KR20120000506A - 기밀용기의 제조 방법 및 화상표시장치의 제조 방법 - Google Patents

기밀용기의 제조 방법 및 화상표시장치의 제조 방법 Download PDF

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토모히로 사이토
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캐논 가부시끼가이샤
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Abstract

접합 강도와 기밀성을 양립한 신뢰성이 높은 기밀용기의 제조 방법을 제공한다. 점도가 부의 온도계수를 갖고, 연화점이 제1 및 제2 글래스 기판의 각각의 연화점보다도 낮은 접합재를, 제1 글래스 기판 위에 불연속 부분을 갖는 프레임 형상으로 형성하고, 제2 글래스 기판을, 접합재와 접촉시켜서 접합재를 누르도록, 접합재가 형성된 제1 글래스 기판에 대향 배치한다. 국소 가열광이 조사된 영역과, 국소 가열광이 조사되지 않은 영역과의 경계에 불연속부분을 형성하도록 국소 가열광이 조사되고, 불연속부분에 인접하는 부분이 가열되어 용융되어서 불연속 부분을 폐색함으로써, 제1 글래스 기판과 제2 글래스 기판과의 사이의 연속한 접합부가 형성된다.

Description

기밀용기의 제조 방법 및 화상표시장치의 제조 방법{MANUFACTURING METHOD OF HERMETIC CONTAINER, AND MANUFACTURING METHOD OF IMAGE DISPLAYING APPARATUS}
본 발명은, 기밀용기의 제조 방법 및 화상표시장치의 제조 방법에 관한 것으로서, 특히, 본 발명은 내부가 진공으로 되고, 전자방출소자와 형광막을 구비하는 화상표시장치의 제조 방법에 관한 것이다.
종래에는, 유기 LED 디스플레이(OLED), 필드 에미션(field emission) 디스플레이(FED), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 등의, 플랫 패널 타입의 화상표시장치가 이미 알려져 있다. 이들의 화상표시장치의 각각은, 대향하는 글래스 기판을 기밀 접합함으로써 제조되고, 내부공간이 외부공간에 대하여 구획된 용기(container)를 갖고 있다. 이러한 기밀용기를 제조하기 위해서는, 대향하는 글래스 기판 사이에 필요에 따라 간격 규정 부재나 국소적인 접착재를 배치하고, 글래스 기판의 주변부에 접합재를 프레임 형상으로 배치한 후, 가열 접합 처리를 행한다. 이렇게 해서 제조된 기밀용기의 일례를 도 7a에 나타낸다. 접합재의 가열방법으로서는, 글래스 기판 전체를 가열로에 의해 베이크(bake)하는 방법과, 국소 가열에 의해 접합재 주변을 선택적으로 가열하는 방법이 알려져 있다. 일반적으로, 국소 가열은, 가열 및 냉각에 필요한 시간, 가열에 필요한 에너지, 생산성, 용기의 열변형 방지, 용기 내부에 배치된 기능 디바이스의 열열화 방지 등의 관점에서, 전체 가열보다 더 유리하다. 특히, 국소 가열의 수단으로서 레이저 빔이 알려져 있다.
미국 특허출원 공개 제2006/0082298호에는, OLED의 용기의 제조 방법이 기재되어 있다. 이 방법에서는, 대향 배치된 제1 글래스 기판과 제2 글래스 기판의 가장자리 부분에 프레임 부재와 접합재(프리트(frit))를 배치한다. 다음에, 접합재의 연장 방향을 따라, 실질적으로 접합재에 일정한 온도가 유지되도록 레이저 빔을 조사하여, 기밀 접합을 달성한다.
일본국 공개특허공보 특개 2008-059781호에는, FED나 PDP의 용기의 제조 방법이 기재되어 있다. 이 방법에 있어서, 대향 배치된 제1 글래스 기판과 제2 글래스 기판 사이의 4변 위에 접합재를 배치한다. 다음에, 각 4변 위의 접합재에 레이저 빔을 조사하여, 4변 위의 접합재를 함께 용융시켜서, 기밀 접합을 달성한다.
기술한 것처럼, 종래에는 레이저 빔을 단순하게 4변에 조사하는 접합 방법뿐만 아니라, 레이저 조사 조건을 변경하는 접합 방법과 레이저 조사 루트나 조사순을 다양하게 개량하는 접합 방법도 알려져 있다. 그렇지만, 도 7a에 나타나 있는 바와 같이, 연속적이고 닫힌 접합을 갖는 기밀용기를 얻기 위해서, 도 7b에 나타나 있는 바와 같이, 국소 가열광(58)을 접합재를 따라 주사할 경우, 크랙(crack)이 발생하는 문제가 생겨서, 기밀성 및 접합의 신뢰성이 저하하는 경우가 있다. 그 이유는, 국소 가열광(58)을 사용할 경우에는, 도 7b에 나타나 있는 바와 같이, 국소 가열광(58)이 조사된 영역(접합부)(56)과, 국소 가열광(58)이 조사되지 않은 영역(미접합부)(57)이 존재하기 때문이라고 생각된다. 즉, 접합부(56)의 냉각 과정에 있어서, 접합부(56)와 미접합부(57)와의 사이에서 국소적인 수축 차가 발생하고, 이 수축 차에 기인한 크랙이, 접합부(56)와 미접합부(57)와의 경계(55) 근방의 글래스 기판에 발생하기 때문이라고 생각된다. 부수적으로, 도 7a에 있어서는, 중앙의 평면도는 A-A, B-B, C-C 및 D-D선을 포함하고, 이들 선을 따른 단면도는 각각 그에 대응하는 선 부근에 도시되어 있다. 또한, 도 7b에 있어서는, 평면도는 E-E선을 포함하고, 이 선을 따른 단면도는 이 선 부근에 도시되어 있다.
본 발명은, 접합 강도와 기밀성을 양립한 신뢰성이 높은 기밀용기의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 제1 글래스 기판과, 제1 글래스 기판과 접합되어 상기 제1 글래스 기판과 함께 기밀용기의 적어도 일부를 형성하는 제2 글래스 기판을 갖는 기밀용기의 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 있어서의 제조방법은, 제1 글래스 기판과 제2 글래스 기판과의 사이에, 점도가 부(negative)의 온도계수를 갖고, 연화점이 상기 제1 글래스 기판 및 상기 제2 글래스 기판의 각각의 연화점보다도 낮으며, 불연속 부분을 갖고, 프레임(frame) 형상으로 연장하는, 접합재를 설치하는 단계와, 상기 접합재를 그 두께 방향으로 누른 상태에서, 국소 가열광의 상기 접합재에의 조사 영역을 상기 접합재가 프레임 형상으로 연장하는 방향을 따라 주사하면서 상기 접합재에 상기 국소 가열광을 조사함으로써 상기 접합재를 가열 및 용융시켜서 상기 제1 글래스 기판과 상기 제2 글래스 기판을 접합하는 단계를 포함하고, 상기 국소 가열광의 상기 접합재에의 조사는, 상기 불연속 부분을 사이에 두고 서로 대향하는 상기 접합재의 2개의 영역 중의 한쪽의 영역에 상기 국소 가열광을 조사하여 상기 한쪽의 영역을 가열 및 용융시킨 후에, 상기 접합재의 다른 쪽의 영역에 상기 국소 가열광을 조사하여 상기 다른 쪽의 영역을 가열 및 용융시켜서 상기 불연속 부분을 용융한 접합재로 막음으로써, 상기 제1 글래스 기판과 상기 제2 글래스 기판과의 사이에 연속한 접합부를 형성하도록 행해지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 국소 가열광을 접합재에 조사할 때, 국소 가열광이 조사된 영역(접합부)과 국소 가열광이 조사되지 않는 영역(미접합부)과의 경계는, 접합재에 형성된 불연속 부분에 형성된다. 이에 따라, 접합재의 임의인 위치부터 국소 가열광의 조사를 시작했을 때에, 국소적인 수축차가 접합재에 발생하는 것을 회피 할 수 있어, 크랙 발생을 줄이는 것이 가능해진다. 이 불연속 부분은, 불연속 부분에 인접하는 접합재를 가열해 용융시킴으로써 막을 수 있고, 글래스 기판 사이에는 전체 둘레에 걸쳐 연속한 접합부를 형성함으로써, 접합 강도와 기밀성을 양립한 신뢰성이 높은 기밀용기를 얻을 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징들은 첨부도면을 참조하면서 이하의 예시적인 실시예의 설명으로부터 밝혀질 것이다.
