(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する一対のガラス基材と、該一対のガラス基材の間に位置して、該一対のガラス基材とともに大気圧より減圧される内部空間を形成する枠部材と、を有する減圧気密容器の製造方法であって、
ガラス基材と枠部材との間に、粘度が負の温度係数を有し前記ガラス基材および前記枠部材より低い軟化点温度を有し枠状に延びる接合材を、該接合材が前記ガラス基材と前記枠部材の双方に接触するように配置する配置工程と、
前記接合材を加圧しながら、前記接合材の幅方向における入熱分布の重心が前記接合材の幅方向中心よりも内側の領域に位置するように、前記接合材を加熱溶融する加熱工程と、
前記枠部材と前記接合材と前記ガラス基材を含む一対のガラス基材とにより囲まれた内部空間を外部空間に対して減圧する減圧工程と、を有し、
前記接合材を加熱溶融する加熱工程は、前記接合材に、該接合材の延びる方向に沿って局所加熱光を移動照射することを含み、
前記接合材は、前記局所加熱光が入射する面において、前記接合材の前記内側の領域における平均放射率が前記接合材の前記幅方向中心よりも外側の領域における平均放射率よりも高くされていることを特徴とする減圧気密容器の製造方法。 
【請求項２】
前記局所加熱光は前記接合材の幅方向に関し対称な熱量分布を有し、該熱量分布の中心が前記内側の領域に位置するように照射されることを特徴とする請求項１に記載の減圧気密容器の製造方法。
【請求項３】
前記局所加熱光は複数回に渡って照射され、前記複数回の照射と前記接合材の放射率とにより規定される入熱熱量を合計した総入熱熱量の分布の重心が前記内側の領域に位置するように照射されることを特徴とする請求項１または２に記載の減圧気密容器の製造方法。 
【請求項４】
前記配置工程において配置する前記接合材は、前記接合材の幅方向において前記内部空間の側の端部における内端膜厚と、前記内部空間と反対側の端部における外端膜厚とを有し、
前記加熱工程は、前記外端膜厚に対する前記内端膜厚の比が減少するように行われることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の減圧気密容器の製造方法。
【請求項５】
前記接合材の前記内側の部分に、酸化鉄を含むガラスフリットが形成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の減圧気密容器の製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の減圧気密容器の製造方法と、
前記一対のガラス基材の一方に、発光部材を配置する工程と、
を少なくとも備えることを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【請求項７】
互いに対向する一対のガラス基材と、該一対のガラス基材の間に位置して、該一対のガラス基材とともに大気圧より減圧される内部空間を形成する枠部材と、を有する減圧気密容器の製造方法であって、
ガラス基材と枠部材との間に、粘度が負の温度係数を有し前記ガラス基材および前記枠部材より低い軟化点温度を有し枠状に延びる接合材を、該接合材が前記ガラス基材と前記枠部材の双方に接触するように配置する配置工程と、
前記接合材を加圧しながら、前記接合材の幅方向における入熱分布の重心が前記接合材の幅方向中心よりも内側の領域に位置するように、前記接合材を加熱溶融する加熱工程と、
前記枠部材と前記接合材と前記ガラス基材を含む一対のガラス基材とにより囲まれた内部空間を外部空間に対して減圧する減圧工程と、を有し、
前記接合材を加熱溶融する加熱工程は、前記接合材に、該接合材の延びる方向に沿って局所加熱光を移動照射することを含み、
前記局所加熱光は前記接合材の幅方向において照射光強度の最大点と前記最大点を挟んで最大点より強度が小の領域を有する熱量分布を有し、前記最大点が前記内側の領域に位置するように照射され、
前記幅方向において前記局所加熱光の幅は、前記接合材の幅よりも大きいことを特徴とする減圧気密容器の製造方法。 
【請求項８】
前記局所加熱光は前記接合材の幅方向に関し対称な熱量分布を有し、該熱量分布の中心が前記内側の領域に位置するように照射されることを特徴とする請求項７に記載の減圧気密容器の製造方法。
【請求項９】
前記局所加熱光は複数回に渡って照射され、前記複数回の照射と前記接合材の放射率とにより規定される入熱熱量を合計した総入熱熱量の分布の重心が前記内側の領域に位置するように照射されることを特徴とする請求項７または８に記載の減圧気密容器の製造方法。 
【請求項１０】
前記配置工程において配置する前記接合材は、前記接合材の幅方向において前記内部空間の側の端部における内端膜厚と、前記内部空間と反対側の端部における外端膜厚とを有し、
前記加熱工程は、前記外端膜厚に対する前記内端膜厚の比が減少するように行われることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の減圧気密容器の製造方法。
【請求項１１】
前記接合材の前記内側の部分に、酸化鉄を含むガラスフリットが形成されることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の減圧気密容器の製造方法。
【請求項１２】
