(57)【要約】【課題】封着作業を迅速かつ安定して行うことが可能な画像表示装置の製造方法を提供することにある。【解決手段】  前面基板１１および背面基板１２の周縁部に封着層２１ａ、２１ｂを形成した後、前面基板１１および背面基板１２を対向配置し、封着層２１ａ、２１ｂに電流路を形成して、通電を開始し、通電時間全体の１０パーセント以上の電流上昇期間を経て最大電流値に達する電流を所定時間通電し、上記通電により上記封着層２１ａ、２１ｂを加熱溶融させて、上記前面基板および背面基板の周辺部同士を接合する。【選択図】    図１１
2005251476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面基板および背面基板を有する外囲器を備えた画像表示装置の製造方法において、
上記前面基板および背面基板の少なくとも一方の周縁部に、導電性を有した封着材を配置して封着層を形成し、
上記前面基板および背面基板を対向配置し、
上記封着層に電流路を形成して上記封着層へ通電を開始し、通電時間全体の１０パーセント以上の電流上昇期間を経て最大電流値に達する電流を所定時間通電し、
上記通電により上記封着層を加熱溶融させて、上記前面基板および背面基板の周辺部同士を接合する
ことを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【請求項２】
前面基板および背面基板を有する外囲器を備えた画像表示装置の製造方法において、
上記前面基板および背面基板の少なくとも一方の周縁部に、導電性を有した封着材を配置して封着層を形成し、
上記封着層に、当該封着層を加熱溶融させるための電源を供給する一対の電極を取り付けて、上記封着層に上記電源の電流路を形成し、
上記前面基板および背面基板を対向配置して、上記前面基板と背面基板とを互いに接近する方向に加圧し、
上記加圧した状態で上記電極を介し上記封着層へ通電を開始して、
通電時間全体の１０パーセント以上の電流上昇期間を経て最大電流値に達する電流を所定時間通電し、
上記通電により上記封着層を加熱溶融させて、上記前面基板および背面基板の周辺部同士を接合する
ことを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【請求項３】
対向配置されているとともに周辺部同士が接合された前面基板および背面基板を有する外囲器を備えた画像表示装置の製造方法において、
上記前面基板および背面基板の互いに対向する面の各周縁部に、導電性を有した封着材を配置して、上記前面基板および背面基板にそれぞれ封着層を形成し、
上記前面基板の封着層、および上記背面基板の封着層に、それぞれ封着層を加熱溶融させるための電源を供給する一対の電極を取り付けて、上記前面基板の封着層および上記背面基板の封着層にそれぞれ上記電源の電流路を形成し、
上記電極を介し上記封着層へ通電を開始して、通電時間全体の１０パーセント以上の電流上昇期間を経て最大電流値に達する電流を所定時間通電し、
上記通電により上記前面基板の封着層、および上記背面基板の封着層をそれぞれ加熱溶融させた後、
上記前面基板および背面基板を対向配置した状態で上記前面基板と背面基板とを互いに接近する方向に加圧し、
上記前面基板および背面基板の周辺部同士を接合する
ことを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【請求項４】
上記封着層を最大電流値２００アンペア以上の電流で加熱溶融させる請求項１および２記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項５】
上記封着層をそれぞれ最大電流値１００アンペア以上の電流で加熱溶融させる請求項３記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項６】
上記電流上昇期間を最大１００パーセントまで可変可能な電流制御手段を有して、上記電流上昇期間を任意に設定できるようにした請求項１または２または３記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項７】
上記封着層を加熱溶融させるための電源を供給する一対の電極を基板周縁の対向する二位置に上記封着層に接触可能に配置する請求項１または２記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項８】
