专利名称：图像显示装置、其制造方法以及密封材料填充装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具备真空外壳的平坦平面型的图像显示装置、制造该图像显示装置的方法以及密封材料填充装置。
背景技术：
近年，作为下一代的轻量、薄型的平面型显示装置，正在推进将多个电子发射元件(以下，记作发射器)并列且与荧光屏对向设置的显示装置的研究开发。作为发射器，假设为场电场发射型或者表面传导型的元件。通常，作为发射器采用电场发射型电子放射元件的显示装置称为场发射显示器(以下，记作FED)，作为发射器采用表面传导型电子发射元件的显示装置称作为表面传导型电子发射显示器(以下，称作SED)。
例如，FED一般地具有隔开一定间隙相对配置的前面基板以及背面基板，这些基板通过矩形框状的侧壁将边缘部分相互接合而构成真空外壳。在前面基板的内表面上形成荧光屏，在背面基板的内表面上设置多个作为激励荧光体以使得发光的电子发射源的发射器。又，为了支撑施加在背面基板以及前面基板上的大气负荷，在这些基板之间设置多个支持部件。
背面基板侧的电位大致为0V，在荧光面上施加阳极电压Va。然后，在构成荧光屏的红、绿、蓝色的荧光体上照射从发射器发射出的电子束，通过使得荧光体发光，由此显示图像。
在这样的FED中，能够将前面基板与背面基板的间隙设定在数mm以下，与作为当前的电视机以及计算机的显示器而使用的阴极射线管(CRT)相比较，能够实现轻量化、薄型化。
在上述的平面显示装置中，必须要将真空外壳内部的真空度保持在例如10-5～10-6Pa。在以往的排气工序中，对真空外壳进行加热到300℃的烘焙处理，以使得放出吸附在外壳内部的表面上的气体，而在这样的排气方法中，不能够完全排出表面吸附的气体。
因此，例如在特开平9-82245号公报中揭示了具有下述构造的平板显示装置，即在由Ti、Zr或者它们的合金形成的去气材料覆盖形成在前面基板的荧光屏上的金属敷层(metal back)的构造、由上述的去气材料形成金属敷层本身的构造、或者在图像显示区域内在电子放射元件以外的部分上配置上述去气材料的构造。
然而，在如特开平9-82245号公报中所揭示的图像显示装置中，由于以通常的面板工序形成去气材料，故去气材料的表面必然会产生氧化。由于去气材料表面的活性程度特别重要，故表面氧化的去气材料不能够有效地吸附气体。
作为提高真空外壳内部的真空度的方法，研究了下述方法，即将背面基板、侧壁、前面基板装入到真空装置内，在真空环境内进行烘焙、电子束照射并且在放出表面吸附气体之后，形成去气膜，就在这样的真空环境中采用玻璃料等来密封侧壁与背面基板以及前面基板。根据这样的方法，由于照射电子束能够完全地释放出表面吸附气体，去气膜也不会产生氧化，能够获得足够的气体吸附效果。又，由于不需要排气管，不会浪费图像显示装置中的空间。
然而，在真空中采用玻璃料进行密封时，必须要将玻璃料加热到400℃之上的高温，此时，从玻璃料中会产生多个气泡，故有时存在真空外壳的气密性、密封强度等恶化以及可靠性降低这样的问题。又，在电子放射元件的特性上，有时需要避开400℃以上的高温，这样的情况下，采用玻璃料进行密封并不好。
发明内容
本发明鉴于上述问题，目的在于提供能够容易密封外壳并且内部保持在高真空的图像显示装置及其制造方法、以及密封材料填充装置。
为了达成上述目的，本发明的图像显示装置具备具有背面基板以及与所述背面基板相对设置的前面基板的外壳；设置在所述外壳内的多个电子发射元件，所述前面基板以及所述背面基板在周边部上利用低熔点金属密封材料直接或间接密封。
根据本发明的图像显示装置，所述低熔点金属密封材料最好具有350℃以下的熔点。所述低熔点金属密封材料最好为铟或者包含铟的合金。
在本发明的图像显示装置的制造方法中，该图像显示装置具备具有背面基板以及与所述背面基板相对设置的前面基板的外壳、设置在所述外壳内的多个电子发射元件，具备下述工序沿着所述前面基板以及所述背面基板之间的密封面配置低熔点金属密封材料的工序；将所述背面基板以及前面基板在真空中加热并使得所述低熔点金属材料熔融而直接或间接密封所述背面基板与所述前面基板的工序。
根据本发明的图像显示装置的制造方法，所述低熔点金属密封材料最好具有350℃以下的熔点。所述低熔点金属密封材料最好为铟或者包含铟的合金。再者，最好使得所述真空环境的真空度为10-3Pa以下。
又，根据本发明的图像显示装置的制造方法，在所述密封工序中包含将所述真空环境加热到250℃以上的温度并进行排气的排气工序；在所述排气工序之后在比所述排气工序更低的温度下利用低熔点金属密封材料密封所述前面基板与所述背面基板之间的密封面的工序；以及将由所述低熔点金属密封材料密封后的所述外壳返回到大气压中的工序。而且，能够在60～300℃的温度下利用所述低熔点金属密封材料进行密封。
再者，根据本发明的图像显示装置的制造方法，在所述密封工序中，在所述前面基板与背面基板之间的密封面配置低熔点金属密封材料之后，相对移动所述前面基板与所述背面基板并且进行密封。这里，相对移动的方向可以是三维空间内的任意的方向，只要是两者距离接近的方向即可。又，不仅可以移动前面基板与背面基板中的一个，也可以移动两者。
又，在本发明的图像显示装置的制造方法中，在所述前面基板与所述背面基板间的密封面的至少一方上设置保持低熔点金属密封材料的保持部，在所述保持部上配置所述低熔点金属材料的工序。
作为所述保持部，最好是形成在密封面上的槽，或者是形成在密封面上的与低熔点金属密封材料亲和性高的材料形成的层。与低熔点金属密封材料亲和性高的材料最好是镍、金、银、铜或者它们的合金。
根据上述构造的本发明的图像显示装置及其制造方法，通过采用低熔点金属密封材料，能够在真空环境中密封构成外壳的前面基板以及背面基板，能够在不会对形成在背面基板上的电子发射元件等造成热损伤的低温(300℃以下的温度)下进行密封。又，以往制造方法中必须的用于排气的结构例如排气用细管等，则不再需要，排气效率良好。
因此，能够获得具备内部维持在高真空度的外壳并且防止因电子发射元件受热劣化等引起的图像劣化的平面型图像显示装置。
另一方面，本发明的另一图像显示装置具备具有背面基板以及与该背面基板相对设置的前面基板的外壳；设置在所述外壳内侧的多个图像显示元件，所述前面基板以及所述背面基板利用底层、以及设置在该底层上的与该底层不同种类的金属密封材料层直接或间接密封。
又，本发明的再一图像显示装置具备具有背面基板、与该背面基板相对设置的前面基板以及设置在所述前面基板的周边部与所述背面基板的周边部之间的侧壁的外壳；设置在所述外壳内侧的多个图像显示元件，所述前面基板与侧壁之间、以及所述背面基板与侧壁之间的至少一方，利用底层、以及设置在该底层上的与该底层不同种类的金属密封材料层进行密封。
在本发明的图像显示装置的制造方法中，该图像显示装置具备具有背面基板以及与所述背面基板相对设置的前面基板的外壳、设置在所述外壳内侧的多个图像显示元件，其特征在于，具备下述工序沿着所述前面基板以及所述背面基板之间的密封面形成底层的工序；与所述底层重叠地而形成与所述底层不同种类的金属密封材料层的工序；以及将所述背面基板以及前面基板在真空中加热并使得的所述低熔点金属材料层熔融而直接或间接密封所述背面基板与所述前面基板的工序。
在上述本发明的图像显示装置及其制造方法中，作为低熔点金属密封材料，采用具有熔点在350℃以下的低熔点金属材料，例如，铟或者包含铟的合金。又，所述底层是相对于金属密封材料具有良好的浸润性以及气密性的材料，即，最好是亲和性高的材料，采用含银、金、铝、镍、钴、铜的至少一种的金属胶、包含银、金、铝、镍、钴、铜的至少一种的金属镀层或者蒸镀膜、或者玻璃材料等。
