專利名稱：玻璃-玻璃接合方法、真空殼、電子發(fā)射顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種玻璃-玻璃接合方法，更具體地講，涉及一種利用激光將 一件玻璃產(chǎn)品與另 一件玻璃產(chǎn)品直接接合的方法。本發(fā)明還涉及一種具有由 這種玻璃-玻璃接合方法制造的真空殼的電子發(fā)射顯示器。
背景技術(shù)：
通常，為了使部件粘結(jié)在一起，使用粘合材料作為部件之間的介質(zhì)。
例如，在電子發(fā)射顯示器中，例如在一種傳統(tǒng)的平板顯示器中，隔離件 用粘合材料被固定在基底上。
基底和隔離件通常由玻璃形成，每個隔離件具有與電子發(fā)射顯示器的性 能一致的微小的厚度。
利用粘合材料將部件接合在一起的工藝復雜，并且粘合材料提高了制造 成本。
由于粘合材料在燒結(jié)過程中變形，所以玻璃部件可被移位。因此，難以 期望部件之間會出現(xiàn)準確的粘結(jié)和排列。 而且，粘合材料會導致環(huán)境污染。
當執(zhí)行將基底密封在一起并將空氣排放到真空殼外的工藝，以利用包含 電子發(fā)射元件的真空殼制造最終產(chǎn)品時，由于由粘合材料產(chǎn)生的除氣作用而 導致真空殼內(nèi)的真空度會降低，從而導致最終產(chǎn)品的質(zhì)量劣化。
如上所述，當玻璃部件用粘合材料粘合在一起時，由于粘合材料會出現(xiàn) 很多問題。因此，需要一種不使用粘合材料的接合方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目標是提供一種用于將工件如玻璃接合而無需粘合材料的 改進的工藝以及一種用于電子發(fā)射顯示器的改進的密封的真空殼。 本發(fā)明提供了 一種無需粘合材料而將部件接合在 一起的方法。 本發(fā)明還提供了一種用于通過接合方法制造的電子發(fā)射顯示器的真空本發(fā)明還提供了一種用于制造電子發(fā)射顯示器的方法，該方法可將隔離 件粘結(jié)在基底上而無需使用粘合材料。
本發(fā)明還提供了一種通過接合方法制造的電子發(fā)射顯示器。 件。 ， a '、、.、、
在本發(fā)明的示例性實施例中，接合方法包括排列將被接合在一起的部 件，所述部件相互接觸；在垂直于所述部件之間的界面的方向上，經(jīng)過所述 部件之一向所述界面照射激光束，以在所述界面周圍形成熱接合部分。 投射激光束的方法可通過順序地投射具有不同能量的激光束來執(zhí)行。 即，所述投射激光束的方法包括投射具有預定能量的第一激光束和投射 第二激光束，所述第二激光束具有的能量低于所述第一激光束的所述預定能 量。
所述接合方法可包含將所述激光束聚焦到將被接合在一起的所述部件之 間的界面上。
所述激光束優(yōu)選地由固態(tài)激光器產(chǎn)生。固態(tài)激光器可為三次諧波 Nd/YAG激光器。
可選擇地，所述激光束可由紫外線(UV)準分子激光器產(chǎn)生?？蛇x擇地，所述激光束可由具有可見波長或近紅外波長的激光器產(chǎn)生。 在本發(fā)明的原理的實施中，所述激光器從由基諧波Nd/YAG激光器、二次諧 波Nd/YAG激光器和二極管激光器組成的組中選沖奪。
將被接合在一起的部件可由玻璃材料形成。
將被接合的部件以平板形狀形成，所述部件之一以垂直方向排列在所述 部件的另一個上。
所述界面的寬度等于或大于0.07mm。
在本發(fā)明的另一示例性實施例中， 一種真空殼包括第一基底和第二基 底，彼此面向；隔離件，排列在所述第一基底和所述第二基底之間并通過直 接接觸所述第 一基底與所述第 一基底接合。
所述第一基底和所述隔離件可通過激光束接合在一起。 熱接合部分可通過所述激光束形成在所述第一基底和所述隔離件之間的 界面周圍。
所述熱4妻合部分可以以斑點形成，所述斑點具有由所述第 一基底和所述 隔離件的縱向部分所確定的縱向直徑。 所述熱接合部分可具有等溫線。
所述第 一基底和所述隔離件可由玻璃材料形成。
在本發(fā)明的另一示例性實施例中， 一種電子發(fā)射顯示器包括陰極基底， 電子發(fā)射單元設置在所述陰極基底上；陽極基底，發(fā)光單元設置在所述陽極
基底上；隔離件，排列在所述陰極基底和所述陽極基底之間并與所述陽極基
底接合，所述隔離件可通過與所述陽極基底直接接觸來與所述陽極基底接合。 所述隔離件可以以條形形成。
