用于制造密封容器的方法

专利名称：用于制造密封容器的方法
技术领域：
本发明涉及能够抑制杂散激光束对电子发射部分的影响的密封容器制造方法。 根据按照本发明的一个方面的用于制造密封容器的方法，制造包括第一基板、面
向第一基板的透光的第二基板、以及介于第一基板和第二基板之间的框架构件的密封容
器，在第一基板的第一表面上具有电子发射元件，所述第一基板、第二基板和框架构件形成
内部空间，所述电子发射元件位于该内部空间内。该方法包括提供具有第一基板和框架构
件的组件，所述框架构件被安装在第一基板的第一表面上，位于形成电子发射元件的区域
之外；通过经由连接构件使第二基板与框架构件相接触，形成具有上述组件和第二基板的
临时组件；通过使用透过临时组件中的第二基板传输的激光束照射连接构件，使连接构件
熔化；并使熔化的连接构件固化。将激光束施加到连接构件上，使得在使连接构件熔化期
间，当激光束相对于临时组件移动时，在连接构件上的照射位置处的激光束的入射方向不
包含朝向框架构件内部的分量。 参考所附的附图，本发明的其它特征将由以下示例性的实施例变得更为清楚。


图1A和1B是示出根据本发明的第一示例性实施例的用于制造密封容器的方法的 概念视图。 图2是示出根据本发明的第一示例性实施例的用于制造密封容器的方法的流程图。
图3是示出可应用于本发明的密封容器的示例电子发射元件的横截面视图。
图4A和4B是示出可应用于本发明的密封容器的示例电子发射元件的横截面视 图。 图5是示出要由本发明解决的第一个问题的横截面视图。 图6A和6B是示出要由本发明解决的第二个问题的横截面视图。 图7A和7B是示出根据本发明的第二示例性实施例的用于制造密封容器的方法的
概念视图。 图8是示出根据本发明的第二示例性实施例的用于制造密封容器的方法的流程 图。 图9A和9B是示出根据本发明的第三示例性实施例的用于制造密封容器的方法的 概念视图。 图10是示出根据本发明的第三示例性实施例的用于制造密封容器的方法的流程 图。 图11是示出要由本发明解决的第一个问题的横截面视图。
具体实施例方式
根据本发明的用于制造密封容器的方法，制造包括第一基板、面向第一基板的第 二基板、以及介入第一基板和第二基板之间的框架构件的密封容器，第一基板的第一表面 上具有电子发射元件。第一基板、第二基板和框架构件形成电子发射元件位于其中的内部 空间。用于制造本发明的密封容器的方法还可以应用于真空荧光显示器(VFD)。然而，本发 明的各个方面也可以被应用于制造包括用作电子发射元件的冷阴极电子源和用作图像形成构件的能够阴极发光的荧光体的所谓场发射显示器(FED)。首先，由于根据本发明的各个 方面，连接构件不能一次就被完全软化和熔化，可以简单地制造密封容器，而除了连接构件 之外的结构仍处在常温常压的环境中。这导致在第一基板(电子源基板)和第二基板(荧 光体基板)之间保持了对准的精确度。此外，由于仅仅连接构件的局部加热对于面板内的 电子发射元件几乎不会产生什么影响，抑制了电子发射元件的氧化以及粘附于电子发射元 件的顶部表面的元件的汽化和分解，并且可以抑制电子发射元件的热处理老化。现在将参 考图1A到11详细地描述本发明的示例性实施例。 在以下的示例性实施例中，将相对于框架构件和基板(第一基板和第二基板)的 连接使用术语"第一连接构件"和"第二连接构件"。这里，第一连接构件是指用于将具有第 一 (或第二)基板和框架构件的组件连接到第二 (或第一)基板上的连接构件。第二连接 构件是指用于将包括在组件内的基板连接到框架构件上的连接构件。换句话说，密封容器 通过将所述组件连接到第二 (或第一)基板而形成，并且第一连接构件被用于将所述组件 连接到第二 (或第一)基板。用作密封容器的一部分的所述组件通过将第一 (或第二)基 板连接到框架构件上而形成，并且第二连接构件被用于将第一 (或第二)基板连接到框架 构件上。 现在将参考图1A到6B描述本发明的第一示例性实施例。 图1A和IB分别是横截面视图和顶视图，示出了根据本发明的第一示例性实施例 的用于制造密封容器的方法的方案。图2是示出根据本发明的第一示例性实施例的用于制 造密封容器的方法的流程图。 