CN100418176C - 密封容器的制造方法和图像显示装置的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种密封容器的制造方法,包括:在衬底上配置把密封空间与该衬底一起划分的构件的步骤;向由所述衬底和所述构件构成的角部或通过进行所述配置步骤而应该成为角部的部分供给密封材料的步骤;在进行了所述配置的状态下,把所述密封材料局部加热到可接合的温度以上的温度后,通过凝固,把所述衬底和所述构件分别与所述密封材料密封接合,形成封闭的接合线的步骤。本申请还公开了一种图象显示装置的制造方法。
Description
技术领域
本发明涉及密封容器的制造方法。另外,本发明还涉及适合于图象显示装置的密封性高的密封容器的制造方法。另外,本发明还涉及图象显示装置的制造方法。
背景技术
作为与平面型图象形成装置中使用的密封容器有关的背景技术,可以列举出特开2001-210258号公报(专利文献1)或特开2000-251654号公报(专利文献2)或特开2001-229828号公报(专利文献3)等。
专利文献1公开了具有真空管壳的图象显示装置。特别是公开了在真空槽内,通过低熔点金属材料密封衬底和侧壁的技术。
在专利文献2中,作为与密封容器有关的发明,公开了“在具有彼此相对的一对面板、支撑该面板间的间隔的支撑构件、用于把所述面板间保持密封的密封部的密封容器中,通过低熔点金属密封所述密封部。”,特别是公开了以密封部为金属构件,一边把金属构件与分别设置的背面板和前面板对位,一边进行重叠后,使用3轴的焊接机械手,依次用低熔点金属接合金属构件的粘贴部,进行容器的密封的结构。
另外,在专利文献2中,作为与图象显示装置的制造法有关的发明,公开了“具有在真空环境下,把第一衬底和第二衬底搬入真空环境的密封处理室中,在相对的状态下进行加热密封的步骤,该密封步骤中使用的密封材料是低熔点物质。”,大幅度缩短图象显示装置的制造步骤的时间。
而且,还存在着与特开2001-210258号公报对应的美国申请公开2002180342以及与特开2001-229828号公报对应的美国申请公开2001034175。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:实现能容易并且以高成品率制造密封容器的新技术。
本申请的第一发明是一种密封容器的制造方法,其特征在于包括下列步骤:在衬底上配置与该衬底一起限定出密封空间的构件,从而靠着上述衬底在该构件和衬底之间形成角部;向由所述衬底和所述构件形成的上述角部或成为该角部的部分供给低熔点物质;和通过把所述低熔点物质沿着所述角部对每个小区域逐一地加热到等于或大于该低熔点物质能够接合上述构件和上述衬底的温度的温度,进行所述衬底和所述构件与所述低熔点物质的密封接合,来形成封闭的接合线,之后使所述低熔点物质凝固;其中,上述进行密封接合的步骤包括使所述低熔点物质浸入在所述衬底和构件之间。
为了实现温度的快速下降,希望局部加热到可接合温度以上的温度的位置附近以变为比可接合温度低的温度的条件进行局部加热。须指出的是,可接合温度是指至少接合成为可能的温度。例如当使用金属作为密封材料时,如果该金属熔化,就变为可接合状态,如果是该金属的熔化温度以上,就相当于加热到可密封温度以上的温度。作为把密封材料加热到可接合温度以上的温度的结构,采用组合使用加热局部的给定加热部件、在比基于该给定加热部件的升温更宽的范围中能更均匀地升温的其他加热部件的结构,也能采用组合基于所述给定加热部件的加热和基于所述其他加热部件的加热,把密封材料加热到可密封温度以上的结构。在基于给定加热部件的升温量比所述接合材料低的位置,通过是比可接合所述密封材料的温度还低的温度,能实现快速的冷却。
须指出的是,向由所述衬底和所述构件构成的角部或通过进行所述配置步骤而应该成为角部的部分供给密封材料的步骤如果是向由所述衬底和所述构件构成的角部供给密封材料的步骤,就在所述配置步骤后进行,如果是向通过进行所述配置步骤而应该成为角部的部分供给密封材料的步骤,就在配置步骤前进行。但是,形成角部后,通过供给密封材料,在密封材料的供给时,供给定位变得容易,所以特别希望是形成角部后,供给密封材料的结构。
