(57)【要約】【課題】  気密性および接着性に優れ、応力の小さな気密容器の製造方法を提供する。【解決手段】  接合部材の一部の領域に、レーザ光の照射により、その領域に隣接する領域よりも昇温し易く、隣接する領域を溶融せしめることのできる領域を設け、ここを起点としてレーザ光の照射を開始する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部材と第２部材との間に設けられた接合部材を、レーザ光を用いて溶融させて、前記第１部材と前記第２部材とを接合させる接合方法であって、
第１部材と第２部材との間に、第１領域を含む接合部材を設ける工程と、
一定強度のレーザ光による前記接合部材への照射領域が前記接合部材の前記第１領域を含む領域から前記接合部材の前記第１領域外の領域に漸次移動するように、前記レーザ光を走査させることによって、前記接合部材の前記レーザ光による照射領域を漸次溶融せしめる工程と、を含み、
前記レーザ光の強度は、非溶融状態にある前記第１領域外の前記領域にのみ前記レーザ光を照射した際に、前記第１領域外の前記領域が非溶融状態を維持する強度であり、且つ、溶融状態にある前記第１領域外の前記領域に前記レーザ光を照射した際に、前記第１領域外の前記領域が溶融状態を維持する強度であり、
前記第１領域は、前記レーザ光の照射によって、前記第１領域外の前記領域のうちの前記第１領域に隣接する領域が溶融するために必要な温度に上昇する領域である、
ことを特徴とする接合方法。
【請求項２】
前記第１領域の前記レーザ光の吸収率が、前記第１領域外の前記領域の前記レーザ光の吸収率よりも高いことを特徴とする請求項１に記載の接合方法。
【請求項３】
前記第１領域の熱容量が、前記第１領域外の前記領域の熱容量よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の接合方法。
【請求項４】
前記第１領域の表面粗さと、前記第１領域外の前記領域の表面粗さが異なることを特徴とする請求項２に記載の接合方法。
【請求項５】
前記接合部材は金属から構成されてなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の接合方法。
【請求項６】
第１基板と、第２基板と、該第１基板と該第２基板との間に設けられた側壁とを備え、前記第１基板と前記第２基板と前記側壁とで囲まれた内部空間を有する、気密容器の製造方法であって、
第１基板または前記第２基板の少なくとも一方と、前記側壁との間に、第１領域を含む接合部材を設ける工程と、
一定強度のレーザ光による前記接合部材への照射領域が前記接合部材の前記第１領域を含む領域から前記接合部材の前記第１領域外の領域に漸次移動するように、前記レーザ光を走査させることによって、前記接合部材の前記レーザ光による照射領域を漸次溶融せしめる工程と、を含み、
前記レーザ光の強度は、非溶融状態にある前記第１領域外の前記領域にのみ前記レーザ光を照射した際に、前記第１領域外の前記領域が非溶融状態を維持する強度であり、且つ、溶融状態にある前記第１領域外の前記領域に前記レーザ光を照射した際に、前記第１領域外の前記領域が溶融状態を維持する強度であり、
前記第１領域は、前記レーザ光の照射によって、前記第１領域外の前記領域のうちの前記第１領域に隣接する領域が溶融するために必要な温度に上昇する領域である、
ことを特徴とする気密容器の製造方法。
【請求項７】
前記第１領域の前記レーザ光の吸収率が、前記第１領域外の前記領域の前記レーザ光の吸収率よりも高いことを特徴とする請求項６に記載の気密容器の製造方法。
【請求項８】
前記第１領域の熱容量が、前記第１領域外の前記領域の熱容量よりも小さいことを特徴とする請求項６に記載の気密容器の製造方法。
【請求項９】
前記第１領域の表面粗さと、前記第１領域外の前記領域の表面粗さが異なることを特徴とする請求項６に記載の気密容器の製造方法。
【請求項１０】
前記接合部材は金属から構成されてなることを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項に記載の気密容器の製造方法。
【請求項１１】
気密容器の内部空間に発光素子を多数設けたディスプレイパネルの製造方法であって、前記気密容器が請求項６乃至１０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ディスプレイパネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を用いて２つの部材の間に配置された接合部材を局所的に加熱することによって、２つの部材を接合する方法に係る。特に、ディスプレイパネルの気密容器の製造方法に係る。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイパネルの気密容器などの気密性を保つ必要がある容器を複数の部材から構成する場合、それら複数の部材同士を、接着性およびシール性高く、接合することが必要である。
【０００３】
例えば、２つの基板とその２つの基板の間に設けられる側壁で気密容器を構成する場合は、基板と側壁との間にフリットガラスを設け、このフリットガラスを加熱することにより基板と側壁とをフリットガラスを介して接合する方法が知られている。
【０００４】
また、特許文献１、２、３には、基板と側壁との間にフリットガラスを設け、フリットガラスによる接合に必要な温度よりも低い温度に系全体を加熱した状態で、フリットガラスにレーザを照射する方法が記載されている。
【特許文献１】特開２０００−２５１７１１号公報
【特許文献２】特開２０００−２５１７２０号公報
【特許文献３】特開２０００−２５１７２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
