(57)【要約】【課題】短時間で安定して封着を行うことができる画像表示装置の製造方法を提供する。【解決手段】第１基板１１および第２基板１２の少なくとも一方の内面周縁部に沿って、導電性を有した封着材を配置して封着層２１ａ、２１ｂを形成した後、これらの基板を対向配置する。第１基板および第２基板の少なくとも一方に加圧力を印加して基板同士を互いに接近する方向に加圧し、封着層を間に挟んで第１基板および第２基板の少なくとも一部を互いに接触させる。封着層に各々対向した２組の電極３０ａ。３０ｂを接触させ、加圧力を印加した状態で電極から第１電流を封着層に通電して封着材を加熱させ、封着層の電極に接触した領域を溶融させる。その後、第１電流よりも低い第２電流を電極から封着層に通電して封着層全体を溶融させ、第１基板および第２基板の周辺部同士を封着層により接合する。【選択図】    図８
2006114404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
隙間を置いて対向配置されているとともに周辺部同士が接合された第１基板および第２基板を有した外囲器と、前記外囲器内に設けられた複数の画素と、を備えた画像表示装置の製造方法において、
前記第１基板および第２基板の少なくとも一方の内面周縁部に沿って、導電性を有した封着材を配置して矩形枠状の封着層を形成し、
前記第１基板および第２基板を対向配置した後、前記第１基板および第２基板の少なくとも一方に加圧力を印加して前記基板同士を互いに接近する方向に加圧し、前記封着層を間に挟んで前記第１基板および第２基板の少なくとも一部を互いに接触させ、
前記封着層に各々対向した２組の電極を接触させ、
前記加圧力を印加した状態で前記電極から第１電流を前記封着層に通電して封着材を加熱させ、前記封着層の前記電極に接触した領域を溶融させ、
前記封着層の前記電極に接触した領域を溶融した後、前記第１電流よりも低い第２電流を前記電極から前記封着層に通電して前記封着層全体を溶融させ、前記第１基板および第２基板の周辺部同士を前記封着層により接合することを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記封着層の通電中、前記加圧力の変化を検出し、前記第１電流の通電開始後、前記加圧力の低下を検出した際に前記第２電流を通電することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記封着層へ前記第２電流を通電中、前記加圧力が低下した後、変化がなくなった時点で前記封着層への通電を停止す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。
【請求項４】
前記１組の電極を前記封着層の対角方向に対向した１組の角部に接触させ、他の１組の電極を前記封着層の他の１組の角部に接触させ、前記２組の電極に交互に電流を供給することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記１組の電極を前記封着層の一対の長辺部にそれぞれ接触させ、他の１組の電極を前記封着層の一対の短辺部にそれぞれ接触させ、前記２組の電極に交互に電流を供給することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記溶融した封着材の余剰部分を前記電極の接触位置から外部に流出させることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項７】
隙間を置いて対向配置されているとともに周辺部同士が接合された第１基板および第２基板を有した外囲器と、前記外囲器内に設けられた複数の画素と、を備えた画像表示装置の製造方法において、
前記第１基板および第２基板の少なくとも一方の内面周縁部に沿って、導電性を有した封着材を配置して矩形枠状の封着層を形成し、
前記第１基板および第２基板を対向配置した後、前記第１基板および第２基板の少なくとも一方に加圧力を印加して前記基板同士を互いに接近する方向に加圧し、前記封着層を間に挟んで前記第１基板および第２基板の少なくとも一部を互いに接触させ、
前記封着層に各々対向した２組の電極を接触させ、
前記加圧力を印加した状態で前記電極から第１電流を前記封着層に通電して封着材を加熱させ、前記封着層の前記電極に接触した領域を溶融させ、