請求項７乃至１１のいずれか１項に記載の減圧気密容器の製造方法と、
前記一対のガラス基材の一方に、発光部材を配置する工程と、
を少なくとも備えることを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は減圧気密容器の製造方法に関し、特に電子放出素子と蛍光膜とを備え内部が真空にされた画像表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、フラットパネルタイプの画像表示装置が公知である。これらの画像表示装置は、互いに対向するガラス基材を気密接合して製造され、内部空間が外部空間に対して仕切られた外囲器を備えている。これらの気密容器を製造するには、互いに対向するガラス基材の間に枠部材と、必要に応じて間隔規定部材や局所的な接着材を配置し、周辺部に接合材を枠状に配置して、加熱接合を行う。接合材の加熱方法としては、ガラス基材全体を加熱炉によってベークする方法や、局所加熱により接合材周辺を選択的に加熱する方法が知られている。局所加熱は、加熱冷却時間、加熱に要する熱量、生産性、容器の熱変形防止、容器内部に配置された機能デバイスの熱劣化防止等の観点から、全体加熱より有利である場合がある。特に、局所加熱の手段としてレーザ光が知られている。
【０００３】
特許文献１には、ＯＬＥＤの外囲器の製造方法にレーザ光による局所加熱を適用した例が開示されている。外囲器を製造するには、ガラス基材の間に配置されたフリットをレーザ光によって加熱溶融させる。レーザ光が透過されるガラス基材の一部に遮光マスクが形成されており、レーザ光の照射量に分布をもたせて接合する。照射量に分布をもたせた効果によってフリットは適切な温度に維持され、フリットとガラス基材の接合を均一にすることができる。
【０００４】
特許文献２には、ＯＬＥＤの外囲器の製造方法にレーザ光による局所加熱を適用した例が開示されている。外囲器を製造するには、ガラス基材の間に配置されたフリットをレーザ光によって加熱溶融させる。フリットが一様に加熱されるように、レーザの走査速度、出力、熱量分布を動的に変化させる。これによってフリットは実質的に一定の温度に維持され、ガラス割れが防止される。
【０００５】
特許文献３には、ガラス溶着体を製造する方法として、ガラス基材の間に配置されたフリットをレーザ光によって加熱溶融させ、気密接合する製造方法が開示されている。フリットの幅方向において、溶着体の外側に位置するフリットのみを選択的に溶融させることによって、発泡したガスが溶着体内部に進入するのを防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００８／０１１０５６１号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００６／００８２２９８号明細書
【特許文献３】特開２００９−１９６８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、従来より、全体加熱による接合方法とレーザ光による局所加熱による接合方法とが知られており、後者においては、接合材を単純にレーザ光で照射するのではなく、照射方法を様々に改良した接合方法が知られている。しかしながら、十分な接合強度を得るために接合材の溶融軟化に必要な熱量を得ようとすると、一対のガラス基材と枠部材とからなる減圧された気密容器の接合強度と気密性が低下する場合があった。具体的には、気密容器内部が減圧されると、枠部材及び固化後の接合材の圧縮変形はわずかであるために、ガラス基材は枠部材を固定点として中央部が内側に窪むように変形する。しかし、枠部材及び固化後の接合材はこの変形に追従できないため、ガラス基材の枠部材と接触している部分と接触していない部分との境界付近では、ガラス基材は枠部材に拘束されて大きな引張り応力を受ける。この結果、ガラス基材または接合材が破壊し、減圧気密容器の強度信頼性及び気密性が低下するものと考えられる。
【０００８】
本発明は、接合強度と気密性を両立した信頼性の高い減圧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】
【０００９】
本発明の減圧気密容器の製造方法は、互いに対向する一対のガラス基材と、一対のガラス基材の間に位置して、該一対のガラス基材とともに大気圧より減圧される内部空間を形成する枠部材と、を有する減圧気密容器の製造方法である。本製造方法は、ガラス基材と枠部材との間に、粘度が負の温度係数を有し、前記ガラス基材および前記枠部材より低い軟化点温度を有し枠状に延びる接合材を、該接合材が前記ガラス基材と前記枠部材の双方に接触するように配置する配置工程と、前記接合材を加圧しながら、前記接合材の幅方向における入熱分布の重心が前記接合材の幅方向中心よりも内側の領域に位置するように、前記接合材を加熱溶融する加熱工程と、前記枠部材と前記接合材と前記ガラス基材を含む一対のガラス基材とにより囲まれた内部空間を外部空間に対して減圧する減圧工程と、を有している。前記接合材を加熱溶融する加熱工程は、前記接合材に、該接合材の延びる方向に沿って局所加熱光を移動照射することを含んでいる。一つの実施態様では、前記接合材は、前記局所加熱光が入射する面において、前記接合材の前記内側の領域における平均放射率が前記接合材の前記幅方向中心よりも外側の領域における平均放射率よりも高くされている。他の実施態様では、前記局所加熱光は前記接合材の幅方向において照射光強度の最大点と前記最大点を挟んで最大点より強度が小の領域を有する熱量分布を有し、前記最大点が前記内側の領域に位置するように照射され、前記幅方向において前記局所加熱光の幅は、前記接合材の幅よりも大きい。
