專利名稱：氣密容器的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣密容器的制造方法，更具體地講，涉及一種用于其內(nèi)部各自保持真空狀態(tài)的具有電子發(fā)射器件和熒光膜的圖像顯示設(shè)備的氣密容器的制造方法。
背景技術(shù)：
平板型圖像顯示設(shè)備，例如有機(jī)LED顯示器(OLED)、場發(fā)射顯示器(FED)、等離子體顯示面板(PDP)等是眾所周知的。這些圖像顯示設(shè)備各自配備有通過不透氣地密封彼此面對的玻璃基板而制造的容器，容器的內(nèi)部空間與外部空間分隔。為了制造這樣的氣密容器，根據(jù)需要在面對的玻璃基板之間布置間隔距離限定部件、局部粘合劑等，按玻璃基板的外圍部分的框架形狀布置密封材料，并執(zhí)行熱密封處理。作為密封材料的加熱方法，用爐子烘烤整個(gè)玻璃基板的方法和通過局部加熱選擇性地加熱密封材料的外圍的方法是已知的。從加熱和冷卻所需的時(shí)間、加熱所需的能量、生產(chǎn)率、防止氣密容器的熱變形、防止布置在氣密容器中的功能器件的熱劣化等的觀點(diǎn)來講，局部加熱比整體加熱更有利。特別是，使用激光束的單元作為用于執(zhí)行局部加熱的單元是已知的。此外，已知的是使用局部加熱的這樣的氣密容器的制造方法也可用作其中不具有功能器件的真空隔熱玻璃(vacuum insulated grazing glass)美國專利申請公開No.US2005/0151151公開了一種制造OLED的容器的方法。 在這種方法中，首先通過使用第一玻璃基板作為支撐基板來形成具有角部分的環(huán)繞的 (circumferential)玻璃料，并通過加重或通過分配器控制施加厚度來整平所形成的玻璃料。然后，將其上形成有整平的玻璃料的第一玻璃基板和第二玻璃基板設(shè)置為通過被夾在第一玻璃基板和第二玻璃基板之間的玻璃料彼此面對，并組裝所設(shè)置的基板。這里，由于通過掃描照射局部加熱光，所以環(huán)繞的密封材料被熔融，因此，第一玻璃基板和第二基板彼此不透氣地粘合。此外，美國專利申請公開No.US2006/0082^8公開了一種制造OLED的容器的方法。在這種方法中，首先通過使用第一玻璃基板作為支撐基板來形成具有角部分的環(huán)繞的玻璃料。然后，將其上形成有玻璃料的第一玻璃基板和第二玻璃基板設(shè)置為通過被夾在第一玻璃基板和第二玻璃基板之間的玻璃料彼此面對，并組裝所設(shè)置的基板。在這樣的組裝中，通過機(jī)械單元從外部對第一玻璃基板和第二基板進(jìn)行加壓，由此可確保密封材料區(qū)域中的粘合。如剛才所述，為了確保照射激光束的情況下密封材料和玻璃基板之間的粘合，已知一種代替簡單地將激光束照射到作為將被結(jié)合的材料的玻璃基板和密封材料的方法的密封方法，在該方法中對組裝方法進(jìn)行了各種改善。然而，存在由于在密封材料的耦合部分(角部分)處發(fā)生不良接合而導(dǎo)致不透氣性劣化的情況。也就是說，通常，提供密封材料，以使得在玻璃基板上形成多個(gè)直線部分和用于連接這些直線部分的耦合部分。在像照射激光束這樣掃描密封材料的情況下，通常，對每個(gè)直線部分執(zhí)行激光束掃描，并重復(fù)這樣的操作與直線部分的數(shù)量對應(yīng)的次數(shù)。在采用這樣的密封方法的情況下，在大約相同的時(shí)間對耦合部分兩次執(zhí)行掃描。如果激光束照射到密封材料，則密封材料變軟并且其厚度減小，緊接在激光束照射結(jié)束之后，密封材料原樣變硬。此外，當(dāng)沿著直線照射激光束時(shí)，玻璃基板根據(jù)密封材料的厚度的減小朝向密封材料變形，由此玻璃基板之間的間隔距離減小。當(dāng)激光束到達(dá)與耦合部分相鄰的區(qū)域時(shí)，相關(guān)區(qū)域中的密封材料的厚度同樣減小。然而，由于激光束還沒有照射到耦合部分，所以厚度仍然大的耦合部分與多個(gè)直線部分連接。由于這個(gè)原因，由于通過這些直線部分結(jié)合或保持耦合部分中的玻璃基板，所以玻璃基板不易于朝向密封材料變形。結(jié)果，在與耦合部分相鄰的直線部分的區(qū)域中，由于在密封材料的厚度和玻璃基板之間的間隔距離之間發(fā)生不一致性，所以不良接合因此發(fā)生。不良接合引起聯(lián)接(join)強(qiáng)度的降低和不透氣性的降低。本發(fā)明涉及氣密容器制造方法，該方法在玻璃基板之間設(shè)置密封材料，并通過隨著將局部加熱光照射到密封材料掃描該密封材料來使玻璃基板彼此密封。這里，本發(fā)明旨在提供高可靠性氣密容器的制造方法，該方法確保聯(lián)接強(qiáng)度和不透氣性兩者。