JP2000243329A

JP2000243329A - 画像形成装置及びその製造方法

Info

Publication number: JP2000243329A
Application number: JP11045087A
Authority: JP
Inventors: Tamayo Hiroki; 珠代廣木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-02-23
Filing date: 1999-02-23
Publication date: 2000-09-08

Abstract

(57)【要約】【課題】外囲器に気体をフローしながら封着する場合
に、効率よく放出ガスの排気を行った外囲器を備える画
像形成装置を提供する。【解決手段】電子源を配置した第１の基体と前記電子
源から放出される電子ビームを受ける蛍光体を配置した
第２の基体とを対向して配置し、前記第１の基体及び前
記第２の基体を接合した外囲器を有し、前記外囲器は、
前記第１の基体と前記第２の基体との接合部分に接合材
を配し、該接合材を接合温度まで加熱して接合してなる
画像形成装置において、前記電子源及び前記蛍光体に挟
まれた画像領域と前記接合材との間に、前記接合材を加
熱することによって放出される不純ガスが流れないよう
にする遮蔽板を前記接合材によって接合してなることを
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、カラーテレビある
いはコンピュータ端末などに用いられる薄型の画像形成
装置及びその製造方法に関し、詳しくはその外囲器に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、内部を真空維持するガラス外囲器
を製造する際には、ガラス外囲器を構成するガラス部材
に、シール材でフリットガラスを塗布又は載置して、電
気炉等の封着炉に入れ、又はホットプレートヒータに載
せ（上下からホットプレートヒータで挟む場合もあ
る。）ガラス外囲器全体を封着温度に加熱して封着部分
のガラス部材をフリットガラスで融着する封着方法が採
用されている。

【０００３】従来、電子放出素子として、大別して熱電
子放出素子と冷陰極電子放出素子との２種類のものが知
られている。冷陰極電子放出素子には電界放出型（以
下、「ＦＥ型」という。）、金属／絶縁層／金属型（以
下、「ＭＩＭ型」という。）や表面伝導型電子放出素子
等がある。Ｆ型の例としてはW.P.Dyke & W.W.Dolan,“F
ieldemission",Advance in Electoron Physics,8,89(19
56)あるいはC.A.Spindt,“PHYSICAL Properties of thi
n-film field emission cathodeswith molybdenium con
es",J.Appl.Phys.,47,5248(1976)等に開示されたものが
知られている。

【０００４】ＭＩＭ型の例としてはC.A.Mead,“Operati
on of Tunnel-Emission Devices",J.Apply.Phys.,32,64
6(1961)等に開示されたものが知られている。

【０００５】表面伝導型電子放出素子型の例としては、
M.I.Elinson,Recio Eng.Electron Phys.,10,1290(1965)
等に開示されたものがある。

【０００６】表面伝導型電子放出素子は、基板上に形成
された小面積の薄膜に、膜面に平行に電流を流すことに
より、電子放出が生ずる現象を利用するものである。こ
の表面伝導型電子放出素子としては、前記エリンソン等
によるＳｎＯ₂薄膜を用いたもの、Ａｕ薄膜によるもの
[G.Dittmer:“Thin Solid Films",9,317(1972)]、In₂O₃
/SnO₂薄膜によるもの[M.Hartwell and C.G.Fonstad:
“IEEE Trans.ED Conf."519(1975)]、カーボン薄膜によ
るもの［荒木久他：真空、第２６巻、第１号、２２頁
（１９８３）］等が報告されている。

【０００７】これら冷陰極電子放出素子から発生した電
子ビームにより蛍光体を発光させるフラットパネルの画
像形表示装置の開発が行われている。表面伝導型電子放
出素子は、１部に高抵抗部を有する導電性薄膜に電流を
流すことにより、電子が放出されるもので、本出願人に
よる出願、特開平７−２３５２５５号公報にその一例が
示されている。

【０００８】電子を用いる画像表示装置においては、フ
ェースプレート、リアプレート及び外枠をシール材にて
封着してなる真空ガラス外囲器と、電子を発生する電子
源及びその駆動回路と、電子の衝突により発光する蛍光
体等を有する画像形成部材と、電子を画像形成部材に向
けて加速するための加速電極及びその高圧電源等とが必
要である。

【０００９】前述の様に、ガラス外囲器を製造する際に
は、ガラス部材の間にシール材であるフリットガラスを
塗布又は載置して、電気炉等の封着炉に入れ、又はホッ
トプレートヒータに載せ（上下からホットプレートヒー
タで挟む場合もある）封着部分以外の部分も含め、ガラ
ス外囲器全体を封着温度に加熱して封着部分のガラス部
材をフリットガラスで融着する封着方法が採用されてい
た。

【００１０】上記封着は、高温加熱により行っていたた
め、電子放出素子の素子電極及び各電子放出素子を結ぶ
配線電極などに酸化膜が形成され、素子抵抗及び配線抵
抗が増大する。これは、画像形成装置全体の消費電力の
増大をもたらす。

