JP2012252828A - Method for manufacturing assembly - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、加熱光の照射によって溶融する接合材を用いて2つの部材が接合されてなる接合体の製造方法に関する。特に、画像処理表示装置の気密容器(外囲器)として使用される接合体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a joined body in which two members are joined using a joining material that is melted by irradiation with heating light. In particular, the present invention relates to a method for manufacturing a joined body used as an airtight container (envelope) of an image processing display device.
有機EL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(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、内部空間が外部に対して仕切られた外囲器を備えている。外囲器は気密性が確保された気密容器であり、該気密容器の内部に画像表示装置を駆動させるデバイスが配置されている。 Flat panel type image display devices such as an organic EL display (OLED), a field emission display (FED), and a plasma display (PDP) are known. These image display apparatuses include an envelope whose internal space is partitioned from the outside. The envelope is an airtight container in which airtightness is ensured, and a device for driving the image display apparatus is disposed inside the airtight container.
図6(a)は気密容器の平面図であり、図6(b)〜(e)はそれぞれ図6(a)に示すA−A’断面図、B−B’断面図、C−C’断面図およびD−D’断面図である。 FIG. 6A is a plan view of the hermetic container, and FIGS. 6B to 6E are AA ′ sectional view, BB ′ sectional view, and CC ′ shown in FIG. 6A, respectively. It is sectional drawing and DD 'sectional drawing.
図6に示すように、気密容器1は、対向して配置された一対の部材2,3が接合されてなる。気密容器1は、次のように製造される。すなわち、一対の部材2,3のうちの第一の部材2の接合面に接合材4を当該部材の周長に沿って環状に塗布し、接合材4と第二の部材3を当接させる。互いに近づく方向に一対の部材2,3を押圧した状態で、接合材4を加熱溶融し、その後接合材4を冷却することによって一対の部材2,3を接合する。
As shown in FIG. 6, the
接合材4を加熱する方法としては、組み合わせられた一対の部材2,3を加熱炉に投入して全体をベークする方法や、レーザ光といった加熱光を照射して接合材4の周辺部分を局所加熱する方法が知られている。
As a method of heating the
特許文献1では、加熱光を用いたOLEDの外囲器の製造方法が開示されている。図7(a)は、加熱光を用いて接合材4を加熱して気密容器1を製造する方法の概略を示す平面図であり、図7(b)は図7(a)のE−E’断面図である。
In
特許文献1で開示されている外囲器の製造方法では、まず、対向して配置された、ガラス板からなる一対の部材2,3の周長に沿って接合材4を環状に塗布する。接合材4を塗布する際に、一対の部材2,3の間に間隔規定部材(不図示)を配置する。
In the envelope manufacturing method disclosed in
次に、第一の部材2の、第二の部材3が位置する側とは反対の側から接合材4へ向かって加熱光5を照射する。加熱光5は、第一の部材2を透過して接合材4に到達し、接合材4の温度が上昇して接合材4は溶融する。加熱光5の光源6を環状に塗布された接合材4に沿って移動させて、接合材4の全体を加熱して一対の部材2,3が接合される。
Next, the
一対の部材2,3および接合材4の熱膨張係数が異なっていると、加熱光5により接合材4が加熱されて温度が上昇した際に一対の部材2,3が破損することがある。そのため、特許文献1で開示されている気密容器1の製造方法では、一対の部材2,3および接合材4の熱膨張係数がほぼ等しい条件に限られていた。
If the thermal expansion coefficients of the pair of
特許文献2には、異なる熱膨張係数を有する2つの部材が接合されてなる気密容器を、加熱光5を用いて製造する方法が開示されている。気密容器1は、第一の部材2と、該第一の部材2の熱膨張係数とは異なる熱膨張係数を有し、該第一の部材2に対向離間して配置された第二の部材3と、を備えている。第一および第二の部材2,3の間に接合材4が塗布されている。
特許文献2で開示されている製造方法で使用されている接合材4の熱膨張係数は、第一の部材2から第二の部材3へ向かって変化している。接合材4の、第一の部材2に近接する部分は第一の部材2の熱膨張係数に近い熱膨張係数を有し、接合材4の、第二の部材3に近接する部分は第二の部材3の熱膨張係数に近い熱膨張係数を有している。したがって、加熱光5の照射により接合材4の温度が上昇しても、第一の部材2と接合材4との間の熱膨張による差、および第二の部材3と接合材4との間の熱膨張による差はほとんどなく、第一および第二の部材2,3の破損を抑制することができる。
The thermal expansion coefficient of the
加熱光5を用いて接合材4を局所加熱して気密容器1を製造する方法は、加熱冷却時間や加熱に要するエネルギー、生産性、気密容器1の熱変形防止、気密容器1の内部に配置されたデバイスの熱劣化防止等の観点から、全体をベークする方法よりも有利である。
The method of manufacturing the
しかしながら、特許文献1や特許文献2で開示されている、加熱光5を用いて気密容器1を製造する方法では、接合材4の片面(図7(a)に示す第一の部材2に接触している面)から加熱光5が照射される。そのため、第一の部材2から第一の部材3へ向かう方向(以下、厚さ方向Zという)における温度分布に差が生じる。接合材4の、加熱光5が照射される照射側の温度は、接合材4の、照射側とは反対側の非照射側の温度よりも高くなる。
However, in the method of manufacturing the