在第一个步骤中，提供由第一基板103和框架构件104构成的组件116，所述第一 基板在其第一表面114上形成了电子发射元件105。框架构件104被安装在第一基板103的 第一表面114上，位于形成电子发射元件105的区域之外。第一基板103和框架构件104的 材料可以通过考虑与真空密封容器的最终真空度有关的热阻和低除气特性，并且通过考虑 与密封容器的结构稳定性有关的第一基板103和第二基板102之间以及框架构件104和第 二基板102之间线性膨胀系数匹配来选择。第一基板103和框架构件104可以由诸如玻璃 或玻璃陶瓷的无机透明材料组成，并且考虑到热阻，它们甚至可以由诸如可从Asahi Glass Company Ltd.获得的PD200这样的高应变点玻璃组成。考虑到第一基板103和第二基板 102之间以及框架构件104和第二基板102之间的线性膨胀系数匹配，第一基板103和框架 构件104可以由与第二基板102相同的材料组成。 在第一基板103上形成电子发射元件105。电子发射元件105被连接到在第一基 板103上的线路结构(未示出)，使得电子发射量可以根据来自外部电路的电信号进行控 制。当所要制造的显示器利用荧光体的阴极发光时，该显示器是脉冲驱动的。因此，可以将 具有简单结构的阵列布线连接到电子发射元件105。尽管电子发射元件105既可以是热阴 极类型的也可以是冷阴极类型的，但考虑到对能耗的抑制和色彩再现性，可以提供冷阴极 电子源。可应用本发明的制造方法的冷阴极电子源的例子包括那些在图3中所示的Spindt 类型，图4A中所示的金属-绝缘体-金属(MIM)类型、表面传导发射器(SCE)类型、以及图 4B中所示的碳纳米管类型。由于在下面描述的这个示例性实施例中，密封容器的内部、尤其 是电子发射元件受到保护以免受到激光热效应的影响，能够抑制对于电子发射特性来说很 重要的电子发射元件表面的热损伤。因此，可以通过应用冷阴极电子源来提供具有一致特性并且具有较小处理老化的电子束显示器。 在第二个步骤中，提供由玻璃或玻璃陶瓷组成的第二基板102。在第二基板102上 形成荧光体106。在这个示例性实施例中，第二基板102可以由透光的材料组成，以便利用 从在密封容器的内表面上形成的荧光体106发出的光，并以从激光源101发出并透过第二 基板102传输的激光束111照射第一连接构件107。使用一个电极来限定荧光体106的电 势，使得通过从电子发射元件105发射的电子的碰撞产生阴极发光。P22荧光体可以被用作 荧光体106，当把大于或等于几千伏的正电势施加到电子发射元件105上时，P22荧光体能 够发出具有高色纯度的光。 在第三个步骤中，通过经由第一连接构件107使第二基板102与框架构件104相 接触，形成由组件116和第二基板102构成的临时组件118。组件116和第二基板102形 成临时组件118，在临时组件118的内部形成内部空间120。可以使用箝位夹具(未示出) 使第一基板103、框架构件104、第一连接构件107和第二基板102彼此接触。第一连接构 件107可以由诸如金属的具有高反射率的材料构成。当第一连接构件107由金属构成时， 可以实现精细和一致的密封连接，从而得到具有高质量电子发射元件的真空密封容器。由 于在下面描述的这个示例性实施例中，密封容器的内部、尤其是电子发射元件受到保护以 免受到激光热效应的影响，甚至当使用对激光具有高反射率的金属作为连接构件时，也可 以抑制对于电子发射特性很重要的电子发射元件表面的热损伤。 在第四个步骤中，使用透过临时组件118中的第二基板102传输的激光束照射第 一连接构件107以使其熔化。随后，使熔化的第一连接构件107固化。在使第一连接构件 107熔化期间，当激光束相对于临时组件118移动时被施加到第一连接构件上。现在将详细 描述第四个步骤。 如图1A中所示，激光源101和光学系统109被放置为使得其光轴不与第二基板 102的法线N平行。在这种状态下，激光束在平行于第一连接构件107的方向上扫描，使得 激光束相对于临时组件118移动。