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JPH11213923A - Flat surface display device and manufacture thereof - Google Patents

Flat surface display device and manufacture thereof

Info

Publication number
JPH11213923A
JPH11213923A JP1402398A JP1402398A JPH11213923A JP H11213923 A JPH11213923 A JP H11213923A JP 1402398 A JP1402398 A JP 1402398A JP 1402398 A JP1402398 A JP 1402398A JP H11213923 A JPH11213923 A JP H11213923A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
sealing member
thermal expansion
display device
expansion coefficient
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1402398A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Tokue
寛 徳江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP1402398A priority Critical patent/JPH11213923A/en
Publication of JPH11213923A publication Critical patent/JPH11213923A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
  • Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)
  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To restrict the generation of crack in a junction part of a sealing member and boards by arranging a second board having a coefficient of thermal expansion different from a first board opposite to the first board with a space, and sealing the first and the second boards with a sealing member having a coefficient of thermal expansion close to that of the first and the second boards. SOLUTION: A sealing member 3 formed by integrally laminating a first sealing member 31 formed of a glass having a coefficient of thermal expansion close to that of a first board 1 and to be joined with the first board 1 and a second sealing member 32 formed of a glass having a coefficient of thermal expansion close to that of a second board 2 and to be joined with the second board 2 for fixation is used. As the second sealing member 32, a glass having a coefficient of thermal expansion at an intermediate value between the first sealing member 31 and the second board 2 is selected. With this structure, a difference of the coefficient of thermal expansion between the first board 1 and the sealing member 3 and between the second board 2 and the sealing member 3 is restricted small.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は例えば電界放出型カ
ソードなどの電子放出素子を用いた平面型表示装置およ
びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flat display device using an electron-emitting device such as a field emission cathode and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近時、電界放出型マイクロカソードを用
いたフィールドエミッションディスプレイ(以下FED
と称する。)型の平面型表示装置の開発が進められてい
る。このFED型の平面型表示装置は、円錐形の電界放
出型マイクロカソードから電子を放出して蛍光体を励起
することにより表示を行なう極めて薄型の表示装置であ
る。
2. Description of the Related Art Recently, field emission displays (hereinafter referred to as FEDs) using a field emission type microcathode.
Called. ) -Type flat panel display devices are being developed. The FED type flat display device is an extremely thin display device that performs display by emitting electrons from a conical field emission type microcathode to excite a phosphor.

【0003】このFED型の平面型表示装置は、電子放
出素子である電界放出型マイクロカソード(以下電界放
出型カソードと称する。)を有する第1の基板と蛍光体
を有する第2の基板とを対向して配置し、両基板間を封
着部材で封着したものである。すなわち、ガラスからな
る第1の基板の表面には複数のカソード電極がストライ
ブ状に並べて形成され、この複数のカソード電極の表面
上には絶縁層が第1の基板の全面にわたり形成され、こ
の絶縁層の表面上には複数のゲート電極がカソード電極
に対して直交する方向にストライブ状に並べて形成され
ている。これら複数のカソード電極と複数のゲート電極
が交差する各交差部には夫々各電極および絶縁層を貫通
する複数の孔が分散して形成されており、これら各交差
部に形成された各孔の内部にはカソードにおいて円錐形
をなす電界放出型カソードが夫々形成されている。
This FED type flat display device includes a first substrate having a field emission type microcathode (hereinafter, referred to as a field emission type cathode) as an electron emission element and a second substrate having a phosphor. They are arranged to face each other, and the two substrates are sealed with a sealing member. That is, a plurality of cathode electrodes are formed on the surface of the first substrate made of glass in a striped manner, and an insulating layer is formed over the entire surface of the first substrate on the surfaces of the plurality of cathode electrodes. A plurality of gate electrodes are formed on the surface of the insulating layer in a stripe shape in a direction perpendicular to the cathode electrodes. At each intersection where the plurality of cathode electrodes and the plurality of gate electrodes intersect, a plurality of holes penetrating the respective electrodes and the insulating layer are formed in a dispersed manner, and each of the holes formed at each of the intersections is formed. A field emission cathode having a conical shape in the cathode is formed therein.

【0004】また、ガラスからなる第2の基板の表面に
は複数の透明電極がストライブ状に並べて形成されてお
り、これら複数の透明電極の表面には夫々R(赤)、G
(緑)、B(青)の蛍光体が形成されている。第1の基
板と第2の基板は夫々の電極形成面を向い合わせて所定
間隔を存して対向配置される。ここで、ストライブ状の
透明電極と蛍光体は例えばゲート電極と対向する。これ
ら第1の基板と第2の基板は夫々の周縁部間に介在され
たガラスからなる封着部材により気密に封着され、第1
の基板と第2の基板と封着部材により内部が真空の表示
装置が構成されている。
A plurality of transparent electrodes are formed on the surface of a second substrate made of glass in a stripe pattern, and R (red) and G are formed on the surfaces of the plurality of transparent electrodes, respectively.
(Green) and B (blue) phosphors are formed. The first substrate and the second substrate are opposed to each other at a predetermined interval with their respective electrode forming surfaces facing each other. Here, the stripe-shaped transparent electrode and the phosphor face, for example, a gate electrode. The first substrate and the second substrate are hermetically sealed by a sealing member made of glass interposed between the respective peripheral portions, and
A display device whose inside is vacuum is constituted by the substrate, the second substrate, and the sealing member.

【0005】このように構成される平面型表示装置は、
第1の基板におけるゲート電極と電界放出型カソードと
の間に電圧を印加すると、電界放出型カソードの先端か
ら電界放出効果により電流が放出され、この時電界放出
型カソードに対向する透明電極に電圧を印加すると、蛍
光体に前記の電子が照射されて蛍光体が励起して発光す
ることにより表示が行なわれる。
[0005] The flat-panel display device configured as described above has the following features.
When a voltage is applied between the gate electrode on the first substrate and the field emission cathode, a current is emitted from the tip of the field emission cathode due to a field emission effect. At this time, a voltage is applied to the transparent electrode facing the field emission cathode. When is applied, the phosphor is irradiated with the electrons to excite the phosphor and emit light, thereby performing display.

【0006】このように構成される平面型表示装置は、
次に述べる方法により製造する。第1の基板の表面に、
スパッタリング、真空蒸着などの方法によりカソード電
極をパターニング形成し、次いでカソード電極上に絶縁
層を積層形成し、その後絶縁層上にゲート電極をパター
ニング形成する。その後、ウエットエッジングなどの方
法によりカソード電極とゲート電極との交差部に各電極
および絶縁層を貫通する複数の孔を形成し、さらに蒸着
あるいはスパッタリングなどの方法によりに孔の内部に
ゲート電極上で円錐形をなす電界放出型カソードを形成
する。また、第2の基板の表面にスパッタリング、真空
蒸着などの方法により透明電極をパターニング形成し、
次いで透明電極上にRGBの蛍光体をパターニング形成
する。
[0006] The flat-panel display device configured as above is
It is manufactured by the method described below. On the surface of the first substrate,
A cathode electrode is formed by patterning by a method such as sputtering or vacuum evaporation, an insulating layer is formed on the cathode electrode, and then a gate electrode is formed on the insulating layer by patterning. Then, a plurality of holes penetrating each electrode and the insulating layer are formed at the intersection of the cathode electrode and the gate electrode by a method such as wet edging, and further formed on the gate electrode inside the holes by a method such as evaporation or sputtering. A conical field emission cathode is formed. Also, a transparent electrode is patterned and formed on the surface of the second substrate by a method such as sputtering or vacuum evaporation.
Next, RGB phosphors are patterned on the transparent electrode.