２つの被接合部材の間に配置した接合部材にレーザ光を照射することで２つの被接合部材を接合する場合、接合部に発生する応力の低減と良好な接着強度の実現が望まれる。また、気密容器に用いる部材同士の接合に際しては、接合部に対し、接着強度（接着性）だけでなく気密性（シール性）も要求される。
【０００６】
ところで、金属または合金等の金属化合物の熔融状態下では、非熔融状態（固体状態）下に比べ、一般に、レーザ光の吸収率が上昇する。そのため、金属または合金等の金属化合物で構成された接合部材（非熔融状態）をレーザ光の照射で熔融させ始めると、レーザ光を照射している最中に、レーザ光の照射領域のレーザ光の吸収率が上昇し、その領域の温度が急上昇する。
【０００７】
一方、特許文献１〜３では、気密容器を形成する際に、閉環状（閉ループ状）に設けられた接合部材に対し、スポット状のレーザ光を、接合部材の表面に沿って、閉環状に走査する。
【０００８】
接合部材が金属または合金等で構成される場合、接合部材の熱伝導率は高い。そのため、例えばスポット状のレーザ光が最初に照射される接合部材の領域（照射開始領域）のレーザ光によって溶融すると、照射開始領域に隣接する未だレーザ光が照射されていない隣接領域も熱伝導によって溶融を開始する。
【０００９】
そのため、スポット状のレーザ光を走査する場合、既に溶融が開始している隣接領域に後からレーザ光が照射されることになる。レーザ光の強度（パワー）を変化させずに走査すると、レーザ光の強度は。当然、照射開始領域の非溶融状態の接合部材を溶融させるに足る強度であるため、既に溶融を開始している隣接領域に照射されるレーザ光の強度は、過剰となる。
【００１０】
その結果、溶融した接合部材が飛び散ってしまったり、被接合部材に大きな熱応力が発生してしまったりして、所定の気密性や接着性を得ることができない場合があったり、破壊されてしまう場合があった。
【００１１】
しかし、レーザ光のパワーを下げると、照射開始領域における接合部材の温度が上がらず良好な接合を形成できないため、所定の気密性や接着性を得ることができない場合があった。
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、簡易な方法で、良好な接合を実現する接合方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、第１部材と第２部材との間に設けられた接合部材を、レーザ光を用いて溶融させて、前記第１部材と前記第２部材とを接合させる接合方法であって、
第１部材と第２部材との間に、第１領域を含む接合部材を設ける工程と、一定強度のレーザ光による前記接合部材への照射領域が前記接合部材の前記第１領域を含む領域から前記接合部材の前記第１領域外の領域に漸次移動するように、前記レーザ光を走査させることによって、前記接合部材の前記レーザ光による照射領域を漸次溶融せしめる工程と、を含み、
前記レーザ光の強度は、非溶融状態にある前記第１領域外の前記領域にのみ前記レーザ光を照射した際に、前記第１領域外の前記領域が非溶融状態を維持する強度であり、且つ、溶融状態にある前記第１領域外の前記領域に前記レーザ光を照射した際に、前記第１領域外の前記領域が溶融状態を維持する強度であり、前記第１領域は、前記レーザ光の照射によって、前記第１領域外の前記領域のうちの前記第１領域に隣接する領域が溶融するために必要な温度に上昇する領域である、ことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、第１基板と、第２基板と、該第１基板と該第２基板との間に設けられた側壁とを備え、前記第１基板と前記第２基板と前記側壁とで囲まれた内部空間を有する、気密容器の製造方法であって、
第１基板または前記第２基板の少なくとも一方と、前記側壁との間に、第１領域を含む接合部材を設ける工程と、一定強度のレーザ光による前記接合部材への照射領域が前記接合部材の前記第１領域を含む領域から前記接合部材の前記第１領域外の領域に漸次移動するように、前記レーザ光を走査させることによって、前記接合部材の前記レーザ光による照射領域を漸次溶融せしめる工程と、を含み、
前記レーザ光の強度は、非溶融状態にある前記第１領域外の前記領域にのみ前記レーザ光を照射した際に、前記第１領域外の前記領域が非溶融状態を維持する強度であり、且つ、溶融状態にある前記第１領域外の前記領域に前記レーザ光を照射した際に、前記第１領域外の前記領域が溶融状態を維持する強度であり、前記第１領域は、前記レーザ光の照射によって、前記第１領域外の前記領域のうちの前記第１領域に隣接する領域が溶融するために必要な温度に上昇する領域である、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、レーザ光のパワーを照射中に変化させる必要がなく、且つ、低いパワーで、過剰な応力が発生せず、良好な接着性と気密性を備えた接合を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
まず、図１（ａ）、図１（ｂ）を用いて本発明に関わる接合方法を用いて形成した気密容器１００について説明する。気密容器１００は、例えば、電子部品用パッケージや、プラズマディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ、表面伝導型電子放出ディスプレイなどの画像表示装置に適用することができる。
【００１７】
図１（ａ）は本発明に関わる製造方法によって製造することのできる気密容器１００の一例の断面図である。画像表示装置は、気密容器１００に、公知の駆動回路を接続することで構成することができる。
【００１８】
