(57)【要約】【課題】  ゲッタ材粉末と接着面の接着力を改善し、長期間に渡って高い表示性能を維持し得る画像表示装置を得る。【解決手段】  ゲッタ層が形成される部材の表面に、微小凹凸を形成した後、ゲッタ材粉末を接着する。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示面が設けられた前面基板およびこの前面基板に対向配置された背面基板を有する外囲器と、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、
前記ゲッタ層が形成される部材の表面に、微小凹凸を形成した後、ゲッタ材粉末を接着することを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記ゲッタ材粉末は、チタン、ジルコニウム、バナジウム、鉄、アルミニウム、クロム、ニオブ、タングステン、モリブデン、ニッケル、及びマンガンからなる群から選択される少なくとも１種の金属材料からなることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記微小凹凸は、薬品、ブラストを用いて部材表面に形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記ゲッタ材粉末にコロイダルシリカを混合して微小凹凸表面に接着させることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記微小凹凸は、１μｍないし１０μｍの表面凹凸を有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項６】
表示面が設けられた前面基板、及びこの前面基板に対向配置された背面基板を有する外囲器と、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において、
前記ゲッタ層は、該ゲッタ層が形成される部材の表面に、微小凹凸を形成した後、ゲッタ材粉末を接着することにより形成されることを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】
前記ゲッタ材粉末は、チタン、ジルコニウム、バナジウム、鉄、アルミニウム、クロム、ニオブ、タングステン、モリブデン、ニッケル、及びマンガンからなる群から選択される少なくとも１種の金属材料からなることを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記微小凹凸は、薬品、ブラストを用いて部材表面に形成されることを特徴とする請求項５または６に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記ゲッタ材粉末にコロイダルシリカを混合して微小凹凸表面に接着させることを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置、特に、対向配置された前面基板および背面基板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、次世代の軽量、薄型の表示装置として様々な平面型の画像表示装置が注目されている。例えば、放電現象による蛍光体の発光を利用したプラズマディスプレイ（ＰＤＰ）や、主として電界による電子放出を利用したフィールド・エミッション・ディスプレイ（以下、ＦＥＤと称する）が知られている。
【０００３】
これらの画像表示装置は、基本構成として、所定の間隔をおいて対向配置された前面基板および背面基板を備え、これらの基板は周辺部を互いに接合することにより外囲器を構成している。特に、ＦＥＤは、前面基板と背面基板との間の空間、すなわち外囲器内部を高い真空度に維持することで良好な画像表示を可能としている。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。
【０００４】
例えば、ＦＥＤの外囲器内を長期間に渡って高真空に維持するため、放出ガスを吸着する各種ゲッタ材を外囲器内に設ける技術が知られている。
【０００５】
ゲッタ材を外囲器内に設ける方法として、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て蒸着型ゲッタ層を形成し、両基板を真空中で封着して外囲器を形成する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
また、この他に、非蒸着型ゲッタ層として、ゲッタ材粉末をコロイダルシリカを用いて接着させる方法が提案されている。しかしながら、十分な接着特性を得られず、振動やクーロン力によりゲッタ材粉末が落下、移動し、耐電圧特性やスクリーン欠点に悪影響を及ぼすという問題があった。
