KR20120031892A

KR20120031892A - 내부가 감압된 분위기를 유지하는 기밀 용기의 제조 방법

Info

Publication number: KR20120031892A
Application number: KR1020110095562A
Authority: KR
Inventors: 마모 마쓰모토; 토모히로 사이토; 노부히로 이토
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2010-09-27
Filing date: 2011-09-22
Publication date: 2012-04-04
Also published as: US20120073727A1; CN102420085A; JP2012069474A; JP5627370B2; US8601834B2

Abstract

본 발명은 강도와 기밀성의 장기적인 신뢰도가 높은 기밀 용기를 제공한다. 한 쌍의 글래스 기판 중의 한 개의 글래스 기판(13)과 프레임 부재(14)와의 사이에, 점도가 부의 온도 계수를 갖고, 한 쌍의 글래스 기판 및 프레임 부재보다 낮은 연화점을 가지며, 프레임 형상으로 연장하는 접합 부재(1)를, 접합 부재(1)가 한 개의 글래스 기판(13)과 프레임 부재(14)의 쌍방에 접촉하도록 배치한다. 다음에, 접합 부재(1)를 가압하면서, 접합 부재(1)의 폭 방향에 있어서의 입열 열량 분포의 중심 G가 접합 부재의 폭 방향 중심(46)보다도 내측의 영역 E에 위치하도록, 접합 부재(1)를 가열 및 용해한다.

Description

내부가 감압된 분위기를 유지하는 기밀 용기의 제조 방법{MANUFACTURING METHOD OF HERMETICALLY SEALED CONTAINER FOR HOLDING THEREIN ATMOSPHERE OF REDUCED PRESSURE}

본 발명은 기밀 용기의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 전자 방출 소자와 형광막을 포함하는 내부가 진공으로 된 화상 표시장치의 제조 방법에 관한 것이다.

유기 LED 디스플레이(OLED), 필드 에미션(field emission) 디스플레이(FED), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 등의, 플랫 패널(flat panel) 타입의 화상 표시장치가 잘 알려져 있다. 이러한 화상 표시장치는, 서로 대향하는 글래스 기판을 기밀 접합해 제조되어 내부 공간이 외부 공간으로부터 나누어진 외위기(envelope)를 갖고 있다. 이러한 기밀 용기는, 서로 대향하는 글래스 기판 사이에 프레임 부재와, 필요에 따라 간격 규정 부재나 국소적인 접착제를 배치하고, 그 결과의 구조물의 주변부에 접합 부재(joining member)를 프레임 형상으로 배치하며, 프레임 부재와 글래스 기판을 가열 접합함으로써 제조된다. 접합 부재의 가열 방법으로서는, 글래스 기판 전체를 가열로를 이용해서 베이크(bake)하는 방법과, 국소 가열에 의해 접합 부재 주변을 선택적으로 가열하는 방법이 알려져 있다. 국소 가열은, 가열 냉각 시간, 가열에 필요로 하는 열량, 생산성, 용기의 열변형 방지, 용기 내부에 배치된 기능 디바이스의 열 열화 방지 등의 관점에서, 전체 가열보다 더 유리한 경우가 있다. 특히, 국소 가열 유닛으로서 레이저 광이 알려져 있다.

미국 특허 출원 공개 제2008/0110561호에는, OLED의 외위기의 제조 방법에 레이저 광에 의한 국소 가열을 적용한 예가 개시되어 있다. 외위기는, 글래스 기판 사이에 배치된 프릿(frit)을 레이저 광에 의해 가열 용해시킴으로써 제조된다. 레이저 광이 투과되는 글래스 기판의 일부에 차광 마스크가 형성되어 있다. 레이저 광의 조사량이 특정한 방식으로 분포되도록 이들 글래스 기판을 접합한다. 분포된 레이저 광의 조사량은 프릿을 적절한 온도로 효율적으로 유지하는 기능을 한다. 이와 같이, 프릿과 글래스 기판의 접합을 균일하게 할 수가 있다.

미국 특허 출원 공개 제2006/0082298호에는, OLED의 외위기의 제조 방법에 레이저 광에 의한 국소 가열을 적용한 예가 개시되어 있다. 외위기는, 글래스 기판 사이에 배치된 프릿을 레이저 광에 의해 가열 용해시킴으로써 제조된다. 프릿이 균일하게 가열되도록, 레이저 광의 주사 속도, 파워, 열량 분포를 동적으로 변화시킨다. 이것에 의해, 프릿은 실질적으로 일정한 온도로 유지되어, 글래스 분열이 방지된다.

일본국 공개특허공보 특개 2009－196859호에는, 글래스 용착체(glass weld)를 제조하는 방법으로서 글래스 기판 사이에 배치된 프릿을 레이저 광에 의해 가열 용해시켜, 글래스 기판을 기밀 접합하는 제조 방법이 개시되어 있다. 용착체의 외측에 위치하는 프릿의 일부만을 선택적으로 용해시키는 것에 의해, 발포한 가스가 용착체 내부에 진입하는 것을 방지할 수가 있다.

이와 같이, 종래부터, 전체 가열에 의거한 접합 방법과 국소 가열에 의거한 접합 방법이 알려져 있다. 국소 가열에 의거한 접합 방법에 있어서는, 접합 부재를 단순하게 레이저 광으로 조사하는 것이 아니라, 조사 방법을 여러 가지로 개량한 접합 방법이 알려져 있다. 그렇지만, 종래의 기술에서는, 충분한 접합 강도를 얻기 위해서 접합 부재의 용해 및 연화에 필요한 열량을 얻으려고 하면, 감압된 기밀 용기의 접합 강도와 기밀성이 저하하는 경우가 있고; 이 용기는 한 쌍의 글래스 기판과 프레임 부재를 포함한다. 구체적으로는, 기밀 용기 내부가 감압되면, 프레임 부재 및 고체화 후의 접합 부재의 압축 변형이 적기 때문에, 글래스 기판은, 프레임 부재가 고정점으로서의 역할을 하도록 중앙부가 내측으로 함몰되게 변형되어 있다. 그러나, 프레임 부재 및 고체화 후의 접합 부재는 이 변형을 추종할 수 없기 때문에, 글래스 기판의 프레임 부재와 접촉하고 있는 부분과 글래스 기판의 프레임 부재와 접촉하고 있지 않은 부분과의 경계 부근에서는, 글래스 기판은 프레임 부재에 의해 구속되어 큰 인장 응력을 받는다. 이 결과, 글래스 기판 또는 접합 부재가 파괴되어서, 감압 기밀 용기의 강도 신뢰성 및 기밀성이 저하하게 된다.

