(57)【要約】【課題】安定した封着を行うことができるとともに強度の信頼性が向上した気密容器およびこれを備えた画像表示装置を提供する。【解決手段】気密容器は、第１部材、およびこの第１部材に対向配置された第２部材と、第１部材と第２部材と間に設けられ、これら第１および第２部材を互いに封着した封着部４０と、を備えている。封着部は、第１および第２部材の周縁部に沿って延びた枠体１８と、この枠体と第１部材との間および枠体と第２部材との間に充填された封着材３２と、枠体のコーナー部から外側に延出し枠体に通電する電極を構成した突出部材４２と、を有している。突出部材は低抵抗の金属材料で形成されているとともに、封着材に対して耐食性、密着性、濡れ性を有した金属膜４４で被覆されている。【選択図】    図２
2008269998.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、前記第１基板と隙間を置いて対向配置された第２基板と、前記第１基板および第２基板の周縁部同士を封着した封着部と、を備え、
前記封着部は、前記第１および第２基板の周縁部に沿って延びた枠体と、この枠体と第１基板との間および枠体と第２基板との間に充填された封着材と、前記枠体のコーナー部から外側に延出し余剰の封着材を前記枠体のコーナー部から外側に導く突出部材と、を有し、前記枠体および突出部材はそれぞれ導電性を有し、互いに異なる材料で形成されている気密容器。
【請求項２】
前記突出部材は、前記枠体とほぼ等しい厚さを有した棒状に形成され、前記突出部材と前記第１基板との隙間、および前記突出部材と第２基板との隙間は、封着材の層厚の１／２から封着材の層厚＋０．２ｍｍの範囲に形成され、前記各隙間に余剰の封着材が充填されている請求項１に記載の気密容器。
【請求項３】
前記突出部材は、一対の平板を有し、一方の平板は前記第１基板と所定の隙間を置いて対向し、他方の平板は前記第２基板と所定の隙間を置いて対向し、前記一対の平板は互いに隙間を置いて対向配置され、
前記平板と前記第１基板との隙間、および前記平板と第２基板との隙間は、封着材の層厚の１／２から封着材の層厚＋０．２ｍｍの範囲に形成され、前記各隙間に余剰の封着材が充填されている請求項１に記載の気密容器。
【請求項４】
前記突出部材は、一対の平板を有し、一方の平板は前記第１基板に一部が接触して設けられ、他方の平板は前記第２基板に一部が接触して設けられ、前記一対の平板は互いに隙間を置いて対向配置され、前記枠体の外周側で前記一対の平板間に余剰の封着材が充填されている請求項１に記載の気密容器。
【請求項５】
前記突出部材は、それぞれほぼ中央部で２つに折り曲げられた一対の平板を有し、各平板は、折曲げ部が前記枠体にコーナー部に位置した状態でこの折曲げ部から外側に延出し、各平板の一方の板部は第１基板あるいは第２基板に所定の隙間を置いて対向し、他方の板部は隙間をおいて互いに対向し、
前記平板と前記第１基板との隙間、前記平板と第２基板との隙間、および前記一対の平板間に、余剰の封着材が充填されている請求項１に記載の気密容器。
【請求項６】
前記突出部材は、前記第１基板の端縁を超えて外側に突出し、前記余剰の封着材は、前記突出部材に沿って前記枠体のコーナー部から外側に流出し、前記突出部材と前記第１基板との隙間に充填されているとともに、前記隙間を越えて、前記第１基板の外側で前記突出部材上に溜まって充填されている請求項２に記載の気密容器。
【請求項７】
前記突出部材は、前記第１基板の端縁を超えて外側に突出し、前記第２基板の内面に垂直な方向に対して第１基板側に傾斜した突出端面を有し、前記余剰の封着材は、前記第１基板側において、この第１基板を越えて外側まで流出し、突出部材の延出端面に沿って背面基板側まで流れている請求項２に記載の気密容器。
【請求項８】
第１基板と、第１基板に隙間を置いて対向した第２基板と、第１基板および第２基板の周辺部同士を接合した封着部と、を有する真空外囲器と、
前記第１基板上に配置された表示面と、
前記第２基板上に設けられ前記表示面を励起する複数の電子源と、を備え、
前記封着部は、前記第１および第２基板の周縁部に沿って延びた枠体と、この枠体と第１基板との間および枠体と第２基板との間に充填された封着材と、前記枠体のコーナー部から外側に延出し余剰の封着材を前記枠体のコーナー部から外側に導く突出部材と、を有し、前記枠体および突出部材はそれぞれ導電性を有し、互いに異なる材料で形成されている画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内部が気密に遮蔽された気密容器、および気密容器を備えた画像表示装置に関する。