此时，激光束被施加到第一连接构件上，使得在第一连接 构件107上的照射位置处的入射方向(由矢量V示出)不包含朝向框架构件104内部的分 量。换句话说，在与第二基板102平行的平面内的矢量V只能包含与框架构件104平行的 分量或者那些朝向框架构件外部的分量。由于激光束不能包含朝向框架构件104内部的分 量，激光束可以在与第一连接构件107平行的方向上被倾斜地施加到第一连接构件上。激 光束可以相对于第二基板102的法线N倾斜地被施加到第一连接构件上。通过这种照射条 件，第一连接构件107的熔化区域通过激光扫描被逐渐扩大，并且其中形成电子发射元件 105的区域通过第一连接区域108被连续地闭合。通过这种方式，完成了密封连接。
随后，将容器抽成真空。抽真空的方法没有限制，例如可以使用在第一基板103中 形成的开口、框架构件104、或者先前与容器外部连通的第二基板102。同时可以使用吸气 剂来排空。开口可以通过任意方法来封闭。 激光源101的扫描只需具有相对于作为要被照射的对象的临时组件118的速度， 并且激光源101和临时组件118中的任一个或者这两者都可以移动。为了减小制造周期时 间的目的，可以提供附加的激光源101。此外，可以连续地扫描第一基板103的外围部分的 角落。为了减轻要被照射的对象上的热应力，可以把辅助光源和处理光源结合起来，并且可 以同时扫描经过整形的光束。在这种情况下，只有处理光源的光束111的光轴需要相对于临时组件118倾斜。激光源可以是连续照射类型的，或者也可以使用Q开关脉冲驱动。
接下来，将参照图3至图5描述以上所述的倾斜激光束111的光轴的第一个原因。 上述冷阴极电子源的电子发射特性由在电子发射点处的电子源表面的形状和物理特性所 决定。在图3中所示的Spindt类型的电子发射元件的情况下，在第一基板103上形成阴极 电极602和介电层604，并且在阴极电极602上形成锥体605。在锥体605上方形成栅极开 口 603。当锥体605的表面组成、锥体605的尖端形状或者锥体605的尖端与栅极开口 603 之间的距离根据位置而改变时，具有上述结构的电子发射元件的电子发射特性发生改变。 锥体605的尖端的尺寸需要控制在从纳米量级到组成顶部表面的原子层尺寸的量级，并且 极尖端的曲率需要控制在几个纳米的量级。这种极为细微的区域尺寸还需要在其中在基板 上形成电子发射元件的过程之后的制造过程期间进行控制。当本发明应用于FED时，考虑 到图像质量的一致性，在处理期间不损坏电子发射元件的尖端并且电子发射特性不发生改 变是必要的。 当将在图4A中所示的SCE类型的电子发射元件或者那些在图4B中所示的碳纳米 管类型的电子发射元件应用于第一基板上的电子发射元件时，该情况同样适用。在SCE类 型的电子发射元件的情况下，考虑到抑制电子发射特性的过程老化，需要将电子发射部分 705的表面的形状和物理特性以及阴极电极702、栅极703和半导体薄膜704的位置控制在 纳米量级。类似地，在碳纳米管类型的情况下，需要将电子发射部分715的表面的形状和物 理特性以及阴极电极712和栅极713的位置控制在纳米量级。 现在将参照图5描述当应用已知制造方法时的问题。在图5中没有示出第一连接 构件。如图5中所示，当激光束倾斜地入射到第一连接构件上以指向面板的内表面时，没有 被用来熔化第一连接构件的反射光束变为杂散光束，并且可以到达密封容器的内部空间。 例如，从激光源101发射的激光束111的一部分在第一连接构件(未示出)的位置处变为 反射光束907。反射光束907在第二基板102内部被反射，并且反射光束的一部分在某些情 况下到达并加热第一基板103上的电子发射元件105。 当金属被用作第一连接构件时，可以期待非常好的密封性。然而，光反射率很高， 并且与使用烧结玻璃的情形相比，反射光束没有被简单地削弱。特别地，放置在FED内真空 附近的荧光体的内表面上的诸如铝的金属(被称为金属衬层)可能产生问题。反射光束 907是具有高能量密度、能够熔化诸如铝的金属的激光束111的反射光束，此外，其发射率 在可见光区域内相对于红外区域较低，这些区域是处理激光束的通常的波长区域。即反射 光束的反射率很高。