KR20110047981A

KR20110047981A - 유리 기재의 접합체, 기밀용기, 및 유리구조체의 제조 방법

Info

Publication number: KR20110047981A
Application number: KR1020100104397A
Authority: KR
Inventors: 마모 마쓰모토; 토모히로 사이토; 마쓰타카 마에다; 노부히로 이토; 토시타미 하라
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2009-10-30
Filing date: 2010-10-26
Publication date: 2011-05-09

Abstract

제1 및 제2 유리 기재와, 그 제1 및 제2 유리 기재의 대향하는 면을 따라 연장하는 접합부재를 구비하고, 상기 유리 기재는, 접합부재의 폭방향의 단부근방에 있어서 상기 유리 기재의 내부방향으로 눌리면서 탄성 변형되고, 상기 접합부재의 폭방향의 단부근방에 있어서의, 상기 탄성 변형된 유리 기재와 접합부재 사이의 경계면 및 상기 탄성 변형된 유리 기재의 표면은, 유리 기재 내부측에 위치하고, 접합부재의 폭방향의 단부근방에 잔류응력이 압축응력인 영역이 형성되어 있는 유리 기재의 접합체를 제공한다.

Description

유리 기재의 접합체, 기밀용기, 및 유리구조체의 제조 방법{JOINED UNIT OF GLASS BASE MEMBERS, AIRTIGHT ENVELOPE, AND METHOD FOR PRODUCING GLASS STRUCTURAL UNIT}

본 발명은, 유리 기재(base members)의 접합체, 기밀용기(케이싱 또는 하우징), 및 유리구조체의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 산소, 물 등의 어떠한 가스의 침입에 의해 성능이 저하할 우려가 있는 디바이스를 내부에 갖는 디스플레이 등의 용기(envelope) 및 그 제조 방법에 특히 적합하게 적용할 수 있다.

지금까지, 대향하는 유리 기재를 서로 기밀 접합해서 기밀성을 갖는 내부공간을 형성하는 기술이 알려져 있다. 이 기술은, 예를 들면, 진공단열 유리, 유기ＬＥＤ디스플레이(ＯＬＥＤ), 필드 에미션 디스플레이(ＦＥＤ), 플라즈마 디스플레이 패널(ＰＤＰ)을 포함하는 플랫 패널의 기밀용기(용기)의 제조 방법에 적용된다. 상술한 것과 같은 기밀용기를 제조할 때, 상기 대향하는 유리 기재의 사이에 필요에 따라 간격 규정부재, 국소적인 접착재등을 배치하면, 유리 기재의 주변 가장자리 부분에 접합재(joining material)를 배치하고, 예를 들면 가열에 의해 유리 기재끼리를 접합한다. 유리 기재끼리의 접합 방법으로서는, 유리 기재를 일시적으로 조립하여서 얻어진 조립체를 가열로에 의해 전체 가열(베이크)하는 방법이 제안되어 있다. 또한, 조립체의 주변 가장자리부분만을 국소가열수단에 의해 선택적으로 가열하는 방법이 제안되어 있다. 가열 및 냉각 시간, 그 가열에 필요로 하는 에너지의 저감, 및 상기 용기 내부의 기능 디바이스의 열 열화 방지의 관점에서, 국소가열은 전체 가열보다도 유리하다.

미국 특허출원 공개번호 2008/0171485호에는, 국소가열의 장점을 살려서, 레이저 빔에 의한 기밀접합을 ＯＬＥＤ의 용기의 제조 방법에 적용한 예가 개시되어 있다. 이 제조 방법에서는, 우선 유리 기재의 사이에 배치된 프릿(frit)을 제1 레이저빔에 의해 가열용융시켜, 유리 기재끼리를 접합한다. 이어서, 그 접합된 영역에 제2 레이저빔을 조사하여, 그 접합된 영역을 어닐링한다. 제2 레이저빔에 의해 생긴 어닐링 효과에 의해, 그 후의 절단 공정시에 어떠한 부적절한 방향으로 생길 어떠한 유리 붕괴가 생기는 것이 방지된다.

일본국 공개특허공보 특개 2003-286048호에는, 극단 펄스폭의 레이저빔에 의해 유리 기재의 파괴 강도 또는 균열 강도를 향상시키는 기술이 개시되어 있다. 이 기술에서는, 유리 기재에 극단 펄스폭의 레이저빔을 조사 함으로써 유리 기재에 이질상이 형성된다. 이 이질상은 유리 기재의 표면근방에 형성된 압축응력층이다. 유리 기재의 표면근방에 형성된 압축응력층의 형성에 의해, 유리 기재의 강도를 향상시킨다.

미국 특허번호 5,820,435에는, ＦＥＤ의 용기의 제조 방법이 개시되어 있다. 이 제조 방법에서는, 우선 대향적으로 배치된 제1 유리 기재와 제2 유리 기재의 주변 가장자리 부분에 프레임 부재와 접합재(프릿)를 배치한다. 다음에, 접합재가 연장되는 방향을 따라, 레이저빔을 단속적으로 조사하여, 이산적인 부분 접합을 얻는다. 다음에, 부분 접합된 영역을 포함하는 접합재의 전체 둘레에 연속적으로 레이저빔을 조사하여,그 연속적인 기밀접합을 얻는다.

일본국 공개특허공보 특개 2000-313630호에는, 융착 유리의 제조 방법이 개시되어 있다. 이 제조 방법에서는, 우선, 대향 배치된 제1 유리 기재와 제2 유리 기재의 주변 가장자리 부분에 접합재(프릿)를 배치한다. 이어서, 예열, 접합 및 서랭을 위한 국소가열 광원을 이 순으로 근접하게 배치한 광원을 사용하여, 접합재의 전체 둘레에 연속적으로 레이저빔을 주사하면서 조사하고, 연속적인 기밀접합을 얻는다. 그 예열, 접합 및 서랭을 목적으로 3단계의 레이저조사가 이루어진다. 이 때문에, 피조사물의 온도분포가 완만하여, 크랙의 방지가 용이해진다. 예열의 단계에서는, 접합재는 유리 융착온도 미만인 온도로 가열된다. 따라서, 어떠한 유리의 융착도 생기지 않는다.

일본국 공개특허공보 특개 2006-315902호에는, 표시장치의 2개의 기판을 접합하는 방법이 개시되어 있다. 이 접합 방법에서는, 우선, 대향배치된 제1 유리 기판과 제2 유리 기판의 주변 가장자리 부분에 밀봉재료를 배치한다. 다음에, 조사 범위가 넓고 밀봉재료와 그 주변에 설치된 기판을 동시에 가열할 수 있는 제1 레이저빔과, 조사 범위가 좁고 그 밀봉재료에 대한 흡수율이 높은 제2 레이저빔을 동시에 조사한다. 제1 레이저빔쪽이 넓은 조사 범위를 가지고 있다. 이 때문에, 밀봉재료는, 우선 제1 레이저빔으로 밀봉재료가 용융하지 않는 정도로 가열된다. 그 후, 제2 레이저빔으로 가열용융된다.

미국 특허출원 공개번호 2007/0128966에는, 표시장치의 2개의 기판을 접합하는 방법이 개시되어 있다. 이 접합 방법에서는, 제1 기판 위에 배치된 접합재(프릿)에 접촉하도록 제2 기판을 배치한다. 접합재에 레이저빔을 5mm/s∼300mm/s의 속도로 주사하면서 조사한다. 이렇게 하여, 2개의 기판을 서로 접합한다.

유리 기재의 접합체에 있어서, 유리 기재끼리를 접합하는 접합부재에 외력이 작용한 후, 접합부재에 어떤 크랙이 발생하고, 접합부재의 강도가 저하하는 경우가 있다. 유리 기재의 접합체에 의해 구성되는 기밀용기(케이싱 또는 하우징)일 경우에, 접합부재의 강도 저하는 기밀성의 장기적인 신뢰성의 저하에 연결된다. 기밀용기가 디스플레이장치에 사용되는 경우, 디스플레이장치의 안정한 동작에 어떤 영향을 주는 경우가 있다.

디스플레이장치용의 기밀용기등의 유리 기재의 접합체에 작용하는 외력은, 진동 및/또는, 압력변동 또는 변화에 기인하는 외력을 예로 든다. 예를 들면, 1기압의 압력환경에서 제조된 기밀용기는, 공중수송시에는 0.2기압정도의 저압환경에 노출된다. 표고가 높은 지역에 출시된 기밀용기는, 0.6기압정도의 저압환경에서 사용되는 경우도 있다. 이렇게, 기밀용기가 제조시의 압력환경보다 저압의 압력환경에 노출되면, 외부공간의 압력에 의한 기밀용기에의 가압이 감소하고, 기밀용기의 접합부재에 있어서 압축응력의 저하 및/또는 인장응력의 증대가 발생하는 것이 있다. 이러한 상황에서, 접합부재에 어떠한 크랙이 발생하기 쉬워지고, 또한 접합부재에 발생한 크랙이 접합부재내를 진전하기 쉬워진다. 그 때문에, 접합부재의 강도저하 및/또는, 기밀성의 저하가, 발생하기 쉬워진다.

상기를 고려하여, 본 발명은, 접합부재에 의해 접합된 한 쌍의 유리 기재를 포함하는 유리 기재의 접합체에 있어서, 외력에 의해 접합부재에 어떤 크랙이 발생하는 것을 억제할 수 있는 기술을 제공한다.

본 발명은,

제1 유리 기재;

제2 유리 기재; 및

상기 제1 유리 기재와 상기 제2 유리 기재를 접합하고, 네가티브(negative)의 온도계수를 갖는 점도를 제공할 수 있고, 상기 제1 유리 기재 및 상기 제2 유리 기재의 대향하는 면을 따라 소정의 폭으로 연장하는, 접합부재를 구비한 유리 기재의 접합체로서,

상기 제1 유리 기재와 상기 제2 유리 기재의 적어도 한쪽은, 상기 접합부재의 폭방향의 단부근방에 있어서 유리 기재의 내부방향으로 눌리면서 탄성 변형되고,

상기 접합부재의 폭방향의 단부근방에 설치된 상기 탄성 변형된 유리 기재와 상기 접합부재간의 경계면 및 상기 탄성 변형된 유리 기재의 표면은, 상기 접합부재의 폭방향의 중앙부 근방에 설치된 상기 탄성 변형된 유리 기재와 상기 접합부재간의 경계면과 비교하여, 상기 유리 기재 내부측에 위치되고,

상기 접합부재의 두께 방향에서의 잔류응력이 압축응력인 영역은, 상기 접합부재의 폭방향의 단부근방에 형성된다.

본 발명은,

제1 유리 기재;

제2 유리 기재; 및

상기 제1 유리 기재와 상기 제2 유리 기재를 접합하고, 네가티브의 온도계수를 갖는 점도를 제공할 수 있고, 상기 제1 유리 기재 및 상기 제2 유리 기재의 대향하는 면을 따라 소정의 폭으로 연장하는, 접합부재를 구비한 기밀 용기로서,

본 발명은,

제1 유리 기재와, 상기 제1 유리 기재와 함께 유리구조체의 적어도 일부를 형성하는 제2 유리 기재를 접합하는 것을 포함한, 유리구조체의 제조 방법으로서,

상기 제1 유리 기재와 상기 제2 유리 기재와의 사이에, 네가티브의 온도계수를 갖는 점도를 제공할 수 있고, 상기 제1 유리 기재 및 상기 제2 유리 기재의 대향하는 면을 따라 소정의 폭으로 연장하는 접합부재를, 상기 접합부재가 상기 제1 유리 기재와 상기 제2 유리 기재의 양쪽에 접촉하도록 배치하는 공정;

상기 접합부재를, 상기 접합부재의 두께 방향으로 누르는 공정; 및

상기 접합부재에, 상기 제1 유리 기재를 거쳐서, 조사 위치가 상기 접합부재의 연장하는 방향을 따라 이동하도록 제1 국소 가열 광빔을 조사하고, 상기 접합부재를 폭방향 전역에서 가열 용융시킨 후에, 연화점이하의 온도까지 냉각시키는 제1 접합 공정을 포함하고,

상기 제1 국소가열 광빔에 의한 조사 위치의 이동 속도v(m/s) 및 상기 제1 국소가열 광빔의 빔 지름φ(m)은, 상기 제1 유리 기재의 두께를 d(m), 상기 제1 유리 기재의 열확산율을 a(m²/s), 상기 접합부재의 폭을 w(m)이라고 했을 경우,

φ/v <(d/8)²/(12a) ...(식 1)

φ> w ...(식 2)

를 만족시킨다.

본 발명에 의하면, 접합부재에 의해 접합된 한 쌍의 유리 기재를 포함하는 유리 기재의 접합체에 있어서, 외력에 의해 상기 접합부재에 크랙이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징들은 첨부된 도면을 참조하여 아래의 예시적 실시예들의 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 1은, 실시예에 따른 기밀용기의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2는, 유리 기재의 탄성변형을 확인하는 방법을 설명한다.
도 3은, 레이저 조사시의 유리 기재의 변형의 방법을 도시한 도면이다.
도 4는, 레이저 조사에 의해 생긴 접합재 및 유리 기재의 상태변화를 도시한 도면이다.
도 5는, 예시 1, 2에 있어서의 국소가열 광빔의 조사 방법을 도시한 도면이다.
도 6은, 예시 1, 2에 있어서의 접합재의 온도의 관측 방법을 도시한 도면이다.
도 7은, 접합부재에 있어서의 응력분포를 도시한 도면이다.
도 8은, 예시 1, 3, 4, 6, 7, 8 및 9에 관련되는 기밀용기의 제조 방법을 도시한 도면이다.
도 9는, 예시 2에 관련되는 기밀용기의 제조 방법을 도시한 도면이다.
도 10은, 예시에 관련되는 기밀용기를 포함하는 ＦＥＤ를 나타낸 내부가 보이도록 한 부분 사시도다.
도 11은, 예시 3, 5, 6, 7, 8 및 9에 관련되는 접합 영역의 상태를 도시한 도면이다.
도 12는, 예시 4에 관련되는 접합 영역의 상태를 도시한 도면이다.
도 13은, 예시 3∼9와 관련하여 국소가열 광빔의 조사 방법을 도시한 도면이다.
도 14는, 접합재의 온도와 접합부재의 크랙 밀도간의 관계를 도시한 도면이다.
도 15는, 예시에서 접합재가 형성된 상태를 도시한 도면이다.
도 16은, 예시 5에 관련되는 기밀용기의 제조 방법을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예에 관하여 설명한다. 본 발명의 유리 기재의 접합체 및 기밀용기는, 예를 들면, ＦＥＤ, ＯＬＥＤ 및 ＰＤＰ의 용기(envelope)에 적합하게 적용하는 것이 가능하다. 이 용기는, 외부 분위기로부터 기밀한 방식으로 차단되는 것이 필요한 디바이스를, 내부의 공간에 구비한다. 본 발명의 유리구조체의 제조 방법은, 예를 들면 ＦＥＤ, ＯＬＥＤ 및 ＰＤＰ의 용기의 제조에 적용하는 것이 가능하다. 이 용기는, 외부 분위기로부터 기밀한 방식으로 차단되는 것이 필요한 디바이스를, 내부의 공간에 구비한다. 특히, ＦＥＤ등의 화상표시장치의 용기의 기밀용기일 경우에는, 내측 또는 내부는 감압 공간이다. 그 때문에, 상기 기밀용기는, 내부공간의 네가티브 압력에 의해, 대기의 하중을 받는다. 그 대기의 하중으로 인해 기밀접합부에 크랙이 발생하는 경우가 있다. 상기와 같은 크랙은, 기밀용기의 기밀성의 장기적인 신뢰도를 손상하는 경우가 있다. 본 발명의 유리구조체의 제조 방법에 의하면, 기밀성의 장기적인 신뢰도가 높은 기밀용기를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명의 유리구조체의 제조 방법은, 상기 내측이 감압 공간이라고 한 기밀용기의 제조와, 대향하는 유리 기재의 주변 가장자리 부분이 기밀성을 요구하는 접합부재에 의해 접합된 기밀용기의 제조에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 유리구조체의 제조 방법은, 유리 기재끼리가 접합부재에 의해 접합된 임의의 일반적인 유리구조체의 제조에 널리 적용가능하다. 이에 따라, 외력에 대하여 접합부재에 어떠한 크랙도 거의 보이지 않는 유리구조체를 얻을 수 있다.

도 10은, 본 발명의 실시예에 따른 기밀용기를 포함하는 화상표시장치(ＦＥＤ)의 내부가 보이도록 한 부분 사시도다. 화상표시장치(11)의 용기(기밀용기)(10)는, 각각 유리로 만든 페이스(face) 플레이트(12)와, 리어(rear) 플레이트(13)와, 프레임 부재(14)를 가지고 있다. 프레임 부재(14)는, 각각이 평판형상의 페이스 플레이트(12)와 리어 플레이트(13)와의 사이에 위치된다. 그 페이스 플레이트(12)와 리어 플레이트(13)와의 사이에 밀폐 공간이 형성된다. 구체적으로는, 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14)가 서로 대향하는 면끼리, 및 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)가 서로 대향하는 면끼리가 접합됨으로써, 밀폐된 내부공간을 갖는 용기(10)가 형성되어 있다. 용기(10)의 내부공간은 진공으로 유지된다. 페이스 플레이트(12)와 리어 플레이트(13)와의 사이에는, 간격규정부재인 스페이서(8)가, 소정의 피치로 설치된다. 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14)는 미리 접합되거나 일체로 형성되거나, 또는 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)는, 미리 접합되거나 일체로 형성되어도 된다.

리어 플레이트(13)에는, 화상신호에 따라 전자를 방출하는 다수의 전자방출소자(27)가 설치된다. 리어 플레이트(13)에는, 화상신호에 따라 각 전자방출소자(27)를 작동시키기 위한 구동용 매트릭스 배선(X방향 배선 28, Y방향배선 29)이 형성되어 있다. 리어 플레이트(13)와 대향해서 위치하는 페이스 플레이트(12)에는, 형광막(34)이 설치된다. 형광막(34)은, 전자방출소자(27)로부터 방출된 전자의 조사를 받아서 발광하는 형광체로 이루어져, 화상을 표시한다. 또한, 페이스 플레이트(12) 위에는, 블랙 스트라이프(35)가 설치된다. 형광막(34)과 블랙 스트라이프(35)는, 교대로 배열되면서 설치된다. 형광막(34) 위에는, Ａｌ박막으로 이루어지는 금속 백(36)이 형성되어 있다. 금속 백(36)은 전자를 끌어당기는 전극으로서의 기능을 갖고, 상기 용기(10)에 설치된 고압단자Ｈｖ로부터 전위의 공급을 받는다. 금속 백(36) 위에는, Ｔｉ박막으로 이루어지는 비증발형 게터(37)가 형성되어 있다.

