気密容器の製造方法
【課題】気密容器における気密性の長期的な信頼度を高める。
【解決手段】まず、粘度が負の温度係数を有し、互いに間隔をおいて並んでいる複数の接合材１ａ，１ｂ，１ｃを、第１の基材と第２の基材の双方に接触するように第１の基材と第２の基材との間に配置する。次に、局所加熱光４１を接合材１ａ，１ｂ，１ｃに沿って照射し、第１の基材と第２の基材とを接合する。局所加熱光４１の照射によって接合材１ａ，１ｂ，１ｃを溶融させて、互いに隣接する接合材１ａ，１ｂ，１ｃ同士を連結させる。
【解決手段】まず、粘度が負の温度係数を有し、互いに間隔をおいて並んでいる複数の接合材１ａ，１ｂ，１ｃを、第１の基材と第２の基材の双方に接触するように第１の基材と第２の基材との間に配置する。次に、局所加熱光４１を接合材１ａ，１ｂ，１ｃに沿って照射し、第１の基材と第２の基材とを接合する。局所加熱光４１の照射によって接合材１ａ，１ｂ，１ｃを溶融させて、互いに隣接する接合材１ａ，１ｂ，１ｃ同士を連結させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気密容器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、対向するガラス基材を気密接合して気密性を有する内部空間を形成する技術が知られている。この技術は、真空断熱ガラス、有機ＬＥＤディスプレイ（ＯＬＥＤ）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等の、フラットパネルの気密容器（外囲器）の製造方法に適用されている。これらの気密容器の製造においては、対向するガラス基材の間に必要に応じて間隔規定部材や局所的な接着材等を配置した上で、周辺部に接合材を配置して、加熱等によりガラス基材同士を接合する。ガラス基材同士の接合方法としては、ガラス基材を仮組みして得られた組立体を加熱炉によって全体加熱（ベーク）する方法と、組立体の周縁部のみを局所加熱手段によって選択的に加熱する方法と、が提案されている。加熱冷却時間、加熱に要するエネルギーの低減、容器内部の機能デバイスの熱劣化防止といった観点で、局所加熱は全体加熱よりも有利である。
【０００３】
特許文献１には、局所加熱の長所を生かしてレーザ光による気密接合を画像表示装置の外囲器の製造方法に適用した例が開示されている。外囲器を製造するには、ガラス基材の間に複数配置されたフリットをレーザ光によって加熱溶融させ、ガラス基材同士を接合する。複数のフリットによって気密接合する効果により、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）を長時間使用しても、デバイス内部への水分や酸素の侵入は防止される。
【０００４】
特許文献２には、レーザ光を利用した外囲器の気密接合によって、画像表示装置の内部素子の熱影響を低減しつつ、気密性を高める技術が開示されている。気密性を高めるには、複数のループ状のフリットラインを用いて封止される。これにより、気密性を向上することができ、画像表示装置を安定して駆動することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００９／００３９７８０号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００９／０００９０６３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、局所加熱光を用いたガラス基材の接合方法においては、局所加熱光を単純に一つのループ状の接合材に照射するのではなく、複数の接合材に照射して多重に封止することによって内部空間を密閉し、気密信頼性を向上させる方法が知られている。しかしながら、このような方法で製造された気密容器やガラス基材の接合体においても、外力を受けることによって各々の封止ラインにクラックが発生し、気密性の長期的な信頼度が損なわれる場合があった。そこで本発明は、気密性の長期的な信頼度が高い気密容器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】
【０００７】
本発明によれば、第１の基材と、該第１の基材と対向して該第１の基材とともに気密容器の少なくとも一部を形成する第２の基材と、を接合することを含む、気密容器の製造方法が提供される。本発明は、粘度が負の温度係数を有し、互いに間隔をおいて並んでいる複数の線状の接合材を、第１の基材と第２の基材の双方に接触するように第１の基材と第２の基材との間に配置する工程と、局所加熱光を接合材に沿って照射し、第１の基材と第２の基材とを接合する接合工程と、を有する。接合工程では、局所加熱光の照射によって接合材を溶融させて、互いに隣接する接合材同士を連結させる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、気密性の長期的な信頼度が高い気密容器の製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】局所加熱光の照射方法を示す模式図である。
【図２】気密容器の製造プロセスフローの一例を示す接合部の断面図である。
【図３】接合材の形成パターンの一例を示す断面図である。
【図４】局所加熱光の照射方法を示す模式図である。
【図５】加熱溶融部の応力分布を概念的に示す模式図である。
【図６】本発明の気密容器の製造方法を適用可能なＦＥＤの部分破断斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について説明する。本発明の気密容器の製造方法は、内部空間が外部雰囲気から気密遮断されることが必要なデバイスを有するＦＥＤ、ＯＬＥＤ、ＰＤＰ等に用いられる気密容器の製造方法に適用することが可能である。特に、内部が減圧空間とされたＦＥＤ等の画像表示装置では、内部空間の負圧によって発生する大気圧荷重に対抗可能な接合強度が求められるが、本発明の気密容器の製造方法によれば、接合強度の確保と気密性とを高度に両立することができる。しかし、本発明の気密容器の製造方法は、上述の用途に限定されるものではなく、互いに対向する基材の周縁部に接合部を有する、気密性が要求される気密容器の製造に広く適用することができる。
【００１１】
図６は、本発明の対象となる画像表示装置の一例を示す部分破断斜視図である。画像表示装置１１の外囲器（気密容器）１０は、いずれもガラス製のフェースプレート１２、リアプレート１３、および枠部材１４を有している。枠部材１４はそれぞれが平板状のフェースプレート１２とリアプレート１３との間に位置し、フェースプレート１２とリアプレート１３との間に密閉空間を形成している。具体的には、フェースプレート１２と枠部材１４、およびリアプレート１３と枠部材１４とが互いに対向する面同士で接合されることによって、密閉された内部空間を有する外囲器１０が形成されている。外囲器１０の内部空間は真空に維持され、フェースプレート１２とリアプレート１３との間の間隔規定部材であるスペーサ８が所定のピッチで設けられている。フェースプレート１２と枠部材１４、またはリアプレート１３と枠部材１４は、あらかじめ接合または一体形成されていてもよい。
【００１２】
