JP2000251793A - 気密容器および画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】接着部の剥離等を防止して気密性を高め得る気
密容器およびこれを用いた画像表示装置を提供する。 【解決手段】リアプレート１に接合された第１の金属製
接合部材４と、フェースプレート２に接合された第２の
金属製接合部材５との間に充填部材８を介装し、接合部
材４，５間の間隔変化を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子線を利用した
平面型の画像表示装置に関し、特にその気密容器の構造
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の動画像等を表示する画像表示装置
としては、色再現性や画像の応答速度、価格等の面で優
れているＣＲＴが、特にカラー画像表示装置として、広
く用いられてきた。

【０００３】一方、ＣＲＴは、表示面積に対し装置の奥
行きが大きいという欠点を有しているため、平面型の画
像表示装置に対する要望も従来からあり、近年になっ
て、液晶を用いた平面型画像表示装置がＣＲＴに替わっ
て普及してきたが、自発光型でないため、バックライト
を持たなければならない点や、視野角依存性がある等の
問題点があり、平面型で、かつ自発光型の表示装置の開
発も望まれてきた。

【０００４】こうした自発光の平面型画像表示装置とし
て、最近、カラープラズマディスプレイが商品化され始
めているが、従来のＣＲＴとは発光の原理が異なるた
め、画像のコントラストや、発色の良さなどでＣＲＴと
比べるとやや劣ると言わざるを得ないのが現状である。

【０００５】こうした中、ＣＲＴと同様に電子線を用い
た画像表示装置であれば、ＣＲＴと同等の画質が得られ
ることが期待できるため、電子線を用いた平面型画像表
示装置の研究、開発も多く行われている。

【０００６】これら電子線を用いた平面型画像表示装置
の多くは、電子の発生源（以下、単に電子源と呼ぶ）と
して、熱陰極や冷陰極型の電子放出素子を複数配列する
ことで、ＣＲＴで必要な電子線の偏向空間を縮小し、装
置の薄型化、平面化を達成しようとするものである。

【０００７】一方、特開平4-163833号公報に記載の上記
の電子線を利用した平面型画像表示装置においては、線
状熱陰極を複数用いることで、従来ＣＲＴに必要だった
電子線の偏向空間を大幅に縮小したとはいえ、複数の画
素（蛍光体）に電子線を偏向するための水平偏向電極、
垂直偏向電極等の複雑な電極構体を気密容器内部に含む
構成のため、装置がある程度の厚さ（数十ｍｍ程度）を
有することが避けられないが、近年、携帯用情報端末機
器などとして、電子線利用の平面型画像表示装置におい
ても、例えば液晶ディスプレイと同程度の、さらに厚さ
の薄い超薄型の装置の開発が求められている。

【０００８】また、画像表示装置の封着は、低融点ガラ
スを、表示部が形成されている基板と、電極が形成され
ている基板との接合部に塗布して、４５０℃〜５００℃
近くまで昇温して封着を行ってきたが、その為に表示装
置内に構成されている電極が劣化してしまうという問題
点があった。この電極の劣化を防ぐ為、それぞれの基板
に金属板を接合し、金属板同士をビーム溶接することに
より封着する構造の画像表示装置が特公平3-28773に記
載されている。

【０００９】すなわち、図１０に示すように、基板とし
ての裏容器１０３に接着部１０７を介して接着されてい
る第1の金属板１０４表容器１０１に接着部１０７を介
して接着されている第2の金属板１０２とを合わせた状
態でビーム溶接により接合し、真空容器である表示装置
を作製している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前述した
従来の画像表示装置（図１０）では、以下のような問題
点があった。

【００１１】すなわち、第１，第２の金属板１０２，１
０４が溶接部１０８において気密に封着されているもの
の、第１，第２の金属板１０２，１０４のうねり、接着
部１０７，１０７の厚み・ムラ、裏容器１０３，表容器
１０１の反り、または図示していないが容器内の耐大気
圧構造の支持部材の高さのバラツキにより、裏容器１０
３または表容器１０１に接着されている第１，第２の金
属板１０２，１０３の間に空隙１０６が発生し、真空引
きをした際、裏，表容器１０３，１０１と第１，第２の
金属板１０２，１０４との接着部１０７，１０７または
第１，第２の金属板１０２，１０４を互いに接合してい
る溶接部１０８に大気圧が加わり、接着部１０７が剥離
したりマイクロクラック等を生じ、真空が劣化してしま
い信頼性の高い画像表示装置を得ることが難しかった。
特に、接着部１０７，１０７に対しては大気圧が接着部
を剥がす方向に作用するので、空隙１０６があると剥離
しやすい。

【００１２】本発明は上記した従来技術の問題点を解決
するためになされたもので、接着部の剥離等を防止して
気密性を高め得る気密容器およびこれを用いた画像表示
装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本請求項１に係る発明は、側縁部に第１の接合部材
を接合している第１のパネルと、該第１のパネルと対向
して配置され側縁部に第２の接合部材を接着している第
２の基板と、を有し、前記第１の接合部材と第２の接合
部材が互いに気密に接合されている気密容器において、
前記第１及び第２の接合部材の間に第１及び第２の接合
部材間の間隔の変化を抑制する充填部材が介装されてい
ることを特徴とする。

