(57)【要約】【課題】封着時間を短縮できる密閉容器または密閉容器の製造方法を提供する。【解決手段】本発明の一例にかかる密閉容器の製造方法は、枠部材の内部に密閉空間を形成する密閉容器の製造方法において、前記枠部材の開口部周辺と前記第１の部材とを接合する工程と、前記第２の部材の周辺部に封着材を配する工程と、前記封着材に表面活性化処理を施す工程と、前記封着材と前記封着材と対向する前記枠部材上の部分とを接触させ封着する工程とを備えたことを特徴とする。【選択図】      図３
2008016353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠部材と、
前記枠部材の開口部に開口部を覆うようにして接合される第１の部材と、
前記枠部材の開口部のうち前記第１の部材が接合されていない側の開口部を覆う第２の部材と、
前記第２の部材と前記枠部材とをそれぞれ表面活性化処理された状態で封着する封着材と、
を有することを特徴とする密閉容器。
【請求項２】
前記封着材は融点が２５０℃以下の金属を含むことを特徴とする請求項１記載の密閉容器。
【請求項３】
前記枠部材において前記第２の部材と対向する部分に凸部を有することを特徴とする請求項１記載の密閉容器。
【請求項４】
前記封着材の厚さは前記凸部の高さよりも厚いことを特徴とする請求項１記載の密閉容器。
【請求項５】
枠部材の内部に密閉空間を形成する密閉容器の製造方法において、
前記枠部材の開口部周辺と前記第１の部材とを接合する工程と、
前記第２の部材の周辺部に封着材を配する工程と、
前記封着材に表面活性化処理を施す工程と、
前記封着材と前記封着材と対向する前記枠部材上の部分とを接触させ封着する工程と、
を備えたことを特徴とする密閉容器の製造方法。
【請求項６】
前記枠部材と前記第１の部材及び前記枠部材と前記第２の部材とは気密に封着されることを特徴とする請求項５記載の密閉容器の製造方法。
【請求項７】
前記表面活性化処理はＡｒイオンビーム、高速原子ビームまたはＡｒプラズマ照射によって行われることを特徴とする請求項５記載の密閉容器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば表示装置に用いられる外囲器等の密閉容器及び密閉容器等の製造方法にかかり、特に封着時間を短縮できるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
内部が減圧された密閉パネル（密閉容器）を有する液晶ディスプレイやフィールドエミッションディスプレイ（以下「ＦＥＤ」と称す）等の表示装置が知られている。これらの密閉パネルの製造方法として、ガラス等からなる二枚のプレートを、周縁において二枚のプレートの間に枠体を挟み、気密に接合することで枠体に包囲された空間を密閉する方法が知られている。具体的には、予め複数の電子放出素子を備えたリアプレートの、所定箇所にスペーサを接合し、周縁部に枠体を接合する。また、これに対向するフェースプレートの周縁部に、封着材としてインジウムなどの低融点金属を塗布する。以上のように構成されたリアプレートとフェースプレートとを、減圧チャンバ内に対向させて配置し、プレートの外側から加熱して封着材を溶融させることにより周縁の封着部を密閉する（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１３７９３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した密閉容器の製造方法では次のような問題があった。すなわち、プレートを介して熱を伝導させて二枚のプレート間の封着材を溶融させる必要があるため、プレートを外側から長時間加熱する必要があった。したがって、封着に時間がかかっていた。また、長時間の加熱によりプレートにダメージを与える場合があった。  
そこで、本発明は、封着時間を短縮でき、またプレートへのダメージを減らすことのできる密閉容器または密閉容器の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一例にかかる密閉容器は、枠部材と、前記枠部材の開口部に開口部を覆うようにして接合される第１の部材と、前記枠部材の開口部のうち前記第１の部材が接合されていない側の開口部を覆う第２の部材と、前記第２の部材と前記枠部材とをそれぞれ表面活性化処理された状態で封着する封着材とを有することを特徴とする。  
本発明にかかる密閉容器の製造方法の一例は、枠部材の内部に密閉空間を形成する密閉容器の製造方法において、前記枠部材の開口部周辺と前記第１の部材とを接合する工程と、