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種氣密容器的制造方法，其包括組裝步驟，該組裝步驟使第一玻璃基板和第二基板通過環(huán)繞的密封材料彼此對齊，以限定第一玻璃基板和第二玻璃基板之間的內(nèi)部空間，所述環(huán)繞的密封材料具有多個(gè)直線部分和用于連接所述多個(gè)直線部分的多個(gè)耦合部分；和密封步驟，該密封步驟通過對所有的直線部分執(zhí)行掃描步驟來使第一玻璃基板和第二玻璃基板彼此密封，所述掃描步驟沿著環(huán)繞的密封材料的直線部分中的一個(gè)直線部分從位于直線部分中的這一個(gè)直線部分的兩個(gè)端部處的兩個(gè)耦合部分中的一個(gè)到另一個(gè)以局部加熱光執(zhí)行掃描，以加熱和熔融直線部分中的這一個(gè)直線部分。這里，在施加局部力的狀態(tài)下執(zhí)行密封步驟，通過所述局部力，在環(huán)繞的密封材料的每個(gè)直線部分的兩個(gè)端部中，與較后被加熱和熔融的其他直線部分相鄰的一個(gè)端部沿密封材料的厚度方向被壓縮。根據(jù)本發(fā)明中的氣密容器的制造方法，可改善氣密容器的不透氣性。從以下參照附圖對示例性實(shí)施例的描述，本發(fā)明的進(jìn)一步的特征將變得清楚。


圖1A、圖1B、圖IC和圖ID是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的氣密容器的制造方法的示例的截面圖和平面圖。圖2A、圖2B、圖2C、圖2D和圖2E是用于描述本發(fā)明實(shí)施例中的施加局部力的方法的部分放大圖。圖3A和圖:3B是用于描述本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中的施加局部力的方法的平面圖。圖4A、圖4B、圖4C和圖4D是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的氣密容器的另一種制造方法的示例的截面圖和平面圖。圖5A、圖5B和圖5C是示出密封材料的耦合部分的外圍的部分透視圖，用于描述本發(fā)明將解決的問題。
圖6A、圖6B、圖6C、圖6D和圖6E是示出氣密容器的截面圖和平面圖，用于描述本發(fā)明將解決的問題。圖7是示出可應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的氣密容器的制造方法的FED的構(gòu)造的截面透視圖。
具體實(shí)施例方式以下，將參照附圖對本發(fā)明的示例性實(shí)施例進(jìn)行描述。雖然以下將描述用作圖像顯示設(shè)備(例如FED、0LED、PDP等)中的氣密容器的容器，但是本發(fā)明的氣密容器不限于它們，而是可應(yīng)用于不透氣地密封的所有容器。真空隔熱玻璃容器是這樣的氣密容器的示例。特別是，根據(jù)本發(fā)明的氣密容器的制造方法可有利地應(yīng)用于具有被抽空的內(nèi)部空間的容器的制造方法。在具有壓力減小的內(nèi)部空間的圖像顯示設(shè)備(例如FED等)中，要求能夠應(yīng)付由內(nèi)部空間的負(fù)壓引起的大氣壓的聯(lián)接強(qiáng)度。然而，根據(jù)本發(fā)明的氣密容器的制造方法，聯(lián)接強(qiáng)度和內(nèi)部空間的不透氣性的確保均可實(shí)現(xiàn)。圖7是示出具有氣密容器的圖像顯示設(shè)備的示例的一部分被切除的透視圖。圖像顯示設(shè)備711的容器(氣密容器)710具有前板712、后板713和框架部件714，前板712、 后板713和框架部件714均由玻璃制成。框架部件714布置在平板形狀的前板712和平板形狀的后板713之間，密封的內(nèi)部空間717形成在前板712和后板713之間。更具體地講， 以這樣的方式分別結(jié)合前板712與框架部件714和后板713與框架部件714，即，通過密封材料結(jié)合它們面對的表面，從而形成具有密封的內(nèi)部空間717的容器710。容器710的內(nèi)部空間717維持在真空狀態(tài)下。以預(yù)先確定的節(jié)矩(pitch)設(shè)置間隔距離限定部件(間隔件)708，間隔距離限定部件708指定前板712和后板713之間的間隔距離。前板712和框架部件714或者后板713和框架部件714可預(yù)先密封，或者可整體地形成。在后板713上設(shè)置多個(gè)用于響應(yīng)于圖像信號發(fā)射電子的電子發(fā)射器件727。在后板713上形成用于使得每個(gè)電子發(fā)射器件727響應(yīng)于圖像信號操作的驅(qū)動矩陣布線(X方向布線728、Y方向布線729)。在定位為面對后板713的前板712上設(shè)置由熒光體制成的熒光膜734，其接收從電子發(fā)射器件727發(fā)射的電子的照射，發(fā)射光，并顯示圖像。在前板 712上還設(shè)置黑條帶735。熒光膜734和黑條帶735交替布置。在熒光膜734上形成由鋁 (Al)薄膜制成的金屬背736。金屬背736具有作為用于吸引電子的電極的功能，并從設(shè)在容器710上的高壓端子Hv接收電勢的供給。在金屬背736上形成由鈦(Ti)薄膜制成的非蒸發(fā)性吸氣劑737。前板712、后板713和框架部件714是透明的并具有透光特性就足夠了。因此，可使用鈉鈣玻璃、具有高應(yīng)變點(diǎn)的玻璃、非堿性玻璃等。