WO2002089169A1

WO2002089169A1 - Afficheur d'images, procede et dispositif de production de l'afficheur d'images

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Publication number: WO2002089169A1
Application number: PCT/JP2002/003994
Authority: WO
Inventors: Masahiro Yokota; Takashi Enomoto; Takashi Nishimura; Akiyoshi Yamada; Shouichi Yokoyama
Original assignee: Kabushiki Kaisha Toshiba
Priority date: 2001-04-23
Filing date: 2002-04-22
Publication date: 2002-11-07
Also published as: KR20040015114A; US7247072B2; CN1511330A; CN1306538C; EP1389792A8; WO2002089169A8; US20040080261A1; EP1389792A1

Description

明細書

画像表示装置、画像表示装置の製造方法および製造装置技術分野

この発明は平坦な形状の画像表示装置に係り、特に、真空の外囲器内部に多数の電子放出素子を設けた画像表示装置、画像表示装置の製造方法および製造装置に関する。

背景技術

近年、陰極線管（以下、 C R T と称する）に代わる次世代の軽量、薄型の画像表示装置として様々な平面型表示装置が開発されている。このような平面型表示装置には、液晶の配向を利用して光の強弱を制御する液晶ディスプレイ（以下、 L C D と称する）、プラズマ放電の紫外線により蛍光体を発光させるプラズマディスプレイパネル（以下、 P D P と称する）、電界放出型電子放出素子の電子ビームにより蛍光体を発光させるフィールドェミッションディスプレイ（以下、 F E D と称する）、表面伝導型電子放出素子から放出された電子ビームによリ蛍光体を発光させる表面伝導電子放出ディスプレイ（以下、 S E D と称する）などがある。

例えば F E Dや S E Dでは、一般に、所定の隙間を置いて対向配置された前面基板および背面基板を有し、これらの基板は、矩形枠状の側壁を介して周辺部同士を互いに接合することにより真空の外囲器を構成している。前面基板の内面には蛍光体スクリーンが形成され、背面基板の内面には蛍光体を励起して発光させる電子放出源として多数の電子放出素子 (以下、ェミッタと称する）が設けられている。また、背面基板および前面基板に加わる大気圧荷重を支えるために、これら基板の間には複数の支持部材が配設されている。背面基板側の電位はほぼアース電位であり、蛍光体スクリーンにはアノード電圧 V a が印加される。そして、蛍光体スクリーンを構成する赤、緑、青の蛍光体にェミッタから放出された電子ビームを照射し、蛍光体を発光させることによって画像を表示する。

このような F E Dや S E Dでは、装置の厚さを数 m m程度にまで薄くすることができ、現在のテレビやコンピュータのディスプレイとして使用されている C R T と比較して、軽量化、薄型化を達成することができる。

上記のような F E Dや S E Dでは、外囲器の内部を高真空にすることが必要となる。また、 P D P においても一度真空にしてから放電ガスを充填する必要がある。

外囲器を真空にする手段としては、まず外囲器の構成部材である前面基板、背面基板および側壁を適当な封着材料によリ大気中で加熱して互いに接合し、その後、前面基板または背面基板に設けた排気管を通して内部を排気した後、排気管を真空封止する方法がある。しかし、平面型の外囲器の場合、排気管を介した排気では速度が極めて遅く、到達できる真空度も低い。そのため、量産性および特性面に問題があった。

また、他の方法として、外囲器を構成する前面基板および背面基板の最終組立を真空槽内で行う方法が考えられる。この方法では、始めに真空槽内に持ち込まれた前面基板および背面基板を十分に加熱しておく。これは、外囲器の真空度を劣化させる主因となっている外囲器内壁からのガス放出を軽減するためである。次に、前面基板および背面基板が冷えて真空槽内の真空度が十分に向上した時点で、外囲器真空度を改善、維持させるためのゲッター膜を蛍光面スクリーン上に形成する。その後、封着材料が溶解する温度まで前面基板および背面基板を再び加熱し、前面基板と背面基板とを所定の位置に組み合わせた状態で封着材料が固化するまで冷却するこのような方法で作成された真空外囲器は、封着工程と真空封止工程とを兼ねるうえ、排気管の排気に伴なう多大な時間が要らず、かつ、極めて良好な真空度を得ることができる。

しかしながら、このような真空中で組立を行う場合、封着ェ程で行なう処理が、加熱、位置合わせ、冷却と多岐に渡リ、かつ、封着材料が溶解固化する長い時間に渡って前面基板と背面基板とを所定の位置に維持し続けなければならない。また、封着時の加熱冷却に伴い前面基板および背面基板が熱膨張して位置合わせ精度が劣化し易いことなど、封着に伴なう生産性、特性面で問題がある。

発明の開示

この発明は、以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、真空雰囲気中で外囲器を容易にかつ高い精度で組立て可能な画像表示装置、画像表示装置の製造方法および製造装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、この発明の態様に係る画像表示装置およびその製造方法は、対向配置されているとともに周縁部が封着された前面基板および背面基板を有する外囲器を備え、上記前面基板と背面基板との間に位置した封着部は、導電性を有しているとともに通電することにより融解する封着部材によって封着されている。すなわち、封着部に設けられた封着部材に通電することで、封着部材を溶解し封着部を封着する。

上記のように構成された画像表示装置およびその製造方法によれば、導電性を有した封材部材に電流を流すことにより生じる熱によって主に封着部材のみが加熱溶融される。そして、封着部材を溶融した直後に電流供給を止めることで、封着部材はその熱が速やかに前面基板および背面基板に拡散伝導され、冷却固化する。これにより、封着工程において、前面基板および背面基板の全体を加熱するための加熱装置が不要となリ、更に、封着工程に掛かる時間を大幅に短縮することができる。また、前面基板および背面基板の熱膨張が極めて小さくなリ、これらを封着する際、基板の位置精度劣化を改善することができる。

また、この発明の他の態様に係る画像表示装置は、前面基板と、この前面基板に対向配置された背面基板と、上記前面基板および背面基板の周縁部を封着した封着部と、を有する外囲器を備え、

上記封着部は、通電により加熱溶融されて上記周縁部を封着する導電性の封着材料、およびこの封着材料よりも高い融点を有し上記周縁部に配置された導電部材を有している。

上記画像表示装置によれば、導電部材と導電性の封着材料に通電することで、封着材料を加熱溶融し、通電をやめることで封着材料を冷却個化し、前面基板と背面基板とをその周縁部で封着する。このように封着材料に通電して直接加熱するため、封着材料を短時間で溶融できる。また、導電部材を十分に太くすれば、通電量を多くして溶融時間を短縮しても導電部材が断線することはない。さらに、前面基板および背面基板を加熱する必要がないため、基板の熱膨張や熱収縮を防止でき、基板を封着する際、位置精度を高くできる。

本発明に他の態様に係る画像表示装置は、対向配置された前面基板および背面基板と、上記前面基板および上記背面基板の周辺部を互いに封着した封着部と、を有した外囲器を備え、上記封着部は、矩形枠状の高融点導電性部材と封着材とを含み、上記高融点導電性部材は、上記封着材料よりも高い融点を有しているとともに、外側へ突出した 4個以上の突出部を有している。

また、この発明の更に他の態様に係る画像表示装置は、対向配置された前面基板および背面基板と、上記前面基板および上記背面基板の周辺部を互いに封着した封着部と、を有した外囲器と、上記前面基板の内面に形成された蛍光体スクリーンと、上記背面基板上に設けられ、上記蛍光体スクリーンに電子ビームを放出し蛍光体スクリーンを発光させる電子放出源と、を備え、

上記封着部は、矩形枠状の高融点導電性部材と封着材とを含み、上記高融点導電性部材は、上記封着材料よりも高い融点を有しているとともに、外側へ突出した 4個以上の突出部を有している。この発明の態様に係る画像表示装置の製造方法は、対向配置された前面基板および背面基板と、封着材およびこの封着材ょリも融点の高い高融点導電性部材を含み上記前面基板および上記背面基板の周辺部を互いに封着した封着部と、を有する外囲器を備えた画像表示装置の製造方法において、

外側へ突出した 4個以上の突出部を有した矩形枠状の高融点導電性部材を用意し、上記前面基板および背面基板の周辺部の間に上記高融点導電性部材を配置するとともに、上記前面基板と高融点導電性部材との間、および上記背面基板と高融点導電性部材との間にそれぞれ封着材を配置し、上記突出部を介して上記高融点導電性部材に通電することで、上記封着材を溶融させて上記前面基板および上記背面基板の周辺部を互いに封着する。

この発明の他の態様に係る画像表示装置は、対向配置された前面基板および背面基板と、上記前面基板および上記背面基板の周辺部を互いに封着した封着部と、を有した外囲器を備え、上記封着部は、枠状の高融点導電性部材と第 1 および第 2 封着材とを含み、上記第 1 封着材は上記第 2 封着材ょリも低い融点あるいは軟化点を有し、上記高融点導電性部材は上記第 1 および第 2封着材よりも高い融点あるいは軟化点を有し、上記高融点導電性部材は、第 1 封着材を介して上記前面基板および背面基板の一方に接着され、第 2 封着材を介して上記前面基板および背面基板の他方に接着されている。

また、この発明の更に他の態様に係る画像表示装置の製造方法は、対向配置された前面基板および背面基板を有し、高融点導電性部材と第 1 および第 2 封着材とを含む封着部によリ前面基板および背面基板の周辺部が互いに封着された外囲器を備えた画像表示装置の製造方法において、

上記第 1 および第 2封着材よりも高い融点あるいは軟化点を有した枠状の高融点導電性部材を用意し、上記第 1 封着材よリも高い融点あるいは軟化点を有した第 2 封着材によリ、上記高融点導電性部材を上記前面基板および背面基板の一方の基板の周辺部に接着し、上記高融点導電性部材が接着された上記一方の基板と、他方の基板とを対向配置するとともに、上記高融点導電性部材と上記他方の基板の周辺部との間に第 1 封着材を配置し、上記高融点導電性部材に通電することで、上記第 1 封着材を溶融あるいは軟化させて上記高融点導電性部材と上記他方の基板とを接着する。

この発明の態様に係る画像表示装置は、対向配置された前面基板および背面基板と、上記前面基板および上記背面基板の周辺部を互いに封着した封着部と、を有した外囲器を備え、上記封着部は、枠状の高融点導電性部材と封着材とを含み、上記高融点導電性部材は、上記封着材よりも高い融点あるいは軟化点を有しているとともに、上記前面基板および背面基板の表面に対して垂直方向にばね性を有している。

また、この発明の他の態様に係る画像表示装置の製造方法は、対向配置された前面基板および背面基板を有し、高融点導電性部材と封着材とを含む封着部によリ前面基板および背面基板の周辺部が互いに封着された外囲器を備えた画像表示装置の製造方法において、上記封着材よりも高い融点あるいは軟化点を有しているとともに、上記前面基板および背面基板の表面に対して垂直方向にばね性を有した枠状の高融点導電性部材を用意し、

上記前面基板および背面基板を対向配置するとともに、上記前面基板および背面基板の周辺部間に上記高融点導電性部材および封着材を配置し、

上記封着材が固化した状態で、上記対向配置された前面基板および背面基板を重ね合わせ、上記高融点導電性部材を上記前面基板および背面基板の表面と垂直な方向へ弾性変形させ、

上記前面基板および背面基板を重ね合わせた状態で、上記高融点導電性部材に通電して上記封着材を溶融あるいは軟化させ、上記前面基板および背面基板の周辺部を互い封着する。上記構成の画像表示装置および製造方法によれば、前面基板と背面基板とを重ね合わせた時の基板たわみを高融点導電性部材のばね性により改善し、前面基板および背面基板の位置合わせ精度を向上して封着することができる。

この発明の態様に係る画像表示装置の製造方法は、対向配置されているとともに周辺部同士が接合された前面基板および背面基板を有した外囲器と、上記外囲器内に形成された複数の画素とを備えた画像表示装置の製造方法において、上記前面基板および背面基板の少なくとも一方に、導電性を有した封着材を配置し、上記封着材に通電して加熱溶融させ、上記前面基板および背面基板の周辺部同士を接合し、上記封着材を通電加熱する際、上記封着材の電気抵抗の温度依存性に基づいて、上記封着材への通電を制御する。

また、この発明の他の態様に係る画像表示装置の製造装置は、対向配置されているとともに周辺部同士が接合された前面基板および背面基板を有する外囲器と、上記外囲器内に形成された複数の画素とを備えた画像表示装置の製造装置において、上記前面基板および背面基板の少なくとも一方における周辺部に配置され導電性を有した封着材に通電して加熱溶融させる電源と、上記封着材を通電加熱する際、上記電源からフィ一ドバックされた電流値および電圧値の少なくとも一方を取り込み、上記封着材の電気抵抗の温度依存性に基づいて、上記電源による上記封着材への通電を制御する制御部ど、を備えている。

上記構成の画像表示装置の製造方法および製造装置によれば、封着材の電気抵抗の温度依存性に基づいて、封着材の溶融完了を電気的に容易に検出することができる。そのため、前面基板および背面基板全体を低温に維持した状態で周辺部の接合を行い、ゲッターの吸着能力を低下させることが無く、また熱応力によって各基板が破壊してしまう問題を排除することができる。また、数分のオーダーで容易に接合を行うことが可能であり、工程時間を従来と比して短時間化することが可能になる。これにより安価に製造ができ、安定かつ良好な画像を得ることが可能な画像表示装置を提供することがで含る。

図面の簡単な説明

図 1 は、この発明の実施の形態に係る F E Dの全体構成を示す斜視図、

図 2は、上記 F E Dの内部構成を示す斜視図、

図 3 は、図 1 の線 1 1 1— 1 1 1 に沿った断面図、

図 4 は、上記 F E Dの蛍光体スクリーンの一部を拡大して示す平面図、

図 5 は、上記 F E Dの製造に用いられる前面基板を示す平面図、

図 6 は、上記 F E Dの製造に用いられる背面基板、側壁、スぺーサを示す平面図、

図 7 は、上記 F E Dの製造工程において、真空槽内での組立ての流れを示すフローチャート、

図 8 は、上記製造工程において、全面基板と側壁との封着工程を示す断面図、

図 9 は、本発明の実施例である F E Dの封着時に発生するガラス応力を緩和する方法を説明する図、

図 1 0 Aないし 1 0 Cは、本発明の第 2 の実施の形態に係る F E Dの構成部材をそれぞれ示す平面図、

図 1 1 は、上記第 2 の実施の形態における F E Dの封着工程を示す平面図、

図 1 2 は、この発明の第 3の実施の形態に係る F E D を示す断面図、

図 1 3 は、図 1 2 に示した F E Dの前面基板をその内側から見た平面図、

図 1 4 は、図 1 2 に示した F E Dの背面基板、側壁、スぺーサを示す平面図、図 1 5 Aおよび 1 5 Bは、図 1 2 に示した F E Dの製造に用いられる導電部材をそれぞれ示す平面図、

図 1 6 は、図 1 2の F E D を製造するための製造装置を概略的に示す図、

図 1 7 は、前面基板および背面基板と側壁との間を封着する製造装置の変形例を示す図、

図 1 8 は、導電性を有する側壁に通電して封着する他の変形例を概略的に示す図、

図 1 9 は、この発明の第 4の実施の形態に係る F E D を示す斜視図、

図 2 0 は、上記 F E Dの前面基板を取り外した状態を示す斜視図。

図 2 1 は、図 1 9 の線 11 X I— 11 X I に沿った断面図、図 2 2 は、図 1 9 に示す F E Dの側壁を示す平面図、図 2 3 は、図 1 9 に示す F E Dの蛍光体スクリーンを示す平面図、

図 2 4 は、図 1 9 に示す F E Dの製造に用いる真空処理装置を概略的に示す図、

図 2 5 は、第 4の実施の形態の変形例に係る F E Dの側壁を示す平面図、

図 2 6 は、第 4の実施の形態の他の変形例に係る F E D を示す斜視図、

図 2 7 は、この発明の第 5 の実施の形態に係る F E Dの前面基板を除いた状態を示す斜視図、

図 2 8 は、上記第 5の実施の形態に係る F E Dの断面図、図 2 9 は、第 5 の実施の形態の変形例に係る F E D を示す断面図、

図 3 0 は、この発明の第 6 の実施の形態に係る F E Dの前面基板を除いた状態を示す斜視図、

図 3 1 は、上記第 6 の実施の形態に係る F E Dの断面図、図 3 2 Aないし 3 2 Cは、上記第 6 の実施の形態に係る F E Dの製造工程をそれぞれ示す断面図、

図 3 3 Aおよび 3 3 Bは、この発明の第 7 の実施の形態に係る F E Dを示す断面図、

図 3 4 Aおよび 3 4 Bは、上記第 7 の実施の形態の変形例に係る F E Dを示す断面図、

図 3 5 は、この発明の第 8の実施の形態に係る F E Dの断面図、

図 3 6 Aおよび 3 6 Bは、図 3 5 に示す F E Dの製造に用いられる背面基板および前面基板をそれぞれ示す平面図、図 3 7 は、上記封着部にインジウムが配置された背面基板と前面基板とを対向配置した状態を示す断面図、