【００１４】本発明は、第１及び第２の接合部材間に充
填部材を介して互いに接合することにより、第１及び第
２接合部材間を埋めるようにしたものである。これによ
り、第１及び第２接合部材のうねり、接着部の厚み・ム
ラや、パネルの反りに対しても十分に空隙を埋めること
ができる。また、大気圧が作用しても、充填部材によっ
て第１，第２の接合部材間の間隔変化が抑制されるの
で、第１，第２のパネルとの接着部や第１，第２の接合
部材同士の接合部に生じる歪みは小さく、接着部の剥離
等を防止することができ、気密性を保つことができる。

【００１５】請求項２に係る発明は、前記充填部材の間
隔方向の厚さは、第１及び第２の接合部材を接合する前
の厚さが、第１及び第２の接合部材の接合後の厚さより
も厚く設定されていることを特徴とする。

【００１６】このようにすれば、より確実に第１，第２
の接合部材間の間隔の変化を抑制することができる。

【００１７】また、請求項３に係る発明は、充填部材は
セラミックス材料であることを特徴とする。

【００１８】セラミックス材料は耐熱性が高く、後工程
での必要な熱処理にも耐え得るし、脱ガスがないので気
密性を要求される本件気密容器に好適である。

【００１９】また、請求項４に係る発明は、前記第１及
び第２の接合部材と第１及び第２のパネルとの熱膨張率
差が１０％以内であることを特徴とする。

【００２０】第１，第２の接合部材と第１，第２のパネ
ル間の熱膨張差が大きいと過大な熱応力が生じ、第１，
第２の接合部材と第１，第２のパネルが剥がれてしま
う。このため、両者の熱膨張率差が１０％以内が好まし
い。

【００２１】請求項５に係る発明は、前記第１及び第２
の接合部材と第１及び第２のパネルの接合に使用してい
る接着材が低融点ガラスであることを特徴とする。

【００２２】低融点ガラスを用いれば、後工程での熱に
耐え得るし、また、気密性を保持でき、放出ガスも少な
い。

【００２３】請求項６に係る発明は、前記第１及び第２
の接合部材は金属部材であることを特徴とする。

【００２４】金属部材とすれば、溶接等によって常温下
で簡単に封着処理が可能である。

【００２５】請求項７に係る発明は、第１パネルと第２
パネルとの間にはパネル間の間隔を維持するための支持
部材が介装されていることを特徴とする。

【００２６】支持部材の高さの違いも第１，第２接合部
材間の間隔変化の原因となるが、充填部材によって間隔
変化が抑制される。

【００２７】請求項８に係る発明は、気密容器内部は真
空であることを特徴とする。

【００２８】減圧下において、第１，第２接合部材の接
合部や第１，第２の接合部材と第１，第２パネルとの接
着部に大気圧が加わるが、第１，第２の接合部材間の空
隙が充填部材によって埋められているので、接着部の剥
離やマイクロクラック等が生じるおそれがない。

【００２９】請求項９に係る発明は、上記した気密容器
を用い、第１のパネルは複数の電子放出素子から成る電
子源を有し、第２のパネルには上記電子源より放出され
た電子ビームの照射により画像を表示する蛍光体が形成
されている画像表示装置を構成したものである。

【００３０】このように気密性の高い気密容器を用いる
ことにより、安定した画像表示特性が得られ、画像表示
装置として信頼性向上を図ることができる。

【００３１】請求項１０に係る発明は、上記電子放出素
子として表面伝導型電子放出素子を用いたものである。

【００３２】表面伝導型電子放出素子は、構造が単純で
あることから、大面積にわたる多数の素子の形成が容易
であり、平面型画像表示装置用の電子源として好適であ
る。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下に本発明を図示の実施の形態
に基づいて説明する。

【００３４】図１（Ａ）は本発明の実施の形態に係る密
閉容器としての真空容器及び画像表示装置の概略全体構
成を示す斜視図、図１（Ｂ）は真空容器及び画像表示装
置の接合部の拡大断面図である。ここで、画像表示装置
と真空容器の関係は、本発明では、真空容器に電子放出
素子から成る電子源と、この電子源より放出された電子
ビームの照射により画像を表示する蛍光体が形成された
ものが画像表示装置とする。

【００３５】それぞれの図において、１は電子源を形成
するための基板を兼ねる第１のパネルとしてのリアプレ
ート、２は内面に蛍光体６が形成された第２のパネルと
してのフェースプレートで、それぞれ、青板ガラス、表
面にSiO2被膜を形成した青板ガラス、Naの含有量を少な
くしたガラス、石英ガラス、あるいはセラミックスな
ど、条件に応じて各種材料を用いることができる。

【００３６】また、電子源形成用の基板を、リアプレー
ト１と別に設け、電子源を形成した後、両者を接合して
も良い。３はリアプレート１に設けられる電子源駆動用
の配線であり、画像表示装置の外部に取り出され、電子
源の駆動回路（不図示）に接続される。

【００３７】４はリアプレートの側縁部に接着材９を介
して接着されている第1の接合部材としての第１の金属
部材であり、５はフェースプレート２の側縁部に接着材
９を介して接着されている第2の接合部材としての第２
の金属部材である。上記した電子源駆動回路配線３はリ
アプレート１と第1の金属部材４の接合部で接着材９に
埋設されて外部に引き出される。

