(57)【要約】【課題】安定して高い気密性を保持できる気密容器の製造方法を提供する。【解決手段】気密容器の製造方法において、前面基板１１の周縁部の封着面および背面基板１２の周縁部の封着面に封着材層３２を形成し、一方の封着材層上に金属被覆された枠体１８が載置された前面基板および背面基板を真空加熱処理する。前面基板および背面基板を大気に曝すことなく、互いに対向配置させた状態で、封着材層を加熱して封着材を溶融あるいは軟化させるとともに、前面基板および背面基板を互いに接近する方向に加圧し、前面基板および背面基板の周縁部を封着する。前面基板および背面基板を真空加熱処理する前に、金属被覆された枠体単体を、予め真空加熱処理温度よりも高い温度で加熱処理し脱ガスする。【選択図】    図６
2008243607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置された第１基板および第２基板と、前記第１基板および前記第２基板の周辺部同士を封着部と、を有し、前記封着部は、金属被覆された枠体と、前記枠体と前記第１基板との間および第２基板との間に充填された封着材層とを有している気密容器の製造方法であって、
前記第１基板の周縁部の封着面および第２基板の周縁部の封着面に封着材層を形成し、
前記一方の封着材層上に前記金属被覆された枠体を載置された前記第１基板および第２基板を真空加熱処理し、
前記第１基板および第２基板を大気に曝すことなく、互いに対向配置させた状態で、前記封着材層を加熱して封着材を溶融あるいは軟化させるとともに、前記第１基板および第２基板を互いに接近する方向に加圧し、前記第１基板および前記第２基板の周縁部を封着し、
前記第１基板および第２基板を真空加熱処理する前に、前記金属被覆された枠体単体を、予め前記真空加熱処理温度よりも高い温度で加熱処理をする気密容器の製造方法。
【請求項２】
前記金属被覆された枠体を真空雰囲気中で前記加熱処理する請求項１に記載の気密容器の製造方法。
【請求項３】
前記金属被覆された枠体を４００〜８５０℃で前記加熱処理する請求項１に記載の気密容器の製造方法。
【請求項４】
前記金属被覆された枠体を６００〜８００℃で前記加熱処理する請求項１に記載の気密容器の製造方法。
【請求項５】
前記枠体の金属被覆は、メッキ処理により形成する請求項１に記載の気密容器の製造方法。
【請求項６】
前記枠体の金属被覆を銀により形成し、前記枠体を大気中で前記加熱処理する請求項１に記載の気密容器の製造方法。
【請求項７】
前記封着材は、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｂｉ、またはその合金であることを特徴とする請求項１に記載の気密容器の製造方法。
【請求項８】
前記枠体は、ＮｉおよびＦｅを含む合金で形成されている請求項１に記載の気密容器の製造方法。
【請求項９】
前記前面基板の周縁部の封着面および背面基板の周縁部の封着面に、前記封着材に対して親和性を有する下地層をそれぞれ形成した後、前記下地層上に前記封着材層を形成する請求項１に記載の気密容器の製造方法。
【請求項１０】
対向配置された前面基板および背面基板と、前記前面基板および前記背面基板の周辺部同士を封着部と、を有し、前記封着部は、金属被覆された枠体と、前記枠体と前記前面基板との間および背面基板との間に充填された封着材層とを有している気密容器を具備した画像表示装置の製造方法であって、
前記前面基板の周縁部の封着面および背面基板の周縁部の封着面に封着材層を形成し、
前記一方の封着材層上に前記金属被覆された枠体を載置された前記前面基板および背面基板を真空加熱処理し、
前記前面基板および背面基板を大気に曝すことなく、互いに対向配置させた状態で、前記封着材層を加熱して封着材を溶融あるいは軟化させるとともに、前記前面基板および背面基板を互いに接近する方向に加圧し、前記前面基板および前記背面基板の周縁部を封着し、
前記前面基板および背面基板を真空加熱処理する前に、前記金属被覆された枠体単体を、予め前記真空加熱処理温度よりも高い温度で加熱処理を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、対向配置され基板を有する外囲器と、外囲器内に配置された多数の電子放出素子と、を有した気密容器の製造方法、および気密容器を備えた画像表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、軽量・薄型の画像表示装置として、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）などが開発されている。
【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前面基板および背面基板を有し、これらの基板は、矩形状の枠体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が設けられている。
