JP3599588B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気密容器及びこれを用いた画像形成装置に関し、特に冷陰極電子放出素子を用いた平板型の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
平板型画像形成装置として、近年、アクテブマトリクス型液晶が、ＣＲＴにかわって用いられる様になってきた。また、アクテブマトリクス型液晶は、自発光型でないため、バックライトを用いて表示をおこなうものであるが、光の利用効率が低いために、さらに明るい画像形成装置が望まれていた。このため、プラズマデスプレーや電界電子放出素子や表面伝導型電子放出素子（例えば、特開平７−２３５２５５）等の冷陰極電子放出素子から放出した電子を加速し衝突させ、蛍光体を発光させ表示をおこなう自発光型画像形成装置の開発が実用化されてきている。これら平板型画像形成装置は数十インチの大面積化もおこなわれ、高精度で容易な組立方法が望まれている。
【０００３】
従来これらプラズマディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ等の平板型画像形成装置の封着には低融点ガラス（フリットガラス）を前面板と背面板との接合部に塗布し４００〜５００℃で加圧焼成することで封着が行われてきた。その為、封着時の高温下における厳しいアライメント精度の要求による装置の複雑化や、加熱温度分布の不均一によるガラス基板等の破損、或いは画像形成装置内の電子放出素子やゲッター材などの内部部品の熱による劣化など種々の問題が発生し高品位な表示を得ることが極めて困難であった。
【０００４】
この問題に対し、特公平３−２８７７３号公報には低温で封着する方法の１例であるレーザ溶接を用いた平面型画像形成装置が開示されている。その内容について以下図６を参照して説明する。
【０００５】
まず、表容器１に金属板２を低融点ガラス７を介して加熱接合し、次に、裏板５に金属板４，枠体３及びリード線６をそれぞれ低融点ガラス７を介して加熱接合して裏容器８を作製し、画像形成装置の気密容器を構成する表容器と裏容器が準備される。次いで内部に収容する電極構体（図示せず）を前記裏容器８に配置し各電極端子をリード線と接続した後、表容器１を配置し、最後に金属板２、４の周辺にレーザービームをあて、縁に沿って連続的に溶接が行なわれる。このようにすることで、精度よく確実に封着が行なわれると同時に溶接による溶融時の高い温度分布が極めて限定された狭い範囲であるため、組み立て精度のずれや容器部品の反り，割れを極力小さくすることができ高品位な表示装置を得ることができるとされている。
【０００６】
また上記公報にははんだ付けによる方法、電気溶接による方法が記載されているが、いずれも信頼性、後工程における耐熱性等において否定されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来例は気密容器全体を加熱することなく、局所的な加熱で精度よく確実に溶接が行なえるもののレーザービームを用いることで設備コストが高価になり安価なパネルを提供することが困難であった。
【０００８】
本発明は上記した従来の欠点を除去するものであり、封着方法を工夫、改良して、安価でかつ高品位の気密容器及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、気密容器を用いた画像形成装置であって、前記気密容器が、互いに対向する一対のパネルと、該一対のパネルを所望の間隔を置いて支持すべく該一対のパネル間に配置された支持部材と、前記一対のパネル間を気密に保つための気密封着部と、を有し、前記一対のパネルおよび前記支持部材がガラスからなり、前記気密封着部は、前記一対のパネルの一方のパネルに設けられた金属部材と、前記支持部材に設けられた金属部材とを有し、それら金属部材が融点が４５０℃以下の低融点金属によって接合され、前記一対のパネルの前記一方のパネルに電子線の照射により画像が形成される画像形成部が搭載され、前記一対のパネルの他方のパネルに電子放出素子が搭載されていることを特徴とする。
【００１０】
低融点金属によって封着することにより、安価な設備において容易に気密容器が作製できるようになる。また容器全体を加熱することなく局所的な加熱方法において封着がなされるため、加熱による容器の破損や内部部品の熱による劣化が防止される。
【００１１】
