專利名稱：平面圖像顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及平面圖像顯示設(shè)備，它具有彼此對(duì)置的基板和用來(lái)將這些基板密封起來(lái)的真空密封結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，平面圖像顯示設(shè)備已經(jīng)被視為一種就有效的空間利用和其它設(shè)計(jì)因素看非常值得注意的一類圖像顯示設(shè)備。在其它類別中，像場(chǎng)發(fā)射設(shè)備(下文將其稱為FED)這樣的電子發(fā)射類型的圖像顯示設(shè)備預(yù)期會(huì)成為一種卓越的顯示器，它具有高亮度、高分辨率、低功耗等優(yōu)點(diǎn)。
通常，平面圖像顯示設(shè)備包括以間隔的方式彼此對(duì)置的兩個(gè)基板，并且各基板都由玻璃板構(gòu)成。這些基板使其各自的外圍邊緣部分密封起來(lái)以形成一個(gè)機(jī)殼。使兩個(gè)基板之間的空間(即，機(jī)殼的內(nèi)部)保持高度真空是很重要的。如果真空度較低，電子發(fā)射元件的壽命和整個(gè)設(shè)備的壽命都不可避免地減少。
在該狹窄的空間中保持高真空的過(guò)程中，很難使用有機(jī)密封材料，這類材料易漏氣，盡管漏得非常少。因此，基本上都使用無(wú)機(jī)粘合劑或密封劑作為密封材料。因此，根據(jù)特許公開(kāi)號(hào)為2002-319346的日本專利申請(qǐng)所揭示的設(shè)備，可以使用像In和Ga這樣的低熔點(diǎn)金屬作為密封材料將玻璃板接合到一起或形成真空密封。如果這些低熔點(diǎn)金屬被加熱到其熔點(diǎn)并熔化，則它們可以進(jìn)行高度氣密性的密封，因?yàn)樗鼈兣c玻璃之間具有高度的可濕性。
然而，在一些平面圖像顯示設(shè)備中，其基板的四周長(zhǎng)度可能超過(guò)3米，與常規(guī)的陰極射線管等相比，要有更寬的面積必須密封。因此，與陰極射線管等的情況相比，引入密封缺陷的可能性幾乎多出一百倍，所以密封這種基板是非常困難的操作。一些平面圖像顯示設(shè)備的特征要求其機(jī)殼具有嚴(yán)格的真空規(guī)范，所以可以在比密封材料的熔點(diǎn)高出許多的一溫度下進(jìn)行熱處理。在這種高溫?zé)崽幚淼倪^(guò)程中，密封材料與玻璃之間的可濕性下降，使得該密封材料無(wú)法體現(xiàn)出令人滿意的接合或密封效果。結(jié)果，有一個(gè)問(wèn)題開(kāi)始出現(xiàn)，使得無(wú)法制造出保持高真空度的大尺寸設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是在考慮到這些情況的前提下才得以產(chǎn)生的，并且其目標(biāo)在于提供一種平面圖像顯示設(shè)備，它能夠保持高度真空并且可靠性得到改善。
為實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種平面圖像顯示設(shè)備，該設(shè)備包括彼此對(duì)置并在其間留有間隙的兩個(gè)玻璃基板；以及密封部分，用來(lái)密封玻璃基板上預(yù)定的位置并在這兩個(gè)玻璃基板之間界定了一個(gè)密封空間，該密封部分具有沿該預(yù)定的位置填充的低熔點(diǎn)金屬以及介于玻璃基板各表面與低熔點(diǎn)金屬之間并由某一種金屬構(gòu)成的一層金屬層，這種金屬具有對(duì)玻璃的接合性、對(duì)該低熔點(diǎn)金屬的親和性以及對(duì)要在500攝氏度或更低的溫度熔融的低熔點(diǎn)金屬小于1％的溶解度。