【００１０】
本発明によれば、一方のガラス基材と枠部材は、接合材の幅方向における入熱分布の重心が接合材の幅方向中心よりも内側の領域に位置するように照射されて接合される。接合材の内側の領域は、外側の領域よりも大きな入熱熱量を受けて粘度が低下するため、加圧によって潰れやすくなる。この結果、接合材の膜厚は、加熱の前と比べると、相対的に内側の領域で薄く、外側の領域で厚くなる。ガラス基材は減圧後の変形した状態により近い状態で枠部材と接合され、気密容器が減圧されても枠部材から大きな拘束力を受けることがない。従って、気密容器内部と外部の圧力差が生じても、枠部材との接合部におけるガラス基材の引張り応力を低減することができる。
【発明の効果】
【００１１】
このように、本発明によれば、接合強度と気密性を両立した信頼性の高い減圧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】
【００１２】
【図１】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２】局所加熱光の照射方法の一例を示す概念図である。
【図３】本発明の減圧気密容器の製造方法で得られる接合部の形状を示す断面図である。
【図４】本発明の効果を示す概念図である。
【図５】局所加熱光の照射方法の一例を示す概念図である。
【図６】入熱熱量と入射熱量と接合材の放射率の関係を概念的に説明する図である。
【図７】局所加熱光の照射方法の一例を示す概念図である。
【図８】実施例における接合材の膜厚分布の観測方法を示す模式図である。
【図９】減圧気密容器の接合部近傍の容器外面に発生する応力集中領域と、応力集中の接合材断面形状依存性を示す断面模式図である。
【図１０】本発明の減圧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】
【００１３】
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、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内部空間に有するＦＥＤ、ＯＬＥＤ、ＰＤＰ等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るＦＥＤ等の画像表示装置では、内部空間の負圧によって気密容器が大気圧荷重を受け、その大気圧荷重によって気密接合部にクラックが発生することがある。このようなクラックは、気密容器の接合強度と気密性の長期的な信頼度を損なう場合がある。本発明の気密容器の製造方法によれば、気密容器の接合強度と気密性の長期的な信頼度を高めることができる。しかし、本発明の気密容器の製造方法は、内部が減圧空間とされた気密容器の製造に限定されるものではない。本発明は、対向するガラス基材の周縁部に気密性が要求される接合部を有する気密容器、あるいはガラス基材同士が接合された接合体の製造に広く適用することができる。
【００１４】
図１０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の気密容器（外囲器）１０は、いずれもガラス製のフェースプレート１２と、リアプレート１３と、枠部材１４と、を有している。フェースプレート１２とリアプレート１３は、それぞれが平板状の互いに対向する一対のガラス基材である。枠部材１４はフェースプレート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及びリアプレート１３とともに、大気圧より減圧された内部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、及びリアプレート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気密容器１０が形成されている。気密容器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、あらかじめ接合され、または一体形成されていてもよい。
【００１５】
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、気密容器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。
【００１６】
フェースプレート１２、リアプレート１３、及び枠部材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及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。
【００１７】
次に、本発明の製造方法を好適に適用可能なガラス基材からなる気密容器の形態について説明する。
【００１８】