도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 접합재의 배치를 설명하는 평면도이다.
도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 접합재의 배치를 설명하는 단면도이다.
도 1c는 본 발명의 실시예에 따른 접합재의 배치를 설명하는 단면도이다.
도 1d는 본 발명의 실시예에 따른 접합재의 배치를 설명하는 단면도이다.
도 2a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 접합재의 배치를 설명하는 평면도이다.
도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 접합재의 배치를 설명하는 단면도이다.
도 2c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 접합재의 배치를 설명하는 평면도이다.
도 2d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 접합재의 배치를 설명하는 단면도이다.
도 3a는 글래스 기판 상에 형성된 접합부의 코너부 부근을 나타내는 평면도다.
도 3b는 글래스 기판 상에 형성된 접합부의 코너부 부근을 나타내는 평면도다.
도 4a는 슬릿(slit)의 변형 예를 나타내는 개략적인 평면도다.
도 4b는 슬릿의 변형 예를 나타내는 개략적인 평면도다.
도 4c는 슬릿의 변형 예를 나타내는 개략적인 평면도다.
도 4d는 슬릿의 변형 예를 나타내는 개략적인 평면도다.
도 5a는 접합재의 평면 형상의 예를 나타내는 개략적인 평면도다.
도 5b는 접합재의 평면 형상의 예를 나타내는 개략적인 평면도다.
도 5c는 접합재의 평면 형상의 예를 나타내는 개략적인 평면도다.
도 6은 본 발명의 기밀용기의 제조 방법이 적용가능한 FED의 일부 파단 사시도다.
도 7a는 기밀용기가 제조되는 상태를 나타내는 평면도 및 단면도다.
도 7b는 기밀용기가 제조되는 상태를 나타내는 평면도 및 단면도다.
이하, 본 발명의 실시예에 관하여 첨부도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 기밀용기의 제조 방법은, 내부공간이 외부 분위기로부터 기밀 차단되는 것이 필요한 디바이스를 갖는 FED, OLED, PDP 등에 사용되는 용기의 제조 방법에 적용하는 것이 가능하다. 특히, 내부가 감압 공간으로서 설정된 FED 등의 화상표시장치에서는, 내부 공간의 부압(negative pressure)에 의해 발생하는 대기압 하중에 대항가능한 접합 강도가 요구된다. 따라서, 본 발명의 기밀용기의 제조 방법에 의하면, 접합 강도의 확보와 기밀성을 고도로 양립할 수 있다. 그러나, 본 발명의 기밀용기의 제조 방법은, 상기의 기밀용기의 제조방법에 한정되는 것이 아니라, 대향하는 글래스 기판의 가장자리 부분에 기밀성이 요구되는 접합부를 갖는 기밀용기의 제조방법에 널리 적용할 수 있다.
우선, 본 발명의 기밀용기의 제조 방법에 있어서의 글래스 기판의 접합 방법에 대해서, 도 1a, 1b, 1c, 1d, 2a, 2b, 2c, 2d, 3a, 및 3b를 참조해서 설명한다. 좀더 구체적으로, 도 1a 내지 1d는, 본 발명의 실시예에 따른 접합재의 배치를 설명하는 평면도 및 단면도다. 여기서, 도 1b는 도 1a에 있어서의 1B-1B선에 따른 단면도이고, 도 1c는 도 1a에 있어서의 1C-1C선에 따른 단면도이고, 도 1d는 도 1a에 있어서의 1D-1D선에 따른 단면도이다. 도 2a 내지 2d는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 접합재의 배치를 설명하는 평면도 및 단면도다. 여기에서, 도 2b는 도 2a에 있어서의 2B-2B선에 따른 단면도이고, 도 2c는 도 2a에 있어서의 2C-2C선에 따른 단면도이고, 도 2d는 도 2a에 있어서의 2D-2D선에 따른 단면도이다. 도 3a 및 3b는, 글래스 기판에 형성된 접합부의 코너부 부근을 나타내는 평면도다.
이때, 이하에서는, 도 1a 내지 1d 및 도 2a 내지 2d에 나타낸 접합재의 구성을 갖는 2개의 실시예 중, 도 1a 내지 1d의 실시예를 중심으로 설명한다.
(스텝 1)
우선, 제1 글래스 기판(3)을 준비한다. 제1 글래스 기판으로서는, 기밀용기를 구성하는 글래스 기판 쌍 중의 하나의 글래스 기판을 사용해도 된다. 또, 상기 기밀용기의 가장자리 부분에 배치되고 기판 쌍 사이에 삽입되는 프레임(frame) 부재를 사용해도 된다. 또한, 상기 글래스 기판 쌍 중의 하나의 글래스 기판과 프레임 부재를 일체화시킴으로써 구성되는 일체물을 사용해도 된다.
다음에, 글래스 기판 쌍 사이에, 도 1a에 나타나 있는 바와 같이, 불연속 부분인 슬릿(slit)부 3a-3d를 갖고, 또 제4, 제2, 제3 및 제1 코너부 C4, C2, C3, C1에 프레임 형상을 갖도록 접착재를 설치한다.
좀더 구체적으로는, 제1 글래스 기판 위 또는 제2 글래스 기판 위에, 도 1a에 나타나 있는 바와 같이, 4개의 직선 접합재 1a-1d로 구성된 프레임 형상의 접합재(1)를 형성한다. 본 발명의 접합재로서는, 고온에서 유동 가능하고, 또 저온에서는 고정 가능한 접합재가 적용가능하다. 즉, 점도가 부(-)의 온도 의존성을 갖는 접합재가 적용가능하다. 점도가 부의 온도 의존성을 갖는 접합재로서는, 글래스 프리트(glass frit) 및 무기 접착재가 포함된다. 한층 더, 본 발명에 적용가능한 접합재가 국소 가열광의 파장에 대하여 글래스 기판보다도 높은 흡수성을 갖는 경우, 글래스 기판에의 열 응력(heat stress)을 억제하는 점에서 바람직하다.
