(57)【要約】  蛍光体スクリーンおよび電界放出素子の熱劣化の恐れがなく、気密容器の封着部の接合強度に優れた電界放出型の画像表示装置の提供。  前面基板と、前記前面基板と対向させて配置される背面基板と、前記前面基板および前記背面基板との間に配置されて前記前面基板と前記背面基板との間を一定間隔に保持する間隔保持部材と、で構成された気密容器を有し、前記前面基板と前記間隔保持部材との接合部、および前記背面基板と前記間隔保持部材との接合部が封着材を用いて封着された電界放出型の画像表示装置において、前記封着材が、硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂および耐火物フィラーを含有する封着材組成物からなり、前記封着材組成物におけるメチルフェニルシリコーン樹脂と耐火物フィラーの合計に対する耐火物フィラーの量が１０〜８０質量％であり、前記メチルフェニルシリコーン樹脂は、メチル基に対するフェニル基のモル比が０．１〜１．２であることを特徴とする電界放出型の画像表示装置。【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面基板と、前記前面基板と対向させて配置される背面基板と、前記前面基板および前記背面基板との間に配置されて前記前面基板と前記背面基板との間を一定間隔に保持する間隔保持部材と、で構成された気密容器を有し、前記前面基板と前記間隔保持部材との接合部、および前記背面基板と前記間隔保持部材との接合部が封着材を用いて封着された電界放出型の画像表示装置において、
前記封着材が、硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂および耐火物フィラーを含有する封着材組成物からなり、
前記封着材組成物におけるメチルフェニルシリコーン樹脂と耐火物フィラーの合計に対する耐火物フィラーの量が１０〜８０質量％であり、
前記メチルフェニルシリコーン樹脂は、メチル基に対するフェニル基のモル比が０．１〜１．２であることを特徴とする電界放出型の画像表示装置。
【請求項２】
前面基板と、前記前面基板と対向させて配置される背面基板と、が封着材を用いて封着された気密容器を有する電界放出型の画像表示装置において、
前記封着材が、硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂および耐火物フィラーを含有する封着材組成物からなり、
前記封着材組成物におけるメチルフェニルシリコーン樹脂と耐火物フィラーの合計に対する耐火物フィラーの量が１０〜８０質量％であり、
前記メチルフェニルシリコーン樹脂は、メチル基に対するフェニル基のモル比が０．１〜１．２であることを特徴とする電界放出型の画像表示装置。
【請求項３】
前面基板と、前記前面基板と対向させて配置される背面基板と、前記前面基板および前記背面基板との間に配置されて前記前面基板と前記背面基板との間を一定間隔に保持する間隔保持部材と、で構成された気密容器を有し、前記前面基板と前記間隔保持部材との接合部、および前記背面基板と前記間隔保持部材との接合部が封着材を用いて封着された電界放出型の画像表示装置において、
前記前面基板と前記間隔保持部材との接合部、および前記背面基板と前記間隔保持部材との接合部のうち、いずれか一方が融点３５０℃以下の低融点金属材料からなる金属系封着材と、硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂および耐火物フィラーを含有する封着材組成物からなる封着材と、で封着されており、
前記封着材組成物におけるメチルフェニルシリコーン樹脂と耐火物フィラーの合計に対する耐火物フィラーの量が１０〜８０質量％であり、
前記メチルフェニルシリコーン樹脂は、メチル基に対するフェニル基のモル比が０．１〜１．２であることを特徴とする電界放出型の画像表示装置。
【請求項４】
前記低融点金属材料は、インジウムまたはインジウムを含む合金からなる請求項３に記載の電界放出型の画像表示装置。
【請求項５】
前記メチルフェニルシリコーン樹脂は、（２官能ケイ素単位と３官能ケイ素単位の合計）に対する２官能ケイ素単位のモル比が０．０５〜０．５５であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の電界放出型の画像表示装置。
【請求項６】
前記耐火物フィラーは、平均粒径０．１〜２０μｍの球状シリカである請求項１ないし５のいずれかに記載の電界放出型の画像表示装置。
【請求項７】
前面基板と間隔保持部材との接合面、および背面基板と間隔保持部材との接合面に、封着材組成物を塗布した後、前記封着材組成物を加熱硬化させて気密容器を形成することを含んだ電界放出型の画像表示装置を製造する方法であって、
前記封着材組成物は、硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂および耐火物フィラーを含有し、
前記封着材組成物におけるメチルフェニルシリコーン樹脂と耐火物フィラーの合計に対する耐火物フィラーの量が１０〜８０質量％であり、
前記メチルフェニルシリコーン樹脂におけるメチル基に対するフェニル基のモル比が０．１〜１．２であり、
前記メチルフェニルシリコーン樹脂における（２官能ケイ素単位と３官能ケイ素単位の合計）に対する２官能ケイ素単位のモル比が０．０５〜０．５５であり、
前記耐火物フィラーは、平均粒径０．１〜２０μｍの球状シリカであることを特徴とする電界放出型の画像表示装置の製造方法。
【請求項８】
前面基板および背面基板のうち、少なくとも一方の周縁部に沿って封着材組成物を塗布した後、前記前面基板と、前記背面基板と、を積層させて、前記封着材組成物を加熱硬化させて気密容器を形成することを含んだ電界放出型の画像表示装置を製造する方法であって、
前記封着材組成物は、硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂および耐火物フィラーを含有し、
前記封着材組成物におけるメチルフェニルシリコーン樹脂と耐火物フィラーの合計量に対する耐火物フィラーの量が１０〜８０質量％であり、
前記メチルフェニルシリコーン樹脂におけるメチル基に対するフェニル基のモル比が０．１〜１．２であり、
前記メチルフェニルシリコーン樹脂における２官能ケイ素単位と３官能ケイ素単位の合計に対する２官能ケイ素単位のモル比が０．０５〜０．５５であり、
前記耐火物フィラーは、平均粒径０．１〜２０μｍの球状シリカであることを特徴とする電界放出型の画像表示装置の製造方法。
【請求項９】
前面基板と間隔保持部材との接合面、および背面基板と間隔保持部材との接合面を封着材を用いて封着して、気密容器を形成することを含んだ電界放出型の画像表示装置を製造する方法であって、
前記前面基板と間隔保持部材との接合面、および前記背面基板と間隔保持部材との接合面のうち、いずれか一方の接合面に融点３５０℃以下の低融点金属材料からなる金属系封着材層と、硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂および耐火物フィラーを含有する封着材組成物層と、を形成すること、と
前記封着材組成物を前記低融点金属材料の融点以下の温度で加熱硬化させて、前記接合面を封着させることと、を含み、
前記封着材組成物におけるメチルフェニルシリコーン樹脂と耐火物フィラーの合計量に対する耐火物フィラーの量が１０〜８０質量％であり、
前記メチルフェニルシリコーン樹脂におけるメチル基に対するフェニル基のモル比が０．１〜１．２であり、
前記メチルフェニルシリコーン樹脂における（２官能ケイ素単位と３官能ケイ素単位の合計）に対する２官能ケイ素単位のモル比が０．０５〜０．５５であり、
前記耐火物フィラーは、平均粒径０．１〜２０μｍの球状シリカであることを特徴とする電界放出型の画像表示装置を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）、表面伝導型電子放出ディスプレイ（ＳＥＤ）のような電界放出型の画像表示装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、陰極線管（以下、ＣＲＴと称する）に代わる次世代の軽量、薄型の画像表示装置として様々な平面型画像表示装置が開発されている。このような平面型画像表示装置として、電界放出型電子放出素子（電界放出素子）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(ＦＥＤ）、表面伝導型電界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（ＳＥＤ）のような電界放出型の画像表示装置がある。【０００３】
電界放出型の画像表示装置では、一般に、前面基板と、該前面基板に対向させて配置される背面基板を有し、これらの基板を一定の間隔を開けた状態で保持するために、両者の間に間隔保持部材（スペーサ）を配置し、前面基板と間隔保持部材との接合部、および背面基板と間隔保持部材との接合部を、封着材を用いて気密に封着して構成される気密容器を有する。気密容器の内部は高真空状態となっており、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界放出素子（以下、エミッタと称する）が設けられている。【０００４】
電界放出型の画像表示装置では、内部が高真空状態の気密容器の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】
このような電界放出型の画像表示装置では、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】
気密容器の内部を高真空状態にする方法としては、まず、前面基板と間隔保持部材との接合部、背面基板と間隔保持部材との接合部を適当な封着材を用いて大気圧下で封着させた後、前面基板または背面基板に設けられた開口部または排気管を用いて、所望の真空度まで気密容器内を排気し、その後、排気管を切断して、開口部または排気管があった部分を封止する方法がある。封着材としては、封着部の気密性に優れることから、鉛系低融点ガラス等のガラス系封着材が広く用いられており、封着用ガラスの軟化点以上の温度である４００℃〜５５０℃で気密封着される。【０００７】
しかしながら、蛍光体スクリーンの熱劣化を生じる恐れがあることから、４００℃以上の高温にすることは避けることが好ましい。また、電界放出素子についても、その特性上４００℃以上の高温にすることを避けることが好ましい場合と考えられる。特に、ＦＥＤの電界放出素子として、好適なカーボンナノチューブは、熱劣化を受けやすいことから、気密容器を４００℃以上の高温とすることは避けることが好ましい。
蛍光体スクリーンが熱劣化すると、色温度の低下を生じる。また、電界放出素子が熱劣化すると、放出電圧が増加する、放電特性のバラツキを生じるといった問題が生じる。【０００８】
一方、気密容器内が特に高真空度（１０-6Ｔｏｒｒ以下）であることが必要なＳＥＤの場合、排気管または開口部からの真空排気では、排気速度は極めて小さく、また到達できる真空度も低いため、量産性および特性面に問題がある。【０００９】
この問題を解決する方法として、例えば特許文献１には、気密容器（外囲器）を構成する前面基板および背面基板の最終組立を真空槽内にて行う方法が示されている。この方法では、まず、真空槽内に持ち込まれた前面基板および背面基板を十分に加熱しておく。これは、気密容器（外囲器）の真空度を劣化させる主因となっている気密容器（外囲器）内壁からのガス放出を軽減するためである。次に、前面基板および背面基板が冷えて真空槽内の真空度が十分に向上したところで、気密容器（外囲器）の真空度を改善、維持させるためのゲッター膜を蛍光面スクリーン上に形成する。その後、低融点金属材料である封着材が溶解する温度まで前面基板および背面基板を再び加熱し、前面基板および背面基板を間隔保持部材（側壁）を介して所定の位置に組み合わせた状態で封着材が固化するまで冷却する。【００１０】
このような方法で作成された気密容器（真空外囲器）は、封着工程と真空封止工程を兼ねるうえ、真空排気に伴う多大な時間が要らず、かつ、極めて良好な真空度を得ることができる。
但し、ＳＥＤの気密容器に要求される高真空度下でのガラス系封着材の使用は、発泡を生じやすく、封着部の気密性の低下や、接着強度の低下につながる恐れがある。【００１１】
また、ＳＥＤの表面伝導型電界放出素子は、ＦＥＤの電界放出素子よりもさらに熱劣化を受けやすい。
このため、特許文献１では、真空中で使用しても発泡を生じない封着材として、融点３５０℃以下の低融点金属材料、具体的にはインジウムまたはインジウムを含む合金が使用されている。【００１２】
しかしながら、このような低融点金属材料は溶融時の粘性が低いため、気密容器を封止する際、所望の封着部位から流出してしまう恐れがある。また、低融点金属材料からなる金属系封着材は、高真空度雰囲気で使用しても発泡を生じる恐れはないが、封着部の接着強度自体はやや劣る。ＳＥＤのように、気密容器内の真空度が１０-6Ｔｏｒｒ以下である場合、封着部の接着強度が不足する恐れがある。封着部の接着強度が不足すると、基板にかかる大気圧荷重により、基板の撓みが生じる恐れがある。基板の撓みを防止するには、支持用の外枠を設けること等の手段があるが、このような追加の要素を設けることは、画像表示装置の薄型化を阻害する。また、封着部の接着強度が不足すると、気密容器の気密性が不十分となり、所望の真空度が得られなくなる恐れもある。【００１３】