図１（ａ）中の、１は第１基板、２は第２基板、３は側壁、４は接合部材を示す。第１基板１の主面１０１と第２基板２の主面２０１とが対向しており、主面１０１と主面２０１との間に、側壁３が配置されている。気密容器１００の内部空間９０は、第１基板１と第２基板２と側壁３とで囲まれている。この例では、気密容器１００を形成するために、接合部材４は、気密性と接着性とを併せ持つ。
【００１９】
図１（ａ）に示した例では、側壁３を、１つの部材で構成した例を示したが、側壁３は複数の部材で構成することもできる。側壁３は、平面的に見て（図１におけるＸ−Ｙ平面において）、閉環状の部材である。図１（ｃ）に、側壁３の斜視模式図を示す。側壁３は、「ロの字状」、「閉ループ状」、或いは、「枠状」の部材である。
【００２０】
また、図１で示した例では、第１基板１と第２基板２と側壁３とが別々の部材で構成された例を示した。しかしながら、本発明を用いて作成できる気密容器としては、第１基板と側壁が一つの部材で構成された態様でも良いし、また、第２基板と側壁が一つの部材で構成された態様でも良い。即ち、これらの態様では、接合部材４は、側壁３と第１基板１または第２基板２との間にのみ配置されることになる。
【００２１】
尚、Ｘ方向およびＹ方向は、主面１０１及び主面２０１に対して平行な方向である。Ｚ方向は、主面１０１及び主面２０１の法線方向である。あるいはＺ方向は、第２基板２と第１基板１とが対向する方向（主面１０１と主面２０１が対向する方向）と言うこともできる。
【００２２】
図１（ａ）に示すように、容器１００は、第２基板２と第１基板１との間に、枠状の側壁３が、挟まれている。そして、第２基板２と側壁３との間および第１基板１と側壁３との間に、接合部材４が設けられている。即ち、第１基板１と第２基板２との間の空間（内部空間９０）が、側壁３及び接合部材４で囲まれている。
【００２３】
基板（１、２）と側壁３との間を接合部材４で密閉し且つ接着する構造とすることで、容器１００の内部空間９０に外部空間の気体（例えば大気）が流入することや、容器１００の内部空間９０から外部空間へ気体が流出することを抑制している。
【００２４】
第１基板１と側壁３との間の接合部材４および第２基板２と側壁３との間の接合部材４の各々の少なくとも一部が、基板（１、２）と側壁３とを接合する接合部６を形成している。接合部６は側壁３と同様の形状（閉環状）に設けられている。
【００２５】
詳しくは後述するが、接合部材４の少なくとも一部をレーザ光によって照射しながら閉環状に走査することによって、接合部材４のレーザ光による被照射領域を、一旦、熔融した後、冷却して、接合部６を形成している。
【００２６】
図１（ｂ）は、図１（ａ）で示した容器１００の一例のＸ−Ｙ平面図であり、第１基板１の上方から容器１００を俯瞰した図である。
【００２７】
尚、図１（ｂ）では、接合部材４の第１基板１側の構造について説明するため、容器１００から第１基板１を取り除いた模式図を示している。
【００２８】
図１（ｂ）中、５は非接合部、６は接合部を示す。詳しくは後述するが、図１（ｂ）中、７は、接合部材４上のレーザ光の照射が開始される領域（照射開始領域）である。ここでは照射開始領域７の形状を円形としたが、円形に限定されるものではない。
【００２９】
接合部材４は、側壁３と第１基板１及び側壁３と第２基板２との間に、内部空間９０を囲む様に、設けられている。即ち、接合部材４は、側壁３と同様に、閉環状（閉ループ状）に設けられている。換言すると、接合部材４は、「ロの字状」、「閉ループ状」、或いは、「枠状」に設けられている。
【００３０】
また、接合部６も、内部空間９０の気密性を維持するために、閉環状（閉ループ状）に設けられている。尚、接合部６は、図１（ｂ）では一辺が直線状の矩形の閉環状としたが、このような形状に限られず、閉環状であれば良く、例えば一辺が波状であってもよい。
【００３１】
接合部６は、レーザ光によって接合部材４の少なくとも一部を一旦溶融するまで加熱した後に冷却して固化することで、基板（１、２）と側壁３とを接合している部分である。図１（ｂ）では、接合部材４の幅方向における真中に閉環状に接合部６を設け、その内側と外側に閉環状の非接合部５を設けた例を示している。
【００３２】
尚、非接合部５は基板（１，２）と側壁３との間隔を規定するスペーサとして機能することができる。即ち、レーザ光を照射する前に、接合部材４を予め側壁３に接着などして固定した場合には、接合部材４は非接合部５にて基板（１，２）に当接することができる。また、レーザ光を照射する前に、接合部材４を予め基板（１，２）に接着などして固定した場合には、接合部材４は非接合部５にて側壁３に当接することができる。また、レーザ光を照射する前に、接合部材４が基板（１，２）にも側壁３にも接着されていない場合には、接合部材４の非接合部５が側壁３および基板（１，２）の双方に当接することができる。このように、非接合部５は「スペーサ」と言い換えることもできる。
【００３３】
非接合部５と接合部６のパターンは、図１（ｂ）に示した態様に限られるものではない。例えば、図２（ａ）のように、非接合部５を内部空間９０側に設け、接合部６を外部空間側に設ける態様とすることもできる。また、図２（ｂ）のように、非接合部５を外部空間側に設け、接合部６を内部空間９０側に設ける態様とすることもできる。あるいは、また、図２（ｃ）のように、非接合部５を設けない態様とすることもできる。
【００３４】
本発明における「接合」とは、少なくとも、２つの部材（２つの被接合部材）同士を接合部材によって接着することを意味する。また、図１（ａ）のように、気密容器１００を構成するために、２つの部材同士を接合する場合には、「接合」とは、接着することに加えて密閉する（シールする）ことを意味する。
【００３５】
