(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属の封止部位を有する排気管とガラスの封止部位を有する排気管とを含む複数の排気管を用いて密封容器の内部を大気圧以下の圧力にする工程と、
前記複数の排気管の封止部位を封止する工程と、を有し、
前記複数の排気管のうち、前記金属の封止部位を有する排気管を最後に封止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】
内部を大気圧以下の圧力に保持する密封容器と、
前記密封容器に接続された、金属の封止部位を有する排気管とガラスの封止部位を有する排気管とを含む複数の排気管と、を有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
前記金属の封止部位を有する排気管は、前記封止部位と前記密封容器との間に非金属部材からなる部位を有す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】
前記密封容器は非金属部材からなることを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記密封容器を構成する前記非金属部材と前記排気管を構成する前記非金属部材との熱膨張率の差が、前記密封容器を構成する前記非金属部材と前記封止部位の金属との熱膨張率の差よりも小さく、かつ、前記封止部位の金属と前記排気管を構成する前記非金属部材との熱膨張率の差が、前記密封容器を構成する前記非金属部材と前記封止部位の金属との熱膨張率の差よりも小さい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】
前記密封容器はガラスからなることを特徴とする請求項４又は５に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記密封容器と当該密封容器に対峙する前記排気管の端部とが低融点ガラスにより接続されていることを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記封止部位の金属は、銅、銅を含有する合金、アルミニウム、アルミニウムを含有する合金、銀、銀を含有する合金、タングステン、タングステンを含有する合金、モリブデン、モリブデンを含有する合金、のいずれかであることを特徴とする請求項２乃至７のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、密封容器内に蛍光体及びその発光機構が設けられてなる画像表示装置、特に平板型画像表示装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自発光型平板状画像表示装置には、例えば、プラズマディスプレイ、ＥＬ表示装置、電子線を用いた平板画像表示装置がある。
【０００３】
内部を大気圧より低い圧力に保持する密封容器を使用する画像表示装置としては、テレビのブラウン管等を代表的に挙げることができるが、プラズマディスプレイ、電子線を用いた平板画像表示装置等も、内部を大気圧より低い圧力に保持する密封容器を利用した機器・装置である。
【０００４】
これら表示装置は、現在大画面化、高精細化の要求が増大し、益々自発光型平板状画像表示装置のニーズが高まりつつある。
【０００５】
電子線を用いた自発光型平板状画像表示装置を構成するには、例えば、フェースプレートとリアプレート及び外枠に挟まれ、内部が大気圧より低い圧力に保持した密封用容器内に、電子ビームを発生する電子源として表面伝導型電子放出素子を用い、該電子ビームを加速し蛍光体に照射し発光させ画像表示させる薄型の画像表示装置が出願されている（例えば、特開平２-２９９１３６号公報）。
【０００６】
図１は、表面伝導型電子放出素子を用いた平板状画像表示装置に断面の一部を示す断面図である。
同図において、１０１はソーダガラスなどの絶縁材で構成されるリアプレート、１０２は表面伝導型電子放出素子である。
【０００７】
図２（ｂ）に前記表面伝導型電子放出素子１０２の概略を示す。
同図において、２０５、２０６は一定の間隔（２μｍ程度）を隔て設置された電極、２０７は有機Ｐｄ（ＣＣＰ４２３０奥野製薬株式会社製）を塗布して形成した導電性薄膜、２０８は電子放出部であり、フォーミングと呼ばれる通電処理によって電子を放出する電子放出部２０８を形成する。
【０００８】
ここで、フォーミングとは素子電極２０５、２０６間に電圧を印加通電し、局所的に前記導電性薄膜２０７を破壊、変形もしくは変質せしめ、電気的に高抵抗な状態にした電子放出部２０８を形成することである。
なお、電子放出部２０８は導電性薄膜２０７の一部に亀裂が発生しその亀裂付近から電子放出が行われる場合もある。
【０００９】
この他、表面伝導型電子放出素子２００(図１における１０２に相当)の導電性薄膜２０７として、ＳｎＯ2膜を用いたもの、Ａｕ薄膜によるもの[Ｇ.Dittmer：“Thin Solid Films”，9,317(１９７２)]、Ｉｎ2Ｏ3／ＳｎＯ2薄膜によるもの[Ｍ．Hartwell and C．G．Fonstad：“IEEE Trans．ED Conf．”，519(１９７５)]、カーボン薄膜によるもの[荒木久 他：真空、第２６巻、第1号、２２頁 (１９８３)]等が報告されている。
【００１０】
更に図１において、１０３は前記表面伝導型電子放出素子１０２に電気信号を供給するための配線であり、後述する図３に示すような駆動回路部３０６に接続されるものである。
【００１１】
１０５はソーダガラスからなるフェースプレート、前記フェースプレート１０５の内側表面にはＡl薄膜のメタルバック１０６で覆われた蛍光体１０７を塗布してある。
【００１２】
１０８はフリットガラス、１０９は外枠であり、前記フェースプレート１０５とリアプレート１０１を外枠１０９で挟んでフリットガラス１０８を用いて封着し、大気圧以下に気密可能な密封容器を形成する。
【００１３】
更に、１１０は画像に影響を及ぼさない領域、例えば画像表示領域の外側に設置されたゲッタであり、１１１は排気管である。
なお、電子源として使用されるものとして表面伝導型電子放出素子の他、加熱カソードを用いた熱電子源、電界放出型電子放出素子(W．P．Dyke&W．W．Dolan，“Field  emission”，Advance in Electron Physics, 8, 89(1956) や、C．A．Spindt，"Physical properties of thin-film field emission cathodes with molybdenum cones" ，J．Appl．Phys．,４７,５２４８(１９７６)等)、金属／絶縁層／金属型電子放出素子（Ｃ．Ａ．Ｍｅａｄ“The tunnel-emission amplifier ，J．Appl．Phys．，３２,６４６(１９６１)等）が知られている。
【００１４】
上述の構成において、初め排気管１１１に接続した真空ポンプ(不図示)によって前記密封容器内を排気する。排気管はできるだけ速く前記密封容器内を排気するため、内径ができるだけ大きい方が良い。
【００１５】
表面伝導型電子放出素子１０２に通電し前述のフォーミングを行い、加熱脱ガス、ゲッタ１１０をフラッシュ後、排気管１１１の封止(チップオフ)を行う。
【００１６】
更に、外部駆動回路(不図示)によって、表面伝導型電子放出素子１０２の素子電極１０４に画像表示信号である電気信号を供給すると電子放出部(図２（ｂ）の２０８)より電子がビーム状に放出され、該電子は蛍光体１０７、メタルバック１０６に印加された高電圧(１〜１０KV)によって加速された蛍光体１０７に衝突し発光させ、画像を表示させる。
【００１７】
従来の密封容器内の圧力を維持するための封止手段としては、密封容器と一体になった、或いは、物理的に接続された排気管、主には、ガラス製の排気管を通して排気し、密封容器内が大気圧以下の排気状態で該排気管を加熱し、溶融させ、封止した後に切断する手段が用いられていた。
【００１８】
このような封止・切断手段のきわめて一般的な手段は、蛍光灯や白熱電球などの製造方法が知られている。
