專利名稱：一種密封容器及其制造方法以及利用這種密封容器的顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種密封容器、該密封容器的制造方法以及利用這種密封容器的顯示裝置，其中的這種密封容器設有一對平板，在這對平板之間密封形成一預定的空間。
近年來，已經(jīng)開發(fā)出了各種類型的平面顯示裝置，例如液晶顯示器(LCD)、等離子顯示屏(PDP)和場致發(fā)射顯示器(FED)，用這些平面顯示裝置代替?zhèn)鹘y(tǒng)的的陰極射管(CRT)顯示裝置。
在這些平面顯示裝置中，設置有兩塊薄玻璃板，在這兩塊薄玻璃板之間形成一預定的的空間，通過相應的技術在這兩塊玻璃板之間的一內(nèi)部空間形成顯示像素和線路。例如，在等離子顯示屏中，設有電極的一前部基底和設有一熒光層的一后部基底被相互面對面地分別設置，這兩塊基底的的周邊部分均被密封，以便把放電氣體(discbarging gas)保存在內(nèi)部。
另外，在場致發(fā)射顯示器中，帶有矩陣形式的一微電場發(fā)射陰極的一陰極基底和帶有一熒光層的一陽極基底通過一墊片被分別粘接，這兩塊基底的周邊被密封，以便使內(nèi)部保持真空。
在諸如PDP、FED的顯示裝置中，粘接兩塊薄玻璃基底的方法之一是，把一框形的低熔點玻璃粘接在其中一塊玻璃基底表面上的顯示區(qū)域周圍的周邊上，然后使兩塊玻璃基底面對面對齊。實際上，利用一具有框形結構的幕片采用網(wǎng)板印刷來對這種低熔點玻璃進行粘接，然后通過臨時焙燒(temporal burning)來成形。
然后在惰性氣體環(huán)境中對通過低熔點玻璃相互壓緊的兩塊基底進行約450℃的熱處理。從而使低熔點玻璃被軟化，使兩塊基底被粘接起來。之后，通過預先連接在玻璃基底上的排放管使這兩塊基底所形成的內(nèi)部空間成為一真空。在真空條件下燒毀排放管，封閉排入口。
然而，在利用上述方法粘接這兩塊基底的情況中，當用夾子把對齊的兩塊基底臨時固定之后，利用一加熱爐使低熔點玻璃軟化來完成最后的粘接步驟。在這個例子中，由于在輸送這些基底時所造成的振動以及在加熱爐中的熱影響，對齊的兩塊基底易發(fā)互錯位，直到進行最后的粘接步驟。
于是，不采用這種低熔點玻璃的步驟，而是利用一陽極連接步驟來對兩塊基底進行密封(參見日本已公開的專利No.H7-122189)，或者是聯(lián)合利用陽極連接步驟和低熔點玻璃步驟的技術對兩塊基底進行密封(參見日本已公開的專利No.H7-161299和No.H11-233003)。
然而，在這些公開的技術中存在許多問題。即，在上面所說的陽極連接步驟中，必須用硅材料或類似材料作為粘接材料，而且粘接時間被加長，這是因為在粘接時必須進行加熱、必須是真空以及必須施加高電壓。此外，當要粘接的玻璃基底面積很大時，由于密封長度變得更大，因此利用陽極連接步驟是很難完成良好的真空密封。
此外，在諸如上述所提到的場致發(fā)射顯示器(FED)中，在把兩塊基底密封之后，為了保持一內(nèi)部真空度，就必須提供一種吸氣劑。這種吸氣劑必須設置在顯示區(qū)域附近，并且須具有一足夠大的面積來充分地進行吸氣功能。在傳統(tǒng)的場致發(fā)射顯示器(FED)中，吸氣劑被放置在另一容器中并且連接在顯示區(qū)域的背部，或者是，吸氣劑被設置在一發(fā)射體底部，通過粘接這些基底形成三層結構(見日本已公開專利No.H-233003)。然而，在這種情況中，需要采用另一容器，從而使上述傳統(tǒng)技術中的結構變得很復雜。
