專利名稱：圖像顯示裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用配置有電子發(fā)射元件的電子源基板的圖像顯示裝置，特別是涉及其真空封接部的構(gòu)成。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，作為電子發(fā)射元件已知有熱電子源和冷陰極電子源兩種。冷陰極電子源有場致發(fā)射型元件(FE型元件)、金屬/絕緣層/金屬型元件(MIM型元件)、表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件等。
下面對表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件的概略進(jìn)行簡單說明。
上述的表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件，如

圖17A、17B示意地示出，具有在基板1上相對設(shè)置的一對元件電極2，3，與該元件電極相連接、在其一部分上面具有電子發(fā)射部5的導(dǎo)電性薄膜4。
上述的表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件，由于結(jié)構(gòu)單純制造也容易，具有可在大面積上排列形成多個(gè)元件的優(yōu)點(diǎn)。于是，正在研究可產(chǎn)生該特征的各種應(yīng)用。例如，可以舉出將多個(gè)表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件配線連接成為矩陣狀等的電子源基板、采用此種電子源基板的顯示裝置等平面型圖像形成裝置。
采用將多個(gè)這種電子發(fā)射元件進(jìn)行配置的電子源基板構(gòu)成的顯示屏的示意圖示于圖18。圖18示出顯示屏(外圍器90)周邊部分的概略剖面結(jié)構(gòu)。
在圖18中，21是配置多個(gè)電子發(fā)射元件(未圖示)電子源基板，也稱為后面板。82是在玻璃基板的內(nèi)表面上由熒光膜和金屬背等形成的面板(熒光屏)。86為支持框。
外圍器90是通過將后面板21、支持框86及面板82接合封接而構(gòu)成。下面對外圍器90的封接次序進(jìn)行簡單說明。
首先，預(yù)先利用熔接玻璃料202將后面板21和支持框86接合。
其次，將In膜作為屏接合材料進(jìn)行軟釬焊，焊接到支持框86和面板82上。此時(shí)，為提高支持框86及面板82和In膜203之間的接合強(qiáng)度，最好是設(shè)置銀漿料薄膜204作為底層。
之后，在真空室中，通過在In熔點(diǎn)以上的溫度經(jīng)In膜203將支持框86和面板82接合，封接而構(gòu)成外圍器90。
然而，在現(xiàn)有的上述的圖像形成裝置的封接方法中，存在以下所述的問題。
作為接合材料，使用的是熔點(diǎn)156℃比較低，并且在軟化點(diǎn)＝熔點(diǎn)時(shí)氣體放出少的材料In，但卻存在在利用超聲焊對In膜203和支持框86及面板82，或作為底層的銀漿料薄膜204進(jìn)行焊接時(shí)，在In膜203上會形成表面氧化膜的問題。
就是說，氧化膜，由于熔點(diǎn)為800℃以上的高溫，所以在封接時(shí)，即使是在純In已經(jīng)熔化時(shí)，氧化膜依舊殘存。在此氧化膜很薄的場合，必定會出現(xiàn)破損或由于和純In發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而使氧化膜的形狀破壞的問題。但是，如果氧化膜很厚，凸凹的表面形狀原樣殘留，容易成為真空泄漏的原因。
In在大氣氣氛中不僅容易氧化，而且在熔點(diǎn)以上時(shí)，在其內(nèi)部氧擴(kuò)散迅速而形成厚的氧化膜。因此，在現(xiàn)有的封接方法中，過去存在在超聲焊時(shí)形成的氧化膜厚的地點(diǎn)，容易發(fā)生真空泄漏的問題。
這些問題，在使用In以外的金屬或合金材料作為接合材料的場合，也同樣是很大的問題。
發(fā)明概述本發(fā)明的目的在于提供一種真空泄漏少、可靠性高從而顯示品位好的圖像顯示裝置。
本發(fā)明的圖像顯示裝置的特征在于，包括具有第1基板、與上述第1基板隔開對向配置的第2基板的外圍器；以及在上述外圍器中配置的圖像顯示單元，其中在上述第1基板或上述第2基板的周邊部中，上述第1基板和上述第2基板，是利用在其內(nèi)部具有由高熔點(diǎn)材料構(gòu)成的部件的低熔點(diǎn)金屬的接合部件進(jìn)行封接的。
另外，本發(fā)明的圖像顯示裝置的特征在于包括具有第1基板、與上述第1基板隔開對向配置的第2基板的外圍器；以及在上述外圍器中配置的圖像顯示單元，其中在上述第1基板或上述第2基板的周邊部中，上述第1基板和上述第2基板，是利用由夾持部件夾持的金屬的接合部件進(jìn)行封接的。
另外，本發(fā)明的圖像顯示裝置的特征在于具有外圍器，該外圍器中，具有電子發(fā)射元件的第1基板和具有圖像顯示部件的第2基板隔著規(guī)定的間隔經(jīng)接合部件封接，在上述接合部件的內(nèi)部具有其熔點(diǎn)比該接合部件的軟化溫度高、且對該接合部件的潤濕性良好的接合部件的夾持部件。
另外，本發(fā)明的圖像顯示裝置的制造方法是包括具有第1基板、與上述第1基板隔開對向配置的第2基板的外圍器；以及在上述外圍器中配置的圖像顯示單元的圖像顯示裝置的制造方法，其中包括在上述第1基板或上述第2基板的周邊部中，將上述第1基板和上述第2基板，利用在其內(nèi)部具有由高熔點(diǎn)材料構(gòu)成的部件的低熔點(diǎn)金屬的接合部件進(jìn)行封接的工序。
另外，本發(fā)明的圖像顯示裝置的制造方法是包括具有第1基板、與上述第1基板隔開對向配置的第2基板的外圍器；以及在上述外圍器中配置的圖像顯示單元的圖像顯示裝置的制造方法，其中包括在上述第1基板或上述第2基板的周邊部中，將上述第1基板和上述第2基板，利用由夾持部件夾持的金屬的接合部件進(jìn)行封接的工序。
附圖簡述圖1為本發(fā)明的實(shí)施方式1的顯示屏(外圍器)周邊部的概略剖面結(jié)構(gòu)的示圖。
圖2為作為本發(fā)明的圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)部件的電子源基板的基本構(gòu)成的平面圖。
圖3為用來說明圖2的電子源基板的制造工序的示圖。
圖4為用來說明圖2的電子源基板的制造工序的示圖。
圖5為用來說明圖2的電子源基板的制造工序的示圖。
圖6為用來說明圖2的電子源基板的制造工序的示圖。