リアプレート１３には、画像信号に応じて電子を放出する多数の電子放出素子２７が設けられ、画像信号に応じて各電子放出素子２７を作動させるための駆動用マトリックス配線（Ｘ方向配線２８，Ｙ方向配線２９）が形成されている。リアプレート１３と対向して位置するフェースプレート１２には、電子放出素子２７から放出された電子の照射を受けて発光し画像を表示する蛍光体からなる蛍光膜３４が設けられている。フェースプレート１２上にはさらにブラックストライプ３５が設けられている。蛍光膜３４とブラックストライプ３５は交互に配列して設けられている。蛍光膜３４の上にはＡｌ薄膜よりなるメタルバック３６が形成されている。メタルバック３６は電子を引き付ける電極としての機能を有し、外囲器１０に設けられた高圧端子Ｈｖから電位の供給を受ける。メタルバック３６の上にはＴｉ薄膜よりなる非蒸発型ゲッタ３７が形成されている。
【００１３】
フェースプレート１２、リアプレート１３、および枠部材１４は、透明で透光性を有していればよく、ソーダライムガラス、高歪点ガラス、無アルカリガラス等が使用可能である。後述する局所加熱光の使用波長および接合材の吸収波長域において、これらの部材が良好な波長透過性を有していることが望ましい。
【００１４】
次に、本発明の気密容器の製造方法について、図１から図４を参照して説明する。なお、以下の説明では、第１の基材を接合材が形成される基材、第２の基材を第１の基材と対向配置される基材という意味で用いている。
【００１５】
（ステップ１）
まず、図２（ａ）に示すように、枠部材１４（第１の基材）を準備し、次に、図２（ｂ）に示すように、複数の線状の接合材１を枠状に形成された枠部材１４の上に形成する。図の簡略化のために、図２では１つの接合材１のみが示されているが、実際には、接合材１は複数形成される。接合材１は、粘度が負の温度係数を有し、高温で軟化すればよく、かつフェースプレート１２、リアプレート１３、及び枠部材１４のいずれよりも軟化点が低いことが望ましい。接合材１の例として、ガラスフリット、無機接着剤、有機接着剤が挙げられる。接合材１は、後述する局所加熱光の波長に対して高い吸収性を示すことが好ましい。内部空間の真空度維持が要求されるＦＥＤ等に適用する場合は、残留ハイドロカーボンの分解を抑制できるガラスフリットや無機接着剤が接合材１として好適に用いられる。また本実施形態における接合材１の形成パターンは、図３（ａ）に示すように、封止ラインに交差する方向に、少なくとも一箇所の不連続部が形成されるように配されていれば良い。接合材１の形成パターンは、好ましくは図３（ｂ）、（ｃ）のように複数の不連続部が形成されるようになっている。つまり、複数の線状の接合材１は、枠部材１４上に、互いに間隔を置いて形成される。各々の接合材１は、気密容器の内部空間を取り囲む閉曲線状に形成されることが好ましい。すなわち、下記の接合工程前において、接合材１は、気密容器の内部空間を幾重に取り囲んでいることが好ましい。
【００１６】
（ステップ２）
次に、図２（ｃ）に示すように、電子放出素子２７等が形成されたリアプレート１３（第２の基材）を枠部材１４と対向配置する。これによって、枠部材１４（第１の基材）とリアプレート１３（第２の基材）との間に、枠部材１４とリアプレート１３の双方に接触するように、接合材１が配置される。この際、図２（ｄ）に示すように、接合材１とリアプレート１３との接触を確保するために、補助的にガラス基材５２で枠部材１４を覆い、接合材１をリアプレート１３に押しつけることが好ましい。
【００１７】
（ステップ３）
次に、図２（ｅ）および図４（ａ）に示すように、局所加熱光４１を接合材１に移動照射し、対向配置されたリアプレート１３と枠部材１４とを接合する（接合工程）。リアプレート１３と枠部材１４とを接合後、補助的に用いたガラス基材５２は退避させる（図２（ｆ）参照）。局所加熱光４１は、接合材１が枠状に延びる方向（封止ライン）Ｄ（図４（ａ）参照）に沿って、接合材１に移動照射される。局所加熱光４１は、接合領域の近傍を局所的に加熱可能であればよく、光源としては半導体レーザが好適に用いられる。接合材１を局所的に加熱する性能や、第１および第２の基材としてのガラス基材の透過性等の観点から、赤外域に波長を有する加工用半導体レーザが好ましい。
【００１８】
図４（ａ）を参照すると、局所加熱光４１を出射するレーザヘッド６１が、ブレッドボード６０に固定されている。本実施形態では、接合材１を含む被照射物を移動させているが、ブレッドボード６０を方向Ｄに沿って移動させてもよい。
【００１９】
前述のように、接合材１は封止ラインＤに交差する方向において、少なくとも１箇所の不連続部を備え、各々の接合材１が間隔をおいて配置されている。図５（ａ）および図５（ｂ）は、それぞれ、局所加熱光４１照射前および照射後の、枠部材１４、リアプレート１３および接合材１を示している。図５（ｃ）は（ａ）の点線部（接合部）を拡大した模式図であり、図５（ｆ）は（ｂ）の点線部（接合部）を拡大した模式図である。図５（ｂ）〜図５（ｆ）は、局所加熱光４１照射中の接合部の様子を経時的に示している。接合材１は、粘度が負の温度係数を有しているため、加熱溶融すると粘度が下がって流動化する。図５（ｃ）に示すように、局所加熱光４１を接合材１に照射することによって、流動化した接合材１が潰れて、互いに隣接する接合材１同士の間の空間７１に流れていく。それに伴い、図５（ｄ）に示すように、空間７１は気泡となる。この気泡７１の圧力は一時的に高まるが、接合材１の粘度が低下しているため、この気泡７１は容易に外部に排出される（図５（ｆ）参照）。その結果、局所加熱光４１が照射された後は、封止ラインＤに交差する方向において連続的な接合部が形成される。このようにして、複数の接合材１が一体化される。
【００２０】
局所加熱光４１の照射前の接合材１に隣接する、枠部材１４の領域７２には、局所加熱光４１の照射によって加熱された接合材１からの熱が流入し易い（図５（ｃ），（ｆ），（ｇ）も参照）。一方で、接合材１同士の間の空間７１に隣接する、枠部材１４の領域７３には、接合材１が空間７１に浸入するまでは熱が流入し難い。そのため、流入する熱の総量は、領域７２よりも領域７３の方が少ないため、局所加熱光４１の照射前に形成されている接合材１の付近の領域７２には、熱膨張に起因する引っ張り応力が発生し易い。一方、接合材１同士の間の空間７１に隣接する、枠部材１４の領域７３には圧縮応力が発生し易い。このような応力は、枠部材１４だけでなくリアプレート１３にも生じる。複数の接合材１は、連結された状態、つまり一体となった状態で固化するため、上記の応力分布は接合工程後にも維持される。その結果、図５（ｇ）に示すように、外力によって封止部にクラック７４が発生した際でも、圧縮応力が発生している領域７３でクラック７４の貫通を防止することが可能である。これにより、気密性の長期的な信頼度が高い気密容器を提供することが可能となる。
【００２１】
本実施形態における局所加熱光４１の１つの照射方法は、図１（ａ）に示されるように、複数の局所加熱光４１を、対応する接合材１の各々のライン１ａ、１ｂ、１ｃに照射することにより、封止ラインＤに交差する方向に連結した１つの接合部を得るものである。この際、複数の接合材１において、両端の接合材１ａと１ｃに、接合材１ｂに先行して局所加熱光４１を照射して接合すると、空間７１（気泡）が排出されずに、接合材１中に取り残される場合がある。したがって、図１（ａ）に示されるように、複数の局所加熱光４１を対応する接合材の各々のライン１ａ、１ｂ、１ｃに照射する場合においては、先に接合材１ｂを接合した後に、両端の接合材１ａと１ｃを接合する順序で行うことが好ましい。もしくは、一端部の接合材１ａから他端部の接合材１ｃに向けて順番に局所加熱光を照射して接合を行うことが好ましい。