一方、電界放出型の画像表示装置は、１０年以上使用することが想定されるため、その気密容器は封着後１０年以上もの長い間、高い真空度を保持する必要がある。そのため、封着部の信頼性は高いものでなければならない。しかし、封着材としてインジウムまたはインジウムを含む合金のような低融点金属材料を使用した場合、封着部に水分が付着すると、低融点金属材料と基板との界面に水分が浸透し、内部空洞が発生することがある。したがって、低融点金属材料で封着した気密容器は、湿度の高い場所に放置したり、あるいは、気密容器の外面に結露が生じるような環境に配置すると、封着部が徐々に侵食され、真空リークが発生する恐れがある。そして、真空リークが発生した場合、画像特性が大幅に劣化し、更には、電界放出型の画像表示装置として使用に耐え得ないものになってしまう。【００１４】
封着部位からの低融点金属材料の流出を防止する手段として、封着面の改質処理や、他の金属成分を含有させた金属系封着材が特許文献２〜特許文献４に開示されている。また、金属系封着材の耐湿性を向上させるために、他の金属成分を含有させた金属系封着材が特許文献５に開示されている。しかし、これらの手段を用いた場合であっても、封着部の接着強度が不足する恐れがある。また、低融点金属材料として、主として使用されるインジウムまたはインジウムを含む合金は、高価な材料であるのでその使用量はできるだけ少なくすることが好ましい。【００１５】
【特許文献１】特開２００１−２１０２５８号公報
【特許文献２】特開２００３−１９７１３４号公報
【特許文献３】特開２００４−１４４６０号公報
【特許文献４】特開２００４−２２１８９号公報
【特許文献５】特開２００４−１３０６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
したがって、本発明は、気密容器が鉛等の有害成分を含有しない封着材を用いて、より低い温度で封止されていることにより、蛍光体スクリーンおよび電界放出素子の熱劣化が軽減され、かつ封着部の接着強度に優れた電界放出型の画像表示装置およびその製造方法を提供することを目的とする。【００１７】
また、本発明は、ＳＥＤのように気密容器内部が１０-6Ｔｏｒｒ以下の高真空度状態であっても、封着部の接着強度が不足することがなく、しかもインジウムまたはインジウムを含む合金のような高価な低融点金属材料の使用を削減することができる電界放出型の画像表示装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、前記の目的を達成すべくなされたものである。
本発明は、前面基板と、前記前面基板と対向させて配置される背面基板と、前記前面基板および前記背面基板との間に配置されて前記前面基板と前記背面基板との間を一定間隔に保持する間隔保持部材と、で構成された気密容器を有し、前記前面基板と前記間隔保持部材との接合部、および前記背面基板と前記間隔保持部材との接合部が封着材を用いて封着された電界放出型の画像表示装置において、
前記封着材が、硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂および耐火物フィラーを含有する封着材組成物からなり、
前記封着材組成物におけるメチルフェニルシリコーン樹脂と耐火物フィラーの合計に対する耐火物フィラーの量が１０〜８０質量％であり、
前記メチルフェニルシリコーン樹脂は、メチル基に対するフェニル基のモル比が０．１〜１．２であることを特徴とする電界放出型の画像表示装置を提供する。【００１９】
また、本発明は、前面基板と、前記前面基板と対向させて配置される背面基板と、が封着材を用いて封着された気密容器を有する電界放出型の画像表示装置において、
前記封着材が、硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂および耐火物フィラーを含有する封着材組成物からなり、
前記封着材組成物におけるメチルフェニルシリコーン樹脂と耐火物フィラーの合計に対する耐火物フィラーの量が１０〜８０質量％であり、
前記メチルフェニルシリコーン樹脂は、メチル基に対するフェニル基のモル比が０．１〜１．２であることを特徴とする電界放出型の画像表示装置を提供する。【００２０】
本発明は、前面基板と、前記前面基板と対向させて配置される背面基板と、前記前面基板および前記背面基板との間に配置されて前記前面基板と前記背面基板との間を一定間隔に保持する間隔保持部材と、で構成された気密容器を有し、前記前面基板と前記間隔保持部材との接合部、および前記背面基板と前記間隔保持部材との接合部が封着材を用いて封着された電界放出型の画像表示装置において、
前記前面基板と前記間隔保持部材との接合部、および前記背面基板と前記間隔保持部材との接合部のうち、いずれか一方が融点３５０℃以下の低融点金属材料からなる金属系封着材と、硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂および耐火物フィラーを含有する封着材組成物からなる封着材と、で封着されており、
前記封着材組成物におけるメチルフェニルシリコーン樹脂と耐火物フィラーの合計に対する耐火物フィラーの量が１０〜８０質量％であり、
前記メチルフェニルシリコーン樹脂は、メチル基に対するフェニル基のモル比が０．１〜１．２であることを特徴とする電界放出型の画像表示装置を提供する。【００２１】
本発明の電界放出型の画像表示装置において、前記耐火物フィラーは、平均粒径０．１〜２０μｍの球状シリカであることが好ましい。
本発明の電界放出型の画像表示装置において、前記低融点金属材料は、インジウムまたはインジウムを含む合金からなることが好ましい。【００２２】
さらに、本発明は、前面基板と間隔保持部材との接合面、および背面基板と間隔保持部材との接合面に、封着材組成物を塗布した後、前記封着材組成物を加熱硬化させて気密容器を形成することを含んだ電界放出型の画像表示装置を製造する方法であって、
前記封着材組成物は、硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂および耐火物フィラーを含有し、
前記封着材組成物におけるメチルフェニルシリコーン樹脂と耐火物フィラーの合計に対する耐火物フィラーの量が１０〜８０質量％であり、
前記メチルフェニルシリコーン樹脂におけるメチル基に対するフェニル基のモル比が０．１〜１．２であり、
前記メチルフェニルシリコーン樹脂における（２官能ケイ素単位と３官能ケイ素単位の合計）に対する２官能ケイ素単位のモル比が０．０５〜０．５５であり、
前記耐火物フィラーは、平均粒径０．１〜２０μｍの球状シリカであることを特徴とする電界放出型の画像表示装置の製造方法を提供する。【００２３】
さらに、本発明は、前面基板および背面基板のうち、少なくとも一方の周縁部に沿って封着材組成物を塗布した後、前記前面基板と、前記背面基板と、を積層させて、前記封着材組成物を加熱硬化させて気密容器を形成することを含んだ電界放出型の画像表示装置を製造する方法であって、
前記封着材組成物は、硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂および耐火物フィラーを含有し、
前記封着材組成物におけるメチルフェニルシリコーン樹脂と耐火物フィラーの合計量に対する耐火物フィラーの量が１０〜８０質量％であり、
前記メチルフェニルシリコーン樹脂におけるメチル基に対するフェニル基のモル比が０．１〜１．２であり、
前記メチルフェニルシリコーン樹脂における２官能ケイ素単位と３官能ケイ素単位の合計に対する２官能ケイ素単位のモル比が０．０５〜０．５５であり、
前記耐火物フィラーは、平均粒径０．１〜２０μｍの球状シリカであることを特徴とする電界放出型の画像表示装置の製造方法を提供する。【００２４】
さらに、本発明は、前面基板と間隔保持部材との接合面、および背面基板と間隔保持部材との接合面を封着材を用いて封着して、気密容器を形成することを含んだ電界放出型の画像表示装置を製造する方法であって、
前記前面基板と間隔保持部材との接合面、および前記背面基板と間隔保持部材との接合面のうち、いずれか一方の接合面に融点３５０℃以下の低融点金属材料からなる金属系封着材層と、硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂および耐火物フィラーを含有する封着材組成物層と、を形成すること、と
前記封着材組成物を前記低融点金属材料の融点以下の温度で加熱硬化させて、前記接合面を封着させることと、を含み、
前記封着材組成物におけるメチルフェニルシリコーン樹脂と耐火物フィラーの合計量に対する耐火物フィラーの量が１０〜８０質量％であり、
前記メチルフェニルシリコーン樹脂におけるメチル基に対するフェニル基のモル比が０．１〜１．２であり、
前記メチルフェニルシリコーン樹脂における（２官能ケイ素単位と３官能ケイ素単位の合計）に対する２官能ケイ素単位のモル比が０．０５〜０．５５であり、
前記耐火物フィラーは、平均粒径０．１〜２０μｍの球状シリカであることを特徴とする電界放出型の画像表示装置を製造する方法を提供する。
【発明の効果】
【００２５】
前面基板と間隔保持部材との接合部、および背面基板と間隔保持部材との接合部が硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂および耐熱性フィラーを含有する封着材組成物（以下、「本発明の封着材組成物」という。）からなる封着材で封着された本発明の電界放出型の画像表示装置（以下、「本発明の画像表示装置」という。）、および間隔保持部材を用いることなしに前面基板と背面基板とが、本発明の封着材組成物からなる封着材（以下、「本発明の封着材」という。）で封着された本発明の画像表示装置は、従来の鉛系ガラス封着材（４００℃〜５５０℃）を使用した場合に比べて、はるかに低い温度（１３０℃〜２５０℃）で封着されているため、気密容器を封止する際に、気密容器内の構成要素、具体的には蛍光体スクリーンを構成する蛍光体、および電界放出素子の熱劣化が軽減されている。これは、電界放出素子にカーボンナノチューブを使用したＦＥＤにおいて、特に好ましい。【００２６】
また、有害性を指摘されている鉛を含まない本発明の封着材を用いて封着されているため、対環境性に優れている。
前面基板と間隔保持部材との接合部、および背面基板と間隔保持部材との接合部のうち、いずれか一方が融点が３５０℃以下の低融点金属材料からなる金属系封着材（以下、単に「金属系封着材」という場合もある。）と、本発明の封着材とを用いて封着された電界放出型の画像表示装置は、封着部の接合強度に優れており、ＳＥＤのように気密容器内部が１０-6Ｔｏｒｒ以下の高真空度状態であっても、封着部の接着強度が不足することがなく、気密容器の信頼性に優れている。また、封着部の接着強度不足による基板の撓みが生じることがない。【００２７】
さらにまた、湿気透過性の面で、従来長期の信頼性に問題があった、金属系封着材を使用しているにもかかわらず、封着部の耐湿性に優れており、真空リークが生じることがなく、気密容器の信頼性が長期にわたって保持される。【００２８】
前面基板と間隔保持部材との接合面、および背面基板と間隔保持部材との接合面に本発明の封着材組成物を塗布し、該封着材組成物を加熱硬化して気密容器を形成することを含む本発明の画像表示装置の製造方法、および前面基板および背面基板のうち、少なくとも一方の周縁部に沿って本発明の封着材組成物を塗布した後、前面基板と背面基板とを積層させて、前記封着材組成物を加熱硬化させて気密容器を形成することを含んだ本発明の画像表示装置の製造方法は、気密容器を形成する際に、従来のガラス系封着材を用いた場合に比べて、温度が大幅に低温化されている。これにより、消費エネルギーや作業時間が減り、省エネやコスト低減となる。【００２９】
前面基板と間隔保持部材との接合面、および背面基板と間隔保持部材との接合面のうち、いずれか一方に金属系封着材層と、本発明の封着材組成物層を形成して、金属系封着材の融点以下の温度で封着材組成物を加熱硬化することを含む本発明の画像表示装置の製造方法は、金属系封着材の融点以下の温度で本発明の封着材組成物を加熱硬化させるため、金属系封着材を使用した際に、従来問題であった封着部からの金属系封着材の流出の恐れが解消されている。また、従来のガラス系封着材を使用した場合に比べて、はるかに低温で封着が行われるため、消費エネルギーや作業時間が減り、省エネやコスト低減となる。
さらにまた、金属系封着材と本発明の封着材を併用することにより、高価な金属系封着材の使用量を減少することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、第１実施形態の本発明の画像表示装置を示した斜視図である。
【図２】図２は、図１の画像表示装置の部分拡大図であり、前面基板が取り去られた状態で示されている。
【図３】図３は、図１の画像表示装置を線Ａ−Ａに沿って切断した部分断面図である。
【図４】図４は、図１の画像表示装置の蛍光体スクリーンの部分拡大平面図である。
【図５】図５は、図３と同様の部分断面図であり、背面基板に真空排気用の開口部が形成されている。
【図６】図６は、図５と同様の部分断面図であり、ガラス板と封着材を用いて開口部が封止された状態で示されている。
【図７】図７は、第２実施形態の本発明の画像表示装置を示した部分断面図である。図３とは封着方法が異なる本発明の電界放出型の画像表示装置の部分断面図である。