因此，当反射光束到达发射电子的部分时，在某些情况下反射光束对在 几个纳米到原子层尺寸的区域内存在的发射电子的部分的形状和表面组成施加不可忽视 的效应。尖端的顶部表面不是仅仅由金刚石或具有低逸出功的金属组成，而是由诸如石墨 (sp2)、碳氢化合物、氢和水这样的相对不稳定的成分组成。此外，还可能由于热量而影响在 几个纳米量级的尖端曲率。 因此，可能需要控制用作处理光的激光束的反射光束。为了解决该第一个问题，将 激光束施加到第一连接构件上，使得其在第一连接构件上的照射位置处的入射方向不包含 朝向框架构件内部的分量。这样，密封容器的内部、尤其是电子发射元件受到保护以免受到 激光器的热效应的影响，并且可以抑制对电子发射特性来说很重要的电子发射元件表面的 热损伤。因此，即使当使用具有高电子发射效率但是具有较低热稳定性的电子发射元件时，也可以提供具有一致特性的电子束显示器。作为结果，可以提供低功率高质量的电子束显 不器。 现在将参照图6A和6B描述以上所述的倾斜激光束111的光轴的第二个原因。在 图6A和6B中，激光源101和光学系统109被放置为使得激光束垂直地入射到要被照射的 对象上(参见图6A)。通过这种设置，在第一连接构件107和第二基板102处生成的反射光 束803返回到激光源101，如在图6B中所示的，并导致温度上升以及激光源101和接收反射 光束的光学系统109的膨胀。温度上升和膨胀可导致诸如激光输出漂移和光学控制误差的 问题。此外，返回光束803影响对第一连接构件的熔化状态的控制，并且不能实现一致的连 接状态。因此，不能将激光束垂直地施加到第一连接构件107上，但是可以将其倾斜地施加 到第一接构件107上，使得反射光束不返回激光源101。 现在将参照图7A至图8详细描述本发明的第二示例性实施例。该示例性实施例
的特征在于通过使用激光照射而提供在第一示例性实施例中所描述的组件116。这样，可以
保护电子发射元件，并且可以稳定地提供高质量真空密封容器和电子束显示器。 首先，在第二示例性实施例中，使用透光的推板202使框架构件104和第一基板
103彼此连接。临时地使推板202与框架构件104相接触，但是不连接到框架构件104。使
用推板202以利用其透光特性及刚性将框架构件104和第一基板103彼此连接。因此，推
板可能由玻璃或玻璃陶瓷组成。 在第一个步骤中，提供在其第一表面114上形成电子发射元件105的第一基板 103。 在第二个步骤中，提供由玻璃或玻璃陶瓷构成的推板202和由玻璃或玻璃陶瓷构 成的框架构件104。 在第三个步骤中，通过经由第二连接构件207使第一基板103与框架构件104相 接触，并通过用透光的推板202推动框架构件104使得框架构件104临时固定到第一基板 103上，形成结构124。更具体地说，经由第二连接构件207使第一基板103与框架构件104 相接触，随后，使框架构件104与推板202相接触。可以使用箝位夹具(未示出)使第一基 板103、第二连接构件207、框架构件104和推板202彼此接触。 在第四个步骤中，使用透过推板202和框架构件104传输的激光束211照射第二 连接构件207，以使第二连接构件207熔化并形成第二连接区域208。激光束211被施加到 第二连接构件上，以使激光束211与第二连接构件207平行，同时相对于第一基板103移 动。此外，将激光束211施加到第二连接构件上，使得在第二连接构件207上的照射位置处 的入射方向不包含朝向框架构件104内部的分量。这样，激光束211和反射光束212的光 轴到第一基板103的第一表面114的正交投影不会与第一表面114上的电子发射元件105 重叠。希望激光源101和光学系统109被如此放置使得激光束211的光轴不平行于第一 基板103的法线N和推板202，如图7A中所示。通过这种照射条件，第二连接构件的熔化 区域通过激光扫描被逐渐扩大，并且其中形成电子发射元件105的区域通过第二连接区域 208被连续地闭合。通过这种方式，完成了密封连接。随后，使熔化的第二连接构件固化。 通过这种方式，提供了组件。 在第五个步骤中，推板202从结构124被移除，并且将框架构件104和第二基板 102彼此连接。如在第一示例性实施例中一样，可以考虑制造周期时间、对准精确度和对电子发射元件的热效应提供激光接合。 根据这个示例性实施例，还可以避免对电子发射元件的热损伤，而且还可以改进 电子发射特性。由于激光源不受从第一基板和推板反射的光束的影响，激光源受到保护以 免受到反射光束的热效应的影响，并且可以保持稳定工作。 现在将参照图9A到10详细描述本发明的第三示例性实施例。图9A和9B分别为 横截面视图和顶视图，示出了根据本发明的第三示例性实施例的用于制造密封容器的方法