【００３８】画像表示装置内には、このほかゲッタなど
が必要に応じて配置される。

【００３９】１３は蛍光体６を被覆するように形成され
るメタルバックと呼ばれる金属膜（通常Ａｌ）からなる
電極である。

【００４０】１０はリアプレート１とフェースプレート
２に挟持される支持部材としてのスペーサであり、接着
材９により、リアプレート１またはフェースプレート２
に接合され、耐大気圧支持構造を構成する。

【００４１】２２は第1の金属部材４と第2の金属部材５
を密閉するための接合部（溶接）であり、本実施の形態
では、第１，第２の金属部材４，５の外周側の端部にお
いて接合されている。フェースプレート２、リアプレー
ト１に接着されている第1・２の金属部材４、５の材料
としては、フェースプレート２及びリアプレート１と熱
膨張差が大きいと熱応力が生じ、リアプレート１及びフ
ェースプレート２と第１，第２の金属部材４，５が剥が
れてしまう。この為、リアプレート１及びフェースプレ
ート２と第１，第２の金属部材４，５との熱膨張差は１
０％以内とすることが好ましい。

【００４２】例えば、リアプレート１とフェースプレー
ト２に青板ガラスまたは高歪点ガラスを用いた場合には
Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒが合金された４２６合金を用いること
ができる。

【００４３】この第２の金属部材５の形状としては、画
像表示面に対応する部分を取り除いた金属枠体を用い、
フェースプレート２の側縁部に接着材９を介して接合さ
れ、同様に第１の金属部材４も画像表示面に対応する部
分を取り除いた金属枠体によって構成され、リアプレー
ト１の側縁部に接着材９を介して接着されている。

【００４４】第１，第２の金属部材４，５とリアプレー
ト１及びフェースプレート２とを接着している接着材９
には、後工程での熱に耐え得るもの、また気密性を保持
でき、放出ガスが少ない低融点ガラスが好ましい。

【００４５】そして、第１及び第２の金属部材４，５の
間に第１及び第２の金属部材４，５間の間隔の変化を抑
制する充填部材８が介装され、この充填部材８の間隔方
向の厚さは、第１及び第２の金属部材４，５を接合する
前の厚さが、第１及び第２の金属部材４，５の接合後の
厚さよりも厚く設定されている。これにより、真空容器
内を真空に保つようになっている。

【００４６】第１及び第２の金属部材４，５は、内周端
から幅方向中央部までは互いに平行で、幅方向中央部で
く字形状に折曲されて外周端部に向かって互いに近づく
方向に傾斜し、外周端部において接合されている。した
がって、第１，第の金属部材４，５の内周端部から外周
端部の接合部２２までは互いに離間して空隙が形成され
ており、この空隙に前記充填部材８が介装されている。

【００４７】この第１，第２の金属部材４，５の間隔の
変化を抑制する充填部材８の材料は、脱ガスがなく、耐
熱性が２００℃以上であれば特に限定はしないが、この
ようなものとしてセラミックス系材料あるいはポリイミ
ド系材料を用いることができる。

【００４８】接合部２２における第１，第２の金属部材
４，５の接合方法としては、一般的にはレーザ溶接、ア
ーク溶接等があるが、後工程での熱、応力等に耐えうる
もの、気密性を保持できるもの、放出ガスが少ないこと
などの条件を満たすものがあれば特に限定されないが、
レーザ溶接が好ましい。

【００４９】本発明に用いる電子源を構成する電子放出
素子の種類は、電子放出特性や素子のサイズ等の性質が
目的とする画像形成装置に適したものであれば、特に限
定されるものではない。熱電子放出素子、あるいは電界
放出素子、半導体電子放出素子、ＭＩＭ型電子放出素
子、表面伝導型電子放出素子などが使用できる。後述す
る実施例において示される表面伝導型電子放出素子は本
発明に好ましく用いられるものであるが、以下に簡単に
説明する。

【００５０】図２Ａ、Ｂは、表面伝導型電子放出素子単
体の構成の一例を示す摸式図でＡは平面図、Ｂは断面図
である。

【００５１】図において、４１は電子放出素子４０を形
成するため基体、４２、４３は一対の素子電極、４４は
上記素子電極に接続された導電性膜でその一部に電子放
出部４５が形成されている。電子放出部４５は、後述す
るフォーミング処理により、導電性膜４４の一部が破
壊、変形、変質して形成されて高抵抗の部分で、導電性
膜４４の一部に亀裂が形成され、その近傍から電子が放
出されるものである。

【００５２】上記のフォーミング工程は、上記一対の素
子電極４２，４３間に電圧を印加することにより行な
う。これは、有機物質の存在する雰囲気中で、上記素子
にパルス電圧を操り返し印加することにより、炭素ない
し炭素化合物を主成分とする物質を、上記電子放出部の
周辺に堆積させるもので、この処理により素子電極間を
流れる電流（素子電流Ｉｆ）、電子放出に伴う電流（放
出電流Ｉｅ）は、共に増大する。

【００５３】このような工程を経て得られた電子放出素
子４０は、つづいて安定化工程を行なうことが好まし
い。この工程は、真空容器内の有機物質を排気する工程
である。真空容器を排気する真空排気装置は、装置から
発生するオイルが電子放出素子４０の特性に影響を与え
ないように、オイルを使用しないものを用いるのが好ま
しい。具体的には、ソープションポンプ、イオンポンプ
等の真空排気装置を挙げることができる。