本発明の製造方法が適用可能な気密容器は、気密容器が配される外部空間の気圧に対して、気密容器の内部空間の気圧が相対的に低い減圧気密容器である。気密容器としては、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、減圧断熱ガラス、減圧遮音ガラス等が含まれる。特に、内部空間が真空であるＦＥＤ等の真空気密容器の製造方法として、本発明はより一層好適に適用可能である。以下に図９を用いて詳細に説明する。
【００１９】
図９の（ａ）〜（ｄ）の各図は、内部空間を減圧する前後の気密容器の断面を模式的に示している。符号１２、１３は、気密容器を構成する基材対であり、符号１４は、基材の周辺部で基材対間に狭持され接合材１および２を介して基材対に接合されている枠部材である。基板対１２および１３と枠部材１４と接合材１および２により、外部空間に対して内部空間が規定されている。
【００２０】
図９（ａ）は、接合材を狭持している枠部材と基材が平行な配置をとっている場合であって、かつ、外部空間の圧力Ｐｅと内部空間の圧力Ｐｉが同じで差圧が無い状態の気密容器の形状を模式的に示している。このときガラス基材には、気密容器の内外の圧力差に基づく変形は生じない。次に、図９（ａ）に示した気密容器の内部空間を排気して減圧気密容器とした場合の減圧気密容器の形状を図９（ｂ）に模式的に示す。減圧気密容器は、外部空間の圧力Ｐｅに対して内部空間の圧力Ｐｉが負圧であるため、内外の差圧を駆動力とした容器内部方向への容器部材の弾性変形が発生する。容器内部の形状と間隔が規定されている部分とされていない部分が存在している場合は、形状または間隔が規定されていない部分は、規定されている部分に比較して、容器内部方向への容器の変形が発生しやすい。気密容器の周辺部に配された接合材の位置においては、枠部材と接合材が基材対間の間隔を規定しているため、基材対は変形しない。一方で、接合材で枠部材に固定された領域（以降接合領域とする）より、気密容器の内側の領域を構成する基材対は、容器内外の差圧を駆動力として、容器内部方向に弾性変形する。
【００２１】
この結果、接合領域のエッジ二箇所のうち内部空間側のエッジ近傍にある基材は、圧縮方向に基材が変形し、内部空間側エッジの位置の基材の外部空間側で引張方向に基材が変形する。この事は、図９（ｂ）中のＥｉ１〜Ｅｉ４に示した領域に引張り応力が集中する事を意味する。基材にガラス基材を適用した場合、ガラス基材は脆性材料であり、圧縮応力に対しては強いが、引張り応力に対して弱く、クラック等の発生頻度が増大し気密性や強度の低下に繋がる場合があり問題である。
【００２２】
次に、本発明の製造方法を適用可能な気密容器の形態を図９（ｃ）、（ｄ）を用いて詳細に説明する。
【００２３】
理解の簡単のために接合材１を代表として説明する。接合材１の幅方向に、容器内部空間側が選択的に低膜厚となる膜厚分布をとる接合面を形成する事により、基材対は、減圧する前の段階（Ｐｉ＝Ｐｅ）で、内部空間側で基材対同士がより近くなるような気密容器の断面形状を取る事となる。（図９（ｃ））
さらに、気密容器の内部を排気して、減圧気密容器とした場合にも、基材は、内部空間側に弾性変形するが、接合領域近傍の基材の局所的な変形が生じにくいため、Ｅｉ１〜Ｅｉ４に相当する領域において、引張り応力の発生を低減する事が可能である。この状態を図９（ｄ）に模式的に示した。
【００２４】
以上のように、差圧による基材の変形を予め想定して、接合領域の接合材膜厚に膜厚分布を形成する形態をとる事により、内外の差圧による基材の変形が生じても、Ｅｉ１〜Ｅｉ４に相当する領域において、引張り応力の発生を低減する事が可能である。本発明の製造方法は、この作用を利用する事により、減圧気密容器の周辺部に発生する引張り応力を低減した信頼性の高い気密容器を提供する事を目的とする。
【００２５】
次に、本発明の気密容器の製造方法におけるガラス基材の接合方法について、図面を参照して説明する。図１は気密容器の製造方法の概略ステップ図である。
【００２６】
（ステップ１）
まず、図１（ａ）に示すように、フェースプレート１２を準備し、次に、図１（ｂ）に示すように、接合材２をフェースプレート１２の上に形成する。接合材２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のいずれよりも低い軟化点を有していることが望まれる。接合材２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。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が好適に用いられる。
【００２７】
（ステップ２）
次に、図１（ｃ）に示すように、フェースプレート１２と枠部材１４を対向配置して、フェースプレート１２と枠部材１４からなる仮組み構造体１５を得る。接合材２は枠部材１４とフェースプレート１２との間に、枠部材１４とフェースプレート１２の双方に接触するように加圧され、配置される。接合材２は枠部材１４の幅方向中心よりも気密容器内側に偏って配置されている。これによって、後述する接合材１に局所加熱光４１を照射してリアプレート１３と枠部材１４を接合する際に（図１（ｇ）参照）、接合材２の局所加熱光４１への干渉が防止され、局所加熱光４１の光路が確保される。接合材２は気密容器内側ではなく気密容器外側に偏って配置することも可能である。あるいは接合材２として局所加熱光４１が透過するような材料を選択すれば、接合材１を接合材２の真下に配置しても、局所加熱光４１の光路を確保することができる。
【００２８】