另外,能使用各种结构的衬底作为在此所说的衬底。适合使用玻璃衬底。另外,能使用在基体上覆盖绝缘膜等给定膜的板。也能使用在基体上形成布线等给定构件的板。当使用在基体上形成给定膜或给定构件的衬底时,可以在该给定膜或给定构件上配置划分所述密封空间的构件。
须指出的是,在供给密封材料后,通过进行局部加热到可接合温度以上的温度的步骤,能增大密封材料的供给形态的自由度。特别是能使用固体状态的成型的密封材料,所以适合。但是,本申请象以下那样,包含通过供给加热到可接合温度以上的温度的密封材料,进行接合的发明。
本申请的第二发明是一种密封容器的制造方法,包括下列步骤:在衬底上配置与该衬底一起限定出密封空间的构件,从而靠着上述衬底在该构件和衬底之间形成角部;通过沿着所述角部对每个小区域逐一地供给等于或大于能够在所述构件和所述衬底之间进行接合的供给温度的低熔点物质后使所述低熔点物质凝固,进行所述衬底和所述构件与所述低熔点物质的密封接合来形成封闭的接合线,其中,上述进行密封接合的步骤包括使所述低熔点物质浸入在所述衬底和构件之间。
特别是在以上的各发明中,能适合采用通过对各小区域进行所述接合,形成封闭的接合线的结构。通过对各小区域进行所述接合,形成封闭的接合线是指每次形成封闭的接合线的一部分。对各小区域进行包含一边使接合的部位连续变化一边进行的情况。另外,适合采用成为接合对象的小区域沿着预定形成接合线的位置依次变更的结构,但是并不局限于此。
须指出的是,在以上的发明中,适合在真空环境下进行所述接合步骤。另外,配置步骤也希望在真空环境下进行。真空环境意味着比周围的气氛减压的气氛,但是当制造在内部具有电子发射元件的密封容器时,希望为10-3Pa以下的压力气氛。另外,当制造密封了所需的气体的密封容器时,希望在包含该气体的气氛中,进行所述接合步骤或配置步骤。
另外,在以上的各发明中,适合采用一边从密封材料供给构件输送所述密封材料,一边通过局部加热部件使其熔化的结构;或从局部加热部件输送所述熔化的密封构件,提供给所述角部的结构。
另外,能采用一边向所述密封材料提供振动,一边进行所述接合的步骤的结构。另外,对所述局部加热适合使用光照射部件。
低熔点物质是熔点或软化点为300℃以下的物质。一般作为密封容器材料具有代表性的玻璃在高温环境下,金属原子特别是银或铅等的扩散容易进行,金属原子的扩散的进行有可能显著损害在容器内形成的或要形成的电子器件的性能。特别在超过300℃的高温下,与时间成比例扩散。因此,金属In或其合金、PbSn等焊锡材料是满足该条件的物质。
另外,希望具有为了在进行了所述配置的状态下,在所述角部良好地进行基于密封材料的密封而加工形状的部分即坡口部。该加工可以在进行配置前进行。
另外,在配置所述密封材料的部位,作为底层膜,适合采用形成该密封材料和润湿性好的材料。密封材料和润湿性好的材料是指与在不形成基于该材料的底层膜的状态下配置密封材料时的密封材料和密封材料的被配置面的润湿性相比,密封材料和基于该材料的底层膜的润湿性更好的材料。也能采用加热该底层膜,间接加热熔化密封材料的结构。
另外,适合采用由增强材料覆盖冷却凝固的密封材料的结构。
在所述接合线的给定位置,在与该接合线的长度方向正交的方向切开所述密封材料凝固而成的密封构件的截面具有在通过所述配置由所述衬底和所述构件构成的角部中,与浸入所述衬底和所述构件的相对面之间的侵入长度相比,与所述构件接触的接触长度更长的形状。特别希望所述侵入长度为0。图10A、10B表示该结构。在图10A、10B中,密封构件浸入衬底2和构件3的彼此平行的相对面之间,凝固。该侵入长度为Q2,构件3和密封构件的接触长度为Q1。希望Q1>Q2,特别希望Q2为0。为了实现它,以在其后通过密封材料的凝固而形成的密封构件中能实现Q1>Q2的条件进行供给密封材料的步骤。具体地说,通过控制供给的密封材料的量,能实现。另外,根据衬底和构件的配置压力的控制,也能实现Q1>Q2。