圖7A、7B、7C為用來說明圖2的電子源基板的制造工序的示圖。
圖8A及8B為形成電壓的示例的示圖。
圖9為用來測定本發(fā)明的電子發(fā)射元件的特性的裝置的示意圖。
圖10為本發(fā)明的表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件的元件電流及發(fā)射電流與元件電壓的關(guān)系的示圖。
圖11A及11B為活化電壓的示例的示圖。
圖12為本發(fā)明的圖像顯示裝置的一構(gòu)成例的示意斜視圖。
圖13A及13B為本發(fā)明的圖像顯示裝置的熒光膜的示例的示意圖。
圖14為用來說明本發(fā)明的實(shí)施方式1的顯示屏(外圍器)的封接方法的示圖。
圖15為用來說明本發(fā)明的實(shí)施方式1的顯示屏(外圍器)的封接方法的示圖。
圖16為本發(fā)明的實(shí)施方式2的顯示屏(外圍器)周邊部的概略剖面結(jié)構(gòu)的示圖。
圖17A及17B為表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件的一構(gòu)成例的示意圖。
圖18為現(xiàn)有的顯示屏(外圍器)周邊部的概略剖面結(jié)構(gòu)的示圖。
發(fā)明的
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的構(gòu)成如下述。
即，第1本發(fā)明的圖像顯示裝置的特征在于，包括具有第1基板、與上述第1基板隔開對向配置的第2基板的外圍器；以及在上述外圍器中配置的圖像顯示單元，其中在上述第1基板或上述第2基板的周邊部中，上述第1基板和上述第2基板，是利用在其內(nèi)部具有由高熔點(diǎn)材料構(gòu)成的部件的低熔點(diǎn)金屬的接合部件進(jìn)行封接的。
這樣的第1本發(fā)明，因?yàn)榻雍喜考谄鋬?nèi)部具有由高熔點(diǎn)材料構(gòu)成的部件，在封接時(shí)，接合部件的表面氧化膜可被高熔點(diǎn)的材料構(gòu)成的部件破壞，可從接合面將氧化膜排除，所以基板的接合面和接合部件的密著性(接合性)良好，外圍器的密封性能優(yōu)異。并且，由高熔點(diǎn)材料構(gòu)成的部件造成的兩基板間隔的保持性能優(yōu)異。
另外，第1本發(fā)明的優(yōu)選形態(tài)包括上述由高熔點(diǎn)材料構(gòu)成的部件是金屬的，在上述間隔方向中，上述由高熔點(diǎn)材料構(gòu)成的部件具有與上述接合部件的厚度相同的厚度，上述由高熔點(diǎn)材料構(gòu)成的部件，是用難于氧化的金屬涂覆母材(基本金屬)表面的部件，上述由高熔點(diǎn)材料構(gòu)成的部件，是吸收氫氣的金屬，上述圖像顯示單元具有電子發(fā)射元件和熒光體。
另外，第2本發(fā)明的圖像顯示裝置的特征在于，包括具有第1基板、與上述第1基板隔開對向配置的第2基板的外圍器；以及在上述外圍器中配置的圖像顯示單元，其中在上述第1基板或上述第2基板的周邊部中，上述第1基板和上述第2基板，是利用由夾持部件夾持的金屬的接合部件進(jìn)行封接的。
這樣的第2本發(fā)明，因?yàn)榻饘俚慕雍喜考抢脢A持部件夾持的，所以很少有由于熱而產(chǎn)生的金屬的接合部件的穿透、流出，基板的接合面和接合部件的密著性(接合性)良好，外圍器的密封性能優(yōu)異。這樣的金屬的接合部件的良好夾持，通過適當(dāng)選擇對這種接合部件潤濕性良好的材料作為夾持部件的材料而成為可能。
另外，第2本發(fā)明的優(yōu)選形態(tài)包括上述夾持部件是金屬的，在上述間隔方向中，上述夾持部件具有與上述接合部件的厚度相同的厚度，上述夾持部件，是用難于氧化的金屬涂覆母材(基本金屬)表面的部件，
上述夾持部件，是吸收氫氣的金屬，上述圖像顯示單元具有電子發(fā)射元件和熒光體。
另外，第3本發(fā)明的圖像顯示裝置的特征在于，具有外圍器，在該外圍器中，具有電子發(fā)射元件的第1基板和具有圖像顯示部件的第2基板隔著規(guī)定的間隔經(jīng)接合部件封接，其中在上述接合部件的內(nèi)部具有熔點(diǎn)比該接合部件的軟化溫度高并且對該接合部件的潤濕性良好的接合部件的夾持部件。
另外，第3本發(fā)明的優(yōu)選形態(tài)包括在上述間隔方向中，上述夾持部件具有與上述接合部件的厚度相同的厚度，上述夾持部件，是用難于氧化的金屬涂覆母材(基本金屬)表面的部件，上述夾持部件是吸收氫氣的金屬，上述夾持部件具有確定自己的位置的功能，上述電子發(fā)射元件是水平的場致發(fā)射型電子發(fā)射元件，上述第1基板是配置有多個(gè)電子發(fā)射元件的基板，上述多個(gè)電子發(fā)射元件通過布線連接成為矩陣，上述圖像顯示部件具有由熒光體和黑色導(dǎo)電材料組成的熒光膜，上述圖像顯示部件具有覆蓋上述熒光膜的金屬背。
根據(jù)第3本發(fā)明的圖像顯示裝置，通過在接合電子源基板和對向基板的接合部件的內(nèi)部設(shè)置具有熔點(diǎn)比該接合部件的軟化溫度高的接合部件夾持部件，在接合部件在熔融狀態(tài)下接合時(shí)，接合部件的表面氧化膜可被接合部件的夾持部件破壞，可從接合面將氧化膜排除。由此，特別是即使是在上述氧化膜很厚的場合，也不會出現(xiàn)凸凹的表面形狀原樣殘留的情況，可抑制真空泄漏的發(fā)生。另外，由于此接合部件夾持部件對該接合部件的潤濕性良好，在電子源基板和對向基板接合時(shí)，抑制熔融的接合部件擴(kuò)展流出，充分保證接合部件的厚度，可極為有效地抑制真空泄漏的發(fā)生。
另外，第4本發(fā)明的圖像顯示裝置的制造方法是包括具有第1基板、與上述第1基板隔開對向配置的第2基板的外圍器；以及在上述外圍器中配置的圖像顯示單元的圖像顯示裝置的制造方法，其中包括在上述第1基板或上述第2基板的周邊部中，將上述第1基板和上述第2基板，利用在其內(nèi)部具有由高熔點(diǎn)材料構(gòu)成的部件的低熔點(diǎn)金屬的接合部件進(jìn)行封接的工序。
另外，第4本發(fā)明的優(yōu)選形態(tài)包括上述由高熔點(diǎn)材料構(gòu)成的部件是金屬的，上述圖像顯示單元具有電子發(fā)射元件和熒光體。
這樣的第4本發(fā)明，因?yàn)榻雍喜考谄鋬?nèi)部具有由比接合部件高的高熔點(diǎn)材料構(gòu)成的部件，在封接時(shí)，接合部件的表面氧化膜可被高熔點(diǎn)的材料構(gòu)成的部件破壞，可從接合面將氧化膜排除，所以可得到基板的接合面和接合部件的良好的密著性(接合性)。
