(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に放出層を含む少なくとも一つの電界放出デバイスと、励起可能な蛍光材料を保持するガラス表面プレートと、表面プレートを放出デバイスに周辺的にシールするものであって、それによって表面プレートが放出層から平行に間隔を保持されるものである溶融シール材料とを有するディスプレー装置をシールする方法であり、
放出デバイスをＬ形断面のキャリア上に支持させると共に放出デバイスをキャリアに予備的にシールする工程と、
ディスプレー装置を排気して、放出層と表面プレートとの間の空間を所要の真空状態に、互いに間隔を保持して排気する工程と、
排気の開始に続いて、表面プレートと放出デバイスをそれらのピクセル−ピクセル整列状態のＸ−Ｙ配列位置に位置決めする工程と、
真空状態への排気に続いて、表面プレートと放出デバイスをＺ方向の分離位置に位置決めする工程と、
シール材料を溶融するために表面プレートの周辺域に放射線を照射し、それによって表面プレートをキャリアにシール状態に固定すると共にキャリアを介して表面プレートを放出デバイスに周辺的にシールする工程とからなるディスプレー装置のシール方法。
【請求項２】
表面プレートを放出デバイスとピクセル−ピクセル整列状態に位置決めする工程がロボット操作により行われる、請求項１に記載のディスプレー装置のシール方法。
【請求項３】
キャリアが複数の放出デバイスを支持し、その場合にシール方法が、
放出デバイスを、ピクセル線配列の状態となるように位置決めする工程と、
放出デバイスを、シールに先立って、キャリアに関して一時的に固定する工程とを含んでいる、請求項１に記載のディスプレー装置のシール方法。
【請求項４】
放出デバイスが、はんだ付けによりキャリアにシールされ、放出デバイスとキャリアが、はんだの溶融のために加熱されると共にその固化のために冷却され、その場合に、冷却が真空室の排気時に与えられ、その真空室からの出口が、空気流を真空室からはんだ接合部にその冷却のために向わせるようにした、請求項１〜３の何れかに記載のディスプレー装置のシール方法。
【請求項５】
キャリアと放出デバイスが、はんだ付けのために、真空室への装填に先立って、はんだの融点以上に加熱される、請求項４に記載のディスプレー装置のシール方法。
【請求項６】
照射が、照射源をシール材料に沿って縦横断させることにより実行され、その縦横断が、照射源若しくは表面プレート及び放出デバイス、又は両者の運動によるものである、先行する請求項の何れかに記載のディスプレー装置のシール方法。
【請求項７】
縦横断に先立って、照射が、表面プレートを所定位置に仮付けするために可融性のシール材料の周囲に間隔をおいて実施される、請求項６に記載のディスプレー装置のシール方法。
【請求項８】
シール材料が可融性のガラスフリットであり、その場合に照射工程がレーザで行われる、請求項１〜７の何れかに記載のディスプレー装置のシール方法。
【請求項９】
照射工程のために、複数のレーザが、フリットの完全な溶融のために連続的に使用され、及び／又は迅速な縦横断を許容するために向かい合った位置で使用される、請求項８に記載のディスプレー装置のシール方法。
【請求項１０】
フリットが、表面プレートと放出デバイスの放出層との間のスペーサの高さにより確立された表面プレート／キャリアギャップを架橋し得るように形作られている場合に、排気工程の少なくとも最終部分が照射工程と同時に行われる、請求項８又は９に記載のディスプレー装置のシール方法。
【請求項１１】
表面プレートと放出デバイスを支持するキャリアが照射工程においてヒータにより加熱される、請求項８〜１０の何れかに記載のディスプレー装置のシール方法。
【請求項１２】
シール材料が紫外線の下に可融性であり、その場合に照射工程が、紫外線源により行われる、請求項１〜７の何れかに記載のディスプレー装置のシール方法。
【請求項１３】
排気工程と照射工程が、表面プレートの位置決めと同じステーション内で行われる、先行する請求項の何れかに記載のディスプレー装置のシール方法。
【請求項１４】
排気工程と照射工程が連続するステーションで行われる、請求項１〜１２の何れかに記載のディスプレー装置のシール方法。
【請求項１５】
表面プレート及び／又は放出デバイスの予備洗浄を含み、その予備洗浄が、前記表面プレート及び／又は放出デバイスを一つ又はそれ以上の電子ビーム及び／又はイオン流で照射することにより行われる、先行する請求項の何れかに記載のディスプレー装置のシール方法。
【請求項１６】
前記予備洗浄が、不完全若しくは完全な真空下に行われる、請求項１５に記載のディスプレー装置のシール方法。
【請求項１７】
前記予備洗浄が、大気内で行われる、請求項１５に記載のディスプレー装置のシール方法。
【請求項１８】
ディスプレー装置が活性化可能なゲッタを有し、その場合にディスプレー装置の最終的な排気のためにゲッタの照射工程を含み、ゲッタの照射がレーザにより行われる、先行する請求項の何れかに記載のディスプレー装置のシール方法。
【請求項１９】
シールされたディスプレー装置が、照射工程が行われるステーションに続く冷却ステーションにおいて冷却される、請求項１３又は１４に記載のディスプレー装置のシール方法。
【請求項２０】
基板上に放出層を備えた電界放出デバイスと励起可能な蛍光材料を保持した表面プレートとを有するディスプレー装置をシールするための装置であり、
真空室と、
ヒータと、排気ポンプと、放出デバイス及び表面プレートを真空室に移送すると共に放出デバイスをＬ形断面のキャリアに組み込まれるように移送するべく適合された移送手段とを装備した予熱及び予備排気室と、
ピクセル−ピクセル整列状態に並置された放出デバイスと表面プレートを支持するための真空室内における支持手段であって、真空状態への排気に続いて、表面プレートと放出デバイスをＺ方向の分離位置に位置決めする手段を含む支持手段と、
放出デバイスを支持するキャリア又は表面プレートに与えられたシール材料に放射線を照射するように適合、配置され、それによってキャリアを介して表面プレートを放出デバイスに周辺的にシールすると共にディスプレー装置をシールするために材料を溶融する照射装置とからなるディスプレー装置のシール装置。
【請求項２１】
照射装置が真空室内に設けられた、請求項２０に記載のシール装置。
【請求項２２】
照射装置が真空室外に設けられ、その真空室は、照射装置からの放射線を透過させ得る窓を装備した、請求項２０に記載のシール装置。
【請求項２３】
照射装置がレーザである、請求項２０〜２２の何れかに記載のシール装置。
【請求項２４】
照射装置が紫外線源である、請求項２０〜２２の何れかに記載のシール装置。
【請求項２５】
支持手段が、放出デバイス及び表面プレートの一方を他方とピクセル−ピクセル整列状態になるように操作するためのマニピュレ−タを含み、その場合にシール装置が、放出デバイス及び表面プレートの相対位置を測定するための手段を含んでおり、それによってマニピュレータが、それらをピクセル−ピクセル整列状態になるように位置決めすることができるようにした、請求項２０又は２２に記載のシール装置。
【請求項２６】
支持手段が、放出デバイス及び表面プレートの一方を他方とピクセル−ピクセル整列状態になるように操作するためのマニピュレ−タを含み、その場合にシール装置が、放出デバイス及び表面プレートの相対位置を測定するための手段を含んでおり、それによってマニピュレータが、それらをピクセル−ピクセル整列状態になるように位置決めすることができるようにした、請求項２１に記載のシール装置。
【請求項２７】
放出デバイスを支持するキャリア及び表面プレートを照射に先立って加熱するためのヒータを含んでいる、請求項２０、２２又は２５に記載のシール装置。
【請求項２８】
窓の照射装置が真空室外に設けられ、その真空室が、照射装置からの放射線を透過させ得る窓を装備したものであって、真空室のヒータの少なくともあるものは、放射線が室内に入るように設けられた窓の外側に配置される、請求項２７に記載のシール装置。
【請求項２９】
窓の外側に配置された前記ヒータが、窓を照射装置に曝すと共に該窓を通して照射装置からの放射線を室内に導入させ得るように、フレーム上に配置される、請求項２８に記載のシール装置。
【請求項３０】
予備排気室のヒータが、放出デバイスとキャリアを、はんだを溶融するに十分な温度に加熱するように適合され、そして排気手段が、はんだの溶融後にそれを冷却するために、排気された空気流をはんだ域に向わせるように適合されている、請求項２０に記載のシール装置。
【請求項３１】
放出デバイスを、キャリアに関して、それらのはんだ付けのために所要相対位置に操作するための手段を含んでいる、請求項３０に記載のシール装置。
【請求項３２】
ディスプレー装置の冷却を制御するための手段と、ディスプレー装置を真空室から冷却室に移送するための手段とを装備した冷却室を含んでいる、請求項２０〜３１の何れかに記載のシール装置。
【請求項３３】