前記封着層の前記電極に接触した領域が溶融する直前に、前記第１電流よりも低い第２電流を前記電極から前記封着層に通電して前記封着層全体を溶融させ、前記第１基板および第２基板の周辺部同士を前記封着層により接合することを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、対向配置された基板と複数の画素とを有した画像表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、陰極線管（以下、ＣＲＴと称する）に代わる次世代の軽量、薄型の表示装置として様々な画像表示装置が開発されている。このような画像表示装置には、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、ＬＣＤ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、ＰＤＰ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エミッションディスプレイ（以下、ＦＥＤと称する）、表面伝導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表面伝導型電子放出ディスプレイ（以下、ＳＥＤと称する）などがある。
【０００３】
例えばＦＥＤやＳＥＤでは、一般に、所定の隙間を置いて対向配置された第１基板および第２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。第１基板の内面には蛍光体スクリーンが形成され、第２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が設けられている。
【０００４】
第２基板および第１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。第２基板側の電位はほぼアース電位であり、蛍光面にはアノード電圧が印加される。蛍光体スクリーンを構成する赤、緑、青の蛍光体に電子放出素子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。
【０００５】
このようなＦＥＤやＳＥＤでは、表示装置の厚さを数ｍｍ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ＣＲＴと比較して、軽量化、薄型化を達成することができる。
【０００６】
例えば、前記のようなＦＥＤにおいて、外囲器を構成する第１基板および第２基板を矩形枠状の側壁を介して接合するために様々な製造方法が検討されている。例えば、真空装置内において、第１基板と第２基板を十分に離した状態で両基板をべーキングしながら真空装置全体を高真空になるまで排気し、所定の温度および真空度に到達したときに第１基板と第２基板を、側壁を介して接合する方法が挙げられる。この方法では、通常、ゲッターの吸着能力を低下させないように、シール材として比較的低温で封着が可能な低融点金属が用いられる。
【０００７】
しかしながら、低融点金属とはいえ、その溶融温度は約１６０℃であり、この温度でもゲッターの吸着能力は低下することが確かめられている。また、この温度で封着した画像表示装置を動作させると、ライフ特性が劣化することが実験で確認された。
【０００８】
これらの問題を解決する方法として、基板間にインジウム等の低融点封着材を充填した後、封着材に通電しそのジュール熱により封着材自身を発熱、溶解させ、基板同志を結合する方法（以下、通電加熱と称する）が検討されている（例えば、特許文献１参照）。この方法によれば、ゲッター形成領域を１００〜１４０℃程度に保ちながら、封着材のみを高温にして溶融することができるため、ゲッターの吸着能力低下を防止することができる。また、基板の加熱、冷却に膨大な時間を費やす必要がなく、短時間で基板を接合し外囲器を形成する事が可能となる。
【特許文献１】特開２００２−３１９３４６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した通電加熱封着では、第１基板および第２基板を予め重ね合わせ、適当な圧力を加えた状態でインジウムに通電する。通電電流は比較的大電流を用いているため、インジウムは瞬時に溶融する。この場合、溶融した余剰のインジウムが、所望の位置、例えば、基板の角部から外側へ流出する前に、基板の辺上から基板の配線上等にはみ出してしまう虞がある。不要な個所にインジウムがはみ出した場合、配線のショート等が発生し、製品として耐え得ないものとなってしまう。
【００１０】
また、インジウムの急激な溶融を防止するため、通電時間を長くし、低電流でゆっくりインジウムを溶融させた場合、インジウムと基板との温度差により基板が割れてしまう虞がある。
【００１１】
この発明は以上の課題に鑑みなされたもので、その目的は、短時間で安定して封着を行うことができる画像表示装置の製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明の態様に係る画像表示装置の製造方法は、隙間を置いて対向配置されているとともに周辺部同士が接合された第１基板および第２基板を有した外囲器と、前記外囲器内に設けられた複数の画素と、を備えた画像表示装置の製造方法において、  