所述電子發(fā)射顯示器可為場發(fā)射陣列(FEA)型電子發(fā)射顯示器。 在本發(fā)明的另 一示例性實施例中，電子發(fā)射顯示器的陽極組件可包括
基底；發(fā)光單元，設置在所述基底上；隔離件，通過與所述基底直接接觸來
與所述基底接合。
在本發(fā)明的另一示例性實施例中， 一種制造電子發(fā)射顯示器的方法包括 排列隔離件，使得所述隔離件與陽極基底和陰極基底中的一個基底直接接觸； 在垂直于所述隔離件與擠壓所述隔離件的所述陽極基底和陰極基底中的所述 一個基底之間的界面的方向上，投射激光束以照射所述界面，從而在所述界 面周圍形成熱接合部分。


通過結(jié)合附圖進行的詳細描述，本發(fā)明的更全面的理解以及很多的優(yōu)點 將會變得更加清楚同時更易于理解，附圖中相同的標號表示相同或相似的組 件，其中
圖1是示出如本發(fā)明實施例的接合方法的構(gòu)思視圖； 圖2是圖1中的部分A的放大視圖3至圖5是示出如本發(fā)明實施例的用于將部件接合在一起的連續(xù)工藝 的示意圖6是如本發(fā)明實施例的構(gòu)造的具有真空殼的電子發(fā)射顯示器的剖視圖。
具體實施例方式
圖1是示出本發(fā)明的實施例實踐的接合技術(shù)的構(gòu)思視圖，圖2是圖1中
的部分A的放大視圖。
參照圖1和圖2，這個實施例的接合技術(shù)通過采用穿過部件2和4之一 投射的激光束6照射部件2和4之間的界面而將不同的部件2和4接合在一 起。即，部件2和4通過激光束6的加熱被熱接合在一起。
在這個實施例中，電子發(fā)射顯示器的基底2和隔離件4分別是部件2和 4的樣件。基底2和隔離件4由玻璃形成。在該實施例中，玻璃可包括可在 顯示器產(chǎn)品中使用的任何種類的玻璃(例如，PD200、堿石灰和硼硅酸鹽)。
此外，激光束6穿過基底2在垂直于部件2和4之間的界面7的方向(在 圖中是Y方向)上照射。在此，激光束6可由激光產(chǎn)生單元(未示出)控制， 從而激光束6可具有預定的能量并可聚焦到界面7上。
如圖2所示，部件2和4在部件2和4相互直接接觸的定位處通過激光 束6被熱接合，部件2和4之一的縱軸垂直地位于另 一部件上。
由于隔離件4以寬度為大約0.07mm或更大的微細且非常精確的結(jié)構(gòu)形 成，所以部件2和4之間的接合通過微接合執(zhí)行，通過樣t接合，接合表面8 沿部件2和4之間的界面7的最小寬度W可為0.07mm或更大。部件4的寬 度和接合表面8僅是示出本發(fā)明原理的示例，本發(fā)明并不限于具體的這些示 例。即，部件4的寬度和接合表面8可保持在從0.07mm到幾毫米的范圍內(nèi)， 例如，為大約5mm。
如上所述，根據(jù)這個實施例，無需使用例如粘合材料的任何中間介質(zhì)， 就可以通過激光束將部件2和4直接接合在一起。
通過上述的直接接合方法，熱接合的接合點10形成在部件2和4之間的 界面7周圍。
通過激光束6的加熱，熱接合的接合點IO可形成有預定的形狀。在這個 實施例中，熱接合的接合點IO形成為斑點，該斑點的縱軸參照部件2和4的 縱向尺寸定位。在此，熱接合的接合點10可具有由激光束6的熱梯度限定的 等溫線(contour lines )(見圖2 )。
同時，激光束6可由固態(tài)激光器如三次諧波Nd:YGA激光器形成。 可選擇地，激光束6可由UV準分子激光器或者具有可見射線或近紅外 線的激光器形成，這些激光器如基諧波(flindamental harmonic) Nd:YGA激 光器、二次諧波Nd:YGA激光器或二極管激光器。
件接合在一起的連續(xù)
工藝的示意圖。
首先參照圖3，將被接合在一起的部件之一隔離件14排列在作為另一部 件的基底12上。在此，隔離件14垂直于基底12的主軸尺寸排列?；?2 和隔離件14由玻璃形成。
基底12可為電子發(fā)射顯示器的陽極基底。在此，銦錫氧化物(ITO)層 16、稱作黑矩陣(BM)的黑層18、例如由鋁形成的金屬層20可順序地形成 在基底12上。由于ITO層16、黑層18和金屬層20在現(xiàn)有技術(shù)中是公知的， 所以在這里將省略對它們的更詳細的描述。
在這個實施例中，隔離件14以條形或矩形形成，并相對于黑層18排列 在金屬層20上。
當隔離件14排列在基底12上時，如圖4所示，基底12被在垂直于基底 12和隔離件14之間的界面17的方向上的第一激光束照射。