（ステップ３：枠部材１４とフェースプレート１２の接合工程）
次に、図１（ｄ）に示すように、仮組み構造体１５を加熱炉で熱処理し、接合材２を加熱熔融した後に室温まで冷却する。これによって、フェースプレート１２と枠部材１４が接合材２によって接合された接合体１６を得る。接合材２はフェースプレート１２の上に形成したが、枠部材１４上に形成しても同様のステップで接合体１６を得ることができる。
【００２９】
（ステップ４）
次に、図１（ｅ）に示すように、ステップ３で得られた接合体１６の枠部材１４の上にステップ１と同様の手順で接合材１を形成する。接合材１は粘度が負の温度係数を有しており、枠部材１４の上に枠状に延びるように形成される。その後、図１（ｆ）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と枠部材１４とを、接合材１を介して接触させ仮組み構造体１７を形成し、加圧する。接合材１はリアプレート１３に接触するように加圧されればよく、その結果、接合材１はリアプレート１３と枠部材１４の間に、リアプレート１３と枠部材１４の双方と接触するように配置される。具体的な加圧方法としては、バネ材でフェースプレート１２またはリアプレート１３を加圧する方法、仮組み構造体１７の内部を減圧し、外部との差圧を利用して接合材１をリアプレート１３に押し付ける方法などがある。これらの方法を併用することも可能である。
【００３０】
（ステップ５：枠部材１４とリアプレート１３の接合工程）
次に、図１（ｇ）に示すように、接合材１を引き続き加圧しながら、接合材１に接合材の延びる方向に沿って局所加熱光４１を移動照射し、接合材１を加熱溶融する。これによって、図１（ｈ）に示すように、対向配置されたリアプレート１３と枠部材１４とが接合される。
【００３１】
図２は、本ステップをさらに詳細に示している。図２（ａ）の側方図を参照すると、仮組み構造体１７の上方には、ブレッドボード６０に固定された、局所加熱光４１を出射するレーザヘッド６１が設けられている。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、レーザヘッド６１の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。局所加熱光４１の移動照射は、被照射物を移動させることによって行ってもよいし、レーザヘッド６１を移動させることによって行ってもよい。すなわち、図２（ｂ）の平面図を参照すると、局所加熱光４１は、接合材１を含む仮組み構造体１７を方向Ｄに移動させながら照射している。しかし局所加熱光４１は、被照射物である仮組み構造体１７を固定し、局所加熱光を出射するブレッドボード６０を方向Ｄに移動させながら照射してもよい。
【００３２】
図２（ｃ）は、図２（ｂ）の破線で示した部分の部分拡大図であり、接合材１への入射熱量の分布を示している。入射熱量はレーザヘッド６１から照射されるレーザ光の熱量（エネルギー）を意味する。また、以下の説明で、入熱熱量は接合材１が実際に吸収した熱量（エネルギー）を意味する。ここでは、入射熱量と入熱熱量は相似形の分布となる。局所加熱光４１の入射熱量分布はガウシアンビームプロファイルを有しており、ガウシアンビームプロファイルのピーク位置４５は、接合材１の幅方向における中心線４６よりも気密容器の内側に偏っている。つまり局所加熱光４１は、接合材１の幅方向に関し対称な熱量分布を有しているが、入射熱量分布の中心が接合材１の幅方向中心よりも内側の領域（以下、内側領域Ｅという）に位置するように照射される。
【００３３】
この結果、局所加熱光４１は、接合材１の幅方向における局所加熱光４１の入熱分布の重心Ｇが接合材１の内側領域Ｅに位置するように照射される。本実施形態では、重心Ｇはガウシアンビームプロファイルのピーク位置４５と一致している。接合材１は内側領域Ｅにより多くの局所加熱光の熱量が投入され、接合材１の内側領域Ｅが、接合材１の幅方向中心より外側の領域（以下、外側領域Ｆという）よりも高温に加熱される。このため、接合材１の内側領域Ｅは外側領域Ｆよりも粘度が低下し、加圧によって外側領域Ｆよりも押し潰され易くなる。接合材１の形成時には、接合材１はその幅方向中心に関し概ね対称に形成されるが（図３（ａ））、加圧を伴う加熱溶融の結果、接合材１は内側領域Ｅが外側領域Ｆよりも薄くなるような膜厚分布で溶融する（図３（ｂ））。そしてその状態で、リアプレート１３と枠部材１４とが接合される。
【００３４】
図４は本発明の効果を説明する模式図である。同図（ａ）は接合材１を形成したときの状態を示す断面図である。局所加熱光を照射する前のリアプレート１３と枠部材１４とのギャップを、接合材１の内周側位置でＡ、外周側位置でＢとする。ここでは簡単のためにＡ＝Ｂとする。同図（ｂ）は従来技術における局所加熱光照射後の状態を示す断面図である。加圧されたことによって、ギャップＡがＡ’に、ギャップＢがＢ’に縮小しているが、入熱分布は接合材１の幅方向中心に関して対称であるため、縮小の程度は同様である。すなわち、Ａ’＝Ｂ’である。同図（ｃ）は本実施形態における局所加熱光照射後の状態を示す断面図である。局所加熱光の入熱分布の重心が接合材１の内側領域Ｅに位置しているため、Ｂ”＞Ａ”となる。つまり接合材１の膜厚は、局所加熱の前と比べると、相対的に内側で薄く外側で厚くなっている。
【００３５】