【図８】図８は、図７と同様の部分断面図であり、前面基板と間隔保持部材との接合部に金属系封着材層のみを形成した状態で示されている。
【図９】図９は、図７と同様の部分断面図であるが、本発明の封着材層の形成する段階が異なっている。
【図１０】図１０は、リーク性評価に使用したガラス基板３枚からなるサンプルの平面図であり、（ａ）はサンプルの下板の平面図であり、（ｂ）はサンプルの上板の平面図であり、（ｃ）はサンプルの中板の平面図である。
【図１１】図１１は、図１０に示すガラス基板３枚からなるサンプルの封着後の断面図である。
【図１２】図１２は、ガラスへの接着性評価に使用したサンプルの斜視図である。
【符号の説明】
【００３１】
１：画像表示装置                              ２：前面基板
３：背面基板                                  ４：間隔保持部材
６：蛍光体スクリーン                        ６１：黒色光吸収層
７：導電性カソード層                          ８：電界放出素子
８’：表面伝導型電界放出素子                ８１：素子電極
８２：導電性膜                              ８３：電界放出部
９：二酸化シリコン膜                        １０：キャビティ
１２：ゲート電極                            １４：支持部材
１６：開口部                                １８：ガラス板
２０：気密容器                              ３０：下板
３１：上板                                  ３２：中板
３４：孔                                    ５１：本発明の封着材
５１１：本発明の封着材組成物層              ５２：金属系封着材
５２１：金属系封着材層                      ５３：封着材
６０、６１：ソーダライムガラス
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、図面を用いて本発明をさらに説明する。図１は、第１実施形態の本発明の画像表示装置の斜視図である。図２は図１の画像表示装置を、前面基板を取り去った状態で示した図である。図３は、図１の画像表示装置を線Ａ−Ａに沿って切断した部分断面図である。【００３３】
図１〜図３に示すように、第１実施形態の本発明の画像表示装置１は、一般的なＦＥＤの構成である。すなわち、本発明の画像表示装置１は、互いに対向させて配置される前面基板２および背面基板３を有する。前面基板２および背面基板３の間には、間隔保持部材４が配置されている。間隔保持部材４は、前面基板２と背面基板３とを一定の間隔を開けて保持するスペーサの役割を有する。前面基板２と間隔保持部材４との接合部分、および背面基板３と間隔保持部材４との接合部分が本発明の封着材５１により気密に封着されており、気密容器２０を形成している。【００３４】
本発明の画像表示装置１では、気密容器２０内が高真空度状態に保たれる。このため、図２および図３に示すように、気密容器２０の内部には、前面基板２および背面基板３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、気密容器２０の短辺と平行な方向に延在しているとともに、長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、例えば、気密容器２０の長辺方向および短辺方向に所定の間隔を置いて、複数の柱状の支持部材を設けたのでもよい。【００３５】
図３に示すように、前面基板２の内面上には蛍光体スクリーン６が形成されている。図４は、蛍光体スクリーン６の部分平面図であり、気密容器２０の長辺が図面の横方向になるように示されている。図４に示すように、蛍光体スクリーン６は、赤、緑、青の３色に発光するストライプ状の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂ、およびこれらの蛍光体層間に位置した非発光部としてのストライプ状の黒色光吸収層６１を、並べて構成されている。ストライプ状の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂは、画像表示装置１の短辺と平行な方向に延在しているとともに、長辺と平行な方向に沿って所定の間隔を置いて配置することができる。【００３６】
図３に示すように、背面基板３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界放出素子８が設けられている。これらの電界放出素子８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。【００３７】
気密容器２０内の構成について、より詳細に述べると、背面基板３の内面上には、導電性カソード層７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１０を有した二酸化シリコン膜９が形成されている。二酸化シリコン膜９上には、モリブデン、ニオブ等からなるゲート電極１２が形成されている。そして、背面基板３の内面上において各キャビティ１０内に、カーボンナノチューブ、モリブデン、シリコン等からなる円錐形状をした電界放出素子８が設けられている。その他、背面基板３上には、電界放出素子８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。【００３８】
図１〜４に示した画像表示装置１の動作原理について説明すると、映像信号は、電界放出素子８とゲート電極１２に入力される。電界放出素子８を基準とした場合、最も輝度の高い状態では、例えば＋１００Ｖのゲート電圧が印加される。また、蛍光体スクリーン６には例えば＋１０ｋＶが印加される。そして、電界放出素子８から放出される電子ビームの大きさは、ゲート電極１２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６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。【００３９】
本発明の画像表示装置１は、前面基板２と間隔保持部材４との接合部、および背面基板３と間隔保持部材４との接合部が以下に詳述する本発明の封着材５１を用いて封着されていることを特徴とする。【００４０】
本発明の封着材は、硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂と、耐火物フィラーと、を含有する封着材組成物（本発明の封着材組成物）からなる。硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂のシラノール基は、耐火物フィラー表面と親和性があるため、硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂と耐火物フィラーとの混合を均一かつ自在に制御できる。その結果、硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂と耐火物フィラーの両者の特性を十分発現できる半硬化物が得られ、該半硬化物である封着材は、特にガラス部材と金属部材との封着用として好適である。すなわち、ガラス部材を低温で接着することができ、接着強度が強く、接着加工性に優れ、かつ長期にわたって機械的耐熱性が高く、耐ガスリーク性がよく、気密保持性が高い、耐熱寸法安定性がよいなど、多数の特性を合わせもつ。【００４１】
一般に硬化性のシリコーン樹脂は、耐熱性、耐候性、耐湿性、電気特性などが優れるので、電気、電子、精密機器などの材料として多用され、シリカのような補強用フィラーを配合し、強度向上を図ることも知られている。また、例えば、エポキシ樹脂で変成した硬化性シリコーン樹脂が、強度、耐熱性、耐湿性、離型性に優れており、さらにこれにシリカ等のフィラーを配合し、流動性、成形品の機械的強度を向上させた組成物が知られている（特開平７−３１６３９８号公報参照）。硬化性のシリコーン系樹脂またはその変成樹脂は比較的弾性率が小さく、封着するガラス部材に懸かる応力を小さくすることができ、熱膨張係数の違いによる歪を小さくすることができる。【００４２】
一般に硬化性のシリコーン樹脂は、２官能ケイ素モノマー（Ｒ2Ｓｉ−Ｘ2）と３官能ケイ素モノマー（ＲＳｉ−Ｘ3）から製造され、場合により１官能ケイ素モノマー（Ｒ3Ｓｉ−Ｘ）や４官能ケイ素モノマー（Ｓｉ−Ｘ4）が併用されることがある。ここで、Ｒは結合末端が炭素原子である有機基を示す。なお、本発明の硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂においては、Ｒは炭素数１〜４のアルキル基または炭素数６〜１２の１価の芳香族炭化水素であることが好ましく、メチル基、エチル基またはフェニル基であることがより好ましい。Ｘは、水酸基、またはアルコキシ基、塩素原子などの加水分解可能な基である。本発明の硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂においては、Ｘは水酸基であることが好ましい。硬化性シリコーン樹脂は、これらのモノマーを部分的に加水分解共縮合して得られる共重合体であり、Ｘが加水分解されて生成したシラノール基を有する。この硬化性シリコーン系樹脂は、そのシラノール基によりさらに縮合が可能であり（硬化可能であり）、硬化させることにより最終的に実質的にシラノール基を有しない硬化物となる。硬化物は２官能ケイ素単位（Ｒ2ＳｉＯ）と３官能ケイ素単位（ＲＳｉＯ3/2）からなり、場合によって１官能ケイ素単位（Ｒ3ＳｉＯ１/2）や４官能性のケイ素単位（ＳｉＯ2）を有する。硬化性シリコーン樹脂における各ケイ素単位は、これら硬化物の各ケイ素単位とともに、Ｘが加水分解されて生成し、シリコーン樹脂の硬化性に寄与するシラノール基を含んだ各ケイ素単位をも意味する。例えば、シラノール基を有する２官能ケイ素単位は（Ｒ2Ｓｉ（ＯＨ）−）で表され、シラノール基を有する３官能ケイ素単位は（ＲＳｉ（ＯＨ）2−）や（ＲＳｉ（ＯＨ）＝）で表される。また、硬化性シリコーン樹脂における各ケイ素単位のモル比は原料である各ケイ素モノマーのモル比に等しいと考えられる。【００４３】
硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂は、ＦＴ−ＩＲから求めた、Ｓｉ−Ｏ／Ｓｉ−Ｒの値が１１．０〜１５．２であるのが好ましい。すなわち、Ｓｉ−Ｏのピーク面積（１２５０〜９５０cm-1の範囲内に現れるピーク）（ａ）を、メチル基由来のピーク面積（１３３０〜１２５０cm-1の範囲内に現れるピーク）（ｂ）と、該メチル基由来のピーク面積（ｂ）およびＨ−ＮＭＲから求めたフェニル基のモル数／メチル基のモル数の値（ｃ）の積と、の和で除した値である。
（ａ）／［（ｂ）＋（ｃ）×（ｂ）］＝１１．０〜１５．２【００４４】
一般的に硬化性のシリコーン樹脂のＳｉに結合するアルキル基が長鎖となるに従って耐熱性が低下する。またフェニル基に代表される芳香族炭化水素基は、機械的耐熱性は最も短いアルキル基であるメチル基と同等あるいはそれ以上であり、その質量比が増えるに従って樹脂の被膜が固くなる一方、熱可塑性を帯びてくる。したがって、樹脂中のＲの全数に対するフェニル基の数の比により、該樹脂の耐熱性、曲げ性等の機械的強度を調整することができる。本発明の封着材組成物における硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂としては、Ｈ−ＮＭＲから求めたフェニル基モル数／メチル基モル数の値が０．１〜１．２である、より好ましくは、０．３〜０．９である。別の言い方をすると、樹脂中のＲの全数に対するフェニル基の数の比が０．１〜０．５である、より好ましくは０．２〜０．５であるメチルフェニルシリコーン樹脂が好適である。また、ＦＴ−ＩＲから求めたフェニル基由来のピーク高さ（３０７４cm-1）／メチル基由来のピーク高さ（２９９６cm-1）が０．１〜１．２のメチルフェニルシリコーン樹脂も好ましい。【００４５】
本発明の封着剤組成物において、硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂は、（２官能ケイ素単位と３官能ケイ素単位の合計）に対する２官能ケイ素単位のモル比（単に、２官能ケイ素単位のモル比ともいう）が０．０５〜０．５５である。ここで硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂とは、上記有機基Ｒとしてメチル基とフェニル基の両者を含む硬化性のシリコーン樹脂である。硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂は、例えば、ジクロロジメチルシランとトリクロロフェニルシランとを加水分解共縮合させる方法、ジクロロジフェニルシランとトリクロロメチルシランとを加水分解共縮合させる方法などによって製造される。硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂の２官能ケイ素単位のモル比は、０．２〜０．４であることがより好ましい。また、この硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂は実質的に２官能ケイ素単位と３官能ケイ素単位のみからなるものが好ましい。このような硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂は、２５０℃以上の高温に長時間保持しても、容易に分解、変色することがなく、耐熱性にも優れる。