【００２２】
より具体的には、複数の接合材のうちの一の接合材に沿って一の局所加熱光を照射し、一の局所加熱光の照射の後を追うように、別の局所加熱光を一の接合材に隣接する別の接合材に照射することが好ましい。このように、封止ラインＤに直交する方向に関して、各々の封止材を順番に加熱溶融させることで、空間（気泡）７１を徐々に接合材の外側へ導いて、最終的に全ての接合材から気泡７１を排出させることが容易になる。
【００２３】
また、図１（ａ）に示されるような複数の局所加熱光４１を接合材１の各々のライン１ａ、１ｂ、１ｃに任意の接合順序で照射する場合、接合材１が潰れて空間（気泡）７１が排出されるという効果が阻害される場合がある。これは、局所加熱光４１が照射されている部分に隣接する接合材が非溶融状態にあるからである。したがって、図１（ｂ）に示されるように、封止ラインＤに交差する方向において、複数の接合材１ａ、１ｂ、１ｃが同時に加熱溶融するように局所加熱光４１を照射することがより好ましい。この場合、図１（ｂ）に示すように、局所加熱光４１の有効ビーム径は、複数の接合材１が全て含まれるように調整する。
【００２４】
なお、局所加熱光（レーザ）４１の走査速度、パワー、スポット径サイズ、波長、使用台数（個数）等は、工業的な生産性や接合材１の温度特性に応じて任意に選択可能である。本実施形態においては、例えば、接合材１ａ、１ｂまたは１ｃとして、幅が０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下、厚さが５μｍ以上３０μｍ以下のガラスフリットを使用することができる。接合材同士の間の空間７１の幅は０．０５ｍｍ以上１.０ｍｍ以下の範囲とすることが可能である。また、第１および第２の基材として、高歪点ガラス基材を使用することができる。その場合、局所加熱光４１は、パワー１０Ｗ〜１０００Ｗ、波長８０８ｎｍ〜９８０ｎｍ、スポット径０．１ｍｍφ〜６.０ｍｍφ、走査速度５〜２５００ｍｍ／ｓの範囲であることが好ましい。ただし、局所加熱光４１の照射条件は、これらの条件に限定されない。より好ましい接合をするために、すなわち、接合材１同士の間の空間（気泡）７１を排出し、接合材１で空間７１を満たし、封止ラインＤに交差する方向に連結された接合部を形成するように、接合材の特性に合わせて照射条件を調整することが望ましい。
【００２５】
以上のように、本実施形態では、互いに隣接する接合材１同士の間の空間７１が接合材１によって満たされるように、局所加熱光４１を照射することが重要である。しかしながら、本発明の気密容器の製造方法はこれに限定されず、互いに隣接する接合材１同士の間の空間７１が接合材１によって完全に満たされなくても構わない。具体的には、互いに隣接する接合材１同士の間の空間７１を部分的に連結するような形態となったり、上述したように照射順序によっては微小な気泡が混在するような形態となったりする場合がある。このような場合においても、接合材１同士の間の空間７１を完全に満たす場合と同様の効果により、信頼性の高い気密容器の製造方法として広く適用することができる。
【００２６】
（ステップ４）
次に、図２（ｇ）から図２（ｋ）に示すように、上記ステップ１〜３と同様の手順で、フェースプレート１２（第１の基材）と枠部材１４（第２の基材）とを接合する。具体的にはまず、図２（ｇ）に示すように、蛍光膜等が形成されたフェースプレート１２を準備する。次に、図２（ｈ）に示すように、フェースプレート１２の上に、ステップ１と同様に、封止ラインに交差する方向において、少なくとも一箇所の不連続部を備えるように複数の接合材２を枠状に形成する。次に、図２（ｉ）に示すように、ステップ２と同様にして、フェースプレート１２と枠部材１４とを接合材２を介して接触させる。ただし、ここでは補助的なガラス基材５２は用いていない。次に、図２（ｊ）および図４（ｂ）に示すように、ステップ３と同様にして、枠状の接合材２の各辺に沿って局所加熱光４１を照射する。このようにして、図２（ｋ）に示すように、フェースプレート１２とリアプレート１３が枠部材１４を介して対向し、内部空間が形成された外囲器１０を形成する。本実施形態において、接合材２はフェースプレート１２に形成されているが、枠部材１４に形成することも可能である。なお、接合材２の種類・物性、レーザ光の照射条件等はステップ１〜３と同様とすることが好ましい。
【００２７】
以上説明した実施形態では、リアプレート１３と枠部材１４を接合し、さらにフェースプレート１２と枠部材１４を接合し、それによってフェースプレート１２とリアプレート１３の間に枠部材１４が挿入された外囲器１０が製造される。しかし、本発明はより一般的には、少なくとも一部がリアプレート１３とフェースプレート１２とからなる気密容器を製造する方法を提供するものである。従って、枠部材１４の形状をした突状部があらかじめ一体形成されたガラス基材をリアプレート１３またはフェースプレート１２の一方として用い、他方のプレートと接合することも可能である。また、フェースプレート１２と枠部材１４を先に接合し、その後にリアプレート１３と枠部材１４を接合することも可能である。
【００２８】
さらに、以上説明した実施形態は画像表示装置を対象としたが、本発明はより一般的に、第１の基材と第２の基材との接合に適用することができる。複数の局所加熱光を用いる場合は、局所加熱光はすべて第１の基材側から照射してもよく、いくつかを第１の基材側から、残りを第２の基材側から照射してもよく、あるいは、すべてを第２の基材側から照射してもよい。
【実施例】
【００２９】
（実施例１）
以下、具体的な実施例を挙げて本発明を詳しく説明する。第１の実施例は、上記実施形態で説明した製造方法を適用して枠部材とリアプレートとの気密接合を行い、さらに、枠部材とフェースプレートとの気密接合を行い、これによって真空気密容器を製造するものである。
【００３０】
工程１（接合材の枠部材（第１の基材）への形成）
第１の基材として枠部材１４を形成した。具体的にはまず、１．５ｍｍ厚の高歪点ガラス基材（旭硝子株式会社製ＰＤ２００）を用意し、外形９８０ｍｍ×５８０ｍｍ×１．５ｍｍに切り出した。次に、切削加工により、中央部の９７０ｍｍ×５７０ｍｍ×１．５ｍｍの領域を切り出して、幅５ｍｍ、厚さ１．５ｍｍの略四角形断面の枠部材１４を成形した。次に、有機溶媒洗浄、純水リンス及びＵＶ-オゾン洗浄によって、枠部材１４の表面を脱脂した。
【００３１】
本実施例では、接合材１、２としてガラスフリットを用いた。ガラスフリットとしては、熱膨張係数α＝７９×１０-7／℃、転移点３５７℃、軟化点４２０℃のＢｉ系鉛非含有ガラスフリット（旭硝子株式会社社製ＢＡＳ１１５）を母材とし、バインダーとして有機物を分散混合したペーストを用いた。このペーストを、図３（ｂ）に示されるように、枠部材１４上にスクリーン印刷で、枠部材１４の周長に沿って幅０.４ｍｍ、厚さ７μｍで形成した。その際、互いに隣接する接合材１同士の間の空間７１の幅は０．０７ｍｍとした。次に１２０℃で乾燥し、その後有機物をバーンアウトするため４６０℃で加熱、焼成し、３つの接合材１を形成した（図２（ａ）〜（ｂ）参照）。
【００３２】
工程２（枠部材と電子源基材と接合材とを接触させる工程）