【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内部が気密に遮蔽された真空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、蛍光面にはアノード電圧として例えば１０ｋＶ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では、電子放出素子の大きさがマイクロメートルオーダーであり、前面基板と背面基板との間隔をミリメートルオーダーにすることができる。このため、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陰極線管（ＣＲＴ）などと比較して、高解像度化、軽量化、薄型化を達成することができる。
【０００６】
このようなＦＥＤにおいては、真空外囲器内部を高い真空度に維持することが重要となる。真空度が低いと、安定した電子放出ができず、画像表示装置の寿命が低下することになるからである。
【０００７】
真空外囲器内部の真空度を上げる方法としては、外囲器を構成する前面基板、背面基板および側壁の最終組立を真空槽内にて行う方法が提案されている（例えば、特許文献１）。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、良好な真空度を得ることができる。
【０００８】
また、外囲器を封着する封着材としてインジウム等の低融点金属を使用した装置が提供されている。封着時間を短縮するためには、封着材のみを加熱することが望ましく、封着材および側壁に通電することでこれらを局所的に加熱する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。この場合、封着時に、側壁から突出した突出部を電極として用いる手法が取られている。通電手法の一例として、側壁の４コーナーに電極を配置し、基板の対角に相当する電極同士で交互に通電することで、側壁の辺部とコーナー部の温度を均一に上昇させる方法が提案されている。
【特許文献１】特開２００５−３３２６１８号公報
【特許文献２】特開２００１−３１６９２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、この場合、電極には側壁の辺部に対して２倍の電流が流れるため、辺部より発熱量が大きく、温度も高くなる。そのため、電極が設けられたコーナー部の冷却時間を長くとる必要があり、基板に熱歪み応力が発生し基板が割れることが懸念される。
【００１０】
このような問題を解消するため、電極を低抵抗な材料、例えば、Ｃｕ、Ａｌにより電極を形成し、発熱量を制御することが考えられる。しかし、Ｓｎ系合金を封着材とした場合、ＣｕやＡｌはＳｎへの拡散速度が速いために、封着前の真空加熱の温度が高いと、ＣｕやＡｌは溶食されて消失してしまい、電極として使用することが困難となる。また、Ｃｕの溶食により金属間化合物が生成される。この化合物は硬くてもろい為、肥大化すると強度特性が極めて低下し、基板が破断する場合もある。
【００１１】
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、安定した封着を行うことができるとともに強度の信頼性が向上した気密容器およびこれを備えた画像表示装置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気密容器は、第１基板と、前記第１基板と隙間を置いて対向配置された第２基板と、前記第１基板および第２基板の周縁部同士を封着した封着部と、を備え、前記封着部は、前記第１および第２基板の周縁部に沿って延びた枠体と、この枠体と第１基板との間および枠体と第２基板との間に充填された封着材と、前記枠体のコーナー部から外側に延出し余剰の封着材を前記枠体のコーナー部から外側に導く突出部材と、を有し、前記枠体および突出部材はそれぞれ導電性を有し、互いに異なる材料で形成されている。
【００１３】
この発明の他の態様に係る画像表示装置は、第１基板と、第１基板に隙間を置いて対向した第２基板と、第１基板および第２基板の周辺部同士を接合した封着部と、を有する真空外囲器と、前記第１基板上に配置された表示面と、前記第２基板上に設けられ前記表示面を励起する複数の電子源と、を備え、  
前記封着部は、前記第１および第２基板の周縁部に沿って延びた枠体と、この枠体と第１基板との間および枠体と第２基板との間に充填された封着材と、前記枠体のコーナー部から外側に延出し余剰の封着材を前記枠体のコーナー部から外側に導く突出部材と、を有し、前記枠体および突出部材はそれぞれ導電性を有し、互いに異なる材料で形成されている。
【発明の効果】
【００１４】
以上詳述したように、この本発明によれば、基板コーナー部で歪み応力の発生を抑えることができ、封着部から封着材がはみ出すことが全く無く、かつ、接着強度も高めることができるため、気密性および信頼性の高い気密容器、およびこれを備えた画像表示装置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】
【００１５】