【0007】そして、第1の基板における電極形成面の
周縁部および第2の基板における電極形成面の周縁部の
いずれか一方、または両方に、ディスペンサまたはスク
リーン印刷などの方法により封着部材、例えば封着ガラ
スペーストを塗布する。次に、封着部材を塗布した基板
を仮焼成して封着部材に含まれるバインダを分解、燃焼
させた後、第1の基板と第2の基板とを夫々の電極形成
面を向き合わせて対向配置し封着部材を介して貼付け焼
成する。これにより封着部材が第1の基板と第2の基板
とを封着し密閉容器を製作する。その後、第1の基板と
第2の基板を10-8Torr以上の高い真空にして封止
する。
[0007] A sealing member such as a dispenser or screen printing is provided on one or both of the periphery of the electrode formation surface of the first substrate and the periphery of the electrode formation surface of the second substrate. Apply sealing glass paste. Next, after the substrate on which the sealing member is applied is pre-baked to decompose and burn the binder contained in the sealing member, the first substrate and the second substrate are placed with their respective electrode forming surfaces facing each other. It is placed and fired by sticking it through a sealing member. As a result, the sealing member seals the first substrate and the second substrate to produce a closed container. After that, the first substrate and the second substrate are sealed under a high vacuum of 10 -8 Torr or more.

【0008】この平面型表示装置において、第1の基板
と第2の基板とを付着する封着部材はその熱膨張係数が
第1の基板と第2の基板を形成する材料の熱膨張係数に
近似した材料で形成する必要がある。封着部材の熱膨張
係数を第1の基板と第2の基板の熱膨張係数に近似させ
ることは、平面型表示装置のように10-7ないし10
-10 の高い真空を維持することが必要な気密容器におい
て封着部材と基板との接合部(接合膜)にクラックを発
生させないために重要である。
In this flat panel display device, the sealing member for adhering the first substrate and the second substrate has a coefficient of thermal expansion that is equal to the coefficient of thermal expansion of the material forming the first and second substrates. It must be formed of similar materials. The approximation of the coefficient of thermal expansion of the sealing member to the coefficient of thermal expansion of the first substrate and the second substrate can be performed at a level of 10 −7 to 10 −7 as in the case of the flat display device.
It is important to prevent cracks from occurring at the joint (bonding film) between the sealing member and the substrate in an airtight container that needs to maintain a high vacuum of -10 .

【0009】ところで、従来の平面型表示装置の製造に
おいて、封着部材は第1の基板と第2の基板の熱膨張係
数に近似させることを考慮したガラスで形成している。
しかし、前述したように第1の基板の熱膨張係数と第2
の基板の熱膨張係数とは異なっているために、封着部材
が両方の基板の熱膨張係数に合わせた熱膨張係数を持た
せるには限界があり、このため封着部材と第1の基板基
板との接合部(接合膜)および封着部材と第2の基板と
の接合部(接合膜)にクラックが発生することがある。
By the way, in the manufacture of the conventional flat display device, the sealing member is formed of glass in consideration of approximating the thermal expansion coefficients of the first substrate and the second substrate.
However, as described above, the coefficient of thermal expansion of the first
Is different from the thermal expansion coefficients of the substrates, there is a limit to the sealing member having a thermal expansion coefficient that matches the thermal expansion coefficients of both substrates. Cracks may occur at the joint (bonding film) between the substrate and the joint (bonding film) between the sealing member and the second substrate.

【0010】また、正常な電子放出特性を維持するため
に、第1の基板と第2の基板の内部に位置する電界放出
型カソード、各電極および蛍光体を形成する材料は熱変
化を防止する必要がある。特に電界放出型カソードは、
先端の曲率半径が数ミリの極微細な形状であり、熱に対
して非常に活発であり、モリブデンなど400℃の温度
で酸化するような金属で形成する場合には表面に酸化物
が生成される。
In order to maintain normal electron emission characteristics, the field emission cathodes located inside the first substrate and the second substrate, the electrodes, and the materials forming the phosphors prevent heat change. There is a need. In particular, field emission cathodes
The tip has an extremely fine shape with a radius of curvature of several millimeters, is very active against heat, and when formed of a metal such as molybdenum that oxidizes at a temperature of 400 ° C., an oxide is generated on the surface. You.

【0011】しかし、従来の平面型表示装置の製造にお
いては、基板に塗布した封着部材を仮焼成する工程、封
着部材で第1の基板と第2の基板を封着する工程および
密閉容器の内部を真空引きする工程で夫々400℃前後
あるいは400℃以上の高温の温度で加熱している。こ
のため、電界放出型カソードはこれらの工程で酸化さ
れ、表面が酸化物により汚染されて正常な電子放出特性
が得られなくなる場合があった。
However, in the production of the conventional flat display device, a step of temporarily baking the sealing member applied to the substrate, a step of sealing the first substrate and the second substrate with the sealing member, and a closed container Are heated at a high temperature of about 400.degree. C. or 400.degree. C. or more, respectively, in a step of evacuating the inside. For this reason, the field emission cathode is oxidized in these steps, and the surface is contaminated with the oxide, so that normal electron emission characteristics may not be obtained.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】そこで、電界放出型カ
ソードの熱酸化が生じる400ないし450℃の温度の
加熱工程を回避するために、400℃未満の温度で焼成
できる低融点のガラスを封着部材に用いることが考えら
れる。しかし、この場合は封着部材(付着用ガラス)の
熱膨張係数が第1および第2の基板を形成するガラスの
熱膨張係数に比較して1.5ないし2倍程大きくなり、
付着用ガラスと第1および第2の基板との熱膨張係数が
合わなくなるために封着部材と基板との接合部(接合
膜)にクラックが発生して表示装置の高真空を維持でき
ない。
Therefore, in order to avoid a heating step at a temperature of 400 to 450 ° C. in which thermal oxidation of the field emission cathode occurs, a low melting point glass which can be fired at a temperature lower than 400 ° C. is sealed. It can be used for members. However, in this case, the coefficient of thermal expansion of the sealing member (adhering glass) is 1.5 to 2 times larger than the coefficient of thermal expansion of the glass forming the first and second substrates,
Since the thermal expansion coefficients of the deposition glass and the first and second substrates do not match, cracks occur at the joint (bonding film) between the sealing member and the substrate, and the high vacuum of the display device cannot be maintained.

【0013】また、従来から表示装置全体を還元性雰囲
気下に置いて第1および第2の基板の封着を行う方法が
開示されている(特開平4−322038号、特開平7
−122209号)。この方法では、還元性雰囲気下の
ために封着部材を400℃以上の温度で加熱しても電界
放出型カソードの表面の酸化を回避することができる
が、有機物質である封着部材(付着用ガラス)に含まれ
るバインダを充分に分解、燃焼させ得るのに必要な酸素
が不足して充分に燃焼しない。このため、封着部材(付
着用ガラス)の中に不純物やガスが残存した状態にな
り、この状態が封着部材と基板との接合部(接合膜)に
クラックを発生させる原因となる。
A method of sealing the first and second substrates by placing the entire display device in a reducing atmosphere has been disclosed (Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Hei 4-322038 and Hei 7).
-122209). According to this method, oxidation of the surface of the field emission cathode can be avoided even if the sealing member is heated at a temperature of 400 ° C. or more because of the reducing atmosphere. Insufficient oxygen is required to decompose and burn the binder contained in the glass for use sufficiently, and the binder does not burn sufficiently. For this reason, impurities and gas remain in the sealing member (adhering glass), and this state causes a crack at a bonding portion (bonding film) between the sealing member and the substrate.