第２の基材として、リアプレート１３（電子源基材）を形成した。具体的にはまず、外形１０００ｍｍ×６００ｍｍ×１．８ｍｍの大きさのガラス基材（旭硝子株式会社製ＰＤ２００）を用意し、有機溶媒洗浄、純水リンス及びＵＶ−オゾン洗浄により表面を脱脂した。次に、このようにして得られたガラス基材の中央部の９６０ｍｍ×５５０ｍｍの領域に、表面電子伝導型の電子放出素子２７とマトリクス配線２８，２９を形成した。形成した電子放出素子２７は、１９２０×３×１０８０の画素数を個別に駆動可能なように、マトリクス配線２８，２９に接続した。次に、マトリクス配線２８，２９上に、Ｔｉからなる非蒸発ゲッタ材料を、厚さ２μｍでスパッタリングにより成膜し、非蒸発型ゲッタ（不図示）を形成した。以上のようにして、第２の基材であるリアプレート１３を用意した。なお、真空排気を行うために、リアプレート１３のマトリクス配線２８，２９が形成されていない領域に、ガラス基材を貫通する直径３ｍｍの開口（不図示）を予め設けた。
【００３３】
次に、接合材１が形成された枠部材１４をリアプレート１３に対してアライメントしながら、接合材１がリアプレート１３の電子放出素子２７を備えた面と接触するように、これらの部材を仮組みした。その後、接合材１への加圧力を均一化するために、補助的に、ガラス基材５２（旭硝子株式会社製ＰＤ２００）を、枠部材１４を覆うように配置した。ガラス基材５２は、リアプレート１３と同じサイズのものを用いた。さらに、加圧力を補助するために、不図示の加圧装置によってリアプレート１３と、接合材１と、枠部材１４とを加圧した。このようにして、リアプレート１３と枠部材１４とを接合材１を介して接触させた（図２（ｃ）〜（ｄ）参照）。
【００３４】
工程３（接合材に局所加熱光を照射する工程）
図１，２，４を用いて、本発明の特徴部分である局所加熱光を利用した接合工程を詳細に説明する。
【００３５】
まず、図２（ｄ）のようなリアプレート１３と枠部材１４と接合材１とからなる仮組み構造物に、局所加熱光（レーザ光）４１を照射した。本実施例においては、加工用半導体レーザ装置を１個用意して、ブレッドボード６０に固定した。局所加熱光４１はいずれも、ガラス基材５２に対して垂直方向に光軸を設定した。レーザヘッド６１は、レーザ出射口とガラス基材５２との距離が８ｃｍとなるように配置した（図４（ａ）参照）。
【００３６】
局所加熱光４１の照射条件は、波長９８０ｎｍ、レーザパワー４５０Ｗ、有効ビーム径２.０ｍｍとし、走査方向Ｄに１０００ｍｍ／ｓの速度で走査した。図１（ｂ）に示すように、局所加熱光４１は、３つの接合材１ａ、１ｂ、１ｃの全幅が有効ビーム内に含まれるように、接合材１に合焦させて照射した。局所加熱光４１の走査は、接合材１ａ、１ｂ、１ｃを含む被照射物を移動させることにより行った（図２（ｅ）および図１（ｂ）参照）。なお、本明細書中において、レーザパワーは、レーザヘッドから出射した全光束を積分した強度値として規定し、有効ビーム径は、レーザ光の強度がピーク強度のｅ-2倍以上となる範囲として規定した。
【００３７】
上記の工程を、枠部材１４の残りの３つの周辺部に対しても同様に行い、リアプレート１３と枠部材１４との接合を完了した（図２（ｆ）参照）。
【００３８】
工程４（枠部材と、接合材と、フェースプレートを準備する工程）
次に、リアプレート１３と同様に、旭硝子社株式会社製ＰＤ２００をガラス基材として用いて、蛍光膜３４等を具備したフェースプレート１２を作成した（図２（ｇ）参照）。このフェースプレート１２の上に、工程１と同様にして接合材２を形成した（図２（ｈ）参照）。
【００３９】
工程５（枠部材と、接合材と、フェースプレートとを接触させる工程）
枠部材１４を、接合材２が形成されたフェースプレート１２に対してアライメントしながら、フェースプレート１２と、接合材２と、枠部材１４とを加圧した。（図２（ｉ）参照）。
【００４０】
工程６（接合材に局所加熱光を照射する工程）
工程３と同様にして、フェースプレート１２と枠部材１４を、局所加熱光４１を用いて接合し、気密容器を完成させた。工程５，６では、補助的なガラス基材５２は用いなかった。レーザ光の照射条件や走査方法は、工程３の条件と同じとした。レーザヘッド６１と被照射物との位置関係は、図４（ｂ）に示す通りとした。工程４〜６では、工程１〜３のようにフリットペーストを枠部材１４に形成せず、フェースプレート１２に形成した。その他は工程１〜３と同様にして、フェースプレート１２と枠部材１４とを接合した（図２(ｇ)〜(ｋ)および図４（ｂ）参照）。
【００４１】
以上の様にして、気密容器を備えたＦＥＤ装置を作成した。装置を動作させたところ、電子放出性能及び画像表示性能が長時間安定して維持され、気密容器の接合部が、ＦＥＤに適用可能な程度の強度と安定した気密性とを確保していることが確認された。
【００４２】
（実施例２）
本実施例では、実施例１の工程３及び工程６において、図１（ａ）に示されるように、各々の接合材１ａ、１ｂ、１ｃに、それに対応する局所加熱光４１を順番に照射したこと以外は実施例１と同様にしてＦＥＤ装置を作成した。局所加熱光４１は、一方の端に配置された接合材１ａから、他方に配置された接合材１ｃに向けて順番に照射した。具体的には、局所加熱光４１の照射条件は、波長９８０ｎｍ、レーザパワー３２Ｗ、有効ビーム径０.５ｍｍとし、走査方向Ｄに１０００ｍｍ／ｓの速度で走査した。
【００４３】
以上の様にして、気密容器を備えたＦＥＤ装置を作成した。装置を動作させたところ、電子放出性能及び画像表示性能が長時間安定して維持され、気密容器の接合部が、ＦＥＤに適用可能な程度の強度と安定した気密性とを確保していることが確認された。
【符号の説明】
【００４４】
１，２ 接合材
１２ フェースプレート
１３ リアプレート
１４ 枠部材
４１ 局所加熱光
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気密容器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、対向するガラス基材を気密接合して気密性を有する内部空間を形成する技術が知られている。この技術は、真空断熱ガラス、有機ＬＥＤディスプレイ（ＯＬＥＤ）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等の、フラットパネルの気密容器（外囲器）の製造方法に適用されている。これらの気密容器の製造においては、対向するガラス基材の間に必要に応じて間隔規定部材や局所的な接着材等を配置した上で、周辺部に接合材を配置して、加熱等によりガラス基材同士を接合する。ガラス基材同士の接合方法としては、ガラス基材を仮組みして得られた組立体を加熱炉によって全体加熱（ベーク）する方法と、組立体の周縁部のみを局所加熱手段によって選択的に加熱する方法と、が提案されている。加熱冷却時間、加熱に要するエネルギーの低減、容器内部の機能デバイスの熱劣化防止といった観点で、局所加熱は全体加熱よりも有利である。
【０００３】
特許文献１には、局所加熱の長所を生かしてレーザ光による気密接合を画像表示装置の外囲器の製造方法に適用した例が開示されている。外囲器を製造するには、ガラス基材の間に複数配置されたフリットをレーザ光によって加熱溶融させ、ガラス基材同士を接合する。複数のフリットによって気密接合する効果により、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）を長時間使用しても、デバイス内部への水分や酸素の侵入は防止される。