다음에, 접합재(1)가 형성된 글래스 기판을 가(假)소성한다. 이 경우, 글래스 기판을 가소성하는 것은, 접합재의 연화점 이상의 온도에서, 또 접합재가 분해 및 결정화하지 않는 온도 이하의 온도에서 글래스 기판을 가열하는 동작에 대응하는 것에 유념한다. 다음에, 접합재(1)를 갖는 1개의 글래스 기판(여기에서는 제1 글래스 기판(3))과 다른 글래스 기판(여기에서는 제2 글래스 기판(2))을 대향 배치하는 것에 의해, 도 1b∼1d에 나타나 있는 바와 같이, 어셈블리체를 형성한다.
본 실시예에서는, 불연속 부분인 슬릿부의 형상은 직선형이다. 그렇지만, 이 형상은 도 4a에 나타낸 것과 같은 곡선형의 형상이나 도 4b에 나타낸 것과 같은 다른 기하 형상일 수도 있다.
이때, 슬릿부는, 도 2a, 도 5a∼5c에 나타낸 것과 같이 각각 배치되어도 된다. 또한, 직사각형 형상으로 접합재의 프레임 형상의 외형을 설치했을 경우에, 슬릿부의 위치는 직사각형 형상의 각 정점에 해당하는 부분에 불연속 부분을 배치하는 도 1a에 나타낸 것에 한정되지 않는다. 또한, 슬릿부의 수도, 도 1a에 나타낸 4개에 한정되지 않는다. 즉, 슬릿부의 수는 적어도 1개 이상이면 된다.
(스텝 2)
다음에, 도면에 나타내지 않은 가압부(pressurizing unit)에 의해 어셈블리체에 하중을 가해서, 접합재(1)를, 그 두께 방향(즉, 제1 글래스 기판(3)과 제2 글래스 기판(2)이 대향하는 방향)으로 누른다. 가압부에 의한 가압은, 직접적으로, 제1 글래스 기판(3) 및/또는 제2 글래스 기판(2)에 인가된다. 그 때문에, 이 스텝 2는, 즉, 제1 글래스 기판(3)을 제2 글래스 기판(2)쪽으로, 또는 제2 글래스 기판(2)을 제1 글래스 기판(3)쪽으로 누르는 스텝이다.
상기 가압은, 후술하는 스텝 3에 있어서, 제1 및 제2 글래스 기판을 대향 배치한 상태를 유지시키면서, 국소 가열광을 조사하는 것에 의해 가열되어 용융한 접합재를 확실하게 불연속 부분인 슬릿 내에 돌출시키기기 위한 구동력을 보충하기 위해서 행해진다. 한편, 글래스 기판 자신의 중량에 의해 접합재를 가압할 수 있는 경우에는, 특단의 가압부는 필요로 하지 않다. 가압부로서는, 가중 핀 등을 통해서 외부에서 글래스 기판을 가압하는 메카니컬(mechanical)부와, 상기 어셈블리체 내부를 배기하는 것으로 발생된 외부공간과 어셈블리체 내부 간의 압력차를 이용하여 글래스 기판을 누르는 배기부가 포함된다는 점에 유념한다. 또, 이 가압부는 상기 어셈블리체를 압력용기 내에 배치한 후에 압력 용기 내부를 정압(positive pressure)으로 설정해서 글래스 기판을 누르는 정압부도 포함한다.
또한, 상기 스텝 1에 있어서의, 제1 글래스 기판과 제2 글래스 기판 사이에, 접합재를 설치하는 공정에 있어서는, 접합재를 형성하는 글래스 기판이, 제1 글래스 기판 또는 제2 글래스 기판만일 필요는 없다. 즉, 제1 글래스 기판과 제2 글래스 기판 사이에 접합재를 설치할 때는, 제1 글래스 기판 또는 제2 글래스 기판 위에 접합재를 형성한 후에, 형성된 접합재와 제2 글래스 기판 또는 제1 글래스 기판을 접촉시키는 방법만을 사용할 필요는 없다. 예를 들면, 제1 글래스 기판과 제2 글래스 기판을 대향 배치시켰을 때에 불연속 부분을 통해서 인접하는 영역 A 및 영역 B를, 제1 글래스 기판 및 제2 글래스 기판 위에 각각 미리 규정하는 방법을 이용하는 것이 가능하다. 좀더 구체적으로, 제1 글래스 기판 위에는 영역 A를 미리 규정해 두고, 제2 글래스 기판 위에는 영역 B을 미리 규정해 둔다. 그리고, 각각의 영역 A 및 영역 B에, 접합재를 형성한 후에, 제1 글래스 기판과 제2 글래스 기판을 대향 배치할 수도 있다.
(스텝 3)
다음에, 접합재(1)에의 가압 상태를 유지하면서, 국소 가열광(41)을 접합재(1)가 프레임 형상으로 연장하는 방향을 따라 각 직선형 접합재 1a-1d에 조사한다. 이 경우에, 각 직선형 접합재 1a-1d에의 조사의 시퀸스를 이하에 나타나 있는 바와 같이 함으로써, 본 발명을 행하는 것이 가능해진다.
프레임 형상을 갖는 접합재(1)에의 국소 가열광의 조사 시퀸스는, 이하의 서브 스텝 3-1∼3-5을 포함한다.
(서브 스텝 3-1)
우선, 국소 가열광을 발생하는 4개의 광원을 준비한다. 여기에서, 국소 가열광의 직선형 접합재에의 조사 시작 위치는, 각 직선형 접합재 1a-1d의 2개의 단부 중에서, 슬릿부에 면하고 있지 않은 한 개의 단부로 설정된다.
(서브 스텝 3-2)
이후에는, 직선형 접합재 1a, 슬릿부 3a 및 직선형 접합재 1c의 일부를 주사하는 시퀸스를 일례로 해서 국소 가열광의 조사의 시퀀스에 대해서 상세하게 설명한다. 도면에 나타내지 않은 광원으로부터의 국소 가열광의 조사를 도 1a에 나타낸 1D 좌측에서 시작해서 1D 우측으로 주사한다. 이 경우, 1D 좌측을 조사한 단계에 있어서는, 1D우측에 있는 직선형 접합재 1c에, 국소 가열광이 아직 조사되지 않을 수도 있다. 그렇지만, 적어도, 직선형 접합재 1a에의 국소 가열광의 조사를, 슬릿부 3a를 통과하여 인접하는 직선형 접합재 1c에 대해서 행할 때에는, 직선형 접합재 1c는, 별도의 가열부(국소 가열광)에 의해 이미 조사되었던 단계가 되도록 해 둔다. 즉, 글래스 기판 쌍이 이미 국소적으로 접합된 단계가 되도록 해 둔다.
(서브 스텝 3-3)
직선형 접합재 1b, 슬릿부 3b 및 직선형 접합재 1d의 일부를 주사하는 시퀸스에서는, 서브 스텝 3-2과 마찬가지로, 직선형 접합재 1b의 2개의 단부 중에서, 슬릿부에 면하지 않고 있는 하나의 단부로, 국소 가열광의 조사 시작 위치를 설정한다. 그리고, 국소 가열광의 조사를, 직선형 접합재 1d와 직선형 접합재 1b에 의해 형성되는 슬릿부 3b쪽으로 행한다. 이 경우, 직선형 접합재 1b에의 국소 가열광의 조사를 시작한 단계에 있어서는, 국소 가열광 조사의 종료 단부측에 있는 직선형 접합재 1d에는, 국소 가열광이 아직 조사되지 않을 수도 있다. 그렇지만, 적어도, 직선형 접합재 1b에의 국소 가열광의 조사를, 슬릿부 3b을 통과하여 인접하는 직선형 접합재 1d에 대해서 행할 때에는, 직선형 접합재 1d는, 별도의 가열부(국소 열광)에 의해 이미 조사된 단계가 되도록 해 둔다. 즉, 글래스 기판 쌍이 국소적으로 이미 접합된 단계가 되도록 해 둔다.
