(57)【要約】【課題】第一の基板１２と第二の基板１３の間に、両者間の隙間の周囲を囲む枠部材１４が挟み込まれ、第一の基板１２と第二の基板１３がそれぞれ枠部材１４に接合された気密容器１０の製造方法において、気密容器１０を多面取りする場合の接合時においても、基板を傷付けることなく、簡便な制御により効率良く加圧できるようにする。【解決手段】第一の基板１２と、第二の基板１３と、枠部材１４と、第一の基板１２及び第二の基板１３の少なくとも一方と枠部材１４との間に設けられた接合材１１とを備えたアッセンブリ構造体３０を用意し、内部圧力を外部圧力より低くすることで上面部４５を引き下げ可能な閉容器４０内に収納し、密閉容器４０の内部圧力を外部圧力より低くすることで上面部４５を引き下げて、上面部に対向する第一の基板１２又は第二の基板１３を加圧した状態で、接合材１１に接合を行う。【選択図】図１
2012221642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
隙間を開けて対向する第一の基板と第二の基板の間に、前記隙間の周囲を囲む枠部材が挟み込まれており、前記第一の基板と第二の基板がそれぞれ前記枠部材に接合材で接合された気密容器の製造方法において、
対向配置された前記第一の基板及び第二の基板と、前記第一の基板と第二の基板との間に挟まれた枠部材と、前記第一の基板及び第二の基板の少なくとも一方と前記枠部材との間に設けられた接合材とを備えたアセンブリ構造体を用意する工程と、
上面部、下面部及び周側部を有し、内部圧力を外部圧力より低くすることで上面部を引き下げ可能な閉容器の中に、前記アセンブリ構造体を、前記第一の基板又は第二の基板を上面部に対向させて収納する工程と、
前記密閉容器の内部圧力を外部圧力より低くすることで前記上面部を引き下げて、前記上面部に対向する前記第一の基板又は第二の基板を加圧した状態で、前記接合材により、前記第一の基板及び第二の基板の少なくとも一方と前記枠部材とを接合する工程と
を有することを特徴とする気密容器の製造方法。
【請求項２】
前記密閉容器の周側部が、高さ方向の少なくとも一部が全周に亘って上下方向に伸縮可能で、前記密閉容器の内部圧力を外部圧力より低くすることで、前記周側部が高さ方向に収縮して、前記上面部が引き下げられることを特徴とする請求項１に記載の気密容器の製造方法。
【請求項３】
前記密閉容器の上面部が気密性を有する可撓性シートで構成されており、前記密閉容器の内部圧力を外部圧力より低くすることで、前記上面部を構成する可撓性シートが引き下げられることを特徴とする請求項１に記載の気密容器の製造方法。
【請求項４】
前記接合材が、ガラスフリット又は金属で、前記密閉容器の上面部と、該上面部に対向する前記第一の基板又は第二の基板とが、前記接合材を加熱溶融させるための局所加熱光に対する透光性を有する材料で構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の気密容器の製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項の気密容器の製造方法で製造された気密容器を外囲器として構成す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、対向する第一の基板と第二の基板の間に、両者間の隙間の周囲を囲む枠部材を挟み込み、第一の基板と第二の基板をこの枠部材にそれぞれ接合材で接合した気密容器の製造方法及びこの気密容器を外囲器とする画像表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、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型の画像表示装置が知られている。これらの画像表示装置は、互いに対向するガラス板等の二枚の基板を気密接合することで製造される、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。フラットパネル型の画像表示装置の外囲器等の気密容器を製造するには、互いに対向する基板の間に、必要に応じて間隔規定部材及びそれを接合するための局所的な第二の接合材を配置し、周辺部に連続した枠状に第二の接合材を配置して、加熱接合を行う。第二の接合材の加熱方法としては、基板全体を加熱炉によってベークする方法や、局所加熱により第二の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、加熱に要するエネルギー、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。特に、局所加熱の手段としてレーザ光が知られている。局所加熱手段による気密容器の製造方法は、内部に機能デバイスを具備しない真空断熱ガラスの製造方法として適用可能であることも知られている。
【０００３】