図 3 8 は、図 3 5 に示す F E Dの製造に用いる真空処理装置を概略的に示す図、

図 3 9 は、図 3 5 に示す F E Dの製造工程において、インジゥムに電極を接触させた状態を模式的に示す平面図、

図 4 0 は、上記インジウムの温度変化に伴う抵抗の特性を示すグラフ、

図 4 1 は、上記インジウムの通電加熱時における電流変化を示すグラフ、図 4 2 は、上記インジウムの通電加熱時における電流の実測値を示すグラフ、

図 4 3 は、上記インジウムの通電加熱時における電流変化の傾きを示すグラフ、

図 4 4 は、上記インジウムの通電加熱時における電圧の変化を示すグラフ、

図 4 5 は、上記インジウムの通電加熱時における電流変化の傾きを示すグラフ、

図 4 6 は、上記インジウムの通電加熱時における抵抗値の変化および抵抗値変化の傾きを示すグラフ、

図 4 7 は、上記インジウムの通電加熱時における電流および電圧の変化を示すグラフである。

発明を実施するための最良の形態

以下、図面を参照しながら、本発明の画像表示装置を F E Dに適用した第 1 の実施の形態について詳細に説明する。

図 1 ないし図 3 に示すように、この F E D は、絶縁基板としてそれぞれ矩形状のガラスからなる前面基板 1 1 、および背面基板 1 2 を備え、これらの基板は 1 〜 2 m mの隙間を置いて対向配置されている。そして、前面基板 1 1 および背面基板 1 2 は、矩形枠状の側壁 1 3 を介して周縁部同士が接合され、内部が真空状態に維持された偏平な矩形状の真空外囲器 1 0 を構成している。

本実施の形態において、前面基板 1 1 と側壁 1 3 とは後述する導電性を有した封着部材 2 1 a 、 2 1 b により接合され、背面基板 1 2 と側壁 1 3 とはフリットガラス等の低融点封着部材 4 0 により接合されている。

真空外囲器 1 0 の内部には、前面基板 1 1 および背面基板 1 2 に加わる大気圧荷重を支えるため、複数の板状のスぺーサ 1 4が設けられている。これらのスぺーサ 1 4 は、真空外囲器 1 0 の長辺と平行な方向に配置されているとともに、短辺と平行な方向に沿つて所定の間隔を置いて配置されているなお、スぺ一サ 1 4の形状については、特にこれに限定されるものではなく、例えば、柱状のスぺーサ等を用いることもでぎる。

前面基板 1 1 の内面上には、図 4 に示すような赤、緑、青の蛍光体層 1 6 とマトリクス状の黒色光吸収層 1 7 とを有した蛍光体スクリーン 1 5 が形成され、この蛍光体スクリーン上にメタルバックとしてアルミニウム膜（図示せず）が蒸着されている。

図 3 に示すように、背面基板 1 2 の内面上には、蛍光体層 1 6 を励起する電子放出源として多数の電子放出素子 1 8 が設けられている。電子放出素子 1 8 は、それぞれの蛍光体層 1 6 と対向する位置に配置され、対応する蛍光体層に向けて電子ビームを放出する。

次に、上記のように構成された F E Dの製造方法について説明する。

図 5 および図 6 に示すように、組み立て前の状態において、前面基板 1 1 の内面には蛍光体スクリーン 1 5 および図示しないメタルバックが形成されている。また、前面基板 1 1 の内面上において蛍光体スクリーン 1 5 の外側には、封着部材 2 1 a として、導電性を持つ金属はんだが矩形枠状に充填され、前面基板 1 1 の周縁に沿って配置されている。封着部材 2 1 a の対角の 2個所には、封着時に封着部材へ通電するための電極部 2 2 a 、 2 2 bが外側に突出して形成されている。

なお、各電極部 2 2 a 、 2 2 b の断面積は、封着部材 2 1 の他の部分の断面積よリも大きく形成されている。

一方、背面基板 1 2 の内面上には、多数の電子放出素子 1 8 が予め形成されているとともに、組立時に前面基板 1 1 との隙間を確保するため、側壁 1 3 およびスぺーサ 1 4が低融点封着部材 4 0 により取り付けられている。また、側壁 1 3 上には、封着部材 2 1 b として導電性を持つ金属はんだが前面基板 1 1 側の封着部材 2 1 a と対向する位置に矩形枠状に充填されている。

上記のような前面基板 1 1 および背面基板 1 2 は、図 7 に示す工程に従って真空槽中で組立てられる。すなわち、まず、前面基板 1 1 および背面基板 1 2 を真空槽に導入し、この真空層内を真空排気する。その後、前面基板 1 1 および背面基板 1 2 を加熱し十分に脱ガスする。加熱温度は 2 0 0 °C〜 5 0 0 °C程度に適時設定される。これは、真空外囲器となった後の真空度を劣化させる内壁からのガス放出速度を軽減し、残留ガスによる特性劣化を防ぐためである。

次に、脱ガスが完了し冷却された前面基板 1 1 の蛍光体スクリーン 1 5 にゲッター膜を形成する。これは、真空外囲器を形成した後の残留ガスをゲッター膜により吸着排気し、真空外囲器内の真空度を良好なレベルに保っためである。続いて、蛍光体層 1 6 と電子放出素子 1 8 とが対向するように前面基板 1 1 および背面基板 1 2 を互いの所定の位置に重ね合わせる。この状態で、電極部 2 2 a 、 2 2 b を介して封着部材 2 1 a 、 2 1 b に通電し、これらの封着部材を加熱して溶解する。その後、通電を停止し、封着部材 2 1 a 、 2 1 b の熱を速やかに前面基板 1 1 および側壁 1 3 に拡散伝導させ、封着部材 2 1 a 、 2 1 b を固化させる。その結果、封着部材 2 1 a 、 2 1 b によって前面基板 1 1 と側壁 1 3 とを互いに封着する。

次に、上述した封着工程に用いる製造装置および F E Dの各構成部材について説明する。

図 8 に示すように、封着前の状態において、前面基板 1 1 および背面基板 1 2 の温度は、封着部材 2 1 a 、 2 1 b の融点よりも低くなるよう設定され、封着部材 2 1 a 、 2 1 b は固化した状態にある。この状態で、前面基板 1 1 および背面基板 1 2 は所定の位置に重ね合わされ、封着部材 2 1 a 、 2 1 b も互いに重なっている。前面基板 1 1 および背面基板 1 2 には、加圧装置 2 3 a 、 2 3 b により互いに接近する方向に所定の封着荷重が印加される。また、画像表示領域は、スぺーサ 1 4 により所定の隙間に保持され、封着部材 2 1 a 、 2 1 b も互いに接触している。更に、封着部材 2 1 a の電極部 2 2 a 、 2 2 b には、それぞれ給電端子 2 4 a 、 2 4 b が接触し、これらの給電端子 2 4 a 、 2 4 b は電源 2 5 に接続されている。

この状態で、給電端子 2 4 a 、 2 4 b を通して封着部材 2 1 a 、 2 1 b に所定の電流を通電すると、封着部材 2 1 a 、 2 1 b のみが発熱し溶解する。この後、通電を止めると、熱容量の小さい封着部材 2 1 a 、 2 1 b の熱は温度勾配によつて前面基板 1 1 および側壁 1 3 に放熱され、熱容量の大きい前面基板 1 1 および側壁 1 3 と熱平衡に達し、速やかに冷却固化される。

このような方法によれば、極めて短時で、かつ簡単な製造装置により、真空外囲器を真空封着することができる。すなわち、導電性を有した封着部材を用いることにより、基板を加熱することなく熱容量の小さい、つまり体積の小さい、封着部材のみを選択的に加熱することができ、基板の熱膨張による位置精度の劣化等を抑制することができる。

また、封着部材の熱容量が基板の熱容量に比べて非常に小さいため、基板全体を加熱する従来の方法に比較して、加熱、冷却にかかる時間を大幅に短縮でき、量産性を大幅に向上することができる。更に、封着に必要な装置が単なる給電端子とこれを封着部材に接触させる機構のみであり、従来の全面加熱ヒータはもとより電磁誘導加熱法などに対しても極めて簡略で、かつ超高真空に適したクリーンな装置を実現することができる。

また、通電する電流の形態については、直流電流のみならず、商用周波数で変動する交流電流を用いても良い。この場合、交流で送信されてくる商用電流を直流に変換する手間が省け、装置を簡略化することができる。更に、 k H z レベルの高周波で変動する交流電流を用いても良い。この場合、表皮効果によリ高周波に対する実効抵抗値が増大する分だけジユール熱が増大するため、より小さい電流値で上記と同様の加熱効果が得られる。

また、通電する電力と時間については、実施例では 5 〜 3 0 0秒程度としている。通電時間が長い（電力が小さい）と、基板周辺の温度上昇による冷却速度の低下や熱膨張による弊害を生じ、通電時間が短い（電力が大きい）と、導電性封着材料の充填不均一に起因する断線やガラス熱応力による基板の割れを生じる。そのため、通電する電力および時間（時間的な電力変化も含む）は、対象物毎に最適な条件設定を行なうことが望ましい。

また、封着時の基板温度と封着部材の融点との温度差については、実施例では 2 0 °C〜 1 5 0 °C程度としている。温度差が大きい場合、冷却時間を短縮できるがガラス熱応力が大きくなるため、これも対象物毎に最適な条件設定を行なうことが望ましい。

また、封着部材からの熱拡散伝導による基板表裏面の温度差に起因する応力および歪については、図 9 に示すように、加圧装置 2 3 a 、 2 3 b の外径を基板の外径よりも一回り小さくし、基板周辺を破線で示すように自然にたわませることにより、基板に発生する応力を軽減することができる。あるいは、加圧装置 2 3 a 、 2 3 b の外径を小さくしない場合でも、加圧装置の周辺部に、基板が反ったときの逃げとなる削リ部を設けることにより同様の応力緩和効果が得られる。更に、上述した実施の形態は、前面基板と背面基板とで側壁を挟みこむ構成の真空外囲器を用いたが、側壁が前面基板あるいは背面基板と一体化された構成としてもよい。また、側壁が前面基板と背面基板とを側面から覆うように接合された構成としてもよい。更に、封着部材の通電加熱により封着される封着面は、前面基板と側壁との間、および背面基板と側壁との間の 2面であってもよい。

また、上述した第 1 の実施の形態では、前面基板側の封着部材と背面基板側の封着部材とを接触させた状態で通電加熱したが、これらの封着部材が非接触状態で通電加熱した後、固化するまでの間に接合させても良い。蛍光体スクリーンの構成や、電子放出素子の構成は、本発明の実施の形態に限定されるものではなく、他の構成としてもよい。また、封着部材の充填は、封着される 2つの面のいずれか一方のみでもよい。

基板に対する導電性封着部材の濡れ性などを確保する目的で、封着部材と基板との間、あるいは、封着部材と側壁との間に下地層を形成しても良い。

以下、複数の実例について説明する。

(実例 1 )

図 5 および図 6 に示した前面基板 1 1 および背面基板 1 2 を、 3 6 インチサイズの T V用 F E D表示装置に適用した実例について説明する。主な構成は、前述の実施の形態で説明したものと同じである。

前面基板 1 1 と背面基板 1 2 は、共に厚さ 2 . 8 m m のガラス材から構成され、側壁 1 3 は 1 . 1 m m のガラス材から構成されている。前面基板 1 1 および背面基板 1 2の側壁 1 3 に充填された封着部材 2 1 a 、 2 1 b は、約 1 5 6 °Cで溶解する I n (インジウム）を用い、それぞれ幅 3 〜 5 mm、厚さ 0 . 1 〜 0 . 3 mm に充填した。電極部 2 2 a 、 2 2 b は、対向する背面基板 1 2の X配線および Y配線との干渉が少ない対角部の対称な 2箇所に設けた。また、通電時の断線のリスクを軽減するため、電極部 2 2 a 、 2 2 b は、幅約 1 6 m m、厚さ 0 . "！〜 0 . 3 m mと断面積を他の部分よりも大きくしている。電極部 2 2 a 、 2 2 b 間における封着部材 2 1 a の抵抗は、室温状態で 0 . 1 〜 0 . 5 Ω程度である。

この前面基板 1 1 および背面基板 1 2 を、真空槽内で脱ガス処理、およびゲッター膜形成を行った後、加圧装置 2 3 a 、 2 3 b に装填する。そして、図 8 に示したように、前面基板 1 1 および背面基板 1 2 を、約 1 0 0 °Cの温度で所定の位置に配置し、加圧装置 2 3 a 、 2 3 b により約 5 0 k g の荷重で重ね合わせ、同時に、給電端子 2 4 a 、 2 4 b を電極部 2 2 a 、 2 2 b に接続する。

この状態で給電端子 2 4 a 、 2 4 b に直流 "！ 2 0 A を 1 0 0秒間印加し、封着部材 2 1 a 、 2 1 b を全周に渡って十分に溶解する。通電を停止した後、前面基板 1 および背面基板 1 2 を 6 0秒間保持して通電加熱により温度上昇した封着部材 2 1 a 、 2 1 b の熱を前面基板 1 1 や側壁 1 3 に放熱し、封着部材 2 1 a 、 2 1 b を固化させた。

このようにして真空外囲器を製作した場合、封着にかかる時間は、従来 3 0分程度であったものが数分程度に大幅に短縮され、封着時の装置も簡単なものとすることができた。

(実例 2 )

実例 2 の主な構成は、実例 1 と同じである。

実例 2 では上述の封着工程において、商用周波数である 6 0 H z で変動する実効電流値 1 5 0 Aの正弦波の交流電流を封着部材 2 1 a 、 2 1 b に 4 0秒間印加し、その後、 3 0秒保持して真空外囲器を形成した。

(実例 3 )

実例 3 の主な構成は、実施例 1 と同じである。

実例 3 では、封着工程において、商用周波数よりも高い周波数、例えば、 3 0 0 k H z で変動する実効電流値 4 Aの正弦波の交流電流を封着部材 2 1 a 、 2 1 b に 3 0秒間印加し、その後、 3 0秒保持して真空外囲器を形成した。

図 1 0 Aなしゝし 1 0 C、および図 1 1 は、この発明の第 2 実施の形態を示している。第 2 の実施の形態によれば、前面基板 1 1 と側壁 1 3 との接合と合わせて、背面基板 1 2 と側壁 1 3 との接合も導電性を有した封着部材を用いて真空槽内で行った。第 2 の実施の形態の他の主な構成は、第 1 の実施の形態と同一である。

ここでは、前面基板 1 1 の側壁 1 3 と対向する部分に矩形枠状の封着部材 2 6 を充填し、また、封着部材 2 6 の対角方向の 2 つの角部から外側に突出した電極部 2 7 a 、 2 7 b を設けた。また、背面基板 1 2 の側壁 1 3 と対向する部分に矩形枠状の封着部材 2 8 を充填し、かつ、封着部材 2 8 の対角方向の 2 つの角部から外側に突出した電極部 2 9 a 、 2 9 b を設けた。

この前面基板 1 1 、背面基板 1 2 、および側壁 1 3 を上述したような所定の位置に重ね合わせ、給電端子 3 0 a 、 3 0 b を介して電源 3 1 力、ら電極部 2 7 a 、 2 7 b に 1 0 0 A を 1 5 0秒間通電し、同時に、給電端子 3 2 a 、 3 2 b を介して電源 3 3 力、ら電極部 2 9 a 、 2 9 b に 1 0 0 Aを 1 5 0秒間通電した。その後、約 2分間保持して封着部材 2 6 、 2 8 を固化させることにより、前面基板 1 1 、背面基板 1 2 、および側壁 1 3 を封着した。

なお、第 1 および第 2 の実施の形態において、封着部材に設けた一対の電極部は、対称な位置に設けられていればよく、封着部部材一対の対角部に限らず、各長辺部あるいは短辺部に設けても良い。また、導電性を有した封着部材としては、 I η に限らず I η を含む合金を用いてもよい。

次に、この発明の第 3 の実施の形態に係る F E D、その製造法および製造装置について説明する。

図 1 2 に示すように、本実施の形態に係る F E Dによれば、それぞれ矩形状のガラスからなる前面基板 1 1 、および背面基板 1 2 を備え、これらの基板は 1 〜 2 m mの隙間を置いて対向配置されている。そして、前面基板 1 1 および背面基板 1 2 は、矩形枠状の側壁 1 3 を介して周縁部同士が接合され、内部が真空状態に維持された偏平な矩形状の真空外囲器 1 0 を構成している。前面基板 1 1 と側壁 1 3 とは後述する封着部 2 0 により接合され、背面基板 1 2 と側壁 1 3 とはフリツ卜ガラス等の低融点封着部材 4 0 により接合されている。他の構成は第 1 の実施の形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。

次に、上記のように構成された F E Dの製造方法および製造装置について説明する。

図 1 3 に示すように、組立前の状態において、前面基板 1 1 の内面には蛍光体スクリーン 1 5 が形成されている。また、前面基板 1 1 の内面であって蛍光体スクリーン 1 5の外側周縁部には、封着材料 2 1 a として導電性を持つ金属はんだが矩形枠状に設けられている。この時点で、前面基板 1 1 の温度は、封着材料 2 1 a の融点よりも低い温度 ί. 設定されてお

