained by using Cr, Cu, or the like.
【００４５】（実施例２）図１は本発明の第２の実施例
である画像表示装置の断面の概略図である。本図中、１
は画像表示を行うフェースプレート、２はリアプレート
、３は電子放出素子を並べた素子基板、４は外周を包囲
する側板部材、５はメタルバック、６はゲッター、７は
排気管、８は酸化防止手段であるＴｉ膜、９は蛍光板、
１０はフリットガラス、１１は素子、１２は通気孔であ
る。また、素子１１としては図３に示すタイプのものを
用いた。(Embodiment 2) FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an image display device according to a second embodiment of the present invention. In this figure, 1
1 is a face plate that displays an image, 2 is a rear plate, 3 is an element substrate on which electron-emitting devices are arranged, 4 is a side plate member surrounding the outer periphery, 5 is a metal back, 6 is a getter, 7 is an exhaust pipe, and 8 is an oxidizer Ti film as a prevention means, 9 is a fluorescent screen,
10 is a frit glass, 11 is an element, and 12 is a ventilation hole. Further, as the element 11, one of the type shown in FIG. 3 was used.
【００４６】まず、素子基板３派実施例１と同様にして
作製した。また、酸化防止手段８であるＴｉ膜は、通常
よく用いられる真空成膜技術により、素子基板３の裏面
全域に作製した。この際、酸化防止手段８であるＴｉ膜
の面積は、素子基板上の電極の総面積の３倍となるよう
に配置した。First, three element substrates were prepared in the same manner as in Example 1. Further, a Ti film serving as the oxidation preventing means 8 was formed over the entire back surface of the element substrate 3 by a commonly used vacuum film forming technique. At this time, the area of the Ti film serving as the oxidation preventing means 8 was arranged to be three times the total area of the electrodes on the element substrate.
【００４７】こうして作製した酸化防止手段８を設置し
た素子基板３、側板部材４、フェースプレート１、リア
プレート２、排気管７、ゲッター６を、図１のように配
置し、封着用のフリットガラス１０を溶かすために４４
０℃−１時間の条件設定で、バッチ式の熱処理炉を用い
て封着を行った。The element substrate 3 on which the anti-oxidation means 8 thus prepared, the side plate member 4, the face plate 1, the rear plate 2, the exhaust pipe 7, and the getter 6 are arranged as shown in FIG. 1, and a frit glass for sealing is placed. 44 to dissolve 10
Sealing was performed using a batch type heat treatment furnace under conditions set at 0° C. for 1 hour.
【００４８】この時、設定した４４０℃まで３０分で昇
温し、オーバーシュートにより４６０℃程度まで一時的
に温度上昇しても、素子基板３上の素子電極（不図示）
の電極配線抵抗が大幅に上昇することはなかった。これ
により、本画像表示装置では、小電力で安定した電子放
出量を得ることができた。At this time, even if the temperature rises to the set 440°C in 30 minutes and temporarily rises to about 460°C due to overshoot, the element electrode (not shown) on the element substrate 3
There was no significant increase in electrode wiring resistance. As a result, the present image display device was able to obtain a stable amount of electron emission with low power.
【００４９】また、前記酸化防止手段８が、真空容器外
まで形成されていることから、電子放出させた際の発熱
を防止でき、均一な画像を得られた。Furthermore, since the oxidation preventing means 8 was formed outside the vacuum container, it was possible to prevent heat generation when electrons were emitted, and a uniform image was obtained.
【００５０】なお、本実施例では酸化防止手段の金属薄
膜としてＴｉを用いたが、Ｃｒ，Ｃｕを用いても同様の
効果が得られた。Although Ti was used as the metal thin film as the oxidation preventing means in this example, the same effect could be obtained by using Cr or Cu.