接合材4の内部で温度差が生じると、熱収縮の差によりクラックが発生しやすくなり、第一の部材2と第二の部材3とが接合されている接合部のシール性および接合強度が低下する場合があった。
When a temperature difference occurs inside the
さらに、接合材4の非照射側の温度が十分に上昇せず、接合材4の溶融不足による接合不良が発生する懸念があった。接合材4の非照射側の温度を上昇させるために加熱光5の出力を大きくすると、照射側の部材2が過加熱されて破損するという問題もあった。
Furthermore, the temperature on the non-irradiation side of the bonding
接合材4内の温度分布より生じる問題は、特に接合材4の厚さ方向Zの寸法(以下、厚さという)が大きくなるほど顕著である。そのため、気密容器1といった接合体を、加熱光5を用いて製造する方法では接合材4の厚さが制限されていた。その結果、第一の部材2と第二の部材3とが接合されている接合部のシール性や強度を高めるために接合材4を厚くすることができなかった。
The problem caused by the temperature distribution in the
そこで、本発明は、接合材の厚さを厚くしても接合部のシール性や接合強度が確保することができる、接合体の製造方法を提供することを目的とする。 Then, this invention aims at providing the manufacturing method of a joined body which can ensure the sealing performance and joining strength of a junction part, even if the thickness of a joining material is thickened.
本発明は、加熱光の照射によって加熱溶融する接合材を用いて第一の部材と第二の部材とが接合された接合体の製造方法に係る。第一の部材の、第二の部材と接合される接合面に第一の接合材料層を形成する工程と、第一の接合材料層の、該第一の部材と接触している面とは反対側の面、または第二の部材の、第一の部材と接合させる接合面に、所定の波長を有する第一の加熱光に対して第一の接合材料層の吸光率よりも大きい吸光率を有する第二の接合材料層を形成する工程と、第一および第二の部材の間に第一および第二の積層材料層を挟んだ状態で第一および第二の部材を配置する工程と、第一の加熱光を、第一の接合材料層の側から照射する第一加熱光照射工程と、を含む。 The present invention relates to a method of manufacturing a joined body in which a first member and a second member are joined using a joining material that is heated and melted by irradiation with heating light. The step of forming the first bonding material layer on the bonding surface of the first member to be bonded to the second member, and the surface of the first bonding material layer in contact with the first member Absorbance greater than the absorbance of the first bonding material layer with respect to the first heating light having a predetermined wavelength on the opposite surface or the bonding surface of the second member to be bonded to the first member A step of forming a second bonding material layer comprising: a step of disposing the first and second members with the first and second laminated material layers sandwiched between the first and second members; And a first heating light irradiation step of irradiating the first heating light from the first bonding material layer side.
本発明の接合体の製造方法によれば、接合材の厚さを厚くしても接合部のシール性や接合強度を確保することができる。 According to the method for manufacturing a joined body of the present invention, even if the thickness of the joining material is increased, the sealing performance and joining strength of the joined portion can be ensured.
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。本発明は、FEDやOLED、PDP等の画像表示装置の、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気密容器の製造に適用することが可能である。酸素や水等の流体の流入によって性能が低下する表示素子や、減圧空間で使用される電子放出素子や蛍光膜を備える画像表示装置の気密容器の製造に好適に適用できる。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The present invention can be applied to the manufacture of an airtight container having a device that needs to be hermetically cut off from the external atmosphere of an image display device such as an FED, an OLED, or a PDP. The present invention can be suitably applied to the manufacture of an airtight container of an image display device including a display element whose performance is deteriorated by inflow of a fluid such as oxygen or water, an electron emitting element used in a reduced pressure space, and a fluorescent film.
