JP2000195426A

JP2000195426A - 封止方法及び密封容器と画像表示装置及び真空排気装置

Info

Publication number: JP2000195426A
Application number: JP10374029A
Authority: JP
Inventors: Shinya Koyama; 信也小山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-12-28
Filing date: 1998-12-28
Publication date: 2000-07-14

Abstract

(57)【要約】【課題】製造が容易で、コンパクトかつ気密性の高い
高真空の密封容器（ＦＤＰ）を提供することを課題とす
る。【解決手段】排気孔を備えた密封容器を前記排気孔に
対応するテーパ形状を有する封止蓋により密封容器を封
止する封止方法において、排気孔あるいは排気装置の排
気管部と当接する密封容器の部分の少なくとも一方に第
一の酸化物ソルダーを付与する工程と、封止蓋あるいは
排気装置の封止蓋の当接する排気管部の少なくとも一方
に第二の酸化物ソルダーを付与する工程と、排気孔ある
いはその周囲と排気容器を第一の酸化物ソルダーを介し
て接着する第一の工程と、排気容器を排気する工程と、
封止蓋と排気孔を第二の酸化物ソルダーを介して接しさ
せた後、排気孔近傍を加熱することにより封止蓋と排気
孔を接合させる第二の工程と、排気容器の排気管を分離
する第三の工程と、により密封容器を密封することを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマディスプ
レイや、電界放出型や表面伝導放出型等の冷陰極電子源
を用いたフラットパネルディスプレイ等の密封容器、特
に好適に高真空を必要とするディスプレイの密封容器及
びこの密封容器を密封する封止方法及び、当該方法に用
いる真空排気装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＣＲＴ管を用いたディスプレイか
ら、液晶やプラズマ、蛍光表示管、エレクトロルミナン
ス、冷陰極型電子放出素子等を用いたフラットパネルデ
ィスプレイ（以下、ＦＰＤと称する）の開発が進んでい
る。ＦＰＤは、奥行きが薄く、軽量であるので、その需
要は大きい。また、特に情報機器の中で、表示機器の薄
型化や高性能化が進み、液晶表示パネルに続いて、電子
放出素子を平板上に多数並べて、表示機能を付与したＦ
ＰＤが開発されている。ここで、液晶表示パネル装置
は、それ自体では発光せず、シャッターの役目を利用し
て文字や記号等を表示するのに対し、上記ＦＰＤ装置
は、それ自体が発光し、高輝度で高コントラストの性能
特性上で優れているとされている。

【０００３】特に、ＭＩＭ型等の冷陰極電子源を用いた
フラットパネルディスプレイはＣＲＴと同様の蛍光体
を、電子線を用いて発行させるので、高輝度で高コント
ラスト及び広視野角を実現できる可能性が高い。

【０００４】一方、上記ＦＰＤは容器内を密封する必要
があるが、この際、フラットパネルを構成する平板のガ
ラスに機械加工で排気孔を開け、この排気孔上に孔をほ
ぼ同心にガラス製の排気管をフリットガラスで接着して
取付け、このガラス製の排気管を介してパネル内部を真
空ポンプに接続して排気し、排気が完了すると、このガ
ラス管をバーナー等で加熱して溶かし、溶着・封止して
いた。しかし、真空度そのものを高め、さらにその真空
度の長時間の維持は難しく、特に、フラットパネルの外
囲器から排気、真空にする排気管の処理部分での外気の
侵入を完全に行うことは、長い間の課題であった。

【０００５】かかる課題を解決しようとする従来例とし
て、特開平２−２９５０２８号公報に、真空容器の排気
管とその封止装置及び封止方法が記載されている。本公
報には、真空容器の封止の際に排気管を圧着する工程と
その部分を溶接・融着する工程とでなされていたが、排
気管に金属管を用いて、金属管内の一部に高展延・高圧
着性材料を充填し固定する工程と、排気管から真空容器
内を排気して所定の真空度に保持する工程と、前記排気
管内の高展延・高圧着性材料を充填した個所を塑性変形
して排気管内部を高展延・高圧着性材料で圧着・密封す
る工程とを備えたことを特徴としている。

【０００６】しかし、この封止方法では、ガラス型の排
気管を封止する場合と同様に、排気管の残部の突出部が
残ってしまう。

【０００７】また、特開平４−２９８９４４号公報に
は、真空容器自体の排気管の残部を無くした平面型表示
装置について記載している。該公報には、電極構体が固
定された裏容器と、蛍光体面を備えた表容器とで容器を
形成し、この容器の排気孔が開設されている部分のまわ
りの表面に接着剤を環状に塗着し、さらにこの接着剤の
塗着域のまわりの外面に真空排気ヘッドの吸引口を当て
がい、真空排気の高温度雰囲気中にて前記容器内を排気
孔を通じ真空排気しながら真空排気ヘッド内にて前記接
着剤を所定時間加熱し、容器内が所定の真空度に達し前
記所定時間経過した時点で前記蓋および接着剤を封止温
度にまで加熱して容器外面の排気孔開口部に圧着するこ
とにより前記接着剤の溶融を図って接着し、これによる
排気孔の気密封止後冷却することが開示されている。