上記気密容器１００の内部空間に発光素子を多数設けることでディスプレイパネルを形成することができる。図４は、上記した気密容器１００を画像表示装置用の気密容器（ディスプレイパネル）に適用した例である。
【００３６】
図４に示した例では、第１基板１を前面基板とし、第２基板２を背面基板としている。
【００３７】
前面基板（第１基板）１は、例えばガラス基板を用いることができる。そして、その主面１０１上に蛍光体などの発光体１４とアノード１３とを備える。アノード１３としては、いわゆるメタルバックを用いることができる。メタルバックとしては、アルミニウム膜などの金属膜を用いることができる。
【００３８】
背面基板（第２基板）２は、例えばガラス基板を用いることができる。そして、その主面２０１上に電子放出素子１２と電子放出素子に接続された配線１０、１１とを備える。電子放出素子１２としては、表面伝導型電子放出素子のほかに、スピント型電子放出素子やＭＩＭ型電子放出素子などの電界放出型電子放出素子を用いることができる。
【００３９】
そして、ディスプレイパネルに、公知の駆動回路を接続することで、フィールドエミッションディスプレイや表面伝導型ディスプレイなどの画像表示装置とすることができる。この例では、発光素子が、電子放出素子と発光体とで構成される。このような電子線を用いる画像表示装置の場合、気密容器内の内部空間９０の圧力は、大気圧よりも低い圧力に維持される。内部空間９０の圧力は、実用的には１０―５Ｐａ以下に維持される。尚、気密容器１００の外部空間は大気圧となる。尚ここでは、第１基板１を前面基板とし、第２基板２を背面基板としたが、勿論逆にすることもできる。
【００４０】
また、気密容器１００内に発光素子として有機ＥＬ素子を設ければ有機ＥＬディスプレイを構成することができ、また、気密容器１００内に、発光素子として、プラズマを発生する素子と発光体とを設ければ、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）を構成することができる。これらのディスプレイに用いる気密容器は、その内部空間を大気圧よりも低い圧力に維持する場合もあるし、その内部空間に所定のガスを封じ込める場合もある。
【００４１】
次に、図１（ａ）に断面模式図で示した気密容器１００の製造方法を例に、本発明の接合方法の一例について図３（ａ）から図３（ｄ）を用いて以下に示す。
【００４２】
まず、基本工程である工程１〜工程４について説明する。その後、本発明の接合方法における特徴である、レーザ光による接合について（工程２、工程４に相当）詳細に説明する。
【００４３】
（工程１）
基板２、閉環状の側壁３、および閉環状の第１接合部材４Ａを用意し、第２基板２と側壁３との間に第１接合部材４Ａを設ける（図３（ａ））。この時、接合部材４Ａを、基板２および側壁３のどちらかに固定しておくこともできるが、固定せずに、基板２および側壁３のどちらかの上に載置しておくこともできる。
【００４４】
（工程２）
第１接合部材４Ａにレーザ光を照射しながら閉環状に走査することで接合部材４Ａを加熱した後冷却することで基板２と側壁３とを接合する（図３（ｂ））。
【００４５】
（工程３）
第１基板１および閉環状の第２接合部材４Ｂを用意し、第１基板１と側壁３の間に接合部材４Ｂを配置する（図３（ｃ））。この時、接合部材４Ｂを、基板１および側壁３のどちらかに固定しておくこともできるが、固定せずに、基板１および側壁３のどちらかの上に載置しておくこともできる。
【００４６】
（工程４）
工程２と同様に、第２接合部材４Ｂにレーザ光を照射しながら閉環状に走査することで接合部材４Ｂを加熱した後冷却することで基板１と側壁３とを接合する（図３（ｄ））。
【００４７】
基本的には以上の工程により、図１に示す容器１００を作成できる。
【００４８】
上記工程を真空または大気圧よりも低い雰囲気中で行えば、内部空間９０を外部空間よりも低い圧力とした容器を得ることができる。また、基板１または基板２に排気孔を設けておき、工程１〜４を終えた後に、上記排気孔を通じて内部空間９０を排気し、その後、排気孔を封止することによって、内部空間９０を外部空間よりも低い圧力とした容器を得ることができる。
【００４９】
尚、上記工程１〜工程４を行う順序は、容器１００を形成することができれば特に限定されるものではない。例えば、工程１、工程３、工程２、工程４の順序で行うこともできるし、工程３、工程４、工程１、工程２の順序で行うこともできる。また、工程１と工程３を行った後に、工程２と工程４を同時に行うことも可能である。従って、上記各工程は別々に順を追って行うこともできるが、複数の工程を同時に並行して行うこともできる。尚、前述したように、第１基板または第２基板と側壁が一つの部材で構成された態様では、上記工程２または工程４のどちらか一方は必要なくなる。即ち、第１基板と側壁とが一体形成（あるいは予め接合）されたものであれば、上記工程３と工程４は必要ない。また、第２基板と側壁とが一体形成（あるいは予め接合）されたものであれば、上記工程１と工程２は必要ない。
【００５０】
上記工程１および工程３の際には、接合部材（４Ａ、４Ｂ）は、側壁３の基板（１、２）側の面を覆うように、閉環状に配置される。すなわち、前述した内部空間９０を気密に保持するため、側壁３と基板（１、２）との間に隙間が生じないように、接合部材（４Ａ、４Ｂ）が配置される。
【００５１】
基板（１、２）の材料としては、例えば、石英ガラス、Ｎａ等の不純物含有量を減少させたガラス、青板ガラス、青板ガラスにスパッタ法等によりＳｉＯ２を積層した積層体等を適宜用いることができる。基板（１、２）は、所定の強度を備えるものであればよい。図３（ｂ）、図３（ｄ）に示したように、基板（１、２）を通して接合部材（４Ａ、４Ｂ）にレーザ光の照射を行う場合には、用いるレーザ光の透過性が高い材料を基板（１、２）として用いる。
【００５２】