另外，第5本發(fā)明的圖像顯示裝置的制造方法是包括具有第1基板、與上述第1基板隔開對向配置的第2基板的外圍器；以及在上述外圍器中配置的圖像顯示單元的圖像顯示裝置的制造方法，其中包括在上述第1基板或上述第2基板的周邊部中，將上述第1基板和上述第2基板，利用由夾持部件夾持的金屬的接合部件進(jìn)行封接的工序。
這樣的第5本發(fā)明，因?yàn)榻饘俚慕雍喜考怯蓨A持部件夾持的，所以在封接時(shí)，很少有金屬的接合部件的流出，可充分確保接合部件的厚度，外圍器的密封性能優(yōu)異。
另外，第5本發(fā)明的優(yōu)選形態(tài)包括上述夾持部件是金屬的，上述圖像顯示單元具有電子發(fā)射元件和熒光體上述圖像顯示單元具有覆蓋上述熒光膜的金屬。
此外，上述的金屬也包含合金。
下面，利用附圖通過示例對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。沒有把在本實(shí)施方式中所述的構(gòu)成零件的尺寸、材質(zhì)、形狀及其相對配置等限定于本發(fā)明的范圍之內(nèi)的意思。
作為配置于本發(fā)明的實(shí)施方式的電子源基板上的電子發(fā)射元件，可舉出示于圖17A及17B的構(gòu)成例。
基板1由玻璃等構(gòu)成，其大小及其厚度，可根據(jù)設(shè)置于其上的電子發(fā)射元件的個(gè)數(shù)、各個(gè)元件的設(shè)計(jì)形狀、以及在電子源的使用中構(gòu)成容器的一部分時(shí)用來保持該容器為真空的耐大氣壓力的結(jié)構(gòu)等力學(xué)條件而適宜地設(shè)定。
作為玻璃的材質(zhì)，一般采用廉價(jià)的青板玻璃，但必須使用在其上形成鈉阻擋層，例如通過濺射法形成的厚0.5μm左右的氧化硅薄膜的基板。此外，也可利用鈉少的玻璃及石英基板制作。
另外，作為元件電極2、3材料，一般使用導(dǎo)體材料，例如Ni、Cr、Au、Mo、Pt、Ti等金屬及Pd-Ag等金屬是合適的，或是也可以從金屬氧化物和玻璃等構(gòu)成的印刷導(dǎo)體及ITO(氧化銦錫)等的透明導(dǎo)電體中適當(dāng)選擇，其膜厚最好是數(shù)百到數(shù)μm。
此外，此元件電極，也可以將市售的含有白金Pt等的金屬粒子的漿料利用膠印(0ffset)等印刷法涂布而形成。
另外，為了獲得精密的圖形，也可將含有白金Pt等的感光性漿料利用絲網(wǎng)印刷等印刷法涂布，藉助光刻抗蝕劑進(jìn)行曝光顯影等工序而形成。
元件電極間隔L，元件電極長度W，元件電極2、3的形狀等，可根據(jù)實(shí)際元件的應(yīng)用形態(tài)而進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)，間隔L最好是數(shù)千至1mm，更好是考慮到施加于元件電極之間的電壓等在從1μm到100μm的范圍內(nèi)。另外，元件電極長度W，考慮到電極的電阻值、電子發(fā)射特性，最好是在數(shù)μm到數(shù)百μm范圍內(nèi)。
作為電子源的導(dǎo)電性薄膜(元件膜)4是跨元件電極2、3形成的。
作為導(dǎo)電性薄膜4，為了得到良好的電子發(fā)射特性，由微粒子構(gòu)成的微粒子薄膜特別適宜。并且，此膜厚，可考慮到元件電極2、3的臺階覆蓋(step coverage)、元件電極間的電阻值、以及后述的成形處理?xiàng)l件等適當(dāng)?shù)卦O(shè)定，最好是數(shù)到數(shù)千，更優(yōu)選為10至500。其薄膜電阻最好是103～107Ω/□。
另外，此處所說的微粒子薄膜是多個(gè)微粒子集合而成的薄膜，作為其微細(xì)結(jié)構(gòu)，不僅是指各個(gè)微粒子分散配置的狀態(tài)，而且也指微粒子互相鄰接或重疊的狀態(tài)(包含島狀)，微粒子的粒徑為數(shù)～數(shù)千，最好是10～200。
在導(dǎo)電性薄膜上一般是涂覆鈀，但也不限于鈀。并且成膜的方法，可適當(dāng)采用濺射法，溶液涂覆后燒制的方法等。
電子發(fā)射部5，例如，可利用以下所說明的通電處理來形成。另外，為圖示方便起見，示出的電子發(fā)射部5是位于導(dǎo)電性薄膜4中央的矩形的形狀，這僅僅是示意性質(zhì)，并非忠實(shí)地表現(xiàn)出實(shí)際的電子發(fā)射部的位置及形狀。
如在規(guī)定的真空度下，從圖中未示出的電源向元件電極2、3之間通電，則會在導(dǎo)電性薄膜4的部位形成結(jié)構(gòu)改變的間隙(龜裂)。此間隙區(qū)域構(gòu)成電子發(fā)射部5。另外，從通過該成形而形成的間隙附近在規(guī)定的電壓下也會有電子發(fā)射，但在此狀態(tài)下電子發(fā)射的效率還是非常低的。
通電成形的電壓波形的示例示于圖8A、8B。電壓波形，最好是脈沖波形。其方法有圖8A所示的將脈沖波高值為固定電壓的脈沖連續(xù)施加的方法和圖8B所示的邊使脈沖波高值增加邊施加脈沖的方法。
首先，利用圖8A對脈沖波高值為固定電壓的場合進(jìn)行說明。圖8A中的T1及T2是電壓波形的脈沖幅度和脈沖間隔。通常，設(shè)定T1為1微秒～10毫秒，T2為10微秒～100毫秒范圍。三角波的波高值(通電成形時(shí)的峰值電壓)可根據(jù)電子發(fā)射元件的形態(tài)而適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行選擇。根據(jù)這種條件，例如，在數(shù)秒至數(shù)十分之間施加電壓。脈沖波形，也不限定于三角波，也可采用矩形波等所希望的波形。
其次，利用圖8B對邊將脈沖波高值增加邊施加脈沖的場合進(jìn)行說明。圖8B中的T1及T2可以與圖8A所示出的相同。三角波的波高值(通電成形時(shí)的峰值電壓)，例如，可以以每次增加大約0.1V的步距增加。
關(guān)于通電成形處理的結(jié)束，可在對施加脈沖電壓過程中的元件中流過的電流進(jìn)行測定求出電阻值，而在，例如，在顯示電阻為1MΩ以上時(shí)，結(jié)束通電成形。
在此成形處理后的狀態(tài)下，電子產(chǎn)生的效率非常低。因此，為了提高電子產(chǎn)生效率，最好是對上述元件進(jìn)行稱為活化的處理。
這種活化處理，可通過在有機(jī)化合物存在的適當(dāng)?shù)恼婵斩认?，將脈沖電壓反復(fù)施加于元件電極2、3之間而進(jìn)行。其時(shí)，將含有碳原子的氣體導(dǎo)入，使由其產(chǎn)生的碳或碳化合物在上述間隙(龜裂)近旁堆積而成為碳薄膜。
下面舉出本工序的一例進(jìn)行說明。例如，作為碳源采用甲苯基氰，通過泄漏節(jié)流閥導(dǎo)入到真空空間內(nèi)，維持1.3×10-4Pa左右。導(dǎo)入的甲苯基氰的壓力因真空裝置的形狀及真空裝置所使用的部件而有一定的影響，合適的范圍大約是1×10-5Pa～1×10-2Pa。