'レ

リ、封着材料 2 1 a は固化した状態にある。

図 1 4 に示すように、組立前の状態において、背面基板 1 2 の内面には、多数の電子放出素子 1 8 (ここでは図示省略）が予め形成されているとともに、組立時に前面基板 1 1 との隙間を確保するため、側壁 1 3 およびスぺ一サ 1 4が低融点封着部材 4 0 により取り付けられている。また、側壁 1 3上には、上述した封着材料 2 1 a と同じ導電性を持つ金属はんだが封着材料 2 1 b として前面基板 1 1 側の封着材料 2 1 a と対向する位置に矩形枠状に設けられている。この時点で、背面基板 1 2の温度は、封着材料 2 1 bの融点よりも低い温度に設定されており、封着材料 2 1 b は固化した状態にある。

封着材料 2 1 a 、 2 "I b として、 3 0 0 °C以下で溶融または軟化する材料が選択されるが、本実施の形態では、封着材料 2 1 a 、 2 1 b として、 I n または I n を含んだ合金を用いた。図 1 5 Aには、前面基板 1 1 の周縁部と側壁 1 3 の上端とを封着する際、封着材料 2 1 a 、 2 1 b間に挟み込まれる矩形枠状の導電部材 2 2 を図示してある。この導電部材 2 2 は、上述した封着材料 2 1 a 、 2 1 b とともに封着部 2 0 として機能する。

導電部材 2 2 は、断面積が 0 . 1 m m ²以上のニッケル合金板により形成され、対角をなす角部から 2 つの電極部 2 2 a 、 2 2 b (接続端子）がー体的に突設されている。この導電部材 2 2 の幅は、封着材料 2 1 a 、 2 1 b の幅より狭く設定してある。尚、導電部材 2 2 として、ニッケル（ N i ) の他に、鉄（ F e ) 、クロム（ C r ) 、アルミニウム（ A I ) などを含んだ合金を用いても良く、融点が 5 0 0 °C以上の材料が用いられる。

また、導電部材 2 2 の熱膨張係数は、封着材料 2 1 a 、 2 1 b の熱膨張係数の 8 0 〜 1 2 0 <½程度に設定され、或いは側壁 1 3 の熱膨張係数の 8 0 〜 1 2 0 %程度に設定され、或いは前面基板 1 1 、背面基板 1 2 、および側壁 1 3 それぞれの熱膨張係数のうち最小の熱膨張係数と最大の熱膨張係数との間に設定される。

上記のような前面基板 1 1 および背面基板 1 2 は、真空槽内で、導電部材 2 2 を挟んで互いに封着され F E D を形成する。

図 7 で示した封着工程とほぼ同様に、まず、前面基板 1 1 、背面基板 1 2 、および導電部材 2 2 を真空槽に導入し、この真空層内 ^真空排気する。その後、前面基板 1 1 および背面基板 1 2 を加熱し、これらの基板から十分に脱ガスする。加熱温度は 2 0 0 °C〜 5 0 0 °C程度に適時設定される。これは、真空外囲器となった後の真空度を劣化させる内壁からのガス放出速度を軽減し、残留ガスによる特性劣化を防ぐためである。

次に、脱ガスが完了し冷却された前面基板 1 1 の蛍光体スクリーン 1 5 にゲッター膜を形成する。これは、真空外囲器となった後の残留ガスをゲッター膜により吸着排気し、真空外囲器内の真空度を良好なレベルに保っためである。

そして、蛍光体層 1 6 と電子放出素子 1 8 とが対向するように前面基板 1 1 および背面基板 1 2 を高精度に位置決めして重ね合わせる。このとき、前面基板 1 1 の周縁部に設けられた封着材料 2 1 a と側壁 1 3上に設けられた封着材料 2 1 b との間に導電部材 2 2 を挟み込ませる。

このようにして導電部材 2 2 を挟んだ状態の前面基板 1 1 および背面基板 1 2 を図 1 6 に示す装置にセットする。そして、前面基板 1 1 よおび背面基板 1 2 を、加圧装置 2 3 a 、 2 3 b によって互いに向かい合う方向に所定圧力で押圧して保持する。さらに、導電部材 2 2 から導出された電極部 2 2 a 、 2 2 b に電源 2 5 を接続する。

この状態で、電極部 2 2 a 、 2 2 b を介して電源 2 5 から導電部材 2 2 に所定の電流を流し、封着材料 2 1 a 、 2 1 b を通電する。これにより、導電部材 2 2 および封着材料 2 1 a 、 2 1 b が加熱され、封着材料 2 1 a 、 2 1 b だけが溶融する。つまり、導電部材 2 2 は、通電により溶融しない高融点材料により形成されているため、封着材料 2 1 a 、 2 1 b だけが溶融する。溶融した封着材料 2 1 a 、 2 1 b は、幅の狭い導電部材 2 2 を包囲するように繋がる。この後、通電を止めると、繋がった状態の熱容量の比較的小さい封着材料 2 1 の熱が、温度勾配によって速やかに前面基板 1 1 および側壁 1 3 に拡散伝導され、熱容量の大きい前面基板 1 1 および側壁 1 3 と熱平衡に達し、封着材料 2 1 が速やかに冷却固化される。これにより、前面基板 1 1 と側壁 1 3 とが封着される。

以上のように、第 2 の実施の形態によると、導電部材 2 2 に通電するだけの極めて簡単な構成により、封着材料 2 1 a 、 2 1 b だけを効率良く選択的且つ確実に加熱溶融することができ、封着処理に要する作業行程、処理時間、および消費電力量を大幅に削減でき、前面基板 1 1 および背面基板 1 2 の周縁部を確実且つ容易に封着できる。

すなわち、本実施の形態のように、導電性を有した封着材料 2 1 a 、 2 1 b と導電部材 2 2 を組み合わせて用いることにより、封着材料が不均一に設けられている場合であっても封着材料が断線することがなく、全ての領域において封着材料 2 1 a 、 2 1 b に確実に通電でき、封着材料を全長に亘って確実に溶融できる。また、封着材料 2 1 a 、 2 1 b に導電性を持たせたことにより、導電性を持たない封着材料と比較して、封着材料 2 1 a 、 2 1 b を直接的に加熱でき、溶融時間を短縮できる。

また、本実施の形態のように、導電部材 2 2 を封着材料 2 1 a 、 2 1 b で挟むようにして設けることにより、導電部材 2 2 が前面基板 1 1 および側壁 1 3 に接触することがなく、前面基板 1 1 や側壁 1 3 が熱応力によって割れる心配がないまた、導電部材 2 2が前面基板 1 1 および側壁 1 3 に接触しないため、封着材料 2 1 a 、 2 1 b が前面基板 1 1 および側壁 1 3 に接触する面積を大きくとることができ、封着性能を高めることができる。

また、本実施の形態によると、封着材料だけを選択的に加熱溶融できるため、前面基板および背面基板を加熱する必要がなく、熱容量の小さい、つまリ体積の小さい封着材料だけを加熱すれば良く、使用する電力量を小さくでき、基板の熱膨張や熱収縮による位置精度の劣化等を抑制することができる。

また、基板全体を加熱する従来の方法に比較して、加熱、冷却にかかる時間を大幅に短縮でき、量産性を大幅に向上することができる。更に、封着に必要な装置が電源だけであり、従来の全面加熱ヒータはもとよリ電磁誘導加熱法などに対しても極めて簡略かつ超高真空に適したクリーンな装置を実現することができる。

また、通電する電流の形態については、直流電流のみならず、商用周波数で変動する交流電流を用いても良い。この場合、交流で送信されてくる商用電流をわざわざ直流に変換する手間が省け、装置を簡略化することができる。更に、 k H z レベルの高周波で変動する交流電流を用いても良い。この場合、表皮効果により高周波に対する実効抵抗値が増大する分だけジュール熱が増大するため、より小さい電流値で上記と同様の加熱効果が得られる。

また、通電する電力と時間については、実施例では 5 〜 3 0秒程度としている。通電時間が長い（電力が小さい）と、基板周辺の温度上昇による冷却速度の低下や熱膨張や熱収縮による弊害を生じ、通電時間が短い（電力が大きい）と、導電性封着材料の充填不均一に起因する断線やガラス熱応力による割れを生じる。そのため、通電する電力および時間（時間的な電力変化も含む）は、対象物毎に最適な条件設定を行なう必要がある。

また、封着時の基板温度と封着材料の融点との温度差については、本実施の形態では 2 0 °C〜 1 5 0 °C程度としている。温度差が大きい場合、冷却時間を短縮できるがガラス熱応力が大きくなるため、これも対象物毎に最適な条件設定を行なう必要がある。

なお、第 3 の実施の形態において、図 1 0 に示すように、前面基板 1 1 と側壁 1 3 との間、および背面基板 1 2 と側壁 1 3 との間の 2 個所の封着部を、封着材料の通電加熱により封着する構成としてもよい。この場合、第 3 の実施の形態と同様に、側壁 1 3 と前面基板 1 1 の周緣部とを封着部 2 0 により封着する。また、側壁 1 3 と背面基板 1 2 の周縁部との間にも封着部 2 0 を介在させる。側壁 1 3 と背面基板 1 2 の周縁部との間に設ける封着部 2 0 は、側壁 1 3 の下面に設けた封着材料 2 1 b 、図 1 5 Bに図示した導電部材 2 2 、および背面基板 1 2 の周縁部に設けた封着材料 2 1 a となる。そして、導電部材 2 2の 2 つの電極 2 2 c 、 2 2 d に電源 2 7 を接続する。以後、第 3 の実施の形態と同様に、電源 2 5 、 2 6 から導電部材 2 2 に通電し過熱することにより、前面基板 1 1 、側壁 1 3 、背面基板 1 2 を封着する。

また、図 1 8 に示すように、側壁 2 4 を導電性を有する材料で形成し、側壁 2 4 と前面基板 1 1 の周縁部との間に封着材料 2 1 a を設け、側壁 2 4 と背面基板 1 2 の周縁部との間に封着材料 2 1 b を設け、側壁 2 4 自体に通電する構成としても良い。この場合、通電部材として独立した導電部材 2 2 を設ける必要がなく、製造工程を簡略化できるとともに部材点数を削減でき、製造コストを低減できる。

また、封着材料 2 1 a 、 2 1 b に接触する導電部材 2 2の表面に凹凸を形成しても良い。この場合、封着材料 2 1 を溶融する際、封着対象となる部材間、すなわち導電部材 2 2 と前面基板 1 1 との間、導電部材 2 2 と背面基板 1 2 との間、および導電部材 2 2 と側壁 1 3 との間における機械的ズレを抑制でき、前面基板 1 1 および背面基板 1 2 の位置ズレを抑制できる。

以下、第 3 の実施の形態を適用した複数の実例について説明する。

(実例 1 )

前面基板 1 1 および背面基板 1 2 を、 3 6 インチサイズの T V用 F E D表示装置に適用した実例について説明する。主な構成は、上述の実施の形態で説明したものと同じである。

前面基板 1 1 と背面基板 1 2 は、共に厚さ 2 . 8 m m のガラス材から構成され、側壁 1 3 は 1 . 1 m m のガラス材から構成されている。前面基板 1 1 の周縁部に設けられた封着材料 2 1 a 、および背面基板 1 2 の側壁 1 3 上に設けられた封着材料 2 1 b は、約 1 6 0 °Cで溶解する I n とし、幅 3〜 5 m m、片面の厚さ 0 . "！〜 0 . 3 mm に形成した。

導電部材 2 2 は、図 1 5 Aに示すように、幅 1 mm、厚さ 0 . 1 mm の枠板状にニッケル合金によリ形成されている。導電部材 2 2 の電極部 2 2 a 、 2 2 b は、対向する背面基板 1 2 の X配線および Y配線との干渉が少ない対角部の対象な 2 箇所に設けられている。尚、導電部材 2 2 は、通電時の十分な電流量を確保するため、 0 . 1 mm ²以上の断面積を有する。また、電極部 2 2 a 、 2 2 b 間の抵抗は、室温状態で 0 . 0 5 〜 0 . 5 Ω程度に設定した。

そして、これら前面基板 1 1 および背面基板 1 2 を導電部材 2 2 と共に真空槽内に配置し、真空槽内で脱ガス、ゲッタ一膜形成後、すなわち前面基板 1 1 の周縁部と背面基板 1 2 に立設した側壁 1 3 との間に導電部材 2 2 を挟んだ状態にして、加圧装置 2 3 a 、 2 3 b に装填する。つまり、前面基板 1 1 、背面基板 1 2 、および導電部材 2 2 を、約 1 0 0 °Cの温度で所定の位置に配置し、加圧装置 2 3 a 、 2 3 b により約 5 0 kg の荷重で重ね合わせる。さらに、導電部材 2 2の電極部 2 2 a 、 2 2 b に電源 2 5 を接続する。

この状態で、電源 2 5 を介して電極部 2 2 a 、 2 2 b に対して直流 1 3 0 A を 4 0秒間印加し、導電部材 2 2 を加熱して封着部材 2 1 a 、 2 1 b をその全周に渡って均一且つ十分に溶解する。通電を停止した後、前面基板 1 および背面基板 1 2 を 3 0 秒間保持して通電加熱により温度上昇した封着部材 2 1 a 、 2 1 b の熱を前面基板 1 1 や側壁 1 3 に放熱し、封着部材 2 1 a 、 2 1 b を冷却固化させた。

このようにして真空外囲器を製作したところ、封着にかかる時間は従来 3 0分程度であったものが 1 分程度に大幅に短縮され、封着時の装置も簡単なものとすることができた。

(実例 2 )

実例 2 の主な構成は、実例 1 と同じである。

実例 2 では、上述の封着工程において、商用周波数である 6 0 H _z で変動する実効電流値 1 2 0 Aの正弦波の交流電流を導電部材 2 2の電極部 2 2 a 、 2 2 b に 6 0秒間印加し、その後、 1 分間保持して真空外囲器を形成した。

(実例 3 )

実例 3 の主な構成は、実例 1 と同じである。

実例 3 では、上述の封着工程において、商用周波数よりも高い周波数、例えば、 3 0 0 k H _Z で変動する実効電流値 4 Aの正弦波の交流電流を導電部材 2 2 の電極部 2 2 a 、 2 2 b に 3 0秒間印加し、その後、 1 分間保持して真空外囲器を形成した。

(実例 4 )

実例 4の主な構成は、実施例 1 と同じである。

実例 4 では、図 1 7 に示すように、上述した前面基板 1 1 と側壁 1 3 との接合と合わせて、背面基板 1 2 と側壁 1 3 との接合も上述した導電部材を用いて真空槽内で行なった。このとき、前面基板 1 1 の周縁部と側壁 1 3 とが対向する接合部に、矩形枠状の封着材料 2 1 a 、図 1 5 Aに示した導電部材 2 2 、および矩形枠状の封着材料 2 1 b を設けた。また、背面基板 1 2の周縁部と側壁 1 3 とが対向する接合部に、矩形枠状の封着材料 2 1 a 、図 1 5 Bに示した導電部材 2 2 、および矩形枠状の封着材料 2 1 b を設けた。

そして、前面基板 1 1 、背面基板 1 2 、および側壁 1 3 を上述したような所定の位置に重ね合わせ、電極部 2 2 a 、 2 2 b に電源 2 5 を介して 1 0 0 A を 1 5 0秒間通電し、同時に電極 2 2 c 、 2 2 d に電源 2 7 を介して 1 0 0 Aを 1 5 0 秒間通電した。その後、約 2 分間保持して封着部材 2 1 a 、 2 1 b を冷却固化させ、前面基板 1 1 、背面基板 1 2 、および側壁 1 3 を封着した。

(実例 5 )

実例 5 の主な構成は、実施例 1 と同じである。

実例 5 では、図 1 8 に示すように、上述した導電部材 2 2 を用いることなく、導電性の側壁 2 4 を介して前面基板 1 1 および背面基板 1 2 を接合させ、側壁 2 4 自体に通電することで、前面基板 1 1 および背面基板 1 2 を封着するようにした。この際、側壁 2 4 として、幅 2 m m、高さ 1 . 1 m m の矩形枠状の S U S 3 0 4 を用しゝ、 2 0 0 Aを 3 0秒間通電し、続いて 1 4 0 A を 1 0秒間通電した後、前面基板 1 1 および背面基板 1 2 を約 2分間保持して封着材料 2 1 a 、 2 1 b を冷却個化させた。

次に、この発明の第 4の実施の形態に係る F E D、その製造法および製造装置について説明する。

図 1 9 なしヽし図 2 1 に示すように、この F E Dは、それぞれ矩形状のガラスからなる前面基板 1 1 および背面基板 1 2 を備え、これらの基板は 1 . 6 m mの隙間を置いて対向配置されている。背面基板の大きさは前面基板よりも僅かに大きく、その外周部には後述の映像信号を入力するための引き出し線（図示せず）が形成されている。そして、前面基板 1 1 および背面基板 1 2 は、ほぼ矩形板枠状の側壁 1 3 を介して周縁部同士が接合され、内部が真空状態に維持された偏平な矩形状の真空外囲器 1 0 を構成している。

側壁 1 3 として、後述する封着材よりも融点が高く、かつ、導電性を有した高融点導電性部材、例えば、鉄一ニッケル合金が用いられている。その他、 .導電性を有した高融点導電性部材としては、 F e 、 C r 、 N i 、 A I のいずれかを少なくとも含有した材料が用いられる。図 1 9 、図 2 0 、および図