理想的是，在(后面將描述的)局部加熱光的使用波長和在密封材料的吸收波長帶中，這些構(gòu)件712、713和714具有優(yōu)良的透光性。從抑制氣密容器的殘余應(yīng)力的觀點(diǎn)來講，只要后板713是其線性膨脹系數(shù)與框架部件714和前板712中的每一個(gè)的線性膨脹系數(shù)一致的材料，后板713就是合適的。隨后，將參照圖1A、圖1B、圖IC和圖ID對根據(jù)本發(fā)明的氣密容器的制造方法進(jìn)行描述。示出每個(gè)步驟階段的圖IA至圖ID均包括兩個(gè)示圖。右側(cè)示出當(dāng)看到整個(gè)環(huán)繞的密封材料時(shí)的平面圖。左側(cè)示出與前板的表面垂直相交的截面圖。氣密容器的制造方法具有組裝步驟和密封步驟。作為制備階段，制備構(gòu)成氣密容器的第一玻璃基板和第二玻璃基板。
以下將對構(gòu)成氣密容器的每個(gè)組成構(gòu)件的具體示例進(jìn)行描述。首先，制備具有熒光體(未示出)、黑條帶和金屬背的前板712、框架部件714和后板713。通過印刷和烘烤將玻璃料(未示出)形成到前板712的熒光體形成表面上。玻璃料和框架部件714彼此接觸，通過加壓部件(未示出)被臨時(shí)組裝，并在大氣燒結(jié)爐中被不透氣地密封和一體化。如此，制備以此方式將框架部件714和前板712 —體化的第一玻璃基板。通過印刷和烘烤在與框架部件714 —體化的前板(第一玻璃基板)712的框架部件714的部分中形成由玻璃料制成的密封材料701。密封第一玻璃基板與后面描述的第二玻璃基板的密封材料701為具有多個(gè)直線部分701a和彎曲耦合部分(角部分)701b的環(huán)繞的密封材料，彎曲耦合部分701b用于連接直線部分701a(參照圖1A)。雖然在本實(shí)施例中假設(shè)氣密容器用作用于圖像顯示設(shè)備的容器，則環(huán)繞的密封材料701具有幾乎矩形的框架形狀，但是環(huán)繞的密封材料701不限于這樣的形狀，而是可具有任意多邊形的框架形狀。直線部分701a指示被密封材料的兩個(gè)直線延伸邊緣包圍的矩形區(qū)域。耦合部分 701b指示適于從一個(gè)直線部分轉(zhuǎn)變到另一個(gè)直線部分的過渡區(qū)域(參照圖1A)。雖然在圖 IA至圖ID中示出的示例中耦合部分701b沿著平滑曲線彎曲，但是耦合部分可具有以任意角度彎曲的形狀。在這種情況下，例如，耦合部分具有在其中兩個(gè)相鄰側(cè)與直線部分連接的正方形或長方形形狀。附帶地講，雖然在圖IA中為了方便描述而示出了直線部分701a和耦合部分701b之間的每條邊界線，但是實(shí)際上，環(huán)繞的密封材料701是整體地形成的。在后板(第二玻璃基板)713上設(shè)置圖7中示出的由多個(gè)X方向布線7 和多個(gè) Y方向布線7 構(gòu)成的矩陣布線以及與矩陣布線的相交部分連接的電子發(fā)射器件?？砂慈我忭樞蛟谇鞍?12上形成框架部件714、密封材料701等。不必總是先將這些構(gòu)件一體化，而是可在密封步驟之后或者期間密封框架部件714和前板712 (后面將描述)。在以上示例中，在其中框架部件714和前板712被一體化的物體用作第一玻璃基板， 后板713用作第二玻璃基板。然而，前板712可用作第一玻璃基板，在其中框架部件714和后板713被一體化的物體可用作第二玻璃基板。雖然密封材料701被印刷和形成到框架部件714上，但是代替這樣的方法，還可在框架部件714和后板713之間布置用作密封材料701的片材料等。關(guān)于密封材料701，理想的是，其粘度具有負(fù)的溫度系數(shù)(溫度依賴性)，材料在高溫下變軟，并且其軟化點(diǎn)比前板 712、后板713和框架部件714的軟化點(diǎn)均低。作為密封材料701的示例，玻璃料、無機(jī)粘合劑、有機(jī)粘合劑等可被提及。期望密封材料701表現(xiàn)出對于后面描述的局部加熱光的波長的高吸收特性。在氣密容器710用作用于FED(在其中，要求維持內(nèi)部空間717的真空度) 的容器等的情況下，可抑制殘余碳?xì)浠衔锏姆纸獾牟ＡЯ?、無機(jī)粘合劑等有利地用作密封材料701。在如圖IA中示出的組裝步驟中，通過環(huán)繞的密封材料701密封第一玻璃基板712 和714以及第二玻璃基板713，環(huán)繞的密封材料701具有多個(gè)直線部分701a和用于連接多個(gè)直線部分701a的多個(gè)耦合部分701b。以這種方式，在第一玻璃基板712和714與第二玻璃基板713之間限定內(nèi)部空間717。在組裝步驟中，期望將間隔件708布置為間隔距離限定部件，以使得在后面執(zhí)行的密封步驟期間，可確保內(nèi)部空間717相對于外部維持負(fù)壓的狀態(tài)(也參照圖7)。