另外,本发明是图象显示装置的制造方法,其特征在于:用所述发明的方法形成内包显示元件的密封容器。作为显示元件,适合采用表面传导型发射元件等电子发射元件或场致发光元件等。
附图说明
下面简要说明附图。
图1A、图1B、图1C和图1D是表示本发明密封容器的制造方法的一个实施形态的说明图。
图2是在本实施形态的密封容器的制造方法中,放大表示密封部的说明图。
图3是在本实施形态的密封容器的制造方法中,放大表示形成的底层膜的说明图。
图4A、图4B、图4C和图4D是表示实施例2的密封容器的制造方法的说明图。
图5是在实施例2中说明局部加热步骤的图。
图6是在实施例2中放大表示形成坡口部的状态的说明图。
图7A、图7B、图7C、图7D是表示实施例3的密封容器的制造方法的说明图。
图8A、图8B、图8C、图8D是表示实施例4的密封容器的制造方法的说明图。
图9是表示图象显示装置结构的图。
图10A和图10B是表示在接合线的给定位置切开密封材料的图。
具体实施方式
作为利用局部加热的优点之一,能列举出能迅速使加热结束的部位冷却这一点。当在可密封温度以下进行全体加热的结构和局部加热组合时也能充分利用该优点。特别是通过对各小区域依次进行局部加热,形成接合线时,能特别显著地发挥该优点。但是,能迅速冷却的优点有时反而产生问题。例如,象专利文献1所述那样,当采用在两个构件间的间隙中使密封材料熔化凝固的结构时,有必要考虑密封材料的流动状态的程度和硬化速度双方,决定密封条件。即为了用密封材料密封间隙,有必要维持某种程度的期间流动性,但是由于加热的对象位置变更,通过远离加热的对象位置,加热结束的位置迅速冷却。因此,例如,有必要按能维持必要的期间流动性的程度慢慢进行加热部移动。但是,如果加热期间过长,就过分流动,密封对象的上下表面的双方特别是与上表面的接触变得不充分。因此,为了用局部加热实现在密封对象的两个构件间的间隙配置密封构件的结构,有必要掩模控制该条件,另外,有时发生密封不良。另外,本发明者研究了向接合位置依次供给熔化或软化为可密封状态的密封材料的结构,但是,如果依次向两个构件间的间隙供给熔化或软化的密封材料,则为了实现充分充满该间隙的流动性,并且实现该间隙的上下两面和密封材料的充分接触,有必要非常严密控制条件。下面,作为本发明的实施形态,具体说明能改善本发明者发现的在两个构件间的间隙主要配置密封材料引起的以上的问题点的结构。
图1A~1D是表示本发明密封容器的制造方法一个实施形态的说明图。在本实施形态中,例如在设定为1×10-5Pa以下的真空环境的真空室进行以下的一系列步骤。
(组装步骤)
图1A表示组装步骤,在真空环境下,在衬底上配置把密封空间与该衬底一起划分的构件,形成角部12。在本实施形态中,衬底是构成图象形成装置的后板2,把它与密封空间一起划分的构件是固定在构成图象形成装置的前板1上的玻璃外框3。即后板2和前板1是相对的一对衬底,使用烧结玻璃6,在使玻璃外框3起立的状态下把其接合固定在前板1上,把玻璃外框3的端面配置在后板2上,形成角部12。
(密封材料配置步骤)
图1B表示密封材料配置步骤,在向后板2上配置玻璃外框3的端面而形成的角部12上配置密封材料。
角部12是由两个彼此不平行的面包围的部分。在此,是向后板2上配置玻璃外框3的端面而形成的部分,是由后板2的上表面、与该上表面不平行的面即玻璃外框3的侧面包围的角部。角部也形成在前板1、后板2和玻璃外框3划分的密封空间的内侧,所以任意的角部也能作为配置密封材料的部分采用,但是考虑到接合步骤的执行的容易性,在本实施形态中,采用在密封空间的外侧角部配置密封材料的结构。
作为配置在该角部12的密封材料,希望使用低熔点物质,在本实施形态中,采用作为低熔点金属的铟(In)。In是熔点156℃,比较低,并且熔点(软化点)的放出气体少的材料。当使用烧结玻璃时,有必要加热到500℃前后,但是如果是In,则加热到200℃就足够了,所以具有工艺简化的效果。作为低熔点物质,不仅是纯粹的铟,还知道铟合金,也能使用铟合金。
