(57)【要約】【課題】封着材料として低融点金属を用いた場合の真空気密容器の製造方法において、表面酸化膜を破くことで気密性の高い封着を実現し、かつ前面基板と背面基板の位置精度の高い真空気密容器をローコストに製造する。【解決手段】真空下、２つの部材の封着前に、前記封着可能な状態にある封着材を介した２つの部材の接触状態を維持しつつ、これらの部材の一方を封着面に対して水平方向に移動させてこれらの部材間にある封着材を押圧することにより、封着材である低融点金属の表面酸化膜を効果的に破き、気密性の高い封着を実現する真空気密容器の製造方法。【選択図】図２
2010086947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空気密容器の製造方法であって、
前記真空気密容器を構成する第一の部材と第二の部材との少なくとも一方の部材の封着面に金属からなる封着材を配置する工程と、
前記封着材を介して第一の部材と第二の部材とを接触させ、該第一の部材と第二の部材とを封着位置で保持する工程と、
封着位置に保持された第一の部材と第二の部材との少なくとも一方を他方に対して相対的に移動させ、該第一の部材と第二の部材との間隔を広げる工程と、
前記封着材を、該封着材が溶融する温度以上に加熱する工程と、
加熱された封着材を介して第一の部材と第二の部材とを接触させ、該接触させた状態で第一の部材と第二の部材との少なくとも一方を前記封着面に平行な方向に移動させて前記封着材を押圧しながら、該第一の部材と第二の部材とを前記封着位置に戻す工程と、
封着位置に戻された第一の部材と第二の部材とを、封着材を冷却固化して封着する工程と
を有し、前記間隔を広げる工程、前記加熱する工程、前記封着位置に戻す工程、及び封着する工程とが、真空雰囲気下で行われることを特徴とする真空気密容器の製造方法。
【請求項２】
第一の基板と第二の基板とを支持枠を介して封着した真空気密容器内に、発光部材と電子放出素子とを有する画像表示装置の製造方法であって、
支持枠と第二の基板とを接合し、第一の基板と第二の基板に接合された支持枠との少なくとも一方の封着面に金属からなる封着材を配置する工程と、
前記封着材を介して第一の基板と第二の基板に接合された支持枠とを接触させ、該第一の基板と第二の基板に接合された支持枠とを封着位置で保持する工程と、
封着位置に保持された第一の基板と第二の基板に接合された支持枠との少なくとも一方を他方に対して相対的に移動させ、該第一の基板と第二の基板に接合された支持枠との間隔を広げる工程と、
前記封着材を、該封着材が溶融する温度以上に加熱する工程と、
加熱された封着材を介して第一の基板と第二の基板に接合された支持枠とを接触させ、該接触させた状態で第一の基板と第二の基板に接合された支持枠との少なくとも一方を前記封着面に平行な方向に移動させて前記封着材を押圧しながら、該第一の基板と第二の基板に接合された支持枠とを前記封着位置に戻す工程と、
封着位置に戻された第一の基板と第二の基板に接合された支持枠とを、封着材を冷却固化して封着する工程と
を有し、前記間隔を広げる工程、前記加熱する工程、前記封着位置に戻す工程、及び封着する工程とが、真空雰囲気下で行われることを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記真空気密容器内に、板状の間隔規定部材をさらに有し、前記封着位置に戻す工程における前記封着面に平行な方向は、前記板状の間隔規定部材の長手方向に平行な方向であることを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空気密容器の製造方法に関わる。特に、平面型画像表示装置において用いられる真空気密容器の製造方法に関わる。
【背景技術】
【０００２】
平面型画像表示装置において用いられる真空気密容器の製造方法においては、前面基板と背面基板を精度良く位置合わせをした上で封着することと、気密性の高い封着を実現することが重要であり、更には、それらをローコストで実現することが要求される。