特許文献１には、接合材としてガラスフリットを用いた気密容器の製造方法が開示されている。この方法では、まず、第一の基板と第二の基板とを、両者間に接合材を挟持して対向させる。この状態で、加圧ローラと半導体レーザ装置と加圧シリンダを備えた接合装置を、ＸＹ駆動装置にて、接合材を挟んだ部位に沿って走査させる。この走査と同時に、加圧シリンダを駆動して、制御コンピュータにより計算された加圧力で加圧ローラで基板を加圧する。この加圧を行いながら、加圧ローラを回転移動させ、同時に半導体レーザ装置からレーザ光を照射することで、接合材を溶融させ、第一及び第二の基板を接合することで気密容器を製造する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−０７０６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のように、接合装置を走査させながら加圧ローラで加圧するのでは、局所的な加圧力が回転体によって加えられるため、加圧される基板に傷が入り易い問題がある。特に接合装置を高速で走査させると、一層基板に傷が入りやすくなる。このため、走査速度や加圧力の制御も繊細となり、制御系が複雑になりやすい。また、気密容器を多面取りする場合、基板が大型化し、加圧ローラで加圧する範囲も広くなることから、効率的な接合処理が行いにくい問題もある。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、気密容器を多面取りする場合の接合時においても、基板を傷付けることなく、簡便な制御により効率良く加圧できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的のために、隙間を開けて対向する第一の基板と第二の基板の間に、前記隙間の周囲を囲む枠部材が挟み込まれており、前記第一の基板と第二の基板がそれぞれ前記枠部材に接合材で接合された気密容器の製造方法において、
対向配置された前記第一の基板及び第二の基板と、前記第一の基板と第二の基板との間に挟まれた枠部材と、前記第一の基板及び第二の基板の少なくとも一方と前記枠部材との間に設けられた接合材とを備えたアセンブリ構造体を用意する工程と、
上面部、下面部及び周側部を有し、内部圧力を外部圧力より低くすることで上面部を引き下げ可能な閉容器の中に、前記アセンブリ構造体を、前記第一の基板又は第二の基板を上面部に対向させて収納する工程と、
前記密閉容器の内部圧力を外部圧力より低くすることで前記上面部を引き下げて、前記上面部に対向する前記第一の基板又は第二の基板を加圧した状態で、前記接合材により、前記第一の基板及び第二の基板の少なくとも一方と前記枠部材とを接合する工程と
を有することを特徴とする気密容器の製造方法を提供するものである。
【０００８】
また、本発明は、上記気密容器の製造方法で製造された気密容器を外囲器として構成することを特徴とする画像表示装置の製造方法を提供するものでもある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、密閉容器の内部圧力を外部圧力より低くすることで、上面部を引き下げ、これによって、上面部に対向する第一の基板又は第二の基板を加圧することができる。この加圧は、上面部に対向する第一の基板又は第二の基板の全面を押圧する静的な加圧である。このため、上面部に接する第一の基板又は第二の基板を傷付ける恐れがないと共に、大型のマザー基板を用いた多面取りでも、対応する大きさの密閉容器さえ用意すれば、一度に押圧することができ、効率的な接合処理が可能である。また、加圧力は、基本的には密閉容器内の圧力制御で調整することができ、簡便な制御システムで制御することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の気密容器の製造方法の第一の例を示す模式的断面図である。
【図２】本発明の気密容器の別の製造方法の第二の例を示す模式的断面図である。
【図３】本発明の気密容器の別の製造方法の第三の例を示す模式的断面図である。
【図４】本発明の気密容器の別の製造方法の第四の例を示す模式的断面図である。
【図５】本発明の気密容器の別の製造方法の第五の例を示す模式的断面図である。
【図６】本発明の気密容器の製造方法を適用して外囲器を製造可能なＦＥＤの構成を示す一部を切欠した模式的斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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（内部構造部材）を有するＦＥＤ、ＯＬＥＤ、ＰＤＰ等の画像表示装置の外囲器の製造方法に適用することが可能である。また、本発明の気密容器の製造方法は、上述の気密容器の製造に限定されるものではなく、対向するガラス等の基材の周縁部に、気密性が要求される接合部を有する気密容器の製造に広く適用することができる。例えば、気密容器は真空断熱ガラスであってもよい。
【００１２】
以下、本発明の製造方法の実施の形態についてについて説明する。なお、画像表示装置の外囲器として用いる気密容器を製造する場合を例に説明する。また、以下に参照する図面の符号で同じ符号は同様の構成要素を示す。
【００１３】
第一の例について図１に基づいて説明する。まず、図６で説明する蛍光体２５、ブラックストライプ２６及びメタルバック２７を具備した第一の基板１２と、枠部材１４と、第二の基板１３とを準備する。なお、以下の説明においては、画像表示装置の外囲器として用いる気密容器１０を製造する場合を例とし、第一の基板１２をフェースプレート１２とし、第二の基板１３をリアプレート１３として説明する。フェースプレート１２、リアプレート１３及び枠部材１４としては、透明で透光性を有する材料が用いられる。また、局所加熱光４８の使用波長及び接合材１１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。具体的には、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。