【０００４】
特許文献２には、レーザ光を利用した外囲器の気密接合によって、画像表示装置の内部素子の熱影響を低減しつつ、気密性を高める技術が開示されている。気密性を高めるには、複数のループ状のフリットラインを用いて封止される。これにより、気密性を向上することができ、画像表示装置を安定して駆動することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００９／００３９７８０号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００９／０００９０６３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、局所加熱光を用いたガラス基材の接合方法においては、局所加熱光を単純に一つのループ状の接合材に照射するのではなく、複数の接合材に照射して多重に封止することによって内部空間を密閉し、気密信頼性を向上させる方法が知られている。しかしながら、このような方法で製造された気密容器やガラス基材の接合体においても、外力を受けることによって各々の封止ラインにクラックが発生し、気密性の長期的な信頼度が損なわれる場合があった。そこで本発明は、気密性の長期的な信頼度が高い気密容器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】
【０００７】
本発明によれば、第１の基材と、該第１の基材と対向して該第１の基材とともに気密容器の少なくとも一部を形成する第２の基材と、を接合することを含む、気密容器の製造方法が提供される。本発明は、粘度が負の温度係数を有し、互いに間隔をおいて並んでいる複数の線状の接合材を、第１の基材と第２の基材の双方に接触するように第１の基材と第２の基材との間に配置する工程と、局所加熱光を接合材に沿って照射し、第１の基材と第２の基材とを接合する接合工程と、を有する。接合工程では、局所加熱光の照射によって接合材を溶融させて、互いに隣接する接合材同士を連結させる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、気密性の長期的な信頼度が高い気密容器の製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】局所加熱光の照射方法を示す模式図である。
【図２】気密容器の製造プロセスフローの一例を示す接合部の断面図である。
【図３】接合材の形成パターンの一例を示す断面図である。
【図４】局所加熱光の照射方法を示す模式図である。
【図５】加熱溶融部の応力分布を概念的に示す模式図である。
【図６】本発明の気密容器の製造方法を適用可能なＦＥＤの部分破断斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について説明する。本発明の気密容器の製造方法は、内部空間が外部雰囲気から気密遮断されることが必要なデバイスを有するＦＥＤ、ＯＬＥＤ、ＰＤＰ等に用いられる気密容器の製造方法に適用することが可能である。特に、内部が減圧空間とされたＦＥＤ等の画像表示装置では、内部空間の負圧によって発生する大気圧荷重に対抗可能な接合強度が求められるが、本発明の気密容器の製造方法によれば、接合強度の確保と気密性とを高度に両立することができる。しかし、本発明の気密容器の製造方法は、上述の用途に限定されるものではなく、互いに対向する基材の周縁部に接合部を有する、気密性が要求される気密容器の製造に広く適用することができる。
【００１１】
図６は、本発明の対象となる画像表示装置の一例を示す部分破断斜視図である。画像表示装置１１の外囲器（気密容器）１０は、いずれもガラス製のフェースプレート１２、リアプレート１３、および枠部材１４を有している。枠部材１４はそれぞれが平板状のフェースプレート１２とリアプレート１３との間に位置し、フェースプレート１２とリアプレート１３との間に密閉空間を形成している。具体的には、フェースプレート１２と枠部材１４、およびリアプレート１３と枠部材１４とが互いに対向する面同士で接合されることによって、密閉された内部空間を有する外囲器１０が形成されている。外囲器１０の内部空間は真空に維持され、フェースプレート１２とリアプレート１３との間の間隔規定部材であるスペーサ８が所定のピッチで設けられている。フェースプレート１２と枠部材１４、またはリアプレート１３と枠部材１４は、あらかじめ接合または一体形成されていてもよい。
【００１２】
リアプレート１３には、画像信号に応じて電子を放出する多数の電子放出素子２７が設けられ、画像信号に応じて各電子放出素子２７を作動させるための駆動用マトリックス配線（Ｘ方向配線２８，Ｙ方向配線２９）が形成されている。リアプレート１３と対向して位置するフェースプレート１２には、電子放出素子２７から放出された電子の照射を受けて発光し画像を表示する蛍光体からなる蛍光膜３４が設けられている。フェースプレート１２上にはさらにブラックストライプ３５が設けられている。蛍光膜３４とブラックストライプ３５は交互に配列して設けられている。蛍光膜３４の上にはＡｌ薄膜よりなるメタルバック３６が形成されている。メタルバック３６は電子を引き付ける電極としての機能を有し、外囲器１０に設けられた高圧端子Ｈｖから電位の供給を受ける。メタルバック３６の上にはＴｉ薄膜よりなる非蒸発型ゲッタ３７が形成されている。
【００１３】
フェースプレート１２、リアプレート１３、および枠部材１４は、透明で透光性を有していればよく、ソーダライムガラス、高歪点ガラス、無アルカリガラス等が使用可能である。後述する局所加熱光の使用波長および接合材の吸収波長域において、これらの部材が良好な波長透過性を有していることが望ましい。
【００１４】
次に、本発明の気密容器の製造方法について、図１から図４を参照して説明する。なお、以下の説明では、第１の基材を接合材が形成される基材、第２の基材を第１の基材と対向配置される基材という意味で用いている。
【００１５】
（ステップ１）
まず、図２（ａ）に示すように、枠部材１４（第１の基材）を準備し、次に、図２（ｂ）に示すように、複数の線状の接合材１を枠状に形成された枠部材１４の上に形成する。図の簡略化のために、図２では１つの接合材１のみが示されているが、実際には、接合材１は複数形成される。接合材１は、粘度が負の温度係数を有し、高温で軟化すればよく、かつフェースプレート１２、リアプレート１３、及び枠部材１４のいずれよりも軟化点が低いことが望ましい。接合材１の例として、ガラスフリット、無機接着剤、有機接着剤が挙げられる。接合材１は、後述する局所加熱光の波長に対して高い吸収性を示すことが好ましい。内部空間の真空度維持が要求されるＦＥＤ等に適用する場合は、残留ハイドロカーボンの分解を抑制できるガラスフリットや無機接着剤が接合材１として好適に用いられる。また本実施形態における接合材１の形成パターンは、図３（ａ）に示すように、封止ラインに交差する方向に、少なくとも一箇所の不連続部が形成されるように配されていれば良い。接合材１の形成パターンは、好ましくは図３（ｂ）、（ｃ）のように複数の不連続部が形成されるようになっている。つまり、複数の線状の接合材１は、枠部材１４上に、互いに間隔を置いて形成される。各々の接合材１は、気密容器の内部空間を取り囲む閉曲線状に形成されることが好ましい。すなわち、下記の接合工程前において、接合材１は、気密容器の内部空間を幾重に取り囲んでいることが好ましい。