入口側ロボットステーションと、それに脱着可能に連結されるように適合された入口側収容さや体とを含み、該入口側収容さや体は、複数のキャリアに組み込まれた放出デバイスと表面プレートを収容するように適合され、そして前記入口側ロボットステーションは、装置内での処理のために、放出デバイスと表面プレートを入口側収容さや体から取り出すように適合されている、請求項２０〜３２の何れかに記載のシール装置。
【請求項３４】
入口側収容さや体が、それらの加熱及び／又は排気のための手段を含んでいる、請求項３３に記載のシール装置。
【請求項３５】
出口側ロボットステーションと、それに脱着可能な出口側収容さや体を含み、該出口側ロボットステーションは、シールされたディスプレー装置を真空室から取り出すと共にそれらを出口側収容さや体内に装填するように適合され、該出口側収容さや体は、シールされたディスプレー装置を周辺の圧力及び温度に戻すための温度及び圧力制御手段を有する、請求項２０〜３４の何れかに記載のシール装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
〔発明の分野〕
本発明は、ディスプレー装置、限定的ではないが特にデータ処理装置に用いられるディスプレー装置のシール方法及びシール装置に関する。
【０００２】
〔発明の背景〕
コンピュータのようなデータ処理装置用のディスプレー装置は、通常、陰極線管タイプのものである。これらのものは、一般に、それらの大きさに係る寸法と同程度の奥行きを有し、該大きさに係る寸法は、通念上、それらの角から角まで或いは対角線方向の寸法である。この奥行きは、それらの使用に際して不都合をもたらすことがある。最近、ラップトップコンピュータがますます広く使用されてきているが、これらは、通常は液晶タイプである「平面」スクリーンディスプレー装置を組み込んでいる。
平面スクリーン陰極線管を備えたディスプレー装置を提供するための提案が行われてきている。これらは、米国特許Ｎｏ．３，７５５，７０４の発明者に因んでスピント型陰極として知られている。この明細書では、それらは電界放出装置と呼ばれる。
【０００３】
〔発明の目的〕
本発明の課題は、「平面」スクリーン電界放出式ディスプレー装置の改良されたシール方法及びそのための装置を提供することにある。
本出願は、我々による１９９７年１０月１日の出願に係る英国出願Ｎｏ．９７２０７２３．７及び１９９７年１２月４日の出願に係る米国仮出願Ｎｏ．６０／０６７，５０８に基づいて優先権を主張したものである。前記優先権出願は、我々の電界放出デバイスの発明と、それをディスプレー装置内にシールする方法及びそのための機械装置を記述しているが、本明細書は、両者の局面を記述すると共に、我々のシールに係る発明を請求している。本出願と同日に出願されたＰＣＴ国際出願は、同様に、両者の局面を記述すると共に、電界放出デバイスの発明を請求している。
【０００４】
〔発明の内容〕
本発明の第一の局面によれば、基板上に放出層を含む少なくとも一つの電界放出デバイスと、励起可能な蛍光材料を保持するガラス表面プレートと、表面プレートを放出デバイスに周辺的にシールするものであって、それによって表面プレートが放出層から平行に間隔を保持されるものである溶融シール材料とを有するディスプレー装置をシールする方法が提供される。
その方法は、
放出デバイスをＬ形断面のキャリア上に支持させると共に放出デバイスをキャリアに予備的にシールする工程と、
ディスプレー装置を排気して、放出層と表面プレートとの間の空間を所要の真空状態に、互いに間隔を保持して排気する工程と、
排気の開始に続いて、表面プレートと放出デバイスをそれらのピクセル−ピクセル整列状態のＸ−Ｙ配列位置に位置決めする工程と、
真空状態への排気に続いて、表面プレートと放出デバイスをＺ方向の分離位置に位置決めする工程と、
シール材料を溶融するために表面プレートの周辺域に照射し、それによって表面プレートをキャリアにシール状態に固定すると共にキャリアを介して表面プレートを放出デバイスに周辺的にシールする工程とから構成される。
【０００５】
表面プレートは、排気の開始に続いて、好ましくはロボット操作により、放出デバイスとピクセル−ピクセル整列状態に位置決めされることが好ましい。
本発明の好ましい特徴によれば、照射は、照射源をシール材料に沿って縦横断させることにより実行され、その縦横断は、照射源若しくは表面プレート及び放出デバイス、又は両者の運動によるものである。
一つの実施態様では、縦横断に先立って、照射が、表面プレートを所定位置に仮付けするために可融性のシール材料の周囲に間隔をおいて実施される。
【０００６】
通常、特にシール材料が可融性のガラスフリットである場合には、照射工程がレーザで行われる。
照射工程のために、複数のレーザが、フリットの完全な溶融のために連続的に使用され、及び／又は迅速な縦横断を許容するために向かい合った位置で使用されてもよい。
排気工程の少なくとも最終部分は、都合よくは、照射工程と同時に行われ、特に、フリットが、表面プレートと放出デバイスの放出層との間のスペーサの高さにより確立された表面プレート／キャリアギャップを架橋し得るように形作られている場合に然りである。それでも、排気工程と照射工程が連続するステーションで行われることは想到され得ることである。
【０００７】
シール材料が紫外線の下に可融性である場合における代替工程として、照射工程が、紫外線源により、好ましくは接着剤のみに照射するために照射を限定するマスクを用いて行われる。この代替案では、周辺のガラス壁体が、表面プレートと隣接する一方の面及び放出デバイスを支持するキャリアと接触する反対側の面に紫外線硬化性接着剤を付着させた状態で設けられてもよく、そして照射が、両表面の接着剤を溶融する。放出デバイスのためのキャリアが、ガラス製で、紫外線透過性であってもよいと考えられ、それによって、表面プレートからキャリアの（或いは実際は放出デバイスの）スペーサが、その頂部及び底部において紫外線硬化性接着剤を保持させてもよいことになる。
【０００８】
前記のように、放出デバイスはキャリア上に支持され、そして本方法は、デバイスをキャリアに予備的にシールする工程を含むものである。
そこではキャリアは複数の放出デバイスを支持し、そして本方法が、
放出デバイスを、ピクセル線配列の状態となるように位置決めする工程と、
放出デバイスを、シールに先立って、キャリアに関して一時的に、好ましくは放出デバイスとキャリアの周辺部との間におけるくさび体により固定する工程とを含んでいてもよい。
くさび体は、ゲッタ材料からなるものであってもよい。
【０００９】
それに代って、放出デバイスとキャリアは、それらが、キャリアへの組立て時にピクセル線配列の状態に至るように相補的に間隔を保持されていてもよい。
好ましい実施態様では、放出デバイスは、はんだ付けによりキャリアにシールされ、その場合、放出デバイスとキャリアは、はんだの溶融のために加熱されると共に、その固化のために冷却される。冷却は、好ましくは、真空室の排気時に与えられ、その真空室からの出口が、空気流を真空室からはんだ接合部にその冷却のために向わせるようにしている。
キャリアと放出デバイスは、シール材料の溶融が行われる真空室内で、はんだの融点以上に加熱されてもよいが、好ましくは、それらは、直前の真空室内でこの温度に加熱される。それらに代わって、はんだ付けが周囲の大気内で行われてもよい。
【００１０】
本方法は、好ましくは、表面プレート及び／又は放出デバイスの予備洗浄を含んでいてもよく、その予備洗浄は、前記表面プレート及び／又は放出デバイスを一つ又はそれ以上の電子ビーム及び／又はイオン流で照射することにより行われる。前記予備洗浄は、周囲の大気内又は不完全若しくは完全な真空下に行われてもよい。
本方法は、好ましくは、ディスプレー装置の最終的な排気のために、活性化可能なゲッタの照射工程を含んでいる。特に、シールの照射がレーザにより行われる場合に、ゲッタの照射はレーザにより行われる。
【００１１】
基板上に放出層を備えた電界放出デバイスと励起可能な蛍光材料を保持した表面プレートとを有するディスプレー装置をシールするための装置は、
真空室、好ましくは独自の排気ポンプを備えた真空室と、
ヒータと、排気ポンプと、放出デバイス及び表面プレートを真空室に移送すると共に放出デバイスをＬ形断面のキャリアに組み込まれるように移送するべく適合された移送手段とを装備した予熱及び予備排気室と、
ピクセル−ピクセル整列状態に並置された放出デバイスと表面プレートを支持するための真空室内における支持手段であって、真空状態への排気に続いて、表面プレートと放出デバイスをＺ方向の分離位置に位置決めする手段を含む支持手段と、
放出デバイスを支持するキャリア又は表面プレートに与えられたシール材料に放射線を照射するように適合、配置され、それによってキャリアを介して表面プレートを放出デバイスに周辺的にシールすると共にディスプレー装置をシールするために材料を溶融する照射装置とからなるものである。
照射装置は真空室内に設けられてもよいと思われるが、好ましい実施態様では、照射装置は真空室外に設けられ、その真空室は、照射装置からの放射線を透過させ得る窓を装備している。