なお、上記した２官能ケイ素単位のモル比は、Ｓｉ−ＮＭＲから求めたものである。【００４６】
硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂には、ジメチルシリコーン樹脂などの硬化性のジアルキルシリコーン樹脂、エチルフェニルシリコーン樹脂などのメチルフェニルシリコーン樹脂以外の硬化性のアルキルフェニルシリコーン樹脂を少量配合して、物性調整することができる。しかし通常は硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂以外のこれら硬化性のシリコーン樹脂は使用しないことが好ましい。また、硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂を、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂などで変性して使用することもできる。しかし変性する樹脂の量は少ないものが好ましく、硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂としては実質的に変性されていない硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂が好ましい。【００４７】
硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂は、通常溶剤に溶解した溶液（ワニス）で輸送、保管などの取り扱いを受ける。本発明の封着材組成物は、このワニスを用い、これと耐火物フィラーとを混合して製造することができる。このようにして製造されたものは流動性を有するペースト状の封着材組成物となる。また、ワニスから、予め溶剤を除去した後、溶剤がない硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂と耐火物フィラーとを混合することで固体状の封着材組成物とすることもできる。さらに、ワニスと耐火物フィラーとを混合した後、溶剤を除去して固体状の封着材組成物とすることもできる。さらにまた、固体状の封着材組成物に溶媒を混合することで、ペースト状の封着材組成物とすることもできる。【００４８】
硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂のワニス化に用いる溶剤は特に限定されるものではなく、硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂を溶解する溶剤であればいずれでもよい。例えば、芳香族炭化水素系溶媒であるキシレン、トルエン、ベンゼン、沸点１００℃以下の溶媒であるメチルエチルケトン、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、プロピオニトリル、１−プロパノール、２−プロパノール、アリルアルコールなどを用いることができる。後述するように、封着材組成物を溶媒に溶解させたペースト状の状態で使用する場合には、封着材組成物を塗布した後、加熱して溶媒を揮発させて除去することが容易であることから後者がより好ましい。ワニスにおける溶剤の使用量は５〜５０質量％であるのが好ましい。５質量％未満では硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂の溶解作用が不充分で耐火物フィラーと均質に混合することが困難となりやすい。５０質量％を超えると耐火物フィラーと混合した場合、溶剤が耐火物フィラーと相分離を起こしやすく、また耐火物フィラーを混合した後、溶剤を除去する場合に、多大なエネルギーを要する。【００４９】
硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂は、封着材組成物中で部分的に重合させたメチルフェニルシリコーン樹脂（単に、部分重合メチルフェニルシリコーン樹脂ともいう）として存在させることができる。部分重合メチルフェニルシリコーン樹脂は、原料の硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂の脱水縮合反応がある程度進行しているので、原料のメチルフェニルシリコーン樹脂に比較して、被封着物を封着する時の水分の発生が少なく、したがって部分重合メチルフェニルシリコーン樹脂を含む封着材組成物は、被封着物を封着して硬化する際に、原料のメチルフェニルシリコーン樹脂に比較して気泡発生の恐れがより少なくなり、気密性を向上させることができる。また、部分重合メチルフェニルシリコーン樹脂は、原料のメチルフェニルシリコーン樹脂に比較して高粘度液体ないし溶融粘度の高い固体であり、本発明の封着材組成物を成形体とする場合に適した性質を有する。例えば、被封着物の所定部位に配置した封着材組成物の成形体を、被封着物を封着して硬化させる際に、メチルフェニルシリコーン樹脂が流動して所定部位からはみ出す恐れが少なくなる。【００５０】
なお、部分重合メチルフェニルシリコーン樹脂は、その原料である硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂の硬化が部分的に進んだ状態にある硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂である。本発明における硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂とは、部分重合メチルフェニルシリコーン樹脂の原料である硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂を意味するとともに、この部分重合メチルフェニルシリコーン樹脂をも意味する。以下、本発明の封着材組成物の製造段階で、特に硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂の部分的な重合を行ったものを部分重合メチルフェニルシリコーン樹脂という。【００５１】
硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂の部分的な重合は、通常、原料のメチルフェニルシリコーン樹脂の加熱による硬化反応が完全に終了しない程度で停止することにより行われる。例えば、通常の硬化反応の場合よりも低温で加熱する、通常の硬化に必要な時間よりも短時間加熱する、などの方法で原料のメチルフェニルシリコーン樹脂を部分的に硬化して得られる。硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂の部分的な重合を行うには、例えば１２０℃〜１８０℃の温度で重合を行い、メチルフェニルシリコーン樹脂の粘度を目安に、硬化反応が完全に進行しない程度で反応を停止する。例えば、温度１８０℃で重合を実施する場合、メチルフェニルシリコーン樹脂の粘度が５０００ｃＰ〜６０，０００ｃＰになった時点で加熱を終了すればよい。原料のメチルフェニルシリコーン樹脂の部分的な重合は、耐火物フィラーの存在する組成物中で、またはその組成物製造の過程で行うことができる。【００５２】
硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂の脱水縮合による硬化は、通常加熱のみで進行し、該樹脂のシラノール基同士の脱水縮合反応と、該樹脂のシラノール基と耐火物フィラー表面のシラノール基の脱水縮合反応により溶剤に不溶の硬化物が形成される。例えば、被封着物に塗布された封着材組成物は、１４０℃以上、好ましくは１８０℃から３００℃の温度で１〜１２０分間加熱するのみで該樹脂が硬化し、不溶化して、封着材となる。したがって、従来の鉛系のフリットガラスを用いた封着では、フリットガラスの軟化温度以上の温度である４００〜５５０℃まで加熱する必要があったのに対して、はるかに低い温度で接合部の封着を行うことができる。これにより、気密容器２０内の構成要素、具体的には蛍光体スクリーン６を構成する蛍光体、および電界放出素子８の熱劣化が軽減される。これは、電界放出素子８が熱劣化を受けやすいカーボンナノチューブ製である場合、特に好ましい。【００５３】
なお、封着材組成物に溶剤が含まれている場合は、加熱の初期に揮発除去され、有機物などの非耐熱性物質が存在する場合は、硬化の際に揮発除去または分解除去される。但し、安定した硬化を行うためには、溶剤の揮発除去は、封着材組成物を硬化させる前に、より低い温度で実施することが好ましい。このような溶剤の揮発除去は、溶媒の種類にもよるが、たとえば１００〜１４０℃の温度で３０〜６０分実施する。【００５４】
硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂の硬化温度を下げるために硬化触媒を用いてもよい。触媒として亜鉛、コバルト、錫、鉄、ジルコニウムなどの有機金属塩や、第４級アンモニウム塩、アルミニウム、チタンなどのキレート類、各種のアミン類もしくはその塩類などが例示される。【００５５】
封着材組成物に含有される耐火物フィラーは、耐熱性の無機質粉末が好ましい。具体的には、シリカ、アルミナ、ムライト、ジルコン、コーディエライト、β−ユークリプタイト、β−スポジュメン、β−石英固溶体、フォルステライト、チタン酸ビスマス、チタン酸バリウムなどである。もちろん、これらを併用することもできる。【００５６】
耐火物フィラーの平均粒径は０．１〜１３０μｍが好ましく、０．１〜９０μｍがよりに好ましく、０．１〜２０μｍがさらに好ましく、０．１〜１０μｍが特に好ましい。平均粒径が前記上限を超えると、メチルフェニルシリコーン樹脂の硬化後に、耐火物フィラーとシリコーン樹脂との界面にクラックが発生し、封着構造体の内部空間へガスがリークして、真空ないし所望の減圧が維持できなくなる恐れがある。平均粒径が前記下限未満であると、粉末の凝集が生じ、硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂中に均質に分散されない。また、増粘が生じるため、耐火物フィラーの配合量が制限されるという問題を有する。【００５７】
耐火物フィラーは、シリカ、特に球状シリカであるのが好ましい。球状シリカの平均粒径は０．１〜１３０μｍであるのが好ましく、０．１〜９０μｍであるのがより好ましく、０．１〜２０μｍであるのがさらに好ましく、０．１〜１０μｍであるのがさらに好ましい。球状シリカの平均粒径が０．１〜２０μｍであると、塗布作業性の良好な封着材組成物が得られる。平均粒径が前記範囲未満の場合、粒子同士が凝集して分散性が下がり、均一な組成物が得られず、前記範囲を超えると粒子の沈殿が生じるため分散性が劣るようになり、やはり均一な組成物が得られない。また、増粘が生じるため、耐火物フィラーの配合量が制限されるという問題を有する。【００５８】
本発明の封着材組成物における耐火物フィラーの配合量は、硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂と耐火物フィラーの合計量に対して１０〜８０質量％である。１０質量％未満の場合には、充分な耐熱性が発現することができない。８０質量％を超える場合は、メチルフェニルシリコーン樹脂との分散性、親和性が悪くなり、結果として封着材（硬化物）にクラックが発生し、封着構造体の内部空間へガスがリークして真空ないし所望の減圧が維持できなくなる。また、封着部位への接着強度の低下が起こる。好ましい耐火物フィラーの量は３０〜７０質量％である。【００５９】
平均粒径が０．１〜２０μｍの球状シリカを含有する場合の封着材組成物における該球状シリカの配合量は、硬化性メチルフェニルシリコーン系樹脂および耐火物フィラーの合計に対して１０〜８０質量％であり、３０〜７０質量％であるのが好ましい。この範囲未満であると耐熱性、耐光性が劣るようになり、この範囲を超えると封着材にクラックが発生して気密容器２０内へガスがリークして、真空ないし所望の減圧が維持できなくなる。
また、封着部位の接着強度の低下が生じる。【００６０】
本発明の封着材組成物は、上記平均粒径が１３０μｍ以下の耐火物フィラー以外に、より粒径が大きく（１３０μｍ超）かつ粒径分布が狭い球状粒子をスペーサ材として少量配合することもできる。このような粒径が大きい耐火物フィラーを使用する場合、粒径が３００〜５００μｍの球状シリカやチタン酸バリウムガラスなどが好ましい。その配合量は硬化性メチルフェニルシリコーン系樹脂および耐火物フィラーの合計に対して０．１〜１５質量％（ただし、全耐火物フィラーに対して５０質量％以下）が好ましく、１〜５質量％が特に好ましい。【００６１】
本発明の封着材組成物には、硬化性のメチルフェニルシリコーン系樹脂と耐火物フィラー以外の他の成分を含有させてもよい。このような他の成分としては、例えば、前記溶剤などの最終的に封着材として機能する成分以外の成分、または、封着材に残る成分、例えば、封着材着色顔料である。これら成分の封着材組成物中の含有量は、特に限定されないが、本発明の封着材組成物やそれから得られる封着材組成物の成形体の特性を阻害しない量である。前者の成分は、溶剤を除いて、封着材組成物に対して２０質量％以下が好ましい。溶剤の量は、封着材組成物を、液状で使用する、固体状で使用する、などの使用法、その他に応じて任意であるが、通常は封着材組成物に対して５０質量％以下が好ましい。【００６２】