【０００８】これにより、接着剤から容器内へのガスの
発生を抑制し、真空容器が真空度を低下することを防止
しているとしている。

【０００９】また、特開平５−３１４９０６号公報及び
特開平６−１３９９３５号公報には、表示管および表示
管の製造装置について、真空容器の排気孔の周囲を真空
排気装置と密着させ、外囲器を外部から加熱し、蓋部材
に形成された低融点ガラスを加熱するヒータを用いて溶
融し、蓋部材を上下移動して融着することが記載されて
いる。

【００１０】さらに、特開平６−３０２２７９号公報に
は、排気孔を有するフラットディスプレイパネルについ
て、前面板と背面板のいずれかが金属板であり、排気孔
が金属板に開けられた貫通孔であり、その断面形状がパ
ネル外面で大きく、内面で小さいものであり、排気孔内
部にシール材或いは蓋と共にシール材を気密充填し、か
つ充填されたシール材あるいはシール材と蓋が面板の外
部表面に突出せず、気密に封止されることが開示されて
いる。

【００１１】しかしながら、面板の一方を金属板とせざ
るを得ず、両面板を接着剤で当設せざるを得ず、その当
設部分には表示用素子や回路等を配置できず、面積の使
用効率が悪いという問題点を有している。

【００１２】また、特開平４−２９８９４４号公報に
は、孔部へのねじ込み方式の封止を提案しているが、孔
部のねじ形成そのものが困難である。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、フラ
ットパネルの封止方法には、各種の提案が成されている
が、その一つとして通常、排気−封止工程は排気管のみ
を用いて行われている場合は、チップオフされて残る排
気管がパネルの薄型化、小型化を阻害すること、さらに
排気管破損の危険があり、回路部品を含めたパネルの組
立に邪魔となること等の問題がある。

【００１４】そこで、従来、以下のような工夫がなされ
てきた。即ち、排気管をパネルと脱着可能なものとし、
排気管内でシールガラスを予め塗布した蓋を排気孔へ押
し付けて加熱、封止する方法である。つまり、従来の封
止後の排気管突起が封止蓋にかわることで、確実に薄型
化が図られパネル組立も容易である。

【００１５】しかし、この場合にも、（１）排気管と真空容器の接続は従来Ｏリングなどのパ
ッキングが用いられてきたが、その気密接続の不十分さ
から高真空を得ることが困難であった。（２）封止蓋といえども蓋の厚み及びシールガラスの厚
みから外観上邪魔であった。（３）封止蓋を加熱し、シールガラスで排気孔を封止す
る際、排気孔部のみの局所的な加熱方法を取ることとな
り、このとき容器内で生じる温度差から容器の破損をま
ねく恐れがあった。等と、それぞれの欠点は依然として
残されていた。

【００１６】本発明は、製造が容易で、コンパクトかつ
気密性の高い高真空の密封容器（ＦＤＰ）を提供するこ
とを課題とし、構造が簡単で、封止蓋を有する密封容器
の平坦化、真空気密性に優れた生産性／歩留まりの良い
密封容器の封止方法及び該密封容器による画像形成装置
を提供することを課題とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、平面型ディス
プレイ等の密封容器（パネル）の排気−封止工程におい
て、排気装置の排気管及び密封容器パネル用の封止蓋を
有する構成のもので、パネルの排気孔に排気管を接続し
て、パネルを高真空に排気した後、高真空を維持した状
態で封止蓋により封止し、その後排気管をパネルより分
離して容器を完成させるものであり、（１）排気管と密
封容器及び封止蓋と密封容器の接続に、酸化物ソルダー
を用いた接続方法をとること、（２）封止蓋及び排気孔
形状を共に対応する接合面をテーパ形状とすること、
（３）接合時の加熱方法において、接着部位を中心に外
側に向かうにつれ緩やかに温度が低下するように温度勾
配が得られるような加熱構造をとる、等の特徴を持つも
のである。

【００１８】具体的には、排気孔を備えた密封容器を前
記排気孔に対応するテーパ形状を有する封止蓋により前
記密封容器を封止する封止方法において、前記排気孔あ
るいは排気装置の排気管部と当接する前記密封容器の部
分の少なくとも一方に第一の酸化物ソルダーを付与する
工程と、前記封止蓋あるいは前記排気装置の前記封止蓋
の当接する排気管部の少なくとも一方に第二の酸化物ソ
ルダーを付与する工程と、前記排気孔あるいはその周囲
と前記排気容器を前記第一の酸化物ソルダーを介して接
着する第一の工程と、前記排気容器を排気する工程と、
前記封止蓋と前記排気孔を第二の酸化物ソルダーを介し
て接しさせた後、前記排気孔近傍を加熱することにより
前記封止蓋と前記排気孔を接合させる第二の工程と、前
記排気容器の前記排気管を分離する第三の工程と、によ
り前記密封容器を密封することを特徴とする。

【００１９】また、上記封止方法において、前記排気孔
近傍を加熱することは接着部位を中心にして外側に向か
うにつれ温度が低くなるように温度勾配をつけることを
特徴とする。

