JP3189409B2 - フラットディスプレイ及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一主面に電子放出源を
有する基板と一主面に蛍光面を有する基板を電子放出源
と蛍光面が対向するように対向させてなるフラットディ
スプレイ及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】文字や映像等の画像による情報の表示装
置としてディスプレイ装置がよく用いられているが、近
年では、小型，薄型のディスプレイ装置が求められてお
り、液晶を用いたものや蛍光体を用いた薄型の平面ディ
スプレイ装置が提案されている。上記平面ディスプレイ
の代表的なものとしては、フィールド・エミッション・
ディスプレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓ
ｐｌａｙ、以下、ＦＥＤと略する。）が挙げられる。

【０００３】上記ＦＥＤは、微小冷陰極等の電子放出源
が画素に応じてマトリックス状に配列されてなる２次元
電子放出源を形成した基板と、ブラックマトリックスを
境として色区分された蛍光体が形成された基板とを、前
記２次元電子放出源と蛍光面が対向するように対向させ
たものであり、２次元電子放出源から電子ビームを蛍光
体に照射して蛍光体の発光によって基板上に表示を行う
ものである。

【０００４】ＦＥＤは、次のような工程を経て製造され
る。先ず、ガラス等よりなる基板の一主面にスラリー
法，印刷法，電着法等の手法により蛍光体を塗布し蛍光
面とし、蛍光面の周囲にフリットを塗布し、加熱処理を
施し基板上の有機物を焼結させる。それと同時に、外部
に貫通する排気孔を端部に有する基板の一主面に、微小
冷陰極が画素に応じてマトリックス状に配列されてなる
２次元電子放出源を形成する。そして、これら２つの基
板を蛍光面と２次元電子放出源が対向するようにフリッ
トをスペーサーとして空間を有して向かい合わせる。接
合部にフリットを配して加熱処理を施した排気管を基板
の排気孔に合せフリットシールする。該排気管から基板
間の空間の排気を行う。この際、排気を促進するために
基板に加熱処理を施しながら排気処理を行う。基板間の
空間の真空度が所定の真空度に達した後、排気管中にゲ
ッターを配した排気管を封止し、ＦＥＤを得る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来ディス
プレイ装置に用いられていたＣＲＴ等の電子管において
は、電子放出源と蛍光面間の空間に必要な真空度は１０
−３〜１０−４Ｐａ程度であり、あまり高い真空度は必
要とされず、また空間が広いことからゲッターの飛散領
域も広く、多少のガスの発生により真空度が変化するこ
とはあまりなかった。一方、ＦＥＤは非常に薄型のディ
スプレイ装置であり、電子放出源と蛍光面間の空間、す
なわち基板間の空間に必要とされる真空度は１０−６Ｐ
ａと非常に高く、基板間の空間が非常に狭いことから、
微量のガスの発生によって真空度が大きく変化してしま
う。基板間の空間の真空度が低下すると、電子放出源で
ある微小冷陰極を汚染してしまい電子ビームの放出に支
障をきたし、ＦＥＤの寿命の低下を招いてしまう。

【０００６】しかしながら、上述のような製造方法でＦ
ＥＤの製造を行った場合、排気孔が基板の端部にしか設
けられていないこと及び基板間の空間が狭いことから排
気効率が悪く、排気速度が遅い上に到達真空度が低い。
また、排気管中にゲッターを配して排気管を封止する
が、排気孔が基板の１ヶ所しか設けられていないため、
封止後に基板間に発生したガスがゲッターにより吸収さ
れるには時間がかかってしまう。さらに、基板の一主面
に形成される蛍光面を構成する蛍光体が粉末であるた
め、排気管の封止後に電子ビームの照射によりガスを発
生する。このようなことから、ＦＥＤの基板間の空間の
真空度を高く保つことは困難であり、ＦＥＤ内の真空度
の低下がＦＥＤの寿命の低下を招いてしまう。

【０００７】そこで、本発明は従来の実情に鑑みて提案
されたものであり、フラットディスプレイ内の到達真空
度を高め、真空度を高く維持することのできるフラット
ディスプレイ及びその製造方法を提供することを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は、一主面に電子放出源を有する基板と一
主面に蛍光面を有する他の基板とを電子放出源と蛍光面
が対向するように対向させてなるフラットディスプレイ
において、一主面に電子放出源を有する基板の一側縁に
沿った電子放出源の設けられていない部分に複数の貫通
孔が一列に穿設され、これら貫通孔に連通する排気管が
設けられていることを特徴とするものである。