前記第１基板および第２基板の少なくとも一方の内面周縁部に沿って、導電性を有した封着材を配置して矩形枠状の封着層を形成し、前記第１基板および第２基板を対向配置した後、前記第１基板および第２基板の少なくとも一方に加圧力を印加して前記基板同士を互いに接近する方向に加圧し、前記封着層を間に挟んで前記第１基板および第２基板の少なくとも一部を互いに接触させ、前記封着層に各々対向した２組の電極を接触させ、前記加圧力を印加した状態で前記電極から第１電流を前記封着層に通電して封着材を加熱させ、前記封着層の前記電極に接触した領域を溶融させ、前記封着層の前記電極に接触した領域を溶融した後、前記第１電流よりも低い第２電流を前記電極から前記封着層に通電して前記封着層全体を溶融させ、前記第１基板および第２基板の周辺部同士を前記封着層により接合することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、封着層の内、電極の近傍領域を先に溶融させた後、封着層全体を溶融させることにより、溶融した余剰の封着材を電極近傍の所定位置から外部に流出させることができるとともに、短時間で安定した封着が可能な画像表示装置の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下図面を参照しながら、この発明の実施形態に係る画像表示装置の製造方法について詳細に説明する。初めに、製造対象となる画像表示装置として、ＳＥＤについて説明する。
【００１５】
図１および図２に示すように、ＳＥＤは、それぞれ矩形状のガラス板からなる第１基板１１、および第２基板１２を備え、これらの基板は所定の間隔をおいて対向配置されている。第２基板１２は第１基板１１よりも大きな寸法に形成されている。第１基板１１および第２基板１２は、矩形枠状の側壁１８を介して周縁部同士が接合され、内部が高真空に維持された偏平な矩形状の真空外囲器１０を構成している。
【００１６】
真空外囲器１０の内部には、第１基板１１および第２基板１２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１４が設けられている。これらの支持部材１４は、真空外囲器１０の一辺と平行な方向にそれぞれ延在しているとともに、前記一辺と直交する方向に沿って所定の間隔を置いて配置されている。なお、支持部材は板状に限らず、柱状のものを用いてもよい。
【００１７】
第１基板１１の内面には、画像表示面として機能する蛍光体スクリーン１６が形成されている。この蛍光体スクリーン１６は、赤、緑、青に発光する蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂとおよびこれらの蛍光体層間に位置したマトリクス状の遮光層を並べて構成されている。蛍光体スクリーン１６上には、たとえばアルミニウムからなるメタルバック層１７およびバリウムからなるゲッター膜２７が順に重ねて形成されている。
【００１８】
図２に示すように、第２基板１２の内面上には、蛍光体スクリーン１６の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂ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表面伝導型の電子放出素子２２が設けられている。これらの電子放出素子２２は、複数列および複数行に配列され、それぞれ画素を構成している。各電子放出素子２２は、図示しない電子放出部、この電子放出部に電圧を印加する一対の素子電極等で構成されている。図１に示すように、第２基板１２の内面上には、電子放出素子２２を駆動する多数本の配線２３がマトリック状に設けられ、その端部は真空外囲器１５の外部に引出されている。
【００１９】
ＳＥＤは、支持基板２４および第１基板１０のメタルバック層１７に電圧を印加する図示しない電圧供給部を備えている。この電圧供給部は、支持基板２４およびメタルバック層１７にそれぞれ接続されている。ＳＥＤにおいて、画像を表示する場合、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２２に入力される。蛍光体スクリーン１６およびメタルバック層１７にアノード電圧が印加され、電子放出素子２２から放出された電子ビームをアノード電圧により加速して蛍光体スクリーン１６へ衝突させる。これにより、蛍光体スクリーン１６の蛍光体層が励起されて発光し、画像を表示する。
【００２０】
このように蛍光体スクリーン１６には高電圧が印加されるため、第１基板１１、第２基板１２、側壁１８、および支持部材１４用の板ガラスには、高歪点ガラスが使用されている。第２基板１２と側壁１８との間は、低融点ガラス１９によって封着されている。また、第１基板１１と側壁１８との間は、導電性を有する低融点封着材として、例えば、インジウム（Ｉｎ）を含んだ封着層２１によって封着されている。
【００２１】