也能使用不在真空环境下进行一系列的步骤,在制造的密封容器的任意部位设置未图示的排气口,从该排气口排出密封容器内的气体,形成真空环境后,密封排气口的方法。但是,在本实施形态,采用In作为密封材料,该In在大气中比较容易氧化,所以希望象本实施形态那样,在真空环境下进行。这是因为如果使金属In在大气中熔化,则形成厚的表面氧化膜,因为氧化铟比纯铟硬,有可能损害密封性。当使用铟合金或其他金属或合金时等使用其他密封材料时,有可能受到气氛的影响,所以用于接合的步骤希望在真空环境下进行。
使用把In作为线材而成形的金属In4,把固体状态的线状密封材料In14配置为在角部12的全周上形成环。即配置为能形成规定密封空间的封闭的接合线。当在真空室内进行本步骤时,除了向角部12供给成形的线材,还可以使用分配器等,作为熔化的液剂涂敷。分配器希望是定量喷出的。为了进行定量喷出,用一般的空气式控制的分配器是困难的,希望使用具有气缸或传动装置方式的输送结构的分配器。另外,也可以预先向通过衬底和构件的配置而应该变为角部的部分供给密封材料。
(局部加热步骤)
图1C表示局部加热步骤,通过局部加热部件在小区域中局部加热配置在角部12的金属In4,使其熔化。
在本实施形态中,作为局部加热部件,使用具有对加热的密封材料提供振动的部件的局部加热部件。具体地说,采用超声波加热部件即超声波烙铁5,通过使用超声波烙铁5,对熔敷部位提供超声波振动,能以强的紧贴力使In熔敷。局部加热部件并不局限于超声波加热部件,能使用各种加热形式,例如也可以采用光照射部件。作为该光照射部件,例如列举出半导体激光器。另外,也能使用通过辐射热或电磁波加热的加热部件。
在本实施形态中,把密封材料配置步骤和局部加热步骤作为不同的步骤,在角部12配置线状的密封材料后,通过局部加热部件使该密封材料熔化,但是也能把密封材料配置步骤和局部加热步骤简化为一个步骤。即一边从密封材料供给部件向角部12输送密封材料,一边通过局部加热部件使之熔化,例如考虑到在配置金属In4的3轴机械手中安装超声波烙铁的结构。另外,局部加热部件自身具有密封材料的供给功能,一边从该局部加热部件输送密封材料,一边向该加热部供给,提供给角部12,例如考虑到在3轴机械手的顶端设置涂敷头和烙铁头等两个,能共有移动机构等的结构。
通过依次使局部加热部件移动,局部加热而熔化的In的熔敷部依次开始冷却凝固,在所述角部12的全周的熔敷(密封)结束时,大致凝固结束。因此,能实现冷却时间的大幅度缩短。
这样,密封材料的局部加热通过沿着密封容器的外周部依次移动局部加热部件进行加热,但是如果是具有多个局部加热部件的装置结构,就能同时进行多处的加热,能以更短时间进行局部加热步骤。另外,当使用象通过激光的照射进行加热的局部加热部件那样没必要使加热能源和加热位置接近的加热部件时,也可以不使局部加热部件沿着形成接合线的位置移动,如果是能依次变更照射位置的结构就可以,所以装置结构变得简单。
如上所述,完成图1D所示的密封容器,后板2和玻璃外框3的角部12的全周通过金属In4密封。
图2是放大表示密封部的状况的概略图。
如图所示,即使让玻璃外框3的端面最接近后板2上时,在微观上该接触面也不平坦,在表面具有凹凸,很难说是完全接触。表面凹凸的原因考虑为形成在后板2上的电极或布线图案的凹凸。玻璃外框3和后板2由自重程度小的压力按压,固定为在金属In4的加热熔化的前后两者的相对位置不变化。
通过超声波烙铁5局部加热熔化的金属In4不是在后板2和玻璃外框3立刻接触的部位,在其附近,把后板2、玻璃外框3和金属In4密封接合,通过把该接合位置的集合构成密封的接合线,形成密封容器。即该接合线跨玻璃外框3的全部外周形成,形成封闭环。
另外,如图3所示,在配置作为密封材料的金属In4的部位也可以形成与加热熔化的密封材料润湿性好的材料作为底层膜7。该底层膜7希望形成在后板2和玻璃外框3的各接合位置。
作为底层膜7的材料,一般使用焊接性好,化学上稳定的Au、Ag、Pt等贵重金属材料,以数μm厚度形成。作为底层膜7的成膜方法,例如电镀法或蒸镀法等,印刷混合了粘合剂的胶状材料,烧结形成,未特别限定。