【００１１】このような問題点から、不活性ガス雰囲気
中で封着を行う画像形成装置の製造方法を本出願人が提
案した（特開平７−９４１０２号公報）。一方、電子源
として方面伝導型電子放出素子を用いた場合には、フォ
ーミング工程、活性化工程などの真空中プロセスを封着
前に行うと、真空プロセス中の排気、活性化ガスの導入
などを短時間に行うことができる。しかも、ガスの圧力
分布が小さい。

【００１２】しかし、不活性ガス雰囲気中で封着前に真
空中プロセスを行うと、封着温度に加熱されたガラス外
囲器の各部材から、吸着あるいは内蔵されていたガスが
放出され、ガラス外囲器内のＨ₂，Ｈ₂Ｏ，Ｏ₂，ＣＨ
₄，ＣＯ，ＣＯ₂などの圧力が増大する。これらのガス
の中には、封着温度に加熱された電子源の状態を変化さ
せ、電子放出特性を劣化させるガスも含まれている。

【００１３】そこで、ガラス外囲器内に放出されるガス
をガラス外囲器外に掃き出すために、不活性ガスをガラ
ス外囲器内にフローしながら、加熱し、封着する方法が
ある。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のガラス
外囲器の製造方法では、以下の様な問題点があった。

【００１５】封着工程において、画像形成装置全体を高
温加熱する場合に、ガラス外囲器の各構成部材に吸着あ
るいは内蔵されていたガスが放出する。特に、接合部材
であるフリットガラスから多く放出する。

【００１６】また、封着工程において、導入管から不活
性ガスを導入し、排気管から不活性ガスを排出する場
合、ガラス外囲器内には不活性ガスの流れに分布が生じ
る。この分布は、排気管の設置位置、パネル内の構造物
（大気圧支持部材、スペーサなど）の配置、ガラス外囲
器の形状などにより異なる。

【００１７】特に、フリットガラスの周辺では、放出ガ
スによる粘性のために、活性化ガスの流量が少なくな
る。そのため、放出ガスがガラス外囲器に拡散して画像
領域内の放出ガス分圧が上昇する。放出ガスは、たとえ
ば素子電極及び各電子放出素子を結ぶ配線電極、その他
のガラス外囲器内に含まれる部材を変質させてしまう場
合があった。

【００１８】また、特に表面伝導型電子放出素子は、フ
ォーミング工程、活性化工程などの真空中プロセスを封
着前に行う製造工程で、放出ガスによる悪影響が大き
く、この放出ガスが、電子源を変質させ、劣化させる場
合があった。

【００１９】一方、電極、電子源が含まれる画像領域内
の放出ガス分圧を低減するために不活性ガスの流量を増
加させると、外囲器内外の圧力差により外囲器が作成中
に破損する場合があった。

【００２０】本発明は、従来技術の問題点を解決するた
めに、外囲器に気体（不活性ガス）をフローしながら封
着する場合に、効率よく放出ガスの排気を行った外囲器
を備える画像形成装置を提供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明は、電子源を配置した第１の基体と前記電子
源から放出される電子ビームを受ける蛍光体を配置した
第２の基体とを対向して配置し、前記第１の基体及び前
記第２の基体を接合した外囲器を有し、前記外囲器は、
前記第１の基体と前記第２の基体との接合部分に接合材
を配し、該接合材を接合温度まで加熱して接合してなる
画像形成装置において、前記電子源及び前記蛍光体に挟
まれた画像領域と前記接合材との間に、前記接合材を加
熱することによって放出される不純ガスが流れないよう
にする遮蔽板を前記接合材によって接合してなることを
特徴とする。

【００２２】また、本発明は、電子源を配置した第１の
基体と前記電子源から放出される電子ビームを受ける蛍
光体を配置した第２の基体とを対向して配置し、前記第
１の基体及び前記第２の基体を接合した外囲器を有する
画像形成装置の製造方法において、前記電子源及び前記
蛍光体に挟まれた画像領域と前記接合材との間に、前記
接合材を加熱することによって放出される不純ガスが流
れないようにする遮蔽板を前記接合材によって接合する
ことを特徴とする。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。

【００２４】図１は、チャンバ内にガラス外囲器を載置
した状態を示す図である。図１において、２０はチャン
バ、２１はチャンバ２０内に不活性ガスを導入するため
の導入管、２２はチャンバ２０内から不活性ガスを排気
するための排気管、１は画像表示領域を含むフェースプ
レート、２は表面伝導型電子放出素子を備える電子源が
形成されているリアプレート、５は支持枠、フェースプ
レート１、リアプレート２及び支持枠５によってガラス
外囲器を構成している。

【００２５】また、３はガラス外囲器内に不活性ガスを
導入するための導入管，４はガラス外囲器内から不活性
ガスを排気するための排気管、６及び６’は支持枠５と
リアプレート２とを接続するための接続部材であるフリ
ットガラスである。フリットガラス６及び６’は、フェ
ースプレート１及びリアプレート２に予め形成してお
く。

【００２６】なお、フリットガラス６’は、フリットガ
ラス６に比較して、封着温度が高いものを使用してい
る。また、支持枠５のフェースプレート１及びリアプレ
ート２への接合面に予め形成してもよい。なお、フリッ
トガラス６及び６’は、仮焼成により有機物を予め除去
しておくことが望ましい。