例えば、特開平５-１７４７１０号公報の図３、図５には、封止用バーナをガラス製排気管の根本両側に当て、加熱軟化し、圧潰封止、或いは、バーナによる封止切りを行う事が開示され、特開平６-１６２９９７号公報の図３〜図８には、封止用バーナをガラス製排気管の両側から当て、加熱軟化し、溶融させた後、カッターにより所定の位置にスクライブを行い、排気管封止部位の切断を行う事が開示されている。
【００１９】
更に、自発光型平板状画像表示装置の排気管のチップオフ法として、特開平７-５７６３７号公報には、電気ヒータ加熱によって外径９mm、内径７mmの低熱膨張率硬質ガラス製の薄肉排気管を封止した実施例が開示されている。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
通常、ガラス製の排気管を加熱し軟化・溶融・収縮させる際には、管状排気管の外径、内径、肉厚、その均一性、使用するガラスの材質、すなわち硬質ガラス、軟質ガラス等の違いにより、加熱・軟化・溶融及び切断するための諸条件を設定し、場合によっては、封止のたびに条件を変更する必要が生じてしまう事になる。
【００２１】
また、前述した特開平７-５７６３７号公報にも開示されているように、大気圧以下の状態で加熱・軟化された管状ガラス製排気管は内側に凸状態になり、肉溜りと呼ばれる溶融状態を形成しやすく、場合によっては微小亀裂（クラック）が発生し、真空リークが生じてしまう懸念が常に存在する事になる。
【００２２】
更には、加熱・軟化・溶融を管状ガラス製排気管に実施する際には、管状ガラス製排気管のガラス自体に含まれる構造水等の多くのガス成分が放出される。
【００２３】
排気管が複数本設けられ、排気が継続される状態で封止される最初の排気管から放出されるガス成分は、封止前の排気管を通じてある程度は排気されるが、ある程度の時間をおきながら封止を行う必要が生じる。
【００２４】
しかしながら、最後に封止される排気管を封止した際に放出されるガス成分は、排気側に排気される一方で、一部、又は排気側へ排気されるのと同量程度のガス成分を密封容器内にも滞留させてしまう事になる。
【００２５】
当然、構造水等を主成分とするガス成分が密封容器内に滞留する事は、極めて低い圧力状態で密封容器内を保持し、電子を放出する電子源とこれを用いた画像表示装置にとって好ましい事でない。
【００２６】
また、排気管を封止する際の放出ガスを極力少なくするには、加熱温度を低めに設定したり、加熱領域を極力少なくしたり、構造水の少ないガラス材質を選択する事である程度改善する事も可能であるが、軟化・溶融具合が低下し、封止自体の信頼性を低下させる事になってしまう。
【００２７】
一方、密封容器内に封止時の放出ガス種を吸着する、いわゆるゲッタ部材を配置する事も可能であるが、平板状画像表示装置の構成から、密封容器内に配置するゲッタの構成が複雑になる事は充分推察されるはずである。
【００２８】
また、ゲッタ材料がその能力を充分に発揮できるための条件、すなわち、蒸発型であればフラッシュさせ、非蒸発型であればゲッタ部材を加熱・活性化した状態で、ガラス製の排気管を封止し、更には、密封容器内の圧力を維持するため、ゲッタ部材の吸着排気能力発現のための工程が必要になるなど、製造工程自体が煩雑になる。
【００２９】
封止前に吸着排気能力を発現したゲッタ部材は、封止時に放出される構造水等に  より初期に劣化してしまう事も充分推察されるはずである。
【００３０】
一方、排気管封止後にゲッタ部材を活性化、またはフラッシュさせ、その放出ガス吸着機能を発現させる場合でも、ゲッタ部材自身からの放出ガスが滞留し、密封容器内の圧力はゲッタ部材の吸着排気能力に頼ることになり、密封容器内の構成を複雑にする一因となる。
【００３１】
仮に、密封容器内の圧力が本来の圧力から一桁から二桁以上、圧力上昇することになれば、電子源或いは、画像表示装置としての信頼性・耐久性の低下につながることが容易に推察されるはずである。
【００３２】
一方、画像表示装置としての大気圧以下に保持される密封容器の材質は、ガラス製がほとんどであり、この密封容器内を大気圧以下に排気するための排気管は、ある程度の内径を有する管状排気管、すなわち,ある程度の太さが必要になる。そのため、密封容器内を充分に、或いは短時間で排気し、封止時の放出ガスの影響が少ない排気管構成の検討など必要であった。
【００３３】
本発明は、上述した従来技術が有する問題点を鑑みてなされたものであり、上述の問題点を改善した、管状排気管封止部を有する画像表示装置における封止時の放出ガスが少ない管状排気管の封止方法、これを用いた平板画像表示装置の製造方法、この方法を実施できる最適な製造装置、これを用いた画像表示装置を提供することを目的としている。
【００３４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、従来の画像表示装置における上述の諸問題を解決して、本発明の目的を達成すべく、鋭意検討を重ねた結果、本発明に至ったものである。
本発明によって提供される画像表示装置の製造方法と、この方法を実施する装置、この方法による画像表示装置は以下のものである。
【００３５】
本発明の画像表示装置の製造方法は、金属の封止部位を有する排気管とガラスの封止部位を有する排気管とを含む複数の排気管を用いて密封容器の内部を大気圧以下の圧力にする工程と、前記複数の排気管の封止部位を封止する工程とを有し、前記複数の排気管のうち、前記金属の封止部位を有する排気管を最後に封止する。
【００３６】
本発明の画像表示装置は、内部を大気圧以下の圧力に保持する密封容器と、前記密封容器に接続された、金属の封止部位を有する排気管とガラスの封止部位を有する排気管とを含む複数の排気管とを有する。
【００３７】
本発明の画像表示装置の一態様では、前記金属の封止部位を有する排気管は、該封止部位と前記密封容器との間に非金属部材からなる部位を有する。
【００３８】
本発明の画像表示装置の一態様では、前記密封容器は非金属部材からなる。
【００３９】
本発明の画像表示装置の一態様では、前記密封容器を構成する非金属部材と前記排気管を構成する前記非金属部材との熱膨張率の差が、前記密封容器を構成する非金属部材と前記封止部位の金属との熱膨張率の差よりも小さく、かつ、前記封止部位の金属と前記排気管を構成する前記非金属部材との熱膨張率の差が、前記密封容器を構成する非金属部材と前記封止部位の金属との熱膨張率の差よりも小さい。
【００４０】
本発明の画像表示装置の一態様では、前記密封容器はガラスからなる。
【００４１】
本発明の画像表示装置の一態様では、前記封止部位の金属は、銅、銅を含有する合金、アルミニウム、アルミニウムを含有する合金、銀、銀を含有する合金、タングステン、タングステンを含有する合金、モリブデン、モリブデンを含有する合金、のいずれかである。
【００４２】
好ましくは、複数の部材構成からなる管状排気管が、ガラス部材、封止部位金属部材と異なる金属部材、封止部位金属部材とからなる管状排気管構成であることが好ましい。
【００４３】
要するに、前述した金属製排気管封止部位以外の部位の材質は、画像表示装置としての密封容器が排気管端部と対峙し接続される部位の材質、あるいは、密封容器内を大気圧以下になるまで排気するための装置側の排気管端部と対峙する部位の部材の材質から選択されるため、当該封止部位以外の材質は、ガラスやセラミックなどの非金属製であっても、或いは、封止部位と同じ材質、或いは異なる材質の金属製であってもよい。
【００４４】
また、前記排気管と対峙する密封容器側の構成部材としてガラス部材が使用され、該密封容器とこの密封容器と対峙する前記管状排気管端部とが低融点ガラスで接着され、管状排気管が封止されることにより、密封容器内が大気圧以下に維持されていることが好ましい。
【００４５】
より好ましくは、密封容器と管状排気管とが接続される際には、前記管状排気管と対峙する密封容器側部位部材の熱膨張係数Ａと密封容器と対峙する前記管状排気管側の部位部材の熱膨張係数Bとの間に、下記式で示す関係がある事が好ましい。
（熱膨張係数A）×0.95≦（熱膨張係数B）≦（熱膨張係数A）×1.10
【００４６】
さらに好ましくは、接着に用いられる低融点ガラスの熱膨張係数Ｃと、前記熱膨張係数Ａおよび、熱膨張係数Ｂとの間に、下記式で示す関係がある事が好ましい。