的方案。图io是示出根据本发明的第三实施例的用于制造密封容器的方法的流程图。 在第一个步骤中，提供包括电子发射元件105的第一基板103。第一基板103的 材料可通过考虑与真空密封容器的最终真空度有关的热阻和低除气特性，并通过考虑与密 封容器的结构稳定性有关的第一基板103和第二基板102之间以及第一基板103和框架构 件104之间的线性膨胀系数匹配来选择。第一基板103可以由诸如玻璃或玻璃陶瓷的无机 透明材料组成，考虑到热阻，它们甚至可以由诸如可从Asahi Glass Company Ltd.获得的 PD200这样的高应变点玻璃组成。考虑到第一基板103和第二基板102之间以及第一基板 103和框架构件104之间的线性膨胀系数匹配，第一基板103可以由与第二基板102和框架 构件104相同的材料组成。在第一基板103上形成的电子发射元件105与在第一示例性实 施例中的相同。 在第二个步骤中，提供由玻璃或玻璃陶瓷组成的第二基板102以及由玻璃或玻璃 陶瓷组成的框架构件104。在第二基板102上形成能够使用从电子发射元件105发射的电 子再现二维图像的荧光体106。接着，通过将第二基板102和框架构件104彼此连接形成组 件122。框架构件104被安装在面向第一基板103的第二基板102的表面115上，位于面 向电子发射元件105的区域117之外。第二基板102的结构、材料等与在第一示例性实施 例中的第二基板102的那些相同。可以通过使用任意连接构件的任意连接方法使第二基板 102与框架构件104彼此连接。例如，可以如在第一示例性实施例中那样使用激光器接合， 或者可以使用采用玻璃料的整体加热。 在第三个步骤中，通过经由第一连接构件107使第一基板103与框架构件104进 行连接，形成由组件122和第一基板103构成的临时组件123，在其内部具有内部空间120。 图9A示出了临时组件123的一部分，其中框架构件104与包括电子发射元件105的第一基 板的外围部分经由第一连接构件107进行接触。可以使用箝位夹具(未示出)使第一基板 103、第一连接构件107、框架构件104和第二基板102彼此接触。 在第四个步骤中，使用透过第二基板102和临时组件123的框架构件104传输的 激光束111来照射第一连接构件107，以使第一连接构件107熔化。当激光束相对于临时组 件123移动时，将激光束施加到第一连接构件上。激光束lll被施加到第一连接构件上，使 得在第一连接构件107上的照射位置处的入射方向不包含朝向框架构件104内部的分量。 这样，如图9B中所示，激光束111和反射光束112的光轴到第一基板103的第一表面114 的正交投影不会与电子发射元件105重叠。希望将激光束倾斜于第一基板的法线N施加到 第一基板上。随后，使熔化的第一连接构件107固化。 特别地，在第四个步骤中，如图9A和9B中所示，激光源101和光学系统109被放 置为使得其光轴不与第二基板102的法线N平行。在这种状态下，激光束在与第一连接构 件107平行的方向上扫描，使得激光束相对于临时构件123移动。此刻，将激光束111施加到第一连接构件上，使得在第一连接构件107上的照射位置处的入射方向不包含朝向框架 构件104内部的分量。由于激光束可能不以向外倾斜的方向入射到第一连接构件上，激光 束可以在与第一连接构件107平行的方向上被倾斜地施加到第一连接构件上。通过这种照 射条件，第一连接构件107的熔化区域通过激光扫描被逐渐地扩大，并且其中形成电子发 射元件105的区域通过第一连接区域108被连续地闭合。通过这种方式，完成密封连接。