根据上述构成的图像显示装置及其制造方法，采用金属密封层直接或间接密封所述前面基板与背面基板，能够在不会对设置在背面基板上的电子发射元件等产生热损伤的低温下进行密封。又，不如采用玻璃料情况时那样产生多个气泡，能够提高真空外壳的气密性、密封强度。同时，通过设置与金属密封材料层不同种类的底层，在密封时即使金属密封材料熔融而粘性下降的情况下，也能够利用底层防止金属密封材料的流动并且间其保持在规定位置。因此，处理变得容易，能够获得在真空环境中可容易、可靠地进行密封的图像显示装置及其制造方法。
另一方面，在本发明的图像显示装置的制造方法中，该图像显示装置具备具有背面基板以及与所述背面基板相对设置的前面基板的外壳、设置在所述外壳内侧的多个图像显示元件，在该图像显示装置的制造方法中具有在所述背面基板与所述前面基板之间的密封面上施加超声波并且同时填充熔融的金属密封材料的工序；在填充所述金属密封材料之后，在真空环境中加热所述金属密封材料而使其熔融并且在所述密封面上直接或间接地密封所述背面基板与所述前面基板的工序。
又，在本发明的另一图像显示装置的制造方法中，该图像显示装置具备具有背面基板、与该背面基板相对设置的前面基板、以及设置在所述前面基板的周边部与所述背面基板的周边部之间并且与所述前面基板以及背面基板密封的侧壁的外壳；以及设置在所述外壳内侧的多个图像显示元件，所述前面基板与侧壁之间的密封面、以及所述前面基板与侧壁之间的密封面中的至少一方由金属密封材料层密封，在该图像显示装置的制造方法中具有在上述至少一方的密封面上施加超声波并且同时填充熔融的金属密封材料的工序；在填充所述金属密封材料之后，在真空环境中加热所述金属密封材料而使其熔融并且在所述密封面上密封所述背面基板、前面基板以及侧壁的工序。
再者，根据本发明的图像显示装置的制造方法，所述填充金属密封材料的工序包含在施加超声波的同时沿着所述密封面连续填充熔融的金属密封材料并且形成沿着所述密封面延伸的金属密封材料层的工序。
又，根据本发明的图像显示装置的制造方法，具备在所述密封面上形成与所述金属密封材料不同种类的底层的工序，在形成所述底层之后，在该底层上填充金属密封材料。
在上述本发明的图像显示装置的制造方法中，作为所述金属密封材料，采用具有350℃以下熔点的低熔点的金属材料。例如，铟或者包含铟的合金。又，所述底层是相对于金属密封材料具有良好的浸润性以及气密性的材料，即，最好是亲和性高的材料，采用含银、金、铝、镍、钴、铜的至少一种的金属胶、包含银、金、铝、镍、钴、铜的至少一种的金属镀层或者蒸镀膜、或者玻璃材料等。
根据上述构成的图像显示装置的制造方法，采用金属密封层直接或间接密封所述前面基板与背面基板，能够在不会对设置在背面基板上的电子发射元件等产生热损伤的低温下进行密封。又，不如采用玻璃料情况时那样产生多个气泡，能够提高真空外壳的气密性、密封强度。再者，在对密封面填充金属密封材料时，在施加超声波的同时填充金属密封材料，由此能够提高金属密封材料对密封面的浸润性，作为金属密封材料即使采用铟等的情况下，也能够良好地将金属密封材料填充到要求的位置上。因此，能够获得在真空环境中可容易、可靠地进行密的图像显示装置的制造方法。
又，沿着密封面连续地填充熔融的密封材料时，通过在施加超声波的同时，填充熔融的金属密封材料，沿着所述密封面能够形成不间断的金属密封材料层。
在密封面上形成与上述金属密封材料不同种类的底层之后，通过将上述金属密封材料填充到该底层，在密封时，即使加热填充的金属密封材料而使其熔融的情况下，也能够利用底层防止金属密封的流动，并且能够保持在规定位置上。因此，处理变得容易，能够在真空中容易、可靠地进行密封。特别地，通过在施加超声波的同时填充金属密封材料，在填充的时刻，由于金属密封材料的一部分向底层内扩散并且形成合金层，密封时能够进一步可靠防止金属密封材料的流动并将其保持在规定位置上。
又，在填充上述金属密封材料的工序中，通过调节上述超声波的振荡输出或者所述金属密封材料喷出孔径的任意一个，能够控制金属密封材料的喷出量。
另一方面，本发明的密封材料填充装置是在图像显示装置的制造过程中对密封面填充金属密封材料的密封材料填充装置，它具备定位并支持具有所述密封面的被密封物的支持台；具有储留上述熔融的金属密封材料的储留部、将来自该储留部的熔融金属密封材料填充到所述密封面的喷嘴以及从所述喷嘴向填充到所述密封面的熔融金属密封材料施加超声波的超声波发生器的填充头；以及使得所述填充头相对于所述密封面进行相对移动的头移动机构。
再者，本发明的另一图像显示装置具备具有背面基板以及与该背面基板相对配置并且通过金属密封材料直接或间接地与所述背面基板密封的前面基板的外壳；以及设置在所述外壳内侧的多个图像显示元件，所述金属密封材料设置在所述背面基板与所述前面基板之间的密封面并且形成沿着该密封面的全周延伸的金属密封材料层，同时，所述金属密封材料层在沿着所述密封面的直线部延伸的部分中的至少一部分上具有屈曲部或者弯曲部。
又，本发明的另一图像显示装置具备具有背面基板以及与该背面基板相对设置并由金属密封材料直接或间接密封在所述背面基板上的前面基板的外壳；以及设置在所述外壳内侧的多个图像显示元件，所述金属密封材料设置在在所述背面基板与所述前面基板之间的密封面，形成沿着该密封面的全周延伸的金属密封材料层，同时，所述金属密封材料层在沿着所述密封面的直线部而延伸的部分的至少一部分上具有凹凸的侧边。
另一方面，在本发明的图像显示装置的制造方法中，该图像显示装置具备具有背面基板以及与所述背面基板相对设置的前面基板的外壳、设置在所述外壳内侧的多个图像显示元件，该方法具备下述工序；向所述背面基板与所述前面基板之间的密封面填充金属密封材料并且形成沿着该密封面的全周延伸的金属密封材料层的工序；在填充所述金属密封材料之后，在真空环境中加热所述金属密封材料而使之熔融并且在所述密封面直接或间接密封所述背面基板与所述前面基板的工序，在填充所述金属密封材料工序中，在所述金属密封材料层内的、沿所述密封面的直线部延伸的部分中的至少一部分上，形成屈曲部或者弯曲部。
又，在本发明的再一图像显示装置的制造方法中，具备下述工序向所述背面基板与所述前面基板之间的密封面填充金属密封材料并且形成沿着该密封面的全周延伸的金属密封材料层的工序；在填充所述金属密封材料之后，在真空环境中加热所述金属密封材料而使之熔融并且在所述密封面直接或间接密封所述背面基板与所述前面基板的工序，在填充所述金属密封材料工序中，填充所述金属密封材料，以使得在所述金属密封材料层内的、沿所述密封面的直线部延伸的部分中的至少一部分形成具有凹凸的侧边。
在上述本发明的图像显示装置及其制造方法中，作为所述金属密封材料，采用具有350℃以下熔点的低熔点的金属材料。例如，铟或者包含铟的合金。
根据上述构成的图像显示装置及其制造方法，采用金属密封层直接或间接密封所述前面基板与背面基板，能够在不会对设置在背面基板上的电子发射元件等产生热损伤的低温下进行密封。又，不如采用玻璃料情况时那样产生多个气泡，能够提高真空外壳的气密性、密封强度。
同时，在所述金属密封材料层内的、沿所述密封面的直线部延伸的部分中的至少一部分，具有屈曲部或者弯曲部。在所述金属密封材料层内的、沿所述密封面的直线部延伸的部分中的至少一部分，具备具有凹凸的侧边。因此，在密封时，即使金属密封材料熔融而粘性减低的情况下，利用上述的屈曲部、弯曲部或者侧边的凹凸，能够抑制金属密封材料的流动并且能够将其保持在规定位置。因此，密封金属材料的处理变得容易，能够获得在真空中可容易可靠地进行密封的图像显示装置及其制造方法。
图1是表示本发明实施形态的FED的立体图。
图2是沿着图1中线II-II的剖视图。
图3是表示上述FED荧光屏的剖面图。
图4是表示在构成上述FED真空外壳的前面基板的密封面上形成铟层的状态的立体图。
图5是表示将在上述密封部形成铟层的前面基板与背面基板—侧壁组件相对配置的状态的剖视图。