【0014】このように従来の平面型表示装置は第1の
基板と第2の基板との封着が装置の信頼性を低下させる
という問題が生じていた。本発明は、装置の高い信頼性
を維持しつつ第1の基板と第2の基板とを良好に封着す
ることができる平面型表示装置を提供することを課題と
する。
As described above, the conventional flat display device has a problem that the sealing between the first substrate and the second substrate lowers the reliability of the device. An object of the present invention is to provide a flat-panel display device capable of sealing a first substrate and a second substrate satisfactorily while maintaining high reliability of the device.

【0015】本発明は、装置の高い信頼性を維持しつつ
第1の基板と第2の基板とを良好に封着できる平面型表
示装置を得ることができる製造方法を提供することを課
題とする。
An object of the present invention is to provide a manufacturing method capable of obtaining a flat display device capable of sealing the first substrate and the second substrate satisfactorily while maintaining high reliability of the device. I do.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明の平面型
表示装置は、電子放出素子を有する第1の基板と、蛍光
体を有し前記第1の基板に対向離間して配置され前記第
1の基板の熱膨張係数とは異なる熱膨張係数を有する第
2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板との間に
配置されこれら両方の基板を封着する封着部材とを具備
し、この封着部材は、前記第1の基板に近接する部分が
前記第1の基板の熱膨張係数に近似した熱膨張係数を有
し、前記第2の基板に近接する部分が前記第2の基板の
熱膨張係数に近似した熱膨張係数を有することを特徴と
する。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a flat panel display device comprising: a first substrate having an electron-emitting device; and a phosphor having a phosphor, which is disposed so as to face and separate from the first substrate. A second substrate having a thermal expansion coefficient different from that of the first substrate, and a sealing member disposed between the first substrate and the second substrate and sealing both of the substrates. In the sealing member, a portion close to the first substrate has a coefficient of thermal expansion close to a coefficient of thermal expansion of the first substrate, and a portion close to the second substrate is It has a thermal expansion coefficient close to the thermal expansion coefficient of the second substrate.

【0017】この発明の構成によれば、第1の基板と第
2の基板の各熱膨脹係数に対応させるように封着部材の
熱膨張係数を部分的に異ならせることにより、第1の基
板と封着部材との間、および第2の基板と封着部材との
間の熱膨張係数の差が小さく、熱膨張係数の差による封
着部材と基板との接合部にクラックが発生することを抑
制して、第1および第2の基板を封着する際における封
着部材のクラックの発生を防止できる。
According to the structure of the present invention, the first substrate and the second substrate are partially different in the coefficient of thermal expansion so as to correspond to the respective coefficients of thermal expansion of the first substrate and the second substrate. The difference in thermal expansion coefficient between the sealing member and the second substrate and the sealing member is small, and cracks are generated at the joint between the sealing member and the substrate due to the difference in thermal expansion coefficient. It is possible to suppress occurrence of cracks in the sealing member when sealing the first and second substrates.

【0018】請求項2の発明は、前記第1の基板の熱膨
張係数は前記第2の基板の熱膨張係数より小さいことを
特長とする。この発明によれば、空気中の酸化に弱い電
子放出素子を有する第1の基板の熱膨張係数を小さく設
定した場合に、封着部材と第1の基板および封着部材と
第2の基板との間のクラックの発生を防止できる。
According to a second aspect of the present invention, the thermal expansion coefficient of the first substrate is smaller than the thermal expansion coefficient of the second substrate. According to the present invention, when the thermal expansion coefficient of the first substrate having the electron-emitting device that is susceptible to oxidation in air is set to be small, the sealing member and the first substrate and the sealing member and the second substrate Between them can be prevented.

【0019】請求項3の発明は、請求項1に記載の平面
型表示装置において、前記封着部材は、前記第2の基板
から前記第1の基板に向かうに従い軟化点が低くなるこ
とを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the flat display device according to the first aspect, the sealing member has a softening point that decreases from the second substrate toward the first substrate. And

【0020】この発明によれば、第1および第2の基板
を封着する際における封着部材のクラックの発生を防止
できることに加えて、電子放出素子を有する第1の基板
と封着部材との封着を低い温度で行うことができ、電子
放出素子を酸化する度合いを最小限に止めることができ
る。
According to the present invention, cracks in the sealing member can be prevented from occurring when the first and second substrates are sealed, and the first substrate having the electron-emitting device and the sealing member can be prevented. Can be performed at a low temperature, and the degree of oxidation of the electron-emitting device can be minimized.

【0021】請求項4の発明は、請求項1に記載の平面
型表示装置において、前記封着部材は、全て前記第2の
基板の面に形成されていることを特徴とする。この発明
の構成によれば、第1および第2の基板を封着する際に
おける封着部材のクラックの発生を防止できることに加
えて、封着部材を形成する際に電子放出素子を有する第
1の基板が空気中で加熱されないために電子放出素子が
酸化されることがない。
According to a fourth aspect of the present invention, in the flat display device according to the first aspect, the sealing member is entirely formed on a surface of the second substrate. According to the configuration of the present invention, it is possible to prevent the occurrence of cracks in the sealing member when sealing the first and second substrates, and to provide the first device having the electron emission element when forming the sealing member. Since the substrate is not heated in the air, the electron-emitting device is not oxidized.

【0022】請求項5の発明は、請求項1に記載の平面
型表示装置において、前記封着部材は、熱膨張係数が異
なる複数の部材を積層したものであることを特徴とす
る。請求項6の発明は、請求項1に記載の平面型表示装
置において、前記封着部材は単一の部材からなるもので
あることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the flat display device according to the first aspect, the sealing member is formed by laminating a plurality of members having different thermal expansion coefficients. According to a sixth aspect of the present invention, in the flat display device according to the first aspect, the sealing member is formed of a single member.

【0023】請求項5および請求項6の発明の構成によ
れば、封着部材の具体的な構成を提供できる。請求項7
の発明の平面型表示装置の製造方法は、熱膨脹係数が異
なる複数の部分が存在する封着部材を仮焼成し、次いで
電子放出素子を有する第1の基板と蛍光体を有する第2
の基板とを前記封着部材を挟んで対向配置し、次いで前
記第1および第2の基板と前記封着部材に囲まれた空間
内部を還元雰囲気または真空雰囲気にして、前記封着部
材を焼成することを特徴とする。
According to the fifth and sixth aspects of the invention, a specific configuration of the sealing member can be provided. Claim 7
In the method for manufacturing a flat display device according to the invention, the sealing member having a plurality of portions having different thermal expansion coefficients is pre-baked, and then the first substrate having the electron-emitting device and the second substrate having the phosphor are provided.
And the substrate is opposed to the substrate with the sealing member interposed therebetween. Then, the inside of the space surrounded by the first and second substrates and the sealing member is set to a reducing atmosphere or a vacuum atmosphere, and the sealing member is fired. It is characterized by doing.