페이스 플레이트(12), 리어 플레이트(13) 및 프레임 부재(14)는, 투명하고 투광성이 있는 것이 적합하다. 사용가능한 것들의 예로는, 소다라임 그라스, 고왜점 유리, 및 무알칼리 유리가 있다. 후술하는 국소가열 광빔의 사용 파장 및 접합재의 흡수 파장 영역에 있어서, 이것들의 부재가 양호한 파장 투과성을 갖고 있는 것이 바람직하다.

다음에, 본 발명의 실시예에 따른 유리 기재의 접합체, 기밀용기 및 유리구조체의 제조 방법에 대해서, 도면을 참조해서 설명한다.

도 1은, 화상표시장치(11)의 용기(10)의 개략적인 구성을 도시한 도면이다. 도 1a는 용기(10)를 페이스 플레이트(12)에 수직의 방향에서 본 도면이다. 도 1a에 있어서, 페이스 플레이트(12)는 생략되어 있다. 도 1b는 도 1a의 ＢＢ선을 따라 자른 용기(10)의 단면도다. 도 1c는 도 1a의 ＣＣ선을 따라 자른 용기(10)의 단면도다. 도 1d는 도 1a의 ＤＤ선을 따라 자른 용기(10)의 단면도다. 도 1e는 도 1d의 파선으로 둘러싼 부분(90)을 나타낸 확대도다.

도 1e에 나타나 있는 바와 같이, 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)를 접합하는 접합부재(1)의 폭방향의 단부(91)는, 리어 플레이트(13)(제1 유리 기재) 및 프레임 부재(14)(제2 유리 기재)에 물리고 있다. 도 1e의 오른쪽의 접합부재단부(91)와 유리 기재(14)(프레임 부재)를 예로 들어 설명한다. 접합부재단부(91) 근방에 있어서, 유리 기재(14)는, 유리 기재(14)의 내부방향으로 눌리면서 변형된다.

이러한 설명에서, 접합부재단부(91) 근방에 있어서의 유리 기재(14)의 표면을, "표면 94"라고 한다. 접합부재단부(91) 근방에 있어서 접합부재(1)와 유리 기재(14)가 접촉하고 있는 부분의 경계면을, "경계면 93"이라고 한다. 접합부재(1)의 폭방향의 중앙부 근방에 있어서, 접합부재(1)와 유리 기재(14)가 접촉하고 있는 부분의 경계면을, "경계면 96"이라고 한다. 이러한 구성에서, 표면 94와 경계면 93은, 경계면 96과 비교하여, 유리 기재(14)의 내부측에 위치하고 있다.

접합부재단부(91)의 최대 두께부(92)에 설치된 접합부재의 두께를, "d"라고 한다. 유리 기재(14)의 표면에 있어서, 최대 두께부(92)로부터 보아서, 접합부재(1)의 폭방향의 거리가 d인 위치를, "위치 141 및 142"라고 한다. 위치 141 및 142를 직선으로 이어서 얻어진 가상적인 경계선을, "경계선 143"이라고 한다. 이 구성에서, 경계면(93) 및 표면(94)은, 가상적인 경계선(143)과 비교하여 유리 기재(14)의 유리기재 내부측에 있다.

접합부재단부(91) 근방에서 생긴 전술한 유리 기재(14)의 변형은, 탄성변형이다. 접합부재단부(91) 근방에 있어서, 유리 기재(14)가 기재 내부측으로 눌리거나 강제로 함몰되어서 탄성변형하게 된다. 이에 따라서, 접합부재단부(91) 근방의 유리 기재(14)에는 압축응력이 발생한다. 이 압축응력이 구동력이 되고, 유리 기재(14)는, 접합부재단부(91)를, 유리 기재(13)(리어 플레이트)에 누른다.

마찬가지로, 접합부재단부(91) 근방의 유리 기재(13) 내부에 발생한 압축응력이 구동력이 되고, 유리 기재(13)는, 접합부재단부(91)를, 유리 기재(14)에 누른다.

이렇게, 상기 대향하는 유리 기재 중 적어도 한쪽이, 접합부재단부(91)를, 다른 쪽의 유리 기재에 누르는 작용에 따라, 접합부재단부(91)는 압축된다. 그 때문에, 접합부재단부(91)는 압축응력영역을 제공한다. 즉, 본 발명의 실시예에 있어서, 유리 기재끼리를 접합하는 접합부재(1)는, 폭방향의 양쪽의 단부에, 압축응력영역이 형성된다.

유리 기재가 접합부재단부(91)를 압축하는 작용의 구동력은, 유리 기재 내부에 발생한 압축응력이다. 이 구동력은, 기밀용기를 구성하는 유리 기재 자체에 내재한다. 그 때문에, 유리 기재가 접합부재단부(91)를 압축하는 작용은, 기밀용기의 외부의 압력변동 또는 변화등에 의하지 않고, 지속한다.

접합부재(1)의 양쪽의 단부(91)에 압축응력의 영역이 형성된다는 사실로 인해, 접합부재(1)에는 외력에 기인하는 어떠한 크랙도 거의 일어나지 않는다. 그 때문에, 기밀용기의 이동이나 수송시에 생긴 압력변동이나 변화와 제조시와 사용시간의 압력환경의 차이등에 의하지 않고, 접합부재(1)에 크랙이 발생하는 것이 억제된다. 따라서, 장기적인 기밀성의 신뢰도가 높은 기밀용기를 얻는다.

기밀용기에 한정하지 않고, 일반의 유리 기재의 접합체에 있어서, 접합부재의 양측에 설치된 단부근방의 유리 기재가 기재내부측으로 탄성변형하고, 접합부재의 양측의 단부에 압축응력의 영역이 형성되는 경우, 외력에 기인하는 크랙이 접합부재에 거의 발생하지 않는다. 따라서, 강도가 우수한 유리 기재의 접합체를 얻는다.

본 발명에 있어서의 기밀용기에 사용하는 유리 기재로서는, 유리 기재 자체로부터의 탈가스가 적은 것이 바람직하다. 본 발명의 기밀용기를 ＦＥＤ, ＯＬＥＤ등의 디스플레이장치에 사용할 경우, 기밀용기의 유리 기재로서는, 장치동작시의 온도변동등에 대한 화학적 및 열적인 안정성의 관점에서, 무알칼리 유리나 알칼리 없는 유리, 붕산 유리 및 고왜점 유리가 적합하다.

본 발명의 기밀용기에 사용하는 접합재는, 접합재 자체로부터의 탈가스가 적은 것을 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명의 기밀용기를 ＦＥＤ, ＯＬＥＤ등의 디스플레이장치에 사용할 경우, 접합재로서는, 장치동작시의 온도변동등에 대한 화학적 및 열적인 안정성의 관점에서, 유리 프릿, 무기접착재, 및 저융점 유리 등이 적합하다.

다음에, 유리 기재의 접합체가 본 발명의 요건을 충족하고 있는지를 확인하는 방법의 일례를 도 2를 사용해서 상세하게 설명한다. 도 2는, 화상표시장치(11)의 용기(10)의 개략적인 구성을 도시한 도면이다. 도 2a는, 용기(10)(기밀용기)를 페이스 플레이트(12)에 수직의 방향에서 본 도면이다. 도 2b는, 도 2a의 ＢＢ'선을 따라 자른 기밀용기의 단면도다. 도 2c는, 도 2a 및 2b의 굵은 프레임 선D로 둘러싸여진 부분을 잘라내서 얻어진 검체(sample) 또는 견본을 나타낸 사시도다. 도 2d 및 2e는, 도 2c의 검체에 관련하여 접합부재(1)의 부분(95)을 나타낸 확대도다.

우선, 기밀용기로부터 접합부재(1)를 포함하는 검체를 잘라낸다. 그 검체는, 도 2c에 나타나 있는 바와 같이, 한 쌍의 유리 기재(프레임 부재(14), 리어 플레이트(13))의 사이에 접합부재(1)가 끼워진 샌드위치 모양으로 잘라낸다. 기밀용기로부터 검체를 잘라내는 방법은, 특별히 한정되지 않는다. 그렇지만, 접합면이 평활이 되고, 접합 강도를 가능한 한 저하시키지 않는 방법을 채용하는 것이 적합하다. 예를 들면, 다이싱(dicing) 커터나 ＦＩＢ(ＦｏｃｕｓｅｄＩｏｎＢｅａｍ)을 사용해서 상기 검체를 잘라낼 수 있다. 필요에 따라서, 절단에 앞서 미리 절단 부분을 수지로 보강해도 좋다. 절단면간의 두께는, 100μm∼수mm정도일 수 있다.

다음에, 준비한 검체의 온도를, 실온 또는, 기밀용기의 상정 사용 환경에 일치하는 온도로 조정한다. 다음에, 절단면에 있어서의, 유리 기재의 표면, 및, 접합부재(1)와 유리 기재와의 경계면의 형상(144)을, 예를 들면, 광학현미경이나 주사형 전자현미경으로 취득한다. 그리고, 유리 기재의 표면의 높이 및 접합부재(1)와 유리 기재간의 경계면의 높이를, 접합부재(1)의 폭방향의 위치에 대하여 플로트 한다. 이렇게 해서, 유리 기재의 표면, 및, 접합부재(1)와 유리 기재와의 경계면의 형상(144)(이하, "경계형상"이라고 한다)을 특정한다(도 2d)

다음에, 도면에 나타내지 않은 가열장치로 상기 검체를 가열하여, 검체의 온도를 접합재의 연화점온도이상으로 한다. 검체의 온도를, 10분정도, 접합재의 연화점온도이상으로 유지한 후, 경계형상(144)을 취득한 온도(실온 또는, 기밀용기(10)의 상정 사용 환경온도)까지 냉각한다. 그리고, 가열전의 경계형상(144)을 취득한 방법과 같이, 유리 기재의 경계형상(145)을 특정한다(도 2e).

상기 얻어진 유리 기재의 경계형상(144 및 145)을 비교한다. 그리고, 접합부재단부(91) 근방에 설치된 가열후의 경계형상 145가 가열전의 경계형상 144보다 직선적이면, 접합부재(1)가 연화되기 전의 상태(도 2d)에 있어서 유리 기재가 탄성 변형한다는 사실을 확인할 수 있다.

한층 더, 가열전의 유리 기재의 경계형상(144)과 관련하여, 접합부재단부(91)의 최대 두께부(92)에 설치된 접합부재(1)의 두께를 "d"라고 한다. 그리고, 유리 기재(14)의 표면에 있어서, 최대 두께부(92)로부터 보아서, 접합부재(1)의 폭방향의 거리가 d인 위치를, "위치 141, 142"라고 한다. 위치 141 및 142를 직선으로 이어서 얻어진 가상적인 경계선을, "경계선 143"이라고 한다. 이러한 구성에서, 가열전의 유리 기재의 경계형상(144)이, 가상적인 경계선(143)과 비교하여, 유리 기재(14)의 기재내부측에 있으면, 유리 기재가 기재내부측을 향해 눌리면서 변형한다는 사실을 확인할 수 있다.

본 발명의 기밀용기는, 기밀용기 외부에서 생긴 압력변동에 의하지 않고 안정적으로 접합부재단부(91)에 압축응력이 잔류한다. 그 때문에, 기밀용기를 0.1기압(10ｋＰａ)의 감압실에 넣었을 때에도, 그 감압 환경하에서 접합부재에 크랙이 거의 발생하지 않는 것을 성공적으로 확인하였다. 또한, 접합부재에 크랙이 발생하는 경우에도, 접합부재단부(91)에는 크랙이 거의 진전되지 않는 것을 성공적으로 확인하였다.

본 발명의 기밀용기의 접합부재의 폭방향의 응력분포는, 도 2c에 나타나 있는 바와 같은 접합부재를 포함하는 검체 또는 견본을 잘라내고, 광탄성 응력 측정장치(예를 들면, ＳｔｒｅｓｓＰｈｏｔｏｎｉｃｓ사제의 ＧＦＰ1400)를 사용해서 검체를 측정함으로써 확인할 수 있다.

다음에, 본 발명의 기밀용기의 제조 방법을 도 3 및 도 4를 사용해서 상세하게 설명한다.

본 발명의 유리구조체의 제조 방법은, 도 3에 나타나 있는 바와 같이, 한 쌍의 유리 기재 13과 14 사이에 접합재 1a를 끼워둔 가조물(temporary assembly)에, 접합재의 두께 방향(유리 기재 및 접합재에 수직의 방향)의 가압력을 지속적으로 또는 연속적으로 인가하는 공정을 포함한다. 그 유리구조체의 제조 방법은, 이 가조물에 대하여 제1 국소가열 광빔(41)을 조사하는 공정을 더 포함한다.

이 조사 공정에는, 가조물 또는 제1 국소가열 광빔(41)의 광원을, 접합재(1a)가 연장하는 방향으로 이동시키는 공정이 포함된다. 접합재(1a)가 연장하는 방향은, 도 2에 도시된 것과 같은 접합재(1a)의 폭방향과 수직 또한 유리 기재(13, 14)와 평행한 방향이다. 또한, 접합재(1a)가 연장하는 방향은, 도 3에 도시된 것과 같은 화살표D로 나타내는 방향이다.

이 유리구조체의 제조 방법에서는, 제1 국소가열 광빔(41)의 조사시에, 조사 영역(421)에 있어서, 유리 기재(13, 14)가 선택적(국소적)으로 탄성변형된다. 이에 따라, 이 방법은, 조사 영역(421)에 있어서의 접합재(1a)에 가해진 가압력이 증대하는 특징을 갖는다.

상기 가압력의 증대는, 제1 국소가열 광빔(41)이 입사하는 쪽에 위치하는 제1 유리 기재(13) 및 그것에 대향하는 쪽에 위치하는 제2 유리 기재(14) 각각의 유리기재 두께 방향(도 3에 나타낸 화살표y로 나타냄)의 온도차이(온도분포)에 의해 생긴다. 유리 기재의 두께 방향의 온도차이는, 아래와 같이 발생된다. 접합재(1a)가 제1 국소가열 광빔(41)의 에너지를 흡수하여서, 접합재(1a)의 온도가 국소적으로 상승한다. 온도상승 영역(421)에 있어서, 접합재(1a)가 연화 용융해서 유동성을 제공한다. 연화 용융한 접합재(1a)는 유리 기재(13, 14)에 열전달의 관점에서 적절하게 접촉한다. 이에 따라, 유리 기재(13, 14)는, 고온 또한 유동성을 갖는 접합재(1a)에 접촉하고, 급격하게 가열된다.

또한, 유리 기재(13, 14) 자체는, 제1 국소가열 광빔(41)의 파장에 대한 에너지 흡수성능이 낮다. 이에 따라, 유리 기재(13, 14)의 내부에는, 두께 방향으로 접합재(1a)에 보다 가까운 위치에서 보다 고온이 되고, 두께 방향으로 접합재(1a)로부터 보다 멀리 분리된 위치(유리 기재의 보다 내부측에 설치된 위치)에서 보다 저온이 되도록, 기재 두께 방향의 온도분포가 형성된다.

그 유리 기재(13, 14)의 두께 방향의 온도차이에 의해, 상술한 것과 같은 유리 기재(13, 14) 각각의 열팽창의 모드는, 두께 방향에서 다르다. 그 때문에, 유리 기재(13, 14)에는, 도 3에 나타나 있는 바와 같이, 접합재(1a)에 보다 가깝게 설치된 부분이 돌출이 되는 휘어짐이 생긴다. 이 유리 기재(13, 14)의 휘어짐에 의해, 유리 기재(13, 14)는, 제1 국소가열 광빔(41)의 조사 영역(421)에 있어서, 상기 연화 용융한 접합재(1a)를 선택적 (국소적)으로 누른다. 그러므로, 접합재(1a)에 가해진 가압력이 조사 영역(421)에서 증대한다.

유리 기재 내부의 온도분포에 의해 열팽창의 모드에 관련하여 두께 방향으로 차이가 생기고, 유리 기재가 휘어지는 현상은, 두께 방향의 열팽창율의 차이에 의해 열팽창의 모드에 관련하여 두께 방향으로 차이가 생기고, 바이메탈이 휘어지는 현상과 유사하다. 이하, 본 발명의 유리구조체의 제조 방법에 있어서, 유리 기재가 두께 방향의 온도분포에 의해 휘어지는 현상을 "바이메탈 효과"라고 칭한다.

제1 국소가열 광빔(41)의 조사후, 접합재가 용융하고, 유리 기재의 두께 방향의 온도차이가 증대한다. 유리 기재의 두께 방향의 온도차이가 최대화가 되는 시점이 지난 후, 열확산작용에 따라, 유리 기재의 두께 방향의 온도차이가 점차로 완화된다. 제1 국소가열 광빔(41)의 조사 조건을 적절하게 설정하는 경우, 제1 국소가열 광빔(41)의 조사후에 생성된 유리 기재의 두께 방향의 온도차이의 완화속도를 조절하고, 접합재에 가해진 가압력의 증대 작용을 조절할 수 있다.

전술한 바이메탈 효과에 의한 유리 기재의 탄성변형과, 접합부재단부에 있어서의 접합부재와 유리 기재 사이의 경계면이 유리 기재 내부측을 향해 눌리는 탄성변형과, 접합부재단부 근방에 있어서의 유리 기재 표면이 유리 기재 내부측을 눌리는 탄성변형과의 근본순서를 도 4를 참조하여 상세하게 설명한다. 도 4의 각각의 도면은, 도 3의 ＩＶ-ＩＶ선을 따라 자른 유리 기재(13, 14) 및 접합재(1a)를 나타낸 단면도다. 도 4에 도시된 부호D는, 제1 국소가열 광빔(41)에 의해 생긴 조사 위치의 이동 방향을 나타낸다.

도 4a는, 한 쌍의 유리 기재 13과 14 사이에 끼워지도록 접합재(1a)를 배치한 어셈블리 단계를 나타낸다. 이 단계에서는, 유리 기재쌍에 의해 접합재(1a)에 압력이 인가된다.