图6是概要地表示使用于上述FED的制造中的真空处理装置的图。
图7是表示上述真空处理装置的组合室的剖视图。
图8是表示在形成于前面基板的密封面的槽中设置铟层的变形示例的立体图。
图9是表示本发明第2实施形态的FED的剖视图。
图10A是表示构成上述FED的真空外壳的侧壁的密封面上形成底层以及铟层的状态的立体图。
图10B表示在构成上述FED的真空外壳的前面基板的密封面上形成底层以及铟层的状态的立体图。
图11是表示本发明实施例的密封材料填充装置。
图12是表示利用上述密封材料填充装置在前面基板的密封面上填充铟的工序的立体图。
图13是表示将在上述密封部形成了底层以及铟层的背面基板—侧壁组件与前面基板相对配置的状态的剖视图。
图14是表示在形成第2实施例的变形例的FED的真空外壳的工序中在前面基板的密封面上形成底层以及铟层的状态的剖视图。
图15是表示本发明第3实施例的FED的剖视图。
图16A是表示在构成上述第3实施例的FED的真空外壳的前面基板的密封面上形成底层以及铟层的状态的平面图。
图16B是表示放大上述铟层的图案的平面图。
图17是在上述前面基板的密封面上形成底层以及铟层的状态的立体图。
图18是表示将在上述密封部上形成了底层以及铟层的前面基板与背面侧组合体相对配置的状态的剖视图。
图19A～图19D是分别概要表示设置在上述密封部上的铟层图案的变形例的平面图。
图20A～图20D是分别概要表示设置在上述密封部上的铟层图案的其他变形例的平面图。
图21是表示在形成本发明其他实施例的FED的真空外壳的工序中在前面基板的密封面上形成底层以及铟层的状态的剖视图。
具体实施例方式
以下，参照附图，对于将本发明的图像显示装置适用于FED的实施形态进行详细说明。
如图1以及图2所示，该FED作为绝缘基板具备分别由矩形状玻璃形成的前面基板11以及背面基板12，这些基板隔着约1.5～3.0mm的间隔相对配置。然后，前面基板11以及背面基板12通过矩形框状的侧壁18使得边缘部分相互接合，构成内部维持在真空状态的扁平矩形状的真空外壳10。
在真空外壳10的内部，为了支持施加在背面基板12以及前面基板11上的大气负荷，设置了多个支持部件14。这些支持部件14在与真空外壳10的长边平行的方向上延伸且隔开一定间隔沿着与短边平行的方向配置。又，对于支持部件14的形状并没有特别限定，也可以采用柱状的支持部件。
如图3所示，在前面基板11的内面形成荧光屏16。该荧光屏16由发出红、绿、蓝3色的荧光体层R、G、B与矩阵状的黑色吸收部20形成。配置上述支持部件14以使得能够被黑色光吸收部的影子遮挡。
又，在荧光屏16上，形成由AI膜等的导电性薄膜形成的金属敷层17。金属敷层17是用于反射荧光屏16发射出的光中、向作为电子源的背面基板12方向上前进的光并由此提高亮度。又，金属敷层17通过使得前面基板11的图像显示区域具有导电性，能够防止电荷积蓄，并且它相对于下述背面基板12侧的电子发射源金属敷层17作为阳极电极。再者，利用残留在真空外壳10内的气体因电子束而电离生成的离子，也具有能防止荧光屏16损伤的功能。
如图2所示，在背面基板12的内面上，作为激励荧光体层R、G、B电子发射源，设置分别发射出电子束的多个电场发射型电子发射元件22。将这些电子发射元件22与每个象素对应地排列成多列及多行，作为本发明的象素显示元件发挥功能。
具体地，在背面基板12的内面上，形成导电性阴极层24，在该导电性阴极层上形成具有多个空穴25的二氧化硅膜26。在二氧化硅膜26上，形成由钼、铌等形成的栅极电极28。然后，在背面基板12的内面上，在各空穴25内设置钼等形成的圆锥状的电子发射元件22。另外，在背面基板12上，形成与电子发射元件22连接的未图示的矩阵状布线等。
在上述这样构成的FED中，将视频信号输入形成为单纯矩阵方式的电子发射元件22与栅极电极28。当以电子发射元件22作为基准时，在亮度最高的状态时，施加+100V的栅极电压。又，在荧光屏16上施加+10kV的电压。然后，由栅极电极28的电压来调制从电子发射元件22发射出的电子束的大小，该电子束通过激励荧光屏16的荧光体层而使其发光来显示图像。
如此，由于在荧光屏16上施加高电压，对于前面基板11、背面基板12、侧壁18以及支持部件14所用的板材玻璃，采用高熔点的玻璃。又，如下所述，背面基板12与侧壁18之间利用玻璃料等低熔点玻璃30密封，前面基板11与侧壁18之间利用形成在密封面上的低熔点金属材料层例如铟(In)层32密封。
其次，对于上述构造的FED的制造方法进行详细说明。
首先，在作为前面基板11的板材玻璃上形成荧光屏16。准备与前面基板11相同大小的板材玻璃，在该玻璃上通过绘图机器形成荧光体层的图案。将形成了该荧光体图案的板材玻璃与前面基板用的板材玻璃放置在定位夹具上并设置在曝光台上，由此进行曝光、现象而形成荧光屏16。
其次，在这样形成的荧光屏16上，通过蒸镀法以及溅射法等形成厚度为2500nm以下的AI膜并作为金属敷层17。
接着，在由板材玻璃、陶瓷等的绝缘基板形成的背面基板12上形成电子发射元件22。此时，在板材玻璃上形成矩阵状的导电性阴极层，在该导电性阴极层上，例如通过热氧化法、CVD法或者溅射法形成二氧化硅膜的绝缘膜。
此后，在该绝缘膜上，例如通过溅射法、电子束蒸镀法，形成钼以及铌等的栅极电极形成用的金属膜。其次，在该金属膜上，通过光刻术形成与要形成的栅极电极对应形状的抗蚀图形(resist pattern)。将该抗蚀图形作为掩模，利用湿蚀刻法或者干蚀刻法对金属模进行蚀刻，由此形成栅极电极28。
其次，将抗蚀图形以及栅极电极作为掩模，湿蚀刻法或者干蚀刻法对绝缘膜进行蚀刻，由此形成空穴25。然后，在除去抗蚀图形之后，从与背面基板表面成一定倾斜角度的方向起，通过电子束蒸镀，在栅极电极28上形成例如由铝、镍或钴构成的剥离层。此后，从与背面基板表面垂直的方向起，作为阴极形成用的材料，例如利用电子束蒸镀法蒸镀钼。由此，在各空穴25的内部形成电子放射元件22。接着，通过去除法将剥离层与形成在其上的金属膜一同去除。
此后，在大气中利用低熔点玻璃30，将形成了电子放射元件22的背面基板12的边缘部与矩形框状的侧壁18之间相互密封。同时，在大气中，在背面基板12上利用低熔点玻璃30密封多个支持部件14。
即，首先，将有机溶剂与玻璃料混合，将用以硝酸纤维素等的粘合剂调整了粘度的胶状玻璃料涂布在背面基板12以及侧壁18的密封面的一面。接着，将涂布了玻璃料30的背面基板12以及侧壁18的接合部相接之后，将它们放入电气炉中，加热到玻璃料30的熔点以上的温度并进行密封。如此将背面基板12与侧壁18密封后的部分称作背面基板—侧壁组件。
接着，通过隔着侧壁18将背面基板12与前面基板11相互密封。此时，如图4所示，首先，在作为密封面的侧壁18的上面以及前面基板11其外周边部的至少一方上，例如在前面基板的外周边部上涂布作为金属密封材料的铟，分别形成沿着底层的全周而延伸的铟层32。铟层32的宽度形成为6mm左右。
又，作为金属密封材料，最好采用熔点在约350℃以下的密封性、接合性良好的低熔点金属材料。本实施形态中所采用的铟(In)不仅熔点为156.7℃这样低，而且具有蒸汽压低、抗软冲击强且即使在低温下也不会变脆的优异特性。而且，根据条件能够与玻璃直接接合，故它是适合于实现本发明目的材料。
又，作为低熔点金属材料，不仅能够采用In的单体，也可以采用以单体或者复合形式添加了氧化银、银、金、铜、铝、锌、锡等的元素后的合金。例如，对于In97％-Ag3％的共晶合金，熔点进一步减低到141℃而且能够提高机械强度。
又，在上述说明中，采用“熔点”这样的表述方式，对于2种以上金属形成的合金，有时不能够单一地确定熔点。一般地，那样的情况下，定义液相线温度与固相线温度。前者是从液体状态开始温度下降时合金的一部分开始固化的温度，后者是合金的全部固化的温度。在本实施形态中，为了说明的方便性，在这样的情况下，也采用熔点这样的表述方式，将固相线温度称为熔点。
