CN102386043A - 气密密封容器的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了气密密封容器的制造方法，该方法包括以下的步骤：通过利用在第一电极116和第二电极132之间施加电势差而在第一和第二电极之间产生的静电力将第一基板和第二基板相互加压，使框架部件130与第一基板110接合；通过同时用局部加热单元150加热接合材料并移动局部加热单元，软化和熔融接合材料并然后冷却和凝固接合材料；以及增加第一电极和处于由局部加热单元加热的位置的第二电极的分段之间的电势差。

Description

气密密封容器的制造方法
技术领域
本发明涉及气密密封容器的制造方法。特别地，本发明涉及其中具有可能由于氧和水等的侵入而具有较低性能的器件的显示面板的制造方法。
背景技术
诸如有机LED显示器(OLED)、场致发射显示器(FED)和等离子显示器面板(PDP)的平板型的图像显示装置是公知的。这些图像显示装置具有外封壳，该外封壳是通过气密接合彼此相对的玻璃基板被制造的并且具有与外部空间隔离的内部空间。为了制造这些气密密封容器，根据需要在彼此相对的玻璃基板之间布置间隔规定部件和局部粘接材料，在周边布置接合材料以形成框架形状，并且，材料被加热以被接合。关于加热接合材料的方法，已知在加热炉中烘焙整个玻璃基板的方法和通过局部加热来选择性加热接合材料的周边的方法。从加热和冷却的时间段、加热所需要的能量、生产率、对容器的热变形的预防和对布置在容器内部的功能器件的热劣化的预防等观点看，局部加热比整体加热更有利。特别地，激光已知作为一种局部加热的手段。使用局部加热手段的气密密封容器的制造方法可应用于其中不设置有功能器件的真空热绝缘玻璃的制造方法应用也是已知的。
在美国专利No.2006/0084348中公开了OLED的外封壳的制造方法。首先，制备组装结构，该组装结构包含第一玻璃基板和第二玻璃基板，该第一玻璃基板和第二玻璃基板夹持被布置以形成周界(perimeter)的接合材料。然后，在保持被一对透明氧化硅盘夹持的状态的同时，该组装结构通过被局部加热光照射而被扫描。由此，周界形状接合材料被熔融，并且，第一玻璃基板和第二玻璃基板被气密密封。
在美国专利No.2009/0044496中公开了OLED的外封壳的制造方法。首先，在已被用作支撑基板的第一玻璃基板上形成具有角部的周界形状的烧结玻璃。其上设置有烧结玻璃的第一玻璃基板和第二玻璃基板彼此相对以夹持烧结玻璃，并被组装。在组装中，从外部通过机械手段对第一玻璃基板和第二玻璃基板加压，并且，确保接合材料区域中的粘接性。
因此，如下这样的方法是已知的，该方法不是简单地用激光照射作为要被接合的材料的玻璃基板和接合材料，而是以各种方式改进组装方法，以便确保在接合材料和玻璃基板被激光照射时接合材料和玻璃基板之间的粘接性。
但是，存在如下这样的情况，其中作为要被接合的材料的玻璃基板和接合材料之间的粘接性在完成接合之前在组装阶段中不足，并且发生接合不良。以下将详细描述作为本发明的主题的粘接性的确保。
上述的粘接性与要被局部加热的区域的尺寸和预定被接合的区域中的接合材料的表面上的实际凹凸节距(uneven pitch)之间的关系相关联。图4A～4F是示出基板101和框架部件103的接合状态的截面图。图4A～4F为了方便示出在基板101侧设置接合材料的情况，但是，以下的描述也适用于在框架部件103侧设置接合材料的情况。另外，以下的描述也适用于基板相互接合的情况或者基板与其上设置有框架部件的基板接合的情况。图4A示出接合材料104的表面上的凹凸节距比要被激光照射的区域107(激光斑点的直径)小的情况下的加压步骤中的接触状态，并且，图4B示出在加压步骤中已通过激光照射接合材料时的接触状态。由于接合材料104通过被软化和熔融而膨胀和变形，因此，即使在接合材料104在未被加热状态中不与框架部件103接触的区域中，仍预期有接合材料104的调平作用(levelingaction)。出于这种原因，在已被激光照射的区域中可获得连续的接合。
另一方面，当接合材料104的表面的凹凸节距比要被激光照射的区域107大时，出现以下的问题。图4C示出加压步骤中的接触状态，并且图4D示出在加压步骤中已通过激光照射接合材料时的接触状态。由于接合材料104的表面的凹凸节距大，因此，即使当接合材料104通过被软化和熔融而膨胀和变形时，在接合材料104中也不发生足够的调平作用。因此，在接合部分中部分地出现接合不良105。一般地，当基板和框架部件的表面的凹凸节距充分大于基板和框架部件的板厚度时，基板和框架部件通过未示出的盖板被整体挤压，因此，基板、框架部件和盖板翘曲，并且，容易确保总体粘接性。但是，即使在这种情况下，也在接合材料的表面上局部保持长节距的凹凸图案，并因此偶尔出现粘接不良。在整体加热的情况下，接合材料也被整体加热，因此，在宽的范围中同时发生调平作用，并且，比较难以出现这样的问题。与此相对，在局部加热的情况下，在要被局部加热的区域以外的位置中接合材料没有软化和熔融，因此，发生调平作用的范围受到限制。因此，趋向于容易出现部分接合不良。
还存在粒子不可避免地混入预定要被接合的区域中的情况。图4E示出加压步骤中的接触状态，并且图4F示出在加压步骤中已通过激光照射接合材料时的接触状态。接合材料104伴随软化和熔融而膨胀和变形，但是，变形的程度不足以在粒子106的周边产生调平作用，因此，在接合部分中部分出现接合不良107。
存在如下这样的情况，其中，还由于在要被局部加热的部分中的基板和框架部件的热膨胀和热收缩而出现部分接合不良。这也是局部加热所特有的现象。
如上所述，当通过局部加热手段气密接合材料时，虽然不需要诸如光学接触中那样的完美的粘接性，但是，尽可能地减少未加热阶段中的非接触区域是极其重要的。
在美国专利No.2009/0044496中公开的通过机械挤压手段的加压是通过坚硬结构的间接加压，挤压力(pressing force)难以被均匀施加到材料上，因此，存在加压未必足以抑制粘接不良的情况。出于这种原因，希望如下这样的方法，该方法在抵抗受到接合材料的表面上的长节距的凹凸图案和混合粒子的影响并且使得粘接力更均匀地施加到材料上的状态中局部加热区域。
本发明的一个目的是提供气密密封容器的制造方法，该方法在通过局部加热手段的扫描来密封要被气密密封的容器时，改善要被接合区域中的粘接性并由此提高可靠性。
发明内容
根据本发明的一个方面，一种具有第一基板和第二基板的气密容器的制造方法包括：在第一基板和第二基板中的一个上设置第一电极、同时在第一基板和第二基板中的另一个上设置第二电极的步骤，所述第二电极被分成多个分段以便同时向所述多个分段施加相互不同的电势；在第一基板和第二基板之间布置接合材料使得第一电极和第二电极相互对置地将接合材料夹在其间的步骤；以及在将第一基板和第二基板相互挤压的同时加热接合材料以将第一和第二基板接合在一起的第一接合步骤，其中，第一接合步骤包括以下步骤：借助通过在第一电极和第二电极之间施加电势差而在第一电极和第二电极之间产生的静电力将第一和第二基板相互挤压；通过同时利用局部加热单元执行加热并相对于接合材料相对地移动所述局部加热单元，软化和熔融接合材料并然后冷却和凝固接合材料；以及增加在该处执行局部加热单元的加热的第二电极的分段和第一电极之间的电势差。
根据本发明的另一方面，一种具有第一基板和第二基板的气密容器的制造方法包括：在第一基板和第二基板中的一个上设置第一电极、同时在第一基板和第二基板中的另一个上设置第二电极的步骤，所述第二电极被分成多个分段以便同时向所述多个分段施加相互不同的电势；在第一基板和第二基板之间布置接合材料使得第一电极和第二电极相互对置地将接合材料夹在其间的步骤；以及在将第一基板和第二基板相互挤压的同时加热接合材料以将第一和第二基板接合在一起的第一接合步骤，其中，第一接合步骤包括以下步骤：通过在第一电极和第二电极之间施加电势差而在第一电极和第二电极之间产生的静电力将第一和第二基板相互挤压；通过同时在接合材料中形成局部加热斑点并相对于接合材料相对地移动所述局部加热斑点，软化和熔融接合材料并然后冷却和凝固接合材料；以及增加与局部加热斑点的移动对应地定位局部加热斑点的第二电极的分段和第一电极之间的电势差。