以下、図面を参照しながら、この発明を画像表示装置としての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、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。真空外囲器１０は、気密容器を構成し、例えば、前面基板１１は第１部材を、また、背面基板１２は第２部材を構成している。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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に重ねてゲッタ膜１３が形成されている。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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、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、高歪点ガラスが使用されている。また、図２に示すように、前面基板１１および背面基板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Ｓｎを主成分とする低融点金属層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。
【００２３】
側壁１８は、例えば、Ｎｉ合金等の金属により形成されている。側壁１８の各コーナー部から突出部材４２が外側に向かって、ここでは、基板の対角方向に沿って外側に突出している。突出部材４２は、側壁１８と異なる材料で形成され、例えば、低抵抗の金属材料、Ｃｕにより形成され、側壁１８に接合されている。各突出部材４２は、接合工程において側壁１８に通電するための電極を構成している。各突出部材４２と前面基板１１との間、および突出部材と背面基板１２との間は、封着時に流れたＳｎ系の封着材により接着されている。
【００２４】
例えば、前面基板１１と背面基板１２との間隔が２．０ｍｍ、側壁１８の厚さが１．５ｍｍ、前面基板と側壁との間の封着層（下地層を含む）の層厚が０．２５ｍｍ、背面基板と側壁との間の封着層の層厚が０．２５ｍｍとした場合、突出部材４２と前面基板との隙間および突出部材と背面基板との隙間は、それぞれ（封着層の層厚／２）〜（封着層の層厚＋０．２）ｍｍの範囲に形成されている。そして、この隙間には、それぞれ余剰のＳｎ系の金属封着材が充填されている。
【００２５】
次に、上記のように構成された気密容器を有する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。
【００２７】
その後、この絶縁膜上に、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。
【００２８】
次に、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。そして、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。
【００２９】
続いて、周縁部に配置される側壁１８を形成する。これは、金属製の断面が矩形またはこれに高さ規定部材が備わった棒材を、各辺毎に４本用意する。棒材の両端部は４５°にカットされ、この端部同士をレーザ溶接することで矩形枠状の側壁１８が形成される。図４に示すように、この側壁１８のコーナー部４箇所に、金属製の突出部材４２をレーザ溶接する。溶接の際、つなぎ目個所の凹凸が残らないことが望ましい。
【００３０】
図２および図４に示すように、突出部材４２は例えば、Ｃｕによりほぼ角柱形状に形成されている。突出部材４２は、側壁１８とほぼ同一の厚さに形成で形成されている。突出部材４２の一端部には、側壁１８のコーナーに対応した直角三角形状の切欠きが形成されている。各突出部材４２は、この切欠きに側壁１８のコーナー部を嵌合させた状態で、側壁に溶接されている。この際、突出部材４２の上下面と側壁１８の上下面とがそれぞれ面一となるように互いに接合されている。
【００３１】
次いで、前面基板１１の周縁部に位置した封着面、および背面基板１２の周縁部に位置した封着面上に、それぞれスクリーン印刷法により銀ペーストを塗布し、下地層３１を形成する。続いて、各下地層３１の上に、金属封着材料としてのＳｎ系の低融点金属材を塗布し、それぞれ下地層の全周に亘って延びたＳｎ系低融点金属層３２を形成する。この際、各基板のコーナー部では、封着時に溶融したＳｎ系合金がはみ出し易いように、Ｓｎ系合金層を下地層３１より５ｍｍ程度外側まで形成しておく。
【００３２】
金属封着材料としては、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Ｓｎ系合金は、融点約２２０℃、蒸気圧が低い、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、本発明の目的に好適した材料である。