【００１４】
枠部材１４は、例えばフェースプレート１３に予め接合して一体化させておくことができる。この接合は、フェースプレート１２の蛍光体２５の形成面に、不図示の接合材を連続した周状に配置し、この接合材と枠部材１４とを接触させて、不図示の加圧部材により仮組みし、例えば雰囲気焼成炉にて加熱することで行うことができる。
【００１５】
枠部材１４のフェースプレート１２との接合面とは反対側の面に、後述する接合工程の接合に使用する接合材１１を配置する。この接合材１１も、周状に連続して設けられる。本例では、気密容器１０を画像表示装置２０（図６参照）用の外囲器として利用することを想定していることから、枠部材１４及び接合材１１は略長方形の連続した枠状になっている。しかし、製造する気密容器１０の用途によっては、枠部材１４及び接合材１１は閉じた周状の図形とであれば、例えば長円形その他の任意の形状とすることができる。
【００１６】
リアプレート１３には、図６で説明する複数のＸ方向配線２３及び複数のＹ方向配線２４から構成されたマトリクス配線と、このマトリクス配線の交差部分に接続された電子放出素子２２とが設けられている。
【００１７】
上記のように、枠部材１４とフェースプレート１２は、予め一体化しておくことができるが、枠部材１４とリアプレート１３とを予め一体化しておき、フェースプレート１２と枠部材１４とで挟まれる位置に接合材１１を配置することもできる。また、枠部材１４を、フェースプレート１２とリアプレート１３のいずれとも一体化せずにおき、フェースプレート１２と枠部材１４とで挟まれる位置と、リアプレート１３と枠部材１４とで挟まれる位置とにそれぞれ接合材１１を配置することもできる。この場合、後述する接合工程において、フェースプレート１２と枠部材１４の間と、リアプレート１３と枠部材１４の間との両者を接合することができる。更には、枠部材１４を、フェースプレート１２とリアプレート１３のいずれとも一体化せず、フェースプレート１２と枠部材１４の間と、リアプレート１３と枠部材１４の間のいずれか一方のみに接合材１１を配置することもできる。この場合、フェースプレート１２と枠部材１４の間と、リアプレート１３と枠部材１４の間とのうち、接合材１１を配置したいずれか一方のみを後述する接合工程で接合し、他方はその後別途接合することになる。
【００１８】
接合材１１及び不図示の接合材（予め枠部材１４を一体化しておくための接合材）としては、例えばガラスフリット、金属、無機接着剤、有機接着剤を用いることができる。気密容器１０を、内部空間を高真空度に維持することが要求されるＦＥＤ用の外囲器等として用いる場合、接合材１１としては、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好適に用いられる。ガラスフリットを用いる場合、ペーストの印刷焼成により所定の周状の形状に接合材１１を配置形成することができる。また、シートフリットによって接合材１１を配置形成することも可能である。接合材１１として用いるガラスフリットは、粘度が負の温度係数（温度依存性）を有し、高温で軟化し、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。また、後述する局所加熱光４８の波長に対して高い吸収性を示すことが好ましい。
【００１９】
接合に際しては、まず図１（ａ）に示すように、フェースプレート１２、リアプレート１３、枠部材１４及び接合材１１を備え、内部空間１７が区画されたアセンブリ構造体３０を用意する（アセンブリ構造体３０の準備工程）。フェースプレート１２とリアプレート１３は対向配置されている。枠部材１４は、フェースプレート１２とリアプレート１３との間の隙間の周囲を囲んで挟まれている。また、図１（ａ）においては、リアプレート１３と枠部材１４との間に設けられた接合材１１を備えている。なお、接合材１１は、前記のように、フェースプレート１２及びリアプレート１３の少なくとも一方と枠部材１４との間に設けられるものとなる。また、内部空間１７を外部に対して負圧にする場合、必要に応じて、間隔規定部材（スペーサ）２１（図６参照）を配置して耐圧性を高めることができる。
【００２０】
アセンブリ構造体３０の組み立て前に、フェースプレート１２、リアプレート１３又は枠部材１４のいずれかに排気孔１８を設けておと、後述する接合工程後にこの排気孔１８を用いて内部空間１７を高真空にすることもできる。内部空間１７の高真空を必ずしも必要としないＯＬＥＤの外囲器や真空断熱ガラス等として気密容器１０を製造する場合、排気孔１８は省略することもできる。なお、内部空間１７内の気体を排気するための排気孔１８の位置は、気密容器１０の使用形態及び用途に合わせて、気密容器１０を構成する部材のうちから任意に選択することが可能である。
【００２１】
次に、図１（ｂ）に示すように、アセンブリ構造体３０を密閉容器４０内に収納する（アセンブリ構造体３０の収納工程）。密閉容器４０は、上面部４５、下面部４４、周側部４２を備えている。図１においてアセンブリ構造体３０は、フェースプレート１２を上面部４５に対向させ、リアプレート１３を下面部４４に対向させて収納されている。但し、アセンブリ構造体３０は、図１とは逆に、リアプレート１３を上面部４５に対向させ、フェースプレート１２を下面部４４に対向させて収納することもできる。
【００２２】