（熱膨張係数Ａ）×0.75≦（熱膨張係数Ｃ）≦（熱膨張係数Ａ）×1.05
（熱膨張係数Ｂ）×0.75≦（熱膨張係数Ｃ）≦（熱膨張係数Ｂ）×1.05
また、封止部位の金属部材と封止部位の金属部材異なる金属部材及び,非金属性部材とを有する複数構成部材からなる管状排気管においては、封止部位の金属部材と異なる金属材質の接続手段が銀蝋付けにより接続され、該管状排気管を形成している事が好ましい。
【００４７】
このような熱膨張係数の関係は、低融点ガラスを加熱溶融させ接続し、その後冷却する際に、低融点ガラスと接続部材界面にリーク経路(微小亀裂によるクラックなど)の発生を防ぐための材質選択の指針となる数値である。
【００４８】
金属製排気管封止部位における封止方法としては、 圧着手段により封止予定部位の金属部材が圧着されるとともに切り離なすか、或いは、圧着された後に、圧着手段以外の手段で切断される事が好ましい。
【００４９】
圧着した後の切断手段としては、金属ハサミ、ニッパなどの一般的な工具冶具を用いる切断であっても良い。
【００５０】
金属排気管封止部位への圧着が充分に実施されていれば、封止した位置より密封容器側を切断しない限り、或いは切り離す際に金属疲労的な作用による亀裂を生じさせない限り、リークすることはない。
【００５１】
また、本発明においては、上記画像表示装置の製造方法を実現するための製造装置として、密封容器内を大気圧以下になるまで排気するための機構と、前記排気管接続するための接続手段、及び、前記封止を実施するための機能を有するか、或いは付加できる製造装置である事が好ましく、更に、前述してきた製造方法・製造装置により製造された画像表示装置である事が好ましい。
【００５２】
【作用】
本発明によれば、排気管封止部が金属であることから、ガラス製排気管封止部位を封止する際に放出される、ガラス含有構造水などのガスはほとんど放出される事がない。
【００５３】
密封容器に接続されている排気管が複数本あり、封止部位が金属製である排気管が一本で、その他の排気管封止部位がガラス製であっても、本発明による金属性排気管封止部位を最後に封止することにより、他のガラス製排気管の封止時に放出されるガスは、第１の金属製の封止部位を持つ排気管より、密封容器外へ排気され、排気管封止時の放出ガスが密封容器内に滞留することによる弊害を取り除く事が可能になる。
これらによって、画像表示装置の信頼性を向上する事が可能となる。
【００５４】
封止時の放出ガスがほとんどないことにより、密封容器内に設置される容器内圧力維持のための部材(ゲッタなど)の配置についても、部材点数を減らす事が可能となり、複雑な容器内構成を緩和でき、製造コストを低くする事が可能となる。
【００５５】
ガラス製排気管を封止する際に懸念されていた、肉溜まりの発生とこれに付随する微小破壊(クラック)の発生、リークの発生などの懸念を排除でき、封止工程の信頼性、歩留まりの向上に寄与できる。
【００５６】
また、ガラス製排気管の場合に求められる、封止部位の肉厚や排気管外径等に関する仕様が緩和され、その結果、部品コストを低減する事が可能となる。
【００５７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００５８】
図４は本発明における、金属製排気管封止部位を封止する工程を示している。図４（ａ）では、画像表示装置としての密封容器４００、密封容器内を大気圧以下に排気するための排気管４０１、金属性排気管封止部４０２、排気系機構（装置）(不図示)と排気管４０１を接続している接続部４０４、金属製排気管封止部を圧着封止するための装置(ピンチャーと呼ばれる油圧式締切り装置、以後、ピンチャーと呼ぶ)４０３、この装置４０３の稼動部締め切り部(ビットと呼ばれる部位、以後、ビットと呼ぶ)に圧力(油圧)を与えるための油圧装置４０６が示されている。
【００５９】
図４(ａ)では、密封容器４００内を大気圧以下の状態に排気管４０１を通じて大気圧以下に排気しつつ、ピンチャーを封止予定部、すなわち、金属製排気管封止部位にセッティングしているところを示している。
【００６０】
図４(ｂ)では、油圧装置４０６からの圧力で,ビット４０５が動き始め、排気管４０１の外径以下に、排気管形状を変形させ始めているところを示している。
【００６１】
図４(ｃ)では、更にビット４０５が動き、排気管４０１の肉厚以下にまで排気管形状を変形させ、圧着封止状態へ進んでいることを示している。
【００６２】
図４(ｄ)では、ビット４０５から加わった圧力により、排気管４０１が圧着され、封じ切られ、密封容器側と排気系側とに離れると共に、ビット４０５が後退し始めているところを示している。
【００６３】
圧着封止によって切り離されなかった場合は、圧着され極薄になった部分に対して密封容器側の排気管を押さえて、上部の排気管側を揺動させ、切り離すことも可能である。或いは、金属ハサミ、ニッパなどの一般的な工具冶具を用いても切り離すことが可能である。
【００６４】
図５は、本発明による金属製管状排気管封止部位を有する排気管構成の一例を示したものであり、図９は、従来のガラス製排気管を使用した密封容器と排気管の様子、及び、封止冶具による封止機構の概略を示す一例である。
【００６５】
図５において、金属製管状排気管５００は、管(円筒)形状の排気管をあらわし、金属製排気管封止部位５０１は金属製管状排気管５００の封止予定部位を示している。
【００６６】
金属製管状排気管５００は、図９に示す従来例のガラス製排気管の様に、密封容器に直接接着されていても、或いは、図５に示すように、密封容器側からの管状排気管（密封容器側接続用部材５０５）に対して、接続用部材５０３と気密性を保持するための密封性接着剤５０２，５０４を使用し、金属製管状排気管５００が接続され、排気管を構成していても良い。
【００６７】
密封容器がガラス製であれば、密封側接続用部材５０５も同様のガラス製で構成する事ができる。
【００６８】
密封性接着剤５０２としては、銀ロウ部材等を使用する事ができるが、気密性が保持されれば、その他の接着部材であっても構わない。
【００６９】
接続用部材５０３としては、例えば密封側接続用部材５０５がガラス製である場合は、鉄とニッケルの合金部材等を用いる事ができる。
【００７０】
密封性接着剤５０４としては、低融点ガラス(フリットガラス)等を用いる事ができるが、密封性接着剤５０２と同様に、気密性が保持されればその他の接着部材であっても構わない。
【００７１】
図６は、図５で示した構成の排気管が、密封容器６０１と低融点ガラス６０４で接続され、Ｏ‐リングを用いて排気系機構（装置）(不図示)に接続されている一例である。
図６に示す密封容器６０１と金属製管状排気管６０３との接続方法の一例としては、以下のような方法を用いて行う事ができる。
【００７２】
後述する密封容器の作製手順により、密封容器側接続部位６１２を接続し、密封容器を作製する。
【００７３】
その一方で、接続用部材６１３をあらかじめ金属製管状排気管６０３に密封性接着剤６１０を使って接続した排気管部材を準備しておく。
【００７４】
排気系機構（装置）に接続する前に、前述した密封容器側接続用部材６１２と接続用部材６１３を、密封性接着剤６１１を用いて接続し、図5に示すような排気管構成を作製する。
【００７５】
更に、図６に示すように、O-リングを用いた排気管接続部６０５で排気装置側に接続する事ができる。
【００７６】
図７は、密封容器及び、排気系に接続される部材が、金属製排気管封止部位の部材と異なる排気管構成を示す一例である。
密封性接着剤７０２、７０９、接続用部材７０３、７０８、密封性接着剤７０４、７０６は図５で示した５０２、５０３、５０４と同じ性質の部材を示している。
【００７７】
図８は、図７で示した構成の排気管が、密封容器(不図示)と接続され、更に、低融点ガラスを用いて排気系機構（装置）に接続されている一例である。
接続方法としては、図6の説明の際に述べて方法と同様の方法で行う事ができる。
また、排気系機構側の接続部の部材なども、接続用部材７０３、７０８と同材質の部材を用いる事ができる。
【００７８】