如果在這個(gè)階段在前板712、后板713和框架部件714中的任何一個(gè)上設(shè)置排氣孔 69，則由于可通過排氣孔69將內(nèi)部空間717設(shè)置為負(fù)壓，所以排氣孔69是期望的。附帶地講，如圖IA所示，排出內(nèi)部空間717中的空氣的排氣孔69可設(shè)置在后板 713上，或者作為備選的方案可設(shè)置在前板712上。此外，排氣孔69可設(shè)置在框架部件714 上。以這種方式，可根據(jù)氣密容器的使用形式和用途將排氣孔69的位置任意選擇在構(gòu)成氣密容器的構(gòu)件的任何位置。在以下描述中，存在這樣的情況，即，構(gòu)件(第一玻璃基板、第二玻璃基板和整個(gè)密封材料)被稱為“組裝結(jié)構(gòu)”，在已在組裝步驟中組裝上述組成構(gòu)件的狀態(tài)下，上述組成構(gòu)件限定內(nèi)部空間717。在將在組裝步驟之后執(zhí)行的密封步驟中，依次對所有的直線部分701a執(zhí)行掃描步驟，從而密封第一玻璃基板和第二玻璃基板，所述掃描步驟沿著環(huán)繞的密封材料的直線部分中的一個(gè)直線部分從位于這一個(gè)直線部分的兩個(gè)端部處的兩個(gè)耦合部分中的一個(gè)到另一個(gè)以局部加熱光執(zhí)行掃描，以加熱和熔融這一個(gè)直線部分。在施加局部力的狀態(tài)下執(zhí)行密封步驟，通過所述局部力，在環(huán)繞的密封材料的每個(gè)直線部分701a的兩個(gè)端部中，與較后被加熱和熔融的另一個(gè)直線部分相鄰的一個(gè)端部沿密封材料的厚度方向被壓縮。以下將對密封步驟的具體示例進(jìn)行描述。在本實(shí)施例中，如圖IB所示，通過局部加熱光31a加熱和熔融與邊QR和SP對應(yīng)的兩個(gè)直線部分701a之一的兩個(gè)端部31處的密封材料。然后，當(dāng)加熱和熔融的密封材料硬化時(shí)，第一玻璃基板和第二玻璃基板在兩個(gè)直線部分701a的端部31處彼此臨時(shí)密封。通過這樣的臨時(shí)密封，施加局部力，通過所述局部力， 預(yù)先確定的位置處的密封部分沿密封材料的厚度方向被壓縮。隨后，先對圖IC中示出的與邊QR和SP對應(yīng)的兩個(gè)直線部分701a通過照射局部加熱光15執(zhí)行掃描，然后對圖ID中示出的邊RS和PQ對應(yīng)的其余的兩個(gè)直線部分701a通過照射局部加熱光15執(zhí)行掃描。這里，沿著直線部分701a從位于直線部分701a的兩個(gè)端部處的兩個(gè)耦合部分701b中的一個(gè)到另一個(gè)以局部加熱光執(zhí)行掃描。因此，每個(gè)耦合部分701b被局部加熱光15照射至少兩次。期望分別沿相反方向?qū)γ芊獠牧系拿總€(gè)耦合部分 701b執(zhí)行局部加熱光15的掃描至少兩次。更具體地講，如圖2A所示，對耦合部分701b執(zhí)行至少兩次掃描操作，即，第N次掃描和第(N+i)次掃描。這里，N為從1到M-I中選擇的自然數(shù)，M為密封材料的邊的數(shù)量， 即，直線部分的數(shù)量，其為3或更大的自然數(shù)，i為在1至M-I范圍內(nèi)選擇的自然數(shù)。在本實(shí)施例中，為了在密封步驟中施加局部力，在密封步驟中將被先加熱和熔融的密封材料的直線部分701a的端部附近事先通過局部加熱光31a被加熱和熔融，然后在密封步驟之前硬化。作為施加局部力的另一種方法，如圖2B所示，可采用這樣的方法，該方法事先在密封材料的直線部分701a的端部附近設(shè)置另一種密封材料(局部密封材料)19，局部密封材料19在組裝步驟中與第一玻璃基板和第二玻璃基板兩者局部接觸。在這種情況下，如果局部密封材料19在密封步驟之前熔融和硬化，則可施加用于沿密封材料的厚度方向壓縮密封材料的耦合部分701b附近的局部力。局部密封材料19的成分可以與密封材料701的成分不同。然而，如果使這些成分相同，則有簡化形成密封材料的步驟的優(yōu)點(diǎn)。作為施加局部力的又一種方法，如圖2C所示，可采用這樣的方法，該方法通過加壓工具14等從兩個(gè)玻璃基板外部對密封材料的耦合部分701b附近局部加壓。在這種情況下，如圖2C所示，可對位于密封材料的直線部分701b的兩側(cè)的第一玻璃基板和第二玻璃基板進(jìn)行加壓。如圖2D所示，如果除了直線部分701a的端部31之外，局部力還施加于密封材料的耦合部分701b上的位置31b，則更有利于改善不良接合。期望在密封步驟期間內(nèi)部空間717相對于外部維持負(fù)壓。這通過使用與排氣孔69 連接的抽空設(shè)備68降低內(nèi)部空間717中的壓力來實(shí)現(xiàn)。作為備選的方案，可通過增大組裝結(jié)構(gòu)外部的壓力來使內(nèi)部空間717相對于外部維持負(fù)壓。以上示例性地描述了施加局部力的幾種方法。附帶地講，理想的是，施加局部力的區(qū)域，即，局部密封區(qū)域或加壓區(qū)域在下述區(qū)域內(nèi)。施加局部力的區(qū)域?yàn)閰^(qū)域S,區(qū)域S位于與密封材料的耦合部分701b相鄰的兩個(gè)直線部分中的被先照射的直線部分701c的端部處或者在其端部附近。當(dāng)向相關(guān)區(qū)域S施加力時(shí)，直線部分701c的與較后被加熱和熔融的另一個(gè)直線部分701d相鄰的端部可被壓縮。