在FED中，在某些情况下，将诸如铝的金属(被称为金属衬层)沉积到邻近真空的 荧光体的内表面上。参照图ll，激光源IOI和光学系统109被放置为使得激光束聚焦在位 于第一基板103和框架构件104之间的边界处的第一连接构件(未示出)上。在这种情况 下，激光束被反射，并且变为反射光束112。反射光束112通过框架构件104，在第二基板 102的内表面上的金属衬层(未示出)处被反射，并入射到电子发射元件105上。该入射光 的强度很高，并且可能会对电极发射构件施加不利的影响。然而，在该示例性实施例中，可 以阻止上述激光束的入射。 根据该示例性实施例，可以阻止对电子发射元件的热损伤，并且可以改善电子发 射特性。由于激光源不直接受到从第一基板103和第二基板102反射的光束的影响，激光 源101受到保护以免受到反射光束的热效应的影响，并且可以保持稳定工作。
例子 现在将详细地描述本发明的具体例子。
仔lj 1 在这个例子中，首先使用第二示例性实施例将框架构件与第一基板彼此气密连 接，随后使用第一示例性实施例将框架构件与第二基板彼此气密连接，从而制造真空密封 容器。 首先将描述制造第一基板103的第一个步骤。提供可从Asahi Glass Company Ltd.获得的PD200构成的基板(1000mm长X600mm宽X 1. 8mm厚)，并且该基板的表面通 过有机溶剂清洗、纯水冲洗和UV/臭氧清洗来去污。在第一基板上形成具有1080行和5760 列的无源矩阵布线，并且在矩阵布线的每个交叉点处形成Spindt类型的500个电子源。在 第一基板103的四边内40mm的区域中形成交叉点。这里，该区域被定义为有效像素区域。 该矩阵布线的非有效像素区域延伸到第一基板103的边缘部分。使用等离子CVD设备在边 缘部分宽10mm的外围引线部分内的20mm宽的部分中形成用作绝缘层的几个微米厚的二氧 化硅(Si02)薄膜。此外，通过DC溅镀在与矩阵布线行中的扫描信号布线行相对应的1080 行电极上形成用作非挥发性吸气剂的500nm厚的钛薄膜。 此外，40个尺寸为950mm长X1.5mm宽X0. 15mm厚的由可从Asahi Glass Company Ltd.获得的PD200构成的基板以规则间隔被放置在有效像素区域内，用作耐气压和间隔限 定构件(下文中被称作隔离件)。 隔离件是其上形成防静电薄膜的绝缘隔离基板。 在第一基板103的非有效像素区域中形成直径为10mm的排气孔(未示出)。该区 域的位置没有干扰矩阵布线的引线部分的位置。 接下来，在第二个步骤中，提供框架构件104和推板202。框架构件104通过连接 四个PD200玻璃体而形成，每个玻璃体具有6mm宽X 1. 5mm高的彼此交叉的部分，从而具有 框架形状。此外，冲洗与第一基板具有相同形状的PD200玻璃板，并且通过与用于第一基板103的相同方法对PD200去污。该玻璃板被用作推板202。 接下来，在第三个步骤中，提供第二连接构件207，并且框架构件104被临时安装 在第一基板103上。首先，通过将一片具有10 i！ m厚度的高纯度铝箔构造成具有4mm宽度 的框架形状而提供第二连接构件207。铝箔纯度是99.95原子百分比(atm. %)。接着，在 第一个步骤中所提供的第一基板103上经由第二连接构件207临时安装框架构件104。第 二连接构件207被放置在具有6mm宽度的框架形状的、在第一基板103的外围部分上形成 的Si(^绝缘层区域的中央。 接着，推板202被安装在已临时安装在第一基板103上的框架构件104上。随后， 使用箝位夹具(未示出)将负荷施加到推板202上。 接下来，在第四个步骤中，首先如图7A中所示提供激光源101。该激光源是具有 808nm波长的半导体激光器。通过将分束器和会聚透镜结合，使得辅助加热光束的主光轴的 重心和方向与处理光束的主光轴的重心和方向彼此重叠，从而对照射激光束的轮廓进行整 形，其中辅助加热光束具有5mm的次光轴和10mm的主光轴，而处理光束具有lmm的次光轴 和2mm的主光轴。确定操作距离使得将该经过整形的光束光斑会聚在第二连接构件207的 位置上。