具体的な他の成分およびその好適量（ただし、溶剤を除く封着材組成物に対する量）としては、例えば、以下のものがある。前記メチルフェニルシリコーン樹脂の硬化促進のためのアミン系硬化剤などを５質量％以下、封着材の機械的耐熱性をさらに高める目的や着色の目的で顔料などを１５質量％以下、封着材組成物のポットライフ向上、耐火物フィラーやメチルフェニルシリコーン樹脂の分散性、および封着性向上などの目的で、松やに、ロジン、ロジン誘導体などの粘着性付与剤を５質量％以下配合することができる。【００６３】
本発明の封着材組成物は、前記硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂と耐火物フィラーとを混合して均一な組成物とすることにより得られる。硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂の溶液（ワニス）を使用し、硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂と溶剤と耐火物フィラーとを含んだペースト状の組成物として使用することもできる。また、ワニスと耐火物フィラーとを加熱、撹拌下で混合した後、溶剤を揮発させて除去し、実質的に溶剤を含まない固体状の組成物とすることもできる。固体状の組成物とする場合、溶剤を揮発させて除去する温度は、使用する溶媒の種類にもよるが、１００〜１８０℃であり、好ましくは１００〜１４０℃である。本発明の封着材組成物は、取扱性に優れることから、溶媒を含んだ、好ましくは溶媒を１０〜３０質量％含んだ、ペースト状の状態で使用することが好ましい。固体の状態で使用する場合、その形状は特に限定されず、シート状、ワイヤー状、スティック状などの形状に成形されていてもよい。【００６４】
上記封着材組成物を製造する際に硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂を部分的に重合して部分重合メチルフェニルシリコーン樹脂とすることができる。硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂の部分的な重合は、耐火物フィラーを混合する前に行ってもよく、耐火物フィラーを混合した後に行ってもよい。またワニスを使用する場合は、溶剤が存在する状態で行ってもよく、溶剤を除去した後に行ってもよい。通常は、上記のようにワニスと耐火物フィラーとを加熱、撹拌下に混合してその状態で溶剤を除去し、引き続きその状態でさらに温度を上昇させてメチルフェニルシリコーン樹脂の部分的な重合を行うことが好ましい。メチルフェニルシリコーン樹脂の部分的な重合は、硬化反応が完全に進行する前に反応を停止させるため、メチルフェニルシリコーン樹脂を含有する組成物の粘度を目安にしながら１２０〜１８０℃の温度で実施する。１８０℃で部分的な重合を実施する場合、例えば、組成物の粘度が５０００ｃＰ〜６０，０００ｃＰになった時点で加熱を終了すればよい。【００６５】
部分重合メチルフェニルシリコーン樹脂を含む本発明の封着材組成物は、シート状、ワイヤー状、スティック状などの形状に成形された成形体として使用してもよい。例えば、上記のように加熱して部分重合メチルフェニルシリコーン樹脂とした封着材組成物は、粘土状の組成物となり、加熱状態のこの粘土状組成物を鋳型に鋳込んで成形することができる。具体的には、フッ素樹脂などで作製した鋳型を用いて、シート状、ワイヤー状、スティック状などの所望の様々な形状の成形体に成形することができる。得られたシート状、ワイヤー状、スティック状などの形状をした封着材組成物の成形体は、その形状のまま前面基板と間隔保持部材との接合部分、および背面基板と間隔保持部材との接合部分の封着に適用できる。【００６６】
一方、部分重合メチルフェニルシリコーン樹脂を含む本発明の封着材組成物は、上記した好適な溶媒に溶解されたペースト状の状態で使用してもよく、取扱性に優れることからむしろ好ましい。ペースト状の状態で使用する場合、溶媒の配合量は上記した通りである。
なお、いずれの場合であっても、接合部分における本発明の封着材組成物の層厚は、３００μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１００μｍ以下である。
図示した画像表示装置１の他の構成要素については、公知のものから広く選択することができる。【００６７】
前面基板２は、透光性を要求されるため、透明または半透明な材料で製造され、通常はガラス製、例えばソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス、シリカガラス等のガラス製であり、透明または半透明の樹脂製であってもよい。一方、背面基板３、間隔保持部材４および支持部材１４は、透光性が要求されないため上記の材料に加えて不透明の樹脂製やセラミック製であってもよい。【００６８】
蛍光体スクリーン６のＲ、Ｇ、Ｂをなす蛍光体としては、アノード電圧１ｋＶ以下で励起する低電圧励起発光の蛍光体が使用され、具体的には、緑色発光のＺｎ（Ｇａ，Ａｌ）2Ｏ4：Ｍｎ、Ｙ3（Ａｌ，Ｇａ）5Ｏ12：Ｔｂ、Ｙ2ＳｉＯ5：Ｔｂ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌなど、赤色発光のＳｒＴｉＯ3：Ｐｒ、Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ、Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕなど、青色発光のＹ2ＳｉＯ5：Ｃｅ、ＺｎＧａ2Ｏ4、ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ、ＧａＮ：Ｚｎなどが挙げられる。【００６９】
導電性カソード層７を構成する材料としては、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等のホウ化物、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、カーボンなどを挙げることができる。【００７０】
導電性カソード層７上に形成される電界放出素子８は、主としてカーボンナノチューブ、モリブデンまたはシリコンで形成される。二酸化シリコン膜９上に形成されるゲート電極１２を構成する材料としては、一般的な導電体が用いられる。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等の金属ある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。【００７１】
但し、図１〜図４は、第１実施形態の本発明の画像表示装置の具体的な構成を例示したものであり、その構成は図示したものに限定されない。例えば、電極構造に関して、２極管型、３極管型または４極管型のいずれであってもよい。
電界放出素子８の構造に関して、Ｓｐｉｎｄｔ型、Ｓｉエッチング型または転写モールド型のいずれであってもよい。【００７２】
さらに、また、前面基板と背面基板との間の間隔（ギャップ幅）が小さい場合、具体的には、ギャップ幅が１００〜５００μｍ程度である場合、間隔保持部材を使用することなしに、本発明の封着材のみで所望のギャップ幅を設けて、前面基板と背面基板とを封着させて気密容器を形成してもよい。この場合、本発明の封着材の層厚は、ギャップ幅に対応し、１００〜５００μｍの範囲で適宜選択される。なお、この場合、ギャップ幅が非常に小さいため、支持部材は使用しなくてもよい。【００７３】
以下、図１〜図４に示す第１実施形態の本発明の画像表示装置の製造方法について説明する。前面基板２上に蛍光体スクリーン６を形成する。これは前面基板２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が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し、露光、現像することで蛍光体スクリーン６が生成される。【００７４】
続いて、背面基板３上に電界放出素子８を形成する。この場合、背面基板３上にマトリックス状の導電性カソード層７を形成し、この導電性カソード層７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９を形成する。【００７５】
その後、この絶縁膜９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１２を形成する。【００７６】
次に、レジストパターン及びゲート電極１２をマスクとして絶縁膜９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１０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１２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、例えばモリブデンまたはシリコ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１２の内部に電界放出素子８を形成する。【００７７】
一方、カーボンナノチューブで電界放出素子８を形成する場合、電界放出素子は多数の貫通孔を有し、カーボンナノチューブの生成核となる板状金属部材と、この該板状金属部材表面及び貫通孔壁に形成されるカーボンナノチューブ被膜とで構成される。ここで、板状金属部材は、カーボンナノチューブの生成核となるため、鉄又は鉄を含む合金からなる金属板である。貫通孔は、例えばマトリクス状に設けられて格子状となす。なお、貫通孔の開口部の形状は、板状金属部材上で被膜の分布が均一となるものであればどのような形状でもよく、例えば、開口部の形状が三角形、四角形、六角形などの多角形やこれら多角形の角を丸めたもの、又は円形や楕円形等であってもよい。【００７８】
被膜を構成するカーボンナノチューブは、太さが１０ｎｍ以上１μｍ未満程度で、長さが１μｍ以上１００μｍ未満程度の繊維状の炭素で構成された物質であり、グラファイトの単層が円筒状に閉じ、かつ円筒の先端部に五員環が形成された単層構造のカーボンナノチューブや、複数のグラファイトの層が入れ子構造的に積層し、それぞれのグラファイト層が円筒状に閉じた同軸多層構造のカーボンナノチューブであってもよいし、構造が乱れて欠陥をもつ中空のグラファイトチューブやチューブ内に炭素が詰まったグラファイトチューブでもよい。また、これらが混在したものであってもよい。これらのカーボンナノチューブは、一端が板状金属部材の表面や貫通孔壁に結合するとともに、カールしたり互いに絡み合ったりして格子を構成する金属部分を覆い、綿状の被膜を形成する。この場合、被膜は、厚さ０．０５〜０．２０ｍｍの板状金属部材を１０〜３０μｍの厚さで覆い、滑らかな曲面を形成する。【００７９】
このような構成のカーボンナノチューブを使用した電界放出素子を作製する場合、まず鉄又は鉄を含む合金からなる金属板をエッチングして、カーボンナノチューブの生成核となる多数の貫通孔を有する板状金属部材を作成する。次に、メタンガスおよび水素ガスの混合ガス、または一酸化炭素ガスおよび水素ガスの混合ガスを用いて、熱ＣＶＤ法により板状金属部材の表面または格子を構成する貫通孔壁にカーボンナノチューブ被膜を形成する。作製された電界放出素子は、絶縁ペーストを介して導電性カソード層が形成された背面基板上に固定される。【００８０】
次に、背面基板３の周縁部に沿って本発明の封着材組成物を塗布する。ここで、溶媒を含んだペースト状の封着材組成物（部分重合メチルフェニルシリコーン樹脂を含んだ組成物も含む）である場合、刷毛、スプレー、ディスペンサーなどで被封着物に塗布することができる。一方、シート状等の封着材組成物の成形体（部分重合メチルフェニルシリコーン樹脂を含んだ成形体も含む）を使用する場合、背面基板３を封着材組成物の軟化点以上の所定温度に加熱した状態で成形体を配置する。本発明の封着材組成物の塗布は、他の方法を用いて実施してもよく、例えばスプレー方式、スクリーン印刷方式、スピンコート方式等により実施してもよい。【００８１】
次に、本発明の封着材組成物を覆うように、背面基板３の周縁部に沿って間隔保持部材４を載置する。溶媒を含んだペースト状の封着材組成物を使用する場合には、背面基板３上に封着材組成物を塗布した後、間隔保持部材４を載置する前に所定の温度まで加熱して溶媒を揮発させて除去させておくことが好ましい。一方、シート状等の封着材組成物の成形体を使用する場合、背面基板３と間隔保持部材４を所定温度に加熱した状態で、背面基板３上に間隔保持部材４を載置する。【００８２】
この状態で間隔保持部材４を上方から加圧しながら、所定の温度条件、例えば１４０℃以上、好ましくは１８０℃から３００℃の温度で１〜１２０分間加熱して、封着材組成物を加熱硬化させることで、背面基板３と間隔保持部材４の接合部が封着される。【００８３】
また、背面基板３と間隔保持部材４との接合部の封着と同様の手順で、本発明の封着材組成物を用いて、背面基板３上の所望の位置に支持部材１４を固定する。なお、工程に要する時間を短縮できるので、支持部材１４の固定は、背面基板３と間隔保持部材４の接合部の封着と同時に実施することが好ましい。【００８４】