根据本发明的另一方面，一种具有第一基板和第二基板的气密容器的制造方法包括：在第一基板和第二基板中的一个上设置兼作接合材料的第一电极、同时在第一基板和第二基板中的另一个上设置第二电极的步骤，所述第二电极被分成多个分段以便同时向所述多个分段施加相互不同的电势；布置第一基板和第二基板使得第一电极和第二电极相互对置的步骤；以及在将第一基板和第二基板相互挤压的同时加热第一电极以将第一基板和第二基板接合在一起的第一接合步骤，其中，第一接合步骤包括以下的步骤：通过在第一电极和第二电极之间施加电势差而在第一电极和第二电极之间产生的静电力将第一基板和第二基板相互挤压；通过同时在接合材料中形成局部加热斑点并相对于接合材料相对地移动所述局部加热斑点，软化和熔融第一电极并然后冷却和凝固第一电极；以及增加与局部加热斑点的移动对应地定位局部加热斑点的第二电极的分段和第一电极之间的电势差。
根据本发明的另一方面，一种具有第一基板和第二基板的气密容器的制造方法，包括：在第一基板和第二基板中的一个上设置第一电极和第二电极以在第一电极和第二电极之间形成间隙的步骤，所述第二电极被分成多个分段以便同时向所述多个分段施加相互不同的电势；在第一基板和第二基板之间布置接合材料使得第一电极和第二电极与接合材料对置的步骤；以及在将第一基板和第二基板相互挤压的同时加热接合材料以将第一和第二基板接合在一起的第一接合步骤，其中，第一接合步骤包括以下的步骤：借助通过在第一电极和第二电极之间施加电势差而在第一电极和第二电极之间产生的静电力，将第一基板和第二基板相互挤压；通过同时在接合材料中形成局部加热斑点并相对于接合材料相对地移动所述局部加热斑点，软化和熔融接合材料并然后冷却和凝固接合材料；以及增加与局部加热斑点的移动对应地定位局部加热斑点的第二电极的分段和第一电极之间的电势差。
根据本发明的另一方面，一种具有第一基板和第二基板的气密容器的制造方法，包括：在第一基板和第二基板中的一个上设置兼作接合材料的第一电极以及第二电极以在第一电极和第二电极之间形成间隙的步骤，所述第二电极被分成多个分段以用于同时向所述多个分段施加相互不同的电势；布置第一基板和第二基板以使得第一电极和第二电极与第一基板和第二基板中的另一个对置的步骤；以及在将第一基板和第二基板相互挤压的同时加热第一电极以将第一和第二基板接合在一起的第一接合步骤，其中，第一接合步骤包括以下的步骤：借助通过在第一电极和第二电极之间施加电势差而在第一电极和第二电极之间产生的静电力，将第一基板和第二基板相互挤压；通过同时在接合材料中形成局部加热斑点并相对于接合材料相对地移动所述局部加热斑点，软化和熔融第一电极并然后冷却和凝固第一电极；以及增加与局部加热斑点的移动对应地定位局部加热斑点的第二电极的分段和第一电极之间的电势差。
根据本发明，可以提供如下这样的气密密封容器的制造方法，该方法在进行通过局部加热手段的扫描来密封要被气密密封的容器的步骤时改善了要被密封的区域中的粘接性，并由此提高可靠性。
从参照附图对示例性实施例的以下描述，本发明的其它特征将变得清晰。
附图说明
图1A、图1B、图1C和图1D是示出本发明的第一实施例的示意图。
图2是示出第一实施例中的各步骤的流程图。
图3A和图3B是具有应用第一实施例的气密密封容器的冷阴极显示器的示意图。
图4A、图4B、图4C、图4D、图4E和图4F是用于描述本发明的主题的示图。
图5A、图5B和图5C是示出本发明的第二实施例的示意图。
图6是示出要被局部加热的区域和最大电压施加区域的移动的时序图。
图7A、图7B、图7C、图7D、图7E和图7F是可应用于本发明的第一实施例的第二电极的图案的例子。
图8A、图8B、图8C和图8D是示出本发明的第三实施例的示意图。
图9A和图9B是示出本发明的第四实施例的示意图。
图10A、图10B和图10C是示出控制电压施加的方法的示图。
图11A、图11B、图11C和图11D是示出第一实施例的变型例的示图。
图12A、图12B和图12C是用于描述静电挤压力和电压之间的关系的示图。
图13A、图13B、图13C、图13D、图13E、图13F和图13G是第三和第四实施例中的第二电极的图案的例子。
图14A、图14B、图14C、图14D、图14E、图14F、图14G、图14H、图14I、图14J、图14K、图14L和图14M是示出第一实施例中的各步骤的示图。
图15A、图15B、图15C、图15D、图15E、图15F、图15G、图15H、图15I和图15J是示出第一实施例(变型例)中的各步骤的示图。
图16A、图16B、图16C、图16D、图16E、图16F、图16G、图16H、图16I和图16J是示出第二实施例中的各步骤的示图。
图17A、图17B、图17C、图17D、图17E、图17F、图17G、图17H、图17I和图17J是示出第三实施例中的各步骤的示图。
图18A、图18B、图18C、图18D、图18E、图18F、图18G、图18H、图18I和图18J是示出第四实施例中的各步骤的示图。
图19A1、图19A2、图19B、图19C、图19D和图19E是示出形成第二电极的方法的一个例子的示图。
图20是应用本发明的FED的一个例子的部分断裂透视图。
具体实施方式
现在将根据附图详细描述本发明的优选实施例。
本发明可适当地被应用于显示器的气密密封容器，所述显示器具有设置在该容器内部的器件，该容器需要防止气体从外面侵入以保持其操作特性。根据本发明的气密密封容器的制造方法可提供高度可靠的气密性，并因此例如可被应用于具有电荷发射元件的有机发光二极管(OLED)显示面板的气密密封真空容器的制造方法。本发明也可应用于具有电子发射元件的荧光显示器(VFD)。
但是，出于以下的原因，本发明可进一步适用于在其中设置有冷阴极电子源作为电子发射元件并且在其中设置有阴极发光元件作为图像形成部件的FED的制造方法。第一原因是容易确保两个基板的相互对准精度、换言之电子源的像素阵列和荧光体的像素阵列的对准精度。这是由于接合材料部分熔融，而全部接合材料没有同时熔融和软化，因此，结构中的大多数部分保持在常温常压的状态。第二原因是电子发射器件的热加工所导致的劣化受到抑制。这是因为，只有要被接合的部分由于上述的部分熔融而被局部加热，并且在面板内部的电子发射元件几乎不受加热影响。由此，电子发射元件的氧化以及已被吸收到电子发射元件的最外表面上的元素的蒸发和分解受到抑制。冷阴极电子源包含Spindt型、表面电子传导型和碳纳米管型。
图20是示出应用本发明的图像显示装置的基本结构的例子的部分断裂透视图。图3A和3B是图像显示装置的截面图。图3A是平面图，并且图3B是沿图3A的线3B-3B切取的截面图。图像显示装置31具有后板110和前板121，前板121被定位为与后板110相对。前板121和后板110与框架部件130一起形成气密密封容器10。气密密封容器10具有设置在其中的间隔件11，该间隔件11被定位在后板110和前板121之间并且相互支撑后板110和前板121。间隔件11由高电阻部件形成，并且可在其中通过少量的电流以便防止其带静电荷。除了气密密封容器10以外，图像显示装置31还包含未示出的电源和驱动电路等。
后板110包含玻璃基板22、在玻璃基板22上形成的扫描布线23、信号布线24和二维布置的多个表面传导型电子发射器件25。扫描布线23具有N条线，信号布线24具有M条线，并且，以矩阵的形式形成N×M个表面传导型电子发射器件25。N和M是正整数，并且根据预期显示像素数量被适当地设定。在FHD(全高清)的情况下，例如，N为1080条线，并且M为1920×3＝5760条线。
在本发明中，通过使用局部加热手段的扫描制造包含后板110、前板121和框架部件130的气密密封容器10。此时，由于制造方法利用电容器的静电力作为挤压力，因此要被接合的区域中的粘接性可被选择性地提高。因此，可获得具有更高气密性的气密密封容器结构。特别地，当在要被气密密封的容器的周边存在由于布线导致的凹凸、灰尘和接合材料的表面上的凹凸等时，可以有效地使用本发明。
本发明根据在其上布置电容器的电极的结构部件被分成第一实施例到第四实施例。表1中示出各实施例中的电极的布置关系。各实施例还根据接合材料是电介质还是导电的而包含变型实施例。第一和第二实施例处于如下这样的关系，即在第一基板和第二基板中的任一个上形成第一电极，并且在第一基板和第二基板中的另一个上形成第二电极。第三和第四实施例处于如下这样的关系，即在第一基板和第二基板中的任一个上形成第一电极和第二电极。
[表1]
Figure BSA00000564370600101
在本说明书中，第一基板和第二基板指的是如下这样的基板并且为介电的，即该基板可通过利用由于静电力导致的挤压力而分别在基板和接合材料之间获得粘接性。第二基板包含可被布置为与第一基板相对的平板基板，但不限于平板基板，并且包含可被布置为与第一基板相对的框架部件以及框架部件和平板基板的一体化部件，在该一体化部件中平板基板和框架部件被一体化连接。依赖于实施例，第一基板指的是前板和后板中的任一个。第一电极指的是不管是否被分段都被施加公共电压的电极，并且，第二电极指的是被分段并且可对于每个段控制其被施加的电压的电极。根据实施例，第一电极和第二电极具有不同的设置在其上的部件。第一接合步骤指的是接合第一基板与第二基板的步骤，并且，第二接合步骤指的是接合对向基板与框架部件的步骤，该步骤在需要时被进行以便使框架部件与对向基板一体化。