圖11A、11B為示出活化工序中所使用的電壓施加的一個(gè)示例的示圖。施加的最大電壓值可選擇的適宜范圍為10～20V。
在圖11A中，T1為電壓波形的正和負(fù)的脈沖幅度，T2為脈沖間隔，電壓值設(shè)定為正負(fù)絕對值相等。另外，在圖11B中，T1及T1’分別是電壓波形的正負(fù)脈沖幅度，T2是脈沖間隔，T1＞T1’，電壓值設(shè)定為正負(fù)絕對值相等。
此時(shí)，在約60分鐘后發(fā)射電流Ie接近飽和時(shí)停止通電，關(guān)閉節(jié)流閥，活化處理結(jié)束。
利用以上的工序就可以制作圖17A、17B所示的那種電子發(fā)射元件。
關(guān)于利用如上所述的元件的構(gòu)成和制造方法制造的電子發(fā)射元件的基本特性，可利用圖9、圖10進(jìn)行說明。
圖9為用來測定具有上述結(jié)構(gòu)的電子發(fā)射元件的電子發(fā)射特性的測定評價(jià)裝置的示意圖。在圖9中，51是用來對元件施加元件電壓Vf的電源，50是用來測定流過元件的電極部的元件電流If的電流計(jì)，54是用來捕獲從元件的電子發(fā)射部發(fā)射的發(fā)射電流Ie的陽電極，53是用來將電壓施加于陽電極54上的高壓電源，52是用來測定從元件的電子發(fā)射部發(fā)射的發(fā)射電流Ie的電流計(jì)。
測定流過電子發(fā)射元件的元件電極2、3之間的元件電流If以及對陽極的發(fā)射電流Ie時(shí)，將元件電極2、3和電源51及電流計(jì)50相連接，在該電子發(fā)射元件的上方配置連接電源53和電流計(jì)52的陽電極54。
另外，本電子發(fā)射元件及陽電極54是設(shè)置于真空裝置55內(nèi)，在該真空裝置中配備有排氣泵56及真空計(jì)等真空裝置所必需的設(shè)備，可在所要求的真空下對本元件進(jìn)行測定評價(jià)。另外，陽電極54的電壓為1kV～10kV，陽電極和電子發(fā)射元件的距離H為2mm～8mm的范圍。
利用圖9所示的測定評價(jià)裝置測定的發(fā)射電流Ie及元件電流If和元件電壓Vf的關(guān)系的典型示例如圖10所示。另外，發(fā)射電流Ie和元件電流If的大小差異顯著，在圖10中，為了定性地比較研究元件電流If、發(fā)射電流Ie的變化，在縱軸上以任意單位線性地表示。
本電子發(fā)射元件的發(fā)射電流有3個(gè)特征。
首先，第一，從圖10可知，如在本元件上施加的元件電壓超過某一電壓(稱為閾值電壓，圖10中的Vth)，則發(fā)射電流Ie急劇增加，另一方面，在閾值電壓Vth以下，幾乎檢測不到發(fā)射電流Ie。就是說，可以了解到顯示出對發(fā)射電流Ie具有明確的閾值電壓Vth的非線性元件的特性。
第二，由于發(fā)射電流Ie與元件電壓Vf有依賴關(guān)系，可通過元件電壓Vf控制發(fā)射電流Ie。
第三，由陽電極54捕獲的發(fā)射電荷，依賴于施加元件電壓Vf的時(shí)間。就是說，由陽電極54捕獲的電荷量，可利用施加元件電壓Vf的時(shí)間來控制。
作為本實(shí)施方式的電子源基板的基本構(gòu)成，例如，可舉出示于圖2的構(gòu)成為例。此電子源基板是，基板21上布置多個(gè)Y方向布線(下布線)24，在此Y方向布線24上夾著絕緣層25布置多個(gè)X方向布線(上布線)26而形成的，在該兩方向布線的交差部附近分別配設(shè)包含電極對(元件電極2、3)的電子發(fā)射元件。
本實(shí)施方式的圖像顯示裝置，是利用如圖2例示的電子源基板構(gòu)成的，下面利用圖12說明其基本構(gòu)成。
在圖12中，21是上述電子源基板，82是在玻璃基板83的內(nèi)表面上形成熒光膜84和金屬背85等的面板，86是支持框。電子源基板21、支持框86及面板82由前述的In膜等接合部件及熔接玻璃料等接合，在400～500℃下燒制10分鐘以上，經(jīng)封接而構(gòu)成外圍器90。
另外，在面板82和電子源基板21之間，通過設(shè)置稱為隔片的圖中未示出的支持體，可構(gòu)成即使是在大面積顯示屏的場合也可以對大氣壓持足夠強(qiáng)度的外圍器90。
本實(shí)施方式的圖像顯示裝置的最大的特征在于其真空封接部的構(gòu)成，電子源基板21和面板82是經(jīng)In膜等接合部件接合，在電子源基板21和面板82之間設(shè)置規(guī)定的空隙構(gòu)成外圍器90時(shí)，在上述接合部件的內(nèi)部設(shè)置具有熔點(diǎn)比此接合部件的軟化溫度高并且對此接合部件的潤濕性良好的接合部件的夾持部件。
作為接合部件的夾持部件，優(yōu)選使用難以形成氧化物的固體金屬，首先可舉出例如銀、金、白金等貴金屬或表面施加金涂層的銅及鉻、鎳等。另外，最好是可使前述的In膜等接合部件的表面氧化膜還原的材料。具體說，如果使鈦、鎳、鐵等吸氫金屬或吸氫合金預(yù)先在室溫下在氫氣氣氛中變成吸收氫氣的材料，在封接時(shí)在高溫下放出氫氣，與氧化膜中的氧發(fā)生反應(yīng)而促進(jìn)氧化膜的還原反應(yīng)。這些貴金屬材料和吸氫金屬最好是還基本上具有與In液體良好的潤濕性特性。
另外，關(guān)于本實(shí)施方式的圖像顯示裝置的真空封接部的具體構(gòu)成例及其作用等，利用后述的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖13A、13B為示出設(shè)置于面板82上的熒光膜84的說明圖。熒光膜84，在單色的場合只由熒光體組成，而在彩色熒光膜的場合，通過熒光體的排列由稱為黑條紋或黑矩陣等的黑色導(dǎo)電體91和熒光體92構(gòu)成。設(shè)置黑條紋、黑矩陣的目的是為了通過使彩色顯示場合所必需的三原色熒光體的、各熒光體92之間的分涂部變黑而使混色等不顯眼和抑制熒光膜84的外光反射引起的對比度的降低。
另外，在熒光膜84的內(nèi)表面一側(cè)通常設(shè)置金屬背85。金屬背的目的是為了使在熒光體發(fā)光中射向內(nèi)表面一側(cè)的光通過鏡面反射射向面板82一側(cè)而使亮度提高，用作用來施加電子束加速電壓的陽電極等。在熒光膜制作后，對熒光膜的內(nèi)表面一側(cè)的表面進(jìn)行平滑處理(通常稱其為鍍膜)，之后通過真空蒸發(fā)等堆積Al而制作金屬背。
在上述封接時(shí)，由于在彩色的場合，各色熒光體和電子發(fā)射元件必須相對應(yīng)，必須利用上下基板的固定定位法等使其位置充分對準(zhǔn)。
除了要求封接時(shí)的真空度為大約10-5Pa以外，為了維持外圍器90封死后的真空度，有時(shí)也進(jìn)行吸氣劑處理。