側壁３は、図１（ｃ）に示したように、閉環状（「ロの字状」または「閉ループ状」または「枠状」）の部材である。そして、一般に、側壁３は、平面的に見て、外周が矩形である。側壁３の外周が矩形である場合には、例えば、４辺の各々に相当する直線状の部材同士を溶着することにより、矩形の側壁３を形成することができる。或いは、側壁３は、外周が四角形状（矩形）である板状の部材の内側を外周に沿って四角形状にくり貫くことで矩形の側壁３を形成することができる。側壁３の材料としては、基板（１、２）と同様の材料を用いることができるが、光の透過性が低い材料、例えば金属や金属酸化物なども用いることができる。
【００５３】
また、レーザ光により接合部材４の所定部（後述する接合部６）を効率良く加熱するために、側壁３及び又は基板（１、２）は接合部材４に比べて熱伝導率の低い材料を選択することが好ましい。
【００５４】
接合部材（４Ａ、４Ｂ）は、側壁３の基板（１、２）に対向する面上に、あるいは、基板（１、２）の側壁３に対向する部分上に、ディスペンサ法等を用いて配置することができる。また、予め側壁３と同様の形状である、枠状に成型した接合部材（４Ａ、４Ｂ）を、側壁３の基板（１、２）に対向する面上に、あるいは、基板（１、２）の側壁３に対向する部分上に、載置することもできる。
【００５５】
接合部材（４Ａ、４Ｂ）の材料としては、金属または、合金などの金属化合物を用いることが好ましい。特に、９９％以上の純度を持つ金属（純金属）や合金が用いることが好ましい。尚、接合部材に用いる材料としては、接合部６を形成するのに必要な温度が、側壁３や基板（１，２）の材料の融点もしくは軟化点を超えないものであることが望ましい。例えば、側壁３や基板（１、２）にガラスを用いる場合には、上記金属としては、インジウム、アルミニウムなどを好適に用いることができ、特に低コストと扱い易さからアルミニウムが好ましい。尚、接合部材に用いる金属として、アルミニウムを用いた場合、その表面には自然酸化膜が形成される。
【００５６】
工程２、工程４で用いるレーザ光としては、例えば、ＹＡＧレーザ、半導体レーザ、ＣＯ２レーザ等を用いることができる。
【００５７】
用いるレーザ光の強度は、溶融状態の接合部材（４Ａ、４Ｂ）に照射した時に、その溶融状態を維持することができる強度であることが必要である。そして、また、用いるレーザ光の強度は、非溶融状態の接合部材の領域のみにレーザ光を照射した際に、照射領域の接合部材が非溶融状態を維持する強度であることが必要である。
【００５８】
詳しくは後述するが、非溶融状態の金属の接合部材を、後述する本発明の昇温しやすい領域を用いずに、溶融させるために必要なレーザ光の強度は、溶融状態の金属の接合部材の溶融状態を維持するために必要なレーザ光の強度の少なくとも１．３倍必要である。従って、用いるレーザ光の強度は、用いる接合部材に依存する。
【００５９】
例えば、用いる接合部材の溶融に必要なレーザ光の強度は、接合部材に照射するレーザ光の強度を徐々に上昇させていく等して予め実験的に求める事ができる。また、接合部材の溶融状態を維持するために必要なレーザ光の強度も、接合部材に照射するレーザ光の強度を徐々に上昇させて行って、一旦、接合部材を溶融させた後に、レーザ光の強度を徐々に下げていく等して、実験的に予め求める事ができる。
【００６０】
また、図３（ｂ）、図３（ｄ）に示した態様では、レーザ光に対して透明な基板（１、２）を通して、接合部材（４Ａ、４Ｂ）にレーザ光を照射している。しかしながら、本発明では、基板（１，２）を透過させずに、従来技術のように、接合部材の側面からレーザ光を照射してもよい。しかしながら、良好なシール性と接着性を得るためには、図３（ｂ）、図３（ｄ）に示した様に、基板（１、２）を通して、接合部材（４Ａ、４Ｂ）にレーザ光を照射することが好ましい。
【００６１】
次に、図１（ｂ）、図２（ａ）〜図２（ｃ）を用いて、接合部材（４Ａ、４Ｂ）へのレーザ光の照射について説明する。
【００６２】
上記工程２及び工程４では、一定強度（パワー）のレーザ光を、閉環状に設けられた接合部材（４Ａ、４Ｂ）の表面に沿って、一周するように（閉環状に）、照射しながら走査する。接合部材（４Ａ、４Ｂ）のうちの、レーザ光で照射されることで一旦溶融した後冷却されて固化した領域が、側壁３と基板（１、２）とを接合する接合部６となる。溶融した接合部材の固化（冷却）は冷却手段を用いて積極的に行っても良いし、自然冷却によって行うこともできる。
【００６３】
尚、上記「一定強度のレーザ光」とは、接合部材に照射中のレーザ光の強度を意図的に変える態様を含まないことを意味する。但し、レーザ光を出射する光源における電源電位の変動など、レーザ光を照射する装置には、固有の多少の変動は含む。そのため、このような、レーザ光出射装置が持っている固有の、多少の、変動をも除外するものではない。
【００６４】
レーザ光は、好ましくは、接合部材（４Ａ、４Ｂ）の照射開始領域（第１領域）７を起点として、走査される。従って、好ましくは、レーザ光の照射領域が、接合部材（４Ａ、４Ｂ）の照射開始領域７から、照射開始領域外の領域に、漸次移動される。接合部６を閉環状に形成する場合には、好ましくは、照射開始領域（第１領域）７にレーザ光をまず照射し、その後、図１（ｂ）や図２（ａ）〜図２（ｃ）において右回りもしくは左回りに、接合部材４上をレーザ光の照射領域が閉環状に漸次移動する。尚、前述したように、第１領域以外の領域から離れた領域に上述したレーザ光を照射してもその領域は実効的に溶融しない。そのため、第１領域７にレーザ光を照射する前に、接合部材の、第１領域７を除く、その他の領域（第２領域）にレーザ光が照射されていても良い。即ち、接合部材の、第１領域７を除く、その他の領域からレーザ光の接合部材への照射を開始し、その後、レーザ光の照射領域が第１領域７に到達するようにレーザ光を走査しても良い。第１領域７にレーザ光が到達した後は、上記と同様に、右回りもしくは左回りに、接合部材４上を閉環状に漸次移動するように、レーザ光を走査させれば良い。
