(57)【要約】【課題】この発明は、背面基板および前面基板を必要以上に加熱することなく周縁部同士を確実且つ容易に真空封着できる画像表示装置を提供することを課題とする。【解決手段】ＦＥＤの前面基板１１の周縁部には、側壁を封着するための矩形枠状の封着面１１ａが形成されている。封着面１１ａには、下地層３１を介してインジウム層３２が形成される。インジウム層３２の４つの角部には、それぞれ通電のための電極３４が接続されている。インジウム層３２は、封着面１１ａの各辺部の略中央から隣接する角部に向けて幅が徐々に狭くなるように形成されている。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
背面基板と、この背面基板に対向配置されているとともに、その周縁部同士が通電により溶融する封着材により封着された前面基板と、を有した真空外囲器と、
この真空外囲器の内側に設けられた複数の画像表示素子と、
を備えた画像表示装置であって、
上記封着材は、上記背面基板と前面基板の間の周縁部にある環状の封着面の全周に亘って設けられ、通電のための電極を接続し、この電極を接続した部位の幅が他の部位の幅より狭いことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
上記封着面は、略矩形枠形状を有し、
上記電極は、上記封着面の４つの角部で上記封着材にそれぞれ接続し、
上記封着材は、上記封着面の４つ辺部の略中央から隣接する角部に向けて幅が狭くなるように上記封着面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
上記角部における上記封着材の幅は、上記辺部の略中央の幅に対して５０％〜９８％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。
【請求項４】
背面基板と、この背面基板に対向配置されているとともに、その周縁部同士が通電により溶融する封着材により封着された前面基板と、を有した真空外囲器と、
この真空外囲器の内側に設けられた複数の画像表示素子と、
を備えた画像表示装置であって、
上記封着材は、上記背面基板と前面基板の間の周縁部にある環状の封着面の全周に亘って設けられ、通電のための電極を接続し、この電極を接続した部位の断面積が他の部位の断面積より小さいことを特徴とする画像表示装置。
【請求項５】
上記封着面は、略矩形枠形状を有し、
上記電極は、上記封着面の４つの角部で上記封着材にそれぞれ接続し、
上記封着材は、上記封着面の４つ辺部の略中央から隣接する角部に向けて断面積が小さくなるように上記封着面に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項６】
上記角部における上記封着材の断面積は、上記辺部の略中央の断面積に対して５０％〜９８％であることを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
【請求項７】
背面基板と、この背面基板に対向配置されているとともに、その周縁部同士が通電により溶融する封着材により封着された前面基板と、を有した真空外囲器と、
上記前面基板の内面に形成された蛍光体スクリーンと、
上記背面基板の内面に設けられ、上記蛍光体スクリーンに電子ビームを放出して蛍光体スクリーンを発光させる電子放出源と、
を備えた画像表示装置であって、
上記封着材は、上記背面基板と前面基板の間の周縁部にある環状の封着面の全周に亘って設けられ、少なくとも２ヶ所に通電のための電極を接続し、この電極を接続した部位の幅が他の部位の幅より狭いことを特徴とする画像表示装置。
【請求項８】
背面基板と、この背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材により封着された前面基板と、を有した真空外囲器と、
この真空外囲器の内側に設けられた複数の画像表示素子と、
を備えた画像表示装置であって、
上記封着材は、上記背面基板と前面基板の間の周縁部にある環状の封着面の全周に亘って設けられ、上記封着面の角部における封着材の断面積が他の部位の断面積より小さいことを特徴とする画像表示装置。
【請求項９】
背面基板と、この背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材により封着された前面基板と、を有した真空外囲器と、
この真空外囲器の内側に設けられた複数の画像表示素子と、
を備えた画像表示装置であって、
上記封着材は、上記背面基板と前面基板の間の周縁部にある環状の封着面の全周に亘って設けられ、上記封着面の角部における封着材の幅が他の部位の幅より狭いことを特徴とする画像表示装置。
【請求項１０】