【０００９】

【００１０】

【００１１】また、本発明は、一主面に電子放出源を有
し、一側縁に沿った電子放出源の設けられていない部分
に複数の貫通孔が一列に穿設された基板と、一主面に蛍
光面を有する他の基板とを、電子放出源と蛍光面が対向
するように空間を介して対向させ、該基板間の空間に対
し加熱排気処理を施した後に排気管を封止するフラット
ディスプレイの製造方法において、排気管を封止する前
に真空度が１０^−６Ｐａになるまで電子放出源より電子
ビームを蛍光面に照射した後、排気管中にゲッターを配
して排気管を封止するようにしたものである。

【００１２】さらには、本発明においては、上記電子放
出源が微小冷陰極であっても良い。

【００１３】

【作用】ＦＥＤのような薄型のフラットディスプレイに
おいては、フラットディスプレイ内に必要とされる真空
度が高い上、フラットディスプレイ内の空間が狭いため
微量のガスの発生によって真空度が大きく変化してしま
い、フラットディスプレイの電子放出源である微小冷陰
極を汚染し、フラットディスプレイの寿命を低下させて
しまう。

【００１４】

【００１５】本発明においては、一主面に電子放出源を
有する基板と一主面に蛍光面を有する他の基板とを電子
放出源と蛍光面が対向するように対向させてなるフラッ
トディスプレイにおいて、一主面に電子放出源を有する
基板の一側縁に沿った電子放出源の設けられていない部
分に複数の貫通孔が一列に穿設され、これら貫通孔に連
通する排気管が設けられているため、フラットディスプ
レイ内を排気する際の排気効率が良好であり、フラット
ディスプレイ内の到達真空度を短時間で高めることがで
きる。この際、排気管内にゲッターを配すれば、さらに
フラットディスプレイ内の排気効率を高めることがで
き、フラットディスプレイ内で発生したガスを効率良く
吸収することが可能であり、フラットディスプレイ内の
真空度を高く維持することができる。

【００１６】

【００１７】また、本発明は、一主面に電子放出源を有
し、一側縁に沿った電子放出源の設けられていない部分
に複数の貫通孔が一列に穿設され、これら貫通孔に連通
する排気管が設けられた基板と、一主面に蛍光面を有す
る他の基板とを、電子放出源と蛍光面が対向するように
空間を介して対向させ、該基板間の空間に対し加熱排気
処理を施した後に排気管を封止するフラットディスプレ
イの製造方法において、排気管を封止する前に真空度が
１０^−６Ｐａになるまで電子放出源より電子ビームを蛍
光面に照射した後、排気管中にゲッターを配して排気管
を封止するため、蛍光面に含まれるガスを予め排出して
おくことになり排気管封止後に蛍光面よりガスが発生す
ることが少なくなり、フラットディスプレイ内の真空度
を高く維持することができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて、図面を参照しながら説明する。実施例 １ 本実施例においては、本発明を適用したフラットディス
プレイの実施例について説明する。本実施例のフラット
ディスプレイは、図１に示すように、蛍光面３が一主面
に形成された基板１と２次元電子放出源４が一主面に形
成された基板２を蛍光面３と２次元電子放出源４が向か
い合うように対向させた、いわゆるＦＥＤである。な
お、基板１，２は、基板１の蛍光面３周囲に配されるフ
リット６により基板１，２間に空間を形成しながら接合
されている。本実施例のフラットディスプレイの拡大図
を図２に示す。上記蛍光面３が形成される基板１は、蛍
光面３の発光を外部から見ることができるような材料、
例えばガラス等により形成される。また、蛍光面３はブ
ラックマトリックス７を境として色区分された蛍光体
８，９，１０（例えば赤・緑・青）によって構成されて
いる。一方、２次元電子放出源４は、上記蛍光面３の蛍
光体８，９，１０に対応する位置にマトリックス状に配
されている。上記２次元電子放出源は、図３に示すよう
に、基板２上に電極１１が形成され、その上にマイクロ
チップカソード１１ａが形成され絶縁層１２を介してマ
イクロチップカソード１１ａに対応する位置に穴１３ａ
を有するゲート金属層１３が配されて構成されるもので
ある。本実施例のフラットディスプレイにおいては、２
次元電子放出源４とゲート電極１３に情報に応じて電圧
が印加され、これにより２次元電子放出源４から電子ビ
ームが蛍光面３に照射され、蛍光面３の発光により基板
１に画像が形成される。