次に、以上のように構成されたＳＥＤの製造方法について説明する。  
まず、第１基板１１となる板ガラスに蛍光体スクリーン１６を形成する。これは、第１基板１１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ストライプパターンを形成する。この蛍光体ストライプパターンを形成した板ガラスと第１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。この状態で、露光、現像することにより、第１基板１１となるガラス板上に蛍光体スクリーンを形成する。その後、蛍光体スクリーン１６に重ねてメタルバック層１７を形成する。続いて、第２基板１２用の板ガラスに電子放出素子２２および配線２３を形成する。
【００２２】
次いで、大気中で低融点ガラス１９により側壁１８および支持部材１４を第２基板１２の内面上に封着する。その後、図３および図４に示すように、側壁１８の封着面の全周に渡ってインジウムを所定の幅および厚さに充填し矩形枠状の封着層２１ａを形成する。同様に、第１基板１１の側壁と対向する封着面にインジウムを所定の幅および厚さで矩形枠状に充填し封着層２１ｂを形成する。側壁１８および第１基板１１の封着面に対する封着層２１ａ、２１ｂの充填は、溶融したインジウムを超音波を印加しながら封着面に塗布する方法等によって行う。
【００２３】
次いで、図２および図４に示すように、側壁１８が接合されている第２基板１２に、通電用の２組の電極３０ａ、３０ｂを装着する。ここで、各電極は、導電部材として例えば０．２ｍｍ厚の銅板を折り曲げ加工して形成され、第２基板１２の周縁部を挟持して取り付け可能な装着部３２、後述するコンタクト電極に接触する舌片部３５、封着層２１に接触可能な接触部３６を一体に備えている。電極３０ａ、３０ｂは、装着部３２により第２基板１２の周縁部を弾性的に挟持した状態で第２基板に取り付けられる。この際、各電極３０ａ、３０ｂの接触部３６を、側壁１８に形成されたインジウムに接触させ、電極を封着層２１ａに対して電気的に接続する。
【００２４】
電極３０ａ、３０ｂは、封着層２１ａ、２１ｂに通電する際の電極として用いられ、基板上で＋極と−極の一対を必要とし、一対の電極間で並列に通電される封着層の各々の通電経路はその長さを等しくすることが望ましい。そこで、１組の電極３０ａは、第２基板１２の対角方向に対向する一対の角部近傍に装着され、他の組の電極３０ｂは、第２基板１２の残りの一対の角部２近傍に装着されている。これにより、電極３０ａ間に位置した封着層の長さは、各電極の両側でほぼ等しく設定されている。同様に、電極３０ｂ間、および電極３０ｂ間に位置した封着層の長さは、各電極の両側でほぼ等しく設定されている。
【００２５】
電極３０ａ、３０ｂを装着した後、第２基板１２および第１基板１１を所定間隔離して対向配置し、この状態で、真空処理装置内に投入する。ここでは、例えば図５に示すような真空処理装置１００を用いる。真空処理装置１００は、並んで配設されたロード室１０１、ベーキング、電子線洗浄室１０２、冷却室１０３、ゲッター膜の蒸着室１０４、組立室１０５、冷却室１０６、およびアンロード室１０７を備えている。組立室１０５には、通電用の直流の電源１２０と、この電源を制御する電源制御部として機能するコンピュータ１２２とが接続されている。真空処理装置１００の各室は、真空処理が可能な処理室として構成され、ＳＥＤ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り接続されている。
【００２６】
所定間隔離して配置された上述の第１基板１１および第２基板１２は、まず、ロード室１０１に投入される。そして、ロード室１０１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１０２へ送られる。ベーキング、電子線洗浄室１０２では、各種部材を３００℃の温度に加熱し、各基板の表面吸着ガスを放出させる。同時にベーキング、電子線洗浄室１０２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、第１基板１１の蛍光体スクリーン面、および第２基板１２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っ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。
【００２７】
電子線洗浄を行った第１基板１１および第２基板１２は冷却室１０３に送られ、約１２０℃の温度まで冷却された後、ゲッター膜の蒸着室１０４へと送られる。この蒸着室１０４では、メタルバック層１７の外側にゲッター膜２７としてバリウム膜が蒸着形成される。バリウム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。