また、低融点金属の組成を適宜選択することにより後工程であるベーク処理においても十分耐えうる封着が得られ、気密容器としての充分な寿命を確保できる。
【００１２】
前記支持部材と前記一対のパネルの他方のパネルとが接着剤によって接合されているとよい。
【００１３】
前記低融点金属によって接合される前記金属部材の表面には、予め前記金属部材と前記低融点金属との親和性を増すための金属膜が形成されているとよい。金属膜によって低融点金属と金属部材等の接合面とのぬれ性等の親和性が改善され、より信頼性の高い真空容器が得られる。
【００１４】
前記金属膜が貴金属材料で形成されていることが好ましい。
【００１５】
Ａｇ，Ａｕ，Ｐｄ等の貴金属材料は一般にはんだ付け性がよく、化学的に安定であるので金属膜材料として好適である。
【００１７】
前記パネルはソーダライムガラスでかつ前記金属部材が４２６合金で形成されていることが好ましい。このようにすれば、両者の熱膨張差が小さい。
【００１８】
前記低融点金属は、ＰｂとＳｎを含む低融点金属、ＳｎとＡｇを含む低融点金属、Ａｕを含む低融点金属の中から選択された低融点金属であることが好ましい。
【００２０】
上記の気密容器を用いて画像形成装置を構成することにより、容易かつ安価に高品位な画像形成装置が得られ、かつ後工程における熱処理にも十分耐えうる耐熱性と気密性を確保することができる。
【００２１】
この電子放出素子が冷陰極電子放出素子とすれば、構造を単純化できる。
【００２２】
【発明の実施形態】
以下に本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００２３】
本発明は電界電子放出素子、表面伝導型電子放出素子等の電子放出素子を複数配置し、蛍光体等の画像形成部材を発光し表示する平板型画像形成装置の新規な構成を提供するものである。
【００２４】
まず、本発明の気密容器を用いた画像形成装置の主要な構成の一例を図１を用いて説明する。
【００２５】
図１（ａ）は本発明の画像形成装置の平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ´線断面図、図１（ｃ）は図１（ｂ）を更に拡大した部分断面図である。
【００２６】
すなわち、互いに対向する一対のパネルとしての前面板１０１及び背面板１０２と、前面板１０１と背面板１０２間の間隔を支持する支持部材としての支持枠１０３と、前面板１０１と背面板１０２間を気密に保つための気密封着部を構成する第１，第２金属部材１０４ー１，１０４−２と、を備えており、この第１，第２金属部材１０４−１，１０４−２を低融点金属１０５によって封着されている。第１，第２金属部材１０４−１，１０４−２の接合面には、低融点金属１０５の下地処理として予め金属膜１０６が形成されている。また、１０７は前面板１０１，背面板１０２，支持枠１０３及び第１，第２金属部材１０４ー１，１０４−２をそれぞれ接合する接着剤である。
【００２７】
上記前面板１０１はガラス等で構成されたフェースプレートであり、電極、配線等のパターンと共に電子が衝突し発光する蛍光体が形成される。
【００２８】
背面板１０２はガラス等で構成されたリアプレートであり、電極、配線等のパターンと共に電子放出素子が形成される。
【００２９】
支持枠１０３は通常前面板１０１及び背面板１０２と同様な材料で形成され、前面板１０１、背面板１０２及び支持枠１０３で、基本的な容器が構成される。尚、支持枠１０３は印刷で形成された隔壁を用いても良く、また前面板１０１及び背面板１０２どちらに接合されていてもよく更には前面板１０１及び背面板１０２と一体化された構造でもよく必ずしも前面板１０１、背面板１０２と別部材である必要はない。
【００３０】
第１，第２金属部材１０４−１、１０４−２は薄板くり貫き枠形状のものが一般的であるが、その形状はパネル周縁で両部材端部を接合することで気密容器が形成される構造に有ればよく、特に厚み、形状とも限定されるものではない。また第１，第２金属部材１０４−１、１０４−２は同一寸法形状である必要もない。材質は金属系が一般であり、部材との接着性を考慮し、前面板、背面板及び支持体との熱膨張係数が同程度であること、後工程での熱、応力等に耐えうるものであること、低融点金属１０５で接合可能な表面性を有することまた持たせることができること、即ち接合面下地を研磨処理または金属膜処理が可能で低融点金属１０５に対するぬれ性を持たせることが可能である等の条件から特に４２６合金（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ）が用いられるが限定されるものではない。