以下将参照附图具体描述根据本发明的制造方法被应用于FED面板的外封壳的制造方法的实施例。
(第一实施例)
以下将参照图14A～14M、图2、图1A～1D、图6、图15A～15J、图7A～7F和图11A～11D具体描述根据本发明的第一实施例。
图14A～14M和图2是示出根据第一实施例的制造方法中的步骤的次序的说明图。图1A～1D是示出当对于局部加热手段使用激光时各部件和装置之间的布置关系的说明图。图1A是示出第一接合步骤的截面图，并与图14J所示的步骤对应。图1B是图1A的透视图(激光产生装置和激光头移动装置的图示被省略)。图1C是从图1A的1C-1C线观察的平面图，图1D是从图1A的1D-1D线观察的平面图(接合材料下方的部分的图示被省略)。
在以下的描述中，通过图14A～14M的图号14A～14M区分各步骤。在图14A～14M中，为了简化图示，仅示出与要被气密密封的容器的一部分的预定被接合的区域对应的部分。
(图14A所示的步骤)首先，制备由玻璃制成的后板110作为第一基板。希望后板110由无碱玻璃或高应变点玻璃形成。
(图14B所示的步骤)然后，在后板110的中心部分中，形成作为电子发射器件的表面电子传导型电子发射源(未示出)以及在其上形成有电子发射器件的区域115和矩阵布线111(图20中所示的扫描布线23和信号布线24)。矩阵布线111构成第一电极116的一部分。矩阵布线111被引向后板110的四个周缘(circumferential)部分，并且形成要与外部电路连接的引出部分。在后板110的四个角中存在其中不形成矩阵布线111的区域。在其中不形成矩阵布线111的区域上单独地形成电极129(参见图7B)，并且，跨第一基板110上的整个预定被接合的区域形成第一电极116。然后，在预定被接合的区域上形成绝缘层112。出于防止当在接合步骤中接合材料已软化和熔融时第一电极116和第二电极132形成短路的目的，任意地设置绝缘层112。为了确保加压力(挤压力)，希望绝缘层112的膜厚度小，并且，希望膜厚度被选择为0.1μm～20μm。当形成矩阵布线111和在其上形成有电子发射器件的区域115时，形成未示出的层间绝缘层，并因此可与该层间绝缘层同时制备绝缘层112。
(图14C所示的步骤)然后，在绝缘层112上形成接合材料113。在本实施例中，接合材料113可以是电介质和导体中的任一种。
(图14D所示的步骤)然后，制备框架部件130。可对于框架部件130应用无碱玻璃或高应变点玻璃。
(图14E所示的步骤)在框架部件130上形成由ITO电极形成并被分段的第二电极132。在图1B中示出该分段的一个例子(分段132a～132d)。可以任意地选择分段的数量，并且，考虑到各侧边为一个分段，还能够将后板110的预定被接合的区域的全长、换言之全周长分成四个长度。但是，由于进一步的分段可更精确地控制加压力，因此，可将各侧边进一步精细地分段。
(图14F所示的步骤)然后，制备前板121。
(图14G所示的步骤)在前板121上的中心部分上形成由导电材料形成的阳极和由荧光体图案形成的荧光体形成区域123。
(图14H所示的步骤)在前板121的预定被接合的区域上形成接合材料124。
(图14I所示的步骤)将在图14E所示的步骤中已形成的框架部件130与在图14H所示的步骤中已形成的前板121接合。诸如通过气氛加热炉的整体加热手段的任意方法可被应用于上述的接合方法。以上述方式，制备第二基板。
(图14J所示的步骤)在图14C所示的步骤中已形成的后板110以及在图14I所示的步骤中形成的前板121和框架部件130的一体化部件被布置为彼此相对以形成组装结构。此时，第一基板110上的接合材料113与框架部件130上的第二电极132接触，使得预定被接合的区域相互靠接。根据需要对准后板110和前板121，并且，在其上形成有电子发射器件的区域115和荧光体形成区域123的像素图案彼此相对。
(图14K所示的步骤)将电压源140与在图14J所示的步骤中已形成的组装结构连接。电压源140是具有多通道输出的电压源，并且，从中输出两个极。第一极与第一电极116连接，并且，第二极通过探针与第二电极132连接。第一极被连接为能够同时向矩阵布线111和分别设置在后板110的四个角中的电极129施加公共电势。为了简化器件的结构，公共电势可以是GND电势。基于从将在下一步骤中描述的激光头移动装置151获得的激光头的移动位置信息，电压源140的第二极可确定第二电极132中的每个分段的电势。
(图14L所示的步骤)激光产生装置150被设置以便形成如下这样的光学布置，其中装置可通过激光照射在图14K所示的步骤中已形成的组装结构的预定被接合的区域。激光产生装置150在通过激光152照射组装结构的同时通过激光头移动装置151在组装结构之上移动，并且依次接合预定被气密接合的区域。此时，要从电压源140施加给第二电极132的每个分段的电压图案根据激光头的位置而被改变。
图6是表示激光束的位置和要向每个分段施加的电压图案之间的关系的时序图。时序图在横坐标中示出时间段t，并且在纵轴中从上面起依次示出第一电极116的电势Vo、第二电极132和第一电极116之间的电势差和激光的照射位置x。第二电极132和第一电极116之间的电势差被示出为电势差V(i)-Vo、V(i+1)-Vo和V(i+2)-Vo，它们是第二电极132的三个相应的相邻的段132b～132d与第一电极116之间的电势差。第一电极116的电势被设为GND电势、换句话说0V。构成第一电极116的一部分的矩阵布线111被分成部分111a～111g，并且，向任何部分施加相同的电势(0V)。第二电极132中的每个分段132b～132d的电势具有其具有被设为50V的最小电势和被设为220V的最大电势的梯形电势曲线的特性，并且根据激光的照射位置被调整，使得每个分段的电势曲线在保持固定时间差的同时被偏移。具体地，在处于要被激光产生装置150加热的位置的第二电极的分段中，第二电极132和第一电极116之间的电势差被控制以增加到最大电势差，并且将该最大电势差保持预定时间段。另外，该电势差被控制为在接合材料113已冷却和凝固之后降低。图1D所示的光束位置(附图标记152所示)与图6的在时间t1的激光头位置对应。
(图14M所示的步骤)在这样移动激光的照射位置和第二电极132的最大电压施加位置的同时，激光扫描整个预定被气密接合的区域，并且完成气密接合操作。然后，电压源140与探针141断开，并且，从激光产生装置150和激光头移动装置151取出完成的气密密封容器。
图15A～15J是示出第一实施例的变型例中的制造步骤的次序的示图。在图14A～14M所示的步骤中，在示出第一接合步骤的图14L所示的步骤之前，进行示出第二接合步骤的图14I所示的步骤、使前板121和框架部件130接合的步骤。与此相对，在图15A～15J所示的变型例中，首先进行图15H的第一接合步骤。然后，在示出第二接合步骤的图15J中，作为第二基板的前板121与第一基板110和框架部件130的组装结构接合。在本变型例中，在图15F～15H的步骤中，为了保持第一基板110和框架部件130，可以使用要在图15H中使用的对于激光的波长具有透射性能的盖玻璃120。
在根据本发明的第一实施例中，设置在框架部件130上的第二电极132、设置在第一基板上的第一电极116和位于电极之间的电介质层构成平行平板型电容器。该电容器通过已被给予它自身的电势产生静电力，并且使得具有框架部件130的第二基板和第一基板相互挤压。此时，向位于要被加热的位置、换言之激光的照射位置附近的分段施加的电压增加，这暂时增加了挤压力。只要根据本发明的第一实施例满足这些条件，实施例就不限于在图14A～14M和图15A～15J中公开的方法。
根据接合材料113的类型、后板110上的器件的类型等，第一实施例可适用于图7A～7F和图11A～11D所示的变型实施例。
图7A～7F示出第一实施例中的第一电极和第二电极的图案。图7A示出后板110和框架部件130的整体平面图，图7B～7D示出图7A中的被虚线包围的区域的部分平面图。图7B～7D示出各层叠部件在各高度处被切出为三个部分的状态。
图7B与图1C对应。在图7B中，分别以简化的方式，左侧部分示出后板110和设置在其上的第一电极116，中心部分示出绝缘层112和接合材料113，并且右侧部分示出框架部件130和设置在其上的第二电极132。