上記前面基板の封着層を加熱溶融させる一対の電極と、上記背面基板の封着層を加熱溶融させる一対の電極とを、それぞれ対応する基板の周縁の対向する二位置に、対向する基板の二位置と異ならせて配置する請求項３記載の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、対向配置されているとともに周縁部同士が封着された一対の基板を備えた平面型の画像表示装置を製造する製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、陰極線管（以下ＣＲＴと称す）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）、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）、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）、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電子放出ディスプレイ（以下ＳＥＤと称す）などがある。
【０００３】
これら各種表示装置のうち、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。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】
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。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、上記のようなＦＥＤにおいて、外囲器を構成する前面基板および背面基板を接合するために様々な製造方法が検討されている。一般的には、２枚の基板と側壁との間にフリットガラスなどの焼結材料を充填し、炉中で加熱、焼結させ、基板と側壁とを結合させて外囲器を形成する。基本的な手順の一例としては、予め背面基板に側壁を溶着したものを準備し、更にこれと前面基板を溶着する。
【０００７】
しかしながら、フリットガラスを焼結する場合には不要なガスが発生する。そして、このガスは、溶着後、密閉された外囲器の内部に残留し、後に外囲器内部を高真空に排気する際の障害となる。そこで、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低融点金属封着材料を充填し、導電性封着材料に通電しそのジュール熱により導電性封着材料自身を発熱、溶解させ、基板を結合する方法（以下通電加熱と称す）が検討されている。
【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】
【０００８】
上述の通電加熱では、導電性封着材料が安定して溶融されるように電流を供給する必要がある。安定して溶融されない場合には、外囲器個々により導電性封着材料の溶解にかかる時間が異なり、安定した基板結合が出来なくなる。導電性封着材料を加熱し過ぎると、その熱により導電性封着材料が断線したり基板に亀裂が生じたりする不具合が発生する。逆に十分に溶解していない場合、基板の結合が不十分になり、真空気密性が劣化したり外囲器の真空状態を保てない等の問題が発生する。このため従来は、導電性封着材料全体に１００Ａの直流電流を供給し、１分程度の時間で加熱溶融を行っていた。これにより導電性封着材料を安定して溶融することができていたが、一方で冷却には１０ないし２０分の時間を要していた。このため、量産性の向上を目的として、さらなる封着時間の短縮が望まれていた。
【０００９】
この際、上記定電流値を上げることで導電性封着材料の溶解および冷却にかかる時間短縮を図ることが可能であるが、電流値を上げると導電性封着材料と電極の間、電極と装置側の電極コンタクトの間、または封着層間でスパークが発生する頻度が高くなり、安定した封着層の溶解ができないという問題があった。
【００１０】
この発明は、以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、導電性封着材料の封着作業を迅速かつ安定して行うことが可能な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】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明は、前面基板および背面基板を有する外囲器を備えた画像表示装置の製造方法において、上記前面基板および背面基板の少なくとも一方の周縁部に、導電性を有した封着材を配置して封着層を形成し、上記前面基板および背面基板を対向配置し、上記封着層に電流路を形成して上記封着層へ通電を開始し、通電時間全体の１０パーセント以上の電流上昇期間を経て最大電流値に達する電流を所定時間通電し、上記通電により上記封着層を加熱溶融させて、上記前面基板および背面基板の周辺部同士を接合することを特徴とする。
【００１２】