根據(jù)本發(fā)明，通過固定塊把這對平板連接起來，因此，當這對平板與其間的框架元件密封在一起時，利用這些固定塊就能把這對平板牢固地固定在對齊狀態(tài)，從而能毫無錯位地粘接這對平板。
此外，在本發(fā)明的另一方面，一密封容器包括一對平板；夾在這對平板之間的一框架元件；一粘接元件，用于密封一空間，該空間是通過把這對平板粘接在框架元件的周邊部分上而在框架元件內(nèi)部形成的；一吸氣材料，附著在框架元件的內(nèi)表面。
根據(jù)本發(fā)明，一吸氣材料被附著在夾在一對平板之間的框架元件的內(nèi)周面上，因此，框架元件的內(nèi)周面能有效地吸收空氣或氣體，而無需為吸氣劑設置一附加的基底構件。
此外，本發(fā)明中用于制造一密封容器的方法，包括以下步驟在一對平板之間設置一框架元件，并利用一固定塊把所說這對平板粘接在框架元件外側；把所說的這對平板粘接在所說框架元件的外周邊上，并對所說框架元件內(nèi)部空間進行密封。由于利用粘接材料粘接設置在其間的框架元件的外周邊，同時利用固定塊使這對平板配合，因此，從使平板位置對齊到利用粘接材料進行密封期間，通過固定塊牢固地保持位置對齊。因比，就能毫無錯位地對這對平板進行固定和密封。


在所附的附圖中圖1是一剖面圖，用于解釋關于本發(fā)明的一密封容器；圖2A，2B，2C是用于解釋由玻璃制成的一框架元件的圖；圖3是一端部的剖面圖，用于解釋關于本發(fā)明的制造方法的一個實施例；圖4是端部的剖面圖，用于解釋關于本發(fā)明的制造方法的實施例；圖5是一平面圖，用于解釋關于本發(fā)明的一制造方法；圖6是端部剖面圖，用于解釋關于本發(fā)明的制造方法的實施例。
在這種顯示裝置1中，一玻璃框架30被夾緊在一陽極基底10和一陰極基底20之間，密封容器是通過利用一低熔點玻璃50對玻璃框架30的外周邊進行密封而形成的。
陽極基底10由一平面玻璃板組成，在朝著陰極基底20的一表面上依次設有紅色(R)、綠色(G)藍色(B)熒光材料11。陰極基底20也是由一平面玻璃板組成，在朝著陽極基底10的表面上設有作為場致發(fā)射陰極的眾多微型陰極發(fā)射器21。此外，在陰極基底20上，連接有一排放管60，用于在密封之后在內(nèi)部空間形成一真空。
例如，在場致發(fā)射顯示器(FED)中，陽極基底10約1mm厚，陰極基底20也約1mm厚，位于兩塊基底10和20之間的空間約2mm厚，此外，還需要在這些基底10和20精確對齊且保持所說空間的條件下對陽極基底10和陰極基底20進行密封。
在本實施例中，玻璃框架30被夾緊在陽極基底10和陰極基底20之間，位于兩塊基底之間的空間就能被精確地限定。在這種情況下，在陽極基底10和陰極基底20之間所形成的空間的中間部分的間隙由一分隔器12來維持。
圖2A，圖2B和圖2C分別是用于解釋玻璃框架30的立體示意圖、平面示意圖和剖面圖。玻璃框架30成為圍繞在顯示區(qū)域周圍的一框架元件，并被定位在顯示裝置1的顯示區(qū)域的外側。因此，通過利用陽極基底10和陰極基底20夾緊玻璃框架30，從而能精確地保持兩塊基底10和20之間的空間，而不會受這種低熔點玻璃50的不穩(wěn)定的膜厚的影響。