图7C是使用诸如AlSi的导电材料作为接合材料114的类似示图。图11A示出用于描述这种情况下的第一接合步骤的截面图。
图7D示出使用其上不具有矩阵布线的前板121用作第一基板的情况下的例子。图11B示出这种情况下的第一接合步骤，并且，作为图7B所示的矩阵布线组的替代，设置闭合周界形状的Al线118作为第一电极。
并且，参照作为另一变型例的图11C，作为图11B所示的Al线118的替代，该例子具有设置在前板121上的闭合周界形状的ITO电极119，并且，激光152通过前板121和ITO电极119照射接合材料。参照图11D，作为图7B所示的矩阵布线组的替代，设置由周界形状AlSi薄膜形成的接合材料114。
(第二实施例)
下面将参照图16A～16J、图5A～5C和图7A～7F描述根据本发明的第二实施例。在图16A～16J中，为了简化图示，仅示出与要被气密密封的容器的一部分的预定被接合的区域对应的一部分。
(图16A所示的步骤)首先，制备由玻璃制成的前板121作为第一基板。希望前板121由无碱玻璃或高应变点玻璃形成。
(图16B所示的步骤)然后，在前板121上的中心部分上，形成由导电材料形成的阳极和由荧光体图案形成的荧光体形成区域123。并且，在前板121的周边形成由被分段的Al电极形成的第二电极127和绝缘层112以便形成周界。分段的数量可被任意选择，并且，考虑各侧边作为一个分段，也可将前板121的预定被接合的区域的全长、换言之全周长分成四个长度。但是，由于更精细的分段可更精确地控制加压力，因此可将各侧边更精细地分段。
(图16C所示的步骤)然后，在绝缘层112上形成接合材料113。在本实施例中，接合材料113可以是电介质和导体中的任一种，但是，这里，选择电介质烧结玻璃。
(图16D所示的步骤)然后，制备框架部件130。希望框架部件130由无碱玻璃或高应变点玻璃形成。
(图16E所示的步骤)然后，在框架部件130上形成由Al电极形成的第一电极119。
(图16F所示的步骤)然后，组装在图16E所示的步骤中已形成的框架部件130与在图16C所示的步骤中已形成的前板121。此时，使接合材料113靠接在第一电极119上，使得预定被接合的区域相互靠接。为了保持组装结构，可以使用要在图16H中使用的关于激光的波长具有透射性能的盖玻璃120。
(图16G所示的步骤)电压源140与在图16F所示的步骤中已形成的组装结构连接。电压源140是具有多通道输出的电压源140，并且，从中输出两个极。第一极与第一电极119连接，并且，第二极通过探针141与第二电极127连接。第一电极119被连接以能够同时施加公共电势。为了简化器件的结构，公共电势可以为GND电势。电压源140的第二极可基于从在下一步骤中将描述的激光头移动装置151获得的激光头的移动位置信息，确定第二电极127中的每个分段的电势。
(图16H所示的步骤)激光产生装置150被设置以便形成如下这样的光学布置，其中装置可通过激光照射在图16G中已形成的组装结构的预定被接合的区域。激光产生装置150在通过激光152照射组装结构的同时通过激光头移动装置151在组装结构之上移动，并且依次接合预定被气密接合的区域。此时，要从电压源140向第二电极127中的每个分段施加的电压图案(voltage pattern)根据激光头的位置改变。可通过与图6所示的第一实施例类似的方法改变施加的电压的移动图案。
(图16I所示的步骤)在这样移动激光的照射位置和最大电压施加位置的同时，激光扫描整个预定被气密接合的区域，并且完成气密接合操作。然后，电压源140与探针141断开，并且，激光产生装置150和激光头移动装置151被去除。
(图16J所示的步骤)通过任意的接合方法，后板110与在图16I中制备的前板121和框架部件130的接合体气密接合，并且，完成气密密封容器。
根据接合材料的类型和前板121上的器件的类型，图5A～5C和图7A～7F所示的变型可被应用于第一接合步骤。
图7E和图7F示出第二实施例中的第一电极和第二电极的图案。图7E～7F示出被图7A的虚线包围的区域的部分平面图。观看这些图的方式与图7B～7D类似。图7E是与图5A对应的前板121、第二电极127、绝缘层112、接合材料113、框架部件130和第一电极119的布置图案的例子。图7F示出使用诸如AlSi的导电材料作为接合材料114的情况下的例子。图5B和图5C示出用于描述这种情况下的第一接合步骤的截面图。图5B示出激光152从框架部件130侧照射接合材料的例子，并且，图5C示出激光152从前板121侧照射接合材料的例子。
在第二实施例中，设置在框架部件130上的第一电极119、设置在第一基板上的第二电极127和位于电极之间的电介质层构成平行平板型静电电容器。该电容器通过已被给予它自身的电势产生静电力，并且使得框架部件130和第一基板相互挤压。此时，要施加给位于要被加热的位置、换言之激光的照射位置附近的分段的电压增大，这暂时增加了挤压力。只要根据本发明的第二实施例满足这样的条件，实施例就不限于在图16A～16J中公开的方法。
(第三实施例)
下面将参照图17A～17J、图13A～13G和图8A～8D描述根据本发明的第三实施例。在这些图中，为了简化图示，仅示出与要被气密密封的容器的一部分的预定被接合的区域对应的一部分。
(图17A所示的步骤)首先，制备由玻璃制成的前板121作为第一基板。
(图17B所示的步骤)然后，在前板121的中心部分上形成由导电材料形成的阳极和由荧光体图案形成的荧光体形成区域123。
(图17C所示的步骤)然后，在前板121的周边布置由闭合周界形状的Al电极形成的第一电极118。并且，由被分段的Al电极形成的第二电极117在第一电极118外侧形成以便在第二电极117和第一电极118之间形成间隙，以形成周界。分段的数量可被任意选择，并且，考虑到各侧边作为一个分段，还可将前板121的预定被接合的区域的全长，换言之全周长分成四个长度。但是，由于更精细的分段可更精确地控制加压力，因此，可更精细地将各侧边分段。电极117和118被设置在前板121的同一面上。并且，绝缘层112形成为跨电极117和118。
(图17D所示的步骤)然后，制备框架部件130。
(图17E所示的步骤)然后，在框架部件130上形成接合材料113。在本实施例中，接合材料113可以为电介质和导体中的任一个，但是，这里，选择电介质烧结玻璃。
(图17F所示的步骤)组装在图17E所示的步骤中已形成的框架部件130与在图17C所示的步骤中已形成的前板121。此时，接合材料113与电极117和118相对，使得预定被接合的区域相互靠接。为了保持组装结构，可以使用要在图17H所示的步骤中使用的关于激光的波长具有透射性能的盖玻璃120。
(图17G所示的步骤)电压源140与已在图17F所示的步骤中形成的组装结构连接。电压源140是具有多通道输出的电压源140，并且从中输出两个极。第一极与第一电极118连接，并且，第二极通过探针141与第二电极117连接。第一电极118被连接以能够同时施加公共电势。为了简化器件的结构，公共电势可以为GND电势。电压源140的第二极可基于从在下一步骤中将描述的激光头移动装置151获得的激光头的移动位置信息确定第二电极117中的每个分段的电势。
(图17H所示的步骤)激光产生装置150被设置以形成如下这样的光学布置，其中该装置可通过激光照射在图17G所示的步骤中已形成的组装结构的预定被接合的区域。激光产生装置150在通过激光152照射组装结构的同时通过激光头移动装置151在组装结构之上移动，并且依次接合预定被气密接合的区域。此时，要从电压源140向第二电极117中的每个分段施加的电压图案根据激光头的位置改变。在第一电极118和第二电极117之间施加在正电势和负电势之间转变的交流波。可通过与图6中所示的第一实施例的方法类似的方法改变施加的电压的移动图案。
(图17I所示的步骤)在这样移动激光的照射位置和第二电极117的最大电压施加位置的同时，激光扫描整个预定被气密接合的区域，并且完成气密接合操作。然后，电压源140与探针141断开，并且，激光产生装置150和激光头移动装置151被去除。
(图17J所示的步骤)通过任意的接合方法，将后板110与在图17I所示的步骤中已制备的前板121和框架部件130的一体化部件气密接合，并且，完成气密密封容器。
根据接合材料的类型和前板上的器件的类型，图8A～8D和图13A～13G所示的变化可被应用于第三实施例中的第一接合步骤。
图13A～13G示出第三实施例中的第一电极和第二电极的图案，并且，观看这些图的方式与图7A～7F类似。图13B是与图8A对应的前板121、第一和第二电极118和117、绝缘层112、接合材料113和框架部件130的布置图案的例子。如图8B所示，激光152也可从相反侧照射接合材料。图13C示出已应用诸如AlSi合金的导电材料作为接合材料114的情况下的例子。图8C示出用于描述这种情况下的第一接合步骤的截面图。并且，如图8D所示，激光152也可从相反侧照射接合材料。