また上記目的を達成するため、本発明は、前面基板および背面基板を有する外囲器を備えた画像表示装置の製造方法において、上記前面基板および背面基板の少なくとも一方の周縁部に、導電性を有した封着材を配置して封着層を形成し、上記封着層に、当該封着層を加熱溶融させるための電源を供給する一対の電極を取り付けて、上記封着層に上記電源の電流路を形成し、上記前面基板および背面基板を対向配置して、上記前面基板と背面基板とを互いに接近する方向に加圧し、上記加圧した状態で上記電極を介し上記封着層へ通電を開始して、通電時間全体の１０パーセント以上の電流上昇期間を経て最大電流値に達する電流を所定時間通電し、上記通電により上記封着層を加熱溶融させて、上記前面基板および背面基板の周辺部同士を接合することを特徴とする。
【００１３】
さらに上記目的を達成するため、本発明は、対向配置されているとともに周辺部同士が接合された前面基板および背面基板を有する外囲器を備えた画像表示装置の製造方法において、上記前面基板および背面基板の互いに対向する面の各周縁部に、導電性を有した封着材を配置して、上記前面基板および背面基板にそれぞれ封着層を形成し、上記前面基板の封着層、および上記背面基板の封着層に、それぞれ封着層を加熱溶融させるための電源を供給する一対の電極を取り付けて、上記前面基板の封着層および上記背面基板の封着層にそれぞれ上記電源の電流路を形成し、上記電極を介し上記封着層へ通電を開始して、通電時間全体の１０パーセント以上の電流上昇期間を経て最大電流値に達する電流を所定時間通電し、上記通電により上記前面基板の封着層、および上記背面基板の封着層をそれぞれ加熱溶融させた後、上記前面基板および背面基板を対向配置した状態で上記前面基板と背面基板とを互いに接近する方向に加圧し、上記前面基板および背面基板の周辺部同士を接合することを特徴とする。
【００１４】
上記のように構成された画像表示装置の製造方法によれば、導電性を有した封着材に、通電時間全体の全体の１０パーセント以上の電流上昇期間を経て最大電流値に達する緩やかな傾斜をもつ電流を所定時間通電して上記封着材を加熱溶融し封着処理を行うことにより、加熱溶融のための最大電流値を現行の二倍以上に高く設定し、加熱通電時間を短縮した場合に於いても、スパークの発生を確実に回避して、封着層に安定した電流を通電することができる。これにより、封着層を全周に渡って均一な厚さに形成できるとともに、基板全体を低温に維持しながら、封着作業を短時間でかつ安定して行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、封着作業を安定してかつ迅速に行うことができ、信頼性が高く表示品位の高い画像表示装置を製造可能な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】
以下図面を参照しながら、この発明に係る画像表示装置をＦＥＤに適用した実施の形態について詳細に説明する。  
図１ないし図４に示すように、ＦＥＤは、それぞれ矩形状のガラス板からなる前面基板１１、および背面基板１２を備え、これらの基板は１〜２ｍｍの隙間を置いて対向配置されている。背面基板１２は前面基板１１よりも大きな寸法に形成されている。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接合され、内部が真空状態に維持された扁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、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、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。なお、支持部材１４は板状に限らず、柱状のものを用いてもよい。
【００１７】
前面基板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光吸収層２０を並べて構成されている。蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂは、真空外囲器１０の上記一辺と平行な方向に延在しているとともに、この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、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３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、画素毎に対応して複数列および複数行に配列されている。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、モリブデンや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。また、背面基板１２の内面には、電子放出素子２２に電位を供給する多数本の配線２３がマトリックス状に設けられ、その端部は真空外囲器１０の周縁部に引出されている。