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種平面圖像顯示設(shè)備，包括彼此對(duì)置且在其間留有間隙的兩個(gè)玻璃基板；以及密封部分，用來(lái)密封玻璃基板上預(yù)定的位置并在這兩個(gè)玻璃基板之間界定了一個(gè)密封空間，該密封部分具有沿該預(yù)定位置填充的低熔點(diǎn)金屬、介于玻璃基板各表面和該低熔點(diǎn)金屬之間并由某一金屬構(gòu)成的一層金屬層以及保護(hù)層，這種金屬具有對(duì)玻璃的接合性、對(duì)該低熔點(diǎn)金屬的親和性以及對(duì)要在500攝氏度或更低的溫度熔融的低熔點(diǎn)金屬小于1％的溶解度，該保護(hù)層位于該金屬層和該低熔點(diǎn)金屬之間并具有對(duì)該低熔點(diǎn)金屬的親和性。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例示出了SED的透視圖；圖2是沿圖1的II-II線切開(kāi)的SED透視圖；圖3是示出了SED的密封部分的放大截面圖；圖4是示出了密封部分的另一個(gè)實(shí)施例的截面圖；圖5是示出密封部分的又一個(gè)實(shí)施例的截面圖；以及圖6是示出密封部分的另一個(gè)實(shí)施例的截面圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參照附圖詳細(xì)描述一些實(shí)施例，在這些實(shí)施例中根據(jù)本發(fā)明的平面圖像顯示設(shè)備可應(yīng)用于FED。
如圖1和2所示，F(xiàn)ED包括第一基板11和第二基板12，它們都由矩形玻璃基板構(gòu)成。這些基板彼此對(duì)置，其間留有約1.0到2.0毫米的間隙。第一基板11和第二基板12用矩形框架形狀的玻璃側(cè)壁13將它們各自的周邊部分連接起來(lái)，由此形成了一種在其內(nèi)部保持真空的平面真空機(jī)殼10。
用低熔點(diǎn)玻璃30(比如，燒結(jié)玻璃)將充當(dāng)連接部件的側(cè)壁13密封到第二基板12的內(nèi)表面四周邊緣部分。如下文所述，用包含低熔點(diǎn)金屬作為密封材料的密封部分33將側(cè)壁13密封到第一基板11的內(nèi)表面四周邊緣部分。因此，側(cè)壁13和密封部分33緊密地將第一基板11和第二基板12各自的四周邊緣部分連接起來(lái)，由此在第一和第二基板之間定義了一密封空間。
在真空機(jī)殼10中，有多個(gè)玻璃制成的盤形支撐部件14，以便支撐作用在第一基板11和第二基板12上的大氣負(fù)載。這些支撐部件14本身在平行于真空機(jī)殼10短邊的方向上延伸，并按預(yù)定的間隔在平行于其長(zhǎng)邊的方向上排列。支撐部件14的形狀并不限于該結(jié)構(gòu)，并且可以使用列支撐部件作為替代。
充當(dāng)熒光表面的熒光屏16形成于第一表面11的內(nèi)表面上。熒光屏16具有可以發(fā)出紅光、綠光和藍(lán)光的多個(gè)熒光層15以及形成于這些熒光層之間的多個(gè)遮光層17。各熒光層15是條形、點(diǎn)形或矩形的。鋁等制成的金屬背面18和吸氣劑膜19接連形成于熒光屏16上。
在第二基板12的內(nèi)表面上有大量的電子發(fā)射元件22，它們作為電子源單獨(dú)發(fā)出電子束，用于激發(fā)熒光屏16的熒光層15。具體來(lái)講，導(dǎo)電的陰極層24形成于第二基板12的內(nèi)表面上，并且具有大量空腔25的二氧化硅膜26形成于導(dǎo)電的陰極層上。鉬、鈮等制成的柵電極28形成于二氧化硅膜26之上。錐形的鉬制電子發(fā)射元件22個(gè)個(gè)單獨(dú)地位于第二基板12內(nèi)表面上的空腔25中。這些電子發(fā)射元件22排列在與單獨(dú)的像素相對(duì)應(yīng)的多個(gè)列與多個(gè)行中。另外，提供電勢(shì)給電子發(fā)射元件22的大量導(dǎo)線21以矩陣的形式排列在第二基板12之上，并且它們各自的末端部分從真空機(jī)殼10中引出。