도 4b는, 접합재(1a)의 폭방향 전체를 가열하는 것에 충분한 빔 지름을 갖는 제1 국소가열 광빔(41)을, 유리 기재(13)(제1 유리 기재)를 거쳐서 접합재(1a)에 조사하는 단계를 나타낸다. 도 4c는, 접합재(1a)가 온도상승에 따라 연화 변형한 상태를 나타낸다. 본 발명에 따른 접합재(1a)는, 네가티브의 온도계수를 갖는 점도(점도계수)를 제공할 수 있다. 즉, 상기 접합재가 연화 또는 용융되는 경우 온도변화에 대하여 네가티브의 기울기에서 접합재의 점도가 변화된다. 접합재(1a)는, 제1 국소가열 광빔(41)의 파장에 대하여 에너지를 흡수하는 재료다. 즉, 제1 국소가열 광빔(41)의 파장은 접합재(1a)의 흡수대에 포함된다. 또한, 제1 국소가열 광빔(41)은 유리 기재(13, 14)를 투과한다. 제1 국소가열 광빔(41)의 조사에 의해 접합재(1a)가 온도상승하면, 어셈블리 단계에서 생긴 가압에 따라, 접합재(1a)는 연화되어 변형된다. 이 단계에서는, 접합재(1a)는 유동성을 갖지 않고 있다. 그렇지만, 접합재(1a)의 미소한 요철이 가압에 의해 으스러뜨려지고, 유리 기재에 대한 접촉성능이 도 4b에 도시된 단계와 비교하여 개선된다.

도 4d는, 도 4c의 단계와 비교하여 한층 더 접합재(1a)의 온도가 상승하고, 고온의 접합재(1a)가 보다 유리 기재에 밀착한 상태를 도시한 것이다. 이 단계에서는, 고온의 접합재(1a)로부터 유리 기재에의 전열이 촉진되고, 접합재(1a)와 접촉하고 있는 면에 보다 가깝게 설치된 유리 기재의 측과, 그 접촉면에 대해 반대측의 면에 보다 가깝게 설치된 측간의 온도차이가 확대된다. 그리고, 전술한 유리 기재의 두께 방향의 바이메탈 효과에 따라, 유리 기재가 접합재(1a)를 누르는 가압력이 보다 강해진다.

도 4e는, 주목하고 있는 접합재(1a)의 부분에 대한 제1 국소가열 광빔(41)의 조사가 끝나는 단계를 도시하는 도면이다. 이 단계에서는, 접합재(1a)가 연화 및 용융된다. 접합재(1a)측으로 변형 및 휘어진 유리 기재에 의해 접합재(1a)가 더 강하게 눌린다. 이 단계에서, 접합재(1a) 및 유리 기재의 온도는 최대 도달 온도다.

도 4f는, 제1 국소가열 광빔(41)이 통과한 후, 접합재(1a)의 냉각 고화가 시작하는 단계를 나타낸다. 이 단계에서는, 주변의 비가열영역을 포함하는 저온영역에의 열확산에 따라, 접합재(1a)는, 폭방향의 단부(910)로부터 고화하기 시작한다. 이 때, 유리 기재의 바이메탈 효과가 감소하기 시작하고, 유리 기재의 휘어짐이 저감하기 시작한다. 그렇지만, 접합재(1a)의 단부(910)가 고화하기 시작하는 단계에서는, 아직 유리 기재의 휘어짐이 크다. 그 때문에, 고화한 접합재(1a)의 단부(910)의 두께h₁은, 유리 기재가 거의 휘어지지 않고 있는 상태(유리 기재쌍이 서로 거의 평행한 상태)인 도 4c의 단계에 있어서의 접합재(1a)의 두께h₀보다 높다.

도 4g는, 도 4f의 단계와 비교하여 한층 더 접합재(1a) 및 유리 기재의 냉각이 개선되고, 접합재(1a)의 단부(910)로부터 접합재(1a)의 폭방향 중앙부(920)에 고화가 개선되는 단계를 나타낸다. 도 4e의 단계에 있어서의 접합재(1a)의 최대 도달 온도와 유리 기재의 최대 도달 온도를 서로 비교하하는 경우 접합재(1a)의 최대 도달 온도쪽이 높다.

이 때문에, 냉각에 의해 생긴 접합재(1a)의 수축량과 유리 기재의 수축량을 서로 비교하는 경우 접합재(1a)의 수축량쪽이 상대적으로 커진다. 또한, 유리 기재는, 도 4d∼도 4f의 단계에서 바이메탈 효과에 따라 휘어진다. 그렇지만, 이러한 휘어짐은 탄성변형이다. 냉각이 진행됨에 따라, 유리 기재는, 유리 기재쌍이 거의 서로 평행했던 도 4c의 상태까지 복원하려고 한다. 이에 따라, 접합재(1a)의 중앙부(920)가 고화하는 단계에서는, 접합재(1a)의 두께는 도 4c의 단계에 있어서의 접합재(1a)의 두께h₀에 근접한다.

도 4h는, 접합재(1a)가 고화하고, 유리 기재끼리가 접합부재(1)에 의해 접합된 상태를 나타낸다. 유리 기재쌍이 휘어진 상태에서 단부(910)의 접합재(1a)가 우선 고화하고, 유리 기재쌍이 휘어짐으로부터 복원한 상태에서 중앙부(920)의 접합재(1a)가 나중에 고화된다. 이에 따라, 유리 기재간에 형성되는 접합부재(1)는, 도 4h에 나타나 있는 바와 같이, 막두께가 두꺼운 접합부재단부(91)를 유리 기재 내부에 껴안는 형상이 된다. 이 단계에서는, 먼저 고화해서 형성된 접합부재단부(91)는, 접합부재(1)의 폭방향의 중앙영역(95)보다 두껍고, 또한, 그 단부(91)가 유리 기재 내부에 물리는 모드에서 접합면(경계면)을 형성하고 있다.

유리 기재는, 접합부재단부(91) 부근에서, 접합부재단부(91)에 의해 유리 기재의 내부방향으로 눌리거나 강제로 함몰되어서 탄성 변형하고 있다. 이 접합부재(1)에 의해 접합된 유리 기재쌍에서는, 접합부재(1)의 폭방향 단부에 있어서, 유리 기재가 유리 기재 내부방향으로 탄성변형한 상태가 유지되게 된다. 이 때문에, 이 접합부재(1)에 의해 접합된 유리 기재쌍에서는, 접합부재(1)의 폭방향 단부에, 안정적으로 압축응력영역이 형성되게 된다.

도 4d∼4f에 도시된 단계에서 발생하고 있는 바이메탈 효과는, 도면의 지면의 좌우측 방향뿐만아니라, 깊이 방향에 설치된 것들을 포함하는, 유리 기재(13)의 평면내의 제1 국소가열 광빔(41)에 의해 생긴 가열영역을 중심으로 하는 전체 둘레에 발생하고 있다. 이 경우에는, 간단함을 기하기 위해서, 도 4d∼4f에 있어서는 도면을 일부 생략한다.

다음에, 본 발명의 유리구조체의 제조 방법이 만족시켜야 할 요건에 관하여 설명한다.

본 발명에 따른 유리구조체의 제조 방법에서는, 제1 국소가열 광빔의 조사 위치 근방에 설치된 부분에서의 유리 기재에 전술한 의미에서의 바이메탈 효과를 발생시켜야 한다. 또한, 바이메탈 효과에 따라 유리 기재가 휘어진 상태에 있어서, 접합재의 폭방향 단부가 용융 및 접합되어야 하는 것이 필요하다. 이를 위해서는, 가열용융한 고온의 접합재로부터 유리 기재내부에 전달한 열이, 유리 기재내부에서 확산함에 따라서, 유리 기재내부의 온도분포가 균일화해버리기 전의 단계에서, 접합재의 폭방향 단부를 접합하는 것이 적절하다. 이 요건이 유리 기재쌍 중 적어도 한쪽에서 만족되면, 접합부재의 폭방향 단부에 압축응력영역이 형성된다고 하는 본 발명의 효과를 얻을 수 있다. 이를 고려하여, 이하에서는, 제1 국소가열 광빔의 입사측에 배치된 제1 유리 기재(리어 플레이트(13))에 대해서 논의한다.

유리 기재(13)에는, 도 4d∼4f의 단계에서, 고온이 된 접합재(1a)로부터의 전열이 발생한다. 이 경우에는, 유리 기재(13)의 면(131)에 접합재(1a)가 접촉하고 유리 기재(13)의 면(131)에 대하여 급격한 가열이 행해지고 있는 상태(도 4e)에 있어서, 유리 기재(13)의 두께 방향으로 발생하는 온도분포를 취급하는 비정상 열전도를 생각하는 것이 적합하다.

유리 기재(13)의 면(131)에 고온의 접합재(1a)가 매우 짧은 시간t(s)의 주기동안 접촉해서 유리 기재(13)를 가열하는 경우에, 유리 기재(13)의내부에 온도가 확산하는 범위(온도침투 깊이)δ(m)는, 유리 기재(13)의 열확산율(thermal diffusivity)을 a(m²/s)라고 하면,

δ = (12ａｔ)^0.5

이라고 나타낼 수 있다.

본 발명에 있어서는, 가열시간 t(s)은, 제1 국소가열 광빔의 통과 시간으로서 간주하는 것이 적절하다. 제1 국소가열 광빔에 의해 생긴 조사 위치의 이동 속도는 v(m/s)이고, 제1 국소가열 광빔의 이동 방향의 빔 지름은 φ(m)이라고 하면, 가열시간t(s)는,

t=φ/v

이라고 나타낼 수 있다.

유리 기재에 있어서 전술한 바이메탈 효과가 생기는 조건은, 유리 기재의 두께를 d라고 하면, 다음과 같이 나타낸다:ｄ>>δ. 본 발명자가 수행한 실험 및 검토에 의하면, 최종적으로 형성되는 접합부재의 폭방향의 단부(91) 부근(도 4h 참조)에, 충분한 압축응력을 발생시키기 위한 조건은,

d> 8×δ

이라고 나타낼 수 있다.

이 식에, 상기의 δ 및 t를 대입해서 변형하면 다음식을 얻는다:

φ/v <(d/8)²/(12a) ...(식 1)

제1 국소가열 광빔이 입사하는 쪽의 제1 유리 기재의 두께d 및 상기 제1 유리 기재의 열확산율a가 주어졌을 때, 상기의 식 1을 충족시키는 이동 속도v 및 이동 방향의 빔 지름φ을, 제1 국소가열 광빔의 조사 조건으로서 선택하는 것이 적합하다. 이에 따라, 유리 기재에서는, 제1 국소가열 광빔의 조사 위치에 있어서 전술한 바이메탈 효과가 생긴다. 또한, 최종적으로 형성되는 접합부재의 폭방향의 단부(91)에는, 충분한 압축응력의 영역이 형성된다.

상기 유리 기재의 두께d는, 제1 국소가열 광빔에 의해 우선적으로 가열된 접합재로부터 보아서 입사측에 있는 유리 기재의 두께를 나타낼 수 있다. 따라서, 국소가열단계에 있는 입사측의 유리 기재를, 가열공정 전에 접합된 2이상의 유리 기재의 일체적인 구조물로서 잡는 것이 가능한 경우에는, 일체로 취급할 수 있는 유리 기재의 두께의 합계를 유리 기재의 두께d라고 한다.

이 경우에, 제1 국소가열 광빔의 이동 방향의 빔 지름φ은, 접합재(1a)를 그 폭방향 전역에서 가열하기 위해서, 접합재(1a)의 폭을 w라고 하면,

φ > w ...(식 2)

를 만족해야 한다.

한편, 유리 기재의 열확산율a가 직접 판명하고 있지 않은 경우에는, 아래에 기재된 식 3에 따라 구해진다:

a=λ/Ｃｐ/ρ ...(식 3)

식 3에서, λ는 유리 기재의 열전도율, Ｃｐ는 유리 기재의 비열용량, ρ는 유리 기재의 밀도다.

본 발명에 따른 유리 기재의 접합체, 기밀용기, 및 유리구조체의 제조 방법에 적용가능한 접합재는, 연화점이 유리 기재의 연화점보다 낮고, 점도가 네가티브의 온도계수를 갖는 재료이면 특별하게 한정되지 않는다. "점도가 네가티브의 온도계수를 갖는"이란, 온도가 상승되면 점도가 작아진다는 사실, 즉 점도의 온도 의존성이 네가티브인 사실을 의미한다. 이들 조건은, 접합재가 연화된 단계에서 유리 기재가 탄성적으로 변형하고, 유리 기재쌍의 사이에 끼워진 접합재가 용융한 단계에서 접합재가 유리 기재쌍에 양호하게 접촉하기 위해서 요구된다(도 4d∼4e 참조). 본 발명에 적용가능한 접합재는, 예를 들면, 유리 프릿과 저융점 금속으로 예를 들 수 있다. 특히, 비결정형의 유리 프릿은, 분위기와 온도의 영향을 받기 어렵기 때문에 보다 적합하다.

본 발명의 유리 기재의 접합체, 기밀용기, 및 유리구조체의 제조 방법에 적용가능한 유리 기재는, 연화점이 접합재의 연화점보다 높다고 하는 전술한 조건을 만족하면, 특별하게 한정되지 않는다. 제조시의 열영향에 의한 화학적 안정성과 치수공차의 안정성의 관점에서, 일반적으로 디스플레이 유리에 적용가능한, 무알칼리 유리나 알칼리 없는 유리와, 고왜점 유리를 채용하는 것이 적합하다.

본 발명의 유리구조체의 제조 방법 및 기밀용기의 제조 방법에 적용가능한 제1 국소가열 광빔은, 그 파장특성이, 유리 기재에 대하여 투과성이 있고, 접합재에 대하여 흡수성이 있는 광이면, 특별하게 한정되지 않는다. 예를 들면, 수속 광학계와 조합한 적외 램프 등을 본 발명의 제1 국소가열 광빔으로서 사용할 수 있다. 또한, 이동 조사를 편리하게 행하는 사실의 관점과 조사 스폿이 첨예하다는 사실의 관점에서, 반도체 레이저와, ＣＯ₂레이저 등의 가스 레이저를 사용하는 것이 적합하다.

본 발명의 유리구조체의 제조 방법 및 기밀용기의 제조 방법에 적용가능한 제1 국소가열 광빔의 조사 조건은, 전술한 식 1 및 2를 만족하면 좋다. 조사 가열동안 유리 기재의 바이메탈 효과에 따라 하중이 집중하는 영역을 국소화시키기 위해서, 제1 국소가열 광빔의 빔 지름φ을 접합재의 폭ｗ이하가 안되는 범위내에서 작게 해, 이동 속도v를 보다 고속으로 해서 조사하는 것이 적합하다.

다음에, 본 발명의 유리구조체의 제조 방법에 있어서의 유리 기재의 접합 방법의 일 실시예에 대해서, 도면을 참조해서 설명한다. 이 실시예에서는, 전술한 식 1 및 식 2의 조사 조건을 충족시키는 제1 국소가열 광빔과 아울러, 제2 국소가열 광빔을 접합재(1a)에 조사함으로써, 유리 기재의 접합을 행한다. 여기에서 설명한 실시예에서는, 제1 국소가열 광빔의 조사를 행한 후, 제2 국소가열 광빔의 조사를 행하고, 제1 국소가열 광빔이 후속한다.

(공정1)

우선, 도 8a에 나타나 있는 바와 같이, 프레임 부재(14)(제1 유리 기재)를 준비한다. 다음에, 도 8b에 나타나 있는 바와 같이, 접합재(1a)를 프레임 부재(14) 위에 배치하고, 전체적으로 프레임 부재(14)와 같거나 동등한 프레임형의 형태로 되도록 접합재(1a)를 형성한다. 접합재(1a)는, 소정의 폭W로, 프레임 부재(14)와 리어 플레이트(13)의 대향하는 면을 따라 연장하도록 배치된다. 접합재(1a)는, 그 접합재가 연화 또는 용융될 때 네가티브의 온도계수를 갖는 점도를 제공하고, 고온에서 연화되고, 페이스 플레이트(12), 리어 플레이트(13), 및 프레임 부재(14) 중 어느 하나보다도 연화점이 낮은 것이 바람직하다. 접합재(1a)의 예로서, 유리 프릿, 무기접착제 및 유기접착제를 들 수 있다. 접합재(1a)는, 후술하는 국소가열 광빔의 파장에 대하여 높은 흡수성능을 나타내는 것이 바람직하다. 내부공간의 진공도 유지가 요구되는 ＦＥＤ등에 사용되는 기밀용기를 제조하는 경우에는, 잔류 하이드로카본의 분해를 억제할 수 있는 유리 프릿이나 무기접착제가 적합하게 사용된다.

(공정2)

다음에, 도 8c에 나타나 있는 바와 같이, 전자방출소자(27)등이 형성된 리어 플레이트(13)(제2 유리 기재)와 프레임 부재(14)가 접합재(1a)를 끼워서 서로 대향하도록 구성요소를 배치한다. 이에 따라, 프레임 부재(14)(제1 유리 기재)와 리어 플레이트(13)(제2 유리 기재)와의 사이에, 프레임 부재(14)와 리어 플레이트(13)의 양쪽에 접촉하도록, 접합재(1a)가 배치된다.

도 8d에 나타나 있는 바와 같이, 접합재(1a)와 리어 플레이트(13)와의 접촉을 확실하게 하고, 접합재(1a)에 가해진 압력을 균일화하기 위해서, 프레임 부재(14)를, 접합재(1a)가 배치된 면과는 반대측에 유리 기재(52)(제3 유리 기재)로 덮는다. 접합재(1a)를 리어 플레이트(13)에 누르도록 접합재(1a)의 두께 방향으로 보조 하중을 인가하는 것이 바람직하다.

(공정3: 제1 및 제2 접합 공정)

다음에, 도 8e에 나타나 있는 바와 같이, 제1 및 제2 국소가열 광빔(41, 42)을 접합재(1a)에 이동하면서 조사하고, 대향배치된 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)를 접합한다. 제1 및 제2 국소가열 광빔(41, 42)은, 접합재(1a)가 연장되는 방향D(도5a참조)으로 이동하면서, 접합재(1a)에 조사된다. 이러한 순서에서, 제2 국소가열 광빔(42)은, 제1 국소가열 광빔(41)을 따라가면서 이동한다. 제1 및 제2 국소가열 광빔(41, 42)은, 상기 접합 영역의 근방을 국소적으로 가열 가능한 것이 적정하다. 광원으로서는 반도체 레이저가 적합하게 사용된다. 접합재(1a)를 국소적으로 가열하는 성능과, 유리 기재의 투과성능등의 관점에서, 적외영역에서의 파장을 갖는 가공용 반도체 레이저가 국소가열 광빔(41, 42)의 광원으로서 바람직하다.

