(57)【要約】【課題】接合強度と気密性を両立した信頼性の高い気密容器の製造方法を提供する。【解決手段】粘度が負の温度係数を有し、第１および第２のガラス基材よりも軟化点が低い接合材１ａ，１ｄを、第１のガラス基材の上に不連続部分３ａを有する枠状に形成し、第２のガラス基材を、接合材１ａ，１ｄと接触して接合材１ａ，１ｄを押圧するように、接合材１ａ，１ｄが形成された第１のガラス基材に対向配置する。局所加熱光４１の照射は、局所加熱光４１が照射された領域５０と、局所加熱光４１が照射されていない領域５１との境界５２が不連続部分３ａに形成されるように行われるとともに、接合材１ａ，１ｄの、不連続部分３ａに隣接する部分が加熱され溶融して不連続部分３ａを塞ぐことで、第１のガラス基材と第２のガラス基材との間の連続した接合部が形成されるように行われる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のガラス基材と、該第１のガラス基材と接合され、該第１のガラス基材と共に気密容器の少なくとも一部を形成する第２のガラス基材と、を含む気密容器の製造方法であって、  第１のガラス基材と第２のガラス基材との間に、粘度が負の温度係数を有し、前記第１および第２のガラス基材よりも軟化点が低く、不連続部分を備え、枠状に延びる接合材を設ける工程と、
該接合材をその厚み方向に押圧した状態で、局所加熱光を、該局所加熱光の前記接合材への照射領域を前記接合材の枠状に延びる方向に沿って走査しながら、前記接合材に照射することで、前記接合材を加熱溶融させて前記第１のガラス基材と前記第２のガラス基材とを接合する工程と、を有し、
前記局所加熱光の前記接合材への照射は、前記不連続部分を挟んで対向する前記接合材の２つの領域の一方の領域に前記局所加熱光を照射して当該領域を加熱溶融させた後に、もう一方の領域に前記局所加熱光を照射して当該領域を加熱溶融させて、前記不連続部分を、溶融した接合材によって塞ぐことで、前記第１のガラス基材と前記第２のガラス基材との間の連続した接合部を形成するように行われることを特徴とする、気密容器の製造方法。
【請求項２】
前記局所加熱光は、前記接合材の前記一方の領域から前記接合材への照射が開始され、その後、前記不連続部分から離れる方向に走査さ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】
前記局所加熱光は、前記接合材の前記一方の領域に照射された後で、前記不連続部分を横切った後に、前記接合材の前記もう一方の領域に照射されるように走査されることを特徴とする、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】
前記接合材は、前記接合材の、前記一方の領域の前記不連続部分に面する端部が、前記不連続部分に向かって突出する凸部を備え、前記接合材の、前記もう一方の領域の前記不連続部分に面する端部が、前記凸部に対応する凹部を備えることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の気密容器の製造方法。
【請求項５】
前記接合材は矩形状であって、当該矩形の頂点に相当する部分に、前記不連続部分が位置することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の気密容器の製造方法。
【請求項６】
気密容器を備える画像表示装置の製造方法であって、前記気密容器が請求項１乃至５のいずれか１項に記載の製造方法により製造され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、気密容器および画像表示装置の製造方法に関し、特に、内部が真空にされ、電子放出素子や蛍光膜を備える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、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、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。このようにして製造された気密容器の一例を図７（ａ）に示す。接合材の加熱方法としては、ガラス基材対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。
【０００３】
特許文献１には、ＯＬＥＤの外囲器の製造方法が開示されている。まず、対向配置された第１のガラス基材と第２のガラス基材の周縁部に枠部材と接合材（フリット）を配置する。次に、接合材の延びる方向に沿って、実質的に接合材に一定の温度が維持されるような形態でレーザ光を照射して、気密接合を得る。
【０００４】