【００５４】真空容器内の有機物質の分圧は、上記の炭
素及び炭素化合物がほぼ新たに堆積しない分圧で、１．
３×１０−６Ｐａ以下が好ましく、さらには１．３×１
０−８Ｐａ以下が特に好ましい。さらに真空容器内を排
気するときは、真空容器全体を加熱して、真空容器内壁
や、電子放出素子４０に吸着した有機物質分子を排気し
やすくするのが好ましい。

【００５５】このときの加熱条件は、８０〜２５０℃、
好ましくは１５０℃以上で、できるだけ長時間処理する
のが望ましいが、特にこの条件に限るものではなく、真
空容器の大きさや形状、電子放出素子４０の構成などの
諸条件により適宜選ばれる条件により行なう。

【００５６】真空容器内の圧力は極力低くすることが必
要で、１×１０−５Ｐａ以下が好ましく、さらに１．３
×１０−６Ｐａ以下が特に好ましい。

【００５７】安定化工程を行なった後の駆動時の雰囲気
は、上記安定化処理終了後の雰囲気を維持するのが好ま
しいが、これに限るものではなく、有機物質が十分除去
されていれば、真空度自体は多少低下しても十分安定な
特性を維持することができる。

【００５８】このような真空雰囲気を採用することによ
り、新たな炭素あるいは炭素化合物の堆積を抑制でき、
また真空容器や基板などに吸着したＨ２Ｏ，Ｏ２なども
除去でき、結果として素子電流Ｉｆ、放出電流Ｉｅが安
定する。

【００５９】このようにして得られた表面伝導型電子放
出素子４０の、素子に印加する電圧Ｖｆと素子電流Ｉｆ
及び放出電流Ｉｅの関係は、図３に摸式的に示すような
ものとなる。図３においては、放出電流Ｉｅが素子電流
Ｉｆに比べて著しく小さいので、任意単位で示してい
る。なお、縦・横軸ともリニアスケールである。

【００６０】図３に示すように、本素子はある電圧（し
きい値電圧と呼ぶ、図３中のＶｔｈ）以上の素子電圧を
印加すると急激に放出電流Ieが増加し、一方しきい値電
圧Ｖｔｈ以下では放出電流Ｉｅがほとんど検出されな
い。つまり、放出電流Ｉｅに対する明確なしきい値電圧
Ｖｔｈを持った非線形素子である。これを利用すれば、
２次元的に配置した電子放出素子４０にマトリクス配線
を施し、単純マトリクス駆動により所望の素子から選択
的に電子を放出させ、これを画像形成部材としての蛍光
体６に照射して画像を形成させることが可能である。

【００６１】次に、上記した蛍光体６を備えた蛍光膜５
１の構成例を説明する。

【００６２】図４は蛍光膜５１を示す摸式図である。蛍
光膜５１は、モノクロームの場合は蛍光体６のみから構
成することができる。カラーの蛍光膜５１の場合は、蛍
光体６の配列によりブラックストライプあるいはブラッ
クマトリクスなどと呼ばれる黒色導電材５２と蛍光体６
とから構成することができる。ブラックストライプ、ブ
ラックマトリクスを設ける目的は、カラー表示の場合、
必要となる三原色蛍光体の各蛍光体６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、蛍光膜
５１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。黒色導電在２の材料としては、通常用
いられている黒鉛を主成分としている材料の他、導電性
があり、光の通過及び反射が少ない材料を用いることが
できる。

【００６３】フェースプレート２に蛍光体６を塗布する
方法は、モノクローム、カラーによらず、沈殿法、印刷
法等が採用できる。蛍光膜５１の内面側には、通常メタ
ルバック１３が設けられる。メタルバック１３を設ける
目的は、蛍光体６の発光のうち内面側への光をフェース
プレート２側へ鏡面反射させることにより輝度を向上さ
せること、電子ビーム加速電圧を印加するための電極と
して作用させること、真空容器内で発生した負イオンの
衝突によるダメージから蛍光体６を保護すること等であ
る。メタルバック１３は、蛍光膜５１作製後、蛍光膜５
１の内面側表面の平滑化処理（通常「フィルミング」と
呼ばれる）を行い、その後Ａｌを真空蒸着等を用いて堆
積させることで作製する。

【００６４】フェースプレート２には、更に蛍光膜５１
の導電性を高めるため、蛍光膜５１の外面側に透明電極
を設けてもよい。

【００６５】カラーの場合は各色の蛍光体６と電子放出
素子４０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。こうして、平面型画像表示装置が作製
される。

【００６６】以上説明したように、リアプレート１に接
着している第１の金属部材４とフェースプレート２に接
着している第２の金属部材５との間に充填部材８を介し
て互いに接合し封着することにより、第１，第２の金属
部材４，５間の間隔の変化を抑制することができるよう
にしたものである。これにより、容器内を真空引きした
際、第１，第２の金属部材４，５のうねり、接着部９の
厚み・ムラ、基板となるリアプレート１やフェースプレ
ート２の反り、スペーサ１０の高さのバラツキに対して
も、十分に空隙を埋めることができる。したがって、リ
アプレート１及びフェースプレート２と第１，第２の金
属部材４，５との接着部９または第１，第２の金属部材
４，５を接合している部分に加わる大気圧は充填部材８
によって支持され、接着部９が剥離しリークしてしまう
ことなく、容器内を真空に保つことができるため、信頼
性の高い画像表示装置を得ることができる。