図１０、図７に示す排気管構成をガラス基板に接続(接着)させ、更に、排気系機構（装置）に接続した一例であり、図１１は同様に、図９に示す排気管構成と封止冶具を排気系機構（装置）に接続した一例である。
図１は、本発明における画像表示装置としての密封容器の構成を示す概略図の一例である。
【００７９】
図１において、１０１はリアプレート、１０５は透明なガラス基板であるフェースプレート、１０７はフェースプレート１０５の内側に塗布された蛍光体、１０６は蛍光体１０７の表面に施されたメタルバック、１０９は外枠、１０８は低融点ガラスとしてのフリットガラス、１１０は密封予期内の圧力維持のために設置されたゲッタである。
【００８０】
図２（ａ）は、リアプレート１０１上に設置された表面伝導型電子放出素子、及び、同電子源を駆動するための配線などの一部を示した概略図である。
同図において、２００は複数ある内の一つの表面伝導型電子放出素子、２０２は上配線、２０１は下配線、２０３は上配線２０２と下配線２０１を電気的に絶縁する層間絶縁膜、２０４は配線パッドを示している。
【００８１】
図２（ｂ）は表面伝導型電子放出素子２００の構造を拡大して示し、２０５、２０６は素子電極、２０７は導電性薄膜、２０８は電子放出部である。
図３は画像表示装置のブロック図を示した一例である。
【００８２】
図３において、３０６は画像表示装置、３０２は表示装置本体としての平板状表示パネル、３０１は平板状表示パネル内における画像表示部、３０４，３０５は素子電極（図２（ｂ）における２０５，２０６）に電圧を印加するための変調信号側Ｘｎ(図２（ａ）における下配線２０１)配線と、走査信号側Ｙｎ（図２（ａ）での上配線２０２に該当する）配線を表し、高圧印加装置３０７は、前述のフェースプレートに電子を衝突させるため、フェースプレート側に高電圧を印加する装置を示している。
【００８３】
まず、表面伝導型電子放出素子を用いた平板型画像表示装置例について述べる。
図１の構成において、リアプレート１０１としてソーダガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス、SiO2を表面に形成したガラス基板及び、アルミナ等のセラミック基板等の絶縁性基板が用いられ、フェースプレート１０５としては透明なソーダガラス等のガラス基板が用いられる。
【００８４】
表面伝導型電子放出素子１０２(図２（ａ）の２００に相当)の素子電極１０４(図２（ｂ）の２０５，２０６に相当)の材料としては、一般的導電体が用いられ、例えば、Ni，Cr，Au，Mo，W，Pt，Ti，Al，Cu，Pd等の金属或いは合金、及び、Pd，Ag，Au，RuO2，Pd−Ag等の金属或いは金属酸化物とガラス等から構成される印刷導体、In2O3−SnO2等の透明導電体及び、ポリシリコンなどの半導体材料等から適宜選択される。
【００８５】
素子電極の作製法は真空蒸着法、スパッタ法、化学気相堆積法等を用いる事で上記電極材料を成膜でき、フォトリソグラフィ技術(エッチング、リフトオフなどの加工技術も含む)等によって所望の形状に加工するか、その他の印刷法によっても作製可能である。
【００８６】
要するに、前記素子電極材料の形状を所望の形状に形成できればよく、特に製法は問わない。
図２（ｂ）に示す素子電極間隔Ｌは好ましくは数百ｎｍから数百μｍである。再現性良く作製する事が要求されるため、より好ましい素子電極間Ｌは数μｍから数十μｍである。
【００８７】
素子電極長さＷは、電極の抵抗値及び電子放出特性等から数μｍから数百μｍが好ましく、又素子電極２０５、２０６の膜厚は数十ｎｍから数μｍが好ましい。
【００８８】
なお、図２（ｂ）に示した構成だけでなく、リアプレート１０１上に導電性薄膜２０７、素子電極２０５、２０６の電極の順に形成させた構成にしてもよい。
【００８９】
導電性薄膜２０７は良好な電子放出特性を得るためには、微粒子で構成された微粒子膜が特に好ましく、その膜厚は、素子電極２０５、２０６へのステップカバレージ、素子電極２０５、２０６間の抵抗値及び、後述する通電フォーミング条件などによって設定されるが、好ましくは0.1ｎｍから数百ｎｍで、特に好ましくは１ｎｍから５０ｎｍである。
【００９０】
その抵抗値は、Rsが102〜107Ω/□の値である。なおRs は、厚さがt、幅がw、長さがlの薄膜の抵抗Rを、R=Rs(l/w)とおいたときに現れる量である。また、導電性薄膜２０７を構成する材料は、Ｐｄ,Ｐｔ,Ｒｕ,Ａｇ,Ａｕ,Ｔｉ,Ｉｎ,Ｃｕ,Ｃｒ,Ｆｅ,Ｚｎ,Ｓｎ,Ｔａ,Ｗ,Ｐｂ等の金属、ＰｂＯ,ＳｎＯ2,Ｉｎ2Ｏ3,ＰｂＯ,Ｓｂ2Ｏ3等の酸化物、ＨｆＢ2,ＺｒＢ2,ＬａＢ6,ＣｅＢ6,ＹＢ4,ＧｄＢ4等の硼化物、ＴｉＣ,ＺｒＣ,ＨｆＣ,ＴａＣ,ＳｉＣ,ＷＣ等の炭化物、ＴｉＮ,ＺｒＮ,ＨｆＮ等の窒化物、Ｓｉ,Ｇｅ等の半導体、カーボンなどをあげられる事ができる。
【００９１】
なお、ここで述べる微粒子膜とは、複数の微粒子が集合した膜であり、その微細構造として、微粒子が個々に分散配置した状態のみならず、微粒子が互いに隣接、或いは重なり合った状態(島状も含む) の膜を指しており、微粒子の直径は0.1ｎｍから数百ｎｍであり、好ましくは、１ｎｍから２０ｎｍである。
【００９２】
導電性薄膜２０７の作製法は素子電極２０５、２０６を設けたリアプレート１０１に、有機金属溶液を塗布して乾燥させる事により有機金属薄膜を形成する。ここで、有機金属溶液とは、前述の導電性薄膜２０７を形成する金属を主元素とする有機金属化合物の溶液のことを言う。
【００９３】
その後、有機金属薄膜を加熱焼成処理し、リフトオフ、エッチング等によりパターニングし、導電性薄膜２０７を形成する。
【００９４】
なお、導電性薄膜２０７を形成として、有機金属溶液の塗布法により説明したが、これに限るものでなく真空蒸着法、スパッタ法、化学気相堆積法、分散塗布法、ディッピング法、スピンナー法等によって形成される場合もある。
【００９５】
電子放出部２０８は導電性薄膜２０７の一部に形成された高抵抗の亀裂であり、通電フォーミングと呼ばれる処理により形成される。
【００９６】
通電フォーミングは、素子電極２０５、２０６間に不図示の電極より通電を行い、導電性薄膜２０７を局所的に破壊、変形もしくは変質せしめ、構造を変化形成させるものである。
【００９７】
通電時の電圧波形は特にパルス波形が好ましく、パルス波高値が一定の電圧パルスを連続的に印加する場合とパルス波高値を増加させながら、電圧パルスを印加する場合とがある。
【００９８】
一例として、パルス波高値が一定電圧とした場合に付いて説明する。
パルス波形は三角波形を用い、パルス幅を数μsec〜１０msec、パルス間隔を数μsec〜１００msec、波高値(  通電フォーミング時のピーク電圧  )を表面伝導型電子放出素子２００の形態に応じて適宜選択し、好ましい大気圧以下の圧力、例えば、６.６７×１０-3Pa程度以下の圧力下で、数秒から数十分印加する。なお、素子電極２０５、２０６間に印加する波形は三角波形に限定する事はなく、矩形波など所望の波形を用いてもよい。
【００９９】
一方、徐々に波高値を増加させながら電圧パルスを印加する場合は、三角波の波高値(  通電フォーミング時のピーク電圧  )は、例えば、０.１Vステップ程度づつ増加させ、適当な圧力下で印加する。
【０１００】
なお、この場合の通電フォーミング処理はパルス間のある時間、導電性薄膜３０７を局所的に破壊、変形しない程度の電圧、例えば、０.１V程度の電圧を印加し、素子電流を測定し、抵抗値を求め、例えば、１MΩ以上の抵抗を示したときに通電フォーミングを終了としても良い。
【０１０１】
通電フォーミングが終了した素子に、活性化と呼ぶ処理を施す事が望ましい。活性化処理とは、例えば、1.33×１０-2〜１０-3Pa程度の圧力で、通電フォーミング同様、適当な圧力中に存在する有機物質に起因する炭素、及び、炭素化合物を導電性薄膜上に堆積させ素子電流(素子電極２０５、２０６間に流れる電流)、放出電流(電子放出部２０８より放出される素子電流)を著しく変化させる処理である。
【０１０２】
活性化処理は、素子電流と放出電流を測定しながら、例えば、放出電流が飽和した時点で終了する。