在此，如上所述，第一激光束22由激光控制單元控制，從而第一激光束 22具有預定的能量并聚集在界面17上。
在這個實施例中，為了產(chǎn)生第一激光束22,使用能量為4.5W的三次諧 波Nd:YGA激光器。
在基底12和隔離件14被熱接合在一起之前，第一激光束22溶解并去除 已經(jīng)形成在基底12上的ITO層16、黑層18和金屬層20。
然后，如圖5所示，用第二激光束24照射基底12和隔離件14之間的界 面。第二激光束24的能量比第一激光束的能量小大約1瓦特。
第二激光束24的作用是使基底12和隔離件14熱粘結(jié)在一起。即，通過 第二激光束24,基底12和隔離件14被熱接合在一起，從而形成陽極組件25。
如上所述，部件如基底12和隔離件14被順序施加的不同能量的激光束 22、 24照射，從而部件12和14可直接接合在一起。
在實際的工藝中，多個隔離件14排列在基底12上，在由相應的激光器 發(fā)射的具有不同能量的激光束22、 24的作用下，隔離件14被同時熱接合或 粘結(jié)到基底12上。
在這個實施例中，盡管隔離件被接合在陽極基底上，但是本發(fā)明并不限 于這個實施例。例如，本發(fā)明的連接方法可應用于將隔離件接合到陰極基底 上。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的具有真空殼的電子發(fā)射顯示器的剖視
圖。在這個實施例中，F(xiàn)EA電子發(fā)射顯示器被用作樣件。
參照圖6,這個實施例的電子發(fā)射顯示器30包括具有第一 (陰極)基底 32和第二 (陽極)基底34的真空殼。密封件(未示出)設置在第一基底32 和第二基底34的外周以將基底32和34密封在一起。
設計用來發(fā)射電子的電子發(fā)射單元36設置在第一基底32上，發(fā)光單元 37被構(gòu)造為當被由電子發(fā)射單元36產(chǎn)生的電子束激發(fā)時顯示不同的視頻圖 像，并且設置在第二基底34上。
電子發(fā)射單元36包括陰極電極40;柵電極42，通過使陰極電極40 與柵電極42和陰極電極40之間的第一絕緣層38以直角交叉而將陰極電極 40相互連接；多個電子發(fā)射區(qū)域44，形成在陰極電極40上。
當陰極電極40和柵電極42的交叉區(qū)域限定像素區(qū)域時，電子發(fā)射區(qū)域 44形成在各個像素區(qū)域內(nèi)，與各個電子發(fā)射區(qū)域44對應的開口 46和48穿 過第一絕緣層38和柵電極42形成以暴露第一基底32上的電子發(fā)射區(qū)域44。
電子發(fā)射區(qū)域44由這樣一種材料形成，即，當在真空氣氛下對該材料施 加電場時，該材料發(fā)射電子，這種材料例如為含碳材料或納米尺寸的材料。 換言之，電子發(fā)射區(qū)域44可由碳納米管、石墨、石墨納米纖維、金剛石、類 金剛石碳(diamond-like carbon )、 C60 (富勒烯)、硅納米線(nanowires )或 其組合形成。
聚焦電極52可形成在柵電極42和第一絕緣層38上。第二絕緣層50位 于聚焦電極52的下方以將聚焦電極52與柵電極42絕緣，開口 54在各個像 素區(qū)域穿過聚焦電極52形成，通常將從對應的像素區(qū)域發(fā)射的電子聚焦。可
電子發(fā)射區(qū)域44對應地形成。
發(fā)光單元37包括ITO層56，形成在第二基底34上；紅(R)、綠(G)、 藍(B)磷光體層58R、 58G、 58B，形成在ITO層56上；黑層60,排列在R、 G、 B磷光體層58R、 58G、 58B之間以提高顯示可視圖像的屏幕的對比度。 陰極電極40和柵電極42的每個交叉區(qū)域與單一顏色的磷光體層對應。
例如由鋁形成的金屬層62形成在R、 G、 B磷光體層58R、 58G、 58B 和黑層60上。金屬層62接收加速電子束所需的高電壓，然后將從R、 G、 B
磷光體層58R、 58G、 58B向第一基底32輻射的可見光射線朝向第二基底34 反射，從而增大屏幕的亮度。
隔離件64排列在第一基底32和第二基底34之間，以抵抗施加到其的壓 力來支持真空殼并保持第 一基底32和第二基底34之間的間隙。隔離件64的 位置與黑層60相對應，從而隔離件64不能擋住由R、 G、 B磷光體層58R、 58G、 58B占據(jù)的區(qū)域。隔離件64基于上述的接合方法與第二基底34直接接合。
