(57)【要約】【課題】この発明は、安価に製造でき、封着の信頼性を高めることができる平面型表示装置を提供することを課題とする。【解決手段】蛍光体スクリーン１２を有する前面基板２と多数の電子放出素子１６を有する背面基板４は、周縁部同士が封着部材６によって封着される。封着部材６は、ガラス製の芯６ａを有するフリット６ｂにより構成され、この封着部材６を用いることで、封着工程を簡略化できるとともに、封着の信頼性を高めることができる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面基板と、この前面基板に対向配置されているとともに、その周縁部同士が封着された背面基板と、複数の画像表示素子と、を備え、
上記周縁部同士は、芯を有するフリットにより封着されていることを特徴とする平面型表示装置。
【請求項２】
上記芯は、ガラスにより形成されていることを特徴とする請求項１に記載の平面型表示装置。
【請求項３】
上記芯は、ガラス繊維を編んだガラスファイバーにより形成されていることを特徴とする請求項１に記載の平面型表示装置。
【請求項４】
上記周縁部は、矩形状をなし、
上記芯は、上記周縁部の各辺毎に分割されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の平面型表示装置。
【請求項５】
上記周縁部同士の間隔は、１［ｍｍ］以上であることを特徴とする請求項１に記載の平面型表示装置。
【請求項６】
上記芯を有するフリットは、仮焼成により脱ガス処理した後、上記周縁部同士の間に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の平面型表示装置。
【請求項７】
ガラス製の前面基板と、この前面基板に対向配置されているとともに、その周縁部同士が封着されたガラス製の背面基板と、複数の画像表示素子と、を備え、
上記周縁部同士は、ガラス繊維を編んだガラスファイバーにフリットガラスを含浸させた封着部材により封着されていることを特徴とする平面型表示装置。
【請求項８】
上記ガラスファイバーは、上記周縁部同士の間隔より大きい径を有し、押圧することによって上記間隔まで弾性変形することを特徴とする請求項７に記載の平面型表示装置。
【請求項９】
上記周縁部は、矩形状をなし、
上記ガラスファイバーは、上記周縁部の各辺毎に分割されていることを特徴とする請求項８に記載の平面型表示装置。
【請求項１０】
上記周縁部同士の間隔は、１［ｍｍ］以上であることを特徴とする請求項７に記載の平面型表示装置。
【請求項１１】
上記フリットガラスを含浸したガラスファイバーは、仮焼成により脱ガス処理した後、上記周縁部同士の間に配置されていることを特徴とする請求項７乃至請求項１０のいずれか１項に記載の平面型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、背面基板に設けた電子放出素子から電子を放出させて前面基板に設けた蛍光体層を励起発光させることにより画像を表示する平面型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、偏平な平面パネル構造の真空外囲器を有する平面型表示装置として、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）や、表面伝導型の電子放出素子を備えた表示装置（ＳＥＤ）等が知られている。
【０００３】
ＦＥＤやＳＥＤでは、スペーサを介して所定の間隔を置いて対向配置された前面基板および背面基板を矩形枠状の側壁で周縁部を互いに接合し、内部を真空にした真空外囲器を有している。
【０００４】
前面基板の内面には３色の蛍光体層とこれを覆うメタルバックが形成され、背面基板の内面には蛍光体層を励起発光させる電子放出源として蛍光体層の画素毎に対応した多数の電子放出素子が配置されている。また、真空外囲器内部の高真空を維持するため、前面基板の内面にゲッタ膜が形成される。
【０００５】
蛍光体層には、電子放出素子より数ｋＶ高い電圧が印加されており、個々の電子放出素子から放出された電子ビームはこの電界によって加速される。そして、この加速された電子ビームが対応する蛍光体層に照射され、蛍光体を励起発光させてカラー画像を表示する。
【０００６】
真空外囲器を構成する前面基板と背面基板の周縁部は、矩形枠状のガラスにより形成された側壁を介して封着される。前面基板と背面基板を封着する場合、まず、蛍光体層およびメタルバックを形成した前面基板、および多数の電子放出素子および側壁を接合した背面基板を用意する。背面基板と側壁は、フリットガラスを用いて接合しておく。そして、真空雰囲気中で、側壁の上端と前面基板の周縁部をインジウムを用いて封着する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
このように、側壁を背面基板に接合した後、インジウムを用いて前面基板と側壁上端を封着すると、封着工程が２工程となり、表示パネルの製造工程が多くなる。また、インジウムを用いて側壁上端と前面基板を封着するためには、ガラスと親和性の低いインジウムを充填するための銀ペーストなどの下地材が必要となり、高価であるとともに、封着の信頼性が低い問題があった。さらに、インジウム自体、資源として希少であり、且つ高価であるため、装置コスト増大の要因になっていた。
