CN100405520C - 气密容器的制造方法、图像显示装置的制造方法及粘接方法 - Google Patents

Abstract

一种气密容器的制造方法、图像显示装置的制造方法及粘接方法。该使用粘接材料的粘接方法，具有在第一构件上形成基底的工序；在该基底上形成粘接材料的工序；在第二构件上形成与粘接材料不同的接触构件的工序；以及使上述粘接材料和上述接触构件接触，进行上述第一构件和上述第二构件的粘接的工序，上述基底是上述粘接材料对该基底的湿润性比对上述第一构件的形成上述基底之前的面的湿润性好的基底，上述粘接材料对上述接触构件的粘接性比上述粘接材料对上述第二构件的形成上述接触构件之前的面的粘接性好。

Description

气密容器的制造方法、图像显示装置的制造方法及粘接方法

技术领域

本发明涉及构件之间的粘接方法。还涉及气密容器或图像显示装置的制造方法。

背景技术

广泛使用气密容器。特别是在图像显示装置的领域内，气密容器的制造是一种重要技术。

现在，作为图像显示装置，一般广泛地使用布朗管(CRT)。最近，显示画面超过30英寸的布朗管也已经上市。

另外，作为平板状图像显示装置，例如有：将紫外光照射在荧光体上，激励荧光体发光的等离子体显示面板(PDP)；将电场发射型电子发射元件(FE)或表面传导型电子发射元件用作电子源、使从上述电子发射元件发射的电子照射在荧光体上，激励荧光体发光的平板状图像显示装置等。市场上已经开始出售40英寸左右的大画面的PDP。

其次，上述的图像显示装置有气密容器，所以制造图像显示装置时，实施形成气密容器的工序。例如，已知将电子源的基板和形成了荧光体的基板粘接起来，形成气密容器，制造图像显示装置的结构。

关于进行两个部件的粘接的方法、采用该方法的真空管壳的制造方法、以及利用该方法的图像显示装置的制造方法，已知有例如专利文献1。在该专利文献1中公开了将金属封装材料填充在基底上进行封装的结构。

另外，在专利文献2中，公开了将铟和硅粘合剂一并配置在框上进行封装的结构。

图13中示出了用配置了多个这样的电子发射元件的电子源基板构成的显示面板的模式图。另外，图21表示显示面板(管壳90)周边部的简略剖面结构。

在图13、图21中，81表示配置了多个电子发射元件(图中未示出)的电子源基板，也称为背面板。82是在玻璃基板的内表面上形成了荧光膜和金属背等的正面板。86是支撑框。

将背面板81、支撑框86及正面板82粘接起来，进行封装，构成管壳90。以下，简单地说明管壳90的封装顺序。

首先，背面板81和支撑框86利用玻璃料202进行预粘接。

其次，作为面板粘接材料焊接In膜93，设置在支撑框86和正面板82上。这时，为了提高In膜93对支撑框86和正面板82的紧密接触性，设置银浆料膜204作为基底层。

此后，在真空室中，在In的熔点以上的温度下，通过In膜93将支撑框86和正面板82粘接起来，进行封装，构成管壳90。

[专利文献1]

特开2002-184313号公报

[专利文献2]

特开2002-182585号公报

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种能实现可靠性高的粘接的新的粘接方法。

本发明的另一个目的在于提供一种具有高可靠性、能维持气密状态的气密容器的制造方法，以及显示品位好的图像显示装置的制造方法。

本发明的第一方面是一种气密容器的制造方法，其特征在于：

具有粘接第一构件和第二构件的工序，

该粘接工序具有：

在上述第一构件上形成基底的工序；

在该基底上形成粘接材料的工序；

在上述第二构件上形成与上述粘接材料不同的接触构件的工序；以及

使上述粘接材料和上述接触构件接触的工序；

上述基底是上述粘接材料对该基底的湿润性比上述粘接材料对上述第一构件的形成上述基底之前的面的湿润性好的基底，

上述接触构件是该接触构件和上述粘接材料的粘接性比形成上述接触构件之前的面和上述粘接材料的粘接性好的接触构件，

对上述第二构件进行了规定的处理工序后，进行形成上述接触构件的工序。

作为上述处理工序，能举出例如成膜工序和暴露在规定的气氛中的工序等。进行了上述规定的处理工序后，在上述粘接材料接触的位置粘接时呈不适当的状态的情况下，在该规定的处理工序后，进行形成上述接触构件的工序，能实现良好的粘接。

本发明的第二方面，是在本发明的第一方面中，上述粘接的工序是将第一构件和第二构件粘接起来，形成规定气密空间的闭合的粘接线的工序，

形成上述接触构件的工序，构成使至少包括利用该工序设置的接触构件的接触构件沿应成为上述闭合的粘接线的位置的全长呈与上述粘接材料接触存在的状态的工序，

沿应成为上述闭合的粘接线的位置的全长与上述粘接材料接触存在的接触构件与上述粘接材料的粘接性比形成上述接触构件之前的面和上述粘接材料的粘接性好。

本发明的第三方面是一种气密容器的制造方法，其特征在于：

粘接第一构件和第二构件以形成规定气密空间的闭合粘接线，其中第一构件为上述气密容器的基板和上述气密容器的包围构件中的一个，第二构件为上述气密容器的基板和上述气密容器的包围构件中的另一个，该粘接工序包括：

在上述第一构件上形成基底，该基底为多孔性膜；

将粘接材料提供到该基底上，并通过超声波焊接烙铁向该基底注入上述粘接材料，上述粘接材料为金属；

沿着上述第二构件上的应形成上述闭合粘接线的位置的全长设置接触构件，该接触构件为氧化物膜并且该接触构件的组分不同于上述粘接材料的组分和上述基底的组分；以及

使上述粘接材料和上述接触构件相接触，

其中，上述粘接材料相对于上述基底的湿润性优于在形成上述基底之前上述粘接材料相对于上述第一构件的表面的湿润性，

上述粘接材料相对于上述接触构件的粘接性优于在设置上述接触构件之前上述粘接材料相对于上述第二构件的表面的粘接性。

本发明的第四方面是在上述本发明的第三方面中，上述粘接材料包括铟或铟的合金。另外粘接材料不必全部是金属。另外作为金属也可以使用合金。另外粘接材料最好是低熔点的材料。具体地说，适合使用熔点为200℃以下的粘接材料。特别适合用低熔点金属构成，具体地说，最好使用熔点为200℃以下的低熔点金属。

