(57)【要約】【課題】長期にわたって高い表示性能を維持することができ、製造コストの低減を図ることが可能な画像表示装置の製造方法を提供する。【解決手段】前面基板１１およびこの前面基板に対向配置され背面基板を有する外囲器と、外囲器内に設けられたゲッタ膜２３と、を備えた画像表示装置の製造方法であって、粒子状のゲッタ材を含有したゲッタ溶液を攪拌しながら供給し、液温度が１０℃以下に保たれた結着液を供給し、供給されたゲッタ溶液および結着液を、外囲器を構成する構成部材の内面上にスプレー、あるいはディスペンサにより吐出してゲッタ膜２３を形成する。【選択図】    図７
2008091150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面基板およびこの前面基板に対向配置され背面基板を有した外囲器と、前記外囲器内に設けられたゲッタ層と、を備えた画像表示装置の製造方法において、
粒子状のゲッタ材を含有したゲッタ溶液を攪拌しながら供給し、
液温度が１０℃以下に保たれた結着液を供給し、
前記供給されたゲッタ溶液および結着液を、前記外囲器を構成する構成部材の内面上にスプレーし、あるいは、ディスペンサにより吐出してゲッタ膜を形成する画像表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記粒子状のゲッタ材と結着液とを混合し、混合溶液を攪拌しながら、かつ、１０℃以下に維持した状態で、吐出あるいはスプレーする請求項１に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記結着液はコロイダルシリカ溶液、酸化物微粒子を用いたコロイダルアルミナなどのコロイド溶液、ナトリウム系水ガラス、カリウム系水ガラス、金属アルコキシド或いはそれらの混合物溶液を用いる請求項１に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記ゲッタ材としてＴｉ，Ｚｒ，Ｖ，Ｆｅ，Ａｌ，Ｃｒ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｗ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｍｎ,Ｙの内の１種類以上の金属または２種類以上の合金を用いる請求項１に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項５】
粒径が１０ｎｍ〜１０μｍのゲッタ材を用いる請求項１に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記ゲッタ溶液内に配置された攪拌器を２００ｒｐｍ〜６０００ｒｐｍの回転数で回転させて前記ゲッタ溶液を攪拌する請求項１に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記構成部材を４０〜１５０℃に加熱した状態で、前記ゲッタ溶液および結着液を吐出あるいはスプレーする請求項１に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記構成部材上に、所定の開孔パターンを有するマスクを配置し、このマスクを介して前記ゲッタ溶液および結着液をスプレーする請求項１に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記前面基板の内面に複数の蛍光体層および蛍光体層間に位置した遮光層とを有する蛍光体スクリーンを形成し、前記遮光層上に前記ゲッタ溶液および結着液を吐出あるいはスプレーする請求項１に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記ゲッタ層を形成した後、前記前面基板および背面基板の周縁部同士を封着し、
前記外囲器を前記ゲッタ膜の活性化温度よりも高い温度で加熱して、前記外囲器内を脱ガスし、
前記脱ガスしながら、前記外囲器内を真空排気し、