其次，在密封面上形成铟层32的前面基板11与、在背面基板12上密封侧壁18形成的背面基板—侧壁组件如图5所示，在密封面相对的状态下隔开固定距离在相对的状态由下述的夹具进行固定，并放入真空处理装置中。
如图6所示，该真空处理装置100具有依次设置的装载室101、烘焙、电子束洗净室102、冷却室103、去气膜的蒸镀室104、组装室105、冷却室106以及卸载室107。上述各室构成能够进行真空处理的处理室，在制造FED时，将全部室进行真空排气。又，相邻的处理室之间通过闸门阀等连接。
将隔着规定间隔相对的背面基板—侧壁组件以及前面基板11放入到装载室101，使得装载室101内为真空之后，送至烘焙、电子束洗净室102。在烘焙、电子束洗净室102中，在到达10-5Pa左右的高真空度时，将背面基板—侧壁组件以及前面基板加热到300℃左右的温度并进行烘焙，使得各部件表面所吸附的气体完全释放出来。在该温度下，铟层(熔点约为156℃)32熔融。
又，在烘焙、电子束洗净室102中，在加热的同时，从安装在烘焙、电子束洗净室102中的未图示的电子束发生装置向前面基板11的荧光屏面以及背面基板12的电子发射元件面照射电子束。由于安装在电子束发生装置外部的偏转装置，使得该电子束偏转扫描，能够将荧光屏面以及电子束发射元件面的整个面进行电子束洗净。
在加热、电子束洗净之后，将背面基板—侧壁组件以及前面基板11送至冷却室103，冷却到例如约100℃的温度。接着，将背面基板—侧壁组件以及前面基板11送至去气膜的蒸镀室104，这里，在荧光屏的外侧上作为去气膜蒸镀形成Ba膜。该Ba膜能够防止表面因氧化以及碳化等而受到污染，并且能够维持活性状态。去气膜的形成是在50℃～150℃的温度下利用通常的蒸镀法进行。
其次，将对向配置的背面基板—侧壁组件以及前面基板11送至组装室105，这里通过铟层32将它们相互密封。即，如图7所示，在作为真空槽的组装室105中，配置内部装有第1加热器110a的前面设置台110，在其上方相对配置内部装有第2加热器112a的背面基板固定夹具112。然后，背面基板—侧壁组件以及前面基板11分别在背面基板固定夹具112以及前面基板设置台110的支持下互相相对。
然后，如下述这样进行密封工序，即将组装室105内减压、排气到10-5Pa以下的真空度(气压)，利用加热器110a、112a，至少将接合部加热到350℃以下的温度，最好加热到60℃～300℃的温度。
即，在组装室105为10-5Pa以下的真空度的时刻，利用第1加热器110a将前面基板11加热到200℃左右的温度，使得铟层32熔融或软化成液状。在该状态下，利用上下方向驱动部114使得固定在背面基板固定夹具112上的背面基板—侧壁组件降低，并且使得侧壁18的密封面与前面基板11上的铟层32相接。然后，如此在组装室105内，使得铟例如逐渐冷却到50℃以下的温度并使之固化。由此，利用铟层将侧壁18与前面基板11密封，由此，形成真空外壳10。
这样形成的真空外壳10在冷却室106中冷却至常温之后，从卸载室107中取出到大气中。通过上述工序，制造成FED。
根据这样构成的FED及其制造方法，通过在真空中密封前面基板11以及背面基板12，通过兼用烘焙以及电子束洗净，能够使得基板表面吸附的气体完全释放出来，去气膜也不会产生氧化，而能够获得充分吸附气体的效果。由此，能够长时间保持高真空度，能够获得可发挥良好的发光特性的FED。又，省略了以往方法中必须的用于排气的构造(排气用细管等)，能够高效地制造薄型、显示特性良好的FED。
作为密封材料使用铟，由此，能够抑制密封时的发泡，能够获得气密性以及密封强度高的FED。因此，即使是50英寸以上的大型的图像显示装置，也能够容易、可靠地进行密封。
又，在上述实施形态中，在构造上仅在前面基板11的密封面与侧壁18的密封面中的任意一方密封面上形成铟层32的状态下进行密封，而也可以在构造上在前面基板11的密封面与侧壁18的密封面的两方上形成铟层32的状态下进行密封。
又，也可以将设置在前面基板11的密封面以及侧壁18的密封面的至少一方上的铟层预先在真空处理装置之外加热到熔点以上的温度，并预先配置熔融状态的铟层。此时，通过施加超声波，能够增强铟与密封面的接合力。
再者，由于铟或者铟合金这样的低熔点金属密封材料即使在非熔融状态下也很柔软(硬度低)，故使得接口部的加热温度在熔点以下的约60℃～200℃并且在铟层32上押下背面基板—侧壁组件的侧壁18，由此，能够接合并密封侧壁18与前面基板11。
又，在密封工序中，通过将背面基板—侧壁组件配置在下方，同时，在其上方配置前面基板并使得密封面在下，利用上下方向驱动部使得前面基板侧下降，由此密封侧壁与前面基板而构成。再者，也可以将前面基板或者背面基板的一方的周边部弯折而形成周边部，并且不需要通过侧壁而直接密封这些基板。
如图8所示，也可以在前面基板11的密封面上，遍布全周形成槽19，并且在该槽19内配置作为低熔点金属材料的铟层32。槽19的剖面形状可以是方形、圆形、半圆形或圆弧形。其他结构以及密封方法与上述第1实施例相同。
根据上述结构，密封时熔融或者软化的铟32残留在前面基板11的槽19内，不会从槽19向外流出而保持在固定的位置。因此，铟的处理变得简单，即使是50英寸以上的大型的图像显示装置，也能够容易、可靠地进行密封。
其次，对于本发明第2实施例的FED及其制造方法进行说明。又，对于与上述第1实施例相同的部分，采用相同的符号并省略详细说明。
如图9所示，根据第2实施例，构成真空外壳10的背面基板12与侧壁18之间通过玻璃料等的低熔点玻璃30进行密封。又，前面基板11与侧壁18之间，通过形成在密封面上的底层31与形成在该底层上的铟层32融合后的密封层33进行密封。FED的其他结构与第1实施例相同。
其次，对于第2实施例中的FED的制造方法进行详细说明。
首先，利用与第1实施例相同的方法，准备形成有荧光屏16以及金属敷层17的前面基板11、设置有电子发射元件22的背面基板12、侧壁18。接着，将形成电子发射元件22的背面基板12的周边部与矩形框状的侧壁18之间，在大气中利用低熔点玻璃30相互密封。同时，在大气中，利用低熔点玻璃30在背面基板12上密封多个支持部件14。
此后，通过侧壁18将背面基板12与前面基板11相互密封。此时，如图10A以及图10B所示那样，首先，在成为密封面的侧壁18的上面以及前面基板11的内表面周边部上，分别遍布全周形成规定宽度的底层31。在本实施例中，涂布银胶而形成底层31。
接着，在各底层31上，涂布作为低熔点金属密封材料的铟，形成分别沿底层全周延伸的铟层32。该铟层32的宽度比底层31的宽度要窄，从底层31的两侧边起分别隔开规定间隙的状态下涂布铟层的两侧边。例如，取侧壁18宽为9mm时，形成底层31宽为7mm、铟层32宽为6mm左右。
又，作为低熔点金属密封材料，不仅能够采用In的单体，也可以采用以单体或者复合形式添加了氧化银、银、金、铜、铝、锌、锡等的元素后的合金。例如，对于In97％-Ag3％的共晶合金，熔点进一步减低到141℃而且能够提高机械强度。
又，底层31采用对金属密封材料浸润性以及气密性良好的材料，即采用对金属密封材料亲和性高的材料。除了上述的银胶之外，也可以材料金、铝、镍、钴、铜等的金属胶。除了金属胶之外，作为底层31也可以采用银、金、铝、镍、钴等的金属镀层或者蒸镀膜、或者玻璃材料层。
这里，采用以下的密封材料填充装置，向形成在密封上的底层31上填充铟，即涂布铟。
如图11所示，该密封材料填充装置具备具有平坦的装载面40a的支持台40，在装载面上设置平坦的矩形板状的加热板42、将被密封物定位于加热板上的定位机构44、向被密封物上填充密封材料的填充头46以及使得填充头相对于被密封物移动的头移动机构48。