特許文献２には、ＦＥＤやＰＤＰの外囲器の製造方法が開示されている。まず、対向配置された第１のガラス基材と第２のガラス基材の４辺の間に封着材料を配置する。次に、４辺上の各封着材料にそれぞれレーザ光を照射し、４辺上の各封着材料を一緒に溶融させて、気密接合を得る。
【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２００６／００８２２９８号明細書
【特許文献２】特開２００８−０５９７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、従来より、レーザ光を単純に４辺に照射するのではなく、レーザ照射条件を変更したり、照射ルートや照射順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、図７（ａ）に示すような連続的、かつ閉じた接合を有する気密容器を得るために、図７（ｂ）に示すように、局所加熱光５８を接合材に沿って走査する場合、クラック発生の問題が生じ、気密性および接合の信頼性が低下する場合があった。これは、局所加熱光５８を用いる場合には、図７（ｂ）に示すように、局所加熱光５８が照射された領域（接合部）５６と、局所加熱光５８が照射されていない領域（未接合部）５７とが存在するためであると考えられる。すなわち、接合部５６の冷却過程において、接合部５６と未接合部５７との間で局所的な収縮差が発生し、それに起因したクラックが、接合部５６と未接合部５７との境界５５近傍のガラス基材に発生するためであると考えられる。
【０００７】
本発明は、接合強度と気密性を両立した信頼性の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】
【０００８】
本発明は、第１のガラス基材と、第１のガラス基材と接合され、第１のガラス基材と共に気密容器の少なくとも一部を形成する第２のガラス基材と、を含む気密容器の製造方法に関する。
【０００９】
本発明は、第１のガラス基材と第２のガラス基材との間に、粘度が負の温度係数を有し、第１および第２のガラス基材よりも軟化点が低く、不連続部分を備え、枠状に延びる接合材を設ける工程と、接合材をその厚み方向に押圧した状態で、局所加熱光を、局所加熱光の接合材への照射領域を接合材の枠状に延びる方向に沿って走査しながら、接合材に照射することで、接合材を加熱溶融させて第１のガラス基材と第２のガラス基材とを接合する工程と、を有し、局所加熱光の接合材への照射は、不連続部分を挟んで対向する接合材の２つの領域の一方の領域に局所加熱光を照射してこの領域を加熱溶融させた後に、もう一方の領域に局所加熱光を照射してこの領域を加熱溶融させて、不連続部分を、溶融した接合材によって塞ぐことで、第１のガラス基材と第２のガラス基材との間の連続した接合部を形成するように行われることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、局所加熱光の接合材への照射時に、局所加熱光が照射された領域（接合部）と照射されていない領域（未接合部）との境界は、接合材に形成された不連続部分に形成される。これにより、接合材の任意の位置から局所加熱光の照射を開始した際に生じる、局所的な接合材の収縮差を回避することができ、クラック発生を低減することが可能となる。この不連続部分は、不連続部分に隣接する接合材を加熱し溶融させることで塞ぐことができ、ガラス基材間には全周にわたって連続した接合部が形成されることになる。その結果、接合強度と気密性を両立した信頼性の高い気密容器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態として、接合材の配置を説明する平面図および断面図である。
【図２】本発明の別の実施の形態として、接合材の配置を説明する平面図および断面図である。
【図３】ガラス基材に形成された接合部のコーナー部付近を示す平面図である。
【図４】スリットの構成を変更した変形例を示す概略平面図である。
【図５】接合材の平面形状を変更した変形例を示す概略平面図である。
【図６】本発明の気密容器の製造方法を適用可能なＦＥＤの一部破断斜視図である。
【図７】気密容器が製造される様子を示す平面図および断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
まず、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１から図３の模式図を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態として、接合材の配置を説明する平面図および断面図である。図２は、本発明の別の実施の形態として、接合材の配置を説明する平面図および断面図である。図３は、ガラス基材に形成された接合部のコーナー部付近を示す平面図である。