印加する電圧パルスは画像表示時の動作駆動電圧化、それよりも大きな電圧で行う事が好ましい。形成された亀裂内には、０.１ｎｍから数十ｎｍの粒径の導電性微粒子を有する事もある。導電性微粒子は導電性薄膜２０７を構成する物質の少なくとも一部の元素を含んでいる。また、電子放出部２０８及び、その近傍の導電性薄膜２０７は炭素及び、炭素化合物を有する事もある。
【０１０３】
なお、表面伝導型電子放出素子２００としてリアプレート１０１の面上に平面状に表面伝導型電子放出素子２００を形成した平面型の他、リアプレート１０１に垂直な面上に形成した垂直型でもよく、更には、熱カソードを用いた熱電子源、電界放出型電子放出素子等、要するに電子放出素子を用いた平板型画像表示装置を例にするならば、電子を放出する素子であれば、特に制限はされない。
【０１０４】
次に、表面伝導型電子放出素子２００の配列、及び同素子に画像表示用の電気(電力)信号を供給する配線について説明する。
【０１０５】
配線の例として、それぞれ直交した二つの配線(Y：上配線２０２、及び、X：下配線２０１、これを単純マトリクス配線と呼ぶ)を用いる事ができ、表面型電子放出素子２００の素子電極２０５、２０６のそれぞれに、上配線２０２からは配線パッド２０４を通して、下配線２０１からは直接電気的に接続する。
【０１０６】
上配線２０２、配線パッド２０４、及び、下配線２０１はスクリーン印刷法、オフセット印刷法などの印刷法によって複数作製する。
【０１０７】
使用する導電性ペーストは、Ａｇ,Ａｕ,Ｐｄ,Ｐｔ等の貴金属、Ｃｕ,Ｎｉ等の卑金属の単独、ないしは、これらを任意に組み合わせた金属を含み、印刷機で配線パターンを印刷後、５００℃以上の温度で焼成する。形成された上下印刷配線などの厚さは、数μｍ 〜数百μｍ程度である。
【０１０８】
更に、少なくとも上下配線２０２と下配線２０１が重なるところには、ガラスペーストを印刷、焼成(５００℃以上)した厚さ数〜数百μｍ程度の層間絶縁膜２０３を挟み、電気的な絶縁をとる。
【０１０９】
Y方向の上配線２０２の端部は表面伝導型電子放出素子２００のY側の行を入力信号に応じて走査するための画像表示信号である走査信号を印加するため、図３に示すように、走査側電極駆動手段としての駆動回路部３０６と電気的に接続されることになる。
【０１１０】
一方、X方向の下配線の端部は、表面伝導型電子放出素子２００の列の各列を入力信号に応じて変調するための画像表示信号である変調信号を印加するため、図３に示すように、変調信号駆動手段としての駆動回路部３０６と電気的に接続されることになる。また、リアプレート１０１には真空排気するための穴が設けられている。
【０１１１】
フェースプレート１０５の内側に塗布された蛍光体１０７はモノクロームの場合は単一の蛍光体のみからなるが、カラー画像を表示する場合、赤、緑、青の三原色を発光する蛍光体とブラックストライプ或いは、ブラックマトリックスを境界にして画素を形成する必要がある。
【０１１２】
作製法としては蛍光体スラリーを用いたフォトリソグラフィー法、或いは印刷法があり、所望の大きさの画素にパターニングし、それぞれの色の蛍光体を形成する。
【０１１３】
更に、高分子膜のフィルミングによりアルミニウム等の金属薄膜を成膜し、作製したメタルバック１０６を蛍光体１０７の表面に塗布する。
【０１１４】
メタルバック１０６には高電圧を印加するため、図３に示すように、高圧印加装置と３０７と電気的に接続されることになる。
フェースプレート１０５には、更に導電性を高めるため蛍光体１０７とフェースプレート１０５の間に透明導電薄膜を設けてもよい。
【０１１５】
外枠１０９の材質としてフェースプレート１０５、又はリアプレート１０１と同材質、或いはそれらとほぼ同程度の熱膨張率を持つガラス、セラミックス、又は、金属などを使用する事ができる。更に、外枠１０９にはゲッタ１１０を設置する。或いは、外枠以外の支持部材を密封容器内部に設置し、これにゲッタを設置することもできる。
【０１１６】
リアプレート１０１、外枠１０９、フェースプレート１０５の順に挟み、フリットガラス１０８をフェースプレート１０５、リアプレート１０１と外枠１０９が接する部分に塗布し、又、リアプレート１０１の穴にリアプレート１０１とほぼ同程度の熱膨張係数を持つ排気管１１１を設置し、接続部にフリットガラス１０８を塗布し、電気炉などで加熱し封着する。
【０１１７】
本発明においては、図５、図７に示すような構成の排気管を排気系機構（装置）に接続するため、あらかじめ、図５で示すような密封容器側接続用部材５０５となる排気管を接続し封着しておき、更に、排気装置側との接続前に所望の排気管構成になるように各排気管構成部材を接続し、排気管１１１とするか、或いは、図５、図７に示すような構成の排気管を初めから用いて、排気管１１１として密封容器の封着を行う事により、本発明で述べる密封容器を得る事ができる。
【０１１８】
図５、図７に示すような構成の排気管を排気装置側と接続する前に作製する方法の一例については、前述した通りである。
【０１１９】
なお、カラー表示の画像表示装置の場合は表面伝導型電子放出素子１０２と蛍光体１０７の画素(不図示)を一対一に対応させるため、フェースプレート１０５とリアプレート１０１の位置合わせを行い封着する事が必要である。
【０１２０】
以上の結果により、リアプレート１０１、外枠１０９、フェースプレート１０５で囲まれる空間で、大気圧以下の圧力に密封維持可能な容器が形成される。
【０１２１】
排気管１１１の端部には排気系につながったアダプタ（図6における,排気管接続部６０５、図8における排気系機構側の接続部８０４）を接続し、同排気系機構（装置）によって前記密封容器内を概ね1.33×１０-3Ｐａ程度以下の圧力まで減圧排気する。
【０１２２】
更に、前述の通電フォーミング、すなわち素子電極１０４（図２（ｂ）における２０５、２０６）にフォーミング用電気信号を印加し、通電処理を行い、更には活性化処理を行う。
【０１２３】
次に、前記密封容器内を前記排気系機構（装置）によって減圧排気しながら前記密封容器全体を加熱脱ガスする。
【０１２４】
次に、ゲッタ１１０を外部より高周波加熱し、Ｂａを主成分とするゲッタ材をフラッシュする。
【０１２５】
次に、図４に示すように排気管４０１のチップオフ工程を行う。ここで、図１と異なり、排気管・密封容器が図面上の上下逆転しているが、他意はない。
図４における金属製管状排気管の封止（チップオフ）工程は前述したとおりである。
上述した一連の処理工程により、密封容器は、画像表示装置となる。
【０１２６】
上述したように作製した画像表示装置において、上配線２０２に接続された走査駆動手段（図３における３０５、３０６）、下配線２０１に接続された変調駆動手段（図３における３０４、３０６）より、各表面伝導型電子放出素子１０２、２００に画像信号である走査信号と変調信号を提供する。
【０１２７】
それらの差電圧として駆動電圧すなわち電気信号が印加され、導電性薄膜２０７を電流が流れ、その一部が亀裂である電子放出部２０８より電子が前記電気信号に従った電子ビームとなって放出され、メタルバック１０６、蛍光体１０７に印加された高電圧(１〜１０ＫＶ)によって加速され、蛍光体１０７に衝突し蛍光体を発光させ、画像を表示する。
【０１２８】
なお、ここでのメタルバック１０６の目的は、蛍光体のうち内面側への光をフェースプレート１０５側へ鏡面反射する事により輝度を向上する事、電子ビーム加速電圧を印加するための電極として作用する事、前記密封容器内で発生した負イオンの衝突によるダメージからの蛍光体１０７の保護などである。
【０１２９】
上述した電子源として表面伝導型電子放出素子のほか、電界放出型電子放出素子を用いたものや、単純マトリクス型のほか、電子源から出た電子ビームを制御電極(グリッド電極配線)を用いて制御し画像を表示する画像表示装置、プラズマ放電を利用した画像表示装置などにおいても、本発明の画像表示装置の製造法を応用する事ができる。
【０１３０】
要するに、密封容器に排気管が接続されており、この排気管を用い、密封容器内を大気圧以下に保持することを必要とする機器・装置であれば、本発明の金属製管状排気管封止部位を有する画像表示装置の製造方法、製造装置、及び画像表示装置は応用ができる。
【０１３１】
【実施例】
以下、本発明について、実施例を用いて具体的に説明する。
【０１３２】
（実施例１）