更具體地講，如圖2E所示，呈現(xiàn)出(assume)直線部分701c (其為從耦合部分701b沿兩邊伸展的兩個(gè)直線部分701c和701d中的一個(gè))的第一中心線101與直線部分701d (其為所述兩個(gè)直線部分中的另一個(gè))的第二中心線102的交點(diǎn)0和直線部分701c (即，先被加熱和熔融的直線部分)的寬度W。此外，呈現(xiàn)出中心在交點(diǎn)0上的半徑為R的圓。此時(shí)， 期望施加局部力的區(qū)域?yàn)榘雸A形區(qū)域S，半圓形區(qū)域S被半徑為R的圓周和直線部分701d 的第二中心線102包圍，并位于環(huán)繞的密封材料的內(nèi)側(cè)，S卩，較靠近內(nèi)部空間的一側(cè)。此外， 期望以上圓的半徑R等于先被加熱和熔融的直線部分701c的寬度W的兩倍或更小倍的值。 可通過像這樣在區(qū)域S內(nèi)施加局部力，進(jìn)一步抑制氣密容器的不透氣性的劣化。以下，將參照圖5A、圖5B和圖5C對當(dāng)依次通過局部加熱光加熱和熔融密封材料、 因此使玻璃基板相互密封時(shí)發(fā)生的問題(即，本發(fā)明將解決的問題)進(jìn)行描述。在密封材料的粘度具有負(fù)的溫度系數(shù)的情況下，當(dāng)密封材料被加熱時(shí)，流動性增大，并且，當(dāng)密封材料冷卻時(shí)，密封材料硬化。因此，由于密封材料加熱時(shí)的流動性，導(dǎo)致密封材料和玻璃基板之間的干涉粘合性高。然后，當(dāng)密封材料冷卻時(shí)，密封材料在其狀態(tài)下硬化和固定。如剛才所述，期望在氣密容器的制造中密封材料的粘度具有負(fù)的溫度系數(shù)。以下，將對此時(shí)玻璃基板對之間夾持的密封材料的膜厚度進(jìn)行描述。通常，被加熱和熔融(軟化)的密封材料的膜厚度通過來自玻璃基板對的壓力被減小。然后，當(dāng)密封材料冷卻時(shí)，密封材料的膜厚度在其狀態(tài)下固定。圖5A顯示在照射局部加熱光之前的密封材料的膜厚度分布，圖5B顯示在密封材料的加熱和熔融之后硬化的密封材料的理想膜厚度分布，以及圖5C顯示當(dāng)對密封材料的直線部分執(zhí)行局部加熱光掃描時(shí)獲得的實(shí)際膜厚度分布。在附圖中，X軸和Y軸指示密封材料所存在的平面中的坐標(biāo)， Z軸指示膜厚度的大小。圖5A至圖5C均示出密封材料的耦合部分和從耦合部分伸展的兩個(gè)直線部分的膜厚度。當(dāng)圖5A中示出的直線部分之一(S卩，沿Y軸方向伸展的直線部分)被局部加熱光加熱和熔融時(shí)，加熱和熔融部分的膜厚度減小(參照圖5C)。隨后，當(dāng)圖5A中示出的直線部分中的另一個(gè)(即，沿X軸方向伸展的直線部分)被局域加熱光加熱和熔融時(shí)，理想地期望獲得圖5B中示出的均勻膜厚度分布。然而，作為本發(fā)明的發(fā)明人等的考慮結(jié)果，證明可能不能獲得圖5B中示出的理想厚度分布。更具體地講，不良接合發(fā)生在圖5C中的區(qū)域52 (即，先被局部加熱光照射的直線部分附近的區(qū)域)所指示的部分中。本發(fā)明的發(fā)明人等證明相關(guān)的不良接合由以下事實(shí)引起，即，由于未密封狀態(tài)下的密封材料(即，較后被加熱和熔融的直線部分)的膜厚度大，所以區(qū)域51所指示的部分中的密封材料作為支撐柱支撐玻璃基板，因此，在區(qū)域52所指示的部分中的密封材料和玻璃基板之間形成間隙。因此，密封材料的不良粘合發(fā)生在先被加熱和熔融的直線部分的端部附近。此外，不良接合輕微地發(fā)生在較后被加熱和熔融的密封材料的區(qū)域53中。將參照圖6A、圖6B、圖6C、圖6D和圖6E對直線部分和耦合部分中的以上物體的影響進(jìn)行描述。圖6A是前板712的平面圖，圖6B是指示加熱和熔融之前的直線部分(圖6A 中的區(qū)域Al)的平面圖和截面圖，以及圖6C是指示加熱和熔融之前的耦合部分附近(圖6A 中的區(qū)域A2)的平面圖和截面圖。如圖6B和圖6C所示，在加熱和熔融之前的密封部分中的直線部分701a和耦合部分701b處，密封材料與玻璃基板713和714緊密粘合。圖6D是指示在僅示出的區(qū)域ABCD被加熱和熔融之后的直線部分701a的平面圖和截面圖，以及圖6E是指示在僅示出的區(qū)域ABCD被加熱和熔融之后的耦合部分701b附近的平面圖和截面圖。如圖6D所示，當(dāng)密封狀態(tài)下的密封材料和未密封狀態(tài)下的密封材料之間的邊界 104在直線部分701a中時(shí)，在密封狀態(tài)下的密封材料和未密封狀態(tài)下的密封材料之間發(fā)生膜厚度的差異。然而，由于玻璃基板713根據(jù)密封材料701a的膜厚度連續(xù)地變形，所以確保密封材料701a與玻璃基板713和714之間的粘合。如圖6E所示，即使當(dāng)密封狀態(tài)下的密封材料和未密封狀態(tài)下的密封材料之間的邊界104在密封材料的耦合部分701b中時(shí)，也在密封狀態(tài)下的密封材料和未密封狀態(tài)下的密封材料之間發(fā)生膜厚度的差異，并且未密封狀態(tài)下的密封材料沿與密封之后的直線部分垂直的(或者與密封之后的直線部分相交的)方向從密封材料的耦合部分701b伸展。