【００１９】また、本実施例のフラットディスプレイに
おいては、図１に示すように基板２の２次元電子放出源
４の形成されていない部分に複数の貫通孔２ａが穿設さ
れており、基板２の２次元電子放出源４の設けられてい
ない面の貫通孔２ａに対応した位置に例えば断面半円状
の棒状のゲッター容器５が設けられ、内部にゲッターが
配されている。上記貫通孔２ａの設置数及び大きさは基
板２の強度を損なわない範囲であれば良いが、貫通孔２
ａの開口部がゲッター容器５の開口部内に収まるように
形成されている。なお、貫通孔の直径は５〜１０ｍｍが
望ましく、多数設ける場合には５ｍｍ未満でも良い。ま
た、ゲッター容器５の形状であるが、上記の断面半円状
のものの他に断面四角形のもの、舟型のもの等が挙げら
れ、上記のような棒状のものの他にＩ型，コ型等のもの
が挙げられ、２次元電子放出源４の妨げとならない形状
であれば良い。また、ゲッター容器５内部に封入するゲ
ッターとしては、蒸発型，非蒸発型，蒸発型と非蒸発型
の混合タイプの何れを用いても良く、蒸発型としてはバ
リウムゲッター等が挙げられ、非蒸発型としてはＴｉ＋
（Ｚｒ−Ａｌ），Ｔｉ＋（Ｚｒ−Ｖ−Ｆｅ），Ｔｉ＋Ｍ
ｏ等が挙げられる。ゲッターの形状は、リング型，棒
型，ワイヤー型等何れの形状であっても良い。上記ゲッ
ターのゲッター容器５への取付け方法であるが、ゲッタ
ー容器５外部よりゲッターの活性化が可能であり、かつ
ゲッターがゲッター容器５に接触しないように取りつけ
てあれば良い。例えば、ゲッター容器５内両端部に固定
板を設け、これにワイヤーを渡らせ、該ワイヤーにゲッ
ターを固定することによりゲッターがゲッター容器５に
接しないようにゲッターを取りつける等の手法が挙げら
れる。ゲッターのゲッター容器５への取付けは、ゲッタ
ー容器５を基板２に接合する前に行えば良い。なお、蒸
発型のゲッターを用いる場合には貫通孔２ａを通じてゲ
ッターが基板１，２間の空間に拡散することのないよう
に貫通孔２ａにシールド板等を設ける必要がある。

【００２０】本実施例のフラットディスプレイにおいて
は、基板の２次元電子放出源の設けられていない部分に
複数の貫通孔が穿設されており、基板の２次元電子放出
源の設けられていない面の貫通孔に対応する位置にゲッ
ター容器が設けられており、これにゲッターを配するた
め、多量のゲッターを収納することができ、かつ基板間
の真空空間でガスが発生しても複数の貫通孔よりゲッタ
ー容器内に収容されゲッターにより迅速に吸収されるた
め、フラットディスプレイ内の真空度を高く維持するこ
とができ２次元電子放出源を汚染しにくく、フラットデ
ィスプレイの寿命を向上させることが可能である。ま
た、本実施例のフラットディスプレイのゲッター容器は
形状が偏平であるため、フラットディスプレイの厚さを
薄くすることができる。

【００２１】さらに本実施例のフラットディスプレイに
おいては、図４に示されるように基板２の２次元電子放
出源４の形成されない部分に穿設される複数の貫通孔２
ａを連通するように排気管１４を設けても良い。上記貫
通孔２ａの設置数及び大きさは前述のように基板２の強
度を損なわない範囲であれば良いが、貫通孔２ａが排気
管１４の開口部内に収まるようにし、貫通孔２ａの内径
が７〜１０ｍｍが望ましい。上記排気管１４は図５に示
されるように、断面半円状の舟部１５と管部１６によっ
て構成され、管部１６の端部１６ａは排気管１４封止時
に密閉される。排気管１４の形状は、特に限定されるも
のではなく、例えば図６に示されるような切り欠き部１
７ａと管部１７ｂにより構成される排気管１７、図７に
示すような研磨部１８ａと管部１８ｂを有する排気管１
８が挙げられる。また、図８に示されるようにゲッター
収納部１９ａと管部１９ｂにより構成される排気管１９
を用い、ゲッター容器として使用しても良い。この際用
いられるゲッターは前述のように、蒸発型，非蒸発型，
蒸発型と非蒸発型混合タイプの何れでも良く、形状も特
に限定されない。また、ゲッターの取付け方法も前述の
ようにゲッター容器外部よりゲッターの活性化が可能で
あり、かつゲッターがゲッター容器に接触しないように
取りつけてあれば良い。