【００１４】
なお、以下では、図１および図２に示した、接合材の構成が異なる２つの実施形態のうち、図１の実施形態を中心に説明する。
【００１５】
（ステップ１）まず、第１のガラス基材３を準備する。第１のガラス基材としては、気密容器を構成するガラス基材対（一対のガラス基材）のいずれか一方のガラス基材であっても良いし、前記気密容器の周縁部でかつ前記基板対間に狭持される枠部材であっても良い。さらには、前記ガラス基材対のうちの片方のガラス基材と枠部材を一体化させたガラス基材枠部材の一体物でも良い。
【００１６】
次に、接合材を、ガラス基材対（一対のガラス基材）の間に、図１（ａ）に示すように、不連続部分であるスリット部３ａ−３ｄを備え、かつ、枠状に、設ける。
【００１７】
具体的には、第１のガラス基材の上または第２のガラス基材の上に、図１（ａ）に示すように、４つの直線状接合材１ａ−１ｄによって構成された枠状の接合材１を形成する。本発明の接合材には、高温で流動性が得られ、かつ、低温では固定機能が得られる接合材が適用可能である。すなわち、粘度が負の温度依存性を有する接合材が適用可能である。粘度が負の接合材としては、ガラスフリット、無機接着材が含まれる。さらに、本発明に適用可能な接合材が局所加熱光の波長に対してガラス基材よりも高い吸収性を有することが、ガラス基材への熱ストレスを抑制する点で好ましい。
【００１８】
次に、接合材１が形成されたガラス基材を仮焼成する。なお、ここで言う「仮焼成」とは、接合材の軟化点以上、かつ接合材が分解や結晶化しない温度以下で加熱することを意味する。次に、接合材１を具備したガラス基材（ここでは第１のガラス基材３）ともう一方のガラス基材（ここでは第２のガラス基材２）とを対向配置させる事により、図１（ｂ）〜（ｄ）に示すような、アセンブリ体を形成する。
【００１９】
ここでは不連続部分であるスリット部の形状を、直線状の形状としたが、図４（ａ）や図４（ｂ）に示すような、曲線状の形状や他の幾何形状とすることもできる。
【００２０】
なお、スリット部の配置は、図２（ａ）や、図５（ａ）〜（ｃ）のような形態を取る事も可能である。さらには、スリット部の位置についても、矩形状に接合材を設けた場合において、図１（ａ）のように矩形の各頂点に対応する部分に不連続部分を配置する形態に限られない。また、スリット部の数も、図１（ａ）のように４つに限られるものではなく、少なくとも１つ以上あればよい。
【００２１】
（ステップ２）次に、不図示の加圧手段によってアセンブリ体に荷重をかけ、接合材１を、その厚み方向（第１ガラス基材３と第２ガラス基材２が対向する方向）に圧縮するように（接合材の厚みが少なくなるように）押圧する。加圧手段による押圧は、直接的には、第１ガラス基材３および／または第２ガラス基材２に印加される。そのため、このステップ２は、言い換えると、第１ガラス基材３を第２ガラス基材２に向けて、あるいは、第２ガラス基材２を第１ガラス基材３に向けて、押圧するステップである。
【００２２】
上記押圧は、後述するステップ３において、第１および第２のガラス基材を対向配置させた状態で保持させつつ、局所加熱光の照射する事によって加熱され溶融した接合材を確実に不連続部分であるスリット内に突出させるための駆動力を補う為に行われる。なお、ガラス基材自身の自重によって接合材を加圧できる場合には、特段の加圧手段は必要としない。加圧手段としては、加重ピン等を介して外部からガラス基材を加圧するメカニカル手段、前記アセンブリ体内部を排気する事で外部空間との差圧を利用する形態として排気手段が含まれる。さらには、前記アセンブリ体を圧力容器内に配置した上で圧力容器内部を陽圧とする陽圧手段も含まれる。
【００２３】
また、上記ステップ１における、第１のガラス基材と第２のガラス基材の間に、接合材を設ける工程においては、接合材を形成する対象となるガラス基材が、どちらか一方のガラス基材のみである必要はない。すなわち、第１および第２のガラス基材の間に接合材を設ける際には、第１または第２のガラス基材上に接合材を形成した後で、接合材と第２または第１のガラス基材とを接触させる方法だけを用いる必要はなく、例えば、次のような方法を用いることもできる。まず、第１のガラス基材上および第２のガラス基材上に、第１のガラス基材と第２のガラス基材とを対向配置させたときに不連続部分を介して隣接するような領域Ａおよび領域Ｂを、それぞれ予め規定しておく。すなわち、第１のガラス基材上には領域Ａを、第２のガラス基材上には領域Ｂをそれぞれ予め規定しておく。そして、それぞれの領域Ａ、領域Ｂに、接合材を形成した後に、第１のガラス基材と第２のガラス基材とを対向配置させることもできる。
【００２４】