【０００３】
ローコストに封着する技術として、特許文献１では封着材として低融点金属を用い、前面基板と背面基板を真空チャンバー中で封着することが開示されている。封着材料として低融点金属を用いると、昇温、降温に要する時間を短縮できるため、タクトを早くすることができ、封着コストを下げることができる。
【０００４】
また精度良く位置合わせをして封着する技術として、特許文献２では真空チャンバー中で位置合わせをしながら封着を行うことが開示されている。しかし、特許文献２では位置合わせを真空チャンバー中で行うため、真空チャンバー中の前面基板と背面基板の相対位置を測定し、位置を修正する機構が必要となり、装置のコストが高くなるため、簡便な装置を用いた製法方法が望まれる。
【０００５】
また、特許文献３では封着材として低融点金属を用い、予め前面基板と背面基板を位置合わせした上で結合し、真空チャンバー中で封着する技術が開示されている。この方法によれば、封着材として低融点金属を用いていること、また更には位置合わせを予め大気中で行うことができるため、真空チャンバーの位置合わせ機構は不要となり、コストを下げることができる。しかし、気密性の向上の観点においては、更なる改良が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２２９８２８号公報
【特許文献２】特開平１１−１３５０１８号公報
【特許文献３】特開２００６−０９３１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、封着材料として低融点金属を用いた真空気密容器の製造方法において、気密性の高く、かつ、前面基板と背面基板の位置精度の高い真空気密容器をローコストに製造することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る真空気密容器の製造方法は、前記真空気密容器を構成する第一の部材と第二の部材との少なくとも一方の部材の封着面に金属からなる封着材を配置する工程と、
前記封着材を介して第一の部材と第二の部材とを接触させ、該第一の部材と第二の部材とを封着位置で保持する工程と、
封着位置に保持された第一の部材と第二の部材との少なくとも一方を他方に対して相対的に移動させ、該第一の部材と第二の部材との間隔を広げる工程と、
前記封着材を、該封着材が溶融する温度以上に加熱する工程と、
加熱された封着材を介して第一の部材と第二の部材とを接触させ、該接触させた状態で第一の部材と第二の部材との少なくとも一方を前記封着面に平行な方向に移動させて前記封着材を押圧しながら、該第一の部材と第二の部材とを前記封着位置に戻す工程と、
封着位置に戻された第一の部材と第二の部材とを、封着材を冷却固化して封着する工程と
を有し、前記間隔を広げる工程、前記加熱する工程、前記封着位置に戻す工程、及び封着する工程とが、真空雰囲気下で行われることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の真空気密容器の製造方法によれば、封着材料として低融点金属を用いた場合でも、表面酸化膜を破くことによって気密性の高い封着を実現し、かつ、前面基板と背面基板の位置精度の高い真空気密容器をローコストに製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明による画像表示装置の構成の一例を模式的に示す一部を破断した斜視図である。
【図２】本発明による画像表示装置の製造方法における、基板結合（位置決め）から封着に至るまでの基板の動きを模式的に示したものの第一の例である。
【図３】本発明による画像表示装置の製造方法における、基板結合（位置決め）から封着に至るまでの基板の動きを模式的に示したものの第二の例である。
【図４】スライド部にくぼみ部を有するアームの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１２】