前記脱ガス後、前記非蒸発型ゲッタを活性化する請求項９に記載の画像表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、対向配置された基板を有する外囲器と、外囲器内部に配設されたゲッタとを備えた画像表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、軽量・薄型の画像表示装置として、液晶の配向を利用して光の強弱を制御する液晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤと称する）、プラズマ放電の紫外線により蛍光体を発光させるプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと称する）、電界放出型電子放出素子の電子ビームにより蛍光体を発光させるフィールドエミッションディスプレイ（以下、ＦＥＤと称する）、表面伝導型電子放出素子の電子ビームにより蛍光体を発光させる表面伝導型電子放出素子ディスプレイ（以下、ＳＥＤと称する）などが開発されている。
【０００３】
例えばＦＥＤでは、一般に、所定の隙間を置いて対向配置された前面基板および背面基板を有し、これらの基板は、矩形枠状の側壁を介して周辺部同士を互いに接合することにより真空外囲器を構成している。前面基板の内面には蛍光体スクリーンが形成され、背面基板の内面には蛍光体を励起して発光させる電子放出源として多数の電子放出素子が設けられている。
【０００４】
背面基板および前面基板に加わる大気圧荷重を支えるために、これら基板の間には複数の支持部材が配設されている。背面基板側の電位はほぼアース電位であり、蛍光面にはアノード電圧が印加される。蛍光体スクリーンを構成する赤、緑、青の蛍光体に電子放出素子から放出された電子ビームを照射し、蛍光体を発光させることによって画像を表示する。
【０００５】
このようなＦＥＤにおいては、外囲器内部を高い真空度に維持することが重要となる。真空度が低いと、安定した電子放出ができず、画像表示装置の寿命が低下する。また、ＰＤＰでは、外囲器の内部を満たした不活性ガスを高純度に保つことが重要な技術となっている。
【０００６】
長期間に渡って外囲器内を高真空に維持するため、外囲器内には放出ガスを吸着するゲッタ材が設けられ重要な役割を果たしている。従来、ゲッタ材のガス吸着特性を向上させるため、真空処理装置内でゲッタ材を前面基板または背面基板の内面、あるいはその他の構造物に蒸着し、更に、両基板を真空中で封着して外囲器を形成する画像表示装置の製造方法および製造装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、例えば、ＰＤＰのパネル側辺に隣り合う領域に非蒸発型ゲッタ層を形成する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００１−２２９８２４号公報
【特許文献２】特開平１１−１９１３７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
真空処理装置内でゲッタ膜の形成、および外囲器の封着を行う方法では、不所望なガス分子は効率的にゲッタ膜に吸着される。そのため、ＦＥＤの真空外囲器内部は長期間にわたって高い真空度に維持される。
【０００８】
しかしながら、この方法では大型の真空処理装置を使用するため、製造コストが高くなり、結果として画像表示装置のコストも高くなる。蛍光体スクリーンの全面に亘って蒸発型のゲッタ膜を蒸着形成すると、輝度が低下するという性能上の問題も生じる。
【０００９】
また、パネル側辺に隣り合う領域に非蒸発型のゲッタ膜を形成する方法では、ゲッタから離れた領域、すなわち蛍光体スクリーンの中央部に存在する不所望なガス分子を効率的にゲッタに吸着することができない。そのため、真空外囲器の中央部のガス圧が高くなり、表示装置中央部の輝度が低下する。更に、コンダクタンスの小さい排気管や排気孔から外囲器内を排気している状態で基板を加熱すると、放出ガスによって外囲器内の圧力が上昇し、十分なゲッタ特性を得られるまでゲッタを活性化することが困難となる。
【００１０】