【特許文献１】特開２００３−０６８２３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明の目的は、安価に製造でき、封着の信頼性を高めることができる平面型表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、この発明の平面型表示装置は、前面基板と、この前面基板に対向配置されているとともに、その周縁部同士が封着された背面基板と、複数の画像表示素子と、を備え、上記周縁部同士は、芯を有するフリットにより封着されていることを特徴とする。
【００１０】
上記発明によると、芯を有するフリットを用いて前面基板と背面基板の周縁部同士を封着するようにしたため、周縁部同士の間に芯を有するフリットを配置して溶融する１工程で両者を封着できる。
【００１１】
また、この発明の平面型表示装置は、ガラス製の前面基板と、この前面基板に対向配置されているとともに、その周縁部同士が封着されたガラス製の背面基板と、複数の画像表示素子と、を備え、上記周縁部同士は、ガラス繊維を編んだガラスファイバーにフリットガラスを含浸させた封着部材により封着されていることを特徴とする。
【００１２】
上記発明によると、ガラスファイバーにフリットガラスを含浸させた封着部材を用いてガラス製の前面基板と背面基板の周縁部同士を封着するようにしたため、封着工程を１工程にできるとともに、封着の信頼性を高めることができる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明の平面型表示装置は、上記のような構成および作用を有しているので、安価に製造でき、封着の信頼性を高めることができる。
【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、この発明の実施の形態について詳細に説明する。始めに、本発明の実施の形態に係る表示装置の一例として、ＳＥＤについて説明する。
【００１５】
図１ないし図３に示すように、ＳＥＤ１は、それぞれ矩形状の１〜２［ｍｍ］のガラス板からなる前面基板２および背面基板４を備え、これらの基板はスペーサ８を介して約１．０〜２．０［ｍｍ］の隙間をおいて対向配置されている。そして、前面基板２および背面基板４は、周囲を後述する封着部材６を介して接合され、内部が真空の真空外囲器１０を構成している。
【００１６】
前面基板２の内面には画像を表示する蛍光体スクリーン１２が形成されている。この蛍光体スクリーン１２は、赤、青、緑の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂ、および遮光層１１を並べ、蛍光体層をメタルバック１４で覆う構成としている。蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂはストライプ状あるいはドット状に形成され、メタルバック１４はアルミニウム等の金属薄膜から形成されている。
【００１７】
背面基板４の内面には、蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂを励起発光させるための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１６が設けられている。これらの電子放出素子１６は、画素毎に対応して複数列および複数行に配列され、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。また、背面基板４の内面上には、各電子放出素子１６に駆動電圧を与えるための多数本の配線１８がマトリックス状に設けられ、その端部は真空外囲器１０の外部に引き出されている。
【００１８】
なお、これら前面基板２と背面基板４は、真空雰囲気中で脱ガス焼成後に周縁部同士を封着されて真空外囲器１０を形成するが、封着に先立ち真空雰囲気中で前面基板２の内面全域にゲッタ成膜し、パネル化後の高真空を維持できるようにしている。
【００１９】
上記ＳＥＤ１において、画像を表示する場合、配線１８を介して電子放出素子１６の素子電極間に電圧を与え、任意の電子放出素子１６の電子放出部から電子ビームを放出するとともに、蛍光体スクリーン１２に印加したアノード電圧により電子ビームを加速して蛍光体スクリーン１２に照射する。これにより、所望の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂが励起発光し、画像を表示する。
【００２０】
ここで、本実施の形態に係る封着部材６について、前面基板２と背面基板４の封着動作と同時に説明する。  
前面基板２と背面基板４の周縁部同士を封着する場合、まず、蛍光体スクリーン１２およびメタルバック１４を形成した前面基板２を用意し、電子放出素子１６および配線１８を形成し且つ側壁６およびスペーサ８を接合した背面基板４を用意する。また、封着部材６として、基板２、４間のギャップより薄く且つ細長いガラスを棒状にした芯６ａの周りにフリット６ｂを設けたものを用意する。なお、本実施の形態では、基板２、４の各辺毎に芯６ａを分割した封着部材６を４本用意しておく。また、これら封着部材６は、予め、フリット６ｂをフィラーが消失しない範囲で加熱し、不要なガス成分を除去して仮焼成しておく。
【００２１】