同様の手順で、間隔保持部材４の上面に本発明の封着材組成物を塗布し、該封着材組成物を覆うように、間隔保持部材４上に前面基板２を載置する。この状態で前面基板２を上方から加圧しながら、上記した所定の温度条件で加熱して封着材組成物を加熱硬化させることにより、前面基板２と間隔保持部材４の接合部が封着されて、気密容器２０が形成される。ここで、支持部材１４の上面と前面基板２とを、本発明の封着材組成物を用いて固定してもよい。【００８５】
一方、間隔保持部材を使用することなしに、本発明の封着材のみで所望のギャップ幅を設けた気密容器を有する画像表示装置の場合、背面基板および前面基板のうち、少なくとも一方の周縁部に沿って本発明の封着材組成物を、ギャップ幅に対応する所望の層厚になるように塗布した後、該封着材組成物を覆うように、背面基板と前面基板とを積層させて、前面基板を上方から加圧しながら、封着材組成物を加熱硬化させて気密容器を形成する。ここで、本発明の封着材組成物は、溶媒を含んだペースト状の封着材組成物を、所望の層厚になるように塗布したのでもよく、または所望の厚さを有するシート状等の形状をした封着材組成物の成形体を配置したのでもよい。なお、背面基板または前面基板のうち、どちらに本発明の封着材組成物を塗布するかは特に限定されず、背面基板と前面基板の両方に本発明の封着材組成物を塗布してもよい。【００８６】
図５は、気密容器２０を形成した後の画像表示装置１の断面図である。但し、図５の画像表示装置１では、気密容器２０内を真空排気するための開口部１６（例えばφ２ｍｍ）が背面基板３上に形成されている。この開口部１６に真空ポンプを接続して気密容器２０の内部を所定の真空度まで真空排気する。その後、図６に示すように、開口部１６をガラス１８と本発明の封着材組成物５１を用いて封止する。これにより、気密容器２０内が所定の真空度に保持された画像表示装置１が製造される。なお、図５では、背面基板３とガラス１８との接合面にのみ、本発明の封着材組成物５１が存在しているが、ガラス１８の上面全体に本発明の封着材組成物を塗布した状態で背面基板３と接合させたのでもよい。【００８７】
但し、気密容器２０の内部を真空排気する手段は、上記の形態に限定されない。例えば、図５の開口部１６の代わりに、気密容器２０の内外を連通する排気管を備えており、該排気管に真空ポンプを接続して、気密容器２０の内部を真空排気してもよい。この場合、気密容器２０内が所定の真空度まで真空排気されたら、排気管を焼き切ることで気密容器２０を封止する。または、排気管を切断した後、上記と同様にガラスと本発明の封着材組成物を用いて、気密容器２０を封止してもよい。【００８８】
さらにまた、後述する第２実施形態の画像表示装置のように、真空容器内で背面基板３と間隔保持部材４との封着、および前面基板２と間隔保持部材４との封着を行うことにより、開口部１６や排気管を使用することなしに、気密容器２０内を所定の真空度に保持してもよい。【００８９】
図７は、第２実施形態の本発明の画像表示装置を示した部分断面図である。第２実施形態の画像表示装置１は、背面基板３上に表面伝導型電界放出素子８’が形成されたＳＥＤの構成である。図７に示す画像表示層装置１において、表面伝導型電界放出素子８’は、対向して配置された素子電極８１，８１と、該素子電極８１，８１間をまたぐように形成された導電性膜８２と、該導電性膜８２の一部を通電フォーミング処理することで形成された亀裂状の部分である電界放出部８３と、で構成される。【００９０】
対向する素子電極８１，８１の材料としては、一般的な導体材料を用いることができ、例えばＮｉ，Ｃｒ，Ａｕ，Ｍｏ，Ｗ，Ｐｔ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｐｄ，Ａｇ等の金属、あるいはこれらの金属の合金、あるいはＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2をはじめとする金属酸化物、ポリシリコン等の半導体、などの中から適宜選択することができる。電極を形成するには、例えば真空蒸着などの製膜技術とフォトリソグラフィー、エッチングなどのパターニング技術を組み合わせて用いれば容易に形成できるが、それ以外の方法（例えば印刷技術）を用いて形成してもさしつかえない。【００９１】
素子電極８１、８１間の間隔、素子電極８１の長さ、導電性膜８２の形状等は、当該電電界放出素子８’の応用目的に合わせて適宜設計される。素子電極８１、８１間の間隔は、好ましくは、数１００ｎｍから数１０μｍの範囲とすることができ、好ましくは数μｍから数１０μｍの範囲である。素子電極８１の長さは、電極の抵抗値、電子放出特性を考慮して、数μｍから数１００μｍの範囲とすることができる。素子電極８１の厚さは、通常は数１０ｎｍから数μｍの範囲から適当な数値が選ばれる。【００９２】
導電性膜８２を構成する材料としては、例えばＰｄ，Ｐｔ，Ｒｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｔｉ，Ｉｎ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｔａ，Ｗ，Ｐｂ等の金属；ＰｄＯ，ＳｎＯ2，Ｉｎ2Ｏ3，ＰｂＯ，Ｓｂ2Ｏ3等の酸化物；ＨｆＢ2，ＺｒＢ2，ＬａＢ6，ＣｅＢ6，ＹＢ4，ＧｄＢ4等のホウ化物；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、カーボン等の中から適宜選択される。【００９３】
導電性膜８２を形成する方法としては、導電性膜８２を構成する材料が上記例示したいずれかの金属である場合、該金属を主元素とする有機金属溶液を塗布して、有機金属薄膜を形成する。形成された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することで導電性膜８２が形成される。但し、導電性膜８２の形成方法はこれに限定されるものではなく、真空蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法、分散塗布法、ディッピング法、スピンナー法等を用いることもできる。【００９４】
導電性膜８２の膜厚は、素子電極８１，８１へのステップカバレージ、素子電極８１，８１間の抵抗値及び後述するフォーミング条件等を考慮して適宜設定されるが、通常は、数Å〜数１００ｎｍの範囲とするのが好ましく、より好ましくは１ｎｍ〜５０ｎｍの範囲とするのがよい。その抵抗値は、Ｒｓが１０2Ωから１０7Ωの値であるのが好ましい。なお、Ｒｓは、幅がｗで長さがｌの薄膜の長さ方向に測定した抵抗Ｒを、Ｒ＝Ｒｓ（ｌ／ｗ）と置いたときに現れる値である。【００９５】
なお、導電性膜８２と素子電極８１，８１とは、電気的に良好に接続されるため、互いの一部が重なりあうような構造をとっている。その重なり方は、図７に示すように下から、背面基板３、素子電極８１，８１、導電性膜８２の順序であることに限定されず、背面基板３、導電性膜８２、素子電極８１，８１の順序で積層されていてもよい。【００９６】
電界放出部８３は、導電性膜８２の一部に形成された亀裂状の部分であり、電気的には周囲の導電性膜８２よりも高抵抗な性質を有している。亀裂は、導電性膜８２に対して、例えば通電フォーミングの処理を行うことにより形成することができる。通電フォーミング処理とは、導電性膜８２に通電を行って、その一部を適宜に破壊、変形、もしくは変質せしめ、電子放出を行うのに好適な構造に変化させる処理のことである。導電性膜８２のうち電子放出を行うのに好適な構造に変化した部分（すなわち電界放出部８３）においては、薄膜に適当な亀裂が形成されている。なお、電界放出部８３が形成される前と比較すると、形成された後は素子電極８１，８１の間で計測される電気抵抗は大幅に増加する。
なお、電界放出部８３の形成は、通電フォーミング処理以外に、微細加工技術を用いた方法等、種々の方法で実施してもよい。【００９７】
形成された電界放出部８３は、活性化工程を施すことにより、電界放出能を向上させる。この活性化工程は、有機物質のガスを含有する雰囲気下で、電圧パルスを繰り返し印加することで行うもので、この処理により雰囲気中に存在する有機物質から炭素、または炭素化合物が導電性膜８２の間隙内及びその周囲の導電性膜８２上に堆積し、素子電流、放出電流が著しく変化して増加するようになる。【００９８】
第２実施形態の画像表示装置１では、蛍光体スクリーン６を構成する蛍光体として、アノード電圧１〜１０ｋＶで励起される蛍光体が使用され、通常はＣＲＴ用の蛍光体が使用される。使用可能な蛍光体の具体例としては、例えば、緑色発光のＹ3（Ａｌ，Ｇａ）5Ｏ12：Ｔｂ、Ｙ2ＳｉＯ5：Ｔｂなど、赤色発光のＹ2Ｏ3：Ｅｕなど、青色発光のＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ、Ｙ2ＳｉＯ5：Ｃｅなどが挙げられる。
なお、蛍光体スクリーン６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。【００９９】
図７に示す第２実施形態の画像表示装置は、図３に示す第１実施形態の画像表示装置と比較した場合に、上記したような気密容器２０内の構成要素が異なる点に加えて、気密容器２０内の真空度もはるかに高くなっている。具体的には、図７に示す画像表示装置１では、気密容器２０内の真空度がＳＥＤに通常要求されるレベルであり、具体的には１０-6Ｔｏｒｒ以下である。このような気密容器２０内の高真空度を維持するため、図７に示す第２実施形態の画像表示装置１は、図３に示す第１実施形態の画像表示装置１とは、前面基板２と間隔保持部材４との接合部、および背面基板３と間隔保持部材４との接合部の封着形態が異なる。すなわち、図７に示す画像表示装置１では、前面基板２と間隔保持部材４との接合部のうち、いずれか一方が本発明の封着材５１と、融点３５０℃以下の低融点金属材料からなる金属系封着材（以下、単に「金属系封着材」という場合もある。）５２を用いて封着されている。図７に示す画像表示装置１では、前面基板２と間隔保持部材４との接合部が本発明の封着材５１と、金属系封着材５２とを用いて封着されている。【０１００】
本発明の第２実施形態の画像表示装置は、前面基板２と間隔保持部材４との接合部、および背面基板３と間隔保持部材４との接合部のうち、いずれか一方が本発明の封着材５１と、金属系封着材５２を用いて封着されていることを特長とする。したがって、図７とは反対に、背面基板３と間隔保持部材４との接合部が本発明の封着材５１と、金属系封着材５２を用いて封着されていてもよい。但し、本発明の封着材５１と、金属系封着材５２を用いて封着されるのは、後述する第２実施形態の画像表示装置の製造方法において、真空中で封着される接合部であり、通常は前面基板２と間隔保持部材４との接合部である。【０１０１】
図７に示す第２実施形態の画像表示装置１において、他方の接合部、すなわち背面基板３と間隔保持部材４との接合部の封着に使用する封着材５３は特に限定されず、従来の鉛系ガラスフリットであってもよく、本発明の封着材組成物からなる封着材であってもよい。本発明の封着材組成物は有害性が指摘されている鉛を含まないため、封着材５３が本発明の封着材組成物である画像表示装置は、耐環境性に優れている。【０１０２】
具体的な手順については後で詳しく述べるが、一般的なＳＥＤの構成を有する第２実施形態の画像表示装置１は、気密容器２０内を１０-6Ｔｏｒｒ以下の極めて高い真空度に保持するために、背面基板３と間隔保持部材４とを大気圧中で封着させた後、前面基板２と間隔保持部材４との封着を、所定の真空度に維持された真空容器内で実施する。【０１０３】
図７に示す第２実施形態の画像表示装置１は、真空容器内で封着される前面基板２と間隔保持部材４との接合部が、本発明の封着材５１と金属系封着材５２を用いて封着されているため、封着部の接合強度が向上されている。したがって、図７に示す画像表示装置１は、気密容器２０内が１０-6Ｔｏｒｒ以下という極めて高い真空度であっても封着部の接着強度が不足する恐れがない。【０１０４】
また、金属系封着材５２は、融点３５０℃以下の低融点金属材料からなるので、従来の鉛系のフリットガラスを用いた封着に比べてはるかに低い温度で接合部の封着を行うことができる。したがって、従来の鉛系フリットガラスで封着する際に問題となっていた気密容器２０内の構成要素、具体的には蛍光体スクリーン６を構成する蛍光体、および電界放出素子８の熱劣化が軽減されている。
また、金属系封着材５２は、真空中で使用した場合であっても、従来の鉛系フリットガラスのように発泡する恐れがない。【０１０５】
金属系封着材５２は、融点が３５０℃以下で密着性、接合性に優れた低融点金属材料からなる。このような低融点金属材料の具体例としては、インジウムまたはインジウムを含む合金が挙げられる。インジウムは、融点１５６．７℃と低いだけでなく、蒸気圧が低い、軟らかく衝撃に対して強い、低温でも脆くならないなどの優れた特徴がある。インジウムを含む合金としては、インジウムに酸化銀、銀、金、銅、アルミニウム、亜鉛、錫等の元素を単独あるいは複合で添加した合金を用いることもできる。例えば、Ｉｎ９７％−Ａｇ３％の共晶合金では、融点が１４１℃とさらに低くなり、しかも機械的強度を高めることができる。【０１０６】
なお、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。【０１０７】
なお、特開２００３−１９７１３４号に開示されているように、金属系封着材５２と接合部との界面には、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ等の、金属系封着材５２に対してに対して親和性が高い材料を用いて下地層が形成されていてもよい。このような下地層を形成すれば、金属系封着材で封着した部位の接着強度および気密性がさらに向上する。【０１０８】