该激光束的重心的光轴从第一基板103的法线倾斜30° ，并且进一步倾斜，使得在 光轴的正交投影和第二连接构件207的纵向之间形成110。角。这里的纵向是指要照射的 第二连接构件207的一侧沿其延伸的方向，如图7B中所示。通过这种状态，激光束以平行 于第二连接构件的纵向的方向扫描，并且在具有4mm宽度的第二连接构件207的中心处环 向地形成具有大约lmm宽度的第二连接区域208。通过这种方式，形成连续密封的第二连接 区域。通过这种方式，提供了一个组件。 接下来，在第五个步骤中，释放箝位夹具的推力，并且去除推板202。将由与第二 连接构件207相同的材料组成并且具有与其相同尺寸的第一连接构件107安装到框架构件 104上，推板从该框架构件被去除。此外，经由第一连接构件107将具有朝向第一基板103 上的电子发射元件105的荧光体106的第二基板102放置在框架构件104上。接着，使用 箝位夹具(未示出)将第一基板103和第二基板102互相推挤。通过这种方式，形成由第 一基板103、密封的第二连接区域208、框架构件104、第一连接构件107和第二基板102构 成的临时组件。 这里，提供在第四个步骤中使用的激光源101。该激光源是具有808nm波长的半导 体激光器。通过将分束器与会聚透镜结合起来，使得辅助加热光束的主轴的重心和方向与 处理光束的主光轴的重心和方向彼此重叠来对照射激光束的轮廓进行整形，其中辅助加热 光束具有5mm的次光轴和10mm的主光轴，处理光束具有lmm的次光轴和2mm的主光轴。确 定操作距离使得将该经过整形的光束光斑会聚在第一连接构件107的位置上。该激光束的 重心的光轴从临时组件中的第一基板103的法线倾斜3(T ，并且进一步倾斜，使得在光轴 的正交投影和第一连接构件107的纵向之间形成110°角。通过这种状态，激光束在平行于 第一连接构件107的纵向的方向上扫描，并且在具有4mm宽度的第一连接构件107的中心 处环向地形成具有大约lmm宽度的第一连接区域108。通过这种方式，形成连续密封的第二 连接区域。 如上所述，由第一基板103、框架构件104和第二基板102构成的密封容器的四边 被气密地密封和粘结，它能够通过结合第一示例性实施例和第二示例性实施例来制造。
为了制造要应用于FED的真空密封容器，将玻璃排气管连接到密封容器的排气 孔，并且包括涡旋泵、涡轮分子泵的外部排气系统经由排气管连接到排气孔，使得密封容器 被抽空。此外，在外部排气系统工作的同时，以35(TC烘烤排气管和密封容器一小时，以激活 在第一基板上形成的由钛(NEG-Ti)组成的非挥发性吸气剂。随后，当密封容器的温度下降 到30(TC时，切断排气孔，彻底封闭密封容器。 应用如上制造的密封容器的FED能够长时间稳定地驱动。确定了所制造出的密封 容器表现出保持高真空度(高到足以应用于FED)的气密性。
例2 在这个例子中，使用第三示例性实施例来制造密封容器。在例1中，使用推板202 作为伪基板将第一基板103和框架构件104彼此连接。相反，在这个例子中预先使用玻璃 料提前将第二基板102和框架构件104彼此连接，随后使用与在例1中相同的连接方法将 第一基板103和框架构件104彼此连接。通过这种方式，制造出其中第一基板103、框架构 件104和第二基板102彼此连接的密封容器。 应用如上制造的密封容器的FED能够长时间稳定地驱动。确保了所制造出的密封 容器表现出保持高真空度(高到足以应用于FED)的气密性。
例3 在这个例子中，使用如在例1中设置的激光光学系统来制造密封容器，只是使用
了具有80X10—7每摄氏度的线性膨胀系数的玻璃料(未示出)代替在例1的第三个步骤中
使用的第二连接构件207的铝箔。这里，玻璃料在从室温到400°C的范围内具有80 X 10—7每
摄氏度的线性膨胀系数，并且通过丝网印刷将玻璃料敷设到框架构件104上。 应用如上制造的密封容器的FED能够长时间稳定地驱动。确保了所制造出的密封
容器表现出保持高真空度(高到足以应用于FED)的气密性。 虽然参照示例性实施例描述了本发明，但应该理解，本发明不局限于所公开的示 例性实施例。以下的权利要求的范围应符合最广义的解释，以包含所有改动和等价的结构 与功能。