此外，在本發(fā)明中，一吸氣劑31被粘接在玻璃框架30的一內(nèi)壁上。吸氣劑31是由非揮發(fā)性材料(例如鋇和鈦)組成的，并通過噴鍍(deposition)法或插入法連接在玻璃框架30的內(nèi)壁上。
在這個例中，通過噴砂法或其它機加工法在玻璃框架30的內(nèi)壁上形成不均勻性，從而有利地增加了連接吸氣劑31的區(qū)域。因此，簡化了容器的結構，它無需為吸氣劑31配備另外的部件，而且在顯示區(qū)域能獲得有效的氣體吸收效果。
此外，本實施例中的顯示裝置1具有一固定塊40，用于在玻璃框架30外側固定陽極基底10與陰極基底20之間的空間。這塊固定塊40被分成兩塊，第一固定塊41被固定在陽極基底10上，第二固定塊42被固定在陰極基底20上。當陽極基底10和陰極基底20被重疊在一起時，兩固定塊41和42被緊密接合在一起。
固定塊40被臨時地固定，以便在從陽極基底10和陰極基底20對齊步驟到用低熔點玻璃50進行密封步驟期間，陽極基底10和陰極基底20不會發(fā)生錯位。
也就是說，在對陽極基底10和陰極基底20進行重疊并定位之后，兩固定塊41和42在接合位置被相互粘接在一起。
第一固定塊41和第二固定塊42是由金屬材料制作的，它們與陽極基底10及陰極基底20具有類似的熱膨脹系數(shù)，可以采用能快速固定的激光焊接或超聲波焊接來固定。
通過這種粘接能精確保持陽極基底10和陰極基底20的位置關系，從而能防止由于當將其輸送到加熱爐對低熔點玻璃50進行軟化時所產(chǎn)生的振動所造成的錯位，也能防止隨后的加熱步驟所造成的錯位。
現(xiàn)在將描述本實施例的密封容器制造方法。在這個實施例中，場致發(fā)射顯示器被作為顯示裝置1的一個例子。首先，如圖3所示，利用粘結劑S或利用超聲波焊接法把第1固定塊41固定在陽極基底10的周邊部分上，以及利用粘結劑S或超聲波焊接法把第二固定塊42也固定在陰極基底20的周邊部分上。
第一固定塊41和第二固定塊42是由具有與陽極基底10及陰極基底20相類似的熱膨脹系數(shù)的金屬材料(例如鎳合金和柯伐合金)制成的。此外，第一固定塊41和第二固定塊42的表面被高度拋光，以便當把兩塊基底10和20重疊在一起時能精確地限定陽極基底10和陰極基底20之間的空間。
在這個實施例中，當把第一固定塊41和第二固定塊42重疊在一起時，使陽極基底10和陰極基底20之間所形成的空間被做成等于或稍大于玻璃框架30的厚度。因比，就可以在經(jīng)玻璃框架30把陽極基底10與陰極基底20重疊時，抑制由陽極基底10或陰極基底20與玻璃框架30接觸所造成的脫皮現(xiàn)象。
此外，如圖4所示，通過散布方法把用于真空密封的低熔點玻璃50涂在陽極基底10和陰極基底20的相對表面中每個表面上。通過臨時焙燒來使經(jīng)涂布的低熔點玻璃50剛化，通過粉末燒結形成一平板的低熔點玻璃50被設置在玻璃框架30外周面上。
在這個例子中，每塊被連接在陽極基底10和陰極基底20上的低熔點玻璃50的優(yōu)選厚度是這樣子的，即當兩塊基底10和20被重疊在一起時在基底之間形成一小空間。此外，被連接在玻璃框架30外周面上的低熔點玻璃50可以被事先連接，另外，如果連接在陽極基底10和陰極基底20上的能完全發(fā)揮其功能，那么就沒必要了。
接著，在這種狀態(tài)下，通過玻璃框架30來完成陽極基底10和陰極基底20的位置對齊。如圖5所示，陽極基底10和陰極基底20的位置對齊是參照兩標記M1和M2來完成的。即，設置在陽極基底10上的標記M1與設置在陰極基底20上的標記M2相協(xié)調作為位置參照物。