【００１９】
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。これにより、電子放出素子２２から電子ビームが放出される。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。
【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、前面基板１１、背面基板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。後述するように、背面基板１２と側壁１８との間は、フリットガラス等の低融点ガラス１９によって封着されている。また、前面基板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】
また、ＦＥＤは、複数、例えば、一対の電極３０を備え、これらの電極は、封着層２１に電気的に導通した状態で外囲器１０に取り付けられている。これらの電極３０は、封着層２１に通電する際の電極として用いられる。
【００２２】
図５に示すように、各電極３０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ている。すなわち、電極３０は、断面がほぼＵ字形状となるように折曲げられ、装着部３２、装着部から延出し封着層に対する電流の通路となる胴体部３４、胴体部の延出端に位置し封着層に接触可能な接触部３６、および装着部および胴体部の背面部により形成された平坦な導通部３８を一体に備えている。装着部３２は、クリップ状に折り曲げられた挟持部を一体に備え、前面基板１１あるいは背面基板１２の周縁部を挟持して取り付け可能と成っている。接触部３６は、水平方向の延出長さＬが２ｍｍ以上に形成されている。また、胴体部３４は帯状に形成され、装着部３２から斜め上方に傾斜して延びている。これにより、接触部３６は、鉛直方向に沿って、装着部３２および胴体部３４よりも高く位置している。
【００２３】
図１ないし図３に示すように、各電極３０は、真空外囲器１０の例えば、背面基板１２に弾性的に係合した状態で取り付けられている。すなわち、電極３０は、装着部３２により背面基板１２の周縁部を弾性的に挟持した状態で真空外囲器１０に取り付けられている。そして、各電極３０の接触部３６は、それぞれ封着層２１に接触し電気的に導通している。また、胴体部３４は接触部３６から真空外囲器１０の外側に延出しているとともに、導通部３８は、背面基板１２の側面と対向し真空外囲器１０の外面に露出している。これら一対の電極３０は、真空外囲器１０の対角方向に離間した２つの角部にそれぞれ設けられ、封着層２１に対して対称に配置されている。
【００２４】
次に、上記構成を有する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。この状態で、露光、現像することにより、前面基板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１７を形成する。
【００２５】
続いて、背面基板１２用の板ガラスに電子放出素子２２を形成する。これは、マトリックス状の導電性カソード層２４を板ガラス上に形成し、このカソード層上に例えば熱酸化法やＣＶＤ法あるいはスパッタリング法により２酸化シリコン膜の絶縁膜を形成する。この後、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。
【００２６】
その後、レジストパターン及びゲート電極２８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１２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。更に、背面基板１２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、キャビティ２５の内部に電子放出素子２２が形成される。次に、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。
【００２７】
続いて、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を背面基板１２の内面上に封着する。次いで、図６（ａ），（ｂ）に示すように、側壁１８の封着面の全周にわたってインジウムを所定の幅および厚さに塗布し封着層２１ａを形成するとともに、側壁１８の封着面に対向する前面基板１１の封着面の全周にわたってインジウムを所定の幅および厚さに塗布し封着層２１ｂを形成する。なお、側壁１８および前面基板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封着面に塗布する方法、あるいは、固体状態のインジウムを封着面に載置する方法等によって行う。