【００２２】上記のような排気管１４の設けられるフラ
ットディスプレイは次のような製造方法により製造され
る。すなわち、図９に示されるように基板１の一主面に
蛍光面３を形成し、その周辺部にフリットシール６を配
する。基板２の一主面に電子放出源４を形成し、２次元
電子放出源４が形成されない位置に複数の貫通孔２ａを
形成する。また、排気管１４の舟部１５の開口部１５ａ
にフリット２０を形成する。そして基板１と排気管１４
に加熱処理を施した後、図１０に示すように基板１，２
を蛍光面３と２次元電子放出源４が向き合うように、か
つ蛍光面３の色区分された蛍光体とマトリックス状の２
次元電子放出源４の位置が合致するように対向させ、基
板２に設けられた貫通孔２ａに対応する位置に排気管１
４の舟部１５が位置するように排気管１４を基板２に対
向させ、基板１，２、排気管１４を接合させる。この
後、接合された基板１，２に加熱を施しながら排気管１
４の管部１６の端部１６ａより排気を行う。排気が十分
になされた後（到達真空度１０−６Ｐａ）排気管１４を
封止する。

【００２３】本実施例のフラットディスプレイにおいて
は、基板に複数の貫通孔が穿設されているため、排気時
に基板間の空間中の空気が流れ易く、排気効率が良好で
あり、短時間で高い真空度を達成することができる。ま
た、排気管の形状が偏平であるためフラットディスプレ
イの厚さを薄くすることが可能であり、該排気管の破損
が発生しにくく、フラットディスプレイの耐久性を向上
させる。さらに、該排気管を上記のようにゲッター収納
部と管部により構成されるものとした場合には、ゲッタ
ーを排気管内に封入すれば良く、基板間の真空空間でガ
スが発生しても複数の貫通孔よりゲッター容器内に収容
されゲッターにより迅速に吸収されるため、フラットデ
ィスプレイ内の真空度を高く維持することができ２次元
電子放出源を汚染しにくく、フラットディスプレイの寿
命を向上させることが可能である。

【００２４】実施例 ２ 本実施例においては、本発明を適用したフラットディス
プレイの製造方法の実施例について説明する。本実施例
のフラットディスプレイの製造方法は、図１１に示され
るように基板２１の一主面に蛍光面２３を形成し、その
周辺部にフリット２５を配する。基板２２の一主面に電
子放出源２４を形成し、２次元電子放出源２４が形成さ
れない位置に貫通孔２２ａを形成する。また、吸引部２
６と管部２７により構成される排気管２５の吸引部２６
の開口部２６ａにフリット２８を形成する。そして基板
２１と排気管２５に加熱処理を施した後、図１２に示す
ように基板２１，２２を蛍光面２３と２次元電子放出源
２４が向き合うように対向させ、基板２２に設けられた
貫通孔２２ａに対応する位置に排気管２５の吸引部２６
が位置するように排気管２５を基板２２に合わせ、基板
２１，２２、排気管２５を接合させる。この後、図１３
に示されるような加熱排気装置を用い、接合された基板
２１，２２及び排気管２５に加熱を施しながら排気管２
５の管部２７の端部２７ａより排気を行う。排気が十分
になされた後（到達真空度１０−６Ｐａ）、図１２に示
されるように排気管２５内にゲッター２８を配した排気
管２５の封止を行う。

【００２５】上記加熱排気装置は、図１３に示されるよ
うに、加熱炉３１とチャンバー３２，ターボ分子ポンプ
３３，電磁弁３４，ロータリーポンプ３５，電離真空ゲ
ージ３６よりなる排気系３７により構成される。なお、
加熱炉３１内にはプリベーク・チップオフ治具３９が配
されている。接合された基板２１，２２及び排気管２５
は排気系３７に接続される治具３８により保持されて加
熱炉３１内に配されている。上記プリベーク・チップオ
フ治具３９は図１４に示すように、本体４０の上下端に
中央に貫通孔４１ａ，４２ａを有するガイド蓋４１，４
２が設けられ、本体４０内部には加熱装置としてコイル
状に巻回されたリボンヒーター４４が配され、その周囲
には炉材４３が配されて構成されており、プリベーク・
チップオフ治具３９中央を排気管２５の管部２７がガイ
ド蓋４１，４２及びリボンヒーター４４にガイドされて
貫通する構造となされている。なお、本実施例の加熱排
気装置においては加熱装置としてリボンヒーターを用い
ているが、ガスバーナーを用いても良い。