본 발명은, 접합 강도와 기밀성을 양립한 신뢰성이 높은 감압 기밀 용기의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의하면, 서로 대향하는 한 쌍의 글래스 기판과, 상기 한 쌍의 글래스 기판 사이에 배치되어서 상기 한 쌍의 글래스 기판과 함께 내부가 감압된 분위기를 형성하는 프레임 부재를 구비하는 감압 기밀 용기의 제조 방법은, 상기 한 쌍의 글래스 기판 중의 하나와 상기 프레임 부재와의 사이에, 점도가 부의 온도 계수를 갖고 상기 한 쌍의 글래스 기판 중의 하나와 상기 프레임 부재보다 낮은 연화점을 가지며 프레임 형상으로 연장하는 접합 부재를, 상기 접합 부재가 상기 한 쌍의 글래스 기판 중의 하나와 상기 프레임 부재에 접촉하도록, 배치하여, 상기 프레임 부재와 상기 한 쌍의 글래스 기판으로 둘러싸여 있는 내측의 영역을 갖는 조립체(assembly unit)를 형성하는 단계와, 상기 접합 부재를 가압하면서, 상기 접합 부재의 폭 방향에 있어서의 입열 열량 분포의 중심이, 상기 접합 부재의 폭 방향 중심보다 상기 조립체의 내측의 영역에 더 가까이 위치하도록, 상기 접합 부재를 가열 및 용해하는 단계를 포함한다.

본 발명에 의하면, 한 쌍의 글래스 기판 중의 하나와 프레임 부재는, 국소 가열 광이 조사되어 함께 접합되고, 상기 접합 부재의 폭 방향에 있어서의 입열 열량 분포의 중심이 상기 접합 부재의 폭 방향 중심보다도 조립체의 내측의 영역에 위치한다. 접합 부재의 내측의 영역은, 접합 부재의 외측의 영역보다 큰 입열 열량을 받아 점도가 저하한다. 이 때문에, 가압에 의해 접합 부재의 내측의 영역이 무너지기 쉬워진다. 이 결과, 가열 후의 접합 부재의 막 두께는, 가열 전의 접합 부재의 막 두께와 비교하면, 상대적으로 접합 부재의 내측의 영역에서 얇고, 접합 부재의 외측의 영역에서 두껍다. 글래스 기판은 감압 후의 변형된 상태에 더 가까운 상태로 프레임 부재와 접합된다. 이와 같이, 글래스 기판은 기밀 용기가 감압되어도 프레임 부재로부터 큰 구속력을 받는 일이 없다. 따라서, 기밀 용기 내부와 외부의 압력차가 생겨도, 글래스 기판과 프레임 부재와의 접합부에 있어서의 글래스 기판의 인장 응력을 저감할 수가 있다.

이와 같이, 본 발명에 의하면, 접합 강도와 기밀성을 양립한 신뢰성이 높은 감압 기밀 용기의 제조 방법을 제공하는 것이 가능해진다.

본 발명의 그 외의 특징은 첨부도면을 참조하면서 이하의 예시적인 실시예로부터 밝혀질 것이다.

도 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 및 1h는 기밀 용기의 제조 프로세스 플로우의 일례를 나타내는 접합부의 단면도이다.
도 2a, 2b, 및 2c는 국소 가열광의 조사 방법의 일례를 나타내는 개념도이다.
도 3a, 3b, 및 3c는 본 발명에 따른 감압 기밀 용기의 제조 방법으로 취득한 접합부의 형상을 나타내는 단면도이다.
도 4a, 4b, 및 4c는 본 발명의 효과를 나타내는 개념도이다.
도 5a, 5b, 및 5c는 국소 가열광의 조사 방법의 일례를 나타내는 개념도이다.
도 6은 입열 열량과 입사 열량과 접합 부재의 방사율의 관계를 개념적으로 설명하는 도면이다.
도 7a, 7b, 및 7c는 국소 가열광의 조사 방법의 일례를 나타내는 개념도이다.
도 8a, 8b, 8c, 및 8d는 실시예에 있어서의 접합 부재의 막 두께 분포의 관측 방법을 나타내는 모식도이다.
도 9a, 9b, 9c, 및 9d는 감압 기밀 용기의 접합부 근방의 용기 외면에 발생하는 응력 집중 영역과 응력 집중의 접합 부재 단면 형상 의존성을 나타내는 단면 모식도이다.
도 10은 본 발명에 따른 감압 기밀 용기의 제조 방법이 적용 가능한 FED의 부분 파단 사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

이하, 본 발명의 예시적인 실시예에 대해서 설명한다. 본 발명에 따른 기밀 용기의 제조 방법은, 외부 분위기로부터 기밀 차단되는 것이 필요한 디바이스를 내부 공간에 포함하는 FED, OLED, PDP 등의 제조 방법에 적용하는 것이 가능하다. 특히, 내부 공간이 감압된 FED 등의 화상 표시장치에서는, 내부 공간의 부(negative)압에 의해 기밀 용기가 대기압 하중을 받는다. 그 대기압 하중에 의해 기밀 접합부에 크랙(crack)이 발생하는 경우가 있다. 이러한 크랙은, 기밀 용기의 접합 강도와 기밀성의 장기적인 신뢰도를 해치는 경우가 있다. 본 발명에 따른 기밀 용기의 제조 방법에 의하면, 기밀 용기의 접합 강도와 기밀성의 장기적인 신뢰도를 높일 수가 있다. 그러나, 본 발명에 따른 기밀 용기의 제조 방법은, 내부 공간이 감압된 기밀 용기의 제조에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은, 대향하는 글래스 기판의 주연부에 기밀성이 요구되는 접합부를 갖는 기밀 용기, 혹은 글래스 기판끼리가 접합된 접합체(junction unit)의 제조에 널리 적용될 수가 있다.

도 10은, 본 발명의 대상이 되는 화상표시장치의 일례를 나타내는 부분 파단 사시도다. 화상 표시장치(11)의 기밀 용기(외위기)(10)는, 글래스제의 페이스 플레이트(face plate; 12)와 리어 플레이트(rear plate;13)와 프레임 부재(14)를 가지고 있다. 페이스 플레이트(12)와 리어 플레이트(13)는, 각각이 평판 모양의 서로 대향하는 한 쌍의 글래스 기판이다. 프레임 부재(14)는 페이스 플레이트(12)와 리어 플레이트(13)와의 사이에 위치해, 페이스 플레이트(12) 및 리어 플레이트(13)와 함께, 대기압보다 감압된 내부 공간을 형성하고 있다. 구체적으로는, 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14)가 서로 대향하는 면에서 접합되고, 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)가 서로 대향하는 면에서 접합되는 것에 의해, 밀폐된 내부 공간을 갖는 기밀 용기(10)가 형성되어 있다. 기밀 용기(10)의 내부 공간은 진공으로 유지된다. 내부 공간에 있어서는, 스페이서(8)가 소정의 피치로 설치되어 있고, 스페이서(8)의 각각은 페이스 플레이트(12)와 리어 플레이트(13)와의 사이의 간격을 규정하도록 구성된 간격 규정 부재로서의 역할을 한다. 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14), 또는 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)는, 미리 접합되거나 또는 일체로 형성되어 있어도 된다.