接合材１１がガラスフリット又は金属であって、局所加熱光４８で加熱溶融させて接合する場合、局所加熱光４８の照射側の表面を構成する部材（図１では上面部４５）としては、局所加熱光４８の透過率が良好な材料が用いられる。具体的には、例えばソーダライムガラス板、高歪点ガラス板、無アルカリガラス板、アクリル板等を用いることができる。後述する局所加熱光４８の使用波長及び接合材１１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。局所加熱光４８をアセンブリ構造体３０の両面から照射する場合、密閉容器４０の上面部４５と下面部４４を局所加熱光４８が透過する材質にする。図１においては、アセンブリ構造体３０のフェースプレート１２面から局所加熱光４８を照射することを想定しているため、アセンブリ構造体３０のフェースプレート１２に対向する上面部４５を局所加熱光４８の透過率が良好な上記材料で構成している。
【００２３】
密閉容器４０の周側部４２は、高さ方向の少なくとも一部が全周に亘って上下方向に伸縮可能な可撓性部となっている。従って、密閉容器４０の内部圧力を外部圧力より低くすることで、周側部４２が高さ方向に収縮して、上面部４５を引き下げてフェースプレート１２を加圧することができるようになっている。フェースプレート１２の加圧により、接合材１１をリアプレート１３と枠部材１４の間に挟圧することができる。可撓性部は弾性的に伸縮可能であることが好ましい。
【００２４】
密閉容器４０は、例えばアルミ製の下面部４４の外周部にアルミ製の周側部４２を溶接やねじ止めすることでアセンブリ構造体３０の収納空間を作り、周側部４２上に前記ソーダライムガラスの上面部４５を配置することで構成することができる。また、アセンブリ構造体３０の収納空間は、アルミのブロック材を掘ることで形成してもよい。材質は、アルミである必要はなく、密閉容器４０が気密性を確保できる材質であれば良い。密閉容器４０は、その内圧を外圧に対して小さくすることで、上面部４５を引き下げて、アセンブリ構造体３０の接合材１１に圧縮力を印加できれば、その材質、構成に特に制限はない。
【００２５】
この密閉容器４０内にアセンブリ構造体３０を配置した後、密閉容器４０の内部の圧力を外部よりも小さくし、接合材１１を挟圧して接合を行う（接合工程）。密閉容器４０の内外で差圧を作る手段としては、密閉容器４０に貫通孔４１を作り、そこに排気装置４９を接続し密閉容器４０内を減圧する方法と、密閉容器４０の外を加圧する方法が考えられる。また、密閉容器４０内を減圧するとともに密閉容器４０外を加圧する方法もある。実施形態では、図１（ｃ）に示すように、密閉容器４０の一部に密閉容器４０内を排気するための貫通孔４１を設けてある。貫通孔４１は、密閉容器４０の壁面に配置しているが、貫通孔４１の位置は、密閉容器４０の中にアセンブリ構造体３０を設置したときに、アセンブリ構造体３０により塞がれない位置であればどこに配置しても良い。
【００２６】
密閉容器４０の内部の圧力を外部の圧力より低くすることで、密閉容器４０には、外周に密閉容器４０の内圧と外圧の差に対応する力が掛かる。これにより、密閉容器４０の可撓部が変形して、図１（ｃ）に示すように、密閉容器４０の正面部４５が引き下げられ、対向するアセンブリ構造体３０のフェースプレート１２に当接し、密閉容器４０の外圧と内圧の差圧を印加する。また、この時点では、アセンブリ構造体３０の内部空間１７は気密空間ではないため、密閉容器４０内を排気して内部の圧力を外部の圧力より低くする場合、この排気に伴って減圧される。アセンブリ構造体３０の内部空間１７の排気は、アセンブリ構造体３０に排気孔１８を設けていない場合でも、接合材１１とリアプレート１３間の微小な隙間から行われる。
【００２７】
この時、接合材１１に掛かる圧縮力は、密閉容器４０の寸法、接合材１１の当接面積、そして、密閉容器４０の内圧と外内の差圧により決定される。そのため、接合材１１に最適な圧縮力を印加するためには、それらの面積から必要な密閉容器４０の内圧と外内の差圧値を算出し、調整することで可能となる。
【００２８】
接合材１１が無機接着剤や有機接着剤である場合、上面部４５の引き下げによる加圧状態を維持したまま接合材１１を硬化させることで接合工程を完了することができる。接合材１１がガラスフリットである場合、図示される例においては、図１（ｄ）に示すように、枠部材１４、リアプレート１３に挟持された接合材１１が枠状に延びる方向に沿って局所加熱光４８を走査する。光源としては半導体レーザが好適である。接合材１１を局所的に加熱する性能や上面部４５及びフェースプレート１２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。
【００２９】
接合材１１は局所加熱光４８の照射によって、接合材１１の長さ方向に沿って順次加熱されて溶融し、その後軟化点以下まで冷却する。これにより、図示される例においては、枠部材１４とリアプレート１３が接合材１１により接合される。接合材１１の全長に亘って封止し、接合工程が終了すると、排気孔１８を設けていない場合、ある程度減圧された気密な内部空間１７を有する気密容器１０が構成される。
【００３０】
次に、密閉容器４０内の排気を停止させて、密閉容器４０内の圧力を大気圧に戻し、図１（ｅ）に示す密閉容器４０内から接合工程が終了した気密容器１０を取り出す。なお、排気孔１８を有する気密容器１０の内部空間１７を高真空にする場合は、取り出し後に内部空間１７内を排気する工程を行ってから排気孔１８を封止すればよい。また、排気孔１８の無い場合は、図１（ｅ）の時点で既に内部空間１７は密閉状態となっており、密閉容器４０内を排気した場合には内部空間１７の減圧状態が保たれる。