【００２７】さらに、２３はフェースプレート１を加熱
するための加熱手段であるホットプレート、２４はリア
プレート２を加熱するためのホットプレートである。８
は後述する画像領域とフリットガラス６及び６’とを遮
断する遮蔽板である。

【００２８】後述するスペーサ、遮蔽板８及び支持枠５
は、予めフェースプレート１側もしくはリアプレート２
側に接着しておく。このとき、フリットガラス６及び
６’は、封着温度がフェースプレート１が許容できる温
度範囲でなるべく高いものを用いるとよい。少なくと
も、上記のようにフェースプレート１側のフリットガラ
ス６は、リアプレート２側のフリットガラス６よりも封
着温度が高い必要がある。

【００２９】これは、フェースプレート１とリアプレー
ト２とを接着するときに、フェースプレート１と遮蔽板
８などとの接着部分がとれてしまわないためや、ガラス
外囲器内の放出ガス量を少なくするためである。

【００３０】ホットプレート２３，２４にそれぞれフェ
ースプレート１、リアプレート２を固定し、導入管３か
ら不活性ガスを導入し、ガラス外囲器内をフローして排
気管４から不活性ガス及びガラス外囲器の各部材から放
出されたガスを排出する。

【００３１】不活性ガスの導入及び排気をしながらホッ
トプレート２３，２４によって、接続部材であるフリッ
トガラス６’の軟化点付近まで温度を上昇させる。この
温度は、フェースプレート１に部材を接着した温度より
低くなければならない。また、遮蔽板８とリアプレート
２との固定は、フリットガラス６を用いずに、単に突き
合わせる又は放出ガス量の少ない接着剤を用いる。

【００３２】図示しない調整機構を用いて、フェースプ
レート１とリアプレート２との相対位置関係の調節を行
いながら、フェースプレート１のＺ方向調整機構を用い
てフェースプレート１、リアプレート２及び支持枠５を
接触させ加圧を行う。

【００３３】一定時間加圧した後、所定の温度プロファ
イルにて温度を下げ、フリットガラス６を硬化させて、
フェースプレート１及び支持枠５、リアプレート２及び
支持枠５を接続する。

【００３４】さらに、温度を下げてフリットガラス６及
び６’を完全に硬化させた後、室温程度まで徐々に冷却
し、チャンバ２０からガラス外囲器を取り出す。なお、
ここでは電子放出素子として、表面伝導型電子放出素子
を用いたものを説明したが、電子放出素子の種類はこれ
に限るものではない。電子放出素子として電界放出型電
子放出素子、冷陰極電子放出素子を適用することもでき
る。

【００３５】図２（ａ）は、ガラス外囲器の断面図であ
る。図２（ｂ）は、図２（ａ）のａ−ａ’間の断面図で
ある。図２（ａ）において、図１で示した部材と同一の
部材は同一の符号を付している。また、図２（ｂ）にお
いて、７は耐大気圧構造体であるスペーサ、９は電子源
や非蒸発型ゲッタ（ＮＥＧ）を配置している画像領域で
ある。また、画像領域９上に示している矢印は、不活性
ガスの流量を示している。矢印が長い場所は、多くのガ
スが流れることを示している。

【００３６】上述のように、導入管３から不活性ガスを
導入し、ガラス外囲器内をフローし、排気管４から不活
性ガス及びガラス外囲器の各部材からの放出ガスを排出
する。ガラス外囲器内の部材から均一にガスが放出さ
れ、ガラス外囲器内に不活性ガスが均一に流れるなら
ば、ガラス外囲器内の放出ガスの分圧は、以下に示すよ
うになる。

【００３７】Ｐ＝Ｑ／ＦＱ：放出ガスレート［Ｐａ．ｍ³／ｓ］Ｆ：不活性ガスの導入流量［ｍ³／ｓ］Ｐ：放出ガスのガラス外囲器内分圧［Ｐａ］不活性ガスの導入流量を変えることにより、ガラス外囲
器内の放出ガスの分圧を制御することができる。所望の
分圧以下に抑えるためには、不活性ガスの流量をＦ［ｍ
³／ｓ］以上にする必要がある。

【００３８】しかし、ガラス外囲器内の不活性ガスは均
一に流れなく、画像領域９を流れる不活性ガス流量が他
の領域のそれより少なければ、不活性ガスの導入流量を
Ｆ［ｍ³／ｓ］より多くしなければならない。一方、他
の領域を流れる不活性ガス流量が画像領域のそれより多
ければ、導入流量をＦ［ｍ³／ｓ］より少なくしなけれ
ばならない。

【００３９】逆に、不活性ガス導入流量を制御して、所
望の領域を流れる不活性ガス流量を多くして、他の領域
を流れる不活性ガス流量を少なくすることにより、効率
よく所望の領域の放出ガスの分圧を低減することができ
る。封着温度付近のガラス外囲器内の各部材から放出ガ
スレートは、フリットガラス６及び６’からの放出ガス
が最も多い。

【００４０】図２（ａ）、（ｂ）に示すように、画像領
域９とフリットガラス６及び６’とを配置する枠との間
に遮蔽板８を設けて、フリットガラス６及び６’からの
放出ガスを遮断することにより、フリットガラス６及び
６’からの放出ガスの影響を受けることなく封着を行う
ことができる。フリットガラス６及び６’からの放出ガ
スは、大きな割合を占めるため、遮蔽板８による放出ガ
ス分圧低減は効果が大きい。