【００１６】
（ステップ２）
次に、図２（ｃ）に示すように、電子放出素子２７等が形成されたリアプレート１３（第２の基材）を枠部材１４と対向配置する。これによって、枠部材１４（第１の基材）とリアプレート１３（第２の基材）との間に、枠部材１４とリアプレート１３の双方に接触するように、接合材１が配置される。この際、図２（ｄ）に示すように、接合材１とリアプレート１３との接触を確保するために、補助的にガラス基材５２で枠部材１４を覆い、接合材１をリアプレート１３に押しつけることが好ましい。
【００１７】
（ステップ３）
次に、図２（ｅ）および図４（ａ）に示すように、局所加熱光４１を接合材１に移動照射し、対向配置されたリアプレート１３と枠部材１４とを接合する（接合工程）。リアプレート１３と枠部材１４とを接合後、補助的に用いたガラス基材５２は退避させる（図２（ｆ）参照）。局所加熱光４１は、接合材１が枠状に延びる方向（封止ライン）Ｄ（図４（ａ）参照）に沿って、接合材１に移動照射される。局所加熱光４１は、接合領域の近傍を局所的に加熱可能であればよく、光源としては半導体レーザが好適に用いられる。接合材１を局所的に加熱する性能や、第１および第２の基材としてのガラス基材の透過性等の観点から、赤外域に波長を有する加工用半導体レーザが好ましい。
【００１８】
図４（ａ）を参照すると、局所加熱光４１を出射するレーザヘッド６１が、ブレッドボード６０に固定されている。本実施形態では、接合材１を含む被照射物を移動させているが、ブレッドボード６０を方向Ｄに沿って移動させてもよい。
【００１９】
前述のように、接合材１は封止ラインＤに交差する方向において、少なくとも１箇所の不連続部を備え、各々の接合材１が間隔をおいて配置されている。図５（ａ）および図５（ｂ）は、それぞれ、局所加熱光４１照射前および照射後の、枠部材１４、リアプレート１３および接合材１を示している。図５（ｃ）は（ａ）の点線部（接合部）を拡大した模式図であり、図５（ｆ）は（ｂ）の点線部（接合部）を拡大した模式図である。図５（ｂ）〜図５（ｆ）は、局所加熱光４１照射中の接合部の様子を経時的に示している。接合材１は、粘度が負の温度係数を有しているため、加熱溶融すると粘度が下がって流動化する。図５（ｃ）に示すように、局所加熱光４１を接合材１に照射することによって、流動化した接合材１が潰れて、互いに隣接する接合材１同士の間の空間７１に流れていく。それに伴い、図５（ｄ）に示すように、空間７１は気泡となる。この気泡７１の圧力は一時的に高まるが、接合材１の粘度が低下しているため、この気泡７１は容易に外部に排出される（図５（ｆ）参照）。その結果、局所加熱光４１が照射された後は、封止ラインＤに交差する方向において連続的な接合部が形成される。このようにして、複数の接合材１が一体化される。
【００２０】
局所加熱光４１の照射前の接合材１に隣接する、枠部材１４の領域７２には、局所加熱光４１の照射によって加熱された接合材１からの熱が流入し易い（図５（ｃ），（ｆ），（ｇ）も参照）。一方で、接合材１同士の間の空間７１に隣接する、枠部材１４の領域７３には、接合材１が空間７１に浸入するまでは熱が流入し難い。そのため、流入する熱の総量は、領域７２よりも領域７３の方が少ないため、局所加熱光４１の照射前に形成されている接合材１の付近の領域７２には、熱膨張に起因する引っ張り応力が発生し易い。一方、接合材１同士の間の空間７１に隣接する、枠部材１４の領域７３には圧縮応力が発生し易い。このような応力は、枠部材１４だけでなくリアプレート１３にも生じる。複数の接合材１は、連結された状態、つまり一体となった状態で固化するため、上記の応力分布は接合工程後にも維持される。その結果、図５（ｇ）に示すように、外力によって封止部にクラック７４が発生した際でも、圧縮応力が発生している領域７３でクラック７４の貫通を防止することが可能である。これにより、気密性の長期的な信頼度が高い気密容器を提供することが可能となる。
【００２１】
本実施形態における局所加熱光４１の１つの照射方法は、図１（ａ）に示されるように、複数の局所加熱光４１を、対応する接合材１の各々のライン１ａ、１ｂ、１ｃに照射することにより、封止ラインＤに交差する方向に連結した１つの接合部を得るものである。この際、複数の接合材１において、両端の接合材１ａと１ｃに、接合材１ｂに先行して局所加熱光４１を照射して接合すると、空間７１（気泡）が排出されずに、接合材１中に取り残される場合がある。したがって、図１（ａ）に示されるように、複数の局所加熱光４１を対応する接合材の各々のライン１ａ、１ｂ、１ｃに照射する場合においては、先に接合材１ｂを接合した後に、両端の接合材１ａと１ｃを接合する順序で行うことが好ましい。もしくは、一端部の接合材１ａから他端部の接合材１ｃに向けて順番に局所加熱光を照射して接合を行うことが好ましい。
【００２２】
より具体的には、複数の接合材のうちの一の接合材に沿って一の局所加熱光を照射し、一の局所加熱光の照射の後を追うように、別の局所加熱光を一の接合材に隣接する別の接合材に照射することが好ましい。このように、封止ラインＤに直交する方向に関して、各々の封止材を順番に加熱溶融させることで、空間（気泡）７１を徐々に接合材の外側へ導いて、最終的に全ての接合材から気泡７１を排出させることが容易になる。
【００２３】
また、図１（ａ）に示されるような複数の局所加熱光４１を接合材１の各々のライン１ａ、１ｂ、１ｃに任意の接合順序で照射する場合、接合材１が潰れて空間（気泡）７１が排出されるという効果が阻害される場合がある。これは、局所加熱光４１が照射されている部分に隣接する接合材が非溶融状態にあるからである。したがって、図１（ｂ）に示されるように、封止ラインＤに交差する方向において、複数の接合材１ａ、１ｂ、１ｃが同時に加熱溶融するように局所加熱光４１を照射することがより好ましい。この場合、図１（ｂ）に示すように、局所加熱光４１の有効ビーム径は、複数の接合材１が全て含まれるように調整する。
【００２４】
なお、局所加熱光（レーザ）４１の走査速度、パワー、スポット径サイズ、波長、使用台数（個数）等は、工業的な生産性や接合材１の温度特性に応じて任意に選択可能である。本実施形態においては、例えば、接合材１ａ、１ｂまたは１ｃとして、幅が０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下、厚さが５μｍ以上３０μｍ以下のガラスフリットを使用することができる。接合材同士の間の空間７１の幅は０．０５ｍｍ以上１.０ｍｍ以下の範囲とすることが可能である。また、第１および第２の基材として、高歪点ガラス基材を使用することができる。その場合、局所加熱光４１は、パワー１０Ｗ〜１０００Ｗ、波長８０８ｎｍ〜９８０ｎｍ、スポット径０．１ｍｍφ〜６.０ｍｍφ、走査速度５〜２５００ｍｍ／ｓの範囲であることが好ましい。ただし、局所加熱光４１の照射条件は、これらの条件に限定されない。より好ましい接合をするために、すなわち、接合材１同士の間の空間（気泡）７１を排出し、接合材１で空間７１を満たし、封止ラインＤに交差する方向に連結された接合部を形成するように、接合材の特性に合わせて照射条件を調整することが望ましい。
【００２５】