本発明の真空気密容器の製造方法は、平面型画像表示装置（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ；以下、ＦＰＤと呼ぶ）用真空気密容器を包含しており、特に電界放射ディスプレイ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ；以下、ＦＥＤと呼ぶ）及び表面伝導型電子放出ディスプレイ（Ｓｕｒｆａｃｅ−Ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｅｍｉｔｔｅｒ  Ｄｉｓｐｌａｙ；以下、ＳＥＤと呼ぶ）は真空気密容器が必要である点から、本発明が適用されるのに好ましい形態である。ただし、本発明の実施の形態についてＳＥＤを例に挙げ、以下に具体的に説明するが、本発明は、ＳＥＤ等の表示装置の真空気密容器に限らず、２つの部材（第一の部材と第二の部材）を封着して成る真空気密容器全般に適用可能である。
【００１３】
図１は本発明による画像表示装置の構成の一例を模式的に示すものである。１、２は第一の基板または第二の基板である前面基板、背面基板、３は支持枠である。背面基板２と支持枠３の接合部はフリットガラス又は低融点金属を用いて互いに接着され、支持枠３と前面基板１は低融点金属で互いに接着され、外囲器（真空気密容器）を形成している。
【００１４】
前面基板１は、前面ガラス基板１１の内面上に、発光部材である蛍光体（図中非表示）、ブラックマトリクス１３、メタルバック１４、非蒸発型ゲッタ（Ｎｏｎ−Ｅｖａｐｏｒａｂｌｅ  Ｇｅｔｔｅｒ；以降ＮＥＧと呼ぶ）１５が形成されている。これらが形成されている部分は画像表示領域となる。
【００１５】
背面基板２は、背面ガラス基板２１内面上に、複数の電子放出素子２２を配置し、Ｘ配線２３とＹ配線２４を施したものであり、電子放出素子２２を配置した部分についても画像表示領域と呼ぶ。尚、真空気密容器内に発光部材である蛍光体と電子放出素子２２とが配置されるように、前面基板１と背面基板２とは互いの画像表示領域が対向するように配置される。尚、１つ以上のＹ配線２４の上には耐大気圧のための板状の間隔規定部材５が設置されているが、図中には示していない。
【００１６】
図２は、本発明による画像表示装置の製造方法における基板の動きを模式的に示したものの一例である。図２−（ａ）は封着材６を配置した後、前面基板１と支持枠３の接合された背面基板２とを封着位置で保持している状態を示している。また図２−（ｂ）は前面基板１と支持枠３の接合された背面基板２との間隔を広げた状態を示している。また、図２−（ｃ）は封着材６を加熱した後、前面基板１と支持枠３が接合された背面基板２とを封着位置に戻した状態を示している。以下順を追って説明する。
【００１７】
まず、背面基板２の画像表示領域外周に支持枠３を予め低融点金属、フリットなどの封着材で接合する。背面基板２と支持枠３とを接合している封着材については図中では省略されている。支持枠３を接合した後、封着面である支持枠３上、前面基板１の支持枠３に相対する部分に封着材６の低融点金属を配置する。
【００１８】
前記低融点金属としては、封着材６として利用可能な融点を有し、高い封着性を示す金属であれば特に制限されない。例えば、インジウムやインジウム−銀、インジウム−錫などのインジウムを含む合金を用いることができる。
【００１９】
支持枠３及び前面基板１に配置する前記低融点金属の量は、支持枠３と前面基板１を封着するのに十分な量であれば、特に制限されない。図２の例では、支持枠３と前面基板１の両方に封着材６を配置しているが、必ずしも両方に配置する必要は無く、どちらか片方でもよい。しかし、両方に配置することが接着性の観点から好ましい。
【００２０】
前記低融点金属の支持枠３及び前面基板１への配置方法としては、目的とする箇所に所定量の低融点金属を配置可能な方法であれば特に制限されない。例えば、溶融した低融点金属を超音波で加振したノズルを用いて塗布する方法で配置できる。
【００２１】