(서브 스텝 3-4)
이 서브 스텝에서는, 직선형 접합재 1d, 슬릿부 3d, 및 직선형 접합재 1a의 일부에 대하여, 상기의 서브 스텝과 같이, 국소 가열광의 조사를 행한다.
(서브 스텝 3-5)
이 서브 스텝에서는, 직선형 접합재 1c, 슬릿부 3c, 및 직선형 접합재 1b의 일부에 대하여, 상기의 서브 스텝과 같이, 국소 가열광의 조사를 행한다.
각 직선형 접합재에의 국소 가열광의 조사를 동시에 시작하는 것도 가능하지만, 본 발명은 그러한 타이밍에 한정하지 않는다. 예를 들면, 직선형 접합재 1a, 1b의 각각의 길이가 800mm로 설정되고, 직선형 접합재 1c, 1d의 길이가 450mm로 설정되는 기밀용기를 제조할 때에, 각 직선형 접합재 1a-1d에 대한 국소 가열광의 조사 속도(주사 속도)를 모두 400mm/sec로 설정한다. 그 경우에는, 상대적으로 긴 직선형 접합재 1a, 1b의 영역을 주사하는 것에 필요한 시간은, 2초이며, 상대적으로 짧은 직선형 접합재 1c, 1d의 영역을 주사하는 것에 필요한 시간은, 1.125초다. 따라서, 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 서브 스텝 3-4에서는, 상기 서브 스텝 3-3의 조사 개시 시각에 대하여 2초 미만의 조사 개시 시각의 지연이 허용가능하다. 마찬가지로, 상기 서브 스텝 3-5에서는, 상기 서브 스텝 3-2의 조사 개시 시각에 대하여 2초 미만의 조사 개시 시각의 지연이 허용가능하다. 반대로, 서브 스텝 3-4의 조사 개시 시각이 서브 스텝 3-2의 조사 개시 시각을 선행하는 경우에는, 같은 방법으로 서브 스텝 3-2에서는, 상기 서브 스텝 3-4의 조사 개시 시각에 대하여 1.25초 미만의 조사 개시 시각의 지연이 허용가능하다.
이상의 서브 스텝 3-1∼3-5을 행하는 것은, 슬릿부 3d를 구성하는 직선형 접합재 1a와 직선형 접합재 1d에 대해서 착안하면, 이하와 같은 주사를 행하는 것이 된다. 이 관련된 주사를 행하는 것을 도 3a 및 도 3b를 참조하여 상세하게 설명한다.
즉, 직선형 접합재 1a의 2개의 단부 중, 슬릿부에 면하지 않고 있는 단부로부터 국소 가열광의 조사를 시작하고, 그 후에 직선형 접합재 1a의 다른 단부쪽으로 국소 가열광을 조사하면서 주사한다. 한편, 직선형 접합재 1d의 2개의 단부 중, 슬릿(slit)부에 면하지 않고 있는 도면에 나타내지 않은 한 개의 단부로부터 국소 가열광의 조사를 시작하고, 그리고나서, 직선형 접합재 1d의 다른 단부쪽으로, 즉, 직선형 접합재 1a의 측면과 슬릿부를 사이에 두고 대향하는 단부쪽으로, 국소 가열광을 조사하면서 주사한다. 이 결과, 도 3b에 나타나 있는 바와 같이, 직선형 접합재 1d에의 국소 가열광의 조사에 의해 발생한 접합재의 용융 영역은, 국소 가열광의 주사에 따라 이동해 간다. 그리고, 직선형 접합재 1d의 슬릿부 3d에 면(面)하는 단부에 있어서, 용융한 접합재의 일부가 슬릿부 3d에 돌출함으로써, 접합재로 슬릿부 3d를 막는다.
상술한 바와 같이, 국소 가열광의 주사 속도와 접합재의 주사에 필요한 길이를 감안하여, 직선형 접합재 1d에의 국소 가열광의 조사 개시 시각과 직선형 접합재 1a에의 국소 가열광의 조사 개시 시각 간의 시간 갭을 소정의 범위 내로 설정한다. 그것에 의해, 국소 가열광이 이미 조사된 접합부와 국소 가열광이 아직 조사되지 않은 미접합부가, 연속한 접합재 내에 있어서 직접 서로 인접하는 과정 없이, 접합재 전체의 접합을 완료하는 것이 가능해진다.
이때, 국소 가열광을 조사하면서 주사하는 과정에 있어서, 조사 영역이 주사 방향으로 이동하는 전후에는, 접합부와 미접합부가 각각 존재한다. 그렇지만, 국소 가열광의 조사 영역에서는, 접합재가 연화 및 용융하고 있기 때문에, 이 접합부와 미접합부와의 사이에는, 접합부의 냉각 수축에 의한 인장 응력은 발생하지 않는다. 따라서, 조사 영역을 거쳐서 서로 인접하는 접합부와 미접합부가, 본 발명에 의해 해결되어야 하는 문제점이 되는 크랙의 발생 요인이 되지 않는다는 점에 유념해야 한다. 따라서, 본 발명에 있어서, 상기의 "국소 가열광이 이미 조사된 접합부와 국소 가열광이 아직 조사되지 않은 미접합부가, 연속한 접합재 내에 있어서 서로 직접 인접하는" 상태는, 조사 영역 없이 접합부와 미접합부가 서로 인접하는 상태를 포함한다.
국소 가열광은, 접합 영역 근방을 국소적으로 가열가능하면 되고, 반도체 레이저가 바람직하게 사용된다. 좀더 구체적으로, 프레임 형상의 접합재(1)를 국소적으로 가열하는 성능, 글래스 기판 2, 3의 투과성 등의 관점에서, 적외 영역에 파장을 갖는 가공용 반도체 레이저가 적합하다. 국소 가열광(41)을 조사하는 조건으로서는, 단위 시간당의 접합재의 연화 체적이 증가하도록 국소 가열광을 선택하는 것이, 불연속 부분을 확실하게 폐색(閉塞)하는 것이 가능한 접합재의 돌출량을 얻는 점에서 바람직하다. 그 때문에, 주사 방향으로의 레이저의 빔 직경을 φS로 하고, 주사 속도를 v로 하며, 레이저 빔 강도의 밀도를 I로 했을 때에, I·φS/v의 값을 규정함으로써, 접합재의 충분한 돌출량을 확보하는 것이 가능하다.