【００２８】
続いて、図７に示すように、側壁１８が接合されている背面基板１２に一対の電極３０を装着する。この際、各電極３０は、接触部３６が封着層２１ａに接触せず、封着層と隙間を置いて対向した状態に装着する。電極３０は、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２１ａ、２１ｂ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、一対の電極３０は、背面基板１２の対角方向に対向する２つの角部に装着され、電極間に位置した封着層２１ａ、２１ｂの長さは、各電極の両側でほぼ等しく設定されている。
【００２９】
電極３０を装着した後、これら背面基板１２、前面基板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８に示す真空処理装置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、封着層２１ａ、２１ｂを加熱溶融するための直流電源を出力する電源装置１２０と、この電源装置１２０を制御するコンピュータ２００とが接続されている。また、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。
【００３０】
所定間隔離間して対向配置された前面基板１１および背面基板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。
【００３１】
ベーキング、電子線洗浄室１０２では、各種部材を３５０〜４００℃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、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。
【００３２】
なお、ベーキング工程において、加熱により封着層２１ａ、２１ｂは一旦溶融して流動性を有するが、各電極３０の接触部３６は封着層２１ａ、２１ｂに接触することなく隙間を置いて対向している。そのため、溶融したインジウムが電極３０を通して背面基板１２の外側へ流れ出すのを抑えることができる。
【００３３】
ベーキングおよび電子線洗浄された前面基板１１および背面基板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。
【００３４】
続いて、前面基板１１および背面基板１２は組立室１０５に送られる。図９に示すように、この組立室１０５において、前面基板１１および背面基板１２は、対向配置された状態で組立室内のホットプレート１３１、１３２にそれぞれ保持される。前面基板１１は落下しないように、固定治具１３３により上側のホットプレート１３１に固定する。
【００３５】
その後、前面基板１１および背面基板１２を約１２０℃に維持したまま、互いに接近する方向へ移動させ、所定の圧力で加圧する。なお、基板の移動は、前面基板１１および背面基板１２の両方を移動させて互いに接近させる方法、あるいは前面基板および背面基板のいずれか一方を移動させて互いに接近させる方法のいずれでもよい。
【００３６】
このように所定の圧力で加圧することにより、前面基板１１側の封着層２１ｂと背面基板１２側の封着層２１ａとを互いに接触させるとともに、各電極３０の接触部３６を封着層２１ａ、２１ｂの間に挟持し、各電極３０を封着層２１ａ、２１ｂに電気的に接続する。この際、接触部３６は２ｍｍ以上の水平方向長さに形成されているため、封着層２１ａ、２１ｂに対し安定して接触することができる。なお、電極３０の接触部３６に予めインジウムを塗布しておくことにより、封着層に対して一層良好な接触および通電状態を得ることができる。
【００３７】
この状態で、図１０に示すように、一対の電極３０に電源装置１２０の電源出力端を電気的に接続した後、電源装置１２０より、側壁１８側の封着層２１ａおよび前面基板１１側の封着層２１ｂのそれぞれに直流電流を定電流モードで印加し、当該通電により封着層２１ａ、２１ｂを加熱してインジウムを溶融させる。
【００３８】
本発明に係る実施形態では、この封着層２１ａ、２１ｂへの通電による加熱溶融時に於いて、通電過渡期に通電時間全体の１０パーセント以上の電流上昇期間を経て最大電流値（定電流値）に達する緩やかな傾斜をもつ、最大電流値２００アンペア以上の電流を所定時間通電して、封着層２１ａ、２１ｂを加熱溶融させる。
【００３９】