【０００４】
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、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、蛍光面にはアノード電圧が印加される。そして、蛍光体スクリーンを構成する赤、緑、青の蛍光体に多数の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】
このような表示装置では、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、軽量化、薄型化を達成することができる。
【０００６】
前記のようなＦＥＤやＳＥＤでは、外囲器の内部を高真空にすることが必要となる。外囲器を真空にする手段として、外囲器を構成する前面基板、背面基板および枠体の最終組み立てを真空槽内にて行う方法が提案されている。
【０００７】
この方法では、最初に真空槽内に配置された前面基板、背面基板、および枠体を十分に加熱しておく。これは、外囲器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、背面基板、および枠体が冷えて真空槽内の真空度が十分に向上したところで、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、封着材が溶解する温度まで前面基板、背面基板、および枠体を再び加熱し、前面基板および背面基板を所定の位置に組み合わせた状態で封着材が固化するまで冷却する。
【０００８】
このような方法で作成された真空外囲器は、封着工程および真空封止工程を兼ねるうえ、排気管を用いて外囲器内を排気する場合のような時間を必要とせず、かつ、極めて良好な真空度を得ることができる。
【０００９】
しかしながら、このような真空中で組立を行う場合、封着工程で行なう処理が、加熱、位置合わせ、冷却と多岐に渡り、かつ、封着材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および熱収縮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、特性面で問題があった。
【００１０】
一方、前面基板と側壁との間に比較的低温で溶融するインジウム等の導電性を有する低融点金属封着材を充填し、この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、一対の基板および枠体を結合する方法（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、基板の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】
【００１１】
上述した従来の方法において、枠体として金属枠を用いることが考えられる。この場合、枠体としてガラス枠を用いる場合に比較して製造コストの低減を図ることが可能となる。しかしながら、金属枠と封着材との親和性が悪いと、基板同士を確実に封着することが難しく、封着が不完全となってリークが生じる虞がある。そのため、枠表面にＡｇメッキなどの封着材と親和性のよい表面処理を施す方法が提案されている。ところで、金属枠を用いた真空中での組立では、封着材を充填した前面基板または背面基板に金属枠を予め載せた状態で、真空ベーク処理をした後に、封着がなされる。しかし、金属枠を予め基板に載せて真空ベークした場合、金属枠から放出ガスが発生するために、封着層内でボイドが発生し、リークや強度劣化が生じ、外囲器内を高い真空度で維持することが困難となり、表示装置の表示性能劣化および寿命の低下を招く。
【００１２】
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、安定して高い気密性を保持できる気密容器の製造方法、および気密容器を備えた画像表示装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明の態様に係る気密容器の製造方法は、対向配置された第１基板および第２基板と、前記第１基板および前記第２基板の周辺部同士を封着部と、を有し、前記封着部は、金属被覆された枠体と、前記枠体と前記第１基板との間および第２基板との間に充填された封着材層とを有している気密容器の製造方法であって、  