【００２６】よって、上記加熱排気装置により基板２
１，２２の加熱排気処理を行う際には、加熱炉３１によ
り加熱を施しながら排気間２５を介して排気系３７によ
って排気を行う。この際の加熱排気処理は図１５に示さ
れるような加熱サイクルにより行われる。該加熱サイク
ルは、５〜６℃／ｍｉｎで室温から３５０〜４００℃ま
で昇温させる加熱工程ａ、３５０〜４００℃で３０〜６
０分保持する保温工程ｂ、５〜６℃／ｍｉｎで３５０〜
４００℃から室温に冷却する冷却工程ｃにより構成され
ている。本実施例のフラットディスプレイ製造方法にお
いては、上記加熱サイクルの冷却工程ｃ中に排気管２５
の加熱排気処理を行うものである。本実施例によって製
造されるフラットディスプレイにおいては、基板２１，
２２間の空間が非常に小さいことから、若干のガスの発
生が真空度を大きく低下させてしまう。そこで、排気管
２５に加熱脱ガス処理を施し、排気管２５表面付近に含
まれるガスも排気し、排気管２５封止後の真空度の低下
を防止しようとするものである。この際、排気管２５の
容積は基板２１，２２間の空間と比較して大きいため、
排気管２５より排出されるガスが基板２１，２２間の空
間の真空度に影響を及ぼさないように排気管２５の加熱
脱ガス処理を行う必要がある。すなわち、本実施例にお
いては、上記のように基板２１，２２間の空間の排気が
略終了している加熱サイクル中の冷却工程ｃ中に排気管
２５の加熱排気処理を行っている。排気管２５の加熱排
気処理は、排気管２５の材質の軟化温度をＴｓとする
と、Ｔｓ〜Ｔｓ＋１００℃程度の温度条件下で数分間行
うことが望ましい。加熱排気処理温度が軟化温度Ｔｓ未
満であると、排気管表面付近に含まれるガスが十分に排
気されず、Ｔｓ＋１００℃よりも高いと、排気管に変形
が生じ管径の縮小を起こし排気効率を低下させてしま
う。例えば、排気管が軟化点５３０℃の鉛ガラスにより
形成されている場合には５３０〜６３０℃で加熱脱ガス
処理を行い、硬質ガラスである軟化点７８５℃のホウケ
イ酸ガラスの場合には７８５〜８８５℃，軟化点８２１
℃のホウケイ酸ガラスの場合には８２１〜９２１℃で加
熱脱ガス処理を行えば良い。

【００２７】そこで、上記のような加熱排気装置を用い
て、排気管の加熱排気処理と到達真空度の関係を調査し
た。排気管として軟化点７８５℃のホウケイ酸ガラス管
を用い、加熱温度７８５〜８８５℃で約３分間の排気管
の加熱排気処理を図１５に示されるような加熱サイクル
中冷却工程ｃにおいて３回繰り返して行った。なお、到
達真空度は図１３に示される加熱排気装置中の電離真空
ゲージ３６にて測定した。加熱排気処理を繰り返す際、
一回の処理を終える毎に図１４に示されるプリベーク・
チップオフ治具３９中のリボンヒーター４４の電源を切
り、初期状態まで冷却した後に再び加熱排気処理を施す
こととした。結果を図１６に示す。この時、１回目と２
回目の処理は３分間行い、３回目の処理を３分４０秒間
行い、排気管の封止を行った。図１６に示されるよう
に、排気管に加熱脱ガス処理を施すことにより真空度が
上昇し、また、加熱排気処理の回数を重ねる毎に到達真
空度が高くなり、安定してくることがわかった。

【００２８】次に、上記加熱排気装置を用い、排気管と
して軟化点７８５℃のホウケイ酸ガラス管を用い、加熱
温度７８５〜８８５℃で約３分間の排気管の加熱排気処
理を図１５に示されるような加熱サイクル中冷却工程ｃ
において３回繰り返して行ったものと、加熱サイクルの
冷却工程中排気管の加熱処理を行うことなく同時間排気
処理を行ったものの到達真空度の比較を行った。図１７
に結果を示すが、３回目の排気管の加熱排気処理時の到
達真空度の変化を図中実線で示し、同時間排気処理のみ
を行った場合の到達真空度の変化を図中破線と一点鎖線
で示す。図１７中に示されるように、排気管の加熱排気
処理の有無により到達真空度に大きな差が見られた。