【００６７】

【実施例】以下、実施例に基づき、本発明をさらに説明
する。各実施例の説明においては、上記した実施の形態
において説明した図面を適宜参照して説明するものとす
る。

【００６８】［実施例1］本発明の実施例１は、図１に
示される構成の容器を用いた画像形成装置である。本実
施例１では、冷陰極電子放出素子である表面伝導型電子
放出素子を電子放出素子としてリアプレート１上に複数
形成し、マトリクス状に配線して電子源を形成し、フェ
ースプレート２には、蛍光体６を設置し、これを用いて
画像表示装置を作成した。以下に図５（Ａ）〜（Ｅ）、
図６を参照して、その作成手順を説明する。

【００６９】（工程-a）真空排気用孔１５（図６）及び
電圧導入端子通過孔１４を形成した青板ガラスを十分洗
浄した後、表面に、0.5μmのシリコン酸化膜をスパッタ
法により形成し、リアプレート1とした。尚、直径１０
ｍｍの電圧導入端子通過孔１４は、後述するフェースプ
レート２の蛍光体引き出し電極１２と対向する位置に配
置した。

【００７０】次にリアプレート１上にスパッタ成膜法と
フォトリソグラフィー法を用いて表面伝導型電子放出素
子の素子電極１２１と１２２を形成する。材質は５ｎｍ
のＴｉ、１００ｎｍのＮｉを積層したものである。素子
電極１２１，１２２の間隔が３μmで素子電極１２１，
１２２の幅が３００μmとなるようにした（図５
（Ａ））。

【００７１】（工程-b）続いて、Agペーストを所定の形
状に印刷し、焼成することにより下配線１２３を形成し
た。この下配線１２３は電子源形成領域の外部まで延長
され、図1における電子源駆動用配線３となる。この下
配線１２３の幅は１００μm、厚さは約１０μmである
（図５（Ｂ））。

【００７２】（工程-c）次に、ＰｂＯを主成分とし、ガ
ラスバインダーを混合したペーストを用い、同じく印刷
法により絶縁層１２４を形成する。これは上記下配線１
２３と後述の上配線１２５を絶縁するもので、厚さ約20
μmとなるように形成した。なお、素子電極１２２の部
分には切り欠きを設けて、上配線１２５と素子電極１２
１，１２２の接続をとるようにしてある（図５
（Ｃ））。

【００７３】（工程-d）続いて上配線１２５を上記絶縁
層１２４上に形成する（図５（Ｄ））。方法はY方向配
線の場合と同じで、配線の幅は３００μm、厚さは約１
０μmである。つづいて、ＰｄＯ微粒子よりなる導電性
膜１２６を形成する。

【００７４】導電性膜１２６は、有機金属化合物の水溶
液の液滴をインクジェット法で付与した後、基板を３５
０℃で焼成し、有機金属化合物を熱分解し金属酸化物の
導電性膜を作製した（図５（Ｅ））。このようにして電
子源基板を作製した。

【００７５】（工程-ｅ；以降図６参照）続いて、支持
部材であるスペーサ１０と上記リアプレート１の上配線
25を接着材を用いて接着する。接着材は低融点ガラスで
あるフリットガラス２１が用いられる。フリットガラス
２１としては、日本電気硝子社製結晶性フリットガラス
ＬＳ７１０５を用いた。

【００７６】スペーサ１０の高さ（厚さ）は、３ｍｍで
あり、これにより、リアプレート１とフェースプレート
２、即ち電子源と蛍光体６との距離は、本実施例の画像
表示装置において、約３ｍｍに保持される。

【００７７】（工程-ｆ）次に、フェースプレート２の
作製について述べる。フェエースプレート２の基板とし
ては、青板ガラスを用いた。

【００７８】印刷により蛍光体引き出し電極１２をＡｇ
にて、下記メタルバック１３と導通する（オーバーラッ
プする部分を有す）パターンにて形成、さらに蛍光膜５
１のブラックストライプ、つづいてストライプ状の蛍光
体６を形成、フィルミング処理を行った後、この上に厚
さ約０．１μmのＡｌ膜を真空蒸着法により堆積してメ
タルバック１３とした。

【００７９】（工程-ｇ）次に本発明である主要部を説
明する。

【００８０】第１・第２の金属部材として、０．２mmの
４２６合金で寸法が外周３２０mm×２９５mm、内周が２
５４mm×２２４mmになるように中を取り除き第１，第２
の４２６合金枠枠１７，１８を作製する。

【００８１】そして、外周が３５０mm×３００mm、板厚
２mmのリアプレート１の側縁部に、第1の金属部材４を
固定する為の接着材としてフリットガラス２１をディス
ペンサによって塗布し前処理（仮焼成）を行ってフリッ
トガラス層を形成した。

【００８２】また、外周が２８６mm×２６０mm、板厚２
mmの前記フェースプレート２の側縁部に、４２６合金よ
りなる第２の４２６合金枠１８を固定する為のフリット
ガラス２１をディスペンサによって塗布し前処理（仮焼
成）を行ってフリットガラス層を形成した。

【００８３】上記したフリットガラス２１は低融点ガラ
スで、日本電気硝子社製ＬＳ−３０８１をペーストとし
て用いた。

【００８４】次に、リアプレート１と第1の４２６合金
枠１７をフリットガラス２１を介して４１０℃に加熱し
接着すると同時に、電圧導入端子１１と容器内を真空排
気するための排気管１６をそれぞれ対応するリアプレー
ト１上の孔１４・１５と位置合わせをし、フリットガラ
ス２１を介して４１０℃に加熱し接合する。