리어 플레이트(13)에는, 화상 신호에 따라 전자를 방출하는 다수의 전자 방출 소자(27)가 설치되고, 화상 신호에 따라 각 전자 방출 소자(27)를 작동시키기 위한 구동용 매트릭스 배선(X방향 배선(28) 및 Y방향 배선(29))이 형성되어 있다. 리어 플레이트(13)와 대향해 위치하는 페이스 플레이트(12)에는, 전자 방출 소자(27)로부터 방출된 전자의 조사를 받아 발광해 화상을 표시하는 형광막(34)이 설치되어 있고; 이 형광막(34)은 형광체로 형성되어 있다. 페이스 플레이트(12) 위에는 한층 더 블랙 스트라이프(black stripe; 35)가 설치되어 있다. 형광막(34)과 블랙 스트라이프(35)는 교대로 페이스 플레이트(12) 위에 배열되어 있다. 형광막(34) 위에는 Al 박막으로 이루어진 메탈 버크(metal buck;36)가 형성되어 있다. 메탈 버크(36)는 전자를 끌어당기는 전극으로서의 기능을 갖는다. 메탈 버크(36)는 기밀 용기(10)에 설치된 고압 단자 Hｖ으로부터 전자를 공급받는다. 메탈 버크(36) 위에는 Ti박막으로 이루어진 비증발형 겟터(37)가 형성되어 있다.

페이스 플레이트(12), 리어 플레이트(13), 및 프레임 부재(14)는, 투명하고 투광성을 가지고 있으면 되고, 소다 라임 글래스(soda lime glass), 고왜점 글래스(high-strain-point glass), 무알칼리 글래스 등이 사용 가능하다. 후술하는 국소 가열광의 사용가능한 파장 및 접합 부재의 흡수 파장대에 있어서, 이러한 부재가 양호한 파장 투과성을 제공할 수 있다.

다음에, 본 발명에 따른 제조 방법을 적용할 수 있는 글래스 기판으로 구성된 기밀 용기의 형태에 대해 설명한다.

본 발명에 따른 제조 방법이 적용 가능한 기밀 용기는, 기밀 용기가 배치되는 외부 공간의 기압과 비교해서, 기밀 용기의 내부 공간의 기압이 상대적으로 낮은 감압 기밀 용기이다. 기밀 용기로서는, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 감압 단열 글래스, 및 감압 차음(遮音) 글래스 등이 포함된다. 특히, 내부 공간이 진공인 FED 등의 진공 기밀 용기의 제조 방법으로서 본 발명이 적용 가능하다. 이하에, 도 9a 내지 9d를 참조해서 상세하게 설명한다.

도 9a~9d는, 내부 공간을 감압하는 전후의 기밀 용기의 단면을 모식적으로 나타내고 있다. 한 쌍의 기판(12, 13)은, 기밀 용기를 형성한다. 프레임 부재(14)는, 그 주변부에서 한 쌍의 기판 사이에 삽입되고, 접합 부재 1 및 2를 통해서 한 쌍의 기판에 접합되어 있다. 한 쌍의 기판 12 및 13, 프레임 부재(14), 및 접합 부재 1 및 2에 의해, 외부 공간에 대해서 내부 공간이 규정되어 있다.

도 9a는, 기밀 용기의 형상을 개략적으로 나타낸 것이다. 이 형상에 있어서, 접합 부재를 사이에 두고 있는 프레임 부재와 기판이 서로 평행하게 배치되어 있다. 또한, 외부 공간의 압력 Pe와 내부 공간의 압력 Pi가 같아, 내부 공간과 외부 공간 사이에 차압이 없다. 이때, 글래스 기판에는, 기밀 용기의 내외의 압력차에 근거하는 변형은 생기지 않는다. 다음에, 도 9b는 감압 기밀 용기의 형상을 모식적으로 나타낸 것이다. 이 형상에 있어서, 도 9a에 나타낸 기밀 용기의 내부 공간을 배기해 기밀 용기는 내부가 감압된 분위기를 유지할 수 있다. 감압 기밀 용기에서는, 외부 공간의 압력 Pe에 대해서 내부 공간의 압력 Pi가 부압이다. 이 때문에, 내부 공간과 외부 공간 간의 차압이, 구동력으로서의 역할을 하여 용기 내부 방향으로의 용기 부재의 탄성 변형이 발생한다. 용기 내부의 형상과 간격이 용기의 일부분에 규정되어 있고 다른 부분에는 규정되어 있지 않은 경우에는, 형상 또는 간격이 규정되어 있지 않은 부분은, 형상 또는 간격이 규정되어 있는 부분과 비교해, 용기 내부 방향으로의 용기의 변형이 발생하기 쉽다. 기밀 용기의 주변부에 배치된 접합 부재의 위치에 있어서는, 프레임 부재와 접합 부재가 기판 쌍 사이의 간격을 규정하고 있다. 이 때문에, 기판 쌍은 변형되지 않는다. 한편, 접합 부재로 프레임 부재에 고정된 영역(이후 접합 영역으로 한다) 내부에 위치하는 기판 쌍의 영역은 구동력으로서의 역할을 하는, 용기 내외의 차압에 의해 용기 내부 방향으로 탄성 변형한다.

이 결과, 접합 영역의 2개의 에지 중 내부 공간 측의 에지 근방에 있는 기판의 일부는, 압축 방향으로 변형된다. 따라서, 내부 공간측 에지의 위치에 있는 기판의 외부 공간측에서는, 기판이 인장 방향으로 변형된다. 이것은, 도 9b 중의 Ei1~Ei4에 나타낸 영역에 인장 응력이 집중하는 것을 의미한다. 기판에 글래스를 적용했을 경우, 글래스는 취성 재료이므로, 압축 응력에 대해서는 강하지만, 인장 응력에 대해서 약하기 때문에, 불리하게 크랙 등의 발생 빈도가 증대해 기밀성이나 강도가 저하한다.

다음에, 본 발명에 따른 제조 방법을 적용 가능한 기밀 용기의 형태를 도 9c 및 9d를 이용해 상세하게 설명한다.

이해를 용이하게 위해서, 접합 부재(1)를 대표적인 예로서 설명한다. 용기 내부 공간측이 선택적으로 보다 작은 막 두께를 갖는, 접합 부재(1)의 폭 방향에 있어서의 막 두께 분포를 갖는 접합면을 형성한다. 이것에 의해, 기판 쌍은, 감압하기 전(Pi=Pe)에 내부 공간측에서 기판끼리가 서로 가깝게 되도록 한 기밀 용기의 단면 형상을 형성한다.(도 9c)

게다가, 기밀 용기의 내부를 배기해, 기밀 용기의 내부가 감압된 분위기를 유지할 수 있는 경우에도, Ei1~Ei4에 해당하는 영역에 있어서, 인장 응력의 발생을 저감하는 것이 가능하다. 이것은, 기판이 내부 공간측으로 탄성 변형되지만, 접합 영역 근방에서는 국소적으로 변형되기 어렵기 때문이다. 이 상태를 도 9d에 모식적으로 나타냈다.

이상과 같이, 차압에 의한 기판의 변형을 미리 상정해, 접합 영역의 접합 부재에 막 두께 분포를 형성한다. 그리고, 내부 공간과 외부 공간과의 사이의 차압에 의한 기판의 변형이 생겨도, Ei1~Ei4에 대응하는 영역에 있어서, 인장 응력의 발생을 저감하는 것이 가능하다. 본 발명에 따른 제조 방법은, 상술한 효과를 이용하는 것에 의해, 감압 기밀 용기의 주변부에 발생하는 인장 응력을 저감한 신뢰성이 높은 기밀 용기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

다음에, 본 발명에 따른 기밀 용기의 제조 방법에 있어서의 글래스 기판의 접합 방법에 대해, 도면을 참조해 설명한다. 도 1a 내지 1h는 기밀 용기의 제조 방법의 개략 스텝도이다.