도 5a를 참조하면, 제1 국소가열 광빔(41)을 출사하는 제1 레이저 헤드(61)와, 제2 국소가열 광빔(42)을 출사하는 제2 레이저 헤드(62)는, 접합재(1a)가 연장하는 방향D로, 광축간 거리가 소정간격C가 되도록, 브레드보드(breadboard)(60)에 고정되어 있다. 이에 따라 제2 국소가열 광빔(42)은, 제1 국소가열 광빔(41)과 동일한 속도로, 제1 국소가열 광빔(41)을 따라가면서 이동한다. 접합재(1a)를 포함하는 피조사물을 이동시킴으로써, 제2 국소가열 광빔(42)에 의해 생긴 조사 위치가 제1 국소가열 광빔(41)에 의해 생긴 조사 위치를 따라가면서, 제1 국소가열 광빔(41)에 의해 생긴 조사 위치와 동일한 속도로 이동하여도 좋다. 이와는 달리, 브레드보드(60)을 방향D에 따라 이동시킴으로써, 제2 국소가열 광빔(42)에 의해 생긴 조사 위치가 제1 국소가열 광빔(41)에 의해 생긴 조사 위치를 따라가면서 제1 국소가열 광빔(41)에 의해 생긴 조사 위치와 동일속도로 이동하여도 좋다.

본 명세서에서는, 제1 국소가열 광빔(41)의 조사에 의한 접합재(1a)의 가열용융 및 그 후의 냉각 과정을, 제1 접합 공정이라고 부른다. 또한, 제2 국소가열 광빔(42)의 조사에 의한 접합재(1a)의 가열용융 및 그 후의 냉각 과정을, 제2 접합 공정이라고 부른다. 본 실시예에서는, 브레드보드(60)에 고정된 제1 레이저 헤드(61)와 제2 레이저 헤드(62)를 사용하여, 2회의 국소가열 광빔의 조사를 약간의 시간차이로 거의 동시에 행한다. 제1 접합 공정과 제2 접합 공정을, 서로 따로 따로의 타이밍에서 행해도 된다.

접합재(1a)는, 제1 국소가열 광빔(41)의 조사에 의해, 접합재(1a)가 연장되는 방향D로 순차 가열되어서 용융된다. 그 후, 접합재(1a)를 연화점이하의 온도까지 냉각한다. 제1 국소가열 광빔(41)은, 프레임 부재(14) 위에 배치된 접합재(1a)가 연장하는 방향으로 이동하면서 조사된다. 접합재(1a)는, 프레임 부재(14) 위에, 전체적으로 프레임형의 형태로 되도록 형성된다. 도 5a, 5c에 나타나 있는 바와 같이, 제1 국소가열 광빔(41)의 빔 스 포트를 어느 정도 크게 설정하고, 접합재(1a)의 폭방향 전역에서 접합재(1a)를 가열 용융시킨다. 도 5c는 도 5a의 ＣＣ선에서 본 평면도다.

제1 국소가열 광빔(41)의 조사에 의해 용융된 접합재(1a)가 연화점이하의 온도까지 냉각한 후에, 제2 국소가열 광빔(42)이 조사된다. 제2 국소가열 광빔(42)은, 제1 국소가열 광빔(41)에 대한 광축간 간격C를 유지하면서, 제1 국소가열 광빔(41)을 따라가면 조사된다. 이에 따라, 연화점이하의 온도까지 냉각한 접합재(1a)의 폭방향의 일부가 가열되어, 다시 용융된다.

제2 국소가열 광빔(42)은, 가열되어 다시 용융된 접합재(1a)의 일부의 주위를, 연화점이하의 온도인 접합재(1a)의 일부가 둘러싸는 상태가 되도록, 조사된다. 구체적으로는, 도 5d에 나타나 있는 바와 같이, 제2 국소가열 광빔(42)의 빔 지름을 접합재(1a)의 폭W보다 작게 한다. 이에 따라, 접합재(1a)의 폭방향의 양측부(44)에 끼워진 중앙부(45)만을 가열해서 재용융시키는 한편, 양측부(44)를 연화되지 못하게 하도록, 제2 국소가열 광빔(42)의 조사가 행해진다. 이 설명에서, 도 5d는, 도 5c의 파선으로 둘러싼 Ａ부의 확대도다. 이에 따라, 접합재(1a)의 폭방향의 일부가 가열되어서 재용융된다. 또한, 접합재(1a)의 폭방향으로, 가열되어서 재용융된 부분의 양측 각각, 적어도 일부가 용융하고 있지 않은 측부(44)가 확보된다. 가열되어 재용융된 중앙부(45)는, 그 후에 연화점이하의 온도까지 냉각된다.

제2 국소가열 광빔(42)의 조사에 의해 가열되어 재용융한 부분의 주위가, 연화점이하의 온도의 접합재(1a)로 둘러싸여지도록 하기 위해서는, 다음의 요건을 충족시킬 필요가 있다. 즉, 제1 국소가열 광빔(41)의 조사에 의해 폭방향 전역에서 가열되어 용융한 접합재(1a)가, 제2 국소가열 광빔(42)이 조사될 때까지, 연화점이하의 온도까지 냉각되어 있을 필요가 있다. 이 요건은, 제1 국소가열 광빔(41)과 제2 국소가열 광빔(42)간의 광축간 거리C와 접합재(1a)의 냉각 속도를 조정함으로써 만족할 수 있다. 가열되어서 재용융된 부분의 양측에 재용융하지 않는 측부(44)를 확보하기 위해서는, 빔 지름등의 제2 국소가열 광빔(42)의 조사 조건을 조정함에 의해, 원하는 범위를 가열해서 재용융시키는 것이 적정하다.

제2 국소가열 광빔(42)을 조사할 때, 접합재(1a)는, 접합재(1a)의 폭방향 전역에서 가열되어서 용융한 후, 연화점이하의 온도까지 냉각된 상태가 되어 있으면 좋다.

제1 및 제2 국소가열 광빔(41, 42)은, 각각 소정영역(제1 국소가열 광빔(41)은 폭방향 전역, 제2 국소가열 광빔(42)은 폭방향 중앙부)의 접합재(1a)를 조사해서 가열할 수 있으면, 접합 대상물에 대하여 같은 측으로부터 조사해도 서로 반대측으로부터 조사해도 좋다. 예를 들면, 프레임 부재(14)와 리어 플레이트(13)의 사이에 있는 접합재(1a)를 조사할 경우, 도 5에 나타나 있는 바와 같이 제1 및 제2 국소가열 광빔(41, 42)의 양쪽 모두 프레임 부재(14)의 측으로부터 입사해도 좋거나, 제1 및 제2 국소가열 광빔(41, 42)의 한쪽이 프레임 부재(14)의 측으로부터 입사하고 다른쪽이 리어 플레이트(13)의 측으로부터 입사해도 좋다.

도 7은, 프레임 부재(14)와 리어 플레이트(13)를 접합하는 접합부재(1)의 응력분포에 대해서 설명하기 위한 도면이다. 도 7b∼7d는, 도 7a에 나타나 있는 바와 같은, 접합재(1a)가 연장되는 방향에 수직한 가상면S를 따라 자른 프레임 부재(14), 접합부재(1) 및 리어 플레이트(13)를 각각 나타내는 단면도다.

도 7b는, 전술한 식 1 및 식 2를 충족시키는 제1 국소가열 광빔(41)의 조사를 행하지 않고, 가열로를 사용한 전체 가열만으로 접합재(1a)를 가열하여 용융시키고, 그 후 접합재(1a)를 연화점이하의 온도까지 냉각시켜서 얻어진 접합부재(1)의 잔류응력의 분포를 보이고 있다.

도 7c는, 도 5c에 나타낸 제1 국소가열 광빔(41)만으로 접합재(1a)를 가열 용융시키고, 그 후 접합재(1a)를 연화점이하의 온도까지 냉각시킴으로써 얻어진 접합부재(1)의 잔류응력의 분포를 보이고 있다.

도 7d는, 도 5c에 나타낸 제1 국소가열 광빔(41) 및 제2 국소가열 광빔(42)을 전술한 조사 조건하에서 조사하는 것으로 얻어진 접합부재(1)의 잔류응력의 분포를 보이고 있다.

이 응력분포는, 접합재(1a)가 연장하는 방향을 X, 접합재(1a)의 폭방향을 Y, 접합재(1a)의 두께 방향을 Z라고 하면, Y, Z방향에 대하여 45°기운면에서의 전단응력에 대응한, Z방향(두께 방향)의 인장응력 및 압축응력의 분포를 보이고 있다.

도 7b에 나타낸 것과 같은 가열로를 사용해서 접합재(1a)를 전체적으로 가열하여 유리 기재를 접합한 경우에는, 접합부재(1)에 크랙의 진전을 막기 위해 압축응력의 영역을 발생시키는 것은 곤란했다.

도 7c에 나타낸 것과 같은 제1 국소가열 광빔(41)의 조사만으로 유리 기재를 접합한 경우에는, 접합부재(1)의 폭방향 단부에 압축응력영역(71)이 형성되었다. 접합부재(1)의 폭방향 단부의 압축응력영역(71)에 인접하는 접합부재(1)의 폭방향 중앙부는, 인장응력영역(72)이 되었다. 이 때문에, 기밀용기의 외부에서 작용하는 외력에 의해 접합부재(1)의 폭방향 단부에 크랙이 생기는 것이 억제된다. 그러므로, 기밀성의 저하가 억제된다. 접합부재(1)의 폭방향 중앙부에 크랙이 발생했을 경우, 크랙은, 인장응력영역(72)을 횡단하도록, 접합부재(1)의 폭방향Y로 진전된다. 그렇지만, 압축응력영역(71)에 있어서 크랙의 진전을 막는다. 이 때문에, 역시 기밀성의 저하가 억제된다.

도 7d에 나타낸 것과 같은 본 실시예에서는, 제1 국소가열 광빔(41)으로 가열되어 용융한 후, 연화점이하의 온도까지 냉각된 접합재(1a)에, 제2 국소가열 광빔(42)을 조사한다. 이에 따라, 접합재(1a)를 국소적으로 재용융시킴과 아울러, 재용융한 부분의 주위가 연화점이하의 온도를 갖는 접합재로 둘러싸여진다. 제2 국소가열 광빔(42)이 조사된 부위는 압축된다. 그 결과, 도 4d에 나타나 있는 바와 같이, 접합부재(1)의 폭방향 중앙부 및 폭방향 단부에, 접합부재(1)의 두께 방향의 잔류응력이 압축응력이 되는 압축응력영역(71)이 형성된다. 그 압축응력영역(71)에 인접하게, 접합부재(1)의 두께 방향의 잔류응력이 인장응력이 되는 인장응력영역(72)이 형성된다. 크랙이 진전되기 쉬운 인장응력영역(72)이, 크랙이 거의 진전되지 않는 압축응력영역(71)에 의해 분단된다. 이 때문에, 크랙의 진전이 쉽게 억제된다. 이렇게 하여, 제1 및 제2 국소가열 광빔(41, 42)을 접합재(1a)에 조사해서 유리 기재쌍을 접합한다. 이렇게 하여, 접합부재의 장기적인 기밀성 신뢰도를 보다 확실하게 하는 것이 가능하다.

(공정4)

다음에, 도 8g∼8k에 나타나 있는 바와 같이, 공정1∼3과 같은 과정에 따라, 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14)를 접합한다. 구체적으로, 도 8g에 나타나 있는 바와 같이, 먼저, 형광막(34) 및 다른 구성요소가 형성된 페이스 플레이트(12)를 준비한다. 다음에, 도 8h에 나타나 있는 바와 같이, 페이스 플레이트(12) 위에, 공정1과 같은 방법으로 접합재(1b)를 프레임형의 형태로 형성한다. 다음에, 도 8i에 나타나 있는 바와 같이, 공정2와 같은 방법으로, 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14)를 접합재(1b)를 거쳐서 서로 접촉시킨다. 이 과정에서는, 유리 기재(52)는 사용하지 않는다. 다음에, 도 8j 및 도 5b에 나타나 있는 바와 같이, 공정3과 같은 방법으로 제1 및 제2 국소가열 광빔(41, 42)을 조사한다. 이에 따라, 도 8k에 나타나 있는 바와 같이, 페이스 플레이트(12)와 리어 플레이트(13)가 프레임 부재(14)를 통해 서로 대향하고, 내부공간이 형성된 용기(10)가 형성된다. 본 실시예에서는, 접합재(1b)를 페이스 플레이트(12)에 형성하고 있다. 그렇지만, 접합재(1b)를 프레임 부재(14)에 형성해도 좋다. 접합재(1b)의 종류, 물성, 레이저빔의 조사 조건등은, 공정1∼3과 같거나 동등한 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 실시예에서는, 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)를 접합하고, 한층 더 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14)를 접합한다. 이에 따라, 페이스 플레이트(12)와 리어 플레이트(13)의 사이에 프레임 부재(14)가 삽입된 용기(10)가 제조된다. 본 발명은, 보다 일반적으로, 적어도 일부가 리어 플레이트(13)와 페이스 플레이트(12)로 이루어지는 기밀용기의 제조 방법을 제공한다. 프레임 부재(14)의 형상을 갖는 돌출부가 미리 일체로 형성된 유리 기재를 리어 플레이트(13) 또는 페이스 플레이트(12)의 한쪽으로서 사용하고, 다른쪽의 플레이트와 접합할 경우에, 본 발명의 기밀용기의 제조 방법을 적용할 수 있다. 또한, 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14)를 먼저 접합하고, 그 후에 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)를 접합할 경우에, 본 발명의 기밀용기의 제조 방법을 적용할 수 있다.

이상에서 설명한 실시예는, 화상표시장치에 사용되는 기밀용기의 제조 방법에 본 발명을 적용한 실시예다. 본 발명은, 보다 일반적으로, 제1 유리 기판과 제2 유리 기판을 접합하는 경우에 적용할 수 있다. 이 경우, 제1 및 제2 국소가열 광빔은, 양쪽 모두 제1 유리 기판측에서 조사해도 좋다. 이와는 달리, 제1 및 제2 국소가열 광빔의 한쪽을 제1 유리 기판측에서 조사하고, 다른쪽을 제2 유리 기판측에서 조사해도 된다. 또한, 이와는 달리, 제1 및 제2 국소가열 광빔 양쪽 모두 제2 유리 기판측에서 조사해도 좋다.

다음에, 본 발명의 유리구조체의 제조 방법에 있어서의 유리 기재의 접합 방법의 일 실시예에 대해서, 도면을 참조해서 설명한다. 이 실시예에서는, 전술한 식 1 및 식 2의 조사 조건을 충족시키는 제1 국소가열 광빔에 더해서, 제2 국소가열 광빔을 접합재(1a)에 조사함으로써, 유리 기재를 서로 접합한다. 여기에서 설명하는 실시예에서는, 제1 국소가열 광빔의 조사에 앞서, 제2 국소가열 광빔의 조사를 행한다. 제2 국소가열 광빔에 의해 생긴 조사 위치에, 제1 국소가열 광빔에 의해 생긴 조사 위치가 따라가도록, 제1 및 제2 국소가열 광빔의 조사를 행한다.

이하의 설명에서는, "제1 유리 기재"를, 접합재가 형성되는 유리 기재라고 하는 의미로 사용하고, "제2 유리 기재"를, 접합재를 끼워서 제1 유리 기재에 대향하게 배치되는 유리 기재라고 하는 의미로 사용하고 있다. 따라서, 후술하는 공정1∼3에서는, 접합재(1a)가 배치된 유리 기재인 프레임 부재(14)가 "제1 유리 기재"이며, 거기에 대향하게 배치되는 유리 기재인 리어 플레이트(13)가 "제2 유리 기재"다. 한편, 공정4에서는, 접합재가 배치된 유리 기재인 페이스 플레이트(12)가 "제1 유리 기재"이며, 거기에 대향하게 배치되는 유리 기재인 프레임 부재(14)가 "제2 유리 기재"다.

(공정1)

우선, 도 8a에 나타나 있는 바와 같이, 프레임 부재(14)(제1 유리 기재)를 준비한다. 다음에, 도 8b 및 도 15a에 나타나 있는 바와 같이, 접합재(1a)를 프레임 부재(14) 위에 배치하고, 전체적으로 프레임 부재(14)와 같은 프레임형의 형태로 되도록 접합재(1a)를 형성한다. 접합재(1a)는, 접합재(1a)가 소정의 폭W로, 프레임 부재(14)와 리어 플레이트(13)의 대향하는 면을 따라 연장하도록 배치된다. 도 15a는, 도 8b의 15A-15A 선에서 본 평면도이며, 프레임 부재(14) 위에 접합재(1a)가 형성된 상태를 나타낸다. 접합재(1a)는, 네가티브의 온도계수를 갖는 점도를 제공하고, 고온에서 연화되고, 페이스 플레이트(12), 리어 플레이트(13), 및 프레임 부재(14) 중 어느 하나보다도 연화점이 낮은 것이 바람직하다. 접합재(1a)의 예로서, 유리 프릿, 무기접착제 및 유기접착제를 들 수 있다. 접합재(1a)는, 후술하는 국소가열 광빔의 파장에 대하여 높은 흡수성능을 나타내는 것이 바람직하다. 내부공간의 진공도 유지가 요구되는 ＦＥＤ등에 사용되는 기밀용기를 제조하는 경우에는, 잔류 하이드로카본의 분해를 억제할 수 있는 유리 프릿이나 무기접착제가 적합하게 사용된다.

접합재(1a)는, 도 11a의 우측 도면(프레임 부재(14) 및 접합재(1a)의 단면도)에 나타나 있는 바와 같이, 접합재(1a)의 폭방향(도 15도 참조)의 양측부(46)가 돌출하도록, 프레임 부재(14) 위에 형성하는 것이 바람직하다. 다른 실시예에서는, 도 12a의 우측 도면에 나타나 있는 바와 같이, 접합재(1a)를, 접합재(1a)의 폭방향의 중앙부(66)가 돌출하도록 프레임 부재(14) 위에 형성하는 것도 적정하다. 도 12는, 도 11과 같은 방법으로, 접합재(1a)의 폭방향으로의 중앙부에 상기 돌출부가 형성된 경우 얻어진 상기 접합 영역의 상태를 나타낸다. 접합재(1a)의 폭방향으로의 일부 또는 일부들만 후술하는 바와 같이, 제2 국소가열 광빔(42)에 의해, 확실하게 용융시키도록 상술한 것과 같은 접합재(1a)의 돌출형상이 설치된다.