上述的吸氣劑有蒸發(fā)型和非蒸發(fā)型，蒸發(fā)型吸氣劑是以Ba等為主要成分的合金，在外圍器90內(nèi)利用通電或高頻電波加熱，在容器內(nèi)壁形成蒸發(fā)膜(吸氣劑閃蒸)，由活化的吸氣金屬面將內(nèi)部產(chǎn)生的氣體吸附而維持高真空。
另一方面，非蒸發(fā)型吸氣劑，是配置Ti、Zr、V、Al、Fe等吸氣材料，通過在真空中進(jìn)行加熱而得到吸附特性的“吸氣劑活化”，可以吸附放出的氣體。
一般，平面型圖像顯示裝置由于很薄，不能充分確保維持真空的蒸發(fā)型吸氣劑的設(shè)置區(qū)域及瞬時(shí)放電用的閃蒸區(qū)域，而將其設(shè)置于在圖像顯示區(qū)外的支持框附近。于是，圖像顯示的中央部分和吸氣劑設(shè)置區(qū)域的電導(dǎo)變小，在電子發(fā)射元件及熒光體的中央部分的有效排氣速度變小。
在具有電子源和圖像顯示部件的圖像顯示裝置中，產(chǎn)生不希望的氣體的部分，主要是受到電子束照射的圖像顯示區(qū)域。因此，在想要夾持熒光體及電子源為高真空的場合，必須在作為放出氣體的發(fā)生源的熒光體及電子源附近配置非蒸發(fā)型吸氣劑。
根據(jù)上述的本實(shí)施方式的表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件的基本特性，從電子發(fā)射部發(fā)出的電子，在超過閾值電壓時(shí)，可由施加于對向電極間的脈沖狀電壓的波高值和寬度進(jìn)行控制，也可利用中間值控制電流量，因此可以控制中間色調(diào)顯示。
另外，在配置多個(gè)電子發(fā)射元件的場合，如果確定由各行的掃描線信號選擇的行，通過各信息信號行在各個(gè)元件上適當(dāng)施加上述脈沖狀電壓，可以對任意的元件施加適當(dāng)?shù)碾妷?，可使各元件變?yōu)镺N(導(dǎo)通)狀態(tài)。
另外，作為根據(jù)具有中間色調(diào)的輸入信號調(diào)制電子發(fā)射元件的方式，可舉出電壓調(diào)制方式、脈沖調(diào)制方式。
在本實(shí)施方式的圖像顯示裝置中，通過在接合電子源基板21和面板82的由In膜等組成的接合部件的內(nèi)部，設(shè)置熔點(diǎn)比此接合部件的軟化溫度高、且對此接合部件的潤濕性良好的接合部件的夾持部件，可以極為有效地抑制接合部分的真空泄漏的發(fā)生，可以長期顯示優(yōu)質(zhì)圖像。
下面對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。
實(shí)施例1本實(shí)施例，是制造如圖2所示的將多個(gè)表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件利用矩陣布線連接而成的電子源基板，用此基板制造如圖12所示的圖像顯示裝置的例子。
首先，參照圖2至圖7對本實(shí)施例的電子源基板的制造方法進(jìn)行說明。
(元件電極的形成)作為基板，使用在等離子顯示器用的堿物質(zhì)成分少的電氣玻璃PD-200(日本旭硝子公司制造)的2.8mm厚玻璃上，涂覆燒制一層厚度為100nm的SiO2薄膜作為鈉阻擋層而成的基板。
在此玻璃基板上，首先利用濺射法濺射Ti作為底層，在其上形成白金Pt薄膜(厚度40nm)之后，通過涂覆光致抗蝕劑、曝光、顯影、腐蝕等一系列的光刻法構(gòu)圖而形成元件電極2、3(參照圖3)。另外，在本實(shí)施例中，假設(shè)元件電極的間隔為L＝10μm，對向的長度為W＝100μm。
(下布線的形成)關(guān)于布線材料，最好是低電阻的，以使供給多數(shù)表面?zhèn)鲗?dǎo)型元件的電壓大致均等，材料、膜厚、布線寬度等可適當(dāng)設(shè)定。
作為共用布線的Y方向布線(下布線)24，以線狀的圖形形成，與一方的元件電極3相連接，并且將這些連接起來。材料采用Ag感光漿料印劑，在絲網(wǎng)印刷后，經(jīng)過干燥，按照規(guī)定的圖形曝光顯影。其后，在480℃左右的溫度下燒制而形成布線(參照圖4)。該下布線24的厚度約為10μm，寬度約為50μm。另外，為了使終端部用作布線引出電極，線寬更大。
(絕緣層的形成)為了絕緣上下布線，形成絕緣層25。在后述的X方向布線(上布線)下面，覆蓋和先形成的Y方向的布線(下布線)24的交差部，在與各元件對應(yīng)的連接部開有接觸孔27(參照圖5)以使X方向布線(上布線)和元件電極2可進(jìn)行電連接。
具體說，在將以PbO為主要成分的感光性玻璃漿料進(jìn)行絲網(wǎng)印刷后，進(jìn)行曝光顯影。反復(fù)操作4次，最后在480℃左右的溫度下燒制。此絕緣層25的厚度整個(gè)為大約30μm，寬度為150μm。
(上布線的形成)在先形成的絕緣層25的上面，以Ag感光漿料印劑進(jìn)行絲網(wǎng)印刷后，經(jīng)過干燥，在其上再次同樣進(jìn)行二次涂覆后，在480℃左右的溫度下燒制而形成X方向布線(上布線)26(參照圖6)。X方向布線26夾著絕緣層25和Y方向布線24交差，利用在絕緣層25上設(shè)置的接觸孔27同元件電極2相連接。
此X方向布線26在受到驅(qū)動(dòng)時(shí)用作掃描電極。另外，X方向布線26的厚度大約為15μm。圖中未示出，和外部驅(qū)動(dòng)電路的引出線也以同樣的方法形成。
這樣就形成了具有XY矩陣布線的基板。
(導(dǎo)電性薄膜的形成)其次，在將上述基板充分清潔之后，使用含有疏水劑的溶液對表面進(jìn)行處理使表面成為疏水性。這是為了使其后涂布的導(dǎo)電性薄膜形成用的水溶液在元件電極上配置能夠適當(dāng)?shù)厣⒉奸_來。所使用的疏水劑是將DDS(二甲基二乙氧基硅烷)溶液以濺射法散布于基板上，在120℃以溫風(fēng)進(jìn)行干燥。
其次，在元件電極2、3之間形成導(dǎo)電性薄膜4。利用圖7的示意圖說明本工序。另外，為了補(bǔ)償基板21上的各個(gè)元件電極的平面偏差，在基板上數(shù)個(gè)部位觀測圖形的配置偏離，對觀測點(diǎn)間的點(diǎn)偏離量通過直線近似進(jìn)行位置補(bǔ)全，通過涂覆導(dǎo)電性薄膜形成材料在對應(yīng)的位置上確實(shí)涂覆使全部像素的位置偏離消除。
在本實(shí)施例中，目的是獲得鈀薄膜作為導(dǎo)電性薄膜4。首先在水85異丙醇(IPA)15組成的水溶液中溶解鈀-脯氨酸絡(luò)合物0.15重量％，而得到含有有機(jī)鈀的溶液。另外再添加一些添加劑。將此溶液的液滴，用壓電元件的噴墨裝置作為滴注裝置71，調(diào)整成點(diǎn)徑為60μm而加入到元件電極之間(圖7A)。