如作为图13B的电极图案的变型例示出的图13D中那样，第二电极117可被分成比图13B中的那些分段更精细的分段。如图13E所示，也可在第二电极117中的彼此相邻的分段之间设置从第一电极118的闭合环分出的分支(branch)118a。分支118a被接地。第一电极118和第二电极117之间的电容由于设置的分支118a而增加，因此，可以增加施加静电力的有效面积。
在第三实施例中，设置在第一基板上的第二电极117(分段电极)、第一电极118和电介质层构成电气双极子型的电容器。该电容器通过被给予它自身的电势产生静电力，并且使得框架部件130和第一基板相互挤压。此时，向位于要被加热的位置、换言之激光的照射位置附近的分段施加的电压增大，这暂时增大了挤压力。只要根据本发明的第三实施例满足这些条件，实施例就不限于在图17A～17J中公开的方法。
(第四实施例)
下面将参照图18A～18J和图13A～13G描述根据本发明的第四实施例。在这些图中，为了简化图示，仅示出与要被气密密封的容器的一部分的预定被接合的区域对应的一部分。
(图18A所示的步骤)首先，制备由玻璃制成的前板121作为第一基板。
(图18B所示的步骤)然后，在前板121的中心部分上形成由导电材料形成的阳极和由荧光体图案形成的荧光体形成区域123。
(图18C所示的步骤)然后，制备框架部件130。
(图18D所示的步骤)然后，如图13F所示，由分段的Al电极形成的第二电极117被布置于框架部件130上以形成周界。分段的数量可被任意选择，并且，考虑到各侧边作为一个分段，还可将框架部件130的预定被接合的区域的全长，换言之全周长分成四个长度。但是，由于更精细的分段可更精确地控制加压力，因此，可将各侧边更精细地分段。
(图18E所示的步骤)然后，在框架部件130上形成具有带有闭合周界的大致矩形的图案的AlSi合金薄膜。AlSi合金薄膜是第一电极114，并且用作接合材料。
(图18F所示的步骤)将在图18E中已形成的框架部件130与在图18B所示的步骤中已形成的前板121进行组装。此时，框架部件130和前板121对准，使得预定被接合的区域相互靠接。为了保持组装结构，可以使用要在图18H所示的步骤中使用的关于激光的波长具有透射性能的盖玻璃120。
(图18G所示的步骤)电压源140与在图18F所示的步骤中已形成的组装结构连接。电压源140是具有多通道输出的电压源140，并且，从中输出两个极。第一极与第一电极114连接，并且，第二极通过探针141与第二电极117连接。第一电极114被连接以能够同时施加公共电势。为了简化器件的结构，公共电势可以为GND电势。电压源140的第二极可基于从在下一步骤中将描述的激光头移动装置151获得的激光头的移动位置信息，确定第二电极117中的每个分段的电势。
(图18H所示的步骤)激光产生装置150被设置以形成如下这样的光学布置，其中装置可通过激光照射在图18G所示的步骤中形成的组装结构的预定被接合的区域。激光产生装置150在通过激光152照射组装结构的同时，通过激光头移动装置151在组装结构之上移动，并且依次接合预定被气密接合的区域。此时，从电压源140向第二电极117中的每个分段施加的电压图案根据激光头的位置而改变。可通过与图6中所示的第一实施例中的方法类似的方法改变施加的电压的移动图案。
(图18I所示的步骤)在这样移动激光的照射位置和第二电极117的最大电压施加位置的同时，激光扫描整个预定被气密接合的区域，并且完成气密接合操作。然后，电压源140与探针141断开，并且，激光产生装置150和激光头移动装置151被去除。
(图18J所示的步骤)通过任意的接合方法，将后板110(第二基板)与在图18I所示的步骤中已制备的前板121和框架部件130的接合体气密接合，并且，完成气密密封容器。
根据接合材料的类型和前板上的器件的类型，如图9A和9B和图13A～13G所示的变化可被应用于第四实施例中的第一接合步骤。
图13F表示与图9A对应的前板121、框架部件130、第一电极114和第二电极117的布置图案的例子。诸如AlSi合金的导电材料被应用于第一电极114，并且用作接合材料。图13G表示前板121、接合材料113、绝缘层112、框架部件130、第一电极114和第二电极117的布置图案的例子。第一电极114可具有分支并且该分支被接地。图9B示出用于描述这种情况下的第一接合步骤的截面图。
在第四实施例中，设置在框架部件130上的第二电极117(已被分段的电极)、第一电极114或118(公共电极)和电介质层构成电气双极子型的电容器。此电容器通过已被给予它自身的电势产生静电力，并且使得框架部件130和第一基板相互挤压。此时，向位于要被加热的位置、换言之激光的照射位置附近的分段施加的电压增加，这暂时增加了挤压力。只要根据本发明的第四实施例满足这些条件，实施例就不限于在图18A～18J中公开的方法。
下面，将对于上述的接合方法添加补充描述。
(1)部件的制备
(a)第一基板
根据实施例，第一基板是前板121或后板110。第一基板在其上预先设置有第一电极、第二电极或者它们两者，以能够规定基板周边区域的电势。从预定被接合的区域的粘接性的观点看，这些电极可由在预定被接合的区域上方具有均匀的高度分布的薄膜形成。第一电极可连续形成，并且也可被分段。第二电极被分段。当在第一基板上形成可被从外部电路驱动的用于图像形成的器件时，器件的驱动布线的延伸部分被电气集束，并可形成为第一电极。当在第一基板上不存在可被驱动的器件时，可在第一基板的周边区域中设置任意的电极作为第一电极。在这种情况下，为了减小电气连接部分，电极可在第一基板的周边形成为具有口字形状(连续闭合环)。
第一基板上的可被驱动的器件包含冷阴极电子源和有机LED。具有低电阻的材料可被选择为第一电极和第二电极以规定电势。适当的材料包括诸如Al、Cu和Ag的金属材料和诸如铟锡氧化物(ITO)的透光性导电材料。从耐热性和导电性的观点看，材料可以为Cu。具有耐热性的电介质层也可在第一电极上形成，以减轻第一电极在热接合处理中从接合材料接收到的热损伤。电介质层可使用诸如SiO2的金属氧化物，并且可通过薄膜工艺形成以获得形状的均匀性。
(b)第二基板
第二基板包含可被布置为与第一基板相对的平板基板，但是不限于平板基板，并且包含可被布置为与第一基板相对的框架部件和框架部件和平板基板的一体化部件，在该一体化部件中平板基板和框架部件被一体化连接。第二基板包含设置在其上的可被施加公共电势的第一电极，或设置在其上的已在要被局部加热的区域的移动方向上被划分成分段的第二电极，以便能够规定电势，该分段可被施加与相邻区域中的电势不同的电势。这些电极可由在预定被接合的区域上方具有均匀高度分布的薄膜形成，以确保预定被接合的区域中的粘接性。将用于电极的材料可以是具有低电阻的材料，以规定电势。适当的材料包含诸如Al、Cu和Ag的金属材料和诸如铟锡氧化物(ITO)的透光性导电材料。从耐热性或导电性的观点看，材料可以为Cu。
(c)接合材料
无机粘接剂、烧结玻璃和金属可适用于接合材料。接合材料的熔点(或软化点)可以是可能的范围中的低温度，以减轻对于其它的部件的热影响。但是，当在气密密封步骤之后将气密密封容器的内部抽空时，必须注意，容器在要在气密密封步骤之后执行的后步骤(后处理)中被加热。当要被接合的区域在后处理中的最高温度下软化时，对准精度和气密性降低，因此，接合材料的熔点需要比后处理的最高温度高。因此，希望在考虑了后处理的温度的情况下确定接合材料的熔点的下限。
从膨胀系数和润湿性的观点看，接合材料可使用烧结玻璃。当使用用于加热的激光器作为局部加热手段时，接合材料可进一步为对于要使用的激光的波长可获得高吸收性的烧结玻璃。为了提高光学吸收性，也可使用包含金属氧化物填充剂的玻璃料。从减少要在接合步骤中释放的气体的观点看，可以使用由金属制成的接合材料。可应用于接合材料的金属可以是由In和Sn制成的焊料材料、AlGe合金和AlSi合金。当选择金属接合材料时，可以选择具有比后处理中的加热温度高的熔点的材料。例如，在以下的文献中公开AlSi合金薄膜的成膜方法。
Thin Solid Films，Vol.283，No.1 to 2，September 1st，1996，p.57to 60，Argon entrapment in magnetron-sputtered aluminum alloyfilms，by Kazuyoshi Kamoshida.