特に、内部が減圧空間とされたFED等の画像表示装置においては、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。本発明によれば、接合強度がより強く、より確実な接合を実現することが可能である。 In particular, in an image display apparatus such as an FED in which the interior is a decompressed space, a bonding strength that can resist an atmospheric pressure load generated by a negative pressure in the interior space is required. According to the present invention, the bonding strength is stronger and it is possible to realize more reliable bonding.
もちろん、本発明は、気密容器の製造に限られず、加熱光の照射により溶融する接合材を用いて2つの部材が接合されてなる接合体の製造に広く適用することができる。 Of course, the present invention is not limited to the manufacture of an airtight container, and can be widely applied to the manufacture of a joined body in which two members are joined using a joining material that melts when irradiated with heating light.
図1(a)は、本発明に係る気密容器1の製造方法の概略を示す平面図であり、図1(b)は、図1(a)のF−F’断面図である。
Fig.1 (a) is a top view which shows the outline of the manufacturing method of the
まず、ガラス基板からなる第一および第二の部材2,3を準備する。
First, first and
第一の部材2は、気密容器1を構成する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よいし、気密容器1の周縁部で一対のガラス基板の間に挟持される枠部材や間隔規定部材であってもよい。さらには、当該枠部材や間隔規定部材とガラス基板とが一体成形された物でも良い。
The
次に、第一の部材2の片方の面に、第一の部材2の周長に沿って接合材4を塗布する。接合材4を塗布した面が第一の部材2の接合面となる。接合材4を塗布する方法としては、ディスペンサを用いた方法やスクリーン印刷等を用いることができる。
Next, the
接合材4は、接合材4の厚さ方向Zに積層された第一および第二の接合材料層4a,4bを有する。まず、第一の部材2の接合面に第一の接合材料層4aを形成する。さらに、第一の接合材料層4aの、第一の部材2と接する面とは反対側の面に第二の接合材料層4bを形成する。
The
第一および第二の接合材料層4a,4bには、加熱された際に流動性が得られ、かつ、低温では固着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。粘度が負の温度依存性を有する接合材としては、ガラスフリットや無機接着材が挙げられる。 For the first and second bonding material layers 4a and 4b, a bonding material that can obtain fluidity when heated and can obtain a fixing function at a low temperature is applicable. That is, a bonding material having a negative temperature dependency of the viscosity can be applied. Examples of the bonding material having a negative temperature dependency of viscosity include glass frit and inorganic adhesive.
さらに、本発明に適用可能な接合材は、加熱光の波長に対して、第一および第二の部材2,3よりも高い吸光率を有することが、第一および第二の部材2,3への熱ストレスを抑制する点で好ましい。
Furthermore, the bonding material applicable to the present invention has a higher absorbance than the first and
第一,第二の接合材料層4a,4bの厚さは、それぞれ1〜15μm程度が好適である。第一,第二の接合材料層4a,4bの厚さの増加に伴って、第一,第二の接合材料層4a,4bに吸収される加熱光の量が増加する。ある厚さになると、厚さ方向Zに沿って照射された加熱光が、第一,第二の接合材料層4a,4bのうちの照射側に位置する第一の接合材料層4a内ですべて吸収される。当該厚さを超える厚さでは、非照射側に位置する第二の接合材料層4bに加熱光が到達しない領域が発生し、接合が困難になる。
The thickness of each of the first and second bonding material layers 4a and 4b is preferably about 1 to 15 μm. As the thickness of the first and second bonding material layers 4a and 4b increases, the amount of heating light absorbed by the first and second bonding material layers 4a and 4b increases. When a certain thickness is reached, the heating light irradiated along the thickness direction Z is all within the first
第一,第二の接合材料層4a,4bが吸収する光量は、接合材の種類や吸光率に依存するため、上記厚さに限定されるものではなく、使用する接合材の種類等により、適宜選択することができる。 The amount of light absorbed by the first and second bonding material layers 4a and 4b is not limited to the above thickness because it depends on the type and absorbance of the bonding material, depending on the type of bonding material used, etc. It can be selected appropriately.
また、本実施形態では、加熱光の所定の波長gに対して第一,第二の接合材料層4a,4bは異なる吸光率を有している。第一,第二の接合材料層4a,4bの吸光率について、図2を用いて説明する。 In the present embodiment, the first and second bonding material layers 4a and 4b have different absorbances with respect to the predetermined wavelength g of the heating light. The absorptance of the first and second bonding material layers 4a and 4b will be described with reference to FIG.