【００３１】
低融点金属１０５は一般には表１に示される様な融点２５０℃〜４５０℃までのＰｂ−Ｓｎ系、Ｓｎ−Ａｇ系、Ａｕ系のものが用いられ、第１，第２金属部材１０４−１、１０４−２処理表面との相性（ぬれ性など）、後工程において必要とされる耐熱性等により適宜選択されるが特に限定されるものではない。また一般には画像形成装置内部のライフ向上のため真空雰囲気の汚染源となりうるフラックス等の添加剤の使用は避ける。
【００３２】
【表１】

金属膜１０６は低融点金属１０５と第１，第２金属部材１０４−１，１０４−２とのぬれ性等の親和性を改善するため数μｍの厚さで形成するものであり、一般にははんだ付け性が良く化学的に安定なＡｕ、Ａｇ、Ｐｄ等の貴金属材料が用いられる。尚Ａｇ、Ａｕなどは低融点金属に溶解しやすいため下地として予めＮｉ等の溶解しにくい金属膜１０６を形成しておくことが特に好ましい。金属膜１０６はメッキ法、蒸着法等により形成されるが特に製法は限定されない。
【００３３】
接着剤１０７は、無機系、有機系接着剤等限定されるものではないが、真空気密性を保持しうること、放出ガスが少ないこと、後熱処理工程における耐熱性をもちうること、接合後の機械的強度が十分であること、等の条件を満たすことが必要である。また特に低融点ガラスが多く用いられるがそれ以外にも２種類の接着剤を用い機能を分担させることで上記条件を満たすような構成をとることも可能である。
【００３４】
尚、画像形成装置は、排気管（不図示）より容器内を排気し真空が形成された後、排気管を封止する方法もしくは真空チャンバー中で容器を封着する排気管レスの方法で完成される。
【００３５】
次に、上記した本発明の画像形成装置の製造方法の１例を、図２を用いてその概略を説明する。
【００３６】
第１，第２金属部材１０４−１、１０４−２の相接合させる接合部表面に金属膜１０６を形成する。
【００３７】
第１金属部材１０４−１を前面板１０１に、第２金属部材１０４−２を支持枠１０３を介して背面板１０２にそれぞれ接着する。
【００３８】
前面板１０１と背面板１０２を位置合わせしながら重ね合わせ、固定する。
【００３９】
第１，第２金属部材１０４−１、１０４−２の周縁を一周、低融点金属１０５で接合する。こうして画像形成装置の容器が製造される。
【００４０】
【実施例】
次に本発明をより具体化した実施例について説明する。
【００４１】
［実施例１］
本発明の実施例１は、図１に示した上記実施の形態と同一なので、図１を参照して説明する。
【００４２】
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複数個背面板１０２に形成し、前面板１には蛍光体を配設し、有効表示エリアを対角３インチとする縦、横比３：４のカラー画像形成装置を作製した。
【００４３】
すなわち、互いに対向する一対のパネルとしての前面板１０１及び背面板１０２と、前面板１０１と背面板１０２間の間隔を支持する支持部材としての支持枠１０３と、前面板１０１と背面板１０２間を気密に保つための気密封着部を構成する第１，第２金属部材１０４ー１，１０４−２と、を備えており、この第１，第２金属部材１０４−１，１０４−２を低融点金属１０５によって封着されている。第１，第２金属部材１０４−１，１０４−２の接合面には、低融点金属１０５の下地処理として予め金属膜１０６が形成されている。また、１０７は前面板１０１，背面板１０２，支持枠１０３及び第１，第２金属部材１０４ー１，１０４−２をそれぞれ接合する接着剤である。
【００４４】
上記前面板１０１はガラス等で構成されたフェースプレートであり、電極、配線等のパターンと共に電子が衝突し発光する画像形成部１０９が形成される。
【００４５】
背面板１０２はガラス等で構成されたリアプレートであり、電極、配線等のパターンと共に電子放出素子１０８が形成される。
【００４６】
リアプレート１０１上には、表面伝導型電子放出素子１０８がＮ×Ｍ個形成されている。（Ｎ、Ｍは２以上の正の整数であり、目的とする表示画素数に応じて適宜選択される。例えば高品位テレビジョンの表示を目的とした表示装置においてはＮ＝３０００、Ｍ＝１０００以上の数を設定する事が望ましい。本実施例においてはＮ＝１００、Ｍ＝１００とした）前記Ｎ×Ｍ個の表面伝導型電子放出素子は、Ｍ本の行方向配線（上配線と述べる場合もある）とＮ本の列方向配線（下配線と述べる場合もある）により単純マトリックス配線されている。