在這種情況下，由于與密封之后的直線部分相交的未密封狀態(tài)下的另一個(gè)直線部分的膜厚度大，所以相關(guān)的直線部分用作用于保持玻璃基板之間的間隔距離的支撐柱。因此，與圖6D 中示出的情況不同，由于未密封狀態(tài)下的直線部分防止玻璃基板變形，所以間隙105發(fā)生在密封材料和玻璃基板之間，由此密封材料和玻璃基板之間的粘合劣化。根據(jù)本發(fā)明中的氣密容器的制造方法，在施加局部力的狀態(tài)下執(zhí)行密封步驟，通過所述局部力，在環(huán)繞的密封材料的每個(gè)直線部分的兩個(gè)端部中，與較后被加熱和熔融的另一個(gè)直線部分相鄰的一個(gè)端部沿密封材料的厚度方向被壓縮。因此，本發(fā)明的發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)，由于局部力可施加于密封狀態(tài)下的密封材料和未密封狀態(tài)下的密封材料之間的邊界，所以可抑制密封材料的耦合部分附近的不良接合。如剛才所述，在對圖IB中示出的端部31局部加壓的情況下，局部加熱光可被先照射到邊QR或邊SP。作為備選的方案，局部加熱光15可被同時(shí)照射到邊QR和SP。同樣地， 局部加熱光15可被先照射到邊RS或邊PQ上的直線部分701a。作為備選的方案，局部加熱光可被同時(shí)照射到兩個(gè)邊。而且，局部加熱光15的掃描方向(即，在圖IC和圖ID中分別用箭頭指示的方向)可反向。在另一方面中，施加局部力的位置可以是圖3A中示出的端部31的位置。在這種情況下，局部加熱光按邊PQ、SR、PS和RQ的順序照射到密封材料的直線部分。在如上所述布置施加局部力的端部31的情況下，可將邊PQ的照射順序換成邊SR的照射順序，并可將邊RQ的照射順序換成邊PS的照射順序。即使在這樣的情況下，由于先被加熱和熔融的直線部分的端部附近通過局部力被壓縮，所以密封材料701和玻璃基板712之間的粘合改善， 由此可減少氣密容器的不良接合。在又一方面中，施加局部力的位置可以是圖:3B中指示的端部31的位置。在這種情況下，局部加熱光按邊PQ、RQ、PS和SR的順序照射到密封材料的直線部分。在如上所述布置施加局部力的端部31的情況下，可將邊PQ的照射順序換成邊QR的照射順序。即使在這樣的情況下，由于先被加熱和熔融的直線部分的端部附近通過局部力被沿密封材料的厚度方向壓縮，所以密封材料701和玻璃基板712之間的粘合改善，由此可減小氣密容器的不良接合。當(dāng)密封材料701的所有直線部分701a被密封并且密封步驟結(jié)束時(shí)，具有不透氣的內(nèi)部空間717的氣密容器完成。附帶地講，在抽空氣密容器的內(nèi)部空間717的情況下，如圖 ID所示，僅需減小密封步驟之后內(nèi)部空間717的壓力，然后通過蓋部件70密封排氣孔。此外，在使內(nèi)部空間717在密封步驟期間維持為負(fù)壓的情況下，僅需解除(release)氣密容器的內(nèi)部空間717的減小的壓力，抽空內(nèi)部空間717，然后密封排氣孔69。作為備選的方案， 可維持內(nèi)部空間717的負(fù)壓而密封排氣孔69。以下，將對本發(fā)明的上述實(shí)施例的具體示例進(jìn)行詳細(xì)描述。第一示例在本示例中，應(yīng)用氣密容器的上述制造方法，對框架部件、前板和后板的一體化的物體進(jìn)行不透氣地密封，此外，解除加壓，在此之后，在再次從排氣孔抽空內(nèi)部空間的同時(shí)， 用蓋部件密封排氣孔。以這種方式，制造可用作用于FED的容器的真空氣密容器。首先，制備前板。通過切割工作將厚度為1. 8mm的高應(yīng)變點(diǎn)玻璃基板(PD200 由 Asahi Glass Co.，Ltd制造)切割為具有980mmX 570mmX 1. 8mm的外部形狀的板玻璃形狀來形成前板。隨后，通過有機(jī)溶劑清洗、去離子漂洗(rinse)和UV臭氧清洗對前板的表面進(jìn)行脫脂。然后，通過將熒光體、黑矩陣和陽極在前板上形成為圖案，將圖像形成區(qū)域形成到前板的一個(gè)表面上。隨后，通過濺射法將由金屬Ti制成的非蒸發(fā)性吸氣劑形成到陽極上。 然后，通過絲網(wǎng)印刷和大氣加熱在前板上的圖像形成區(qū)域的外部形成由玻璃料制成的密封材料。以這種方式，制備具有密封材料的前板。隨后，制備框架部件。更具體地講，將厚度為1. 5mm的高應(yīng)變點(diǎn)玻璃基板(PD200) 切割為具有960mmX550mmXl. 5mm的外部形狀的尺寸。通過切割工作切掉具有這樣的尺寸的玻璃基板的中心區(qū)域處的950mmXMOmmX 1. 5mm的區(qū)域，從而形成幾乎四邊形的框架部件，在該框架部件中，直線部分的寬度為5mm，高度為1.5mm。然后，以與前板類似的方式，通過有機(jī)溶劑清洗、去離子漂洗和UV臭氧清洗對框架部件的表面進(jìn)行脫脂。