ところで、リアプレート１３と枠部材１４とが接合され、気密容器１０が構成された後に気密容器１０の内部が大気圧に対して減圧されると、気密容器１０は大気圧による荷重を受ける。具体的には、図４（ｂ）に示すように、リアプレート１３は枠部材１４の位置を固定点として中央部が凹むように変形する。しかしながら、枠部材１４と硬化後の接合材１はほとんど圧縮されないため、リアプレート１３は接合材１の内周側で、上記の変形モードに沿って変形することができない。この結果、リアプレート１３は、接合材１と接している区間Ｘではほとんど曲げ変形が生じず、接合材１と接している箇所からわずかに離れた位置Ｙで急激に内側に変形しようとし、この位置で大きな引張り応力Ｓが生じる。この引張り応力Ｓによってリアプレート１３と枠部材１４の接合部付近にクラックや接合不良などの不具合が発生しやすくなる。
【００３６】
これに対して本実施形態では、接合材１の内周部の膜厚が縮小しているため、図４（ｃ）に示すように、リアプレート１３は減圧後の変形した状態により近い状態で枠部材１４と接合され、気密容器が減圧されても枠部材１４から大きな拘束力を受けることがない。その結果、気密容器内部と外部で圧力差が生じても、枠部材１４との接合部におけるリアプレート１３の引張り応力を低減することができる。
【００３７】
上述の説明ではＡ＝Ｂとしたが、本発明においてＡ＝Ｂは必須の条件ではなく、接合材１の外周部膜厚の内周部膜厚に対する比が、接合材１の加熱前（Ａ／Ｂ）に対し加熱後（Ａ’／Ｂ’）で小さくなっていればよい。つまり一般的には、Ａ／Ｂ＞Ａ’／Ｂ’の条件を満たせばよい。
【００３８】
なお、実際の気密容器では、前述したようにリアプレート１３とフェースプレート１２との間の、枠部材１４の内側の位置には、スペーサ８等の間隔規定部材が設けられることがある。その場合、リアプレート１３の変形モードはより複雑になるが、リアプレート１３と枠部材１４の接合部では同様の状況が発生するため、本発明は間隔規定部材の有無に拘わらず有効である。
【００３９】
上述のステップ３において、枠部材１４とフェースプレート１２は加熱炉によって接合したが、局所加熱光を用いて接合することもできる。この場合、図３（ｃ）に示すように、フェースプレート１２と枠部材１４との間の接合材２についても、上記Ａ／Ｂ＞Ａ’／Ｂ’の条件を満たすように局所加熱光を照射することができる。これによって、枠部材１４とフェースプレート１２との接合部において、フェースプレート１２に生じる引張り応力を低減することができるため、接合強度と気密性の両立した気密容器の長期的な信頼度を高めることができる。
【００４０】
図５に示すように、局所加熱光を複数回に渡って照射することもできる。同図（ａ）の側方図を参照すると、仮組み構造体１７の上方には、ブレッドボード６０に固定された、局所加熱光４１を出射するレーザヘッド６１と、局所加熱光４２を出射するレーザヘッド６２と、が設けられている。図５（ｂ）の平面図を参照すると、第一の局所加熱光４２と第二の局所加熱光４１が所定の間隔を維持したまま方向Ｄに移動照射されている。図５（ｃ）は、図５（ｂ）の破線で示した部分の部分拡大図である。同図に示すように、第一の局所加熱光４２は接合材１の幅４７よりも有効ビーム径が小さく、ガウシアンビームプロファイルのピーク位置４９は接合材１の内側領域Ｅに位置している。第二の局所加熱光４１は接合材１の幅４７よりも有効ビーム径は大きく、ガウシアンビームプロファイルのピーク位置４５は接合材１の幅方向における中心線４６上に位置している。
【００４１】
この場合も、複数回の照射による入熱を合計した総入熱熱量の分布の重心Ｇは接合材１の内側領域Ｅに位置している。従って、接合材１の内側領域Ｅを外側領域Ｆよりも押し潰すことが可能であり、図３（ｂ）と同等の接合後の断面形状を得ることができる。すなわち、図３（ｂ）に示すように、接合材膜厚が外側領域Ｆよりも内側領域Ｅで薄くなる膜厚分布を有する気密容器を製造することが可能である。
【００４２】
上述の例では、最初に第一の局所加熱光４２によって接合材１の内側領域Ｅの粘度を選択的に低下させ、続いて第二の局所加熱光４１で接合材１を全幅に渡って溶融させているが、これらの順序を逆にすることもできる。すなわち、最初に第二の局所加熱光４１を照射した後に、第一の局所加熱光４２を照射することも可能である。本実施形態において重要なのは、一連の照射過程において接合材１に投入される熱量の総量が接合材１の外側領域Ｆよりも内側領域Ｅで大きくなっていることである。従って、局所加熱光の照射回数や有効ビーム径のサイズ、ビーム間隔はこの条件が満たされる限り自由に設定することができる。
【００４３】
さらに、図５において、最初に第一の局所加熱光４２を照射した後に、第二の局所加熱光４１の代わりに不図示の加熱炉を用いた全体加熱を用いて接合材１を溶融させることもできる。この場合も、第一の局所加熱光４２による加熱と加熱炉による加熱で投入された総熱量の重心は、接合材１の内側領域Ｅに位置していることから、内側領域Ｅの接合材１がより押し潰され、図３（ｂ）に示した形状が得られる。
【００４４】
接合材１の幅方向における入熱分布の重心を接合材１の内側領域Ｅに位置させるには、上述のように投入される熱量分布の中心を接合材１の内側領域Ｅに位置させる方法以外に、以下の方法が可能である。
【００４５】
