JP2000251731A - 真空気密容器の封止方法 - Google Patents

真空気密容器の封止方法

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JP2000251731A
JP2000251731A JP4717899A JP4717899A JP2000251731A JP 2000251731 A JP2000251731 A JP 2000251731A JP 4717899 A JP4717899 A JP 4717899A JP 4717899 A JP4717899 A JP 4717899A JP 2000251731 A JP2000251731 A JP 2000251731A
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glass
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sealing
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Kazuyuki Ueda
和幸 上田
Masatake Akaike
正剛 赤池
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 接合不良個所を生じさせずに、真空気密容器
の所要個所を陽極接合により均一・確実に封着する。 【解決手段】 基板ガラスと、画像表示板ガラスとを、
枠体ガラスを介して封着した真空気密容器1の真空排気
孔4を封止する真空気密容器1の封止方法であって、前
記真空排気孔4の周囲に金属膜3を成膜し、金属膜3の
周囲の真空気密容器1の表面に排気管7を接合して、真
空気密容器1を真空排気し、及び又は前記真空気密容器
1の内部にガスを導入し、金属膜3の上に、真空排気孔
4を掩蔽する封止蓋2を陽極接合し、排気管7を真空気
密容器1から離脱させるようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、真空気密容器の封
止方法に関し、特に、基板ガラスと、画像表示板ガラス
とを、枠体ガラスを介して封着した真空気密容器の真空
排気孔を封止する真空気密容器の製造方法であって、真
空排気孔の周囲に成膜した金属膜を介して、封止蓋ガラ
スを陽極接合する真空気密容器の封止方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、フラットディスプレイパネルのた
めの真空気密容器を陽極接合により製造する方法は、た
とえば、特開平7−161299号公報に開示されてい
る。
【0003】この公報によれば、図8に示すように、カ
ソード基板100と前面基板102とを、サイド基板1
01を介して陽極接合し、真空気密容器を製造してい
る。
【0004】具体的には、図9に示すように、カソード
基板100とサイド基板100はフリートシール部で封
着しておく。更に、このサイド基板101に接合用電極
110と薄膜ガラス111とを積層形成しておく。一
方、前面基板102には接合用電極112を形成してお
く。そして、サイド基板101と前面基板102とを密
着させ、比較的低い温度で加熱しながら、2つの接合電
極110、112の間に数10乃至数1000ボルトの
電圧を印加して薄膜ガラス111と前面基板上の接合用
電極112とを陽極接合している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の技術においては、サイド基板101と前面基板102
とを完全に面接触させることは困難である。従って、面
接触の不均一に応じて、接合不良が発生し、真空漏れを
起こすという問題があった。
【0006】そこで、本発明は、接合不良個所を生じさ
せずに、真空気密容器の所要個所を陽極接合により均一
・確実に封着することを課題としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの本発明は、基板ガラスと、画像表示板ガラスとを、
枠体ガラスを介して封着した真空気密容器の真空排気孔
を封止する真空気密容器の封止方法であって、前記真空
排気孔の周囲に金属膜を成膜し、前記金属膜の周囲の前
記真空気密容器表面に排気管を接合して、前記真空気密
容器を真空排気し、及び又は前記真空気密容器内にガス
を導入し、前記金属膜上に、前記真空排気孔を掩蔽する
封止蓋ガラスを陽極接合し、前記排気管を真空気密容器
から離脱させるようにしている。
【0008】又、本発明は、電子放出素子を配列した基
板ガラスと、前記電子放出素子から放出された電子を受
けて発光する蛍光体を配列した画像表示基板ガラスと