【００４１】また、枠と遮蔽板８との間には、放出ガス
が多く存在することになるが、画像領域９への影響は小
さい。

【００４２】所望の領域に不活性ガスが流れるように遮
蔽板８を設けて、所望の領域以外の領域に流れるガス流
量を少なくする又は所望の領域以外の領域にガスを流れ
なくして、相対的に所望の領域に集中してガス流量が流
れるようになるため、排気管４を介して効率よく放出ガ
スを外部に排気することができる。

【００４３】本実施形態にかかるガラス外囲器の製造方
法は、好ましくは、フェースプレート１には蛍光体及び
電子加速電極が形成され、リアプレート２には電子源が
形成されている画像表示装置の製造方法に用いられる。
電子源には、表面伝導型電子放出素子が好ましい。

【００４４】表面伝導型電子放出素子を用いた画像表示
装置の製造方法について説明する。なお、表面伝導型電
子放出素子に限定されず、他の型の電子放出素子を用い
た画像表示装置にも適用できる。

【００４５】図３は、本実施形態にかかる画像表示装置
の斜視図である。内部構造を示すためにパネルの１部を
切り欠いている。なお、図１に示した部材と同一のもの
は、同一の符号を付している。

【００４６】フェースプレート１及びリアプレート２、
支持枠５によって構成するガラス外囲器を組み立てるに
は、これらの部材の接合に十分な強度と気密性とを保持
するため封着する。そして、図示しない排気管によりガ
ラス外囲器内を真空に排気する。排気管は、プロセス工
程中に発生する活性化工程での活性化ガスのガス導入管
及び、封着時の不活性ガス導入管としても利用する。

【００４７】図３において、リアプレート２上には、表
面伝導型電子放出素子３２をＮ×Ｍ個形成している。
（Ｎ，Ｍは２以上の正の整数で、目的とする表示画素数
に応じ適宜設定する。）表面伝導型電子放出素子３２
は、Ｍ本の行方向配線３３（下配線とも称する。）とＮ
本の列方向配線３４（上配線とも称する。）とにより単
純マトリクス配線している。

【００４８】図４（ａ）は、表面伝導型電子放出素子３
２の構成を示す平面図である。図４（ｂ）は表面伝導型
電子放出素子３２の構成を示す断面図である。図４にお
いて４１は基板、４２及び４３は素子電極、４４は導電
性薄膜、４５は電子放出部である。

【００４９】素子電極４２，４３を通じて、導電性薄膜
４４にフォーミング処理を施すことによって、導電性薄
膜を局所的に破壊、変形もしくは変質して、電気的に高
抵抗な状態にした電子放出部４５を形成する。さらに、
放出電流を著しく改善するため、素子電極４２，４３に
電圧を印加し、表面伝導型電子放出素子３２に電流を流
すことによって、電子放出部４５の活性化を行う（従来
技術で述べた特開平７−２３５２５５号公報の開示例と
同様のものである。）。

【００５０】フェースプレート１の下面には、蛍光体３
５を形成している。カラーテレビなどに用いる画像形成
装置のガラス外囲器にあっては、蛍光膜３５の部分には
ＣＲＴの分野で用いられている赤、緑、青の３原色の蛍
光体が塗り分けられている。蛍光膜３５のリアプレート
側の面には、ＣＲＴの分野では公知のメタルバック３６
を設けてある。

【００５１】メタルバック３６は、蛍光膜３５をフェー
スプレート１上に形成した後に、蛍光膜３５を平滑化処
理し、その上にＡｌを真空蒸着する方法により形成す
る。また、加速電圧の印加方法や蛍光膜の導電性向上を
目的として、フェースプレート１と蛍光膜３５との間
に、たとえばＩＴＯ等の透明導電膜を設けてもよい。

【００５２】また、Ｄｏｘ１〜Ｄｏｘｍ及びＤｏｙ１〜
ＤｏｙｎならびにＨｖは、表示パネルと図示しない電気
回路とを電気的に接続するために設けられた気密容器の
電気接続用端子である。Ｄｏｘ１〜Ｄｏｘｍはマルチ電
子ビーム源の行方向配線３３と、Ｄｏｙ１〜Ｄｏｙｎは
マルチ電子ビーム源の列方向配線３４と、Ｈｖはフェー
スプレートのメタルバック３６と、それぞれ電気的に接
続している。

【００５３】図８（ａ）は、マトリクス配線した表面伝
導型電子放出素子３２の近傍の絶縁体上にゲッタ層１２
４を形成した場合の構成図である。図８（ｂ）は、図８
（ａ）のＢ−Ｂ’間の断面図である。図８（ａ）及び図
８（ｂ）において、行方向配線３４及び列方向配線３３
は、表面伝導型電子放出素子３２にそれぞれ配線してい
る。