【００３３】
その後、背面基板１２と前面基板１１とを側壁１８を介して互いに封着する。この場合、図５に示すように、封着面に下地層３１および低融点金属層３２が形成された背面基板１２と、低融点金属層３２上に側壁１８が載置された前面基板１１とは、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され、真空処理装置に投入される。
【００３４】
図６に示すように、この真空処理装置１００は、並んで配設されたロード室１０１、べーキング、電子線洗浄１０２、冷却室１０３、ゲッタ膜の蒸着室１０４、組立室１０５、冷却室１０６、およびアンロード室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。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、ＦＥＤ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。
【００３５】
所定の間隔をおいて対向した背面側組立体および前面基板１１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、べーキング、電子線洗浄１０２へ送られる。べーキング、電子線洗浄１０２では、１０−５Ｐａ程度の高真空度に達した時点で、背面基板側組立体および前面基板を３００℃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。
【００３６】
この温度ではＳｎ系の低融点金属層（融点約２２０℃）３２が溶融する。しかし、低融点金属層３２はＳｎ対して親和性の高い下地層３１上に形成されているため、Ｓｎが流動することなく下地層３１上に保持され、この低融点金属層により側壁１８と前面基板１１とが接合される。以後、側壁１８と接着された前面基板１１を前面側組立体と称する。
【００３７】
また、溶融した低融点金属の内、余剰の低融点金属は、側壁１８のコーナー部から流出し突出部材４２と前面基板１１との隙間に流れ込み、この隙間に充填される。以後の工程において、電極として機能することができる。
【００３８】
べーキング、電子線洗浄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１１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。
【００３９】
加熱、電子線洗浄後、背面基板側組立体および前面基板１１は冷却室１０３に送られ、例えば約１５０℃の温度の温度まで冷却される。続いて、背面側組立体および前面基板１１はゲッタ膜の蒸着室１０４へ送られ、ここで蛍光体スクリーンの外側にゲッタ膜として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。
【００４０】
次に、前面側組立体および背面基板１２は組立室１０５に送られ、ここで、互いに封着される。封着は、封着材であるＳｎ系合金に通電してＳｎ系合金を溶融させることで行われる。通電は、基板の各４コーナーに設けられた突出部材４２を電極として用い、基板の対角に相当する電極同士で交互に通電する。これにより、低融点金属層３２の各辺部とコーナー部との温度を均一に上昇させる。この通電加熱による封着方法により、封着を短時間で行うことができる。
【００４１】
通電加熱により２５０℃まで加熱され低融点金属層３２は再び液状に溶融あるいは軟化される。この状態で、側壁１８および背面基板１２を接合して所定の圧力で加圧する。この時、加圧された溶融状態の封着材の一部、つまり、余剰の封着材は、側壁１８のコーナー部から流出し、突出部材４２と前面基板１１との隙間、および突出部材４２と前面基板１１との隙間に流れ込み、これらの隙間に充填される。これにより、溶融した低融点金属材が表示領域または配線領域の方向へはみ出すことを抑制することができる。
【００４２】
その後、Ｓｎ系合金を除冷して固化させる。これにより、背面基板１２と側壁１８との間、および前面基板１１と側壁１８との間が、それぞれＳｎ系の低融点金属層３２および下地層３１を融合した封着層によって封着され、真空外囲器１０が形成される。また、各突出部材４２と前面基板１１との間、および各突出部材と背面基板１２との間は、流れ出た封着材により封着される。  
なお、本工程は基板と側壁とを封着することが目的であり、通電加熱に限らず、基板全体あるいは基板の周縁部を図示しない加熱源によって加熱し封着しても良い。  
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、ＦＥＤが完成する。
【００４３】
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。