を、枠体ガラスを介して封着した真空気密容器を気密外
囲器とする画像表示装置であって、金属膜を介して陽極
接合した真空封止蓋ガラスを備えている。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施形態について説明する。
【0010】図1は、真空気密容器1の排気孔周辺、す
なわち、封止部分の平面図及び断面図である。排気孔4
は、真空気密容器1を真空排気するためのものであり、
基板ガラス及び/又は画像表示板ガラスに設けられてい
る。特に、複数の個所に設ければ、排気速度の向上を図
ることができる。又、プラズマディスプレイパネル用の
真空密閉容器1の場合には、一旦所定の真空度まで真空
排気した後、ガスを導入するか、又は、真空排気は行わ
ず、パージを繰り返して、ガスを所定圧力になるまで導
入する。
【0011】真空気密容器1はソーダガラス等からな
り、封止蓋2はソーダガラス等のガラスからなる。真空
気密容器1の表面にはAl、Ag、Au,、Cr、C
u、Ni等の金属膜3が成膜されている。ところで、真
空気密容器1は、画像表示装置の外囲器であり、封止蓋
2から真空漏れが生じると画面の輝度が低下するという
問題を引き起こす。
【0012】従って、封止蓋2、真空気密容器1、金属
膜3のそれぞれの熱膨張係数がほぼ等しいことが好まし
い。この点で、封止蓋2及び真空気密容器1の材料をソ
ーダガラス等とする場合には、いわゆるニッケル・クロ
ムの426合金(Ni42wt%、Cr6wt%、残部
Fe)は特に好適である。
【0013】金属膜3の厚みは、好ましくは、500〜
1000Å程度であり、排気孔4の中心より直径15m
m程度の範囲にAl等の金属膜3が、真空蒸着又はスパ
ッタリング等の成膜方法により、形成されている。
【0014】ここでは、一例として、排気孔4の直径は
10mm程度とし、封止蓋2の直径は14mm程度とす
る。封止蓋2および真空気密容器1の接合面はガラスフ
ロート面を使用する。このフロート面の表面粗度はRm
axが1μm以下であることが好ましい。
【0015】又、封止蓋2の厚みは0.5mm〜3mm
程度であり、典型的には1mm程度である。
【0016】接合面は接合前に洗浄する。ここでは、洗
浄は中性洗剤を入れた洗浄液中で10分程度超音波洗浄
を行ったのち、15分程度純水洗浄し、フッ酸1部+硝
酸1部+水40部の混合液で30秒程度エッチング洗浄
し、再び15分程度純水洗浄し、最後にイソプロピルア
ルコール(IPA)で10分程度洗浄をおこなった。
【0017】本発明において、排気孔4を封止蓋2で封
止するには、その準備のため、フリット等の酸化物ソル
ダ12が形成された部分に排気管を接合しなければなら
ない。
【0018】図2は、陽極接合のための電極13、14
と排気孔4とを位置合わせする工程を示す断面図であ
る。まず、図2を参照して、排気管接合工程について説
明する。図2に示すように、排気管7を真空気密容器1
に接合するためには、真空気密容器1を、第2加熱手段
5を兼ねた排気装置台6上にのせ、排気管7および排気
孔4との位置関係を設定する。
【0019】この第2加熱手段5は真空気密容器1を3
50℃程度に保持できる能力を持つものが好適である。
【0020】次に、図3に示すように、排気管7内に、
あらかじめ封止蓋を加熱するための図示しない第3加熱
手段を有する封止蓋保持機構9に封止蓋2を取り付け、
第1加熱手段11によりフリット等の酸化物ソルダ12
を溶解して、排気管7を接合する。その後、排気管7に
図示しない真空排気装置を接続して真空気密容器1を真
空排気する。
【0021】封止蓋保持機構9はここでは機械的なチャ
ッキングにより封止蓋2周辺を保持する機構を持ったも
のであるが、これに限らず、真空中で封止蓋2を保持で
きればよい。
【0022】続いて、図4に示すように、あらかじめ封
止蓋保持機構9に保持された封止蓋2を、封止蓋保持機
構9を排気孔4に向け降下させることにより、封止蓋2
を排気孔4上に被いかぶせる。
【0023】そして、第2加熱手段5により真空気密容
器1の温度を150℃から350℃程度まで、より好ま
しくは250℃程度まで 上昇させる。これと同時に、
封止蓋2も、封止蓋保持機構9についた図示しない第3
加熱手段を用いて、真空気密容器1の温度と同程度まで
加熱する。
【0024】次に封止蓋2を加圧する。この時の荷重は
50gから500g程度が好適である。
【0025】この後、封止蓋2に封止蓋保持機構9に配
された電極13を陽極とし、複数の電極14を陰極とし
て、陽極接合を開始する。この際電圧は200Vから1
000V程度が好適である。複数の電極14は、排気管
7を真空気密容器1に接合する際、金属膜3と接触し導
通をとることが可能となる。