【0024】請求項8の発明は、請求項6に記載の平面
型表示装置の製造方法において、前記封着部材は前記第
2の基板に形成することを特徴とする。請求項7および
請求項8の発明の構成によれば、第1および第2の基板
を封着する際における封着部材のクラックの発生を防止
できるとともに、第1および第2の基板内部の部品が酸
化されることを防止できる平面型表示装置を製造するこ
とができる。
According to an eighth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a flat display device according to the sixth aspect, the sealing member is formed on the second substrate. According to the structure of the seventh and eighth aspects of the present invention, it is possible to prevent the sealing member from cracking when the first and second substrates are sealed, and to provide components inside the first and second substrates. It is possible to manufacture a flat-panel display device that can prevent oxidation of the display.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】本発明の第1の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。この実施の形態の平面型表
示装置の構造について図1ないし図5を参照して説明す
る。図1は平面型表示装置の断面図、図2は同分解斜視
図、図3は同一部を拡大して示す分解斜視図、図4は平
面型表示装置における電界放出型カソードと蛍光体との
関係を示す断面図、図5は平面型表示装置電界放出型カ
ソードと蛍光体との関係を示す斜視図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The structure of the flat panel display according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 is a cross-sectional view of a flat display device, FIG. 2 is an exploded perspective view of the same, FIG. 3 is an exploded perspective view showing the same portion in an enlarged manner, and FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the relationship, and FIG. 5 is a perspective view showing the relationship between the flat display device field emission cathode and the phosphor.

【0026】この実施の形態の平面型表示装置は、図1
に示すように電子放出素子である電界放出型マイクロカ
ソード(以下電界放出型カソードと称する。)を有する
第1の基板1と蛍光体を有する第2の基板2とを対向し
て配置し、両基板1、2を封着部材3で封着したもので
ある。
The flat display device of this embodiment is similar to that of FIG.
As shown in (1), a first substrate 1 having a field emission type microcathode (hereinafter referred to as a field emission type cathode) as an electron emission element and a second substrate 2 having a phosphor are arranged to face each other. The substrates 1 and 2 are sealed with a sealing member 3.

【0027】図2に示すように第1の基板1は四角形を
なすもので、この第1の基板1は例えば歪点510℃、
熱膨張係数8.5ppm/℃であるソーダガラスにより
形成されている。図1ないし図5に示すように第1の基
板1の一方の面(内面)には、複数のカソード電極11
が夫々ストライブ状に並べて形成されており、このカソ
ード電極11は例えばMoにより形成されている。図
1、図2ないし図5に示すように複数のカソード電極1
1の表面上には例えばSiO2 からなる絶縁層12が第
1の基板1の全面にわたり形成されている。この絶縁層
12の表面上には複数のゲート電極13が夫々カソード
電極11に対して直交する方向にストライブ状に並べて
形成されており、このゲート電極13は例えばMoによ
り形成されている。
As shown in FIG. 2, the first substrate 1 has a quadrangular shape.
It is formed of soda glass having a thermal expansion coefficient of 8.5 ppm / ° C. As shown in FIGS. 1 to 5, on one surface (inner surface) of the first substrate 1, a plurality of cathode electrodes 11 are provided.
Are formed in the form of stripes, and the cathode electrode 11 is formed of, for example, Mo. As shown in FIG. 1, FIG. 2 or FIG.
An insulating layer 12 made of, for example, SiO 2 is formed on the entire surface of the first substrate 1 on the surface of the first substrate 1. A plurality of gate electrodes 13 are formed on the surface of the insulating layer 12 in a stripe shape in a direction perpendicular to the cathode electrode 11, and the gate electrode 13 is formed of, for example, Mo.

【0028】図1、図2ないし図5に示すようにこれら
複数のカソード電極11と複数のゲート電極12が交差
する各交差部には、夫々絶縁層12およびゲート電極1
3を貫通する複数の孔14が夫々形成されている。これ
ら各交差部に形成された各孔14の内部にはカソード電
極11上において円錐形をなす電界放出型マイクロカソ
ード(以下電界放出型カソードと称する。)15が夫々
形成されている。すなわち、電界放出型カソード15は
孔14の開口に面している。電界放出型ロカソード15
は例えばモリブデンMにより形成されている。
As shown in FIG. 1, FIG. 2 to FIG. 5, at each intersection where the plurality of cathode electrodes 11 and the plurality of gate electrodes 12 intersect, an insulating layer 12 and a gate electrode 1 are provided.
3, a plurality of holes 14 are respectively formed. Inside each of the holes 14 formed at each of these intersections, a field emission microcathode (hereinafter referred to as a field emission cathode) 15 having a conical shape on the cathode electrode 11 is formed. That is, the field emission cathode 15 faces the opening of the hole 14. Field emission type cathode 15
Is formed of, for example, molybdenum M.

【0029】第2の基板2は四角形をなすもので、例え
ば軟化温度390℃、熱膨張係数7.2ppm/℃のガ
ラス(旭硝子社ASF1200M:商品名)により形成
されている。第2の基板2は、後述するようにこれに設
ける透明電極21および蛍光体22が電界放出型カソー
ド15に比較して空気中の高温で安定しているので、第
1の基板1に比較して高い軟化点を有するガラス材料に
より形成できる。第2の基板2表面には複数の透明電極
21がストライブ状に並べて形成されており、この透明
電極21は例えITOにより形成されている。これら複
数の透明電極21の表面には夫々R(赤)、G(緑)、
B(青)の蛍光体22が形成されている。
The second substrate 2 has a quadrangular shape and is made of, for example, glass having a softening temperature of 390 ° C. and a thermal expansion coefficient of 7.2 ppm / ° C. (ASF1200M, trade name of Asahi Glass Co., Ltd.). As will be described later, the second substrate 2 has a transparent electrode 21 and a phosphor 22 which are more stable at a higher temperature in the air than the field emission type cathode 15. And a glass material having a high softening point. A plurality of transparent electrodes 21 are formed on the surface of the second substrate 2 in a stripe pattern, and the transparent electrodes 21 are formed of, for example, ITO. The surfaces of these transparent electrodes 21 are R (red), G (green),
The B (blue) phosphor 22 is formed.

【0030】そして、図1および図2に示すように第1
の基板1と第2の基板2は夫々の電極形成面を向い合わ
せて所定間隔を存して対向配置される。これら第1の基
板1と第2の基板2は夫々の周縁部間に介在された封着
部材3により気密に封着されている。
Then, as shown in FIG. 1 and FIG.
The substrate 1 and the second substrate 2 are arranged to face each other at a predetermined interval with their respective electrode forming surfaces facing each other. The first substrate 1 and the second substrate 2 are hermetically sealed by a sealing member 3 interposed between the respective peripheral portions.

【0031】封着部材3の構成について説明する。前述
したように第1の基板1を形成するガラス材料と第2の
基板2を形成するガラス材料とは夫々熱膨張係数が異な
っており、第1の基板1を形成するガラス材料の熱膨張
係数は第2の基板2を形成するガラス材料の熱膨張係数
より小さい。封着部材3は第1の基板1に近接する部分
が第1の基板1の熱膨張係数に近似した熱膨張係数を有
し、第2の基板2に近接する部分が第2の基板2の熱膨
張係数に近似した熱膨張係数を有するように構成する。
そこで、この実施の形態では、図1および図2に示すよ
うに例えば第1の基板1の熱膨張係数に近似した熱膨張
係数を有するガラスからなり、第1の基板1に接合する
第1の封着部材31と、第2の基板2の熱膨張係数に近
似した熱膨張係数を有するガラスからなり、第2の基板
2に接合する第1の封着部材32とを積層固着して一体
化した封着部材3を用いている。
The structure of the sealing member 3 will be described. As described above, the glass material forming the first substrate 1 and the glass material forming the second substrate 2 have different thermal expansion coefficients, respectively, and the thermal expansion coefficient of the glass material forming the first substrate 1 is different. Is smaller than the coefficient of thermal expansion of the glass material forming the second substrate 2. The portion of the sealing member 3 close to the first substrate 1 has a coefficient of thermal expansion close to the coefficient of thermal expansion of the first substrate 1, and the portion close to the second substrate 2 is It is configured to have a coefficient of thermal expansion close to the coefficient of thermal expansion.
Therefore, in this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, for example, the first substrate 1 is made of glass having a thermal expansion coefficient close to that of the first substrate 1 and is bonded to the first substrate 1. A sealing member 31 and a first sealing member 32 made of glass having a thermal expansion coefficient close to that of the second substrate 2 and bonded to the second substrate 2 are laminated and fixed to be integrated. The sealing member 3 is used.