之后，將此基板在空氣中，在350℃下加熱燒制處理10分鐘而形成氧化鈀(PdO)構(gòu)成的導(dǎo)電性薄膜4’(圖7B)。
(成形工序)其次，在稱為成形的本工序中，對上述導(dǎo)電性薄膜4’進(jìn)行通電處理使其內(nèi)部產(chǎn)生龜裂，而形成電子發(fā)射部5(圖7C)。
具體方法是，在上述基板21周圍保留引出電極部，罩蓋狀的蓋子覆蓋整個(gè)基板在基板21之間，在內(nèi)部形成真空空間，從外部電源的電極端子部向兩方向的布線24、26施加電壓，通過在元件電極2、3通電使導(dǎo)電性薄膜4’局部破壞、變形或變質(zhì)，形成高電阻狀態(tài)的電子發(fā)射部5。
此時(shí)，如在含有氫氣的真空氣氛中通電加熱，則可促進(jìn)利用氫氣進(jìn)行的還原，使由氧化鈀(PdO)構(gòu)成的導(dǎo)電性薄膜4’變成由鈀Pd構(gòu)成的導(dǎo)電性薄膜4。
由于在此變化時(shí)的薄膜的還原收縮，在一部分處會產(chǎn)生龜裂(間隙)，此龜裂的發(fā)生位置及其形狀對本來的薄膜有很大影響。為了抑制多數(shù)元件的特性偏差，最好是上述龜裂出現(xiàn)在導(dǎo)電性薄膜4的中央部分，并且盡可能是直線狀的。
另外，從通過此成形形成的龜裂附近在規(guī)定的電壓下也可以發(fā)生電子發(fā)射，但在現(xiàn)在的條件下，發(fā)生的效率還非常低。
另外，所得到的導(dǎo)電性薄膜4的電阻值Rs為102至107Ω。
成形處理所使用的電壓波形采用圖8B那樣的矩形脈沖波形，T1為0.1毫秒，T2為50毫秒。施加的電壓為從0.1V開始每5秒以大約0.1V的臺階增加。通電處理結(jié)束是，在施加脈沖電壓時(shí)對流過元件的電流進(jìn)行測量而求出電阻值，在電阻變成成形處理前的1000倍以上的電阻時(shí)就結(jié)束通電成形結(jié)束。
(活化工序)與上述成形工序同樣地，以罩蓋狀的蓋子覆蓋整個(gè)基板，在基板21之間在內(nèi)部形成真空空間，從外部通過兩方向的布線24、26反復(fù)向元件電極2、3施加脈沖電壓。此時(shí)，導(dǎo)入包含碳原子的氣體，使由其產(chǎn)生的碳或碳化合物在上述龜裂近旁堆積而成為碳薄膜。
在本工序中，作為碳源采用甲苯基氰，通過泄漏節(jié)流閥導(dǎo)入到真空空間內(nèi)，維持1.3×10-4pa左右。
圖11示出在活化工序中采用的電壓施加的優(yōu)選示例。施加的最大電壓值可在10～20V的范圍內(nèi)適當(dāng)選擇。
在圖11A中，T1為電壓波形的正和負(fù)的脈沖幅度，T2為脈沖間隔，電壓值設(shè)定為正負(fù)絕對值相等。另外，在圖11B中，T1及T1’分別是電壓波形的正負(fù)脈沖幅度，T2是脈沖間隔，T1＞T1’，電壓值設(shè)定為正負(fù)絕對值相等。
此時(shí)，施加于元件電極3上的電壓為正，元件電流If，從元件電極3流向元件電極2的方向?yàn)檎Ｔ诒緦?shí)施例中，在約60分鐘后發(fā)射電流Ie接近飽和時(shí)停止通電，關(guān)閉節(jié)流閥，活化處理結(jié)束。
利用以上的工序就可以制作在基板上將多個(gè)電子發(fā)射元件以矩陣布線形式連接起來的電子源基板。
(電子源基板的特性評價(jià))用如上所述的元件結(jié)構(gòu)和制造方法制造的電子源基板的電子發(fā)射特性，利用圖9所示的裝置測定。其結(jié)果，在元件電極間施加電壓12V時(shí)，測定的發(fā)射電流Ie平均為0.6μA，電子發(fā)射效率平均為0.15％。另外，元件間的均勻性良好，各元件間的Ie的偏差為5％，屬于良好。
其次，利用如上制作的電子源基板制造圖12所示的顯示屏(外圍器90)。
圖1為示出本實(shí)施例的顯示屏(外圍器)周邊部的概略剖面結(jié)構(gòu)的示圖。
在圖1中，21是配置多個(gè)電子發(fā)射元件的上述電子源基板，稱為后面板。82是在玻璃基板83的內(nèi)表面上由熒光膜84和金屬背85等形成的面板(參照圖12)。另外，86為支持框，203為In膜(接合部件)，205為In膜夾持部件(接合部件夾持部件)。
構(gòu)成面板82的玻璃基板83，與后面板21一樣，使用在等離子顯示器用的堿物質(zhì)成分少的電氣玻璃PD-200(日本旭硝子公司制造)。在此玻璃材料的場合，不會出現(xiàn)玻璃的著色現(xiàn)象，如果板厚為約3mm，即使是在10kV以上的加速電壓的驅(qū)動(dòng)下，抑制二次發(fā)生的軟X射線的泄漏的屏蔽效果也是充分的。
在面板82和后面板21之間，設(shè)置稱為隔片201的支持體。由此，即使是在大面積顯示屏的場合也可以構(gòu)成對大氣壓保持足夠強(qiáng)度的外圍器90。
隔片201和支持框86用熔接玻璃料202粘著于后面板21，在400～500℃下，燒制10分鐘進(jìn)行固定。通過分別設(shè)定各自的高度形狀使與利用熔接玻璃料202粘著于后面板21的支持框86高度相比，隔片201的高度略高這樣來確定接合后的In膜203的厚度。由此，隔片201也有著In膜203的厚度規(guī)定部件的功能。
支持框86和面板82由In膜203粘著。In膜203使用金屬In是因?yàn)榧词故窃诟邷叵職怏w放出也很少，并且具有低溫熔點(diǎn)。在使用金屬或合金作為接合部件的場合，由于不包含溶劑及粘合劑，在熔點(diǎn)熔解時(shí)放出的氣體非常少，最好用作接合部件。
在In膜203粘著的支持框86及面板82的地方，為了提高界面的密著性，設(shè)置有底層204。在本實(shí)施例中，采用與金屬In有良好潤濕性的銀。銀的底層204，很容易通過絲網(wǎng)印刷的方法將銀漿料圖形化。此外，作為底層204，使用可藉助真空蒸發(fā)法將ITO及Pt等簡單地形成的金屬薄膜也就很充分了。
另外，在In膜203內(nèi)部設(shè)置有In膜夾持部件205。為了說明In膜夾持部件205的功能，利用圖14、圖15，對本實(shí)施例的圖像顯示裝置的封接方法進(jìn)行說明。
在面板82和后面板21接合之前，即粘著之前，預(yù)先對In膜203構(gòu)圖。在圖14中，說明的是在面板82上形成的方法，與粘著于后面板21的支持框86上的In膜203的形成場合一樣。
首先，為了提高熔融的In的潤濕性，面板82在足夠的溫度下保持加溫的狀態(tài)。100℃以上的溫度就足夠了。作為底層204使用的銀漿料是與玻璃的密著性很高，其內(nèi)部有很多氣孔的多孔薄膜。由此，由于必須使熔融的In充分地浸入底層204的內(nèi)部，在熔點(diǎn)以上的高溫下將熔融的In藉助超聲焊頭206焊接底層204，形成In膜203。在200℃以上的高溫下熔融的液體In就足夠了。此處，在In不充分浸入底層204的場合，會成為真空泄漏的原因。金屬In，為了一直供給焊頭前端，必須利用圖中未示出的In補(bǔ)給單元向接合的地方隨時(shí)補(bǔ)充。