前面基板１と支持枠３が接合された背面基板２との保持について説明する。両基板の保持には結合治具を用いるのが好ましい。結合冶具は、位置固定し得る固定部と、固定部に支持され、２つの部材、すなわちこれらの基板の少なくとも一方を保持する可動部とを有し、可動部の固定部との接続部を支点とする移動によって、可動部に接続された基板の移動を規制する構造を有する。
【００２２】
図２に示す結合冶具は、Ｌ字型の断面を有する固定部と、アームからなる可動部とを有している。固定部は背面基板２の保持機構が設けられており、アームの一端は固定部に接続され、他端には前面基板１の保持機構が設けられている。アームは固定部に対して回転機構を支点として回動可能に設けられている。更に、アームは他の回転機構を介し屈伸自在に接続された２つの第一の部分と第二の部分からなる。固定部とアームの第一の部分との接続部である回転機構、ならびにアームの第一の部分と第二の部分を接続する回転機構には、一方の部材に対して他方の部材の取り付け部分が相対的に回動する種々の公知の機構を利用することができる。また、これらの回転機構は、必要以上に回動しないように回動範囲を制限する構成としてもよい。アームの全長は、２つの基板の予め設定された位置関係の変化を正確に再現できるように設定される。図２の例では、基板に対して直交する面において、固定部との接続部である回転機構を始点としてアームの第一の部分の他端が円弧軌道を描くように可動可能となっている。更に、アームの第二の部分の前面基板との接続部である回転機構が予め設定された軌道を描くように移動範囲が規制される。
【００２３】
封着材６を塗布した後、図２−（ａ）に示したように、前面基板１と背面基板２とを封着時の位置関係（封着位置）に位置合わせする。その上で、背面基板２を結合治具の固定部の接合部に結合し、背面基板２の結合部と対向する前面基板１の１辺を結合治具のアームの第二の部分の接合部に結合する。このようにして、前面基板１と支持枠３が結合された背面基板２とを封着位置で保持する。
【００２４】
前記前面基板１と背面基板２の位置合わせ方法としては、公知の位置決め装置等を用いて位置合わせを行うことができる。前面基板１の各蛍光体と背面基板２の各電子放出素子２２とが対応し、各蛍光体が発光するように位置合わせを行うことのできる方法であれば特に限定されない。
【００２５】
基板結合治具で結合する対向する１辺としては、４辺の内の任意の１辺を選択することが可能である。結合方法としては基板結合治具と基板が、基板の移動動作及びベーク時の昇温によらず確実に結合できるものであれば任意の方法を選ぶことができるが、封着後には基板結合治具が基板から取り外せ、再利用できることが望まれる。アロンセラミック（商品名；東亞合成（株）製）等の耐熱性無機接着剤を用いることは一つの方法である。
【００２６】
特に、図２−（ａ）のように、間隔規定部材５として板状のものを使用する場合は、背面基板２と基板結合治具との結合において、封着時の前面基板１の面内方向の移動方向が、間隔規定部材５の長手方向に平行になるように結合する辺を選ぶことが好ましい。そのように選択することにより、封着時に板状間隔規定部材５が傾いたり倒れたりするのを防ぐことができると共に、板状間隔規定部材５と前面基板１との接触痕の面積を最小にすることができる。前面基板１のメタルバック１４に大きな接触痕が生じると、画像表示装置としてメタルバック１４に高電圧を印加したときに接触痕近傍で放電が発生する可能性が高くなるため、接触痕を最小にすることは重要である。
【００２７】
基板結合治具と前面基板１又は背面基板２との結合箇所としては、各基板の１辺の中心から等距離の位置で２箇所結合することが、基板と基板結合治具との結合安定性の観点から好ましい。
【００２８】
本発明で用いられる基板結合治具は、封着する基板の封着時における相対位置（封着位置）を固定した状態で、基板面垂直方向に基板を動かすことができると共に基板面内方向にも運動成分を持つことを特徴とする。
【００２９】