【００３１】
本発明の製造方法の第二の例では、図２に示すように、密閉容器４０の周側部４２上に弾性を有する伸縮可能なリング状のシール材４３を設けてある。このシール材４３は、上面部４５の周縁と周側部４２の上面間に挟み込まれており、気密容器４０の内部の圧力を外部の圧力より低くすることで、潰れて収縮し上面部４５の引き下げを許容するものとなっている。シール材４３としては、例えば表面にスキン層を有する発泡ウレタンを用いることができる。本例における気密容器４０内の排気は、下面部４４に設けられた貫通孔４１から行われるものとなっている。また、フェイスプレート１２とリアプレート１３は、それぞれ気密容器１０を多面取りすることができる大型のマザー基板となっており、両者間には複数の枠部材１４が挟み込まれている。これらの点以外は基本的には前記第一の例と同様である。
【００３２】
本発明の製造方法の第三の例では、図３に示すように、局所加熱光４８の照射を上面部４５側と下面部４１側の両側から行うものとなっている。従って、下面部４１も、上面部４５と同様に、局所加熱光４８の透過率が良好な材料で構成している。下面部４１側からの局所加熱光４８の照射は、例えば、下面部４１の周縁を支持する不図示の架台上に密閉容器４０を載置することで容易に行うことができる。これらの点以外は基本的には上記第二の例と同様である。
【００３３】
本発明の製造方法の第四の例では、図４に示すように、密閉容器４０の下面部４４と周側部４３は剛性のある材料で構成されているが、上面部４５は気密性を有する可撓性シートで構成されている。本例は上面部４５側から局所加熱光４８を照射すものとなっていることから、可撓性シートとしては、局所加熱光４８の透過率が良好な材料が用いられる。具体的には、本例の上面部４５を構成する可撓性シートとしては、ポリエチレンテレフタレートのシートを用いることができる。この密閉容器４０内にアセンブリ構造体３０を収納し、周側部４３に設けられた貫通孔４１から排気して密閉容器４０の内部圧力を外部圧力より低くして、接合工程を行う。密閉容器４０の内部圧力を外部圧力より低くすると、上面部４５を構成する可撓性シートが引き下げられ、対向するアセンブリ構造体３０のフェースプレート１２を押圧することになる。これらの点以外は基本的には前記第二の例と同様である。
【００３４】
本発明の製造方法の第五の例では、図５に示されるように、密閉容器４０の上面部４５として可撓性シートを用いているのは上記第四の例と同様であるが、下面部４５側から局所加熱光４８を照射すものとなっている。本例における上面部４５を構成する可撓性シートとしては、第四の例と同様に、ポリエチレンテレフタレートのシートを用いることもできる。しかし、局所加熱光４８の照射面ではないことから、例えば不透明なシリコーンゴムシートを用いることもできる。また、本例における密閉容器４０の下面部４５は、局所加熱光４８の透過率が良好な材料で構成されている。これらの点以外は基本的には上記第四の例と同様である。
【００３５】
次に、本発明により製造することができる気密容器１０を外囲器として備えた画像表示装置２０について図６で説明する。図６に示される画像表示装置２０の気密容器１０は、画像表示装置２０の外囲器を構成しており、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及び枠部材１４を有している。枠部材１４は平板状のフェースプレート１２と平板状のリアプレート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との間に密閉された内部空間１７が形成されている。具体的には、フェースプレート１２と枠部材１４が接合材１１で接合され、アプレート１３と枠部材１４が不図示の接合材で接合されることによって、密閉された内部空間１７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１７は高真空に維持され、フェースプレート１２とリアプレート１３との間の間隔を規定する間隔規定部材２１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又はリアプレート１３と枠部材１４は、あらかじめ接合しても良くまたは一体的に形成されているものであってもよい。
【００３６】
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２２が設けられ、画像信号に応じて各電子放出素子２２を作動させるための駆動用マトリクス配線（Ｘ方向配線２３，Ｙ方向配線２４）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２２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２５が設けられている。フェースプレート１２上にはブラックストライプ２６が更に設けられている。蛍光体２５とブラックストライプ２６とは、交互に配列して設けられている。蛍光体２５の上にはアルミニウム（Ａｌ）薄膜よりなるメタルバック２７が形成されている。メタルバック２７は、電子を引き寄せ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２７の上にはチタン（Ｔｉ）薄膜よりなる不図示の非蒸発型ゲッタが形成されている。
【００３７】