2 2 に示すように、側壁 1 3 は、対角軸方向に沿って各コーナ部から外側へ突出した突出部 1 3 a 、 1 3 b 、 1 3 c , 1

3 d を有している。そして、側壁 1 3 は、封着材 3 4 として、例えば、 I n あるいは I n 合金により、背面基板 1 2 および前面基板 1 1 に封着されている。

封着された状態において、側壁 1 3 の各突出部 1 3 a 、 1 3 b 、 1 3 c 、 1 3 d は、それぞれ前面基板 1 1 よりも外側へ突出しているとともに、背面基板 1 2 のコーナ近傍まで延びている。なお、突出部 1 3 a 、 1 3 b 、 1 3 c 、 1 3 d は、後述するように、 F E Dの製造工程において、側壁 1 3 に電圧を印加するための接続端子として機能するとともに、側壁を位置決めする際の把持部としても機能することができる。

図 2 0 および図 2 1 に示すように、真空外囲器 1 0の内部には、前面基板 1 1 および背面基板 1 2 に加わる大気圧荷重を支えるため、複数の板状のスぺーサ 1 4が設けられている。これらのスぺーサ 1 4 は、真空外囲器 1 0の短辺と平行な方向に配置されているとともに、長辺と平行な方向に沿って所定の間隔を置いて配置されている。なお、スぺーサ 1 4の形状については、特にこれに限定されるものではなく、例えば、柱状のスぺーサ等を用いることもできる。

前面基板 1 1 の内面上には、図 2 3 に示す蛍光体スクリーン 1 5が形成されている。この蛍光体スクリーン "！ 5は、赤、緑、青のストライプ状の蛍光体層、およびこれらの蛍光体層間に位置した非発光部としてのス卜ライプ状の黒色光吸収層 1 7 を並べて構成されている。蛍光体層は、真空外囲器の短辺と平行な方向に延在しているとともに、長辺と平行な方向に沿って所定の間隔を置いて配置されている。なお、蛍光体スクリーン 1 5上には、たとえばアルミニウム層からなるメタルバック層 1 9が蒸着されている。

背面基板 1 2 の内面上には、蛍光体スクリーン 1 5 の蛍光体層を励起する電子放出源として、それぞれ電子ビームを放出する多数の電子放出素子 1 8 が設けられている。これらの電子放出素子 1 8 は、各画素毎に対応して複数列および複数行に配列されている。詳細に述べると、背面基板 1 2 の内面上には、導電性力ソード層 3 6 が形成され、この導電性カソード層上には多数のキヤビティ 3 7 を有した二酸化シリコン膜 3 8 が形成されている。二酸化シリコン膜. 3 8上には、モリブデンゃニオブ等からなるゲート電極 4 1 が形成されている。そして、背面基板 1 2の内面上において各キヤビティ 3 7 内にはモリブデンなどからなるコーン状の電子放出素子 1 8が設けられている。

上記のように構成された F E Dにおいて、映像信号は、単純マトリックス方式に形成された電子放出素子 1 8 とゲート電極 4 1 に入力される。電子放出素子 1 8 を基準とした場合、最も輝度の高い状態の時、 + 1 0 0 Vのゲート電圧が印加される。また、蛍光体スクリーン 1 5 には + 1 0 k Vが印加される。これにより、電子放出素子 1 8 から電子ビームが放出される。そして、電子放出素子 1 8から放出される電子ビームの大きさは、ゲート電極 4 1 の電圧によって変調され、この電子ビームが蛍光体スクリーン 1 5 の蛍光体層を励起して発光させることによリ画像を表示する。

次に、上記のように構成された F E Dの製造方法について詳細に説明する。

まず、背面基板用の板ガラスに電子放出素子を形成する。この場合、板ガラス上にマ卜リックス状の導電性カソード層 3 6 を形成し、この導電性力ソード層上に、例えば熱酸化法、 C V D法、あるいはスパッタリング法によリニ酸化シリコン膜の絶縁膜 3 8 を形成する。

その後、この絶縁膜 3 8上に、例えばスパッタリング法や雷子ビーム蒸着法によリモリブデンやニオブなどのゲー卜電極形成用の金属膜を形成する。次に、この金属膜上に、形成すべきゲ一ト電極に対応した形状のレジス卜パターンをリソグラフィ一により形成する。このレジス卜パターンをマスクとして金属膜をゥエツ卜エッチング法またはドライエツチング法によりエッチングし、ゲート電極 4 1 を形成する。

次に、レジス卜パターン及びゲート電極 4 1 をマスクとして絶縁膜 3 8 をゥエツトエッチングまたはドライエッチング法によりエッチングして、キヤビティ 3 7 を形成する。そして、レジストパターンを除去した後、背面基板 1 2 表面に対して所定角度傾斜した方向から電子ビーム蒸着を行うことにより、ゲート電極 4 1 上に、例えばアルミニウムやニッケルからなる剥離層を形成する。この後、背面基板 1 2表面に対して垂直な方向から、力ソード形成用の材料として、例えばモリブデンを電子ビーム蒸着法により蒸着する。これによつて、各キヤビティ 3 7 の内部に電子放出素子 1 8 を形成する。続いて、剥離層をその上に形成された金属膜とともにリフトオフ法によリ除去する。

続いて、背面基板 1 2 上に板状の支持部材 1 4 を低融点ガラスによリ封着する。

一方、前面基板 1 1 となる板ガラスに蛍光体スクリーン 1 5 を形成する。これは、前面基板 1 1 と同じ大きさの板ガラスを準備し、この板ガラスにプロッターマシンで蛍光体層のストライプパターンを形成する。この蛍光体ストライプバターンが形成された板ガラスと前面基板用の板ガラスとを位置決め治具に載せて露光台にセットすることにより、露光、現像して蛍光体スクリーン 1 5 を形成する。次に、蛍光体スクリーン 1 5 に重ねて、アルミニウム膜からなるメタルノくック層 1 9 を形成する。

上記のように支持部材 1 4が封着された背面基板 1 2 、蛍光体スクリーン 1 5 の形成された前面基板 1 1 、および側壁 1 3 の封着面に封着材 3 4 としてインジウムを塗布する。ここでは、例えば、背面基板 1 2 および前面基板 1 1 の周縁部内面にインジウムを塗布する。その後、これらを所定の隙間を置いて対向配置した状態で、真空処理装置 1 0 0内に投入する。上述した一連の工程には、例えば図 2 4 に示すような真空処理装置 1 0 0 を用いる。

この真空処理装置 1 0 0は、順に並んで設けられたロード室 1 0 1 、ベーキング、電子線洗浄室 1 0 2 、冷却室 1 0 3 、ゲッター膜の蒸着室 1 0 4、組立室 1 0 5 、冷却室 1 0 6 、およびアンロード室 1 0 7 を有している。これら各室は真空処理が可能な処理室として構成され、 F E Dの製造時には全室が真空排気されている。隣合う処理室間はゲートバルブ等によリ接続されている。

上述した背面基板 1 2 、側壁 1 3 、前面基板 1 1 は、ロード室 1 0 1 に投入され、ロード室 1 0 1 内を真空雰囲気とした後、ベ一キング、電子線洗浄室 1 0 2 へ送られる。ベーキング、電子線洗浄室 1 0 2では、上記組立体および前面基板を 3 5 0 °Cの温度に加熱し、各部材の表面吸着ガスを放出させる。

また、加熱と同時に、ベーキング、電子線洗浄室 1 0 2 に取り付けられた図示しない電子線発生装置から、前面基板 1 1 の蛍光体スクリーン面、および背面基板 1 2 の電子放出素子面に電子線を照射する。この電子線は、電子線発生装置外部に装着された偏向装置によって偏向走査されるため、蛍光体スクリーン面、および電子放出素子面の全面を電子線洗浄することが可能となる。

加熱、電子線洗浄後、上記組立体および前面基板は冷却室 1 0 3 に送られ、例えば約 1 0 0 °Cの温度の温度まで冷却される。続いて、上記組立体および前面基板はゲッター膜形成用の蒸着室 1 0 4へと送られ、ここで蛍光体スクリーンの外側にゲッタ一膜として B a膜が蒸着形成される。この B a 膜は、表面が酸素や炭素などで汚染されることを防止することができるので、活性状態を維持することができる。

続いて、背面基板 1 2 、側壁 1 3 、および前面基板 1 1 は組立室 1 0 5 に送られる。この組立室 1 0 5 では、これらの部材を例えば約 1 3 0 °Cの温度まで加熱し、両基板を所定の位置で重ね合わせる。この際、側壁 1 3 に設けられた突出部 1 3 a 、 1 3 b 、 1 3 c 、 1 3 d を把持することにより側壁を保持し、背面基板 1 2 、側壁 1 3 、および前面基板 1 1 を相互に位置決めする。また、例えば、背面基板 1 2に側壁 1 3 の突出部 1 3 a 、 1 3 b 、 1 3 c 、 1 3 d に対応するマーキングを施しておき、これら突出部およびマーキングをモニタしながら側壁 1 3 を背面基板に高精度で位置合わせすることができる。なお、突出部 1 3 a 、 1 3 b 、 1 3 c 、 1 3 d は側壁 1 3 から外側に突出しているため、組立室 1 0 5 内においても、これらの突出部を利用して側壁 1 3 を容易にチヤッキングし、搬送して位置合わせすることができる。

続いて、高融点導電部材である側壁 1 3 の突出部 1 3 a 、 1 3 b 、 1 3 c , 1 3 d のうち、相対する 2 つの突出部、例えば、突出部 1 3 a 、 1 3 c に電極を接触させ、側壁 1 3 に直流電流 3 0 0 A を 4 0秒通電する。すると、この電流はィンジゥムにも同時に流れ、側壁 1 3 およびインジウムが発熱する。これにより、ィンジゥムを 1 6 0 〜 2 0 0 ¾程度に加熱されて溶融する。また、この際、重ね合わせられた前面基板 1 1 および背面基板 1 2 に約 5 0 k g f の加圧力を両側から印加する。

その後、側壁 1 3への通電を停止し、速やかに封着領域、すなわち、側壁 1 3 および封着材 3 4 の熱を周りの前面基板 1 1 および背面基板 1 2 に伝熱拡散させてインジウムを固化させる。これにより、側壁 1 3 および封着材 3 4 を介して前面基板 1 1 および背面基板 1 2 を封着し、真空外囲器 1 0 を形成する。通電停止後、約 6 0秒で封着された真空外囲器 1 0 を組立室 1 0 5 から搬出する。そして、このようにして形成された真空外囲器 1 0 は、冷却室 1 0 6 で常温まで冷却されて、アンロード室 1 0 7から取り出される。

以上のように構成された第 4の実施の形態に係る F E D およびその製造方法によれば、真空雰囲気中で背面基板 1 2 、側壁 1 3 、前面基板 1 1 の封着を行うことにより、ベーキングと電子線洗浄との併用によリ表面吸着ガスを十分に放出させることができ、ゲッター膜も酸化されず十分なガス吸着効果を維持することができる。また、側壁 1 3 に鉄一二ッケル合金のような高融点導電性部材を用いるとともに、側壁に把持可能な突出部 1 3 a 、 1 3 b 、 1 3 c , 1 3 d を設けることにより、真空装置内であっても側壁 1 3 を容易にチヤツキングおよび搬送することが可能となり、コーナ部基準で側壁 1 3 を高精度に位置合わせすることができかつ短時間で封着することができる。

更に、高融点導電性部材に通電するためインジウムが溶融した時点で溶融ィンジゥムの断面積不均さが大きくなリインジウムが断線してしまつたり、局所的な発熱でガラスが割れたりすることを防ぐことが可能になる。従って、容易にかつ確実に真空外囲器の封着を行うことができる。また、ィンジゥムにより背面基板 1 2 、前面基板 1 1 、側壁 1 3 を封着することにより、鉛のない画像表示装置とすることができる。

なお、側壁を構成する高融点導電性部材の突出部は上述した実施の形態に限られるものではない。すなわち、突出部は、互いに離間して 4個以上設けられていればよく、また、側壁のコーナ部に限らず任意の位置に設けることが可能である。図 2 5 に示すように、第 4の実施の形態の変形例に係る F E Dによれば、高融点導電性部材としての側壁 1 3 は矩形枠状に形成され、各辺の中央部から外方へ突出した突出部 1 3 a 、 1 3 b 、 1 3 c 、 1 3 d を備えている。この場合においても、相対する突出部 1 3 a 、 1 3 c に電極を接触させて直流電流を通雷し、上述した第 4の実施の形態と同様に外囲器を封着することができる。他の構成については第 1 の実施の形態と同一である。

上述した第 4の実施の形態において、側壁 1 3の各突出部は、背面基板 1 2のコーナ部近傍まで延出した構成としたが、図 2 6 に示す変形例に係る F E Dによれば、側壁 1 3 の突出部 1 3 a 、 1 3 b 、 1 3 c 、 1 3 d は、背面基板 1 2の周縁を越え背面基板の外側まで延出している。他の構成は上述した第 4 の実施の形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。また、上記構成の F E D も上述した第 4の実施の形態と同様の方法で製造される。

そして、図 2 6 に示す変形例によれば、第 4の実施の形態と同様の作用効果を得ることができ、同時に、側壁の各突出部は背面基板の外側へ突出していることから、製造工程において、側壁の把持および位置決めを一層容易に行うことが可能となる。

なお、高融点導電性部材に通電する電流は直流に限るものではなく、商用周波数あるいは高周波の交流を用いてもよい。

次に、この発明の第 5の実施の形態に係る F E D、その製造法および製造装置について説明する。

図 2 7 および図 2 8 に示すように、この F E Dは、それぞれ矩形状のガラスからなる前面基板 1 1 および背面基板 1 2 を備え、これらの基板は例えば約 1 . 6 m mの隙間を置いて対向配置されている。背面基板 1 2の大きさは前面基板 1 1 よりも僅かに大きく、その外周部には後述の映像信号を入力するための引き出し線（図示しない）が形成されている。そして、前面基板 1 1 および背面基板 1 2 は、ほぼ矩形枠状の封着部 2 0 を介して周縁部同士が接合され、内部が真空状態に維持された偏平な矩形状の真空外囲器 1 0 を構成している封着部 2 0 は、導電性を有した矩形枠状の高融点導電性部材 4 2 と第 "！および第 2封着材 3 4 a 、 3 4 b を含んでいる。そして、高融点導電性部材 4 2 は、第 1 封着材 3 4 a を介して前面基板 1 1 の周辺部に接着され、また、第 2封着材 3 4 b を介して背面基板 1 2の周辺部に接着されている。

高融点導電性部材 4 2 は、第 1 および第 2封着材 3 4 a 、 3 4 b よりも高い融点または軟化点（すなわち封着に適した温度）を有し、例えば、鉄一ニッケル合金が用いられている。その他、導電性を有する高融点導電性部材としては、 F e 、 C r 、 Ν ί 、 A I のいずれかを少なくとも含有した材料が用いられる。また、第 1 封着材 3 4 a としては、第 2封着材ょリも融点あるいは軟化点の低い材料を用いている。ここでは、第 1 封着材として、例えば、インジウムあるいはインジウム合金を用い、また、第 2 封着材として、絶縁性を有したフリッ卜ガラスを用いている。

例えば、高融点導電性部材 4 2 の融点あるいは軟化点は 5 0 0 °C以上、第 2 封着材の融点または軟化点は 3 0 0 °C以上、第 1 封着材の融点あるいは軟化点は 3 0 0 °C未満に設定されている。

他の構成は、前述した第 4の実施の形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。

上記のように構成された F E Dにおいて、映像信号は、単純マ卜リックス方式に形成された電子放出素子 1 8 とゲ一ト電極 4 1 に入力される。電子放出素子 1 8 を基準とした場合、最も輝度の高い状態の時、 + 1 0 0 Vのゲート電圧が印加される。また、蛍光体スクリーン 1 5 には + 1 0 k Vが印加される。これにより、電子放出素子 1 8 から電子ビームが放出される。そして、電子放出素子 1 8から放出される電子ビームの大きさは、ゲート電極 4 1 の電圧によって変調され、この電子ビームが蛍光体スクリーン 1 5 の蛍光体層を励起して発光させることにより画像を表示する。

次に、上記のように構成された第 5 の実施の形態に係る F E Dの製造方法について詳細に説明する。

まず、背面基板用の板ガラスに電子放出素子 1 8 および種々の配線を形成する。続いて、大気中において、背面基板 1 2上に板状の支持部材 1 4 を低融点ガラスとしてフリツ卜ガラスにより封着する。同時に、第 2 封着材 3 4 b として絶縁性を有するフリットガラスにより、高融点導電性部材 4 2 を背面基板 1 2 の周辺部上に接着する。この時、高融点導電性部材 4 2 は、第 2封着材 3 4 b の融点あるいは軟化点まで加熱されるが、第 2封着材よりも融点および軟化点が高いため形状が変形することはない。なお、背面基板 1 2上に形成された配線と高融点導電性部材 4 2 との間の絶縁性を確保するため、第 2封着材 3 4 b は 1 0 0 m以上の厚さに形成されていることが望ましい。通常、この加熱は背面基板 1 2 全体を周囲から暖める方法が取られるが、高融点導電性部材 4 2 に通電して封着領域のみを局所的に加熱してもよい。