図２における基板結合治具においては円周方向の移動を利用し、２つの回転機構の中心の基板面垂直方向の座標の差（図２−（ｃ）のｈで示した距離）を０より大きく設定することにより、基板面内方向の運動方向成分を持つことを実現している。この基板結合治具においては、ｈの値を大きく設定するほど、基板面内方向の運動方向成分を大きくすることができる。
【００３０】
基板結合治具は１つ以上あればよいが、基板の大きさ、基板結合治具の大きさを鑑みて適宜複数個用いることができる。
【００３１】
基板結合治具は基板を上下方向に動かしても元の位置に再現よく戻る剛性と、ベーク温度に耐えられる耐熱性が要求される。また、ベーク工程を経るため、基板の材料と熱膨張係数の近い材料で形成されていることが好ましい。
【００３２】
前面基板１と背面基板２を基板結合治具と結合した後、それら１対の基板を真空チャンバー内に設置する。以降の工程は真空雰囲気下で行われる。
【００３３】
本発明の製造方法をＳＥＤの製造に用いる場合、封着時に１．３×１０-4Ｐａ以下の真空度が要求されるため、真空チャンバー内の真空度は、１．３×１０-4Ｐａ以下の真空度が求められる。
【００３４】
なお、本実施形態では真空チャンバー内で封着する方法を示しているが、封着後にさらに真空度を上げる処理を行ってもよい。
【００３５】
真空チャンバーには基板を上下するために基板引き上げ機構が付いており、図２−（ｂ）に示したように、上側の基板（図中では前面基板１）に引っ掛けて引き上げることにより、前面基板１と背面基板２の間隔を広げることができる。尚、図中では基板引き上げ機構は、基板結合治具が結合した辺と対向する辺にのみ示したが、複数の辺を同時に引き上げることにより、より安定して前面基板１を平行に保ったまま上に持ち上げることができる。上に持ち上げる基板を平行に保つことは必ずしも必要ではないが、特に上側の基板上に封着材６を塗布した場合には、基板が傾いた状態で封着材６が溶融すると、封着材６が低い方向に流れる場合がある。その結果、封着材６の厚みに分布ができる可能性があり、封着した容器の気密性を損なう可能性が高くなるため、上側の基板を平行に保ったまま持ち上げることが好ましい。
【００３６】
前面基板１と背面基板２の間隔を広げた後に、それら１対の基板の温度を封着材６である低融点金属が溶融する温度以上に上げ、加熱（ベーク）を行う。なお、前記ベーク温度は低融点金属が溶融する温度より高い温度であればよいが、基板などの構成部材に影響を与えない温度以下とする。
【００３７】
ベーク後に真空チャンバー内の圧力が下がったところで封着を行う。封着を行う温度は、封着材６の融点以上であれば、ベーク温度と同じである必要はない。封着は図２−（ｃ）に示したように基板引き上げ機構を下げることにより、上側の基板を下げて行う。このとき、図には表示していないが、上側基板の上部から下方向に押さえ付けることにより、より確実に気密性の高い封着が可能となる。上側の基板を下げることにより、溶融している封着材６同士、または封着材６と基板が接触した後、基板面垂直方向に更に押し込む過程で基板が封着面に平行な方向である基板面内方向にも動き、封着材６が基板面内方向に引きずられながら圧着される。つまり、前面基板１と支持枠３とが、加熱された封着材６を介して接触した状態で、前面基板１を支持枠３に対して封着面に平行な方向に移動させることになるので、封着材６が押圧される。このように封着材６が引きずられることにより、封着材６である低融点金属の表面酸化膜が破け、気密性の高い封着が可能となる。
【００３８】
前記封着において、溶融している封着材６同士、又は封着材６と基板が接触した後、基板面垂直方向に更に押し込む過程で基板が封着面に平行な方向である基板面内方向に動く際の移動距離としては、０．３ｍｍ以上、１ｍｍ以下であることが好ましい。前記範囲では、低融点金属の表面酸化膜を効果的に破くことができ、また過度に上側の基板が押し込まれることがないため好ましい。このようにして、前面基板１と背面基板２に接合された支持枠３とが封着位置（初期の位置あわせの状態）に戻される。
【００３９】