図６は、入熱熱量Ｑ’と入射熱量Ｑと接合材１の放射率εとの関係を概念的に説明する図である。入射熱量Ｑは局所加熱光が用いられる場合は、レーザヘッドから照射されるレーザ光の熱量（エネルギー）を意味するが、局所加熱手段と全体加熱手段が併用される場合は、局所加熱手段の加熱範囲に全体加熱手段によって供給される熱量を含む。入熱熱量Ｑ’は、接合材１の幅方向の任意の位置（ｘ）における入射熱量Ｑと接合材１の放射率εの積として考えることができる。
【００４６】
図７（ａ）を参照すると、ガウシアンビームプロファイル４４の中心と接合材１の幅方向中心４５は一致しており、入射熱量Ｑは接合材１の内側領域Ｅと外側領域Ｆとで同じである。このような場合でも、局所加熱光が入射する面において、接合材１の内側領域Ｅに放射率が大きい材料を配置することによって、接合材への入熱熱量Ｑ’の重心Ｇを内側領域Ｅに位置させることができる。具体的には、接合材は、局所加熱光が入射する面５１において、接合材の内側領域Ｅにおける平均放射率ε（Ｅ）が外側領域Ｆにおける平均放射率ε（Ｆ）よりも高くすることが好ましい。図７（ｂ）はリアプレート１３、フェースプレート１２及び枠部材１４の断面図であり、図７（ｃ）は図７（ｂ）の破線で示した部分の部分拡大図である。図７（ｃ）に示すように、接合材１の内側領域Ｆの表面５１に、接合材１よりも放射率εの大きい接合材３を形成することによって、接合材１の内側領域Ｅにおける入熱を多くすることができる。このように接合材１への入熱熱量Ｑ’は、入射熱量Ｑの分布または放射率εを調整することで、内側領域Ｅが外側領域Ｆより大きくなるように調整が可能であり、これらを組み合わせで調整することも可能である。本実施形態は接合材１の内側領域Ｅに放射率が大きい材料を配置しているため、局所加熱光を用いる必要はなく、全体加熱を用いても同様の効果を奏することができる。
【実施例】
【００４７】
以下、具体的な実施例を挙げて本発明を詳しく説明する。
【００４８】
（実施例１）
工程１（接合材２をフェースプレート１２に形成する工程）
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、フェースプレート１２上にスクリーン印刷で、枠部材１４との接合予定領域に沿って幅１.５ｍｍ、厚さ１０μｍで形成した後、１２０℃で乾燥した。次に、有機物をバーンアウトするため４６０℃で加熱、焼成し、接合材２を形成した（図１（ａ）-（ｂ））。
【００４９】
工程２（枠部材１４を形成する工程）
続いて、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。
【００５０】
工程３（枠部材１４とフェースプレート１２とを接合する工程）
接合材２が形成されたフェースプレート１２と枠部材１４を、接合材２が枠部材１４に接触するように仮組みした（図１（ｃ））。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とを加圧した状態で、加熱炉に投入し、４６０℃の温度を３０分維持し、その後室温まで冷却し接合体１６とした（図１（ｄ））。
【００５１】
工程４（枠部材１４に接合材１を形成し、リアプレート１３に接触させる工程）
図１（ｂ）と同様に、枠部材１４上に接合材１を形成し、続いてリアプレート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３７を形成した。以上のようにして、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。
【００５２】
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、補助的に不図示の加圧装置を用いてガラス基材（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１（ｅ）-（ｆ））。
【００５３】
工程５（接合材１に局所加熱光を照射し接合する工程）
図１（ｆ）に示す工程で作成した仮組み構造物１７に、局所加熱光（レーザ光）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用意して、レーザヘッド６１をブレッドボード６０に固定した。局所加熱光４１は、フェースプレート１２に対して垂直方向に光軸を設定した。レーザヘッド６１は、レーザ出射口とフェースプレート１２との距離が１０ｃｍとなるように配置した（図２（ａ））。
【００５４】
局所加熱光４１の照射条件は、波長９８０ｎｍ、レーザパワー２２０Ｗ、有効ビーム径２．０ｍｍとし、走査方向Ｄに６００ｍｍ／秒の速度で接合材１を含む被照射物を移動させた。なお、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。
【００５５】
図２（ｃ）に示すように、局所加熱光４１のビームプロファイルはガウシアン分布を有しており、ビーム中心が接合材１の中心から気密容器内側に０．４ｍｍずれた位置を維持し、方向Ｄに走査した（図１（ｇ）、図２（ｂ），（ｃ））。
【００５６】
上記の工程を残りの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１（ｈ））。
【００５７】