在加热板42上，作为被密封物装载着上述侧壁18被密封的背面基板12或者前面基板11。然后，该加热板42作为加热装载的被密封物的加热手段发挥作用。
定位机构44例如具有分别与装载在加热板42上的前面基板11的垂直的2边相接的3个固定的定位卡爪50、与前面基板11的其他的2边相接并将前面基板11弹性地押向定位卡爪50的2个押下卡爪52。
如图11以及图12所示，填充头46具备储留熔融的铟的储留部54、将从该储留部送来的熔融的铟填充到前面基板11的密封面的喷嘴55以及固定在该喷嘴55外面的用作超声波发生部的超声波振动器56。又，在填充头46上连接着供给净化气体的供给管58，同时设置加热喷嘴55的加热部60。
头移动机构48如图11所示，具备沿着与支持台40的装载面40a垂直的方向即与装载于加热板42上的前面基板11垂直的Z轴方向上升降驱动自由地支持填充头46的Z轴驱动自动装置62、沿着与上述前面基板11的短边平行的Y轴方向往复驱动自由地支持该Z轴驱动自动装置62的Y轴驱动自动装置64。再者，由固定在装载面40a上的X轴驱动自动装置66以及辅助导轨67，沿着与上述前面基板11的长边平行的X轴方向往复驱动自由地支持Y轴驱动自动装置64。
采用上述密封材料填充装置涂布铟的情况下，如图11所示，将密封面朝上地将前基板11装载在加热板42上，由定位机构44定位在规定位置。接着，如图12所示，将储留有熔融状态的铟的填充头46设置在要求的填充开始位置上，此后，利用头移动机构48，沿着前面基板11的密封面，这里即指形成在前面基板11上的底层31，并以一定速度移动填充头46。然后，在移动填充头46的同时，从喷嘴55向底层32上连续地填充熔融的铟，在全周上形成沿着底层连续延伸的铟层32。又，此时，同时使得超声波振动器56工作，将超声波施加到熔融的铟并且同时填充到底层31上。
这里，在与前面基板11的密封面即底层表面垂直的方向上施加上述超声波，将超声波的振动频率设定为例如30～40kHz。
如此，通过在施加超声波的同时填充铟，相对于密封面或者底层31的铟的浸润性提高，能够良好地将铟填充到要求的位置。又，能够沿着底层31连续地填填充熔融的铟，能够形成沿着底层延伸而无间断的铟层。再者，通过在施加超声波的同时填充熔融的铟，在填充的时刻，铟的一部分能够扩散到底层31的表面之内并形成合金层。
又，在上述填充铟的工序中，通过调整上述超声波的振荡输出或者喷嘴55喷出铟的孔径大小中的任意一方，能够控制铟的喷出量，并能够调整所形成的铟层的厚度、宽度等。
另一方面，在密封在背面基板12上的侧壁18的密封面上，这里，在底层31上填充铟时，与上述相同地，将背面基板12定位在密封填充装置的加热板42上，利用填充头46，在施加超声波的同时沿着底层31连续地填充熔融的铟，形成沿着该底层31连续延伸的铟层32。
其次，如图13所示，将在密封面上形成底层31以及铟层32的前面基板11、与在背面基板12上密封着侧壁18的同时在该侧壁上面形成底层31以及铟层32的背面基板—侧壁组件，以密封面相互对向的状态，并在隔着一定距离相对的状态下利用夹具进行保持，并放入上述的真空处理装置中。
然后，与第1实施例相同地，在真空处理装置100的烘焙、电子束洗净室102中，在达到10-5Pa左右的高真空度时，将前面基板11以及背面基板—侧壁组件加热到300℃左右的温度并且进行烘焙，使得各部件表面所吸附气体完全地释放出来。
在该温度下，铟层(熔熔点约为156℃)32熔融。然而，由于铟层32形成在亲和性高的底层31上，故铟不流动而保持在底层31上，能够防止铟流出到电子发射元件22侧以及背面基板的外侧、或者荧光屏16。
在加热、电子束洗净之后，将背面基板—侧壁组件以及前面基板11在冷却室103中例如冷却到约100℃的温度。接着，在蒸镀室104中，在荧光屏的外侧上作为去气膜蒸镀形成Ba膜。
其次，将背面基板—侧壁组件以及前面基板11送至组装室105，在这里，加热到200℃的铟层32再次熔融或软化成液状。在该状态下，将前面基板11与侧壁18接合并且在规定的压力下加压之后，冷却铟并使之固化。由此，通过融合了铟层32以及底层31的密封层33，将前面基板11与侧壁18密封，形成真空外壳10。
将这样形成的真空外壳10在冷却室106中冷却到常温之后，从卸载室107中取出。通过上述工序，完成FED。
根据这样构成的FED及其制造方法，通过在真空中进行前面基板11以及背面基板12的密封，兼用烘焙以及电子束洗净，能够使得基板表面吸附的气体完全地释放出来，去气膜不会氧化而且能够获得足够的气体吸附效果。由此，能够获得可保持高真空度的FED。
又，作为密封材料采用铟，能够抑制密封时的发泡，能够获得气密性以及密封强度高的FED。同时，通过在铟层32之下设置底层31，在密封工序中，即使当铟熔融的情况下，也能够防止铟流出并且将其保持在规定位置。因此，铟的处理变得简单，对于50英寸以上的大型图像显示装置，也能够容易、可靠地进行密封。
再者，通过在施加超声波的同时填充铟，铟相对于密封面或者底层31的浸润性提高，即使作为金属密封材料采用铟的情况下，也能够将铟良好地填充到要求的位置上。又，能够沿着底层31连续地填充熔融的铟，能够形成沿着底层延伸而不间断的铟层。再者，如本实施形态所述，当采用底层31时，通过在施加超声波的同时填充熔融的铟，在填充的时刻铟的一部分能够扩散到底层31的表面部之内而形成合金层。因此，在密封时即使铟熔融的情况下，也能够进一步可靠地防止铟的流动并且能够使之保持在规定的位置。
如上可知，金属密封材料的处理变得容易，可获得在真空中能够容易、可靠地进行密封的图像显示装置的制造方法。
又，在上述第2实施例中，在构造上以在前面基板11的密封面与侧壁18的密封面的两方上形成底层31以及铟层32的状态下进行密封，而也可以以仅在任意一方的密封面上例如如图14所示仅在前面基板11的密封面上形成底层31以及铟层32的状态下进行密封。
又，如上述的第1实施例，即使在不采用底层而直接在基板或者侧壁的密封面上填充铟层的情况下，也可以采用上述的密封填充装置，在施加超声波的同时填充熔融的铟。由此，能够提高铟对于密封面的浸润性，能够将铟连续地填充到规定位置。
又，在第2实施例中，对于背面基板12与侧壁18之间，也可以与上述同样地利用融合了底层31以及铟层32的密封层33进行密封。在构造上也可以弯折前面基板或者背面基板的一方的周边部而形成并且不通过侧壁而直接接合这些基板。再者，在构造上使得铟层32沿着全周形成比底层31的宽度小的宽度，也可以在底层31的至少一部分上使得形成为比底层宽度小的宽度，则能够防止铟的流动。
其次，对于本发明第3实施例的FED及其制造方法进行说明。又，与上述第1实施例相同的部分，采用同一符号并省略其详细说明。
如图15所示，根据第3实施例，构成真空外壳10的背面基板12与侧壁18之间，通过玻璃料等的低熔点玻璃30密封。又，在前面基板11与侧壁18之间，通过形成密封面上的底层31与形成在该底层上的铟层32融合后的密封层33密封。FED的其他结构与第1实施例相同。
其次，对于第3实施例的FED的制造方法进行详细说明。
首先，利用与第1实施例相同的方法，准备形成了荧光屏16以及金属敷层17的前面基板11、设置电子发射元件22的背面基板12、侧壁18。接着，将形成电子发射元件22的背面基板12的周边部与矩形框状的侧壁18之间，在大气中利用低熔点玻璃30相互密封。同时，在大气中，在背面基板12上通过低熔点玻璃30密封多个支持部件14。