【００２０】また、上記封止方法において、前記排気孔
近傍を加熱することは加熱する温度が前記排気管の分離
温度あるいは接着温度より低いことを特徴とする。

【００２１】また、上記封止方法において、前記第一の
工程と、前記第二の工程と、前記第三の工程とにおける
各接合部の温度は、前記第一の工程＞前記第二の工程＞前記第三の工程、の順であることを特徴とする。

【００２２】また、本発明は、電子放出素子を備えたリ
アプレートと、蛍光体と高圧電極とを有するフェースプ
レートと、側壁とで密封された密封容器を有する画像表
示装置において、前記密封容器の内部を真空とし、前記
密封容器の排気孔に封止蓋を嵌挿して密封として、前記
封止蓋はその側面をテーパー状に形成され、前記排気孔
を前記封止蓋が当接するテーパー状に形成されているこ
とを特徴とする。

【００２３】また、上記画像表示装置において、前記封
止蓋は前記密封容器の画像表示領域外に設け、前記密封
容器内部に前記電子放出素子からの電子により照射され
る前記フェースプレートの前記蛍光体に画像を形成する
ことを特徴とする。

【００２４】また、本発明は、電子放出素子を備えたリ
アプレートと、蛍光体と高圧電極とを有するフェースプ
レートと、側壁とで密封されたフラットパネルディスプ
レイ用の密封容器において、前記フェースプレート又は
リアプレートにテーパー状の排気孔を設け、前記テーパ
ー状に対応するテーパー形状を側面に設けた平板型の封
止蓋を前記排気孔を介して容器内部を真空とした状態で
前記封止蓋の側面に塗布した酸化物ソルダーで前記封止
蓋を前記排気孔に嵌挿したことを特徴とする。

【００２５】また、本発明は、密封容器を排気して密封
する排気管を具備する真空排気装置において、ディスプ
レイパネルを備えた真空密封容器と、真空密封容器の排
気孔を塞ぐ封止蓋と、予め封止蓋と前記排気孔の接合面
上に形成した第一の接着材と、前記真空密封容器と前記
排気管とを接着する第二の接着材と、前記真空密封容器
に接する前記排気管の末端を加熱する加熱手段と、前記
加熱手段の側面に装着され前記加熱手段を中心として緩
やかな温度勾配を形成する補助加熱手段と、前記加熱手
段と前記補助加熱手段に電力を供給する加熱電源装置
と、前記排気管及び前記排気孔を介した前記密封容器の
各内部を排気する排気手段とを備え、前記第二の接着材
の前記密封容器と前記排気管との接着温度より低い温度
で前記第一の接着材による前記排気孔と前記封止蓋とを
接合し、前記第一の接着材による前記排気孔と前記封止
蓋との接合温度より低い温度で前記第二の接着材による
前記密封容器と前記排気管との接合を離脱することを特
徴とする。

【００２６】［作用］本発明によれば、密封容器と排気
装置の排気管の接続に酸化物ソルダーを用いたため気密
性接続が可能になり高真空を得ることができる。また、
封止蓋構造がテーパー型であるため接合上位置決めも簡
単で、かつ密封容器の外観上出っ張りがなく後工程にお
いても邪魔にならなくなる。また、封止蓋との接合部へ
多段階な温度勾配を持たせることが可能になることによ
り、局所加熱による容器の破損が防げる。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明による実施形態について、
図面を参照して詳細に説明する。

【００２８】［第１の実施形態］図１に、本発明による
真空密封容器の封止部分の一例である模式図を示す。図
１（ａ）は平面図であり、図１（ｂ）はそのＡ−Ａ’の
断面図である。

【００２９】図において、１は内部に電子放出素子とそ
の対面に蛍光体を存する画像表示装置や、プラズマ発生
部とその対面に蛍光体等を有するプラズマディスプレイ
パネル等の真空密封容器である。真空密封容器１はソー
ダガラス等からなり、側壁２１とフリットガラス２２等
で接着され、密封状態になされる。

【００３０】また、２は真空密封容器１の排気孔を塞ぐ
封止蓋であり、厚さ０．２〜３ｍｍ程度であり、好まし
くは、０．５〜２ｍｍ程度の４２６合金製金属板をテー
パ型円形板としたものであり、直径はテーパ外形φ１５
ｍｍ、内径φ１３ｍｍの比率程度としている。なお、封
止蓋２の厚さや形状は上記に限らず適宜選択できる。ま
た接合時フリットガラス３との気密接合をおこなうた
め、金属製の封止蓋２においては、予め表面を酸化処理
しておく必要があり、処理条件は材質により適宜選択さ
れるが、例えば４２６合金の場合、（１０００〜１２０
０℃）×（２０〜１００ｍｉｎ）ｉｎＷｅｔＨ２
で、選択酸化処理し、表面に酸化層を形成させておく。