这样形成底层膜7时,可以通过加热底层膜7,间接使密封材料加热熔化。特别是当使用半导体激光器等光照射部件作为局部加热部件时,因为不象超声波加热部件那样发生超声波振动,所以希望预先设置底层膜。
为了用少量的金属In4也能确保密封性,图6所示的结构是有效的。即玻璃外框3只需要用于形成密封容器的单一功能,所以如图6所示,可以在玻璃外框3的端面开坡口,形成坡口部13。此时,如果在坡口部13内形成底层膜7,则加热熔化的金属In4通过与底层膜7的润湿性进一步扩散,进行坡口部13即后板2和玻璃外框3的间隙,用少量的金属In4也能确保充分的密封性。
而且,把由金属In4构成的密封材料冷却凝固后,可以用增强材料覆盖该凝固的密封材料(以下,把进行本发明的接合步骤,凝固形成的密封材料称作密封构件)。当密封构件的壁厚薄时,作为密封容器,受到应力变形,当受到移动和落下等的冲击时,接合线剥离,损害密封性。因此,希望采用能把功能上密封性不充分的部分强力接合的粘合剂作为增强材料,进行增强。
根据本实施形态的密封容器的制造方法,以隔开给定间隔的状态保持相对的一对衬底,在密封的前后,不改变两衬底的相对位置,对各小区域依次形成用于形成接合线的密封材料,依次局部加热熔化。因此,没必要均匀按压衬底全体,没必要均匀的温度管理,所以能用廉价的方法实现可靠性高的密封容器。
另外,如上所述,因为即使在后板2上存在表面凹凸,也能确保密封容器的密封性,所以在前板1上形成荧光体和电子加速电极,在后板2上形成电子源而构成的图象显示装置的制造中使用是有效的。须指出的是,对该电子源希望采用表面传导型的电子发射元件。须指出的是,对前板和外框的接合可以使用本申请的发明。另外,作为显示元件,除了电子发射元件,也能采用场致发光元件等多样的元件。
[实施例]
下面,通过实施例来更详细地说明本发明,但是本发明并不局限于这些实施例。
(实施例1)
下面,参照图1A~图1D说明实施例1的密封容器的制造方法。在本实施例中,在设定为1×10-5以下的高真空环境的真空室内进行以下的一系列步骤。
(步骤1-A)
图1A表示组装步骤。前板1和后板2是相对的一对衬底,在本实施例中,前板1是形成荧光体和加速从电子源发射的电子的加速电极的玻璃衬底,后板2是电子源衬底。设置在这些衬底1、2之间的玻璃外框3的高度规定这些间隔。
首先,使用烧结玻璃6,在使玻璃外框3起立的状态下,把其接合固定在前板1上后,把玻璃外框3的端面顶在后板2上形成角部12。
前板1和后板2以高精度进行对位。当在彩色显示的平面型图象形成装置中使用本实施例的密封容器时,以约50μm以内的精度进行对位。组装时的固定压力是前板1和玻璃外框3的自重程度的弱压力,另外不需按压部件。
在以往的制造方法中,密封材料的烧结玻璃掩埋玻璃衬底的表面凹凸,确保密封性,所以有必要均匀地作用给定压力。因此,需要均匀地作用压力的高精度的机构,或需要伴随着作用的压力引起的衬底变形的位置偏移等的反馈控制等,需要大型的制造装置,制造成本增大。但是,根据本发明,没必要作用大的压力,另外,也不用特别考虑均匀性,有成品率变好的效果。
(步骤1B)
图1B表示密封材料配置步骤。在本实施例中,使用金属In4作为密封材料,在把玻璃外框3顶在后板2上形成的角部12配置成形为线材的金属In4。在本实施例中,使用3轴机械手,把1mmφ的线状的金属In4配置在角部12。
(步骤1C)
图1C表示局部加热步骤,在所述真空室内进行。使用超声波烙铁5作为局部加热部件,如果通过该超声波烙铁5,使配置在角部12的金属In4熔化,则在角部12,密封材料即金属In4与后板和框分别形成密封的结合。据此,通过后板和框通过配置而形成的角部的密封构件而接合。
如上所述,金属In在大气中,在室温环境下容易氧化,在线状的表面形成硬的表面氧化膜。In表面氧化膜的熔点为800℃以上的高温,在加热时不熔化,作为固定残留在液体In中,所以有可能形成成为真空泄漏的原因的泄漏路径。因此,希望积极破坏表面氧化膜的加热部件。如果In表面氧化膜被破坏,则从内部液体In浸出对流,并且由于与纯In的化学反应,氧化物气化,所以减少了泄漏的可能性。为了破坏该氧化膜,在后板2和玻璃外框3的玻璃表面接合金属In4,发挥高的密封性,希望采用超声波焊接方式。超声波烙铁5在200℃以上的烙铁温度具有数W的超声波功率,就足够了。