(스텝 1)

우선, 도 1a에 나타낸 바와 같이, 페이스 플레이트(12)를 준비한다. 다음에, 도 1b에 나타낸 바와 같이, 접합 부재(2)를 페이스 플레이트(12) 위에 형성한다. 접합 부재(2)는, 부의 점도 온도 계수를 갖고, 고온에서 연화되어도 된다. 또한, 접합 부재(2)는 페이스 플레이트(12), 리어 플레이트(13), 및 프레임 부재(14)의 어느 것인가보다 낮은 연화점을 가져도 된다. 접합 부재(2)의 예로서 프릿 글래스(frit glass), 무기 접착제, 및 유기 접착제를 들 수 있다. 접합 부재(2)를 내부 공간의 진공도 유지가 요구되는 FED 등에 적용하는 경우, 잔류 하이드로카본(hydrocarbon)의 분해를 억제할 수 있는 프릿 글래스가 매우 적합하게 이용된다.

(스텝 2)

다음에, 도 1c에 나타낸 바와 같이, 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14)를 대향 배치해, 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14)를 포함하는 가조립 구조체(15)를 형성한다. 접합 부재(2)는 프레임 부재(14)와 페이스 플레이트(12)와의 사이에, 프레임 부재(14)와 페이스 플레이트(12) 양쪽을 접촉하도록 가압되어 배치된다. 접합 부재(2)는 프레임 부재(14)의 폭 방향 중심보다 기밀 용기 내측으로 치우쳐 배치되어 있다. 이것에 의해, 후술하는 접합 부재(1)에 국소 가열광(41)을 조사해 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)를 접합할 때에(도 1g 참조), 접합 부재(2)의 국소 가열광(41)에의 간섭이 방지된다. 따라서, 국소 가열광(41)의 광로가 확보된다. 접합 부재(2)는 기밀 용기 내측은 아니고 기밀 용기 외측으로 치우쳐 배치되는 것도 가능하다. 혹은, 접합 부재(2)를, 국소 가열광(41)이 투과하는 재료로부터 선택하면, 접합 부재(1)를 접합 부재(2)의 바로 아래에 배치해도, 국소 가열광(41)의 광로를 확보할 수가 있다.

(스텝 3：프레임 부재(14)와 페이스 플레이트(12)의 접합 스텝)

다음에, 도 1d에 나타낸 바와 같이, 가조립 구조체(15)를 가열로에서 열 처리한다. 접합 부재(2)를 가열 용해한 후에 실온까지 냉각한다. 이것에 의해, 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14)가 접합 부재(2)에 의해 접합된 접합체(16)를 얻는다. 접합 부재(2)는 페이스 플레이트(12) 위에 형성되었지만, 프레임 부재(14) 위에 접합 부재(2)를 형성해도 같은 스텝에서 접합체(16)를 얻을 수 있다.

(스텝 4)

다음에, 도 1e에 나타낸 바와 같이, 스텝 3에서 취득한 접합체(16)의 프레임 부재(14) 위에 스텝 1과 같은 방식으로 접합 부재(1)를 형성한다. 접합 부재(1)는 부의 점도 온도 계수를 갖고, 프레임 부재(14) 위에 프레임 형상으로 연장하도록 형성된다. 그 후, 도 1f에 나타낸 바와 같이, 전자 방출 소자(27) 등이 형성된 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)를, 접합 부재(1)를 통해서 접촉시켜서 가조립 구조체(17)를 형성한다. 그 후에, 가조립 구조체(17)를 가압한다. 접합 부재(1)는 리어 플레이트(13)와 접촉하도록 가압되면 된다. 그 결과, 접합 부재(1)는 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14) 사이에, 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14) 쌍방과 접촉하도록 배치된다. 구체적인 가압 방법으로서는, 스프링재(spring material)를 이용해서 페이스 플레이트(12) 또는 리어 플레이트(13)를 가압하는 방법, 가조립 구조체(17)의 내부를 감압해 구조체의 외부와 내부와의 차압을 이용해 접합 부재(1)를 리어 플레이트(13)에 꽉 누르는 방법 등이 있다. 이러한 방법을 병용하는 것도 가능하다.

(스텝 5：프레임 부재(14)와 리어 플레이트(13)의 접합 스텝)

다음에, 도 1g에 나타낸 바와 같이, 접합 부재(1)를 계속해 가압하면서, 접합 부재(1)가 연장하는 방향을 따라 이동하는 국소 가열광(41)을 조사해, 접합 부재(1)를 가열 및 용해한다. 이것에 의해, 도 1h에 나타낸 바와 같이, 대향 배치된 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)가 접합된다.

도 2a 내지 2c는, 본 스텝을 한층 더 상세하게 나타낸 것이다. 도 2a의 측면도를 참조하면, 가조립 구조체(17)의 위쪽에는, 브레드보드(breadboard)(60)에 고정된, 국소 가열광(41)을 방출하도록 구성된 레이저 헤드(61)가 설치되어 있다. 국소 가열광(41)은, 접합 영역의 근방을 국소적으로 가열하면 된다. 레이저 헤드(61)의 광원으로서는 반도체 레이저가 매우 적합하게 이용된다. 접합 부재(1)를 국소적으로 가열하는 성능이나 글래스 기판의 투과성 등의 관점에서, 적외선 대역에 파장을 갖는 가공용 반도체 레이저를 사용하는 것이 바람직하다. 국소 가열광(41)의 이동 조사는, 조사 대상 중 하나와 레이저 헤드(61)를 이동시키는 것에 의해 행해져도 된다. 즉, 도 2b의 평면도를 참조하면, 국소 가열광(41)은, 접합 부재(1)를 포함한 가조립 구조체(17)를 방향 D로 이동시키면서 주사된다. 그러나, 국소 가열광(41)은, 조사 대상인 가조립 구조체(17)를 고정해, 국소 가열광을 방출하는 브레드보드(60)를 방향 D로 이동시키면서 주사되어도 된다.

도 2c는, 도 2b의 파선으로 나타낸 부분의 확대도이며, 접합 부재(1)에의 입사 열량의 분포를 나타내고 있다. 입사 열량은 레이저 헤드(61)로부터 조사되는 레이저 광의 열량(에너지)을 의미한다. 또한, 이하의 설명에서, 입열 열량은 접합 부재(1)가 실제로 흡수한 열량(에너지)을 의미한다. 여기에서는, 입사 열량과 입열 열량은 비슷한 분포를 갖는다. 국소 가열광(41)의 입사 열량 분포는 가우스 빔 프로파일을 가지고 있다. 가우스 빔 프로파일의 피크 위치(45)는, 접합 부재(1)의 폭 방향에 있어서의 중심선(46)보다 기밀 용기의 내측으로 치우쳐 있다. 즉, 국소 가열광(41)은, 접합 부재(1)의 폭 방향으로 대칭인 열량 분포를 갖고 있지만, 입사 열량 분포의 중심이 접합 부재(1)의 폭 방향 중심보다도 내측의 영역(이하, 내측 영역 E라고 한다)에 위치하도록 조사된다.