权利要求
一种用于制造密封容器的方法，所述密封容器包括第一基板、面向第一基板的透光的第二基板、以及介入第一基板和第二基板之间的框架构件，在第一基板的第一表面上具有电子发射元件，所述第一基板、第二基板和框架构件形成内部空间，所述电子发射元件位于该内部空间内，所述方法包括提供包括所述第一基板和所述框架构件的组件，所述框架构件安装在第一基板的第一表面上，位于形成电子发射元件的区域之外；通过经由第一连接构件将所述第二基板与所述框架构件相接触，形成包括所述组件和所述第二基板的临时组件；通过使用透过所述临时组件中的第二基板传输的激光束来照射所述第一连接构件，使第一连接构件熔化；并使熔化的第一连接构件固化，其中将激光束施加到所述第一连接构件上，使得在使所述第一连接构件熔化期间，当激光束相对于所述临时组件移动时，在所述第一连接构件上的照射位置处的激光束的入射方向不包含朝向框架构件内部的分量。
2. 如权利要求1所述的方法，其中在使所述第一连接构件熔化期间，激光束倾斜于所 述第二基板的法线被施加到所述第一连接构件上。
3. 如权利要求l所述的方法，其中 所述框架构件能够透光， 提供所述组件包括通过经由第二连接构件使所述第一基板与所述框架构件相接触并使用透光的推板推 动所述框架构件，将框架构件暂时固定到所述第一基板上；通过使用透过所述推板和所述框架构件传输的激光束照射所述第二连接构件，使所述 第二连接构件熔化；使所述熔化的第二连接构件固化；并去除所述推板；将激光束施加到所述第二连接构件上，使得在使所述第二连接构件熔化期间，当激光 束相对于所述第一基板移动时，在所述第二连接构件的照射位置处的激光束的入射方向不 包含朝向所述框架构件内部的分量。
4. 根据权利要求3所述的方法，其中在使所述第二连接构件熔化期间，激光束倾斜于 所述推板的法线被施加到所述第二连接构件上。
5. —种用于制造密封容器的方法，所述密封容器包括第一基板、面向第一基板的透光 的第二基板和介入第一基板和第二基板之间的透光的框架构件，第一基板在其第一表面上 具有电子发射元件，所述第一基板、第二基板和框架构件形成内部空间，所述电子发射元件 位于该内部空间内，所述方法包括通过将所述框架构件安装在所述第二基板上，提供包括所述第二基板和所述框架构件 的组件；通过经由第一连接构件使所述框架构件与所述第一基板的第一表面在形成所述电子 发射元件的区域之外相接触，形成包括所述组件和所述第一基板的临时组件；通过使用透过所述临时组件中的第二基板和框架构件传输的激光束照射所述第一连接构件，使第一连接构件熔化；并使熔化的第一连接构件固化，其中将激光束施加到所述第一连接构件上，使得在使所述第一连接构件熔化期间，当激光 束相对于所述临时组件移动时，在所述第一连接构件上的照射位置处的激光束的入射方向 不包含朝向框架构件内部的分量。
6. 根据权利要求5所述方法，其中在使所述第一连接构件熔化期间，激光束倾斜于所 述第一基板的法线被施加到所述第一连接构件上。
7. 根据权利要求1的方法，其中所述电子发射元件是冷阴极电子源。
8. 根据权利要求7的方法，其中所述冷阴极电子源的电子发射部分含有石墨。
9. 根据权利要求1的方法，其中所述第一连接构件由金属构成。
全文摘要
一种用于制造密封容器的方法，包括提供具有第一基板和框架构件的组件，所述第一基板具有在其第一表面上形成的电子发射元件，所述框架构件被安装在第一表面上，位于形成电子发射元件的区域之外；通过经由连接构件使第二基板与框架构件相接触形成内部空间，形成具有所述组件和第二基板的临时组件；通过使用透过第二基板传输的激光束照射所述连接构件使连接构件熔化；并使熔化的连接构件固化。施加激光束，使得当激光束相对于临时组件移动时，在连接构件上的照射位置处的激光束的入射方向不包含朝向框架构件内部的分量。
文档编号H01J9/26GK101740284SQ20091020908
公开日2010年6月16日 申请日期2009年10月30日 优先权日2008年11月4日
发明者仓知孝介, 伊藤靖浩, 多川昌宏, 大桥康雄 申请人:佳能株式会社