前記第１基板の周縁部の封着面および第２基板の周縁部の封着面に封着材層を形成し、前記一方の封着材層上に前記金属被覆された枠体を載置された前記第１基板および第２基板を真空加熱処理し、前記第１基板および第２基板を大気に曝すことなく、互いに対向配置させた状態で、前記封着材層を加熱して封着材を溶融あるいは軟化させるとともに、前記第１基板および第２基板を互いに接近する方向に加圧し、前記第１基板および前記第２基板の周縁部を封着し、前記第１基板および第２基板を真空加熱処理する前に、前記金属被覆された枠体単体を、予め前記真空加熱処理温度よりも高い温度で加熱処理をする。
【００１４】
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と、前記前面基板および前記背面基板の周辺部同士を封着部と、を有し、前記封着部は、金属被覆された枠体と、前記枠体と前記前面基板との間および背面基板との間に充填された封着材層とを有している気密容器を具備した画像表示装置の製造方法であって、
前記前面基板の周縁部の封着面および背面基板の周縁部の封着面に封着材層を形成し、
前記一方の封着材層上に前記金属被覆された枠体を載置された前記前面基板および背面基板を真空加熱処理し、前記前面基板および背面基板を大気に曝すことなく、互いに対向配置させた状態で、前記封着材層を加熱して封着材を溶融あるいは軟化させるとともに、前記前面基板および背面基板を互いに接近する方向に加圧し、前記前面基板および前記背面基板の周縁部を封着し、前記前面基板および背面基板を真空加熱処理する前に、前記金属被覆された枠体単体を、予め前記真空加熱処理温度よりも高い温度で加熱処理をする画像表示装置の製造方法である。
【発明の効果】
【００１５】
上記構成によれば、金属被覆した枠体単体を、予め封着前の真空加熱処理温度よりも高い温度で加熱処理することで、金属被覆層および枠材に残存する放出ガス成分を排除することができるために、安定して高い気密性を保持する気密容器およびこれを備えた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】
【００１６】
以下、図面を参照ながら、この発明に係る画像表示装置をＦＥＤに適用した実施形態について詳細に説明する。  
図１および図２に示すように、このＦＥＤ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１１、および背面基板１２を備え、これらの基板は所定の隙間を置いて対向配置されている。前面基板１１および背面基板１２は、矩形枠状の側壁１８を介して周縁部同士が接合され、内部が真空状態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。この真空外囲器１０は、気密容器を構成している。
【００１７】
第１基板としての前面基板１１および第２基板としての背面基板１２の周縁部は封着部４０により互いに接合されている。すなわち、前面基板１１の内面周縁部に位置した封着面と、背面基板１２の内面周縁部に位置した封着面との間には、枠体として機能する側壁１８が配置されている。また、前面基板１１と側壁１８との間、および背面基板１２と側壁１８との間は、各基板の封着面上に形成された下地層３１とこの下地層上に形成されたインジウム層３２とが融合した封着層３３によってそれぞれ封着されている。これら封着層３３および側壁１８により封着部４０が構成されている。
【００１８】
本実施の形態において、側壁１８は、金属材料により形成され、例えば、横断面形状がほぼ円形の金属ワイヤーにより形成されている。また、側壁１８の外面は金属被覆、例えば、銀メッキ層１９により覆われている。インジウム層３２は、前面基板１１の封着面と側壁１８外面との間、および背面基板１２の封着面と側壁外面との間に充填されている。
【００１９】
真空外囲器１０の内部には、前面基板１１および背面基板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、外囲器１０の一辺、例えば、長辺と平行な方向にそれぞれ延在しているとともに、上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。各支持部材１４の長手方向両端部は、それぞれ側壁１８と隙間を置いて対向している。各支持部材１４は、例えば、背面基板１２に取り付けられている。なお、支持部材１４の形状については特にこれに限定されるものではなく、柱状の支持部材を用いてもよい。
【００２０】
図２および図３に示すように、前面基板１１の内面上には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。蛍光体スクリーン１６は、赤、緑、青の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂ、およびこれらの蛍光体層間に位置した黒色の遮光層２０を並べて構成されている。赤、緑、青の３色の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂは、第１方向に隙間を置いて交互に並んで形成され、同一色の蛍光体層が第１方向と直交する第２方向に隙間を置いて配列されている。蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂはそれぞれ、赤、緑、青の単色でサブピクセルを構成し、３色のサブピクセルを合わせて一画素を構成している。