【００５４】表面伝導型電子放出素子３２の近傍には、
ゲッタ層１２４を形成している。ゲッタ層１２４は、ゲ
ッタ活性化用配線１２５に電気的に接続し、ゲッタ活性
化の際の適当な電位を与える。列方向配線３４は、絶縁
性基体１２６上に設置し、さらにその上に絶縁層１２７
を形成する。その上に、行方向配線３３及び表面伝導型
電子放出素子３２、ゲッタ層１２４、ゲッタ活性化用配
線１２５を形成する。列方向配線３４と電子放出素子３
２とは、コンタクトホール１２８を介して接続する。

【００５５】つぎに、本実施形態の画像表示装置の製造
方法について具体的に説明する。

【００５６】・リアプレート２の作成（１）シリコン酸化膜が表面に形成された青板ガラス製
のリアプレート２上に下配線３３をスクリーン印刷で形
成する。つぎに、下配線３３の上に図示しない層間絶縁
膜を形成する。さらに、層間絶縁膜の上に上配線３４及
びゲッタ活性用配線１２５を形成する。つぎに、下配線
３３と上配線３４とに接続するための素子電極４２，４
３を形成する。そして、上配線３４上にゲッタ層１２４
を形成する。

【００５７】（２）次いで、ＰｄＯからなる導電性薄膜
４４を形成して、それをパターニングし、所望の形態と
する。

【００５８】（３）支持枠５を固定するためのフリット
ガラス６及び６’を所望の位置に形成する。

【００５９】以上の工程により、単純マトリクス配線す
る表面伝導型電子放出素子、支持枠５用のシール材（図
示せず）等がを備えるリアプレート２を作成する。

【００６０】・フェースプレート１の作成（１）青板ガラス基板に蛍光体、黒色導電体を形成し、
蛍光膜３５の内面側表面の平滑性処理を行い、その後Ａ
ｌメタルバック３６を形成する。

【００６１】（２）支持枠５、スペーサ７、遮蔽板８を
固定するためのフリットガラス６及び６’を所望の位置
に形成する。

【００６２】（３）フリットガラス６及び６’と各部材
とを位置合わせして、封着温度まで所定の温度プロファ
イルに従って加熱冷却し、これらの部材を接着した。本
実施形態では封着温度を４５０℃として、加熱時間を１
０分間とする。

【００６３】以上の工程により、３原色の蛍光体がスト
ライプ状に配設された蛍光体３５、支持枠５、スペーサ
７、遮蔽板８を固定したフェースプレート１に形成す
る。

【００６４】・真空プロセスによる電子放出素子の作成（１）上記工程により作成された各部材をチャンバ２０
内に導入し、ホットプレート２３，２４に固定する。そ
して、チャンバ２０内を真空に排気する。

【００６５】（２）十分な真空度に達した後、容器外端
子Ｄｏｘ１〜ＤｏｘｍとＤｏｙ１〜Ｄｏｙｎを通じ電子
放出素子に電圧を印加し、導電性薄膜４４をフォーミン
グする。

【００６６】（３）つづいて、圧力が１×１０^-3Ｐａ以
下になったら、素子活性化ガスとして排気管２１を通し
てアセトンをチャンバ内に１Ｐａ導入する。そして、容
器外端子Ｄｏｘ１〜ＤｏｘｍとＤｏｙ１〜Ｄｏｙｎとを
通じ電子放出素子に電圧を印加して、電子放出素子の活
性化処理を行う。

【００６７】本実施形態では、封着工程前にフォーミン
グ、活性化を含む真空プロセスを行う場合について説明
したが、真空プロセスと封着工程を前後して行ってもよ
い。

【００６８】・封着部分の局所加熱によるガラス外囲器
作成前述したガラス外囲器を封着する方法を用いて、ガラス
外囲器を作成する。フェースプレートとリアプレート２
との位置合わせを行ない、不活性ガスを導入管３から導
入する。所望の領域での放出ガス分圧が目標値以下にな
るように不活性ガスの導入流量を制御する。ホットプレ
ート２３，２４により、ガラス外囲器全体あるいは封着
部分を含む１部を封着温度まで加熱する。

【００６９】封着温度は、フリットガラス６’によって
決定されるが、本実施形態では、たとえば封着温度を４
１０℃として１０分間保持する。このようにして画像表
示装置のガラス外囲器を封着する。

【００７０】・気密容器内の脱ガス工程封止（１）つぎに、ガラス外囲器のベーキング脱ガス処理を
行う。加熱温度はたとえば３００℃、加熱時間はたとえ
ば１０時間とする。

【００７１】（２）脱ガス工程が終了すると、排気管
３，４の１部を加熱溶融して、封止（チップオフ）を行
う。

【００７２】上記の手順によって、画像表示装置を製造
する。

【００７３】

【実施例】以下、具体的な実施例によって画像形成装置
の外囲器及びその製造方法について図面を参照して説明
する。なお、画像形成装置の外囲器は、以下に示す実施
例において説明するものに限定されるものではない。

【００７４】［実施例１］上記実施形態で説明したフェ
ースプレート１、リアプレート２、支持枠５、フリット
ガラス６及び６’、スペーサ７、ホットプレート２３，
２４を準備した。フリットガラス６’は、封着温度が４
５０℃のものを用いた。