【００５１】（実施例３）図４は本発明の第３の実施例
である画像表示装置の概略図である。本図中、１は画像
表示を行うフェースプレート、２はリアプレート、３は
電子放出素子を並べた素子基板、４は外周を包囲する側
板部材、５はメタルバック、６はゲッター、７は排気管
、１８は酸化防止手段であり、素子基板とリアプレート
の両方に接しているＴｉのメッシュ、９は蛍光板、１０
はフリットガラス、１１は素子、１２は通気孔である。(Third Embodiment) FIG. 4 is a schematic diagram of an image display device according to a third embodiment of the present invention. In this figure, 1 is a face plate that displays an image, 2 is a rear plate, 3 is an element substrate on which electron-emitting devices are arranged, 4 is a side plate member surrounding the outer periphery, 5 is a metal back, 6 is a getter, and 7 is an exhaust tube, 18 is an oxidation prevention means, Ti mesh is in contact with both the element substrate and rear plate, 9 is a fluorescent screen, 10
11 is a frit glass, 11 is an element, and 12 is a vent hole.
【００５２】そして、実施例２と同様にして作製した素
子基板３、側板部材４、フェースプレート１、リアプレ
ート２、排気管７、ゲッター６、および素子基板３とリ
アプレート２の両方に接するように設けられた酸化防止
剤１８であるＴｉのメッシュを、図４のように配置し、
フリットガラス１０を溶かすために４４０℃−１時間の
条件設定で、バッチ式の熱処理炉を用いて封着を行った
。[0052] Then, the element substrate 3, side plate member 4, face plate 1, rear plate 2, exhaust pipe 7, getter 6, which were manufactured in the same manner as in Example 2, and the element substrate 3 and the rear plate 2 so as to be in contact with each other. A mesh of Ti, which is the antioxidant 18 provided in the structure, is arranged as shown in FIG.
In order to melt the frit glass 10, sealing was performed using a batch type heat treatment furnace under conditions of 440° C. for 1 hour.
【００５３】この時、酸化防止剤１８であるＴｉのメッ
シュの表面積は、素子基板３上の電極の総面積の１０倍
となるように配置した。At this time, the surface area of the Ti mesh serving as the antioxidant 18 was arranged to be 10 times the total area of the electrodes on the element substrate 3.
【００５４】この時、設定した４４０℃まで３０分で昇
温し、オーバーシュートにより４６０℃程度まで一時的
に温度上昇しても、素子基板３上の素子電極（不図示）
の電極配線抵抗が大幅に上昇することはなかった。また
、素子電極の表面に酸化は見られなかった。At this time, even if the temperature rises to the set 440°C in 30 minutes and temporarily rises to about 460°C due to overshoot, the element electrode (not shown) on the element substrate 3
There was no significant increase in electrode wiring resistance. Further, no oxidation was observed on the surface of the device electrode.
【００５５】また、この真空容器内を真空度１×１０６
Ｔｏｒｒ程度まで真空引きして封止し、素子電極間に１
４Ｖの電圧をかけて、フェースプレート１に高圧１ｋＶ
かけることによって、複数の電子放出素子から電子ビー
ムをとり出した。[0055] Also, the vacuum degree inside this vacuum container is 1 x 106
It is evacuated to around Torr and sealed, and a 1.
Apply a voltage of 4V and apply a high voltage of 1kV to face plate 1.
By applying this, electron beams were extracted from the plurality of electron-emitting devices.
【００５６】このとき、複数の素子から得られた各電子
ビームをフェースプレート上の蛍光体に照射することに
よって得られたビームスポット径は、ほぼ一定しており
、かつ、均一であった。即ち、複数の電子放出素子を配
線でつないだ電子源において電極が高抵抗化することに
よっておこる輝度のばらつきもなく、均一なビームスポ
ットが得られた。At this time, the beam spot diameter obtained by irradiating the phosphor on the face plate with each electron beam obtained from a plurality of elements was substantially constant and uniform. That is, in an electron source in which a plurality of electron-emitting devices are connected by wiring, a uniform beam spot was obtained without variations in brightness caused by the high resistance of the electrodes.