【００３１】また、符号３は真空密封容器１の排気孔２
０を塞ぐ封止蓋２と真空密封容器１とを接合するフリッ
トガラスであり、例えばＬＳ３０８１（日本電気硝子社
製）を用いることができ、約４１０℃に加熱すること
で、封止蓋２と密封容器を接合させる。また、符号４は
真空密封容器１と排気装置の排気管とを融着・接着・解
除する接着材としてのフリットガラスであり、例えばＬ
Ｓ０２０６（日本電気硝子社製）を用いる。このフリッ
トガラス４は、加熱手段及び補助加熱手段により、４５
０℃程度で溶融接合する。フリットガラス３、４は通常
粉体状であり、予め有機溶媒である、例えばテルピネオ
ールと高分子樹脂エルバサイト（デュポン社製）を混合
して作製したビヒクルと良く混合し、ペースト状とした
ものをディスペンサ装置等で封止蓋２の接合面に塗布、
乾燥し、ビヒクルを分解、除去するための仮焼成（例え
ば、３８０℃程度）を行い、接合部に直接またはシート
状に形成させておく。

【００３２】（封止装着装置）次に、本発明の真空封止
方法とその封止を行う排気装置である封止装着装置につ
いて説明する。

【００３３】図２に排気準備段階の封止装着装置全体の
概念図を示す。図において、１はディスプレイパネルを
備えた密封容器、２は密封容器１の排気孔２０を塞ぐ封
止蓋、３は予め封止蓋２の接合面上に形成したフリット
ガラス、４は密封容器１と封止装着装置に備えた排気管
５とを接着する接着剤であるフリットガラス、５は排気
手段に備えられた排気管（Ｂ）としての排気管、６は密
封容器１に接する排気管５の末端を加熱するニクロム線
等の加熱手段、７は加熱手段６を内側、外側から取り巻
くように設けられ、フリットガラス３及び４の溶融時に
密封容器１に緩やかな温度勾配を形成するための補助加
熱手段、８、９は加熱手段６、補助加熱手段７に電力を
供給する加熱電源装置である。

【００３４】また、１０は排気管５の一部から排気する
真空排気装置、１１は封止蓋２と排気孔２０との接合部
を加熱するニクロム線等の加熱手段、１２は排気準備中
から排気中に封止蓋２を保持しておく封止蓋保持治具、
１３は排気管７及び封止蓋２を上下する際に必要な蛇腹
の可動真空隔壁、１４は加熱手段１１用に電源等を供給
する端子である電流導入端子、１５は加熱手段１１用に
電源を供給する加熱電源装置、１６は適宜排気管５を上
下動するための下側駆動ベアリング、１７は適宜排気管
５及び排気管５の上部を上下動するための上側駆動ベア
リンク、１８は駆動ベアリング１６、１７を支持する駆
動案内シャフト、１９は封止蓋保持手段１２を上下動し
加圧するためのべアリングである。なお、図１と同等部
分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

【００３５】ここで、補助加熱手段７は排気管５の内側
と外側に出っ張って配置され、密封容器１の排気管５の
接着部部分を中心として内側と外側に温度勾配を持たせ
るように加熱する。また、フリットガラス４は排気管５
の接合部分に配置されるが、この排気管５の径は排気孔
２０の径より僅かに大きければよく、またそのほうが排
気容量が小さく短時間で排気工程を終えることができ
る。

【００３６】［真空密封容器の封止工程］次に図３
、図４に従い、各封止工程を説明する。（装置セッティング−排気管取り付け−排気）排気準備
及び排気について、図３〜に従って説明する。

【００３７】まず、ソーダガラス等に平板ガラスの密封
容器１に予め排気部分に機械加工で排気孔２０を開けて
おく。排気孔２０にはテーパー加工を施しテーパー外形
１５．４ｍｍ、内径１３．４ｍｍ程度の比率のテーパー
角度とする。

【００３８】また封止蓋３には、その排気孔２０と接触
する部分にフリットガラス３（ＬＳ３０８１）を前述し
たように仮焼成まで施し形成し、蓋保持治具１２に取り
付けておく。次に、排気管５が当接する密封容器１の外
表面で排気孔２０の外側個所にリングシート状に予め仮
焼成まで施したフリットガラス４（ＬＳ０２０６）を配
置し、下側駆動ベアリング１６を下方に下げて、排気管
５を下方に下げる。

【００３９】その際、加熱電源装置８、９により加熱手
段６、及び不図示の補助加熱手段７に電力を供給して排
気管５の当接部の温度を上昇させ、接合する密封容器１
のフリットガラス４を加熱溶融させ接合する。この時、
密封容器１の表面に急激な温度勾配が生じない様に補助
加熱手段７により接合部から離れるにつれ緩やかに温度
か下がるように制御する。

【００４０】次に、密封容器１に接合した排気管（Ｂ）
５の排気部分の突出部に接続してある真空排気装置１０
によって、密封容器１の内部と排気管５の内部とを排気
して真空化する。このとき、密封容器１自体を加熱しな
がら行うことにより、不要なガス成分をより効率的に除
去できる。

【００４１】又、更には排気のためイオンポンプやソー
プションポンプの真空排気装置１０を用いることによ
り、更に高真空度を得ると共に不要なガス成分の混入を
除去でき、高真空を要する冷陰極電子源に適した高真空
の密封容器１を作成できる。

【００４２】またフリットガラス３，４は、真空中での
焼成は発泡を伴い封止欠陥となるため、この時点でフリ
ットガラス３について前処理を行なっておく。前処理は
真空中で加熱手段１１により接合温度より高い、例えば
４５０℃にフリットガラス３を加熱し、３０分脱泡し、
その後、真空中で軟化点以下まで冷却させることで、フ
リットガラス３の発泡を防止することができ、排気処理
を完了する。