本发明的第五方面是在上述本发明的第三方面中，上述基底由金属构成。特别是在与上述粘接材料接触的面上最好有金属。

本发明的第六方面是在上述本发明的第四方面中，上述基底由比上述粘接材料的金属难以氧化的金属构成。

本发明的第七方面是在上述本发明的第三方面中，上述粘接材料在将与上述接触构件接触的位置具有氧化物。

本发明的第八方面是在上述本发明的第一方面至第七方面中的任意一方面中，上述接触构件在应与上述粘接材料接触的位置有氧化物。

本发明的第九方面是在上述本发明的第三方面中，上述氧化膜由SiO₂或PbO构成。

本发明的第十方面是在上述本发明的第三方面中，在至少上述粘接材料的表面被氧化的条件下，执行形成上述粘接构件的工序。例如，作为形成上述粘接材料的工序，能采用上述粘接材料在至少局部地进行熔融的温度下向上述基底上进行配置的工序。以及/或者能采用形成上述粘接材料的工序后，在进行上述粘接的工序结束之前经过的最高温度下，上述粘接材料至少局部地进行熔融的结构。在这样的情况下，粘接材料容易被环境气体中的氧所氧化。在这样的条件的情况下，本申请的发明特别有效。另外上述接触构件最好在上述最高温度下不熔融。

本发明的第十一方面是一种图像显示装置的制造方法，该图像显示装置有气密容器、以及置于该气密容器内的显示元件，该图像显示装置的制造方法的特征在于：具有利用上述本发明的第三方面的方法来制造上述气密容器的工序。

本发明的第十二方面是在上述本发明的第十一方面中，上述气密容器具有第一基板、与该第一基板相对的第二基板、包围形成在该第一基板和第二基板之间的气密空间的包围构件，上述第一构件是上述包围构件，以及上述第二构件为上述第一基板或第二基板。

本发明的第十三方面是在上述本发明的第十一方面中，上述气密容器具有第一基板、与该第一基板相对的第二基板、包围形成在该第一基板和第二基板之间的气密空间的包围构件，上述第一构件是上述第一基板或第二基板，以及上述第二构件为上述包围构件。

本发明的第十四方面是一种图像显示装置的制造方法，该图像显示装置具有气密容器、以及该气密容器内的显示元件，该图像显示装置的制造方法的特征在于：具有利用上述本发明的第一方面或第二方面的制造方法制造上述气密容器的工序，上述规定的处理是在上述第二构件上形成上述显示元件的至少一部分的工序或在上述第二构件上形成将信号供给上述显示元件的布线的至少一部分的工序。另外对发明的该方面来说，也能将上述本发明的第四至第十方面的特定要件组合起来使用。

本发明的第十五方面是一种图像显示装置的制造方法，该图像显示装置具有气密容器、以及该气密容器内的显示元件，该图像显示装置的制造方法的特征在于：具有利用上述本发明的第一方面或第二方面的制造方法制造上述气密容器的工序，上述规定的处理是在上述第二构件上形成将信号供给上述显示元件的布线的至少一部分的工序，在该布线的至少一部分上形成上述接触构件的至少一部分。另外对发明的该方面来说，也能将上述本发明的第四至第十方面的特定要件组合起来使用。

本发明的第十六方面是一种图像显示装置的制造方法，该图像显示装置具有气密容器、以及该气密容器内的显示元件，该图像显示装置的制造方法的特征在于：具有利用上述本发明的第一方面或第二方面的制造方法制造上述气密容器的工序，上述规定的处理是在上述第二构件上形成电极或荧光体的工序。另外对发明的该方面来说，也能将上述本发明的第四至第十方面的特定要件组合起来使用。另外在上述的图像显示装置的制造方法中，最好能采用还具有形成上述显示元件的工序的结构。形成显示元件的工序可以在进行气密容器的制造的工序开始前进行，另外也可以在进行气密容器的制造的工序结束后进行，另外在形成显示元件的工序有多个工序的情况下，也可以在进行气密容器的制造的工序开始前进行其一部分工序，在进行气密容器的制造的工序开始后进行另一部分工序。

本发明的第十七方面是一种使用粘接材料的粘接方法，其特征在于具有：

在第一构件上形成基底的工序；

在该基底上形成粘接材料的工序；

在第二构件上形成与上述粘接材料不同的接触构件的工序；以及

使上述粘接材料和上述接触构件接触，进行上述第一构件和上述第二构件的粘接的工序，

上述基底是上述粘接材料对该基底的湿润性比对上述第一构件上形成上述基底前的面的湿润性好的基底，上述粘接材料对上述接触构件的粘接性比上述粘接材料对上述第二构件上形成上述接触构件之前的面的粘接性好。

另外在以上所述的本发明的各方面中，上述接触构件最好是与上述粘接材料的粘接性比代替该接触构件将与上述基底相同的构件设置在第二构件上、与上述粘接材料粘接时的粘接性好的构件。

另外在以上所述的本发明的各方面中，最好在减压气氛中进行使上述粘接材料和接触构件接触的工序。

另外在以上所述的本发明的各方面中，使上述粘接材料和上述接触构件接触时的温度最好是上述接触构件不流动的温度。特别是使上述粘接材料和上述接触构件接触前，尤其在将上述粘接材料配置在基底上之后，而且在使上述粘接材料和上述接触构件接触前，能取得使上述粘接材料经历呈流动性高的状态的温度的结构，但在此情况下，最好使粘接材料和接触构件接触时，使温度比上述流动性高的状态时的上述温度低，在抑制了流动性的状态下进行接触。另外在以上所述的发明的各方面中，作为上述基底，能适合采用有银、金、铂、或包含它们中的至少一种的合金的基底。