【００１２】
好ましい照射装置は、レーザであるが、紫外線源であってもよい。
好ましくは、その場合に、支持手段が、放出デバイス及び表面プレートの一方を他方とピクセル−ピクセル整列状態になるように操作するためのマニピュレータを含み、そして本装置が、放出デバイス及び表面プレートの相対位置を測定するための手段を含んでおり、それによってマニピュレータが、それらをピクセル−ピクセル整列状態になるように位置決めすることができる。
特に、照射装置がレーザである場合に、本装置は、好ましくは、放出デバイスを支持するキャリア及び表面プレートを照射に先立って加熱するためのヒータを含んでいる。好ましくは、真空室のヒータの少なくともあるものは、照射装置からの放射線が室内に入るように設けられた窓の外側に配置される。都合よくは、窓の外側に配置された前記ヒータは、それらが好ましくはヒンジの周りに揺動させられて窓から外れ、窓を照射装置に曝すと共に該窓を通して放射線を室内に導入させ得るように、フレーム上に配置される。
【００１３】
好ましくは、本装置はまた、ディスプレー装置の冷却を制御するための手段と、ディスプレー装置を真空室から移送するための手段とを装備した冷却室を含んでいる。移送手段は、放出デバイスをキャリアに組み込まれるように移送するべく適合されている。
好ましくは、予備排気室のヒータは、放出デバイスとキャリアを、はんだを溶融するに十分な温度に加熱するように適合され、そして排気手段は、はんだの溶融後にそれを冷却するために、排気された空気流をはんだ域に向わせるように適合されている。
【００１４】
さらに本装置は、好ましくは、放出デバイスを、キャリアに関して、それらのはんだ付けのために所要相対位置に操作するための手段を含んでいる。
一つの好ましい実施態様では、本シール装置は、入口側ロボットステーションと、それに脱着可能に連結されるように適合された入口側収容さや体とを含み、該入口側収容さや体は、複数のキャリアに組み込まれた放出デバイスと表面プレートを、好ましくは、入口側収容さや体内に脱着可能に設けられたそれら自体のカセット内に収容するように適合されている。
【００１５】
入口側ロボットステーションは、装置内での処理のために、キャリアに組み込まれた放出デバイスと表面プレートを入口側収容さや体から取り出すように適合されている。前記入口側収容さや体は、都合よくは、それらの加熱及び／又は排気のための手段を含んでいる。
好ましくは、さらに、出口側ロボットステーションとそれに脱着可能に配備された出口側収容さや体が設けられる。出口側ロボットステーションは、シールされたディスプレー装置を真空室から取り出すと共にそれらを出口側収容さや体内に装填するように適合され、該出口側収容さや体は、シールされたディスプレー装置を周辺の圧力及び温度に制御可能に戻すための手段を有している。
【００１６】
〔発明の好ましい実施態様を示す図面〕
本発明の理解に資するために、本発明の具体的な実施態様を実施例を通して且つ下記の添付図面に照らして説明する。
図１は、本発明に係る放出デバイスの一部の斜視図であり、
図２は、図１のデバイスを通る拡大断片断面図であって、さらに拡大された詳細部を有しており、
図３は、エミッタストライプのスクリーン印刷用に準備され、スタンピングされると共に開口された基板の斜視図であり、
図４は、エミッタストライプのスクリーン印刷後における図３の断片の拡大断片図であり、
図５は、ゲート線のクリーン印刷後における断片の、前記と同様の図であり、
図６は、焼成のために組み立てられた複数の基板断片の側面図であり、
図７は、別の基板及び電気接続トラック組合せ法の断片側面図であり、
図８は、ゲートのエッチングを制御するためのフォトレジスト層を示す、図５と同様の図であり、
図９は、本発明に係る第二の放出デバイスの斜視図であり、
図１０は、第二の放出デバイスの背面の断片平面図であり、
図１１は、本発明に係る第三の放出デバイスの、図９と同様の図であり、
図１２は、本発明に係る第三の放出デバイスの背部からの、図９と同様の図であって、特に電通路と導電トラックを示しているが、基板層はそれ自体としては示されておらず、
図１３は、図１１の放出デバイスのための、前方基板層内における電通路と背面の各ドライバチップのレイアウトの図表的な平面図であり、
図１４は、その表面プレートの取付け前における本発明に係るディスプレー装置ユニットの斜視図であり、
図１５は、その表面プレートを取付けた図９のデバイスの部分の拡大断片断面図であって、内側スペーサを示すさらに拡大された詳細部を有しており、
図１６は、図１４のディスプレー装置ユニットの表面プレート上における外側スペーサの破断断片斜視図であり、
図１７は、本発明に係るより大きなディスプレー装置ユニットの、図１４と同様の図であって、その表面プレートを図示しないものであり、
図１８は、図１７のディスプレー装置の裏面図であり、
図１９は、放出デバイスをそれらのキャリア上に位置決めするための配置を示す、図１５と同様の図であり、
図２０は、本発明の係る別のディスプレー装置の角部の平面図であって、放出デバイスをそれらのキャリア上に位置決めするための代替し得る配置を示すものであり、
図２１は、図２０の代替し得る位置決め配置を示す、図１９と同様の図であり、
図２２は、本発明から除外される単一基板層ディスプレー装置の断片断面側面図であり、
図２３は、本発明から除外される二重基板層ディスプレー装置の同様の図であり、
図２４は、本発明による組立て装置のブロック図であり、
図２５は、輪郭のみで示される表面プレートを有する組立てステーションの断面側面図であり、
図２６は、表面プレートなしの組立てステーションの部分平面図であり、
図２７は、シール室の断面側面図であり、
図２８は、本発明による蒸発可能なゲッタを示す、図１５と同様の図であり、
図２９は、本発明による別の変形可能なゲッタを示す表装置ユニットの角部の断片平面図であり、
図３０は、本発明に係る、ドライバチップを完備したディスプレー装置ユニットの断面側面図であり、
図３１は、同様のデバイスによるクリーニングのために組まれた放出デバイスの斜視図であり、
図３２は、本発明に係るシール装置の第二の実施態様の斜視図であり、
図３３は、図３２の装置の平面図であり、
図３４は、図３２の装置の正面図であり、
図３５は、別様に配置されたこの装置の、図３２と同様の図であり、そして
図３６は、本発明に係る第三のシール装置の同様の図である。
【００１７】
〔放出デバイスの第一の実施態様の説明〕
図１及び図２を参照すれば、セラミック基板１を有するディスプレー装置のための電界効果放出デバイス１００の典型部分が示されている。ディスプレー装置の他の構成部品、特にガラス表面プレート（下記参照）と調和させるために、基板に使用されるセラミックはアルミナである。基板の放出側２において、それは、導電エミッタ及びゲート線ストライプ４、５の格子を含む放出層３を有している。使用に際して、基板のドライバ側６において、それには、図３０を参照してより詳細に下記されるように、ドライバ７が設けられ、接続される。ドライバをそれらが駆動する放出層にそのように接近して供給することは、静電容量及びその他の電気的損失を最小にするものである。
【００１８】
エミッタストライプはニッケルからなり、ゲートストライプはクロムからなっている。同型の各ストライプは、基板を横切って、間隔を保持されている。それらは、それらの交差部において誘電層８及び誘電層の基板側上におけるより薄い抵抗層９により分離されている。誘電層は、二酸化シリコンからなり、抵抗層は、多結晶性シリコン又は金属酸化物からなっている。エミッタストライプは、基板の放出側表面内の凹所に設けられ、それによって誘電層及び抵抗層は平坦化されている。概して、ストライプは、インチ当り８０のピッチで、即ち０．０１２５インチセンタで配列され、各ストライプは、幅０．００４インチ、厚み０．０００４インチである。
【００１９】
各交差部には、放出ピクセル１０が与えられる。各放出ピクセルは、エミッタ１１とゲート１２の配列を有する。ゲートは、交差部におけるゲートストライプ内の開口穴１３であり、誘電層８内には整合された開口穴１４が設けられている。エミッタは、ゲートストライプ及び誘電層内の開口穴１３、１４において、交差部でのエミッタストライプ４上の抵抗層９上に析出させられた要素１５である。概して、ピクセル当り３００のエミッタが配置される。
エミッタ及びゲートストライプへの電気接続のために、基板は開口穴１６を有し、その中に条体材料（或いはその他の導電材料（下記参照））が電通路１７として延びている。ゲート電通路は、基板はもとより、誘電層及び抵抗層を通過して延びている。
【００２０】