図2は、第一,第二の接合材料層4a,4bの、加熱光の波長と吸光率との関係を示すグラフである。図2に示すように、所定の波長gを有する加熱光に対する第二の接合材料層4bは、当該加熱光に対する第一の接合材料層4aの吸光率より大きい。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the wavelength of the heating light and the absorbance of the first and second bonding material layers 4a and 4b. As shown in FIG. 2, the second
第一の部材2に接合材4を塗布したところで、第一の部材2を仮焼形する。なお、ここで言う「仮焼成」とは、接合材の軟化点以下、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。仮焼成することによって、接合材4に含まれるバインダーを接合材4から抜き出すことができる。
When the
次に、第一の部材2と第二の部材3との間に接合材4を挟んだ状態で第一の部材2と第二の部材3を配置し、第二の接合材料層4bと第2の部材3とを当接させる。その結果、図1に示す組み立て体が形成される。
Next, the
続いて、不図示の押圧手段によって、第一および第二の部材2,3が互いに近づく方向に組み立て体を押圧する。
Subsequently, the assembly is pressed in a direction in which the first and
押圧手段としては、加重ピン等を介して外部から第一および第二の部材2,3を加圧するメカニカル手段が挙げられる。第一および第二の部材2,3並びに接合材4によって密閉空間が形成されている場合には、該密閉空間内の気体を排気する排気手段や、組み立て体の周囲の圧力を陽圧する陽圧手段を押圧手段として用いることができる。第一または第二の部材2,3自身の自重により接合材4を加圧できる場合には、押圧手段は必要としない。
Examples of the pressing means include mechanical means for pressurizing the first and
組み立て体への押圧を維持しながら、加熱光5を、第一の部材2の、第二の部材3が位置する側とは反対側から接合材4へ向けて照射する。すなわち、第一の接合材料層4aの、第一の部材2と接する面が照射されるように加熱光5を照射する。
While maintaining the pressure on the assembly, the
加熱光5としては、接合材4を局所的に加熱する性能や第一および第二の部材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。
As the
レーザといった局所加熱光を用いると、加熱領域が、接合材4の近傍のみに限定される。そのため、第一および第二の部材2,3の中央部の温度を加熱領域に対して低く保つことができる。その結果、第一または第二の部材2,3上に設けられたデバイスへの熱的なダメージを最小限にすることができる。
When local heating light such as laser is used, the heating region is limited only to the vicinity of the
加熱光5の光源6を、接合材4に沿って移動させることにより接合材4の全体が加熱され、接合材4が溶融する。組み立て体が押圧された状態で接合材4が溶融することにより、接合材4が第一および第二の部材2,3に密着する。その後、接合材4が冷却されて固化することにより第一および第二の部材2,3が接合され、気密容器1が完成する。
By moving the light source 6 of the
第一の接合材料層4aの温度の上昇は、加熱光5から第一の接合材料層4aが吸収する吸光量に依存する。また、第二の接合材料層4bの温度の上昇は、加熱光5のうちの第一の接合材料層4aを透過した分から第二の接合材料層4bが吸収する吸光量に依存する。
The rise in temperature of the first
本実施形態では、波長gを有する加熱光に対する第一の接合材料層4aの吸光率は従来よりも小さい。したがって、第一の接合材料層4aにより吸収される吸光量は従来よりも少なく、第一の接合材料層4aを通過する光量は従来よりも多くなる。その結果、第二の接合材料層4bへも十分な光量が到達する。
In the present embodiment, the extinction coefficient of the first
波長gを有する加熱光に対する第二の接合材料層4bの吸光量は、当該加熱光に対する第一の接合材料層4aの吸光よりも大きい。そのため、加熱光5のうちの第一の接合材料層4aを透過した光量であっても十分に加熱され、第二の接合材料層4aを溶融させることができる。
The light absorption amount of the second
なお、本実施形態では2種類の接合材料層4a,4bを用いたが、本発明は接合材料層を2種類に限定するものではない。3種類以上の接合材料層を厚さ方向Zに積層することも可能である。 In the present embodiment, two types of bonding material layers 4a and 4b are used. However, the present invention does not limit the bonding material layers to two types. It is also possible to stack three or more types of bonding material layers in the thickness direction Z.