【００２１】
蛍光体スクリーン１６上には、アルミニウム膜等からなるメタルバック層１７が形成されている。本実施形態によれば、メタルバック層１７は、縦方向および横方向に分断され、互いに電気的に分離した複数の分断領域を有している。電気的に分断したメタルバック層１７は、蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂに夫々重なって設けられている。また、メタルバック層１７に重ねてゲッター膜１３が形成されている。
【００２２】
図２に示すように、背面基板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が設けられている。すなわち、背面基板１２の内面上には、導電性カソード層２４が形成され、この導電性カソード層上には多数のキャビティ２５を有した二酸化シリコン膜２６が形成されている。二酸化シリコン膜２６上には、モリブデンやニオブ等からなるゲート電極２８が形成されている。背面基板１２の内面上において各キャビティ２５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２２が設けられている。これらの電子放出素子２２は、画素に対応して複数列および複数行に配列されている。
【００２３】
導電性カソード層２４およびゲート電極２８は、それぞれ直交する方向にストライプ状に形成され、背面基板１２の周縁部には、これら導電性カソード層およびゲート電極に電位を供給する多数本の配線２３（図１参照）が形成されている。
【００２４】
上記のように構成されたＦＥＤ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２２とゲート電極２８に入力される。電子放出素子２２を基準とした場合、最も輝度の高い状態の時、＋１００Ｖのゲート電圧が印加される。また、蛍光体スクリーン１６には＋１０ｋＶが印加される。そして、電子放出素子２２から放出される電子ビームの大きさは、ゲート電極２８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１６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。
【００２５】
次に、上記のように構成されたＦＥＤの製造方法について詳細に説明する。  
まず、前面基板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、前面基板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パターンを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１６を生成する。
【００２６】
続いて、背面基板用の板ガラスに電子放出素子２２を形成する。この場合、板ガラス上にマトリックス状の導電性カソード層を形成し、この導電性カソード層上に、例えば熱酸化法、ＣＶＤ法、あるいはスパッタリング法により二酸化シリコン膜の絶縁膜を形成する。その後、絶縁膜上に、例えばスパッタリング法や電子ビーム蒸着法によりモリブデンやニオブなどのゲート電極形成用の金属膜を形成する。次に、この金属膜上に、形成すべきゲート電極に対応した形状のレジストパターンをリソグラフィーにより形成する。このレジストパターンをマスクとして金属膜をウェットエッチング法またはドライエッチング法によりエッチングし、ゲート電極２８を形成する。  
なお、蛍光体スクリーン１６には高電圧が印加されるため、前面基板１１、背面基板１２、および支持部材１４用の板ガラスには、高歪点ガラスを使用している。
【００２７】
続いて、レジストパターン及びゲート電極をマスクとして絶縁膜をウェッ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、キャビティ２５を形成する。レジストパターンを除去した後、背面基板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２８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、背面基板表面に対して垂直な方向から、カ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。これによって、各キャビティ２５の内部に電子放出素子２２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り除去する。