이 결과, 국소 가열광(41)은, 접합 부재(1)의 폭 방향에 있어서의 국소 가열광(41)의 입열 열량 분포(incoming heat flux distribution)의 중심 G가 접합 부재(1)의 내측 영역 E에 위치하도록 조사된다. 본 실시예에서는, 중심 G는 가우스 빔 프로파일의 피크 위치(45)와 일치하고 있다. 접합 부재(1)의 내측 영역 E에는 많은 국소 가열광의 열량이 투입되어, 접합 부재(1)의 내측 영역 E이 접합 부재(1)의 폭 방향 중심 외측에 위치하는 접합 부재(1)의 영역(이하, 외측 영역 F라고 한다)보다도 고온으로 가열된다. 이 때문에, 접합 부재(1)의 내측 영역 E는 외측 영역 F보다 점도가 저하하고, 가압에 의해 외측 영역 F보다도 쉽게 무너진다. 접합 부재(1)의 형성시에는, 접합 부재(1)는 접합 부재(1)의 폭 방향 중심에 대해서 대체로 대칭으로 형성된다(도 3a). 그렇지만, 가압 하에서의 가열 용해의 결과, 접합 부재(1)는 내측 영역 E가 외측 영역 F보다도 얇아지는 막 두께 분포를 갖도록 용해된다(도 3b). 이 상태에서, 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)가 접합된다.

도 4a 내지 4c는 본 발명의 효과를 설명하는 모식도이다. 도 4a는 접합 부재(1)를 형성했을 때의 상태를 나타내는 단면도이다. 국소 가열광을 조사하기 전의 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)와의 사이의 갭을, 접합 부재(1)의 내주측 위치에서 A로 하고 외주측 위치에서 B로 한다. 여기에서는, 간단을 위해서, A=B로 한다. 도 4b는 종래 기술에 있어서의 접합 부재에 국소 가열광을 조사한 후 상태를 나타내는 단면도이다. 가압에 의해, 갭 A가 A'로, 갭 B가 B'로 축소한다. 입열 열량 분포는 접합 부재(1)의 폭 방향 중심에 대해서 대칭이기 때문에, 갭 A와 B에 대해서 축소의 정도는 같다. 즉, A＇=B＇이다. 도 4c는 본 실시예에 있어서의 접합 부재에 국소 가열광을 조사한 후의 상태를 나타내는 단면도이다. 국소 가열광의 입열 열량 분포의 중심이 접합 부재(1)의 내측 영역 E에 위치하고 있기 때문에, B" ＞ A"가 된다. 즉, 국소 가열 후의 막 두께는, 국소 가열 전의 접합 부재(1)의 막 두께와 비교하면, 접합 부재(1)가 상대적으로 내측에서 얇게 외측에서 두껍게 되어 있다.

리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)가 접합되어 기밀 용기(10)를 형성한 후에 기밀 용기(10)의 내부가 대기압에 대해서 감압되면, 기밀 용기(10)는 대기압에 의한 하중을 받는다. 구체적으로, 도 4b에 나타낸 바와 같이, 리어 플레이트(13)는 프레임 부재(14)의 위치를 고정점으로 해서 중앙부가 함몰되도록 변형된다. 그렇지만, 프레임 부재(14)와 경화 후의 접합 부재(1)는 거의 압축되지 않기 때문에, 리어 플레이트(13)는 접합 부재(1)의 내주측에서, 상기의 변형 모드에 따라 변형할 수가 없다. 이 결과, 리어 플레이트(13)는, 접합 부재(1)와 접하고 있는 구간 X에서는 거의 휨 변형이 생기지 않고, 접합 부재(1)와 접하고 있는 영역으로부터 조금 떨어진 위치 Y에서 급격하게 변형하기 시작한다. 이 위치에서, 큰 인장 응력 S가 생긴다. 이 인장 응력 S에 의해 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)와의 사이의 접합부 부근에 크랙이나 접합 불량 등의 결함이 발생하기 쉬워진다.

이것에 대해서, 본 실시예에서는, 접합 부재(1)의 내주부의 막 두께가 감소한다. 이 때문에, 도 4c에 나타낸 바와 같이, 리어 플레이트(13)는 감압 후의 변형된 상태에 가까운 상태로 프레임 부재(14)와 접합된다. 따라서, 리어 플레이트(13)는 기밀 용기가 감압되어도 프레임 부재(14)로부터 큰 구속력을 받는 일이 없다. 그 결과, 기밀 용기 내부와 외부 사이에 압력차가 생겨도, 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)와의 접합부에 있어서의 리어 플레이트(13)의 인장 응력을 저감할 수가 있다.

상술의 설명에서는, A=B로 했다. 그렇지만, 본 발명에 있어서, A=B는 필수의 조건은 아니고, 접합 부재(1)의 외주부 막 두께와 내주부 막 두께에 대한 비가, 접합 부재(1)의 가열 전(A/B)보다 가열 후(A＇/B＇)에 더 작아져도 된다. 즉, 일반적으로는, A/B＞A'/B＇의 조건을 충족하면 된다.

실제의 기밀 용기에서는, 전술한 것처럼, 리어 플레이트(13)와 페이스 플레이트(12)와의 사이의, 프레임 부재(14)의 내측의 위치에는, 스페이서(8) 등의 간격 규정 부재가 설치되는 경우가 있다. 그 경우, 리어 플레이트(13)의 변형 모드는 보다 복잡하게 된다. 그렇지만, 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)와의 접합부에서는 같은 상황이 발생하기 때문에, 본 발명은 간격 규정 부재의 유무에 관계없이 유효하다.

상술의 스텝 3에 있어서, 프레임 부재(14)와 페이스 플레이트(12)는 가열로에 의해 접합된다. 그렇지만, 프레임 부재(14)와 페이스 플레이트(12)를 국소 가열광을 이용해 접합할 수도 있다. 이 경우, 도 3c에 나타낸 바와 같이, 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14)와의 사이의 접합 부재(2)에 대해서도, 상기 A/B＞A'/B＇의 조건을 충족하도록 국소 가열광을 조사할 수가 있다. 이것에 의해, 프레임 부재(14)와 페이스 플레이트(12)와의 접합부에 있어서, 페이스 플레이트(12)에 생기는 인장 응력을 저감할 수가 있다. 이 때문에, 접합 강도와 기밀성을 양립한 기밀 용기의 장기적인 신뢰도를 높일 수가 있다.