상기한 바와 같이, 접합재의 점도가 부(-)의 온도 계수를 갖고 있기 때문에, 접합재를 가열 및 용융하면, 일단 점도가 내려가서 접합재가 유동화한다. 그렇지만, 국소 가열광의 조사가 끝나면, 점도가 다시 증대하고, 접합재의 상태가 실온의 상태로 되돌아온다. 따라서, 도 7a 및 도 7b에 나타나 있는 바와 같이 연속한 프레임 형상으로 형성되는 접합재에 있어서는, 접합재의 점도가 증가하는 동안, 즉 접합재가 냉각하는 동안, 국소 가열광(58)이 조사된 접합부(56)와, 국소 가열광(58)이 아직 조사되지 않은 미접합부(57)와의 사이에는 수축 차가 존재한다. 접합부(56)의 상태가 실온의 상태로 돌아가는 과정에 있어서, 접합부(56)와 미접합부(57)와의 수축 차가 증대하고, 접합부(56)와 미접합부(57)와의 경계 55에서의 잔류 응력이 증대한다. 따라서, 경계 55 부근의 글래스 기판에는 크랙이 발생하게 된다.
그렇지만, 본 실시예에서는, 국소 가열광의 조사는, 상기한 바와 같이, 이 수축 차가 발생할 수 있는 접합부와 미접합부와의 경계가, 연속한 접합재의 범위 내에는 존재하지 않도록 행해진다. 또, 프레임 형상의 접합재의 주사 경로 범위에 설치한 슬릿부에 있어서, 연화된 접합재의 돌출부가 슬릿부를 막도록 국소 가열광의 조사가 행해진다. 예를 들면, 도 3a에 나타나 있는 바와 같이, 제1 코너부 C1과 제4 코너부 C4 간의 직선형 접합재 1a에 국소 가열광(41)을 조사하면, 접합부(50)와, 미접합부(51)와의 (가상적인) 경계 52는, 슬릿부 3d 내에 위치하게 된다. 이에 따라, 국소 가열광의 조사시에, 국소적인 접합재의 수축 차의 발생을 회피할 수 있다. 따라서, 상기의 크랙의 발생을 억제하는 것이 가능해진다.
부수적으로, 이 국소 가열광의 주사 방향으로의 접합재의 돌출량을, 국소 가열광의 조사시에 접합재의 내압(inner pressure)을 상승시킴으로써 증가시킬 수 있다.
국소 가열광의 조사 전에, 제1 및 제2 글래스 기판 2, 3을 가접착하여, 글래스 기판 2, 3의 휘어짐에 기인한 글래스 기판 2,3 사이의 공간의 확대를 억제함으로써, 압력 손실을 최소화한다. 그러한 동작은 용융 및 연화한 접합재의 압력을 유지하는 관점에서, 본 발명에 포함된다는 점에 유념해야 한다.
예를 들면, 글래스 프리트(glass frit)로 이루어진 접합재는, 가열에 의해 열팽창하지만, 그러한 열팽창의 효과만으로 슬릿을 막는 것은 곤란한 경우가 있다. 그 결과, 가열시의 접합재의 돌출량을 효율적으로 증가시키기 위해서는, 접합재에 압력이 부가된 상태에서, 접합재에 국소 가열광을 조사하는 것이 필요하다. 접합재는, 접합이 이미 완료한 고화영역, 접합이 행해지지 않은 고화영역 및, 국소 가열광이 조사중인 연화 영역의 3영역을 포함한다. 여기에서, 접합재에의 가압에 대해서, 특히 바람직한 형태는, 선택적으로 조사중인 연화 영역에 선택적으로 가압을 행하는 것이다. 그 이유는, 접합재에의 가압이, 피접합 기판을 통해서 행해지는 경우에는, 2개의 고화영역에의 압력이 분산되어서, 조사 영역에의 가압을 억제하는 영향을 제어할 수 있기 때문이다.
접합재에 형성되는 슬릿부의 폭 및 형상은, 슬릿부가 더 확실하게 폐색(閉塞)되도록, 접합재의 재료 및 막두께, 또 국소 가열광의 조사 범위 및 주사 속도에 따라, 적당하게 변경가능하다.
또한, 슬릿부의 폭(불연속 부분을 통해서 서로 인접한 접합재 사이의 거리)은, 접합재의 막두께의 몇 배정도 이하인 것이 바람직하다. 따라서, 슬릿부와 접합재를 미리 배치한 영역들 간의 연속적인 막두께 분포를 얻을 수 있다.
한편, 슬릿부의 폭이 지나치게 좁으면, 국소 가열광의 조사 범위의 열전도 및 얼라인먼트로 인해, 슬릿부를 사이에 두고 반대측의 접합재도 원래 가열되어야 하는 접합재와 함께 가열되어서, 용융 이력(melted history)이 반대측의 접합재에 발생하는 경우가 있다. 이 때문에, 접합재의 막두께의 0.5배 이상의 폭을 슬릿부의 폭으로서 확보하는 것이 바람직하다. 또한, 슬릿부는, 반드시 도 1a 내지 도 3b에 나타나 있는 바와 같은 직선형의 형상을 가질 필요는 없다. 예를 들면, 슬릿부는 도 4a 및 도 4b에 나타나 있는 바와 같은 형상을 가져도 된다. 즉, 도 4a 및 도 4b는, 슬릿의 구성을 변경한 변형 예를 나타내는 개략적인 평면도다. 또한, 도 4c는, 도 4a에 나타낸 슬릿부의 확대도이며, 도 4d는, 슬릿부에 국소 가열광을 조사한 후의, 도 4c에 나타내는 구성의 접합재를 나타내는 개략적인 평면도다.
도 4a에 나타내는 예에서는, 슬릿 3a를 사이에 두고 서로 대향하는 2개의 직선형 접합재 1a 및 1d 중, 1개의 직선형 접합재 1d의, 슬릿부 3a에 면하는 단부에, 슬릿부 3a에 돌출하는 볼록부(4)가 설치된다. 또한, 다른 쪽의 직선형 접합재 1a의, 슬릿부 3a에 면하는 단부에는, 볼록부(4)에 대응하는 오목부(5)가 설치된다. 이러한 구성의 직선형 접합재 1a, 1d에 국소 가열광을 조사하면, 직선형 접합재 1a, 1d는, 도 4c의 점선으로 나타나 있는 바와 같이 볼록부(4)와 오목부(5)가 서로 맞물리도록 돌출함으로써, 더 확실하게 슬릿부 3a을 막을 수 있다. 이때, 슬릿부의 폭보다 접합재의 돌출량이 크면, 도 4d에 나타나 있는 바와 같이 직선형 접합재 1a, 1d 사이에 형성된 이음매(17)의 양단에는, 플래시(flash)부(16)가 형성된다. 한편, 도 4b에 나타내는 예에서는, 슬릿부 3a를 사이에 두고 서로 대향하는 2개의 직선형 접합재 1a, 1d 중, 한 개의 직선형 접합재 1d에만, 슬릿 3a에 면하는 단부에 오목부(6)가 설치된다. 이 경우, 접합재의 돌출량이 가장 커지는 직선형 접합재 1d의 폭방향의 중심 부근에 오목부(6)가 형성되어 있기 때문에, 슬릿부 3a 내의 전체에 균등하게 접합재를 돌출시킬 수있다. 그 때문에, 도 4a의 경우와 마찬가지로, 직선형 접합재 1a, 1d에 의한 슬릿부 3a을 좀더 확실하게 폐색할 수 있다.