接続パッド１８において放出デバイスの背面に連結されたドライバチップ７（下記参照）へのはんだによる電気接続を容易にするために、放出デバイスの基板は、一体的に接着された数枚の基板層１1、１2、１3、１4から作られている。各層部材は、その反対表面内に嵌め込まれると共に同じ材料の電通路２０と相互に接続する接続条体１９を有している。隣接する層の接続条体は隣接し、或いは少なくとも一方の層の電通路は次の層の接続条体と隣接しており、電気接続を与えている。接続条体と電通路は、接続部をストライプのピッチ、一般的には０．０１２５インチのピッチから、接続パッド１８に連結されるドライバチップ接点のピッチ、一般的には０．０５０インチのピッチへと拡大し、或いは扇形状に広げるように配置されている。インチ当りそれ以上の線が使用される場合、ストライプのピッチは減少し、より著しい扇形状の拡大を必要とすることになる。
外側の基板層１4の背面／ドライバ表面は、後に詳述されるキャリアへの放出デバイスの接続をシールするために、電気的に絶縁されると共にスクリーン印刷された連続する（パッド１８と同様の）金属条体２１を有する。電力及び信号供給トラック２２もまた、ドライバに電力を供給すると共にそれらに制御信号を与えるために背面に設けられる。
【００２１】
放出デバイスは、セラミック基板の四つのエッジに沿ってエッジ域２３を有し、その中にはエミッタ及びゲート線は延びていない。二つの向い合うエッジ域に沿って間隔を置くように、放出デバイスは、その放出側に、赤、青及び緑のカラー線駆動接点６４R、６４B、６４Gを有する。これらの接点は、誘電層の最上部に印刷され、電通路及び接続条体により、基板の背面におけるドライバ接続パッドに連結されている。
各層は、約０．０１０インチから０．０２０インチの厚みを有している。
前記放出デバイスの製造及び放出デバイスの別の実施態様が次に説明される。
【００２２】
〔放出デバイスの好ましい製造方法の説明〕
図１の放出デバイスは以下のようにして製造される。
アルミナ基板の個々の層部材１1、１2、１3、１4が、テープキャスティングにより形成される。層部材は、テープキャスト材料から打ち抜かれ、焼成セラミックのフォトレジストエッチング又は生地状態の材料の打ち抜きにより刻設された、電通路１７のための開口穴１６を有している。図３に示される電通路穴の配列は、単なる説明に過ぎない。全てのエミッタ線及びゲート線は、少なくとも１つの電通路、好ましくは二つの電通路を有する。図３に示される配置は、全ての整列されたゲート電通路と全ての整列されたエミッタ電通路を有している。これは、論理レイアウトのためには好都合であるが、線を弱める原因となる。改良されたレイアウトは後述される。さらに、エミッタ電通路穴を最初に形成することが至便である。
【００２３】
層部材が未だ生地である間に、エミッタストライプが、層部材の最上のもの１1に粉末金属スラリーとしてスクリーン印刷される。同様にして、接続条体１９が、その他の層部材１2、１3、１4にスクリーン印刷される。スクリーン印刷材料は穴を通過して電通路２０を形成し、エミッタストライプ材料がエミッタ電通路穴を満たし、一般的には銀を基材とする接続条体材料が層間の相互接続電通路穴を満たすものである。その後、層部材はプラテン間で個別に圧縮され、エミッタストライプ４及び接続条体１９を各基板部材の表面内に圧入する（図４参照）。
【００２４】
次に、誘電層及び抵抗層８、９が、スピニングにより、層部材の最上のもの１1に付加される。抵抗層は、エミッタストライプとゲートストライプの交差部においてのみ必要とされ、誘電層が付加される前の何処かでエッチングされてもよい。ゲートストライプ５のための電通路穴（図示されない）が形成され、ストライプが印刷されると共に穴を通過する（図５参照）。そして、基板を構成する全ての層部材は積層され、一体的に圧縮されて、隣接する層における各接続条体と電通路との間の接触を確実にする。組立て体は焼成される（図６参照）。
【００２５】
生地の基板上に導電層をスクリーン印刷するものに代るものとして、導電トラック３５が、基板層３６の一方側のために、図７に示されるように、平坦表面３８で支持された剥離フィルム３７上にスクリーン印刷されてもよい。基板材料３６は、その後、導電トラック上にテープキャストされ、それによって円滑で平坦な表面が材料の境界線を横切って達成される。剥離材料は、（図７に厚みを強調して示されているが、）テープキャストが設定された時に、電通路の形成と基板の構築を含む次の作業のために剥離される。この方法では、電通路は、導電トラックを生地の基板に設置する作業とは分離した作業として充填されることを必要としよう。この代替法はまた、剥離フィルム上に配置されると共にテープキャストセラミックが重ねられたエミッタ線にも適用可能である。抵抗層もまた、（最初に）スクリーン印刷により、好ましくは、エミッタ及びゲート線ストライプ間の交差部のみである前記パターンで配置されてもよい。基板の構築及びその焼成後に、最上層が、エミッタの析出させられる平坦面として供するために、それらが互いに調和して一様な面となるように研磨されることが好ましい。
【００２６】
焼成後、ゲート及び空所が、マイクロマシン加工により形成される。その後、エミッタが電解析出させられ、マイクロマシン加工が行われる。これは、基板の放出側にフォトレジスト層３１を設置し（図８参照）、それを選択的に露光及び現像し、ゲート開口穴が形成される個所に開口穴３２をエッチングすることにより達成される。別のエッチング工程ではゲート開口穴１３が形成される。さらに別のエッチング工程では、誘電層内に、下の抵抗層９に向って開口穴１４が形成される。これは、電気的に抵抗性を有するのみならず、さらなるエッチングに対しても抵抗性を有している。
エッチングがいったん完了すれば、エミッタ１１が抵抗層上へのニッケルの構築により形成され、抵抗層ではそれが誘電層内における開口穴１４の底部で露出している。これは、真空蒸着又は電着の何れかにより行われる。当業者であれば、ここでのより詳細な説明を要することなしにこの工程を実施するであろう。
【００２７】
〔放出デバイスの別の実施態様の説明〕
図９及び１０を参照すると、そこには本発明に係る最も簡素な形態の放出デバイスが示されている。それは、単一のセラミック層を有する。その放出側には、放出層３と同様の放出層５０３が設けられている。そのようであるから、それはこれ以上の説明を要しない。この放出デバイスは、基板層５０１1の背部における、電通路５１６から接続パッド５１８への導電トラック５１９の扇形状広がりが、トラックの曲折したレイアウトを要すると言う不利益を受けることになる。電力及び信号トラック５３０もまたドライバチップ５０７に供給されねばならず、図１０では電通路のピッチがドライバチップピンのピッチの半分として示され、実際にはそれに比べてなお小さくなりそうであることを銘記するべきである。また、図１０は、ピン１・・ピンｎに対して扇形状に広げられた理想的な線１・・・線ｎを示すものであるが、実際には、ピンの配列がより複雑なレイアウトの必要性をもたらしそうであることにも注目するべきである。さらに、放出デバイスが内部の真空を保持するために気密性でなければならないことを銘記すれば、放出デバイスは、圧力の保全のために穴への完全な充填に頼ると言う不利益を受けることになる。それにもかかわらず、本発明に係る放出デバイスが、この最も簡素な形態に適用されてもよいと思われる。
【００２８】
図１１、１２及び１３を参照すると、そこに示される放出デバイスは二つのセラミック層６０１１、６０１２を有する。第一の層の背面６０６は、前方基板層６０１１における（例えば）エミッタ線の電通路６１６から延びる相互接続トラック６１９１を有している（図１２参照）。図１２では、そのような個々の層は図示されずに、それらの上におけるトラックのレイアウトが図示されていることを注意するべきである。第二の層６０１２の前面６０２２もまた相互接続トラック６１９２を有し、２組のトラック６１９１、６１９２はそれらが境界を接するところで相互に接続されている。トラック６１９１は、二つの要因により、電通路６１６のピッチを相互接続点６０３０のピッチへと扇形状に広げる。トラック６１９２は、長さが連続的に長くなることにより再び扇形状に広がり、それらの端部は再び２倍のピッチになる。これらの端部の交互のものは、チップパッド６１８１へのトラック６１９４への電通路６０２０を有している。それは、それらの端部に電通路を有する交互のトラックであるから、電通路のピッチは再び２倍になり、換言すれば、それは、前方層の電通路６１６のピッチから８倍に扇形状に広がっている。電通路６０２０を有しない交互のトラック６１９２は、横断方向に続行してチップ６０７の他方側にある別の電通路６０２０１に接続され、背面トラックはチップの他方側にあるパッド６１８２に逆方向に通じている。電力及び信号線６３０もまた、チップに通じている。二つの基板層が、必要に応じてトラック６１９１、６１９２、６１９３をドライバチップ６０７への電力及び信号トラック６３０と交差させることができる点で、扇形状広がりにおいて一層についての可能な適応性よりも遥かに大きな適応性を与えることは評価されよう。それに代って、電力及び信号トラックは、それらを、それらの関連順序が例えば再編成され得るように電通路により層境界を通過させることができる点で、より自在にレイアウトされてもよい。さらに両セラミック層における電通路６１６、６０２０は、それらを同軸でないようにして、他の層のセラミック基板の部分により覆われる。これは、真空気密性についてより大きな確信を与える。
