(57)【要約】【課題】容器部の凹部内に制御用のＩＣを設けた蛍光表示装置において、容器部内の真空度を向上させて高い寿命特性を達成する。【解決手段】蛍光表示装置１の容器部２は、陽極７が設けられた陽極基板４と、陰極１０が設けられた陰極基板３を、所定の間隔をおいて対面させ、外縁を封止材料６で周状に封止したものである。陰極基板の内面には凹部２０が設けられ、陽極基板に設けられたＩＣ２１が凹部内に収納されている。容器部の内部は、仕切壁１５により、陽極及び陰極が設けられた第１の部分Ａと、凹部及びＩＣが設けられた第２の部分Ｂとに気密に区画されている。凹部の内容積は大きいが、仕切壁で仕切られた部分Ａの容積は小さく、非蒸発型ゲッターによって高い真空度が得られる。【選択図】図２
2011060497.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器部と、蛍光体層を備え前記容器部の内面に設けられた陽極と、前記陽極に対面するように前記容器部の内面に設けられて電子を放出する陰極と、前記容器部の内面に形成された凹部と、前記容器部の内部において前記凹部内に配置された制御用のＩＣとを備え、前記陰極から放出された電子を前記蛍光体層に射突させて発光させるＩＣ内蔵型蛍光表示装置において、
前記容器部の内部を前記陽極及び前記陰極が設けられた第１の部分と前記凹部及び前記ＩＣが設けられた第２の部分に区画する仕切壁を前記容器部の内部に設けたことを特徴とするＩＣ内蔵型蛍光表示装置。
【請求項２】
前記陰極又は前記陽極の一方と、前記陰極又は前記陽極の他方が設けられている側の前記内面に設けられた前記ＩＣとを接続する接続電極が、前記容器部の前記第２の部分に設けられていることを特徴とする請求項１記載のＩＣ内蔵型蛍光表示装置。
【請求項３】
前記容器部の内部において、少なくとも前記第１の部分に非蒸発型ゲッターが設けられたことを特徴とする請求項１又は２に記載のＩＣ内蔵型蛍光表示装置。
【請求項４】
蛍光体層を有する陽極が内面に形成された陽極基板と、電子を電界放出する陰極が内面に設けられた陰極基板を、前記陽極と前記陰極が所定の間隔をおいて対面するように配置し、その外縁に沿って封止材料で周状に封止してなる容器部と、
前記陰極基板と前記陽極基板の一方の内面の一部に設けられた凹部と、
前記凹部に対面するように前記陰極基板と前記陽極基板の他方の内面の一部に設けられた制御用のＩＣと、
を有するＩＣ内蔵型蛍光表示装置において、
前記容器部の内部を前記陽極及び前記陰極が設けられた第１の部分と前記凹部及び前記ＩＣが設けられた第２の部分とに区画する仕切壁を前記容器部の内部に前記封止材料で形成したことを特徴とするＩＣ内蔵型蛍光表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光体層を有する陽極と電子を放出する陰極を収納する容器部の内面に凹部を形成し、この凹部の空間を利用して容器部内に制御用のＩＣを設けたＩＣ内蔵型蛍光表示装置に係り、特に凹部の形成による容器部内容積の増大にも係わらず、容器部内の真空度を向上させて高い寿命特性を達成したＩＣ内蔵型蛍光表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
蛍光体層を有する陽極と電子を放出する陰極を容器部内に設け、陰極から電子を放出して蛍光体層に射突させ、その発光によって表示を行なう蛍光表示装置が知られている。このような基本構造を備えた蛍光表示装置としては、陰極にフィラメントを用いて熱電子を放出させるタイプのものや、電界放出によって電子を放出する冷陰極を備えたタイプのもの等が知られており、さらに冷陰極の中には、スピント型の電子放出素子を備えたものや、カーボンナノチューブを利用した電子放出素子を備えたもの（特にこのタイプの蛍光表示装置をカーボンナノチューブフィールドエミッションディスプレイと呼ぶ。）が知られている。
【０００３】
このような蛍光表示装置においては、一般的に製造時に容器部の内部を高真空状態にするとともに、容器部の内部には気体分子を吸着するゲッターを設けるのが普通である。
【０００４】