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、ゲッタを容易にかつ安定してパターン形成することができ、長期にわたって良好な表示性能を維持することができるとともに、製造コストの低減を図ることが可能な画像表示装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明の態様に係る画像表示装置の製造方法は、前面基板およびこの前面基板に対向配置され背面基板を有した外囲器と、前記外囲器内に設けられたゲッタ層と、を備えた画像表示装置の製造方法において、粒子状のゲッタ材を含有したゲッタ溶液を攪拌しながら供給し、液温度が１０℃以下に保たれた結着液を供給し、前記供給されたゲッタ溶液および結着液を、前記外囲器を構成する構成部材の内面上にスプレーし、あるいはディスペンサにより吐出してゲッタ膜を形成することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の様態によれば、短時間で均一にゲッタ膜を形成することが可能となり、ゲッタ材を効果的に機能させることができる。また、高価な真空装置を用いることなく、長期にわたって高い表示性能を維持することができとともに、製造コストの低減を図ることが可能な画像表示装置の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下図面を参照しながら、この発明の第１の実施形態に係る画像表示装置の製造方法について詳細に説明する。始めに、本製造方法によって製造される画像表示装置の一例として、表面導電型の電子放出素子を備えたＳＥＤについて説明する。  
図１および図２に示すように、ＳＥＤは、それぞれ矩形状のガラス板からなる前面基板１１、および背面基板１２を備え、これらの基板は所定の間隔で対向配置されている。背面基板１２は、前面基板１１よりも大きな寸法に形成されている。前面基板１１および背面基板１２は、矩形枠状の側壁１３を介して周縁部同士が接合され、内部が真空状態に維持された偏平な外囲器１０を構成している。接合部材として機能する側壁１３は、例えば、低融点ガラス、低融点金属等の封着材２５により、前面基板１１の周縁部および背面基板１２の周縁部に封着され、これらの基板同士を接合している。
【００１４】
外囲器１０の内部には、前面基板１１および背面基板１２に加わる大気圧荷重を支えるため、複数の板状の支持部材１４が設けられている。これらの支持部材１４は、外囲器１０の一辺と平行な方向にそれぞれ延在しているとともに、上記一辺と直交する方向に沿って所定の間隔を置いて配置されている。各支持部材１４の長手方向両端部は、それぞれ側壁１３と隙間を置いて対向している。
【００１５】
図２ないし図４に示すように、前面基板１１の内面には、画像表示面として機能する蛍光体スクリーン１６が形成されている。この蛍光体スクリーン１６は、赤、緑、青の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂ、およびこれらの蛍光体層間に位置した黒色の遮光層２０を並べて構成されている。赤、緑、青の３色の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂは、前面基板１１の長辺と平行な第１方向に隙間を置いて交互に並んで形成され、同一色の蛍光体層が第１方向と直交する第２方向に隙間を置いて配列されている。蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂはそれぞれ、赤、緑、青の単色でサブピクセルを構成し、３色のサブピクセルを合わせて一画素を構成している。なお、蛍光体層は、ドット状に限らず、ストライプ状に形成されていてもよい。
【００１６】
蛍光体スクリーン１６の遮光層２０に重ねてマトリクス状の分断層３１が形成されている。蛍光体スクリーン１６上には、アルミニウム膜等からなるメタルバック層１７が形成されている。本実施形態によれば、メタルバック層１７は、分断層３１により縦方向および横方向に分断され、互いに電気的に分離した複数の分断領域を有している。分断層３１により夫々が互いに電気的に分断したメタルバック層１７は、蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂに夫々重なって位置している。
【００１７】
蛍光体スクリーン１６の遮光層２０に重ねて、ここでは、分断層３１に重ねて、複数の非蒸発型のゲッタ膜２３がパターン形成され、互いに隙間を置いて並んでいる。ゲッタ膜２３は、蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂ上を避けるように分断層３１上に重ねて形成され、互いに電気的に分断された複数の領域を有している。ゲッタ膜２３は、遮光層２０上に重なる領域にだけ設けても良いが、蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂに重なる領域であっても、対応する電子放出素子１８からの電子ビームが当たらない領域であれば重ねて設けても良い。