본 실시예에서는, 4개의 직선형 접합재로 이루어지는 전체의 접합재가, 인접하는 직선형 접합재 사이에 각각 형성된 4개의 슬릿부가 설치되어 있는 직사각형 형상을 갖는다. 그렇지만, 본 발명은 이 형상에 한정되지 않는다. 예를 들면, 이러한 접합재는 도 5a 내지 도 5c의 각각에 나타나 있는 바와 같은 형상을 갖는다. 도 5a 내지 5c는, 프레임 형상으로 형성된 접합재의 평면 형상을 변경한 변형 예를 나타내는 개략적인 평면도다.
도 5a에 나타낸 예에서는, 접합재(1)는, 양단부가 슬릿부(3')를 사이에 두고 서로 대향하고, 각각의 단부가 슬릿부(3')와 교차하는 방향으로 연장되도록 환상의 형상으로 형성되어 있다. 이 경우, 국소 가열광의 조사는, 슬릿부(3')에 인접한 접합재(1)의 한쪽의 단부(조사 시단부)로부터 개시되고, 그 후에 접합재(1)의 환상의 형상을 따라, 다른 쪽의 단부(조사 종단부 )까지 진행된다(도면에서 화살표 F로 표시된 것처럼). 그리고, 국소 가열광이, 슬릿부(3')를 가로지르도록 접합재(1)에 조사되고, 슬릿부(3')에 인접하는 접합재(1)의 부분이 슬릿부(3') 안으로 돌출하는 것으로, 연속한 접합부가 형성된다.
도 1a 내지 1d, 도 2a 내지 2d 및 도 5a와 같은 구성에서는, 접합재는, 국소 가열광이 슬릿부를 가로질러서 접합재에 조사 가능하게, 슬릿부를 사이에 두고 서로 대향하는 2개의 영역의 적어도 한쪽이 슬릿에 대해서 교차해서 연장되도록 형성되어 있다. 그렇지만, 도 5b 및 도 5c에 나타나 있는 바와 같이, 접합재는, 슬릿을 사이에 두고 서로 대향하는 2개의 영역이 각각 슬릿부와 평행하게 연장되도록 형성되어 있어도 된다.
도 5b에 나타내는 예에서는, 접합재(1)는, 접합재의 양단부가 슬릿(3')을 사이에 두고 서로 평행하게 배치되는 직사각형 환상의 형상으로 형성되어 있다. 이 경우, 국소 가열광의 조사가, 접합재(1)의 한쪽의 단부(조사 시단부)로부터 개시되고, 접합재(1)의 직사각형 환상의 형상을 따라, 다른 쪽의 단부(조사 종단부 )까지 진행된다(도면에서 화살표 G로 표시된 것처럼). 이 때문에, 인접한 직선부를 연결하는 접합재(1)의 각 코너부는, 국소 가열광이 접합재(1)를 따라 주사 가능하게 아크(arc) 형상으로 형성되어 있다. 한편, 상기한 바와 같이, 슬릿부 내로의 접합재의 돌출량은, 슬릿부와 평행하게 배치된 접합재를 따라 국소 가열광이 조사되는 경우, 슬릿부와 평행하지 않게 배치된 접합재를 따라 국소 가열광을 조사했을 경우와 비교하여 상대적으로 작다. 그 때문에, 접합재(1)의 조사 시단부로부터 조사 종단부까지 국소 가열광을 조사한 후에, 슬릿부(3')를 따라, 슬릿부(3')을 사이에 두고 서로 근접해 위치되는 접합재의 양측의 부분에 국소 가열광을 다시 조사한다. 그것에 의해, 양측의 부분으로부터 슬릿부 내로 접합재가 돌출하기 때문에, 더 확실하게 슬릿부(3')를 막을 수 있다.
도 5c에 나타낸 예에서는, 접합재는, 4개의 직선형 접합재 1a-1d로 이루어지고, 각 직선형 접합재 1a-1d의 양단으로부터 경사져서 연장되는 연결부(11')를 갖는 직사각형 형상으로 형성되어 있다. 또, 서로 인접하는 직선형 접합재의 연결부(11') 사이에 슬릿부(3')가 형성되어 있다. 이 경우에도, 도 5b에 나타낸 예와 같이, 국소 가열광은, 각 직선형 접합재 1a-1d를 따라 조사된 후, 슬릿부(3')를 따라, 슬릿부(3')를 사이에 둔 양측의 부분에 다시 조사된다.
다음에, 전술한 기밀용기의 제조 방법을 사용해서 제조되는 화상표시장치에 관하여 설명한다. 도 6은, 그러한 화상표시장치의 예를 나타내는 부분 파단 사시도다. 화상표시장치(11)의 용기(기밀용기)(10)는, 모두 글래스로 이루어진 페이스 플레이트(face plate)(12), 리어 플레이트(rear plate)(13), 및 프레임 부재(14)를 갖고 있다. 프레임 부재(14)는 각각이 평판 형상을 갖는 페이스 플레이트(12)와 리어 플레이트(13)와의 사이에 위치하고, 페이스 플레이트(12)와 리어 플레이트(13)와의 사이에 밀폐 공간을 형성하고 있다. 좀더 구체적으로는, 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14), 및 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)가 서로 대향하는 면끼리 서로 접합됨으로써, 밀폐된 내부공간을 갖는 용기(10)가 형성되어 있다. 용기(10)의 내부공간은 진공상태로 유지되고, 페이스 플레이트(12)와 리어 플레이트(13)와의 사이에 설정된 간격 규정 부재인 스페이서(8)가 소정의 피치로 설치된다. 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14), 또는 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)는 미리 서로 접합되거나 또는 일체로 형성되어 있어도 된다.
리어 플레이트(13)에는, 화상 신호에 따라 전자를 방출하는 다수의 전자방출소자(27)가 설치되고, 화상 신호에 따라 각 전자방출소자(27)를 작동시키기 위한 구동용 매트릭스 배선(X방향 배선(28) 및 Y방향 배선(29))이 형성되어 있다. 리어 플레이트(13)와 대향해서 위치하는 페이스 플레이트(12)에는, 전자방출소자(27)로부터 방출된 전자의 조사를 받아서 발광해 화상을 표시하는 형광체로 이루어지는 형광막(34)이 설치된다. 페이스 플레이트(12) 위에는 한층 더 블랙 스트라이프(black stripe)(35)가 설치된다. 형광막(34)과 블랙 스트라이프(35)는 교대로 배열해서 설치된다. 형광막(34) 위에는 Al 박막으로 이루어지는 메탈 백(metal back)(36)이 형성되어 있다. 메탈 백(36)은 전자를 끌어당기는 전극으로서의 기능을 갖고, 용기(10) 위에 설치된 고압단자 Hv로부터 전위의 공급을 받는다. 메탈 백(36) 위에는 Ti 박막으로 이루어지는 비증발형 겟터(gatter)(37)가 형성되어 있다.
페이스 플레이트(12), 리어 플레이트(13), 및 프레임 부재(14)는, 투명해서 투광성을 갖고 있으면 좋기 때문에, 소다 라임 글래스(soda lime glass), 고왜점(high strain point) 글래스, 무알칼리(non-alkaline) 글래스 등이 사용가능하다. 후술하는 국소 가열광의 사용 파장 및 접합재의 흡수 파장 영역에 있어서, 이들의 글래스 부재가 양호한 파장 투과성을 갖는 것이 바람직하다.