【００６５】
レーザ光を走査する方法としては、周知の方法で行うことができる。例えば、レーザ光出射装置のレーザ光出力部を、基板（１、２）に対して相対的に移動させることでレーザ光を走査してもよいし、回折素子を用いてレーザ光を走査してもよい。これにより、レーザ光で接合部材４の表面を、例えば閉環状のような所定のパターンで、走査することができる。走査速度は、用いるレーザ光の強度やスポット径や接合部材の材料等との関係を考慮して適宜選択される。例えば、走査速度は２０ｍｍ／秒から３０ｍｍ／秒であることが好ましい。この範囲は、接合部材がアルミニウムであり、レーザ光の強度（前述した本発明において必要な強度を満たす）が、２．５Ｗ／ｍｍ２から６Ｗ／ｍｍ２（光源の出力が１００Ｗから２００Ｗであり、スポット径φが１ｍｍから５ｍｍとする）である時の条件である。このように、接合部材の材料にあわせて、用いるレーザ光の強度、スポット径、走査速度は、適宜設定される。
【００６６】
図１（ｂ）では、照射開始領域７を接合部材４の幅方向における中央部に設けている。そして、閉環状に接合部６を形成する様に、レーザ光を接合部材に照射しながら走査する例を示している。しかしながら、本発明では、図２（ａ）のように、非接合部５を内部空間９０側に設け、接合部６を外部空間側に設けるように、レーザ光を照射しながら走査する態様とすることもできる。また、図２（ｂ）のように、非接合部５を外部空間側に設け、接合部６を内部空間９０側に設けるように、レーザ光を照射しながら走査する態様とすることもできる。あるいは、また、図２（ｃ）のように、非接合部５を設けないように、接合部材（４Ａ、４Ｂ）の基板（１、２）に対向する表面全てをレーザ光で照射しながら走査する態様とすることもできる。
【００６７】
本発明で用いることのできるレーザ光のスポット形状は、円形に限定されるものではない。しかしながら、扱いの容易性、スポット内の分布の対称性や均一性を考慮すると、レーザ光のスポット形状は円形であることが好ましい。また、レーザ光のスポットの大きさは、接合部６の幅方向における長さに応じて選択される。例えば、図１（ｂ）に示すような接合部６を得るためには、スポット径は、接合部材４の幅方向の長さよりも小さく設計される。
【００６８】
本発明では、接合部材（４Ａ、４Ｂ）における、レーザ光が最初に照射される領域（照射開始領域）７内の少なくとも一部に、昇温し易い領域（第１領域）を設けておく。
【００６９】
昇温し易い領域は、同じ強度のレーザ光を照射した際に、接合部材のその他の領域（第２領域）に比べて、より高温に上昇する領域である。そして、昇温しやすい領域は、上記した強度のレーザ光を照射されることで、少なくとも当該昇温し易い領域に隣接する、本来は、照射されるレーザ光の強度では溶融しない接合部材４の領域を溶融せしめるに足る温度に上昇する機能を有する。
【００７０】
そのため、照射開始領域７にまずレーザ光が照射されると、昇温し易い領域の温度が急上昇し、熱伝導によって、照射開始領域７に隣接する領域が溶融を開始する。その後、レーザ光が走査されるので、溶融を開始した隣接領域である、照射開始領域外の領域にレーザ光が照射される。そして、上記隣接領域は溶融しているので（溶融温度に達したので）、その領域に隣接する領域（未だレーザ光が照射されていない領域）である、照射開始領域外の領域が、熱伝導によって、新たに溶融を開始する。そして、レーザ光は走査されるので、その後、新たに溶融を開始した領域にレーザ光が照射される。そして、更に、隣接する領域（未だレーザ光が照射されていない領域）が溶融を開始する。本発明の接合方法では、このような連鎖的な現象を繰り替えし行っている。その結果、レーザ光の強度を抑えて、接合部材（４Ａ、４Ｂ）の所定の領域を漸次溶融させ、所定の接合部を形成することができる。
【００７１】
ここでは照射開始領域７の形状を円形としたが、円形に限定されるものではない。照射開始領域７の形状は、レーザ光のスポット形状と同じにすることができる。
【００７２】
尚、照射開始領域７の全てを昇温し易い領域とする場合には、照射開始領域７はレーザ光のスポット形状よりも小さい（レーザ光のスポット内に収まる）ことが好ましい。この場合、昇温し易い領域は、レーザ光のスポット形状よりも小さい（レーザ光のスポット内に収まる）形状である。
【００７３】
尚、昇温しやすい領域を構成する部材は、レーザ光による加熱によって、基板（１，２）と側壁３との間の接着性および／またはシール性を発現することが好ましいが、少なくとも昇温し易い領域に隣接する接合部材４を溶融せしめることができればよい。即ち、昇温し易い領域は必ずしも溶融しなくても良い。但し、昇温しやすい領域が、レーザ光による加熱によって、シール機能を発現しない場合には、昇温し易い領域を介して、内部空間９０と外部空間とが連通しないように配慮する必要がある。例えば、図１（ｂ）、図２（ａ）〜図２（ｃ）のように、昇温し易い領域と内部空間９０との間に必ず接合部６の一部が存在するように設ける。
【００７４】
昇温しやすい領域は、例えば、昇温しやすい領域以外の領域の接合部材４に比べて、レーザ光の吸収率が大きい態様や熱容量が小さい態様とすることで形成できる。
【００７５】
昇温しやすい領域を形成するには、例えば、接合部材４を全て同じ材料で用意し、その接合部材４の一部の領域（昇温しやすい領域にせしめる領域）の表面粗さを、所定の表面粗さに設定する。この様にすることで、昇温しやすい領域にせしめる領域のレーザ光の吸収率を、昇温しやすい領域にせしめる領域以外の領域のレーザ光の吸収率よりも、高くせしめることができる。