【0026】陽極接合のための電極13が封止蓋2の中
央にあるため、ガラスの封止蓋2の電圧は半径方向に封
止蓋2中央部が高く、外周部に向かうにつれ低下するの
で、イオンエネルギーの高い封止蓋2中央から陽極接合
が始まり、徐々に封止蓋2の周辺に陽極接合が進行す
る。上記の電圧分布は点対称であるため、金属膜3と封
止蓋2とは、排気孔4の円周方向に均一に陽極接合され
る。
【0027】陽極接合が終了した後、電極の通電を終了
し、加圧を停止する。
【0028】その後、図5に示すように、封止蓋保持機
構9の保持動作を解除し、封止蓋保持機構9を上空に待
避させる。そして、第1加熱手段11でフリット等の酸
化物ソルダを再び溶融させて、排気管7を真空気密容器
1から離脱させる。
【0029】以上、平行平板の封止蓋2について本発明
の実施形態を説明したが、これに限らず、図6に示すよ
うに、中心に向かって板厚を減少させた封止蓋21を用
いてもよい。
【0030】この封止蓋21は、たとえば、ソーダガラ
ス製であり、直径12mm、中心厚0.5mm、外周厚
1.5mmとして、上記の方法で、真空気密容器1の排
気孔4に接合することができる。
【0031】このような封止蓋21の中心を電極10で
押圧する。封止蓋21の中心は薄いために電界強度が高
くでき、陽極接合が速やかに開始され、陽極接合が半径
方向に確実に広がって行く。
【0032】図7は、電子放出素子74を配列した基板
ガラス70と、電子放出素子74から放出された電子を
受けて発光する蛍光体75を配列した画像表示基板ガラ
ス72とを、枠体ガラス71を介して封着した真空気密
容器を気密外囲器とする画像表示装置の斜視図である。
【0033】図7に示すように、電子放出素子74の配
列は、電子源基板73上に形成されており、この電子源
基板73が基板ガラス70に取り付けられている。しか
し、電子放出素子74の配列は基板ガラス70上に形成
してもよい。
【0034】この電子放出素子74は、DoxmのX方
向配線とDoynのY方向配線により選択されて電子を
放出する。
【0035】画像表示基板ガラス72上には、蛍光体7
5が配列されている。そして、更に、蛍光体75上にメ
タルバック76が形成されている。蛍光体75はモノク
ロ画像の場合には、単色蛍光体のみからなるが、カラー
画像を表示する場合には、赤、緑、青の3原色の蛍光体
によりピクセルが形成されている。また、メタルバック
76はAlなどの導電性薄膜により構成される。メタル
バック76は、蛍光体から発生した光のうち、電子源基
板73の方に進む光を反射して表示画像の輝度を向上さ
せるとともに、外囲器内に残留したガスが、電子線によ
り電離され生成したイオンの衝撃によって、蛍光体が損
傷を受けるのを防止する働きもある。また画像表示領域
に導電性を与えて、電荷が蓄積されるのを防ぎ、電子源
基板73に対してアノード電極の役割を果たすものであ
る。
【0036】このような構造の画像表示装置の基板ガラ
ス70及び又は画像表示基板ガラス72に、1または2
以上の排気孔を設けて、既に説明した方法によって、真
空気密容器内を真空に排気した後、封止蓋2または封止
蓋21を排気孔4を掩蔽して陽極接合する。
【0037】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、真空気密
容器の排気孔の周りに排気管を接合した状態で、真空気
密容器を排気しながら、排気孔に封止蓋を陽極接合する
ことができるので、排気孔周りの出っ張りを最小限に押
さえることが出来、フラットディスプレイパネルとして
の真空気密容器の外形を文字どおりフラットにすること
ができる。
【0038】又、本発明によれば、中心で板厚が小さい
封止蓋を真空気密容器に陽極接合するので、排気孔を確
実に封止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】真空気密容器の排気孔周辺の平面図及び断面図
【図2】排気管を真空気密容器上に設置する工程を示す
断面図
【図3】排気管を真空気密容器に接合する工程を示す断
面図
【図4】封止蓋を真空気密容器上に接合する工程を示す
断面図
【図5】排気管を真空気密容器から離脱させる工程を示
す断面図
【図6】中心で板厚が小さい封止蓋を真空気密容器に陽
極接合する場合の概念図
【図7】電子放出素子配列と蛍光体配列を含む画像表示
装置の真空気密容器の斜視図
【図8】従来の真空気密容器の封止方法を示す断面図
【図9】従来の真空気密容器の封止方法を示す拡大断面
【符号の説明】