【００４７】
図３は本発明を適用可能な表面伝導型電子放出素子の構成を示す模式図であり図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は断面図である。
【００４８】
図３において、３０１は基板、３０２と３０３は基板３０１上に形成される素子電極、３０４は基板３０１上に形成されると共に素子電極３０２，３０３間を接続する導電性薄膜、３０５は導電性薄膜３０４の中央に形成される電子放出部である。素子電極３０２、３０３を通じて、導電性薄膜３０４にフォーミング処理を施すことで、導電性薄膜３０４を局所的に破壊、変形もしくは変質せしめ、電気的に高抵抗な状態にした電子放出部３０５ を形成し、さらに、放出電流を著しく改善する活性化工程を該表面伝導型電子放出素子の上述導電性薄膜３０４に電圧を印加し、素子に電流を流すことにより、上述の電子放出部３０５ より電子を放出せしめるものである。この点は、従来技術で述べた特開平７−２３５２５５号公報に記載のものと同様である。
【００４９】
また、フェ−スプレ−トを構成する前面板１０１の下面には、蛍光膜とメタルバックからなる画像形成部１０９が形成されている。本実施例はカラ−表示装置であるため、蛍光膜の部分にはＣＲＴの分野で用いられる赤、緑、青、の３原色の蛍光体Ｒ，Ｇ，Ｂが塗り分けられている。各色の蛍光体Ｒ，Ｇ，Ｂは、たとえば図４（ａ）に示すようにストライプ状に塗り分けられ、蛍光体Ｒ，Ｇ，Ｂのストライプの間には黒色導電体ＢＬが設けてある。黒色導電体ＢＬを設ける目的は、電子ビ−ムの照射位置に多少のずれがあっても表示色にずれが生じないようにする事や、外光の反射を防止して表示コントラストの低下を防ぐ事、電子ビ−ムによる蛍光膜のチャ−ジアップを防止する事などである。黒色導電体ＢＬには黒鉛を主成分として用いたが、上記の目的に適するものであればこれ以外の材料を用いても良い。
【００５０】
また、３原色の蛍光体Ｒ，Ｇ，Ｂの塗り分け方は、前記図４（ａ）に示したストライプ状の配列に限られるものではなく、たとえば図４（ｂ）に示すようなデルタ状配列や、それ以外の配列であってもよい。
【００５１】
なお、モノクロ−ムの表示パネルを作成する場合には、単色の蛍光体材料を蛍光膜に用いればよく、また黒色導電材料は必ずしも用いなくともよい。
【００５２】
また、蛍光膜の前面板１０１側の面には、ＣＲＴの分野では公知のメタルバックを設けてある。メタルバックを設けた目的は、蛍光膜が発する光の一部を鏡面反射して光利用率を向上させる事や、負イオンの衝突から蛍光膜を保護する事や、電子ビ−ム加速電圧を印加するための電極として作用させる事や、蛍光膜を励起した電子の導電路として作用させる事などである。なお、蛍光膜に低電圧用の蛍光体材料を用いた場合には、メタルバックは用いない。
【００５３】
また、本実施例では用いなかったが、加速電圧の印加用や蛍光膜の導電性向上を目的として、前面板１０１と蛍光膜との間に、たとえばＩＴＯを材料とする透明電極を設けてもよい。
【００５４】
以上、本発明を適用した画像形成装置の基本構成を説明した。
【００５５】
次に、本発明の画像形成装置の製造方法について順に説明する。
【００５６】
工程−１（背面板１０２の作製）
青板ガラス上に、シリコン酸化膜をスパッタ法で形成した後、その上に素子電極３０２，３０３を形成した。次にスクリーン印刷で下配線を形成した。次に、下配線と上配線間に層間絶縁層を形成し、さらに、上配線を形成した。下配線と上配線は素子電極に接続するように形成した。次に、導電性薄膜をスパッタ法で形成した後、パターニングし、所望の形態とし、電子放出素子群１０８を形成した。
【００５７】
工程−２（前面板１０１の作製）
青板ガラス基板に蛍光体、黒色導電体を印刷法により形成した。更に蛍光膜の内面側表面の平滑化処理を行い、その後Ａｌを真空蒸着等を用いて堆積させメタルバック形成した。
【００５８】
更に第１，第２金属部材１０４ー１，１０４−２を固定するためのフリットガラス層よりなる接着剤１０７を前面板１０１フェースプレート周縁の接合部にディスペンサによって塗布し３８０℃で１０分前処理（仮焼成）することで形成した。尚、フリットガラスは日本電気硝子社製ＬＳ−３０８１をペーストとし用いた。
【００５９】
工程−３（支持枠の作製）
