(57)【要約】【課題】封着作業を迅速かつ安定して行うことができる画像表示装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】外囲器１０は、対向配置された前面基板１１および背面基板１２を有し、前面基板および背面基板の周辺部同士は封着層２１を介して互いに接合されている。外囲器には、封着層に通電するための電極３０と、封着層に接触して設けられ溶融した封着材の一部を外囲器の外部に流出させる流出補助部材４０と、が取付けられている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面基板およびこの前面基板に対向配置された背面基板を有し、導電性の封着材を含有した封着層により上記前面基板および背面基板の周縁部同士が封着された外囲器と、前記外囲器内に設けられた複数の画素と、上記封着層に通電するための電極と、上記封着層に接触して設けられ溶融した封着材の一部を外囲器の外部に流出させる流出補助部材と、を備えた画像表示装置。
【請求項２】
上記流出補助部材は、上記封着層に接触した接触部と、上記接触部から上記外囲器の外側に向かって延出した胴体部と、上記前面基板および背面基板の少なくとも一方に取り付けられた装着部と、を有し、上記接触部は、鉛直方向に沿って上記胴体部よりも高く位置している画像表示装置。
【請求項３】
上記流出補助部材は、金属板を折り曲げて形成されている請求項１又は２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
上記封着層はほぼ矩形枠状に形成され、上記流出補助部材は、上記封着層の各辺毎に少なくとも１つずつ設けられている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項５】
上記封着層はほぼ矩形枠状に形成され、上記流出補助部材は、上記封着層の各コーナ部に設けられている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項６】
上記電極は上記封着層に対して対称な位置に複数個設けられ、それぞれ上記封着層に電気的に接続されている請求項４又は５に記載の画像表示装置。
【請求項７】
上記流出補助部材の接触部およびその近傍領域に導電性材料が充填されている請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項８】
上記封着材および導電性材料はＩｎあるいはＩｎを含む合金のいずれかを含んでいる請求項１ないし７のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前面基板およびこの前面基板に対向配置された背面基板を有し、導電性の封着材を含有した封着層により上記前面基板および背面基板の周縁部同士が封着された外囲器と、上記封着層に通電するための電極と、上記封着層に接触して設けられ溶融した封着材の一部を外囲器の外部に流出させる流出補助部材と、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の少なくとも一方に上記電極および流出補助部材を取り付け、
上記前面基板および背面基板を対向配置し、
上記封着層を介して上記前面基板および背面基板を接触させるとともに、上記電極および流出補助部材を上記封着層に接触させ、
上記電極を通して上記封着層に通電し、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とともに、溶融した封着材の一部を上記流出補助部材から外囲器の外部に流出させる画像表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前面基板およびこの前面基板に対向配置された背面基板を有し、導電性の封着材を含有した封着層により上記前面基板および背面基板の周縁部同士が封着された外囲器と、上記封着層に通電するための電極と、上記封着層に接触して設けられ溶融した封着材の一部を外囲器の外部に流出させる流出補助部材と、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、
上記封着層に接触可能な接触部および上記接触部から上記外囲器の外側に向かって延出した胴体部を具備した流出補助部材と、電極とを用意し、
上記封着層に対し上記接触部が隙間を置いた状態で上記流出補助部材を上記前面基板および背面基板の上記少なくとも一方に取り付けるとともに、上記前面基板および背面基板の上記少なくとも一方に上記電極を取り付け、
上記流出補助部材の上記接触部と上記封着層との隙間を維持した状態で、上記前面基板および背面基板を対向配置し、
上記対向配置された前面基板および背面基板の少なくとも一方を加圧し、上記封着層を介して上記前面基板および背面基板を接触させるとともに、上記流出補助部材の接触部および電極を上記封着層に接触させ、
上記加圧した状態で、上記電極を通して上記封着層に通電し、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とともに、溶融した封着材の一部を上記流出補助部材から外囲器の外部に流出させる画像表示装置の製造方法。
【請求項１１】
上記封着材は、ＩｎまたはＩｎを含む合金であることを特徴とする請求項９又は１０に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項１２】
上記流出補助部材の接触部に予めＩｎあるいはＩｎを含む合金を塗布した後、上記前面基板および背面基板の上記少なくとも一方に上記電極を取り付ける請求項９ないし１１のいずれかに記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項１３】
真空雰囲気中で上記封着層を通電加熱する請求項９ないし１２のいずれか１項に記載の画像表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、陰極線管（以下、ＣＲＴと称する）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電子放出ディスプレイ（以下、ＳＥＤと称する）などがある。
【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矩形枠状の側壁を介して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、基板を接合する方法（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。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−３１９３４６号
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述の接合方法によれば、外囲器内部を過剰に温度上昇させることがなく、ゲッターの吸着能力が維持され、外囲器内部を高真空度に維持し、かつ熱的劣化などに起因する画像劣化を防止する効果がある。しかしながら、通電加熱の場合、導電性封着材料に安定した電流を流す必要がある。電流値が安定し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、その熱により基板に亀裂が発生する。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、その後の排気工程で外囲器の真空を保てない等の問題が発生する。また、溶融した導電性封着材の一部が通電用の電極あるいは接合部の側壁から外部に流出する現象が生じる。溶融した低融点金属材料が電極から流出した場合は問題とならないが、接合部の側壁から流出した場合、流出低融点金属材料が映像信号を入力するための引き出し線に接触してショートする虞がある。