隨后，制備的前板的具有密封材料的表面(具有熒光體圖案)與框架部件彼此接觸，通過加壓工具(未示出)被臨時(shí)組裝，并通過大氣燒結(jié)爐被密封和一體化而沒有間隙， 從而制備具有一體化的框架部件的前板(第一玻璃基板)。隨后，在框架部件上形成密封材料。在本示例中，玻璃料用作密封材料。所使用的玻璃料為這樣的糊劑，即，具有熱膨脹系數(shù)α =79父10_71、轉(zhuǎn)變點(diǎn)3571和軟化點(diǎn)4201的Bi系無鉛玻璃料(BAS115 由Asahi Glass Co.，Ltd制造)用作基底材料，并且有機(jī)物質(zhì)被分散和混合作為結(jié)合劑。隨后，通過絲網(wǎng)印刷沿著框架部件上的圓周長度形成寬度為 1mm、厚度為7 μ m的密封材料。在120°C對用作第一玻璃基板的具有一體化的框架部件的每個(gè)前板進(jìn)行干燥。為了燒光有機(jī)物質(zhì)，在460°C對它進(jìn)行加熱和烘烤，從而形成密封材料。 以這種方式，制備密封材料、框架部件和前板的一體化的物體，該一體化的物體用作第一玻璃基板。隨后，制備尺寸為990mmX580mmX 1.8mm、由高應(yīng)變點(diǎn)玻璃(PD200 由Asahi Glass Co.，Ltd制造)制成的玻璃基板作為后板。然后，通過切割工作在后板的圖像形成區(qū)域外的區(qū)域中形成直徑為2mm的排氣孔。隨后，以與前板和框架部件的方式類似的方式， 在后板被清洗之后，形成電子發(fā)射器件和用于驅(qū)動的矩陣布線(未示出)。通過濺射法在用于驅(qū)動的矩陣布線上形成由金屬(Ti)制成的非蒸發(fā)性吸氣劑。隨后，在掃描信號布線上布置間隔距離限定部件(間隔件)。隨后，以這樣的方式布置密封材料、框架部件和前板的一體化的物體(用作第一玻璃基板)與電子發(fā)射器件板(后板)，即，形成有熒光體圖案的表面和形成有電子發(fā)射器件的表面彼此面對。因此，如圖IA所示形成限定內(nèi)部空間717的組件結(jié)構(gòu)。隨后，如圖IB所示，通過排氣管將包括滾動泵和渦輪分子泵的抽空設(shè)備與排氣孔 69連接，從而進(jìn)行抽空，直到內(nèi)部空間717的大氣壓力達(dá)到lX104Pa。隨后，如圖IB所示，在維持內(nèi)部空間717的真空度的同時(shí)，將用作局部加熱光的激光束照射到密封材料的耦合部分附近(即，兩個(gè)直線部分的兩個(gè)端部附近)，從而使框架部件和后板局部地彼此密封。通過這樣的局部密封，在密封步驟中，局部力施加于組件結(jié)構(gòu)。隨后，在對組件結(jié)構(gòu)維持加壓狀態(tài)的同時(shí)，如圖IC所示，將局部加熱光15照射到密封材料701。更具體地講，在照射用作局部加熱光15的激光束的同時(shí)，按Q — R、S — P、 R — S和P — Q的順序依次對四個(gè)邊進(jìn)行掃描。因此，對四個(gè)角部分中的每個(gè)掃描兩次，由此后板和框架部件被不透氣地密封。此時(shí)，關(guān)于局部加熱光15，以這樣的方式制備和布置用于工作的兩個(gè)半導(dǎo)體激光設(shè)備(未顯示)，即，第一激光光源和第二激光光源的照射點(diǎn)在直線上對齊。使用波長為980nm、激光功率為212W、有效直徑為2mm的激光束作為第一激光光源，并以lOOOmm/sec的速度掃描。第二激光光源在掃描方向上布置在第一激光光源的后面，延遲時(shí)間為0. 05秒，也就是說，照射點(diǎn)距離為50nm，并且在掃描操作期間也維持這個(gè)間隔距離。此時(shí)，使用波長為980nm、激光功率為212W、有效直徑為2mm的激光束作為來自第二激光光源的激光束。隨后，從排氣孔移除抽空設(shè)備和排氣管，并一度解除內(nèi)部空間的壓力減小。在此之后，在從排氣孔69抽空內(nèi)部空間717的同時(shí)，在具有蓋密封設(shè)備(未示出)的手推式(cart type)爐中對整個(gè)氣密容器進(jìn)行加熱。通過非蒸發(fā)性吸氣劑將內(nèi)部空間717真空化，將蓋密封，完成真空氣密容器。以這種方式制造氣密容器，并通過普通方法進(jìn)一步附接驅(qū)動電路等，完成具有氣密容器的FED設(shè)備。使完成的FED操作，以使得確認(rèn)可執(zhí)行長時(shí)間的穩(wěn)定的電子發(fā)射和圖像顯示，并確保可施加于FED的這樣穩(wěn)定的不透氣性。第二示例