【００２８】
続いて、電子放出素子２２の形成された背面基板１２上に、大気中で、複数の支持部材１４を低融点ガラス３０により封着する。  
次に、基板周縁部に配置される側壁１８を形成する。側壁１８は、芯材１５として断面が円形状をした金属製の丸棒またはワイヤーと、この芯材の外面を覆った金属被覆としてのメッキ層１９とで形成される。芯材１５としては、基板を構成するガラスと熱膨張係数がほぼ等しいＮｉＦｅ合金を用いた。また、メッキ層１９としては、Ａｇを用いた。
【００２９】
側壁１８を形成する場合、まず、必要なサイズに合わせて芯材１５を矩形枠状に折り曲げ加工する。折り曲げ個所は、側壁の３つの角部に相当する３個所である。側壁１８の残り１つの角部に相当する部分は、丸棒またはワイヤーの両端をレーザ溶接機により互い溶接して形成する。この際、レーザ溶接機により、溶接部のみを瞬間的に溶融させることで側壁を作製する。また、溶接の際、連結個所に凹凸が残らないことが望ましいが、仮に凹凸が生じた場合には、金ヤスリなどで平坦にすることで、十分側壁として利用することができる。
【００３０】
次に、芯材１５の表面にＡｇメッキ処理を行う。まず、ＮｉＦｅ合金の芯材１５を純水およびアルコールで洗浄して乾燥する。そして、メッキ液槽に芯材１５を入れ、電解メッキ処理により、Ａｇメッキ層１９を約０．１〜７μｍ形成する。その後、メッキ層１９の形成された芯材１５を純水およびアルコールにて洗浄して乾燥させる。ここで、ＮｉＦｅ合金とＡｇメッキとの親和性および付着力を高くするために、メッキ処理の前に芯材１５の表面をブラスト処理し凹凸を形成する。ここでは、０．０５μｍ程度の凹凸とした。あるいは、メッキ処理の前に、芯材１５の表面にＮｉメッキやＣｕメッキを形成した後、このメッキ層に重ねてメッキ層１９を形成してもよい。
【００３１】
次に、脱ガス処理をするために、真空加熱処理を行う。この処理は、電子源特性の安定化および長寿命化のために、真空外囲器内の圧力を低くするための処理であれば、封着工程直前の真空加熱処理だけで良い。しかし、封着層が充填された基板に側壁１８を載せた状態で、封着工程直前の真空加熱処理を行うと、封着層内にボイドが発生する。この原因として、側壁１８からの放出ガスの発生が考えられる。そこで、側壁１８を予め単体で真空加熱処理し、脱ガスを行う。側壁１８の真空加熱処理温度は高いほどよく、処理温度の上限値はメッキ層１９のＡｇが蒸発しない限界温度である８５０℃であり、下限値は放出ガス量が多くなる５００℃である。望ましくは、６００〜８００℃であり、本実施形態では７５０℃／１０ｍｉｎで処理した。
【００３２】
図４は、本実施形態におけるＦｅＮｉの金属ワイヤーを金メッキで被覆した側壁と、他の材料とを加熱処理した際のガス放出量を比較して示している。比較材料としては、メッキの施されていないＦｅＮｉの金属ワイヤー単体、２種類の銀メッキ層単体を用いた。この図から分かるように、金属ワイヤー単体は、２００〜６００℃の範囲において、ほぼ一定量のガスが放出されるのに対して、銀メッキ層で被覆された金属ワイヤーの場合、５００℃付近でガス放出が始まった後、約５８０℃までの間に急激なガス放出が生じる。その後、９００℃付近まで徐々にガス放出量が低下していく。銀メッキ単体では、ほとんどガス放出が認められない。なお、放出ガスは、その大部分が水素である。
【００３３】
以上のことから、予め側壁１８単体を５００〜８５０℃で加熱処理することにより、側壁の脱ガスを十分に行うことができ、以後に行う封着工程おいて、側壁からの放出ガスに起因するボイドの発生を防止することができる。
【００３４】
次に、図５に示すように、前面基板１１の内面周縁部に位置した封着面、および背面基板１２の内面周縁部に位置した封着面に、スクリーン印刷法により銀ペーストをそれぞれ塗布し、枠状の下地層３１を形成する。続いて、各下地層３１の上に、導電性を有した金属封着材としてのインジウムを塗布し、それぞれ下地層の全周に亘って延びたインジウム層３２を形成する。
【００３５】
なお、金属封着材としては、融点が約３５０℃以下で密着性、接合性に優れた低融点金属材料を使用することが望ましい。本実施形態で用いるインジウム（Ｉｎ）は、融点１５６．７℃と低いだけでなく、蒸気圧が低い、軟らかく衝撃に対して強い、低温でも脆くならないなどの優れた特徴がある。しかも、条件によってはガラスに直接接合することができるので、本実施形態の目的に好適した材料である。
【００３６】
次に、図６に示すように、支持部材１４が固定されているとともに封着面に下地層３１およびインジウム層３２が形成された背面基板１２と、インジウム層３２の上に側壁１８が載置された前面基板１１とを、封着面同士が向かい合った状態で、かつ、所定の距離をおいて対向した状態で治具等により保持する。この際、例えば、前面基板１１を上向きとして背面基板１２の下方に配置する。そして、この状態で前面基板１１および背面基板１２を真空処理装置に投入する。