附图说明

图1是表示本发明的管壳的周边部的简略剖面结构之一例的图。

图2是模式地表示本发明的图像显示装置中使用的电子源的一结构例的平面图。

图3是说明图2中的电子源的制造工序用的图。

图4是说明图2中的电子源的制造工序用的图。

图5是说明图2中的电子源的制造工序用的图。

图6是说明图2中的电子源的制造工序用的图。

图7是说明图2中的电子源的制造工序用的图。

图8是说明图2中的电子源的制造工序用的图。

图9是表示形成电压的例图。

图10是模式地表示测定本发明的电子发射元件的特性用的装置的图。

图11是表示本发明的表面传导型电子发射元件的元件电流及发射电流和元件电压的关系曲线图。

图12是表示激活电压的例图。

图13是模式地表示本发明的图像显示装置的一结构例的斜视图。

图14是模式地表示本发明的图像显示装置的荧光膜的例的图。

图15是表示本发明的图像显示装置的驱动电路之一例图。

图16是说明本发明的In膜(粘接材料)的形成方法之一例用的图。

图17是表示本发明的封装方法之一例的简略结构图。

图18是表示本发明的管壳的周边部的简略剖面结构之一例图。

图19是表示本发明的封装方法之一例的简略结构图。

图20是表示表面传导型电子发射元件的一结构例的模式图。

图21是表示现有的管壳的周边部的简略剖面结构之一例图。

图22是表示现有的封装方法之一例的简略结构图。

图23是本发明的管壳之一例的周边部的侧视图。

具体实施方式

以下表示采用上述发明的实施方式。

这里举出具体例，说明兼有本申请的粘接方法的实施方式及本申请的气密容器的制造方法的实施方式的图像显示装置的制造方法的实施方式。

这里，特别是以实现能实现以良好的均匀性形成粘接材料的状态的形态为目标。通过在一个构件上形成提高湿润性的基底，能使均匀性良好。作为利用湿润性形成粘接材料的结构，适合采用在粘接材料接触基底的状态下，粘接材料的至少一部分经历熔融的状态的结构。具体地说，将粘接材料配置在基底上时，在粘接材料熔融的状态下配置，或者将粘接材料配置在基底上后使粘接材料熔融就能实现。这里，在利用湿润性实现均匀的粘接材料的情况下，已知在粘接材料的表面上形成的氧化物的存在成问题。例如，将粘接材料配置在基底上时，如果采用一边加热一边配置粘接材料的结构、以及/或者在大气中等含有氧的气氛中进行配置的结构，则粘接材料的表面容易氧化。因此使粘接性良好的接触构件位于成为粘接对象的另一构件上，来提高粘接性。

这里如下进行能确认本发明的湿润性的差异。即，测定将上述粘接材料涂敷在上述第一构件的上述基底上时的扩展宽度。其次测定在同一条件下将上述粘接材料涂敷在不设置上述基底的(设置上述基底前的)第一构件上时的扩展宽度。用不设置基底的第一构件上涂敷的粘接材料的扩展宽度去除涂敷在基底上的粘接材料的扩展宽度，如果除得的结果比1大，则能确认粘接材料对基底的湿润性比对不设置基底的第一构件的面的湿润性好。

另外能如下确认上述粘接材料对上述接触构件的粘接性比上述粘接材料对上述第二构件上不设置上述接触构件的面(形成接触构件前的面)的粘接性好。即，采用本发明的粘接方法或气密容器的制造方法，构成第一气密容器。将通气管设置在该气密容器中。制作10个该第一气密容器。在与形成该气密容器时相同的条件下，用不设置上述接触构件的第二构件，形成第二气密容器。将通气管设置在该第二气密容器中。制作10个该第二气密容器。将氦喷射到这些气密容器中。然后用连接在各个气密容器的通气管上的泄漏检测器测定进入内部的氦的量。作为这时的测定条件，是上述20个气密容器中至少任意5个中能检测出1×10^-12Pa·m³/s以上的氦量的条件。具体地说，最初沿着粘接部剥离的方向不加力，测定上述20个气密容器各自的氦量。这时，上述20个气密容器中，如果检测到1×10^{- 12}Pa·m³/s以上的氦量的气密容器为4个以下，则沿粘接部剥离的方向稍微加力，测定上述20个气密容器各自的氦量。在该条件下检测到1×10^-12Pa·m³/s以上的氦量的气密容器的总数不是5个以上时，再沿粘接部剥离的方向增大力，测定上述20个气密容器的氦量。在施加了规定的剥离力的一系列测定(或不施加剥离力的最初的一系列测定)结束的时刻，在检测到1×10^-12Pa·m³/s以上的氦量的气密容器的个数为5个以上的情况下，将测定结束。将在该时刻检测的氦量不是1×10^-12Pa·m³/s以上的气密容器作为正品，比较该正品率。如果第一气密容器的正品率比第二气密容器的正品率高，就能确认上述粘接材料对上述接触构件的粘接性比上述粘接材料对上述第二构件上不设置上述接触构件的面的粘接性好。

以下参照附图，举例详细说明本发明的优选实施方式。但是，并没有将本发明的范围只限定在该实施方式中记载的构成零件的尺寸、材质、形状、其相对配置关系等中的意思。另外，作为以下的实施方式，虽然使用电子发射元件作为显示元件，但此外也能使用场致发光元件或等离子体发生元件等作为显示元件。

在本实施方式的图像显示装置中，作为配置在电子源中的电子发射元件，使用图20中举例示出的构成物。

基板21由玻璃等构成，其大小及其厚度根据设置在它上面的电子发射元件的个数、各个元件的设计形状、以及在使用电子源时构成容器的一部分的情况下，使该容器保持真空用的耐压结构等力学条件等适当地设定。

作为玻璃材质，能使用廉价的钠钙玻璃。另外，最好使用在玻璃基板上形成了硅氧化物膜的基板。在将钠钙玻璃作为基板用的情况下，能将该硅氧化物膜用作钠阻挡层。该硅氧化物膜最好形成0.5微米左右的厚度。另外，也能用溅射法良好地形成该硅氧化物膜。另外钠少的玻璃、或石英基板也能作为本发明的实施方式的基板用。

作为元件电极22、23的材料，能使用一般的导体材料，例如最好是Ni、Cr、Au、Mo、Pt、Ti等金属或Pd-Ag等金属，或者从由金属氧化物和玻璃等构成的印刷导体、或ITO等透明导电体等适当地选择，其厚度最好为数百埃至数微米的范围。

元件电极间隔L、元件电极长度W、元件电极22、23的形状等根据实际元件的应用形态等适当地设计，但间隔L最好从数千埃至1mm，考虑到加在像素电极之间的电压等，为从1微米至100微米的范围。另外，元件电极长度W最好考虑电极的电阻值、电子发射特性，取数微米至数百微米的范围。