【００４３】（封止蓋接着工程）次に、図４を参照し
つつ封止接着工程について説明する。密封容器１の内部
が、真空排気装置１０により所定の真空に達したなら
ば、密封容器１の排気孔２０に対応して、上側駆動ベア
リング１７に吊り下げられた封止蓋保持金具１２に保持
されている封止蓋３を下方に移動し、封止蓋保持金具１
２に設けた加熱手段１１に電源装置１５から電力を供給
して、封止蓋２を加熱する。ベアリング１９により、荷
重を掛けながら封止蓋２を下降させ、排気孔２０に嵌め
合わせ、密封・固定する。

【００４４】この時、排気管５に取り付けられている不
図示の補助加熱手段７を用いて排気管５の接続時と同
様、急激な温度勾配が生じない様に接合部から離れるに
従い徐々に温度が下がるように制御する。加熱時間は１
０分程度とし、接合部が軟化点以下（本実施形態では３
６０℃）になるまでは動かさないで冷却していくのが望
ましい。ベアリング１９により数十ｇの荷重を封止蓋２
に掛けるが、一般には封止蓋２の接着面積に対応し０．
５ｇ／ｍｍ²程度の荷重が有れば良い。

【００４５】（真空容器と封止装置との離脱工程）次
に、図４に示す加熱電源装置８、９からの電力供給に
より加熱手段６により、排気管（Ｂ）５との接合部の温
度を上昇して、フリットガラス４の軟化点以上（本実施
形態では３８０℃程度）にしたのち、下側駆動べアリン
グ１６を上方に移動して、真空密封容器１と排気管
（Ｂ）５とを離脱する。図は、この離脱した状態を示し
ている。

【００４６】こうして、図１に示した密封容器１内部を
真空として、排気孔２０を塞ぐ封止蓋３を密封容器１に
接着固定した状態で取出すことができる。

【００４７】上記に説明したように、上記工程上、接着
方法に着目すれば、まず密封容器１と排気管（Ｂ）５と
をフリットガラス４で例えば４５０℃以上で接着し、さ
らに、密封容器１と封止蓋２とを例えば４１０℃で接着
し、その後、密封容器１と排気管（Ｂ）５とを３８０〜
４００℃程度の高温にして離脱する。この場合、封止蓋
２と密封容器１との接合部が高温度とならないように、
排気管部と封止蓋２に適当な距離を離なして、離脱を容
易にしておくことが好ましい。このように、排気前の排
気管５と密封容器１との接合時の接合部の温度を最高温
度とし、封止蓋２と密封容器１の排気孔２０との接合時
の接合部の温度を低くして接着し、最後に、密封容器１
と排気管５との離脱時の接合部の温度を最低温度とする
ことにより、封止蓋２と封止蓋２と密封容器１の排気孔
２０との接合部分に加わる熱圧力が低減でき、空気漏れ
（吸入）という悪影響を防止できる。

【００４８】また密封容器１と排気管（Ｂ）５の分離に
は、超音波振動などの微少な外的な力を加えることによ
り、容易に分離することも可能である。

【００４９】［第２の実施形態］上述の密封容器１と封
止蓋２とで高真空を形成し終えた画像表示装置の例を図
に示して説明する。図５は画像表示装置の表示パネルの
一例を示す模式図である。図５において、１２１は電子
放出素子を複数配した電子源基板、１３１は電子源基板
１２１を固定したリアプレート、１３６はガラス基板１
３３の内面に蛍光体１３４とメタルバック１３５等が形
成されたフェースプレートである。１３２は支持枠であ
り、該支持枠１３２には、リアプレート１３１、フェー
スプレート１３６がフリットガラス等を用いて接続され
ている。１３８は外囲器であり、例えば大気中あるい
は、窒素中で、４００〜５００℃の温度範囲で１０分以
上焼成することで、封着して構成される。その後、電子
放出素子１２１のフォーミング処理、活性化処理及び安
定化処理を施した後に、封止個所部１２０にて高真空化
して封止蓋３を密着して、画像形成装置を形成する。

【００５０】また、１２４は電子源の素となる電子放出
素子であり、２端子電極間に所定電圧を印加することに
より電子を放出し、蛍光体１３４と高電圧のメタルバッ
ク１３５とに向けて電子流を流し、蛍光体１３４に画像
を形成する。また、１２２、１２３は、表面伝導型電子
放出素子の一対の素子電極と接続されたＸ方向配線及び
Ｙ方向配線である。

【００５１】外囲器１３８は、フェースプレート１３
６、支持枠１３２、リアプレート１３１で構成される。
リアプレート１３１は主に基板１２１の強度を補強する
目的で設けられるため、基板１２１自体で十分な強度を
持つ場合は別体のリアプレート１３１は不要とすること
ができる。即ち、基板１２１に直接支持枠１３２を封着
し、フェースプレート１３６、支持枠１３２及び基板１
２１で外囲器１３８を構成しても良い。一方、フェース
プレート１３６、リアプレート１３１間にスペーサーと
呼ばれる不図示の支持体を設置することにより、大気圧
に対して十分な強度を持つ外囲器１３８を構成すること
もできる。