【００１８】
ゲッタ膜２３は、外囲器１０内の不要ガスを吸着し、外囲器内を高い真空度に維持する。図８に示すように、各ゲッタ膜２３は、非蒸発型ゲッタの粉末２３ａを接着効果のある結着液２３ｂによって分断層３１上に膜状に固着して形成されている。ゲッタ膜２３の膜厚は１５μｍ程度に形成されている。
【００１９】
図２に示すように、背面基板１２の内面上には、蛍光体スクリーン１６の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂを励起する電子源として、それぞれ電子ビームを放出する多数の表面伝導型の電子放出素子１８が設けられている。これらの電子放出素子１８は、画素毎に対応して複数列および複数行に配列されている。各電子放出素子１８は、図示しない電子放出部、この電子放出部に電圧を印加する一対の素子電極等で構成されている。背面基板１２の内面には、電子放出素子１８に電位を供給する多数本の配線２１がマトリック状に設けられ、その端部は外囲器１０の外部に引出されている。
【００２０】
背面基板１２の周縁部、例えば、コーナー部には排気工程において外囲器１０内部を排気するための排気孔２９が貫通形成されている。排気孔２９は、蛍光体スクリーン１６から外れた位置、つまり、有効表示領域から外れた位置に設けられている。排気孔２９は蓋部材３０によって気密に封止されている。排気孔２９は、１つに限らず、必要に応じて増加可能である。
【００２１】
このようなＳＥＤでは、画像を表示する場合、蛍光体スクリーン１６およびメタルバック層１７にアノード電圧を印加して、電子放出素子１８から放出された電子ビームをアノード電圧により加速して蛍光体スクリーンへ衝突させる。これにより、蛍光体スクリーン１６の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂが励起されて発光し、カラー画像を表示する。
【００２２】
次に、上記のように構成されたＳＥＤの製造方法について説明する。  
ＳＥＤの製造工程においては、まず、前面基板１１となる板ガラスに蛍光体スクリーン１６を形成する。続いて、蛍光体スクリーン１６の遮光層２０に重ねてマトリクス状の分断層３１を形成した後、蛍光体スクリーン１６に重ねてアルミニウム膜等からなるメタルバック層１７を蒸着形成する。メタルバック層１７は、分断層３１により縦方向および横方向に分断され、互いに電気的に分離した複数の分断領域を形成する。
【００２３】
続いて、蛍光体スクリーン１６上にゲッタ膜２３を形成する。ゲッタ膜２３は、非蒸発型ゲッタの粉末に接着効果を有した低粘度の結着液を混合した混合溶液を、蛍光体スクリーン上にスプレーあるいは吐出し固着することにより形成する。本実施形態では、ゲッタ材として、例えば１０ｎｍ〜１０μｍの平均粒径を有するＺｒ合金の粉末、および結着液として１００ｍＰａ．ｓ程度の粘度を有するコロイダルシリカ溶液を用意する。
【００２４】
ゲッタ材としては、Ｚｒに限らず、その他金属材料、有機材料、無機材料などが選択可能である。例えば、非蒸発型ゲッタ材として、Ｔｉ，Ｖ，Ｆｅ，Ａｌ，Ｃｒ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｗ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｍｎ,Ｙ等の内、１種類以上の金属または２種類以上の合金を用いても良い。
【００２５】
結着液としては、コロイダルシリカ溶液の他、酸化物微粒子を用いたコロイダルアルミナなどのコロイド溶液、ナトリウム系水ガラス、カリウム系水ガラス、金属アルコキシド等、或いはそれらの混合物溶液を用いることができる。
【００２６】
上記ゲッタ材の粉末と結着液とを例えば、１：１の割合で調合し混合溶液を作る。ゲッタ材の割合が多いと基板との接着力が低下し、コロイダルシリカの割合が多いと形成されたゲッタ膜にひび割れなどが発生する。
【００２７】