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。図１〜図５に示される局所加熱光４８の使用波長及び接合材１１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。リアプレート１３、枠部材１４及びフェースプレート１２は、線膨張係数が一致していると、気密容器１０への残留応力を抑制できるので好ましい。
【実施例】
【００３８】
以下、具体的な実施例を挙げて本発明を詳しく説明する。
【００３９】
＜実施例１＞
本実施例では、図２で説明した気密容器１０の製造方法を適用し、枠部材１４とフェースプレート１２の一体物とリアプレート１３の気密接合を行い、更に、排気孔１８から内部空間１７を再排気しつつ、蓋部材で排気孔１８を封止した。これによりＦＥＤ用の外囲気として適用可能な真空気密容器１０を製造した。
【００４０】
まず、フェースプレート１２を準備する。フェースプレート１２は、１．８ｍｍの厚みの高歪点ガラス基材を、切削加工により外形１０００ｍｍ×４００ｍｍ×１．８ｍｍの板ガラス状としたものとした。次に、有機溶媒洗浄、純水リン、及びＵＶ−オゾン洗浄により、フェースプレート１２の表面を脱脂した。次に、図６で説明した蛍光体２５、ブラックマトリクス２６、メタルバック（アノード）２７をフェースプレート１２上にパターン形成することで、画像形成領域をフェースプレート１２の片面に形成した。画像形成領域の大きさは、３００ｍｍ×１７０ｍｍであり、フェースプレート１２上に３列×２行の合計６セット形成した。次に、フェースプレート１２上の画像形成領域の外側に、ガラスフリットからなる接合材（図示せず）を、スクリーン印刷および雰囲気加熱により形成した。以上のようにして、不図示の接合材付きのフェースプレート１２を準備した。
【００４１】
次に、枠部材１４を準備した。具体的には、１．５ｍｍ厚の高歪点ガラス基材を、外形３２０ｍｍ×１９０ｍｍの大きさに形成した。この大きさのガラス基材の中央部の３１０ｍｍ×１８０ｍｍの領域を切削加工によって切り出して、直線部が幅５ｍｍ、高さ（厚さ）１．５ｍｍの略長方形の枠部材１４を成形した。次に、フェースプレート１２と同様に、有機溶媒洗浄、純水リンス、及びＵＶ−オゾン洗浄により、枠部材１４の表面を脱脂した。この略長方形の枠部材１４を６ケ成形した。
【００４２】
次に、用意した接合材付きのフェースプレート１２の蛍光体２５を付設した面に画像形成領域を囲うように枠部材１４を６ケ配置した。枠部材１４は、フェースプレート１２上の不図示の接合材と接触させ、不図示の加圧具により仮組みし、雰囲気焼成炉にて隙間なく接合して一体化し、一体化した枠部材１４付きフェースプレート１２を用意した。
【００４３】
次に、６ケの枠部材１４上にそれぞれ接合材１１を形成した。本実施例では、接合材１１としてガラスフリットを用いた。使用したガラスフリットは、熱膨張係数α＝７９×１０-7／℃、転移点３５７℃、軟化点４２０℃のＢｉ系鉛レスのガラスフリットを母材とし、バインダーとして有機物を分散混合したペーストである。次に、枠部材１４上の周長に沿って、スクリーン印刷にて、幅１ｍｍ、厚さ５μｍの接合材１１を形成し、枠部材１４付きフェースプレート１２と一緒に１２０℃で乾燥した。そして、有機物をバーンアウトするため４６０℃で加熱、焼成し、接合材１１を形成した。このようにして、接合材１１と枠部材１４とフェースプレート１２との一体物を用意した。
【００４４】
次に、リアプレート１３として、高歪点ガラスからなるガラス基材１０００ｍｍ（長さ）×４００ｍｍ（幅）×１．８ｍｍ（厚さ）を用意した。次に、フェースプレート１２や枠部材１４と同様に、リアプレート１３を洗浄した後、フェースプレート１２の画像形成領域に対向する位置に図６に示す電子放出素子２２と駆動用マトリクス配線（Ｘ方向配線２３、Ｙ方向配線２４）を６セット形成した。次に、６セット各々の画像形成領域外に、直径１ｍｍの排気孔１８を１ケずつ切削加工により形成した。駆動用マトリクス配線上には、不図示の金属（Ｔｉ）からなる非蒸発型ゲッタをスパッタ法にて形成してある。そして、間隔規定部材２１をＸ方向配線２３上に配置した。
【００４５】
次に、接合材１１と枠部材１４とフェースプレート１２との一体物と、電子放出素子２２及び駆動用マトリクス配線を形成したリアプレート１３とを、蛍光体２５の形成面と電子放出素子２２形成面を対向させて配置した。これにより、図２（ａ）に示すように、６セットの内部空間１７を規定したアセンブリ構造体３０を形成した。
【００４６】
次に、図２（ｂ）に示すように、密閉容器４０を準備した。密閉容器４０は、アルミ製の１０５０ｍｍ（長さ）×４５０ｍｍ（幅）×１０ｍｍ（厚さ）の板材の外周部に１０ｍｍ（幅）×３．５ｍｍ（高さ）の周側面４２を溶接により接合した容器とした。この周側面４２の一部に容器内を排気するための貫通孔４１を設けてある。この容器の周側面４２の上面に、周長に沿ってシール材４３を配置した。シール材４３は、外皮をスキン層とする発泡ウレタンであり、無負荷状態でφ３ｍｍの外形をもつ。尚、密閉容器４０の周側面４２の高さＡは３．５ｍｍで、内部空間１７を有するアセンブリ構造体３０の厚みＢの５．１ｍｍより小さくなるように設定した。この密閉容器４０内に、内部空間１７を有するアセンブリ構造体３０を収納し、密閉容器４０のシール材４３上に厚み３ｍｍのソーダライムガラス板を上面部４５として配置した。
【００４７】