在以這種方式構(gòu)造出的FED中，視頻信號(hào)輸入到電子發(fā)射元件22和柵電極28。在基于電子發(fā)射元件22的最高亮度狀態(tài)中，施加+100伏特的柵電壓。+10千伏的電壓加在熒光屏16上。由柵電極28的電壓來(lái)調(diào)制從電子發(fā)射元件22中發(fā)出的電子束的大小，并且隨著電子束激發(fā)熒光屏16的熒光層使其發(fā)光便顯示出了圖像。因?yàn)楦唠妷杭釉跓晒馄?6，所以使用高應(yīng)變點(diǎn)玻璃作為用于第一基板11、第二基板12、側(cè)壁13和支撐部件14的平板玻璃。
下文詳細(xì)描述了用來(lái)密封第一基板11和側(cè)壁13之間的空間的密封部分33。
如圖2所示，密封部分33具有金屬層31a、金屬層31b和低熔點(diǎn)金屬構(gòu)成的密封層32。金屬層31a是矩形框架的形狀，它沿第一基板的內(nèi)表面四周邊緣部分延伸。金屬層31b是矩形框架的形狀，它沿側(cè)壁13面朝第一基板那一側(cè)的末端表面延伸。密封層32位于金屬層31a和31b之間。金屬層31a和31b都由這樣一種金屬構(gòu)成，該金屬具有對(duì)玻璃的接合性、對(duì)低熔點(diǎn)金屬的親和性以及對(duì)要在500攝氏度或更低的溫度熔融的低熔點(diǎn)金屬的小于1％的溶解度。
作為各自機(jī)制之一，本發(fā)明的發(fā)明人不斷研究與玻璃金屬接合有關(guān)的機(jī)制，并系統(tǒng)地觀察了銦(In)的潤(rùn)濕現(xiàn)象，銦是一種通常用在玻璃上的密封材料。結(jié)果，認(rèn)識(shí)到盡管可與玻璃沾濕，但是沾濕在玻璃基板上這一過(guò)程會(huì)使熔融的銦變?yōu)榘肭蛐味⒉粩U(kuò)展開(kāi)，這是因其表面張力很大所致。因此，注意到，很難用銦對(duì)一段長(zhǎng)距離進(jìn)行密封，并且必須在玻璃和銦之間提供一種物質(zhì)來(lái)將銦固定在預(yù)定的位置并相對(duì)地減弱其表面張力。
因此，發(fā)明人打算在玻璃表面上形成金屬層，并用許多類型的金屬層不斷重復(fù)實(shí)驗(yàn)。結(jié)果，認(rèn)識(shí)到隨著銦的凝固許多物質(zhì)都與玻璃表面分開(kāi)了，盡管當(dāng)這些物質(zhì)是金屬性的時(shí)候銦的表面張力可以被相對(duì)地減小。此外，注意到，當(dāng)這些金屬層甚至在比500攝氏度低的低溫環(huán)境下對(duì)銦具有一定的溶解度時(shí)，隨著時(shí)間的流逝這些金屬層變得不再有效，漸漸地從玻璃表面上消失了?；谶@一點(diǎn)，已發(fā)現(xiàn)，通過(guò)使用對(duì)玻璃具有良好的附著力、對(duì)銦溶解度較低并且對(duì)銦具有良好的親和性這樣一類材料，便可以解決前述的兩個(gè)問(wèn)題。已發(fā)現(xiàn)，通過(guò)使用除銦以外但滿足這些條件的其它材料(比如，低熔點(diǎn)金屬或合金)，也可以獲得高度真空的密封能力。
對(duì)玻璃具有高附著力的有效金屬包括簡(jiǎn)單的活性過(guò)渡金屬(比如Cr、Ti、Hf、Zr、Ta、Al等)，包含兩個(gè)或更多這些金屬的合金，簡(jiǎn)單的稀土金屬(比如，Y、Ce等)，或包含兩個(gè)或更多這些稀土金屬的合金。此外，簡(jiǎn)單的過(guò)渡金屬(比如，F(xiàn)e、Ni、W、Mo等)或主要含這些金屬的合金可以被用作對(duì)低熔點(diǎn)金屬具有低溶解度的材料。