【００５７】また、前記酸化防止手段１８が素子基板３
とリアプレート２の両方に接するという構造により、電
子放出させた際の発熱を防止でき、均一な画像を得られ
た。[0057] Furthermore, the oxidation preventing means 18
Due to the structure in which it is in contact with both the rear plate 2 and the rear plate 2, heat generation when electrons are emitted can be prevented, and a uniform image can be obtained.
【００５８】なお、本実施例では酸化防止手段としてＴ
ｉのメッシュ板を用いたが、Ｃｒ，Ｃｕ等の金属のメッ
シュ板または、Ｔｉ，Ｃｒ，Ｃｕ等の金属板を用いても
同様の効果が得られた。In this example, T was used as an oxidation prevention means.
Although the mesh plate of I was used, the same effect could be obtained by using a mesh plate of metal such as Cr or Cu or a metal plate such as Ti, Cr or Cu.
【００５９】[0059]
【発明の効果】以上説明したように、画像表示装置内に
金属膜，メッシュ形状等の酸化防止手段を配置すること
により、画像表示装置である真空容器をフリットガラス
にて封着する際に、真空容器内に存在するより多くの酸
素を消費させることにより、電極配線抵抗の抵抗上昇を
防ぐことができる。[Effects of the Invention] As explained above, by arranging an oxidation preventing means such as a metal film or a mesh shape in an image display device, when a vacuum container that is an image display device is sealed with frit glass, By consuming more oxygen present in the vacuum container, an increase in the resistance of the electrode wiring can be prevented.
【００６０】また、複数の素子をつないだ際の電圧降下
による輝度のばらつきもなく、均一なビームスポットを
得ることができる。Furthermore, there is no variation in brightness due to voltage drop when a plurality of elements are connected, and a uniform beam spot can be obtained.
【００６１】また、電極の酸化を防止する目的で、真空
容器の封着過程において、熱処理温度の精密制御をする
必要がないため、生産効率を下げることなく封着するこ
とができ、生産歩留まりの向上が図れる。In addition, in order to prevent electrode oxidation, there is no need to precisely control the heat treatment temperature during the sealing process of the vacuum container, so sealing can be performed without reducing production efficiency, resulting in improved production yield. Improvements can be made.
【００６２】更には、酸化防止手段を真空容器外側まで
配置するか、もしくは、素子基板とリアプレートの両方
に接するように配置することによって、放熱板の役割も
持たせ、素子の劣化を防ぐことができる。Furthermore, by arranging the oxidation prevention means to the outside of the vacuum container or in contact with both the element substrate and the rear plate, it can also serve as a heat sink and prevent deterioration of the element. Can be done.
【図１】本発明の一実施態様と実施例２を説明する装置
の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of an apparatus for explaining one embodiment and a second embodiment of the present invention.
【図２】実施例１を説明するための装置の断面図である
。FIG. 2 is a sectional view of an apparatus for explaining Example 1.
【図３】実施例１及び２及び３の素子基板の説明図であ
る。FIG. 3 is an explanatory diagram of the element substrate of Examples 1, 2, and 3.
【図４】実施例３を説明するための装置の断面図である
。FIG. 4 is a sectional view of an apparatus for explaining Example 3.
【図５】電子放出素子の概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram of an electron-emitting device.
【図６】従来の画像表示装置の概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram of a conventional image display device.