また、接合材4の吸光率が、第一の部材2との接触面から第二の部材3との接触面へ向かうにつれて高くなるように変化する接合材を用いることもできる。このような接合材を用いることによって、接合材4の厚さ方向Zに分布する温度の調整をより柔軟に行うことが可能になる。
Moreover, the joining material which changes so that the light absorbency of the joining
接合材4を設ける工程において、第一および第二の接合材料層4a,4bを塗布する対象となる部材が、第一または第二の部材2,3のうちのどちらかの一方である必要はない。すなわち、第一の部材2に第一の接合材料層4aを形成し、第二の部材3に第二の接合材料層4bを形成する。その後、第一および第二の部材2,3を対向して配置し、第一および第二の接合材料層4a,4bを接触させる。
In the step of providing the
さらに、接合材4に照射される加熱光は1種類に限られない。すなわち、波長g以外の波長を有する加熱光をさらに接合材4に照射してもよい。2種類の加熱光を用いる場合には、第二の加熱光に対する第二の接合材料層4bの吸光率は、第二の加熱光に対する第一の接合材料層4aの吸光率に相当する値かそれよりも小さい値になるように選択する。
Furthermore, the heating light irradiated to the
このように第一および第二の接合材料層4a,4bを選択することにより、第一および第二の加熱光を同じ側から照射しても、第一の加熱光が第二の接合材料層4bを加熱し、第二の加熱光が第一の接合材料層4aを加熱する。すなわち、テーブル上に組み立て体を載置した状態で第一および第二の加熱光を照射する場合であっても、第一,第二の加熱光のそれぞれの出力を調整することで第一,第二の接合材料層4a,4bの温度の制御をより容易にできるようになる。
By selecting the first and second bonding material layers 4a and 4b in this way, even if the first and second heating light beams are irradiated from the same side, the first heating light beam is the second bonding material layer. 4b is heated, and the second heating light heats the first
2種類の加熱光を接合材4に照射する場合は、第一の加熱光によって加熱された第二の接合材料層4bの温度が歪点まで冷却される前に第二の加熱光を照射して第一の接合材料層4aを加熱することが望ましい。歪点まで冷却される前に第一の接合材料層4aを加熱することによって、第一および第二の接合材料層4a,4bの温度差により生じるクラックを抑制することができる。
When the
第一または第二の加熱光から第一の接合材料層4aが吸収する吸光量E1と、第一または第二の加熱光のうちの第一の接合材料層4aを透過した透過光から第二の接合材料層4bが吸収する吸光量E2とが、次の関係を満たすことが望ましい。すなわち、第一の加熱光に対してはE1<E2であり、第二の加熱光に対してはE1>E2である。
The light absorption amount E1 absorbed by the first
このような関係を満たすように加熱光並びに第一および第二の接合材料層4a,4bの条件を選定することによって、第一および第二の接合材料層4a,4bの温度を容易に制御することができる。それぞれの接合材料層4a,4bの吸光量は、接合材の厚さと吸光率により決まる。第一,第二の接合材料層4a,4bの厚さと吸光率、および光源6から生じる加熱光の光量の設定について説明する。
By selecting the heating light and the conditions of the first and second bonding material layers 4a and 4b so as to satisfy such a relationship, the temperature of the first and second bonding material layers 4a and 4b is easily controlled. be able to. The amount of light absorbed by each
第一の接合材料層4aの、第一,第二の加熱光に対する吸光率をA11,A12、第二の接合材料層4bの、第一,第二の加熱光に対する吸光率をA21,A22とする。また、第一,第二の接合材料層4a,4bの厚さをT1,T2、光源6から生じる第一,第二の加熱光の光量をI1,I2とする。このときの、第一の加熱光に対して、
The absorbance of the first
という関係を満たし、第二の加熱光に対して、 For the second heating light,
という関係を満たすように、第一,第二の接合材料層4a,4bの厚さと吸光率、および光源6から生じる加熱光の光量を設定すればよい。 The thickness and absorbance of the first and second bonding material layers 4a and 4b and the amount of heating light generated from the light source 6 may be set so as to satisfy the relationship.