但し、金属系封着材５２をなす低融点金属材料は溶融時の粘性が低いため、気密容器を封止する際に所望の封着部位から流出する恐れがある。そのため図７に示す第２実施形態の画像表示装置１では、本発明の封着材組成物５１は金属系封着材５２をなす低融点金属材料の融点よりも低い温度で加熱硬化されるよう調節されていることが必要である。本発明の封着材組成物の硬化温度の調節は、硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂の硬化温度を下げるために硬化触媒を用いればよく、硬化触媒として亜鉛、コバルト、錫、鉄、ジルコニウムなどの有機金属塩や、第４級アンモニウム塩、アルミニウム、チタンなどのキレート類、各種のアミン類もしくはその塩類などが例示される。硬化触媒は、本発明の封着材組成物を作製する際に原料中に予め含有してもよく、または作製後の封着材組成物にその使用形態に応じて含有させてもよい。溶媒を含んだペースト状の封着材組成物として使用する場合、溶媒とともに封着材組成物に混合させることができる。また、シート状等の封着材組成物の成形体として使用する場合、部分硬化させた封着材組成物中に硬化触媒を練りこむことができる。硬化触媒は、硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂の質量に対して、０．１〜３質量％となる量で混合させる。【０１０９】
なお、原料中に硬化触媒を含有させた場合、硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂を部分重合する際の条件が上記した第１実施形態の画像表示装置とは異なってくる。この場合、例えば、溶媒を揮発除去した硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂、耐熱性フィラー、および硬化触媒の混合物を、８０℃で部分重合させて、粘度が５０００ｃＰ〜６０，０００ｃＰになった時点で加熱を停止する。【０１１０】
図７に示す第２実施形態の画像表示装置１において、本発明の封着材組成物の硬化温度は、金属系封着材５２をなす低融点金属材料の融点との関係で適宜選択されるものであるが、低融点金属材料として好適なインジウムまたはインジウムを含む合金の場合、融点が１４０℃程度であるため、１３５℃以下であることが好ましい。【０１１１】
図７に示す第２実施形態の画像表示装置１において、本発明の封着材５１および金属系封着材５２の配置は図示したものに限定されない。但し、本発明の封着材組成物は、加熱硬化の際に脱水縮合反応を伴うため、本発明の封着材５１は金属系封着材５２より外側に配置する。また、本発明の封着材５１を金属系封着材５２よりも外側に配置すれば、金属封着材５２の流出を防止するためのバリアにもなる。【０１１２】
但し、図７は、第２実施形態の本発明の画像表示装置１の具体的な構成を例示したものであり、その構成は図示したものに限定されない。例えば、電極構造に関して、３極管型または４極管型のいずれであってもよい。表面伝導型電界放出素子の構造に関して、楔型、櫛歯型または星型のいずれであってもよい。【０１１３】
図７に示す第２実施形態の画像表示装置１の製造方法について以下に説明する。但し、蛍光体スクリーン６や表面伝導型電界放出素子８’の製造方法は、既に記載されているため、気密容器２０を形成する手順について説明する。【０１１４】
まず、背面基板３と間隔保持部材４との接合部を封着材５３で封着する。この段階は真空中で実施する必要はなく、大気中で実施したのでよい。また、上記したように、封着材５３は従来の鉛系のフリットガラスであってもよく、本発明の封着材であってもよい。フリットガラスを使用する場合、溶媒とニトロセルロース等のバインダとを含んだペースト状のフリットガラスを背面基板３の周縁部に沿って塗布し、乾燥させた後、フリットガラスを塗布した部分を覆うように、背面基板３の周縁部に沿って間隔保持部材４を載置し、間隔保持部材４を上方から加圧しながらフリットガラスの軟化温度以上の温度に加熱して封着する。【０１１５】
一方、本発明の封着材組成物を使用する場合、第１実施形態の画像表示装置１について記載したのと同様に、背面基板３の周縁部に沿って本発明の封着材組成物を塗布する。本発明の封着材組成物は、溶媒を含んだペースト状の封着材組成物として塗布してもよく、または背面基板３を封着材組成物の軟化点以上の所定温度に加熱した状態でシート状等の封着材組成物の成形体を配置したのでもよい。さらにまた、他の方法、具体的には、例えばスプレー方式、スクリーン印刷方式、スピンコート方式等により実施してもよい。【０１１６】
次に、本発明の封着材組成物を覆うように、背面基板３の周縁部に沿って間隔保持部材４を載置する。溶媒を含んだペースト状の封着材組成物を使用する場合には、背面基板３上に封着材組成物を塗布した後、間隔保持部材４を載置する前に所定の温度まで加熱して溶媒を揮発させて除去させておくことが好ましい。一方、シート状等の封着材組成物の成形体を使用する場合、背面基板３と間隔保持部材４を所定温度に加熱した状態で、背面基板３上に間隔保持部材４を載置する。【０１１７】
この状態で間隔保持部材４を上方から加圧しながら、所定の温度条件、例えば１４０℃以上、好ましくは１８０℃から３００℃の温度で１〜１２０分間加熱して、封着材組成物を加熱硬化させる。【０１１８】
背面基板３と間隔保持部材４との接合部の封着と同様の手順で、背面基板３上の所望の位置に支持部材１４を固定する。なお、支持部材１４の固定には、従来の鉛系フリットガラスを使用してもよく、または本発明の封着材組成物を使用してもよい。
なお、工程に要する時間を短縮できるので、支持部材１４の固定は、背面基板３と間隔保持部材４の接合部の封着と同時に実施することが好ましい。【０１１９】
次に、間隔保持部材４の上面に金属系封着材層５２１と本発明の封着材組成物層５１１を形成する。金属系封着材は低融点金属材料であるので、融点以上の温度で加熱溶融させて所望の封着部位に塗布すればよい。一方、本発明の封着材組成物は、上記したようにして所望の封着部位に塗布すればよい。すなわち、溶媒を含んだペースト状の封着材組成物として塗布してもよく、または所定温度に加熱された間隔保持部材４の上面にシート状等の封着材組成物の成形体として配置してもよい。または、他の方法、具体的にはスプレー方式、スクリーン印刷方式、スピンコート方式等により実施してもよい。【０１２０】
次に、前面基板２と、上記したように封着材５３で接合部を封着し、さらに間隔保持部材４の上面に金属封着材層５２１および本発明の封着材組成物層５１１を形成した背面基板３および間隔保持部材４の組立体と、を真空容器中に入れて所定の真空度になるまで真空排気する。【０１２１】
真空度が所望のレベルに達したら、金属封着材層５２１をなす低融点金属材料の融点または軟化点以上の温度まで加熱する。これにより、金属封着材層５２１をなす低融点金属材料が液状に溶融または軟化する。この状態で、間隔保持部材４の上面と、前面基板２の周縁部とを接合させ、背面基板３、間隔保持部材４および前面基板２をこの順で積層させ、前面基板２を上方から加圧する。【０１２２】
続いて、金属系封着材層５２１をなす低融点金属材料を徐冷して固化すると、前面基板２と間隔保持部材４との接合部が封着される。上記したように、本発明の封着材組成物は、金属系封着材層５２１をなす低融点金属材料の融点以下の温度で加熱硬化するよう調整されているので、上記した加熱の際に本発明の封着材組成物も加熱硬化される。したがって、金属系封着材５２および本発明の封着材５１による封着を１つの工程で行うことができる。【０１２３】
但し、第２実施形態の画像表示装置１を製造する際、金属系封着材５２および本発明の封着材５１による封着を上記のように１つの工程で行うことは必ずしも必要ではない。
すなわち、前面基板２と、背面基板３および間隔保持部材４の組立体と、を真空容器中に入れる前に、間隔保持部材４の上面に金属系封着材層５２１のみを形成してもよい。【０１２４】
この場合、上記と同様の手順で真空容器中を所望の真空度まで真空排気してから、金属系封着材層５２１をなす低融点金属材料を加熱して、その後徐冷することで、前面基板２と間隔保持部材４との接合面が金属系封着材５２により封着される。【０１２５】
図８は、この段階における第２実施形態の画像表示装置１の部分断面図である。図８に示す状態では、次に金属系封着材５２の外側にある空隙部に、本発明の封着材組成物層５１１を形成する。金属系封着材層５２の外側にある空隙部に溶媒を含んだペースト状の封着材組成物をスプレー、ディスペンサーなどで注入するか、または本発明の封着材組成物の軟化温度以上の所定の温度に加熱した状態で、シート状等の本発明の封着材組成物の成形体を該空隙部に沿って塗布する。これにより、図９に示すように、本発明の封着材組成物層５１１を形成することができる。【０１２６】
図９に示すように、本発明の封着材組成物層５１１を形成した後、ペースト状の本発明の封着材組成物を使用した場合、所定の温度まで加熱して封着材組成物に含まれる溶媒を揮発させて除去する。例えば、減圧下４０〜５０℃で１時間溶媒を揮発させて除去させる。その後、所定温度、例えば１００〜１２０℃で１０分間乾燥させた後、さらに所定温度、例えば１２０〜１４０℃で１〜２時間加熱して、本発明の封着材組成物を加熱硬化させる。これにより、前面基板２と間隔保持部材４との接合部が、金属系封着材５２と本発明の封着材５１とで封着され、気密容器２０が、その内部が所望の真空度で保持された状態で封止される。上記したように、本発明の封着材組成物は、金属系封着材５２をなす低融点金属材料の融点以下の温度で加熱硬化されるよう調整されているので、この加熱硬化の際に、金属系封着材５２が流出する恐れがない。【０１２７】
なお、この手順では、予め前面基板２と間隔保持部材４との接合部が金属系封着材５２で封着されているので、図８の状態で気密容器２０内部を所望の真空度に維持できるのであれば、本発明の封着材組成物層５１の形成および加熱硬化は、真空中ではなく大気圧中で実施してもよい。但し、硬化に要する時間が短くてすむので、本発明の封着材組成物層５１の形成および加熱硬化は真空中で実施することが好ましい。
【実施例】
【０１２８】
［封着材組成物の特性評価］
本実施例では、まず本発明の封着材組成物を作製して、特性評価を実施した。
（例１）
撹拌機付き容器に、表１に示す特性［２官能ケイ素単位のモル比（＝２官能ケイ素単位／（２官能ケイ素単位と３官能ケイ素単位の合計））、フェニル基のモル数／メチル基のモル数、を有する硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂を含むワニス４０質量部（溶剤を除く質量）、平均粒径１μｍの球状シリカ６０質量部を入れて、１２０〜１４０℃で加熱し攪拌して、溶剤を除去した。次いで、１５０〜１８０℃まで段階的に加熱して、１８０℃における組成物の粘度が２０，０００ｃｐになるまで硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂を部分的に重合させた。粘度の測定には、Ｂ型粘度計を用いた。【０１２９】
次に、得られた固体状の封着剤組成物と、溶媒（酢酸エチル）とを表１の比率に従って混合してペースト状の封着剤組成物を得た。
表１中、２官能ケイ素単位のモル比は、Ｓｉ−ＮＭＲおよびＦＴ−ＩＲによって測定した。フェニル基のモル比は、Ｈ−ＮＭＲおよびＦＴ−ＩＲによって測定した。【０１３０】
得られた封着材組成物について以下に示す評価を実施した。結果を表１に示す。以下の評価は、同一組成のサンプルを１０個作成して評価を実施した。【０１３１】
塗布性評価
得られたペースト状の封着材組成物を、ディスペンサーを用いてソーダライムガラス基板上に塗布した際の塗布性を以下の評価基準に基づき評価した。なお、後述する例６のように封着材組成物が成形体である場合、１８０℃に加熱したガラス基板上に成形体を載置した際に、成形体が流動化して均一に広がったか否かで判断した。
○  ：封着材組成物の流動性がよく、均一に塗布することができた。
×  ：封着材組成物の流動性が劣り、均一に塗布することができなかった。【０１３２】
硬化性評価
ペースト状の封着材組成物をディスペンサーを用いてアルミニウムカップに厚さ１００μｍ〜２００μｍになるように塗布し、１２０℃で１時間加熱して溶媒を揮発させて除去した。その後、２００℃で５分間乾燥させてから、２００℃で１時間、２５０℃で１時間加熱して封着材組成物を加熱硬化させて試験サンプルを得た。該サンプルを３００℃まで加熱した際の質量減少を示差熱天秤（ＴＧ−ＤＴＡ、マック・サイエンス社製）を用いて測定した。測定は、乾燥空気中で実施し、昇温速度１０℃／ｍｉｎであった。硬化性評価の評価基準は以下の通りである。
○  ：３００℃まで加熱した際の質量減少が１％以下。
×  ：３００℃まで加熱した際の質量減少が１％超。
なお、後述する例６のように、封着材組成物が成形体である場合、１８０℃に加熱したアルミカップ上に封着材組成物を厚さ１００μｍ〜２００μｍになるように塗布し、１８０℃で１０分間乾燥させてから、２００℃で１時間、２５０℃で１時間加熱硬化させて試験サンプルを得た。【０１３３】
リーク性評価
リーク性評価は、図１０に示す形状のソーダライムガラス製の基板３枚（下板３０：１００×１００×５ｍｍ、上板３１：１００×１００×５ｍｍで、中央に直径５ｍｍの孔３４を有する、枠状の中板３２：外径１００×１００ｍｍ、内径７０×７０ｍｍ、厚さ５ｍｍ）を用いて実施した。【０１３４】