青板ガラスで作製した厚み３ｍｍの支持枠１０３に背面板１０２及び第２金属部材１０４−２と接合するためのフリットガラス層を用いた接着剤を支持枠両面にディスペンサによって塗布し、３８０℃で１０分前処理（仮焼成）を行い形成した。フリットガラスは前面板１０１同様、日本電気硝子社製ＬＳ−３０８１をペーストとして用いた。
【００６０】
工程−４（金属部材，金属膜形成）
外寸が前面板１０１外寸より全周０．７ｃｍ大きく内寸が支持枠１０３内寸より全周０．５ｃｍ小さい厚さ０．２ｍｍの４２６合金板よりなる第２金属部材１０４−２と、外寸が前面板フェースプレート外寸より全周１ｃｍ大きく内寸が支持枠内寸より全周０．５ｃｍ小さい厚さ０．２ｍｍの４２６合金よりなる第１金属部材１０４−１２種を用意し、各々の低融点金属封着部分に予め電解メッキ法によって金属膜１０６としてＰｄ膜を形成した。膜厚は１〜３μｍ程度とした。
【００６１】
工程−５（前面板１０１と第１金属部材１０４ー１の接合）
上記前面板１０１と上記外寸の小さい方の第１金属部材１０４−１を規定の位置に配設し加圧加熱する事で接着剤１０７であるフリットガラスを介して接合した。接着は４１０℃で行ない金属部材が極力撓まないように均一加圧した。
【００６２】
工程−６（背面板１０２と支持枠１０３、第２金属部材１０４−２の接合）
上記背面板１０２と支持枠１０３および上記外寸の大きい方の第２金属部材１０４−２を規定の位置に配設し、工程−５同様、加圧加熱することで接着剤１０７としてのフリットガラスを介して各々接合した。接着は４１０℃で行なった。
【００６３】
工程−７（低融点金属１０５による封着）
工程−５において作製された第１金属部材１０４−１付きの前面板１０１と工程−６において作製された支持枠１０３及び第２金属部材１０４−２付きの背面板１０２を位置合わせしながら重ね合わせた後、３軸のハンダ付けロボットを用いて第１，第２金属部材１０４−１，１０４−２の貼り合わせ部を順次低融点金属にて接合し容器の封着を行なった。低融点金属はＰｂ−３ｗｔ％Ｓｎ−０．２ｗｔ％Ｎｉハンダを用い、ハンダ付けをする際はこて先端のハンダ溶融部付近に加熱窒素ブローを行ない金属部材の予備加熱とハンダの酸化防止を行なった。
【００６４】
工程−８
以上のようにして完成した容器内の雰囲気を排気管（図示せず）を通じ真空ポンプにて排気し、十分な真空度に達した後、容器外端子（不図示）を通じ電子放出素子に電圧を印加し、電子放出部を、導電性薄膜のフォーミング工程、活性化工程することにより作製した。さらに、一連の工程終了後、２５０度で、１０時間ベーキングを行った。
【００６５】
工程−９
次に、室温で、１０−７Ｐａの程度の真空度まで、排気し、不図示の排気管をガスバーナーで熱することで溶着し外囲器の封止を行った。最後に封止後の真空度を維持するために、高周波加熱法でゲッター処理を行った。
【００６６】
以上のように完成した本発明の画像表示装置において、各電子放出素子には、容器外端子（不図示）を通じ、走査信号及び変調信号を不図示の信号発生手段よりそれぞれ、印加することにより、電子放出させ、高圧端子（不図示）を通じ、メタルバック、あるいは透明電極（不図示）に数ｋＶ以上の高圧を印加し、電子ビームを加速し、蛍光膜に衝突させ、励起・発光させることで画像を表示した。
【００６７】
この結果、低コストで内部部品の熱による劣化が少なく、十分なライフを確保した信頼性の高い高品位な表示が得られた。
【００６８】
［実施例２］
次に、本発明の実施例２について説明する。
【００６９】
本発明の実施例２においては、軽量化を図るために耐大気圧部材としてスペーサを設置し、また封着以降の工程を真空中で行なうことで排気管レスとした画像形成装置についてのものである。
【００７０】
実施例１同様、電子放出素子として冷陰極電子放出素子である表面伝導型電子放出素子を複数個背面板に形成し、フェースプレートには蛍光体を配設し、有効表示エリアを対角１０インチとする縦、横比３：４のカラー画像形成装置を作製した。
【００７１】
まず本実施例１の画像形成装置を図５を用いて説明し、次にその製造方法を説明する。
【００７２】
図５（ａ）は実施例２に用いた画像形成装置の斜視図であり、内部構造を示すためにパネルの１部を切り抜いて示してある。また図５（ｂ）はパネルの部分断面図である。
【００７３】
図中５０２はリアプレート、５１０は耐大気圧部材であるスペーサ、５０３は支持体、５０１はフェースプレート、５０４−１、５０４−２は金属部材であり、５０１、５０２、５０３、５１０、５０４−１、５０４−２により表示パネルの内部を真空に維持するための気密容器を形成している。