부수적으로, 화상표시장치(11)의 용기(10)는, 아래와 같이 해서 제조된다. 우선, 프레임 부재(제1 글래스 기판)(14)와 리어 플레이트(제2 글래스 기판)(13)를 상기의 스텝 1∼3에 따라서 서로 접합한다. 한층 더, 페이스 플레이트(제1 글래스 기판)(12)와 프레임 부재(제2 글래스 기판)(14)에 관해서도, 마찬가지로 스텝 1∼3에 따라 서로 접합한다. 그것에 의해서, 페이스 플레이트(12)와 리어 플레이트(13) 사이에 프레임 부재(14)가 삽입된 용기(10)가 제조된다. 여기에서, 본 발명에서는, 제1 글래스 기판은, 접합재가 형성되는 기판을 의미하고, 제2 글래스 기판은 제1 글래스 기판과 대향해 배치되는 기판을 의미하고 있기 때문에, 상황에 따라 제1 또는 제2 글래스 기판이 의미하는 구체적인 부재가 다른 경우가 있다는 것에 유의해야 한다.
이때, 본 발명은, 보다 일반적으로는, 적어도 일부가 리어 플레이트(13)와 페이스 플레이트(12)로 이루어지는 기밀용기를 제조하는 방법을 제공하는 것이다. 따라서, 용기(10)는, 프레임 부재(14)의 형상을 갖는 돌출부가 미리 일체로 형성된 글래스 기판을 리어 플레이트(13)와 페이스 플레이트(12) 중의 하나로서 사용하고, 관련된 글래스 기판을 리어 플레이트(13)와 페이스 플레이트(12) 중의 다른 하나에 접합함으로써도 제조가능하다. 또한, 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14)를 먼저 접합하고, 그 후에 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)를 접합하는 것도 가능하다.
또, 본 실시예는 화상표시장치를 대상으로 삼았지만, 본 발명은 좀더 일반적으로, 제1 글래스 기판과 제2 글래스 기판과의 접합에 적용할 수 있다. 이 경우, 국소 가열광은, 제1 글래스 기판 또는 제2 글래스 기판으로부터 조사되어 된다.
이하, 전술한 실시예의 구체적인 예에 대해서 자세하게 설명한다.
(예 1)
예에서는, 전술한 기밀용기의 제조 방법을 적용한다. 즉, 프레임 부재와 전자방출소자를 구비한 리어 플레이트(제1 유리 기판)와 페이스 플레이트(제2 유리 기판)와의 접합을 행하고, 한층 더, 배기구멍을 통해서 내부공간을 배기하면서, 덮개 부재로 배기구멍을 밀봉한다. 이에 따라, FED용의 용기로서 적용가능한 진공기밀용기를 제조한다.
(스텝 1)
우선, 1.8mm 두께의 고왜점 글래스 기판(아사히 글래스사제 PD200)으로 이루어지는 제1 글래스 기판(3)을 준비했다. 이 경우, 제1 글래스 기판(3)에는, 미리, 매트릭스 구동배선을 형성해 둔다. 다음에, 도면에 나타내지 않은 PD200으로 이루어지는 단면 높이 1.5mm이고 단면폭이 4mm인 프레임 부재를 제1 글래스 기판(3)의 가장자리 부분에 접합했다. 프레임 부재와 제1 글래스 기판(3)과의 접합은, 스크린인쇄된 글래스 프리트를 분위기 소성로에서 가소성 및 본소성하는 것에 의해 행했다. 다음에, 전자방출소자를 매트릭스 구동 배선의 각 매트릭스 교차부에 형성했다. 이렇게 하여, 전자방출소자와 매트릭스 구동배선과 프레임 부재를 구비한 제1 글래스 기판(3)을 준비했다.
다음에, 도 1a에 나타나 있는 바와 같이, 제1 글래스 기판(3) 상에 설치된 도면에 나타내지 않은 프레임 부재 위에 접합재(1)를 형성했다. 본 예에서는, 스크린 인쇄에 의해, 460℃에서 30분 동안 글래스 프리트를 가소성함으로써 프레임 부재 위에 글래스 프리트를 형성했고, 폭 1mm, 두께 10μm의 4개의 직선형 접합재 1a-1d로 이루어지는 직사각형의 접합재를 형성했다. 또, 인접하는 직선형 접합재의 사이에는, 폭 50μm의 슬릿부 3a-3d를 형성했다(도 1d 참조). 가소성 후의 접합재(1)의 막두께는, 파장 980nm의 레이저 빔에 대하여, 흡광도가 "1"이 되도록, 즉, 90% 흡수를 얻도록 설정되었다.
또한, 상대적으로 긴 직선형 접합재 1a, 1b의 각각의 길이를 800mm으로 설정했고, 상대적으로 짧은 직선형 접합재 1c, 1d의 길이를 450mm으로 설정했다.
(스텝 2)
다음에, 도면에 나타내지 않은 프레임 부재를 갖는 제1 글래스 기판(3)과, 1.8mm 두께를 갖는 고왜점 글래스 기판(PD200)으로 이루어지는 제2 글래스 기판(2)을, 글래스 기판이 접합재(1)를 통해서 서로 접촉하도록 얼라인먼트하면서 대향 배치시켰다(도 1b∼1d 참조). 이때, 약 60kPa의 하중으로 접합재(1)를 눌렀다. 한편, 제2 글래스 기판(2)에는, 스텝 2의 공정 전에, 도면에 나타내지 않은 형광체와 블랙 매트릭스와 Al로 이루어진 애노드(anode)를 형성했다. 여기에서, 형광체 배열은, 제1 유리 기판(3) 상의 전자방출소자의 배열에 대응한 화소 배열로 한다.
(스텝 3)
다음에, 도면에 나타내지 않은 프레임 부재를 갖는 제1 글래스 기판(3)과, 접합재(1)와, 제2 글래스 기판(2)으로 이루어지는 어셈블리체에, 레이저를 조사했다. 레이저를 조사한 방법에 대해서 이하에 설명한다.
레이저 광원으로서는, 도면에 나타내지 않은 2개의 반도체 레이저 헤드를 서로의 조사 위치 간격이 50mm가 되도록 도면에 나타내지 않은 브레드보드(breadboard) 위에 배치한 것을 사용했다. 상기 2개 빔 조사 스폿의 배열 방향과 평행한 방향으로 상기 브레드보드를 접합재에 대하여 상대적으로 이동시키는 것에 의해, 한쪽의 국소 가열광이 다른 쪽의 국소 가열광을 추종하면서 접합재에의 조사가 행해지도록, 상기 브레드보드와 상기 어셈블리체를 배치했다. 브레드보드 위에 배치한 2개의 레이저 헤드의 조사 조건을 이하에 나타낸다. 먼저 접합재에 조사를 행하는 레이저로부터의 레이저(제1 국소 가열광)는, 파장 980nm, 레이저 파워 212W, 유효 직경 2mm의 레이저였고, 1000mm/s의 속도로 주사되었다. 한편, 그 후에 접합재에 조사를 행하는 레이저 헤드는, 먼저 조사를 행하는 레이저 헤드의 뒤에, 0.05초, 즉 조사 스폿으로서 50mm의 거리만큼, 주사 방향으로 배치되었고, 주사하는 동안 이 간격을 유지했다. 이때, 그 후에 조사를 행하는 레이저 헤드로부터의 레이저(제2 국소 가열광)는, 파장 980nm, 레이저 파워 212W, 유효 직경 2mm의 레이저로 설정되었다. 또한, 국소 가열광(41)의 레이저 파워로서는, 국소 가열광(41)의 조사에 의해 가열된 접합재(1)의 온도를 700℃로 설정하도록 미리 조정된 레이저 파워를 사용했다.