圧着された後、真空チャンバー内の温度を封着材６の融点以下に下げて封着材６を完全に冷却固化させて、封着を完了する。そして真空チャンバーから封着された真空容器（ディスプレイパネル）を取り出した後、筐体、駆動回路等を組み込むことより、ＳＥＤが完成する。
【００４０】
前記図２の基板結合治具は、円運動を利用して、基板面垂直方向（基板間の間隔を広げる方向）と基板面内方向（封着面に平行な方向）の運動を同時に発生させるものである。別の方法として、図３に、基板面垂直方向と基板面内方向の運動を別々に行うことが可能な基板結合治具を用いた場合の、本発明による真空気密容器の製造方法における基板の動きを模式的に示す。
【００４１】
図３−（ａ）は封着材６を配置した後、前面基板１と支持枠３の接合された背面基板２とを封着位置で保持している状態を示している。図３−（ｂ）は前面基板１と支持枠３の接合された背面基板２との間隔を広げた状態を示している。図３−（ｃ）は封着材６を加熱した後、前面基板１と支持枠３が接合された背面基板２とを封着位置に戻した状態を示している。図３の基板結合治具は、図２の基板結合治具のアーム部にスリットを入れ、基板側の回転機構をスリット方向に自由にスライドすることができる。これにより、図２の基板結合治具では一定であった回転半径を可変とし、上側の基板の基板面垂直方向の運動と基板面内方向（封着面に平行な方向）の運動を分離可能としている。但し、この場合は図２の場合と異なり、封着時の基板面垂直方向に押す力は基板面内方向（封着面に平行な方向）に基板を動かす力には寄与しないため、基板面内方向に基板を動かす力が別途必要となる。図３−（ｃ）に示した上側基板面内移動機構は基板面内方向に基板を移動させるための機構である。基板面垂直方向に基板を移動し、封着材６同士、または封着材６と基板が接触した後に、前記上側基板面内移動機構により基板を基板面内方向（封着面に平行な方向）に動かし、その後上から押さえ込み、圧着する。
【００４２】
このとき、基板面内方向での移動は、初期に行った位置合わせの位置（封着位置）と同じ位置となるようにする必要がある。そのため、スライド部の当初位置合わせを行った位置に、図４に示すように、くぼみ部３０を形成しておき、くぼみ部３０で位置合わせの位置を把握できるような機構を有していてもよい。また、初期の位置合わせ時に、基板面内方向に移動する距離分予めずらして位置合わせを行い、基板面内方向に移動により正確な位置で基板が封着されるようにしてもよい。
【００４３】
前記基板面内方向（封着面方向）の移動距離としては、０．３ｍｍから１ｍｍが、前面基板１の蛍光体と背面基板２の電子放出素子２２とが対応し、低融点金属表面の酸化膜が破れ、かつ真空密閉容器のリークが発生しないため好ましい。また、前記移動距離の範囲内であれば、前記基板面内方向の移動は、一方向への移動でもよいし、往復させてもよい。
【００４４】
上記以外の工程については、図２に示した工程と同じである。
【００４５】
なお、図３に示した基板結合治具は、スリットの任意の位置で基板に近い回転機構を固定することにより、図２に示す方法で使用してもよい。この場合、図２におけるｈを任意に設定することで、基板の円運動の際に基板面内方向の運動方向成分を変化させることができる。
【実施例】
【００４６】
以下、具体的な実施例を挙げて、本発明を詳しく説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４７】
［実施例１］
本実施例は図１に示される、ＳＥＤの例である。本発明を適用したプロセスについて、詳細に述べる。
【００４８】
（１）前面基板形成工程
前面ガラス基板１１はアルカリ成分が少ない「ＰＤ−２００」（商品名、旭硝子（株）社製）の２．８ｍｍ厚ガラスを用いた。ガラス基板を充分に洗浄した後、この上にスパッタ法によりＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）を１００ｎｍ堆積し、透明電極を形成した。続いて印刷法により蛍光膜を塗布し、フィルミングと呼ばれる表面の平滑化処理をして、蛍光体を形成した。