實際上，利用一電視攝像機通過圖像處理來檢測每個標記M1和M2，并通過檢測到的圖像處理結果來進行位置對齊。根據(jù)這種位置對齊，設置在陽極基底10上的第一固定塊41和設置在陰極基底20上的第二固定塊42被正確地相互面對面地定位。
此外，根據(jù)陽極基底10和陰極基底20的大小來確定固定塊40即確定每對第一固定塊41和第二固定塊42的排列位置及數(shù)目。在圖5所示的實施例中，實際上，優(yōu)選地設置了六個固定塊40。此外，固定塊40最好與設置在陰極基底20上的線路模板分開。這是為了減小激光焊接對線路模板的影響。
也就是說，陽極基底10和陰極基底20相互輕壓，然后，利用從一激光頭L向接觸部分照射一激光束，在一側的固定塊41和第二固定塊42的接合部進行激光焊接。因此，第一固定塊41和第二固定塊42快速焊接，從而確實維持了陽極基底10和陰極基底20的位置對齊狀態(tài)。
此外，如圖6所示，通過對夾在陽極基底10和陰極基底20之間的低熔點玻璃50進行加熱軟化，從而在玻璃框架30外側對陽極基底10和陰極基底20之間的空間進行密封。在進行這個密封步驟的情況下，把位置對齊的陽極基底10和陰極基底20輸送到一加熱爐，但是，陽極基底10和陰極基底20的對齊狀態(tài)由在前面步驟中的激光焊接來保持，因此，兩塊基底的位置對齊不會由于輸送時的振動而發(fā)生錯位。
加熱爐成為惰性氣體環(huán)境，并能在450℃加熱約30分鐘，使低熔點玻璃50軟化。在把基底輸送到加熱爐內(nèi)的情況下，陽極基底10最好被放置在陽極基底20的頂部。
通過這個處理，低熔點玻璃50發(fā)生軟化，從而在玻璃框架30內(nèi)側形成密封的空間，這是因為兩塊基底的邊界與軟化的低熔點玻璃50嵌在一起。即使在熱處理期間，陽極基底10和陰極基底20通過固定塊40被固定。因此，兩塊基底10和20不會因熱影響而相互錯位。
在場致發(fā)射顯示裝置(FED)中，吸氣劑31(見圖1)被事先連接在框架30的內(nèi)壁上。因此，無需為這吸氣劑31采用另一個基底構件，就能吸收不必要的氣體。尤其是，當陽極基底10與陰極基底20之間的空間相當大例如2mm時，是很有效的。
在密封容器形成之后，通過設置在陰極基底20上的排放管60(見圖1)把空氣排出，然后，燒毀這根排放管60，把排放管密封住。最后，把吸氣劑31加熱激活，吸附密封容器內(nèi)的不必要的氣體，從而形成高度真空。這樣，就能制造出場致發(fā)射顯示器(FED)，其中，陽極基底10和陰極基底20的位置對齊被精確地確定。
此外，雖然在上述實施例中，描述了采用一平面玻璃作為一平板的顯示裝置，但是，本發(fā)明并不局限于這個實施例，本發(fā)明也適用于采用由樹脂制作的平板的情況。此外，本發(fā)明適用于場致發(fā)射顯示裝置(FED)之外的平面顯示裝置。
權利要求
1.一種密封容器，包括一對平板；一框架元件，被夾在所說的這對平板之間；一粘接元件，用于密封一空間，該空間是通過把所說的這對平板粘接在所說框架元件的外周邊而在所說框架元件內(nèi)部形成的；一固定塊裝置，用于把所說的這對平板固定在所說框架元件的外部。
2.根據(jù)權利要求1所述的密封容器，其特征在于，所說的固定塊裝置被固定在每一塊所說的平板上。