【００２９】
この実施態様では、全くの図表である図１３に示されるように、少なくともエミッタ及びゲートストライプへの電通路は、二つの交互の方向、事実上は例えばエミッタ線方向Aに対して方向α、βにおける電通路の整列された直列体の配列で間隔を保持されている。配列内では、全ての直列体は一方又は他方の方向α、βに対して平行である。基板を方向Aで横切る帯域には、四つの整列された電通路の直列体６１６1、６１６2、６１６3、６１６4がある。これらは、エミッタ電通路の二つの直列体６１６1、６１６2とゲート電通路の二つの直列体６１６3、６１６4を代表している。各直列体内では、連続する電通路が連続するエミッタ又はゲート線に向っており、そして比較的少数の電通路、約２５本が各直列体に配列されている。これは、インチ当り１００線の表示において１／４インチ（方向Aへの横断では、実際の長さは、三角法的には方向Aに対する方向αに依存する。）に対応している。このように短い直列体であれば、電通路により生じる基板層の弱化は局所的なものに止まる。直列体６１６1の一つから、直列体６１６2の次のもの、即ち次の２５線のための電通路はギャップ６１６６だけ前のものとは間隔を保持され、他の方向βに設定されている。これは、弱さのある横断線を持ちこむことになる。ギャップの供給は、全体的な弱さを最小にすることを保証する。配列は、実際上、ジグザグ間にギャップ６１６６のあるジグザグ配列であり、方向γの直列体となっている。配列は、図１３に示されるように、電通路の直列体を、図面の水平方向に垂直方向のピッチの２倍のピッチで拡大させていることに注目されよう。従って、直列体６１６1、６１６2は、その高さの半分に達しただけで放出デバイスと水平に交差しよう。従って、全てのエミッタ線との接続を行うためには、それは、デバイスを半分下がったところで再スタートされねばならない。仮に、直列体の配列が水平に詰められておれば、再スタートを避けることが可能である。使用されてもよい特別の配列形態は、方向β及びγは共に４５度に等しい場合である。この場合、直列体６１６2は、全て平行であるのみならず、それら自体、一直線状となる。しかしながら、弱さはギャップにより回避される。さらに、線当り二つの電通路を与えるために、直列体配列が、前記とは対照的にスタート点を水平方向に離隔させて、再スタートさせられてもよい。直列体６１６3、６１６4は、ゲート線に向けられる。これらの線はエミッタ線を横切って走っているが、数は同じであり、それらは、放出層全体にわたって同じ間隔である。従って、それらの電通路は、正確に同じパターンで配置されている。
【００３０】
電通路の各直列体を前面に設けて、チップ６０７が、都合よくは一対一の対応で背面に組み込まれている。しかしながら、一つのチップが電通路の二つの直列体を担当してもよく、或いはその逆の関係であってもよい。図１３に示されるように、全てのチップは電通路の同じ側に設けられる。しかしながら、電通路が放出デバイスのエッジに近接している場合は、チップを電通路のボード内に配置することが至便であると思われる。さらに、長方形のアレーの中に何百ものドライバ出力接続部を有するドライバチップが配備される場合は、電通路直列体に対するチップの関係は一対一ではなく、扇形状の広がりは、図１２に示されるものよりも著しく複雑なものになろうが、本質的には、当技術分野における当業者の能力の範囲内のものである。
【００３１】
〔ディスプレー装置の好ましい実施態様の説明〕
図１４及び１５に示されるディスプレー装置は、図１〜６の放出デバイス１００及びキャリア４０を含んでいる。前記キャリアは、アルミナ材料をテープキャストしたものである。それはＬ形断面を有し、足フランジ４１と直立壁又は腹板４２から構成されている。これらは個別にテープキャストされ、焼成に先立って一体的に組み立てられる。放出デバイス１００の４辺におけるキャリアの４辺に対応する４本の長手部材４３、４４、４５、４６が、角部で突合せ接続されて配置されている。フランジ４１は、連続する金属条体２１と補足し合う連続する金属トラック４７を有し、これはスクリーン印刷されると共に焼成に先立ってセラミックの表面内に圧入される。同様にして、供給トラック２２と補足し合う接点４８がフランジ上に設けられる。接点の材料は、以下により詳述されるような電気接続を与えるために、キャリアの内側面４９上に続いている。
【００３２】
下記のように、放出デバイス１００はキャリア４０にはんだ付けされている。ガラスフリットのシール壁５０が腹板４２の頂部周囲に設けられる。ガラス表面プレート５１が、放出デバイスの放出層から所定の間隔を保持して、シール壁上に設置されている。表面プレートの内側面は、放出デバイスピクセルによる選択的な励起のために、その上に蛍光材料５２を印刷されている。表面プレートがシールされた後にディスプレー装置に付加されるべき最後の部品は、ドライバ７である（図３０参照）。これらは、接続パッド１８にはんだ付けされる。同時に、コネクタ（図示されない）が接点４８にはんだ付けされる。
【００３３】
図１６を参照すると、その一部がそこに図示されているディスプレー装置はカラーディスプレー装置である。蛍光材料は、赤、青及び緑のスポット５２R、５２B、５２Gとして与えられている。各スポットの一つが各放出ピクセルに対向して与えられ、それによってそのピクセルは選択された色彩を表示することができる。スポットは表面プレートを横切る一定の配列で配置され、赤、青及び緑の電圧線５３R、５３B、５３Gが、表面プレートを横切る各色のスポットと互いに接続されている。線は、ディスプレー装置の反対側に配置された外側スペーサ５４で終結している。外側スペーサはアルミナセラミックからなり、2層５５、５６から形成され、電通路及び接続トラックの配置が、各色の全ての線の接続端５７R、５７B、５７Gを3接点５８R、５８B、５８Gの各共通部に集合的に接続させることを可能にしている。上方の層５５は、その末端で表面プレート５１にレーザで仮付けされ、ガラスと接触する側にある赤、青及び緑の接点６０R、６０B、６０Gに通じる赤、青及び緑の電通路５９R、５９B、５９Gを有する。接点６０は、各接続端５７と隣接している。各色の電通路は、スペーサ層５５の幅を横切って千鳥状に設けられ、赤、青及び緑の接続条体６１R、６１B、６１Gに通じている。同様にして、下方のスペーサ層５６は、上方のスペーサ層と隣接する側の長手部分を走る赤、青及び緑の接続条体６２R、６２B、６２Gを有し、それによって各赤、青及び緑の電圧線５３R、５３B、５３Gが各接続条体６２R、６２B、６２Gに接続されている。下方のスペーサ層５６もまた、各接続条体６２を外側スペーサ５４における表面プレートと反対側にある赤、青及び緑の接点５８R、５８B、５８Gに接続する赤、青及び緑の電通路６３R、６３B、６３Gを有している。接点５８は大きく、放出デバイスに対する表面プレートの位置決めを、前記線間隔より大きな許容誤差で行われることを可能にするために、内側蛍光線の間隔に比べて大きく離されている。放出デバイスは、前記のような放出層内に相補的な接点６４R、６４B、６４Gを有している。
【００３４】
図１５に戻ると、ディスプレー装置は、その幅を横切って多数の内側スペーサ８１を有するが、図面では、１個のみ図示されている。スペーサは、表面プレート５１とセラミック基板１とを互いの方向に付勢する大気圧に抗してそれらを支持するために設けられている。それは、テープキャストセラミックからなるが、押し出されたガラスから構成されてもよい。概して、それは、厚み０．００２インチ、高さ０．０５０インチである。それは、蛍光層８３におけるポリイミド材料の溝８２内に嵌合される。ポリイミドは、放出電子を蛍光スポット５２にアクセスさせるために開口され、陰極線管に通常使用されて方法で反射性クロム層で被覆されている。内側スペーサは、先ず表面プレート５１に、これが下記のように放出デバイスに組まれる前に固定される。放出層３、特にゲートストライプ材料５もまた、内側スペーサの反対側エッジのために溝８４を与え、スペーサ８１は、組立てに際して溝８４に合せられる。溝は、周囲の材料の構築においてマスク（図示されない）に形成される。図示されるように、スペーサは、導電線８５をそれに沿って走らせている。線は、電子放出をスペーサからそらすように電圧を印加するために、接続パッド（図示されない）に連結されている。図１５に示されるスペーサは長方形断面を有するが、それは、ディスプレー装置におけるその影響を最小にするために、表面プレート方向に先細りを呈していてもよい。さらに、それはディスプレー装置の全幅を横切って延びていてもよい。直線状のスペーサの代りに、ガラスから押し出された十字状内側スペーサが使用されてもよいと思われる。その場合、十字のアームは、両方向のエミッタ間にあるピクセル整列に一致するように延びる。十字状の形状は、表面プレート方向に先細りを呈していてもよい。このようなスペーサ９１は、図１７に示される楕円形パターンで配列している。そのパターンは、そこに示される複雑な放出デバイスディスプレー装置を全面積にわたって支持する。直線状の内側スペーサ９３が、代替物としてディスプレー装置の別の部分に示されている。