上記封着材は、Ｉｎ、Ｇａ、Ｂｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂを含む低融点金属、およびこれら低融点金属の合金のうち何れかを含むことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、対向配置された背面基板および前面基板を有する真空外囲器と、この真空外囲器の内側に設けられた多数の画像表示素子と、を備えた画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、次世代の軽量、薄型の平面型画像表示装置として、電子放出素子（以下、エミッタと称する）を多数並べ、蛍光面と対向配置させた画像表示装置の開発が進められている。エミッタとしては、電界放出型あるいは表面伝導型の素子が想定される。通常、エミッタとして電界放出型電子放出素子を用いた画像表示装置は、フィールドエミッションディスプレイ（以下、ＦＥＤと称する）、また、エミッタとして表面伝導型電子放出素子を用いた画像表示装置は、表面伝導型電子放出ディスプレイ（以下、ＳＥＤと称する）と呼ばれている。
【０００３】
例えば、ＦＥＤ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縁部同士を互いに接合することにより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エミッタが設けられている。また、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。
【０００４】
背面基板側の電位はほぼ０Ｖであり、蛍光面にはアノード電圧Ｖａが印加される。そして、蛍光体スクリーンを構成する赤、緑、青の蛍光体にエミッタ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、前面基板と背面基板との隙間を数ｍｍ以下に設定することができ、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陰極線管（ＣＲＴ）と比較して、軽量化、薄型化を達成することができる。
【０００６】
このような画像表示装置において、近年、前面基板および背面基板の周縁部同士をインジウムのような低融点金属材料を用いて封着する方法が開発されている（例えば特許文献１参照。）。この方法によると、基板周縁部の封着面の全周にインジウムを設け、電極を介してインジウムを通電加熱して溶融することにより前面基板と背面基板を封着する。これにより、真空外囲器内部を超高真空に維持しつつ、基板を必要以上に加熱することがなく、速やかに封着できる効果を期待できる。
【０００７】
しかし、この方法だと、インジウムの塗布厚が均一で、基板全域に亘って熱斑の無い状態では、上述の通電加熱によって速やかな真空シールが可能だが、封着面の４つの辺部に塗布されたインジウムが先に溶融し、４つの角部近くに塗布されたインジウムが後に溶融する傾向にあり、辺部でインジウムがはみだして基板上の配線をショートさせる問題が生じていた。
【０００８】
つまり、基板が矩形のため、均熱していても、角部における熱逃げが大きく、辺部と比較して角部の温度が低くなる傾向に有る。また、一度ベーク工程を通過した場合、インジウムが溶融し、角部に流れるため、辺部のインジウムの厚さより角部のインジウムの厚さが厚くなる傾向にある。このため、温度が低く、インジウムの厚さが厚くなる角部では、温度が高く、インジウムの厚さが薄い辺部より、インジウムを溶融させるために大きなエネルギーを必要としていた。すなわち、上述の通電加熱では角部のインジウムが溶融しないため、角部からインジウムが流れ出ず真空外囲器の厚さが厚くなる、または、角部のインジウムを十分に溶融するために加熱を続けると、辺部にエネルギーを余分に供給してしまうため辺部のインジウムが切れてしまうといったように、インジウムの溶融時間に時間差が生じ、結果として通電加熱本来の目的である速やかに真空シールすることが困難となっていた。また、角部が最後に溶融するため、先に溶融した辺部のインジウムの逃げ場がなくなり、基板上へこぼれてしまい配線ショートを引き起こすなどの問題も生じていた。
【特許文献１】特開２００２−３１９３４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この発明は、以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、背面基板および前面基板を必要以上に加熱することなく周縁部同士を確実且つ容易に真空封着できる画像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】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の画像表示装置は、背面基板と、この背面基板に対向配置されているとともに、その周縁部同士が通電により溶融する封着材により封着された前面基板と、を有した真空外囲器と、この真空外囲器の内側に設けられた複数の画像表示素子と、を備え、上記封着材は、上記背面基板と前面基板の間の周縁部にある環状の封着面の全周に亘って設けられ、通電のための電極を接続し、この電極を接続した部位の幅が他の部位の幅より狭いことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の画像表示装置は、背面基板と、この背面基板に対向配置されているとともに、その周縁部同士が通電により溶融する封着材により封着された前面基板と、を有した真空外囲器と、この真空外