図５は、上述した混合溶液をスプレーするスプレー装置５０を示している。スプレー装置５０は、混合溶液５５を貯溜するタンク５２、タンク５２の底から延出したノズル５４、タンク５２内の混合溶液を攪拌する攪拌器５７、他インク５２の外面に設けられ、タンク内の混合溶液を所定の温度に維持する冷却器６０、および供給パイプ６２を通してノズル５４に圧縮空気を供給し混合溶液をノズルから噴霧する圧縮ポンプ６３を備えている。冷却器６０は、例えば、ペルチェ素子により構成されている。
【００２８】
攪拌器５７は、タンク５２内に配設され混合溶液５５内に漬けられた攪拌翼５６と、攪拌翼を２００〜６０００ｒｐｍの回転速度で回転させるモータ５８とを有している。攪拌翼５６の先端とノズル５４の基端との間隔は、０〜１０ｍｍ、望ましくは０ｍｍに設定されている。
【００２９】
スプレー装置５０を用いて混合溶液５５をスプレーする場合、まず、予め所定の温度まで冷却した結着液、ここでは、コロイダルシリカ溶液をタンク５２内に充填し、攪拌器５７により攪拌する。続いて、タンク５２内にゲッタ材の粉末を投入し、攪拌されている結着液と混合して混合溶液５５を作る。スプレー時を含め、混合溶液５５を常に攪拌し、ゲッタ材を溶液中に均一に分散させる。攪拌の際、攪拌翼５６の回転数は、３０００ｒｐｍとした。攪拌翼５６の回転数は２００ｒｐｍ〜６０００ｒｐｍが望ましく、２００ｒｐｍ以下ではゲッタ材が沈降する傾向があり、６０００ｒｐｍ以上では混合溶液５５が飛散する傾向がある。また、攪拌翼５６の先端とノズル５４の基端との間隔は、０ｍｍ〜１０ｍｍが望ましく、１０ｍｍを超えるとタンク５２の底にゲッタ材が沈降してしまう傾向がある。
【００３０】
また、スプレーの間、冷却器６０によりタンク５２内の混合溶液５５、特に、結着液を冷却し、その温度を１０℃以下、例えば、５℃に維持する。これにより、混合溶液５５内の結着液がタンク５２内およびノズル５４内で固まることを防止する。
【００３１】
このように、タンク５２内の混合溶液５５を攪拌しながら、かつ、約５℃に冷却した状態で、圧縮ポンプ６３からノズル５４に圧縮空気を供給し、混合溶液５５をノズルから噴霧する。
【００３２】
図６に示すように、多数の開孔４１がパターン形成された板状のメタルマスク４０を用意する。前面基板１１を加熱プレート４２の上に載置するとともに、メタルマスク４０をメタルバック層１７および分断層３１上に載置する。この際、メタルマスク４０の開孔４１が分断層３１上に位置するように、前面基板１１に対してメタルマスクを位置合わせする。必要に応じて、加熱プレート４２の外側にマグネット４４を配置し、メタルマスク４０を吸着して蛍光体スクリーン１６に密着させるとともに、メタルマスクの位置ずれを防止する。
【００３３】
加熱プレート４２により前面基板１１を４０〜１５０℃、例えば、８０℃程度に加熱する。この状態で、図７に示すように、前述した混合溶液５５をスプレー装置５０のノズル５４からメタルマスク４０を介して前面基板１１上にスプレーし、形成エリア全体を走査する。これにより、メタルマスク４０の開孔４１を通して分断層３１上に混合溶液が付着される。そして、付着した混合溶液は、加熱された前面基板１１により加熱され、結着液が蒸発して乾燥する。これにより、ゲッタの粉末が分断層３１上に固着され、ゲッタ膜２３がパターン形成される。
【００３４】
前面基板１１を加熱した状態で、混合溶液５５をスプレーすることにより、分断層３１に付着した結着液が直ぐに乾燥してゲッタ粉末を固着する。そのため、ゲッタ膜２３のパターンニング精度が向上する。基板温度が高すぎると、混合溶液５５が分断層３１に付着する直前に結着液が乾燥し、基板との接着力が低下し、あるいは、形成されたゲッタ層表面に凸凹が生ずる。基板温度が低いと、ゲッタ膜２３を積層する際に、メタルマスク４０と前面基板との間に結着液が入り込み、にじみが発生する。このことから、前面基板１１の加熱温度は４０〜１５０℃が望ましい。
【００３５】
ゲッタ膜２３の膜厚は１５μｍ程度に設定した。図８に示すように、ゲッタ膜２３を形成した後、結着液２３ｂであるコロイダルシリカを乾燥させると、コロイダルシリカを介して非蒸発型ゲッタの粒子２３ａを強固に接着するとともに、非蒸発型ゲッタの粒子２３ａの表面を比較的大きな面積で露出させることができる。そのため、後の活性化工程で非蒸発型ゲッタの粒子２３ａを活性化させた後、非蒸発型ゲッタのガス吸着機能を十分に発揮させることができる。