基本上，具有前述兩種功能的金屬層由各自具備某一功能的多個(gè)金屬層堆疊而成。如圖3所示，例如，金屬層31a和31b中的每一個(gè)都由Cr制的第一金屬層34a和Fe制的第二金屬層34b堆疊而成。Cr具有對(duì)玻璃的高接合性，F(xiàn)e具有對(duì)要在500攝氏度或更低的溫度下熔融的低熔點(diǎn)金屬小于1％的溶解度。在這種情況下，第一金屬層34a形成于玻璃表面上，同時(shí)第二金屬層34b堆疊到第一金屬層上并插放在第一金屬層和低熔點(diǎn)金屬32之間。如果在用汽相沉積來(lái)形成金屬層的情況下用不銹鋼或Cr鋼作為蒸發(fā)源，則特別的是，具有高蒸汽壓力的Cr作為這些金屬中的一種組分會(huì)比其它組分Fe或Ni蒸發(fā)得要快。因此，當(dāng)Cr在玻璃表面上富集并附著于其上之后，F(xiàn)e或Ni是以迭生的方式形成的。因此，通過(guò)一個(gè)處理周期，便可以獲得與多層處理相似的效果。
金屬層可以作為單層結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一種效果，使得具有前述兩種功能的元件混合在一起。如圖4所示，例如，Cr制的單金屬層可以被用作金屬層31a和31b中的每一層。
選自In、Ga、Bi、Pb、Sn、Zn和Sb中的至少一種金屬或除它們以外包含Ag、Cu、Al等的一種金屬可以特別用作低熔點(diǎn)金屬或合金。除Al以外都具有對(duì)玻璃基板的高接合性的那些金屬很難溶于低熔點(diǎn)合金并且具有前述的兩種功能。然而，較為有效的是，用低熔點(diǎn)金屬使這些金屬可潤(rùn)濕以便例如用高度可潤(rùn)濕材料清洗或涂覆它們。
可以用下列處理中的任一種使金屬層位于玻璃表面上干處理，比如，汽相沉積、濺射、低壓惰性氣體環(huán)境下的熱噴射等；濕法處理，比如，無(wú)電鍍。在這些處理中的任一種中，應(yīng)該連續(xù)地形成多層。通過(guò)在惰性氣體環(huán)境下熱處理或在膜形成之后減小氣壓，便可以提高該金屬膜對(duì)玻璃的接合性和附著力。
在本實(shí)施例中，金屬層31a和31b單獨(dú)形成于第一基板11和側(cè)壁13各自的表面上，用于提高對(duì)玻璃的接合性并防止熔融的低熔點(diǎn)金屬32的損耗。此外，為了提高低熔點(diǎn)金屬的可潤(rùn)濕性，預(yù)期著形成一層金屬性的保護(hù)層或一種對(duì)低熔點(diǎn)金屬具有親和性的物質(zhì)膜層，使得它可以很容易地與該低熔點(diǎn)金屬形成合金。
具體來(lái)講，該金屬層最外圍的表層在其剛剛形成之后主要因氧化而變?yōu)榉墙饘俚奈镔|(zhì)，所以它與密封用的低熔點(diǎn)金屬32之間的可濕性也可能會(huì)下降。因此，為了解決這個(gè)問(wèn)題，發(fā)明人不斷進(jìn)行工藝研究和實(shí)驗(yàn)以形成對(duì)玻璃具有高接合性的金屬層31a和31b，從而使各種材料組合起來(lái)。因此，已發(fā)現(xiàn)，在剛剛形成之后即表面狀態(tài)改變之前就形成具有抗氧化性和對(duì)低熔點(diǎn)金屬的親和性的金屬性保護(hù)層36，這樣便可以解決該問(wèn)題。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，如圖5和6所示，在金屬層31a和31b上形成金屬性的保護(hù)層36，由此防止該金屬層的外表面被氧化，并且該金屬保護(hù)層位于金屬層和低熔點(diǎn)金屬32之間。低熔點(diǎn)金屬成分或像Ag、Au、Cu、Al、Pt、Pd、Ir或Sn這樣的金屬都可以有效地被用作金屬性的保護(hù)層36。在用干處理形成金屬性保護(hù)層36的過(guò)程中，期望在金屬層31a和31b形成之后在不暴露于大氣的情況下連續(xù)形成金屬性的保護(hù)層1。
下文是對(duì)FED結(jié)構(gòu)示例的詳細(xì)描述。