厚さ2.8mmのソーダガラス基板（日本板硝子(株)製；ＳＬ）製の容器を準備した。
【０１３３】
外径１０ｍｍ、内径６ｍｍ、長さ４０ｍｍのソーダガラス製のガラス排気管(日本電気硝子(株)製；Ｌ２９Ｆ)を図７で示すような密封容器側からの管状排気管（密封容器側接続用部材７１０）として封着接続するため、前述の管状排気管をフリットガラス（日本電気硝子(株)製；ＬＳ-３０８１）を用いて、４１０℃で焼成し、上記ガラス基板に封着接続した。
【０１３４】
本実施例においては、図７で示す金属製排気管封止予定部位を持つ金属製排気管として、肉厚１ｍｍ、外径１０ｍｍ（内径８ｍｍ）長さ８０ｍｍの銅製排気管を使用した。
【０１３５】
一方、接続用部材７０８，７０３には、鉄とニッケルの合金であるＦＮ５０を上記銅製排気管にあわせ、図７に示す構成を保持できるように円筒形に加工し、更に、金属製排気管封止部位の部材と密封性接着剤７０６、７０４として銀ロウ部材を使用し、密封性を確保し接続した。
【０１３６】
その後、ガラス製の外径１０ｍｍ、内径６ｍｍ、長さ３０ｍｍのソーダガラス製のガラス排気管(Ｌ２９Ｆ；日本電気硝子製)を排気側装置との接続用部材７０１と接続用部材７０３を上述したフリットガラスを用い、ハンドバーナーなどを使用して接続部に溶融塗布し、密封接続した。
【０１３７】
このようにして準備、作製した排気管に対して、上述した密封容器側接続用部材７１０と接続用部材７０８とを、同様にしてフリットガラスを用い、ハンドガスバーナーなどを使用して接続部に溶融塗布し、密封接続し、図１０の構成の容器を作製した。
【０１３８】
このようにして作製した容器の排気管は、ガラス基板端面から排気管の接続用部材７０８端部まで、約１６０ｍｍであった。
【０１３９】
上述のように作製した、容器を排気系機構（装置）の台(不図示)に固定する。その後、図１０に示すように排気系機構（装置）との接続用部材７０１と排気系機構側の接続部８０４とを、上述したフリットガラス（密封性接着剤８０３）を用いて密封接続した。
【０１４０】
なお、不図示ではあるが、排気系機構（装置）８０５には、排気管接続部以降に圧力の観察に用いられる真空ゲージ（通称  BAゲージ）、排気中のガス種の観察、或いは、接続部等のリークチェックなどに用いられる四重極質量分析装置(通称  Q-mass)および、差圧流量法(通称  オリフィス法又は、スループット法)によるガス放出量の測定のために必要な圧力計(真空計)などが配置されている。
【０１４１】
上記のように、排気系機構（装置）８０５の台(不図示)上にセッティングされた金属製排気管封止部位を有する排気管を通して真空ポンプ等の外部の排気系機構（装置）(不図示)により、圧力が1.33×１０-3Ｐａ以下になるまで排気した。
【０１４２】
次に、前記容器全体を２５０℃で８時間、加熱し、構成部材の脱ガスを行った。
【０１４３】
内部の構成部材表面などに付着（吸着）している、水をはじめとするガスの放出と大気圧力以下の極低圧力を維持するため、密封容器を排気装置に接続した後、加熱することは有効である。
【０１４４】
加熱脱ガス後の排気管内部の雰囲気情報は、排気系機構（装置）側の接続部以降に取り付けられた真空ゲージとQ-mass（四重極質量分析装置）、及び封止直後の放出ガス観察のためのオリフィス法に必要な圧力計(真空計)の数値から観察を行った。
【０１４５】
容器の温度が室温まで戻り、雰囲気が安定するまで待った後、金属製排気管封止予定部位をパイプ締切装置（住電朝日精工（株）製；ＡＬＭ-１０Ｍ）を用いて、封止予定部位を圧着し、封止を行った。
【０１４６】
金属性封止予定部位は、締切装置稼動した後、遥動させることにより排気系機構（装置）側より切り離れた。
なお、金属製排気管の外径などが大きくなった場合は、住電朝日精工（株）製  パイプ締切装置  ＡＬＭ-１０-２Ｂを使用する事も可能である。
【０１４７】
本実施例における封止直後の放出ガス量の変化を図１２に示す。
なお、図１２に記載される『封止での総放出ガス量』とは、封止直後から1000秒後までの放出ガス積算量の値である。
【０１４８】
排気装置の圧力は、その後数日観察したが圧力は安定しており、封止部からの真空リーク発生の兆候すら見られなかった。
【０１４９】
（比較例１）
実施例１で使用した金属製排気管封止部位を有する排気管構成に替えて、図１１に示すようなガラス製排気管として外径１０ｍｍ、内径６ｍｍ、長さ１３０ｍｍのソーダガラス製排気管（日本電気硝子(株)製；Ｌ２９Ｆ）と、ガラス製排気管を加熱溶融するための加熱封止冶具をあらかじめ取り付けておいた容器を用いた以外は実施例１と同様の処理を行い、加熱脱ガスまでを行った。
【０１５０】
その後、容器の温度が室温まで戻り、雰囲気が安定するまで待った後、加熱封止冶具を用いて、ガラス製排気管を軟化・溶融させ、更に排気系機構側の接続部８０４を管軸方向の排気装置側へ移動させることで軟化・溶融したガラス部位を延伸させた。
【０１５１】
引き続き、延伸変形した部位をハンドガスバーナーを用いて溶断し、封止を完了させた。
なお、ガラス製排気管を加熱し軟化・溶融した状態で管軸方向の排気装置側に延伸するための機構は、図１１では不図示となっている。
【０１５２】
ガラス基板側のガラス製排気管封止部、及び、排気系機構側のガラス製排気管封止部は、軟化溶融した部分が排気管内側に凹状態で変形しており、いわゆるガラスの肉溜りが生じていたものの、真空リークを引き起こす亀裂(微小破壊)は生じていなかった。
【０１５３】
本比較例における封止直後の放出ガス量の変化を図１２に示す。
なお、比較例１では、封止、及び、圧力変化観測終了した２〜３時間後、排気装置系の表示圧力が急激に上昇し始めたため、封止部位を観察したところ、前述した封止部肉溜りの部分に亀裂が生じている事が判明し、この部分より真空リークが発生した事は明らかであった。
【０１５４】
ガラス基板側のガラス製排気管封止部も再度観察したところ、同様に亀裂が生じており、いわゆる、遅れ破壊が起きていた。
【０１５５】
実施例１、比較例１での封止直後の放出ガス変化から明らかなように、金属製封止部位を封止した場合、放出ガスの増大、すなわち圧力の変化が非常に少ない事がわかる。
【０１５６】
また、ガラス製排気管の加熱溶融による封止処理放出されるガス種は、ガラス内に含有される構造水が最も多いことも判明した。
【０１５７】
画像表示装置としての密封容器が、同様にガラス製排気管の加熱溶融による封止を用いた製造方法で作製された場合、放出された構造水などが、電子放出する電子源にとって悪影響を及ぼすことは明白である。
【０１５８】
これを防ぐには、封止時の放出ガスをすばやく吸着させる機構・部材の設置や、密封容器内に設置されたゲッタ部材などが放出ガスを充分に吸着排気するまで放置しておくしかなく、密封容器内の構成を複雑にしたり、生産タクトの短縮化への障害になることは明らかである。
【０１５９】
更に、封止工程終了数時間後に封止部の亀裂が見つかり、真空リークが発生している事が判明したガラス製排気管の封止では、封止後も検査工程が必要であり、金属製排気管封止部位の封止の方が、封止工程の信頼性を著しく向上している事がわかる。
【０１６０】
（実施例２）
画像表示装置としての密封容器１１２の作製方法について、図１、図２、図３、及び図５を使って説明する。
リアプレート１０１として厚さ2.8mm、大きさ240mm×320mm、フェースプレート１０５として厚さ2.8mm、大きさ190mm×270mmのソーダガラス(日本板硝子(株)製；ＳＬ)を用いた。
【０１６１】
リアプレート1０1には、穴径Φ６.0mmの排気管用の穴が一箇所開いている。
電子源である表面伝導型電子放出素子１０２の素子電極１０４は、白金を蒸着法によって成膜し、フォトリソグラフィ技術(エッチング、リフトオフ法等の加工技術を含む)によって加工し、膜厚１００nｍ、電極間隔L=２μｍ、素子電極長さW＝３００μｍの形状に加工した。
【０１６２】
導電性薄膜２０７として有機金属溶液である有機パラジウム(奥野製薬(株)製；ＣＣＰ-４２３０)含有溶液を塗布した後、３００℃で１０分間の加熱処理をして、パラジウムを主成分とする微粒子(平均粒径8ｎｍ)からなる微粒子膜を形成し、フォトリソグラフィ技術(エッチング、リフトオフなどの加工技術を含む)によって加工し、２００×１００μmの導電性薄膜２０７とした。