【００８５】このフェースプレート２と第２の４２６合
金枠１８をフリットガラス２１を介して４１０℃に加熱
し接着する。

【００８６】このリアプレート１又はフェースプレート
２に接着されている第１，第２の４２６合金枠１７，１
８上にディスペンサにて充填部材としてのセラミックス
１９を塗布し設置する。

【００８７】接合時、リアプレート１及びフェースプレ
ート２に接着されている第1・第２の４２６合金１７、
１８の間にリアプレート１又はフェースプレート２に設
置されたセラミックス１９を介し、ビーム溶接により局
所的に加熱してそれぞれの第1・第２の４２６合金１７
・１８を接合する。この接合時に、第1・第２の４２６
合金１７・１８の間は、従来の構成では、金属部材のう
ねり、接着層の厚み・ムラ、基板の反り、またはスペー
サ１０の高さのバラツキにより空隙が生じていたが、上
記セラミックス１９を用いた構成により、セラミックス
１９が満遍なく広がり第１，第２の４２６合金枠１７，
１８のうねり、接着層としてのフリットガラス２１の厚
み・ムラ、リアプレート１及びフェースプレート２の反
り、スペーサ１０の高さのバラツキによって生じる空隙
を埋めることができる。このように本実施例１の封着構
成によれば、容器内を真空に保つことができる。

【００８８】なお、リアプレート１とフェースプレート
２との接合時は、電子源の各電子放出素子とフェースプ
レート２の蛍光体６の位置が正確に対応するように、注
意深く位置合わせを行う。 （工程-ｈ） 上記画像表示装置を、排気管１６を介して真空排気装置
に接続し、容器内を排気する。リークの確認として、Ｈ
ｅリークディテクターを用いて、リアプレート１，フェ
ースプレート２と第１，第２４２６合金枠１７，１８の
接着部、第１，第２の４２６合金枠１７，１８同士の接
合部２２にＨｅガスを充て、リークが生じていないこと
を確認した。

【００８９】容器内の圧力が１０−４Ｐａ以下となった
ところで、フォーミング処理を行う。フォーミングは、
X方向の各行毎に、上配線に図８に模式的に示すような
波高値の漸増するパルス電圧を印加して行った。パルス
間隔T1は１０ｓｅｃ．、パルス幅Ｔ２は１ｍｓｅｃ．と
した。なお、図には示されていないが、フォーミング用
のパルスの間に波高値0.1Vの矩形波パルスを挿入して電
流値を測定して、電子放出素子の抵抗値を同時に測定
し、1素子あたりの抵抗値が1Mオームを越えたところ
で、その行のフォーミング処理を終了し、次の行の処理
に移る。これを繰り返して、すべての行についてフォー
ミング処理を完了する。

【００９０】（工程-ｉ）次に活性化処理を行う。この
処理に先立ち、上記画像形成装置を200℃に保持しなが
らイオンポンプにより排気し、圧力を１０−５Ｐａ以下
まで下げる。つづいてベンゾニトリルを真空容器内に導
入する。圧力は、１．３×１０−２Ｐａとなるよう導入
量を調整した。つづいて、上配線１２５にパルス電圧を
印加する。パルス波形は、波高値１６Ｖの矩形波パルス
とし、パルス幅は100μsec.とし1パルス毎に１２５μse
c間隔でパルスを加える上配線１２５を隣の行に切り替
え、順次行方向の各配線にパルスを印加することを繰り
返す。この結果各行には10msec.間隔でパルスが印加さ
れることになる。この処理の結果、各電子放出素子の電
子放出部近傍に炭素を主成分とする、堆積膜が形成さ
れ、素子電流Ifが大きくなる。

【００９１】（工程-ｊ）つづいて、真空容器内を再度
排気する。排気は、画像表示装置を２００℃に保持しな
がら、イオンポンプを用いて１０時間継続した。この工
程は真空容器内に残留した有機物質分子を除去し、上記
炭素を主成分とする堆積膜のこれ以上の堆積を防いで、
電子放出特性を安定させるためのものである。

【００９２】（工程-ｋ）画像表示装置を室温に戻した
後、工程-ｈで行ったのと同様の方法で、上配線にパル
ス電圧を印加する。さらに上記の電圧導入端子を通じ
て、蛍光体に４kVの電圧を印加すると蛍光体が発光す
る。

【００９３】以降、徐々に印加電圧を上げ、１０ｋＶま
で、印加した。

【００９４】目視により、発光しない部分あるいは非常
に暗い部分がないことを確認し、X方向配線及び蛍光体
への電圧の印加をやめ、排気管１７を加熱溶着して封止
する。つづいて、高周波加熱によりゲッタ（不図示）の
処理を行い、画像表示装置を完成する。

【００９５】以上のようにして作製した画像表示装置に
よれば、接着部の剥離によるスローリークは観察され
ず、容器内を真空に保つことができ、従来よりも信頼性
のある画像表示装置を提供することができるのを確認で
きた。

【００９６】なお、上記実施例では、電子源を構成する
電子放出素子として、表面伝導型電子放出素子を用いた
場合を示したが、本発明の構成がこれに限られるもので
ないことは当然で、ＦＥ型電子放出素子、半導体電子放
出素子その他各種の電子放出素子を用いた電子源を使用
した場合でも同様に適用できる。