(d)局部加热手段
在根据本发明的气密密封容器的制造方法中，任何加热手段都是适用的，只要其可移动要被局部加热的区域即可。例如，可以应用电磁感应加热、热枪和激光等。当气密密封容器主要由透光性玻璃形成时，由于可以利用各部件的透明性和吸收性，因此可以使用激光。
可以使用任何激光产生装置，只要在激光产生装置和作为要被照射的物体的组装结构之间允许相对移动，并且激光产生装置和组装结构中的任一个或两者可以移动即可。出于减轻要被施加到要被照射的物体的热应力的目的，还可以接受的是通过组合辅助光源与加工光源将射束整形，并且使得这些光源同时扫描物体。激光产生装置可连续发射激光，并且也可通过使用Q开关发射脉冲形式的激光。
(2)第二接合步骤
在根据本发明的气密密封容器的制造方法中，对于接合框架部件与平板基板可使用任意的方法。但是，可在考虑了气密密封容器的全部制造步骤的情况下选择接合方法。在图14A～14M所示的实施例中，例如，可通过总体加热单元将平板基板与框架部件接合。另一方面，在图15A～15J所示的实施例中，在第一接合步骤之后执行第二接合步骤，并因此希望考虑存在于第一基板上的电荷发射器件的耐热性。出于此原因，可通过使用局部加热手段来进行第二接合步骤。
具体地，在根据本发明的气密密封容器的制造方法中，当在其上具有对于处理温度不稳定的器件的基板与框架部件接合时，希望应用局部加热手段。与此相对的是，当具有对于处理温度稳定的器件的基板与框架部件接合时，可以应用整体加热手段，并且也可应用局部加热手段。在本发明中，可通过适当地组合这两种加热手段来制造气密密封容器。
(3)部件(第一基板/接合材料/框架部件)的组合
(a)线性膨胀系数的匹配
在上述的三个部件(第一基板/接合材料/第二基板(特别地，框架部件))中，为了减小这些部件之间的接合界面附近的加热的影响所导致的应力，希望膨胀系数基本上相互匹配。
(b)透光性的确保
当应用激光产生装置作为局部加热手段时，从对于接合材料的高效加热的观点看，可确保激光的光路的透明性。在图1A～1D所示的实施例中，例如，盖玻璃120、框架部件130和第二电极132分别由玻璃基板、玻璃框架和作为透光电极的ITO电极形成，并由此确保透光性。在图11A～11D所示的各实施例中，存在于激光的光路中的第一电极或第二电极由ITO电极形成，并由此确保透光性。
(c)用作第一电极或第二电极的金属接合材料
如图11D所示，出于减少部件和步骤的数量的目的，第一电极可由AlSi合金等形成以便用作接合材料。当构成电容器的第一电极由金属形成以用作接合材料时，可以在彼此相对的第一电极和第二电极之间布置电介质层(绝缘层)。电介质层可膜状地形成，以便覆盖作为金属接合材料的第一电极。为了保持已软化和熔融的区域中的挤压力，电介质层的熔点可比第一电极的熔点高。电压施加范围希望被设定为使得施加静电挤压力的区域比要被软化和熔融的区域宽。
(4)静电力的施加
由电容器施加的静电力由通式(1)表达。这里，ε是电极之间的电介质层的相对电容率，Vst是施加的电压，d是电极之间的间隙，并且，Pst是压力。为了在较低电压获得大的静电压力，希望使得电极之间的间隙d小，并使得绝缘层和接合材料的介电常数大。
Vst = d 2 Pst ϵ 通式(1)
电容器在第一实施例和第二实施例中为平行平板形式(图12A)，并且在第三实施例和第四实施例中为电气双极子阵列(图12B和图12C)。电极之间的间隙d在平行平板电容器中由电极之间的距离给出，并且在电气双极子电容器中由电极中心之间的距离×π给出。
在图14A～14M所示的平行平板电容器的布置和图9B所示的电气双极子电容器的布置的情况下，例如，用于获得静电力1×104Pa所需要的电压如以下描述的那样。在图14A～14M的情况下，假定绝缘层112的膜厚为0.5μm、烧结玻璃(接合材料)113的厚度为5μm、并且绝缘层112和烧结玻璃的相对电容率为35。此时，需要的电压变为50V。在图9B的情况下，假定绝缘层112的膜厚为0.5μm、烧结玻璃的厚度为5μm、并且绝缘层112和烧结玻璃的相对电容率分别为5和35、电极宽度为1mm并且电极之间的间隙为100μm。此时，所需要的电压变为1000V。
(5)静电力的稳定化(间隙控制)
如通式(2)所示，要被接合的区域中的挤压力依赖于电极之间的间隙d。根据第一实施例和第二实施例，由于粒子的混合和接合材料的材料特性的分布的影响，要被接合的部分中的有效间隙可能变得不均匀。当施加电压Vst被设为恒定并且要被接合的区域被加压时，如果电极之间的假定的间隙d出于一些原因变为d+Δd，那么挤压力减小为(1+Δd/d)×10-2。类似地，如果电极之间的假定的间隙d出于一些原因变为d-Δd，那么挤压力增加到(1-Δd/d)×10-2。换句话说，在电压控制的情况下，应用正反馈，窄的间隙变得更窄，宽的间隙变得更宽，并且，出现不能获得恒定的粘接状态的情况。
Pst = ϵ 2 ( Vst d ) 2 通式(2)
出于这种原因，希望估计间隙的过渡尺寸并且抑制间隙和挤压力的波动以保持电场恒定。图10A示出观察到的电流值和在已施加最大电压的间隔中的施加的电压(Vmax)之间的转换表，并且，图10B以时间段t为横轴示出施加的电压V和观察到的电流值i的时间变化。当要在电容器中填充的电荷由Q表达时，观察到的电流值i由dQ/dt表达，并且，由于Q＝CV(这里，C是电容器的电容值)，因此由i＝CdV/dt+VdC/dt表达。从与希望的静电力对应的电极之间的间隙d估计C。C与间隙的大小成反比，因此，如果间隙是常数，那么dC/dt＝0；并且，由于电压V保持为恒定值，因此i＝CdV/dt＝0。这表示图10B的间隔A的状态。随后，如间隔B所示，电压V逐渐线性增加。如果间隙恒定，那么dC/dt＝0，因此，i导致由i＝CdV/dt表达。因此，如果电压V线性增加，那么由i＝CdV/dt表达的i取固定值。这是图10B的间隔B的状态。
这里，如果间隙出于一些原因变小，那么值dC/dt变为正；并且，观察到的电流过渡地增加。这表示图10B的间隔C的状态。如果检测器已检测到观察到的电流的这样的变化，那么控制器确定间隙已减小，并且基于转换表校正Vmax以使其减小。在施加的电压的曲线图中，实线表示校正之前的状态，并且，虚线表示Vmax已被校正以减小的状态。如果Vmax不被校正，那么间隙之间的电势差根据观察到的电流值i的增加而增加，并且，间隙进一步减小。但是，可通过减小Vmax来抑制间隙之间的电势差的增加。相反，当观察到的电流过渡地减小时，间隙之间的电势差减小，并且，可能不能获得预定的静电力。在这种情况下，Vmax可被校正以增加。
因此，在本发明的方法中，在使电势差增加到最大电势差的阶段中，检测器检测对由第一电极和第二电极形成的电容器充电的电流，并且检测间隙的过小状态或过大状态。然后，基于结果，控制器控制第一电极和第二电极之间的电压，并且抑制要被加压部分中的间隙和加压力的波动。可基于电容器的充电电流值校正要被施加的最大电压，并且，还可基于充电电流值的检测结果确定最大电压的施加开始时间。因此，被接合部分的间隙和加压力可被均匀化。
并且，如果当施加最大电压并且接合各部分时供给过多的热能，那么接合材料的膜厚偶尔明显减小。当膜厚明显减小时，第二电极和第一电极偶尔形成短路，这降低了接合的可靠性。然后，在电势差保持最大的阶段中，也可检测到对由第一电极和第二电极形成的电容器充电的电流。参照图10C，在施加最大电势差的同时，电流值恒定(间隔D)，但是，如果接合材料的膜厚出于一些原因减小，那么间隙减小，值dC/dt变为正，并且，观察到的电流过渡地增加。这是图10C的间隔E的状态。当检测到电流的这种增加时，希望施加的电压立即减小，并且更希望其立即减小到原来的水平。此操作使得能够防止第一电极和第二电极之间的短路，并使得能够保护气密密封容器不受由于短路导致的损坏。另外，通过防止短路，也可以防止制造装置中的不必要的损坏。
在以上的方式中，可在保持加热阶段中的粘接性的同时，通过根据局部加热手段的移动在预定被接合的区域上方移动最大静电力的施加位置，进行第一接合步骤。由此，可以提供气密密封容器的高度可靠的制造方法。
(示例性实施例1)
在本示例性实施例中，通过应用根据图14A～14M所示的第一实施例的气密密封容器的制造方法，通过将框架部件130气密接合到后板110并进一步将框架部件130气密接合到前板121，制造气密密封真空容器。
首先，以下将描述作为第一基板的后板110的制备步骤。制备由ASAHI GLASS CO.，LTD.制成的基板PD200(具有1000mm×600mm的平面尺寸和1.8mm的厚度)(图14A)。随后，后板110经受有机溶剂的清洗、净水的冲洗和UV臭氧的清洗，并且，其表面被脱脂。在后板110的无锡侧形成由1080行×5760列的Cu导线形成的简单矩阵布线111，并且，对于矩阵布线111的每个交点形成500个Spindt型电子源。Spindt型电子源中的每一个具有与未示出的信息信号布线连接的栅电极和类似地与未示出的扫描信号布线连接的阴极，并且形成一个像素。交点被形成为被存在于后板110中的各周缘部分内侧40mm的线包围的区域，并且被确定为有效像素区域。在有效像素区域外侧的基板的周边，矩阵布线111形成为延伸到基板的周缘部分。通过等离子CVD装置，由二氧化硅膜(SiO2膜)形成的并具有1μm的膜厚的绝缘层112被在具有25mm的宽度的区域中成膜，该区域被存在于基板的周缘部分内侧5mm的线和存在于其内侧30mm的线包围。
并且，通过DC溅射方法，在与矩阵布线111中的扫描信号布线对应的1080行的导线上，未示出的Ti膜被形成为具有500nm的膜厚以作为非蒸发型吸气剂。随后，在绝缘层112上，丝网印刷由ASAHIGLASS CO.，LTD.制成的非晶型烧结玻璃作为接合材料113。在丝网印刷步骤之后，使烧结玻璃在气氛干燥炉内干燥。烧结玻璃的厚度为5μm(图14C)。烧结玻璃的软化温度为353℃，并且处理温度为430℃。