【特許文献１】特開２００１−２２９８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、その目的は、ゲッタ材粉末の接着力を向上させ、振動やクーロン力によりゲッタ材粉末が落下することを防止し、長期間に渡って高い表示性能を維持することができる画像表示装置および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】
【０００８】
本発明の画像表示装置の製造方法は、表示面が設けられた前面基板およびこの前面基板に対向配置された背面基板を有する外囲器と、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、
前記ゲッタ層が形成される部材の表面に、微小凹凸を形成した後、ゲッタ材粉末を接着することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の画像表示装置は、表示面が設けられた前面基板、及びこの前面基板に対向配置された背面基板を有する外囲器と、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において、
前記ゲッタ層は、該ゲッタ層が形成される部材の表面に、微小凹凸を形成した後、ゲッタ材粉末を接着することにより形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、本発明によれば、ゲッタ材粉末と接着面の接着力を改善し、長期間に渡って高い表示性能を維持する画像表示装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態に係る表示装置について、表面伝導型の電子放出素子を備えたＦＥＤを例にとって説明する。
【００１２】
図１は、本発明に係るＦＥＤの一例を表す斜視図を示す。
【００１３】
また、図２には、そのＡ−Ａ’断面図を示す。
【００１４】
図１および図２に示すように、このＦＥＤは、絶縁基板として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１〜２ｍｍの隙間を置いて対向配置されている。そして、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扁平な矩形状の真空外囲器１０を構成している。
【００１５】
真空外囲器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、複数のスペーサ１４が設けられている。スペーサ１４としては、板状あるいは柱状のスペーサ等を用いることができる。
【００１６】
前面基板１１の内面上には、画像表示面として、赤、緑、青の蛍光体層１６とマトリクス状の遮光層１７とを有した蛍光面１５が形成されている。これらの蛍光体層１６はストライプ状あるいはドット状に形成してもよい。この蛍光面１５上には、アルミニウム膜等からなるメタルバック２０が形成されている。さらに真空外囲器１０の内部圧力を下げるためにゲッタ膜２１を形成し、内部の不要ガスを吸着している。ゲッタ粉末に接着効果のある材料を混ぜて接着している。
【００１７】
背面基板１２の内面上には、蛍光面１５の蛍光体層１６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。また、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がマトリクス状に設けられ、その端部は真空外囲器１０の外部に引出されている。
【００１８】
このようなＦＥＤでは、画像を表示する場合、蛍光面１５およびメタルバック２０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面へ衝突させる。これにより、蛍光面１５の蛍光体層１６が励起されて発光し、カラー画像を表示する。
【００１９】
ゲッタ層は、電子源からの電子ビーム軌道を妨げるようなところに形成すると、蛍光面の輝度低下を招くことになるため、ブラックマトリクス３０など直接電子ビームがあたらないところに形成することが望ましい。
【００２０】
ゲッタ材粉末として、例えば１μｍないし１０μｍの平均粒径を有するジルコニウム合金を用意する。
【００２１】
ゲッタ材粉末を接着させる表面、例えば遮光層、あるいはメタルバック等の表面上に薬品またはブラストで、１μｍ程度の表面凹凸を持つ微小な凹凸を形成する。
【００２２】
図３及び図４に、ゲッタ層を形成する工程を表す模式的な断面図を示す。
【００２３】
図示するように、遮光層３０上のゲッタ材粉末を接着させる表面領域に、微小な凹凸３１が形成される。
【００２４】
この微小な凹凸は、例えば表面凹凸が１μｍないし１０μｍ程度であることが好ましい。
【００２５】
１μｍ未満であると、鉤状の連結効果が得られず接着力が弱くなる傾向があり、１０μｍを超えると凹部にゲッタ剤粉末とコロイダルシリカが入り込み連結した膜が得られず接着力が弱くなる傾向がある。
【００２６】
なお、この表面凹凸は、レーザー測長機で表面をスキャンすることにより測定される。