【００３５】
〔ディスプレー装置の別の実施態様の説明〕
図１７及び１８を参照すれば、そこに示されるディスプレー装置は、それがより大きいことを除けば、図１４、１５及び１６に示されるものと類似している。それに含まれる放出デバイス７１は、ある一定の寸法のみで、通常は４インチ角で構成されてもよい。ディスプレー装置をより大きくするためには、それは、複数の放出デバイスをエッジ間で隣接させる。図示されるように、ディスプレー装置は四つの放出デバイス７１を有し、８インチサイズとしている。
【００３６】
放出デバイス７１は、二つの側エッジ７２に沿ってエッジ帯域が存在せず、エミッタ及びゲート線配列がセラミック基板の正にエッジに向って延びている点を除いて、放出デバイス１と同じである。基板のセラミック材料としてアルミナを用いる一つの利点は、それが正確な許容誤差に切断可能であり、微細ダイシングされ得ることである。従って、エッジは、それに隣接するエミッタ及びゲート線からピクセルのピッチの半分になるように切断されることができる。二つの放出デバイスが各エッジ間で隣接している場合に、放出ピクセルの配列が、一方のデバイスから他方のデバイスへと連続するような配置となる。キャリア内におけるデバイスの完全な境界合せを行うために、放出デバイスの他方のエッジ７５は、キャリアの側壁４２に、図１９に示されるような長手部材に沿って厳密に適合するように機械仕上げされてもよい。それに代って、エッジ７５は位置決め拡大部７６間で切り落とされてもよく、その位置決め拡大部７６は、図２０及び２１に示されるように、都合よく放出デバイスの角部に設けられている。これは、以下により詳細に説明されるように、ゲッタ３０１のためのチャンネル７７を与えることになる。チャンネルは、幅のあるゲッタを収容するためにキャリア内に穿設されている。タイルの角部における拡大部に代るものとして、キャリアは、チャンネル７７内に位置決め突起７６１を装備してもよく、これは同じ作用を奏する。図１９、２０及び２１に示されるディスプレー装置における表面プレート５１が、キャリア４０を越えて側方に延びることに注目するべきである。これは、蛍光線との接続がスペーサを介さずに行われると共にエッジコネクタ（図示されない）が使用されるときに、その接続を容易にする。側方への延長はまた、以下に詳述されるシールに先立つ細工のために把持され得るリムを与える。図２１において、蛍光線接続のための別の選択肢が、キャリアの外側における接続トラック７８の形で与えられる。それらはキャリアの頂部を通過しており、その場合に、蛍光線との接続は導電性フリット７９を介して行われる。
【００３７】
二つのデバイス間のジョイント部を支持するために、キャリアには、デバイスにおけるジョイント部の背部でキャリアの側辺部材間を架橋する付加的なフランジ部材７３が装備される。このようにして、図示される放出デバイスディスプレー装置では、キャリアは、四角形で囲まれると共に内側に十字を有する形状を呈している。放出デバイスは、フランジ４１に対するのと同様な方法で十字片７３にはんだ付けされている。即ち、高温はんだで、デバイスの背面周囲の条体をキャリア部材に沿ってトラック４７に接続するものである。はんだはろう付けすることが可能であり、それは、真ちゅう又はインジウムを基材とするはんだである。隣接する放出デバイスが、それらの同調のために相互に接続される必要がある場合、キャリアの架橋部材上の接点４８１と放出デバイス上の相補的な接点（図示されない）が配備される。それらは、高温はんだ付け工程で接続される。はんだトラック４７間の接点４８１のための場所を与えるために、該トラック４７と架橋部材７３は局所的に拡大され、該トラックの間に接点４８１が設けられている。
【００３８】
図２２を見ると、本発明から除外される簡素な形態のディスプレー装置が示され、そこでは、表面プレート５１１が、図９及び１０の単一基板層の放出デバイス５０１1に、如何なる壁の介在もなしに厚いガラスフリットの条体５１０によって連結されている。蛍光線５３１は、ドライバ（図示されない）への接続のために、基板に捕われることなく、横方向外側をまっすぐ通過する。
図２３は、前記と同様に本発明から除外される別の簡素なディスプレー装置を示すものであり、これは二つの基板層からなる放出デバイスを有している。再び、表面プレート５１１と基板６０１１、６０１２が、キャリアの介在なしに接続される。ガラス壁４２１が二つの間に付設され、それらに紫外線硬化性接着剤４２１１により両側において接着されている。接着剤は、壁の両側で、紫外線の個々の照射により硬化させられる。付加的な構造上の強度を与えるために、前記放出デバイスは、その背部においてプラスチック材料のキャリア４１１に接着固定されている。
【００３９】
〔組立て装置の第一の実施態様の説明〕
図２４〜２６を参照すると、そこに図表的に示される装置は、それに幾つかの附属ステーション、特に放出デバイス洗浄ステーション２０２、部分組立て品予熱ステーション２０３、表面プレート洗浄装置２０４、表面プレート予熱ステーション２０５及び排気ユニット２０６を連携させた組立てステーション２０１である。部品は、ここでは説明されないが当業者の能力の範囲内で設計される手段によりステーション間を移動させられる。
【００４０】
放出デバイス洗浄ステーション２０２は、一体の洗浄放出デバイス１０１を組み入れるものであり、下記のように、組み立てられる放出デバイス１を洗浄するために準備されている。部分組立て品予熱ステーション２０３は、キャリア４０上にあってディスプレー装置に組み入れられる予定のともかく多くの放出デバイス（図２６では４体が示される）からなる部分組立て品を加熱するために、ヒータ（図示されない）を組み入れている。表面プレート洗浄装置２０４は、組み立てられる表面プレート５１を洗浄するために、別のそのような洗浄放出デバイス１０１を同じようにして準備させている。表面プレート予熱ステーション２０５は、ディスプレー装置内に組み込まれる表面プレート５１を加熱するために、ヒータ（図示されない）を組み入れている。排気ユニット２０６は、直列に配置された粗引きポンプ２０７と高真空ポンプ２０８とから構成される。組立てステーション２０１は、真空室２０９を有し、その中で組立てが行われる。真空ロックバルブ２１０が装備され、それを通って部品が通過させられる一方、真空室２０９内の真空は保持している。
【００４１】
真空室２０９内には、部分組立て品をその予熱ステーション２０３からバルブ２１０を介して導入するに際して、キャリア４０を位置決めするために、基準ジグ２１１が設けられている。ジグの下には、輻射ヒータ部材２１２がキャリアのフランジ４１、７３と整合させて配置され、それは、それらのフランジをそれらとセラミック基板１との間のはんだが溶融する温度にまで加熱するものである。
ジグ２１１上には、キャリア上の基板１をそれらの設定位置まで操作するために、少なくとも一つの光学位置センサ２１３と複数のロボットアーム２１４が配置されている。それらは、いったん位置決めされると、アルミニウムくさび２１５で一次的に固定される。それらは、部分組立て品に封入されていたものであり、ロボットアームで所定位置に押し込まれる。表面プレート５１（図２５に概略的に示される）を位置決めされた部分組立て品上の所定位置に操作するために、同じロボットアームが適用される。
【００４２】
輻射ヒータ部材２１２に隣接して、真空ユニットに通じるダクト２１６が設けられ、これらは、放出デバイスが位置決めされ、くさび止めされた後、はんだの冷却のために、空気流をフランジ４１、７３を通って吸引する。
真空室２０９内のジグ２１１上にはまた、仮付けレーザ２１７が、それをキャリアの周辺上の種々の点に整合するように移動させることを可能にするトラック２１８に沿って、配置され、これは、表面プレート５１を、キャリアの壁４２上のガラスフリット５０に仮付けさせる。
【００４３】
〔放出デバイスの好ましい洗浄方法の説明〕
図３１には、図１の放出デバイスが別の同様の放出デバイス１０１と対向位置された状態で示され、そのドライバ１０７は、放出デバイス１００の放出層３に最大の電子ビーム照射を与えるために制御される。放出デバイスは、互いに近接して構築され、好ましくは真空室内にあることを要しない。それらは、放出デバイス１０１からの電子照射を起こさせるに十分接近しており、従来の洗浄技術では除去できない放出デバイス上の如何なる分子廃棄物も活性化し、追い出すものである。
放出デバイス１０１は、放出デバイス１００の洗浄に十分な長さの時間にわたって作動させられる。
【００４４】
〔第一の組立て装置を用いた組立て方法の説明〕
図２４〜２６を再度参照すると、キャリア４０上における四つの放出デバイスからなる部分組立て品が放出デバイス洗浄ステーション２０２に導入され、そこでは、放出デバイスが既述のように電子的に洗浄される。部分組立て品は、その後、図示されない案内部材に沿って部分組立て品予熱ステーション２０３に移送され、そこでそれは予熱される。それは、再度、組立てステーション２０１に移送される。同時に、表面プレートが表面プレート洗浄装置２０４上で洗浄され、予熱ステーション２０５で予熱される。真空室２０９が予熱され、ポンプ２０７、２０８により実質的な真空状態にまで排気される。