【００９７】また、実施例においては、画像形成装置の
リアプレートが電子源の基板を兼ねているが、リアプレ
ートと基板を別にして、電子源を作成した後に基板をリ
アプレートに固定しても良い。

【００９８】その他、本発明の技術的思想の範囲内で、
実施例で示した各種部材を適宜変更しても良い。

【００９９】［実施例２］本発明の実施例２は、実施例
１と同様に、電子放出素子を冷陰極電子放出素子である
表面伝導型電子放出素子としてリアプレート１上に複数
形成し、マトリクス状に配線して電子源を形成し、フェ
ースプレート２には、蛍光体６を設置し、これを用いて
画像表示装置を作成した。

【０１００】本発明の画像表示装置の封着部分の実施例
２を図９に示す。

【０１０１】装置全体の構成は、実施例１と同様なので
省略し、図１（Ａ）の断面に対応した部分のみ図９に示
す。

【０１０２】本実施例２は、リアプレート１とフェース
プレート２の側縁部に支持枠７を介した構成で、これ以
外の構成は実施例１と同様である。

【０１０３】リアプレート１、フェースプレート２と同
様の材料で構成された支持枠７がリアプレート１と第1
の４２６合金枠１７に固定するためのフリットガラス２
１層を予め枠両面にディスペンサによって塗布し、前処
理（仮焼成）を行い形成した。このリアプレート１と支
持枠７によって第２のパネルが構成される。フリットガ
ラス２１は日本電気硝子社製ＬＳ−３０８１をペースト
として用いた。

【０１０４】この支持枠７の両面に設置されたフリット
ガラス２１を介して、第１の４２６合金枠１７とリアプ
レート１の側縁部とが同時に４１０℃に加熱され接着さ
れる。

【０１０５】リアプレート１に接合された支持枠７に接
着されている第1の４２６合金枠１７上、またはフェー
スプレート２に接着されている第２の４２６合金枠１８
上にディスペンサにてセラミックス１９を設置し、封着
時、セラミックス１９を介して、ビーム溶接により局所
的に加熱して第１，第２の４２６合金枠１７，１８が接
合される。

【０１０６】本実施例においては、第１，第２の４２６
合金枠１７，１８間にセラミックス１９を介することに
より、第１，第２の４２６合金枠１７，１８のうねり、
接着層としてのフリットガラス２１の厚み・ムラ、リア
プレート１及びフェースプレート２の反り、スペーサ１
０の高さのバラツキによって発生する各４２６合金枠１
７，１８間に生じる空隙を埋めることができるので、真
空引きをした際、第１，第２の４２６合金枠１７，１８
の接着部が剥離することなく、容器内を真空に保つこと
ができ、また支持枠７が設けられているので強度が増
し、信頼性のある真空容器を提供することができる。

【０１０７】なお、リアプレート１と、フェースプレー
ト２との接合時は、電子源の各電子放出素子と、フェー
スプレート１の蛍光体の位置が正確に対応するように、
注意深く位置合わせを行う。

【０１０８】これ以降の工程は実施例１と同様なので省
略する。

【０１０９】以上のようにして作製した画像表示装置に
よれば、接着部の剥離によるスローリークは観察され
ず、容器内を真空に保つことができ、従来よりも信頼性
のある画像表示装置を提供することができるのを確認で
きた。

【０１１０】［実施例３］本発明の実施例３は、実施例
１，２で封着時、第１，第２の４２６合金枠１７・１８
の間に設置する充填部材として、脱ガスがなく耐熱性が
２００℃以上であるポリイミドを用い、実施例１・２と
同様な方法で行った（不図示）。

【０１１１】本実施例においては、第１，第２の４２６
合金枠１７，１８間にポリイミドを介することにより、
実施例１・２同等に金属部材のうねり、接着層の厚み・
ムラ、基板の反り、スペーサの高さのバラツキによって
発生する第１，第２の４２６合金枠１７，１８間の空隙
を埋めることができるので、真空引きの際、第１，第２
の４２６合金枠１７，１８の接着部が剥離することな
く、容器内を真空に保つことができ、信頼性のある画像
表示装置を提供することができた。

【０１１２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような効果が得られる。

【０１１３】本請求項１に係る発明は、第１及び第２の
接合部材の間に第１及び第２の接合部材間の間隔の変化
を抑制する充填部材が介装されているので、第１及び第
２接合部材のうねり、接着部の厚み・ムラや、パネルの
反りに対しても十分に空隙を埋めることができる。ま
た、大気圧が作用しても、充填部材によって第１，第２
の接合部材間の間隔変化が抑制されるので、第１，第２
のパネルとの接着部や第１，第２の接合部材同士の接合
部に生じる歪みは小さく、接着部の剥がれ等が防止され
て気密性を保つことができる。

【０１１４】請求項２に係る発明は、充填部材の間隔方
向の厚さは、第１及び第２の接合部材を接合する前の厚
さが、第１及び第２の接合部材の接合後の厚さよりも厚
く設定されていることにより、より確実に第１，第２の
接合部材間の間隔の変化を抑制することができる。

【０１１５】請求項３に係る発明は、充填部材を耐熱性
の高いセラミックス材料としたので、後工程での必要な
熱処理にも耐え得るし、脱ガスがないので気密容器に好
適である。