【００７４】
すなわち、互いに対向する一対のパネルとしての前面板５０１及び背面板５０２と、前面板５０１と背面板５０２間の間隔を支持する支持部材として支持枠５０３と、耐大気圧部材であるスペーサ５１０と、前面板５０１と背面板５０２間を気密に保つための気密封着部を構成する第１，第２金属部材５０４ー１，５０４−２と、を備えており、この第１，第２金属部材５０４−１，５０４−２を低融点金属５０５によって封着されている。第１，第２金属部材５０４−１，５０４−２の接合面には、低融点金属５０５の下地処理として予め金属膜５０６が形成されている。また、５０７は前面板５０１，背面板５０２，スぺーサ１１０
第２金属部材５０４−１，５０４−２をそれぞれ接合する接着剤である。
【００７５】
上記前面板５０１はガラス等で構成されたフェースプレートであり、電極、配線等のパターンと共に電子が衝突し発光する蛍光体等の画像形成部５０９が形成される。背面板５０２はガラス等で構成されたリアプレートであり、電極、配線等のパターンと共に電子放出素子５０８が配置される。
【００７６】
背面板５０２上には、表面伝導型電子放出素子５０８が７２０×２４０個形成されてこれらは２４０本の行方向配線５１１と２４０本の列方向配線５１２により単純マトリックス配線されている。
【００７７】
また、前面板５０１の下面の画像形成部５０９は、赤、緑、青、の３原色で塗り分けられた蛍光膜５０９ａと、蛍光膜５０９ａの背面板５０２側の面に被覆されたメタルバック５０９ｂとを備えている。また、Ｄｘ１〜ＤｘｍおよびＤｙ１〜ＤｙｎおよびＨｖは、当該表示パネルと不図示の電気回路とを電気的に接続するために容器外部に引き出した引き出し配線である。Ｄｘ１〜Ｄｘｍはマルチ電子ビ−ム源の行方向配線５１１と、Ｄｙ１〜Ｄｙｎはマルチ電子ビ−ム源の列方向配線５１２と、Ｈｖはフェ−スプレ−トのメタルバック５０９ｂと電気的に接続している。
【００７８】
以上、本発明を適用した画像形成装置の基本構成を説明した。
【００７９】
次に、本発明の画像形成装置の製造方法について順に説明する。
【００８０】
工程−１（背面板の作製）
青板ガラス上に、シリコン酸化膜をスパッタ法で形成した後、その上に素子電極、下配線、上配線、層間絶縁層、上配線を順次印刷法で形成した。尚、下配線と上配線は素子電極に接続するように形成してある。導電性薄膜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３５０℃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薄膜を作製した。尚この場合はインクジェット法で付与した導電性薄膜のパターニング工程は必要ない。
【００８１】
さらに、スペーサ５１０を固定するためのフリットガラス層を上配線上の規定された箇所にディスペンサによって塗布し３８０℃で１０分前処理（仮焼成）することで形成した。尚フリットガラスは導電性のフリットガラスを用いた。
【００８２】
工程−２（前面板５０１の作製）
青板ガラス基板に蛍光体、黒色導電体を印刷法により形成した。蛍光膜５０９ａの内面側表面の平滑化処理を行い、その後Ａｌを真空蒸着等を用いて堆積させメタルバック５０９ｂ形成した。
【００８３】
さらに、第１金属部材５０４−１を固定するためのフリットガラス層を前面板５０１周縁の接合部にディスペンサによって塗布し３８０℃で１０分前処理（仮焼成）することで形成した。尚、フリットガラスは日本電気硝子社製ＬＳ−３０８１をペーストとし用いた。
【００８４】
工程−３（支持枠５０３の作製）
青板ガラスで作製した厚み１ｍｍの支持枠５０３に背面板５０２及び第２金属部材５０４−２と接合するためのフリットガラス層を支持枠５０３両面にディスペンサによって塗布し、３８０℃で１０分前処理（仮焼成）を行い形成した。フリットガラスは前面板５０１同様、日本電気硝子社製ＬＳ−３０８１をペーストとして用いた。
【００８５】
工程−４（金属部材，金属膜形成）
外寸が前面板５０１外寸より全周１．２ｃｍ大きく内寸が支持枠５０３内寸より全周０．５ｃｍ小さい厚さ０．２ｍｍの４２６合金板よりなる第１金属部材５０４−１と、外寸が前面枠５０１外寸より全周１．５ｃｍ大きく内寸が支持枠５０３内寸より全周０．５ｃｍ小さい厚さ０．２ｍｍの４２６合金よりなる第２金属枠５０４−２を２種を用意し、各々の低融点金属封着部分に予め電解メッキ法によって金属膜５０６としてＮｉｉ膜を下地とするＡｕ膜を形成した。膜厚は下地のＮｉ膜を２〜４μｍ、Ａｕ膜を１〜３μｍ程度とした。