(공정2)

다음에, 도 8c 및 도 15b에 나타나 있는 바와 같이, 예를 들면, 전자방출소자(27)등이 형성된 리어 플레이트(13)(제2 유리 기재)와 프레임 부재(14)가 접합재(1a)를 끼워서 서로 대향하도록 구성요소가 배치된다. 전술한 바와 같이, 접합재(1a)는 폭방향의 일부 또는 일부들을 돌출하도록 형성되어 있다. 그 때문에, 그 돌출부 또는 돌출부들만이, 접합재(1a)가 연장되는 방향D(도 15b 참조)로, 리어 플레이트(13)와 연속적으로 접촉된다. 도 15b는, 도 8c에 도시된 15B-15B선에서 본 평면도이며, 접합재(1a)가 형성된 프레임 부재(14)와, 리어 플레이트(13)가 대향 배치된 상태를 나타낸다.

(공정3)

다음에, 도 8e 및 도 13a에 나타나 있는 바와 같이, 제1 및 제2 국소가열 광빔(41, 42)을 접합재(1a)에 조사하고, 대향 배치된 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)를 접합한다. 제1 및 제2 국소가열 광빔(41, 42)은, 접합재(1a)가 연장하는 방향D(도 15b 및 도 13a 참조)로 이동하면서, 접합재(1a)에 조사된다. 이러한 과정에서, 제1 국소가열 광빔(41)은, 제2 국소가열 광빔(42)을 따라가면서 이동한다.

도 13a를 참조하면, 제2 국소가열 광빔(42)을 출사하는 제2 레이저 헤드(62)와, 제1 국소가열 광빔(41)을 출사하는 제1 레이저 헤드(61)는, 접합재(1a)가 연장하는 방향D로, 광축간 거리가 소정간격C가 되도록, 브레드보드(60)에 고정되어 있다. 이에 따라, 제1 국소가열 광빔(41)은, 제2 국소가열 광빔(42)과 동일한 속도로, 제2 국소가열 광빔(42)을 따라가면서 이동한다. 접합재(1a)를 포함하는 피조사물을 이동시킴으로써, 제1 국소가열 광빔(41)에 의해 생긴 조사 위치가 제2 국소가열 광빔(42)에 의해 생긴 조사 위치를 따라가면서 제2 국소가열 광빔(42)에 의해 생긴 조사 위치와 동일속도로 이동하여도 좋다. 이와는 달리, 브레드보드(60)를 방향D로 이동시킴으로써, 제1 국소가열 광빔(41)에 의해 생긴 조사 위치가 제2 국소가열 광빔(42)에 의해 생긴 조사 위치를 따라가면서 제2 국소가열 광빔(42)에 의해 생긴 조사 위치와 동일속도로 이동하여도 좋다.

제1 및 제2 국소가열 광빔(41, 42)은, 접합 영역 근방을 국소적으로 가열가능한 것이 적정하다. 광원으로서는 반도체 레이저가 적합하게 사용된다. 접합재(1a)를 국소적으로 가열하는 성능과, 유리 기재의 투과성능등의 관점에서, 적외영역에서의 파장을 갖는 가공용 반도체 레이저가 국소가열 광빔(41, 42)의 광원으로서 바람직하다.

접합재(1a)는, 제2 국소가열 광빔(42)의 조사에 의해, 접합재(1a)가 연장하는 방향D로 순차 가열되어서 용융된다. 그 후, 접합재(1a)는, 연화점이하의 온도까지 냉각된다. 제2 국소가열 광빔(42)은, 프레임 부재(14) 위에 배치된 접합재(1a)가 연장하는 방향으로 이동하면서 조사된다. 접합재(1a)는, 프레임 부재(14) 위에, 전체적으로 프레임형의 형태로 되도록 형성된다. 이러한 경우에, 접합재(1a)의 폭방향의 적어도 일부가 용융하고, 그 후 접합재(1a)의 온도가 연화점이하로 되도록 냉각된다. 이에 따라, 접합재(1a)가 연장하는 방향D로 접합재(1a)의 폭방향의 일부영역에, 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)를 부분적으로 접합하는 부분 접합부가 순차로 형성된다.

도 11a에 나타나 있는 바와 같이, 접합재(1a)의 폭방향의 양측부(46)가 돌출하도록 형성되어 있는 경우, 도 11b에 나타나 있는 바와 같이, 이 폭방향 양측부에 있는 상기 돌출부에 부분 접합부(55)가 형성된다. 한편, 도 12a에 나타나 있는 바와 같이, 접합재(1a)의 폭방향의 중앙부가 돌출하도록 형성되어 있는 경우에는, 도 12b에 나타나 있는 바와 같이, 이 폭방향중앙부에 설치된 돌출부에 상기 부분 접합부(75)가 형성된다.

제2 국소가열 광빔(42)의 조사에 의해 프레임 부재(14)와 리어 플레이트(13)와의 사이에 상기 부분 접합부를 형성하기 위해서는, 상기한 바와 같이, 접합재(1a)의 막두께에 폭방향으로 분포를 갖게 하고, 상기 부분 접합부를 형성하고 싶은 부분의 막두께를 다른 부분의 막두께보다 크게 하면 좋다.

제2 국소가열 광빔(42)의 조사에 의해 프레임 부재(14)와 리어 플레이트(13)와의 사이에 상기 부분 접합부를 형성하는데 다른 방법도 사용가능하고, 여기서, 제2 국소가열 광빔(42)의 빔 강도가 접합재(1a)의 폭방향으로서 분포를 갖게 해도 좋다. 예를 들면, 전술한 것과 같은 폭방향으로 막두께 분포를 갖는 접합재(1a)를, 폭방향의 막두께 분포가 평탄한 접합재로 치환하는 경우, 제2 국소가열 광빔(42)의 빔 프로파일을, 상기 부분 접합부를 형성하고 싶은 부분의 빔 강도가 다른 부분의 빔 강도보다 강한 프로파일로 바꾸어도 된다. 부분 접합부를 형성하고 싶은 부분의 빔 강도가 국소적으로 강한 빔 프로파일을 갖는 제2 국소가열 광빔(42)을 조사하는 경우, 접합재(1a)의 막두께가 폭방향으로 분포를 갖게 한 경우와 같은 방식으로, 프레임 부재(14)와 리어 플레이트(13)와의 사이에 부분 접합부가 형성된다.

제2 국소가열 광빔(42)의 빔 강도가 접합재(1a)의 폭방향으로 분포를 갖는 경우, 제2 국소가열 광빔(42)의 조사시의 접합재(1a)의 팽창률에 폭방향의 분포가 생긴다. 이에 따라, 제2 국소가열 광빔(42)의 조사시의 접합재(1a)의 막두께에, 폭방향의 분포가 형성된다.

이렇게, 부분 접합부를 형성하기 위해서는, 미리 준비한 접합재(1a)의 막두께 분포를 이용하는 것도 적절하다. 또는, 제2 국소가열 광빔(42)의 조사시의 접합재(1a)의 팽창률 분포에 의해 생성되는 접합재(1a)의 막두께분포를 이용해도 좋다. 제2 국소가열 광빔(42)의 조사시의 접합재(1a)의 팽창률 분포는, 제2 국소가열 광빔(42)의 강도 분포에 대응한 분포다. 또한, 상술한 것과 같은 과정이나 기술들을 서로 조합시켜도 좋다.

접합재(1a)가 연장하는 방향으로 각 위치에 있어서, 접합재(1a)의 전폭W의 1%∼90%의 범위내에서 부분 접합부(55 및 75)가 형성되도록, 제2 국소가열 광빔(42)이 조사되는 것이 바람직하다. 접합재(1a)가 연장하는 방향으로 각 위치에 있어서, 접합재(1a)의 전폭W의 2%∼50%의 범위내에서 부분 접합부(55 및 75)가 형성되도록, 제2 국소가열 광빔(42)이 조사되는 것이 더욱 바람직하다.

상기한 바와 같이, 접합재(1a)와 관련하여, 점도(점도계수)가 네가티브의 온도계수를 갖는다. 그 때문에, 접합재(1a)를 가열해서 용융시키면, 접합재(1a)의 점도가 일단 낮아져서, 접합재(1a)는 유동화된다. 한편, 국소가열 광빔의 조사가 끝나면, 접합재(1a)의 점도는 회복한다.

접합재(1a)는, 점도가 10^6.7(Ｐａ·ｓｅｃ)이상으로 회복하면 유동 상태로부터 탈출한다. 접합재(1a)는, 그 점성에 의거해 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)와의 사이에 어느 정도의 구속 작용을 미치게 한다. 즉, 제2 국소가열 광빔(42)은, 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)를 가접합한다(도 8f).

상기 부분 접합부는, 접합재(1a)의 전폭W(접합 예정 폭)의 일부에 형성되어 있는 것이 적절하다. 부분 접합부(55)와, 부분 접합부(55)가 형성되지 않는 부분인 비접합 영역(54)은, 접합재(1a)의 폭방향의 어느 위치에 있어도 좋다.

제2 국소가열 광빔(42)의 목적은, 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)를 가접합시키는데에 있다. 따라서, 부분 접합부(55)는, 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)와의 사이에 가상의 구속 작용이 얻어지는 정도의 연속성을 나타내면서, 방향D로 형성되는 것이 적절하다. 즉, 부분 접합부(55)는, 방향D로 어떠한 단절없이 연속적으로 형성되는 것이 적절하다. 또한, 방향D로 부분 접합부(55)가 형성되지 않는 영역이 일부 존재하는 것도 허용가능하다. 한편, 비접합 영역(54)이 방향D로 연속적으로 형성되어 있으면, 접합 영역에 잔류하기 쉬운 공극(보이드)을 효율적으로 배출 또는 제외할 수 있기 때문에, 바람직하다.

접합재(1a)의 각 위치에 있어서, 제2 국소가열 광빔(42)의 조사에 의해 용융한 접합재(1a)의 온도가 연화점이하가 된 후에, 제1 국소가열 광빔(41)이 조사된다. 구체적으로는, 접합재(1a)의 각 위치에 있어서, 제2 국소가열 광빔(42)의 조사에 의해 용융한 접합재(1a)의 점도가 10^6.7(Ｐａ·ｓｅｃ)이상이 되었을 때에, 제1 국소가열 광빔(41)이 조사된다. 제1 국소가열 광빔(41)은, 부분 접합부(55, 75)를 방향D로 순차로 가열해 재용융시킨다. 또한, 제1 국소가열 광빔(41)은, 비접합 영역(54, 74)을 방향D로 순차로 가열해 용융시킨다. 이렇게 해서, 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14) 각각을 접합하는 접합부재(56, 76)가 형성된다 도 11c, 도 12c). 제1 국소가열 광빔(41)은, 제2 국소가열 광빔(42)보다도 큰 파워를 갖고 있는 것이 바람직하다.

특히, 제1 국소가열 광빔(41)의 조사 타이밍은, 제2 국소가열 광빔(42)의 조사에 의해 용융 상태가 된 접합재(1a)가 냉각되어, 접합재(1a)의 폭방향의 일부만으로 프레임 부재(14)와 리어 플레이트(13)가 접합하고 있는 상태가 된 타이밍이다. 달리 말하면, 폭방향의 일부만으로 프레임 부재(14)와 리어 플레이트(13)가 접합하고 있는 상태는, 접합재(1a)가 프레임 부재(14)와 리어 플레이트(13)를 구속하고 있는 상태다. 이 상태를 접합재(1a)의 점도를 사용해서 표현하면, 접합재(1a)의 점도η(Ｐａ·ｓｅｃ)이 ｌｏｇη≤6.7의 상태이며, 이 상태에서 접합재(1a)의 온도는 연화점이하다. 접합재(1a)가 이 상태에 있는 타이밍이, 제1 국소가열 광빔(41)의 바람직한 조사 타이밍이다.

접합재(1a)의 온도가 연화점이하의 상태로 되어 있을 때에 제1 국소가열 광빔(41)을 조사하기 위해서는, 제2 국소가열 광빔(42)의 조사 후에 접합재(1a)가 냉각되는 시간의 주기를 확보할 필요가 있다. 이러한 목적을 위해, 제2 레이저 헤드(62)와 제1 레이저 헤드(61)의 광축간 거리C를, 접합재(1a)의 냉각 속도와 제1 및 제2 국소가열 광빔(41, 42)의 주사 속도(이동 조사 속도)를 고려해서 조정할 수 있다.

제1 국소가열 광빔(41)과 제2 국소가열 광빔(42)은, 원하는 접합 예정 영역을 가열할 수 있는 것이 적절하다. 이 때문에, 제1 국소가열 광빔(41)과 제2 국소가열 광빔(42)은, 접합 대상물에 대하여, 같은 측에 위치하고 있거나, 서로 반대측에 위치하여도 된다.

(공정4)

다음에, 도 8g∼8k에 나타나 있는 바와 같이, 공정1∼3과 같은 과정에 따라, 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14)를 접합한다. 구체적으로, 도 8g에 나타나 있는 바와 같이, 먼저, 형광막(34) 및 다른 구성요소가 형성된 페이스 플레이트(12)를 준비한다. 다음에, 도 8h에 나타나 있는 바와 같이, 페이스 플레이트(12) 위에, 공정1과 같은 방법으로 접합재(1b)를 프레임형의 형태로 형성한다. 다음에, 도 8i에 나타나 있는 바와 같이, 공정2와 같은 방법으로, 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14)를 접합재(1b)를 거쳐서 서로 접촉시킨다. 이 과정에서는, 유리 기재(52)는 사용하지 않는다. 다음에, 도 8j 및 도 13b에 나타나 있는 바와 같이, 공정3과 같은 방법으로 제2 및 제1 국소가열 광빔(42, 41)을 조사한다. 이에 따라, 도 8k에 나타나 있는 바와 같이, 페이스 플레이트(12)와 리어 플레이트(13)가 프레임 부재(14)를 통해 서로 대향하고, 내부공간이 형성된 용기(10)가 형성된다. 본 실시예에서는, 접합재(1b)를 페이스 플레이트(12)에 형성하고 있다. 그렇지만, 접합재(1b)를 프레임 부재(14)에 형성해도 좋다. 접합재(1b)의 종류, 물성, 레이저빔의 조사 조건등은, 공정1∼3과 같거나 동등한 것이 바람직하다.

종래기술에서는, 레이저빔을 접합재에 여러번 조사하였다. 그렇지만, 접합재의 가열용융은 1회의 조사로 행해진다. 미국 특허출원 공개번호 2008/0171485에 기재된 기술일 경우에도, 상기 부분 접합 영역이외의 영역은 1회 행해진 조사에 의해 접합된다. 그 1회의 조사만으로 가열 용융을 행할 경우에는, 접합재의 가열 용융에 필요한 열 에너지를 1회 공급해야 할 필요가 있다. 그러므로, 접합 대상물에 인가된 열량이 커지고, 조사 위치에 있어서의 유리 기재의 국부적인 열변형이 커지기 쉽다. 따라서, 접합되는 유리 기재쌍 사이에서의 접촉이 불안정해져, 접합부재에 공극(보이드)이 잔류하기 쉬워진다. 접합부재에 잔류하는 보이드는, 크랙을 야기하는 원인이 된다.

이에 대하여, 본 실시예에서는, 제2 국소가열 광빔(42)을 선행 조사시켜서, 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)와의 사이에 부분 접합부를 형성해서 이것들을 가접합시킨다. 또한, 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14)와의 사이에 부분 접합부를 형성해서 이것들을 가접합시킨다. 이 때문에, 제1 국소가열 광빔(41)의 조사시의 양쪽 유리 기재간의 접촉이 안정화하고, 접합 영역에 공극이 잔류하는 것이 억제된다. 결과적으로, 접합부재의 기밀성을 개선한다.

한층 더, 제1 국소가열 광빔(41)이 조사될 때에, 도 3에 나타나 있는 바와 같이, 전술한 바이메탈 효과에 따라, 용융된 접합재(1a)를 향해서 유리 기재(도면에 나타낸 예시적 실시예에서는 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14))가 탄성 변형한다(화살표A). 이 때문에, 제1 국소가열 광빔(41)의 조사 위치에 있어서의 접합재(1a)의 상기 용융부의 단면적이 팽팽해지거나 좁혀진다. 용융부(77)는 제1 국소가열 광빔(41)의 이동 방향D로 밀어내진다(화살표B). 이에 따라, 용융부내에 포함된 공극(보이드)도 배출 또는 제외된다. 이 때문에, 공극(보이드)이 더 잔류하기 어려워진다.

다음에, 제1 국소가열 광빔(41)을 조사할 때의 부분 접합부에서의 접합재(1a)의 적정 온도를 구한다. 이를 위해, 제1 및 제2 국소가열 광빔(41, 42)의 조사 타이밍을 변화시키고, 시험편의 접합부재(1)에 발생한 크랙의 밀도와, 제1 국소가열 광빔(41)의 입사 직전에 제공된 접합재의 온도와의 관계를 구했다. 접합재의 온도는, 실온(25℃라고 가정)과의 온도차이로 규격화하고, 그 규격화된 접합재의 온도를 가로축으로서 사용하여 도 14에 나타낸 그래프를 작성했다. 세로축은 접합부재의 길이 100mm당의 크랙 수를 나타낸다. 도 14에 있어서, Ｔ_sf는 접합재의 연화점을 나타내고, T₂는 제1 국소가열 광빔(41)이 입사하기 직전에 제공된 접합재의 온도를 나타낸다.

접합재로서 1mm 폭, 5μm두께의 프릿(아사히글라스 가부시키 가이샤사제 ＢＡＳ115)을 사용하였다. 피접합 유리 기재로서 고왜점 유리 기재(아사히글라스 주식회사 제품ＰＤ200)을 사용했다. 제2 국소가열 광빔(42)은, 파워 212W, 파장 808ｎｍ, 빔 지름 1.2mmφ, 주사 속도 600∼2000mm/s, 레이저빔 출력 강도 120W의 조건으로 조사했다. 제1 국소가열 광빔(41)은, 파장 808ｎｍ, 빔 지름 1.2mmφ, 주사 속도 600∼2000mm/s의 조건으로 조사하고, 레이저빔 출력 강도는 280W∼350W의 범위내에서 변화시켰다.