【００４９】
なお、蛍光体は赤、緑、青の３色より成るストライプ状の蛍光体と、黒色導電材とが交互に配列するマトリクス構造とした。画素数は赤、緑、青を１画素として７２０×１６０画素である。
【００５０】
更に、蛍光体、ブラックマトリクス１３の上（画像表示部全面）に、アルミ薄膜よりなるメタルバック１４を電子ビーム蒸着法により約１００ｎｍの厚さに形成した。
【００５１】
フィルミングはメタルバック形成後、大気中で焼成することにより除去された。尚、メタルバック１４を電気的に高圧端子４に接続するための配線は、予めＡｇペーストの印刷、焼成によって形成されている。
【００５２】
（２）ＮＥＧ形成工程
フィルミングを除去した後、前面基板１上に、ＮＥＧ１５を形成した。具体的には、Ｔｉを電子ビーム蒸着法により約３５０ｎｍの厚さに形成した。このとき、Ｔｉ膜による輝度劣化防止のため、予めメタルマスクで蛍光体部はマスキングし、Ｔｉはブラックマトリクス１３上にのみに蒸着されるようにした。
【００５３】
（３）背面基板形成工程
背面ガラス基板２１は、アルカリ成分が少ない「ＰＤ−２００」（商品名：旭硝子（株）社製）の２．８ｍｍ厚ガラスを用いた。素子電極２５、２６は、ガラス基板２１上に、まず下引き層としてチタニウム５ｎｍ、その上に白金４０ｎｍをスパッタ法によって成膜した。その後、フォトレジストを塗布し、露光、現像、エッチングという一連のフォトリソグラフィー法によってパターニングして形成した。
【００５４】
次にＸ配線２３を、素子電極の一方に接して、かつそれらを連結するようにライン状のパターンで形成した。材料には銀フォトペーストインキを用い、スクリーン印刷法で厚さ１０μｍ、幅５０μｍの配線を形成した。
【００５５】
次にＸ配線２３とＹ配線２４を絶縁するための層間絶縁層を配置した。
【００５６】
Ｙ配線２４は、先に形成した絶縁層の上に、スクリーン印刷法で銀ぺーストインキを塗布して形成した。Ｙ配線は上記絶縁層を挟んでＸ配線２３と交差しており、絶縁層のコンタクトホール部分で素子電極の他方と接続されている。このＹ配線２４によって他方の素子電極は連結されており、パネル化した後は走査電極として作用する。Ｙ配線の厚さは、約１５μｍである。
【００５７】
（４）素子膜塗布工程
素子電極２５、２６の間に電子放出素子（素子膜）２２をインクジェット方式で塗布した。素子膜としては水８５：イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）１５からなる水溶液に、パラジウム−プロリン錯体０．１５重量％を溶解した有機パラジウム含有溶液を使用した。
【００５８】
（５）素子膜フォーミング工程
形成された素子膜２２に対して、フォーミングと呼ばれる還元雰囲気中での通電処理により、素子膜内部に数ｎｍのギャップを形成した。
【００５９】
（６）素子活性化
フォーミングが終了した状態の素子膜は電子放出効率が非常に低いものであるため、電子放出効率を上げるために、素子活性化と呼ばれる処理を行った。
【００６０】
この処理は有機化合物が存在する適当な圧力の雰囲気中で、ＸＹ配線を通じてパルス電圧を素子電極に繰り返し印加することによって行った。
【００６１】
（７）支持枠形成工程
素子活性化が終了した後、背面基板２の画像表示領域の外周に、「ＰＤ−２００」ガラスで成形された、幅８ｍｍ、高さ１．２ｍｍの支持枠３をガラスフリットで接合した。
【００６２】
（８）間隔規定部材設置工程
その後、Ｙ配線２４上に、高さ１．８ｍｍ、厚さ０．２ｍｍ、長さ（長手方向長さ）１８０ｍｍの「ＰＤ−２００」ガラス製の薄板状の間隔規定部材５を、Ｙ配線２４の延びる方向と、間隔規定部材５の長手方向とが平行になるように設置した。
【００６３】
（９）封着材料（低融点金属）配置工程
前面基板１及び背面基板２を約１１０℃に加熱したホットプレート上に置いた。前面基板１の画像表示領域外周の封着部上と、背面基板２上に接合された支持枠３上のそれぞれに、電気るつぼ中で溶融したインジウム（融点：１５７℃）を、超音波で加振した口径約４ｍｍのノズルで塗布した。形成されたインジウムの高さは約０．３ｍｍであった。