【００２９】本実施例のフラットディスプレイの製造方
法によれば、蛍光面と２次元電子放出源の形成された２
枚の基板と排気管を接合した後、これらに所定の加熱サ
イクルによって加熱排気処理を施す際、上記加熱サイク
ルの冷却工程中において排気管の加熱脱ガス処理を行う
ため、基板間の空間の真空度に影響を及ぼすことが少な
く排気管表面付近に含まれるガスを排気することがで
き、排気管封止後の基板間の空間、すなわちフラットデ
ィスプレイ内の真空度を高く維持できる。また、排気管
の加熱脱ガス処理後ゲッターの加熱脱ガス処理を行い排
気管を封止するため、封止後ゲッターを効果的に働かせ
ることができ、フラットディスプレイ内の真空度を高く
維持できる。よって、フラットディスプレイの寿命を向
上させることが可能である。

【００３０】さらに、本実施例のフラットディスプレイ
の製造方法においては、図１２に示すように一主面に蛍
光面２３の形成される基板２１と一主面に２次元電子放
出源２４の形成される基板２２を蛍光面２３と２次元電
子放出源２４が向き合うように対向させ、基板２１，２
２と排気管２５を接合し、基板２１，２２に加熱排気処
理を施した後に、基板２２に接続される電源より基板２
２に形成される図示しない電子放出源に電圧を印加し、
２次元電子放出源より電子ビームを基板２１に形成され
る図示しない蛍光面に照射し、排気処理を行ってもよ
い。そして、排気が十分になされた後（到達真空度１０
−６Ｐａ）、排気管２５中にゲッター２８を配した排気
管２５を封止する。

【００３１】基板２１，２２の加熱排気処理を行う際に
は、図１５に示されるような加熱サイクルにより行われ
る。本実施例のフラットディスプレイ製造方法において
は、上記加熱サイクルにより加熱排気処理を施した後、
電源より基板２２に所定の電圧を印加し、基板２２上の
２次元電子放出源２４より電子ビームを基板２１上の蛍
光面２３に照射し、蛍光面２３より排出されるガスを排
気する。本実施例によって製造されるフラットディスプ
レイにおいては、基板２１，２２間の空間が非常に小さ
いことから、若干のガスの発生が真空度を大きく低下さ
せてしまう。ところが、一方の基板２１上に形成される
蛍光面２３を形成する蛍光体が粉末であるため、電子ビ
ームの照射により蛍光体に含まれるガスが放出され、真
空度を低下させる原因となっている。そこで、基板２
１，２２の加熱排気処理の後に基板２１の蛍光面２３に
基板２２の２次元電子放出源２４より電子ビームを照射
し、蛍光面２３中のガスを排気し、基板２１，２２間の
空間、すなわちフラットディスプレイ内の真空度を高く
維持しようとするものである。この際、基板２１，２２
間の空間の真空度に影響を及ぼさないよう、また、電子
ビームの不必要な照射は蛍光面２３に損傷を及ぼす可能
性もあるため電子ビームの照射は徐々に行う必要があ
る。電子ビームの照射は真空度が２桁変化する程度を目
安に行えば良い。また、電子ビームの照射前に排気管２
５中に配したゲッターを、予め一部活性化しておき、蛍
光面２３からのガスの発生による２次元電子放出源２４
の損傷を防止しても良い。

【００３２】そこで、蛍光面に電子ビームを照射し、蛍
光面からのガスの発生の様子を調査した。すなわち、真
空中で蛍光面に電子ビームを照射した際の真空度の変化
の測定を行った。測定装置は、図１８に示されるよう
に、チャンバー５１にターボ分子ポンプ５２，電磁弁５
３，ロータリーポンプ５４よりなる排気系５５が接続さ
れたものであり、チャンバー５１内には一主面に図示し
ない蛍光面を形成したガラス５６と電子ビーム源５７が
蛍光面と電子ビーム源５７が対向するように配されてお
り、チャンバー５１にはチャンバー５１内の真空度を測
定できる真空ゲージ５８と電子ビーム源５７およびガラ
ス５６に接続される電極端子５９が配されてなる。上記
測定装置にて測定を行う際には、排気系５５によりチャ
ンバー５１内の排気を行い所定の真空度に達した後、電
極端子５９より電子ビーム源５７に所定の電圧を印加
し、また電子ビームの方向を制御するために、ガラス５
６にも電圧を印加し、電子ビームを蛍光面に照射し、そ
の際の真空度の変化を真空ゲージ５８により測定を行
う。