本実施形態における気密容器1の製造方法では、加熱光5の照射開始位置を自由に選択することができる。図1に示すように接合材4が矩形形状の輪郭を描くように塗布されている場合には、当該矩形形状の4つの頂角のいずれから照射を開始してもよく、または、辺上から開始することもできる。接合部4がすべて加熱溶融するように加熱光が照射されればよい。
In the manufacturing method of the
また、本発明は、矩形形状の輪郭を描くように塗布された接合材4に限られず、接合材4を多角形形状や円形形状の輪郭を描くように塗布してもよい。
Moreover, this invention is not restricted to the joining
本発明によれば、接合材4を加熱する時の、接合材4の厚さ方向Zにおける温度分布の差が低減されるため、接合材4の未溶融領域がなくなり、より確実に第一および第二の部材2,3を接合することができる。また、第一の接合材料層4aの温度が必要以上に上がることがなくなるため、接合材4を加熱したときの第一の部材2への熱的ダメージを低減することができる。その結果、接合材4の厚さに制限されることなく、より確実に接合された気密容器1を製造することができる。
According to the present invention, since the temperature distribution difference in the thickness direction Z of the
以下、本発明の具体的な実施例について詳述する。ここでは、枠部材および電子放出素子を備えたリアプレート(第1の部材)とフェースプレート(第2の部材)とが接合されてなるFED用の外囲器として適用可能な真空気密容器の製造方法について説明する。 Hereinafter, specific examples of the present invention will be described in detail. Here, manufacture of a vacuum hermetic container applicable as an envelope for an FED in which a rear plate (first member) including a frame member and an electron-emitting device and a face plate (second member) are joined. A method will be described.
(実施例1)
第一の実施例について、図3および図4を用いて説明する。図3は、第一の実施例を用いて製造可能な画像表示装置の一部破断斜視図である。
Example 1
A first embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a partially broken perspective view of an image display apparatus that can be manufactured using the first embodiment.
図3に示すように、画像表示装置7の気密容器1(外囲器)は、いずれもガラス製のフェースプレート8、リアプレート9および枠部材10を備えている。
As shown in FIG. 3, the airtight container 1 (envelope) of the
枠部材10はそれぞれが平板状のフェースプレート8およびリアプレート9の間に位置し、フェースプレート8およびリアプレート9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8と枠部材10、およびリアプレート9と枠部材10とが互いに接合されて、密閉された内部空間を有する気密容器1が形成されている。
Each of the
気密容器1の内部空間は真空に維持され、フェースプレート8とリアプレート9との間の間隔規定部材であるスペーサ11が所定のピッチで設けられている。
The internal space of the
リアプレート9には、画像信号に応じて電子を放出する複数の電子放出素子12が設けられている。また、画像信号に応じて各電子放出素子12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13,Y方向配線14)がリアプレート9に形成されている。
The
リアプレート9と対向して位置するフェースプレート8には、電子放出素子12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15が設けられている。フェースプレート8上にはさらにブラックストライプ16が設けられている。蛍光膜15とブラックストライプ16は交互に配列して設けられている。
The
蛍光膜15の上にはAl薄膜よりなるメタルバック17が形成されている。メタルバック17は電子を引き付ける電極としての機能を有し、気密容器1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17の上にはTi薄膜よりなる非蒸発型ゲッタ18が形成される。
A metal back 17 made of an Al thin film is formed on the
次に、図4を用いて第一の実施例に係る気密容器1の製造方法について説明する。図4は、本実施例に係る気密容器1の製造方法を示す図である。
Next, the manufacturing method of the
(ステップ1)
まず、1.8mm厚の高歪点ガラス基材(旭硝子株式会社製PD200)からなるリアプレート9を準備した。リアプレート9の片面にマトリクス駆動配線(不図示)を形成し、電子放出素子12(図3)を当該マトリクス駆動配線の各マトリクス交差部に形成した。
(Step 1)
First, a
その後、PD200からなる枠部材10をリアプレート9の周縁部に接合した。枠部材10の厚さ方向Zの寸法を1.5mmとし、厚さ方向Zと垂直に交わる方向の枠部材10の太さを4mmとした。枠部材10とリアプレート9とを接合する材料としてガラスフリットからなる接合材19を用いた。
Thereafter, the
ガラスフリットとしては、熱膨張係数α=79×10-7/℃、転移点357℃、軟化点420℃のBi系鉛非含有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を用いた。このように調整した接合材19を、第一の部材2上に電子放出素子12(図3)を取り囲むように塗布した。
As the glass frit, a paste in which a Bi-based lead-free glass frit having a thermal expansion coefficient α = 79 × 10 −7 / ° C., a transition point 357 ° C. and a softening point 420 ° C. is used as a base material, and an organic substance is dispersed and mixed is used. It was. The