【００３７】
図７に示すように、この真空処理装置１００は、順に並んで設けられたロード室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、アンロード室１０７、各室の温度、真空度を調整する駆動装置１２０、装置全体の動作を制御する制御部１２１を備えている。これら各室は真空処理が可能な処理室として構成され、ＦＥＤの製造時には全室が真空排気されている。また、隣合う処理室間はゲートバルブ等により接続されている。
【００３８】
側壁１８が載置された前面基板１１および背面基板１２は、ロード室１０１に投入され、ロード室１０１内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。べーキング、電子線洗浄室１０２では、１０−５Ｐａ程度の高真空度に達した時点で、背面基板および前面基板を３００℃から４５０℃程度の温度に加熱してベーキングし、各部材の表面吸着ガスを十分に放出させる。
【００３９】
この温度ではインジウム層（融点約１５６℃）３２が溶融する。この際、インジウム層３２は親和性の高い下地層３１上に形成されているため、インジウムが流動することなく下地層上に保持される。そして、溶融したインジウムにより、側壁１８と前面基板１１とが接合される。以後、側壁１８が接合された前面基板１１を前面基板側組立体と称する。
【００４０】
また、べーキング、電子線洗浄室１０２では、加熱と同時に、図示しない電子線発生装置から、前面基板側組立体の蛍光体スクリーン面、および背面基板１２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。
【００４１】
加熱、電子線洗浄後、前面基板側組立体および背面基板１２は冷却室１０３に送られ、例えば約１００℃の温度まで冷却される。続いて、前面基板側組立体および背面基板１２はゲッター膜の蒸着室１０４へ送られ、ここで蛍光体スクリーン１６およびメタルバック層１７上にゲッター膜としてＢａ膜が蒸着形成される。このＢａ膜は、表面が酸素や炭素などで汚染されることが防止され、活性状態を維持することができる。
【００４２】
次に、前面基板側組立体および背面基板１２は組立室１０５に送られ、ここで２００℃まで加熱される。これにより、インジウム層３２が再び液状に溶融あるいは軟化する。この状態で、インジウム層３２を挟んで側壁１８と背面基板１２とを接合し、互いに接近する方向に所定の圧力で加圧する。この際、加圧された溶融インジウムの一部は、背面基板１２の表示領域または配線領域の方向へ流れようとするが、側壁１８が円形断面を有しているため、溶融インジウムは背面基板１２の封着面と側壁外面との間隔の広い箇所に留まり、側壁の幅を超えて表示領域側または配線領域側へ流れることが防止される。前面基板側組立体においても、再度溶融したインジウムは、前面基板１１の封着面と側壁１８外面との間隔の広い箇所に留まり、側壁の幅を超えて表示領域側または外側へ流れることが防止される。従って、インジウムは、前面基板１１側および背面基板１２側のいずれにおいても、側壁１８断面の最大幅の範囲内に維持される。
【００４３】
その後、インジウムを除冷して固化させる。これにより、背面基板１２と側壁１８とが、インジウム層３２および下地層３１を融合した封着層３３によって封着される。同時に、前面基板１１と側壁１８とが、インジウム層３２および下地層３１を融合した封着層３３によって封着され、真空外囲器１０が形成される。  
このようにして形成された真空外囲器１０は、冷却室１０６で常温まで冷却された後、アンロード室１０７から取り出される。以上の工程により、内部が高真空に維持されたＦＥＤの真空外囲器が得られる。
【００４４】
以上のように構成されたＦＥＤおよびその製造方法によれば、真空雰囲気中で前面基板１１および背面基板１２の封着を行なうことにより、ベーキングおよび電子線洗浄の併用によって基板の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得ることができる。これにより、高い真空度を維持可能なＦＥＤを得ることができる。
【００４５】
また、封着部４０を構成する側壁１８は、芯材１５をメッキ層１９で被覆して形成され、このメッキ層は封着材としてのインジウムと親和性が非常に良い。そのため、前面基板１１と側壁１８との間、および背面基板１２と側壁との間を確実に封着することができる。更に、封着時の温度よりも高い温度で、側壁１８を予め単体で加熱処理し、脱ガスすることにより、側壁の封着時において、側壁およびメッキ層からの放出ガスの発生を防止し、封着部４０におけるボイドの発生を防止することができる。これにより、封着部４０におけるリークの発生を防止し、気密性の高い真空外囲器を得ることができる。その結果、高い真空度を維持し、長期間に渡って優れた表示性能を発揮する画像表示装置が得られる。更に、前記構成によれば、金属ワイヤー、金属棒を成形した枠体を側壁として用いることにより、５０インチ以上の大型の画像表示装置であっても、容易にかつ確実に封着でき、優れた量産性を得ることができる。