在本示例中，如圖4A、圖4B、圖4C和圖4D所示，在密封步驟中通過加壓工具14施加局部力。更具體地講，如圖4B和圖4C所示，在密封步驟之前和期間通過加壓工具14施加局部力。除了在對密封部分處的耦合部分701b進(jìn)行局部密封之后執(zhí)行密封步驟之外，本示例與第一示例相同。在任何情況下，在激光束照射到所有的密封材料701之后，可解除通過加壓工具14的加壓(參照圖4D)。附帶地講，通過使用加壓工具，在每兩個(gè)位置處從前板側(cè)通過0. 5N的力對密封部分處的一個(gè)耦合部分附近加壓。通過硅橡膠(未示出)保護(hù)加壓工具和前板的接觸部分， 從而抑制前板的損傷。接觸部分的區(qū)域?yàn)橹睆綖镮mm的圓。如剛才所述，完成可應(yīng)用于FED的氣密容器。使完成的FED操作，以使得確認(rèn)可執(zhí)行長時(shí)間的穩(wěn)定的電子發(fā)射和圖像顯示，并確?？墒┘佑贔ED的這種穩(wěn)定的不透氣性。盡管已參照示例性實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所公開的示例性實(shí)施例。應(yīng)該賦予權(quán)利要求的范圍以最寬泛的解釋，以涵蓋所有這樣的修改以及等同的結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種氣密容器的制造方法，包括組裝步驟，所述組裝步驟使第一玻璃基板和第二基板通過環(huán)繞的密封材料彼此對齊， 以限定第一玻璃基板和第二玻璃基板之間的內(nèi)部空間，所述環(huán)繞的密封材料具有多個(gè)直線部分和用于連接所述多個(gè)直線部分的多個(gè)耦合部分；和密封步驟，所述密封步驟通過對所有的直線部分執(zhí)行掃描步驟來使第一玻璃基板和第二玻璃基板彼此密封，所述掃描步驟用于沿著環(huán)繞的密封材料的直線部分中的一個(gè)直線部分從位于直線部分中的所述一個(gè)直線部分的兩個(gè)端部處的兩個(gè)耦合部分中的一個(gè)到另一個(gè)以局部加熱光執(zhí)行掃描，以加熱和熔融直線部分中的所述一個(gè)直線部分，其中，在施加局部力的狀態(tài)下執(zhí)行所述密封步驟，通過所述局部力，在環(huán)繞的密封材料的每個(gè)直線部分的兩個(gè)端部中，與較后被加熱和熔融的另一個(gè)直線部分相鄰的一個(gè)端部沿密封材料的厚度方向被壓縮。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中，如果在從每個(gè)耦合部分伸展的兩個(gè)直線部分中被先被加熱和熔融的一個(gè)直線部分的寬度為W，則在密封步驟中對在被其中心為所述兩個(gè)直線部分中的一個(gè)直線部分的第一中心線和所述兩個(gè)直線部分中的另一個(gè)直線部分的第二中心線的交點(diǎn)并且其半徑為2W的圓周與第二中心線包圍的半圓形區(qū)域中的位于環(huán)繞的密封材料的內(nèi)側(cè)的半圓形區(qū)域施加局部力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制造方法，其中，在密封步驟中，通過用加壓工具對第一玻璃基板和第二玻璃基板進(jìn)行局部加壓來施加局部力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制造方法，其中，在密封步驟中以下述方式施加局部力， 即，在組裝步驟之后、密封步驟之前，通過事先和局部地加熱和熔融環(huán)繞的密封材料來使第一玻璃基板和第二玻璃基板局部地彼此密封。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制造方法，其中，在組裝步驟中，還布置用于使第一玻璃基板和第二玻璃基板局部地彼此密封的局部密封材料，以及在密封步驟中以下述方式施加局部力，即，通過在密封步驟之前事先加熱和熔融所述局部密封材料來使第一玻璃基板和第二玻璃基板局部地彼此密封。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制造方法，其中，在密封步驟中，至少分別沿相反方向以局部加熱光對密封材料的每個(gè)耦合部分執(zhí)行兩次掃描。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制造方法，其中，第一玻璃基板和第二玻璃基板中的至少一個(gè)具有排氣孔，以及所述制造方法進(jìn)一步包括在密封步驟之后在減小內(nèi)部空間中的壓力之后密封所述排氣孔的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制造方法，其中，所述密封材料的粘度具有負(fù)的溫度依賴性。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氣密容器的制造方法，包括組裝步驟，所述組裝步驟使第一玻璃基板和第二基板通過環(huán)繞的密封材料對齊，以限定這些基板之間的內(nèi)部空間，所述環(huán)繞的密封材料具有多個(gè)直線部分和多個(gè)耦合部分；和密封步驟，所述密封步驟通過執(zhí)行掃描步驟來使第一玻璃基板和第二玻璃基板彼此密封，所述掃描步驟以局部加熱光執(zhí)行掃描，其中，在施加局部力的狀態(tài)下執(zhí)行密封步驟，從而改善氣密容器的不透氣性。
文檔編號H01J9/26GK102208312SQ20111007645
公開日2011年10月5日 申請日期2011年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月29日
發(fā)明者伊藤靖浩, 松本真持 申請人:佳能株式會社