【００２８】
続いて、第１基板１１および第２基板１２は組立室１０５に送られる。図６に示すように、組立室１０５の内部には、ホットプレート１３１、１３２が隙間を置いて対向配置されている。ホットプレート１３２の下方には昇降自在なステージ１３４が配設され、このステージ上には複数の支持ピン１３３が垂直に立設されている。各支持ピン１３３の延出端にはバネ１３８を介して可動駒１３３ａが取り付けられている。支持ピン１３３は、ホットプレート１３２に形成された透孔に摺動自在に挿通され、その先端部により第２基板１２を支持可能となっている。支持ピン１３３およびステージ１３４は、組立室１０５の外側に配設されたモーター１３５により昇降駆動される。ステージ１３４、支持ピン１３３およびモーター１３５は駆動機構を構成しているとともに、ホットプレート１３１、１３２と共に支持機構を構成している。組立室１０５外部には、基板に作用する加圧力を計測するロードセル１３９がベローズ１４０を介して設置されている。ロードセル１３９は、加圧力計測手段および計測器として機能する。
【００２９】
ホットプレート１３２の端部には、第２基板１２に装着された電極３０ａ、３０ｂの舌片部３５とそれぞれ接触する２組のコンタクト電極１３７が設けられている。各コンタクト電極１３７は通電配線１３６を介して電源１２０に電気的に接続されている。電源１２０から通電配線１３６を通してコンタクト電極１３７に出力される電流、電圧データ、および、ロードセル１３９から出力される加圧力データはコンピュータ１２１に入力される。
【００３０】
組立室１０５の外側にはステージ１４５が配設され、このステージにはエアーシリンダー１４１が接続されている。ホットプレート１３２は複数本のシャフト１４２、ベローズ１４３を介してステージ１４５に接続されている。エアーシリンダー１４１を作動さることにより、ホットプレート１３２は他方のホットプレート１３１に対して接離する方向へ昇降駆動可能となっている。
【００３１】
組立室１０５に送られた第１基板１１および第２基板１２は、まず、それぞれ対応するホットプレート１３１、１３２に対して位置決め固定され、これらのホットプレートにより約１２０℃で温度保持される。この際、第１基板１１は下向きに位置決めされた後、落下しないように公知の静電吸着技術によってホットプレート１３１に吸着固定される。
【００３２】
第１基板１１および第２基板１２の相互位置合わせが完了した後、モーター１３５を駆動してステージ１３４および支持ピン１３３を上昇させ、支持ピン１３３により第２基板１２を支持するとともに第１基板１１方向へ移動させ、第１基板に対して第２基板を所定の圧力で加圧する。この際、基板毎に反りやインジウムの充填量に若干のばらつきがあるが、支持ピン１３３の先端に設けられたバネ１３８がこれらのばらつきを吸収することができる。そのため、どのような基板であっても安定して加圧をすることができる。加圧により、第１基板１１側および第２基板１２側の封着層２１ｂ、２１ａ間に電極３０ａ、３０ｂの接触部３６が挟み込まれ、各電極は、両基板の封着層２１ａ、２１ｂに対して同時に電気的に接触する。この際、第２基板１２に印加されている加圧力はロードセル１３９によって計測され、その値がコンピュータ１２１に入力される。
【００３３】
その後、図７および図８に示すように、エアーシリンダー１４１を動作させてホットプレート１３２を上方へ押し上げ、コンタクト電極１３７をそれぞれ電極３０ａ、３０ｂに下から接触させる。この状態で、コンピュータ１２１の制御の下、電源１２０から１組の電極３０ａへ第１電流として１４０Ａの直流電流を出力し、通電配線１３６、コンタクト電極１３７、電極３０ａを通して封着層２１ａ、２１ｂに定電流モードで通電する。所定時間経過後、例えば、５〜１０秒後、電極３０ａへの通電を停止し、代わって、他方の組の電極３０ｂへ第１電流として１４０Ａの直流電流を出力し、通電配線１３６、コンタクト電極１３７、電極３０ａを通して封着層２１ａ、２１ｂに定電流モードで同じ時間だけ通電する。以後、電極３０ａおよび電極３０ｂに交互に通電する。これにより、封着層２１ａ、２１ｂのインジウムが加熱され、インジウムの溶融が始まる。
【００３４】
図８に示すように、電極３０ａ、３０ｂから封着層２１ａ、２１ｂに通電した場合、封着層２１ａ、２１ｂの内、電極３０ａ、３０ｂと接触している領域を含む角部領域ａが先に溶融する。例えば、通電を開始してから約３０秒程度で封着層２１ａ、２１ｂの角部ａが溶融する。上述の通り第２基板１２には加圧力が加えられているため、インジウムが溶融すると、第２基板上に設けられた支持部材１４が第１基板１１の内面に完全に接触するまで、第２基板１２の角部は第１基板１１側へ押しこまれる。このときの押し込み量に応じてバネ１３８が若干開放され、そのバネ圧の開放は加圧力の低下としてロードセル１３９に検出される。この加圧力データはリアルタイムでコンピュータ１２１に入力される。この間、加圧力の変化は図９に示すようになる。図９において、Ａ点は封着層の角部領域ａのインジウム溶融が始まりバネ１３８が開放されはじめている点、Ｂ点は、角部ｂのインジウムが完全に溶融した点をそれぞれ示している。