〔示例1〕為了形成FED，準(zhǔn)備好由65厘米長(zhǎng)、110厘米寬的玻璃板制成的第一和第二基板，用燒結(jié)玻璃將矩形框架形狀的玻璃側(cè)壁13接合到兩個(gè)基板之一(例如，第二基板)的內(nèi)表面四周邊緣部分。然后，借助于真空汽相沉積裝置，在側(cè)壁13上表面和第一基板11的內(nèi)表面四周邊緣部分(即，在側(cè)壁13相對(duì)的預(yù)定位置處)之上分別形成兩層厚度為0.4微米的Cr制第一金屬層。接下來(lái)，形成厚度為0.4微米的Fe制第二金屬層。然后，通過(guò)使用烙鐵，在氮?dú)猸h(huán)境下使作為一種低熔點(diǎn)金屬由重量百分比為53％的Bi和47％的Sn組成的合金熔融并涂覆在側(cè)壁13上的金屬層上。
在這兩塊玻璃基板之間確保100毫米的空間，并在5×10-6Pa的真空環(huán)境下對(duì)它們進(jìn)行熱處理。因?yàn)锽i-Sin對(duì)薄膜具有良好的親和性，所以使Bi-Si潤(rùn)濕。之后，兩塊玻璃基板彼此粘在一起，使得后來(lái)在冷卻過(guò)程中對(duì)準(zhǔn)該合金的位置，于是使Bi-Sn合金與兩塊基板的表面連在一起。在這種情況下，通過(guò)冷卻使該合金固化，因此側(cè)壁13和第一基板密合在一起。
當(dāng)通過(guò)之前形成的測(cè)量孔評(píng)估真空密封特性時(shí)，呈現(xiàn)出1×10-9atm*cc/s或更小的泄漏，從而提供了合適的密封效果。該結(jié)果和外觀表明，該玻璃基板沒(méi)有遇到可歸因于金屬密封的任何內(nèi)部破裂。
〔示例2〕為了形成FED，準(zhǔn)備好由65厘米長(zhǎng)、110厘米寬的玻璃板構(gòu)成的第一和第二基板。接下來(lái)，借助于汽相沉積裝置，在玻璃基板彼此正對(duì)著的預(yù)定位置處(在這種情況下就是各玻璃基板內(nèi)表面的四周邊緣部分上)，形成厚度為0.6微米的Cr金屬層。接下來(lái)，在該金屬層上形成厚度為0.4微米的Cu制金屬性保護(hù)層。在各金屬性的保護(hù)層上，涂上厚度為0.3毫米的合金軟膏作為低熔點(diǎn)金屬，它由重量百分比為53％的Bi和47％的Sn組成并包含分解揮發(fā)性粘合劑。然后，在玻璃基板之一的低熔點(diǎn)金屬上，F(xiàn)e的重量百分比為37％、并鍍有Ag的Ni合金導(dǎo)線(直徑1.5毫米)被設(shè)為側(cè)壁。
確保兩塊玻璃基板之間有100毫米的空間，在130攝氏度約10-3Pa的真空中對(duì)這些玻璃基板進(jìn)行暫時(shí)地?zé)撇⒊掷m(xù)30分鐘。之后，這些基板在5×10-6Pa的真空環(huán)境下經(jīng)受加熱除氣處理。當(dāng)在冷卻過(guò)程中到達(dá)200攝氏度時(shí)，這兩塊玻璃基板在預(yù)定的位置處粘在一起。因此，熔融Bi-Sn合金潤(rùn)濕并涂在Fe-Ni合金導(dǎo)線上并不留間隙，這是因其良好的相互親和性。在這種情況下，該合金固化從而將兩塊玻璃基板密封在一起。當(dāng)該FED經(jīng)受與示例1中相同的真空泄漏測(cè)試時(shí)，得到相同的結(jié)果。
〔示例3〕準(zhǔn)備好由65厘米長(zhǎng)、110厘米寬的玻璃板構(gòu)成的第一和第二基板。接下來(lái)，借助于汽相沉積裝置并使用13Cr鋼作為蒸發(fā)源，在玻璃基板彼此正對(duì)著的預(yù)定位置處(在這種情況下就是各玻璃基板內(nèi)表面的四周邊緣部分上)，形成厚度為0.6微米的Cr金屬層。接下來(lái)，在該金屬層上形成了厚度為0.4微米的Ag作為金屬性保護(hù)層。在玻璃基板之一的金屬性保護(hù)層上，將由重量百分比為70％的Bi和30％的In構(gòu)成、涂有0.2毫米厚的合金、直徑為1.5毫米的Ti導(dǎo)線設(shè)為側(cè)壁。
這兩塊玻璃基板保持水平并在兩者之間留有100毫米的空間，在5×10-6Pa的真空中，對(duì)它們進(jìn)行加熱除汽處理。當(dāng)在冷卻過(guò)程中達(dá)到200攝氏度時(shí)，這兩塊玻璃基板在預(yù)定的位置處連接在一起了。之后，通過(guò)這種操作，熔融的Bi-In合金潤(rùn)濕并涂敷在Ti導(dǎo)線上并不留間隙，這是因?yàn)樗鼈兙哂辛己玫南嗷ビH合性。在這種情況下，該合金固化從而使這兩塊玻璃基板密封在一起。當(dāng)該FED經(jīng)受與示例1相同的真空泄漏測(cè)試時(shí)，獲得了相同的結(jié)果。