【0032】第1の封着部材31は、例えば軟化温度4
50℃、熱膨張係数7.7ppm/℃のガラス(旭硝子
社ASF2100:商品名)により形成する。第2の封
着部材32は熱膨張係数が第1の封着部材31と第2の
基板2との中間になるガラスを選択する。この実施の形
態では、例えば第1の基板31と第2の基板32との間
の間隔を3mmとし、第2の封着部材32の長さは2.
7mm、第1の封着部材31の長さは0.3mmとして
いる。
The first sealing member 31 has a softening temperature of 4
It is made of glass (ASF2100: trade name of Asahi Glass Co., Ltd.) having a thermal expansion coefficient of 7.7 ppm / ° C. at 50 ° C. As the second sealing member 32, glass whose thermal expansion coefficient is between the first sealing member 31 and the second substrate 2 is selected. In this embodiment, for example, the distance between the first substrate 31 and the second substrate 32 is 3 mm, and the length of the second sealing member 32 is 2.
7 mm, and the length of the first sealing member 31 is 0.3 mm.

【0033】この封着部材3は、初めに第2の封着部材
32を第2の基板32に形成し、次ぎに第1の封着部材
31を第2の封着部材32に積層固着して形成する。さ
らに、第1の封着部材31を第1の基板1に接合され
る。すなわち、封着部材3は全て第2の基板32側で形
成される。また、この封着部材3は、相対的に第1の基
板1に近い部分は軟化点が低くなるよう構成される。
In the sealing member 3, first, a second sealing member 32 is formed on a second substrate 32, and then the first sealing member 31 is laminated and fixed to the second sealing member 32. Formed. Further, the first sealing member 31 is joined to the first substrate 1. That is, the sealing members 3 are all formed on the second substrate 32 side. In addition, the sealing member 3 is configured such that a portion relatively close to the first substrate 1 has a lower softening point.

【0034】また、封着部材3でl囲まれた第1の基板
1と第2の基板2との間には複数のスペーサ33が配置
されており、このスペーサ33は各基板1、2の電極形
成面に接合して両基板1、2の間隔を保持している。
Further, a plurality of spacers 33 are arranged between the first substrate 1 and the second substrate 2 surrounded by the sealing member 3, and the spacers 33 are provided for each of the substrates 1 and 2. It is joined to the electrode forming surface to keep the space between the substrates 1 and 2.

【0035】そして、第1の基板1と第2の基板2と封
着部材3とにより構成された平面型表示装置は内部が1
-8Torr程度の真空にされた気密容器として構成さ
れている。
The inside of the flat display device constituted by the first substrate 1, the second substrate 2, and the sealing member 3 is 1
The airtight container is evacuated to about 0 -8 Torr.

【0036】この平面型表示装置を製造する方法につい
て図6ないし図8を参照して説明する。まず、第2の基
板2の製造について説明する。図6(a)に示すように
第2の基板2を用意し、第2の基板2の表面にスパッタ
リング、真空蒸着などの方法により透明電極21をパタ
ーニングにより形成し、次いで透明電極21上にR
(赤)、G(緑)およびB(青)の各蛍光体22を夫々
パターニングにより形成する。また、第2の基板2にス
ペーサ33を形成する。
A method of manufacturing the flat display device will be described with reference to FIGS. First, the manufacture of the second substrate 2 will be described. As shown in FIG. 6A, a second substrate 2 is prepared, and a transparent electrode 21 is formed on the surface of the second substrate 2 by a method such as sputtering or vacuum deposition by patterning.
(Red), G (green) and B (blue) phosphors 22 are formed by patterning, respectively. Further, a spacer 33 is formed on the second substrate 2.

【0037】次いで、図6(b)に示すように第2の基
板2の周縁部に第2の封着部材32のためのガラスを
2.7mmの厚さで塗布する。第2の基板2に塗布した
第2の封着部材32のガラスを大気中150℃で30分
間保持して乾燥し、続いて大気中または酸素気流中35
0ないし380℃で30分間仮焼成してバインダーを確
実に除去し、最後に490℃で10分保持して本焼成し
て第2の封着部材32を作製する。
Next, as shown in FIG. 6B, a glass for the second sealing member 32 is applied to the periphery of the second substrate 2 with a thickness of 2.7 mm. The glass of the second sealing member 32 applied to the second substrate 2 is dried at 150 ° C. in the atmosphere for 30 minutes and then dried in the air or in an oxygen stream.
Preliminary baking is performed at 0 to 380 ° C. for 30 minutes to securely remove the binder, and finally, main baking is performed at 490 ° C. for 10 minutes to produce the second sealing member 32.

【0038】次いで、図6(c)に示すように第2の封
着部材32の先端に、第1の封着部材31のためのガラ
スを、ディスペンサを用いて焼成後の厚さが0.3mm
となる厚さ(0.5mm程度)で塗布する。続いて、こ
の第1の封着部材31のガラスをを大気中150℃で3
0分間保持して乾燥し、続いて大気中380℃で30分
間仮焼成してバインダーを完全に除去する。これにより
第2の封着部材32を作製する。
Next, as shown in FIG. 6 (c), a glass for the first sealing member 31 is coated at the tip of the second sealing member 32 with a thickness of 0.3 mm after firing using a dispenser. 3mm
Is applied at a thickness (about 0.5 mm). Subsequently, the glass of the first sealing member 31 is heated at 150 ° C. in air for 3 hours.
It is dried by holding for 0 minutes, and then calcined at 380 ° C. for 30 minutes in the air to completely remove the binder. Thus, the second sealing member 32 is manufactured.

【0039】次に第1の基板1の製造について説明す
る。図7(a)に示すように第1の基板1を用意する。
次いで、図7(b)に示すように第1の基板1の表面
に、スパッタリング、真空蒸着などの方法によりカソー
ド電極11をパターニング形成し、次いでカソード電極
11上にスパッタリング、真空蒸着などの方法により絶
縁層12を積層形成し、その後絶縁層11上にスパッタ
リング、真空蒸着などの方法によりゲート電極13をパ
ターニング形成する。その後、ウエットエッジングなど
の方法によりカソード電極11とゲート電極13との交
差部に電極13および絶縁層12を貫通する複数の孔1
4を形成し、さらに蒸着あるいはスパッタリングなどの
方法によりに孔14の内部にカソード電極11上で円錐
形をなす電界放出型カソード15を形成する。
Next, the manufacture of the first substrate 1 will be described. A first substrate 1 is prepared as shown in FIG.
Next, as shown in FIG. 7B, a cathode electrode 11 is patterned and formed on the surface of the first substrate 1 by a method such as sputtering or vacuum deposition, and then formed on the cathode electrode 11 by a method such as sputtering or vacuum deposition. The insulating layer 12 is formed by lamination, and then the gate electrode 13 is patterned on the insulating layer 11 by a method such as sputtering or vacuum deposition. Then, a plurality of holes 1 penetrating through the electrode 13 and the insulating layer 12 are formed at the intersection of the cathode electrode 11 and the gate electrode 13 by a method such as wet edging.
Then, a field emission cathode 15 having a conical shape on the cathode electrode 11 is formed inside the hole 14 by a method such as vapor deposition or sputtering.