【０１１６】請求項４に係る発明は、第１及び第２の接
合部材と第１及び第２のパネルとの熱膨張率差を１０％
以内にしたことにより、第１，第２の接合部材と第１，
第２のパネル間に過大な熱応力の発生を防止することが
できる請求項５に係る発明は、第１及び第２の接合部材
と第１及び第２のパネルの接合に使用している接着材を
低融点ガラスとしたことにより、後工程での熱に耐え得
るし、また、気密性を保持でき、放出ガスも少ない。

【０１１７】請求項６に係る発明は、第１及び第２の接
合部材を金属部材としたことにより、溶接等によって常
温下で簡単に封着処理が可能である。

【０１１８】請求項７に係る発明は、第１パネルと第２
パネルとの間にはパネル間の間隔を維持するための支持
部材が介装されていることにより、容器の耐圧性を高め
ることができ、しかも、支持部材の高さの違い起因する
空隙は充填部材によって埋めることができる。

【０１１９】請求項８に係る発明は、気密容器内部は真
空とした場合には、減圧下において、第１，第２接合部
材の接合部や第１，第２の接合部材と第１，第２パネル
との接着部に大気圧が加わるが、第１，第２の接合部材
間が充填部材によって埋められているので、第１，第２
の接合部材間の間隔変化が抑制され、接着部の剥離やマ
イクロクラック等が生じるおそれがない。 請求項９に
係る発明は、上記した気密容器を用い、第１のパネルは
複数の電子放出素子から成る電子源を有し、第２のパネ
ルには上記電子源より放出された電子ビームの照射によ
り画像を表示する蛍光体が形成されている画像表示装置
を構成しことにより、安定した画像表示特性が得られ、
画像表示装置として信頼性向上を図ることができる。

【０１２０】請求項１０に係る発明は、電子放出素子と
して表面伝導型電子放出素子を用いたので、大面積にわ
たる多数の素子の形成が容易であり、平面型画像表示装
置用の電子源として好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図1（Ａ）は本発明の実施の形態に係る気密容
器としての真空容器及び画像表示装置の概略全体構成を
示す斜視図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）の接着部の拡大断
面図である。

【図２】図2（Ａ）は表面伝導型電子放出素子の構成を
説明する平面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）の断面図であ
る。

【図３】図3は表面伝導型電子放出素子のＩ−Ｖ特性を
説明する図である。

【図４】図4（Ａ），（Ｂ）は蛍光体面の構成を説明す
る図である。

【図５】図5 （Ａ）〜（Ｅ）はリアプレート（電子源基
板）の作製プロセスを説明する図である。

【図６】図6は本発明の実施例１の真空容器及び画像表
示装置の主要部材を示す分解斜視図である。

【図７】図7は本発明の実施例１の接合部の拡大断面図
である。

【図８】図8 は表面伝導型電子放出素子のフォーミング
電圧の例を示す図である。

【図９】図9は本発明の実施例２の接合部の断面図であ
る。

【図１０】図１０（Ａ）は従来の画像表示装置の真空容
器を示す断面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）の接合部Ａの
拡大図である。

【符号の説明】

１ リアプレート ２ フェースプレート ４ 第１の金属部材 ５ 第２の金属部材 ６ 蛍光体 ８ 充填部材 ９ 接着材 １０ スペーサ（支持部材） １３ メタルバック １７ 第１の４２６合金枠 １８ 第２の４２６合金枠 １９ セラミックス ２１ フリットガラス ２２ 接合部（溶接）

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 側縁部に第１の接合部材を接合している
   第１のパネルと、 該第１のパネルと対向して配置され側縁部に第２の接合
   部材を接着している第２の基板と、を有し、 前記第１の接合部材と第２の接合部材が互いに気密に接
   合されている気密容器において、 前記第１及び第２の接合部材の間に第１及び第２の接合
   部材間の間隔の変化を抑制する充填部材が介装されてい
   ることを特徴とする気密容器。
2. 【請求項２】前記充填部材の間隔方向の厚さは、第１及
   び第２の接合部材を接合する前の厚さが、第１及び第２
   の接合部材の接合後の厚さよりも厚く設定されているこ
   とを特徴とする請求項１に記載の気密容器。
3. 【請求項３】 充填部材はセラミックス材料であること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の気密容器。
4. 【請求項４】 前記第１及び第２の接合部材と第１及び
   第２のパネルとの熱膨張率差が１０％以内であることを
   特徴とする請求項１，２または３に記載の気密容器。
5. 【請求項５】 前記第１及び第２の接合部材と第１及び
   第２のパネルの接合に使用している接着材が低融点ガラ
   スであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかの
   項に記載の気密容器。
6. 【請求項６】 前記第１及び第２の接合部材は金属部材
   である請求項１乃至５のいずれかの項に記載の気密容
   器。
7. 【請求項７】 第１パネルと第２パネルとの間にはパネ
   ル間の間隔を維持するための支持部材が介装されている
   請求項１乃至６のいずれかの項に記載の気密容器。
8. 【請求項８】 気密容器内部は真空である請求項１乃至
   ７のいずれかの項に記載の気密容器。
9. 【請求項９】 請求項１乃至８のいずれかの項に記載の
   気密容器を用い、第１のパネルは複数の電子放出素子か
   ら成る電子源を有し、第２のパネルには上記電子源より
   放出された電子ビームの照射により画像を表示する蛍光
   体が形成されている画像表示装置。
10. 【請求項１０】 前記背面基板に形成された複数の電子
    放出素子が、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８に記載の画像表示装置。