盡管FEA型電子發(fā)射顯示器被描述為本發(fā)明的示例，但本發(fā)明并不限于 這個示例。即，本發(fā)明可被應用于其它類型的電子發(fā)射顯示器。
而且，本發(fā)明還可應用于在平板顯示器如液晶顯示器中作為光源使用的 背光單元。
根據(jù)本發(fā)明，由于部件接合在一起而無需使用任何粘合材料，所以可簡 化制造工藝。另外，可提前避免由粘合材料導致的所有毀壞。
因此，可改善需要隔離件的電子發(fā)射顯示器的產(chǎn)率。
而且，由于改善了隔離件的接合點的結(jié)構(gòu)，所以可根據(jù)消費者的喜好進 一步擴大平板顯示器的屏幕尺寸。
盡管以上已經(jīng)詳細描述了本發(fā)明的示例性實施例，但是應該清楚地理解， 在此教導的本發(fā)明的基本構(gòu)思的很多變化和/或修改仍落入由權(quán)利要求限定 的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種接合方法，包括排列將被接合在一起的部件，使得所述部件相互接觸；在垂直于所述部件之間的界面的方向上，經(jīng)過所述部件之一向所述界面照射激光束，以在所述界面周圍形成熱接合部分。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的接合方法，其中，所述照射激光束的步驟通過 順序地照射不同能量的激光束來執(zhí)行。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的接合方法，其中，所述照射激光束的步驟包括 照射具有預定能量的第一激光束和照射第二激光束，所述第二激光束具有的 能量低于所述第一激光束的所述預定能量。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的接合方法，還包括將所述激光束聚焦在所述界 面上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的接合方法，其中，所述激光束由固態(tài)激光器產(chǎn)生。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的接合方法，其中，所述固態(tài)激光器是三次諧波 Nd/YAG激光器。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的接合方法，其中，所述激光束由UV準分子激 光器產(chǎn)生。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的接合方法，其中，所述激光束由具有可見射線 或近紅外線的波的激光器產(chǎn)生。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的接合方法，其中，所述激光器從由基諧波 Nd/YAG激光器、二次諧波Nd/YAG激光器和二極管激光器組成的組中選擇。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的接合方法，其中，所述部件由玻璃形成。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的接合方法，所述部件以平板形狀形成，所述 部件之一 以垂直方向排列在所述部件的另 一個上。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的接合方法，其中，所述界面的寬度等于或大 于0.07mm。
13、 一種真空殼，包括 第一基底和第二基底，彼此面對；隔離件，排列在所述第一基底和所述第二基底之間，并以所述隔離件直 接接觸所述第 一基底的狀態(tài)接合在所述第 一基底上。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的真空殼，其中，所述第一基底和所述隔離件 通過激光束接合在 一起。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的真空殼，其中，熱接合部分通過所述激光束 形成在所述第一基底和所述隔離件之間的界面周圍。