【００５２】また、蛍光体１３４は、モノクロームの場
合は蛍光体のみから構成することができる。カラーの蛍
光体の場合は、蛍光体の配列によりブラックストライプ
あるいはブラックマトリックスなどど呼ばれる黒色導電
材と蛍光体とから構成することができる。ブラックスト
ライプ、ブラックマトリックスを設ける目的は、カラー
表示の場合は、必要となる三原色蛍光体の各蛍光体間の
塗り分け部を黒くすることで混色等を目立たなくするこ
とと、蛍光体１３４における外光反射によるコントラス
トの低下を抑制することにある。ブラックストライプの
材料としては、通常もちいられている黒鉛を主成分とす
る材料の他、導電性があり、光の透過及び反射が少ない
材料を用いることができる。

【００５３】フェースプレート１３６には、更に蛍光体
１３４の導電性を高めるために、蛍光体１３４の外面側
に透明電極（不図示）を設けてもよい。

【００５４】前述の密封容器１のリアプレートとフェー
スプレートと支持枠１３２とで密閉を行う際には、カラ
ーの場合は各色蛍光体と電子放出素子とを対応させる必
要があり、十分な位置合わせが不可欠となる。

【００５５】外囲器１３８の封止後の真空度を維持する
ために、ゲッター処理を行うこともできる。これは、外
囲器１３８の封止を行う直前あるいは封止後に、抵抗加
熱あるいは、高周波加熱等を用いた加熱により、外囲器
１３８内の所定の位置（不図示）に配置されたゲッター
を加熱し、蒸着膜を形成する処理である。

【００５６】ここで、表面伝導型電子放出素子のフォー
ミング処理以降の工程は、適宜設定できる。次に、単純
マトリックス配置の電子源を用いて構成した表示パネル
にＮＴＳＣ方式のテレビ信号に基づいたテレビジョン表
示を行う為の駆動回路等で駆動することで、外囲器１３
８の蛍光体１３４側から、画像を観察できる。

【００５７】なお、上記封止個所部１２０の封止接続部
及び封止蓋は、表示パネルの画像表示領域以外の個所と
し、画像表示部分を遮らないように、基板側に、又は側
面の支持枠１３２側に設けることが好ましい。

【００５８】

【実施例】上記実施形態による密封容器１の密封形成に
おいて、以下の各項目を考慮して形成している。

【００５９】（１）酸化物ソルダー関連（一般には、半
田ガラス、低融点ガラス、フリットガラスという）（ａ）酸化物ソルダーの種及び物性として、酸化物ソル
ダーには実際には以下に示すものが選択され用いられ
る。フリットガラスの成分系はＳｉＯ₂系、Ｔｅ系、Ｐ
ｂＯ系、Ｖ₂Ｏ₅系、Ｚｎ系があり、これに耐火物フィラ
ーを混入することにより、熱膨張係数αを調節できる。
また、ガラス粉末の表面水分を取り除くことで、真空封
着の際の発泡を防止することができる。耐火物フィラー
としては、ＰｂＴｉＯ₃，ＺｒＳｉＯ₄，Ｌｉ₂Ｏ−Ａｌ₂
Ｏ₃−２ＳｉＯ₂，２ＭｇＯ−２Ａｌ ₂Ｏ₃−５ＳｉＯ₂，
Ｌｉ₂Ｏ−Ａｌ₂Ｏ₃−４ＳｉＯ₃，Ａｌ₂Ｏ₃−ＴｉＯ₂，
２ＺｎＯ−ＳｉＯ₂，ＳｉＯ₂，ＳｎＯ₂等の一種類又は
数種類混合して用いる。

【００６０】現状では物性的な扱いやすさ、パネル化後
のベーク等の熱処理時に対する耐熱性を有するものが好
ましい。具体的には、ＬＳ−３０８１、ＬＳ−０２０６
を用いることが多い。

【００６１】（ｂ）使用（焼成）雰囲気について、接着
のための酸化物ソルダーの焼成は、通常常圧における大
気もしくはＮ₂、Ａｒ雰囲気中で行なうのが一般であ
り、真空雰囲気における焼成では発泡を伴い、接着強
度、気密性が確保できないという問題点がある。

【００６２】即ち、真空雰囲気での焼成になる封止蓋の
側面への酸化ソルダーを付着する際、水分を削減するた
めに高温で焼成しておく。また、低融点ガラスが一般に
は粉末（フリットガラス）であるため、多量のガス及び
水分をその製造過程及び保管中に吸着しており、真空中
で溶融時に放出し、発泡させる。

【００６３】また、フリットガラスを有機バインダーを
用いて、ペースト化し、接着部に塗布するが、仮焼成を
施しても有機バインダーの未分解分がフリット中に含有
されているため、仮焼成して、事前にＣＯ₂として放出
され発泡させる。

【００６４】また、フリットガラスは低融点で溶融する
ため多量のＰｂＯを含有しており、溶融温度、熱膨張係
数の調整のため、その他にも酸化物が添加されている。
これらの酸化物の原子が分解放出され、フリットを発泡
させる。また、フリットの真空中での焼成は、発泡を伴
い封止欠陥となるため、まず酸素又は大気雰囲気中で仮
焼成を行なってから、真空中で封着作業温度より数十度
高い温度に昇温して一定時間脱泡し、その後真空中で軟
化点以下まで冷却させた後、接合のための再加熱を行な
うことが好ましい。