另外，In膜203的膜厚，可調(diào)節(jié)超聲焊頭206的移動(dòng)速度和In的供給量以使面板一側(cè)和后面板一側(cè)(支持框86上)的分別形成的In膜的膜厚合計(jì)厚度與接合后的In膜203的厚度相比足夠多。在本實(shí)施例中，封接后的In膜203的厚度為300μm，面板一側(cè)和后面板一側(cè)同樣分別形成300μm的膜厚。
在面板82和后面板21上利用圖14所示的形成方法形成In膜203之后，利用圖15所示的封接方法接合顯示屏。
首先，在對向設(shè)置的面板82和后面板21之間設(shè)有一定的間隔的狀態(tài)下，固定兩基板進(jìn)行真空加熱。從基板放出氣體，其后，為了在返回到室溫下時(shí)內(nèi)部保持足夠的真空度，在300℃以上的高溫下對基板進(jìn)行真空烘干。在此時(shí)刻，In膜203處于熔融狀態(tài)，為了不使熔融的In流出，兩基板要保持充分的水平狀態(tài)。在基板進(jìn)行中空烘干時(shí)，In進(jìn)一步浸入上述的底層204，形成具備充分密封性能的接合界面。
在真空烘干之后，在溫度下降到In的熔點(diǎn)附近時(shí)，利用定位裝置200慢慢縮短面板82和后面板21之間的間隔，進(jìn)行兩基板的接合，即封接。溫度下降到熔點(diǎn)附近，目的是抑制熔融狀態(tài)的液體In的流動(dòng)性，可防止其在接合時(shí)的流動(dòng)及溢出。
此處，問題在于面板一側(cè)和后面板一側(cè)上分別形成的In膜203的接合面的狀態(tài)。在圖14中說明的In膜203的形成法中，會形成表面氧化膜，氧化膜的熔點(diǎn)溫度高(800℃以上)，而且由于結(jié)晶性的固體的留存，擔(dān)心在封接時(shí)會夾持各自的表面形狀。就是說，由于氧化膜界面殘留在In膜中，令人擔(dān)心會成為真空泄漏的原因的泄漏通道。實(shí)際上，由于氧化膜的厚度薄，在接合時(shí)氧化膜很容易由于應(yīng)力而破壞，由于液體In從內(nèi)部滲出對流，殘留的氧化膜成為問題的情況很少。不過，在In膜形成時(shí)，在個(gè)別地方可生成厚的氧化膜，擔(dān)心在In膜厚度不夠的地方會成為泄漏通道。
在本發(fā)明中，為了解決成為這種真空泄漏原因的氧化膜的問題，在封接時(shí)在接合面插入In膜夾持部件205。In膜夾持部件205，由潤濕性良好的材料構(gòu)成以使在真空烘干時(shí)熔融的液體In不會受到排斥而流出。如潤濕性好，液體In可由In膜夾持部件205夾持，可具有即使是基板的水平度不夠也可以防止In流出的效果。
本實(shí)施例中的In膜夾持部件205，通過以球形形狀埋入后面板一側(cè)(支持框86上)的In膜中，在保持初始位置的狀態(tài)下使用封接裝置。
此外，In膜夾持部件205的另一個(gè)功能是，在In處于熔融狀態(tài)下接合時(shí)，破壞對向的面板82上的In膜203的氧化膜的效果。如前所述，氧化膜，與結(jié)晶固體的體塊相比是十分薄。由此，在接合時(shí)，從In膜夾持部件205施加的應(yīng)力，成為足夠破壞氧化膜的壓力。即使在接合面整個(gè)表面上表面氧化膜未破壞，如果局部地方氧化膜失掉，以其作為起點(diǎn)，液體In對流可從接合面使氧化膜與多余的液體In一起流出到周邊部，具有從接合面排除氧化膜的效果。
作為In膜夾持部件205的材料，最好是使用難以形成氧化物的固體金屬。這是因?yàn)樵贗n膜夾持部件205的表面吸附氧氣的場合，擔(dān)心In膜203會重新反應(yīng)形成In氧化膜。首先列舉的是銀、金、白金等貴金屬或表面施加金涂層的銅及鉻、鎳等。另外，可積極與In表面氧化膜還原的材料也可以。如果使鈦、鎳、鐵等吸氫金屬或吸氫合金預(yù)先在室溫下在氫氣氣氛中變成為吸收氫氣的材料，在封接時(shí)在高溫下放出氫氣，與氧化膜中的氧發(fā)生反應(yīng)而促進(jìn)氧化膜的還原反應(yīng)。這些貴金屬材料和吸氫金屬最好還基本上具有與In液體的良好的潤濕特性。
在本實(shí)施例中，使用的是球形形狀的In膜夾持部件205，但從功能方面考慮有時(shí)最好使用不同的形狀。例如，在使用與液體In的潤濕性足夠，即使是表面積比較大也足以潤濕而不會產(chǎn)生排斥的材料的場合，具有比較銳利的剖面形狀，以銳利的端面通過積極的應(yīng)力集中破壞氧化膜是合乎道理的。如是圓錐及四角錐形，其前端部可破壞氧化膜。
另外，在比較小型的顯示屏中，在不設(shè)置隔片201也可耐受大氣壓力的場合，通過將In膜夾持部件205的厚度與封接后的In膜203的厚度做成一樣，可以使In膜夾持部件205具有In膜203的厚度規(guī)定部件的功能。
不過，應(yīng)該注意的是，由于In膜夾持部件205在圖15的封接時(shí)全部受到壓力，具有上述銳利剖面形狀的In膜夾持部件205，由于應(yīng)力集中恐怕會割破支持框86及面板82。在此場合，顯然，必須增加In膜夾持部件205的個(gè)數(shù)等使力分散。
另外，由于這一系列工序全部是在真空室中進(jìn)行，同時(shí)外圍器90內(nèi)部從一開始就可以做成真空，并且工序可以簡化。
這樣就可以制造如圖12所示的顯示屏，與由掃描電路、控制電路、調(diào)制電路、直流電源等構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)電路相連接就可制造平面圖像顯示裝置。
在以如上方式制造的本實(shí)施例的圖像顯示裝置中，通過X方向Y方向端子，可以以分時(shí)方式對各電子發(fā)射元件施加規(guī)定電壓，通過高壓端子Hv對金屬背85施加高電壓，就可以以無像素缺陷的良好的畫質(zhì)顯示任意的矩陣圖像模式。
實(shí)施例2本實(shí)施例，也是制造如圖2所示的將多個(gè)表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件利用矩陣布線連接而成的電子源基板，利用此基板制造如圖12所示的圖像顯示裝置的例子。另外，電子源基板21及面板82的構(gòu)成與實(shí)施例1一樣。
圖16為示出本實(shí)施例2的顯示屏(外圍器)周邊部的概略剖面結(jié)構(gòu)的示圖。