并且，为了作为气密密封真空容器制作结构工件，以相等的间隔在有效像素区域中设置由ASAHI GLASS CO.，LTD.制成的基板PD200(950mm×1.5mm×0.15mm)形成的40个间隔件。随后，向绝缘层112施加由Toagosei Co.，Ltd.制成的无机粘接剂Aron CeramicsD。在向间隔件的纵向方向施加张力的同时，通过使间隔件的两端与粘接剂接触并且利用热枪局部加热该两端，在粘接剂上固定间隔件的两端。
间隔件是通过加热和拉伸处理方法制造的并且经受抗静电处理的绝缘间隔件基板。具体而言，首先，形成在被拉伸之前的母玻璃，使得玻璃可在间隔件基板的两侧面(950mm×1.5mm)上具有凹凸，该凹凸具有深度为15μm和节距为50μm的正弦图案。随后，通过溅射方法，在已被拉伸之后的基板上形成金属氮化物膜作为抗静电膜。并且，在间隔件基板的两个面(950mm×0.15mm)上形成由W(钨)形成的电极，并且使电极能够与阴极和阳极电气连接。
如图3A所示，在后板110中，形成具有5mm的直径的开口部160作为排气孔。排气孔的位置被设定于当从前面观察有效像素区域时位于像素地址(1080，5760)的右下方的非有效像素区域中。该区域与排气孔不被矩阵布线111的引出区域干涉的位置对应。
随后，形成构成第二基板的一部分的框架部件130。首先，制备具有1.5mm的厚度的由ASAHI GLASS CO.，LTD.制成的基板PD200，并且将其切成具有980mm×580mm的外部形状和1.5mm的厚度的尺寸。随后，通过切割加工切出基板的中心部分中的具有970mm×560mm×厚1.5mm的尺寸的区域，并且形成具有宽度为5mm并且厚度为1.5mm的近似方形截面的框架部件130。随后，框架部件130经受有机溶剂的清洗、净水的冲洗和UV臭氧的清洗，并且其表面被脱脂(图14D)。
然后，在框架部件130上形成分段的ITO薄膜作为第二电极132。以下将参照图19A1～19E描述用于形成第二电极132的方法。首先，将玻璃框架部件130设置在要在其上面形成膜的基底基板131上(图19A1和图19A2)。随后，制备具有1.45mm的高度的玻璃基板134以及其中具有线和间隔为2.9mm/0.1mm的开口部的金属掩模135(图19A2)。随后，从框架部件130的侧面靠着框架部件130挤压玻璃基板134作为玻璃掩模(图19B)。随后，在玻璃基板134上对准金属掩模135(图19C)。随后，通过DC溅射方法，在框架部件上形成具有100nm的膜厚的ITO薄膜，然后，去除玻璃掩模134和金属掩模135(图19D)。然后，从基底基板131去除在其上形成有分段的电极132的框架部件130(图19E)。以上述方式，在框架部件130上形成分段的第二电极132。通过在与框架部件130的预定被接合的区域的侧面连续的框架部件130的侧面的区域中形成第二电极132，确保被施加静电力的区域和用于电气连接的区域。
然后，通过使框架部件130与前板121接合形成第二基板。具体地，从由ASAHI GLASS CO.，LTD.制成的基板PD200制备前板121，并且，以与用于作为第一基板的后板110的方式类似的方式清洗前板121(图14F)。随后，在前板121的无锡面侧的中心部分上，形成由导电材料形成的阳极和由荧光体图案形成的荧光体形成区域123(图14G)。随后，在前板121的预定被接合的区域上形成非晶型的烧结玻璃作为接合材料124。通过丝网印刷技术形成烧结玻璃，并且在气氛烘焙炉中干燥溶剂(图14H)。
然后，将在图14E中形成的在其上具有第二电极132的框架部件130与在图14H中形成的前板121接合。具体地，框架部件130被对准，使得框架部件130的与第二电极132的相对面可与接合材料124接触。然后，通过在气氛烘焙炉中烘焙前板121和框架部件130的组装结构，利用烧结玻璃124的总体加热，将前板121和框架部件130气密接合(图14I)。用于烧结玻璃的接合处理温度为460℃。
然后，将框架部件130(第二基板)与后板110接合。具体地，通过使在图14C中形成的后板110与在图14I中形成的前板121接触，形成组装结构。此时，第一基板110上的接合材料113与框架部件130上的第二电极132接触，使得预定被接合的区域相互靠接。将后板110与前板121对准，使得在其上形成有电子发射器件的区域115和荧光体形成区域123的像素图案彼此相对(图14J)。
然后，将具有多通道输出的电压源140与在图14J中形成的组装结构连接(图14K)。从电压源140输出两个极。第一极与第一电极116连接，并且，第二极通过探针141与第二电极132的每个分段连接。第一电极116与矩阵布线111和分别设置在后板110的四个角中的电极129的电气集束连接，以能够同时向该集束施加公共电势。公共电势被设定于GND电势上。
然后，设置激光产生装置150以形成如下这样的光学布置，其中该装置可通过激光照射在图14K中形成的组装结构的预定被接合的区域。激光产生装置150在通过激光照射组装结构的同时通过激光头移动装置151在组装结构之上移动。对于激光源使用具有808nm的波长的半导体激光器。通过组合光束分离器与会聚透镜来对照射光的光束轮廓整形，以使得用于辅助加热的光束和用于加工的光束的重心和长轴方向相互重叠。焦点位置被确定为使得该整形后的光束斑点可会聚在接合材料113的位置。用于辅助加热的光束被设定以具有5mm的短径(minor axis)和10mm的长径(major axis)，并且，用于加工的光束被设定以具有1mm的短径和2mm的长径。
当激光扫描接合材料时，如图6所示，要从电压源140向第二电极132的每个分段施加的电压的图案根据激光头的位置而改变。第一电极116的电势被设为GND电势、换言之0V，并且，要向第二电极132的每个分段施加的电极电势作为最小电势被设定为50V并且作为最大电势被设定为220V。通过移动第二电极132中的最大电压的施加位置且同时使该移动与激光的扫描同步、并且通过用激光照射整个预定被接合的区域，完成气密密封接合操作(图14L)。
然后，将电压源140与探针141电气断开，并且进一步解除激光产生装置150和激光头移动装置151的光学设置，并且，取出完成的气密密封容器(图14M)。以上述方式，基于第一实施例制造包含后板110、框架部件130和前板121的并且通过连续气密接合来密封四个周边的气密密封容器。
然后，将由玻璃制成的排气管与气密密封容器的排气孔连接，气密密封容器通过排气管与由涡旋泵(scroll pump)和涡轮分子泵形成的外部排气装置连接，并且气密密封容器的内部被排气。在操作外部排气装置的同时，将排气管和气密接合容器在350℃下烘焙1小时。由此，激活在后板110上形成的非蒸发型吸气剂Ti(NEG-Ti)。当气密密封容器的温度降低到300℃时，排气孔被剪下，并且，气密密封容器被完全密封。由此，制备了内部被抽空的气密密封容器。
当通过静电力向预定被接合的区域施加挤压力时，根据图10A～10C所示的方法控制要被施加的电压。具体地，通过在电压被增加到最大电压Vmax时检测电流的变化并且在施加最大电压Vmax时检测电流的变化，控制要被施加的电压。绝缘层112被设置在第一电极116和第二电极132之间，并且难以产生短路，但是，当接合材料113被迅速压碎时，通过绝缘层112防止短路的功能可能未必是足够的。出于这种原因，基于在最大电压被施加的期间的检测到的电流的异常上升降低第二电极132的电势是有效的。
当使用制造的气密密封真空容器作为场致发射显示器(FED)时，确认可长时间稳定地驱动真空容器。确认所制造的气密密封容器具有高的气密性，并且可维持充分适用于FED的高真空。
(示例性实施例2)
在示例性实施例1中，使用电介质的烧结玻璃作为接合材料，并且将后板110与框架部件130接合，但是，在本示例性实施例中，如图11A所示，使用由AlSi合金形成的导电接合材料114。
在本示例性实施例中，与示例性实施例1相比，在其中形成有第二电极132的区域受到限制(图14E)。当后板110与框架部件130对准时，在第一基板110上形成的接合材料114被设定为直接靠接框架部件130上的没有形成第二电极132的区域。作为结果，产生第一电极116和第二电极132之间的静电力的区域和第一基板110被预定与框架部件130接合的区域(要被激光照射的区域)形成相互偏移的位置关系。通过溅射方法将接合材料114成膜，使得AlSi合金的成分比可以为87.8原子％的Al和12.2原子％的Si，并且，AlSi合金的可接合处理温度为580℃。
除了上述内容以外，以与示例性实施例1类似的方式制备气密密封容器。当通过与示例性实施例1类似地将内部排气来制备气密密封容器并且将其应用于场致发射显示器(FED)时，确认真空容器可被长时间稳定地驱动。确认制造的气密密封容器具有高的气密性并且可维持充分地适用于FED的高真空。
(示例性实施例3)
在本示例性实施例中，通过应用根据图16A～16J中所示的第二实施例的制造方法，制备气密密封容器。将参照图16A～16J详细描述根据本示例性实施例的气密密封容器的制造方法。
首先，以下将描述前板121的制备步骤。制备由ASAHI GLASSCO.，LTD.制成的基板PD200(平面尺寸为1000mm×600mm并且厚度为1.8mm)(图16A)。随后，前板121经受有机溶剂的清洗、净水的冲洗和UV臭氧的清洗，并且其表面被脱脂。随后，在前板121的无锡面侧的中心部分上，形成由导电材料形成的阳极和由荧光体图案形成的荧光体形成区域123。并且，通过使用金属掩模利用溅射方法，在前板121的四个周边中的预定被接合的区域上将由分段的Al薄膜形成的第二电极127成膜。并且，通过等离子CVD方法，在预定被接合的区域上形成SiO2薄膜以使其具有0.5μm的膜厚，并且，在其上面形成绝缘层112(图16B)。