〔示例4〕準(zhǔn)備好由65厘米長(zhǎng)、110厘米寬的玻璃板構(gòu)成的第一和第二基板。接下來(lái)，借助于汽相沉積裝置并使用Ce作為蒸發(fā)源，在玻璃基板彼此正對(duì)著的預(yù)定位置處(在這種情況下就是各玻璃基板內(nèi)表面的四周邊緣部分上)，形成厚度為0.4微米的Ce金屬層。接下來(lái)，在該金屬層上形成了厚度為0.4微米的Cu作為金屬性保護(hù)層。在各金屬性保護(hù)層上，涂敷厚度為0.3毫米的合金軟膏作為低熔點(diǎn)金屬，它由重量百分比為53％的Bi和47％的Sn構(gòu)成并且包含分解揮發(fā)性粘合劑。然后，在玻璃基板之一的低熔點(diǎn)金屬層上，將鍍有Ag的鐵素體不銹鋼(SUS 410)的導(dǎo)線(直徑為1.5毫米)設(shè)為側(cè)壁。確保兩塊玻璃基板之間有100毫米的空間，在130攝氏度約10-3Pa的真空中對(duì)這些玻璃基板進(jìn)行暫時(shí)的燒制并持續(xù)30分鐘。之后，這些基板在5×10-6Pa的真空環(huán)境下經(jīng)受加熱除氣處理。當(dāng)在冷卻過(guò)程中到達(dá)200攝氏度時(shí)，這兩塊玻璃基板在預(yù)定的位置處粘在一起。因此，熔融Bi-Sn合金潤(rùn)濕并涂在SUS 410導(dǎo)線上并不留間隙，這是因其良好的相互親和性。在這種情況下，該合金固化從而將兩塊玻璃基板密封在一起。當(dāng)該FED經(jīng)受與示例1中相同的真空泄漏測(cè)試時(shí)，得到相同的結(jié)果。
〔示例5〕當(dāng)在與示例1相同的條件下使用In替代Bi-Sn合金作為低熔點(diǎn)金屬時(shí)，獲得相同的結(jié)果。
〔示例6〕為了形成FED，準(zhǔn)備由65厘米長(zhǎng)、110厘米寬的玻璃板構(gòu)成的第一和第二基板。接下來(lái)，借助于汽相沉積裝置，在玻璃基板彼此正對(duì)著的預(yù)定位置處(在這種情況下就是各玻璃基板內(nèi)表面的四周邊緣部分上)，形成厚度為0.6微米的Cr金屬層。接下來(lái)，在該金屬層上形成0.4微米厚的Ag作為金屬保護(hù)層。通過(guò)使用超聲烙鐵，在各金屬性保護(hù)層上涂敷0.3毫米厚的In作為低熔點(diǎn)金屬。然后，在玻璃基板之一的In上，將鍍有Ag且Fe的重量百分比為37％的Ni合金的導(dǎo)線(直徑為1.5毫米)設(shè)為側(cè)壁。
確保這兩塊玻璃基板之間有100毫米的空間，在130攝氏度約10-3Pa的真空中對(duì)這些玻璃基板進(jìn)行暫時(shí)的燒制并持續(xù)30分鐘。之后，這些基板在5×10-6Pa的真空環(huán)境下經(jīng)受加熱除氣處理。當(dāng)在冷卻過(guò)程中到達(dá)200攝氏度時(shí)，這兩塊玻璃基板在預(yù)定的位置處粘在一起。因此，熔融In合金潤(rùn)濕并涂在Fe-Ni合金導(dǎo)線上并不留間隙，這是因其良好的相互親和性。在這種情況下，該合金固化從而將兩塊玻璃基板密封在一起。當(dāng)該FED經(jīng)受與示例1中相同的真空泄漏測(cè)試時(shí)，得到相同的結(jié)果。
〔示例7〕準(zhǔn)備好由65厘米長(zhǎng)、110厘米寬的玻璃板構(gòu)成的第一和第二基板。接下來(lái)，借助于汽相沉積裝置并使用13Cr鋼作為蒸發(fā)源，在玻璃基板彼此正對(duì)著的預(yù)定位置處(在這種情況下就是各玻璃基板內(nèi)表面的四周邊緣部分上)，形成厚度為0.6微米的Cr金屬層。接下來(lái)，在該金屬層上形成了厚度為0.4微米的Ag作為金屬性保護(hù)層。在玻璃基板之一的金屬性保護(hù)層上，將直徑為1.5毫米、涂有0.2毫米厚的合金、由重量百分比為53％的Bi和47％的In構(gòu)成、作為低熔點(diǎn)金屬的Ti導(dǎo)線設(shè)為側(cè)壁。