【００３３】本実施例においては、ＩＴＯ付きガラスに
蛍光体を５０×５０ｍｍの大きさに塗布して蛍光面を形
成し、これを４３０℃で１時間熱処理を施して蛍光面中
の有機物を燃焼させ、更に脱ガスの為に真空度１０−５
Ｐａ，４５０℃の雰囲気中で６時間処理を施して、蛍光
面の形成されたガラス５６を得た。このガラス５６を図
１８に示されるようにチャンバー５１内に配し、排気系
５５によって真空度１０−６Ｐａになるまで排気を行
い、電子ビーム源５７より蛍光面の形成されたガラス５
６に電子ビームの照射を行った。照射条件は、蛍光面電
圧が１００Ｖ，ビーム量が１５ｍＡ，照射面積が２５．
０ｃｍ２ であった。その際の真空ゲージ５８によって
測定された真空度の変化を図１９に示す。図１９の結果
から、初期段階において電子ビームの照射によって蛍光
面より発生したガスにより真空度が大きく変化している
ことが確認された。上記測定装置においては、チャンバ
ー５１として容積３リットルのチャンバーを用い、かつ
ターボ分子ポンプ５２で３００リットル／分の排気速度
で排気しており、図１９の結果を考えあわせると、電子
ビームの照射により蛍光面からかなりのガスが発生して
いることがわかる。

【００３４】本実施例のフラットディスプレイの製造方
法によれば、蛍光面と２次元電子放出源の形成された２
枚の基板と排気管を接合してこれらに所定の加熱サイク
ルによって加熱排気処理を施した後、蛍光面に電子ビー
ムの照射を行う。排気中に蛍光面に含まれるガスを排気
することができ、基板間の空間、すなわちフラットディ
スプレイ内の真空度を高く維持できる。また、真空度を
高め、排気管の封止後ゲッターを効果的に働かせること
ができ、フラットディスプレイ内の真空度を高く維持で
きる。よって、フラットディスプレイの寿命を向上させ
ることが可能である。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明においては、一主面に電子放出源を有する基板と一主
面に蛍光面を有する他の基板とを電子放出源と蛍光面が
対向するように対向させてなるフラットディスプレイに
おいて、一主面に電子放出源を有する基板の一側縁に沿
った電子放出源の設けられていない部分に複数の貫通孔
が一列に穿設され、これら貫通孔に連通する排気管が設
けられているため、フラットディスプレイ内を排気する
際の排気効率が良好であり、フラットディスプレイ内の
到達真空度を短時間で高めることができ、フラットディ
スプレイ内の真空度を高く維持することができ、電子放
出源を汚染しにくいためフラットディスプレイの寿命を
向上させることができる。この際、排気管内にゲッター
を配した場合には、さらに排気効率を高めることがで
き、フラットディスプレイ内で発生したガスを効率良く
吸収し、フラットディスプレイ内の真空度を高く維持す
ることができ、フラットディスプレイ内の真空度を高く
維持することができ電子放出源を汚染しにくいためフラ
ットディスプレイの寿命を向上させることができる。

【００３６】

【００３７】

【００３８】また、本発明は、一主面に電子放出源を有
し、一側縁に沿った電子放出源の設けられていない部分
に複数の貫通孔が一列に穿設され、これら貫通孔に連通
する排気管が設けられた基板と、一主面に蛍光面を有す
る他の基板とを、電子放出源と蛍光面が対向するように
空間を介して対向させ、該基板間の空間に対し加熱排気
処理を施した後に排気管を封止するフラットディスプレ
イの製造方法において、排気管を封止する前に真空度が
１０^−６Ｐａになるまで電子放出源より電子ビームを蛍
光面に照射した後、排気管中にゲッターを配して排気管
を封止するため、蛍光面に含まれるガスを予め排出して
おくことになり排気管封止後に蛍光面よりガスが発生す
ることが少なく、フラットディスプレイ内の真空度を高
く維持することができ、フラットディスプレイの寿命を
向上させることが可能である。

【００３９】本発明のフラットディスプレイ及び本発明
のフラットディスプレイの製造方法によって製造される
フラットディスプレイにおいては、フラットディスプレ
イ内が高真空状態に保たれるため、電子放出源から電子
ビームを取り出しやすく、蛍光面の輝度を向上させるこ
とができ、良好な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したフラットディスプレイの一実
施例を示す斜視図である。