接合材19のリアプレート9上への形成は、スクリーン印刷により行った。接合材19を塗布し、枠部材10とリアプレート9とを当接させた状態でこれらを加熱炉にて仮焼成および本焼成し、リアプレート9と枠部材10を接合した。
The
リアプレート9と枠部材10との接合においては、接合材19の幅を1mm、厚さを10μmとし、相対的に長い辺の長さを800mm、相対的に短い辺の長さを450mmとして矩形状に形成した。
In joining the
(ステップ2)
次に、フェースプレート8を準備する工程を行った。まず、フェースプレート8上に、ステップ1において形成した接合材19と同様のサイズで、第一の接合材料層4aを矩形状に形成した。第一の接合材料層4aは、波長980nmの加熱光に対して吸光率が38.3%となるように調整した。第一の接合材料層4aの幅および厚さをそれぞれ1mm、5μmとした。
(Step 2)
Next, a step of preparing the
続いて、波長980nmの加熱光に対して第一の接合材料層4aの吸光率とは異なる第二の接合材料層4bを準備し、第一の接合材料層4aの、フェースプレート8と接触している面とは反対側の面に第二の接合材料層4bを積層し、接合材4を形成した。第二の接合材料層4bは、波長980nmの加熱光に対して吸光率が92.0%となるように調製した。
Subsequently, a second
その後、フェースプレート8を460℃で30min仮焼成を行った。
Thereafter, the
(ステップ3)
次に、フェースプレート8の接合材4が形成された面と、リアプレート9の枠部材10が接合された面とを向かい合わせて、接合材4と枠部材10とを当接させた。このとき、約60kPaの荷重でフェースプレート8およびリアプレート9を押圧した。
(Step 3)
Next, the surface of the
なお、フェースプレート8には、予め、不図示の蛍光体とブラックマトリクスとアノードを形成しておく。蛍光体の配列は、リアプレート9上の電子放出素子12(図3)の配列に対応した画素配列とした。
The
(ステップ4)
次に、フェースプレート8、リアプレート9および枠部材10からなる組み立て体に、加熱光としてレーザ光20を照射した。レーザ光20の照射方法について以下に説明する。
(Step 4)
Next, the assembly made up of the
レーザ光20の光源としてレーザ光ヘッド21を用い、レーザ光ヘッド21を不図示のブレッドボード上に配置して使用した。接合材4の全体が照射されるように、ブレッドボードを接合材4に対して相対移動させた。
A
レーザ光20は次の照射条件で照射した。レーザ光ヘッド21からのレーザ光20は、波長980nm、レーザパワー212W、有効径2mmとし、1000mm/sの速度でレーザ光ヘッド21を走査させた。レーザ光20の出力としては、接合材4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。
The
ここで、レーザ光20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内とした。
Here, the effective diameter of the
以上のようにして、リアプレート9上の枠部材10と、フェースプレート8との間に連続した接合部を形成して、気密容器1を完成させた。次に、完成した気密容器1の内部の気体を排気して、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。
As described above, a continuous joint portion was formed between the
(実施例2)
実施例2では、図5に示されるように、2種類の加熱光を用いて、気密容器1の製造を行った。図5は、本実施例に係る気密容器1の製造方法を示す図である。
(Example 2)
In Example 2, as shown in FIG. 5, the
まず、実施例1と同様の方法で、枠部材10を接合したリアプレート9を用意した。次に、フェースプレート8上に、実施例1と同様の方法で第一および第二の接合材料層4a,4bを形成した。本実施例では、第一の接合材料層4aについては、波長980nmの加熱光に対し吸光率が38.3%となり、波長380nmの加熱光に対し吸光率が90.1%となるように調整した。また、第二の接合材料層4bについては、波長980nmの加熱光に対し吸光率が92.0%となり、波長380nmの加熱光に対し吸光率が92.7%となるように調製した。その後、460℃で30minの仮焼成を行った。
First, the
次に、枠部材10が接合されたリアプレート9と、第一および第二の接合材料層4a,4bが形成されたフェースプレート8とを対向配置させ、組み立て体を形成した。対向配置された組み立て体を実施例1と同様の方法で押圧し、加熱光の照射を行った。加熱光を照射した方法を以下に説明する。
Next, the
本実施例では、加熱光として2種類のレーザ光20a,20bを用いた。第一のレーザ光20aを照射する第一のレーザ光ヘッド21aと、第二のレーザ光20bを照射する第二のレーザ光ヘッド21bとの間隔を20mmとしてこれらを不図示のブレッドボードに配置した。第一および第二のレーザ光20a,2bの照射位置の間隔を20mmとした。
In this embodiment, two types of
接合材4の全体が照射されるように、ブレッドボードを接合材4に対して相対移動させた。第二のレーザ光20bが第一のレーザ光20aに追従しながら接合材4へ照射されるようにブレッドボードを移動させた。
The breadboard was moved relative to the
第一および第二のレーザ光20a,20bは次の照射条件で照射した。第一のレーザ光ヘッド21aからの第一のレーザ光20aの、波長を980nm、レーザパワーを212W、有効径を2mmとした第二のレーザ光ヘッド21bからの第二のレーザ光20bの、波長を380nm、レーザパワーを212W、有効径を2mmとした。
The first and
第一および第二のレーザ光ヘッド21a,20bの走査の速度を1000mm/sとした。第一および第二のレーザ光ヘッド21a,20bの間隔が20mmであるため、第二のレーザ光20bは、第一のレーザ光20aが通過した箇所を0.02秒後に通過する。すなわち、第一のレーザ光20aを照射する第一照射工程と、第二のレーザ光20aを照射する第二照射工程と、の間隔は0.02秒である。
The scanning speed of the first and second laser light heads 21a and 20b was set to 1000 mm / s. Since the distance between the first and second laser light heads 21a and 20b is 20 mm, the
また、第一、第二のレーザ光20a,20bのパワーとしては、第一、第二のレーザ光20a,20bの照射によって接合材4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。
Further, as the power of the first and