確保兩塊玻璃基板之間有100毫米的空間，它們?cè)?×10-6Pa的真空環(huán)境下經(jīng)受加熱除氣處理。當(dāng)在冷卻過(guò)程中到達(dá)200攝氏度時(shí)，這兩塊玻璃基板在預(yù)定的位置處粘在一起。因此，通過(guò)該操作，熔融Bi-In合金潤(rùn)濕并涂在Ti導(dǎo)線上并不留間隙，這是因其良好的相互親和性。在這種情況下，該合金固化從而將兩塊玻璃基板密封在一起。當(dāng)該FED經(jīng)受與示例1中相同的真空泄漏測(cè)試時(shí)，得到相同的結(jié)果。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例和單獨(dú)的示例，可以對(duì)要求高度真空的玻璃容器進(jìn)行密封，使得可以獲得一種可靠性得到提高且能夠保持高度真空的平面圖像顯示設(shè)備。
本發(fā)明并不直接限于上文所描述的實(shí)施例，并且在不背離本發(fā)明的精神的情況下可以按修改后的形式來(lái)實(shí)施其各組件。此外，通過(guò)適當(dāng)組合結(jié)合前述實(shí)施例所描述的多個(gè)組件，便可以產(chǎn)生各種發(fā)明。例如，根據(jù)前述實(shí)施例的某些組件可以忽略。此外，根據(jù)不同實(shí)施例的組件可以按要求組合在一起。
在本發(fā)明中，側(cè)壁和其它組件的尺寸、材料等并不限于前述實(shí)施例中的那些，而是可以按要求適當(dāng)?shù)剡x擇。本發(fā)明并不限于用場(chǎng)發(fā)射類型的電子發(fā)射元件作為電子源的圖像顯示設(shè)備，而是也可以應(yīng)用于使用其它電子源(比如，表面導(dǎo)電型、碳納米管等)的圖像顯示設(shè)備以及內(nèi)部保持真空的其它平面圖像顯示設(shè)備。
工業(yè)應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種可靠性得到提高且能夠保持高度真空的平面圖像顯示設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種平面圖像顯示設(shè)備，包括相互對(duì)置并在其間留有間隙的兩塊玻璃基板以及密封部分，所述密封部分密封所述玻璃基板上預(yù)定的位置并在所述兩塊玻璃基板之間界定了一個(gè)密封空間，所述密封部分具有沿所述預(yù)定位置填充的低熔點(diǎn)金屬以及介于所述玻璃基板各自表面和所述低熔點(diǎn)金屬之間并由某一種金屬構(gòu)成的一層金屬層，所述某一種金屬具有對(duì)玻璃的接合性、對(duì)所述低熔點(diǎn)金屬的親合性、以及對(duì)500攝氏度或更低的溫度下要熔融的低熔點(diǎn)金屬小于1％的溶解度。
2.一種平面圖像顯示設(shè)備，包括彼此對(duì)置并在其間留有間隙的兩塊玻璃基板以及密封部分，所述密封部分密封所述玻璃基板上預(yù)定的位置并在所述兩塊玻璃基板之間界定了一個(gè)密封空間，所述密封部分具有沿所述預(yù)定位置填充的低熔點(diǎn)金屬、介于所述玻璃基板各自表面和低熔點(diǎn)金屬之間且由某一種金屬構(gòu)成的金屬層以及介于所述金屬層和所述低熔點(diǎn)金屬之間且對(duì)所述低熔點(diǎn)金屬具有親合性的保護(hù)層，所述某一種金屬具有對(duì)玻璃的接合性、對(duì)所述低熔點(diǎn)金屬的親合性、以及對(duì)500攝氏度或更低的溫度下要熔融的低熔點(diǎn)金屬小于1％的溶解度。