囲器の内側に設けられた複数の画像表示素子と、を備え、上記封着材は、上記背面基板と前面基板の間の周縁部にある環状の封着面の全周に亘って設けられ、通電のための電極を接続し、この電極を接続した部位の断面積が他の部位の断面積より小さいことを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明の画像表示装置は、背面基板と、この背面基板に対向配置されているとともに、その周縁部同士が通電により溶融する封着材により封着された前面基板と、を有した真空外囲器と、上記前面基板の内面に形成された蛍光体スクリーンと、上記背面基板の内面に設けられ、上記蛍光体スクリーンに電子ビームを放出して蛍光体スクリーンを発光させる電子放出源と、を備え、上記封着材は、上記背面基板と前面基板の間の周縁部にある環状の封着面の全周に亘って設けられ、少なくとも２ヶ所に通電のための電極を接続し、この電極を接続した部位の幅が他の部位の幅より狭いことを特徴とする。
【００１３】
上記発明によると、封着材の電極を接続した部位を先に溶融させ、この部位から離間した他の部位を後に溶融させることができ、封着材の溶融順序をコントロールできる。
【００１４】
また、本発明の画像表示装置は、背面基板と、この背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材により封着された前面基板と、を有した真空外囲器と、この真空外囲器の内側に設けられた複数の画像表示素子と、を備えた画像表示装置であって、上記封着材は、上記背面基板と前面基板の間の周縁部にある環状の封着面の全周に亘って設けられ、上記封着面の角部における封着材の断面積が他の部位の断面積より小さいことを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明の画像表示装置は、背面基板と、この背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材により封着された前面基板と、を有した真空外囲器と、この真空外囲器の内側に設けられた複数の画像表示素子と、を備えた画像表示装置であって、上記封着材は、上記背面基板と前面基板の間の周縁部にある環状の封着面の全周に亘って設けられ、上記封着面の角部における封着材の幅が他の部位の幅より狭いことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
この発明の画像表示装置は、上記のような構成および作用を有しているので、背面基板および前面基板を必要以上に加熱することなく周縁部同士を確実且つ容易に真空封着できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら、この発明の画像表示装置をＦＥＤに適用した実施の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、これらの基板は約１．５〜３．０ｍｍの隙間を置いて対向配置されている。そして、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封着され、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。
【００１８】
後述するように、背面基板１２と側壁１８との間の封着面は、フリットガラス等の低融点ガラス３０によって封着され、前面基板１１と側壁１８との間は、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（封着材）とが融合した封着層３３によって封着されている。
【００１９】
真空外囲器１０の内部には、背面基板１２および前面基板１１に加わる大気圧荷重を支えるため、複数の支持部材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の長辺と平行な方向に延出しているとともに、短辺と平行な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３に示すように、前面基板１１の内面には蛍光体スクリーン１６が形成されている。この蛍光体スクリーン１６は、赤、緑、青の３色に発光する蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂとマトリックス状の黒色光吸収部２０とで形成されている。上述の支持部材１４は、黒色光吸収部の影に隠れるように置かれる。また、蛍光体スクリーン１６上には、メタルバックとして図示しないアルミニウム層が蒸着されている。
【００２１】
図２に示すように、背面基板１２の内面上には、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電界放出型の電子放出素子２２が設けられている。これらの電子放出素子２２は、各画素毎に対応して複数列および複数行に配列され、画素表示素子として機能する。
【００２２】