【００３６】
ゲッタ膜２３の膜厚は、５μｍないし５０μｍであることが好ましい。５μｍ未満であると、ゲッタ膜のガス吸着能力が不足する傾向があり、５０μｍを超えると背面基板側と放電を起こす傾向がある。ゲッタ膜２３の膜厚は、混合溶液５５を複数回スプレーして重ね塗りすることにより、調整することができる。  
その後、メタルマスク４０を前面基板１１から取外す。これにより、図３および図４に示すように、所定パターンのゲッタ膜２３が形成される。
【００３７】
一方、背面基板１２用の板ガラスに電子放出素子１８および配線２１を形成する。次に、封着材２５としての低融点ガラスを背面基板１２の内面外周部に沿って矩形枠状に塗布し封着層を形成する。この背面基板１２を大気中で仮焼成する。その後、封着層上に側壁１３を位置合わせした後、大気中で低融点ガラスの結晶析出温度まで昇温し、その温度を保持することにより側壁１３を背面基板１２に封着する。この後、電子放出素子１８の活性化を行う。次いで、複数の支持部材１４を背面基板１２に対して位置合わせし、その端部を背面基板に固着する。
【００３８】
続いて、上記のように形成された前面基板１１および背面基板１２の周縁部同士を封着する。本実施の形態では、前面基板１１と背面基板１２とを互いに位置合わせし、一定の隙間を置いて対向配置した状態で図示しない加熱炉内に投入する。そして、前面基板１１および背面基板１２を４５０℃程度に加熱する。加熱により、予め塗布された低融点ガラスの溶融が始まる。例えば、３０分かけてアルゴン雰囲気にて約４５０℃に温度が保持され、低融点ガラスが溶融するとともに結晶析出が始まる。その後、低融点ガラスの結晶析出がほぼ完了し、背面基板１２、前面基板１１が低融点ガラスにより側壁１３を介して互いに封着される。
【００３９】
続いて、加熱炉内の温度をゲッタ膜２３の活性化温度よりも高い高温、例えば、４００〜４５０℃に維持し、前面基板１１および背面基板１２を１時間程度ベーキングする。これにより、前面基板、背面基板、蛍光体スクリーン、電子放出素子に吸着していた不所望なガス成分を放出させ脱ガスを行う。電子放出素子の酸化を防ぐため、加熱炉内を不活性雰囲気、還元雰囲気にて封着およびベーキングを行うことが望ましい。時間、温度により雰囲気を選択することが可能である。
【００４０】
ベーキングによる脱ガスの間、排気ポンプにより、排気孔２９から外囲器１０内部を排気する。これにより、基板、蛍光体スクリーン等から脱離したガス成分が外囲器１０から外部へ排出され、外囲器１０内部は清浄な真空状態となる。
【００４１】
前面基板１１および背面基板１２を３５０〜５００℃程度で所定時間、例えば、２時間、加熱してゲッタ膜２３を活性化する。これにより、ゲッタ膜２３は、吸着能力がほぼ劣化することなく動作状態となる。
【００４２】
ゲッタ膜２３の活性化が終了した後、外囲器１０を所望の温度まで降温し、蓋部材３０により外囲器１０の排気孔２９を気密に封止する。蓋部材３０の封止は、インジウム等の低融点金属による封着、局所加熱による溶着など公知の技術を用いて行うことができる。次いで、外囲器１０は、加熱炉から取り出される。以上の工程によりＳＥＤの外囲器１０が完成する。
【００４３】
上記のように構成されたＳＥＤの製造方法によれば、ゲッタ膜は、蛍光体スクリーン１６の全面にわたって形成されているとともに、蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂ上を避けるよう遮光層２０上に形成されている。そのため、ゲッタ膜２３により輝度を低下させずに外囲器１０内部全体を高い真空度に維持することが可能となる。
【００４４】
混合溶液を攪拌しながら、かつ、所定の温度に維持した状態でスプレーすることにより、混合溶液中のゲッタ材の沈降および結着材の凝固を防止し、ノズル５４の先端の詰まりを抑制し均一なゲッタ膜を安定した条件で連続生産することが可能となる。
【００４５】
ゲッタ材と結着液を混合しスプレーすることにより短時間で均一にゲッタ膜を形成することが可能になり、ゲッタ材を効果的に機能させることができ、良好な表示性能を長期間に亘って維持できる。高価な真空装置を用いることなく、長期にわたって高い表示性能を維持することができとともに、製造コストの低減を図ることが可能な画像表示装置の製造方法を提供することができる。