図８（ａ）は、接合材１に局所加熱光を照射する直前の仮組み構造体の断面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）の破線で示した部分の部分拡大図である。図８（ｃ）は、接合材１に局所加熱光を照射した直後の仮組み構造体の断面図であり、図８（ｄ）は、図８（ｃ）の破線で示した部分の部分拡大図である。接合材の外周部及び内周部における枠部材１４とリアプレート１３とのギャップＡ（Ａ’），Ｂ（Ｂ’）をレーザ変位計によって測定した。局所加熱光照射前におけるギャップＡ，Ｂは、それぞれ１１μｍ、１０μｍであり、局所加熱光照射後のギャップＡ’，Ｂ’はそれぞれ７μｍ、９μｍであった。これにより、接合材が気密容器の内側領域において外側領域よりも押し潰され、図３（ｂ）の形状を有していることが確認された。
【００５８】
以上の様にして、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、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。
【００５９】
（実施例２） 
本実施例では、図１（ｇ）の工程において、図５に示すように第一の局所加熱光と第二の局所加熱光を用いて接合材１を加熱熔融した。それ以外は実施例１と同様の方法でＦＥＤ装置を作製した。第一の局所加熱光４２の照射条件は、波長９８０ｎｍ、レーザパワー１２０Ｗ、有効ビーム径１．０ｍｍとし、走査方向Ｄに６００ｍｍ／秒の速度で接合材１を含む被照射物を移動させた。第１の局所加熱光４２のビームプロファイルは図５（ｃ）に示すようなガウシアン分布を有している。走査中は、ビーム中心が接合材１の中心から気密容器内側に０．５ｍｍずれた位置を維持した。第二の局所加熱光４１の照射条件は、波長９８０ｎｍ、レーザパワー２２０Ｗ、有効ビーム径２．０ｍｍとし、走査方向Ｄに６００ｍｍ／秒の速度で照射した。ガウシアンビームプロファイルのピーク位置４５は接合材１の幅方向における中心線４６上を維持した。第一及び第二の局所加熱光のビーム中心間距離は５０ｍｍとし、この間隔を保ったまま第二の局所加熱光４１を第一の局所加熱光４２に追従させた。実施例１と同様にレーザ変位計を用いて、接合材の外周部及び内周部における枠部材１４とリアプレート１３とのギャップを測定した。局所加熱光照射前のギャップＡ，Ｂはそれぞれ１０μｍであり、局所加熱光照射後のギャップＡ’，Ｂ’はそれぞれ５μｍ、９μｍであった。これにより、接合材が気密容器の内側領域において外側領域よりも押し潰され、図３（ｂ）の形状を有していることが確認された。
【００６０】
以上の様にして、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、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。
【００６１】
（実施例３）
本実施例では、図１（ｆ），（ｇ）において、仮組み構造体１７の内部を減圧し、大気圧によって接合材１を加圧した。それ以外は実施例１と同様の方法でＦＥＤ装置を作製した。実施例１，２と同様にして、接合材の外周部及び内周部における枠部材１４とリアプレート１３とのギャップを測定した。局所加熱光照射前のギャップＡ，Ｂはそれぞれ９μｍ、１４μｍであり、局所加熱光照射後のギャップＡ’，Ｂ’はそれぞれ５μｍ、１２μｍであった。これにより、接合材が気密容器の内側領域において外側領域よりも押し潰され、図３（ｂ）の形状を有していることが確認された。
【００６２】
以上の様にして、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、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。
【００６３】
（実施例４）
本実施例では、図１（ｅ）において、図７に示すような接合材３を枠部材１４に形成した。それ以外は実施例１と同様にしてＦＥＤ装置を作製した。接合材３として、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、酸化鉄を約１．０ｗｔ％含有するガラスフリットを用いた。接合材３の幅５０は０．７ｍｍ、膜厚は１〜２μｍとした。実施例１〜３と同様にして、接合材の外周部及び内周部における枠部材１４とリアプレート１３とのギャップを測定した。局所加熱光照射前のギャップＡ，Ｂはそれぞれ１１μｍ、１０μｍであり、局所加熱光照射後のギャップＡ’，Ｂ’はそれぞれ６μｍ、９μｍであった。これにより、接合材が気密容器の内側領域において外側領域よりも押し潰され、図３（ｂ）の形状を有していることが確認された。
【００６４】
以上の様にして、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、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】
【００６５】
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
【図１】
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【図２】
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【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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