도 5a 내지 5c에 나타낸 바와 같이, 접합 부재에 국소 가열광을 여러 차례 조사할 수도 있다. 도 5a의 측면도를 참조하면, 가조립 구조체(17)의 위쪽에는, 브레드보드(60)에 고정된 레이저 헤드 61 및 62가 설치되어 있고, 레이저 헤드 61은 국소 가열광 41을 방출하도록 구성되며, 레이저 헤드 62는 국소 가열광 42를 방출하도록 구성되어 있다. 도 5b의 평면도를 참조하면, 접합 부재에 제1의 국소 가열광(42)과 제2의 국소 가열광(41)이 소정의 간격을 유지한 채로 방향 D으로 이동 조사되고 있다. 도 5c는, 도 5b의 파선으로 나타낸 부분의 확대도이다. 도 5c에 나타낸 바와 같이, 제1의 국소 가열광(42)은 접합 부재(1)의 폭 47보다 유효 빔 직경이 작다. 대응하는 가우스 빔 프로파일의 피크 위치(49)는 접합 부재(1)의 내측 영역 E에 위치하고 있다. 제2의 국소 가열광(41)은 접합 부재(1)의 폭 47보다 유효 빔 직경이 크다. 대응하는 가우스 빔 프로파일의 피크 위치(45)는 접합 부재(1)의 폭 방향에 있어서의 중심선(46) 상에 위치하고 있다.

이 경우에도, 여러 차례의 조사에 의한 입열을 합계한 총 입열 열량의 분포의 중심 G는 접합 부재(1)의 내측 영역 E에 위치하고 있다. 따라서, 접합 부재(1)의 내측 영역 E이 외측 영역 F보다 더 상당히 무너질 수 있다. 따라서, 도 3b과 같은 접합 후의 단면 형상을 얻을 수 있다. 즉, 도 3b에 나타낸 바와 같이, 본 예시적인 실시예에 의하면, 접합 부재가 외측 영역 F보다 내측 영역 E에서 더 얇은 막 두께를 갖는 막 두께 분포의 기밀 용기를 제조하는 것이 가능하다.

상술의 예에서는, 최초로 제1의 국소 가열광(42)을 이용해서 접합 부재(1)의 내측 영역 E의 점도를 선택적으로 저하시키고, 계속해서 제2의 국소 가열광(41)을 이용해서 접합 부재(1)를 그 모든 폭에 걸쳐서 용해시킨다. 그렇지만, 이러한 순서를 반대로 할 수도 있다. 즉, 최초로 제2의 국소 가열광(41)을 접합 부재(1)에 조사한 후에, 제1의 국소 가열광(42)을 접합 부재(1)에 조사하는 것도 가능하다. 본 실시예에 있어서 중요한 것은, 일련의 조사 과정에 있어서, 접합 부재(1)에 투입되는 열량의 총량이 접합 부재(1)의 외측 영역 F보다 내측 영역 E에서 커지고 있는 것이다. 따라서, 국소 가열광의 조사 회수, 유효 빔 직경의 사이즈, 및 빔 간격은 이 조건이 충족되는 한 자유롭게 설정할 수가 있다.

게다가, 도 5a 내지 5c에 있어서, 최초로 제1의 국소 가열광(42)를 조사한 후에, 제2의 국소 가열광(41) 대신에 (미도시의) 가열로를 이용해 전체 가열을 행하여 접합 부재(1)를 용해시킬 수도 있다. 이 경우에도, 제1의 국소 가열광(42)에 의한 열과 가열로에 의해 투입된 열의 총 열량의 중심은, 접합 부재(1)의 내측 영역 E에 위치하고 있다. 이것에 의해, 내측 영역 E의 접합 부재(1)가 더 상당히 무너져서 도 3b에 나타낸 형상이 취득된다.

접합 부재(1)의 폭 방향에 있어서의 입열 열량 분포의 중심을 접합 부재(1)의 내측 영역 E에 위치시키려면, 위에서 설명한 바와 같이 투입되는 열량 분포의 중심을 접합 부재(1)의 내측 영역 E에 위치시켜야 한다. 추가로, 이하의 방법도 가능하다.

도 6은, 입열 열량 Q＇와 입사 열량 Q와 접합 부재(1)의 방사율ε과의 관계를 개념적으로 설명하는 도면이다. 입사 열량 Q는 국소 가열광이 이용되는 경우, 레이저 헤드로부터 조사되는 레이저 광의 열량(에너지)을 의미한다. 그렇지만, 국소 가열 유닛과 전체 가열 유닛이 병용되는 경우, 국소 가열 유닛의 가열 범위는 전체 가열 유닛에 의해 공급되는 열량을 포함한다. 입열 열량 Q＇는, 접합 부재(1)의 폭 방향의 임의의 위치(x)에서 관찰된 입사 열량 Q와 접합 부재(1)의 방사율ε의 적(product)으로서 생각할 수가 있다.

도 7a을 참조하면, 가우스 빔 프로파일(44)의 중심은 접합 부재(1)의 폭 방향 중심 45과 일치한다. 입사 열량 Q는 접합 부재(1)의 내측 영역 E와 외측 영역 F와 같다. 이러한 경우에도, 국소 가열광이 입사하는 면에 있어서, 접합 부재(1)의 내측 영역 E에 방사율이 큰 재료를 배치하는 것에 의해, 접합 부재에 투입되는 입열 열량 Q＇의 중심 G를 내측 영역 E에 위치시킬 수가 있다. 구체적으로는, 접합 부재는, 국소 가열광이 입사하는 면 51에 있어서, 접합 부재의 내측 영역 E에 있어서의 평균 방사율ε(E)이 외측 영역 F에 있어서의 평균 방사율ε(F)보다 높게 하는 것이 바람직하다. 도 7b는 리어 플레이트(13), 페이스 플레이트(12) 및 프레임 부재(14)의 단면도이다. 도 7c는 도 7b의 파선으로 나타낸 부분의 확대도이다. 도 7c에 나타낸 바와 같이, 접합 부재(1)의 내측 영역 F의 표면 51에, 접합 부재(1)보다 방사율ε이 큰 접합 부재(3)를 형성하는 것에 의해, 접합 부재(1)의 내측 영역 E에 있어서의 입열 열량을 증가시킬 수가 있다. 이와 같이 접합 부재(1)에 투입된 입열 열량 Q＇는, 입사 열량 Q의 분포와 방사율ε을 조정하는 것으로, 내측 영역 E가 외측 영역 F보다 커지도록 조정될 수 있다. 또, 입사 열량 Q의 분포와 방사율ε의 조합을 조정하는 것도 가능하다. 본 실시예에서는 접합 부재(1)의 내측 영역 E에 방사율이 높은 재료를 배치하고 있기 때문에, 국소 가열광을 이용할 필요가 없다. 전체 가열을 이용해도 같은 효과를 발휘할 수가 있다.

[예]

이하, 구체적인 예를 들어 본 발명을 자세하게 설명한다.

(예 1)

스텝 1(접합 부재(2)를 페이스 플레이트(12)상에 형성하는 스텝)

본 예에서는, 접합 부재 1, 2로서 프릿 글래스(frit glass)를 이용했다. 프릿 글래스로서는, 열팽창 계수α=79×10^-7/℃, 전이점 357℃, 연화점 420℃을 갖는 Bi계 납 비함유(lead-free) 프릿 글래스(아사히 글래스 주식회사제 BAS115)를 모재(母材)로서 사용하고, 바인더(binder)로서 유기물을 모재에 분산 혼합해서 취득한 페이스트(paste)를 이용했다. 이 페이스트를, 페이스 플레이트(12) 상에 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14)와의 접합 예정 영역을 따라 스크린 인쇄해서, 인쇄된 페이스트를 폭 1.5mm, 두께 10μm로 형성했다. 그 후, 페이스트를 120℃에서 건조했다. 다음에, 유기물을 번아웃(burn out)하기 위해 페이스트를 460℃에서 가열, 소성했다. 이와 같이 해서, 접합 부재(2)를 형성했다(도 1a-1b).