도 14에 나타나 있는 바와 같이, 제1 국소가열 광빔(41)이 입사하기 직전에 제공된 접합재의 온도가 연화점이상일 경우(도 14에 있어서 가로축의 값이 1이상일 경우), 크랙 밀도의 증가가 관찰된다. 이에 관련하여, 시험편의 접합면을 관찰하면, 잔류하는 공극(보이드)에 의해 생긴 마이크로 크랙이 지배적이다. 이러한 결과는, 부분 접합부에 의한 유리 기재에 가해진 구속 작용이 충분하게 얻어지지 않는다는 사실의 원인이라고 추정된다. 제1 국소가열 광빔(41)이 입사하기 직전에 제공된 접합재의 온도가 실온이하일 경우(도 14에 있어서 가로축의 값이 0이하일 경우), 크랙 밀도의 증대가 약간 관찰된다. 이러한 결과는, 제1 국소가열 광빔(41)이 조사되는 시점에서, 접합재에 생성된 응력이 증대한다는 사실의 원인이라고 추정된다.

도 14에 나타낸 실험 결과에 의하면, 접합재가 연장하는 방향으로 있는 각 위치에 있어서, 제2 국소가열 광빔(42)의 조사에 의해 용융한 접합재의 온도가 -0.1≤(T₂-25)/(T_sf-25)≤1의 범위를 충족시키는 동안에, 제1 국소가열 광빔(41)이 조사되는 것이 바람직하다. 이 식에서, T₂는 접합재의 온도, T_sf는 접합재의 연화점이다.

이렇게, 제1 국소가열 광빔(41)은, 부분 접합부의 접합재의 온도가 실온 혹은 그 이하의 온도까지 저하하고, 상기 접합재가 냉각 및 고화한 상태에서 조사하는 것이 가능하다. 그렇지만, 연화점온도이하의 온도에서의 접합재의 냉각 과정에 있어서, 유리 기재의 수축이 진행하고, 인장응력이 생긴다. 이 때문에, 상기 형성된 접합부재에 있어서 경시적으로 크랙의 발생 확률이 증가할 가능성이 있다. 그러므로, 장기적으로 신뢰성이 높은 접합부재에 의해 접합된 유리 구조체를 얻기 위해서는, 경험적으로, 제2 국소가열 광빔(42)의 조사후 제1 국소가열 광빔(41)을 조사하는 타이밍은, 이하의 조건을 충족시키는 타이밍이 적합하다. 즉, 제2 국소가열 광빔(42)의 조사후, 접합재의 점도η이 10¹⁸(Ｐａ·ｓｅｃ)이하, 즉 ｌｏｇ(η)≤18의 조건을 충족시키는 온도범위내에서, 제1 국소가열 광빔(41)의 조사를 행하는 것이 바람직하다. 더 바람직하게는, 같은 이유에 따라, 제2 국소가열 광빔(42)의 조사후, 접합재의 점도η이 10^13.5(Ｐａ·ｓｅｃ)이하, 즉 ｌｏｇ(η)≤13.5의 조건을 충족시키는 온도범위내에서 제1 국소가열 광빔(41)의 조사를 행하는 것이 바람직하다. ｌｏｇ(η)≤13.5의 조건을 충족시키는 점도는 왜점온도에 해당한다. 그러므로, 후자의 조사 조건은, 제2 국소가열 광빔(42)의 조사후, 접합재의 온도가 연화점이하 또한 왜점온도이상의 범위내에 있을 때에 제1 국소가열 광빔(41)의 조사를 행한다는 사실을 의미한다. 이에 따라, 접합부재에 있어서의 크랙의 발생을 한층 억제할 수 있다.

이상에서 설명한 실시예에서는, 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)를 접합하고, 한층 더 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14)를 접합하고, 그것에 의해서 페이스 플레이트(12)와 리어 플레이트(13)와의 사이에 프레임 부재(14)가 삽입된 용기(10)가 제조된다. 그러나, 본 발명은, 보다 일반적으로, 적어도 일부가 리어 플레이트(13)와 페이스 플레이트(12)로 이루어진 기밀용기를 제조하는 방법을 제공한다. 따라서, 프레임 부재(14)의 형상을 갖는 돌출부가 미리 일체로 형성된 유리 기재를, 리어 플레이트(13) 또는 페이스 플레이트(12)의 한쪽으로서 사용하고, 다른쪽의 플레이트와 접합하는 것도 가능하다. 또한, 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14)를 먼저 접합하고, 그 후에 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)를 접합하는 것도 가능하다.

이상에서 설명한 실시예는 화상표시장치에 사용하는 기밀용기의 제조 방법이다. 본 발명은, 보다 일반적으로, 제1 유리 기판과 제2 유리 기판을 접합하는 경우에 적용할 수 있다. 이 경우, 제1 및 제2 국소가열 광빔은, 양쪽 모두 제1 유리 기판측에서 조사해도 좋다. 이와는 달리, 제1 및 제2 국소가열 광빔의 한쪽을 제1 유리 기판측에서 조사하고, 다른쪽을 제2 유리 기판측에서 조사해도 된다. 또한, 이와는 달리, 제1 및 제2 국소가열 광빔 양쪽 모두 제2 유리 기판측에서 조사해도 좋다.

(예시1)

이하, 구체적인 예시를 제시해서 본 발명을 자세하게 설명한다. 예시1에서는, 상기 실시예에서 설명한 제조 방법을 적용해서 프레임 부재와 리어 플레이트를 기밀방식으로 접합한다. 한층 더, 프레임 부재와 페이스 플레이트를 기밀방식으로 접합하고, 이것에 의해 진공 기밀 용기를 제조한다.

공정 1(접합재의 프레임 부재(제1 유리 기재)에의 형성)

제1 유리 기재로서 프레임 부재(14)를 형성했다. 구체적으로, 먼저, 1.5mm 두께의 고왜점 유리 기재(아사히글라스 주식회사 제품ＰＤ200)을 준비하고, 그 유리 기재를 외형 980mm×580mm×1.5mm로 잘라냈다. 다음에, 절삭가공에 의해, 970mm×570mm×1.5mm의 중앙영역을 잘라내고, 폭 5mm, 두께 1.5mm의 대략 사각형단면의 프레임 부재(14)를 형성했다. 다음에, 유기용매세정, 순수 린스 및 ＵＶ-오존 세정에 의해, 프레임 부재(14)의 표면을 탈지했다.

예시1에서는, 접합재(1a, 1b)로서 유리 프릿을 사용했다. 유리 프릿으로서는, 열팽창 계수α=79×10^-7/℃, 전이점 357℃, 연화점 420℃의 Ｂｉ계 납 무함유 유리 프릿(아사히글라스 가부시키 가이샤사제ＢＡＳ115)을 모재(base material)로서 사용하고, 바인더로서 유기물을 분산 혼합한 페이스트(paste)를 사용했다. 이 페이스트를, 프레임 부재(14) 위에 스크린인쇄에 의해, 프레임 부재(14)의 둘레길이를 따라, 폭 1.5mm, 두께 7μm로 형성한 후, 120℃로 건조했다. 다음에, 유기물을 번아웃하기 위해서 460℃로 가열 및 하소하여, 접합재(1a)를 형성했다(도 8a, 8b).

공정 2(프레임 부재와, 전자소스 기재와, 접합재를 접촉시키는 공정)

제2 유리 기재로서, 리어 플레이트(13)(전자소스 기재)를 형성했다. 구체적으로, 외형 1000mm×600mm×1.8mm의 크기의 유리 기재(아사히글라스 주식회사 제품ＰＤ200)를 준비하고, 유기용매세정, 순수 린스 및 ＵＶ-오존 세정에 의해 표면을 탈지했다. 다음에, 이렇게하여 얻어진 유리 기재의 960mm×550mm의 중앙영역에, 표면전자 전도형 전자 방출소자(27)와 매트릭스 배선(28, 29)을 형성했다. 그 형성된 전자방출소자(27)는, 1920×3×1080의 화소수를 개별적으로 성공적으로 구동가능하도록, 매트릭스 배선(28, 29)에 접속했다. 다음에, 매트릭스 배선(28, 29) 위에, Ｔｉ로 이루어진 비증발형 게터 재료를, 두께 2μm로 스퍼터링에 의해 성막하고, 비증발형 게터(도면에 나타내지 않는다)를 형성했다. 이상과 같이, 제2 유리 기재인 리어 플레이트(13)를 준비했다. 진공배기를 행하기 위해서, 리어 플레이트(13)의 매트릭스 배선(28, 29)이 형성되지 않고 있는 영역에, 유리 기재를 관통하는 직경 3mm의 개구(도면에 나타내지 않는다)를 미리 설치했다.

이어서, 접합재(1a)가 형성된 프레임 부재(14)를 리어 플레이트(13)에 대하여 얼라인먼트하면서, 접합재(1a)가 리어 플레이트(13)의 전자방출소자(27)를 구비한 면과 접촉하도록, 이것들의 부재를 임시 조립하였다. 그 후에, 접합재(1a)에 가해진 가압력을 균일화하기 위해서, 보조적으로, 유리 기재(52)(아사히글라스 주식회사 제품ＰＤ200)를, 프레임 부재(14)를 덮도록 배치했다. 리어 플레이트(13)와 같은 사이즈를 가진 유리 기재(52)를 사용했다. 한층 더, 가압력을 보조하기 위해서, 도면에 나타내지 않은 가압장치에 의해 리어 플레이트(13)와, 접합재(1a)와, 프레임 부재(14)를 가압했다. 이렇게하여, 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)를 접합재(1a)를 거쳐서 접촉시켰다(도 8c, 8d).

공정 3(접합재에 제1 국소가열 광빔을 조사하는 제1 접합 공정) 및 공정 4(접합재에 제2 국소가열 광빔을 조사해서 재용융시키는 제2 접합 공정)

도 4, 도 5, 도 6 및 도 8을 사용하여, 본 발명의 특징인 식 1 및 식 2를 충족시키는 제1 국소가열 광빔 및 그와 연관된 제2 국소가열 광빔을 이용한 접합 공정에 대해서 상세하게 설명한다.

우선, 도 8d에 나타낸 공정으로 제조한 리어 플레이트(13), 프레임 부재(14) 및 접합재(1a)로 이루어진 임시 조립된 구조체에, 제1 국소가열 광빔(레이저빔)을 조사했다. 예시 1에서는, 가공용 반도체 레이저장치를 2개 준비하고, 레이저 헤드(61, 62)를, 광축간 거리 40mm에서 브레드보드(60)에 고정했다. 제1 및 제2 국소가열 광빔(41, 42)의 어느 하나는, 유리 기재(52)에 대하여 수직방향으로 광축을 확립했다. 레이저 헤드(61)는, 레이저 출사구와 유리 기재(52)간의 거리가 8cm가 되도록 배치했다. 레이저 헤드(62)는, 레이저 출사구와 유리 기재(52)간의 거리가 11cm가 되도록 배치했다(도 5a).

제1 국소가열 광빔(41)의 조사 조건은, 파장 980ｎｍ, 레이저 파워736W, 유효 빔 지름 3.5mm로 하고, 주사 방향D에 600mm/s의 속도로 주사했다. 제2 국소가열 광빔(42)의 조사 조건은, 파장 980ｎｍ, 레이저 파워 73W, 유효 빔 지름 0.9mm로 했다. 제2 국소가열 광빔(42)은, 제1 국소가열 광빔(41)에 대하여 40mm의 광축간 간격C를 유지한 채, 제1 국소가열 광빔(41)과 동일한 방향 또한 동일한 속도로, 제1 국소가열 광빔(41)을 따라가면서 주사했다. 도 5c에 나타나 있는 바와 같이, 제1 국소가열 광빔(41)은, 접합재(1a)의 전폭이 유효 빔내에 포함되도록 접합재(1a)에 합초시켜서 조사했다. 도 5d에 나타나 있는 바와 같이, 제2 국소가열 광빔(42)의 유효 빔은 접합재(1a)의 폭방향의 중심부만을 포함하도록 설정했다. 도 5d에 나타나 있는 바와 같이, 제2 국소가열 광빔(42)의 유효 빔의 단부로부터 접합재(1a)의 폭방향 단부까지의 거리는, 0.3mm이었다. 제1 및 제2 국소가열 광빔(41, 42)의 주사는, 접합재(1a)를 포함하는 피조사물을 이동시킴으로써 행했다(도 8e, 도 5a). 본 명세서에 있어서, 레이저 파워는, 레이저 헤드로부터 출사한 모든 광속을 적분하여 얻어진 강도값으로서 규정하였다. 유효 빔 지름은, 레이저빔의 강도가 피크 강도의 ｅ^-2배이상이 되는 범위로서 규정했다.

상기의 공정을 나머지의 3개의 주변부에 대해서도 마찬가지로 행하고, 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)와의 접합을 완료했다(도 8f).

도 7d는, 예시 1에 따라 제조된 기밀용기의 접합부재의 단면응력분포를 나타낸다. 접합부재 내부의 응력상태의 관찰에는, 액정편광 현미경 시스템ＬＣ-ＰｏｌＳｃｏｐｅ(미국ＣＲＩ사제)을 사용했다. 접합부재(1)의 폭방향 단부는 압축응력영역(71)이었다. 인장응력영역(72)에 끼워진 접합부재(1)의 폭방향 중앙부에, 압축응력영역(71)이 생겼다. 가열로에 의한 전체 가열방식이나 종래의 국소가열방식으로 얻어진 단면응력분포와 달리, 중앙부에 압축응력영역(71)이 형성되어 있기 때문에 크랙이 거의 진전되지 않아, 신뢰성이 높은 기밀용기를 얻었다.

제1 및 제2 국소가열 광빔(41, 42)의 조사 공정에 있어서, 제1 및 제2 국소가열 광빔의 조사 위치의 근방에 방사온도계를 설치하여, 접합재(1a)의 온도를 측정했다. 구체적으로는, 도 6에 나타낸 측정점A1∼A5(0.1mmφ)에 있어서, 접합재(1a)의 온도를 측정했다.

우선, 제1 국소가열 광빔(41)의 유효 빔내에 포함되는 측정점A1 및 측정점A2에 있어서, 접합재(1a)의 온도를 측정했다. 측정점A2는, 제1 국소가열 광빔(41)의 중심위치부터 제2 국소가열 광빔(42)을 향해 1.5mm 떨어진 위치에 있었다. 측정점A1은 측정점A2로부터 국소가열 광빔의 주사 방향과 수직의 방향으로 0.6mm 떨어진 위치에 있었다. 제1 국소가열 광빔(41)의 조사시에 접합재의 온도는, 측정점A2에서 640℃∼700℃이며, 측정점A1에서 600℃∼690℃이었다. 이에 따라, 측정점A1 및 A2에서 접합재(1a)가 용융하고 있는 것이 확인되었다.

다음에, 제2 국소가열 광빔(42)의 유효 빔내에 포함되는 측정점A5와, 제2 국소가열 광빔(42)의 유효 빔외에 위치하는 측정점A3, A4에서, 접합재(1a)의 온도를 측정했다. 측정점A5은 제2 국소가열 광빔(42)의 중심위치로부터 제1 국소가열 광빔(41)과 반대 방향으로 0.3mm 떨어진 위치에 있었다. 측정점A3은 제2 국소가열 광빔(42) 중심위치로부터 제1 국소가열 광빔(41)을 향해 1.0mm 떨어진 위치에 있었다. 측정점A4은 측정점A5로부터 레이저빔의 주사 방향과 수직한 방향으로 0.6mm 떨어진 위치에 있었다. 제2 국소가열 광빔(42)의 조사시의 접합재의 온도는, 측정점A5에서 670℃∼710℃이었다. 한편, 측정점A3에서의 온도는 110℃∼180℃이며, 측정점A4에서는 230℃∼330℃이었다.

이상과 같이 얻어진 측정 결과에 의하면, 제1 국소가열 광빔(41)의 조사에 의해 접합재(1a)가 용융 후에 일단 연화점이하의 온도까지 냉각되고, 계속해서 제2 국소가열 광빔(42)의 조사에 의해 접합재(1a)가 재용융한 것이 확인되었다. 덧붙여, 제2 국소가열 광빔(42)의 조사 위치 주변의 접합재(1a)는, 주사 방향에 대하여 수직한 방향(폭방향)도 포함시켜서 연화점이하의 온도로 유지되어 있는 것이 확인되었다. 예시 1에서는, 레이저빔을 조사하면서 방사온도계의 표시를 관찰해서 접합재의 온도를 확인했다. 그렇지만, 접합재에 열전쌍을 접촉시켜서 그 온도를 측정해도 좋다.

공정 5(프레임 부재, 접합재 및 페이스 플레이트를 준비하는 공정)

다음에, 리어 플레이트(13)와 마찬가지로, 리어 플레이트와 같은 외형크기의 아사히 글라스 주식회사 제품ＰＤ200을 유리 기재로서 사용하고, 형광막(34)등을 구비한 페이스 플레이트(12)를 제조했다.

공정 6(프레임 부재, 접합재 및 페이스 플레이트를 접촉시키는 공정), 공정 7(접합재에 제1 국소가열 광빔을 조사하는 제1 접합 공정) 및 공정 8(접합재에 제2 국소가열 광빔을 조사해서 재용융시키는 제2 접합 공정)

공정 1∼4과 같은 방법으로, 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14)를 제1 및 제2 국소가열 광빔(41, 42)을 사용해서 접합하고, 기밀용기를 완성시켰다. 공정 6∼8에서는, 유리 기재(52)를 사용하지 않았다. 레이저빔의 조사 조건과 주사 방법은, 공정 3, 4의 조건과 같은 것으로 했다. 레이저 헤드(61, 62)와 피조사물간의 위치 관계는, 도 5b에 나타낸 바와 같은 것이었다. 공정 5∼8에서는, 공정 1∼4와 달리 프릿 페이스트를 프레임 부재(14)에 형성하지 않고, 페이스 플레이트(12)에 형성했다. 기타는 공정 1∼4와 같거나 동등한 방법으로, 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14)를 접합했다(도 8g∼8k, 도 5b).

이상과 같이 하여, ＦＥＤ장치를 제조했다. 그 장치를 동작시킨 경우, 전자방출 성능 및 화상표시 성능이 장기간 안정되게 유지되었다. 접합부재가, ＦＥＤ에 적용가능한 정도의 강도와 안정한 기밀성을 확보한 것이 확인되었다.

예시 1의 조건으로, 공정 3에 있어서, 제1 국소가열 광빔(41) 및 프레임 부재(14)에 관해서,

φ = 3.5mm

w=1.5mm

v=600mm/s

d=1.5mm

a=4.5×10^-1ｍｍ²/s로부터 다음식:

φ/v=5.8×10^-3

(d/8)²/12a=6.5×10^-3

이 제공되고, 제1 국소가열 광빔(41)의 조사가 식 1 및 식 2를 충족시키는 것이 확인되었다.