【００７５】図２に示すように、蛍光体３５及びメタル
バック３６（共に図３）を形成して導電性を持たせたフ
ェースプレート１と、支持枠５と、スペーサ７と、遮蔽
板８とに、フリットガラス６及び６’をそれぞれ塗布し
て４５０℃で１０分間焼成して、フェースプレート１、
支持枠５、スペーサ７及び遮蔽板８とを接着した。

【００７６】本実施例に用いた電子源は、表面伝導型電
子放出素子であり、フォーミング工程、活性化工程を含
む真空プロセスまでは、実施形態に示した通りに行っ
た。以下、本実施例の特徴である封着工程以降の工程に
ついて説明する。

【００７７】つづいて、フェースプレート１と一体にな
った支持枠５、遮蔽板８、スペーサ７をリアプレート２
に固定する方法について説明する。なお、フリットガラ
ス６及び６’は、フェースプレート１及びリアプレート
２に予め形成しておく。フリットガラス６及び６’は仮
焼成により、有機物を予め除去しておく。

【００７８】図１に示すように、ホットプレート２３，
２４にそれぞれフェースプレート１及びリアプレート２
を固定し、導入管３から不活性ガスを導入した。本実施
例では、不活性ガスとしてＡｒを用いた。このとき、同
時にチャンバ２０内にもＡｒを導入した。ガラス外囲器
内においては導入ガスＡｒをフローして排気管４から導
入ガスＡｒ及びガラス外囲器の各部材から放出されたガ
スを排気した。

【００７９】このままの状態でフリットガラス６’の軟
化点付近まで温度を上昇させた。この温度は、フェース
プレート１に各部材を接着した温度より低くなければな
らない。また、遮蔽板８をリアプレート２への固定する
には、フリットガラス６を用いずに、単に突き合わせる
又は放出ガス量の少ない接着剤を用いる。

【００８０】そして、図示しない調整機構を用いて、フ
ェースプレート１とリアプレート２との相対位置関係の
調節を行いながら、フェースプレート１のＺ方向調整機
構を用いてフェースプレート１、リアプレート２及び支
持枠５を接触させ加圧を行った。

【００８１】一定時間加圧した後、所定の温度プロファ
イルにて温度を下げ、フリットガラス６及び６’を硬化
して、フェースプレート１と一体になった支持枠５、ス
ペーサ７、遮蔽板８をリアプレート２に固定した。さら
に、温度を下げてフリットガラス６及び６’を完全に硬
化させた後、室温程度まで徐々に冷却し、チャンバ２０
からガラス外囲器を取り出した。

【００８２】つぎに、本実施例の封着工程での導入ガス
Ａｒの導入流量と放出ガスの流量とについて図２を用い
て説明する。

【００８３】導入管３から導入ガスＡｒを導入し、ガラ
ス外囲器内をフローしたことにより、ガラス外囲器内面
から放出されたガスは導入ガスＡｒによって、排気管４
より排出された。本実施例では、画像領域９における放
出ガスの分圧を低減し、封着工程による電子源及び非蒸
発型ゲッタ（ＮＥＧ）の特性劣化を防ぐことを目的とし
ている。

【００８４】遮蔽板８がない場合には、封着したたき、
枠とリアプレート２とを接着したフリットガラス６及び
６’から多量のガスが放出され、画像領域９に拡散して
いく。放出ガスの１部は、導入ガスＡｒによりガラス外
囲器の外部に排気されるが、画像領域９内での放出ガス
の分圧を十分に下げるには、導入ガスの導入流量を多く
する必要がある。

【００８５】本実施例では、図２（ａ）、図２（ｂ）に
示すように、画像領域９と枠との間に遮蔽板８を設け
た。そのため、フリットガラス６及び６’からの放出ガ
スは、画像領域９に拡散することなく、画像領域９の放
出ガスの分圧は大きく低減された。封着したときに、導
入ガスＡｒの導入流量を１０［ｌ／ｍｉｎ］とすると、
画像領域９での放出ガス分圧は、遮蔽板８を設けた場合
には、設けない場合の１／２以下になった。

【００８６】その結果、封着工程でガラス外囲器全体を
封着温度まで加熱しても、画像領域９に存在する電子源
及び非蒸発型ゲッタ（ＮＥＧ）の特性にほとんど劣化が
みられなかった。また、遮蔽板８を配置したことによ
る、他の工程への悪影響はなかった。

【００８７】［実施例２］図５（ａ）は、ガラス外囲器
の断面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）のａ−ａ’
間の断面図である。本実施例では、導入管３及び排気管
４をガラス外囲器の対角に２本配置した場合のガラス外
囲器について説明する。なお、本実施例のガラス外囲器
の製造方法は、実施例１で説明した製造方法と同様であ
る。また、図１と同一の部材は同一の符号を付してい
る。

【００８８】まず、封着工程中の導入ガスＡｒの導入流
量と放出ガスの流量とについて説明する。

【００８９】導入管３から導入ガスＡｒを導入し、ガラ
ス外囲器内をフローして、ガラス外囲器内の部材から放
出されたガスが導入ガスＡｒによって、排気管４を介し
て外部に排出される。本実施例では、画像領域９におけ
る放出ガスの分圧を低減し、封着工程による電子源及び
ＮＥＧの特性劣化を防ぐことを目的としている。