【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、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およびその製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の態様に係る画像表示装置は、前面基板およびこの前面基板に対向配置された背面基板を有し、導電性の封着材を含有した封着層により上記前面基板および背面基板の周縁部同士が封着された外囲器と、前記外囲器内に設けられた複数の画素と、上記封着層に通電するための電極と、上記封着層に接触して設けられ溶融した封着材の一部を外囲器の外部に流出させる流出補助部材と、を備えている。
【００１２】
また、この発明の他の態様に係る画像表示装置の製造方法は、前面基板およびこの前面基板に対向配置された背面基板を有し、導電性の封着材を含有した封着層により上記前面基板および背面基板の周縁部同士が封着された外囲器と、上記封着層に通電するための電極と、上記封着層に接触して設けられ溶融した封着材の一部を外囲器の外部に流出させる流出補助部材と、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の少なくとも一方に上記電極および流出補助部材を取り付け、上記前面基板および背面基板を対向配置し、上記封着層を介して上記前面基板および背面基板を接触させるとともに、上記電極および流出補助部材を上記封着層に接触させ、上記電極を通して上記封着層に通電し、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とともに、溶融した封着材の一部を上記流出補助部材から外囲器の外部に流出させることを特徴としている。
【００１３】
上述のような画像表示装置およびその製造方法によれば、前面基板および背面基板を有した外囲器を接合する際、溶融した封着材の流出を制御することができ、安定して接合を行うことが可能になる。これらにより安価に製造ができ、安定かつ良好な画像を得ることが可能な画像表示装置を提供することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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１５が形成されている。
【００１７】
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。
【００１８】
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。電子放出素子から放出される電子ビームは、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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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、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な装着部３２、装着部に並んで位置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。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。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接触部３６よりも高く位置している。
【００２２】
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。
【００２３】
更に、背面基板１２には、複数、例えば１２個の流出補助部材４０が取り付けられている。これらの流出補助部材４０は、図６に示すように、導電部材として厚さ０．２ｍｍの銅板を加工してクリップ状に形成されている。すなわち、流出補助部材４０は断面がほぼＵ字形状となるように折り曲げられ、背面基板１２に流出補助部材を固定する役割をもつ取り付け部４１、封着材としてのインジウムが流れる通路となる胴体部４２、インジウムに対して接触する接触部４３を有している。接触部４３は先端から２ｍｍの長さの範囲を水平になるように折り曲げ成形し、且つ、背面基板１２のインジウムとの間に空隙を有するように胴体部４２及び取り付け部１４を折り曲げ成形している。
【００２４】
図１および図２に示すように、これらの流出補助部材４０は、背面基板１２の各辺に３個ずつ取り付けられ、所定の間隔をおいて配置されている。また、各流出補助部材４０は、背面基板１２の周縁部に位置した配線２３を避けて配置されている。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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７（ａ）、７（ｂ）に示すように、側壁１８の封着面の全周に渡ってインジウムを所定幅および所定厚さに塗布し封着層２１ａを形成する。同様に、前面基板１１の側壁１８と対向する封着面にインジウムを所定幅および所定厚さで矩形枠状に塗布し、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。
【００２９】
続いて、図２に示したように、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。
【００３０】
次に、複数の流出補助部材４０を背面基板１２の各辺部に取り付ける。この際、背面基板１２の各辺に、例えば３つ流出補助部材４０を装着し、各辺の中央付近に等間隔をおいて配置する。また、各流出補助部材４０は、背面基板１２の周縁部に引出された配線２３を避ける位置に取り付ける。この時、各流出補助部材４００は、接触部４３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。
【００３１】
電極３０および流出補助部材４０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、通電用の直流の電源１２０と、この電源を制御するコンピュータ１２２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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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および各流出補助部材４０の接触部４３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あるいは流出補助部材４０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。
【００３５】
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Ｂａ膜が蒸着形成される。Ｂａ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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。それにより、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および流出補助部材４０の接触部４３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。