마찬가지로, 예시 1의 조건으로, 공정 7에 있어서, 제1 국소가열 광빔(41) 및 페이스 플레이트(12)에 관해서,

φ = 3.5mm

w=1.5mm

v=600mm/s

d=1.8mm

a=4.5×10^-1ｍｍ²/s로부터 다음식:

φ/v=5.8×10^-3

(d/8)²/12a=9.4×10^-3

본 예시 1에 있어서 제조한 진공 기밀용기를 10ｋＰａ의 감압실에 100시간 배치했다. 접합부재단부에 이르는 크랙의 진전과, 진공도의 저하가 발생하지 않은 것을 확인했다. 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)를 접합하는 접합부재 및 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14)를 접합하는 접합부재의 단부를 포함하는 단면 검체 또는 견본을 조사하여, 접합부재단부 근방의 유리 기재의 기재 내부방향으로의 탄성변형을 확인했다. 응력분포를 평가하고, 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)를 접합하는 접합부재 및 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14)를 접합하는 접합부재의 단부 및 접합부재 폭방향의 중앙위치에, 도 7d에 나타나 있는 바와 같은 압축응력영역(71)이 형성되어 있는 것을 확인했다.

(예시2)

예시 2에서는, 도 9에 나타나 있는 바와 같이, 우선 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14)를 접합했다(도9a∼9f). 구체적으로는, 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14)를, 제1 국소가열 광빔을 사용하지 않고, 가열로(81)에 의한 전체 가열에 의해 접합했다(도 9c). 그 후에, 예시 1의 공정 4와 같은 방법으로, 제2 국소가열 광빔(42)(예시 1에 있어서의 제2 국소가열 광빔(42)과 같다)을 접합재(1a)에 조사하고, 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14)를 접합했다(도 9e). 가열로(81)로서는 대기로를 사용하였다. 페이스 플레이트(12), 프레임 부재(14) 및 접합재(1a)의 조립체를 가열로(81)안에서, 온도 500℃로 30분간 유지했다. 그 후, 프레임 부재(14)와 리어 플레이트(13)를 예시 1의 공정 3, 4와 같거나 동등한 방법에 따라 접합하여, 기밀용기를 제조했다(도 9g∼9j). 그 밖의 공정은 예시 1과 마찬가지로 행했다.

페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14)를 접합하는 접합부재에 관해서는, 접합부재의 폭방향 중앙부에 압축응력영역이 형성되고, 그 압축응력영역을 끼우도록 그 양측에 인장응력영역이 형성되었다. 따라서, 접합부재에 작용하는 외력에 의해 접합부재의 폭방향 단부로부터 크랙이 발생한 경우에도, 중앙부의 압축응력영역에 있어서 크랙의 진전을 막으므로, 기밀성이 장기간에 걸쳐서 유지된다. 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)를 접합하는 접합부재에 관해서는, 예시 1과 같이 접합부재의 폭방향 중앙부 및 폭방향 단부에 압축응력영역이 형성되고, 이것들에 끼워지도록 인장응력영역이 형성되었다. 따라서, 크랙이 거의 진전되지 않음과 아울러, 외력에 의해 접합부재에 크랙이 발생하는 것 자체를 적합하게 억제할 수 있다. 이 때문, 더 안정적으로 장기간의 기밀성의 유지가 가능해진다.

이상과 같이 하여, ＦＥＤ장치를 제조했다. 이 장치를 동작시킨 경우, 전자방출 성능 및 화상표시 성능이 장시간 안정되게 유지되고, 접합부재가, ＦＥＤ에 적용가능한 정도의 강도와 안정한 기밀성을 확보하고 있는 것이 확인되었다.

예시 2의 조건으로, 도 9i의 공정에 있어서, 제1 국소가열 광빔(41), 및, 페이스 플레이트(12), 프레임 부재(14) 및 접합재(1a)의 일체부에 관해서,

φ = 3.5mm

w=1.5mm

v=600mm/s

d=3.3mm

a=4.5×10^-1ｍｍ²/s로부터 다음식:

φ/v=5.8×10^-3

(d/8)²/12a=3.2×10^-2

예시 2에서 제조한 진공 기밀용기를 10ｋＰａ의 감압실에 100시간 배치했다. 접합부재단부에 이르는 크랙의 진전과, 진공도의 저하가 발생하지 않은 것을 확인했다. 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)를 접합하는 접합부재의 단부를 포함하는 단면 검체 또는 견본을 조사하여, 접합부재단부 근방의 유리 기재의 기재내부방향으로의 탄성변형을 확인했다. 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)를 접합하는 접합부재단부 및 접합부재 폭방향의 중앙위치에, 도 7d에 나타나 있는 바와 같은 압축응력영역(71)이 형성되어 있는 것을 확인했다.

(예시3)

전술한 실시예를 적용해서 프레임 부재와 리어 플레이트의 기밀접합을 행하고, 한층 더, 프레임 부재와 페이스 플레이트의 기밀접합을 행하여, 진공 기밀용기를 제조했다.

(공정1)

우선, 프레임 부재(14)를 형성했다. 구체적으로는, 1.5mm 두께의 고왜점 유리 기재(ＰＤ200)를, 외형 980mm×580mm×1.5mm로 잘라냈다. 다음에, 절삭가공에 의해, 970mm×560mm×1.5mm의 중앙영역을 잘라내고, 폭 5mm, 높이 1.5mm의 대략 사각형단면의 프레임 부재(14)를 형성했다. 다음에, 유기용매세정, 순수 린스 및 ＵＶ-오존 세정에 의해, 프레임 부재(14)의 표면을 탈지했다.

다음에, 프레임 부재(14) 위에 접합재(1a)를 형성했다. 예시 3에서는, 접합재(1a)로서 유리 프릿을 사용했다(접합재(1b)도 마찬가지). 사용한 유리 프릿은, 열팽창계수α=79×10^-7/℃, 전이점 357℃, 연화점 420℃의 Bi계 납 무함유 유리 프릿(ＢＡＳ115)을 모재로서 사용하고, 바인더로서 유기물을 분산 혼합한 페이스트다. 다음에, 프레임 부재(14)상의 둘레길이를 따라, 스크린 인쇄에 의해, 폭 1mm, 두께 7μm의 접합재(1a)를 형성한 후, 120℃로 건조했다. 그리고, 유기물을 번아웃하기 위해서 460℃로 가열, 하소하여, 접합재(1a)를 형성했다(도 8a, 8b). 접합재(1a)는, 스크린인쇄후의 건조 과정동안 수축에 의해, 접합재(1a)의 폭방향의 양측이 중앙부에 대하여 1.5μm 돌출된 단면 프로파일을 나타냈다(도 11a).

(공정2)

다음에, 리어 플레이트(13)로서, 외형 1000mm×600mm×1.8mm의 크기의 고왜점 유리 기재(ＰＤ200)로 이루어진 유리 기재 위에 전자방출소자(27)와 구동용 매트릭스 배선(28, 29)이 미리 형성된 전자방출소자 기판(보드)을 준비했다. 다음에, 접합재(1a)가 형성된 프레임 부재(14)와 리어 플레이트(13)를, 접합재(1a)를 거쳐서 서로 접촉하도록 대향 배치했다. 구체적으로는, 프레임 부재(14)의 접합재(1a)가 형성된 면과, 리어 플레이트(13)의 전자방출소자(27)가 형성된 면(기밀용기의 내면측이 되는 면)이 대향하도록, 프레임 부재(14)와 리어 플레이트(13)를 대향시키고, 얼라인먼트하면서 접촉시켰다. 접합재(1a)에 가해진 압력을 균일화하기 위해서, 고왜점 유리 기재(ＰＤ200)로 이루어진 리어 플레이트(13)와 동일 사이즈의 제3 유리 기재(52)를 프레임 부재(14) 위에 설치하였다. 한층 더, 압력을 보조하기 위해서 도면에 나타내지 않은 가압장치에 의해 제3 유리 기재(52)를 눌렀다. 이상과 같이 하여, 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)를, 접합재(1a)를 거쳐서 서로 접촉시켰다(도 8c, 8d).

(공정3)

다음에, 리어 플레이트(13), 프레임 부재(14), 접합재(1a) 및 제3 유리 기재(52)로 이루어진 임시 조립된 구조체에, 레이저빔을 조사했다. 레이저광원으로서, 가공용 반도체 레이저장치를 2개 준비하였다. 레이저 헤드(61, 62)를, 광축간 거리 50mm에서 브레드보드(60)에 고정했다. 레이저 헤드 61과 62 중 어느 하나는, 제1 및 제2 국소가열 광빔(41, 42) 각각의 광축이 제3 유리 기재(52)에 대하여 수직이 되도록 설정되었다. 레이저 출사구와 제3 유리 기재(52)간의 거리는 10cm가 되도록 배치했다(도 13a).

제2 국소가열 광빔(42)은, 파장 980ｎｍ, 레이저 파워 212W, 유효 지름 2mm의 레이저빔이고, 1000mm/s의 속도로 방향D에 주사했다(도 8e). 제1 국소가열 광빔(41)은, 파장 980ｎｍ, 레이저 파워 298W, 유효 지름 2mm의 레이저빔이고, 제2 국소가열 광빔(42)에 대하여 50mm의 광축간 거리C를 유지한 채, 동일한 방향으로 동일속도로 제2 국소가열 광빔(42)을 따라가도록 주사했다. 레이저 파워는, 레이저 헤드로부터 출사한 모든 광속을 적분하여 얻어진 강도값으로서 정의하였다. 유효 지름은, 피크 강도의 ｅ^-2(e: 자연대수)가 되는 강도범위내의 지름으로서 정의했다. 제1 및 제2 국소가열 광빔(41, 42)은, 그들의 유효 지름이 모두 접합재(1a)의 폭W를 포함하고, 접합재(1a)에 합초하도록 조사했다. 이상의 공정을 리어 플레이트(13) 및 프레임 부재(14) 각각의 한변에 대해서 행하고, 한층 더 나머지의 3변에 대하여도 상술한 것과 같은 방식으로 실시하였다. 이렇게 하여, 프레임 부재(14)의 리어 플레이트(13)에의 접합을 완료했다(도 8f).

제1 및 제2 국소가열 광빔(41, 42)이 조사되는 전후의 접합부재의 상태를 확인하기 위해서, 레이저 헤드의 조사 위치 근방에 관측 범위를 설정한 도면에 나타내지 않은 고속 카메라와 도면에 나타내지 않은 방사온도계에 의해, 접합 상태를 확인했다. 도 11a의 좌측 도면은, 제1 국소가열 광빔(41)이 조사되기 전의, 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)의 접촉 상황을 도시한 도면이다. 접합재(1a)의 폭방향에 있는 양측부(46)가 리어 플레이트(13)에 접촉하고 있는 것이 확인되었다. 도 11b는, 제2 국소가열 광빔(42)의 조사 후, 제1 국소가열 광빔(41)의 조사 직전에 제공된 접합재(1a)의 상황을 도시한 도면이다. 접합재(1a)의 온도는, 방사온도계의 측정치로 나타낸 250℃∼270℃이며, 접합재(1a)의 연화점이하였다. 이에 따라, 제2 국소가열 광빔(42)의 조사에 의해 접합재(1a)의 양측부(46)에 있어서의 리어 플레이트(13)와의 접점부 부근이 가열용융하고, 그 후 연화점이하의 온도까지 냉각하여, 접합재(1a)의 폭방향으로의 양측부에 부분 접합부(55)가 형성된 것이 확인되었다. 도 11c는, 제1 국소가열 광빔(41)이 조사된 후의 접합부재(1)의 상황을 도시한 도면이다. 접합재(1a)의 폭방향 전역이 가열 용융하고, 최종적인 접합부재(56)가 얻어진 것이 확인되었다.

광학현미경으로 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14) 사이의 접합 상태를 확인했다. 그 결과, 접합재(1a)의 폭W의 거의 전체에 걸쳐, 공극(보이드)이 없는 양호한 접합이 얻어진 것이 확인되었다.

(공정4)

다음에, 형광막 및 다른 구성요소가 형성되고 리어 플레이트(13)와 외형크기가 동일한 페이스 플레이트(12)를 준비했다. 이상의 공정1∼3과 같은 과정에 따라, 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14)를 접합했다. 공정4에서는, 가압용의 제3 유리 기재(52)는 사용하지 않고, 페이스 플레이트(12) 위에 또는 이 페이스 플레이트보다 위에 있는 위치로부터 직접 레이저빔을 조사했다. 접합재(1b)는 페이스 플레이트(12)에 형성되고, 레이저빔의 조사 조건(예를 들면, 배치 조건, 레이저 헤드의 사양)은 공정3과 동일하였다(도 8g∼8k, 도 13b).

이상과 같이 해서 기밀용기를 제조하고, 한층 더 일반적인 방법에 따라 ＦＥＤ장치를 완성시켰다. 완성된 ＦＥＤ를 작동시켰을 때, 장기간 안정한 전자방출과 화상표시가 성공적으로 행해져, ＦＥＤ에 적용가능한 정도의 안정한 기밀성이 확보되어 있는 것이 확인되었다.

예시 3의 조건으로, 공정3에 있어서, 제1 국소가열 광빔(41) 및 프레임 부재(14)에 관해서,

φ=2mm

w=1mm

v=1000mm/s

d=1.5mm

a=4.6×10^-1ｍｍ²/s로부터 다음식:

φ/v=2×10^-3

(d/8)²/12a=6.4×10^-3

마찬가지로, 예시 3의 조건으로, 공정4에 있어서, 제1 국소가열 광빔(41) 및 페이스 플레이트(12)에 관해서,

φ=2mm

w=1mm

v=1000mm/s

d=1.8mm

a=4.6×10^-1ｍｍ²/s로부터 다음식:

φ/v=2×10^-3

(d/8)²/12a=9.2×10^-3

본 예시 3에서 제조한 진공 기밀용기를 10ｋＰａ의 감압실에 100시간 배치했다. 접합부재단부에 이르는 크랙의 진전과, 진공도의 저하가 발생하지 않은 것을 확인했다. 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)를 접합하는 접합부재 및 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14)를 접합하는 접합부재의 단부를 포함하는 단면 검체 또는 견본을 조사하여, 접합부재단부 근방의 유리 기재의 기재 내부방향으로의 탄성변형을 확인했다. 응력분포를 평가하고, 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)를 접합하는 접합부재 및 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14)를 접합하는 접합부재의 단부에, 도 7c에 나타나 있는 바와 같은 압축응력영역(71)이 형성되어 있는 것을 확인했다.

(예시4)

예시 4는, 도 12a에 나타나 있는 바와 같이, 접합재(1a)의 폭W방향으로의 중앙부를 그 주변보다 1.3μm 높게 되도록 형성한 것을 제외하고, 예시 3와 같거나 동등하다. 상술한 것처럼 중앙부가 돌출형상을 갖는 접합재의 단면 프로파일은, 예를 들면, 접합재의 폭을 바꾸면서 접합재를 2회 도포함으로써 얻을 수 있다. 제2 국소가열 광빔(42)이 조사되기 전은, 접합재(1a)는 폭방향으로의 중앙부(66)에서 리어 플레이트(13)와 접촉하고 있었다. 제2 국소가열 광빔(42)이 조사된 후는, 도 12b에 나타나 있는 바와 같이, 리어 플레이트(13)와 접촉하고 있는 부분과 거의 같은 범위에 부분 접합부(75)가 형성되었다. 이러한 경우에, 접합재(1a)의 온도는 방사온도계의 측정치로 나타낸 것과 같이 210∼260℃이며, 연화점이하의 온도로 되어 있었다. 제1 국소가열 광빔(41)이 조사된 후는, 도 12c에 나타나 있는 바와 같이, 접합재(1a)의 폭방향 전역이 가열 용융하여, 최종적인 접합부재(76)를 얻었다.

광학현미경으로 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14) 사이의 접합 상태를 확인하였다. 그 결과, 접합재(1a)의 폭W의 거의 전체에 걸쳐, 공극(보이드)이 없는 양호한 접합이 얻어진 것이 확인되었다.

예시 4의 조건으로, 공정3에 있어서, 제1 국소가열 광빔(41) 및 프레임 부재(14)에 관해서,

φ=2mm

w=1mm

v=1000mm/s

d=1.5mm

a=4.6×10^-1ｍｍ²/s로부터 다음식:

φ/v=2×10^-3

(d/8)²/12a=6.4×10^-3

마찬가지로, 예시 4의 조건으로, 공정4에 있어서, 제1 국소가열 광빔(41) 및 페이스 플레이트(12)에 관해서,

φ=2mm

w=1mm

v=1000mm/s

d=1.8mm

a=4.6×10^-1ｍｍ²/s로부터 다음식:

φ/v=2×10^-3

(d/8)²/12a=9.2×10^-3

본 예시 4에서 제조한 진공 기밀용기를 10ｋＰａ의 감압실에 100시간 배치했다. 접합부재단부에 이르는 크랙의 진전과, 진공도의 저하가 발생하지 않은 것을 확인했다. 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)를 접합하는 접합부재 및 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14)를 접합하는 접합부재의 단부를 포함하는 단면 검체 또는 견본을 조사하여, 접합부재단부 근방의 유리 기재의 기재 내부방향으로의 탄성변형을 확인했다. 응력분포를 평가하고, 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)를 접합하는 접합부재 및 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14)를 접합하는 접합부재의 단부에, 도 7c에 나타나 있는 바와 같은 압축응력영역(71)이 형성되어 있는 것을 확인했다.

(예시5)

예시 5는, 도 16에 나타나 있는 바와 같이, 접합재(1a)를 레이저 헤드로부터 보아서 먼측에 있는 기재인 리어 플레이트(13)에 형성한 것을 제외하고, 예시 3과 같거나 동등했다. 제1 국소가열 광빔(41)을 조사하기 직전의 접합재(1a, 1b)의 온도는 방사온도계의 측정치로 나타낸 것과 같은 250∼290℃이며, 접합재(1a, 1b)의 연화점이하의 온도이었다.

예시 5에 있어서, 접합재(1b)는 프레임 부재(14) 위에 형성된다. 그렇지만, 접합재(1b)는 페이스 플레이트(12) 위에 형성될 수도 있다.