【００２７】
次に、ゲッタ材粉末３２とコロイダルシリカ３３を混ぜた溶液を微小凹凸にパターニングし、ゲッタ層２１を形成する。
【００２８】
本発明によれば、コロイダルシリカが凹凸に沿って全体に流れ、ゲッタ材粉末と接着剤が斑なく混ざり、ゲッタ材粉末に対して接着剤の濃度が均一になり安定した膜が形成され、ゲッタ材粉末と接着面の接着力が改善される。
【００２９】
また表面の微小凹凸に接着剤が入り込むことにより接着表面と接着剤が鉤状に連結し強固な膜が得られる。
【００３０】
また、本発明によれば、ゲッタ材粉末の接着力を向上させ振動やクーロン力によりゲッタ材粉末が落下、移動することを防止し、長期間に渡って高い表示性能を維持可能ＦＥＤを得ることが可能になる。
【００３１】
このとき、ゲッタ層は約２０μｍの厚さであった。
【００３２】
ゲッタ層の厚さは、５μｍないし５０μｍであることが好ましく、５μｍ未満であるとガス吸着能力が不足する傾向があり、５０μｍを超えると対向基板と放電を起こす傾向がある。
【００３３】
非蒸発型ゲッタ材として、チタン、ジルコニウム、バナジウム、鉄、アルミニウム、クロム、ニオブ、タングステン、モリブデン、ニッケル、及びマンガンの内の１種類以上の金属または合金を用いることができる。
【００３４】
ゲッタ材粉末とコロイダルシリカの配合重量比は、例えば１：０．５ないし１：１であることが好ましい。
【００３５】
また、得られたゲッタ層を例えば５０℃ないし１２０℃の温度で加熱処理することにより、均一で表面状態の良い膜を得ることができる。
【００３６】
また表面の微小凹凸にコロイダルシリカが入り込むことにより接着面とコロイダルシリカが鉤状に連結し強固な膜が得られた結果、従来のゲッタ層に対して、接着面に微小凹凸処理を施した本発明に係るゲッタ層は、その付着力が８０％向上した。
【００３７】
このとき、従来品としては、ゲッタ材としてジルコニウム合金を使用し、コロイダルシリカと１：０．５で混合した溶液を用意し、評価基板上で分散させながら平滑に伸ばしゲッタ層を形成した。
【００３８】
ゲッタ層の付着力は、接着剤濃度を調整したシートをゲッタ層に貼り付け、均等な加重で加圧し、シート側に張り付いたゲッタ層の面積を比較することにより測定した。
【００３９】
以上のように構成された実施形態によれば、微小凹凸にコロイダルシリカが入り込むことにより接着面とコロイダルシリカが鉤状に連結し強固な膜が得ることができる。ＦＥＤのように、アノード電圧が１０ｋＶを超え、クーロン力による引き剥がしの力が強く働くような構成において、上記のような強固な接着力は有用である。
【００４０】
上述した実施形態では、ゲッタ膜の形成対象となる部材として、内面に蛍光体スクリーンを有する前面基板を備えたＦＥＤ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、ＳＥＤ、ＰＤＰ、その他の真空装置、蛍光表示管、半導体センサーなど他のデバイスに対しても適用することができる。非蒸発型ゲッタ粉末、接着材粒子、絶縁性の接着層の材料も上記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、種々使用することができる。
【００４１】
例えば、各構成要素の寸法、材料等は、上述の実施の形態で示した数値、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。
【００４２】
ゲッタ材はチタン、ジルコニウム、バナジウム、鉄、アルミニウム、クロム、ニオブ、タングステン、モリブデン、ニッケル、マンガンなどに限らず、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。
【００４３】
その他、ゲッタ材は、前面基板に限らず、真空外囲器内に位置した他の構成部材に形成してもよい。
【００４４】
また、この発明は、ＦＥＤに限らず、ＰＤＰ等の他の画像表示装置の製造に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】この発明の実施の形態に係る製造方法により製造される画像表示装置の一例であるＦＥＤを示す斜視図。
【図２】図１の線Ａ−Ａに沿った上記ＦＥＤの断面図。
【図３】ゲッタ層を形成する工程を表す模式的な断面図
【図４】ゲッタ層を形成する工程を表す模式的な断面図
【符号の説明】
【００４６】
１０…真空外囲器、  １１…前面基板、  １２…背面基板、
１３…側壁、  １５…蛍光面、  １８…電子放出素子、
２０…メタルバック、  ２１…ゲッタ層  ３０…ブラックマトリクス、
３１…微小凹凸処理接着面、  ３２…ゲッタ材粉末、  ３３…コロイダルシリカ、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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