【００８６】
工程−５（スペーサ５１０の取り付け）
上記背面板５０２の上配線５１１上のスペーサ接合部にスペーサ５１０を位置合わせし加圧加熱する事でスペーサ５１０を接合した。接合温度は４５０℃で行なった。尚、スペーサ５１０はガラス製で厚み２００μｍ、高さ１．８ｍｍの平板状スペーサでありその表面には２次電子放出効率が小さく高抵抗な膜（本実施例ではＣｒＯｘを用いた）を形成したものを用いた。
【００８７】
工程−６（前面板５０１と第１金属部材５０４−１の接合）
上記フェースプレート５０１と上記外寸の小さい方の第１金属部材５０４−１を規定の位置に配設し加圧加熱する事でフリットガラスを介して接合した。接着は４１０℃で行ない実施例１同様、金属部材が極力撓まないように均一加圧した。
【００８８】
工程−７（背面板５０２と支持枠５０３及び第２金属部材５０４−２の接合）上記スペーサ５１０を接合した背面板５０２と上記支持枠５０３と上記外寸の大きい方の第２金属部材５０４−２を規定の位置に配設し、工程−６同様、加圧加熱することで接着剤５０７としてのフリットガラスを介して各々接合した。接着は４１０℃で行なった。
【００８９】
工程−８（チャンバー内への配置と電子源作製及び前処理）
チャンバー内に工程−６において作製された第１金属部材５０４−１付きの前面板５０１と工程−７において作製された第２金属部材５０４−２，支持枠５０３及びスペーサ５１０を付けた背面板５０２を設置し、１０−７Ｐａ程度に排気した後、以下の順番で電子源及び各部材の処理を行なった。
【００９０】
前面板５０１及び背面板５０２を２５０度で、１０時間ベーキングする。
【００９１】
容器外端子Ｄｘ１ないしＤｘｍとＤｙ１ないしＤｙｎを通じ電子放出素子に電圧を印加し、導電性薄膜５０２をフォーミング処理する。電子源の活性化処理を行なう。この時活性化ガスとしてアセトンを導入し活性化処理後排気する。
【００９２】
一連の工程終了後、更に２５０度で、１０時間ベーキングを行ない各部材の吸着ガスを脱ガスする。
【００９３】
工程−９（低融点金属５０５による封着）
前面板５０１及び背面板５０２を位置合わせし、重ね合わせた後、チャンバー内に設置された３軸のハンダ付けロボットを用いて第１，第２金属部材５０４−１，５０４−２の貼り合わせ部を順次低融点金属５０５にて接合し容器の封着を行なった。低融点金属５０５はＰｂ−２ｗｔ％Ｓｎ−３ｗｔ％Ａｇハンダを用いた。この時表示パネルはチャンバー内に設置されたホットプレートヒーターにより１００℃程度加熱して行なった。
【００９４】
工程−１０（冷却−取出し）
冷却後チャンバー内からパネルを取出し、最後に封止後の真空度を維持するために、高周波加熱法でゲッター処理を行った。
【００９５】
以上のように完成した本発明の画像表示装置において、各電子放出素子には、容器外端子Ｄｘ１ないしＤｘｍ，Ｄｙ１ないしＤｙｎを通じ、走査信号及び変調信号を不図示の信号発生手段よりそれぞれ、印加することにより、電子放出させ、高圧端子 Ｈｖを通じ、メタルバック５０９ｂ、あるいは透明電極（不図示）に数ｋＶ以上の高圧を印加し、電子ビームを加速し、蛍光膜６８に衝突させ、励起・発光させることで画像を表示した。
【００９６】
この結果、低コストで内部部品の熱による劣化が少なく、十分なライフを確保した信頼性の高い高品位な表示が得られた。尚本実施例では背面板５０２に先にスペーサ５１０を固定したが支持枠５０３、第２金属部材５０４−２を取りつけた後でも良く、また前面板５０１側にスペーサ５１０を取り付けても良い。
【００９７】
【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。
【００９８】
気密封着部を低融点金属によって封着することによって、安価な設備において容易に気密容器が作製できるようになる。また一方のパネルと支持部材とに設けられた金属部材が融点が４５０℃以下の低融点金属によって接合され、容器全体を加熱することなく局所的な加熱方法において封着がなされるため、加熱による容器の破損や内部部品の熱による劣化を防止することができる。
【００９９】
また、低融点金属の組成を適宜選択することにより後工程であるベーク処理においても十分耐えうる封着が得られ、気密容器としての充分な寿命を確保できる。
【０１０１】