【0040】なお、第1の基板1の一方の側部には送気
口16aを形成して送気管41を接続し、この送気管4
1に対して最も離れた位置に排気口16bを形成して排
気管42を接続する。
An air supply port 16a is formed on one side of the first substrate 1, and an air supply pipe 41 is connected thereto.
The exhaust port 16b is formed at a position farthest from the exhaust pipe 1 and the exhaust pipe 42 is connected thereto.

【0041】次いで、図8に示すように第1の基板1上
に位置合わせ治具を用いて第2の基板2を載せる。そし
て、第1の基板1と第2の基板2を焼成炉51の内部に
入れて支持台52上に載せ、荷重体54を上側に載せた
状態にして、410℃の温度をを10保持して焼成を行
なった。焼成炉51には空気を流した。
Next, as shown in FIG. 8, the second substrate 2 is placed on the first substrate 1 by using a positioning jig. Then, the first substrate 1 and the second substrate 2 are placed inside the firing furnace 51 and placed on the support table 52, and the load 54 is placed on the upper side. And fired. Air was passed through the firing furnace 51.

【0042】この場合、加熱前に予め第1の基板1に設
けた送気管41から第1の基板1、第2の基板2および
封着部材3からなる容器の内部に例えばH2 ガスを流
し、このH2 ガスを排気管42を通して排出する。これ
により容器の内部をH2 ガスで置換した後に焼成を行な
い、焼成時に電界放出型カソード15が酸化することを
防止する。
In this case, for example, H 2 gas is flowed from an air supply pipe 41 provided in advance to the first substrate 1 into a container including the first substrate 1, the second substrate 2, and the sealing member 3 before heating. The H 2 gas is discharged through an exhaust pipe 42. Thus, firing is performed after the inside of the container is replaced with H 2 gas, and oxidation of the field emission cathode 15 during firing is prevented.

【0043】このように第1の基板1と第2の基板2と
を封着部材3を介して接合するために封着部材3を40
0℃以上で加熱溶融させる工程では、第1および第2の
基板1、2と封着部材3に囲まれた空間内部を還元雰囲
気または真空雰囲気にして封着部材3を焼成する。
As described above, in order to join the first substrate 1 and the second substrate 2 via the sealing member 3, the sealing member 3 is
In the step of heating and melting at 0 ° C. or higher, the sealing member 3 is baked by setting the inside of the space surrounded by the first and second substrates 1 and 2 and the sealing member 3 to a reducing atmosphere or a vacuum atmosphere.

【0044】焼成後に送気管41を封止し、排気管42
の内部に蒸着型ゲッタを設置して、ロータリポンプやタ
ーボブンシポンプを用いて容器の内部を排気管42を通
して排気した後、蛍光体のベーキングおよびエミッタの
脱ガスを行ない、排気管42を封止する。さらに、ゲッ
タ(図示せず)を蒸着させ作動させて容器の内部を高い
真空にした。
After firing, the air supply pipe 41 is sealed, and the exhaust pipe 42
After the inside of the container is evacuated through an exhaust pipe 42 using a rotary pump or a turbo pump, a baking of a phosphor and degassing of an emitter are performed, and the exhaust pipe 42 is sealed. Stop. Further, a getter (not shown) was vapor-deposited and operated, and the inside of the container was evacuated to a high vacuum.

【0045】このようにして第1の基板1と第2の基板
2を封着する際における基板1、2と封着部材3都の接
合部におけるクラックの発生を防止するとともに、第1
の基板1と第2の基板2の内部の部品が酸化されること
を防止できる平面型表示装置を製造する。
In this manner, when the first substrate 1 and the second substrate 2 are sealed, the occurrence of cracks at the joint between the substrates 1 and 2 and the sealing member 3 is prevented, and
A flat display device capable of preventing the components inside the substrate 1 and the second substrate 2 from being oxidized is manufactured.

【0046】そして、この平面型表示装置は、第1の基
板1におけるゲート電極13と電界放出型カソード15
との間に電解を印加すると、電界放出型カソード15の
先端から電界放出効果により電流が放出される。この
時、電界放出型カソード15に対向する第2の基板2に
おける透明電極21に電圧を印加すると、蛍光体22に
電子が照射されて蛍光体22が励起して発光して表示が
行なわれる。
The flat display device has a structure in which the gate electrode 13 and the field emission cathode 15 on the first substrate 1 are provided.
When the electrolysis is applied between the electrodes, a current is emitted from the tip of the field emission cathode 15 by the field emission effect. At this time, when a voltage is applied to the transparent electrode 21 of the second substrate 2 facing the field emission cathode 15, the phosphor 22 is irradiated with electrons, and the phosphor 22 is excited to emit light, thereby performing display.

【0047】この平面型表示装置では、封着部材3を第
1の基板1の熱膨張係数に近似した熱膨張係数を有する
第1の封着部材31と第2の基板2の熱膨張係数に近似
した熱膨張係数を有する第2の封着部材32とを積層一
体化して形成し、封着部材3の熱膨張係数を第1の基板
1と第2の基板2の各熱膨脹係数に対応させるように部
分的に異ならせている。そして、第1の封着部材31を
第1の基板1に接合し、第2の封着部材32を第2の基
板2に接合している。このため、第1の基板1の熱膨張
係数と第2の基板2の熱膨張係数が異なる場合におい
て、第1の基板1と封着部材31との間、および第2の
基板と封着部材との間の熱膨張係数の差が小さく、熱膨
張係数の差による封着部材と基板との接合部にクラック
が発生することを抑制して、第1の基板1と第2の基板
2を封着する際における封着部材3のクラックの発生を
防止できる。
In this flat-panel display device, the sealing member 3 is moved to the first sealing member 31 having a thermal expansion coefficient close to that of the first substrate 1 and the thermal expansion coefficient of the second substrate 2. A second sealing member 32 having an approximate thermal expansion coefficient is laminated and integrated, and the thermal expansion coefficient of the sealing member 3 is made to correspond to each thermal expansion coefficient of the first substrate 1 and the second substrate 2. So that they are partially different. Then, the first sealing member 31 is joined to the first substrate 1, and the second sealing member 32 is joined to the second substrate 2. Therefore, when the thermal expansion coefficient of the first substrate 1 and the thermal expansion coefficient of the second substrate 2 are different, the first substrate 1 and the sealing member 31 and the second substrate and the sealing member 31 are different from each other. Is small, the occurrence of cracks at the joint between the sealing member and the substrate due to the difference in the coefficient of thermal expansion is suppressed, and the first substrate 1 and the second substrate 2 are separated. The occurrence of cracks in the sealing member 3 during sealing can be prevented.