【００３５】
角部領域ａのインジウムが完全に溶融した時点で、電源１２０から電極３０ａ、３０ｂへ出力する直流電流を第１電流よりも充分に低い第２電流として７０Ａに切り換え、通電配線１３６、コンタクト電極１３７、電極３０ａを通して封着層２１ａ、２１ｂに定電流モードで通電する。この際、上記と同様に、所定のサイクル、例えば、５〜１０秒毎に、電極３０ａ、電極３０ｂに交互に通電する。これにより、封着層２１ａ、２１ｂのインジウムが引き続いて加熱され、封着層全体のインジウムの溶融が始まる。
【００３６】
例えば、第２電流の通電を開始してから約３０〜９０秒程度で封着層２１ａ、２１ｂの辺領域ｂが溶融する。辺領域ｂのインジウムが溶融すると、第２基板上に設けられた支持部材１４が第１基板１１の内面に完全に接触するまで、第２基板１２は第１基板１１側へ押しこまれる。このときの押し込み量に応じてバネ１３８が若干開放され、そのバネ圧の開放は加圧力の低下としてロードセル１３９で検出される。図９において、Ｃ点は封着層２１ａ、２１ｂの辺領域ｂのインジウム溶融が始まりバネ１３８が開放されはじめている点、Ｄ点は、執着層全体のインジウムが完全に溶融し、支持部材１４が第１基板１１の内面に完全に接触した点をそれぞれ示している。Ｄ点以降は、第２基板１２が第１基板１１側へそれ以上押し込まれないため、加圧力も変化しない。従って、加圧力の変化において、Ｄ点を検出することで封着の終了を判定することができる。そして、この封着終了を判定した時点で通電を停止する。
【００３７】
実際には、リアルタイムでＢ点およびＤ点を検出することは難しいため、例えば数秒前の加圧力と現在の加圧力との差を逐次コンピュータ上で記録しておき、その加圧力差が数秒間一定値以内であればＢ点あるいはＤ点を通過したと判定して、封着層への通電電流を切り換え、および通電を終了する。通電終了後、数分間、加圧状態を保持することにより、インジウムが冷却固化され、第１基板１１と側壁１８とが封着層２１によって封着される。これにより、真空外囲器１０が形成される。
【００３８】
一方、封着時、封着層２１ａ、２１ｂが溶融すると、余剰のインジウムが生じる。本実施形態によれば、始めに封着層２１ａ、２１ｂの角部領域ａを高い通電電流によって急激に溶融させた後、小さい通電電流にて封着層の辺領域ｂを徐々に溶融させている。そのため、辺領域ｂの溶融により生じた余剰インジウムは、加圧されることにより、先に溶融している角部領域ａに向かって流れ、所定の位置から、ここでは、第１および第２基板１１、１２の角部から電極３０ａ、３０ｂを伝わって外部へ流出する。従って、余剰インジウムが、封着層２１の辺領域ｂから直接、外側あるいは内側に流出することを規制し、真空外囲器１０周辺部の配線や内部の電子放出素子側への悪影響を防止している。
【００３９】
封着後、真空外囲器１０は、冷却室２０６に送られ常温まで冷却された後、アンロード室２０７から取り出される。以上の工程により、ＳＥＤが完成する。なお、電極３０ａ、３０ｂは、封着後、除去してもよい。
【００４０】
以上のように構成されたＳＥＤの製造方法によれば、封着層２１の内、電極３０ａ、３０ｂの近傍領域を先に溶融させた後、通電電流を低くして封着層全体を溶融させることにより、溶融した余剰の封着材を電極近傍の所定位置から外部に流出させることができ、流出インジウムによる配線のショート、電子放出素子の損傷等を防止することができる。これにより、信頼性の高いＳＥＤを製造することができる。同時に、短時間で安定した封着を行うことができ、生産性の向上を図ることが可能となる。
【００４１】
また、加圧力の変化によってインジウムの溶融を判定し通電電流の切り換え、および通電停止を行うことにより、封着材の充填量のばらつきに影響されず、安定した封着を行うことができる。すなわち、基板ごとに封着層の幅や厚さにばらつきが生じても、加圧力の変化はそのばらつきには影響されずに検出することができる。そのため、基板ごとに封着材への通電加熱条件を適切に設定することができる。これにより基板全体を低温に維持しながら、短時間で確実に接合を行うことが可能であり、ゲッターの吸着能力を維持して安定かつ良好な画像を得ることが可能なＳＥＤを製造することができる。
【００４２】
なお、本発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００４３】