以横跨元件电极22、23的形式形成作为电子源的导电性膜(元件膜)27。

作为导电性膜27，为了获得良好的电子发射特性，用微粒子构成的微粒子膜特别好。另外该膜的厚度考虑元件电极22、23的台阶覆盖率、元件电极之间的电阻值、以及后面所述的形成处理条件等适当地设定，但最好为数埃至数千埃，取10埃至500埃特别好。该层电阻值最好为10³～10⁷Ω/□。

导电性膜材料一般适合采用钯Pd，但不限于此。另外成膜方法也适合采用溅射法、涂敷溶液后进行烧制的方法等。

电子发射部28例如能通过以下说明的通电处理来形成。另外，为了便于图示，电子发射部28在导电性膜27的中央呈矩形，但这是模式图，并不是真实地表现出实际的电子发射部的位置和形状。

如果按照规定的真空度，由图中未示出的电源在元件电极22、23之间通电，则在导电性膜27的部位形成结构变化的间隙(龟裂)。该间隙区域形成电子发射部。另外，在规定的电压下，从通过该形成处理所形成的间隙附近，引起电子发射，在该状态下电子发射效率还非常低。

图9中示出了通电形成的电压波形的示例。电压波形呈脉冲波形特别好。这是连续地施加将脉冲峰值作为恒定电压的脉冲的图9A所示的方法、以及一边增加脉冲峰值一边施加脉冲的图9B所示的方法。

首先，用图9A说明将脉冲峰值作为恒定电压的情况。图9A中的T1及T2是电压波形的脉冲宽度和脉冲间隔。通常，设定T1为1微秒至10毫秒、T2为10微秒至100毫秒的范围。三角波的波峰值(通电形成时的峰值电压)能根据电子发射元件的形态适当地选择。根据这样的条件，例如在数秒至数十分钟之间施加电压。脉冲波形不限定于三角波，也能采用矩形波等所希望的波形。

其次，用图9B说明一边增加脉冲波峰值一边施加电压脉冲的情况。图9B中的T1及T2能与图9A中的T1及T2相同。三角波的峰值(通电形成时的峰值电压)能以例如0.1V台阶左右逐次增加。

通电形成处理这样结束，即测定流过脉冲电压施加过程中的元件的电流，求出电阻值，例如在示出了1MΩ以上的电阻时，使通电形成结束。

在该形成处理后的状态下，电子发生效率非常低。因此为了提高电子发射效率，最好对上述元件进行称为激活的处理。

在存在有机化合物的适当的真空度的状态下，将脉冲电压反复地加在元件电极22、23之间，能进行该激活处理。然后导入包含碳原子的气体，使来自于此的碳或碳化物淀积在上述间隙(龟裂)附近作成碳膜。

现说明本工序的一例，例如用三腈(trinitrile)作为碳源，通过缓泄阀导入真空空间内，维持1.3×10^-4Pa左右。由于真空装置的形状和真空装置中使用的构件等，会有若干影响，导入的三腈的压力最好为1×10^-5Pa～1×10^-2Pa左右。

图12表示激活工序中使用的电压施加的一个优选例。施加的最大电压值在10～20V的范围内适当地选择。

在图12A中，T1是电压波形的正和负的脉冲宽度，T2是脉冲间隔，设定电压值的正负绝对值相等。另外，在图12B中，T1及T1’分别为电压波形的正和负的脉冲宽度，T2是脉冲间隔，T1＞T1’，设定电压值的正负绝对值相等。

这时，在发射电流Ie大致达到饱和的时刻，停止通电，将缓泄阀关闭，结束激活处理。

利用以上工序能制作图20所示的电子发射元件。

用图10、图11说明按照上述的元件结构和制造方法制作的电子发射元件的基本特性。

图10是测定有上述的结构的电子发射元件的电子发射特性用的测定评价装置的示意图。在图10中，51是将元件电压Vf加在元件上用的电源，50是测定流过元件的电极部的元件电流If用的电流计，54是捕捉从元件的电子发射部发射的发射电流Ie用的阳极，53是将电压加在阳极54上用的高压电源，52是测定从元件的电子发射部发射的发射电流Ie用的电流计。

测定流过电子发射元件的元件电极22、23之间的元件电流If、以及流向阳极的发射电流Ie时，将电源51和电流计50连接在元件电极22、23上，将连接电源53和电流计52的阳极54配置在该电子发射元件的上方。

另外，本电子发射元件及阳极54设置在真空装置55内，该真空装置中备有排气泵56及真空计等真空装置中所必要的设备，在所希望的真空状态下，进行本元件的测定评价。另外，在阳极54的电压为1kV～10kV、阳极和电子发射元件的距离H为2mm～8mm的范围内进行了测定。

图11中示出了由图10所示的测定评价装置测定的发射电流Ie及元件电流If和元件电压Vf的关系的典型例。另外，发射电流Ie和元件电流If的大小显著不同，但在图11中为了定性地比较讨论If、Ie的变化，用线性标度以任意的单位表记纵轴。

本电子发射元件有针对发射电流Ie的三个特征。

第一，从图11可知，本元件如果施加某电压(称为阈值电压，图11中的Vth)以上的元件电压，则发射电流Ie急剧增加，另一方面在阈值电压Vth以下，几乎检测不到发射电流Ie。即，断定表示作为具有对发射电流Ie的明确的阈值电压Vth的非线性元件的特性。

第二，由于发射电流Ie与元件电压Vf有关，所以能用元件电压Vf控制发射电流Ie。

第三，被阳极54捕捉的发射电荷与施加元件电压Vf的时间有关。即能利用施加元件电压Vf的时间控制被阳极54捕捉的电荷量。

其次，说明本实施方式的电子源及图像显示装置。

作为本实施方式的电子源的基本结构，能举出例如图2所示的结构。该电子源在基板81上形成多条Y方向布线(下布线)24、以及在该Y方向布线24上通过绝缘层25形成多条X方向布线(上布线)26，在该两个方向布线的交叉部附近分别配置包括电极对(元件电极22、23)的电子发射元件。