以上のように、本実施形態では、互いに隣接する接合材１同士の間の空間７１が接合材１によって満たされるように、局所加熱光４１を照射することが重要である。しかしながら、本発明の気密容器の製造方法はこれに限定されず、互いに隣接する接合材１同士の間の空間７１が接合材１によって完全に満たされなくても構わない。具体的には、互いに隣接する接合材１同士の間の空間７１を部分的に連結するような形態となったり、上述したように照射順序によっては微小な気泡が混在するような形態となったりする場合がある。このような場合においても、接合材１同士の間の空間７１を完全に満たす場合と同様の効果により、信頼性の高い気密容器の製造方法として広く適用することができる。
【００２６】
（ステップ４）
次に、図２（ｇ）から図２（ｋ）に示すように、上記ステップ１〜３と同様の手順で、フェースプレート１２（第１の基材）と枠部材１４（第２の基材）とを接合する。具体的にはまず、図２（ｇ）に示すように、蛍光膜等が形成されたフェースプレート１２を準備する。次に、図２（ｈ）に示すように、フェースプレート１２の上に、ステップ１と同様に、封止ラインに交差する方向において、少なくとも一箇所の不連続部を備えるように複数の接合材２を枠状に形成する。次に、図２（ｉ）に示すように、ステップ２と同様にして、フェースプレート１２と枠部材１４とを接合材２を介して接触させる。ただし、ここでは補助的なガラス基材５２は用いていない。次に、図２（ｊ）および図４（ｂ）に示すように、ステップ３と同様にして、枠状の接合材２の各辺に沿って局所加熱光４１を照射する。このようにして、図２（ｋ）に示すように、フェースプレート１２とリアプレート１３が枠部材１４を介して対向し、内部空間が形成された外囲器１０を形成する。本実施形態において、接合材２はフェースプレート１２に形成されているが、枠部材１４に形成することも可能である。なお、接合材２の種類・物性、レーザ光の照射条件等はステップ１〜３と同様とすることが好ましい。
【００２７】
以上説明した実施形態では、リアプレート１３と枠部材１４を接合し、さらにフェースプレート１２と枠部材１４を接合し、それによってフェースプレート１２とリアプレート１３の間に枠部材１４が挿入された外囲器１０が製造される。しかし、本発明はより一般的には、少なくとも一部がリアプレート１３とフェースプレート１２とからなる気密容器を製造する方法を提供するものである。従って、枠部材１４の形状をした突状部があらかじめ一体形成されたガラス基材をリアプレート１３またはフェースプレート１２の一方として用い、他方のプレートと接合することも可能である。また、フェースプレート１２と枠部材１４を先に接合し、その後にリアプレート１３と枠部材１４を接合することも可能である。
【００２８】
さらに、以上説明した実施形態は画像表示装置を対象としたが、本発明はより一般的に、第１の基材と第２の基材との接合に適用することができる。複数の局所加熱光を用いる場合は、局所加熱光はすべて第１の基材側から照射してもよく、いくつかを第１の基材側から、残りを第２の基材側から照射してもよく、あるいは、すべてを第２の基材側から照射してもよい。
【実施例】
【００２９】
（実施例１）
以下、具体的な実施例を挙げて本発明を詳しく説明する。第１の実施例は、上記実施形態で説明した製造方法を適用して枠部材とリアプレートとの気密接合を行い、さらに、枠部材とフェースプレートとの気密接合を行い、これによって真空気密容器を製造するものである。
【００３０】
工程１（接合材の枠部材（第１の基材）への形成）
第１の基材として枠部材１４を形成した。具体的にはまず、１．５ｍｍ厚の高歪点ガラス基材（旭硝子株式会社製ＰＤ２００）を用意し、外形９８０ｍｍ×５８０ｍｍ×１．５ｍｍに切り出した。次に、切削加工により、中央部の９７０ｍｍ×５７０ｍｍ×１．５ｍｍの領域を切り出して、幅５ｍｍ、厚さ１．５ｍｍの略四角形断面の枠部材１４を成形した。次に、有機溶媒洗浄、純水リンス及びＵＶ-オゾン洗浄によって、枠部材１４の表面を脱脂した。
【００３１】
本実施例では、接合材１、２としてガラスフリットを用いた。ガラスフリットとしては、熱膨張係数α＝７９×１０-7／℃、転移点３５７℃、軟化点４２０℃のＢｉ系鉛非含有ガラスフリット（旭硝子株式会社社製ＢＡＳ１１５）を母材とし、バインダーとして有機物を分散混合したペーストを用いた。このペーストを、図３（ｂ）に示されるように、枠部材１４上にスクリーン印刷で、枠部材１４の周長に沿って幅０.４ｍｍ、厚さ７μｍで形成した。その際、互いに隣接する接合材１同士の間の空間７１の幅は０．０７ｍｍとした。次に１２０℃で乾燥し、その後有機物をバーンアウトするため４６０℃で加熱、焼成し、３つの接合材１を形成した（図２（ａ）〜（ｂ）参照）。
【００３２】
工程２（枠部材と電子源基材と接合材とを接触させる工程）
第２の基材として、リアプレート１３（電子源基材）を形成した。具体的にはまず、外形１０００ｍｍ×６００ｍｍ×１．８ｍｍの大きさのガラス基材（旭硝子株式会社製ＰＤ２００）を用意し、有機溶媒洗浄、純水リンス及びＵＶ−オゾン洗浄により表面を脱脂した。次に、このようにして得られたガラス基材の中央部の９６０ｍｍ×５５０ｍｍの領域に、表面電子伝導型の電子放出素子２７とマトリクス配線２８，２９を形成した。形成した電子放出素子２７は、１９２０×３×１０８０の画素数を個別に駆動可能なように、マトリクス配線２８，２９に接続した。次に、マトリクス配線２８，２９上に、Ｔｉからなる非蒸発ゲッタ材料を、厚さ２μｍでスパッタリングにより成膜し、非蒸発型ゲッタ（不図示）を形成した。以上のようにして、第２の基材であるリアプレート１３を用意した。なお、真空排気を行うために、リアプレート１３のマトリクス配線２８，２９が形成されていない領域に、ガラス基材を貫通する直径３ｍｍの開口（不図示）を予め設けた。
【００３３】
次に、接合材１が形成された枠部材１４をリアプレート１３に対してアライメントしながら、接合材１がリアプレート１３の電子放出素子２７を備えた面と接触するように、これらの部材を仮組みした。その後、接合材１への加圧力を均一化するために、補助的に、ガラス基材５２（旭硝子株式会社製ＰＤ２００）を、枠部材１４を覆うように配置した。ガラス基材５２は、リアプレート１３と同じサイズのものを用いた。さらに、加圧力を補助するために、不図示の加圧装置によってリアプレート１３と、接合材１と、枠部材１４とを加圧した。このようにして、リアプレート１３と枠部材１４とを接合材１を介して接触させた（図２（ｃ）〜（ｄ）参照）。
【００３４】
工程３（接合材に局所加熱光を照射する工程）
図１，２，４を用いて、本発明の特徴部分である局所加熱光を利用した接合工程を詳細に説明する。
【００３５】
まず、図２（ｄ）のようなリアプレート１３と枠部材１４と接合材１とからなる仮組み構造物に、局所加熱光（レーザ光）４１を照射した。本実施例においては、加工用半導体レーザ装置を１個用意して、ブレッドボード６０に固定した。局所加熱光４１はいずれも、ガラス基材５２に対して垂直方向に光軸を設定した。レーザヘッド６１は、レーザ出射口とガラス基材５２との距離が８ｃｍとなるように配置した（図４（ａ）参照）。
【００３６】