在本實(shí)施例中的，In膜夾持部件205被壓力加工具有三維形狀。在將支持框86利用熔接玻璃料202粘著于后面板(電子源基板)21之前，支持框86由In膜夾持部件205自身的彈簧壓力固定。在支持框86端面凸出的In膜夾持部件205的部分，具有規(guī)定熔接玻璃料202的粘著厚度的作用。此外，在封接時(shí)，反對側(cè)的端面夾持In膜203，并且從接合面排除表面氧化膜，另外，還具有規(guī)定In膜203的厚度的作用。
此外，In膜夾持部件205，通過以彈簧壓力固定支持框86，In膜夾持部件205也具有確定自身位置的功能。由此，不必?fù)?dān)心在封接時(shí)，在多余的液體流出時(shí)，In膜夾持部件94同時(shí)移動(dòng)而不起作用。
在本實(shí)施例中，支持框86和后面板21是以熔接玻璃料202接合，如該接合也以In進(jìn)行，則可實(shí)現(xiàn)在低溫下的接合過程。另一方面，在雙面In接合中，即使是在同時(shí)或順序接合的場合，容易出現(xiàn)支持框86的接合位置偏離。所以，在雙面In接合的場合，In膜夾持部件94的形狀最好是做成可以確定支持框86和后面板81，或是面板82的相對位置的形狀，由此，即使不使用重新確定位置的夾具也可以。
在上面說明的實(shí)施例1及實(shí)施例2中，封接過程是在真空環(huán)境下進(jìn)行，但對于在大氣氣氛氣環(huán)境下進(jìn)行封接，以后再從另外設(shè)置的排氣用的基板孔從顯示屏內(nèi)部排氣，形成具有真空間隙的外圍器90的場合本發(fā)明也是有效的。就是說，很明顯，在大氣氣氛氣環(huán)境下制作時(shí)，由于In膜203的表面氧化膜的厚度更厚，用來破壞氧化膜的In膜夾持部件205的效果將更顯著。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置，可抑制真空泄漏的發(fā)生，維持電子發(fā)射元件的高性能，可長期顯示優(yōu)質(zhì)的圖像。
權(quán)利要求
1.一種圖像顯示裝置，其特征在于包括具有第1基板、與上述第1基板隔開對向配置的第2基板的外圍器；以及在上述外圍器中配置的圖像顯示單元，在上述第1基板或上述第2基板的周邊部中，上述第1基板和上述第2基板是利用在其內(nèi)部具有由高熔點(diǎn)材料構(gòu)成的部件的低熔點(diǎn)金屬的接合部件進(jìn)行封接的。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于由上述高熔點(diǎn)材料構(gòu)成的部件是金屬的。
3.一種圖像顯示裝置，其特征在于包括具有第1基板、與上述第1基板隔開對向配置的第2基板的外圍器；以及在上述外圍器中配置的圖像顯示單元，在上述第1基板或上述第2基板的周邊部中，上述第1基板和上述第2基板是利用由夾持部件夾持的金屬的接合部件進(jìn)行封接的。
4.如權(quán)利要求3所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述夾持部件是金屬的。
5.如權(quán)利要求1～4中任何一項(xiàng)所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述圖像顯示單元具有電子發(fā)射元件和熒光體。
6.一種圖像顯示裝置，其中，具有外圍器，在該外圍器中，具有電子發(fā)射元件的第1基板和具有圖像顯示部件的第2基板隔著規(guī)定的間隔經(jīng)接合部件封接，其特征在于在上述接合部件的內(nèi)部，具有其熔點(diǎn)比該接合部件的軟化溫度高、且對該接合部件的潤濕性良好的接合部件的夾持部件。
7.如權(quán)利要求6所述的圖像顯示裝置，其特征在于在上述間隔方向中，上述夾持部件具有與上述接合部件的厚度相同的厚度。
8.如權(quán)利要求6所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述夾持部件是在母材表面涂覆難于氧化的金屬的部件。
9.如權(quán)利要求6所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述夾持部件是吸收氫氣的金屬。
10.如權(quán)利要求6所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述夾持部件具有確定自己的位置的功能。
11.如權(quán)利要求6至10中任一項(xiàng)所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述圖像顯示部件具有由熒光體和黑色導(dǎo)電材料組成的熒光膜。
12.如權(quán)利要求11所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述圖像顯示部件具有覆蓋上述熒光膜的金屬背。
13.一種圖像顯示裝置的制造方法，該圖像顯示裝置包括具有第1基板、與上述第1基板隔開對向配置的第2基板的外圍器；以及在上述外圍器中配置的圖像顯示單元，該制造方法的特征在于包括在上述第1基板或上述第2基板的周邊部中，將上述第1基板和上述第2基板，利用在其內(nèi)部具有由高熔點(diǎn)材料構(gòu)成的部件的低熔點(diǎn)金屬的接合部件進(jìn)行封接的工序。
14.如權(quán)利要求13所述的圖像顯示裝置的制造方法，其特征在于由上述高熔點(diǎn)材料構(gòu)成的部件是金屬的。
15.一種圖像顯示裝置的制造方法，該圖像顯示裝置包括具有第1基板、與上述第1基板隔開對向配置的第2基板的外圍器；以及在上述外圍器中配置的圖像顯示單元，該制造方法的特征在于包括在上述第1基板或上述第2基板的周邊部中，將上述第1基板和上述第2基板，利用由夾持部件夾持的金屬的接合部件進(jìn)行封接的工序。
16.如權(quán)利要求15所述的圖像顯示裝置的制造方法，其特征在于上述夾持部件是金屬的。
17.如權(quán)利要求13～16中任一項(xiàng)所述的圖像顯示裝置的制造方法，其特征在于上述圖像顯示單元具有電子發(fā)射元件和熒光體。
全文摘要
提供一種圖像顯示裝置，其特征在于包括具有第1基板、與上述第1基板隔開對向配置的第2基板的外圍器；以及在上述外圍器中配置的圖像顯示單元，在上述第1基板或上述第2基板的周邊部中，上述第1基板和上述第2基板是利用在其內(nèi)部具有由高熔點(diǎn)材料構(gòu)成的部件的低熔點(diǎn)金屬的接合部件進(jìn)行封接的。
文檔編號H01J9/26GK1404022SQ0213010
公開日2003年3月19日 申請日期2002年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月31日
發(fā)明者時(shí)岡正樹, 上田弘治, 長谷川光利, 三浦德孝 申請人:佳能株式會社