【００４５】
部分組立て品が真空ロックバルブ２１０を介して真空室内に導入され、ジグ２１１で位置決めされる。洗浄されるに先立って、高温はんだ、即ち３００℃の融点を有するはんだが条体２１及び基板１のトラック２２上にスクリーン印刷されている。予熱ステーションにおける温度は、はんだを溶融するには十分熱くないが、ヒータ部材２１２がキャリア及び基板を局所的に加熱し、はんだを溶融すると共にそれを流動させ、キャリア上の相補的なトラック４７及び接点４８を濡らすものである。
【００４６】
はんだがまだ溶融している間に、ロボットアームが放出デバイスの自由エッジ２２０と接触するように操作される。一つの光学センサ２１３が放出デバイスの中央に配置され、放出デバイス間の接続線２２１を検出することができる。四つの放出デバイス間における四本の接続線は、放出デバイスが互いに正確に位置決めされている時には、対向するリム２２３、２２４が整合する十字２２２をなして会合する。中央のセンサは、ロボットアームを制御して放出デバイスを正確に位置決め状態に操作し得るような光認識システム（図示されない）を装備している。キャリア上における正確な回転位置決めを確実にするために、別のセンサ２１３が、十字２２２の半径方向に装備されている。位置決めが正確に行われた後、ロボットアームが、エッジ２２０とキャリアの壁４２との間の位置にくさび２１５を押し込むように使用される。なお、くさびは、部分組立て品に、その洗浄に先立って付加されている。
【００４７】
くさび止めと同時に、真空ポンプが作動させられ、部分組立て品及び表面プレートに伴って導入された空気を引き出す。ポンプへの入口は、ヒータ部材に隣接するダクト２１６であり、それによって、引き出された空気の流動の冷却効果が、正に固化するはんだ接点に対して局所的に集中させられる。これは、各放出デバイスの周囲に密閉シールを与えるものである。
表面プレートが導入され、放出デバイス上にスペーサ５４を介して支持される。各接点６３及び６４が一列に整列する。表面プレートのエッジ下側と壁の頂部おけるフリット５０との間には、小さなギャップ２２３（図１５参照）が存在する。表面プレートの前部における消去可能な印刷記号（図示されない）がセンサ２１３により検知され、ロボットアームが表面プレートを操作して、放出デバイスとピクセル／ピクセル整合させる。表面プレートをロボットアームで把持された状態で、レーザ２１７が作動させられ、表面プレートのガラスとフリット５０との間を仮付けする。フリットが台形断面の形状を有することに注目すべきであり、これは、それがレーザで溶融されたときに、上方にわん曲したメニスカスを形成させることになる。このことは、フリットと表面プレートとの間のジョイント部に、約０．００２０インチ（０．５ｍｍ）のギャップ２２３をジャンプさせることを可能にしている。一般的には四つの仮付けが形成され、それらは長方形の表面プレートの各エッジに一つの割合である。前記表面プレートは、従って、キャリアについて固定された位置に保持され、該キャリアに対しては既に放出デバイスがはんだの固化により固定されている。
【００４８】
〔シール装置の第一の実施態様の説明〕
真空室２０９には、そのロックバルブ２１０の一つを介して第二の高真空室２３０が別の高真空ポンプ２３１と共に連結されている。前記第二の高真空室は、ジグ２１１と同様のジグ２３２、並びに第一の真空室２０９におけるレーザ２１７及びそのトラック２１８と同様のレーザ２３３及びトラック２３４を装備している。
【００４９】
〔第一のシール装置を用いたシール方法の説明〕
図２７を参照すると、ディスプレー装置をシール室２３０内に導入し、それをジグ２３２で位置決めするに際して、室内を真空に吸引するためにポンプ２３１が作動させられる。レーザ２３３が表面プレートの周辺、或いは予備的な仮付け位置その他の位置におけるフリット５０と整合される。レーザが照射され、表面プレートの全周にわたって縦横断させられ、それを仮付けが形成されたのと同じ方法でフリットに溶接する。表面プレートとフリットとの間には溶接に先立ってギャップが存在するので、溶接と同時に排気を継続させることができ、空気がディスプレー装置からギャップを介して排気される。レーザによる周囲の縦横断が完了すれば、シールが完了する。
【００５０】
〔好ましいディスプレー装置の排気装置の説明〕
図２８を参照すると、そこに一部が示されているディスプレー装置は、バリウムからなる蒸発可能なゲッタ３０１を有している。それは、キャリア４０に沿って間隔を保持されたセラミック材料からなる四分円片３０２の周りに巻回された箔から構成される。ゲッタは、スペーサ５４とキャリア壁４２との間の空間３０３内に配置され、それによって、レーザが表面プレートの透明周辺部を透過して作用し、照射によりゲッタが蒸発する。蒸発した材料は空間周囲の表面に析出するが、それらは放出層や表面プレートの活性部分を含んでいない。
図２９は、代替する非蒸発性のゲッタ３１１を示し、それは各放出デバイスの角部３１２を拡張している。ゲッタは、セラミック基板のエッジ２２０とキャリアの壁４２との間においてリムの端部で逆C形として形成されている。ゲッタ部品の上部３１３への加圧が、それを拡大し、放出デバイスの位置決め中にくさびとして作用するような配置とされている。
【００５１】
〔好ましい排気方法の説明〕
蒸発可能な又は非蒸発性のゲッタ３０１、３１１の何れかによるディスプレー装置のシール後に、レーザ２３４が横断させられ、ゲッタを、シールされたディスプレー装置内になお存在する大部分のガスを吸収する活性温度にまで加熱する。ゲッタの活性化は、シール後直ちに、ディスプレー装置がまだシール室２３０内にある間に行われてもよい。それに代って、それが、後に室温下で行われてもよい。
完成されたディスプレー装置は、そのドライバチップ７のはんだ付け用接続パッド１８にはんだをスクリーン印刷することにより使用に供される。
【００５２】
〔連結された部分組立て品とシール装置の第二の実施態様の説明〕
図３２〜３５に移ると、そこに示される装置は、以下に陰極と称される予備組立てされた放出デバイス及びキャリア７５４に表面プレート７５３を組み込むためのものである。
放出デバイス及びキャリアは、図示されないステーション内で予備組立てされる。そのステーションは、それらを接続するはんだを溶融させるためにそれらを加熱し、はんだを固化させるためにそれらを冷却するものである。キャリアに適合するように切断された放出デバイスの使用は、キャリアに関してそれらを操作する必要性を回避する。陰極の予備組立てを完成させるために、ゲッタ条体３０１がチャンネル７７に加えられる。
【００５３】
装置は、三つのステーション７０１、７０２、７０３を有している。第一のステーション７０１は予熱ヒータ、第二のステーション７０２は整合及び照射ステーション、そして第三のステーション７０３は制御された冷却ステーションである。コンベア７０４が、重ねられた表面プレートと陰極を第一のゲートバルブ７０５を介して予熱ヒータに搬送するために配備されている。その後、ノブ７０６により操作可能な内部コンベアが、それらを別のゲートバルブ７０７を介して第二のステーション７０２に移送し、そして第三のゲートバルブ７０８を介して冷却ステーション７０３に移送する。装置は、最後のゲートバルブ７０９を有し、それを通って、シールされた電界効果放出デバイスが移動させられる。
各ステーションの下には、超低圧に吸引することの可能な真空ポンプ７１０が設けられる。各ステーションは、ゲートバルブ７１１によりそのポンプから隔離可能である。
【００５４】
予熱ヒータは正にその通りのものであり、輻射ヒータと反射体からなる上下の配列７１２を装備している。上方のヒータは、ステーションを構成する室７１４の石英窓７１３の上方に設けられている。下方のヒータは、室内、即ちステーションのゲートバルブ及び真空ポンプへの開口穴を組み入れた底板７１５の上に設けられている。ヒータは、表面プレートと陰極を、放出装置をキャリアと合体させるはんだの融点に近いが、しかしそれより低い温度に加熱する。この温度は、フリットの溶融時における局所的な場合を除いて、装置内において越えられることはない。予熱ヒータ内の圧力は、整合及び照射ステーション内の圧力までポンプによる吸引で低下させられ、それは、それらの間におけるゲートバルブの開口並びに表面プレート及び陰極の移送に先立って行われ、この第二の室は常時排気された状態に保持される結果となる。
【００５５】
整合及び照射ステーションでは、さらに別のヒータ７１６が設けられている。これらは、表面プレート及び陰極（表面プレートが最上にあるが）の上方にあって、フレーム７１７にヒンジ７１８によって取り付けられ、それによって、それらのヒータは、このステーションの頂部石英窓から外れるように揺動させられることができ、表面プレートを光学システム７１９及びレーザ７２０の視野に曝すものである。これらは、装置の背部から延びるＸ−Ｙ台７２１上に設置されている。