本实施方式的图像显示装置采用图2例示的电子源构成，用图13说明其基本结构。

在图13中，81是构成上述电子源的基板，82是在玻璃基板83的内表面上形成了荧光膜84和金属背85等的基板的正面板，86是作为包围构件的支撑框。利用前面所述的In膜等粘接材料及玻璃料等，粘接构成电子源的基板81、支撑框86及正面板82，在400～500℃的温度下，烧制10分钟以上，进行封装，构成气密容器的管壳90。

另外，通过在正面板82和电子源基板81之间，设置称为隔板的图中未示出的支撑体，即使在大面积面板的情况下，也能构成对大气压具有充分强度的管壳90。

本实施方式的管壳的制造方法是：利用玻璃料等预先将支撑框86粘接在电子源基板81或正面板82两者中的某一者上，在电子源基板81和正面板82之间设置规定的间隙构成管壳90时，在支撑框86的粘接面上设置基底，将粘接材料设置在该基底上。这时，作为上述基底，采用上述粘接材料对该基底的湿润性比对支撑框86未设置上述基底的面的湿润性好的基底。

作为上述粘接材料以金属为好，能适合采用低熔点金属。采用熔点为200℃以下的粘接材料为宜。另外在用金属作为粘接材料的情况下，作为该金属适合采用铟或包含铟的合金。

另外，作为上述基底最好是金属，特别是适合采用不容易氧化的金属。上述基底最好与上述粘接材料的组成不同。特别是在将金属用于上述粘接材料的情况下，作为该基底最好使用比上述粘接材料更不容易氧化的金属。氧化的难易程度用标准氧化还原电位的大小来规定。作为该基底，以银、金、铂或包含它们中的某一者的合金为宜。

另外，将与上述粘接材料的组成不同的接触构件设置在另一基板(来粘接支撑框86的基板)上与上述粘接材料相对的位置上。这时，上述粘接材料对上述接触构件的粘接性比上述粘接材料对上述另一基板(未粘接支撑框86的基板)上未设置上述接触构件的面的粘接性好。

作为上述接触构件最好是氧化物膜，具体地说，最好是SiO₂或PbO。

另外，上述基底和上述接触构件最好是其材料或形状、或者材料和形状两者都不同的构件。虽然也能用与上述基底相同的构件作为上述接触构件，但未必能保证湿润性良好和粘接性两全其美。特别是在粘接材料的表面上有氧化物层的情况下，难以兼顾两者。另外，这里接触构件形成接触构件的面(形成接触构件前的面)即使是氧化物，也能形成氧化物膜作为接触构件。例如在形成接触构件的构件是构成上述电子源的基板的情况下，构成该电子源的基板即使在表面上有氧化物，通过与以后的电子发射元件的形成和布线的形成相伴随的成膜等的处理工序，有时在基板上应与粘接材料接触的位置产生污染等，或者在该应接触的位置形成布线等构件。另外在形成接触构件的构件是构成正面板的基板的情况下，构成该正面板的基板即使表面上有氧化物，通过以后形成荧光体或作为加速电场的金属背等的处理，有时在基板上应与粘接材料接触的位置产生污染等，或者在该应接触的位置形成电极或布线等构件。因此，最好在使接触构件和粘接材料接触的工序之前应对形成接触构件的构件进行的至少一个处理工序结束后，进行形成接触构件的工序。特别是，最好在形成接触构件的构件上应与上述粘接材料接触的位置上的布线或电极等规定的构件的形成工序结束后进行形成接触构件的工序。特别是，最好在使接触构件和粘接材料接触的工序之前应对形成接触构件的构件进行的全部处理工序结束后，进行形成接触构件的工序。

另外，沿着作为包围构件的支撑框，作为闭合线状的粘接线，形成由基底、粘接材料和接触构件形成的粘接部。例如在图13所示的结构中，在构成电子源的基板81的表面上形成的布线被引出到粘接线的外侧的结构中，如果构成电子源的基板81是形成接触构件的基板，则基板81即使是象涂敷了硅氧化物膜的基板那样在表面上具有氧化物的基板，但由于在它上面形成布线，所以形成布线的部分有时粘接性不足。在此情况下，至少在形成布线的部分上，通过在该布线上形成接触构件，沿着应形成粘接线的位置的全长与粘接材料的粘接性良好的接触构件能与粘接材料接触存在后，与粘接材料接触即可。特别优选地，沿着应形成粘接线的位置的全长经过了形成上述接触构件的工序后与上述粘接材料接触。另外，基底最好也沿着应形成粘接线的位置的全长形成。

在减压气氛中执行进行上述粘接的工序的情况下，特别适合采用本发明的粘接方法，另外在至少上述粘接材料的表面被氧化的气氛中进行将粘接材料设置在上述基底上的工序的情况下，特别适合采用本发明的粘接方法。

另外，将上述粘接材料配置在基底上时，在熔融配置的情况下，特别适合采用本发明的粘接方法。

另外，用后面所述的实施例，详细说明本实施方式的图像显示装置的真空封装部的具体的结构例及作用等。

作为本实施例的气密容器的管壳封装时内部压力(总压力)为10^-5以下。为了达到该压力、而且维持管壳90封装后的真空度，进行了吸气剂处理。

上述的吸气剂有蒸镀型和非蒸发型，蒸镀型吸气剂是这样一种吸气剂，即在管壳90内进行通电或利用高频对以Ba等为主要成分的合金进行加热，在容器内壁上形成蒸镀膜(吸气剂闪光)，利用激活的吸气剂金属面吸附内部发生的气体，维持高真空度。

另一方面，非蒸发型吸气剂，是配置Ti、Zr、V、Al、Fe等吸气剂材料，在真空中加热，通过进行获得气体吸附特性的“吸气剂激活”，能吸附发射气体。

一般说来，平面型图像显示装置由于薄，所以不能充分确保维持真空的蒸镀型吸气剂的设置区域或瞬时放电用的闪光区域，而将它们设置在图像显示区以外的支撑框附近。因此，图像显示的中央部和吸气剂设置区域的电导小，电子发射元件和荧光体的中央部的有效排气速度变小。

在具有电子源和图像显示构件的图像显示装置中，产生不良气体的部分主要是被电子束照射的图像显示区。因此，在使荧光体和电子源保持高真空的情况下，最好将非蒸发型吸气剂配置在作为发射气体的发生源的荧光体和电子源附近。