前記第２の部材の周辺部に封着材を配する工程と、前記封着材に表面活性化処理を施す工程と、前記封着材と前記封着材と対向する前記枠部材上の部分とを接触させ封着する工程と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、密閉容器の封着時間を短縮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
[第１実施形態]  
以下本発明の第１実施形態に係る密閉パネル（密閉容器）を用いた表示装置１の構造について、図１乃至図４を参照して説明する。図１は、表示装置１を示す斜視図であり、図２は、図１の表示装置１を線Ａ-Ａに沿って切断した断面図である。なお、説明のために、各図において構成を適宜省略または拡大し、概略的に示している。
【０００７】
図１乃至図３に示される表示装置１は、電子放出素子２４を備えたＦＥＤの一種である。表示装置１は、互いに対向して設けられたフェースプレート１０とリアプレート２０とを備えている。これらフェースプレート１０及びリアプレート２０はその周縁において矩形の枠体３０を介して互いに気密に接合され、扁平な密閉外囲器を構成している。
【０００８】
フェースプレート１０は、第１の部材の一例に相当し、透光性のガラス部材等から矩形状に形成されている。図３に示すように、フェースプレート１０には、電子ビームが照射されることにより励起発光し、画像表示面として機能する蛍光体スクリーン１１が形成されている。蛍光体スクリーン１１は、ストライプ状あるいはドット状に形成された赤、青、緑の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂ、及び遮光層１２等により構成されている。
【０００９】
蛍光体スクリーン１１の下面にはアルミニウム等からなるメタルバック１３が形成されている。また、メタルバック１３にはアノード電圧を印加する電圧供給部（不図示）が接続されている。この電圧供給部によりメタルバック１３に高電圧が印加されることで、蛍光体スクリーン１１の電位が高くなり、接地されたリアプレート２０とフェースプレート１０との間に電位差が生じる。
【００１０】
さらに、メタルバック１３の周縁には封着材４０が塗布されている。封着材４０は例えば、インジウム、スズ、またはスズに銀やチタンなどを微量に混ぜた合金等、融点が２５０℃以下の低融点金属により構成されている。
【００１１】
リアプレート２０は、フェースプレート１０と同素材のガラス等からなり、フェースプレート１０と同様に矩形状に形成されている。  
リアプレート２０の図中上面には、導電性カソード層２１が形成されている。この導電性カソード層２１上には、キャビティ２２ａを有した二酸化シリコン膜２２が形成されている。二酸化シリコン膜２２上には、ゲート電極２３が形成されている。そして、キャビティ２２ａ内の導電性カソード層２１上にはコーン状の電子放出素子２４が形成されている。電子放出素子２４は、画素毎すなわち蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂ毎に対応してマトリクス状に配列され、電子ビームを放出することにより上記蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂを励起発光させる。その他、リアプレート２０上には、電子放出素子２４に接続されたマトリックス状の配線等が形成されている。
【００１２】
さらにリアプレート２０には、フェースプレート１０及びリアプレート２０の間に介在することによりフェースプレート１０及びリアプレート２０の外側から作用する大気圧荷重を支持するスペーサ２５が複数設けられている。各スペーサ２５は、ガラス等からなる高さ約１．０〜２．０ｍｍの細長い板状に構成されている。
【００１３】
さらに、リアプレート２０の周縁にはガラス等から構成された枠体３０がフリットガラス３１により接合されている。枠体３０は、枠部材の一例に相当し、密閉部を囲むように、フェースプレート１０およびリアプレート２０の周縁部に沿う矩形の枠状に形成されている。この枠体３０の図中上方の開口部はフェースプレート１０に塞がれ、図中下方の開口部はリアプレート２０によって塞がれる。  
リアプレート２０は第２の部材の一例に相当する。
【００１４】
以上のように形成され、枠体３０等が取り付けられたリアプレート２０と、フェースプレート１０とは、フェースプレート１０の周縁とこれに対応する枠体３０の図中上面とが接合されることにより、枠体３０の内部において間隙を有した状態で封着される。