詳細に述べると、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、ニオブ等からなるゲート電極２８が形成されている。そして、背面基板１２の内面上において各キャビティ２５内に、モリブデン等からなるコーン状の電子放出素子２２が設けられている。その他、背面基板１２上には、電子放出素子２２に接続された図示しないマトリックス状の配線等が形成されている。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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、ニッケルやコバルト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の周縁部と矩形枠状の側壁１８との間の封着面を、大気中で低融点ガラス３０により互いに封着する。同時に、大気中で、背面基板１２上に複数の支持部材１４を低融点ガラス３０により封着する。
【００２９】
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４に示すように、まず、前面基板１１側の封着面１１ａとなる内面周縁部にその全周に亘って下地層３１を形成する。この封着面１１ａは、背面基板１２側の封着面１８ａとなる側壁１８の上面に対応した矩形枠状をなし、前面基板１１内面の周縁部に沿って延びている。そして、封着面１１ａは、対向する２組の直線部、すなわち４つの辺部と４つの角部とを有しているとともに、側壁１８の上面とほぼ同一寸法および同一の幅と成っている。下地層３１の幅は、封着面１１ａの幅よりも僅かに狭く形成されている。本実施の形態において、下地層３１は銀ペーストを塗布して形成する。
【００３０】
続いて、下地層３１の上に、低融点金属からなる封着材としてインジウムを塗布し、下地層３１の全周に亘って切れ目なく連続して延びたインジウム層３２を形成する。この際、封着面１１ａの４つの辺部それぞれの略中央から隣接する角部に向けて断面積が徐々に小さくなるように各辺部のインジウム層３２をそれぞれ形成する。そして、４つの角部それぞれにおいて、インジウム層３２に電極３４を接続する。なお、インジウム層３２は、下地層３１の幅内に塗布する。
【００３１】
インジウム層３２の形状はこれに限らず角部におけるインジウムの断面積が他の部位の断面積より少なくとも小さくなれば良い。また、電極３４の位置は、角部に限らず、辺部に接続しても良い。この場合、電極３４を接続した部位におけるインジウムの断面積を他の部位の断面積より小さくすることが望ましい。
【００３２】
上記のように、電極３４を接続した４つの角部でインジウム層３２の断面積を他の部位より小さくすることにより、後述するように電極３４を介してインジウム層３２に通電して溶融させたとき、断面積の比較的小さい角部のインジウム層３２が他の部位より先に溶融して辺部の略中央の断面積が比較的大きいインジウム層３２が最後に溶融するようになる。つまり、インジウム層３２の断面積を制御することにより、インジウム層３２の溶融順序を上記の順序にコントロールすることができ、溶融したインジウムを角部に接続した電極３４を介して先に逃がし、溶融したインジウムが辺部からはみだして背面基板１２上の配線をショートさせる心配がなくなり、側壁１８の封着面１８ａと前面基板１１の封着面１１ａを容易且つ確実に封着できる。
【００３３】
本実施の形態では、封着面１１ａにインジウム層３２を形成した後、通電加熱して前面基板１１を側壁１８に付着するまでの間に、後述するベーキング工程を経るため、封着面１１ａに形成したインジウム層３２が溶融する。このため、本実施の形態では、図４に示すように、封着面１１ａの各辺部の略中央から隣接する角部に向けてインジウム層３２の幅が徐々に狭くなるようにインジウム層３２を形成し、インジウム層３２の断面積を変化させた。つまり、インジウム層３２が溶融した場合、塗布幅の広い部位にインジウムが集まる傾向にあるため、インジウム層３２の塗布幅を制御することにより、辺部の略中央部のインジウム層３２の断面積を角部より大きくできる。
【００３４】
より具体的には、本実施の形態では、各辺部の略中央付近で最も幅広の部位を２．０［ｍｍ］の幅に設定し、角部近くの最も幅の狭い部位を１．８［ｍｍ］の幅となるように、インジウム層３２の幅を徐々に変化させた。つまり、本実施の形態では、封着面１１ａの角部におけるインジウム層３２の幅が、辺部の略中央の幅に対して９０％になるように、インジウム層３２の幅を徐々に変化させた。
【００３５】
ところで、辺部中央と角部におけるインジウム層３２の幅の比を大きくし過ぎると、角部付近におけるインジウム層３２の発熱が大きくなり、角部と辺部でインジウムが溶融する時間の差が大きくなり、最悪の場合、角部付近でインジウム層３２が断線してしまう可能性がある。逆に、インジウム層３２の幅比を小さくし過ぎると、上述したように、角部付近におけるインジウム層３２の厚さが厚くなり、辺部の方が先に溶融し、辺部中央からインジウムがはみだす問題が生じる。実験の結果、辺部中央に対する角部の幅比を、５０〜９８％に設定した場合にこのような不具合が生じないことが分かった。
【００３６】
なお、ここでは封着材としてインジウムを用いたが、Ｇａ、Ｂｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂなどの低融点金属やこれら低融点金属の合金を用いることもできる。