この際の封着層２１ａ、２１ｂへの通電による加熱溶融処理を図１１を参照して説明する。電源装置１２０は、定電流源１２１に於いて、例えば２００乃至４００アンペア程度の所定の定電流電源を生成する。電源出力制御部１２２は定電流源１２１で生成した定電流を出力制御するもので、過渡電流の制御機能をもつ。ここでは、コンピュータ２００から出力された制御コマンド（若しくは上記組立室１０５に於ける基板加圧機構の加圧状態検知信号）ＣＳに従い、図示するように、通電時間全体の１０パーセント以上の電流上昇期間を経て最大電流値（定電流期間）に達する緩やかな傾斜をもつ、最大電流値２００アンペア以上の電流（Ｉｏ）を所定時間出力する。この際の封着層２１ａ、２１ｂに流れる電流経路を図に符号ｉａ，ｉｂで示している。上記実施形態に於ける封着層の塗布例は、前面基板１１に封着層２１ｂが塗布され、背面基板１２に封着層２１ａが塗布されていることから、上記出力電流が、封着層２１ａを流れるｉａ，ｉｂと、封着層２１ｂを流れるｉａ，ｉｂとに４分流される。従って例えば上記最大電流値（Ｉｏ）を２８０アンペアとすると、定電流期間（ｔｂ）、封着層２１ａにｉａ，ｉｂとしてそれぞれ７０アンペアの定電流が均等に流れることになる。
【００４０】
本発明の実施形態では、この最大電流値（Ｉｏ）に至るまでの通電過渡期に於いて、出力電流値を徐々に上昇させることで、加熱溶融に要する電流値をより高く設定した状況下での上記スパークの発生を回避している。
【００４１】
この際の最大電流値（Ｉｏ）に至るまでの通電過渡期（電流上昇期間）に於ける各種電流波形の例を図１２に示している。同図（ａ）は最大電流値（Ｉｏ）に至るまでの、すなわち定電流期間（ｔｂ）に至るまでの通電過渡期となる電流上昇期間（ｔａ）に於いて、その過渡電流（ＴＩ）を直線状に変化させている。この電流上昇期間となる通電過渡期（ｔａ）は通電時間全体（ｔａ＋ｔｂ）の１０パーセント以上に設定され、その設定に従って出力制御部１２２により過渡電流の出力制御が行われる。同図（ｂ）は最大電流値（Ｉｏ）に至るまでの通電過渡期となる電流上昇期間（ｔａ）を５０パーセント以上とし、当該機関に於いて過渡電流（ＴＩ）を曲線状に変化させている。同図（ｃ）は最大電流値（Ｉｏ）に至るまでの通電過渡期となる電流上昇期間（ｔａ）に於いて、その過渡電流（ＴＩ）をｓ字曲線状に変化させている。同図（ｄ）は最大電流値（Ｉｏ）に至るまでの通電過渡期となる電流上昇期間（ｔａ）に於いて、その過渡電流（ＴＩ）を段階的に変化させている。
【００４２】
上記したような電流上昇期間を経て所定の定電流に至る、各種加熱溶融処理モードでの電源供給例を図１３、図１４に示している。図１３は基板（前面基板１１および背面基板１２）相互を加圧した状態で封着層２１ａ、２１ｂを加熱溶融する加圧−加熱モードでの上記定電流電源の供給例を示しており、この際は上記加圧状態下で封着層２１ａ、２１ｂを単一電源からの上記した等分流による電流供給により加熱溶融する。図１４は前面基板１１に塗布された封着層２１ｂと、背面基板１２に塗布された封着層２１ａとをそれぞれ加熱溶融した状態で基板（前面基板１１および背面基板１２）相互を加圧する加熱−加圧モードでの上記定電流電源の供給例を示しており、この際は封着層２１ａ、２１ｂをそれぞれ別電源若しくは単一電源で同時並行して加熱溶融する。
【００４３】
上述したように、組立室１０５に於いては、前面基板１１側及び背面基板１２側に塗布された封着層２１ａ、２１ｂへの通電による加熱溶融時に於いて、通電時間全体の１０パーセント以上の電流上昇期間を経て最大電流値に達する緩やかな傾斜をもつ、最大電流値２００アンペア以上の電流を所定時間通電して、封着層２１ａ、２１ｂを加熱溶融させ、この加熱溶融させた封着層２１によって前面基板１１の周縁部と側壁１８とを封着する。
【００４４】
上記工程により封着された前面基板１１、側壁１８、および背面基板１２は、冷却室１０６で常温まで冷却され、アンロード室１０７から取り出される。これにより、ＦＥＤの真空外囲器１０が完成する。  
なお、真空外囲器１０が完成した後、必要であれば一対の電極３０を切除してもよい。
【００４５】
以上のようなＦＥＤの製造方法によれば、前面基板１１側及び背面基板１２側に塗布された封着層２１ａ、２１ｂへの通電による加熱溶融時に於いて、通電時間全体の１０パーセント以上の電流上昇期間を経て最大電流値に達する緩やかな傾斜をもつ、最大電流値を２００アンペア以上とした電流を所定時間通電して、封着層２１ａ、２１ｂを加熱溶融させ、この加熱溶融させた封着層２１によって前面基板１１の周縁部と側壁１８とを封着することにより、上記加工工程に於ける封着作業の所要時間を短縮でき、かつスパーク等の不具合を回避して封着層２１に安定した加熱溶融のための電流を流すことができる。従って、基板全体が不要に加熱される以前の短い時間帯での封着作業が可能となり、封着作業を効率よく迅速に行うことができる。さらに封着層を構成する導電性の低融点封着材料を予め定めた通電時間で安定してかつ確実に溶融させることができることから、封着層２１に亀裂等が発生することなく迅速かつ確実な封着を行うことができる。