例えば、導電性を有した低融点封着材としては、インジウムの代わりに、Ｉｎ、Ｇａ、Ｐｂ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から選択される単体金属か、もしくはＩｎ、Ｇａ、Ｐｂ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から選択される少なくとも１種類の元素を含有する合金を用いることができる。特に、Ｉｎ及びＧａよりなる群から選択される少なくとも１種類の元素を含む合金、Ｉｎ金属、Ｇａ金属を使用することが望ましい。ＩｎもしくはＧａを含む低融点封着材は、ＳｉＯ２を主成分とするガラス製基板との濡れ性に優れるため、低融点封着材の配置される基板がＳｉＯ２を主成分とするガラスで形成されている場合に特に適している。好ましい低融点封着材は、Ｉｎ金属、Ｉｎを含む合金である。Ｉｎを含む合金としては、例えば、ＩｎとＡｇを含む合金、ＩｎとＳｎを含む合金、ＩｎとＺｎを含む合金、ＩｎとＡｕを含む合金などを挙げることができる。
【００４４】
封着時の通電時間、通電電流の大きさは、上述した実施形態に限定されることなく、必要に応じて変更可能である。また、上述した実施形態では、電極３０ａ、３０ｂを封着層２１の角部に接触して配置する構成としたが、電極の配設位置は種々変更可能である。例えば、図１０に示すように、１組の電極３０ａは、封着層２１ａ、２１ｂの各長辺中央部に接触して第２基板１２に取付け、他の１組の電極３０ｂは、封着層２１ａ、２１ｂの各短辺中央部に接触して第２基板１２に取付けてもよい。この場合、電極３０ａ、３０ｂに接触している封着層２１の長辺中央領域および短辺中央領域を第１電流により先に溶融させた後、封着層２１の他の領域を第２電流により溶融させる。そして、他の領域の溶融により生じた余剰封着材は、それぞれ封着層の各辺中央領域から電極３０ａ、３０ｂを介して外囲器の外部に流出させる。このような構成とした場合でも、前述した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００４５】
前述した実施形態では、封着層の内、電極が接触している領域のインジウムが完全に溶融した時点で、電源から電極へ出力する直流電流を第１電流から第２電流に切り換える構成としたが、電極が接触している領域のインジウムが完全に溶融する直前、例えば、０．１〜５秒前に、供給電流を第１電流から第２電流に切り換えてもよい。  
この場合でも、前述した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００４６】
外囲器の側壁は、予め第２基板あるいは第１基板と共に一体的に成形された構成としてもよい。真空外囲器の外形状や支持部材の構成は前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い。マトリックス型の遮光層と蛍光体層を形成し、断面が十字型の柱状支持部材を遮光層に対して位置決めして封着する構成としてもよい。電子放出素子は、ｐｎ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。前記実施形態では、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。この発明は、ＳＥＤに限定されることなく、ＦＥＤやＰＤＰ等の他の画像表示装置、あるいは、外囲器内部が高真空とならない画像表示装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１は、この発明の実施形態に係るＳＥＤ全体を示す斜視図。
【図２】図２は、図１の線Ａ−Ａに沿ったＳＥＤの断面図。
【図３】図３は、前記ＳＥＤの製造に用いられる第１基板および第２基板をそれぞれ示す平面図。
【図４】図４は、前記ＳＥＤの第２基板に電極を取り付けた状態を示す斜視図。
【図５】図５は、前記ＳＥＤの製造に用いる真空処理装置を概略的に示す図。
【図６】図６は、前記真空処理装置の組立室、および封着層が配置された第２基板と第１基板とを対向配置した状態を示す断面図。
【図７】図７は、封着時に第１基板および第２基板を加圧した状態を示す断面図。
【図８】図８は、前記第２基板に装着された電極とコンタクト電極との配置関係を概略的に示す平面図。
【図９】図９は、封着時における基板の加圧力の変化を示す図。
【図１０】図１０は、この発明の他の実施形態における第２基板と電極の配置関係を示す平面図。
【符号の説明】
【００４８】
１０…真空外囲器、  １１…第１基板、  １２…第２基板、
１４…支持部材、  １６…蛍光体スクリーン、  １８…側壁、
２１、２１ａ、２１ｂ…封着層、  ２２…電子放出素子、
３０ａ、３０ｂ…電極、  １００…真空処理装置、  １２０…電源、
１３１、１３２…ホットプレート、  １３４…ステージ、
１３９…ロードセル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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