【0048】特に空気中の酸化に弱い電子放出素子であ
る電界放出型カソード15を有する第1の基板1の熱膨
張係数を小さく設定した場合に、封着部材3と第1の基
板1および封着部材3と第2の基板との間のクラックの
発生を確実に防止できて有効である。
In particular, when the thermal expansion coefficient of the first substrate 1 having the field emission type cathode 15 which is an electron-emitting device which is susceptible to oxidation in air is set to be small, the sealing member 3 and the first substrate 1 This is effective because cracks between the attachment member 3 and the second substrate can be reliably prevented from occurring.

【0049】また、封着部材3を相対的に第1の基板1
に近い部分が軟化点が低くなるよう構成しているので、
第1および第2の基板1、2を封着する際における封着
部材3のクラックの発生を防止できることに加えて、電
界放出型カソード15を有する第1の基板1と封着部材
3との封着を低い温度で行うことができ、電界放出型カ
ソード15を酸化する度合いを最小限に止めることがで
きる。
The sealing member 3 is relatively fixed to the first substrate 1.
Is configured to have a lower softening point.
In addition to preventing the occurrence of cracks in the sealing member 3 when the first and second substrates 1 and 2 are sealed, the first substrate 1 having the field emission cathode 15 and the sealing member 3 The sealing can be performed at a low temperature, and the degree of oxidation of the field emission cathode 15 can be minimized.

【0050】また、前述した実施の形態における製造方
法では、封着部材3を全て第2の基板2側で形成するの
で、封着部材3(第2の封着部材32)を形成する際に
第1の基板1に設けた電界放出型カソード15の酸化を
回避することができる。すなわち、封着部材3を空気中
で高温を保持して仮焼成する際に、電界放出型カソード
15の酸化を回避するために、封着部材3を第1の基板
1のみに塗布して仮焼成を行なっている。これにより封
着部材3の仮焼成は第1の基板1のみですみ、第2の基
板2に形成した電界放出型カソード15を焼成により酸
化させることがない。
Further, in the manufacturing method according to the above-described embodiment, since the sealing member 3 is entirely formed on the second substrate 2, the sealing member 3 (the second sealing member 32) is not formed. Oxidation of the field emission cathode 15 provided on the first substrate 1 can be avoided. That is, when the sealing member 3 is preliminarily baked while maintaining a high temperature in the air, the sealing member 3 is applied only to the first substrate 1 in order to avoid oxidation of the field emission cathode 15. Firing. As a result, the preliminary firing of the sealing member 3 is performed only on the first substrate 1, and the field emission cathode 15 formed on the second substrate 2 is not oxidized by firing.

【0051】なお、第2の基板2に形成する透明電極2
1および蛍光体22などの素子は、一般に空気中に40
0ないし600℃で焼成しても科学的に安定であり、そ
れらの動作上に問題を起こすことはない。
The transparent electrode 2 formed on the second substrate 2
1 and the phosphor 22 are typically 40 in air.
Sintering at 0 to 600 ° C. is scientifically stable and does not cause any problem in their operation.

【0052】これに対して図10に示すように封着部材
3を介して組合わせた第1の基板1と第2の基板2を焼
成炉51の内部に入れ、N2 ガスを流しながら封着部材
3を高温で焼成すると、第1の基板1の電界放出型カソ
ード15が酸化する不具合が生じる。
On the other hand, as shown in FIG. 10, the first substrate 1 and the second substrate 2 combined via the sealing member 3 are put into a firing furnace 51 and sealed while flowing N 2 gas. When the attachment member 3 is fired at a high temperature, the field emission cathode 15 of the first substrate 1 is oxidized.

【0053】さらに、第1の基板1と第2の基板2とを
封着部材3を介して接合するために封着部材3を400
℃以上で加熱溶融させる工程では、第1および第2の基
板1、2と封着部材3に囲まれた空間内部を還元雰囲気
または真空雰囲気にして封着部材を焼成するために、第
2の基板2に形成した電界放出型カソード15を酸化さ
せることがない。なお、封着部材3の溶融は既にバイン
ダを除去してあるので問題がない。
Further, in order to join the first substrate 1 and the second substrate 2 through the sealing member 3, the sealing member 3 is
In the step of heating and melting at a temperature of not less than 0 ° C., the sealing member is baked by setting the inside of the space surrounded by the first and second substrates 1 and 2 and the sealing member 3 to a reducing atmosphere or a vacuum atmosphere. The field emission cathode 15 formed on the substrate 2 is not oxidized. There is no problem in melting the sealing member 3 because the binder has already been removed.

【0054】なお、本発明は前述した実施の形態に限定
されずに、種々変形して実施することができる。封着部
材は前述した実施の形態に示すように熱膨張係数が異な
る2個の部材を積層して形成することに限定されずに、
必要に応じて熱膨張係数が異なる3個以上の部材を積層
して形成するようにしても良い。また、封着部材は単一
の部材において部分的に熱膨張係数を異ならせる処理を
施して形成することもできる。例えば、図9に示す封着
部材3Aは、第1の基板1に接合する部分3aは第1の
基板1に近似した熱膨張係数をもたせ、第2の基板2に
接合する部分3bは第1の基板1に近似した熱膨張係数
をもたせている。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be implemented with various modifications. The sealing member is not limited to being formed by laminating two members having different thermal expansion coefficients as shown in the above-described embodiment,
If necessary, three or more members having different thermal expansion coefficients may be laminated. Further, the sealing member may be formed by subjecting a single member to a process of partially varying the coefficient of thermal expansion. For example, in the sealing member 3A shown in FIG. 9, the portion 3a joined to the first substrate 1 has a thermal expansion coefficient similar to that of the first substrate 1, and the portion 3b joined to the second substrate 2 is The substrate 1 has a thermal expansion coefficient similar to that of the substrate 1.

【0055】[0055]

【発明の効果】請求項1の発明の平面型表示装置によれ
ば、第1の基板と第2の基板の各熱膨脹係数に対応させ
るように封着部材の熱膨張係数を部分的に異ならせるこ
とにより、第1の基板と封着部材との間、および第2の
基板と封着部材との間の熱膨張係数の差が小さく、熱膨
張係数の差による封着部材と基板との接合部にクラック
が発生することを抑制して、第1および第2の基板を封
着する際における封着部材のクラックの発生を防止でき
る。
According to the flat display device of the first aspect of the present invention, the thermal expansion coefficient of the sealing member is partially varied so as to correspond to the respective thermal expansion coefficients of the first substrate and the second substrate. Thereby, the difference in the coefficient of thermal expansion between the first substrate and the sealing member and between the second substrate and the sealing member is small, and the bonding between the sealing member and the substrate due to the difference in the coefficient of thermal expansion. The generation of cracks in the portion can be suppressed, and the generation of cracks in the sealing member when sealing the first and second substrates can be prevented.

【0056】請求項2の発明によれば、空気中の酸化に
弱い電子放出素子を有する第1の基板の熱膨張係数を小
さく設定した場合に、封着部材と第1の基板および封着
部材と第2の基板との間のクラックの発生を防止でき
る。
According to the second aspect of the present invention, when the thermal expansion coefficient of the first substrate having the electron-emitting device that is susceptible to oxidation in air is set to be small, the sealing member, the first substrate, and the sealing member Generation of cracks between the substrate and the second substrate can be prevented.

【0057】請求項3の発明によれば、第1および第2
の基板を封着する際における封着部材のクラックの発生
を防止できることに加えて、電子放出素子を有する第1
の基板と封着部材との封着を低い温度で行うことがで
き、電子放出素子を酸化する度合いを最小限に止めるこ
とができる。
According to the third aspect of the present invention, the first and the second
In addition to preventing the occurrence of cracks in the sealing member at the time of sealing the substrate, the first
Can be performed at a low temperature, and the degree of oxidation of the electron-emitting device can be minimized.