스텝 2(프레임 부재(14)를 형성하는 스텝)

다음에, 프레임 부재(14)를 형성했다. 구체적으로, 1.5mm 두께의 고왜점 글래스 기판(아사히 글래스 주식회사제 PD200)을 준비해, 외형 980mm×580mm×1.5mm가 되도록 잘랐다. 다음에, 절삭 가공에 의해, 중앙부의 970mm×570mm×1.5mm의 영역을 잘랐다. 이와 같이, 폭 5mm, 두께 1.5mm의 대략 직사각형 단면의 프레임 부재(14)를 취득했다. 다음에, 유기 용매 세정, 순수한 물 린스, 및 UV-오존 세정에 의해, 프레임 부재(14)의 표면을 탈지했다.

스텝 3(프레임 부재(14)와 페이스 플레이트(12)를 접합하는 스텝)

접합 부재(2)가 형성된 페이스 플레이트(12)와 프레임 부재(14)를, 접합 부재(2)가 프레임 부재(14)에 접촉하도록 가조립했다(도 1c). 게다가, 가조립된 구조체를, 가압력을 보조하기 위해서, (미도시의) 가압 장치에 의해 페이스 플레이트(12)와 접합 부재(2)와 프레임 부재(14)를 가압한 상태로, 가열로에 투입했다. 가열로의 온도를 460℃에서 30분간 유지했다. 그 후, 가열로를 실온까지 냉각했다. 그 결과, 접합체(16)를 취득했다(도 1d).

스텝 4(프레임 부재(14)상에 접합 부재(1)를 형성해, 접합 부재(1)와 리어 플레이트(13)를 접촉시키는 스텝)

도 1b의 경우와 같이, 프레임 부재(14) 상에 접합 부재(1)를 형성하고, 계속해서 리어 플레이트(13)를 형성했다. 구체적으로, 우선, 외형 1,000mm×600mm×1.8mm의 크기의 글래스 기판(아사히 글래스 주식회사제 PD200)를 준비해, 유기 용매 세정, 순수한 물 린스 및 UV-오존 세정에 의해 글래스 기판의 표면을 탈지했다. 다음에, 이와 같이 해서 얻은 글래스 기판의 중앙부의 960mm×550mm의 영역에, 표면 전자 전도형 전자 방출 소자(27)와 매트릭스 배선 28, 29를 형성했다. 형성한 전자 방출 소자(27)는, 1,920×3×1,080의 화소 수를 개별적으로 구동 가능하도록, 매트릭스 배선 28, 29에 접속되었다. 다음에, 매트릭스 배선 28, 29 상에, 비증발 겟터(non evaporable getter) 재료를, 두께 2μm로 스퍼터링에 의해 증착해, 비증발형 겟터(37)를 형성했다. 이상과 같이 해서, 리어 플레이트(13)를 준비했다. 진공 배기를 위해서, 리어 플레이트(13)의 매트릭스 배선 28, 29가 형성되어 있지 않은 영역에, 글래스 기판을 관통하는 직경 3mm의 개구(미도시)를 미리 형성했다.

다음에, 접합 부재(1)가 형성된 프레임 부재(14)를 리어 플레이트(13)와 얼라인(align)하면서, 접합 부재(1)가 리어 플레이트(13)의 전자 방출 소자(27)가 설치된 면과 접촉하도록, 이러한 부재들을 함께 가조립했다. 그 후, 접합 부재(1)에의 가압력을 균일화하기 위해서, 보조적으로 가압 장치(미도시)를 이용해 글래스 기판(아사히 글래스 주식회사제 PD200)을, 프레임 부재(14) 위에 배치했다. 글래스 기판은, 리어 플레이트(13)와 같은 사이즈의 것을 이용했다. 게다가, 가압력을 보조하기 위해서, 가압 장치(미도시)에 의해 리어 플레이트(13)와 접합 부재(1)와 프레임 부재(14)를 가압했다. 이와 같이 해서, 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)를 접합 부재(1)를 통해서 서로 접촉시킨다(도 1e-f).

스텝 5(접합 부재(1)에 국소 가열광을 조사해 접합 부재(1)를 접합하는 스텝)

도 1f에 나타낸 스텝에서 작성한 가조립 구조체(17)에, 국소 가열광(레이저 광)을 조사했다. 본 예에 있어서는, 가공용 반도체 레이저 장치를 준비했고, 레이저 헤드(61)를 브레드보드(60)에 고정했다. 국소 가열광(41)의 광축을, 페이스 플레이트(12)에 대해서 수직 방향으로 설정했다. 레이저 헤드(61)는, 레이저 출사구(exit hole)와 페이스 플레이트(12)와의 거리가 10cm가 되도록 배치되었다(도 2a).

국소 가열광(41)의 조사 조건은, 파장 980nm, 레이저 파워 220W, 유효 빔 직경 2.0mm로 했다. 주사 방향 D로 600mm/sec의 속도로 접합 부재(1)를 포함한 조사 대상을 이동시켰다. 덧붙여, 레이저 파워는, 레이저 헤드로부터 출사한 전체 광속을 적분해서 얻은 강도값으로서 규정되었다. 유효 빔 직경은, 레이저 광의 강도가 피크 강도의 e^-2배 이상이 되는 범위로서 규정되었다.

도 2c에 나타낸 바와 같이, 국소 가열광(41)의 빔 프로파일은 가우스 분포를 가지고 있다. 빔 중심이 접합 부재(1)의 중심으로부터 기밀 용기 내측으로 0.4mm 어긋난 위치를 유지했다. 방향 D으로 주사를 행했다(도 1g, 도 2b 및 2c).

상기의 스텝을 나머지의 3개의 주변부에 대해서도 이와 같이 행했다. 리어 플레이트(13)와 프레임 부재(14)와의 접합을 완료했다(도 1h).

도 8a는, 접합 부재(1)에 국소 가열광을 조사하기 직전에 취득한 가조립 구조체의 단면도이다. 도 8b는, 도 8a의 파선으로 나타낸 부분의 확대도이다. 도 8c는, 접합 부재(1)에 국소 가열광을 조사한 직후에 취득한 가조립 구조체의 단면도이다. 도 8d는, 도 8c의 파선으로 나타낸 부분의 확대도이다. 접합 부재의 외주부 및 내주부에 있어서의 프레임 부재(14)와 리어 플레이트(13)와의 갭 A(A＇) 및 B(B＇)를 레이저 변위계를 이용해서 측정했다. 국소 가열 광을 조사하기 전에 있어서의 갭 A, B는, 각각 10μm, 11μm였다. 국소 가열 광을 조사한 후의 갭 A', B＇는 각각 9μm, 7μm였다. 이것으로부터, 접합 부재가 기밀 용기의 외측 영역보다도 내측 영역에서 더 많이 무너져서, 도 3b의 형상을 지니고 있다는 것이 확인되었다.