3.如權(quán)利要求2所述的平面圖像顯示設(shè)備，其特征在于，所述保護(hù)層由至少一種簡(jiǎn)單物質(zhì)Ag、Au、Al、Pt、Pd、Ir和/或Sn構(gòu)成，或者由主要包括所述物質(zhì)的合金構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1到3中的任一條所述的平面圖像顯示設(shè)備，其特征在于，所述金屬層由下列構(gòu)成活性的過(guò)渡金屬，它包括Cr、Ti、Hf、Zr、Ta和Al等物質(zhì)中的至少任何一種作為主要成分；稀土金屬，它包括Y和/或Ce或主要由所述金屬構(gòu)成的合金。
5.如權(quán)利要求1到3中的任一條所述的平面圖像顯示設(shè)備，其特征在于，所述金屬層由下列構(gòu)成簡(jiǎn)單的過(guò)渡金屬，它包括Fe、Ni、W和Mo等中的至少一種物質(zhì)；或合金，它主要包括所述金屬中的至少一種并包含權(quán)利要求4所述的活性金屬。
6.如權(quán)利要求1到3中的任一條所述的平面圖像顯示設(shè)備，其特征在于，所述金屬層是通過(guò)將多層金屬層堆疊在一起而形成的金屬性多層。
7.如權(quán)利要求6所述的平面圖像顯示設(shè)備，其特征在于，所述金屬層包括第一金屬層，它形成于所述玻璃基板表面上并具有對(duì)玻璃的接合性；以及堆疊在所述第一金屬層之上的第二金屬層，所述第二金屬層介于所述第一金屬層和所述低熔點(diǎn)金屬之間并由某一種金屬構(gòu)成，所述某一種金屬具有對(duì)所述低熔點(diǎn)金屬的親合性以及對(duì)500攝氏度或更低的溫度下要熔融的低熔點(diǎn)金屬小于1％的溶解度。
8.如權(quán)利要求7所述的平面圖像顯示設(shè)備，其特征在于，所述第一金屬層由下列構(gòu)成簡(jiǎn)單的活性過(guò)渡金屬，它包括Cr、Ti、Hf、Zr、Ta和Al等中的至少一種物質(zhì)；簡(jiǎn)單的稀土金屬，它包括Y和/或Ce；或主要包括所述金屬中的至少一種的合金。
9.如權(quán)利要求7所述的平面圖像顯示設(shè)備，其特征在于，所述第二金屬層由下列構(gòu)成簡(jiǎn)單的過(guò)渡金屬，它包括Fe、Ni、W和Mo等中的至少一種物質(zhì)；或合金，它主要包括所述金屬中的至少一種。
10.如權(quán)利要求1到3中的任一條所述的平面圖像顯示設(shè)備，其特征在于，所述低熔點(diǎn)金屬是簡(jiǎn)單金屬，它包括In、Ga、Bi、Sn、Pb和Sb等中的至少一種物質(zhì)；或合金，它包括所述金屬中的至少一種。
11.如權(quán)利要求1到3中的任一條所述的平面圖像顯示設(shè)備，其特征在于，它包括熒光層，位于所述玻璃基板之一的內(nèi)表面上；以及多個(gè)電子源，它們位于另一個(gè)玻璃基板的內(nèi)表面上并激發(fā)所述熒光層。
全文摘要
一種平面圖像顯示設(shè)備包括彼此對(duì)置并在其間留有間隙的兩塊玻璃基板(11，12)；以及密封部分(33)，用于密封玻璃基板上預(yù)定的位置并定義兩塊玻璃基板之間的密封空間。該密封部分具有沿預(yù)定位置填充的低熔點(diǎn)金屬(32)以及介于玻璃基板各自表面與低熔點(diǎn)金屬之間的金屬層(31a，31b)，這兩層金屬層(31a，31b)由某一種金屬構(gòu)成，該金屬具有對(duì)玻璃的接合性、對(duì)低熔點(diǎn)金屬的親合性以及對(duì)要在500攝氏度或更低的溫度熔融的低熔點(diǎn)金屬小于1％的溶解度。
文檔編號(hào)H01J29/02GK1898766SQ20048003906
公開(kāi)日2007年1月17日 申請(qǐng)日期2004年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月25日
發(fā)明者山田晃義, 竹田博光, 海野洋敬, 榛葉勇一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