以上のようにして、リアプレート9と枠部材10、および枠部材10とフェースプレート8との間にそれぞれ連続した接合部を形成して、気密容器1を完成させた。次に、完成した気密容器1の内部の気体を排気して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。
As described above, continuous joints were formed between the
1 気密容器
2 第一の部材
3 第二の部材
4 接合材
4a 第一の接合材料層
4b 第二の接合材料層
5 加熱光
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記第一の部材の、前記第二の部材と接合させる接合面に第一の接合材料層を形成する工程と、
前記第一の接合材料層の、該第一の部材と接触している面とは反対側の面、または前記第二の部材の、前記第一の部材と接合させる接合面に、所定の波長を有する第一の加熱光に対して前記第一の接合材料層の吸光率よりも大きい吸光率を有する第二の接合材料層を形成する工程と、
前記第一および第二の部材の間に前記第一および第二の接合材料層を挟んだ状態で前記第一および第二の部材を配置する工程と、
前記第一の加熱光を、前記第一の接合材料層の側から照射する第一照射工程と、を含む、接合体の製造方法。 A method for manufacturing a joined body in which a first member and a second member are joined using a joining material that is heated and melted by irradiation with heating light, wherein the first member is joined to the second member. Forming a first bonding material layer on the bonding surface;
A predetermined wavelength is applied to the surface of the first bonding material layer opposite to the surface in contact with the first member, or the bonding surface of the second member to be bonded to the first member. Forming a second bonding material layer having an absorbance greater than that of the first bonding material layer with respect to the first heating light having:
Disposing the first and second members with the first and second bonding material layers sandwiched between the first and second members;
A first irradiation step of irradiating the first heating light from the first bonding material layer side.
前記第一照射工程の後に、前記第二の加熱光を、前記第一の加熱光を照射した側から照射する第二照射工程と、をさらに含む、請求項1に記載の接合体の製造方法。 The absorbance of the second bonding material layer with respect to the second heating light having a wavelength different from that of the first heating light corresponds to the absorbance of the first bonding material layer with respect to the second heating light. Value to be less than or equal to
The manufacturing method of the joined body according to claim 1, further comprising a second irradiation step of irradiating the second heating light from the side irradiated with the first heating light after the first irradiation step. .
前記接合体が気密容器であり、
前記第一および第二の部材が前記気密容器を構成する一対の基板であり、
前記一対の基板と、前記第一および第二の接合材料層と、で規定された密閉空間を有する接合体の製造方法。 It is a manufacturing method of the joined object given in any 1 paragraph of Claims 1 thru / or 4,
The joined body is an airtight container;
The first and second members are a pair of substrates constituting the hermetic container;
A method for manufacturing a joined body having a sealed space defined by the pair of substrates and the first and second joining material layers.
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WO2017195424A1 (en) * | 2016-05-13 | 2017-11-16 | 日本電気硝子株式会社 | Airtight package manufacturing method and airtight package |
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WO2017195424A1 (en) * | 2016-05-13 | 2017-11-16 | 日本電気硝子株式会社 | Airtight package manufacturing method and airtight package |
CN113562989A (en) * | 2021-08-31 | 2021-10-29 | 重庆英诺维节能环保科技有限公司 | Rapid production process of vacuum glass |
CN113562989B (en) * | 2021-08-31 | 2023-01-13 | 四川英诺维新材料科技有限公司 | Rapid production process of vacuum glass |
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