（ステップ３）次に、接合材１への加圧状態を維持しながら、局所加熱光４１を接合材１の枠状に延びる方向に沿って各直線状接合材１ａ−１ｄに照射する。この際、各直線状接合材１ａ−１ｄへの照射のシーケンスを以下に示すように行うことにより、本発明を実施する事が可能となる。
【００２５】
枠状の接合材１への照射シーケンスは、以下のサブステップ３−１〜３−５を行なう。
【００２６】
（サブステップ３−１）局所加熱光の４個の光源を用意する。局所加熱光の直線状接合材への照射開始位置は、各直線状接合材１ａ−１ｄが有する２つの端部のうち、スリット部に面していない一方の端部とする。
【００２７】
（サブステップ３−２）直線状接合材１ａ、スリット部３ａおよび直線状接合材１ｃの一部を走査するシーケンスを代表して詳細に説明する。図１（ａ）および図１（ｄ）に示したＩＩＩ側から、不図示の光源からの局所加熱光の照射を開始し、ＩＩＩ’方向へ局所加熱光の照射を走査する。その際、ＩＩＩ側を照射した段階においては、ＩＩＩ’側にある直線状接合材１ｃは、未照射段階であっても良い。しかしながら、少なくとも、直線状接合材１ａへの局所加熱光の照射が、スリット部３ａを通過し、隣接する直線状接合材１ｃを照射する段階においては、直線状接合材１ｃは、別の加熱手段（局所加熱光）により照射済みの段階となるようにしておく。すなわち、ガラス基材対が局所的に接合済みの段階となるようにしておく。
【００２８】
（サブステップ３−３）直線状接合材１ｂ、スリット部３ｂおよび直線状接合材１ｄの一部を走査するシーケンスは、サブステップ３−２と同様に、直線状接合材１ｂのスリット部に面していない端部側を局所加熱光の照射開始位置とする。そして、局所加熱光の照射は、直線状接合材１ｄと直線状接合材１ｂの形成するスリット部３ｂの方向へと行う。その際、直線状接合材１ｂへの局所加熱光の照射を開始した段階においては、局所加熱光照射の終了側にある直線状接合材１ｄは、未照射段階であっても良い。しなしながら、少なくとも、接合材１ｂへの局所加熱光の照射が、スリット部３ｂを通過し、隣接する直線状接合材１ｄを照射する段階においては、直線状接合材１ｄは、別の加熱手段（局所加熱光）により照射済みの段階となるようにしておく。すなわち、ガラス基材対が局所的に接合済みの段階となるようにしておく。
【００２９】
（サブステップ３−４）このサブステップでは、直線状接合材１ｄ、スリット部３ｄ、および直線状接合材１ａの一部に対して、上述のサブステップと同様に、局所加熱光の照射を行う。
【００３０】
（サブステップ３−５）このサブステップでは、直線状接合材１ｃ、スリット部３ｃ、および直線状接合材１ｂの一部に対して、上述のサブステップと同様に、局所加熱光の照射を行う。
【００３１】
各直線状接合材への照射開始のタイミングは、同時刻で開始する事も可能であるが、それに限る必要は無い。例えば、直線状接合材１ａ，１ｂの長さが８００ｍｍ、直線状接合材１ｃ，１ｄの長さが４５０ｍｍである気密容器を作成する際に、各直線状接合材１ａ−１ｄに対する局所加熱光の照射速度（走査速度）をすべて４００ｍｍ／ｓｅｃとする。その場合においては、相対的に長い直線状接合材１ａ，１ｂの領域を走査するに要する時間は、２秒であり、相対的に短い直線状接合材１ｃ，１ｄの領域を走査するに要する時間は、１．１２５秒である。したがって、本発明を実施する形態としては、前記サブステップ３−４は、前記サブステップ３−３の照射開始時刻に対して２秒未満の照射開始時刻の遅延が許容可能である。同様に、前記サブステップ３−５は、前記サブステップ３−２の照射開始時刻に対して２秒未満の照射開始時刻の遅延が許容可能である。逆にサブステップ３−４がサブステップ３−２に対して先行して照射開始する場合は、同様にして、サブステップ３−２は、前記サブステップ３−４の照射開始時刻に対して１．２５秒未満の照射開始時刻の遅延が許容可能である。
【００３２】
以上のサブステップ３−１〜３−５を行なう事は、スリット部３ｄを構成する直線状接合材１ａと直線状接合材１ｄについて着目すると、以下のような走査を行なう事となる。これを図３（ａ）、図３（ｂ）に示して詳細に説明する。
【００３３】
直線状接合材１ａの２つの端部のうちスリット部に面していない端部より局所加熱光の照射を開始し、直線状接合材１ａのもう一方の端部方向に局所加熱光を照射しつつ走査する。一方で、直線状接合材１ｄについても、直線状接合材１ｄの２つの端部のうちスリットに面していない不図示の端部より局所加熱光の照射を開始する。そして、直線状接合材１ｄのもう一方の端部方向、すなわち、直線状接合材１ａの側面とフリット部を挟んで対向する端部方向に、局所加熱光を照射しつつ走査する。この結果、図３（ｂ）に示すように、直線状接合材１ｄへの局所加熱光の照射により発生した接合材の溶融領域は、局所加熱光の走査に伴い移動していく。そして、直線状接合材１ｄのスリット部３ｄに面する端部において、溶融した接合材の一部がスリット部３ｄに突出し、スリット部３ｄを塞ぐ。