【００５６】
ステーション７０２内のコンベアは、静止状態にロックされ、そのため陰極を静止状態にロックしている。光学システムで測定されたときに陰極とピクセル整列状態になるように表面プレートの位置を操作するために、操作制御装置７２２が配備される。光学システムは、Ｘ−Ｙ配列のみならず、平行性やＺ方向の分離をも測定するために適用される。Ｘ−Ｙ配列及び平行性が適切であれば、ステーションは、最終的に１０-8トールまでポンプで吸引され、表面プレートは、キャリア壁上のフリットから、制御された少しの間隔を保持した位置まで降下させられる。レーザは、全出力に近い出力でフリットの周囲を縦横断させられ、フリットを最終的にガス抜きする。その後、レーザは全出力で再度縦横断させられる。最後の縦横断は、既にその融点に近付いていたフリットを溶融させる。フリットを、毛管作用で隆起させて表面プレートと接触させ、先方へのレーザの通過後に凝固させるには、全出力での一度の縦横断のみで十分である。フリットの温度がそのガラス融点に到達させられるのは、当該照射位置に対して局所的に過ぎないことを連続的な縦横断は示している。その他の個所では、部品は、より冷たく、高温はんだの融点以下に保持される。レーザでの高温を局所化させることは、相当量の熱応力の蓄積及びそれによるひび割れを防止することになる。縦横断の最後には、若干の重ね掛けが行われる。フリットが重ね掛けで凝固すると直ぐに、レーザの走行は、キャリアのチャンネル内に設けられたゲッタ材料の部分に照射するために切り換えられる。
冷却ステーション７０３は、それまでにポンプで減圧され、シールされたデバイスがそれに移送される。デバイスの温度は、熱によるひび割れの危険をできるだけ大幅に減らすために極めてゆっくり下降することを許容されている。温度がゆっくり下降するとき、空気がゆっくり導入され、それにより仕上がったデバイスが周囲の環境に移転させられることができる。
【００５７】
図３６を参照すると、そこには代替し得る別のシール装置が示され、それはより大量の自動化処理に適用されている。装置の入口側には、１対の入口側収容さや体８０１、８０２が設けられ、それらの中に、表面プレート及び陰極のカセット８０３、８０４が個別に装填されている。収容さや体は、内部にヒータ８０５と真空ポンプ（図示されない）を備える。収容さや体は、ロボットアーム８０７を有する入口側ロボットステーション８０６に連結されている。二つの洗浄ステーション８０８、８０９が、ロボットステーション８０６の周囲に設けられている。各々は、独自の真空ポンプ８１０を有する。それらの洗浄ステーションは、電子及び／又はイオン照射源８１１、８１２を装備し、例えば、前者は本発明の放出デバイスであり、後者は不活性ガスプラズマ源である。
【００５８】
ロボットアーム８０７は、ステーション８０８、８０９での洗浄のために、表面プレート及び陰極８１３、８１４をそれらの収容さや体から取り出すように適合されている。ここで、表面プレートは、特に蛍光材料をガス抜きするために真空下に照射を受けるが、使用中のそれ以上のガスを遊離させないことは保証している。同様にして、陰極が、特にエミッタのチップに付着する分子を除去するために照射を受ける。洗浄されたデバイスは、その後、前記実施態様のステーション７０２と本質的に同様のものであるシールステーション８１５内に装填される。これの下流には、シールされたディスプレー装置をステーション８１５から受けると共にそれらを出口側収容さや体８１７内のカセット（図示されない）に装填するように、出口側ロボットステーション８１６が適合されている。これは、仕上がったディスプレー装置を周囲の環境にゆっくり戻すために温度及び圧力制御手段を有している。
収容さや体は、それらのカセットが空であることと再装填されていることをロボットから検知可能である。
説明された装置は本質的に組合せ式のものであり、それによって洗浄ステーションとシールステーションは、装置全体の処理速度を制限する最も遅い速度を避けるために、必要時に二重に設けられることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る放出デバイスの一部の斜視図である。
【図２】  図１のデバイスを通る拡大断片断面図であって、さらに拡大された詳細部を有している。
【図３】  エミッタストライプのスクリーン印刷用に準備され、スタンピングされると共に開口された基板の斜視図である。
【図４】  エミッタストライプのスクリーン印刷後における図３の断片の拡大断片図である。
【図５】  ゲート線のクリーン印刷後における断片の、前記と同様の図である。
【図６】  焼成のために組み立てられた複数の基板断片の側面図であり、
【図７】  別の基板及び電気接続トラック組合せ法の断片側面図である。
【図８】  ゲートのエッチングを制御するためのフォトレジスト層を示す、図５と同様の図である。
【図９】  本発明に係る第二の放出デバイスの斜視図である。
【図１０】  第二の放出デバイスの背面の断片平面図である。
【図１１】  本発明に係る第三の放出デバイスの、図９と同様の図である。
【図１２】  本発明に係る第三の放出デバイスの背部からの、図９と同様の図であって、特に電通路と導電トラックを示しているが、基板層はそれ自体としては示されていない。
【図１３】  図１１の放出デバイスのための、前方基板層内における電通路と背面の各ドライバチップのレイアウトの図表的な平面図である。
【図１４】  その表面プレートの取付け前における本発明に係るディスプレー装置ユニットの斜視図である。
【図１５】  その表面プレートを取り付けた図９のデバイスの部分の拡大断片断面図であって、内側スペーサを示すさらに拡大された詳細部を有している。
【図１６】  図１４のディスプレー装置ユニットの表面プレート上における外側スペーサの破断断片斜視図である。
【図１７】  本発明に係るより大きなディスプレー装置ユニットの、図１４と同様の図であって、その表面プレートを図示しないものである。
【図１８】  図１７のディスプレー装置の裏面図である。
【図１９】  放出デバイスをそれらのキャリア上に位置決めするための配置を示す、図１５と同様の図である。
【図２０】  本発明の係る別のディスプレー装置の角部の平面図であって、放出デバイスをそれらのキャリア上に位置決めするための代替し得る配置を示すものである。
【図２１】  図２０の代替し得る位置決め配置を示す、図１９と同様の図である。
【図２２】  本発明から除外される単一基板層ディスプレー装置の断片断面側面図である。
【図２３】  本発明から除外される二重基板層ディスプレー装置の同様の図である。
【図２４】  本発明による組立て装置のブロック図である。
【図２５】  輪郭のみで示される表面プレートを有する組立てステーションの断面側面図である。
【図２６】  表面プレートなしの組立てステーションの部分平面図である。
【図２７】  シール室の断面側面図である。
【図２８】  本発明による蒸発可能なゲッタを示す、図１５と同様の図である。
【図２９】  本発明による別の変形可能なゲッタを示す表装置ユニットの角部の断片平面図である。
【図３０】  本発明に係る、ドライバチップを完備したディスプレー装置ユニットの断面側面図である。
【図３１】  同様のデバイスによるクリーニングのために組まれた放出デバイスの斜視図である。
【図３２】  本発明に係るシール装置の第二の実施態様の斜視図である。
【図３３】  図３２の装置の平面図である。
【図３４】  図３２の装置の正面図である。
【図３５】  別様に配置されたこの装置の、図３２と同様の図である。
【図３６】  本発明に係る第三のシール装置の同様の図である。
【符号の説明】
４０  キャリア
５０  ガラスフリット（シール材料）
５１  表面プレート
１００  放出デバイス
７０１、７０２、７０３  ステーション
７１０  真空ポンプ
７１２  反射体
７１３  石英窓
７１４  室
７１６  ヒータ
７１７  フレーム
７１８  ヒンジ
７１９  光学システム
７２０  レーザ
７２２  操作制御装置
７５３  表面プレート
７５４  陰極
【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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【図１１】
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【図１３】
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【図１２】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図３１】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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