次に密閉容器４０の貫通孔４１にスクロールポンプとターボ分子ポンプからなる排気装置４９を接続し、図２（ｃ）に示すように、密閉容器４０内の圧力が４０ＫＰａになるまで排気した。アセンブリ構造体３０の内部空間１７は、この時点では密閉空間ではないため、内部空間１７の排気は凹凸形状を持つ接合体１とリアプレート１３の隙間から行われて、内部空間１７の圧力も密閉容器４０内と同じとなった。この排気により、密閉容器４０を形成している上面部４５は、密閉容器４０の内圧と外圧の差圧により密閉容器４０の内側方向に移動し、アセンブリ構造体３０に圧接した。尚、この際に密閉容器４０の周側部４２上に配置したシール材４３は、１．６ｍｍまで潰れ、これにより密閉容器４０の上面部４５は、すり鉢状に変形することなくアセンブリ構造体３０に当接した。この時、接合材１１には、約３ＭＰａの圧力が掛かった。接合材１１に掛かる圧力は、密閉容器４０の寸法と接合材１１の設置面積、密閉容器４０の内圧と外圧の差圧により決まる。
【００４８】
次に、図２（ｄ）に示すように、密閉容器４０の上面部４５から接合材１１に、局所加熱光４８としてのレーザ光を、接合材１１に沿うように走査しなから照射した。これにより、接合材１１が溶融して、枠部材１４とリアプレート１３を局所的に接合し、フェイスプレート１２、枠部材１４及びリアプレート１３で囲われた気密容器１０を６セット形成した。このとき、局所加熱光４８は、不図示の加工用半導体レーザ装置を２つ用意し、第一のレーザ光源と第二のレーザ光源との照射スポットが、一直線上に整列するように配置した。第一のレーザ光源は、波長９８０ｎｍ、レーザパワー２５０Ｗ、有効径２ｍｍのレーザ光とし、１０００ｍｍ／ｓの速度で走査した。第２のレーザ光源は、第一のレーザ光源に遅れて、０．０５秒、即ち照射スポットとして５０ｍｍの距離だけ走査方向の後ろ側に配置し、走査する間もこの間隔を維持した。この時、第二のレーザ光源からのレーザ光は、波長９８０ｎｍ、レーザパワー２５０Ｗ、有効径２ｍｍのレーザ光であった。
【００４９】
次に、スクロールポンプとターボ分子ポンプからなる排気装置４９を停止させて、密閉容器４０内の圧力を大気圧に戻した。その後、密閉容器４０の上面部４５を取り外して、密閉容器４０内のアセンブリ構造体３０を取り出した。
【００５０】
次に、アセンブリ構造体３０に形成した６セットの気密容器１０を破損しないように、フェースプレート１２及びリアプレート１３を接合材１１の間で切断し、６セットの気密容器１０に切り分けた。図２（ｅ）は単一の気密容器１０を示す。切断は、フェースプレート１２及びリアプレート１３の所定位置をガラス切りで加傷した後、外力を加えることで、フェースプレート１２及びリアプレート１３を加傷部から割ることで行った。
【００５１】
次に、加熱炉内部に不図示の蓋封止装置を具備した加熱炉にて、内部空間１７を排気孔１８から排気しながら気密容器１０全体を加熱して、内部空間１７を非蒸発型ゲッタで排気し、蓋を封止して気密容器１０を完成させた。
【００５２】
以上の様にして気密容器１０を製造し、さらに通常の方法に従って、駆動回路等を実装して、気密容器１０を外囲器として備えたＦＥＤを完成させた。完成したＦＥＤを作動させたところ、長時間安定した電子放出と画像表示が可能であり、ＦＥＤに適用可能な程度の安定した気密性が確保されていることが確認された。
【００５３】
＜実施例２＞
実施例２について、図３に基づいて説明する。アセンブリ構造体３０は、図３（ａ）に示すように、実施例１と同様のものを準備した。次に、図５（ｂ）に示すように、密閉容器４０を準備した。密閉容器４０は、上面部４５と下面部４４共に３ｍｍ厚みのソーダライムガラス板とし、上面部４５をアセンブリ構造体３０のフェースプレート１２に対向させ、下面部４４をリアプレート１３に対向させた。そして、上面部４５と下面部４４の間に、アセンブリ構造体３０を囲うようにシール材４３を配置した。シール材４３は、外皮をスキン層とする発泡ウレタンであり、無負荷状態でφ７ｍｍの外径を持つ。また、下面板４４には貫通孔４１を設けた。
【００５４】
次に、図３（ｃ）に示すように、密閉容器４０内を排気し、上面部４５を引き下げて、アセンブリ構造体３０に密閉容器４０の外圧と内圧の差圧を印加する。この時、シール材４３は、高さ５．１ｍｍまで押し潰れた。排気方法及び圧力の発生方法等は、実施例１に示す通りである。
【００５５】
次に、図５（ｄ）に示すように、密閉容器４０の上面板４５と下面板４４の外側から、局所加熱光４８としてのレーザ光を、接合材１１に沿うように走査しなからそれぞれ接合材１１に照射した。
【００５６】
以上の様にして気密容器１０を製造し、さらに通常の方法に従って、駆動回路等を実装して、気密容器１０を外囲器として備えたＦＥＤを完成させた。完成したＦＥＤを作動させたところ、長時間安定した電子放出と画像表示が可能であり、ＦＥＤに適用可能な程度の安定した気密性が確保されていることが確認された。
【００５７】
＜実施例３＞
実施例３について、図４に基づいて説明する。アセンブリ構造体３０に配置する接合材１１は、実施例１と同様のガラスフリットをディスペンスにより幅１ｍｍ、厚み５０μｍに塗布した。このガラスフリットは、後述するように、局所加熱光４８で溶融、接合する際に、厚み４０μｍまで押し潰して使用するものとした。
【００５８】