图15中示出了利用图2所示的用简单矩阵配置的电子源构成的显示面板的、基于NTSC方式的电视信号的电视显示用的图像显示装置的结构例。

在图15中，101是图13所示的图像显示面板(管壳)，102是扫描电路，103是控制电路，104是移位寄存器，105是行存储器，106是同步信号分离电路，107是信息信号发生器，Va是直流电压源。

在如上所示本发明的图像显示装置中，通过两条方向布线将电压加在各电子发射元件上，进行电子发射，通过连接在直流电压源Va上的高压端子Hv，将高压加在作为阳极的金属背85上，使发生的电子束加速，碰撞荧光膜84，能显示图像。

这时，用本实施方式的图像显示装置的制造方法，能极其有效地抑制粘接部分的真空泄漏的发生，能长期显示品质优良的图像。

这里所说的图像显示装置的结构是本发明的图像显示装置的一例，能根据本发明的技术思想进行各种变形。关于输入信号，虽然举出了NTSC方式，但输入信号不限于此，PAL、HDTV等也一样。

以下，说明本发明的实施例，但本发明不限定于这些实施例。

[实施例1]

本实施例是制造图2所示的用矩阵布线连接多个表面传导型电子发射元件的电子源，用该电子源制造图13所示的图像显示装置的例。

首先，作为电子发射元件，在电子源的基板81上作成了图20所示类型的电子发射元件。

以下，参照图2至图8说明本实施例的电子源的制造方法。

(元件电极的形成)

在玻璃基板81上，采用溅射法首先形成作为底层的钛Ti(厚度为5nm)，在它上面形成铂Pt(厚度为40nm)后，涂敷光敏抗蚀剂，采用曝光、显影、刻蚀这一系列光刻法，形成了元件电极2、3(参照图3)。另外，在本实施例中，元件电极的间隔L为10微米，相对的长度W为100微米。

(Y方向布线的形成)

关于Y方向布线24和X方向布线26的布线材料，最好是能将大致均等的电压供给多个表面传导型电子发射元件的低电阻，适当地设定材料、厚度、布线宽度等。

采用丝网印刷法印刷了银(Ag)浆料印剂后进行干燥，用420℃左右的温度烧制，形成了Y方向布线24(参照图4)。这样的Y方向布线24与沿Y方向排列的各元件电极对的一个电极连接，作成面板后具有作为扫描电极的作用。该Y方向布线24的厚度约为15微米，宽度约为100微米。另外，用与其同样的方法形成了至外部驱动电路的引出布线。

(层间绝缘层的形成)

为了使X及Y方向布线绝缘，形成层间绝缘层25。为了覆盖后面所述的X方向布线和先形成的Y方向布线(扫描信号布线)24的交叉部、而且能进行X方向布线和其他元件电极的导电性连接，在对应于各元件的连接部上开通而形成接触孔(参照图5)。

具体地说，用丝网印刷法将光敏玻璃浆料印刷在基板的全部表面上，然后使用具有规定的图形的光掩模进行曝光，接着进行显影、烧制。在本实施例中，反复4次进行印刷-曝光-显影-烧制的工序，进行了层叠。另外，在480℃左右的温度下进行烧制。该层间绝缘层25的厚度总体上约为30微米，宽度为150微米。

(X方向布线的形成)

作为公用布线的X方向布线26连接在沿X方向排列的各元件电极对的另一个电极上，呈线状图形形成，以便连接它们(参照图6)。材料中使用银(Ag)光敏浆料印剂，进行了丝网印刷后，进行干燥，使用规定的图形的光掩模进行曝光后，进行了显影。此后在480℃左右的温度下进行烧制，形成了布线。另外，X方向布线26的厚度约为10微米，宽度约为50微米。

这样形成了具有XY矩阵布线的基板。

(导电性膜的形成)

其次，将上述基板充分地清洗后，在含有防水剂的溶液中进行表面处理，以便使表面具有疏水性。这是为了此后涂敷的导电性膜形成用的水溶液能在元件电极上适度地扩展配置。

此后，在元件电极22、23之间形成了导电性膜27。用图8中的模式图说明本工序。另外，为了补偿基板81上的各个元件电极的平面性的离散，在基板上的若干个地方观测图形的配置偏移情况，观测点之间的位置偏移量近似于直线，进行位置补偿结束，通过涂敷导电性膜形成材料，不发生全部像素的位置偏移地可靠地涂敷在对应的位置上。

在本实施例中，以获得作为导电性膜的钯膜为目的，首先在由水85∶异丙醇(IPA)15构成的水溶液中溶解钯-脯氨酸络合物0.15重量％，获得了含有有机钯的溶液。添加了其他若干添加剂。作为液滴供给装置71，使用利用压电元件的喷墨装置，将点径调整为60微米，将该溶液的液滴供给元件电极之间(图8A)。

此后，在空气中对该基板进行用350℃加热10分钟的烧制处理，形成了由氧化钯(PdO)构成的导电性膜27’(参照图8B)。获得了点径约为60微米、厚度最大为10nm的膜。

(形成工序)

其次，在称为形成的工序中，对上述导电性膜27’进行通电处理，在内部产生龟裂，形成电子发射部28(图8(c))。

具体的方法是，残留上述基板81周围的引出布线部，以覆盖基板总体的方式盖上罩状的盖，在与基板81之间的内部作成真空空间，由外部电源从该引出布线的端子部将电压加在两方向布线24、26之间，使元件电极22、23之间通电，使导电性膜27’局部地破坏、变形或变质，形成电气上呈高电阻状态的电子发射部28。

这时如果在含有若干氢气的真空气氛中通电加热，则利用氢促进还原，把由氧化钯PdO构成的导电性膜27’变成由钯Pd构成的导电性膜27。

发生该变化时由于还原收缩在局部产生龟裂(间隙)，可是该龟裂发生位置、以及形状对原来膜的均匀性有很大影响。为了抑制多数元件的特性离散，最好在导电性膜27的中央部引起上述龟裂，而且尽可能呈直线状。