１ フェースプレート ２ リアプレート ３ 素子基板 ４ 側板部材 ５ メタルバック ６ ゲッター ７ 真空排気管 ８ 酸化防止手段 ９ 蛍光板 １０ フリットガラス １１ 素子 １２ 通気孔 １８ 酸化防止手段 ３１ 基板 ３２，３３ 素子電極 ３４ 電極ギャッブ ３５ 電子放出部 ３６ 電子放出部材 ３７ 配線電極 1 Face plate 2 Rear plate 3 Element substrate 4 Side plate member 5 Metal back 6 Getter 7 Vacuum exhaust pipe 8. Antioxidant means 9 Fluorescent screen 10 Fritted glass 11 Element 12 Ventilation hole 18 Antioxidant means 31 Substrate 32, 33 Element electrode 34 Electrode gab 35 Electron emission part 36 Electron emitting member 37 Wiring electrode
Claims (6)
電子放出素子を形成した素子基板と、外周を包囲する側
板部材とから形成される真空容器内に、該真空容器封着
の際の電子放出素子の電極の酸化を防止する酸化防止手
段を設けたことを特徴とする画像表示装置。[Claim 1] A face plate that displays an image;
An oxidation prevention means for preventing oxidation of the electrode of the electron-emitting device during sealing of the vacuum container is provided in a vacuum container formed from an element substrate on which an electron-emitting device is formed and a side plate member surrounding the outer periphery. An image display device characterized by:
リアプレートと、電子放出素子を形成した素子基板と、
該フェースプレートと素子基板との間およびリアプレー
トと素子基板との間にあって外周を包囲する側板部材、
とから形成される２層の空間を有する真空容器内に、該
真空容器封着の際の電子放出素子の電極の酸化を防止す
る酸化防止手段を有し、かつ、前記素子基板に対し、フ
ェースプレート側に電子放出素子、リアプレート側に前
記酸化防止手段を有することを特徴とする画像表示装置
。[Claim 2] A face plate that displays an image;
a rear plate, an element substrate on which electron-emitting elements are formed,
a side plate member that is located between the face plate and the element substrate and between the rear plate and the element substrate and surrounds the outer periphery;
A vacuum container having a two-layer space formed by the above is provided with an oxidation prevention means for preventing oxidation of the electrode of the electron-emitting device during sealing of the vacuum container, and a face plate is provided with respect to the device substrate. An image display device comprising an electron-emitting device on the plate side and the oxidation prevention means on the rear plate side.
加熱時において、電子放出素子構成部材よりも酸素消費
量が大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載の画
像表示装置。3. The image display device according to claim 1, wherein the oxidation preventing means consumes a larger amount of oxygen than the electron-emitting element component during sealing and heating of the vacuum container.
で形成されていることを特徴とする請求項１〜３いずれ
か一つに記載の画像表示装置。4. The image display device according to claim 1, wherein the oxidation preventing means is formed outside the vacuum container.
プレートに接しており、金属メッシュ板または金属板よ
り成ることを特徴とする請求項２又は３に記載の画像表
示装置。5. The image display device according to claim 2, wherein the oxidation preventing means is in contact with the element substrate and the rear plate, and is made of a metal mesh plate or a metal plate.
、表面伝導形電子放出素子より成ることを特徴とする請
求項１〜５いずれか一つに記載の画像表示装置。6. The image display device according to claim 1, wherein the electron-emitting device in the image display device is a surface conduction type electron-emitting device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03163452A JP3136415B2 (en) | 1991-06-10 | 1991-06-10 | Method of manufacturing image display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03163452A JP3136415B2 (en) | 1991-06-10 | 1991-06-10 | Method of manufacturing image display device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04363842A true JPH04363842A (en) | 1992-12-16 |
| JP3136415B2 JP3136415B2 (en) | 2001-02-19 |
Family
ID=15774155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03163452A Expired - Fee Related JP3136415B2 (en) | 1991-06-10 | 1991-06-10 | Method of manufacturing image display device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3136415B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4744707B2 (en) * | 2001-03-13 | 2011-08-10 | 日本放送協会 | Planar imaging apparatus and method of manufacturing planar imaging apparatus |
-
1991
- 1991-06-10 JP JP03163452A patent/JP3136415B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4744707B2 (en) * | 2001-03-13 | 2011-08-10 | 日本放送協会 | Planar imaging apparatus and method of manufacturing planar imaging apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3136415B2 (en) | 2001-02-19 |
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