【００４６】
次に、第２の実施形態に係るＳＥＤの製造方法について説明する。第２実施形態では、ディスペンサを用いて、混合溶液を基板上に吐出し、ゲッタ膜を形成する。図９は、ゲッタ膜の形成に用いるディスペンサ７０を示している。このディスペンサ７０は、図示しないヘッド移動機構により移動可能に支持された吐出ヘッド７２を備えている。吐出ヘッド７２は、ゲッタ材の粉末と結着液との混合溶液を貯溜する貯溜部としてのシリンジ７４、このシリンジから送られた混合溶液５５をゲッタ膜の形成位置に吐出するニードル７５、およびシリンジ７４の周囲に設けられ、混合溶液を冷却し所望の温度、例えば５℃に維持する冷却器８０を有している。冷却器８０は、例えば、ペルチェ素子により構成されている。また、ディスペンサ７０は、シリンジ７４内の混合溶液を攪拌する攪拌器７７、および供給パイプ８２を介してシリンジ７４に圧縮空気を供給する吐出ポンプ８４を備えている。
【００４７】
攪拌器７７は、シリンジ７４内に配設され混合溶液５５内に漬けられた攪拌翼７６と、攪拌翼を２００〜６０００ｒｐｍの回転速度で回転させるモータ７８とを有している。攪拌翼７６の先端とニードル７５の基端との間隔は、０〜１０ｍｍ、望ましくは０ｍｍに設定されている。
【００４８】
ディスペンサ７０を用いて混合溶液５５を滴下あるいは吐出する場合、まず、予め所定の温度まで冷却した結着液、ここでは、コロイダルシリカ溶液をシリンジ７４内に充填し、攪拌器７７により攪拌する。続いて、シリンジ７４内にゲッタ材の粉末を投入し、攪拌されている結着液と混合して混合溶液５５を作る。ゲッタ材の粉末および結着液は、前述した第１の実施形態と同様のものを用いることができる。また、ゲッタ材の粉末と結着液とは、例えば、１：１の割合で混合する。
【００４９】
混合溶液の滴下、吐出時を含め、混合溶液５５を常に攪拌し、ゲッタ材を溶液中に均一に分散させる。攪拌の際、攪拌翼５６の回転数は、３０００ｒｐｍとした。攪拌翼５６の回転数は２００ｒｐｍ〜６０００ｒｐｍが望ましく、２００ｒｐｍ以下ではゲッタ材が沈降する傾向があり、６０００ｒｐｍ以上では混合溶液５５が飛散する傾向がある。また、攪拌翼５６の先端とニードル７５の基端との間隔は、０ｍｍ〜１０ｍｍが望ましく、１０ｍｍを超えるとシリンジ７４の底にゲッタ材が沈降してしまう傾向がある。
【００５０】
また、滴下あるいは吐出の間、冷却器８０によりシリンジ７４内の混合溶液５５、特に、結着液を冷却し、その温度を１０℃以下、例えば、５℃に維持する。これにより、混合溶液５５内の結着液がシリンジ７４内およびニードル７５内で固まることを防止する。
【００５１】
このように、シリンジ７４内の混合溶液５５を攪拌しながら、かつ、約５℃に冷却した状態で、吐出ポンプ８４からシリンジ７４に圧縮空気を供給し、混合溶液５５をニードル７５から滴下あるいは吐出する。
【００５２】
ゲッタ膜の形成に際しては、図１０に示すように、蛍光体スクリーン１６、分断層３１、およびメタルバック層１７が形成された前面基板１１を加熱プレート４２の上に載置し位置決めする。加熱プレート４２により前面基板１１を４０〜１５０℃、例えば、８０℃程度に加熱する。
【００５３】
続いて、図示しない移動機構により、ディスペンサ７０の吐出ヘッド７２を前面基板１１に対して移動させ、ニードル７５を前面基板１１のゲッタ形成位置、ここでは、分断層３１と対向する位置に位置決めする。この状態で、前述した混合溶液５５を攪拌かつ冷却しながらディスペンサ７０のニードル７５から分断層３１上に吐出あるいは滴下する。  
その後、吐出ヘッド７２を順次、前面基板１１上の他のゲッタ形成位置に移動させ、上記と同様の工程によって、順次、混合溶液５５を吐出あるいは滴下する。
【００５４】
これにより、分断層３１上のゲッタ形成位置に混合溶液５５が付着される。そして、付着した混合溶液５５は、加熱された前面基板１１により加熱され、結着液が蒸発して乾燥する。これにより、ゲッタの粉末が分断層３１上に固着され、ゲッタ膜２３がパターン形成される。
【００５５】
なお、第２の実施形態において、ＳＥＤの他の構成および製造方法の他の工程は、前述した第１の実施形態と同一であり、詳細な説明は省略する。第２の実施形態においても、混合溶液を攪拌しながら、かつ、所定の温度に維持した状態で吐出あるいは滴下することにより、混合溶液中のゲッタ材の沈降および結着材の凝固を防止し、ニードル７５の先端の詰まりを抑制し均一なゲッタ膜を安定した条件で連続生産することが可能となる。