【００６５】（ｃ）塗布形態について、酸化物ソルダー
は一般には粉体（フリット）であり、塗布しやすい様に
ビヒクルと混合してペーストとして用いる。この場合、
フリット：ビヒクルは，５〜１５：１程度（２０,００
０〜１００,０００ｍＰａ．ｓ程度で塗布方法により若
干変動する）とする。

【００６６】（ｄ）ビヒクルとして、ビヒクルは有機溶
媒にチクソ性等を付加させるための（高分子）樹脂を混
合し、よく撹拌したものであり、塗布方式により適宜混
合比を選択する。この場合、有機溶媒：高分子樹脂は１
０〜１３：１程度で、よく撹拌して用いる。

【００６７】（ｅ）水酸化ソルダーの塗布方法につい
て、ペーストの塗布方法は、エアー圧を用いたディスペ
ンス法が一般的であるが、ディッピング法、印刷法など
も用いることができる。またあらかじめリング状及び短
冊状のシートに形成し、仮焼成を施したプリフォーム品
も用いる事もできる。基本的には厚膜形成（１００μｍ
以上）できるものが好ましい。塗布されたフリットペー
ストは、乾燥処理後、仮焼成温度において予め前焼成処
理を行ないビヒクル成分を分解、除去する仮焼成工程を
設ける必要がある。

【００６８】（ｆ）焼成時の押し付け圧力として、低融
点ガラスは焼成温度では粘性は硬い水飴状になるため、
これを押しつぶすための押し付け圧力が必要であり、
０．５ｇ／ｍｍ²以上で可能である。

【００６９】この場合、密封容器１と排気管５との接着
の場合について、図６に示して説明する。図６（ａ）
は、図３と同様であり、加熱手段６と補助加熱手段７
への電源供給により、図６（ｂ）は一部の拡大図であ
り、接着点を中心として徐々に温度が低下していること
を示し、図６（ｃ）は図６（ｂ）の温度分布を具体的に
示した温度特性であり、接着温度を４５０℃として、温
度傾斜を５℃／ｍｍ以下として、密封容器１の亀裂や破
壊から防止している。

【００７０】また、図７には封止蓋２と密封容器１の排
気孔２０との接着状態の場合の模式図であり、図７
（ａ）は、図４と同様であり、加熱手段１１と補助加
熱手段７を用いている。図７（ｂ）は一部の拡大図であ
り、封止蓋２の接着部分を最高温度として、周辺にいく
と共に温度が低くなっている様子を示しており、図７
（ｃ）は、最高温度４１０℃として、温度傾斜を５℃／
ｍｍ以下として、封止蓋１と密封容器１の亀裂や破壊か
ら防止している。

【００７１】（２）被接合部材関連について説明する。
まず、密封容器１及び封止蓋２は、好ましい材料とし
て、ソルダー及び容器材料との熱膨張率がマッチしたも
のであればよい。例えば、ガラス、セラミック、４２６
合金（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金）等が推奨できる。また、
排気孔２０及び封止蓋２の形状は、共に嵌め込めるテー
パ形状であり、テーパー角度は特に規定されない。ま
た、各接着部の表面処理として、ガラスではフロート
面、すりガラス、研磨面（＃数百程度）等のいずれでも
よい。ただし、封止蓋２に金属部材を用いる場合、フリ
ットガラスとの密着性をよくするため、予め金属部材の
表面に酸化層を形成する必要が有り、例えば４２６合金
の場合は、（１０００〜１２００℃）×（２０〜１００
ｍｉｎ）ｉｎＷｅｔＨ₂で選択酸化処理し表面に酸化
層を形成する。

【００７２】（３）加熱方法に関連して、加熱手段とし
ては、加熱方式はヒーター、ＲＦ（高周波加熱）、ジュ
ール熱など多様に用いることができる。また、上述した
ように、ガラスの熱勾配による破損を防ぐため、接合部
を中心としその外側へ緩やかな温度勾配を持たせる補助
加熱手段を設ける。

【００７３】上述した実施例によって、適宜処理できる
が、密封容器１の板厚と、封止蓋２の板厚とは一致して
おく必要はなく、大気圧に耐える板厚であれば、封止蓋
２の板厚が密封容器１の板厚より厚くても、薄くてもよ
い。しかし、封止蓋２のテーパー角度と密封容器１の排
気孔２０のテーパー角度は一致しておくことが、位置決
めのためにも好ましい。

【００７４】

【発明の効果】本発明によれば、密封容器と排気管の接
続に酸化物ソルダーを用いたため気密性接続が可能にな
り高真空を得ることができた。

【００７５】また、封止蓋構造がテーパー型であるた
め、封止蓋と密封容器の排気孔との接合上、位置決めも
簡単でかつ容器外観上出っ張りがなく、後工程において
も邪魔にならなくなったまた、排気管と密封容器及び封
止蓋の各接合部へ、多段階な温度勾配を持たせることが
可能になることにより、局所加熱による容器の破損が防
ぐことができる。以上により高真空かつ薄型の真空容器
が歩留まりよく製造できるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態による密封容器と封止蓋との
接着関係図である。