【００４６】
以上のことから、量産性に優れ、同時に、安定かつ良好な画像を得ることが可能なＦＥＤを安価に製造することができる。
【００４７】
なお、上述した実施の形態において、通電初期の電流上昇制御は、図１１乃至図１４に示した例に限るものではなく、要は、封着層に電流路を形成して上記封着層へ通電を開始し、通電時間全体の１０パーセント以上の電流上昇期間を経て最大電流値に達する電流を所定時間通電する方法の中で種々の変形、応用が可能である。また電極３０の装着部はクリップ状の挟持部を一体に備えた構成としたが、図１５および図１６に示すように、挟持部として機能する別体のクリップ４１を備えた構成としてもよい。すなわち、電極３０は、接触部３６、胴体部３４、および平坦な基台部３９を有し、これは板材を折り曲げて一体に形成されている。また、電極３０の装着部は、基台部３９、および別体のクリップ４１により構成されている。そして、電極３０は、基台部３９および基板の周縁部、ここでは背面基板１２の周縁部を、クリップ４１で挟持することにより、背面基板１２に取付けられる。
【００４８】
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。
【００４９】
更に、上述した実施の形態では、背面基板側および前面基板側の両方にそれぞれインジウムからなる封着層を設ける構成としたが、いずれか一方のみに封着層を設けた状態で、前面基板と背面基板とを封着する構成としても良い。
【００５０】
封着材はインジウムに限るものではなく、導電性を有した封着材であれば他の材料でもよい。一般的に金属であれば相変化する際に急激な抵抗値変化が生じるため、封着材として使用することができる。例えば、封着材として、少なくともＩｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｇａ、Ｂｉのいずれかを含む金属を用いることができる。
【００５１】
また、外囲器の側壁は、予め背面基板あるいは前面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上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く、さらに、マトリックス型の黒色光吸収層と蛍光体層を形成し、断面が十字型の柱状支持部材を黒色光吸収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。上記実施の形態では、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、ＦＥＤに限定されることなく、ＳＥＤ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】
【００５２】
【図１】この発明の実施の形態に係るＦＥＤ全体を示す斜視図。
【図２】上記ＦＥＤの内部構成を示す斜視図。
【図３】図１の線Ａ−Ａに沿った断面図。
【図４】上記ＦＥＤの蛍光体スクリーンの一部を拡大して示す平面図。
【図５】上記ＦＥＤの電極を示す斜視図。
【図６】上記ＦＥＤの製造に用いられる前面基板および背面基板をそれぞれ示す平面図。
【図７】上記ＦＥＤの背面基板に電極を取り付けた状態を示す斜視図。
【図８】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９】インジウムが配置された背面基板と前面基板とを対向配置した状態を示す断面図。
【図１０】上記ＦＥＤの製造工程において、ＦＥＤの電極に電源を接続した状態を模式的に示す平面図。
【図１１】上記ＦＥＤの製造工程において、封着層への通電による加熱溶融時に於ける電流制御手段を説明するための図。
【図１２】上記加熱溶融時に適用可能な各種の電流波形を示す図。
【図１３】上記ＦＥＤの製造工程に於ける加圧−加熱モードでの定電流電源の供給例を示す図。
【図１４】上記ＦＥＤの製造工程に於ける加熱−加圧モードでの定電流電源の供給例を示す図。
【図１５】この発明に適用される電極の他の構成例を示す斜視図。
【図１６】図１５に示す電極を装着した状態を示す断面図。
【符号の説明】
【００５３】
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、  ２１、２１ａ、２１ｂ…封着層、  ２２…電子放出素子、  ３０…電極、  ３２…装着部、  ３４…胴体部、  ３６…接触部、  ３８…導通部、  １００…真空処理装置、１２０…電源装置、１２１…定電流源、１２２…出力制御部。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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