【００３８】
この状態で、図１０に示すように、一対の電極３０に電源１２０を電気的に接続した後、側壁１８側の封着層２１ａおよび前面基板１１側の封着層２１ｂのそれぞれに例えば、１４０Ａの直流電流を定電流モードで印加する。これにより、封着層２１ａ、２１ｂを加熱しインジウムを溶融させる。この際、電源１２０に接続された接続端子５０を、電極３０の導通部３８に接触させることにより、電源と電極、および電極と封着層２１ａ、２１ｂとを確実に導通させることができる。また、各電極３０は封着層２１ａ、２１ｂに対して等価に接触しているため、安定して通電することができ、それぞれの封着層にほぼ同量の電流を流し均等に加熱溶融させることができる。
【００３９】
溶融したインジウムは温度上昇の早い電極３０付近に向かって流れ出していく。背面基板１２の各辺の中心付近から電極３０付近に向かって流出したインジウムの一部は、辺上に取り付けられた流出補助部材４０の接触部４３から胴体部４２へと流れ出し、外囲器１０の外方へ導かれる。これにより、溶融インジウムが配線２３上へ流れ出して配線同士がショートすること防いでいる。
【００４０】
上記のようにインジウムを溶融させることにより、封着層２１ａ、２１ｂを融合させて封着層２１を形成し、この封着層によって前面基板１１の周縁部と側壁１８とを封着する。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。以後、外囲器１０は後工程に搬送され所望の工程が施される。これにより、ＦＥＤ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および各流出補助部材４０を切除してもよい。
【００４１】
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、通電加熱時、背面基板に装着された電極３０を介して封着層２１に安定した電流を流すことができる。従って、封着時、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、その結果、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。
【００４２】
ベーキングと電子線洗浄の併用によって表面吸着ガスを十分に放出させることができ、吸着能力が優れたゲッター膜を得ることができる。また、インジウムを通電加熱することによって封着、接合することにより、前面基板および背面基板全体を加熱する必要がなく、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。同時に、ゲッター膜の劣化、封着工程中に基板が割れるなどの不具合をなくすことが可能となる。
【００４３】
封着前の状態において、電極の接触部および流出補助部材の接触部は、封着層に接触することなく封着層と隙間を置いて対向している。そのため、ベーキング工程等において、封着材が溶融した場合でも、この溶融した封着材が電極および流出補助部材を通して外部に流出すること防止できる。また、通電加熱工程において、溶融したインジウムを各流出補助部材４０から積極的に外囲器の外側、つまり、配線２３の外側へ流出させている。そのため、封着層を全周に渡って均一な厚さに維持できるとともに、封着材の流出に起因する配線２３のショート等を防止することが可能となる。
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を安価に得ることができる。
【００４４】
なお、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。
【００４５】
流出補助部材４０の形状は上述した実施の形態に限定されることなく、種々変更可能である。例えば、流出補助部材４０は、図１１（ａ）に示すように、帯状の細長い板材を折り曲げて形成してもよく、あるいは、図１１（ｂ）に示すように、封着材の流出をガイドするガイド壁４４を胴体部４２の両側縁に立設してもよい。
【００４６】
また、上述した実施の形態において、流出補助部材４０はクリップ状の装着部４１を一体に備えた構成としたが、図１２および図１３に示すように、接触部４３、胴体部４２、基台部４５を備えた構成とし、装着部として機能する別体のクリップ４６を用いて背面基板１２に取り付ける構成としてもよい。
【００４７】
なお、図１１ないし図１３に示す実施の形態において、他の構成は前述した実施の形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。そして、これらの実施の形態においても、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。
【００４８】
流出補助部材４０は銅板に限らず、他の材料により構成してもよい。上記実施の形態では、背面基板１２の辺部に１２個の流出補助部材を取り付け、基板同士を加圧後に封着層と接触する構成としたが、これに限らず前面基板側にも複数個の流出補助部材を取り付け、それぞれの流出補助部材から封着材を流出させるようにしてもよい。また、流出補助部材４０は、封着層の各辺部に設ける構成としたが、これに限らず、封着部および基板のコーナ部に設けてもよい。この場合、電極３０は基板のいずれかの辺部に設けられる。
【００４９】
その他、低融点導電材料はインジウムに限るものではなく、導電性があれば他の材料でもよく、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。さらに、真空外囲器の外形状や支持部材構成が上記実施例に限られるものでないことはいうまでもなく、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ような例であってもよい。また、電子放出素子が、ｐｎ型の冷陰極素子であってもよいし表面伝導型の電子放出素子であってもよい。上記実施の形態では真空雰囲気での封着について述べたが、その他の雰囲気の環境において本発明を適用することも可能である。本発明は、外囲器内部が高真空でなくともよく、ＰＤＰやＬＣＤについても適用することができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上に述べたように本発明によれば、封着作業を迅速かつ安定して行うことができるとともに、封着材の流出に起因した配線のショート等を防止することが可能な画像表示装置およびその製造方法を提供することにある。
【図面の簡単な説明】
【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の流出補助部材を示す斜視図。
【図７】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】上記補助流出部材の変形例をそれぞれ示す斜視図。
【図１２】この発明の他の実施の形態に係るＦＥＤの流出補助部材を示す斜視図。
【図１３】上記他の実施の形態に係る製造方法において、流出補助部材を背面基板に取り付けた状態を示す断面図。
【符号の説明】
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、  ４０…流出補助部材、  ４１…装着部、
４２…胴体部、  ４３…接触部、  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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【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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