金属部材の表面に金属膜を設けたので、低融点金属とのぬれ性等の親和性が改善され、より信頼性の高い真空容器が得られる。また、金属膜を貴金属によって構成したので、一般にはんだ付け性がよく、化学的に安定である。
【０１０３】
パネルはソーダライムガラスでかつ金属部材が４２６合金で形成されていることにより、熱膨張差を小さくできる。
【０１０４】
上記気密容器を用いて画像形成装置を構成したので、容易かつ安価に高品位な画像形成装置が得られ、かつ後工程における熱処理にも十分耐えうる耐熱性と気密性を確保することができる。
【０１０５】
電子放出素子を冷陰極電子放出素子とすることにより、構造が単純化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の主要な構成を示すもので、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は断面図、同図（ｃ）は部分拡大図である。
【図２】図２は本発明の画像形成装置の製造方法の▲１▼〜▲４▼の各工程の説明図である。
【図３】図３は（ａ）（ｂ）は冷陰極の表面伝導型電子放出素子の平面図及び断面図である。
【図４】図４（ａ），（ｂ）は本発明の実施例１、２で用いた蛍光膜の一例を示す図である。
【図５】図５（ａ）は本発明の実施例２の画像形成装置の斜視図、同図（ｂ）は部分拡大断面図である。
【図６】図６（ａ），（ｂ）は従来の画像形成装置の組み立て例を示す図である。
【符号の簡単な説明】
１０１、２０１、５０１：前面板及びフェースプレーと
１０２、２０２、５０２：背面板及びリアプレート
１０３、５０３：支持枠
１０７、５０７：接着剤（フリットガラス）
１０４−１、１０４−２、２０４−１、２０４−２、５０４−１、５０４−２：金属部材
２０６、５０６：金属膜
１０９：画像表示部
１０８：電子放出素子群
１０５、２０５、５０５：低融点金属
５０８：表面伝導型放出素子
４０１：基板
４０２、４０３：素子電極
４０４：導電性薄膜
４０５：電子放出部
８１：黒色の導電体
５０９ａ：蛍光体
５０９ｂ：メタルバック
５１０：スペーサ
５１１：下配線
５１２：上配線

Claims (7)

1. 気密容器を用いた画像形成装置であって、
   前記気密容器が、互いに対向する一対のパネルと、
   該一対のパネルを所望の間隔を置いて支持すべく該一対のパネル間に配置された支持部材と、
   前記一対のパネル間を気密に保つための気密封着部と、を有し、
   前記一対のパネルおよび前記支持部材がガラスからなり、
   前記気密封着部は、前記一対のパネルの一方のパネルに設けられた金属部材と、前記支持部材に設けられた金属部材とを有し、それら金属部材が融点が４５０℃以下の低融点金属によって接合され、
   前記一対のパネルの前記一方のパネルに電子線の照射により画像が形成される画像形成部が搭載され、
   前記一対のパネルの他方のパネルに電子放出素子が搭載されていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記支持部材と前記一対のパネルの他方のパネルとが接着剤によって接合されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記低融点金属によって接合される前記金属部材の表面には、予め前記金属部材と前記低融点金属との親和性を増すための金属膜が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記金属膜が貴金属材料で形成されていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記パネルはソーダライムガラスでかつ前記金属部材が４２６合金で形成されてい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画像形成装置。
6. 前記低融点金属は、ＰｂとＳｎを含む低融点金属、ＳｎとＡｇを含む
   低融点金属、Ａｕを含む低融点金属の中から選択された低融点金属であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記電子放出素子が冷陰極電子放出素子であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかの項に記載の画像形成装置。

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