이상과 같이 해서, FED 장치를 작성했다. 이 장치를 동작시켰을 때, 전자 방출 성능 및 화상 표시 성능이 장시간 안정적으로 유지되었다. 접합부가, FED에 적용 가능한 정도의 강도와 안정된 기밀성을 확보하고 있다는 것이 확인되었다.

(예 2)

본 예에서는, 도 1g의 스텝에 있어서, 도 5a 내지 5c에 나타낸 바와 같이 제1의 국소 가열광과 제2의 국소 가열광을 이용해 접합 부재(1)를 가열 용해했다. 그 이외는 예 1과 같은 방법으로 FED 장치를 제작했다. 제1의 국소 가열광(42)의 조사 조건은, 파장 980nm, 레이저 파워 120W, 유효 빔 직경 1.0mm로 했다. 주사 방향 D으로 600mm/sec의 속도로 접합 부재(1)를 포함한 조사 대상을 이동시켰다. 제1의 국소 가열광(42)의 빔 프로파일은 도 5c에 나타낸 것과 같은 가우스 분포를 갖고 있다. 주사 중에는, 빔 중심이 접합 부재(1)의 중심으로부터 기밀 용기 내측으로 0.5mm 어긋난 위치를 유지했다. 제2의 국소 가열광(41)의 조사 조건은, 파장 980nm, 레이저 파워 220W, 유효 빔 직경 2.0mm로 했다. 주사 방향 D로 600mm/sec의 속도로 조사를 행했다. 가우스 빔 프로파일의 피크 위치(45)는 접합 부재(1)의 폭 방향에 있어서의 중심선(46)상을 유지했다. 제1 및 제2의 국소 가열광의 빔 중심 간 거리는 50mm로 설정했다. 이 간격을 유지한 채로, 제2의 국소 가열광(41)을 제1의 국소 가열광(42)에 추종시켰다. 예 1의 경우와 같이, 레이저 변위계를 이용해, 접합 부재의 외주부 및 내주부에 있어서의 프레임 부재(14)와 리어 플레이트(13)와의 갭을 측정했다. 국소 가열 광 조사 전의 갭 A, B는 각각 10μm였다. 국소 가열 광 조사 후의 갭 A＇, B＇는 각각 9μm, 5μm였다. 이것으로부터, 접합 부재가 기밀 용기의 외측 영역보다도 내측 영역에 있어서 더 상당히 무너져서 도 3b의 형상을 지니고 있다는 것이 확인되었다.

(예 3)

본 예에서는, 도 1f, 1g에 있어서, 가조립 구조체(17)의 내부를 감압해, 대기압에 의해 접합 부재(1)를 가압했다. 그 이외는 실시예 1과 같은 방법으로 FED 장치를 제작했다. 실시예 1, 2와 같이, 접합 부재의 외주부 및 내주부에 있어서의 프레임 부재(14)와 리어 플레이트(13)와의 갭을 측정했다. 국소 가열 광조사 전의 갭 A, B는 각각 14μm, 9μm이며, 국소 가열 광조사 후의 갭 A', B＇는 각각 12μm, 5μm였다. 이것에 의해, 접합 부재가 기밀 용기의 외측 영역보다도 내측 영역에 있어서 더 상당히 무너져서 도 3(b)의 형상을 가지고 있는 것이 확인되었다.

(예 4)

본 예에서는, 도 1e에 있어서, 도 7a 내지 7c에 나타낸 것과 같은 접합 부재(3)를 프레임 부재(14) 위에 형성했다. 그 이외는 예 1과 같이 FED 장치를 제작했다. 접합 부재(3)로서, Bi계 납 비함유 프릿 글래스(아사히 글래스 주식회사제 BAS115)를 모재로 하고, 산화철을 약 1.0wt% 함유하는 프릿 글래스를 이용했다. 접합 부재(3)의 폭은 0.7mm, 막 두께는 1~2μm로 했다. 예 1~3과 같이, 접합 부재의 외주부 및 내주부에 있어서의 프레임 부재(14)와 리어 플레이트(13)와의 사이의 갭을 측정했다. 국소 가열 광 조사 전의 갭 A, B는 각각 10μm, 11μm였다. 국소 가열 광 조사 후의 갭 A', B＇는 각각 9μm, 6μm였다. 이것으로부터, 접합 부재가 기밀 용기의 외측 영역보다도 내측 영역에 있어서 더 상당히 무너져서 도 3b의 형상을 가지고 있다는 것이 확인되었다.

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

서로 대향하는 한 쌍의 글래스 기판과, 상기 한 쌍의 글래스 기판 사이에 배치되어서 상기 한 쌍의 글래스 기판과 함께 내부가 감압된 분위기를 형성하는 프레임 부재를 구비하는 감압 기밀 용기의 제조 방법으로서,
상기 한 쌍의 글래스 기판 중의 하나와 상기 프레임 부재와의 사이에, 점도가 부의 온도 계수를 갖고 상기 한 쌍의 글래스 기판 중의 하나와 상기 프레임 부재보다 낮은 연화점을 가지며 프레임 형상으로 연장하는 접합 부재를, 상기 접합 부재가 상기 한 쌍의 글래스 기판 중의 하나와 상기 프레임 부재에 접촉하도록, 배치하여, 상기 프레임 부재와 상기 한 쌍의 글래스 기판으로 둘러싸여 있는 내측의 영역을 갖는 조립체를 형성하는 단계와,
상기 접합 부재를 가압하면서, 상기 접합 부재의 폭 방향에 있어서의 입열 열량 분포의 중심이, 상기 접합 부재의 폭 방향 중심보다 상기 조립체의 내측의 영역에 더 가까이 위치하도록, 상기 접합 부재를 가열 및 용해하는 단계를 포함하는, 감압 기밀 용기의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 접합 부재를 가열 및 용해하는 단계는, 상기 접합 부재를 연장하는 방향을 따라 국소 가열광을 주사하는 것을 포함하는, 감압 기밀 용기의 제조 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 국소 가열광은 상기 접합 부재의 폭 방향에 관해서 대칭인 열량 분포를 갖고, 상기 열량 분포의 중심이 상기 접합 부재의 폭 방향에 있어서의 중심보다는 상기 용기의 내측의 영역에 위치하는, 감압 기밀 용기의 제조 방법.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 접합 부재는, 상기 접합 부재의 폭 방향 중심보다도 내측의 영역에 위치한 상기 접합 부재의 평균 방사율(ε)이 상기 접합 부재의 폭 방향 중심보다도 외측의 영역에 위치한 상기 접합 부재의 평균 방사율(ε)보다 높은, 상기 국소 가열광의 입사면을 따른 방사율 분포를 갖는, 감압 기밀 용기의 제조 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 국소 가열광에 의한 주사를 복수 회 행함으로써, 상기 복수 회의 주사에 의한 총 입열 열량 분포의 중심이, 상기 접합 부재의 폭 방향에 있어서의 중심보다도 상기 조립체의 내측의 영역에 더 가까이 위치하는, 감압 기밀 용기의 제조 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 접합 부재의 내측의 영역에, 산화철을 함유한 프릿 글래스가 형성되는, 감압 기밀 용기의 제조 방법.