一方、前面基板 1 1 となる板ガラスに蛍光体スクリーン 1 5 を形成する。これは、前面基板 1 1 と同じ大きさの板ガラスを準備し、この板ガラスにプロッタ一マシンで蛍光体層のストライプパターンを形成する。この蛍光体ストライプバターンが形成された板ガラスと前面基板用の板ガラスとを位置決め治具に載せて露光台にセットすることにより、露光、現像して蛍光体スクリーン 1 5 を形成する。次に、蛍光体スクリーン 1 5 に重ねて、アルミニウム膜力、らなるメタルノくック層 1 9 を形成する。

上記のように支持部材 1 4 および高融点導電性部材 4 2 が封着された背面基板 1 2 、および蛍光体スクリーン 1 5 の形成された前面基板 1 1 の封着面に第 1 封着材 3 4 a としてィンジゥムを塗布する。ここでは、例えば、高融点導電性部材 4 2 および前面基板 1 1 の周辺部内面にインジウムを塗布する。その後、これらを所定の隙間を置いて対向配置した状態で、図 2 4 に示した真空処理装置 1 0 0 内に投入する。

上述した背面基板 1 2 および前面基板 1 1 は、ロード室 1 0 1 に投入され、ロード室 1 0 1 内を真空雰囲気とした後、ベーキング、電子線洗浄室 1 0 2 へ送られる。ベーキング、電子線洗浄室 1 0 2 では、上記背面基板 1 2 および前面基板 1 1 を 3 5 0 °Cの温度に加熱し、各部材の表面吸着ガスを放出させる。また、加熱と同時に、ベーキング、電子線洗浄室 1 0 2 に取り付けられた図示しない電子線発生装置から、前面基板 1 1 の蛍光体スクリーン面、および背面基板 1 2 の電子放出素子面に電子線を照射する。この電子線は、電子線発生装置外部に装着された偏向装置によって偏向走査されるため、蛍光体スクリーン面、および電子放出素子面の全面を電子線洗浄することが可能となる。

加熱、電子線洗浄後、上記背面基板 1 2 および前面基板 1 1 は冷却室 1 0 3 に送られ、例えば約 1 0 0 °Cの温度まで冷却される。続いて、上記背面基板 1 2 および前面基板 1 1 はゲッター膜形成用の蒸着室 1 0 4へと送られ、ここで蛍光体スクリーンの外側にゲッタ一膜として B a 膜が蒸着形成される。

続いて、背面基板 1 2 および前面基板 1 1 は組立室 1 0 5 に送られる。この組立室 1 0 5 では、これらの部材を例えば約 1 3 0 °Cの温度とし、両基板を所定の位置で重ね合わせる。その後、高融点導電性部材 4 2 に電極を接触させ、直流電流 3 0 0 A を 4 0秒通電する。すると、この電流は第 1 封着材 3 4 a 、つまり、インジウムにも同時に流れ、高融点導電性部材 4 2 およびインジウムが発熱する。これにより、インジゥムは 1 6 0 〜 2 0 0 °C程度に加熱されて溶融あるいは軟化する。また、この際、重ね合わせられた前面基板 1 1 および背面基板 1 2 に約 5 0 k g f の加圧力を両側から印加する。

このときの加熱は第 2 封着材 3 4 b の溶融点あるいは軟化点よりも低くいため、高融点導電性部材 4 2 を接着している第 2 封着材 3 4 b が変形したりすることはない。そして、第 1 封着材 3 4 a が溶融または軟化した時点で通電を停止し、速やかに高融点導電性部材 4 2 およびインジウムの熱を周りの前面基板 1 1 および背面基板 1 2 に伝熱拡散させてインジゥムを固化させる。これにより、高融点導電性部材 4 2 、第 1 および第 2 封着材 3 2 、 3 4 を介して前面基板 1 1 および背面基板 1 2 を封着し、真空外囲器 1 0 を形成する。通電停止後、約 6 0秒で封着された真空外囲器 1 0 を組立室 1 0 5 から搬出する。そして、このようにして形成された真空外囲器 1 0 は、冷却室 1 0 6 で常温まで冷却されて、アンロード室 1 0 7 から取り出される。

ここで、高融点導電性部材 4 2 の断面積が小さすぎると、十分な加熱速度が得られない場合や、高融点導電性部材自体が断線することがある。従って、高融点導電性部材の断面積は、少なくとも 0 . 1 m m 2 以上であることが望ましい。ただし、断面積が大きすぎても加熱に必要な電流が増大する。

また、高融点導電性部材 4 2 、第 1 および第 2封着材 3 2 、 3 4 は、基本的に背面基板および前面基板とほぼ同じ熱膨張係数を有していることが望ましい。ただし、高融点導電性部材は、基板に対して局所的に加熱されるため、残留応力を考慮してやや低めの熱膨張係数を選定することが望ましい。そこで、高融点導電性部材 4 2の熱膨張係数は、前面基板 1 1 、背面基板 1 2 のそれぞれの熱膨張係数の ± 2 0 «½の数値範囲の最大値よリ低い値に設定されている。

(実例 1 ) 3 6 インチサイズの T V用 F E D表示装置に適用する真空外囲器 1 0 を形成した。前面基板 1 1 と背面基板 1 2 は、共に厚さ 2 . 8 m mのガラス材で構成し、側壁を兼ねた高融点導電性部材 4 2 は幅 2 m m、高さ 1 . 5 m mの N i — F e 合金で構成している。そして、高融点導電性部材 4 2 は、第 2 封着材である厚さ 0 . 2 m mのフリツ卜ガラスを介して背面基板 1 2 に接着し、また、第 1 封着材である厚さ 0 . 3 m m のインジウムを介して前面基板 1 1 に接着されている。

なお、フリツ卜ガラスおよび N i 一 F e 合金の線熱膨張係数は、基板ガラス材の熱膨張係数に対してそれぞれ 9 7 0/0、

9 5 %である。

この真空外囲器は以下の方法で製造した。

まず、背面基板 1 2 または高融点導電性部材 4 2 のいずれかにフリットガラスを充填し、仮焼成する。そして、これら背面基板 1 2 および高融点導電性部材 4 2 を所定の位置で重ね合わせ、大気中 4 0 0 °Cで加熱して接合する。この時、フリツ卜ガラス層の厚さは、背面基板 1 2上の引き出し線と高融点導電性部材 4 2 との絶縁を安定確保するため、 0 . 2 m mとしてしゝる。

次に、前面基板 1 1 と高融点導電性部材 4 2 と封着面にそれぞれインジウムを充填する。そして、高融点導電性部材 4 2 が接合された背面基板 1 2 および前面基板 1 1 を真空槽内に入れて加熱脱ガスさせた後、前面基板 1 1 上にゲッター膜を形成し、両者を所定の位置で重ね合わせる。そして、高融点導電性部材 4 2 およびインジウムに直流電流 3 0 0 A を 4 0秒通電し、インジウムを 1 6 0 〜 1 8 0 °C程度に加熱溶融させる。

この際、重ね合わせられた前面基板 1 1 および背面基板 1 2 に約 5 0 k g f の加圧力を印加する。これにより、前面基板 1 1 と背面基板 1 2 との間隔は支持部材 1 4の高さである 2 m mとなり、結果的にインジウム層の厚さは 0 . 3 m mとなる。その後、通電を止め、速やかに封着部の熱を前面基板および背面基板に伝熱拡散させてインジウムを固化し、通電 O F F後、約 6 0秒で封着された外囲器を搬出する。

このような実例 1 によれば、インジウムの断線、気密性劣化、側壁位置のずれ、引き出し線のショートを招くことなく通電加熱封着を行うことができ、量産性の向上を図ることガでいた。なお、この実施例では、第 1 封着材にインジウム、第 2 封着材にフリットガラスを用いたが、これらの材料については第 1 封着材の溶融あるいは軟化温度が第 2封着材の溶融あるいは軟化温度よリも低い関係となる材料であれば、他の材料でもよい。更に、通電する電流は直流に限るものではなく、商用周波数あるいは高周波の交流を用いてもよい。

(実例 2 )

本実施例では、図 2 9 に示すように、前面基板 1 1 と背面基板 1 2 との周辺部同士を封着した封着部 2 0 は、ガラスで形成された矩形枠状の側壁 1 3 を含んだ構成とした。

すなわち、背面基板 1 2の周辺部にはフリットガラス 4 4 によリ側壁 1 3 が接着され、また、この側壁 1 3上にフリツトガラス 3 4 b を介して枠状の高融点導電性部材 4 2 が接着されている。そして、高融点導電性部材 4 2 はインジウム 3 4 a を介して前面基板 1 1 の周辺部に接着されている。

側壁 1 3 を含んでいることから、高融点導電性部材 4 2 は幅 2 m m、高さ 0 . 2 m mとしている。そのため、高融点導電性部材 4 2 の断面積は 0 . 4 m m 2 となり、実例 1 よりも小さくなつている。従って、通電加熱に必要な電流を実例 1 の 3 0 O A力、ら 8 O Aに軽減することができ、通電装置の発熱対策を簡易化することができた。

以上のように構成された F E D およびその製造方法によれば、背面基板および残面基板に対する高融点導電性部材の封着を 2 回に分離して行うことができ、同時に、最終封着を量産性に優れた通電加熱封着とすることができる。また、予め高融点導電性部材を第 2 封着材によって一方の基板に封着した後、通電加熱封着によリ第 1 封着材を介して他方の基板に封着することにより、封着部の厚さを均一に維持することができ、気密性の高い封着部を得ることが可能となる。同時に、側壁となる高融点導電性部材を所望の位置に正確に封着することができる。

更に、第 2 封着材を絶縁性のものとすることで、背面基板上の引き出し線と高融点導電性部材との電気的絶縁も確保することができる。以上のことから、気密性の劣化や引き出し線との絶縁の問題などを生じることなく真空雰囲気中で容易に、かつ確実に封着を行うことが可能な F E D 、およびその製造方法を得ることができる。

なお、上述しただい 5 の実施の形態では、高融点導電性部材と前面基板との両面に第 1 封着材を予め充填したが、第 1 封着材の充填はいずれか一方でもよい。また、第 1 封着材と基板との間などに適当な下地処理を施してもよい。更に、高融点導電性部材を第 1 封着材を介して背面基板に接着し、第 2封着材を介して前面基板に接着する構成としても良い。

次に、この発明の第 6 の実施の形態に係る F E D、その製造法および製造装置について説明する。

図 3 0 および図 3 1 に示すように、この F E Dは、絶縁基板としてそれぞれ厚さ 2 . 8 m mの矩形状のガラスからなる前面基板 1 1 および背面基板 1 2 を備え、これらの基板は例えば約 2 . 0 m mの隙間を置いて対向配置されている。背面基板 1 2 の大きさは前面基板 1 1 よりも僅かに大きく、その外周部には映像信号を入力するための引き出し線（図示しない）が形成されている。そして、前面基板 1 1 および背面基板 1 2 は、ほぼ矩形枠状の封着部 2 0 を介して周縁部同士が接合され、内部が真空状態に維持された偏平な矩形状の真空外囲器 1 0 を構成している。

封着部 2 0 は、導電性を有した矩形枠状の高融点導電性部材 4 2 と第 1 および第 2 封着材 3 4 a 、 3 4 b を含んでいる。そして、側壁としても機能する高融点導電性部材 4 2 は、第 1 封着材 3 4 a を介して前面基板 1 1 の周辺部に接着され、また、第 2 封着材 3 4 b を介して背面基板 1 2 の周辺部に接着されている。

高融点導電性部材 4 2 は、第 1 および第 2 封着材 3 4 a 、 3 4 b よりも高い融点または軟化点（すなわち封着に適した温度）を有し、例えば、鉄一ニッケル合金が用いられている。その他、導電性を有する高融点導電性部材としては、少なくとも F e 、 C r 、 N i 、 A I のいずれかを含有した材料が用いられる。第 1 および第 2封着材 3 2 としては、例えば、ィンジゥムあるいはインジウム合金を用いている。なお、高融点導電性部材 4 2 の融点あるいは軟化点は、 5 0 0 °C以上、第 1 および第 2封着材 3 4 a 、 3 4 b の融点または軟化点は

3 0 0 °C未満であることが望ましい。

また、高融点導電性部材 4 2 、第 1 および第 2封着材 3 4 a 、 3 4 b は、前面基板および背面基板の熱膨張係数に対し、 ± 2 0 Q/oの数値範囲で最大値と最小値との間となる熱膨張係数を有していることが望ましい。

更に、高融点導電性部材 4 2 は、前面基板 1 1 および背面基板 1 2の表面に対して垂直な方向の復元性、つまり、ばね性を有している。本実施の形態において、高融点導電性部材

4 2 は、ほぼ V字状の断面形状に形成されている。そして、高融点導電性部材 4 2 は、 V字の角度が減少する方向に僅かに弾性変形した状態で前面基板 1 1 および背面基板 1 2 間に配置され、そのばね性により、前面基板および背面基板の内面に所望の押圧力を付加している。なお、高融点導電性部材 4 2 は、ばね定数 0 . 1 k g f Z m m〜 1 . O k g f Z m m 程度に設定されていることが望ましい。

真空外囲器 1 0 の内部には、前面基板 1 1 および背面基板 1 2 に加わる大気圧荷重を支えるため、複数の板状の支持部材 1 4 が設けられている。これらの支持部材 1 4 は、真空外囲器 1 0 の短辺と平行な方向に配置されているとともに、長辺と平行な方向に沿って所定の間隔を置いて配置されているなお、支持部材 1 4 の形状については、板状に限定されるものではなく、例えば、柱状の支持部材等を用いることもできる。

他の構成は、前述した第 4 の実施の形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。

次に、上記のように構成された第 6 の実施の形態に係る F E Dの製造方法について詳細に説明する。

次に、上記のように構成された F E D の製造方法について詳細に説明する。

まず、背面基板用の板ガラスに電子放出素子 1 8 および種々の配線を形成する。続いて、大気中において、背面基板 1 2 上に板状の支持部材 1 4 を例えば、フリツトガラスによリ固定する。

また、前面基板 1 1 となる板ガラスに蛍光体スクリーン 1 5 を形成する。これは、前面基板 1 1 と同じ大きさの板ガラスを準備し、この板ガラスにプロッターマシンで蛍光体層のストライプパターンを形成する。この蛍光体ストライプバターンが形成された板ガラスと前面基板用の板ガラスとを位置決め治具に載せて露光台にセットすることにより、露光、現像して蛍光体スクリーン 1 5 を形成する。次に、蛍光体スクリーン 1 5 に重ねて、アルミニウム膜からなるメタルバック層 1 9 を形成する。続いて、封着面となる前面基板 1 1 の内面周辺部および背面基板 1 2 の内面周辺部に、それぞれ第 1 および第 2 封着材としてインジウムを枠状に充填する。この際、形成されたィンジゥム層の厚さは約 0 . 3 m mとし、最終的に外囲器が組み立てられた後のィンジゥム層厚よリも厚く形成する。

一方、高融点導電性部材 4 2 は、厚さ 0 . 2 m mの N i — F e 合金により矩形枠状に形成され、また、その断面形状は、 1 辺の幅が約 1 5 m mのほぼ V字状を有している。ここで、 N i 一 F e 合金の線熱膨張係数は基板を構成するガラス材の線熱膨張係数とほぼ等しい。

次に、上記のように蛍光体スクリーン 1 5 の形成された前面基板 1 1 、および支持部材 1 4が固定された背面基板 1 2 を、所定の隙間を置いて対向配置し、かつ、高融点導電性部材 4 2 を基板間に配置した状態で、図 2 4 に示した真空処理装置 1 0 0内に投入する。

上述した背面基板 1 2 および前面基板 1 1 は、ロード室 1 0 1 に投入され、ロード室 1 0 1 内を真空雰囲気とした後、ベ一キング、電子線洗浄室 1 0 2 へ送られる。ベーキング、電子線洗浄室 1 0 2 では、上記背面基板 1 2 および前面基板 1 1 を 3 5 0 °Cの温度に加熱し、各部材の表面吸着ガスを放出させる。

また、加熱と同時に、ベ一キング、電子線洗浄室 1 0 2 に取り付けられた図示しない電子線発生装置から、前面基板 1 1 の蛍光体スクリーン面、および背面基板 1 2 の電子放出素子面に電子線を照射する。この電子線は、電子線発生装置外部に装着された偏向装置によって偏向走査されるため、蛍光体スクリーン面、および電子放出素子面の全面を電子線洗浄することが可能となる。

加熱、電子線洗浄後、上記背面基板 1 2 および前面基板 1 1 は冷却室 1 0 3 に送られ、例えば約 1 0 0 °Cの温度まで冷却される。続いて、上記背面基板 1 2 および前面基板 1 1 はゲッター膜形成用の蒸着室 1 0 4へと送られ、ここで蛍光体スクリーンの外側にゲッター膜として B a 膜が蒸着形成される。 ' 続いて、背面基板 1 2 および前面基板 1 1 は組立室 1 0 5 に送られる。この組立室 1 0 5では、図 3 2 Aに示すように、これらの基板を例えば約 1 0 0 °Cに加熱した状態で、すなわち、第 1 および第 2封着材 3 4 a 、 3 4 b の融点または軟化点よりも低い温度に維持した状態で、前面基板 1 1 、背面基板 1 2 、および高融点導電性部材 4 2 を相対的に位置合わせする。この際、第 1 および第 2 封着材 3 4 a 、 3 4 b であるインジウム層は固化した状態にある。