【００３７】
また、上記説明では、「融点」という表現を用いているが、２種以上の金属からなる合金では、融点が単一に定まらない場合がある。一般にそのような場合には、液相線温度と固相線温度が定義される。前者は、液体の状態から温度を下げていった際、合金の一部が固体化し始める温度であり、後者は合金の全てが固体化する温度である。本実施の形態では、説明の便宜上、このような場合においても融点という表現を用いることにし、固相線温度を融点と呼ぶことにする。
【００３８】
一方、前述した下地層３１は、金属封着材料に対して濡れ性および気密性の良い材料、つまり、金属封着材料に対して親和性の高い材料を用いる。上述した銀ペーストの他、金、アルミニウム、ニッケル、コバルト、銅等の金属ペーストを用いることができる。金属ペーストの他、下地層３１として、銀、金、アルミニウム、ニッケル、コバルト、銅等の金属メッキ層あるいは蒸着膜、又はガラス材料層を用いることもできる。
【００３９】
続いて、図５に示すように、封着面１１ａに下地層３１およびインジウム層３２が形成された前面基板１１と、背面基板１２に側壁１８が封着された背面側組立体とを、封着面１１ａ、１８ａ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し、真空処理装置に投入する。
【００４０】
図６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を有している。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、隣り合う処理室間はゲートバルブ等により接続されている。
【００４１】
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、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。
【００４２】
この温度ではインジウム層（融点約１５６℃）３２が溶融する。ここで、前述したように、インジウム層３２は、封着面１０ａの各辺部の略中央から隣接する角部に向けて徐々に幅が狭くなるように形成されているため、溶融した場合でも各辺部の略中央の幅広部にインジウムが集まって角部のインジウムの断面積が他の部位より小さくなる。同時に、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、溶融したインジウムは流動することなく下地層３１上に保持され、電子放出素子２２側や背面基板の外側、あるいは蛍光体スクリーン１６側への流出が防止される。
【００４３】
また、べーキング、電子線洗浄室１０２では、加熱と同時に、べーキング、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、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。
【００４４】
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１００℃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。
【００４５】
次に、背面側組立体および前面基板１１は組立室１０５に送られ、ここで４つの電極３４を介してインジウム層３２が通電加熱されインジウム層３２が再び液状に溶融あるいは軟化される。ここでも、上記と同様に、インジウム層３２は、各辺部の略中央から隣接する角部に向けて徐々に幅が狭くなるように形成されているため、断面積の小さい角部から先に溶融して辺部の中央部に向けて徐々に溶融する。このようにインジウムの溶融順をコントロールすることにより、角部からのインジウムの流出を許容した上で辺部のインジウムを溶融することになり、辺部略中央で溶融したインジウムがはみだすことを防止できる。
【００４６】
そして、この状態で、前面基板１１と側壁１８とを接合して所定の圧力で加圧した後、インジウムを除冷して固化させる。これにより、前面基板１１の封着面１１ａと側壁１８の封着面１８ａ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。
【００４７】
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。
【００４８】
以上のように、本実施の形態によると、前面基板１１の封着面１１ａにインジウム層３２を形成し、このインジウム層３２を通電加熱して溶融させることにより、前面基板１１を封着するようにしたため、前面基板１１および背面基板１２を必要以上に加熱することなく両者を封着できる。特に、本実施の形態では、矩形枠状の封着面１１ａの４つの辺部それぞれの略中央から隣接する角部に向けてインジウム層３２の幅を徐々に狭くするように形成したため、インジウム層３２を通電加熱して溶融させたときに４つの角部付近のインジウムを先に溶融させることができ、各辺部中央付近からインジウムがはみだすことを防止でき、前面基板１１を側壁１８に対して容易且つ確実に封着できる。
【００４９】