【００３４】
前述した様に、局所加熱光の走査速度と接合材の走査に要する長さとに鑑みて、直線状接合材１ｄへの局所加熱光の照射開始時刻と接合材１ａへの局所加熱光の照射開始時刻の時間ズレを所定の範囲にする。それにより、局所加熱光が照射済みの接合部と局所加熱光が照射されていない未接合部とが、連続した接合材内において直接隣接する過程を経る事無く、接合材全体の接合を完了する事が可能となる。
【００３５】
なお、局所加熱光の照射しつつ走査している過程において、照射領域の走査方向前後には、接合部と未接合部がそれぞれ存在している。しかしながら、局所加熱光の照射領域では、接合材が軟化溶融している為に、この接合部と未接合部との間には、接合部の冷却収縮に伴う引張応力は発生しない。したがって、照射領域を介して隣接する接合部と未接合部とについては、本発明において課題となるクラックの発生要因とはならない。従って、本発明において、上述の「局所加熱光が照射済みの接合部と局所加熱光が照射されていない未接合部とが、連続した接合材内において直接隣接する」とは、照射領域を介せずに、接合部と未接合部が隣接する事を含む。
【００３６】
局所加熱光は、接合領域近傍を局所的に加熱可能であればよく、半導体レーザが好適に用いられる。枠状の接合材１を局所的に加熱する性能、ガラス基材２，３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適である。局所加熱光４１を照射する条件としては、単位時間あたりの接合材の軟化体積が大きくなるように選択する事が、不連続部分を確実に閉塞可能な突出量を得る点で好ましい。そのため、走査方向のビームサイズ径φｓ、走査速度ｖ、ビーム強度密度Ｉとしたときに、Ｉ・φｓ／ｖ値を規定することにより、接合材の十分な突出量を確保する事が可能である。
【００３７】
前述のように、接合材は、粘度が負の温度係数を有しているため、加熱溶融すると一旦粘度が下がって流動化するが、照射が終わると粘度が増大して、室温の状態まで戻る。したがって、図７に示すような、連続した枠状に形成された接合材の場合、接合材の粘度増大過程、すなわち冷却過程において、局所加熱光５８が照射された接合部５６と、照射されていない未接合部５７との間には収縮差が存在する。接合部５６が室温の状態まで戻る過程において、接合部５６と未接合部５７との収縮差が増大し、接合部５６と未接合部５７との境界５５での残留応力が増大することで、境界５５付近のガラス基材にはクラックが発生することになる。
【００３８】
しかしながら、本実施形態では、局所加熱光の照射は、上述したように、この収縮差が発生しうる接合部と未接合部との境界を、連続した接合材の範囲内には存在させないように行われる。そして、枠状の接合材の走査経路範囲に設けたスリット部において、軟化した接合材の突出部がスリット部を塞ぐように局所加熱光の照射が行われる。例えば、図３（ａ）に示すように、第１のコーナー部Ｃ１と第４のコーナー部Ｃ４とを結ぶ直線状接合材１ａに局所加熱光４１を照射すると、接合部５０と、未接合部５１との（仮想的な）境界５２は、スリット部３ｄ内に位置することになる。これにより、局所加熱光の照射時に、局所的な接合材の収縮差の発生を回避することができ、上述のクラックの発生を抑制することが可能となる。
【００３９】
この局所加熱光の走査方向への接合材の突出量は、局所加熱光の照射時に接合材の内圧を上げることで、増加させることができる。
【００４０】
局所加熱光の照射前に第１および第２のガラス基材２，３を仮接着して、ガラス基材２，３の反りに起因したガラス基材２，３間の広がりを抑え、圧力損失を最小限に抑えることは、溶融軟化した接合材の圧力を維持する観点から、本発明に含まれる。
【００４１】
例えばガラスフリットからなる接合材は、加熱によって熱膨張するが、熱膨張の効果のみでスリットを塞ぐことは困難な場合がある。そこで、加熱時の接合材の突出量を効率良く大きくするには、接合材に押圧力が付加された状態で、接合材に局所加熱光を照射することが必要となる。接合材は、局所加熱光の照射部を挟んで、接合済みの固化領域、未接合の固化領域および、照射中の軟化領域の３領域に分けられるが、接合材への押圧について、特に好ましい形態は、選択的に照射中の軟化領域に押圧を行なう事である。その理由は、接合材への押圧が、被接合基材を介して行われる場合は、２つの固化領域への圧力が分散し、照射領域への押圧が抑制されてしまうという影響を抑制する効果を得る為である。
【００４２】
接合材に形成されるスリットの幅や形状は、スリットがより確実に塞がれるように、接合材の材料や膜厚、また局所加熱光の照射範囲や走査速度に応じて、適宜変更可能である。
【００４３】