なお、後述する通電加熱工程の直前まで、前面基板 1 1 および背面基板 1 2 の温度を第 1 および第 2封着材 3 4 a 、 3 4 b の融点または軟化点よりも低い温度に維持し、望ましくは、封着材の融点との温度差が 2 0 °C〜 1 5 0 °Cの範囲内となるように維持する。

位置合わせが終了した後、図 3 2 Bに示すように、高融点導電性部材 4 2 を間に挟んで前面基板 1 1 および背面基板 1 2 を重ね合わせ、両側から約 5 0 k _g f の加圧力を前面基板および背面基板に印加する。この際、 V字型の高融点導電性部材 4 2 は、固化状態の第 1 および第 2 封着材 3 4 a 、 3 4 b により両側から押圧され、基板に対して垂直な方向に弾性変形し、 V字の角度が減少する。

これにより、厚めに充填された第 1 および第 2 封着材 3 4 a 、 3 4 b の厚さを吸収し、前面基板および背面基板の中央部と封着部とにおける基板間の隙間の差を無くすことができる。従って、封着部 2 0 においても、前面基板 1 1 および背面基板 1 2 に反りを生じることがなく、前面基板 1 1 と背面基板 1 2 との間隔は、全域に亘つて支持部材 1 4の高さと等しい約 2 m mに保持される。

この状態で、高融点導電性部材 4 2 に電極を接触させ、直流電流 1 4 0 Aを 4 0秒通電する。すると、この電流は第 1 および第 2封着材 3 4 a 、 3 4 b 、つまり、インジウムにも同時に流れ、高融点導電性部材 4 2 およびインジウムが発熱する。これにより、インジウムは約 2 0 0 °C程度に加熱されて溶融あるいは軟化する。そして、第 1 封着材 3 4 a が溶融または軟化した時点で通電を停止し、速やかに高融点導電性部材 4 2 およびインジウムの熱を周りの前面基板 1 1 および背面基板 1 2 に伝熱拡散させてインジウムを固化させる。

なお、図 3 2 Cに示すように、通電加熱時、高融点導電性部材 4 2 は、自身の復元性あるいはばね性により、溶融または軟化したィンジゥムを適切なパネ力で基板内面側へ押圧する。それにより、各インジウム層は、僅かに押し潰された状態で固化する。この際、インジウム層の厚さは、平均 0 . 1 5 m m程度となっている。

このようにして、高融点導電性部材 4 2 、第 1 および第 2 封着材 3 4 a 、 3 4 b を介して前面基板 1 1 および背面基板 1 2 を封着し、真空外囲器 1 0 を形成する。通電停止後、約

6 0秒で封着された真空外囲器 1 0 を組立室 1 0 5から瘢出する。そして、このようにして形成された真空外囲器 1 0 は、冷却室 1 0 6 で常温まで冷却されて、アンロード室 1 0 7 から取り出される。

以上のように構成された F E D およびその製造方法によれば、背面基板および前面基板を真空雰囲気中で封着することができ、同時に、封着を量産性に優れた通電加熱封着とすることができる。また、高融点導電性部材は基板に対して垂直な方向のばね性を有していることから、封着時、基板中央部と封着部とにおける基板間の隙間の差を無くし、封着部における基板に反り防止することができる。これにより、前面基板および背面基板を高い精度で位置合わせし封着することが可能となる。

更に、通電加熱時、高融点導電性部材によって、溶融または軟化した封着材を適切なばね力で基板方向へ押圧することができ、封着材の不足などによるリークパス発生を抑制することが可能となる。

なお、上述した第 6 の実施の形態では、高融点導電性部材として断面 V字形状のものを用いたが、前面基板および背面基板の表面に対して垂直な方向のばね性を有していれば、他の形状としても良い。図 3 3 Aおよび 3 3 Bに示す第 7 の実施の形態に係る F E Dによれば、封着部 2 0 を構成する高融点導電性部材 4 2 として N i — F e合金カヽらなる厚さ 0 . 1 2 m m、直径 3 m m のパイプ状部材を用いている。この高融点導電性部材 4 2 は、それぞれ第 1 および第 2 封着材 3 4 a 、 3 4 b としてのインジゥムを介して前面基板 1 1 および背面基板 1 2 に接着されている。そして、この高融点導電性部材 4 2 は、前面基板 1 1 および背面基板 1 2 の表面に対して垂直な方向のばね性を有している。

封着状態において、高融点導電性部材 4 2 は押し潰された状態に弾性変形し、前面基板 1 1 および背面基板 1 2 の表面に対し垂直な方向の適切なばね力を印加している。他の構成は上述した第 6の実施の形態と同一であり、その詳細な説明は省略する。

上記構成の F E Dは、前述した第 6 の実施の形態と同様の方法で製造される。そして、製造条件を第 6 の実施の形態と同一とした場合、通電加熱時、高融点導電性部材 4 2 に直流電流 4 0 A を 4 0秒間通電することによりインジウムを溶融させ、溶融後、 4 0秒間冷却することによりインジウムを固化させ封着を行うことができる。従って、第 7 の実施の形態においても、上述した第 6の実施の形態と同様の作用効果を得ることができるとともに、通電、冷却時間を短縮し、製造効率の向上を図ることが可能となる。

上述した第 7の実施の形態において、図 3 4 A 、 3 4 Bに示すように、インジウム等の封着材 3 5 を高融点導電性部材 4 2 の外周面全体に充填してもよい。この場合、高融点導電性部材 4 2 をインジウムはんだ槽に漬け込むだけでインジゥムの充填が完了し、製造にかかる手間を省くことができる。同時に、前面基板 1 1 と背面基板 1 2 とを封着材そのもので直に封着することができ、真空外囲器の気密性が向上する。

なお、この発明は上述した第 6 の実施の形態に限定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。例えば、上述した実施の形態では、封着材料であるインジウムを基板側に充填したが、高融点導電性部材側に充填してもよい。また、高融点導電性部材に通電する電流は直流に限らず、商用周波数あるいは高周波の交流を用いてもよい。

また、上述した実施の形態では、高融点導電性部材は、組み立て時に真空槽内で所定の位置に配置する構成としたが、予め、インジウム等の封着材を用いて、大気中で前面基板あるいは背面基板に接着しておく構成としても良い。

次に、この発明の第 8 の実施の形態に係る F E Dの製造法および製造装置について説明する。

まず、本製造方法および製造装置により製造される F E D の構成について説明する。図 3 5 に示すように、 F E Dは、それぞれ矩形状のガラスからなる前面基板 1 1 、および背面基板 1 2 を備え、これらの基板は "！〜 2 m mの隙間を置いて対向配置されている。対角寸法は 1 0 インチであり、背面基板 1 2の大きさは前面基板 1 1 よりも大きく、その外周部には後述の映像信号を入力するための配線が引出されている。

前面基板 1 1 および背面基板 1 2 は、矩形枠状の側壁 1 3 を介して周縁部同士が接合され、内部が真空状態に維持された扁平な矩形状の真空外囲器 1 0 を構成している。背面基板 1 2 と側壁 1 3 とはフリットガラス 4 0 により接合され、前面基板 1 1 と側壁 1 3 とは導電性を有する封着材としてのィンジゥム 2 1 a 、 2 1 b により接合されている。

真空外囲器 1 0の内部には、前面基板 1 1 および背面基板 1 2 に加わる大気圧荷重を支えるため、複数の板状の支持部材 1 4が設けられている。これらの支持部材 1 4 は、真空外囲器 1 0 の短辺と平行な方向に延在しているとともに、長辺と平行な方向に沿って所定の間隔を置いて配置されている。なお、支持部材 1 4 は板状に限らず、柱状のものを用いてもよい。

次に、上記構成を有する F E Dの製造方法について詳細に説明する。

まず、前面基板 1 1 となる板ガラスに蛍光体スクリーン 1 5 を形成する。これは、前面基板 1 1 と同じ大きさの板ガラスを準備し、この板ガラスにプロッタ一マシンで蛍光体ス卜ライプパターンを形成しておき、この蛍光体ストライプバターンを形成した板ガラスと前面基板用の板ガラスを位置決め治具に載せて露光台にセットする。この状態で、露光、現像することにより、前面基板 1 1 となるガラス板上に蛍光体スクリーンを生成する。その後、蛍光体スクリーン 1 5 に重ねてメタレパ、ック層 1 9 を形成する。

続いて、前述した実施の形態と同様の工程により、背面基板 1 2用の板ガラスに電子放出素子 1 8 を形成する。その後、大気中で側壁 1 3 および支持部材 1 4 を背面基板 1 2 の内面上にフリッ卜ガラス 4 0 により封着する。

次に、図 3 6 A、 3 6 Bに示すように、側壁 1 3の接合面の全周に渡ってインジウム 2 1 b を所定の幅および厚さに塗布するとともに、前面基板 1 1 の側壁と対向する位置にインジゥム 2 1 a を所定の幅および厚さで矩形枠状に塗布する。そして、図 3 7 に示すように、これら背面基板 1 2、前面基板 1 1 を所定間隔離して対向配置した状態で、真空装置内に投入する。

なお、側壁 1 3 および前面基板 1 1 の封着部に対するインジゥム 2 1 a 、 2 1 b の配置は、上述したように、溶融したインジウムを封着部に塗布する方法、固体状態のインジウムを封着部に載置する方法等によって行う。

この一連の工程には、例えば図 3 8 に示すような真空処理装置 1 0 0 を用いる。真空処理装置 1 0 0 は、前述した実施の形態と同様に、並んで配設されたロード室 1 0 1 、ベ一キング、電子線洗浄室 1 0 2 、冷却室 1 0 3 、ゲッター膜の蒸着室 1 0 4 、組立室 1 0 5 、冷却室 1 0 6 、およびアンロード室 1 0 7 を備えている。組立室 1 0 5 には、通電用の直流の電源 1 2 0 と、この電源を制御するコンピュータ 1 2 2 とが接続されている。コンピュータ 1 2 2 は、この発明における制御部および判定部として機能する。また、真空処理装置 1 0 0 の各室は、真空処理が可能な処理室として構成され、 F E Dの製造時には全室が真空排気されている。これら各処理室間は図示しないゲートバルブ等によリ接続されている。

所定間隔離して配置された上述の前面基板 1 1 および背面基板 1 2 は、まず、ロード室 1 0 1 に投入される。そして、ロード室 1 0 1 内の雰囲気を真空雰囲気とした後、ベーキング、電子線洗浄室 1 0 2へ送られる。

ベーキング、電子線洗浄室 1 0 2 では、各種部材を 3 0 0 °C の温度に加熱し、各基板の表面吸着ガスを放出させる。同時にべ一キング、電子線洗浄室 1 0 2 に取り付けられた図示しない電子線発生装置から電子線を、前面基板 1 1 の蛍光体スクリーン面、および背面基板 1 2 の電子放出素子面に照射する。その際、電子線発生装置外部に装着された偏向装置によつて電子線を偏向走査することにより、蛍光体スクリーン面および電子放出素子面の全面をそれぞれ電子線洗浄することが可能となる。

そして、この加熱、電子線洗浄を行った前面基板 1 1 および背面基板 1 2 は冷却室 1 0 3 に送られ、約 1 2 0 °Cの温度まで冷却された後、ゲッタ一膜の蒸着室 1 0 4へと送られる。この蒸着室 1 0 4では、蛍光体層の外側にゲッター膜として B a 膜が蒸着形成される。 B a 膜は表面が酸素や炭素などで汚染されることを防止することができ、活性状態を維持することができる。

続いて、前面基板 1 1 および背面基板 1 2 は組立室 1 0 5 に送られる。この組立室 1 0 5 では、前面基板 1 1 および背面基板 1 2 の温度を約 1 2 0 °Cに維持したまま、それぞれの基板のインジウム 2 1 a 、 2 1 b に通電用の電極を接触させる。この場合、図 3 9 に示すように、前面基板 1 1 に形成されたインジウム 2 1 a の内、対角方向に向い合う 2 つの角部に給電端子 3 0 a 、 3 0 b を接触させる。また、背面基板 1 2側の側壁 1 3 上に形成されたインジウム 2 1 b の内、対角方向に向い合う 2つの角部に給電端子 3 2 a 、 3 2 b を接触させる。給電端子 3 0 a 、 3 0 b および給電端子 3 2 a 、 3 2 b は、互い重なることなく、ずれた角部に配置することが望ましい。

給電端子 3 0 a 、 3 0 b 、 3 2 a , 3 2 b を設置し電源 1 2 0 に接続した後、前面基板 1 1 側のインジウム 2 1 a および背面基板 1 2側のインジウム 2 1 bのそれぞれに通電しィンジゥムを溶融させる。この場合、まず、電源 1 2 0 から 7 0 Aの直流電流を定電流モードでインジウム 2 1 に 1 秒間負荷する。ここで定電流モードとは、予め決めた一定の電流値で通電する方式である。この 1 秒間の通電の間、電源 1 2 0 から電圧値がフィードバックされてコンピュータ 1 2 2 に取りこまれる。つまり、この 1 秒間の定電流モードは接触抵抗やインジウム 2 1 の配置のばらつきなどを踏まえた総電気抵抗を検出するためのプロセスである。これにより、接触抵抗やインジウム配置ばらつきなどを瞬時に検出し、次の定電圧モードでの電圧値を個別に最適設定することができる。

通電開始から 1 秒後には、計測された電圧値がコンビユータ 1 2 2 から電源 1 2 0 に出力され、定電圧モードに移行する。定電圧モードとは、予め決められた一定の電圧値で通電する方式である。そして、通電によりインジウム 2 1 a 、 2 1 b の,温度が上昇するため、インジウムの電流値は 7 0 Aから徐々に低下していく。

ここで、インジウム 2 1 a 、 2 1 b の電気抵抗は図 4 0 に示す特性を持っている。インジウム 2 1 a 、 2 1 b において、融点よりも温度の低い固体の領域では、温度上昇につれて 1 次関数的に穩やかに抵抗値が上がっていき、融点に達すると抵抗値が一気に上昇する。融点よりも高い温度の液体の領域では 1 次関数的に穩やかに抵抗値が徐々に上がっていく。よつて、電源 1 2 0力、らコンピュータ 1 2 2 に取りこまれる電流値は、ほぼ図 4 1 に示すように変化する。

図 4 2 は実際に計測した電流値のグラフを示している。最初徐々に低下している電流値は、インジウム 2 1 a 、 2 1 b が溶融するにつれて大きく低下し、溶融後は低下があまリ起こらなくなつてしゝる。従って、コンピュータ 1 2 2に取りこまれた電流値変化の傾きをモニタすることにより、あるいは電流値の低下量をモニタすることにより、インジウム 2 1 a 、 2 1 b全体が溶融したかどうかを判定することができる。図 4 3 は、図 4 2 に示した電流値変化の傾きをグラフ化したものである。傾き変化が収まった領域 Bでインジウム 2 1 a 、 2 1 b は完全に溶融している。そのため、コンピュータ 1 2 2 によって電流値変化の傾き変化をモニタすることによリ、インジウム 2 1 a 、 2 1 bの溶融完了を判定し、電源 1 2 0 からインジウム 2 1 a 、 2 1 bへの通電を停止する。例えば、電流値変化の傾きが 0 . 5 以下となる状態が 3 秒間連続した後、通電を停止する。

その後、インジウム 2 1 a 、 2 1 b に接触させている給電端子 3 0 a 、 3 0 b 、 3 2 a 、 3 2 b を取り除き、前面基板 1 1 および背面基板 1 2 を互いに接近する方向へ加圧することにより、インジウムによって前面基板 1 1 の周縁部と側壁 1 3 とを封着し接合する。なお、給電端子 3 0 a 、 3 0 b 、 3 2 a 、 3 2 b を外すことなくインジウム 2 1 a 、 2 1 と共に一旦封着し、その後、電極の突出部分を切除する方式を取ることもできる。

上述した方法で前面基板 1 1 および背面基板 1 2の周縁部同士を封着し接合することにより、封着時間を著しく短縮することが可能になる。本実施の形態では、インジウム 2 1 a 、 2 1 b が溶融するまでにかかった時間が約 1 5秒、加圧後ィンジゥムが固化し 1 3 0 °C以下に達するまでにかかった時間は約 2分であった。

上記工程により形成された真空外囲器 1 0 は、冷却室 1 0 6 で常温まで冷却され、アンロード室 1 0 7 から取り出される。これにより、 F E Dが完成する。

以上のような F E Dの製造方法によれば、真空雰囲気中で前面基板 1 1 および背面基板 1 2 の封着、接合を行うことから、ベーキングと電子線洗浄の併用によって表面吸着ガスを十分に放出させることができ、吸着能力が優れたゲッタ一膜を得ることができる。また、インジウムを通電加熱することによって封着、接合することにより、前面基板および背面基板全体を加熱する必要がなく、ゲッター膜の劣化、封着工程中に基板が割れるなどの不具合をなくすことができ、同時に、封着時間の短縮を図ることができる。