【００４４】
外囲器のコーナー部において、基板への残留歪み応力を低減させるには、突出部材４２と基板との距離を封着層３３の層厚に近づけることが望ましい。具体的には、突出部材４２と基板との隙間は、上限値「封着層厚＋０．３ｍｍ」以下であれば、封着材の収縮に起因して発生する残留歪み応力を、基板がクラックしない範囲に抑えることができる。また、上記隙間の下限値は、余剰の封着材が基板のコーナーへ十分に流れることができる値であり、「封着層厚／２」以上となる。また、突出部材４２から封着材が全くはみ出ないことが望ましいが、はみ出し量が１ｍｍ以下であれば、残留歪み応力を基板がクラックしない範囲に抑えることができる。
【００４５】
以上のように、側壁１８のコーナー部に突出部材４２を設け、この突出部材と基板との間に余剰の封着材を充填し、封着層とほぼ同様の厚さとすることにより、余剰の封着材に起因する残留歪み応力を低減し、基板の損傷を防止することができる。これにより、気密性および信頼性の向上した気密容器およびＦＥＤを提供することができる。また、金属製の枠体および突出部材を用いることにより、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、量産性の向上を図ることができる。
【００４６】
次に、この発明の他の実施形態について説明する。  
図７ないし図９は、第２の実施形態に係るＦＥＤの突出部材を示している。第２の実施形態によれば、突出部材４２は、一対の平板４４ａ、４４ｂにより構成されている。各平板の一端部には、側壁１８のコーナーに対応した直角三角形状の切欠きが形成されている。更に、各平板の一端部は、切欠きに沿って直角に折曲げられ、折曲げ部４５を形成している。一対の平板４４ａ、４４ｂは、切欠きに側壁１８のコーナー部を嵌合させた状態で、側壁に溶接されている。この際、平板４４ａ、４４ｂは、側壁１８の上下面とそれぞれ面一となるように側壁に接合されているとともに、互いに隙間を置いて対向している。一対の平板４４ａ、４４ｂは、側壁８の各コーナー部から外側に向かって、つまり、基板の対角方向に沿って外側に突出している。
【００４７】
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Ｓｎを主成分とする低融点金属層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。平板４４ａと前面基板１１との隙間および平板４４ｂと背面基板１２との隙間は、それぞれ（封着層の層厚／２）〜（封着層の層厚＋０．２）ｍｍの範囲に形成されている。そして、この隙間には、それぞれ余剰のＳｎ系の金属封着材が充填されている。  
上記のように構成された第２の実施形態においても、前述した第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００４８】
図１０は、第３の実施形態に係るＦＥＤを示している。第３の実施形態によれば、突出部材４２は、一対の平板４４ａ、４４ｂにより構成されている。各平板の一端部には、側壁１８のコーナーに対応した直角三角形状の切欠きが形成されている。一対の平板４４ａ、４４ｂは、切欠きに側壁１８のコーナー部に合わせた状態で、前面基板１１と低融点金属層３２との間、および、背面基板１２と低融点金属層３２との間にそれぞれは位置され、側壁８の各コーナー部から外側に向かって、つまり、基板の対角方向に沿って外側に突出している。
【００４９】
平板４４ａは、前面基板１１に直接、接着されることなく、前面基板の内面に一部が当接している。平板４４ｂは、背面基板１２に直接、接着されることなく、背面基板の内面に一部が当接している。そして、封着時、溶融した余剰の封着材が平板４４ａ、４４ｂに沿って流れ、側壁１８の外周面側で一対の平板４４ａ、４４ｂ間に充填されている。すなわち、余剰の封着材は、平板４４ａ、４４ｂと基板との間に入り込むことなく、一対の平板間に位置している。
【００５０】
上記構成によれば、突出部材が封着層と基板との間にあり、突出部材と基板と間が接着されていない構造では、はみ出た封着材が冷却時に収縮しても、突出部材が変形するだけで基板へ歪み応力を与えることはない。これにより、基板の損傷を防止し、気密性および信頼性の向上した気密容器およびＦＥＤが得られる。
【００５１】
図１１に示す第４の実施形態によれば、突出部材を構成する一対の平板４４ａ、４４ｂは、それぞれ中間部で鋭角に曲げられ、断面がヘアピン状に形成されている。これにより、各平板４４ａ、４４ｂは、折曲げ部を中心として弾性変形可能に形成されている。
【００５２】
各平板４４ａ、４４ｂは、その折曲げ部が側壁１８のコーナー部に位置した状態で、側壁から対角方向に、かつ、外側に向かって突出している。各平板４４ａ、４４ｂの一方の板部が下地層３１を介して前面基板１１あるいは背面基板１２の内面に当接し、他方の板部が隙間をおいて互いに対向した状態で配置されている。