상기의 브레드보드에 배치한 레이저 광원을 4조 준비했다. 그리고, 도 1a에 있어서의 각 직선형 접합재 1a-1d의 슬릿부와 면하지 않고 있는 단부를, 각각의 직선형 접합재의 조사 시작 위치로서 설정했고, 각각의 직선형 접합재 1a-1d의 다른 쪽의 단부를 향해서, 상기 준비한 4조의 레이저 광원을 1000mm/sec으로 주사했다. 이하, 1개의 직선형 접합재 1a에의 조사를 일례로서 설명한다. 도 1a의 1D 좌측에서 직선형 접합재 1a에의 레이저 조사를 시작하고, 1D 우측을 향해서 레이저를 조사하면서 주사했다. 직선형 접합재 1a에의 조사뿐만 아니라 나머지의 직선형 접합재 1b-1d에의 레이저의 조사도 행해진다. 또한, 각 직선형 접합재에의 레이저의 조사를 동시에 시작했다. 이와 같이 함으로써, 시계 반대방향으로 직사각형의 접합재(1)의 4변에 레이저를 조사하는 스텝을 완료했다. 레이저 조사 스텝을 완료한 접합재(1)를 관찰하면, 각 슬릿부 3a, 3b, 3c, 3d의 영역은, 각각 직선형 접합재 1a, 1b, 1c, 1d의 단부로부터 돌출한 접합재에 의해 폐색되었고, 제1 글래스 기판(3) 상의 프레임 부재와 제2 글래스 기판(2)은 양호하게 서로 접합되었다.
여기에서, 레이저의 유효 직경은, 피크 강도의 e-2(e는 자연 대수)배의 강도를 나타내는 빔 조사 범위로 설정되었다.
이상 설명한 것처럼, 각 슬릿부 3a-3d를 접합재로 폐색했고, 제1 글래스 기판(3) 상의 프레임 부재와 제2 글래스 기판(2)과의 사이에 연속한 접합부를 형성함으로써, 기밀용기를 제조했다. 다음에, 완성된 기밀용기를 배기하고, FED의 용기를 제조했다. 완성된 FED를 작동시킨 바, FED가 장시간 안정적으로 전자를 방출할 수 있었고 화상을 표시할 수 있어서, 완성된 용기는, FED에 적용가능한 정도의 안정한 기밀성과 강도가 확보되었다는 것을 확인했다.
(예 2)
예 2에서는, 접합재 1a-1d를, 도 5c에 나타나 있는 바와 같은 형상으로 형성했다. 슬릿(3)의 폭을 30μm로 설정했고, 연결부(11)의 길이를 1mm로 설정했다. 그리고, 국소 가열광으로서 갈바노(galvano) 방식의 레이저를 사용하고, 접합재의 형상에 맞춰서 국소 가열광의 주사 궤도를 바꾸면서, 접합재의 가열 및 용융을 행했다. 국소 가열광의 조사는, 주사 속도 500mm/sec로 행해졌다. 국소 가열광은, 각 접합재 1a-1d의 폭 방향의 중심 부근의 온도를 700℃로 설정한 출력으로 접합재 1a-1d에 조사되었다. 이 예에 있어서의 그 외의 동작은, 예 1과 같았다. 이상 설명한 것과 같이 기밀용기를 제조했다. 다음에, 제조한 기밀용기를 배기해서, FED의 용기를 얻었다. 취득한 FED를 작동시킨 바, FED가 장시간 안정적으로 전자를 방출할 수 있었고 화상을 표시할 수 있었으며, 완성된 용기는, FED에 적용가능한 정도의 안정한 기밀성과 강도가 확보되었다는 것을 확인했다.
본 발명은 예시적인 실시 예를 참조하면서 설명되었지만, 본 발명은 이 개시된 예시적인 실시 예에 한정되는 것이 아니라는 것이 이해될 것이다. 이하의 특허청구범위의 범주는 모든 변형 및 균등구조 및 기능을 포함하도록 가장 넓게 해석되어야 할 것이다.

Claims (6)

  1. 제1 글래스 기판과, 상기 제1 글래스 기판과 접합되어 상기 제1 글래스 기판과 함께 기밀용기의 적어도 일부를 형성하는 제2 글래스 기판을 갖는 기밀용기의 제조 방법으로서,
    상기 제1 글래스 기판과 상기 제2 글래스 기판과의 사이에, 점도가 부(negative)의 온도계수를 갖고, 연화점이 상기 제1 글래스 기판 및 상기 제2 글래스 기판의 각각의 연화점보다도 낮으며, 불연속 부분을 갖고, 프레임(frame) 형상으로 연장하는, 접합재를 설치하는 단계와,
    상기 접합재를 그 두께 방향으로 누른 상태에서, 국소 가열광의 상기 접합재에의 조사 영역을 상기 접합재가 프레임 형상으로 연장하는 방향을 따라 주사하면서 상기 접합재에 상기 국소 가열광을 조사함으로써 상기 접합재를 가열 및 용융시켜서 상기 제1 글래스 기판과 상기 제2 글래스 기판을 접합하는 단계를 포함하고,
    상기 국소 가열광의 상기 접합재에의 조사는, 상기 불연속 부분을 사이에 두고 서로 대향하는 상기 접합재의 2개의 영역 중의 한쪽의 영역에 상기 국소 가열광을 조사하여 상기 한쪽의 영역을 가열 및 용융시킨 후에, 상기 접합재의 다른 쪽의 영역에 상기 국소 가열광을 조사하여 상기 다른 쪽의 영역을 가열 및 용융시켜서 상기 불연속 부분을 용융한 접합재로 폐색(閉塞)함으로써, 상기 제1 글래스 기판과 상기 제2 글래스 기판과의 사이에 연속한 접합부를 형성하도록 행해지는, 기밀용기의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 국소 가열광의 상기 접합재에의 조사는, 상기 접합재의 상기 한쪽의 영역으로부터 개시되고, 그 후에 상기 국소 가열광이 상기 불연속 부분에서 멀어지는 방향으로 주사되는, 기밀용기의 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 국소 가열광은, 상기 접합재의 상기 한쪽의 영역에 조사된 후에는, 상기 국소 가열광이 상기 불연속 부분을 가로지른 후, 상기 국소 가열광이 상기 접합재의 상기 다른 쪽의 영역에 조사되도록 주사되는, 기밀용기의 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 접합재의 상기 한쪽의 영역의 상기 불연속부분에 면하는 단부가, 상기 불연속 부분쪽으로 돌출하는 볼록부를 갖고,
    상기 접합재의 상기 다른 쪽의 영역의 상기 불연속 부분에 면하는 단부가, 상기 볼록부에 대응하는 오목부를 갖는, 기밀용기의 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레임 형상은 직사각형이며,
    상기 직사각형의 정점에 해당하는 부분에, 상기 불연속 부분이 위치하는, 기밀용기의 제조 방법.
  6. 기밀용기를 갖는 화상표시장치의 제조 방법으로서,
    상기 기밀용기가 청구항 1 내지 5 중의 어느 한 항에 기재된 제조 방법에 의해 제조되는, 화상표시장치의 제조 방법.
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