如图2所示,在本实施例中,一边沿着角部12的全周依次移动用于进行局部加热的局部加热部件即超声波烙铁5,一边在角部12的位置,把金属In4和后板2、另外金属In4和外框3熔敷,跨外框3的全周形成接合线。
不是对各小区域依次形成接合线的结构,在一度加热全周的结构中,希望同时实现均匀的加热状态。具体地说,为了跨外框的全周,以±4℃以内左右的均匀性,加热数十cm的正方形玻璃衬底,需要分别控制分割为20个的加热器的高价、大型的温度控制装置。但是,本实施例为使用局部加热,依次形成接合线的结构,所以即使10℃以上的温度分布,也能没问题地进行密封,能容易地进行密封作业。
另外,为了提高金属In4和玻璃外框3的玻璃表面的紧贴性,如图3所示,希望在玻璃表面形成改善润湿性等亲和性的底层膜7。如上所述,作为底层膜7的材料,使用焊接性好,化学上稳定的Au、Ag、Pt等贵重金属材料,以数μm厚度形成。另外,作为底层膜7的成膜方法,例如除了电镀法或蒸镀法等,也可以印刷混合了粘合剂的胶状材料,烧结形成。
根据本实施例,能以低成本制造可靠性高的密封容器。本实施例的密封容器的密封性以He气体的泄漏量表现为1×10-14Pa·m3/sec。以下。当把该密封容器应用于具有表面传导型电子发射源的平面型图象形成装置中时,取得了能确保10,000小时以上的寿命的可靠性高的高质量显示。
(实施例2)
在实施例2中,为了实现装置的小型化,使用半导体激光器作为局部加热部件。下面,参照图4A~4B,说明实施例2的密封容器的制造方法,但是在步骤4A~步骤4B中,与实施例1的步骤1A~步骤1B同样实施。
(步骤4C)
图4C表示局部加热步骤。在本实施例中,使用约800nm波长的半导体激光器8作为加热部件。该半导体激光器8把约10W功率的光通过未图示的聚光透镜汇聚为1mmφ左右,照射到金属In4上。这样,基于半导体激光器8的聚光加热与实施例1的使用超声波烙铁时相比,能使局部加热部件小型化,所以在制造玻璃外框3的高度2mm左右的薄型密封容器时,能容易进行密封作业。
作为到聚光透镜的路线,如果使用光纤等光导,使加热部件的小型化和装配变得更容易。另外,作为光照射部件,除了半导体激光器以外,也能使用氙灯等。
另外,在本实施例中,如图5所示,在配置作为密封材料的金属In4的部位形成与该密封材料的润湿性好的材料作为底层膜7。具体地说,在后板2以及玻璃外框3的各自与密封材料的接合位置形成底层膜7。
通过设置底层膜7,具有以下两个效果。首先,在采用半导体激光器8作为加热部件的本实施例中,即使没有超声波振动等的辅助,也能在充分确保与玻璃面的润湿性的基础上,实现良好的接合。
另一效果是因为采用具有金属光泽的密封材料即金属In4,所以密封材料反射光引起的加热效率下降的至少一部分由基于底层的光吸收引起的发热补偿。为了更合适地取得该效果,不直接对金属In4进行光照射,如图5所示,向底层膜7照射激光光束8a,间接地加热金属In4。当使用电子发射元件的布线材料用的银膏作为底层膜7时,能实现在表面具有凹凸的膜,变为没有金属光泽的金属膜,所以能量吸收率超过50%,特别有效。
另外,为了用少量的金属In4也能确保密封性,如图6所示,在玻璃外框3的端面开坡口,形成坡口部13。此时,如果在坡口部13内形成底层膜7,则如上所述,加热熔化的金属In4由于与底层膜7润湿性扩散,进入坡口部13即后板2和玻璃外框3的间隙,用少量的金属In4也能确保充分的密封性。
(实施例3)
因为金属In4那样的低熔点金属是高价的材料,所以希望尽量减少密封材料的量。
但是,用少量的密封材料密封时,接合面积见效,接合强度间下,所以为了加强作为密封容器的可靠性,实施提高金属In4和玻璃外框3的接合强度的步骤,或在局部加热步骤后实施密封增强步骤。