【0058】請求項4の発明によれば、第1および第2
の基板を封着する際における封着部材のクラックの発生
を防止できることに加えて、封着部材を形成する際に電
子放出素子を有する第1の基板が空気中で加熱されない
ために電子放出素子が酸化されることがない。
According to the fourth aspect of the present invention, the first and the second
In addition to preventing the occurrence of cracks in the sealing member when sealing the substrate, the first substrate having the electron emitting element is not heated in air when forming the sealing member. Is not oxidized.

【0059】請求項5の発明および請求項5の発明によ
れば、封着部材の具体的な構成を提供できる。請求項7
の発明の平面型表示装置の製造方法によれば、第1およ
び第2の基板を封着する際における封着部材のクラック
の発生を防止できるとともに、第1および第2の基板内
部の部品が酸化されることを防止できる平面型表示装置
を製造することができる。
According to the invention of claim 5 and the invention of claim 5, a specific configuration of the sealing member can be provided. Claim 7
According to the method of manufacturing a flat display device of the invention, it is possible to prevent the occurrence of cracks in the sealing member when sealing the first and second substrates, and to reduce the number of components inside the first and second substrates. A flat display device that can prevent oxidation can be manufactured.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態にかかわる平面型表
示装置を示す断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing a flat-panel display according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同実施の形態にかかわる平面型表示装置を示す
分解斜視図。
FIG. 2 is an exploded perspective view showing the flat panel display according to the embodiment.

【図3】同実施の形態にかかわる平面型表示装置の一部
を拡大して示す分解斜視図。
FIG. 3 is an exploded perspective view showing a part of the flat display device according to the embodiment in an enlarged manner.

【図4】同実施の形態にかかわる平面型表示装置におけ
る電界放出型カソードと蛍光体との関係を示す断面図。
FIG. 4 is a sectional view showing a relationship between a field emission cathode and a phosphor in the flat panel display according to the embodiment.

【図5】同実施の形態にかかわる平面型表示装置におけ
る電界放出型カソードと蛍光体との関係を示す斜視図。
FIG. 5 is a perspective view showing a relationship between a field emission cathode and a phosphor in the flat panel display according to the embodiment.

【図6】同実施の形態にかかわる平面型表示装置におけ
る第1の基板を製造する工程示す図。
FIG. 6 is a view showing a step of manufacturing the first substrate in the flat panel display according to the embodiment.

【図7】同実施の形態にかかわる平面型表示装置におけ
る第2の基板を製造する工程示す図。
FIG. 7 is a view showing a step of manufacturing a second substrate in the flat-panel display according to the embodiment.

【図8】同実施の形態にかかわる平面型表示装置を製造
する工程を示す図。
FIG. 8 is a view showing a step of manufacturing the flat panel display according to the embodiment.

【図9】第2の実施の形態にかかわる封着部材を示す断
面図。
FIG. 9 is a sectional view showing a sealing member according to the second embodiment.

【図10】平面型表示装置を製造する工程を示す図。FIG. 10 is a diagram showing a step of manufacturing a flat panel display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…第1の基板、 2…第2の基板、 3…封着部材 11…カソード電極、 12…絶縁層、 13…ゲート電極、 15…電界放出型カソード、 21…透明電極、 22…蛍光体、 31…第1の封着部材、 32…第2の封着部材。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 1st board | substrate, 2 ... 2nd board | substrate, 3 ... Sealing member 11 ... Cathode electrode, 12 ... Insulating layer, 13 ... Gate electrode, 15 ... Field emission cathode, 21 ... Transparent electrode, 22 ... Phosphor , 31: a first sealing member, 32: a second sealing member.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電子放出素子を有する第1の基板と、蛍
光体を有し前記第1の基板に対向離間して配置され前記
第1の基板の熱膨張係数とは異なる熱膨張係数を有する
第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板との間
に配置されこれら両方の基板を封着する封着部材とを具
備し、この封着部材は、前記第1の基板に近接する部分
が前記第1の基板の熱膨張係数に近似した熱膨張係数を
有し、前記第2の基板に近接する部分が前記第2の基板
の熱膨張係数に近似した熱膨張係数を有することを特徴
とする平面型表示装置。
1. A first substrate having an electron-emitting device and a phosphor having a thermal expansion coefficient different from a thermal expansion coefficient of the first substrate, the phosphor having a phosphor and being arranged to be opposed to and separated from the first substrate. A second substrate; and a sealing member disposed between the first substrate and the second substrate to seal both of the substrates, wherein the sealing member includes the first substrate. Has a thermal expansion coefficient close to the thermal expansion coefficient of the first substrate, and a portion close to the second substrate has a thermal expansion coefficient close to the thermal expansion coefficient of the second substrate. A flat-panel display device comprising:
【請求項2】 前記第1の基板の熱膨張係数は前記第2
の基板の熱膨張係数より小さいことを特徴とする請求項
1に記載の平面型表示装置。
2. The thermal expansion coefficient of the first substrate is the second substrate.
The flat display device according to claim 1, wherein the thermal expansion coefficient of the substrate is smaller than that of the substrate.
【請求項3】 前記封着部材は、前記第2の基板から前
記第1の基板に向かうに従いその軟化点が低くなること
を特徴とする請求項1に記載の平面型表示装置。
3. The flat display device according to claim 1, wherein the sealing member has a softening point that decreases from the second substrate toward the first substrate.
【請求項4】 前記封着部材は、前記第2の基板に形成
されたものであることを特徴とする請求項1に記載の平
面型表示装置。
4. The flat display device according to claim 1, wherein the sealing member is formed on the second substrate.
【請求項5】 前記封着部材は、熱膨張係数が異なる複
数の部材を積層してなるものであることを特徴とする請
求項1に記載の平面型表示装置。
5. The flat display device according to claim 1, wherein the sealing member is formed by laminating a plurality of members having different thermal expansion coefficients.
【請求項6】 前記封着部材は単一の部材からなるもの
であることを特徴とする請求項1に記載の平面型表示装
置。
6. The flat display device according to claim 1, wherein the sealing member is formed of a single member.
【請求項7】 熱膨脹係数が異なる複数の部分が存在す
る封着部材を仮焼成し、次いで電子放出素子を有する第
1の基板と蛍光体を有する第2の基板とを前記封着部材
を挟んで対向配置し、次いで前記第1および第2の基板
と前記封着部材に囲まれた空間内部を還元雰囲気または
真空雰囲気にして、前記封着部材を焼成することを特徴
とする平面型表示装置の製造方法。
7. A sealing member having a plurality of portions having different thermal expansion coefficients is pre-baked, and then a first substrate having an electron-emitting device and a second substrate having a phosphor are sandwiched by the sealing member. Wherein the inside of the space surrounded by the first and second substrates and the sealing member is reduced or evacuated, and the sealing member is fired. Manufacturing method.
【請求項8】 前記封着部材を前記第2の基板に形成す
ることを特徴とする請求項7に記載の平面型表示装置の
製造方法。
8. The method according to claim 7, wherein the sealing member is formed on the second substrate.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003109521A (en) * 2001-09-28 2003-04-11 Canon Inc Display panel and its sealing method and image display device having the same
US7839063B2 (en) 2003-12-26 2010-11-23 Sony Corporation Display panel and display device having color filter elements with color filter protective layer

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