【図２】本発明を適用したフラットディスプレイの一実
施例を示す拡大図である。

【図３】本発明を適用したフラットディスプレイの一実
施例の２次元電子放出源を示す拡大図である。

【図４】本発明を適用したフラットディスプレイの他の
実施例を示す斜視図である。

【図５】本発明を適用したフラットディスプレイに配さ
れる排気管の一例を示す斜視図である。

【図６】本発明を適用したフラットディスプレイに配さ
れる排気管の他の例を示す斜視図である。

【図７】本発明を適用したフラットディスプレイに配さ
れる排気管のさらに他の例を示す斜視図である。

【図８】本発明を適用したフラットディスプレイに配さ
れる排気管のさらに他の例を示す斜視図である。

【図９】本発明を適用したフラットディスプレイを製造
する工程を順次示すものであり、一対の基板の一主面に
それぞれ蛍光面，フリット及び２次元電子放出源を形成
し、排気管にフリットを配する工程を示す斜視図であ
る。

【図１０】一主面に蛍光面及び２次元電子放出源の形成
された一対の基板と排気管を接合する工程を示す側面図
である。

【図１１】本発明を適用したフラットディスプレイの製
造方法を工程順に示すものであり、一対の基板の一主面
にそれぞれ蛍光面，フリット及び２次元電子放出源を形
成し、排気管にフリットを配する工程を示す斜視図であ
る。

【図１２】一主面に蛍光面及び２次元電子放出源の形成
された一対の基板と排気管を接合する工程を示す側面図
である。

【図１３】接合された一対の基板と排気管に加熱脱ガス
処理を施す加熱排気装置の一構成例を示す模式図であ
る。

【図１４】加熱排気装置のプリベーク・チップオフ治具
の一構成例を示す模式図である。

【図１５】加熱排気処理の際の加熱サイクルを示す図で
ある。

【図１６】排気管に加熱脱ガス処理を施した際の到達真
空度の変化を示す図である。

【図１７】排気管に加熱脱ガス処理を施した場合と排気
処理のみを施した場合の到達真空度の変化を示す図であ
る。

【図１８】真空度測定装置の一構成例を示す模式図であ
る。

【図１９】蛍光面に電子ビームを照射した際の真空度の
変化を示す図である。

【符号の説明】

１，２，２１，２２・・・・基板 ３，２３・・・・・・・・・蛍光面 ４，２４・・・・・・・・・２次元電子放出源 ５・・・・・・・・・・・・ゲッター容器 ６，２５・・・・・・・・・フリット １４，２５・・・・・・・・排気管 ３１・・・・・・・・・・・加熱炉 ３７・・・・・・・・・・・排気系 ３９・・・・・・・・・・・プリベーク・チップオフ治
具

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−299129（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−48347（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−40458（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−57548（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 31/12 H01J 9/385

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一主面に電子放出源を有する基板と一主
   面に蛍光面を有する他の基板とを電子放出源と蛍光面が
   対向するように対向させてなるフラットディスプレイに
   おいて、 一主面に電子放出源を有する基板の一側縁に沿った電子
   放出源の設けられていない部分に複数の貫通孔が一列に
   穿設され、これら貫通孔に連通する排気管が設けられて
   いることを特徴とするフラットディスプレイ。
2. 【請求項２】 排気管内にゲッターが配されていること
   を特徴とする請求項１記載のフラットディスプレイ。
3. 【請求項３】 電子放出源が微小冷陰極であることを特
   徴とする請求項１または２記載のフラットディスプレ
   イ。
4. 【請求項４】 一主面に電子放出源を有し、一側縁に沿
   った電子放出源の設けられていない部分に複数の貫通孔
   が一列に穿設され、これら貫通孔に連通する排気管が設
   けられた基板と、一主面に蛍光面を有する他の基板と
   を、電子放出源と蛍光面が対向するように空間を介して
   対向させ、該基板間の空間に対し加熱排気処理を施した
   後に排気管を封止するフラットディスプレイの製造方法
   において、排気管を封止する前に真空度が１０^−６Ｐａ
   になるまで電子放出源より電子ビームを蛍光面に照射し
   た後、排気管中にゲッターを配して排気管を封止するこ
   とを特徴とするフラットディスプレイの製造方法。
5. 【請求項５】 電子放出源が微小冷陰極であることを特
   徴とする請求項４記載のフラットディスプレイの製造方
   法。