此后，通过侧壁将背面基板12与前面基板11相互密封。此时，如图16A、16B以及图17所示，首先，在沿着成为前面基板11侧的密封面11a的内表面周边部的全周形成底层31。该密封面11a形成与作为背面基板12侧的密封面18a的侧壁18的上面相对应的矩形框状，并且沿着前面基板11内面的周边部延伸。然后，密封面11a具有相对的2组直线部与4个角部，同时形成与侧壁18的上面几乎相同的尺寸以及宽度。
又，底层31的宽度比密封面11a的宽度略窄。在本实施形态中，涂布银胶并形成底层31。
接着，在底层31上，作为金属密封材料涂布铟，沿着底层31的全周形成无间断地连续延伸的铟层32。此时，铟层32内沿着密封面11a的各直线部延伸的部分形成将具有多个锐角的屈曲部32a的框架结构状的图案以规定间隔连续排列后的形状。又，铟层32形成为大致恒定的宽度，结果，铟层32的两侧边也成为具有多个屈曲部的状态。又，在底层31的宽度内涂布铟层32。
作为金属密封材料以及底层，能够采用与上述实施例相同的材料。
接着，如图18所示，将在密封面11a上形成了底层31以及铟层32的前面基板11、与在背面基板12上密封有侧壁18的背面基板—侧壁组件，在密封面11a、18a相互对向且隔着规定距离对向的状态下，利用夹具等进行保持，并放入到上述的真空处理装置100。
然后，与第1实施例相同地，在真空处理装置100的烘焙、电子束洗净室102中，在到达10-5Pa左右的高真空度时，将背面基板—侧壁组件以及前面基板加热到300℃左右的温度并进行烘焙，使得各部件表面所吸附的气体完全释放出来。
在该温度下，铟层(熔点约为156℃)32熔融。而，这里如上所述，由于铟层32形成在具有多个屈曲部32a的图案上，故即使在熔融的情况下，也能够抑制铟的流动。同时，由于铟层32形成在亲和性高的底层31上，故熔融的铟不会流动而保持在底层31上，能够防止流出到电子放射元件22侧以及背面基板的外侧或者荧光屏16侧。
在加热、电子束洗净之后，将背面基板—侧壁以及前面基板11送至冷却室103，冷却到例如约100℃的温度。接着，将背面基板—侧壁组件以及前面基板11送至去气膜的蒸镀室104，这里，在荧光屏的外侧上作为去气膜蒸镀形成Ba膜。
其次，将对向配置的背面基板—侧壁组件以及前面基板11送至组装室105，这里，通过加热到200℃并且使得铟层32再次熔融或软化成液状。这里也与上述相同，由于铟层32形成为有多个屈折部32a的图形，同时形成在亲合性高的底层31上，故熔融的铟不会流动而保持在底层31上。在该状态下，接合前面基板11与侧壁18并且以规定的压力进行加压，冷却铟并使之固化。由此，前面基板11与侧壁18通过融合了铟层32以及底层31的密封层33进行密封，形成真空外壳10。
这样形成的真空外壳10在冷却室106中冷却至常温之后，从卸载室107中取出到大气中。通过上述工序，制造成FED。
根据这样构成的FED及其制造方法，通过在真空气体中密封前面基板11以及背面基板12，兼用烘焙以及电子束洗净，能够使得基板表面吸附的气体完全释放出来，而且去气膜也不会产生氧化，而能够获得充分吸附气体的效果。由此，能够长时间保持高真空度，能够获得维持高真空度的FED。
又，作为密封材料采用铟，能够抑制密封时的发泡，能够获得气密性以及密封强度高的FED。再者，设置在密封面上的铟层32由于形成为具有多个屈曲部32a的图案，因此，在密封工序中，即使在铟熔融的情况下，也能够抑制铟的流出并且将其保持在规定位置上。因此，铟的处理变得简单，即使对于50英寸以上的大型图像显示装置，也可以容易、可靠地进行密封。
同时，根据本实施形态，由于在亲和性高的底层31上形成铟层32，故在密封工序中即使铟熔融的情况下，也能够进一步可靠地防止铟的流出，能够容易、可靠地实现密封。
又，在上述实施形态中，铟层32在构造上使得沿着密封部11a的各直线部延伸的部分的全长上具备多个屈曲部，而若在沿着密封面11a的直线部延伸的部分的至少一部分上具有屈曲部或者弯曲部，则也可以与上述实施形态相同地，获得抑制熔融铟流动的效果。
又，铟层32的图案形状并不局限于框架结构状，例如为图19A到图19D所示的形状，也能够获得相同的效果。即，铟层32可以为如图19A所示的屈曲部32的角度θ为锐角的锯齿状图案、如图19B所示的具有几乎为直角的屈曲部32的连续的曲臂、如图19C所示的大致三角形的连续图案。再者，铟层32的图案形状不局限于屈曲部的组合，可以为如图19D所示的具有多个弯曲部32b波浪状图案，或者也可以为组合了屈曲部与弯曲部的图案。
另一方面，在上述实施形态以及各种变形例中，使得铟层32为具有一定宽度的形状，而在沿着密封面11a的直线部延伸的部分上，也可以为宽度不同并且侧边形成凹凸的形状。
例如，在铟层32的各侧边上，沿着铟层的长方向相互隔开一定的间距，设置如图20A、图20C所示的矩形状的凸部40或者如图20B、图20D所示的圆弧状的凸部40。
此时，如图20A、图20B所示，可以将设置在铟层32一方侧边上的凸部40、41相对于设置在另一方侧边上的凸部40、41，在相对于铟层的长方向上相互重合地设置，或者如图20C、图20D所示，也可以相对于铟层的长方向相互错开地配置凸部。
即使在采用上述铟层32的情况下，能够抑制铟熔融时的流动。又，凸部的形状不仅限于矩形状、圆弧状，也能够任意选择。又，只要将凸部设置在铟层32的至少一方的侧边上，能够获得抑制铟流动的效果。
又，在上述的第3实施例中，在构造上使得在密封面形成底层并且在其上形成铟层，而也可以不采用底层而直接在密封面上填充铟层。在这样的情况下，通过在铟层设置上述的屈曲部或者弯曲部，或者使得为具有凹凸的侧边形状，能够抑制铟的流动，并获得与上述实施形态相同的作用效果。再者，如第2实施形态所示，也可以在施加超声波的同时涂布铟。
另一方面，在上述第3实施例中，在构造上使得为仅在前面基板11的密封面11a形成了底层31以及铟层32的状态下进行密封，而也可以在构造上仅在侧壁18的密封面18a上、或者如图21所示在前面基板11的密封面11a与侧壁18的密封面18a的两者形成底层31以及铟层32的状态下进行密封。
此外，本发明并不局限于上述实施例，在本发明的范围内能够进行种种变形。例如，也可以利用与上述相同的融合了底层31以及铟层32的密封层，将背面基板与侧壁之间进行密封。又，也可以弯折前面基板或者背面基板的一方的周边部而形成，并且不通过侧壁而直接接合这些基板。
又，在上述实施例中，作为电子发射元件采用了电场发射型电子发射元件，而不局限于此，也可以采用pn型的冷阴极元件、表面传导型电子发射元件、微芯片型的电子发射元件等的其他电子发射元件。又，本发明也能够适用于等离子显示面板(PDP)、电致发光(EL)等的其他图像显示装置。
工业利用性根据上述构成的本发明，采用金属密封材料来密封构成外壳的基板的相互之间，在真空中能够容易地进行密封，同时，能够在不会对电子发射元件等产生热损伤的低温下进行密封。同时，能够防止密封材料产生气泡，能够提高气密性以及密封强度。由此，提供图像质量提高的图像显示装置及其制造方法。
权利要求
1.一种图像显示装置，具备具有背面基板以及与所述背面基板相对设置的前面基板的外壳；设置在所述外壳内的多个电子发射元件，其特征在于，所述前面基板以及所述背面基板在周边部上利用低熔点金属密封材料直接或间接密封。
2.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，所述外壳具备设置在所述前面基板的周边部与所述背面基板的周边部之间的侧壁，通过所述侧壁，利用低熔点金属材料将所述前面基板与所述背面基板密封。
3.如权利要求2所述的图像显示装置，其特征在于，所述侧壁为框架状的壁体。
4.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，所述低熔点金属密封材料具有350℃以下的熔点。
5.如权利要求4所述的图像显示装置，其特征在于，所述低熔点金属密封材料为铟或者包含铟的合金。