【図２】本発明の実施形態による排気装置の構成図であ
る。

【図３】本発明の実施形態による封止方法を示す説明構
成図である。

【図４】本発明の実施形態による封止方法を示す説明構
成図である。

【図５】本発明の実施形態による画像表示装置の概念図
である。

【図６】本発明の実施形態による封止方法の加熱方法を
示す説明構成図である。

【図７】本発明の実施形態による封止方法の加熱方法を
示す説明構成図である。

【符号の説明】

１密封容器２封止蓋３，４水酸化ソルダー５排気管６加熱手段７補助加熱手段８加熱電源装置９補助加熱電源装置１０真空排気装置１１加熱手段１２蓋保持治具１３蛇腹１４電流導入端子１５加熱電源装置１６，１７駆動軸受１８駆動案内シャフト１９軸受け２０排気孔２１側壁２２ソルダーレジスト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】排気孔を備えた密封容器を前記排気孔に
対応するテーパ形状を有する封止蓋により前記密封容器
を封止する封止方法において、排気装置の排気管部の前記密封容器と当接する部分ある
いは前記排気装置の排気管部と当接する前記密封容器の
部分の少なくとも一方に第一の酸化物ソルダーを付与す
る工程と、前記封止蓋あるいは前記封止蓋と当接する前記排気孔の
少なくとも一方に第二の酸化物ソルダーを付与する工程
と、前記排気装置の排気管部の前記密封容器と当接する部分
あるいは前記排気装置の排気管部と当接する前記密封容
器の部分とを前記第一の酸化物ソルダーを介して接着す
る第一の工程と、前記密封容器を排気する工程と、前記封止蓋と前記排気孔を第二の酸化物ソルダーを介し
て接しさせた後、前記排気孔近傍を加熱することにより
前記封止蓋と前記排気孔を接合させる第二の工程と、前記排気装置の前記排気管を分離する第三の工程と、により前記密封容器を密封することを特徴とする封止方
法。
【請求項２】請求項１に記載の封止方法において、前
記排気孔近傍を加熱することは、接着部位を中心にして
外側に向かうにつれ温度が低くなるように温度勾配をつ
けることを特徴とする封止方法。
【請求項３】請求項２に記載の封止方法において、前
記排気孔近傍を加熱することは、加熱する温度が前記排
気管の分離温度あるいは接着温度より低いことを特徴と
する封止方法。
【請求項４】請求項１に記載の封止方法において、前
記第一の工程と、前記第二の工程と、前記第三の工程と
における各接合部の温度は、前記第一の工程＞前記第二の工程＞前記第三の工程、の
順であることを特徴とする封止方法。
【請求項５】電子放出素子を備えたリアプレートと蛍
光体と高圧電極とを有するフェースプレートと側壁とで
密封された密封容器を有する画像表示装置において、前
記密封容器の排気孔に封止蓋を嵌挿して密封として前記
密封容器の内部を真空とし、前記封止蓋はその側面をテ
ーパー状に形成され、前記排気孔を前記封止蓋が当接す
るテーパー状に形成されていることを特徴とする画像表
示装置。
【請求項６】前記封止蓋は前記密封容器の画像表示領
域外に設け、前記密封容器内部に前記電子放出素子から
の電子により照射される前記フェースプレートの前記蛍
光体に画像を形成することを特徴とする請求項５に記載
の画像表示装置。
【請求項７】電子放出素子を備えたリアプレートと蛍
光体と高圧電極とを有するフェースプレートと側壁とで
密封されたフラットパネルディスプレイ用の密封容器に
おいて、前記フェースプレート又はリアプレートにテーパー状の
排気孔を設け、前記テーパー状に対応するテーパー形状
を側面に設けた平板型の封止蓋を前記排気孔を介して容
器内部を真空とした状態で前記封止蓋の側面に塗布した
酸化物ソルダーで前記封止蓋を前記排気孔に嵌挿したこ
とを特徴とする密封容器。
【請求項８】密封容器を排気して密封する排気管を具
備する真空排気装置において、ディスプレイパネルを備えた真空密封容器と、真空密封
容器の排気孔を塞ぐ封止蓋と、予め封止蓋と前記排気孔
の接合面上に形成した第一の接着材と、前記真空密封容
器と前記排気管とを接着する第二の接着材と、前記真空
密封容器に接する前記排気管の末端を加熱する加熱手段
と、前記加熱手段の側面に装着され前記加熱手段を中心
として緩やかな温度勾配を形成する補助加熱手段と、前
記加熱手段と前記補助加熱手段に電力を供給する加熱電
源装置と、前記排気管及び前記排気孔を介した前記密封
容器の各内部を排気する排気手段とを備え、前記第二の接着材の前記密封容器と前記排気管との接着
温度より低い温度で前記第一の接着材による前記排気孔
と前記封止蓋とを接合し、前記第一の接着材による前記
排気孔と前記封止蓋との接合温度より低い温度で前記第
二の接着材による前記密封容器と前記排気管との接合を
離脱することを特徴とする真空排気装置。