そして、背面基板４の周縁部に仮焼成した４本の封着部材６をそれぞれ各辺に対応してセットし、前面基板２とともに図示しない真空チャンバ内に配置し、封着部材６を挟んで前面基板２を背面基板４に位置決めして対向させる。さらに、真空チャンバ内を真空排気した後、基板２、４の周縁部を図示しない枠状のヒータ等により加熱して、封着部材６のフリット６ｂを溶融させ、このフリット６ｂを溶融させた封着部材６を介して前面基板２の周縁部を背面基板４の周縁部に接合する。この際、各辺毎に分割した封着部材６の隣接した端部同士が溶融されたフリット６ｂによって連結され、封着部材６が枠状に連続するようにつなげられる。この状態を図２に示してある。これにより、複数のスペーサ８を備えた表示パネル１０が製造される。
【００２２】
以上のように、本実施の形態によると、芯６ａを有するフリット６ｂを用いて前面基板２の周縁部と背面基板４の周縁部を封着するようにしたため、上述した従来の封着方法と比較して、封着部材６を周縁部に配置して加熱溶融させるだけの簡単な工程により２枚の基板２、４を封着でき、封着工程を簡略化でき、ＳＥＤ１の製造コストを低減できる。
【００２３】
ここではフリット６ｂが芯６ａを包むように構成しているが、封着部分は芯６ａと前面基板２あるいは背面基板４の周縁部であるから、芯６ａの上下面だけにフリット６ｂが配置されるようにしてもよい。
【００２４】
また、従来の封着方法と比較して、インジウムなどの低融点金属を用いる代りにフリットを用いて封着できるため、比較的希少で高価なインジウムを用いることなく、封着にかかる費用を低減できる。その上、従来のように、ガラス材からなる前面基板２と親和性の低いインジウムをなじませるため、下地材としてＡｇペーストを予め充填する必要がなく、封着コストを低減できる。
【００２５】
また、本実施の形態のように、封着材として前面基板２および背面基板４と親和性の高いフリットガラスを用いることで、インジウムを封着材として用いた場合と比較して、封着の信頼性を高めることができ、封着強度の信頼性をも高めることができる。
【００２６】
さらに、上述したように、封着部材６を予め仮焼成した後に基板２、４間に配置するようにしたため、封着時における加熱により封着部材６から発生するガス成分を殆ど無くすことができ、封着の信頼性を高めることができ、パネルとして封止した後の真空度を高く維持できる。
【００２７】
なお、この発明は、上述した実施の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、上述した実施の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、上述した実施の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良い。更に、
例えば、上述した実施の形態では、棒状のガラスを封着部材６の芯６ａとした場合について説明したが、これに限らず、図４に示すように、細長い多数本のガラス繊維を編んだガラスファイバー２１にフリットガラスを含浸させた封着部材２０を用いても良い。この場合においても、基板２、４の各辺に対応して、４本の封着部材２０を用意する。
【００２８】
このように、ガラスファイバー２１にフリットガラスを含浸させた封着部材２０を用いることで、溶融したフリットガラスが重力方向に垂れる量を少なくでき、フリットガラスを基板２、４周縁部に対して効率良く接触させることができ、封着の信頼性を高めると同時に、封着強度の信頼性をも高めることができる。
【００２９】
また、ガラスファイバー２１の径を基板２、４間の適性ギャップより僅かに太く設定しておき、封着の際にガラスファイバー２１を基板２、４によって挟持して押しつぶすことで、基板２、４間のギャップを適正値に保持でき、ガラスファイバー２１を所定位置に容易に拘束できる。また、このようにすることで、封着強度をより高めることができる。
【００３０】
さらに、上述した実施の形態では、封着部材６の芯６ａ（或いは、ガラスファイバー２１）を基板２、４の各辺に対応せしめて分割した場合について説明したが、これに限らず、隣接する辺をつなげた封着部材６を用いても良い。また、封着部材６を分割した場合、基板２、４の各辺より長めにしておいて、封着後に余分な封着部材６を切断するようにしても良い。
【００３１】
なお、上述した封着部材６、２０を製造する場合、長い封着部材を押し出し成形等により製造した後、所望する長さに切断することで、製造を容易にでき、封着部材自体の製造コストも大幅に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明の実施の形態に係るＳＥＤの真空外囲器を示す外観斜視図。
【図２】図１の真空外囲器を線II−IIに沿って切断した断面斜視図。
【図３】図２の断面を部分的に拡大して示す部分拡大断面図。
【図４】封着部材の変形例を示す部分斜視図。
【符号の説明】
【００３３】
１…ＳＥＤ、２…前面基板、４…背面基板、６、２０…封着部材、６ａ…芯、６ｂ…フリット、８…スペーサ、１０…真空外囲器、１２…蛍光体スクリーン、１４…メタルバック、１６…電子放出素子、１８…配線、２１…ガラスファイバー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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