3.根據(jù)權利要求1所述的密封容器，其特征在于，所說的固定塊裝置包括分別連接在所說的這對平板的一側和另一側的一對固定塊，以及連接在平板的一側和另一側的每塊固定塊在重疊位置相互粘接。
4.根據(jù)權利要求3所述的密封容器，其特征在于，每塊所說的固定塊是由金屬材料構成的，并通過在重疊位置進行焊接而相互粘接。
5.根據(jù)權利要求1所述的密封容器，其特征在于，每塊所說的平板是由玻璃基底構成的。
6.根據(jù)權利要求1所述的密封容器，其特征在于，所說的粘接元件是由低熔點玻璃材料構成的。
7.一種密封容器，包括一對平板；一框架元件，被夾在所說的這對平板之間；一粘接元件，用于密封一空間，該空間是通過把所說的這對平板粘接在所說框架元件的外周邊而在該框架元件內(nèi)部形成的；一吸氣材料，被連接在所說框架元件的內(nèi)表面上。
8.一種制造一密封容器的方法，包括以下步驟在一對平板之間提供一框架元件，并利用一固定塊裝置把所說的這對平板固定在所說框架元件的外側；把所說的這對平板粘接在所說框架元件的外周邊上，并對所說框架元件內(nèi)部所形成的一空間進行密封。
9.根據(jù)權利要求8所述的制造一密封容器的方法，其特征在于，所說的固定塊裝置包括一對固定塊，這對固定塊分別連接在所說的這對平板的一側和另一側；連接在平板的一側和另一側的每塊所說的固定塊在重疊位置被相互粘接。
10.根據(jù)權利要求8所述的制造一密封容器的方法，其特征在于，每塊所說的固定塊是由金屬材料制作的，并在重疊位置通過焊接被相互粘接在起。
11.根據(jù)權利要求8所述的制造一密封容器的方法，其特征在于，每塊所說的平板是由一玻璃基底構成的。
12.根據(jù)權利要求8所述的制造一密封容器的方法，其特征在于，所說的粘接元件是由低熔點玻璃材料制成的。
13.一種顯示裝置，包括一對平板；一框架元件，被夾在所說的這對平板之間；一粘接元件，用于密封一空間，該空間是通過把所說的這對平板粘接在所說框架元件的外周邊而在該框架元件內(nèi)部形成的；一固定裝置，用于把所說的這對平板固定在所說框架元件的外側。
14.根據(jù)權利要求13所述的顯示裝置，其特征在于，所說的固定裝置被固定在每塊所說的平板上。
15.根據(jù)權利要求13所述的顯示裝置，其特征在于，所說的固定塊裝置包括一對固定塊，這對固定塊被分別連接在所說的這對平板的一側和另一側，連接在所說平板的一側和另一側的每塊所說的固定塊在一重疊位置被相互粘接。
16.根據(jù)權利要求15所述的顯示裝置，其特征在于，每塊所說的固定塊是由金屬材料構成的，并在重疊位置通過焊接被相互粘接。
17.根據(jù)權利要求13所述的顯示裝置，其特征在于，所說的粘接裝置是由低點玻璃材料構成的。
18.根據(jù)權利要求13所述的顯示裝置，其特征在于，還包括被連接在所說框架元件一內(nèi)表面的一吸氣材料。
全文摘要
本發(fā)明的密封容器包括一對平板;被夾在這對平板之間的一框架元件;一粘接元件,用于密封一空間,該空間是通過把這對平板粘接在框架元件的外周邊而在框架元件的內(nèi)部形成的;一對固定塊,用于把這對平板固定在框架元件的外部。
文檔編號H01J9/26GK1341944SQ0113711
公開日2002年3月27日 申請日期2001年9月6日 優(yōu)先權日2000年9月6日
發(fā)明者國分清 申請人:索尼株式會社