次に、図４（ｂ）に示すように、密閉容器４０を準備した。密閉容器４０は、アルミ製の１０５０ｍｍ（長さ）×４５０ｍｍ（幅）×１０ｍｍ（厚さ）の板材の外周部に１０ｍｍ（幅）×５．１ｍｍ（高さ）の周側部４２を溶接により接合した容器であり、この容器の周側部４２の一部に容器内を排気するための貫通孔４１を設けた。この密閉容器４０内に、内部空間１７を有するアセンブリ構造体３０を置き、密閉容器４０の周側部４２上及びアセンブリ構造体３０上に上面部４５として可撓性シートを配置した。可撓性シートは、０．３ｍｍの厚みを持つポリエチレンテレフタレートのシートであり、別部材（不図示）を使って、密閉容器４０の周側部４２上に周状に密閉性良く固定した。
【００５９】
次に、施例１と同様に密閉容器４０内を４０ＫＰａになるまで排気した。この排気により、密閉容器４０の上面部４５を構成しているポリエチレンテレフタレートのシートは、密閉容器４０の内圧（４０ＫＰａ）と大気圧の差圧により密閉容器４０の内側方向に移動し、アセンブリ構造体３０を押圧した。接合材１１には、リアプレート１３とフェースプレート１２を介して約３ＭＰａの圧縮応力が加わった。接合材１１に掛かる圧力は、密閉容器４０の寸法と接合材１１の設置面積、密閉容器４０の外圧と内圧の差圧により決まる。尚、アセンブリ構造体３０の内部空間１７に配置した間隔規定部材２１は、フェースプレート１２に設置した枠部材１４と接合材１１を合わせた厚みよりも１０μｍ程度小さく設定した。即ち、５０μｍ厚みで配置した接合材１１が厚み４０μｍになることで、間隔規定部材２１がフェースプレート１２とリアプレート１３に接触するように設計した。
【００６０】
次に、図４（ｄ）に示すように、密閉容器４０の上面部４５であるポリエチレンテレフタレートのシートの上面から、接合材１１に、局所加熱光４８としてのレーザ光を接合材１１に沿うように走査しなから照射した。これにより、接合材１１が溶融して枠部材１４とリアプレート１３とを局所的に接合し、リアプレート１３、フェースプレート１２、枠部材１４及び接合材１１で囲われた気密容器１０を６セット形成した。６セットの接合材１１の照射順序は、特に規定するものはないが今回は、リアプレート１３の一つの隅にある枠部材１４上の接合材１１から時計回りに照射を行った。粘度が負の温度係数（温度依存性）を有している接合材１１は、局所加熱光４８の照射によって加熱され軟化するが、フェースプレート１２に圧接しているポリエチレンテレフタレートのシートは、フェースプレート１２よりも柔らかく十分な可撓性を持つため、フェースプレート１２を撓ませて、間隔規定部材２１がフェースプレート１２とリアプレート１３の両方に当接するまで接合材１１を押し潰すことができる。
【００６１】
このように、フェースプレート１２を変形させながら接合材１１を押し潰すことができるので、多面取りにおいても、隣接する未溶融の接合材１１が柱状に突っ張ることで、局所加熱光を照射した接合材１１の溶融接合を阻害することがない。
【００６２】
以上の様にして気密容器１０を製造し、更に通常の方法に従って駆動回路等を実装して、気密容器１０を備えたＦＥＤを完成させた。完成したＦＥＤを作動させたところ、長時間安定した電子放出と画像表示が可能であり、ＦＥＤに適用可能な程度の安定した気密性が確保されていることが確認された。
【００６３】
＜実施例４＞
実施例４について、図５に基づいて説明する。アセンブリ構造体３０は、実施例３と同様のものを準備した。但し、図５（ａ）に示すように、実施例３とは上下逆転させた状態で準備した。次に、図５（ｂ）に示すように、密閉容器４０を準備した。密閉容器４０は、１０５０ｍｍ（長さ）×４５０ｍｍ（幅）×５ｍｍ（厚さ）のガラス板の外周部に１０ｍｍ（幅）×５．１ｍｍ（高さ）のアルミ製の周側部４２を接着剤を使い接合した容器であり、この周側部４２の一部に容器内を排気するための貫通孔４１を設けた。
【００６４】
この密閉容器４０内に、内部空間１７を有するアセンブリ構造体３０を、フェイスプレート１２を下、リアプレート１３を上にして置いた。そして、密閉容器４０の周側部４２上及びアセンブリ構造体３０上を覆う０．５ｍｍ厚のシリコンゴムシートである上面部４５の周縁部を、別部材（不図示）を使って、密閉容器４０の周側部４２上に沿って周状に密閉性良く固定した。
【００６５】
次に図５（ｃ）に示すように、密閉容器４０内を排気し、接合材１１に密閉容器４０の外圧と内圧の差圧を印加した。排気方法、及び圧力の発生方法等は、実施例１に示す通りである。
【００６６】
次に、図５（ｄ）に示すように、接合材１１に局所加熱光４８を照射した。局所加熱光４８は、密閉容器４０の下面部４４から照射し、接合材１１による接合を行った。
【００６７】
以上の様にして気密容器１０を製造し、更に通常の方法に従って駆動回路等を実装して、気密容器１０を外囲器として備えたＦＥＤを完成させた。完成したＦＥＤを作動させたところ、長時間安定した電子放出と画像表示が可能であり、ＦＥＤに適用可能な程度の安定した気密性が確保されていることが確認された。
【符号の説明】
【００６８】
１０：気密容器、１１：接合材、１２：フェースプレート（第一の基板）、１３：リアプレート（第二の基板）、１４：枠部材、１７：内部空間、１８：排気孔、２０：画像表示装置、２１：間隔規定部材（スペーサ）、２２：電子放出素子、２３：Ｘ方向配線、２４：Ｙ方向配線、２５：蛍光体、２６：ブラックストライプ、２７：メタルバック、３０：アセンブリ構造体、４０：密閉容器、４１：貫通孔、４２：周側部、４３：シール材、４４：下面部、４５：上面部、４８：局所加熱光、４９：排気装置
【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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