スリット部の幅（不連続部分を挟んだ接合材間の距離）は、接合材膜厚の数倍程度以下とすることが好ましく、それにより、スリット部と接合材を予め配置してあった領域間の連続的な膜厚分布を得ることができる。
【００４４】
一方で、スリットが狭すぎると、局所加熱光の照射範囲の熱伝導やアライメントの関係で、スリットを挟んだ反対側の接合材も加熱されて溶融履歴を発生してしまう場合があるため、接合材膜厚の０．５倍以上をスリット部の幅として確保する事が好ましい。また、スリットの形状は、必ずしも図１から図３に示すような直線状である必要はなく、例えば、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すような形状であってもよい。図４（ａ）および図４（ｂ）は、スリットの構成を変更した変形例を示す概略平面図である。また、図４（ｃ）は、図４（ａ）のスリット部分の拡大図であり、図４（ｄ）は、スリット部への局所加熱光を照射した後の、図４（ｃ）に示す構成の接合材を示す概略平面図である。
【００４５】
図４（ａ）に示す例では、スリット３ａを挟んで対向する２つの直線状接合材１ａ，１ｄのうち、一方の直線状接合材１ｄの、スリット部３ａに面する端部に、スリット部３ａに突出する凸部４が設けられている。また、他方の直線状接合材１ａの、スリット部３に面する端部には、凸部４に対応する凹部５が設けられている。このような構成の直線状接合材１ａ，１ｄに局所加熱光を照射すると、直線状接合材１ａ，１ｄは、図４（ｃ）の点線に示すように、凸部４と凹部５とが互いに係合し合うように突出することで、より確実にスリット部３を塞ぐことができる。このとき、スリット部の幅より接合材の突出量が大きいと、図４（ｄ）に示すように、直線状接合材１ａ，１ｄの継ぎ目１７の両端には、はみ出し部１６が形成される。一方、図４（ｂ）に示す例では、スリット部３ａを挟んで対向する２つの直線状接合材１ａ，１ｄのうち、一方の直線状接合材１ｄにのみ、スリット３ａに面する端部に凹部６が設けられている。この場合、接合材の突出量が最も大きくなる、直線状接合材１ｄの幅方向の中心付近に凹部６が形成されていることで、スリット部３ａ内全体に均等に接合材を突出させることができる。そのため、図４（ａ）の場合と同様に、直線状接合材１ａ，１ｄによるスリット部３ａのより確実な閉塞が実現される。
【００４６】
接合材の平面形状は、上述した実施形態では、４つの直線状接合材からなり、各直線状接合材間にそれぞれスリットが形成された矩形状であったが、これに限定されることはなく、例えば、図５に示すような形状であってもよい。図５は、枠状に形成される接合材の平面形状を変更した変形例を示す概略平面図である。
【００４７】
図５（ａ）に示す例では、接合材１は、両端部がスリット部３を挟んで対向し、それぞれがスリット部３と交差する方向に延びる円環状に形成されている。この場合、局所加熱光は、スリット部３に隣接する、接合材１の一方の端部（照射始端部）から照射が開始され、接合材１の環状に沿って、他方の端部（照射終端部）まで照射される（図中矢印Ｆ参照）。そして、局所加熱光は、スリット部３を横切るように接合材１に照射されて、スリット部３に隣接する部分の接合材１がスリット部３内に突出して、スリット部３を塞ぐことで連続した接合部が形成される。
【００４８】
上述した図１、図２および図５（ａ）のような構成では、接合材は、局所加熱光がスリット部を横切って接合材に照射可能なように、スリット部を挟んで対向する２つの領域の少なくとも一方がスリットに対して交差して延びるように形成されている。しかしながら、図５（ｂ）や図５（ｃ）に示すように、接合材は、スリットを挟んで対向する２つの領域がそれぞれスリットと平行に延びるように形成されていてもよい。
【００４９】
図５（ｂ）に示す例では、接合材１は、両端部がスリット３を挟んで平行に配置された矩形環状に形成されている。この場合、局所加熱光は、接合材１の一方の端部（照射始端部）から照射が開始され、接合材１の矩形環状に沿って、他方の端部（照射終端部）まで照射される（図中矢印Ｇ参照）。このために、接合材１の、各直線部を連結する各コーナー部は、局所加熱光が接合材１に沿って走査可能なように弧状に形成されている。なお、上述したように、スリット部内への接合材の突出量は、スリット部と平行に配置された接合材に沿って局所加熱光が照射される場合、スリット部と非平行に配置された接合材に沿って局所加熱光を照射した場合に比較して、相対的に少なくなる。そのため、接合材１の照射始端部から照射終端部まで局所加熱光を照射した後で、スリット部３に沿って、スリット部３を挟んだ近接する両側の部分に局所加熱光を夫々再度照射する。それにより、双方からのスリット部内への接合材の突出により確実にスリット部３を塞ぐことができる。
【００５０】