【００９０】本実施例では遮蔽板８を、画像領域９と枠
との間に設けた。しかも、図５（ｂ）に示すように、導
入管３及び排気管４の直下に遮蔽板８を設けたため、画
像領域９側と枠側とに別々に不活性ガスを導入すること
ができた。そのため、枠と遮蔽板８との間の放出ガス分
圧を低減できた。したがって、全画像領域にわたって、
フリットガラス６及び６’からの放出ガスの影響を受け
ることなく封着を行うことができた。

【００９１】また、画像領域９と枠との間に遮蔽板８を
設けたため、フリットガラス６及び６’からの放出ガス
は、画像領域９に拡散することなく、画像領域９の放出
ガス分圧は大きく低減された。封着したときに、導入ガ
スＡｒを導入流量１０［ｌ／ｍｉｎ］とすると、画像領
域９での放出ガス分圧は、遮蔽板８を設けた場合には、
設けない場合の１／２以下で、実施例１よりさらに低い
値となった。具体的に、実施例１より７割程度、放出ガ
ス分圧は低くなった。

【００９２】その結果、封着工程でガラス外囲器全体を
封着温度まで加熱しても、画像領域９に存在する電子源
及び非蒸発型ゲッタ（ＮＥＧ）の特性にほとんど劣化が
みられなかった。また、遮蔽板８を配置したことによ
る、他の工程への悪影響はなかった。

【００９３】［実施例３］図６（ａ）は、ガラス外囲器
の断面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）のａ−ａ’
間の断面図である。本実施例では、導入管３及び排気管
４をガラス外囲器の角に４本配置した場合のガラス外囲
器について説明する。本実施例のガラス外囲器の製造方
法は、実施例１で説明した製造方法と同様である。ま
た、図１と同一の部材は同一の符号を付している。

【００９４】本実施例の封着工程中の導入ガスＡｒの導
入流量と放出ガスの流量とについて説明する。

【００９５】導入管３から導入ガスＡｒを導入し、ガラ
ス外囲器内をフローして、ガラス外囲器内の部材から放
出されたガスが導入ガスＡｒによって、排気管４を介し
て外部に排出される。本実施例では、画像領域９におけ
る放出ガスの分圧を低減し、封着工程による電子源及び
ＮＥＧの特性劣化を防ぐことを目的としている。

【００９６】本実施例では導入管３及び排気管４は、ガ
ラス外囲器の角に４本配置している。したがって、排気
管２本の場合より画像領域９内を流れる導入ガスＡｒの
流量は均一になり、封着したときの放出ガス分圧が均一
になる。また、導入ガスの導入流量が同じであれば、放
出ガスを約１／２にすることができる。

【００９７】本実施例では、図６（ａ）、図６（ｂ）に
示すように、画像領域９と枠との間に遮蔽板８を設け
た。そのため、フリットガラス６及び６’からの放出ガ
スは、画像領域９に拡散することなく、画像領域９の放
出ガスの分圧は大きく低減された。封着したときに、導
入ガスＡｒの導入流量を１０［ｌ／ｍｉｎ］とすると、
画像領域９での放出ガス分圧は、遮蔽板８を設けた場合
には、設けない場合の１／２以下になった。

【００９８】その結果、封着工程でガラス外囲器全体を
封着温度まで加熱しても、画像領域９に存在する電子源
及び非蒸発型ゲッタ（ＮＥＧ）の特性にほとんど劣化が
みられなかった。また、遮蔽板８を配置したことによ
る、他の工程への悪影響はなかった。

【００９９】［実施例４］図７（ａ）は、ガラス外囲器
の断面図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）のａ−ａ’
間の断面図である。本実施例では、実施例３の構成に加
えて、遮蔽板の内側と外側とに不活性ガスを流すもので
ある。本実施例のガラス外囲器の製造方法は、実施例１
で説明した製造方法と同様である。また、図１と同一の
部材は同一の符号を付している。

【０１００】本実施例の封着工程中の導入ガスＡｒの導
入流量と放出ガスの流量とについて説明する。

【０１０１】導入管３から導入ガスＡｒを導入し、ガラ
ス外囲器内をフローして、ガラス外囲器内の部材から放
出されたガスが導入ガスＡｒによって、排気管４を介し
て外部に排出される。本実施例では、画像領域９におけ
る放出ガスの分圧を低減し、封着工程による電子源及び
ＮＥＧの特性劣化を防ぐことを目的としている。

【０１０２】本実施例では導入管３及び排気管４は、ガ
ラス外囲器の角に４本配置している。したがって、排気
管２本の場合より画像領域９内を流れる導入ガスＡｒの
流量は均一になり、封着したときの放出ガス分圧が均一
になる。また、導入ガスの導入流量が同じであれば、放
出ガスを約１／２にすることができる。

【０１０３】また、図７に示すように、排気管直下に遮
蔽板８を設けているため、画像領域９側と枠側とで別々
に不活性ガスを流すことができる。したがって、枠と遮
蔽板との間の放出ガス分圧を低減することができる。よ
って、すべての画像領域９にわたって、フリットガラス
６及び６’からの放出ガスの影響を受けることなく封着
を行うことができた。