16、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的真空殼，其中，所述熱接合部分以斑點形成， 所述斑點具有相對于所述第一基底和所述隔離件的縱向部分的縱向直徑。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的真空殼，其中，所述熱接合部分具有等溫線。
18、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的真空殼，其中，所述第一基底和所述隔離件 由玻璃形成。
19、 一種電子發(fā)射顯示器，包括陰極基底，電子發(fā)射單元設置在所述陰極基底上； 陽極基底，發(fā)光單元設置在所述陽極基底上；隔離件，排列在所述陰極基底和所述陽極基底之間并接合在所述陽極基 底上，其中，所述隔離件在所述隔離件直接接觸所述陽極基底的狀態(tài)下接合在 所述陽極基底上。
20、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的電子發(fā)射顯示器，其中，所述陽極基底和所 述陰極基底通過激光束接合在一起。
21、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的電子發(fā)射顯示器，其中，熱接合部分通過所 述激光束形成在所述陽極基底和所述隔離件之間的界面的周圍。
22、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的電子發(fā)射顯示器，其中，所述熱接合部分以 斑點形成，所述斑點具有相對于所述陽極基底和所述隔離件的縱向部分的縱 向直徑。
23、 根據(jù)權(quán)利要求22所述的電子發(fā)射顯示器，其中，所述熱接合部分具 有等溫線。
24、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的電子發(fā)射顯示器，其中，所述陽極基底和所 述隔離件由玻璃形成。
25、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的電子發(fā)射顯示器，其中，所述隔離件以條形 形成。
26、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的電子發(fā)射顯示器，其中，所述電子發(fā)射顯示 器是FEA型電子發(fā)射顯示器。
27、 一種電子發(fā)射顯示器的陽極組件，包括 基底；發(fā)光單元，設置在所述基底上；隔離件，在所述隔離件直接接觸所述基底的狀態(tài)下接合在所述基底上。
28、 根據(jù)權(quán)利要求27所述的陽極組件，其中，所述基底和所述隔離件通 過激光束接合在一起。
29、 根據(jù)權(quán)利要求27所述的陽極組件，其中，熱接合部分通過所述激光 束形成在所述基底和所述隔離件之間的界面周圍。
30、 根據(jù)權(quán)利要求27所述的陽極組件，其中，所述熱接合部分以斑點形 成，所述斑點具有相對于所述基底和所述隔離件的縱向部分的縱向直徑。
31、 根據(jù)權(quán)利要求27所述的陽極組件，其中，所述熱接合部分具有等溫線。
32、 根據(jù)權(quán)利要求27所述的陽極組件，其中，所述基底和所述隔離件由 玻璃形成。
33、 根據(jù)權(quán)利要求27所述的陽極組件，其中，所述隔離件以條形形成。
34、 一種制造電子發(fā)射顯示器的方法，包括排列隔離件，使得所述隔離件與陽極基底和陰極基底中的一個基底直接 接觸；在垂直于所述隔離件與所述陽極基底和陰極基底中的所述一個基底之間 的界面的方向上，向所述界面照射激光束，以在所述界面周圍形成熱接合部
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于接合多個部件的玻璃-玻璃接合方法以及真空殼和電子發(fā)射顯示器。所述接合方法包括排列將被接合在一起的部件，從而所述部件彼此接觸，然后在垂直于所述部件之間的界面的方向上，經(jīng)過所述部分之一用于激光束照射所述界面，以在所述部件之間的界面周圍形成熱接合的接合點。
文檔編號H01J31/12GK101096291SQ200610094329
公開日2008年1月2日 申請日期2006年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月30日
發(fā)明者全恩淑, 薩吉·安提賓, 鄭會祿 申請人:三星Sdi株式會社