예시 5의 조건으로, 도 16e에 있어서, 제1 국소가열 광빔(41) 및 프레임 부재(14)에 관해서,

φ=2mm

w=1mm

v=1000mm/s

d=1.5mm

a=4.6×10^-1ｍｍ²/s로부터 다음식:

φ/v=2×10^-3

(d/8)²/12a=6.4×10^-3

마찬가지로, 예시 5의 조건으로, 도 16i의 공정에 있어서, 제1 국소가열 광빔(41) 및 페이스 플레이트(12)에 관해서,

φ=2mm

w=1mm

v=1000mm/s

d=1.8mm

a=4.6×10^-1ｍｍ²/s로부터 다음식:

φ/v=2×10^-3

(d/8)²/12a=9.2×10^-3

본 예시 5에서 제조한 진공 기밀용기를 10ｋＰａ의 감압실에 100시간 배치했다. 접합부재단부에 이르는 크랙의 진전과, 진공도의 저하가 발생하지 않은 것을 확인했다. 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)를 접합하는 접합부재 및 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14)를 접합하는 접합부재의 단부를 포함하는 단면 검체 또는 견본을 조사하여, 접합부재단부 근방의 유리 기재의 기재 내부방향으로의 탄성변형을 확인했다. 응력분포를 평가하고, 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)를 접합하는 접합부재 및 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14)를 접합하는 접합부재의 단부에, 도 7c에 나타나 있는 바와 같은 압축응력영역(71)이 형성되어 있는 것을 확인했다.

(예시6)

예시 6에서는, 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14)를 전체 가열에 의해 접합하고, 그 후에 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)를 예시 3과 같은 방법으로 레이저 접합했다. 제1 국소가열 광빔(41)을 조사하기 직전에 얻어진 접합재(1a)의 온도는 방사온도계의 측정치로 나타낸 것과 같은 260∼290℃이며, 접합재(1a)의 연화점이하의 온도이었다.

페이스 플레이트(12)에는 리어 플레이트(13)와 달리, 열에 의한 영향을 받기 쉬운 임의의 부재가 설치되어 있지 않다. 이 때문에, 이러한 제조 방법을 채용하는 것이 가능하다.

예시 6의 조건으로, 도 9i의 공정4에 있어서, 제1 국소가열 광빔(41), 및, 페이스 플레이트(12), 프레임 부재(14) 및 접합재(1a)의 일체부에 관해서,

φ=2mm

w=1mm

v=1000mm/s

d=3.3mm

a=4.6×10^-1ｍｍ²/s으로부터 다음식;

φ/v=2×10^-3

(d/8)²/12a=3.1×10^-2

본 예시 6에서 제조한 진공 기밀용기를 10ｋＰａ의 감압실에 100시간 배치했다. 접합부재단부에 이르는 크랙의 진전과, 진공도의 저하가 발생하지 않은 것을 확인했다. 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)를 접합하는 접합부재의 단부를 포함하는 단면 검체 또는 견본을 조사하여, 접합부재단부 근방의 유리 기재의 기재 내부방향으로의 탄성변형을 확인했다. 응력분포를 평가하고, 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)를 접합하는 접합부재의 단부에, 도 7c에 나타나 있는 바와 같은 압축응력영역(71)이 형성되어 있는 것을 확인했다.

(예시7)

예시 7은, 예시 3에 있어서의 제1 국소가열 광빔(41)과 제2 국소가열 광빔(42)의 광축간 거리(50mm)를 200mm로 변경한 것을 제외하고, 예시 3과 같거나 동등했다. 제1 국소가열 광빔(41)을 조사하기 직전의 접합재(1a, 1b)의 온도는 방사온도계의 측정치로 나타낸 것과 같은 150∼190℃이며, 접합재(1a, 1b)의 연화점이하의 온도이었다. 접합재(1a, 1b)는 폭방향의 일부만이 접합하고, 임시 고정 상태가 얻어진 것을 확인했다.

예시 7의 조건으로, 도 8e의 공정3에 있어서, 제1 국소가열 광빔(41) 및 프레임 부재(14)에 관해서,

φ=2mm

w=1mm

v=1000mm/s

d=1.5mm

a=4.6×10^-1ｍｍ²/s로부터 다음식:

φ/v=2×10^-3

(d/8)²/12a=6.4×10^-3

마찬가지로, 예시 7의 조건으로, 도 8j의 공정4에 있어서, 제1 국소가열 광빔(41) 및 페이스 플레이트(12)에 관해서,

φ=2mm

w=1mm

v=1000mm/s

d=1.8mm

a=4.6×10^-1ｍｍ²/s로부터 다음식:

φ/v=2×10^-3

(d/8)²/12a=9.2×10^-3

본 예시 7에서 제조한 진공 기밀용기를 10ｋＰａ의 감압실에 100시간 배치했다. 접합부재단부에 이르는 크랙의 진전과, 진공도의 저하가 발생하지 않은 것을 확인했다. 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)를 접합하는 접합부재 및 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14)를 접합하는 접합부재의 단부를 포함하는 단면 검체 또는 견본을 조사하여, 접합부재단부 근방의 유리 기재의 기재 내부방향으로의 탄성변형을 확인했다. 응력분포를 평가하고, 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)를 접합하는 접합부재 및 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14)를 접합하는 접합부재의 단부에, 도 7c에 나타나 있는 바와 같은 압축응력영역(71)이 형성되어 있는 것을 확인했다.

(예시8)

예시 8은, 제2 국소가열 광빔(42)의 조사를 행하지 않고 제1 국소가열 광빔(41)만을 조사한 것을 제외하고, 예시 3과 같거나 동등했다.

예시 8의 조건으로, 도 8e의 공정3에 있어서, 제1 국소가열 광빔(41) 및 프레임 부재(14)에 관해서,

φ=2mm

w=1mm

v=1000mm/s

d=1.5mm

a=4.6×10^-1ｍｍ²/s로부터 다음식:

φ/v=2×10^-3

(d/8)²/12a=6.4×10^-3

마찬가지로, 예시 8의 조건으로, 도 8j의 공정4에 있어서, 제1 국소가열 광빔(41) 및 페이스 플레이트(12)에 관해서,

φ=2mm

w=1mm

v=1000mm/s

d=1.8mm

a=4.6×10^-1ｍｍ²/s로부터 다음식:

φ/v=2×10^-3

(d/8)²/12a=9.2×10^-3

본 예시 8에서 제조한 진공 기밀용기를 10ｋＰａ의 감압실에 100시간 배치했다. 접합부재단부에 이르는 크랙의 진전과, 진공도의 저하가 발생하지 않은 것을 확인했다. 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)를 접합하는 접합부재 및 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14)를 접합하는 접합부재의 단부를 포함하는 단면 검체 또는 견본을 조사하여, 접합부재단부 근방의 유리 기재의 기재 내부방향으로의 탄성변형을 확인했다. 응력분포를 평가하고, 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)를 접합하는 접합부재 및 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14)를 접합하는 접합부재의 단부에, 도 7c에 나타나 있는 바와 같은 압축응력영역(71)이 형성되어 있는 것을 확인했다.

(예시9)

예시 9는, 예시 3에 있어서의 제1 국소가열 광빔(41)과 제2 국소가열 광빔(42)의 광축간 거리(50mm)를 2mm로 변경한 것을 제외하고, 예시 3과 같거나 동등했다.

예시 9의 조건으로, 도 8e의 공정3에 있어서, 제1 국소가열 광빔(41) 및 프레임 부재(14)에 관해서,

φ=2mm

w=1mm

v=1000mm/s

d=1.5mm

a=4.6×10^-1ｍｍ²/s로부터 다음식:

φ/v=2×10^-3

(d/8)²/12a=6.4×10^-3

마찬가지로, 예시 9의 조건으로, 도 8j의 공정4에 있어서, 제1 국소가열 광빔(41) 및 페이스 플레이트(12)에 관해서,

φ=2mm

w=1mm

v=1000mm/s

d=1.8mm

a=4.6×10^-1ｍｍ²/s로부터 다음식:

φ/v=2×10^-3

(d/8)²/12a=9.2×10^-3

본 예시 9에서 제조한 진공 기밀용기를 10ｋＰａ의 감압실에 100시간 배치했다. 접합부재단부에 이르는 크랙의 진전과, 진공도의 저하가 발생하지 않은 것을 확인했다. 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)를 접합하는 접합부재 및 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14)를 접합하는 접합부재의 단부를 포함하는 단면 검체 또는 견본을 조사하여, 접합부재단부 근방의 유리 기재의 기재 내부방향으로의 탄성변형을 확인했다. 응력분포를 평가하고, 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)를 접합하는 접합부재 및 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14)를 접합하는 접합부재의 단부에, 도 7c에 나타나 있는 바와 같은 압축응력영역(71)이 형성되어 있는 것을 확인했다.

예시 8, 9의 예로 나타나 있는 바와 같이, 유리 기재의 두께d, 유리 기재의 열확산율a, 접합재의 폭w에 대하여, 식 1 및 식 2를 충족시키는 빔 지름φ 및 이동 속도v로 제1 국소가열 광빔의 조사를 행함으로써, 적어도 접합부재의 폭방향 단부에 압축응력영역(71)이 형성된다. 따라서, 외력에 의해 크랙이 생기는 것을 적합하게 억제할 수 있는 접합부재에 의해 접합된 유리 기재의 접합체, 기밀용기 또는 유리구조체를 얻을 수 있다.

예시 1 내지 7에서는, 식 1 및 식 2로 나타낸 조사 조건을 충족시키는 제1 국소가열 광빔에 의해 주된 조사를 행하는 것과 아울러, 보조적인 제2 국소가열 광빔의 조사를 행한다. 이에 따라, 더 한층 크랙의 발생과 진전을 억제가능한 접합부재에 의해 접합된 유리 기재의 접합체, 기밀용기 또는 유리구조체를 얻는다.

예시 1 및 2의 예로 나타나 있는 바와 같이, 제1 국소가열 광빔에 의한 주된 조사를 따라가면서, 접합재의 폭방향 중앙부만을 가열 용융시키는 보조적인 제2 국소가열 광빔의 조사를 행함으로써 접합부재의 폭방향 중앙부에도 압축응력영역(71)이 형성된다. 따라서, 크랙의 진전을 보다 확실하게 억제할 수 있다.

예시 3 내지 7의 예로 나타나 있는 바와 같이, 제1 국소가열 광빔에 의한 주된 조사에 앞서, 접합재의 폭방향의 일부만을 가열 용융시키는 보조적인 제2 국소가열 광빔의 조사를 행함으로써, 주된 조사를 행할 때에 유리 기재쌍을 임시로 고정할 수 있다. 이에 따라, 주된 조사에 의한 접합을 보다 안정적으로 행할 수 있고, 접합부재 내부에서의 공극(보이드)의 잔류를 적합하게 억제할 수 있고, 접합부재 내부로부터의 크랙의 발생을 억제할 수 있다.

본 발명을 예시적 실시예들을 참조하여 기재하였지만, 본 발명은 상기 개시된 예시적 실시예들에 한정되지 않는다는 것을 알 것이다. 아래의 청구항의 범위는, 모든 변형, 동등한 구조 및 기능을 포함하도록 아주 넓게 해석해야 한다.

Claims

제1 유리 기재(base member);
제2 유리 기재; 및
상기 제1 유리 기재와 상기 제2 유리 기재를 접합하고, 네가티브(negative)의 온도계수를 갖는 점도를 제공할 수 있고, 상기 제1 유리 기재 및 상기 제2 유리 기재의 대향하는 면을 따라 소정의 폭으로 연장하는, 접합부재를 구비한 유리 기재의 접합체(joined unit)로서,
상기 제1 유리 기재와 상기 제2 유리 기재의 적어도 한쪽은, 상기 접합부재의 폭방향의 단부근방에 있어서 유리 기재의 내부방향으로 눌리면서 탄성 변형되고,
상기 접합부재의 폭방향의 단부근방에 설치된 상기 탄성 변형된 유리 기재와 상기 접합부재간의 경계면 및 상기 탄성 변형된 유리 기재의 표면은, 상기 접합부재의 폭방향의 중앙부 근방에 설치된 상기 탄성 변형된 유리 기재와 상기 접합부재간의 경계면과 비교하여, 상기 유리 기재 내부측에 위치되고,
상기 접합부재의 두께 방향에서의 잔류응력이 압축응력인 영역은, 상기 접합부재의 폭방향의 단부근방에 형성된, 유리 기재의 접합체.
제 1 항에 있어서,
상기 접합부재의 폭방향의 중앙부에 있어서, 상기 접합부재의 두께 방향으로의 잔류응력이 압축응력이 되는 영역이 형성되고,
상기 접합부재의 폭방향의 중앙부에 형성되어 압축응력을 제공하는 상기 영역과, 상기 접합부재의 폭방향의 단부에 형성되어 압축응력을 제공하는 상기 영역에 인접하게, 상기 접합부재의 두께 방향으로의 잔류응력이 인장응력이 되는 영역이 형성되는, 유리 기재의 접합체.
제1 유리 기재;
제2 유리 기재; 및
상기 제1 유리 기재와 상기 제2 유리 기재를 접합하고, 네가티브의 온도계수를 갖는 점도를 제공할 수 있고, 상기 제1 유리 기재 및 상기 제2 유리 기재의 대향하는 면을 따라 소정의 폭으로 연장하는, 접합부재를 구비한 기밀 용기로서,
상기 제1 유리 기재와 상기 제2 유리 기재의 적어도 한쪽은, 상기 접합부재의 폭방향의 단부근방에 있어서 유리 기재의 내부방향으로 눌리면서 탄성 변형되고,
상기 접합부재의 폭방향의 단부근방에 설치된 상기 탄성 변형된 유리 기재와 상기 접합부재간의 경계면 및 상기 탄성 변형된 유리 기재의 표면은, 상기 접합부재의 폭방향의 중앙부 근방에 설치된 상기 탄성 변형된 유리 기재와 상기 접합부재간의 경계면과 비교하여, 상기 유리 기재 내부측에 위치되고,
상기 접합부재의 두께 방향에서의 잔류응력이 압축응력인 영역은, 상기 접합부재의 폭방향의 단부근방에 형성된, 기밀 용기.
제 3 항에 있어서,
상기 접합부재의 폭방향의 중앙부에 있어서, 상기 접합부재의 두께 방향으로의 잔류응력이 압축응력이 되는 영역이 형성되고,
상기 접합부재의 폭방향의 중앙부에 형성되어 압축응력을 제공하는 상기 영역과, 상기 접합부재의 폭방향의 단부에 형성되어 압축응력을 제공하는 상기 영역에 인접하게, 상기 접합부재의 두께 방향으로의 잔류응력이 인장응력이 되는 영역이 형성되는, 기밀 용기.
제1 유리 기재와, 상기 제1 유리 기재와 함께 유리구조체의 적어도 일부를 형성하는 제2 유리 기재를 접합하는 것을 포함한, 유리구조체의 제조 방법으로서,
상기 제1 유리 기재와 상기 제2 유리 기재와의 사이에, 네가티브의 온도계수를 갖는 점도를 제공할 수 있고, 상기 제1 유리 기재 및 상기 제2 유리 기재의 대향하는 면을 따라 소정의 폭으로 연장하는 접합부재를, 상기 접합부재가 상기 제1 유리 기재와 상기 제2 유리 기재의 양쪽에 접촉하도록 배치하는 공정;
상기 접합부재를, 상기 접합부재의 두께 방향으로 누르는 공정; 및
상기 접합부재에, 상기 제1 유리 기재를 거쳐서, 조사 위치가 상기 접합부재의 연장하는 방향을 따라 이동하도록 제1 국소 가열 광빔을 조사하고, 상기 접합부재를 폭방향 전역에서 가열 용융시킨 후에, 연화점이하의 온도까지 냉각시키는 제1 접합 공정을 포함하고,
상기 제1 국소가열 광빔에 의한 조사 위치의 이동 속도v(m/s) 및 상기 제1 국소가열 광빔의 빔 지름φ(m)은, 상기 제1 유리 기재의 두께를 d(m), 상기 제1 유리 기재의 열확산율을 a(m²/s), 상기 접합부재의 폭을 w(m)이라고 했을 경우,
φ/v <(d/8)²/(12a) ...(식 1)
φ> w ...(식 2)
를 만족시키는, 유리구조체의 제조 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 제1 접합 공정에 있어서 연화점이하의 온도까지 냉각한 상기 접합부재에, 조사 위치가 상기 접합부재가 연장하는 방향을 따라 이동하도록 제2 국소가열 광빔을 조사하고, 상기 접합부재의 상기 폭방향으로 양측부가 연화되지 않도록 상기 양측부에 끼워진 중앙부의 접합부재만을 가열 용융시킨 후, 상기 가열 용융한 상기 중앙부의 접합부재를 연화점이하의 온도까지 냉각시키는 제2 접합 공정을 더 포함하는, 유리구조체의 제조 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 제2 국소가열 광빔에 의해 생긴 조사 위치가, 상기 제1 국소가열 광빔에 의해 생긴 조사 위치를 따라가도록, 상기 제2 국소가열 광빔을 조사하는, 유리구조체의 제조 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 제1 접합 공정에 있어서의 상기 제1 국소가열 광빔의 조사에 앞서, 상기 접합부재에, 조사 위치가 상기 접합부재가 연장하는 방향으로 이동하도록 제2 국소가열 광빔을 조사하고, 상기 접합부재가 연장하는 방향으로 상기 접합부재의 폭방향의 일부들을 순차로 가열 용융시킨 후, 상기 가열 용융한 상기 일부들의 접합부재를 상기 연화점이하의 온도까지 냉각시키고, 상기 접합부재가 연장하는 방향으로 상기 접합부재의 폭방향의 일부영역에 부분 접합부를 순차로 형성하는 제2 접합 공정을 더 포함하고,
상기 제1 국소가열 광빔에 의해 생긴 조사 위치가, 상기 제2 국소가열 광빔에 의해 생긴 조사 위치를 따라가도록, 상기 제2 국소가열 광빔을 조사하는, 유리구조체의 제조 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 제2 국소가열 광빔은, 상기 접합부재가 연장하는 방향으로 연속적으로 상기 부분 접합부가 형성되도록 조사되는, 유리구조체의 제조 방법.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 제1 국소가열 광빔은, 상기 접합부재의 각 위치에 있어서, 상기 접합부재의 온도가 -0.1≤(T₂-25)/(T_sf-25)≤1(여기에서, T₂는 상기 접합부재의 온도를 나타내고, T_sf는 상기 접합부재의 연화점를 나타냄)의 범위를 충족시키는 기간에 조사되는, 유리구조체의 제조 방법.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 제1 국소가열 광빔은, 상기 접합부재의 각 위치에 있어서, 상기 접합부재의 점도가 10¹⁸(Ｐａ·ｓｅｃ)이하인 기간에 조사되는, 유리구조체의 제조 방법.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 제1 국소가열 광빔은, 상기 접합부재의 각 위치에 있어서, 상기 접합부재의 점도가 10^13. ⁵(Ｐａ·ｓｅｃ)이하인 기간에 조사되는, 유리구조체의 제조 방법.