【０１６３】
次に、上配線２０２(１００本)の幅は５００μm、厚さ１２μm、下配線２０１(２００本)配線パッド２０４(２００００個)の幅は３００μm、厚さは８μmであり、それぞれＡｇペーストインキを印刷、焼成し形成した。層間絶縁層２０３は、ガラスペーストを印刷、焼成(焼成温度５５０℃)し、厚さは２０μmとした。
【０１６４】
一方、フェースプレート１０５には、蛍光体１０７として、グリーンの蛍光体(化成オプトニクス(株)製；Ｐ２２ＧＮ４)を塗布し、更にメタルバック１０６として厚さ２００nmのアルミニウムを、高分子フィルミングを用いて作製した。
【０１６５】
外枠１０９の形状は、厚さ６mm、外形１５０mm×２３０mm、幅１０mm、材質はソーダガラス(日本板硝子製；ＳＬ)を用い、ゲッタ１１０としてバリウムゲッタを取り付けた。
【０１６６】
外枠１０９をリアプレート１０１と前記フェースプレート１０５で挟み、該フェースプレート１０１、リアプレート１０５と外枠１０９が接する部分に塗布するフリットガラス１０８として、日本電気硝子(株)製のＬＳ-３０８１を用い、４１０℃、２０分間加熱し固定した。
【０１６７】
なお、この時同時に、リアプレート１０１の排気用穴に外径１０ｍｍ、内径６ｍｍ、長さ４０ｍｍのソーダガラス製（Ｌ２９Ｆ；日本電気硝子製）のガラス排気管を図５で示すような密封容器側からの管状排気管（密封容器側接続用部材５０５）として、上述したフリットガラスを用いて封着接続した。
【０１６８】
本発明においては、上述したように密封容器側からの管状排気管（密封容器側接続用部材５０５）をもつ密封容器構成とし、この管状排気管を図５で示した金属製排気管封止部位を有する排気管を後述する方法で接続した後、図６に示すような接続方法により排気系機構（装置）側の接続部と接続する。
【０１６９】
本実施例においては、図5で示す金属製排気管封止予定部位を持つ金属製排気管として、肉厚１ｍｍ、外径１０ｍｍ（内径８ｍｍ）、長さ９０ｍｍの銅製排気管を使用した。
【０１７０】
一方、接続用部材５０３には、鉄とニッケルの合金であるＦＮ５０を上記銅製排気管にあわせ、図5に示す構成を保持できるように円筒形に加工し、更に、金属製排気管封止部位の部材と密封性接着剤５０２として銀ロウ部材を使用し、密封性を確保し接続した。
【０１７１】
その後、ガラス製の密封容器側接続用部５０５と接続用部材５０３と、上述したフリットガラスを用い、ハンドガスバーナーなどを使用し、接続部に溶融塗布し、密封接続した。
【０１７２】
このようにして作製した排気管は、ガラス基板端面から金属製排気管５００端部まで、約１３５ｍｍであった。
【０１７３】
上述のように作製した密封容器を排気系機構（装置）の台(不図示)に固定する。
その後、図６に示すように銅製排気管端部を、Ｏ‐リングを用いた排気装置側接続部に接続した。
【０１７４】
上記のように排気系機構（装置）の台(不図示)上にセッティングされた密封容器内を排気管１１１、すなわち本発明においては、金属製排気管封止部位を有する排気管を通して外部の真空排気系(不図示)により、圧力が1.33×１０-3Ｐａ以下になるまで排気した。
【０１７５】
なお、実施例１で前述したように、排気系機構（装置）には排気管接続部以降に圧力の観察に用いられる真空ゲージ（通称  BAゲージ）、排気中のガス種の観察、或いは、接続部等のリークチェックなどに用いられる四重極質量分析装置(通称  Q-mass)および、差圧流量法(通称  オリフィス法又は、スループット法)によるガス放出量の測定のために必要な圧力計(真空計)などが配置されている。
【０１７６】
フォーミングは三角波形(底辺１msec、周期１０msec、波高値５Ｖ)の電圧パルス６０秒間印加し、電子放出部２０８を形成し、更に、活性化も行った。
【０１７７】
次に、前記密封容器全体を２５０℃で８時間、加熱し、構成部材の脱ガスを行った。
密封容器内部の構成部材表面などに付着（吸着）している、水をはじめとするガスの放出と大気圧力以下の極低圧力を維持するため、密封容器を排気装置に接続した後、加熱することは有効である。
【０１７８】
次に、ゲッタ部材１１０を外部より高周波加熱し、Ｂaを主成分とするゲッタ材の蒸着膜を形成させる、ゲッタ処理を行った。
【０１７９】
加熱脱ガス、ゲッタ処理後の密封容器内部の圧力と雰囲気情報は真空ゲージとQ-mass（四重極質量分析装置）とで監視を行った。
【０１８０】
密封容器が室温まで戻った後、金属製排気管封止予定部位をパイプ締切装置（住電朝日精工（株）製；ＡＬＭ-１０Ｍ）を用いて、封止予定部位を圧着し、封止を行った。
【０１８１】
圧着封止部分は完全に切り離れず、極薄く残っていたため、金属ハサミを用いて排気系機構（装置）より切り離し、画像表示装置を作製した。
【０１８２】
ゲッタ部材蒸着膜に変化は無いことから、ゲッタ部材の蒸着膜を変化させるガス種の発生が無いことや、密封容器内の圧力が維持されている事がわかる。
【０１８３】
なお、金属製排気管の外径などが大きくなった場合は、住電朝日精工（株）製パイプ締切装置  ＡＬＭ-１０-２Ｂを使用する事も可能である。
【０１８４】
上述の方法で金属性排気管封止部位を封止した画像表示装置を用い、図３に示すような画像表示手段に接続し、画像信号を電子放出素子に供給し、同時に蛍光体１０７とメタルバック１０６に５KV印加し発光させ、表示動作を確認し、本発明の画像表示装置の製造方法で画像表示装置が製造できることを確認した。
【０１８５】
（比較例２）
実施例２で使用した金属製排気管封止部位を有する排気管構成に替えて、図９に示すような外径１０ｍｍ、内径６ｍｍ、長さ１３０ｍｍのソーダガラス製排気管（日本電気硝子(株)製；Ｌ２９Ｆ）とガラス製排気管の封止冶具を取り付けた以外は、実施例２と全く同様の方法で,加熱脱ガス、ゲッタ処理までを行った。
【０１８６】
その後、比較例１と同様の方法で、加熱封止冶具を用い、ガラス製排気管を軟化・溶融させた後、排気管接続部を管軸方向の排気装置側へ移動させることで軟化・溶融したガラス部位を延伸した後、延伸変形した部位をハンドガスバーナーを用いて溶断し、封止を完了させた。
【０１８７】
ガラス製排気管封止部は、比較例１と同様に、軟化溶融した部分が、排気管内側に凹状態で変形しており、いわゆるガラスの肉溜りが生じていた。
【０１８８】
封止終了後、ゲッタ部材の蒸着膜を観察したところ、排気管近傍の蒸着膜が僅かではあるが、後退縮小している事が観察された。
【０１８９】
これは、ガラス製排気管の加熱溶融封止時に放出されるガス種による影響と推測された。
【０１９０】
比較例１では、封止、及び、圧力変化観測終了２〜３時間後、密封容器内の圧力が急激に上昇する事があったため、密封容器側の排気管封止部位には、念のため、エポキシ系接着樹脂を厚く塗布しておいた。
【０１９１】
封止処理終了２〜３時間後、排気系機構（装置）の圧力計が上昇し始めたため、排気系機構（装置）側の排気管封止部を観察したところ、比較例１と同様に、封止部肉溜りの部分に亀裂が生じている事が判明した。
【０１９２】
同様に、密封容器側の排気管封止部を観察したが、接着材が厚く塗布されているため、亀裂発生の有無について、明確にはわからなかった。
また、ゲッタ蒸着膜の後退縮小状況についても、はっきりとした変化は見られなかった。
【０１９３】
このように作製した画像表示装置を実施例２と同様の方法で表示動作確認をしたところ、実施例１で作製した画像表示装置と比較して、表示画面が全体的に暗く、特に排気管周辺が極端に暗くなっていた。
【０１９４】
表示動作確認終了後、厚く塗布した接着材を削り、封止部位を観察したところ、懸念していたとおり、封止部肉溜りの部分に亀裂が生じていた。
【０１９５】
密封容器内圧力は、亀裂が生じても接着材を塗布しており、内部のゲッタ部材の排気能力で維持することは出来ているものの、接着剤からの放出ガス、透過ガス等が亀裂部から、密封容器内へ侵入し、これらのガスなどが電子放出素子、電子放出特性に悪影響を及ぼしている原因と推測した。
【０１９６】
特に、排気管周辺の表示画面が暗くなっているのは、その影響と推測した。