另外，从通过该形成处理而形成的龟裂附近，在规定电压下也引起电子发射，但在现在的条件下发生效率还非常低。

在本实施例中，形成处理中使用图9B所示的脉冲波形，T1为0.1毫秒，T2为50毫秒。施加的电压从0.1V开始，每隔5秒增加0.1V左右。通电形成处理这样结束：施加脉冲电压时测定流过元件的电流，求出电阻值，在相对于形成处理前的电阻呈现出1000倍以上的电阻的时刻，使形成处理结束。

(激活工序)

与上述形成处理同样地盖上罩状的盖，在与基板81之间的内部作成真空空间，从外部通过两方向布线24、26，将脉冲电压反复加在元件电极22、23之间，进行激活工序。然后导入包含碳原子的气体，将由此获得的碳或碳化物作为碳膜淀积在上述龟裂附近。

在本实施例中，作为碳源使用三腈，通过缓泄阀导入真空空间内，维持1.3×10^-4Pa。

图12表示在激活工序中采用的电压施加的一个优选例。在10～20V的范围内适当地选择施加的最大电压值。

约60分钟后在发射电流Ie大致达到饱和的时刻停止通电，关闭缓泄阀，结束激活处理。

在以上的工序中，在基板上能制作用矩阵布线连接多个电子发射元件构成的电子源。

其次，用上述的电子源制造了图像显示装置。用图1、图13及图14说明其制造方法。

图1是表示本实施例的图像显示装置的管壳90的周边部的简略剖面结构的图。

在图1中，81是配置了多个电子发射元件的电子源的基板，称为背面板。82是在玻璃基板的内表面上形成了荧光膜和金属背的正面板。

图14是设置在正面板82上的荧光膜84的说明图。在黑白图像的情况下，荧光膜84只由荧光体构成，在彩色荧光膜的情况下，通过荧光体的排列，由称为黑条纹或黑矩阵等的黑色导电体91和荧光体92构成荧光膜84。设置黑条纹、黑矩阵的目的在于：使彩色显示时所需要的三原色荧光体之类的各荧光体92之间的颜色分界部分变黑，从而使混色等不显眼；并抑制荧光膜84上的外界光反射引起的对比度的下降。

另外，在荧光膜84的内表面侧通常设置金属背85。金属背的目的在于：荧光体发的光中通过镜面反射，将朝向内面一侧的光反射到正面板82一侧，提高亮度；以及具有作为施加电子束加速电压用的阳极的作用等。制作了荧光膜后，进行荧光膜的内表面侧的表面平滑化处理(通常称为成膜)，此后通过真空蒸镀等淀积Al，能制作金属背。

在本实施例中，正面板82与背面板81同样地采用等离子体显示用电气玻璃即碱成分少的PD-200(日本旭硝子(株)制)的材料。

通过将称为隔板205(参照图1)的支持体设置在正面板82和背面板81之间，能构成即使在大面积面板的情况下也能对大气压具有足够强度的管壳90。

利用玻璃料202将支撑框86粘接在背面板81上，在400～500℃的温度下，烧制10分钟以上，进行固定。另外，通过作为粘接材料的In膜93，粘接支撑框86和正面板82。

通过使隔板205的高度比利用玻璃料202粘接在背面板81上的支撑框86的高度稍高一些，设定各自的高度和形状，决定粘接后的In膜93的厚度。由此，隔板205具有作为In膜93的厚度规定构件的功能。

In膜93即使在高温下发射的气体也少，由于具有低熔点，所以使用金属In。在将金属或合金作为粘接构件用的情况下，不需要包含溶剂和粘合剂。将不包含溶剂和粘合剂的物质作为材料用，能使放出的气体非常少。

将基底层204设置在相当于第一构件的支撑框86上。利用该基底层能提高界面上的紧密接触性。在本实施例中，使用作为粘接材料的金属In和湿润性好的银。通过用丝网印刷银浆料，银基底层204能配置成所希望的形状。此外，作为In膜93的基底层204，还能使用ITO或Pt等金属薄膜。也可以用真空蒸镀法设置这些基底层。

将接触构件203设置在相当于第二构件的正面板82上。在本实施例中，使用作为以SiO₂为主要成分的膜的SiO₂膜。通过丝网印刷以SiO₂为主要成分的绝缘印刷浆料，设置了SiO₂接触构件203。作为接触构件203的形成方法，除此以外还能采用旋转涂敷法或浸渍法形成溶胶凝胶液的方法，或溅射成膜等真空蒸镀法。

将正面板82和背面板81粘接起来，即封装前预先构图形成In膜93。用图16说明在粘接在背面板81上的支撑框86上形成In膜93的方法。

首先，为了进一步提高熔融的In对基底的湿润性，以充分的温度使支撑框86保持热状态。100℃以上就足够了。由银浆料形成的基底层204是与玻璃的紧密接触性大的内部含有许多气孔的多孔性膜。因此，在本实施例中应使熔融的In充分地浸渍到基底层204内部，利用超声波焊接烙铁215焊接在基底层204上，形成了In膜93。在200℃以上的温度下熔融的液态In是充分的。金属In通常被供给给焊接烙铁前端，利用图中未示出的补给装置，随时补充到粘接位置。另外，In膜93的厚度与粘接后的In膜93的厚度相比足够多，调节超声波焊接烙铁215的移动速度和In的供给量。在本实施例中，为了使封装后的In膜93的厚度约为300微米，在支撑框86上以约500微米的厚度形成。另外，在大气压气氛中进行基底上的作为粘接材料的In的配置。

采用图16所示的形成方法，在支撑框86上形成In膜93后，采用图17所示的封装方法粘接面板。该工序以后在真空室中进行。在将相对的正面板82和背面板81之间设定为一定的间隔的状态下，保持两个基板进行真空加热。用300℃以上的高温进行基板的真空烘焙，以便从基板发射气体，此后返回室温时，面板内部达到充分的真空度。在该时刻，In膜93呈熔融状态，是流动性高的状态。充分地找好背面板81的水准，以便熔融的In不致流出。真空烘焙后，使温度下降到In的熔点附近，利用定位装置200，使正面板82和背面板81的间隔慢慢地缩小、接触，进行两个基板的粘接、即封装。之所以使温度下降到熔点附近，是为了抑制呈熔融状态的液态In的流动性，防止粘接时不需要的流动和溢出。