下面,参照图7A~7D,说明实施例3的密封容器的制造方法,但是步骤7A~步骤7B与实施例1的步骤1A~步骤1B同样实施。
(步骤7C)
图7C表示局部加热步骤。在本实施例中,为了提高熔化的金属In4和玻璃外框3的紧贴力,辅助加热玻璃外框3。辅助加热是只用辅助加热无法加热到可密封的状态的条件的加热。为了进行该辅助加热,用加热板11、11夹着前板1和后板2的外表面。在进行该辅助加热的基础上,再进行金属In4的局部加热。
在130℃以上的温度下,金属In4的氧化反应变得容易进行,所以在100℃左右加热密封容器全体。只加热到90~110℃左右,就能确保充分的润湿性,即使局部有10℃以上的温度分布,润湿性也不差,所以用这样简易的加热部件是充分的。
(步骤7D)
步骤7D表示增强步骤,通过新追加该步骤,能增强熔敷部(密封部)。在步骤7C中,作为能以少量的金属In4确保密封性的密封容器,在作用应力时变形,在受到移动和落下等的冲击时,接合线剥离,损害密封性。因此,希望使用在功能上能把密封性不充分的部分强力接合的粘合剂10作为增强材料来进行增强。
如图7A~7D所示,使用气缸式的分配器9,把熔敷的金属In4覆盖涂敷,并使其凝固。当在真空室内进行增强步骤时,产生使用放出气体少的粘合剂10的限制,但是在用金属In4的接合后,取出容器,在大气中进行,通过基于金属In4接合面的密封确保,在内部保持了真空,所以即使用放出气体夺得有机粘合剂,也是充分的。此时,当从真空室取出到大气中时,希望考虑平面型密封容器不要翘曲,对接和面作用应力。
(实施例4)
下面,参照图8,说明实施例4的密封容器的制造方法。在本实施例中,进行前板1和玻璃外框3,后板2和玻璃外框3的双方密封。
(步骤8A)
图8A表示组装步骤。预先使用粘合剂10把起立状态下的玻璃外框3固定在后板2上。该粘合剂10残存在密封容器的内部,所以硬化后,选择放出气体少的材料,再使用极少量进行接合。通过该粘合剂10,并不确保后板2的密封性,所以如果取得作为假组的充分的强度,基于点接合的固定就足够了。
前板1和后板2在以高精度进行对位后组装固定。
(步骤8B)
图8B表示密封材料的配置步骤。与实施例1同样,使用成形为线材的金属In4作为密封材料,配置在后板2和玻璃外框3的角部12。在该步骤中,预先配置充分覆盖玻璃外框3的外周部全体的量的线状金属In4。
(步骤8C)
图8C表示局部加热步骤。在本实施例中,使用半导体激光器8作为局部加热部件,通过该半导体激光器8,配置在后板2和玻璃外框3的角部12的金属In4熔化。
(步骤8D)
图8D表示冷却状态,但是在本发明中,采用局部加热,所以通过局部加热部件的移动,依次冷却熔敷部(密封部),冷却时间也短,覆盖玻璃外框3的全体,形成从后板2到前板1的密封构件。密封构件形成与玻璃外框3、后板2、前板1的密封接合。
在本实施例中,用粘合剂10固定后板2和玻璃外框3的内侧角部后,在外侧的角部即角部12配置金属In4,但是顺序相反也没问题。即也可以在玻璃外框3和后板2的角部12配置金属In4后,用粘合剂10固定内侧的角部,把前板1配置在玻璃外框3上。根据本实施例的步骤顺序,在处理玻璃外框3的同时,也能处理金属In4,所以制造步骤的功能管理变得容易。
本实施例对玻璃外框3的高度比较低,例如对约1mm以下的薄型密封容器的密封特别有效。这是因为在本实施例中,金属In4的使用量增加,所以等于伴随着步骤的简化的成本下降的效果。
(实施例5)
图9表示本发明的图象显示装置的一个例子。在后板2表面把布线电极配置为矩阵状,在各象素中设置电子发射元件97。用烧结玻璃6接合玻璃外框3和前板1,用金属In在角部接合玻璃外框3和后板2。
综上所述,根据本发明的密封容器或图象显示装置的制造方法,通过进行利用了角部的密封,就能以高成品率进行密封作业,以低成本制造可靠性高的密封容器或图象显示装置。
Claims (19)
1. 一种密封容器的制造方法,其特征在于包括下列步骤:
在衬底上配置与该衬底一起限定出密封空间的构件,从而靠着上述衬底在该构件和衬底之间形成角部;
向由所述衬底和所述构件形成的上述角部或成为该角部的部分供给低熔点物质;和