更に、第 8 の実施の形態では、インジウムの通電加熱の際、電流値の傾き変化をモニタしてインジウムの溶融完了を電気的に検出することが可能となる。そのため、通電条件、通電停止等を適切に設定し、数分のオーダ一で容易に接合を完了することができる。従って、量産性に優れた製造方法とすることができ、同時に、安定かつ良好な画像を得ることが可能な F E D を安価に製造することができる。

なお、本実施の形態のように、基板の大きさが比較的小さい場合、インジウム 2 1 a 、 2 1 bの配置ばらつきによる影響が小さく、電流値そのものを計測することによリインジゥムの溶融完了を判定することができる。そこで、第 9 の実施の形態として、上述と同じ大きさの F E Dを電流値そのものの変化を計測して封着する方法について説明する。

第 9の実施の形態では、インジウム 2 1 a 、 2 1 b の塗布幅が 4 m m、塗布厚さがそれぞれ 0 . 2 m mとなるように、側壁 1 3 および前面基板 1 1 の側壁に対向する位置にインジゥム 2 1 a 、 2 1 b を塗布する。これらの寸法は、形成する真空外囲器の真空気密性および強度特性を十分得るために必要な寸法である。このような配置状態において、 1 2 0 °Cにおけるインジウム 2 1 a 、 2 1 b の抵抗値は約 2 7 m Ω となる。また、溶融時におけるインジウム 2 1 a 、 2 1 b の抵抗値は約 6 0 m Ωである。第 9 の実施の形態では、前述した第 8実施の形態と同様に、まず、給電端子 3 0 a 、 3 0 b 、 3 2 a 、 3 2 b をインジゥム 2 1 にそれぞれ接触させた後、それぞれのインジウム 2 1 に 7 0 Aの直流電流を定電流モードで 1 秒間負荷する。続いて、コンピュータ 1 2 2 により計測された電圧値で定電圧モードに切り替えて通電を行う。すると、電流値は約 3 5 A低下する。ばらつきを考慮して理論値よりも上側の値に、インジゥム溶融完了の判定値を設定する。そして、電源 1 2 0からコンピュータ 1 2 2 に取りこまれる電流値をモニタし、電流値が判定値に到達後 2 〜 5秒経過してから通電を切断すると、インジウム全体を溶融することができる。

上記実施の形態では、前面基板および背面基板の寸法が比較的小さい場合について記述した。このように基板の寸法が小さい場合、インジウムのばらつきの影響が小さく、通電加熱時、インジウム全体がほぼ同時に溶融する。しかしながら、基板の寸法が大きい場合、インジウムのばらつきの影響が大きくなリ、通電加熱時、インジウムのある部分が溶融し別の部分はまだ固体のままという現象が起こりうる。

定電圧モードではィンジゥムに印加する電流値が低下するため、インジウムに固体の部分が残ると、その部分は溶融するほど十分に発熱が起こらず、インジウム全体が溶融するまでに相当の時間が掛かる。そのため、基板の寸法が大きい場合には、定電流モードでインジウムの溶融完了判定をする方式が望ましい。

次に、第 1 0の実施の形態として、対角寸法が 3 2 インチ、前面基板 1 1 と背面基板 " 1 2 との間隔が 1 . 6 m mの F E D の製造方法において、電圧値の傾きを計測して封着、接合する方法について説明する。

まず、前述した第 8 の実施の形態と同様に、前面基板 1 1 および背面基板 1 2 に所望の処理を施した後、これら基板を隙間を置いて対向配置した状態で真空処理装置 1 0 0 内に投入する。そして、組立室 1 0 5 では前面基板 1 1 および背面基板 1 2 の温度を約 1 2 0 °Cに維持したまま、側壁 1 3上に配置されたインジウム 2 1 の対向する角部、および前面基板 1 1 に配置されたインジウムの対向する角部に、通電用の給電端子 3 0 a 、 3 0 b 、 3 2 a 、 3 2 b をそれぞれ接触させる。

続いて、電源 1 2 0力、ら給電端子 3 0 a 、 3 0 b 、 3 2 a 、 3 2 b を通してそれぞれのインジウム 2 1 に通電する。この通電によりインジウム 2 1 の温度が上昇するため、コンビュータ 1 2 2 に取りこまれた電圧値は徐々に上昇する。実際に計測したインジウム 2 1 の電圧値変化は、図 4 4 に示すようになり、また、対応する電圧値の傾きは図 4 5 に示すようになる。図 4 4 より、最初徐々に上昇している電圧値がインジゥム 2 1 の溶融時には大きく上昇し、溶融後は上昇の仕方が小さくなつていることがわかる。この電圧値変化の傾きをモニタすることにより、あるいは、電圧値の上昇量をモニタすることにより、インジウム全体が溶融したかどうかを判定することができる。本実施例では、傾き変化が収まった部分 C でインジウムは完全に溶融している。そこで、電圧値変化の傾きをモニタし、傾きが 0 . 1 以下となっている状態が 5秒間連続した後インジウム溶融完了と判定して通電を切断する本実施の形態では、インジウム 2 1 a 、 2 1 b が溶融するまでにかかった時間が約 2 5秒、前面基板 1 1 および背面基板 1 2 同士を加圧後インジウムが固化し 1 3 0 °C以下に達するまでにかかった時間は約 3 . 5 分であった。

なお、上述した実施の形態では電流値または電圧値の変化によりインジウムの溶融完了を判定したが、インジウムの抵抗値そのもので溶融完了を判定することはいうまでもなく可能である。そこで、第 1 1 の実施の形態として、 F E Dの製造方法において、抵抗値をモニタしてインジウムの溶融完了を判定する方法について説明する。本実施の形態では、前述した第 1 の実施の形態と同様の工程により、側壁 1 3 上に配置されたインジウム 2 1 b および前面基板 1 1 上に配置されたインジウム 2 1 a を組立室 1 0 5 内で通電加熱し、前面基板および背面基板 1 2 を接合する。

インジウム 2 1 を通電加熱する際、電源 1 2 0 からコンビユータ 1 2 2 に取りこまれたインジウムの抵抗値をモニタする。図 4 6 は、その抵抗値の変化および抵抗値変化の傾きを示している。そして、抵抗値の上昇量あるいは抵抗値変化の傾きに基づいてインジウムの溶融完了を判定する。例えば、抵抗値変化の傾きが 0 . 5 以下となっている状態が 5 秒間連続した後インジウムの溶融完了を判断し、インジウムの通電加熱を停止する。

従って、第 1 1 の実施の形態においても、前述した第 1 の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。

次に、この発明の第 1 2 の実施の形態について説明する。本実施の形態では、前述した第 8の実施の形態と同様のェ程により、側壁 1 3上に配置されたインジウム 2 1 および前面基板 1 1 上に配置されたインジウム 2 1 を組立室 1 0 5 内で通電加熱し、前面基板および背面基板 1 2 を接合する。

その際、電源 1 2 0 からインジウム 2 1 にそれぞれ直流電流を定電流モードで 1 秒間負荷する。この 1 秒間の通電の間に、電圧値力《フィードバックされてコンピュータ 1 2 2 に取りこまれる。図 4 7 に示すように、 1 秒後（ t 1 ) には、計測された電圧値がコンピュータ 1 2 2 から電源 1 2 0 に出力され、定電圧モード（ t 1 - t 2 ) に移行する。

その後、測定された電流値が、インジウム 2 1 の寸法から定められる理論的な電流値 X、すなわち、インジウムが溶融する理論的な電流値、に達した時点で、もう一度定電流モード（ t 2 — t 3 ) に移行する。そして、この定電流モードでインジウム 2 1 に一定時間通電した後、通電を停止する。この 3 ステップ目の定電流モードは、インジウム 2 1 の配置のばらつきを吸収するもので、インジウム全体を確実に溶融する上で有効なステップとなっている。

上記のように構成された第 1 2 の実施の形態においても、インジウムの通電加熱の際、通電条件、通電停止等を適切に設定し、数分のオーダーで容易に接合を完了することができる。そのため、量産性に優れた製造方法とすることができ、同時に、 F E D を安価に製造ができ、安定かつ良好な画像を得ることが可能な F E D を提供することができる。

なお、上述した第 9 ないし第 1 2の実施の形態において、第 8 の実施の形態と同一の部分は同一の参照符号を用いて説明し、その詳細な説明を省略した。

また、この発明は上述した実施の形態に限定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。例えば、インジゥムへの通電条件や温度条件は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の値をとることができる。ただし、ゲッターの吸着能力を低下させないために、基板温度の加熱温度は 1 4 0 °Cを上回らないことが望ましい。上述した実施の形態では、電源からのフィードバックをコンピュータで測定する構成としたが、これに限らず、電流計、電圧計等の他の測定器を用いてもよい。

真空外囲器の外形状や支持部材の構成は上記実施の形態に限られるものでないことはいうまでもなく、さらに、マトリックス型の黒色光吸収層と蛍光体層を形成し、断面が十字型の柱状支持部材を黒色光吸収層に対して位置決めして封着する構成としてもよい。また、電子放出素子は、 p n型の冷陰極素子あるいは表面伝導型の電子放出素子等を用いてもよい上記実施の形態では、真空雰囲気中で基板を接合する工程について述べたが、その他の雰囲気環境において本発明を適用することも可能である。

また、封着材料はインジウムに限るものではなく、導電性があれば他の材料でもよい。一般的に金属であれば相変化する際に急激な抵抗値変化が生じるため、上述した実施の形態と同様の方法を実施することができる。例えば、封着材として、少なくとも I n 、 S n 、 P b 、 G a 、 B i のいずれかを含む金属を用いることができる。

更に、この発明は、 F E Dや S E Dなどの真空外囲器を必要とする画像表示装置に限らず、 P D Pのように一度真空にしてから放電ガスを注入するような他の画像表示装置にも有効である。

産業上の利用可能性

以上詳述したように、この発明によれば、より簡単な装置で封着部分のみを瞬時に加熱できるとともに、熱伝導および熱容量の関係から封材部材を瞬時に冷却、固化することができ、同時に、封着時の基板全体の温度変化が小さく封着精度が向上し、特性面およびと生産性に優れた平面型の画像表示装置、画像表示装置の製造方法、および製造装置を提供することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 対向配置されているとともに周縁部が封着された前面基板および背面基板を有する外囲器を備え、

上記前面基板と背面基板との間に位置した封着部は、導電性を有し通電することによリ融解する封着部材によって封着されている画像表示装置。

2 . 上記外囲器は、前面基板および背面基板の周縁部間に位置した枠状の側壁を有し、上記封着部材は、上記前面基板および上記背面基板の少なくとも一方と上記側壁と間に設けられている請求項 1 記載の画像表示装置。

3 . 上記封着部材は、上記外囲器の周縁の封着部に沿つて枠状に設けられているとともに、上記封着部から外側に突出した 2 つの電極部を有している請求項 1 に記載の画像表示装置。

4 . 上記各電極部の断面積は、上記封着部材の他の部分の断面積よリも大きい請求項 3 に記載の画像表示装置。

5 . 上記 2 つの電極部は、上記外囲器の周縁部に対して対称的な位置に設けられている請求項 3 に記載の画像表示装置。

6 . 上記封着部材は、 I n または I n を含む合金を含んでいる請求項 1 に記載の画像表示装置。

7 . 上記外囲器の内部には電子源と蛍光体が設けられ、上記外囲器の内部は真空に維持されている請求項 1 に記載の画像表示装置。

8 . 対向配置されているとともに周縁部が封着された前面基板および背面基板を有する外囲器を備えた画像表示装置の製造方法において、

上記前面基板および背面 S板の周縁部間の封着部に沿つて導電性を有した封着部材を設け、この封着部材に通電して融解することで上記封着部を封着する画像表示装置の製造方法

9 . 上記前面基板および背面基板の周縁部間に枠状の側壁を配置し、上記前面基板および背面基板の少なくとも一方と上記側壁との間に上記封着部材を設け、この封着部材に通電して封着部材を融解する請求項 8 に記載の画像表示装置の製造方法。

1 0 . 上記封着部材に直流電流を通電することを特徴とする請求項 8に記載の画像表示装置の製造方法。

1 1 . 上記封着部材に商用周波数の交流電流を通電することを特徴とする請求項 8 に記載の画像表示装置の製造方法。

1 2 . 上記封着部材に交流電流供給源から商用周波数よリも高い周波数の交流電流を通電する請求項 8 に記載の画像表示装置の製造方法。

1 3 . 上記封着部材として、 I n または I n を含む合金が用いることを特徴とする請求項 8 に記載の画像表示装置の製造方法。

1 4 . 上記導電部材を上記外囲器の周縁の封着部に沿って枠状に設けるとともに、導電部材に上記封着部から外側に突出する 2 つの電極部を形成し、上記電極部を介して導電部材に通電する請求項 8 に記載の画像表示装置の製造方法。

1 5 . 上記各電極部の電面積を上記封着部材の他の部分の断面積よりも大きい形成する請求項 1 4 に記載の画像表示装置の製造方法。

1 6 . 上記 2 つの電極部を上記外囲器の周縁部に対して対称的な位置に設ける請求項 1 4 に記載の画像表示装置の製造方法。

1 7 . 上記封着部材に通電する直前の上記前面基板および背面基板の温度を、上記封着部材の融点よりも低く設定する請求項 8 に記載の画像表示装置の製造方法。

1 8 . 上記封着部材に通電する直前の上記前面基板および背面基板の温度と上記封着部材の融点との差を 2 0 °C ~ 1 5 0 °Cの範囲に設定する請求項 1 7 に記載の画像表示装置の製造方法。

1 9 . 上記外囲器を真空雰囲気中に配置した状態で上記封着部材に通電する請求項 8 に記載の画像表示装置の製造方法

2 0 . 真空雰囲気中で上記前面基板および背面基板を加熱して脱ガスさせた後、真空雰囲気を維持した状態で上記封着部材の融点よりも低い温度まで冷却し、

上記封着部材に通電することにより上記封着部材のみを加熱溶融し、

上記封着部材への通電を停止し、上記封着部材の熱を上記前面基板および背面基板に伝導することによリ封着部材を冷却固化させ、上記外囲器を真空に封着する請求項 1 9記載の画像表示装置の製造方法。

2 1 . 上記封着部材に通電する際、上記前面基板あるいは背面基板の周縁部の機械的な拘束をなくし、熱による上記周縁部のたわみを許容しながら封着する請求項 2 0 に記載の画像表示装置の製造方法。

2 2 . 上記外囲器の内部に電子源および蛍光体を設けた状態で上記前面基板あるいは背面基板の周縁部を封着し、上記外囲器の内部を真空に維持する請求項 1 9 に記載の画像表示装置の製造方法。

2 3 . 前面基板と、この前面基板に対向配置された背面基板と、上記前面基板および背面基板の周縁部を封着した封着部と、を有する外囲器を備え、

上記封着部は、通電により加熱溶融されて上記周縁部を封着する導電性の封着材料、およびこの封着材料の融点よりも高い融点を有し上記周縁部に配置された導電部材を有している画像表示装置。

2 4 . 前面基板と、この前面基板に対向配置された背面基板と、上記前面基板および背面基板の周縁部を封着した封着部と、を有する外囲器を備え、

上記封着部は、加熱により溶融されて上記周縁部を封着する封着材料、およびこの封着材料を加熱せしめるため封着材料の中に配置され通電によリ加熱される導電部材を有している画像表示装置。

2 5 . 前面基板と、

この前面基板に対向配置された背面基板と、

上記前面基板および背面基板間で前面基板および背面基板の周縁部に設けられた導電部材からなる枠状の側壁と、

上記前面基板および背面基板の少なくとも一方と上記側壁との間の接合部に設けられ、上記側壁を通電することによリ加熱溶融されて上記接合部を封着する封着材料と、

を有する外囲器を備えた画像表示装置。

2 6 . 前面基板と、この前面基板に対向配置された背基板と、上記前面基板および背面基板間で前面基板および背面基板の周縁部に設けられた枠状の側壁と、上記前面基板および背面基板の少なくとも一方と上記側壁との間の接合部を封着する封着部と、を有する外囲器を備え、

上記封着部は、加熱により溶融されて上記周縁部を封着する封着材料、およびこの封着材料を加熱せしめるため封着材料内に配置された通電によリ加熱される導電部材を有している画像表示装置。

2 7 . 上記封着材料は、導電性を有している請求項 2 3 に記載の画像表示装置。

2 8 . 上記封着材料は、 I n または I n を含む合金を含んでいる請求項 2 3 に記載の画像表示装置。

2 9 . 上記封着材料は、 3 0 0 °C以下で溶融または軟化する材料である請求項 2 3 に記載の画像表示装置。

3 0 . 上記導電部材は、上記外囲器の外側に延出し電源に接続可能な少なくとも 2 つの接続端子を有している請求項 2 3 に記載の画像表示装置。

3 1 . 上記導電部材の断面積は、 0 . 1 m m ²以上である請求項 1 に記載の画像表示装置。

3 2 . 上記導電部材は、 F e 、 C r 、 Ν ί 、 A l 、 C u 、 A g 、 C o 、 T i の少なくとも 1 つを含んでいる請求項 1 に記載の画像表示装置。