1 真空気密容器 2 封止蓋 3 金属膜 4 排気孔 5 第2加熱手段 6 排気装置台 7 排気管 9 封止蓋保持機構 11 第1加熱手段 12 酸化物ソルダ 13,14 電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01J 31/12 H01J 31/12 C Fターム(参考) 5C012 AA05 AA09 5C032 AA07 BB17 BB18 DE05 5C035 AA20 EE04 EE05 EE08 5C036 EE14 EE17 EE19 EF01 EF06 EF08 EG02 EG05 EG07 EH11 5C040 FA01 FA02 GA03 HA06 KA02 MA22 MA23

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板ガラスと、画像表示板ガラスとを封
    着した真空気密容器の真空排気孔を封止する真空気密容
    器の封止方法であって、 前記真空排気孔の周囲に金属膜を成膜し、 前記金属膜の周囲の前記真空気密容器表面に排気管を接
    合して、前記真空気密容器を真空排気し、及び又は前記
    真空気密容器にガスを導入し、 前記金属膜上に、前記真空排気孔を掩蔽する封止蓋ガラ
    スを陽極接合し、 前記排気管を真空気密容器から離脱させることを特徴と
    する真空気密容器の封止方法。
  2. 【請求項2】 基板ガラスと、画像表示板ガラスと、枠
    体ガラスとを封着した真空気密容器の真空排気孔を封止
    する真空気密容器の封止方法であって、 前記真空排気孔の周囲に金属膜を成膜し、 前記金属膜の周囲の前記真空気密容器表面に排気管を接
    合して、前記真空気密容器を真空排気し、及び又は前記
    真空気密容器にガスを導入し、 前記金属膜上に、前記真空排気孔を掩蔽する封止蓋ガラ
    スを陽極接合し、 前記排気管を真空気密容器から離脱させることを特徴と
    する真空気密容器の封止方法。
  3. 【請求項3】 前記基板ガラスのフロート面及び/又は
    前記画像表示板ガラスのフロート面に前記金属膜を成膜
    することを特徴とする請求項1、2のいずれか一つに記
    載された真空気密容器の封止方法。
  4. 【請求項4】 前記金属膜は、ニッケル42重量%とク
    ロム6%を含むニッケル・クロム・鉄の薄膜であること
    を特徴とする請求項1、2のいずれか一つに記載された
    真空気密容器の封止方法。
  5. 【請求項5】 前記封止蓋ガラスの厚さを、中心に向か
    って減少させることを特徴とする請求項1、2のいずれ
    か一つに記載された真空気密容器の封止方法。
  6. 【請求項6】 前記真空気密容器表面に、低融点ガラス
    により前記排気管を接合することを特徴とする請求項
    1、2のいずれか一つに記載された真空気密容器の封止
    方法。
  7. 【請求項7】 前記真空気密容器は、プラズマディスプ
    レイパネルの気密外囲器であることを特徴とする請求項
    1記載の真空気密容器の封止方法。
  8. 【請求項8】 前記真空気密容器内において、前記基板
    ガラス上には、電子放出素子を配列し、前記画像表示板
    ガラス上には、前記電子放出素子から放出された電子を
    受けて発光する蛍光体を配列することを特徴とする請求
    項1、2のいずれか一つに記載された真空気密容器の封
    止方法。
  9. 【請求項9】 基板ガラスと、画像表示板ガラスとを、
    枠体ガラスを介して封着した真空気密容器の製造方法で
    あって、 前記基板ガラスと、前記画像表示板ガラスとを、前記枠
    体ガラスを介して低融点ガラスで封着し、 前記真空排気孔を請求項2乃至6のいずれかに記載の真
    空気密容器の封止方法を用いて封止して真空気密容器を
    製造する真空気密容器の製造方法。
  10. 【請求項10】 電子放出素子を配列した基板ガラス
    と、前記電子放出素子から放出された電子を受けて発光
    する蛍光体を配列した画像表示基板ガラスとを、枠体ガ
    ラスを介して封着した真空気密容器を気密外囲器とする
    画像表示装置であって、 前記真空気密容器の真空排気孔に、請求項2乃至6のい
    ずれか一つに記載された真空気密容器の封止方法を用い
    て陽極接合した封止蓋を備えることを特徴とする画像表
    示装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2001088942A1 (en) * 2000-05-17 2001-11-22 Motorola Inc. A method for sealing display devices
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