6.一种图像显示装置，具备具有背面基板以及与所述背面基板相对设置的前面基板的外壳；在所述前面基板的内表面上的荧光屏；以及设置在所述背面基板的内表面上的向所述荧光屏发射电子束的多个电子束发射元件，其特征在于，所述前面基板以及所述背面基板在周边部上利用低熔点金属密封材料直接或间接密封。
7.一种图像显示装置的制造方法，该图像显示装置具备具有背面基板以及与所述背面基板相对设置的前面基板的外壳、设置在所述外壳内的多个电子发射元件，其特征在于，具备沿着所述前面基板以及所述背面基板之间的密封面配置低熔点金属密封材料的工序；将所述背面基板以及前面基板在真空中加热并使得的所述低熔点金属材料熔融而直接或间接密封所述背面基板与所述前面基板的工序。
8.如权利要求7所述的图像显示装置的制造方法，其特征在于，在所述前面基板的周边部与所述背面基板的周边部之间配置框架状的侧壁，通过所述侧壁利用所述低熔点金属密封材料密封所述前面基板与所述背面基板。
9.如权利要求7所述的图像显示装置的制造方法，其特征在于，所述低熔点金属密封材料具有350℃以下的熔点。
10.如权利要求9所述的图像显示装置的制造方法，其特征在于，所述低熔点金属材料是铟或者包含铟的合金。
11.如权利要求7所述的图像显示装置的制造方法，其特征在于，使得所述真空环境的真空度为10-3Pa以下。
12.如权利要求7所述的图像显示装置的制造方法，其特征在于，在所述密封工序中包含将所述真空环境加热到250℃以上的温度并进行排气的排气工序；在所述排气工序之后在比所述排气工序更低的温度下利用低熔点金属密封材料密封所述前面基板与所述背面基板之间的密封面的工序；以及将由所述低熔点金属密封材料密封后的所述外壳返回到大气压中的工序。
13.如权利要求12所述的图像显示装置的制造方法，其特征在于，在60～300℃的温度下利用所述低熔点金属密封材料进行密封。
14.如权利要求7所述的图像显示装置的制造方法，其特征在于，在所述密封工序中，相对移动所述前面基板与所述背面基板并且进行密封。
15.如权利要求8所述的图像显示装置的制造方法，其特征在于，预先密封所述背面基板与所述侧壁并且在形成组件之后，在所述密封工序中，相对移动所述组件与所述前面基板并进行密封。
16.如权利要求7所述的图像显示装置的制造方法，其特征在于，具备在所述前面基板与所述背面基板间的密封面的至少一方上设置保持低熔点金属密封材料的保持部的工序；在所述保持部上配置所述低熔点金属材料的工序。
17.如权利要求16所述的图像显示装置的制造方法，其特征在于，具备在所述前面基板与所述背面基板之间的密封面的至少一方上设置槽的工序；在所述槽内配置所述低熔点金属密封材料的工序。
18.如权利要求16所述的图像显示装置的制造方法，其特征在于，具备在所述前面基板与所述背面基板之间的密封面的至少一方上形成与所述低熔点金属密封材料亲和性高的材料层的工序；在所述层上配置低熔点金属密封材料的工序。
19.如权利要求18所述的图像显示装置的制造方法，其特征在于，与所述低熔点金属材料亲和性高的材料是镍、金、银、铜或者它们的合金。
20.一种图像显示装置，具备具有背面基板以及与该背面基板相对设置的前面基板的外壳；设置在所述外壳内侧的多个图像显示元件，其特征在于，所述前面基板以及所述背面基板利用底层、以及设置在该底层上的与该底层不同种类的金属密封材料层，直接或间接密封。
21.一种图像显示装置，具备具有背面基板、与该背面基板相对设置的前面基板以及设置在所述前面基板的周边部与所述背面基板的周边部之间的侧壁的外壳；设置在所述外壳内侧的多个图像显示元件，其特征在于，所述前面基板与侧壁之间、以及所述背面基板与侧壁之间的至少一方，利用底层、以及设置在该底层上的与该底层不同种类的金属密封材料层进行密封。
22.如权利要求20所述的图像显示装置，其特征在于，所述金属密封材料层由熔点为350℃以下的低熔点材料形成。
23.如权利要求22所述的图像显示装置，其特征在于，所述低熔点金属材料为铟或者包含铟的合金。
24.如权利要求20所述的图像显示装置，其特征在于，所述底层由包含银、金、铝、镍、钴、铜的至少一种的金属胶形成。
25.如权利要求20所述的图像显示装置，其特征在于，所述底层由包含银、金、铝、镍、钴、铜的至少一种的金属镀层或者蒸镀膜、或者玻璃材料形成。
26.如权利要求20所述的图像显示装置，其特征在于，在所述底层的至少一部分，所述金属密封材料的宽度形成为小于该底层的宽度。
27.一种图像显示装置，具备具有背面基板以及与该背面基板相对设置的前面基板的外壳；形成在所述前面基板的内表面上的荧光屏；设置在所述背面基板上的向所述荧光屏发射电子束并使得荧光屏发光的电子发射源，其特征在于，所述前面基板以及所述背面基板利用底层、以及设置在该底层上的与该底层不同种类的金属密封材料层直接或间接密封。
28.一种图像显示装置的制造方法，该图像显示装置具备具有背面基板以及与所述背面基板相对设置的前面基板的外壳、设置在所述外壳内侧的多个图像显示元件，其特征在于，具备沿着所述前面基板以及所述背面基板之间的密封面形成底层的工序；与所述底层重叠地而形成与所述底层不同种类的金属密封材料层的工序；将所述背面基板以及前面基板在真空中加热并使得的所述金属材料层熔融而直接或间接密封所述背面基板与所述前面基板的工序。
29.如权利要求28所述的图像显示装置的制造方法，其特征在于，所述金属密封材料层由熔点为350℃以下的低熔点材料形成。
30.如权利要求28所述的图像显示装置的制造方法，其特征在于，所述低熔点金属材料是铟或者包含铟的合金。
31.如权利要求28所述的图像显示装置的制造方法，其特征在于，所述底层由包含银、金、铝、镍、钴、铜的至少一种的金属胶形成。
32.如权利要求28所述的图像显示装置的制造方法，其特征在于，所述底层由包含银、金、铝、镍、钴、铜的至少一种的金属镀层或者蒸镀膜、或者玻璃材料形成。
33.如权利要求28所述的图像显示装置，其特征在于，在所述底层的至少一部分，所述金属密封材料层的宽度形成为小于该底层的宽度。
34.一种图像显示装置的制造方法，该图像显示装置具备具有背面基板以及与所述背面基板相对设置的前面基板的外壳、设置在所述外壳内侧的多个图像显示元件，其特征在于，具备在所述背面基板与所述前面基板之间的密封面上施加超声波并且同时填充熔融的金属密封材料的工序；在填充所述金属密封材料之后，在真空环境中加热所述金属密封材料而使其熔融并且在所述密封面上直接或间接地密封所述背面基板与所述前面基板的工序。
35.一种图像显示装置的制造方法，该图像显示装置具备具有背面基板、与该背面基板相对设置的前面基板、以及设置在所述前面基板的周边部与所述背面基板的周边部之间并且与所述前面基板以及背面基板密封的侧壁的外壳；以及设置在所述外壳内侧的多个图像显示元件，所述前面基板与侧壁之间的密封面、以及所述背面基板与侧壁之间的密封面中的至少一方由金属密封材料密封，其特征在于，在上述至少一方的密封面上施加超声波并且同时填充熔融的金属密封材料的工序；在填充所述金属密封材料之后，在真空环境中加热所述金属密封材料而使其熔融并且在所述密封面上密封所述背面基板、前面基板以及侧壁的工序。
36.如权利要求34所述的图像显示装置的制造方法，其特征在于，所述填充金属密封材料的工序包含在施加超声波的同时沿着所述密封面连续填充熔融的金属密封材料并且形成沿着所述密封面延伸的金属密封材料层的工序。
37.如权利要求34所述的图像显示装置的制造方法，其特征在于，在所述填充金属密封材料的工序中，在与所述密封面大致垂直的方向上施加超声波。
38.如权利要求34所述的图像显示装置的制造方法，其特征在于，具备在所述密封面上形成与所述金属密封材料不同种类的底层的工序，在形成所述底层之后，在该底层上填充金属密封材料。