局所加熱光４１の照射条件は、波長９８０ｎｍ、レーザパワー４５０Ｗ、有効ビーム径２.０ｍｍとし、走査方向Ｄに１０００ｍｍ／ｓの速度で走査した。図１（ｂ）に示すように、局所加熱光４１は、３つの接合材１ａ、１ｂ、１ｃの全幅が有効ビーム内に含まれるように、接合材１に合焦させて照射した。局所加熱光４１の走査は、接合材１ａ、１ｂ、１ｃを含む被照射物を移動させることにより行った（図２（ｅ）および図１（ｂ）参照）。なお、本明細書中において、レーザパワーは、レーザヘッドから出射した全光束を積分した強度値として規定し、有効ビーム径は、レーザ光の強度がピーク強度のｅ-2倍以上となる範囲として規定した。
【００３７】
上記の工程を、枠部材１４の残りの３つの周辺部に対しても同様に行い、リアプレート１３と枠部材１４との接合を完了した（図２（ｆ）参照）。
【００３８】
工程４（枠部材と、接合材と、フェースプレートを準備する工程）
次に、リアプレート１３と同様に、旭硝子社株式会社製ＰＤ２００をガラス基材として用いて、蛍光膜３４等を具備したフェースプレート１２を作成した（図２（ｇ）参照）。このフェースプレート１２の上に、工程１と同様にして接合材２を形成した（図２（ｈ）参照）。
【００３９】
工程５（枠部材と、接合材と、フェースプレートとを接触させる工程）
枠部材１４を、接合材２が形成されたフェースプレート１２に対してアライメントしながら、フェースプレート１２と、接合材２と、枠部材１４とを加圧した。（図２（ｉ）参照）。
【００４０】
工程６（接合材に局所加熱光を照射する工程）
工程３と同様にして、フェースプレート１２と枠部材１４を、局所加熱光４１を用いて接合し、気密容器を完成させた。工程５，６では、補助的なガラス基材５２は用いなかった。レーザ光の照射条件や走査方法は、工程３の条件と同じとした。レーザヘッド６１と被照射物との位置関係は、図４（ｂ）に示す通りとした。工程４〜６では、工程１〜３のようにフリットペーストを枠部材１４に形成せず、フェースプレート１２に形成した。その他は工程１〜３と同様にして、フェースプレート１２と枠部材１４とを接合した（図２(ｇ)〜(ｋ)および図４（ｂ）参照）。
【００４１】
以上の様にして、気密容器を備えたＦＥＤ装置を作成した。装置を動作させたところ、電子放出性能及び画像表示性能が長時間安定して維持され、気密容器の接合部が、ＦＥＤに適用可能な程度の強度と安定した気密性とを確保していることが確認された。
【００４２】
（実施例２）
本実施例では、実施例１の工程３及び工程６において、図１（ａ）に示されるように、各々の接合材１ａ、１ｂ、１ｃに、それに対応する局所加熱光４１を順番に照射したこと以外は実施例１と同様にしてＦＥＤ装置を作成した。局所加熱光４１は、一方の端に配置された接合材１ａから、他方に配置された接合材１ｃに向けて順番に照射した。具体的には、局所加熱光４１の照射条件は、波長９８０ｎｍ、レーザパワー３２Ｗ、有効ビーム径０.５ｍｍとし、走査方向Ｄに１０００ｍｍ／ｓの速度で走査した。
【００４３】
以上の様にして、気密容器を備えたＦＥＤ装置を作成した。装置を動作させたところ、電子放出性能及び画像表示性能が長時間安定して維持され、気密容器の接合部が、ＦＥＤに適用可能な程度の強度と安定した気密性とを確保していることが確認された。
【符号の説明】
【００４４】
１，２ 接合材
１２ フェースプレート
１３ リアプレート
１４ 枠部材
４１ 局所加熱光
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基材と、該第１の基材と対向して該第１の基材とともに気密容器の少なくとも一部を形成する第２の基材と、を接合することを含む、気密容器の製造方法であって、
粘度が負の温度係数を有し、互いに間隔をおいて並んでいる複数の線状の接合材を、前記第１の基材と前記第２の基材の双方に接触するように前記第１の基材と前記第２の基材との間に配置する工程と、
局所加熱光を前記接合材に沿って照射し、前記第１の基材と前記第２の基材とを接合する接合工程と、を有し、
前記接合工程では、前記局所加熱光の照射によって前記接合材を溶融させて互いに隣接する接合材同士を連結させる、気密容器の製造方法。
【請求項２】
前記接合工程では、互いに隣接する前記接合材同士の間の空間を、前記局所加熱光の照射によって溶融させた前記接合材によって満たす、請求項１に記載の気密容器の製造方法。
【請求項３】
各々の前記接合材を前記気密容器の内部空間を取り囲む閉曲線状に形成するように前記複数の接合材を配置する、請求項１または２に記載の気密容器の製造方法。
【請求項４】
前記接合工程は、前記複数の接合材を順番に加熱溶融させる、請求項１から３のいずれか１項に記載の気密容器の製造方法。
【請求項５】
前記接合工程では、前記複数の接合材のうちの一の接合材に沿って一の局所加熱光を照射し、前記一の局所加熱光の照射の後を追うように、別の局所加熱光を前記一の接合材に隣接する別の接合材に照射する、請求項１から３のいずれか１項に記載の気密容器の製造方法。
【請求項６】
前記接合工程では、前記複数の接合材を一の局所加熱光によって同時に加熱溶融させる、請求項１から３のいずれか１項に記載の気密容器の製造方法。
【請求項１】
第１の基材と、該第１の基材と対向して該第１の基材とともに気密容器の少なくとも一部を形成する第２の基材と、を接合することを含む、気密容器の製造方法であって、
粘度が負の温度係数を有し、互いに間隔をおいて並んでいる複数の線状の接合材を、前記第１の基材と前記第２の基材の双方に接触するように前記第１の基材と前記第２の基材との間に配置する工程と、
局所加熱光を前記接合材に沿って照射し、前記第１の基材と前記第２の基材とを接合する接合工程と、を有し、
前記接合工程では、前記局所加熱光の照射によって前記接合材を溶融させて互いに隣接する接合材同士を連結させる、気密容器の製造方法。
【請求項２】
前記接合工程では、互いに隣接する前記接合材同士の間の空間を、前記局所加熱光の照射によって溶融させた前記接合材によって満たす、請求項１に記載の気密容器の製造方法。
【請求項３】
各々の前記接合材を前記気密容器の内部空間を取り囲む閉曲線状に形成するように前記複数の接合材を配置する、請求項１または２に記載の気密容器の製造方法。
【請求項４】
前記接合工程は、前記複数の接合材を順番に加熱溶融させる、請求項１から３のいずれか１項に記載の気密容器の製造方法。
【請求項５】
前記接合工程では、前記複数の接合材のうちの一の接合材に沿って一の局所加熱光を照射し、前記一の局所加熱光の照射の後を追うように、別の局所加熱光を前記一の接合材に隣接する別の接合材に照射する、請求項１から３のいずれか１項に記載の気密容器の製造方法。
【請求項６】
前記接合工程では、前記複数の接合材を一の局所加熱光によって同時に加熱溶融させる、請求項１から３のいずれか１項に記載の気密容器の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２１６４５８（Ｐ２０１２−２１６４５８Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８１８５７（Ｐ２０１１−８１８５７）
【出願日】平成２３年４月１日（２０１１．４．１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１日（２０１１．４．１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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