【００１５】
このとき、スペーサ２５の図中上面が上述した蛍光体スクリーン１１のメタルバック１３および遮光層１２を介してフェースプレート１０の下面に当接し、フェースプレート１０とリアプレート２０とが所定の間隔を空けて互いに平行に対向配置された状態で維持される。
【００１６】
上記のように構成された表示装置１において、アノード電極としてのメタルバック１３、導電性カソード層２１、及びゲート電極２３にそれぞれ所定の電圧が印加されると、電子放出素子２４から電子ビームが放出される。放出された電子がゲート電極２３に案内されて蛍光体スクリーン１１に照射されることにより蛍光体が励起され、発光する。この発光により透明なフェースプレート１０を通して所望の画像が表示される。ここで、ゲート電極２３に印加する電圧をマトリクス制御することで発光を制御することができ、画素毎の階調表示が可能となっている
以下に、本実施形態にかかる表示装置１の封着手順について図３及び図４を参照して説明する。  
図３に示すように、最初に、蛍光体スクリーン１１の設けられたフェースプレート１０と、電子放出素子２４が設けられているとともにスペーサ２５が取り付けられたリアプレート２０とを用意する。このリアプレート２０の図中上面周縁にフリットガラス３１により枠体３０を取り付ける。さらに、枠体３０の図中上面に対向するフェースプレート１０の周縁に封着材４０を塗布する。
【００１７】
ついで、減圧チャンバ内においてこれら２枚のプレート１０、２０を対向配置させ、フェースプレート１０の表面上において封着材４０を含む部分及び枠体３０の表面に表面活性化処理を施す。具体的には、減圧雰囲気中（１０-6Ｐａ）でＡｒイオンビームを照射することによりフェースプレート１０上の封着材４０を含む部分及び枠体３０の表面に付着している酸化膜等を除去する。こうして、酸化膜等が除去されることにより、表面の原子が化学結合しやすい活性な状態となる。
【００１８】
ついで、図４に示すように、フェースプレート１０及びリアプレート２０の外面から加圧を行う。以上により、封着材４０が押しつぶされて枠体３０の図中上面と結合し、フェースプレート１０とリアプレート２０とが周縁において枠体３０を介して気密に封着され、内部に気密空間が形成される。
【００１９】
本実施形態にかかる表示装置１は以下に掲げる効果を奏する。すなわち、加熱により封着する方法では、プレート１０、２０間の封着材４０を溶融させるためにプレート１０、２０を長時間加熱する必要があったが、本実施形態によれば表面活性化処理により接合する構成であるため、常温で封着することができる。したがって、長時間の加熱が不要となるため封着時間を短縮できる。また、加熱による各プレート１０、２０へのダメージを防ぐことができる。さらに、加熱によりプレート１０、２０が熱変形することもないため、形成される表示装置１歩留まり向上が図れる。
【００２０】
また、軟質金属からなる封着材４０を押し潰して封着することにより、プレート１０、２０等の表面粗さを吸収することができる。
【００２１】
[第２実施形態]  
次に本発明の第２の実施形態に係る密閉容器を用いた表示装置１について図５乃至図７を参照して説明する。なお、上記第１実施形態と同じ部分は同符号を付して説明を省略する。
【００２２】
図５に示すように、本実施形態においては、リアプレート２０の周縁に封着材４０が塗布される。封着材４０は前記第１実施形態と同様にインジウム等からなり、後述の凸部３２の高さよりも数１０μｍ程度厚くなるように塗布されている。
【００２３】
枠体３０はフェースプレート１０にフリットガラス３１により接合されている。枠体３０は上記第１実施形態と同様にガラス材等から矩形の枠状に形成される。図７に示すように、この枠体３０の図中上面には、全周にわたってライン状に延びた凸部３２が形成されている。凸部３２は、フリットガラスの焼成により構成された突起であり、その先端は封着材の表面を突き破ることができるよう尖鋭になっている。凸部３２の高さ、すなわち枠体３０下面から凸部３２の先端までの距離は数１０μｍに構成されている。
【００２４】
本実施形態にかかる密閉容器を用いた表示装置１の製造方法について説明する。まず、図５に示すように、上記第１実施形態と同様に、蛍光体スクリーン１１の設けられたフェースプレート１０と、電子放出素子２４が設けられているとともにスペーサ２５が取り付けられたリアプレート２０とを用意する。また、フェースプレート１０に、凸部３２が形成された枠体３０を、フリットガラス３１を介して接合する。また、リアプレート２０の周縁に封着材４０を塗布する。このように構成された二枚のプレート１０、２０を減圧状態において対向配置させ、凸部３２付近に、表面活性化処理を施す。