前述した蛍光表示装置のうち、陰極にフィラメントを用いるタイプの蛍光表示装置では、その構造上、容器部の内容積が比較的大きいため、金属製のリング状の容器内にゲッター物質を充填したものが容器部内に設けられ、容器部の組み立て後に高周波加熱でゲッター物質を蒸発させ、容器部の内面にゲッター物質のミラーを形成して気体分子を吸着するためのゲッターとしている。
【０００５】
冷陰極を備えたタイプの蛍光表示装置では、陽極が内面に形成された陽極基板と、冷陰極が内面に設けられた陰極基板を所定間隔をおいて対面させ、その外縁を封止材料で封止した薄型パネル構造の容器部が使用されており、容器部の基板間隔は微小であるため（例えば３０μｍ〜１００μｍ程度）、前述した蒸発型のゲッターは収納できない。そこで、このように基板間隔の狭いパネル状の容器部を備えた蛍光表示装置では、真空度の達成乃至維持のために、非蒸発型のゲッターとして、ジルコニアバナジウム（ＺｒＶ）ゲッターを容器部の内面の要所に印刷塗布している。
【０００６】
特許文献１は、このような基板間隔の狭いパネル状の蛍光表示装置において、狭い容器部内に非蒸発型のゲッターを設けるため、非蒸発型ゲッター材料であるＺｒＶを鱗片状の粒形状で厚さ１５μｍ程度に加工する手法を開示している。この技術によれば、仮に基板間隔が３０μｍ程度の狭ギャップの蛍光表示装置であっても、ＺｒＶを印刷法によって容器部内に設けることができる。
【０００７】
ところで、蛍光表示装置の駆動を制御するためには、蛍光表示装置を外部の制御手段に配線等で接続する方法と、蛍光表示装置の容器部内に制御用のＩＣを収納しておき、このＩＣで制御を行なう方法とがある。制御用のＩＣを容器部内に設ける手法によれば、蛍光表示装置と、その外部にある装置群との接続配線の引き回しが簡素化され、また高真空状態に保持された容器部内に封入されているＩＣは環境条件が一定しているため、作動の安定性が高く、容器部外に設けられた制御手段の制御基板上にＩＣを実装する場合に比べて作動の信頼性が高いと考えられる。従って、蛍光表示装置においては、制御用のＩＣを容器部内に収納したタイプがより多く求められる状況にあり、その対象となる蛍光表示装置の種類としては、前述したような陰極にフィラメントを用いた比較的大きい容器部を有するタイプに限らず、冷陰極を用いた薄型パネル構造の容器部を有するタイプについても、ＩＣ内蔵タイプが求められるようになっている。
【０００８】
ところが、前述したスピント型の電子放出素子を備えた蛍光表示装置や、カーボンナノチューブを用いた蛍光表示装置では、前述した通り、薄型パネル構造の容器部における基板間隔が狭いため、そのままではＩＣを内蔵することができず、容器部を構成する基板の内面をザグリ加工して凹部を形成し、ＩＣを容器部内に配置できるだけの空間的余裕を設ける必要があった。
【０００９】
特許文献２は、蛍光表示装置において、ＩＣを配置するための凹部を基板の表面に形成する技術を開示するものである。特許文献２に記載の蛍光表示装置は、電子源としてフィラメントを有するものであるが、化学的なエッチング処理やサンドブラスト処理により基板に段差を設けて凹部を形成し、該凹部内に半導体チップを設けることにより、半導体チップの存在に制約されることなくフィラメントと蛍光体表示部との距離を小さく設定して低消費電力で輝度の向上を達成できるものとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−２２８６９０号公報
【特許文献２】特開平６−７６７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前述したように、電子放出素子にカーボンナノチューブを利用した薄型パネル状の蛍光表示装置では、容器部内にＩＣを内蔵する場合には、容器部を構成する基板の内面をザグリ加工して凹部を形成しており、また薄型であるためにゲッターとしては非蒸発型のＺｒＶゲッターを印刷塗布して用いている。そして、このような蛍光表示装置を製造する場合には、通常は高真空雰囲気中で容器部を組み立て、所定の封着温度でシールガラスを溶融させて容器部を封着し、内部に残った気体は封着温度下で活性化している容器部内のゲッターで吸着して所要の真空度を得るようにしている。