【０１０４】本実施例では、図７（ａ）、図７（ｂ）に
示すように、画像領域９と枠との間に遮蔽板８を設け
た。そのため、フリットガラス６及び６’からの放出ガ
スは、画像領域９に拡散することなく、画像領域９の放
出ガスの分圧は大きく低減された。封着したときに、導
入ガスＡｒの導入流量を１０［ｌ／ｍｉｎ］とすると、
画像領域９での放出ガス分圧は、遮蔽板８を設けた場合
には、設けない場合の１／２以下になった。

【０１０５】その結果、封着工程でガラス外囲器全体を
封着温度まで加熱しても、画像領域９に存在する電子源
及び非蒸発型ゲッタ（ＮＥＧ）の特性にほとんど劣化が
みられなかった。また、遮蔽板８を配置したことによ
る、他の工程への悪影響はなかった。

【０１０６】

【発明の効果】本発明によると、画像領域と接合剤との
間に遮蔽板を設けている。したがって、画像領域に、接
合材を加熱することによって放出されるガスが流れな
い。そのため、効率よく放出ガスの排気を行うことがで
きる。

【０１０７】また、効率よく放出ガスの排気を行える
と、気体の導入量を増やさなくてもよい。そのため、画
像形成装置の歩留まりが向上する。

【０１０８】さらに、遮蔽板を上記の位置に設けると、
外囲器などの封着時に外囲器内の複数の部材から発生す
る放出ガスが外囲器の外部に排気される。したがって、
外囲器内の素子電極や配線電極などが劣化することを抑
制することができる。

【０１０９】また、特に電子放出素子に、放出ガスから
の影響を受けやすい表面伝導型電子放出素子を用いた場
合、フォーミング工程、活性化工程などの真空中プロセ
スを封着前に行っても、電子放出素子の特性は劣化する
ことなく外囲器を製造することができる。

【０１１０】さらに、画像領域内に非蒸発型ゲッタを配
置することにより、封着時の画像領域内の放出ガス分圧
をさらに低減することができ、上述した歩留まりの向
上、素子電極と配線電極の劣化防止及び電子放出特性の
劣化防止という効果を大きくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置の外囲器の製造装置の模式図であ
る。

【図２】画像形成装置の外囲器の模式図である。

【図３】電子源を単純マトリクス配置した模式図であ
る。

【図４】表面伝導型電子放出素子の模式図である。

【図５】実施例２の画像形成装置の外囲器の模式図であ
る。

【図６】実施例３の画像形成装置の外囲器の模式図であ
る。

【図７】実施例４の画像形成装置の外囲器の模式図であ
る。

【図８】ゲッタ層を配した電子源を単純マトリクス配置
した模式図である。

【符号の説明】

１フェースプレート２リアプレート３導入管４排気管５支持枠６、６’ フリットガラス７スペーサ８遮蔽板９画像領域２０チャンバ２１導入管２２排気管２３、２４ホットプレート３２表面伝導型電子放出素子３３下配線３４上配線３５蛍光膜３６メタルバック４１基板４２，４３素子電極４４導電性薄膜４５電子放出部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子源を配置した第１の基体と前記電子
源から放出される電子ビームを受ける蛍光体を配置した
第２の基体とを対向して配置し、前記第１の基体及び前
記第２の基体を接合した外囲器を有し、前記外囲器は、前記第１の基体と前記第２の基体との接
合部分に接合材を配し、該接合材を接合温度まで加熱し
て接合してなる画像形成装置において、前記電子源及び前記蛍光体に挟まれた画像領域と前記接
合材との間に、前記接合材を加熱することによって放出
される不純ガスが流れないようにする遮蔽板を前記接合
材によって接合してなることを特徴とする画像形成装
置。
【請求項２】前記外囲器内に非蒸発型ゲッタを配置し
てなることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記遮蔽板の内側と外側とに、それぞれ
に気体を導入する導入管と前記気体を排気する排気管と
を前記外囲器に設けていることを特徴とする請求項１記
載の画像形成装置。
【請求項４】前記導入管及び前記排気管は、前記第２
の基体上であって前記遮蔽板と前記第２の基体との接合
部分の上に設けることを特徴とする請求項１記載の画像
形成装置。
【請求項５】前記気体は、不活性ガスであることを特
徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】前記接合は、前記第２の基体と支持枠と
前記遮蔽板とを接合する第１の接合工程と、前記第２の基体に接合した前記支持枠及び前記遮蔽板と
前記第１の基体とを接合する第２の接合工程と、からな
ることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項７】前記第１の接合工程の加熱温度は、前記
第２の接合工程の加熱温度以上の温度であることを特徴
とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】前記電子源は、表面伝導型電子放出素子
であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項９】電子源を配置した第１の基体と前記電子
源から放出される電子ビームを受ける蛍光体を配置した
第２の基体とを対向して配置し、前記第１の基体及び前
記第２の基体を接合した外囲器を有する画像形成装置の
製造方法において、前記電子源及び前記蛍光体に挟まれた画像領域と前記接
合材との間に、前記接合材を加熱することによって放出
される不純ガスが流れないようにする遮蔽板を前記接合
材によって接合することを特徴とする画像形成装置の製
造方法。