実施例２、比較例２の結果よりも明らかなように、ガラス製排気管封止処理と比較し、金属性排気管封止部位を有する排気管を用いての画像表示装置製造方法の方が、封止工程の信頼性、画像表示装置製造方法の信頼性を向上する事ができる。
【０１９７】
（実施例３）
実施例１で使用した、ガラス基板と密封容器側接続部材７１０としてのガラス製排気管部材にかえて、下記に表に示す熱膨張係数を持つ、ガラス基板とガラス製排気管部材との組み合わせで、金属製排気管を接続するための容器を作製した以外は、全く実施例１と同様の方法で容器を作製し、排気系機構（装置）の接続部への接続と排気操作までを行った。
【０１９８】
ガラス基板と密封容器側接続部材とを低融点ガラス（フリットガラス）で封着接続した場合、その後の金属製排気管を接続及び封止を行う際、上記封着接続部分の接着状態などが重要であり、充分な接着状態になる部材を選択する必要がある。
【０１９９】
そのため、封着接続後の密封容器側接続用部材とフリットガラスとの剥離や、接続端部におけるガラス基板側の微小破壊（亀裂・クラック）発生、排気系機構（装置）への接続排気後の微小破壊（亀裂・クラック）発生や、剥離の発生の有無から、好ましい部材構成を検討した。
【０２００】
【表１】
0004185675.tif 000002
【０２０１】
【表２】
0004185675.tif 000003
【０２０２】
上記検討結果の記号は、下記の結果を意味している。
○；何ら以上の発生が無かった。
△；フリット塗布状態、焼成後の降温速度等の条件によっては、剥離・クラックが発生した。
×；剥離・クラックの発生が頻発した。
なお、熱膨張係数の数値は室温から300℃の数値を示している。
【０２０３】
この結果を考察したところ、密封容器側接続用部材の熱膨張係数が、ガラス基板の熱膨張係数の０．９５〜１．１０倍の範囲に入っているか否かに相関性がある事がわかった。
【０２０４】
（実施例４）
実施例３と同様に、使用する低融点ガラス（フリットガラス）とガラス基板と密封容器側接続用部材との関係を、室温から300℃までの熱膨張係数に着目し、実施例3で使用したガラス基板と密封容器側接続用部材の組み合わせに対し、ＬＳ３０８１以外に、下記表で示す低融点ガラスを各封着温度で使用し、実施例3と同様の観察を行い、好ましい部材構成を検討した。
【０２０５】
【表３】
0004185675.tif 000004
【０２０６】
その結果の概略を下記に示す。記号は実施例3と同様の意味を表す。
【０２０７】
【表４】
0004185675.tif 000005
【０２０８】
その結果、低融点ガラスの熱膨張係数が、低融点ガラスで接続される部材の各熱膨張係数の０．７５〜１．０５倍であるとき、好ましい封着・接続・密封状態を保持していたる事が明らかになった。
【０２０９】
また、本発明で使用したＦＮ５０合金の熱膨張係数は、室温から３８０℃で９４×１０-７/℃であり、Ｌ２９Ｆとほぼ同じ数値であることから、本発明では接続性に問題が無かったのであり、部材や密封性接着剤が変更される場合は、必要に応じて鉄とニッケルの合金割合を変更し、使用する部材や密封性接着剤の熱膨張係数にあわせることは容易である。
【０２１０】
（実施例５）
実施例１で使用した銅製管状排気管に替えて、銀製管状排気管、アルミ製管状排気管を用いて容器を作製した以外は、全く同様の方法で容器を作製し、封止検討を行った。
【０２１１】
その結果、銀、及びアルミ製管状排気管は、銅製排気管と比較して、変形しやすい欠点はあるものの、放出ガス等の懸念は、銅製排気管と同様にほとんど無く、肉厚を大きくする事や管状排気管の形状などを排気条件に合わせて使用すれば、銅製排気管と同様に用いる事ができる。
【０２１２】
同様に、モリブデン、タングステン製の排気管も検討を行ったところ、銅製に比較し、硬いところが欠点ではあるが、放出ガス等の懸念は、銅製排気管と同様にほとんど無く、肉厚を薄くする事や管状排気管の形状などを排気条件に合わせ、硬度にあった封止機器を使用すれば、銅製排気管と同様に用いる事ができる。
【０２１３】
【発明の効果】
本発明によれば、ガラス製排気管と比較し、排気管の封止信頼性を大幅に向上する効果がある。
【０２１４】
本発明によれば、これまで、ガラス製排気管封止の際に放出され、密封容器内に滞留する可能性のあった封止時の放出ガスを大幅に減少する事ができる。
【０２１５】
ガラス製排気管封止部位を封止する場合の懸念事項が減少したこと、金属性封止部位を持つ管状排気管構成の排気管を用いる事により、ガラス製排気管より内径の大きな排気管を用いる事ができる。
【０２１６】
これにより、画像表示装置としての密封容器内の圧力を短時間で所望の圧力までする事ができ、製造時間を短縮する事が可能になる。
【０２１７】
また、封止時の放出ガスが少ないことから、ガラス排気管封止の際に設置されていたゲッタ部材などの、圧力維持構成部材点数を減らす事が出来、コストの低下に効果がある。
【０２１８】
更には、これまでガラス製排気管封止時の放出ガスに起因する画像表示品質の低下、すなわち、電子放出素子における電子源の劣化、或いは、放電セルにおける素子劣化などを軽減する可能性がある。
【０２１９】
また、このような封止を自動で行うことにより、加熱コイルや、バーナー火炎などを用いる工程と比較し、作業者の安全性や製造装置の安全性を向上する事ができる。
【０２２０】
更には、画像表示装置の部材構成に対して、好ましい部材の組み合わせ指針を明らかにすることにより、このような表示装置の開発検討時間の短縮に貢献でき、トータルとしてのコストの低下に寄与する事ができる.
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における密封容器（平板型画像表示装置）の構成を示す概略図である。
【図２】表面伝導型電子放出素子を用いたリアプレート及び表面伝導型電子放出素子の構造を拡大して示す構成概略図である。
【図３】画像表示装置のブロック概略図である。
【図４】本発明における金属製管状排気管封止部位の封止工程概略図である。
【図５】本発明における金属製管状排気管封止部位を有する排気管構成の第一の例を示す構成概略図である。
【図６】図５の構成排気管を有する密封容器の排気装置への接続例を示す構成概略図である。
【図７】本発明における金属製管状排気管封止部位を有する排気管構成の第二の例を示す構成概略図である。
【図８】図７の構成排気管を有する密封容器の排気装置への接続例を示す構成概略図である。
【図９】ガラス製排気管を有する画像表示装置としての密封容器と封止機構を示す概略図である
【図１０】図7の構成排気管の排気装置への接続例を示す概略図である。
【図１１】図9の構成排気管の排気装置への接続例を示す概略図である。
【図１２】排気管の封止後の放出ガス量の変化を示す特性図である。
【符号の説明】
５００，６０３，７１１，８０９  金属製管状排気管
５０１，６１４，７０５  金属製排気管封止部位
５０２，５０４，６１０，６１１，７０２，７０４，７０６，７０９，８０３，８０６，８０７  密封性接着剤
５０３，６１３，７０３，７０８，８０８  接続用部材
５０５，６１２，７１０  密封容器側接続用部材
６０１，８０１  密封容器
６０２  排気孔
６０４  低融点ガラス（フリットガラス）
６０５  排気管接続部
６０６  締め付けキャップ
６０７  Ｏ−リング
６０８  スペーサー
６０９  ネジ部
７０１，８０２  排気側装置との接続用部材
８０４  排気系機構側の接続部
８０５  排気系機構
【図１】
0004185675.tif 000006
【図２】
0004185675.tif 000007
【図３】
0004185675.tif 000008
【図４】
0004185675.tif 000009
【図５】
0004185675.tif 000010
【図６】
0004185675.tif 000011
【図７】
0004185675.tif 000012
【図８】
0004185675.tif 000013
【図９】
0004185675.tif 000014
【図１０】
0004185675.tif 000015
【図１１】
0004185675.tif 000016
【図１２】
0004185675.tif 000017