然后，在前板121的预定被接合的区域中，形成非晶型的烧结玻璃作为接合材料113。通过丝网印刷技术形成烧结玻璃，并且，在气氛烘焙炉中干燥溶剂(图16C)。
然后，形成作为第二基板的一部分的框架部件130。首先，制备具有1.5mm的厚度的由ASAHI GLASS CO.，LTD.制成的基板PD200，并且将其切成具有980mm×580mm的外部形状×1.5mm的厚度的尺寸。随后，通过切割加工，切出基板的中心部分中的具有970mm×560mm×1.5mm的厚度的尺寸的区域。并且形成具有宽度为5mm并且厚度为1.5mm的近似方形截面的框架部件130。随后，框架部件130经受有机溶剂的清洗、净水的冲洗和UV臭氧的清洗，并且，形成具有脱脂表面的框架部件130(图16D)。
然后，在框架部件130上形成ITO薄膜作为第一电极119(图16E)。通过图19A～19E所示的方法与第一示例性实施例类似地形成第一电极119。通过在与框架部件130的预定被接合的区域连续的框架部件130的侧面上的区域中形成第一电极119，确保了被施加静电力的区域和用于电气连接的区域。
然后，形成包含在图16E中形成的具有第一电极119的框架部件130和在16C中形成的前板121的组装结构(第二基板)(图16F)。此时，框架部件130的第一电极119被对准，以与接合材料113接触。
然后，将具有多通道输出的电压源140与在图16F中形成的组装结构连接(图16G)。从电压源140输出两个极。第一极与第一电极119连接，并且，第二极通过探针141与第二电极127的每个分段连接。第一电极119的公共电势被设定为GND电势。
然后，设置激光产生装置150以形成如下这样的光学布置，其中装置可通过激光照射在图16G中形成的组装结构的预定被接合的区域，并且依次接合预定被气密接合的区域。激光产生装置150可在通过激光照射组装结构的同时通过激光头移动装置151在组装结构之上移动。对于激光源使用具有808nm的波长的半导体激光器。通过组合光束分离器与会聚透镜来将照射光的光束轮廓整形，使得用于辅助加热的光束和用于加工的光束的重心和长轴方向相互重叠。焦点位置被确定使得该整形后的光束斑点可会聚在接合材料113的位置。用于辅助加热的光束被设定为具有5mm的短径和10mm的长径，并且，用于加工的光束被设定为具有1mm的短径和2mm的长径。
当激光扫描接合材料时，如图6所示，要从电压源140向第二电极127的每个分段施加的电压的图案根据激光头的位置而改变。第一电极119的电势被设为GND电势、换言之0V，并且，要向第二电极127的每个分段施加的电极电势作为最小电势被设为50V并且作为最大电势被设定为220V。通过移动第二电极127中的最大电压的施加位置且同时使该移动与激光的扫描同步、并且通过用激光照射整个预定被气密接合的区域，完成气密密封接合操作(图16H)。
在这样移动激光的照射位置和第二电极127的最大电压施加位置的同时，激光扫描整个预定被气密接合的区域，并且完成气密密封接合操作。
然后，将电压源140与探针141电气断开，并且，进一步解除激光产生装置150和激光头移动装置151的光学设置(图16I)。然后，接合以与示例性实施例1类似的方式形成的前板121和框架部件130(图16J)。以上述方式，制造包含后板110、框架部件130和前板121的并且通过连续气密接合密封四个周边的气密密封容器。
虽然已参照示例性实施例说明了本发明，但应理解，本发明不限于公开的示例性实施例。以下的权利要求的范围应被赋予最宽的解释以包含所有的变型方式和等同的结构和功能。

Claims (18)

1.一种具有第一基板和第二基板的气密容器的制造方法，包括：
在第一基板和第二基板中的一个上设置第一电极、同时在第一基板和第二基板中的另一个上设置第二电极的步骤，所述第二电极被分成多个分段以便同时向所述多个分段施加相互不同的电势；
在第一基板和第二基板之间布置接合材料使得第一电极和第二电极相互对置地将接合材料夹在其间的步骤；以及
在将第一基板和第二基板相互挤压的同时加热接合材料以将第一和第二基板接合在一起的第一接合步骤，
其中，第一接合步骤包括以下步骤：
借助通过在第一电极和第二电极之间施加电势差而在第一电极和第二电极之间产生的静电力，将第一和第二基板相互挤压；
通过同时在接合材料中形成局部加热斑点并相对于接合材料相对地移动所述局部加热斑点，软化和熔融接合材料并然后冷却和凝固接合材料；以及
增加与局部加热斑点的移动对应地定位局部加热斑点的第二电极的分段和第一电极之间的电势差。
2.根据权利要求1的方法，其中，
第一基板具有电子发射器件和与电子发射器件电气连接的布线，第一电极被布置在第一基板上，并且，所述布线兼作第一电极。
3.根据权利要求1的方法，其中，
以连续且闭合环的形状形成第一电极。
4.根据权利要求1的方法，其中，
接合材料是烧结玻璃。
5.根据权利要求1的方法，其中，
第二基板是框架部件或具有被布置在平的基板的周边的框架部件的一体化部件。
6.根据权利要求5的方法，还包括：
第二接合步骤，用于在平的基板的周边接合框架部件以形成平的基板和框架部件的所述一体化部件。
7.根据权利要求5的方法，其中，
第一基板和框架部件由无碱玻璃或高应变点玻璃形成。
8.一种具有第一基板和第二基板的气密容器的制造方法，包括：
在第一基板和第二基板中的一个上设置兼作接合材料的第一电极、同时在第一基板和第二基板中的另一个上设置第二电极的步骤，所述第二电极被分成多个分段以便同时向所述多个分段施加相互不同的电势；
布置第一基板和第二基板使得第一电极和第二电极相互对置的步骤；以及
在将第一基板和第二基板相互挤压的同时加热第一电极以将第一基板和第二基板接合在一起的第一接合步骤，其中，
第一接合步骤包括以下的步骤：
借助通过在第一电极和第二电极之间施加电势差而在第一电极和第二电极之间产生的静电力，将第一基板和第二基板相互挤压；
通过同时在接合材料中形成局部加热斑点并相对于接合材料相对地移动所述局部加热斑点，软化和熔融第一电极并然后冷却和凝固第一电极；以及
增加与局部加热斑点的移动对应地定位局部加热斑点的第二电极的分段和第一电极之间的电势差。
9.根据权利要求8的方法，其中，
接合材料包括包含Al、Al-Si化合物、Sn和In中的任一种或多种的金属。
10.一种具有第一基板和第二基板的气密容器的制造方法，包括：
在第一基板和第二基板中的一个上设置第一电极和第二电极以在第一电极和第二电极之间形成间隙的步骤，所述第二电极被分成多个分段以便同时向所述多个分段施加相互不同的电势；
在第一基板和第二基板之间布置接合材料使得第一电极和第二电极与接合材料对置的步骤；以及
在将第一基板和第二基板相互挤压的同时加热接合材料以将第一和第二基板接合在一起的第一接合步骤，
其中，第一接合步骤包括以下的步骤：
借助通过在第一电极和第二电极之间施加电势差而在第一电极和第二电极之间产生的静电力，将第一基板和第二基板相互挤压；
通过同时在接合材料中形成局部加热斑点并相对于接合材料相对地移动所述局部加热斑点，软化和熔融接合材料并然后冷却和凝固接合材料；以及
增加与局部加热斑点的移动对应地定位局部加热斑点的第二电极的分段和第一电极之间的电势差。
11.根据权利要求10的方法，其中，
第一电极和第二电极位于同一平面上，并且，第二电极位于第一电极外侧。
12.根据权利要求11的方法，其中，
第一电极具有分支，各分支接地并且在第二电极的分段之间延伸。
13.根据权利要求10的方法，其中，
在第一电极和第二电极之间，施加在正电势和负电势之间转变的交流波。
14.一种具有第一基板和第二基板的气密容器的制造方法，包括：
在第一基板和第二基板中的一个上设置兼作接合材料的第一电极以及第二电极以在第一电极和第二电极之间形成间隙的步骤，所述第二电极被分成多个分段以用于同时向所述多个分段施加相互不同的电势；
布置第一基板和第二基板以使得第一电极和第二电极与第一基板和第二基板中的另一个对置的步骤；以及
在将第一基板和第二基板相互挤压的同时加热第一电极以将第一和第二基板接合在一起的第一接合步骤，
其中，第一接合步骤包括以下的步骤：
借助通过在第一电极和第二电极之间施加电势差而在第一电极和第二电极之间产生的静电力，将第一基板和第二基板相互挤压；
通过同时在接合材料中形成局部加热斑点并相对于接合材料相对地移动所述局部加热斑点，软化和熔融第一电极并然后冷却和凝固第一电极；以及
增加与局部加热斑点的移动对应地定位局部加热斑点的第二电极的分段和第一电极之间的电势差。
15.根据权利要求1～14中的任一项的方法，其中，
所述加热是由作为用于发射激光的激光产生装置的加热单元执行的，
第一或第二电极是透光性电极，并且，
激光通过透光性电极被照射到接合材料上。
16.根据权利要求1～14中的任一项的方法，其中，
在冷却和凝固接合材料之后，第一电极和处于执行加热的位置的第二电极的分段之间的电势差减小。
17.根据权利要求1～14中的任一项的方法，其中，
在第一接合步骤期间，
第一电极和处于执行加热的位置的第二电极的分段之间的电势差被增加到最大值，并且在最大值被维持预定时间段，
在将电势差增加到最大值的过程中，检测对由第一电极和第二电极形成的电容器充电的电流，并且，响应电流增加的检测，设定减小最大电势差，而响应电流减小的检测，设定增加最大电势差。
18.根据权利要求1～14中的任一项的方法，其中，
在第一接合步骤期间，
第一电极和处于执行加热的位置的第二电极的分段之间的电势差被增加到最大值、被维持为最大值，然后被减小，
在电势差处于最大值的过程中，检测对由第一电极和第二电极形成的电容器充电的电流，并且，响应电流增加的检测，减小电势差。
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