3 3 . 上記導電部材は、融点が 5 0 0 °C以上の材料によリ形成されている請求項 1 に記載の画像表示装置。

3 4 . 上記導電部材の熱膨張係数は、上記封着材料の熱膨張係数の 8 0 〜 1 2 0 %である請求項 1 に記載の画像表示装置。

3 5 . 上記導電部材の熱膨張係数は、上記側壁の熱膨張係数の 8 0 〜 1 2 0 %であることを特徴とする請求項 2 6 に記載の表示装置。

3 6 . 上記導電部材の熱膨張係数は、上記前面基板、背面基板および側壁それぞれの熱膨張係数のうち最も小さい熱膨張係数と最も大きい熱膨張係数との間にある請求項 2 6 に記載の画像表示装置。

3 7 . 上記外囲器の内部には電子源と蛍光体が設けられ、該内部は真空に維持されている請求項 1 に記載の画像表示装置。

3 8 . 前面基板と、この前面基板に対向配置された背面基板と、をその周縁部で封着した外囲器を備えた画像表示装置の製造方法において、

上記周縁部に通電によリ加熱溶融される導電性の封着材料およびこの封着材料の融点よリも高い融点を有する導電部材を設け、

この導電部材と上記封着材料に通電することで該封着材料を加熱溶融し、上記前面基板および背面基板をその周縁部で封着する画像表示装置の製造方法。 3 9 前面基板と、この前面基板に対向配置された背面基板と、をその周縁部で封着した外囲器を備えた表示装置の製造方法において、

上記周縁部に加熱により溶融される封着材料を設け、該封着材料の中に通電によリ加熱する導電部材を設け、この通電部材に通電することで上記封着材料を加熱溶融し上記前面基板および背面基板をその周縁部で封着する画像表示装置の製造方法。

4 0 . 前面基板と、この前面基板に対向配置された背面基板と、を基板間でその周縁部に設けた導電性の枠状の側壁を介して封着した外囲器を備えた表示装置の製造方法において上記前面基板および背面基板の少なくとも一方と上記側壁との間の接合部に通電によリ加熱溶融する封着材料を設け、上記側壁を通電することで上記封着材料を加熱溶融し、上記前面基板および背面基板をその周縁部で封着する画像表示装置の製造方法。

4 1 . 前面基板と、この前面基板に対向配置された背面基板と、を基板間でその周縁部に設けた枠状の側壁を介して封着した外囲器を備えた表示装置の製造方法において、

上記前面基板および背面基板の少なくとも一方と上記側壁との間の接合部に加熱によリ溶融する封着材料を設け、該封着材料の中に通電により加熱する導電部材を設け、この導電部材に通電することで上記封着材料を加熱溶融し上記前面基板および背面基板をその周縁部で封着する画像表示装置の製造方法。

4 2 . 上記導電部材に電源から直流電流を通電する請求項 3 8 に記載の画像表示装置の製造方法。

4 3 . 上記導電部材に電源から商用周波数の交流電流を通電する請求項 3 8 に記載の画像表示装置の製造方法。

4 4 . 上記導電部材に電源から商用周波数より高い周波数の交流電流を通電する請求項 3 8 に記載の画像表示装置の製造方法。

4 5 . 上記導電部材に通電する直前の上記前面基板および背面基板の温度を上記封着材料の融点より低く設定する請求項 3 8 に記載の画像表示装置の製造方法。

4 6 . 上記前面基板および背面基板の温度と上記封着材料の融点との差は、 2 0 °C〜 1 5 0 °Cである請求項 4 5 に記載の画像表示装置の製造方法。

4 7 . 対向配置された前面基板および背面基板と、上記前面基板および上記背面基板の周辺部を互いに封着した封着部と、を有した外囲器を備え、

上記封着部は、矩形枠状の高融点導電性部材と封着材とを含み、

上記高融点導電性部材は、上記封着材料よリも高い融点を有しているとともに、外側へ突出した 4個以上の突出部を有している画像表示装置。

4 8 . 対向配置された前面基板および背面基板と、上記前面基板および上記背面基板の周辺部を互いに封着した封着部と、を有した外囲器と、

上記前面基板の内面に形成された蛍光体スクリーンと、上記背面基板上に設けられ、上記蛍光体スクリーンに電子ビームを放出し蛍光体スクリーンを発光させる電子放出源とを備え、

4 9 . 上記突出部は、上記高融点導電性部材の各コーナ部から突出していることを特徴とする請求項 4 7 に記載の画像表示装置。

5 0 . 上記突出部は、上記高融点導電性部材の各辺のほぼ中央部から突出していることを特徴とする請求項 4 7 に記載の画像表示装置。

5 1 . 上記高融点導電性部材の突出部は、上記前面基板および上記背面基板の少なくとも一方よりも外側に突出した突出部を含んでいる請求項 4 7 に記載の画像表示装置。

5 2 . 上記封着材は導電性材料である請求項 4 7 に記載の画像表示装置。

5 3 . 上記封着材はインジウムまたはインジウムを含む合金である請求項 5 2 に記載の画像表示装置。

5 4 . 上記高融点導電性部材は、 F e 、 C r 、 N i 、 A I のいずれかを少なくとも含有していることを特徴とする請求項 4 7 に記載の画像表示装置。

5 5 . 対向配置された前面基板および背面基板と、封着材およびこの封着材よりも融点の高い高融点導電性部材を含み上記前面基板および上記背面基板の周辺部を互いに封着した封着部と、を有する外囲器を備えた画像表示装置の製造方法において、

外側へ突出した 4個以上の突出部を有した矩形枠状の高融点導電性部材を用意し、

上記前面基板および背面基板の周辺部の間に上記高融点導電性部材を配置するとともに、上記前面基板と高融点導電性部材との間、および上記背面基板と高融点導電性部材との間にそれぞれ封着材を配置し、

上記突出部を介して上記高融点導電性部材に通電することで、上記封着材を溶融させて上記前面基板および上記背面基板の周辺部を互いに封着する画像表示装置の製造方法。

5 6 . 上記前面基板、背面基板、側壁を真空雰囲気中に配置し、上記突出部を把持して上記高融点導電性部材を上記前面基板および背面基板に対し位置決めした後、上記高融点導電性部材に通電する請求項 5 5 に記載の画像表示装置の製造方法。

5 7 . 上記封着材はインジウムまたはインジウムを含む合金である請求項 5 5 に記載の画像表示装置の製造方法。

5 8 . 上記高融点導電性部材は、 F e 、 C r 、 N i 、 A I のいずれかを少なくとも含有している請求項 5 5 に記載の画像表示装置の製造方法。

5 9 . 対向配置された前面基板および背面基板と、上記前面基板および上記背面基板の周辺部を互いに封着した封着部と、を有した外囲器を備え、

上記封着部は、枠状の高融点導電性部材と第 1 および第 2 封着材とを含み、

上記第 1 封着材は上記第 2 封着材ょリも低い融点あるいは軟化点を有し、上記高融点導電性部材は上記第 1 および第 2 封着材ょリも高い融点あるいは軟化点を有し、

上記高融点導電性部材は、第 1 封着材を介して上記前面基板および背面基板の一方に接着され、第 2封着材を介して上記前面基板および背面基板の他方に接着されている画像表示装置。

6 0 . 上記第 2 封着材は絶縁性の材料である請求項 5 9 に記載の画像表示装置。

6 1 . 上記第 2封着材はフリットガラスである請求項 5 9 に記載の画像表示装置。

6 2 . 上記第 2封着材の融点または軟化点は 3 0 0 °C以上である請求項 5 9 に記載の画像表示装置。

6 3 . 上記第 2 封着材の熱膨張係数は、接着する上記前面基板あるいは背面基板の熱膨張係数の土 2 0 %の範囲にある請求項 5 9 に記載の画像表示装置。

6 4 . 上記第 2封着材の厚さは 1 O O jU m以上である請求項 5 9 に記載の画像表示装置。

6 5 . 上記第 1 封着材は、導電性を有した材料である請求項 5 9 に記載の画像表示装置。

6 6 . 上記第 1 封着材は、インジウムまたはインジウムを含む合金である請求項 5 9 に記載の画像表示装置。

6 7 . 上記第 1 封着材の融点または軟化点は 3 0 0 °C未満である請求項 5 9に記載の画像表示装置。

6 8 . 上記高融点導電性部材は、少なくとも F e 、 C r 、 N i 、 A I のいずれか含有している請求項 5 9 に記載の画像表示装置。

6 9 . 上記高融点導電性部材の融点は 5 0 0 °C以上である請求項 5 9 に記載の画像表示装置。

7 0 . 上記高融点導電性部材の熱膨張係数は、上記前面基板、背面基板のそれぞれの熱膨張係数の ± 2 0 ο/。の数値範囲の最大値よリ低い値である請求項 5 9 に記載の画像表示装置

7 1 . 上記高融点導電性部材の断面積は、 0 . 1 m m ² 以上ある請求項 5 9に記載の画像表示装置。

7 2 . 上記前面基板と上記高融点導電性部材とは、上記第 1 封着材を介して接着され、上記背面基板と上記高融点導電性部材とは上記第 2封着材を介して接着されている請求項 5 9 に記載の画像表示装置。

7 3 . 上記外囲器の内部に設けられた蛍光体および上記蛍光体を励起する電子源を備え、上記外囲器の内部は真空に維持されている請求項 5 9 に記載の画像表示装置。

7 4 . 対向配置された前面基板および背面基板を有し、高融点導電性部材と第 1 および第 2 封着材とを含む封着部によリ前面基板および背面基板の周辺部が互いに封着された外囲器を備えた画像表示装置の製造方法において、

上記第 1 および第 2封着材よりも高い融点あるいは軟化点を有した枠状の高融点導電性部材を用意し、上記第 1 封着材よりも高い融点あるいは軟化点を有した第 2 封着材により、上記高融点導電性部材を上記前面基板および背面基板の一方の基板の周辺部に接着し、

上記高融点導電性部材が接着された上記一方の基板と、他方の基板とを対向配置するとともに、上記高融点導電性部材と上記他方の基板の周辺部との間に第 1 封着材を配置し、上記高融点導電性部材に通電することで、上記第 1 封着材を溶融あるいは軟化させて上記高融点導電性部材と上記他方の基板とを接着する画像表示装置の製造方法。

7 5 . 上記高融点導電性部材が接着された上記一方の基板と、他方の基板とを真空雰囲気中に配置し、上記前面基板および背面基板を位置決めした後、上記高融点導電性部材に通電する請求項 7 4に記載の画像表示装置の製造方法。

7 6 . 上記第 1 封着材はインジウムまたはインジウムを含む合金であることを特徴とする請求項 7 4に記載の画像表示装置の製造方法。

7 7 . 上記高融点導電性部材は、少なくとも F e 、 C r 、 N i 、 A I のいずれかを含有している請求項 7 4 に記載の画像表示装置の製造方法。

7 8 . 対向配置された前面基板および背面基板と、上記前面基板および上記背面基板の周辺部を互いに封着した封着部と、を有した外囲器を備え、

上記封着部は、枠状の高融点導電性部材と封着材とを含み、上記高融点導電性部材は、上記封着材よりも高い融点あるいは軟化点を有しているとともに、上記前面基板および背面基板の表面に対して垂直方向にばね性を有している画像表示装置。

7 9 . 上記封着材は、上記高融点導電性部材と上記前面基板との間、および上記高融点導電性部材と背面基板との間の少なくとも一方に介在している請求項 7 8 に記載の画像表示

8 0 . 上記高融点導電性部材は、外面全体が上記封着材で覆われている請求項 7 8 に記載の画像表示装置。

8 1 . 上記高融点導電性材は、上記外囲器の側壁を構成している請求項 7 8 に記載の画像表示装置。

8 2 . 上記封着材は導電性を有している請求項 7 8 に記載の画像表示装置。

8 3 . 上記封着材は、インジウムあるいはインジウムを含む合金である請求項 7 8 に記載の画像表示装置。

8 4 . 上記高融点導電性部材は、少なくとも F e 、 C r _% N i 、 A I のいずれかを含有されている請求項 7 8 に記載の画像表示装置。

8 5 . 上記封着材は、 3 0 0 °C以下の融点あるいは軟化点を有している請求項 7 8 に記載の画像表示装置

8 6 . 上記高融点導電性部材は 5 0 0 °C以上の融点を有している請求項 7 8 に記載の画像表示装置。

8 7 . 上記高融点導電性部材の熱膨張係数は、上記前面基板および背面基板のそれぞれの熱膨張係数の ± 2 0 0/0の数値範囲で最大値と最小値との間にある請求項 7 8 に記載の画像表示装置。

8 8 . 上記外囲器の内部に設けられた蛍光体および上記蛍光体を励起する電子源とを備え、上記外囲器の内部は真空に維持されている請求項 7 8 に記載の画像表示装置。

8 9 . 対向配置された前面基板および背面基板を有し、高融点導電性部材と封着材とを含む封着部によリ前面基板および背面基板の周辺部が互いに封着された外囲器を備えた画像表示装置の製造方法において、

上記封着材ょリも高い融点あるいは軟化点を有しているとともに、上記前面基板および背面基板の表面に対して垂直方向にばね性を有した枠状の高融点導電性部材を用意し、

上記前面基板および背面基板を重ね合わせた状態で、上記高融点導電性部材に通電して上記封着材を溶融あるいは軟化させ、上記前面基板および背面基板の周辺部を互い封着する画像表示装置の製造方法。

9 0 . 上記高融点導電性部材に通電する直前の上記前面基板および背面基板の温度を、上記封着材の融点あるいは軟化点よリも低い温度に設定する請求項 8 9 に記載の画像表示装置の製造方法。

9 1 . 上記高融点導電性部材に通電する直前の上記前面基板および背面基板の温度を、上記封着材の融点との差が 2 0 °C〜 1 5 0 °Cの範囲内となるように設定する請求項 9 0 に記載の画像表示装置の製造方法。

9 2 . 対向配置されているとともに周辺部同士が接合された前面基板および背面基板を有した外囲器と、上記外囲器内に形成された複数の画素とを備えた画像表示装置の製造方法において、

上記前面基板および背面基板の少なくとも一方に、導電性を有した封着材を配置し、

上記封着材に通電して加熱溶融させ、上記前面基板および背面基板の周辺部同士を接合し、

上記封着材を通電加熱する際、上記封着材の電気抵抗の温度依存性に基づいて、上記封着材への通電を制御する画像表示装置の製造方法。

9 3 . 上記封着材を通電加熱する際、一定電圧で上記封着材に通電し、上記封着材の溶融完了を上記封着材の電流値の変化により検出し、上記溶融完了が検出された際に通電を停止する請求項 9 2記載の画像表示装置の製造方法。

9 4 . 上記封着材の溶融完了を上記封着材の電流値変化の傾きの変化によリ検出する請求項 9 3 に記載の画像表示装置の製造方法。

9 5 . 上記封着材の溶融完了を上記封着材の電流値の低下量により検出する請求項 9 3 に記載の画像表示装置の製造方法。

9 6 . 上記封着材を通電加熱する際、一定電流で上記封着材に通電し、上記封着材の溶融完了を上記封着材の電圧値の変化により検出し、上記溶融完了が検出された際に通電を停止する請求項 9 2 に記載の画像表示装置の製造方法。

9 7 . 上記封着材の溶融完了を上記封着材の電圧値変化の傾きの変化によリ検出する請求項 9 6 に記載の画像表示装置の製造方法。

9 8 . 上記封着材の溶融完了を上記封着材の電圧値の上昇量によって検出する請求項 9 6 に記載の画像表示装置の製造方法。

9 9 . 上記封着材を通電加熱する際、上記封着材の溶融完了を上記封着材の電気抵抗値の変化により検出し、上記溶融完了が検出された際に通電を停止する請求項 9 2 に記載の画像表示装置の製造方法。

1 0 0 . 上記封着材の溶融完了を上記封着材の電気抵抗値変化の傾きの変化によって検出する請求項 9 9 に記載の画像表示装置の製造方法。

1 0 1 . 上記封着材の溶融完了を上記電気抵抗値の上昇量によって検出する請求項 9 9 に記載の画像表示装置の製造方法。

1 0 2 . 上記封着材は金属である請求項 9 2 に記載の画像表示装置の製造方法。

1 0 3 . 上記金属が少なくとも I n 、 S n 、 P b 、 G a 、 B i のいずれかを含む金属である請求項 1 0 2 に記載の画像表示装置の製造方法。

1 0 4 . 真空雰囲気中で上記封着材を通電加熱することを特徴とする請求項 9 2 に記載の画像表示装置の製造方法。

1 0 5 . 対向配置されているとともに周辺部同士が接合された前面基板および背面基板を有する外囲器と、上記外囲器内に形成された複数の画素とを備えた画像表示装置の製造装置において、

上記前面基板および背面基板の少なくとも一方における周辺部に配置され導電性を有した封着材に通電して加熱溶融させる電源と、

上記封着材を通電加熱する際、上記電源からフィードバックされた電流値および電圧値の少なくとも一方を取り込み、上記封着材の電気抵抗の温度依存性に基づいて、上記電源による上記封着材への通電を制御する制御部と、

を備えた画像表示装置の製造装置。

1 0 6 . 上記制御部は、上記電源からフィードバックされた電流値および電圧値の少なくとも一方に基づいて上記封着材の電流値変化、電圧値変化、抵抗値変化の少なくとも 1 つを測定し、上記封着材の溶融完了を検出するとともに上記溶融完了を検出した際に上記電源による通電を停止する判定部を備えている請求項 1 0 5 に記載の画像表示装置の製造装置