在用图16说明的In膜93的形成方法中，形成表面氧化膜。在本实施例中，为了减少In膜93的厚度分布而使用基底层204。另外采用了在正面板82一侧不形成In膜的结构。另外在正面板82一侧的基板上，采用丝网印刷法预先形成与粘接材料的表面上存在的氧化膜容易粘接的SiO₂膜(接触构件203)，以便In膜(表面上有氧化层的In膜)容易粘接。

这样制造图13所示的显示面板，连接由扫描电路、控制电路、调制电路、直流电压源等构成的驱动电路，制造了平面状的图像显示装置。

如果采用本实施例中作为电子源制作的表面传导型电子发射元件的基本特性，则能根据在阈值电压以上加在相对的元件电极之间的脉冲状电压的峰值和宽度，控制来自电子发射部的发射电子，还能根据其中间值控制电流量，因此能显示中间色调。

另外，在配置了多个表面传导型电子发射元件的情况下，根据各行的选择线信号，决定选择行，如果通过各信息信号线将上述脉冲状电压适当地加在各个元件上，则能将电压适当地加在任意的元件上，能将各元件导通。

在本实施例的图像显示装置中，通过X方向端子和Y方向端子，以时间分割的方式将规定电压加在各电子发射元件上，通过高压端子Hv将高压加在金属背85上，能以没有像素缺陷的良好的图像品质显示任意的矩阵图像图形。

[实施例2]

图18及图19中示出了本发明的另一个实施例。图18表示管壳周边部的粘接部的简略剖面结构，图19表示粘接时的示意图。

在本实施例中，也是利用In膜进行支撑框86和背面板81的粘接。即，支撑框相当于第一构件，正面板和背面板两者相当于第二构件。在背面板81上形成将电压加在元件上用的布线。接触构件203b是以PbO为主要成分的PbO膜。该接触构件是提高与粘接材料的粘接性的构件，同时兼作绝缘层，以便作为粘接材料的In膜和布线不导通。此外与实施例1相同。在作为第二构件的背面板中，将兼作层间绝缘层和接触构件的PbO设置在布线上，表示这样的状态的图是图23。图23是从左侧看图18所看到的图。接触构件203b将多条布线覆盖，接触构件203b兼作使由于存在多条布线而出现的凹凸平整用的层。与实施例1相同，沿管壳的全部外周设置接触构件，沿管壳的全部外周实现粘接。

在本实施例中，即使作为正面板一侧的接触构件203a使用以SiO₂为主要成分的膜，作为背面板一侧的接触构件203b使用以PbO为主要成分的膜，进行适当地组合变换也是有效的。另外虽然采用了在支撑框上形成基底、在正面板及/或在背面板上形成接触构件的结构，但也可以在正面板及/或在背面板上形成用来形成粘接材料的基底，在支撑框上形成接触构件。

另外，在上述的实施例1、2中，虽然在真空环境中进行封装工序，但也可以在大气环境中进行封装，然后从另外设置的排气用基板孔排出面板内部的气体，形成有真空间隙的管壳90，即使在这样的情况下，本发明也有效。

如果采用以上说明的实施方式，则能低成本地制造能维持高真空的管壳。另外，如果制作电子发射元件及将其作为电子源用的显示装置，则能形成高真空、电子发射性能好、显示品位优异的图像显示装置。

如果采用本申请的发明，则能实现可靠性高的粘接，能制造可靠性高的气密容器，还能制造好的图像显示装置。

Claims (12)

1.一种气密容器的制造方法，其特征在于：

粘接第一构件和第二构件以形成规定气密空间的闭合粘接线，其中第一构件为上述气密容器的基板和上述气密容器的包围构件中的一个，第二构件为上述气密容器的基板和上述气密容器的包围构件中的另一个，该粘接工序包括：

在上述第一构件上形成基底，该基底为多孔性膜；

将粘接材料提供到该基底上，并通过超声波焊接烙铁向该基底注入上述粘接材料，粘接材料为金属；

沿着上述第二构件上的应形成上述闭合粘接线的位置的全长设置接触构件，该接触构件为氧化物膜并且该接触构件的组分不同于上述粘接材料的组分和上述基底的组分；以及

使上述粘接材料和上述接触构件相接触，

其中，上述粘接材料相对于上述基底的湿润性优于在形成上述基底之前上述粘接材料相对于上述第一构件的表面的湿润性，

上述粘接材料相对于上述接触构件的粘接性优于在设置上述接触构件之前上述粘接材料相对于上述第二构件的表面的粘接性。

2.根据权利要求1所述的气密容器的制造方法，其特征在于：上述粘接材料包括铟或铟的合金。

3.根据权利要求1所述的气密容器的制造方法，其特征在于：上述基底由金属构成。

4.根据权利要求2所述的气密容器的制造方法，其特征在于：上述基底由比上述粘接材料的金属难以氧化的金属构成。

5.根据权利要求1所述的气密容器的制造方法，其特征在于：上述粘接材料在将与上述接触构件接触的位置上具有氧化物。

6.根据权利要求1所述的气密容器的制造方法，其特征在于：上述氧化物膜由SiO₂或PbO构成。

7.根据权利要求1所述的气密容器的制造方法，其特征在于：在至少上述粘接材料的表面被氧化的条件下执行形成上述粘接构件的工序。

8.根据权利要求1所述的气密容器的制造方法，其特征在于：上述基底材料为银、金、铂、银合金、金合金或铂合金。

9.根据权利要求1所述的气密容器的制造方法，其特征在于：上述第二构件为基板并且布线位于该基板和上述接触构件之间。

10.一种图像显示装置的制造方法，该图像显示装置具有气密容器、以及置于该气密容器内的显示元件，其特征在于，包括如下工序：

利用权利要求1所述的制造方法来制造上述气密容器。

11.根据权利要求10所述的图像显示装置的制造方法，其特征在于：

上述气密容器具有第一基板、与该第一基板相对置的第二基板、包围形成在该第一基板和第二基板之间的气密空间的包围构件；

上述第一构件是上述包围构件；以及

上述第二构件为上述第一基板或第二基板。

12.根据权利要求10所述的图像显示装置的制造方法，其特征在于：

上述气密容器具有第一基板、与该第一基板相对置的第二基板、包围形成在该第一基板和第二基板之间的气密空间的包围构件，

上述第一构件是上述第一基板或第二基板，以及

上述第二构件为上述包围构件。

Images