【００５３】
上記構成によれば、封着時、余剰の封着材が、側壁１８の外周面側で一対の平板４４ａ、４４ｂ間にはみ出し、更に、冷却時に収縮した場合でも、平板４４ａ、４４ｂが変形するだけで基板へ歪み応力を与えることはない。
【００５４】
封着時の溶融した封着材、例えば、Ｓｎ系合金のはみ出し量が多い場合、突出部材４２を図１２あるいは図１３に示すような形状としてもよい。すなわち、図１２に示す第５の実施形態において、突出部材４２は前述した第１の実施形態と同様に構成され、前面基板１１の周縁を越えて外側まで延出している。溶融封着材のはみ出し量が多い場合、はみ出した余剰の封着材は、前面基板１１側において、突出部材４２に沿って側壁１８コーナー部から外側に流出し、突出部材と前面基板との隙間に充填される。更に、余剰の封着材は、前面基板１１を越えて外側まで流出し、突出部材４２の上に厚く盛り上がって溜まっている。しかし、この場合においても、冷却時に封着材が収縮した場合でも、基板へ歪み応力を与えることはない。
【００５５】
図１３に示す第６の実施形態によれば、突出部材４２の突出端面４２ａは、背面基板１２の内面に垂直な方向に対して、前面基板１１側に傾斜して延びている。この場合、封着時にはみ出した余剰の封着材は、前面基板側１１において、この前面基板を越えて外側まで流出し、更に、突出部材４２の延出端面に沿って背面基板１２側まで流れている。  
上記構成においても、突出部材４２と基板との間に存在するＳｎ系金属の収縮が、前面基板および背面基板に影響を低減することができる。
【００５６】
この発明は上述した実施の形態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。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し、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。
【００５７】
例えば、突出部材の材質は、金属に限らず、ガラス材あるいはセラミック材を用いても良い。真空外囲器の封着部は２ヶ所あったが、予め、前面基板と側壁、または背面基板と側壁をフリットガラスなどで接着しておいて、残った接合部のみを上述した低融点金属で封着する構成としてもよい。
【００５８】
上述した実施形態では、封着部の封着を真空雰囲気中で行う構成としたが、これに限らず、安定ガス雰囲気中で行ってもよい。前面基板と背面基板の封着についても、インライン型の真空処理装置の他、バッチ式の大気焼成炉を用いても良い。  
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、ＦＥＤＳＥＤ、ＰＤＰ、蛍光表示管等の他の表示装置、あるいは、他の電子機器の気密容器にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】図１は、この発明の第１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の真空外囲器を構成する側壁、および封着面に下地層および低融点金属層が形成された前面基板を示す斜視図。
【図５】図５は、上記封着部に下地層および低融点金属が形成された前面側組立体と背面基板とを対向配置した状態を示す断面図。
【図６】図６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。
【図７】図７は、この発明の第２の実施形態に係るＦＥＤのコーナー部を示す図２に対応の断面図。
【図８】図８は、上記第２の実施形態に係るＦＥＤの側壁コーナー部および突出部材を示す斜視図。
【図９】図９は、上記第２の実施形態に係るＦＥＤの側壁コーナー部および突出部材を示す分解斜視図。
【図１０】図１０は、この発明の第３の実施形態に係るＦＥＤのコーナー部を示す図２に対応の断面図。
【図１１】図１１は、この発明の第４の実施形態に係るＦＥＤのコーナー部を示す図２に対応の断面図。
【図１２】図１２は、この発明の第５の実施形態に係るＦＥＤのコーナー部を示す図２に対応の断面図。
【図１３】図１３は、この発明の第６の実施形態に係るＦＥＤのコーナー部を示す図２に対応の断面図。
【符号の説明】
【００６０】
１０…真空外囲器、１１…前面基板、１２…背面基板、１４…支持部材、
１６…蛍光体スクリーン、１８…側壁、２２…電子放出素子、３１…下地層、
３２…低融点金属層、４０…封着部、４２…突出部材、４４ａ、４４ｂ…平板、
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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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