39.如权利要求38所述的图像显示装置的制造方法，其特征在于，所述底层由包含银、金、铝、镍、钴、铜的至少一种的金属胶形成。
40.如权利要求34所述的图像显示装置的制造方法，其特征在于，所述底层涂布包含银、金、铝、镍、钴、铜的至少一种的金属镀层或者蒸镀膜、或者玻璃材料形成。
41.如权利要求38所述的图像显示装置的制造方法，其特征在于，在所述填充金属密封材料的工序中，利用所述超声波的振荡输出或者所述金属密封材料喷出孔径大小的任意一方，控制金属密封材料的喷出量。
42.如权利要求34所述的图像显示装置的制造方法，其特征在于，所述金属密封材料采用熔点为350℃以下的低熔点金属材料。
43.如权利要求42所述的图像显示装置的制造方法，其特征在于，所述低熔点金属材料是铟或者包含铟的合金。
44.一种密封材料填充装置，它是在权利要求34所述的图像显示装置的制造方法中对于密封面填充金属密封材料的密封材料填充装置，其特征在于，具备定位并支持具有所述密封面的被密封物的支持台；具有储留上述熔融的金属密封材料的储留部、将来自该储留部的熔融金属密封材料填充到所述密封面的喷嘴以及从所述喷嘴向填充到所述密封面的熔融金属密封材料施加超声波的超声波发生器的填充头；以及使得所述填充头相对于所述密封面进行相对移动的头移动机构。
45.一种图像显示装置，具备具有背面基板以及与该背面基板相对配置并且通过金属密封材料直接或间接地与所述背面基板密封的前面基板的外壳；以及设置在所述外壳内侧的多个图像显示元件，其特征在于，所述金属密封材料设置在所述背面基板与所述前面基板之间的密封面并且形成沿着该密封面的全周延伸的金属密封材料层，同时，所述金属密封材料层在沿着所述密封面的直线部延伸的部分中的至少一部分上具有屈曲部或者弯曲部。
46.如权利要求45所述的图像显示装置，其特征在于，所述屈曲部形成锐角。
47.如权利要求45所述的图像显示装置，其特征在于，所述屈曲部大致形成为直角。
48.如权利要求45所述的图像显示装置，其特征在于，所述金属密封材料层形成为大致恒定的宽度，在沿着所述密封面的直线部延伸的部分上形成锯齿状。
49.如权利要求45所述的图像显示装置，其特征在于，所述金属密封材料层形成为大致恒定的宽度，在沿着所述密封面的直线部延伸的部分上形成多个连续的曲臂状。
50.如权利要求45所述的图像显示装置，其特征在于，所述金属密封材料层形成为大致恒定的宽度，在沿着所述密封面的直线部延伸的部分上形成连续的框架结构状的图案。
51.如权利要求45所述的图像显示装置，其特征在于，所述金属密封材料层形成为大致恒定的宽度，在沿着所述密封面的直线部延伸的部分上形成波浪状。
52.一种图像显示装置，具备具有背面基板以及与该背面基板相对设置并由金属密封材料直接或间接密封在所述背面基板上的前面基板的外壳；以及设置在所述外壳内侧的多个图像显示元件，其特征在于，所述金属密封材料设置在所述背面基板与所述前面基板之间的密封面上，形成沿着该密封面的全周延伸的金属密封材料层，同时，所述金属密封材料层在沿着所述密封面的直线部而延伸的部分的至少一部分上具有凹凸的侧边。
53.如权利要求52所述的图像显示装置，其特征在于，所述金属密封材料层在沿着所述密封面的直线部延伸的部分上具有宽度不同的部位。
54.如权利要求53所述的图像显示装置，其特征在于，所述金属密封材料层具有沿着所述密封面的直线部延伸的一对侧边，至少一方的侧边具有相互间隔的多个凸部。
55.如权利要求52所述的图像显示装置，其特征在于，所述金属密封层具有沿着所述密封面的直线部延伸的一对侧边，各侧边具有相互间隔的多个凸部。
56.如权利要求55所述的图像显示装置，其特征在于，设置在所述金属密封材料层的一侧边的凸部相对于设置在另一侧边的凸部，在所述金属材料层的长方向上相互错开地配置。
57.如权利要求55所述的图像显示装置，其特征在于，将设置在所述金属密封材料层的一侧边的凸部配置在与设置在另一侧边的凸部分别相对的位置上。
58.如权利要求45所述的图像显示装置，其特征在于，所述金属材料层由熔点为350℃以下的低熔点金属材料形成。
59.如权利要求58所述的图像显示装置，其特征在于，所述低熔点金属材料为铟或者包含铟的合金。
60.如权利要求45所述的图像显示装置，其特征在于，具备设置在所述密封面上的、与所述金属密封材料层不同种类的底层，所述金属密封材料层与所述底层重叠设置。
61.如权利要求60所述的图像显示装置，其特征在于，所述底层由包含银、金、铝、镍、钴、铜的至少一种的金属胶形成。
62.如权利要求61所述的图像显示装置，其特征在于，所述底层由包含银、金、铝、镍、钴、铜的至少一种的金属镀层或者蒸镀膜、或者玻璃材料形成。
63.一种图像显示装置，具备具有背面基板以及与该背面基板相对配置并通过金属密封材料直接或间接地与所述背面基板密封的前面基板的外壳；形成在所述前面基板的内表面上的荧光屏；设置在所述背面基板上的向所述荧光屏发射电子束并使得荧光屏发光的电子发射源，其特征在于，所述金属密封材料设置在所述背面基板与所述前面基板之间的密封面上，形成沿着该密封面的全周而延伸的金属密封材料层，同时，所述金属密封材料层在沿着所述密封面的直线部而延伸的部分的至少一部分上，具有屈曲部或者弯曲部。
64.一种图像显示装置的制造方法，该图像显示装置具备具有背面基板以及与所述背面基板相对配置并通过金属密封材料直接或间接地与所述背面基板密封的前面基板的外壳、设置在所述外壳内侧的多个图像显示元件，其特征在于，具备向所述背面基板与所述前面基板之间的密封面填充金属密封材料并且形成沿着该密封面的全周延伸的金属密封材料层的工序；在填充所述金属密封材料之后，在真空环境中加热所述金属密封材料而使之熔融并且在所述密封面直接或间接密封所述背面基板与所述前面基板的工序，在填充所述金属密封材料工序中，在所述金属密封材料层内的、沿所述密封面的直线部延伸的部分中的至少一部分上，形成屈曲部或者弯曲部。
65.一种图像显示装置的制造方法，该图像显示装置具备具有背面基板以及与所述背面基板相对配置并通过金属密封材料直接或间接地与所述背面基板密封的前面基板的外壳、设置在所述外壳内侧的多个图像显示元件，其特征在于，具备向所述背面基板与所述前面基板之间的密封面填充金属密封材料并且形成沿着该密封面的全周延伸的金属密封材料层的工序；在填充所述金属密封材料之后，在真空环境中加热所述金属密封材料而使之熔融并且在所述密封面直接或间接密封所述背面基板与所述前面基板的工序，在填充所述金属密封材料工序中，填充所述金属密封材料，以使得在所述金属密封材料层内的、沿所述密封面的直线部延伸的部分中的至少一部分形成具有凹凸的侧边。
66.如权利要求64所述的图像显示装置的制造方法，其特征在于，由熔点为350℃以下的低熔点金属材料形成所述金属密封材料层。
67.如权利要求66所述的图像显示装置的制造方法，其特征在于，所述低熔点金属材料是铟或者含铟的合金。
68.如权利要求65所述的图像显示装置的制造方法，其特征在于，由熔点为350℃以下的低熔点金属材料形成所述金属密封材料层。
69.如权利要求68所述的图像显示装置的制造方法，其特征在于，所述低熔点金属材料为铟或者含铟的合金。
全文摘要
图像显示装置的真空外壳(10)具有相对配置的背面基板(12)以及前面基板(11)、设置在这些基板间的侧壁(18)。在前面基板(11)的内表面形成荧光屏(16)，在背面基板上设置电子发射元件(22)。在前面基板与侧壁之间的密封面上形成铟层(32)，通过在真空环境中加热熔融铟，前面基板以及背面基板通过侧壁相互密封。
文档编号H01J31/12GK1406390SQ01805664
公开日2003年3月26日 申请日期2001年1月23日 优先权日2000年1月24日
发明者山田晃义, 西村孝司, 村田弘贵, 清野和之 申请人:株式会社东芝