【００５６】
ゲッタ材と結着液を混合し吐出することにより短時間で均一にゲッタ膜をパターン形成することが可能になり、ゲッタ材を効果的に機能させることができ、良好な表示性能を長期間に亘って維持できる。これにより、高価な真空装置を用いることなく、長期にわたって高い表示性能を維持することができとともに、製造コストの低減を図ることが可能な画像表示装置の製造方法を提供することができる。
【００５７】
この発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよいし、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００５８】
上述した実施形態では、内面に蛍光体スクリーンを有する前面基板を備えたＳＥＤを例にとって説明したが、この発明はこれに限定されること無く、ＦＥＤ、ＰＤＰ等の他の表示装置に適用することができる。各構成要素の寸法、材料等は、上述した実施形態で例示した数値、材料に限定されることなく、必要に応じて種々選択可能である。
【００５９】
ゲッタ材、結着液の材料は、上述した実施形態に限定されること無く、使用するデバイスの真空特性や放出ガス特性、耐熱性などに合わせ、種々選択することができる。例えば、ゲッタ材は、前述した以外の金属材料、有機材料、無機材料なども選択可能である。前面基板の加熱は、使用する結着液の粘度、揮発速度によっては前面基板を加熱せずゲッタ膜を形成することも可能である。
【００６０】
上述した実施形態では、ゲッタ膜を蛍光体スクリーン上に設ける構成としたが、これに限らず、外囲器を構成する他の構成部材に形成してもよい。例えば、背面基板１２側の構造物にゲッタ膜を設けてもよく、この場合、電子放出素子１８から外れた位置で配線２１を短絡することのない位置に形成すれば良い。
【００６１】
前述した実施形態では、ゲッタの粉末と結着液との混合溶液をスプレーあるいは吐出する構成としたが、ゲッタの粉末を含有したゲッタ溶液と結着液とを別々にスプレーあるいは吐出する構成としてもよい。この場合、ゲッタ溶液を攪拌しながらスプレーあるいは吐出し、結着液は所定の温度に冷却した状態でスプレーあるいは吐出する。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】図１は、この発明の実施形態に係るＳＥＤを一部破断して示す斜視図。
【図２】図２は、図１の線Ａ−Ａに沿ったＳＥＤの断面図。
【図３】図３は、前記ＳＥＤの前面基板および蛍光体スクリーンの一部を拡大して示す平面図。
【図４】図４は、図３の線Ｂ−Ｂに沿った前面基板の断面図。
【図５】図５は、ゲッタ膜の形成に用いるスプレー装置を概略的に示す断面図。
【図６】図６は、前記ＳＥＤの製造工程において、前面基板を加熱プレート上に載置し、蛍光体スクリーン上にメタルマスクを載置した状態を示す断面図。
【図７】図７は、前記ＳＥＤの製造工程において、蛍光体スクリーン上にメタルマスクを介してゲッタの粉末および結着液をスプレーした状態を示す断面図。
【図８】図８は、非蒸発型のゲッタ膜を拡大して示す断面図。
【図９】図９は、ゲッタ膜の形成に用いるディスペンサを概略的に示す断面図。
【図１０】図１０は、前記ＳＥＤの製造工程において、蛍光体スクリーン上にゲッタの粉末および結着液を吐出する状態を示す断面図。
【符号の説明】
【００６３】
１０…外囲器、  １１…前面基板、  １２…背面基板、  １３…側壁、
１４…支持部材、  １６…蛍光体スクリーン、  １７…メタルバック層、
１８…電子放出素子、  Ｒ、Ｇ、Ｂ…蛍光体層、  ２０…遮光層、
２３…ゲッタ膜、  ２３ａ…ゲッタの粉末、  ２３ｂ…結着液、
４０…メタルマスク  ５０…スプレー装置、  ５２…タンク、  ５４…ノズル、
５７…攪拌器、  ５５…混合溶液、  ６０…冷却器、  ７０…ディスペンサ、
７４…シリンジ、  ７５…ニードル、  ７７…攪拌器、  ８０…冷却器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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