【００４６】
なお、上述した実施の形態において、芯材１５としてＮｉＦｅ合金を用いたが、これに限らず、メッキ処理が可能で、かつ、前面基板および背面基板との熱膨張係数が比較的近ければ良く、例えば、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｔｉの何れか含む単体もしくは合金等の金属を用いることができる。また、封着材はインジウムに限らず、融点が約３５０℃以下で密着性、接合性のある低融点金属材料であればよく、Ｇａ、Ｓｎ、Ｂｉの何れかを含む金属またはその合金でも良い。また、メッキ層１９はＡｇに限らず、封着材との親和性が高く、気密性を保持するのに優れていればよく、Ａｕ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｉｎ、Ｓｎの少なくとも１つを含む金属あるいは合金を用いることができる。更に、枠体の芯材に金属被覆を形成する方法は、メッキ処理に限らず、ＣＶＤ、ＰＶＤ等の蒸着処理やスパッタ処理を用いてもよい。
【００４７】
また、側壁１８単体の加熱処理は、真空雰囲気中に限らず、Ｎ２やＡｒなどの安定ガス雰囲気中で行ってもよい。更に、Ａｇのように表面が酸化し難い金属材料が、側壁の表面処理に用いる場合には、大気中で加熱処理してもよい。上述した実施の形態において、側壁１８の断面形状は円形としたが、これに限らず、矩形枠などでもよい。  
前述した実施の形態において、前面基板および背面基板を接合する際、これらの基板を組立室内で２００℃程度まで加熱してインジウム層を溶融あるいは軟化させる構成としたが、基板全体を加熱する代わりに、通電加熱によりインジウム層を溶融あるいは軟化させてもよい。すなわち、前面基板および背面基板を互いに接近する方向に加圧しインジウム層間に側壁を挟んだ状態で、側壁１８に通電してジュール熱により発熱させ、この熱によりインジウム層３２を溶解して基板を封着する構成としてもよい。この場合、側壁１８は導電性を有した材料で形成する。  
その他、本発明は上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、上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。
【００４８】
例えば、この発明に係る気密容器の製造方法は、画像表示装置の外囲器に限らず、他の電子機器等の気密容器にも適用することができる。上述した実施の形態では、電子放出素子として電界放出型の電子放出素子を用いたが、これに限らず、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の他の電子放出素子を用いてもよい。また、この発明は、ＦＥＤやＳＥＤなどの真空外囲器を必要とする表示装置に限るものではなく、ＰＤＰエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）等の他の画像表示装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図１は、この発明の実施形態に係るＦＥＤを一部破断して示す斜視図。
【図２】図２は、図１の線Ａ−Ａに沿ったＦＥＤの断面図。
【図３】図３は、上記ＦＥＤの蛍光体スクリーンを示す平面図。
【図４】図４は、上記ＦＥＤの側壁および他の部材の加熱温度とガス放出量とを比較して示す図。
【図５】図５は、上記ＦＥＤの真空外囲器を構成する背面基板の封着面および前面基板の封着面に下地層およびインジウム層を形成した状態を示す斜視図。
【図６】図６は、上記封着部に下地層およびインジウム層が形成された背面基板と前面基板組立体とを対向配置した状態を示す断面図。
【図７】図７は、上記ＦＥＤの製造に用いる真空処理装置を概略的に示す図。
【符号の説明】
【００５０】
１０…真空外囲器、  １１…前面基板、  １２…背面基板、
１３…側壁、  １４…支持部材、  １５…芯材、
１６…蛍光体スクリーン、  １９…メッキ層、
２２…電子放出素子、  ３１…下地層、  ３２…インジウム層、
３３…封着層、  ４０…封着部、  １００…真空処理装置
【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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