【００２５】
具体的には、枠体３０に形成された凸部３２付近に減圧雰囲気中（10-6Ｐａ）でＡｒイオンビームを照射することにより表面に付着している酸化膜を除去し、原子が結合しやすい状態にする。ついで、図６に示すように、上記第１実施形態と同様にフェースプレート１０及びリアプレート２０の両面から加圧する。加圧により、枠体３０上に形成された凸部３２が封着材４０の表面の酸化膜を突き破り、封着材４０の内部に入り込み、凸部３２と封着材４０の内部とが接合される。以上により二枚のプレートが枠体３０を介して気密に封着される。
【００２６】
本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の効果に加え、フェースプレート１０上の突起部分のみに表面活性化処理をすればよいため、表面活性化処理のコストを削減できる。また、封着時間をさらに短縮することができる。また、リアプレート２０には表面活性化処理が必要ないため、ダメージをより少なく抑えることができる。
【００２７】
[第３実施形態]  
次に、本発明の第３実施形態について説明する。ここでは、図８に示すように、枠体３０上に、第２実施形態の凸部３２と同様の凸部３３〜３５が複数列形成されている（ここでは三列）。このような構造により、上記第２実施形態と同様の効果に加え、接合強度を高め、リークを防止することができる。
【００２８】
[第４実施形態]  
次に第４実施形態について説明する。本実施形態では、図９に示すように、凸部３６〜３８が形成されている。これらの凸部はウエットエッチングにより形成される。ここでその凸部の形成方法について述べる。図１０に示すように、枠体３０をフェースプレート１０に接合する前に、枠体３０の所定位置にフォトリソグラフィ技術によりレジストパターンを形成する。その後、ウェットエッチングを施し、オーバーエッチングさせることで、先端が尖鋭なライン状の凸部３６〜３８が形成される。
【００２９】
本実施形態によれば、第２及び第３の実施の形態の効果に加え、ウェットエッチングで凸部３６〜３８を形成するため、フリットガラスを焼成する際の金型の削減が可能となる。したがって、さらにコストを削減できる。
【００３０】
なお、上記各実施形態では、枠体３０がガラスで構成されている場合について例示したが、金属等、他の材料で構成されていても良い。また、表面活性化処理に用いるエネルギー源として、上記各実施形態で例示したＡｒイオンビームに代えて、高速原子ビーム、Arプラズマ照射等他のエネルギー源を用いてもよい。
【００３１】
また、各実施形態においてスペーサ２５は、細長いガラス板としたが、柱状等他の形状であっても良い。  
また、枠体３０の取り付け部位は、フェースプレート１０とリアプレート２０のどちらでもよい。
【００３２】
さらに、本発明にかかる密閉容器は上記実施形態で説明した電子放出型の表示装置１に限らず、他の構造の表示装置はもちろん、ＭＥＭＳパッケージ等、表示装置以外のものに適用可能である。
【００３３】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】第１実施形態に係る表示装置１を示す斜視図。
【図２】同表示装置１を図１における線Ａ−Ａに沿って切断した断面斜視図。
【図３】同表示装置１の製造方法における活性工程を示す断面図。
【図４】同接合工程を示す断面図。
【図５】第２実施形態にかかる表示装置１の製造方法における活性工程を示す断面図。
【図６】同接合工程を示す断面図。
【図７】第２実施形態に係る凸部の一部を示す斜視図。
【図８】第３実施形態に係る凸部の一部を示す斜視図。
【図９】第４実施形態に係る凸部の一部を示す斜視図。
【図１０】第４実施形態に係る凸部の一部を示す斜視図。
【符号の説明】
【００３５】
１…表示装置、１０…フェースプレート、１１…蛍光体スクリーン、１２…遮光層、１３…メタルバック、２０…リアプレート２０、２４…電子放出素子、３０…枠体、３１〜３７…凸部。
【図１】
2008016353.tif 000003
【図２】
2008016353.tif 000004
【図３】
2008016353.tif 000005
【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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