図５（ｃ）に示す例では、接合材は、４つの直線状接合材１ａ−１ｄからなり、各直線状接合材１ａ−１ｄの両端から傾斜して延びる連結部１１を有する矩形状に形成されている。そして、互いに隣接する直線状接合材１ａ−１ｄの連結部１１間にスリット部３が形成されている。この場合も図５（ｂ）に示す例と同様に、局所加熱光は、各直線状接合材１ａ−１ｄに沿って照射された後、スリット部３に沿って、スリット部３を挟んだ両側の部分に再度照射される。
【００５１】
次に、上述した気密容器の製造方法を用いて製造される画像表示装置について説明する。図６は、そのような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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
画像表示装置１１の外囲器１０は、以下のようにして製造される。まず、枠部材（第１のガラス基材）１４とリアプレート（第２のガラス基材）１３とを上述のステップ１〜３に従って接合する。さらに、フェースプレート（第１のガラス基材）１２と枠部材（第２のガラス基材）１４とについても、同様にステップ１〜３に従って接合する。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。ここで、本発明では、第１のガラス基材を接合材が形成される基材、第２のガラス基材を第１のガラス基材と対向配置される基材という意味で用いているため、第１および第２のガラス基材が意味する具体的な部材が異なる場合があることに留意されたい。
【００５５】
なお、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。したがって、外囲器１０は、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によっても製造可能である。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。
【００５６】
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のガラス基材と第２のガラス基材との接合に適用することができる。この場合、また、局所加熱光は、第１のガラス基材および第２のガラス基材のどちら側から照射してもよい。
【実施例】
【００５７】
以下、上述した実施形態の具体的な実施の例について詳しく説明する。
【００５８】
（実施例１）
本実施例では、上述した気密容器の製造方法を適用し、枠部材と電子放出素子を具備したリアプレート（第１のガラス基板）とフェースプレート（第２のガラス基板）との接合を行い、さらに、排気孔から内部空間を再排気しつつ、蓋部材で排気孔を封止する。これによりＦＥＤ用の外囲器として適用可能な真空気密容器を製造する。
【００５９】
（ステップ１）
まず、１．８ｍｍ厚の高歪点ガラス基材（旭硝子社製ＰＤ２００）からなる第１のガラス基材３を用意した。第１のガラス基材３には、予め、マトリクス駆動配線を形成しておく。次に、不図示のＰＤ２００からなる断面高さ１．５ｍｍで断面幅４ｍｍの枠部材を第１のガラス基材３の周縁部に接合した。枠部材と第１のガラス基材３との接合は、スクリーン印刷したフリットを雰囲気炉にて仮焼成および本焼成する事により行った。次に、電子放出素子をマトリクス駆動配線の各マトリクス交差部に形成した。このようにして、電子放出素子とマトリクス駆動配線と枠部材とを具備した第１のガラス基材３を準備した。
【００６０】
次に、図１（ａ）に示すように、第１のガラス基材３上の不図示の枠部材上に接合材１を形成した。本実施例では、ガラスフリットの枠部材上への形成は、スクリーン印刷により、４６０℃で３０ｍｉｎの仮焼成の後、幅１ｍｍ、厚さ１０μｍの４本の直線状接合材１ａ−１ｄからなる矩形状の接合材を形成した。各直線状接合材の間には、幅５０μｍのスリット部３ａ−３ｄを形成した（図１（ａ）参照）。仮焼成後の接合材１の膜厚は、波長９８０ｎｍのレーザ光に対して、吸光度が１となるように、すなわち、９０％吸収を得るように設定した。
【００６１】
また、４つの直線状接合材１ａ−１ｄの長さは、相対的に長い直線状接合材１ａ，１ｂを８００ｍｍとし、相対的に短い直線状接合材１ｃ，１ｄを４５０ｍｍとした。
【００６２】
（ステップ２）
次に、不図示の枠部材付きの第１のガラス基材３と、１．８ｍｍ厚の高歪点ガラス基材（ＰＤ２００）からなる第２のガラス基材２とを向かい合わせて、接合材１を介して互いに接触するように、アライメントしながら対向配置させた（図１（ｂ）〜（ｄ）参照）。このとき、約６０ｋＰａの荷重で接合材１を押圧した。なお、第２のガラス基材２には、ステップ２の工程に先立って、予め、不図示の蛍光体とブラックマトリクスとＡｌからなるアノードとを形成しておく。蛍光体配列は、第１のガラス基板３上の電子放出素子配列に対応した画素配列とする。
【００６３】