通过把所述低熔点物质沿着所述角部对每个小区域逐一地加热到等于或大于该低熔点物质能够接合上述构件和上述衬底的温度的温度,进行所述衬底和所述构件与所述低熔点物质的密封接合,来形成封闭的接合线,之后使所述低熔点物质凝固;
其中,上述进行密封接合的步骤包括使所述低熔点物质浸入在所述衬底和构件之间。
2. 根据权利要求1所述的密封容器的制造方法,其特征在于:
形成所述封闭的接合线的步骤包括用所述低熔点物质对各小区域分别逐一地进行使所述衬底和所述构件密封接合的步骤。
3. 根据权利要求1所述的密封容器的制造方法,其特征在于:
所述衬底是相对的一对衬底中的一个衬底,而所述构件是固定在另一个衬底上的框。
4. 根据权利要求1所述的密封容器的制造方法,其特征在于:
在真空环境下进行形成所述封闭的接合线的步骤。
5. 根据权利要求1所述的密封容器的制造方法,其特征在于:
在所述沿着所述角部对每个小区域逐一地进行的加热中使用光照射。
6. 根据权利要求1所述的密封容器的制造方法,其特征在于:
所述角部具有在进行所述配置构件的步骤中形成的坡口部。
7. 根据权利要求1所述的密封容器的制造方法,其特征在于还包括:
在待配置所述低熔点物质的部位上形成与该低熔点物质的润湿性好的材料作为底层膜。
8. 根据权利要求7所述的密封容器的制造方法,其特征在于:
通过加热所述底层膜来间接地对所述低熔点物质进行加热熔化。
9. 根据权利要求1所述的密封容器的制造方法,其特征在于:
在供给低熔点物质的步骤中在所述角部或应该成为角部的部分配置的低熔点物质是成型为固体状态的低熔点物质。
10. 根据权利要求1所述的密封容器的制造方法,其特征在于:
在所述接合线的给定位置,在与所述接合线的长度方向正交的方向上切开由所述低熔点物质凝固而形成的密封构件后的截面上,在由所述衬底和所述构件构成的角部中,与低熔点物质浸入所述衬底和所述构件的相对面之间的浸入长度相比,所述低熔点物质与所述构件接触的接触长度更长。
11. 一种密封容器的制造方法,包括下列步骤:
在衬底上配置与该衬底一起限定出密封空间的构件,从而靠着上述衬底在该构件和衬底之间形成角部;
通过沿着所述角部对每个小区域逐一地供给等于或大于能够在所述构件和所述衬底之间进行接合的供给温度的低熔点物质后使所述低熔点物质凝固,进行所述衬底和所述构件与所述低熔点物质的密封接合来形成封闭的接合线,
其中,上述进行密封接合的步骤包括使所述低熔点物质浸入在所述衬底和构件之间。
12. 根据权利要求11所述的密封容器的制造方法,其特征在于:
形成所述封闭的接合线的步骤包括用所述低熔点物质对各小区域分别逐一地进行使所述衬底和所述构件密封接合的步骤。
13. 根据权利要求11所述的密封容器的制造方法,其特征在于:
所述衬底是相对的一对衬底中的一个衬底,而所述构件是固定在另一个衬底上的框。
14. 根据权利要求11所述的密封容器的制造方法,其特征在于:
在真空环境下进行形成所述封闭的接合线的步骤。
15. 根据权利要求11所述的密封容器的制造方法,其特征在于:
所述角部具有在进行所述配置构件的状态下形成的坡口部。
16. 根据权利要求11所述的密封容器的制造方法,其特征在于还包括:
在待配置所述低熔点物质的部位上形成与该低熔点物质的润湿性好的材料作为底层膜。
17. 根据权利要求11所述的密封容器的制造方法,其特征在于:
在所述接合线的给定位置,在与该接合线的长度方向正交的方向上切开所述低熔点物质凝固形成的密封构件后的截面上,在由所述衬底和所述构件构成的角部中,与低熔点物质浸入所述衬底和所述构件的相对面之间的浸入长度相比,所述低熔点物质与所述构件接触的接触长度更长。
18. 一种图象显示装置的制造方法,其特征在于:
用权利要求1所述的方法来形成内部包含显示元件的密封容器。
19. 一种图象显示装置的制造方法,其特征在于:
用权利要求11所述的方法来形成内部包含显示元件的密封容器。
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