【００７６】
接合部材４としてアルミニウムを用いた場合、アルミニウムを溶融させることのできるレーザ光の強度は、既に溶融しているアルミニウムの溶融状態を維持するために必要な強度に対して、少なくとも１．３倍必要になることが実験的にわかっている。したがって、昇温し易い領域のレーザ光の吸収率を、昇温し易い領域以外の領域のレーザ光の吸収率に対して、１．３倍以上となるように設定すればよい。
【００７７】
より具体的には、接合部材４の一部の領域（昇温しやすい領域にせしめようとする領域）を、部分的に溶融凝固させたり研磨すること等で、その表面粗さを、その領域以外の表面粗さと異ならせることができる。
【００７８】
例えば、接合部材４を金属で構成し、昇温しやすい領域にせしめようとする領域の表面粗さ（１０点平均粗さ：Ｒｚ）を、用いるレーザ光の波長をλ（μｍ）とした時に、０．４λ以上０．６λ以下とする。そして、それ以外の領域の表面粗さを上記範囲外（例えば、０．１λあるいは１λ）とする。そして、レーザ光の接合部材に対する入射角度を８０度以上１００度以下に設定すれば、昇温しやすい領域にせしめようとする領域を、当該領域に隣接する領域に比べて１．３倍以上効率良くレーザ光を吸収する領域とすることができる。
【００７９】
尚、表面粗さが上記範囲よりも小さくなればなるほど、レーザ光は正反射して接合部材４に吸収されにくくなる。一方、表面粗さが上記範囲よりも大きくなればなる程、接合部材４上での乱反射の割合が大きくなり、この場合も接合部材４に吸収される熱量は少なくなる。
【００８０】
直線偏光および円偏光など偏光状態やレーザ光源の種類にかかわらず、金属膜は上記範囲の表面粗さで吸収率が高くなる。上記範囲の表面粗さのものに比べて、上記範囲を外れたものは吸収率が低下する。このことから、レーザ光７の吸収はレーザ光７の特性で変化するのではなく、表面粗さに依存している。
【００８１】
或いはまた、接合部材４の一部の領域（昇温しやすい領域にせしめる領域）の酸化被膜の膜厚を、その他の領域の酸化被膜よりも薄くすることで、熱容量を低減し、昇温しやすい領域を形成することもできる。必要とする酸化被膜の膜厚については、実際に使用するレーザ光を、酸化被膜の膜厚を変えた接合部材を多数用意して、実験的に求めることができる。
【００８２】
或いはまた、基板（１，２）を通してレーザ光を照射する場合には、接合部材（４Ａ、４Ｂ）の基板と対向する表面上に、接合部材とは異なる材料、例えば黒色材料（レーザ光を吸収し易い材料）、を配置することで昇温しやすい領域を形成することもできる。或いはまた、接合部材（４Ａ、４Ｂ）として合金を用いる場合、接合部材の成分比率を部分的に変えることで昇温しやすい領域を形成することも出来る。
【００８３】
次に、図１（ａ）に示す様な構成の気密容器１００において、側壁３と基板１との間の接合部６および側壁３と基板２との間の接合部６を共に図２（ｃ）の様なパターンとすると、課題が生じる場合がある。この課題について図５を用いて説明する。図５は、気密容器１００の側壁３の近傍を拡大した模式断面図である。
【００８４】
基板１と側壁３との間の接合部材４（接合部６）の内部空間９０側及び外部空間側の端部に近い、図５の点線の楕円で模式的に示される、基板１および側壁３の部分に、大きな残留応力が発生する。また、基板２と側壁３との接合部材４（接合部６）の内部空間９０側及び外部空間側の端部に近い、図５の点線の楕円で模式的に示される、基板２および側壁３の部分にも、大きな残留応力が発生する。
【００８５】
基板１と基板２との間隔は１０ｍｍ未満のため、第１基板１と側壁３との間に接合部６を形成することに起因する応力と、第２基板２と側壁３との間に接合部６を形成することに起因する応力とが側壁３上で重なるため、上記残留応力は大きくなる。また、特に、接合部材４をレーザ光で熔融させて基板１、２と側壁３とを接合させているので、上記残留応力は顕著になる。
【００８６】
一方、気密容器１００の内部空間９０を真空もしくは大気圧よりも低い圧力に維持する場合、基板（１、２）の、内部空間９０側の端部に近い前面基板１および背面基板２の部分（図５の実線の円で模式的に示した部分）に、大気圧による曲げ応力が発生する。
【００８７】
上記した残留応力と曲げ応力の発生位置が、図５に示したように、重なると、基板１及び又は基板２が破損し易くなる。また、側壁３も破損し易くなる。その結果、気密容器の信頼性が低下してしまう。
【００８８】
この課題は、例えば基板１、２の厚みをより薄くする場合や、側壁３の厚みをより薄くする（基板１と基板２との間隔を狭くなる）場合に、より重大となる。また、この課題は、基板１、２および／または側壁３の材料がガラスである場合により重要になる。
【００８９】
そこで、気密容器１００に生じる応力を緩和するために、接合部６よりも気密容器１００の内部空間９０側に、側壁３と基板１、２との間に非接合部５（スペーサ）を設ける。このような構成とすることで、上記した残留応力と曲げ応力の発生する位置の重なりを低減することができる。その結果、基板１及び基板２に発生する応力の集中を緩和することができる。
【００９０】
更に、図６に示す様に、側壁３の幅方向（基板１と基板２とが対向する方向と垂直な方向）における、各々の接合部６の端部（３１、３２、４１、４２）の位置を異ならせる。この様にすることで、基板（１、２）と側壁３との接合により側壁３に発生する応力をも低減することができる。具体的には、第１基板１と側壁３との間の第１接合部材４Ａにおける接合部６と、第２基板２と側壁３との間の第２接合部材４Ｂにおける接合部６とを、異なるパターンとすることが好ましい。このような形態は、例えば、第１接合部材４Ａにおける接合部６は図２（ａ）のパターンで形成し、第２接合部材４Ｂにおける接合部６は図２（ｂ）のパターンで形成することで得ることができる。あるいは、第１接合部材４Ａにおける接合部６は図１（ｂ）のパターンで形成し、第２接合部材４Ｂにおける接合部６は図２（ｂ）のパターンで形成することで得ることができる。