下板３０の外縁部に沿ってペースト状の封着材組成物を、ディスペンサーを用いて幅１５ｍｍで塗布した。１２０℃で１時間加熱して溶媒を揮発させて除去した後、さらに１８０℃で１０分乾燥させた。一方、中板３２の上面にもペースト状の封着材組成物を、ディスペンサーを用いて塗布し、１２０℃で１時間加熱して溶媒を揮発させて除去した後、さらに１８０℃で１０分乾燥させた。【０１３５】
次に、１８０℃に加熱した状態で、図１１に示すように、下板３０、中板３２および上板３１をこの順番で積層させた。図１１において、封着材組成物の厚さは１００μｍであった。この状態で上方から加圧しながら、２００℃で１時間、２５０℃で１時間加熱硬化して、リーク性評価用の試験サンプルを作製し、リークの有無を測定した。【０１３６】
後述する例６のように、封着材組成物が成形体である場合、下板３０を１８０℃に加熱した状態で、該下板３０の外縁部に沿って封着材組成物を載置し、１８０℃で５分間乾燥させた。一方、中板３２上にも１８０℃に加熱した状態で、封着材組成物を載置し、１８０℃で５分間乾燥させた。次に、１８０℃に加熱した状態で、図１１に示すように下板３０、中板３２および上板３１をこの順番で積層させて、上方から加圧しながら２００℃で１時間、２５０℃で１時間加熱硬化させて試験サンプルを得た。封着材組成物５１１の厚さは１００μｍであった。【０１３７】
リークの有無の測定は、ＵＬＶＡＣヘリウムリークディテクターＨＥＬＩＯＴを用いたフード法により行った。最初にバックグラウンド値が１〜９×１０-11Ｐａ・ｍ3／ｇになるまで試験片内を排気した後、フード内にヘリウムガスを導入し、１０分間ヘリウムガスのリーク速度を測定し、ヘリウムガスのリーク速度の最大値を記録してリークの有無を確認した。以上の評価結果を表１に示した。【０１３８】
ガラスへの接着性評価
図１２に示す形状のソーダライムガラス板（１０ｍｍ×１００ｍｍ×６ｍｍ）６０、６１の端部（１０ｍｍ×３ｍｍ）を、封着材組成物５１１を用いて張り合わせて、ガラスへの接着性評価用のサンプルを作成した。なお、ペースト状封着材組成物の塗布、乾燥および加熱硬化、および成形体の封着材組成物の載置、乾燥および加熱硬化は、リーク性評価のところに記載したのと同様の手順で実施した。接着性の評価では、テンシロン（オリエンテック社製）を用いて、ＪＩＳ  Ｋ６８５０と同様の手順で引っ張り試験を行い封着部の接着強度を測定した。引っ張り速度は５ｍｍ/ｍｉｎで行った。【０１３９】
（例２）
平均粒径３μｍの球状フィラーを使用した点以外は、例１と同様に封着材組成物を作成し、得られた封着材組成物の評価を実施した。結果を表１に示した。例２では、同一組成のサンプルを１０個作成して評価を実施した。【０１４０】
（例３）
平均粒径５μｍの球状フィラーを使用した点以外は、例１と同様に封着材組成物を作成し、得られた封着材組成物の評価を実施した。結果を表１に示した。例３では、１サンプルのみ評価を実施した。【０１４１】
（例４）
平均粒径１０μｍの球状フィラーを使用した点以外は、例１と同様に封着材組成物を作成し、得られた封着材組成物の評価を実施した。結果を表１に示した。例４では、１サンプルのみ評価を実施した。【０１４２】
（例５）
封着材組成物の硬化温度を１３５℃に下げるため、例１のペースト状の封着材組成物中に硬化触媒として鉄系触媒（Ｄ３１、信越化学工業社製）を１質量％（硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂の質量に対して）混合させて封着材組成物の評価を実施した。結果を表１に示した。但し、本例では、封着材組成物を塗布した後、減圧下で４０℃で１時間加熱して溶媒を揮発させて除去した後、さらに１００℃で１０分間乾燥を行い、その後１３５℃で１時間加熱硬化させた。例５では、同一組成のサンプルを４個作成して評価を実施した。【０１４３】
（例６）
例１と同様に、作成した封着材組成物を用いて評価を実施した。但し、例６では、例１の手順で封着材組成物を部分的に重合させた後、フッ素樹脂製鋳型に鋳込んで所望の形状に成形し、封着材組成物の成形体として使用した。例６では、同一組成のサンプルを２個作成して評価を実施した。【０１４４】
（例７）
表１に示すように、硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂１５質量部と、粒径１μｍの球状シリカ８５質量部と、を配合したこと以外は例６と同様に実施した。結果を表１に示す。この組成物はフィラー含有量８５質量部と多いため流動性に劣り、塗布性に劣っていた。またガラスに対する接着強度が弱く、リーク性評価およびガラスへの接着評価を行う前に剥がれてしまい、これらの評価を実施することができなかった。例７では、同一組成のサンプルを２個作成して評価を実施した。【０１４５】
（例８）
硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂として、３官能ケイ素モノマーのみから作成したものを使用したこと以外は、例６と同様に実施した。結果を表１に示す。この組成物はガラスに対する接着強度が弱く、リーク性評価およびガラスへの接着性評価を行う前に剥がれてしまい、これらの評価を実施することができなかった。例８では、同一組成のサンプルを２個作成して評価を実施した。【０１４６】
（例９）
例９では、本発明の封着剤組成物の代わりに、従来の鉛系のガラス封着材（ＤＴ４３０、旭テクノグラス社製）を使用して、例１と同様に評価を実施する。但し、例９では、ガラスの接着性評価は実施しない。なお、封着温度は、例９では４３０℃である。表１に結果を示す。例９では、１サンプルのみ評価を実施する。【０１４７】
（例１０）
例１０では、本発明の封着材組成物の代わりに、低融点金属材料であるＩｎ９７％−Ａｇ３％の共晶合金（融点１４１℃）を用いて評価を実施する。本例では、封着材は融点以上の温度に加熱して溶融塗布する。例１０では、１サンプルのみ評価を実施し、硬化性評価は実施しない。【０１４８】
【表１】
2005091325.tif 000002
【０１４９】
【表２】
2005091325.tif 000003
【０１５０】
（実施例１）
電界放出型画像表示装置の発光特性評価
本実施例では、例１で作成した封着材組成物を用いて図３に示す第１実施形態の画像表示装置を作製する。
各構成要素の仕様は以下の通りである。
前面基板２：ソーダライムガラス製、１０８ｍｍ×７５ｍｍ×２．５ｍｍ
背面基板３：ソーダライムガラス製、１０８ｍｍ×７５ｍｍ×２．５ｍｍ、真空排気用の開口部（φ２ｍｍ）が形成されている。
間隔保持部材４：ソーダライムガラス製、幅５ｍｍ×高さ２ｍｍ
支持部材１４：ソーダライムガラス製、幅５ｍｍ×高さ２ｍｍ
蛍光体スクリーン６：プロッターマシーンを用いて、図４に示すＲＧＢパターン（幅０．３ｍｍ、厚さ５０μｍ、間隔５０μｍ）および黒色光吸収層６１を形成する。
なお、使用した蛍光体は以下の通りである。
緑色蛍光体：Ｚｎ（Ｇａ，Ａｌ）2Ｏ4：Ｍｎ
赤色蛍光体：ＳｒＴｉＯ3：Ｐｒ
青色蛍光体：Ｙ2ＳｉＯ5：Ｃｅ
絶縁膜９：ＣＶＤ法により導電性カソード層７上に二酸化シリコン膜を形成する。
ゲート電極１２：絶縁膜９上に、スパッタリング法によりゲート電極形成用のモリブデン膜を形成し、ドライエッチング法により所望のパターン形状を有するゲート電極１２を形成する。
電界放出素子８：電子ビーム蒸着法により、円錐形状をしたモリブデン製の電界放出素子８を形成する。【０１５１】
背面基板３と間隔保持部材４との接合面の封着および背面基板３上への支持部材１４の固定は、例１で得たペースト状の封着材組成物を用いて実施する。具体的には、例１で得たペースト状の封着材組成物をディスペンサーを用いて所定の部位に塗布し、１２０℃で１時間加熱して溶媒を揮発させて除去する。その後、２００℃で５分間乾燥させてから、背面基板３上に間隔保持部材４（支持部材１４）を載置し、上方から加圧しながら２００℃で１時間、２５０℃で１時間加熱して封着材組成物を加熱硬化させる。【０１５２】
さらに、間隔保持部材４の上面にペースト状の封着材組成物をディスペンサーを用いて塗布し、上記と同様の手順で乾燥した後、間隔保持部材４上に前面基板２を載置し、上方から加圧しながら２００℃で１時間、２５０℃で１時間加熱して封着材組成物を加熱硬化させる。この段階で画像表示装置１は、図５に示す状態になっている。【０１５３】
次に、開口部１６を真空ポンプと接続して、気密容器２０内部が所望の真空度になるまで真空排気し、図６に示すように、ガラス板１８と例１で得たペースト状の本発明の封着材組成物を用いて開口部１６を封止する。【０１５４】
（実施例２）
本実施例では、図７に示す第２実施形態の画像表示装置１を作製する。
各構成要素の仕様は以下の通りである。
前面基板２：ソーダライムガラス、１０８ｍｍ×７５ｍｍ×２．８ｍｍ
背面基板３：ソーダライムガラス、１０８ｍｍ×７５ｍｍ×２．８ｍｍ
間隔保持部材４：ソーダライムガラス製、幅１０ｍｍ×高さ６ｍｍ
支持部材１４：ソーダライムガラス製、幅１０ｍｍ×高さ６ｍｍ
蛍光体スクリーン６：プロッターマシーンを用いて、図４に示すＲＧＢパターンおよび黒色光吸収層６１を形成する。なお、使用した蛍光体は以下の通りである。
緑色蛍光体：Ｙ3（Ａｌ，Ｇａ）5Ｏ12：Ｔｂ
赤色蛍光体：Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ
青色蛍光体：ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ
蛍光体スクリーン６上には、メタルバックとしてアルミニウム層（厚さ２００ｎｍ）を蒸着する。
表面伝導型電界放出素子８’：
真空蒸着、フォトリソグラフィーおよびエッチングを組み合わせて素子電極８１を形成する。次に、Ｐｄを主元素とする有機金属溶液を塗布して、加熱焼成処理し、リフトオフ、エッチングによりパターニングすることで導電性膜８２を形成する。さらに、得られた導電性膜８２を通電フォーミング処理し、その後活性化処理して電界放出部８３を形成して、表面伝導型の電界放出素子８’を形成する。【０１５５】
背面基板３と間隔保持部材４との接合面の封着および背面基板３上への支持部材１４の固定は、例１で得たペースト状の封着材組成物を用いて実施する。具体的には、例１で得たペースト状の封着材組成物をディスペンサーを用いて所定の部位に塗布し、１２０℃で１時間加熱して溶媒を揮発させて除去する。その後、２００℃で５分間乾燥させてから、背面基板３上に間隔保持部材４（支持部材１４）を載置し、上方から加圧しながら２００℃で１時間、２５０℃で１時間加熱して封着材組成物を加熱硬化する。【０１５６】
本実施例では、次に間隔保持部材４の上面にＩｎ９７％−Ａｇ３％の共晶合金（融点１４１℃）を溶融塗布して、金属系封着材層５２１を形成し、ディスペンサーを用いて例２で得たペースト状の封着材組成物を塗布して、本発明の封着材組成物層５１１を形成する。封着材組成物の塗布後、前面基板２と、背面基板３および間隔保持部材４の組立体を真空容器中に入れて、真空度１０-6Ｔｏｒｒ以下になるまで真空排気する。その後、減圧下で５０℃１時間加熱して溶媒を揮発させて除去する。その後、さらに１００℃で１０分乾燥してから、背面基板３、間隔保持部材４および前面基板２をこの順で積層させて、前面基板２を上方から加圧しながら１４０℃で１時間加熱し、その後徐冷させて図７に示す画像表示装置１を得る。
この画像表示装置１について、気密容器２０内部の真空度を測定すると、１０-6Ｔｏｒｒ以下である。【０１５７】
（実施例３）
本実施例では、図８〜９に示す手順で実施例２と同様の構造の画像表示装置１を製造する。本実施例では、実施例２と同様の手順で間隔保持部材４の上面に金属系封着材５２を溶融塗布する。その後、本発明の封着材組成物を塗布することなしに、前面基板２と、背面基板３および間隔保持部材４の組立体を真空容器に入れて、真空度１０-6Ｔｏｒｒ以下になるまで真空排気する。真空度が所望のレベルに達したら、背面基板３、間隔保持部材４および前面基板２をこの順で積層させ、上方から加圧しながら１４０℃で１時間加熱し、その後徐冷させて図８に示す状態とする。続いて、真空容器中で、図８の金属系封着材５２の外側の空隙部に例２で得たペースト状の封着材組成物をディスペンサーを用いて塗布する。その後、減圧下で５０℃１時間加熱して溶媒を揮発させて除去し、さらに１００℃で１０分乾燥してから、背面基板３、間隔保持部材４および前面基板２をこの順で積層させて、前面基板２を上方から加圧しながら１４０℃で１時間加熱し、その後徐冷させて図９に示す画像表示装置１を得る。【０１５８】
この画像表示装置１について、気密容器２０内部の真空度を測定すると、１０-6Ｔｏｒｒ以下である。
なお、本出願の優先権主張の基礎となる日本特許願２００４−７８１１０号（２００４年３月１８日に日本特許庁に出願）の全明細書の内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
【図１】
2005091325.tif 000004
【図２】
2005091325.tif 000005
【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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【国際調査報告】
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