（ステップ３）
次に、不図示の枠部材付きの第１のガラス基材３と接合材１と第２のガラス基材２とからなるアセンブリ体に、レーザ光を照射した。レーザ光を照射した方法について以下に説明する。
【００６４】
レーザ光源としては、不図示の半導体レーザ光ヘッド２個を互いの照射位置間隔が５０ｍｍとなるように不図示のブレッドボード上に配置したものを使用した。前記２個ビーム照射スポットの配列方向と平行な方向に前記ブレッドボードを接合材に対して相対移動する事により、一方の局所加熱光が他方の局所加熱光に追従しながら接合材への照射が行なわれるように、前記ブレッドボードと前記アセンブリ体を配置した。ブレッドボードの上に配置した２つのレーザヘッドの照射条件を以下に示す。先に接合材に照射するレーザヘッドからのレーザ光（第１の局所加熱光）は、波長９８０ｎｍ、レーザパワー２１２Ｗ、有効径２ｍｍのレーザ光とし、１０００ｍｍ／ｓの速度で走査した。一方、後に接合材に照射するレーザヘッドは、先に照射するレーザヘッドに遅れて、０．０５秒、すなわ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。このとき、後に照射するレーザヘッドからのレーザ光（第２の局所加熱光）は、波長９８０ｎｍ、レーザパワー２１２Ｗ、有効径２ｍｍのレーザ光とした。また、局所加熱光４１のレーザパワーとしては、局所加熱光４１の照射によって加熱された接合材１の温度が７００℃となるように予め調整されたレーザパワーを用いた。
【００６５】
前記のブレッドボードに配置したレーザ光源を４組用意した。そして、図１（ａ）における各直線状接合材１ａ−１ｄのスリットに面していない端部を、各々の直線状接合材の照射開始位置とし、各々の直線状接合材１ａ−１ｄのもう一方の端部方向に向けて、前記用意した４組のレーザ光源を１０００ｍｍ／ｓｅｃで走査した。１つの直線状接合材１ａを例として説明すると、図１（ａ）および図１（ｄ）のＩＩＩ側より直線状接合材１ａに対してレーザ光照射を開始して、ＩＩＩ’側方向に向けてレーザ光を照射しながら走査した。他の直線状接合材１ｂ−１ｄについても、レーザ光の照射は、直線状接合材１ａに行った走査と同様にして行い、かつ同時に、各直線状接合材への照射開始のタイミングについては、各直線状接合材に対して同時刻に照射が開始されるようにした。以上のようにして、反時計方向回りに、矩形状の接合材１の４辺のレーザ光照射工程を完了した。レーザ光照射工程を終えた接合材１を観察すると、各スリット部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄがあった領域は、夫々、直線状接合材１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの端部から突出した接合材により塞がれていた。そして、第１のガラス基材３上の枠部材と第２のガラス基材２とは良好に接合していた。
【００６６】
ここで、レーザ光の有効径は、ピーク強度のｅ-2（ｅは自然対数）倍の強度を示すビーム照射範囲をレーザ光の有効径とした。
【００６７】
以上のようにして、各スリット部３ａ−３ｄを接合材で塞ぎ、第１のガラス基材３上の枠部材と第２のガラス基材２との間に連続した接合部を形成して、気密容器を完成させた。次に、完成した気密容器を排気して、ＦＥＤの外囲器として完成させた。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、完成した外囲器は、ＦＥＤに適用可能な程度の安定した気密性と強度が確保されていることを確認した。
【００６８】
（実施例２）
実施例２では、接合材１ａ−１ｄを、図５（ｃ）に示すような形状に形成した。スリット３の幅は３０μｍ、連結部１１の長さは１ｍｍとした。局所加熱光としてガルバノ方式のレーザを用い、接合材の形状に合わせて局所加熱光の走査軌道を変えながら、接合材の加熱溶融を行った。局所加熱光は、走査速度を５００ｍｍ／ｓｅｃとし、局所加熱光の照射によって加熱される接合材１ａ−１ｄの幅方向の中心付近の温度が７００℃となるような出力で接合材１ａ−１ｄに照射した。これ以外については、実施例１と同様とした。以上のようにして気密容器を作成した。次に、作成した気密容器を排気して、ＦＥＤの外囲器として完成させた。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、完成した外囲器は、ＦＥＤに適用可能な程度の安定した気密性と強度が確保されていることを確認した。
【符号の説明】
【００６９】
１ａ、１ｂ  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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