尚、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、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせても良い。
【００５０】
例えば、上述した実施の形態では、下地層３１の上に上述したように幅を変化させたインジウム層３２を形成した場合について説明したが、先に下地層３１の全面に亘ってインジウム層を形成して縁部を削ることにより幅に変化を持たせるように形状加工しても良く、いずれにしても、電極３４を接続した部位の幅が他の部位の幅より狭くなるようにインジウム層の形状を設定すれば良い。
【００５１】
例えば、上述した実施の形態では、封着面１１ａの各辺部の略中央から隣接する角部に向けて徐々に幅が狭くなるようにインジウム層３２を形成したが、図７に示すように、各辺部の中央からずれた位置が最も幅広になるようにインジウム層３２を形成しても良い。具体的には、各辺部の全長に対して角部から３０％以上離れた位置を最も幅広に形成すれば良い。
【００５２】
また、上述した実施の形態では、インジウム層３２の幅を連続的に変化させたが、図８に示すように、インジウム層の幅を段階的に変化させるようにしても良い。さらに、図９に示すように、局所的に凸部を形成するようにしても良い。この凸部は、溶融したインジウムを集めて辺部からはみだすことを防止するように機能する（特開２００２−１８４３２９）。
【００５３】
つまり、上述したように通電加熱によってインジウムを溶融する場合に限らず、角部と辺部の熱容量の違いによりインジウム溶融順を定められる加熱方法、つまり、高周波加熱や赤外線加熱、レーザ加熱によってインジウムを局所的に加熱する場合にも本発明のインジウム塗布形状を採用できる。また、単なる加熱によってインジウムを溶融して封着する場合にも多少の差ではあるが、熱容量の差が生じるため本発明のインジウムの塗布形状を採用することもでき、この場合に上述した凸部を設けることが特に有効となる。
【００５４】
また、上述した実施の形態では、各辺部中央の幅に対する角部の幅の比を５０〜９８％に設定したが、ベーキング処理後はその限りではない。また、インジウムの塗布工程がベーキング工程の後にある場合やベーキング工程のない場合には、インジウムの塗布幅だけではなく塗布厚やインジウムの断面形状を変化させることにより断面積を徐々に変化させても良い。
【００５５】
また、上述した実施の形態では、封着面に下地層を形成し、その上にインジウム層を形成する構成としたが、下地層を用いることなく直接、封着面上にインジウム層を充填する構成としても良い。この場合においても、封着面の各辺部の略中央から隣接する角部に向けて徐々に幅が狭くなるようにインジウム層を設けることにより、前述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００５６】
一方、上述した実施の形態では、前面基板１１の封着面１１ａのみに下地層３１およびインジウム層３２を形成した状態で封着する構成としたが、側壁１８の封着面１８ａのみ、あるいは、前面基板１１の封着面１１ａと側壁１８の封着面１８ａとの両方に下地層３１およびインジウム層３２を形成した状態で封着する構成としてもよい。
【００５７】
その他、この発明は上述した実施の形態に限定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。例えば、背面基板と側壁との間を、上記と同様の下地層３１およびインジウム層３２を融合した封着層によって封着してもよい。また、前面基板あるいは背面基板の一方の周縁部を折り曲げて形成し、これらの基板を側壁を介することなく直接的に接合する構成としてもよい。
【００５８】
また、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、プラズマ表示パネル（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】
【００５９】
【図１】この発明の実施の形態に係るＦＥＤを示す外観斜視図。
【図２】図１の線Ａ−Ａに沿った断面図。
【図３】上記ＦＥＤの蛍光体スクリーンを示す部分平面図。
【図４】上記ＦＥＤの真空外囲器を構成する前面基板の封着面にインジウム層を形成した状態を示す平面図。
【図５】上記封着面にインジウムを形成した前面基板と背面側組立体を対向させた状態を示す部分断面図。
【図６】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４のインジウム層の変形例を示すイメージ図。
【図８】図４のインジウム層の他の変形例を示すイメージ図。
【図９】図４のインジウム層のさらに他の変形例を示すイメージ図。
【符号の説明】
【００６０】
１０…真空外囲器、１１…前面基板、１１ａ…封着面、１２…背面基板、１８…側壁、１８ａ…封着面、３１…下地層、３２…インジウム層、３４…電極。
【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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