【００６４】
（１０）封着位置で保持する工程（図２−（ａ））
前面基板１及び背面基板２に接合された支持枠３にインジウムを塗布した後、インジウムが対向する状態で、前面基板１の蛍光体と背面基板２の電子放出素子との位置が合うように、位置合わせを行った。このようにして前面基板１と背面基板２とを封着位置に位置合わせした後、前面基板１の１辺と背面基板２のＹ配線２４取り出し側の１辺（Ｙ配線２４の延びる方向と垂直な辺）とを、図２に示した基板結合治具で結合した。各基板と結合治具とは、基板の１辺の中心から等距離の位置となる２箇所で結合した。基板結合治具はガラスと熱膨張係数の近いチタンで形成した。また、図２におけるｈは３０ｍｍであった。
【００６５】
（１１）間隔を広げる工程及び加熱（ベーク）工程（図２−（ｂ））
結合した前面基板１と背面基板２とを前面基板１を上にした状態で真空チャンバー中に設置し、真空チャンバーの圧力を５×１０-6Ｐａとした。その後、基板引き上げ機構で前面基板１を持ち上げ、前面基板１と背面基板２に接合され支持枠３との間隔を開いた状態で昇温を開始した。ベークの温度は３５０℃、時間は１時間とした。尚、このベーク工程はＮＥＧの活性化工程も兼ねている。
【００６６】
（１２）封着位置に戻す工程及び封着工程（図２−（ｃ））
３５０℃で１時間ベークした後、温度を１８０℃まで下げ、基板引き上げ機構を下げると共に、前面基板１の上から荷重をかけることで、前面基板１と背面基板２に接合された支持枠３とを封着材６を介して接触させた。そして結合治具によって、この接触した状態で前面基板１を封着面に平行な方向（基板面内方向）に移動させることで、封着材６を押圧し、封着材６表面の酸化膜を破りながら前面基板１と背面基板２との位置を封着位置に戻した。封着位置に戻した後、温度を室温に戻して封着材６を冷却固化させて、前面基板１と背面基板２に接合された支持枠３とを封着した。
【００６７】
（１３）パネル化工程
封着された真空容器を真空チャンバーから取り出し、駆動回路と共に筐体に組み込み、画像表示装置としてのＳＥＤを形成した。
【００６８】
上記の工程で製造したＳＥＤは、精度の高い位置合わせが実現されているため、色ずれのない、高精細な画像が表示できた。また、気密性の高い封着が実現されているため、寿命の長い良好な表示装置を得ることが出来た。
【００６９】
［実施例２］
実施例１で用いた図２記載の基板結合治具を用いる代わりに、図３記載の基板結合治具を用いた。封着位置に戻す工程以外は実施例１と同じである。
【００７０】
本実施例における封着位置に戻す工程においては、基板引き上げ機構を下げ、封着材６を介して前面基板１と背面基板２に接合された支持枠３とが接触した段階で、図３−（ｃ）に示したように上側基板面内移動機構で前面基板１を間隔規定部材５の長手方向に０．５ｍｍ移動させた。移動後、前面基板１の上から荷重をかけた。
【００７１】
本実施例で製造したＳＥＤについても精度の高い位置合わせが実現されているため、色ずれのない、高精細な画像が表示できた。また、気密性の高い封着が実現されているため、寿命の長い良好な表示装置を得ることが出来た。
【符号の説明】
【００７２】
１  前面基板
２  背面基板
３  支持枠
５  間隔規定部材
６  封着材
１１  前面ガラス基板
１３  ブラックマトリクス
１４  メタルバック
１５  非蒸発型ゲッタ（ＮＥＧ）
２１  背面ガラス基板
２２  電子放出素子（素子膜）
２３  Ｘ配線
２４  Ｙ配線
２５  素子電極（Ｘ配線側）
２６  素子電極（Ｙ配線側）
３０  くぼみ部
【図１】
2010086947.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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