【００９１】
側壁３に発生する応力をも低減するためには、側壁３と基板１との間の接合部６の両端（３１、４１）の位置と、側壁３と基板２との間の接合部６の両端（３２、４２）の位置とが全て異なっている形態が最も好ましい。しかしながら、少なくとも接合部６の両端のうち、内部空間９０側の端部（３１、３２）の位置が互いに異なっている形態であれば効果はある。
【００９２】
上記の様にすることで、第１基板１と側壁３との間に接合部６が形成されることに起因する応力と、第２基板２と側壁３との間に接合部６が形成されることに起因する応力との、側壁３上での重なりを低減することができる。その結果、気密容器の信頼性を向上することができる。
【実施例】
【００９３】
（実施例１）
次に、図３を用いて、本実施例で作成した図１に示す容器１００の製造方法を説明する。
【００９４】
（第１工程）
ガラスからなる第２基板２、ガラスからなる側壁３、およびアルミニウムからなる第１の接合部材４Ａを用意し、第２基板２と側壁３との間に第１の接合部材４Ａを設ける（図３（ａ））。
【００９５】
このとき、接合部材４Ａは、側壁３の第２基板２側の面を覆うように、側壁３の一周にわたって配置される。すなわち、内部空間９０を規定するため、閉環状に配する。
【００９６】
接合部材４Ａは、側壁３の第２基板２に対向する面上に載置され、予め枠状に加工した、アルミニウムのシート（幅３ｍｍ、厚さ０．１ｍｍ）から構成する。尚、レーザ光の照射開始領域７と同じ大きさに、アルミニウムからなる枠状のシートの一部の表面のＲｚを、予め、用いるレーザ光の波長λに対して、０．５λとなるように粗面化しておく。この粗面化した領域７を昇温し易い領域（溶融し易い領域）とする。尚、昇温し易い領域以外の領域の表面粗さは、０．１λとする。
【００９７】
（第２工程）
第１の接合部材４Ａの第２基板２側の面を、第２基板２を透過したＹＡＧレーザのレーザ光で照射しながら走査することで局所加熱する。ここでは、図１（ｂ）と同様のパターンでレーザ光を照射した。即ち、接合部６を挟むように、内部空間９０側および外部空間側に非接合部（スペーサ）５を設けるように、走査速度は２５ｍｍ／秒とし、レーザ光の強度は３Ｗ／ｍｍ２のレーザ光を照射した。
【００９８】
ここでは、接合部６は、接合部材４Ａの内側の端部から約０．５ｍｍ離れ、且つ、外側の端部から約０．５ｍｍ離れた領域とした。即ち、接合部６の内側および外側にそれぞれ約０．５ｍｍの幅の非接合部（スペーサ）５を設けた。
【００９９】
このように局所加熱することで、接合部材４Ａの一部が溶融させ、その後に自然冷却することで固化させ、第２基板２と側壁３との接合部を作る。
【０１００】
（第３工程）
ガラスからなる第１基板１および予め枠状に加工したアルミニウムからなる第２の接合部材４Ｂを用意し、第１基板１と側壁３の間に第２の接合部材４を挟む（図３（ｃ））。第１の接合部材４Ａと第２の接合部材４Ｂは同じ形状（幅３ｍｍ、厚さ０．１ｍｍ）とした。尚、レーザ光の照射開始領域７と同じ大きさに、第２接合部材４Ｂの一部（昇温し易い領域）の表面のＲｚを、予め、第１工程と同様に、用いるレーザ光の波長λに対して、０．５λとなるように粗面化しておく。また、昇温し易い領域以外の領域の表面粗さは、０．１λとする。
【０１０１】
（第４工程）
第２の接合部材４Ｂの第１基板１側の面を、第２工程と同様の条件で、第１基板１を透過したレーザ光で照射しながら走査することで、第２の接合部材４Ｂを局所加熱する（図３（ｄ））。尚、ここでは、図２（ａ）と同様のパターンでレーザ光を照射した。接合部６を、接合部材４Ｂの内側の端部から２ｍｍの範囲とした。即ち、接合部６の外側に１ｍｍの幅の非接合部（スペーサ）５を設けた。
【０１０２】
尚、本実施例では、図６で示した例と同様に、側壁３と第１基板１との接合部６の内部空間９０側の端部位置が、側壁３と第２基板２との接合部６の内部空間９０側の端部位置と、上下に重ならないようにした。
【０１０３】
（第５工程）
続いて、第１基板１に設けられた不図示の排気孔を介して、気密容器の内部空間９０を真空排気後、上記排気孔を密閉し、真空気密容器１００を作成した。
【０１０４】
以上の工程により、一定のパワーのレーザ光を用いて、シール性が高く且つ良好な接合強度を備え、応力が低減された気密容器を作成することができた。
【０１０５】
また、本実施例と同様の第１基板１上に電界放出型電子放出素子を多数配列形成し、また本実施例と同様の第２基板上に蛍光体とアノード電極を設け、電界放出型ディスプレイ（ＦＥＤ）を作成した。その結果、気密容器が応力で破損したりすることもなく、内部の真空度を長期に渡って維持することができ、良好な表示画像を長期に渡って表示することができた。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明で作成した気密容器の一例を説明する図である。
【図２】本発明の製造方法の一例を説明する図である。
【図３】本発明の製造方法の一例を説明する図である。
【図４】ディスプレイパネルの一例を説明する図である。
【図５】本発明の効果を説明するための図である。
【図６】本発明の気密容器の側壁近傍の模式断面図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１  第１基板
２  第２基板
３  側壁
４  接合部材
【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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