【００１２】
このような蛍光表示装置では、非蒸発型のＺｒＶゲッターの印刷塗布面積は、一般的に容器部の内側の基板面積の５％程度を基準としているが、以下に説明する種々の原因から、製造時点で所要の真空度が得にくくなるという課題と、特に動作中に容器部の内部における真空度が低下するという課題があり、そのために発光素子としての寿命が低下するという問題があった。
【００１３】
まず、容器部の内面をザグリ加工して凹部を形成していることから、凹部がない場合に比べて容器部の内容積が数倍にも増大している。このため、凹部がない容器部の場合に定めた面積のＺｒＶゲッター、例えば前述したような容器部の内側の面積の５％程度のＺｒＶゲッターでは、製造時に容器部の内部を十分な真空度にすることが困難となる場合がある。
図５を参照して具体的な数値例で説明する。同図（ａ）及び（ｂ）は、容器部の内部にＩＣを実装しない蛍光表示装置の寸法例を示す図であり、容器部以外の構造は省略している。その容器部の内側のサイズは、縦が４０ｍｍ、横が６８ｍｍ、容器部の陽極基板と陰極基板の間隔が０．０３ｍｍであり、容器部の内容積（パネル容積）は、４０×６８×０．０３＝８１．６ｍｍ3 である。このような寸法の蛍光表示装置の容器部内にＩＣを実装するため、容器部の外径を横方向に延ばして一方の基板に凹部を形成したのが、同図（ｃ）及び（ｄ）に示す蛍光表示装置である。これらの図においても、容器部以外の構造は省略している。その容器部の内側のサイズは、縦が４０ｍｍ、横が７８ｍｍ、容器部の陽極基板と陰極基板の間隔が０．０３ｍｍであり、ＩＣを実装するために形成した凹部の寸法は、縦が３５ｍｍ、横が８ｍｍ、深さが１ｍｍである。従って、容器部を横に１０ｍｍ延ばして凹部を形成した分の容積は、４０×１０×０．０３＋３５×８×１＝２９２ｍｍ3 であり、結局ＩＣを内部に実装可能なこの蛍光表示装置の容器部の内容積（パネル容積）は、８１．６ｍ＋２９２＝３７３．６ｍｍ3 である。従ってＩＣを内部に実装するために拡大して内面に凹部を設けた蛍光表示装置の内容積は、ＩＣを実装しない表示分だけの蛍光表示装置の内容積と比較すると、約５倍（＝３７３．６÷８１．６）に達することになる。
【００１４】
従って、凹部がない通常の容器部を基準とした所定面積の非蒸発型ゲッターでは、凹部が形成された広い内容積の容器部内を必要な真空度にすることができない場合があり、そのために発光素子としての寿命が低下してしまう。
【００１５】
また、以下に説明するような種々の原因により、動作中に容器部内でガスが発生すると、封着温度よりも低い動作温度ではＺｒＶゲッター等の非蒸発型のゲッターが有効な吸着力を発揮しないため、発生したガスが吸着されず、容器部内の真空度が低下し、そのために発光素子としての寿命が低下してしまうという問題があった。これは、前述した特許文献１の図６及び同図を参照した同文献中の説明にもあるように、ＺｒＶゲッターは容器部の封着温度である５００度程度では活性化して高い吸着力を発揮するが、蛍光表示装置の通常の使用温度である１００度以下の温度域ではガスの吸着性能が著しく低下するという性質によっている。
まず、このような使用時におけるガスの発生原因としては、凹部を形成するためのザグリ加工では、穴あけドリルを使用しているため、ガラス製の基板に形成した凹部の内面は擦りガラス状になっており、表面積が非常に大きくなっている点が挙げられる。ここに吸着された水分が放出されれば、使用時の温度では容器部内の真空度はさらに低下してしまう。
【００１６】
次に、電子放出素子にカーボンナノチューブを利用した薄型パネル状の蛍光表示装置では、ＩＣを陽極基板上に実装したとすると、陰極基板側にある陰極からの配線を陽極基板上に導き、陽極やＩＣに接続されている配線とともに陰極からの配線も陽極基板上を引き回し、すべての配線を陽極基板上の外部端子に接続し、容器部の外側に導出する構造を採用する場合が多い。このように一方の基板上にある電極を対面する他方の基板上に導くため、容器部の内部には、陽極基板と陰極基板の間にコンタクト部材が設けられている。このコンタクト部材は、Ａｇ等の導電材料で構成したペーストを用いて製造しているので表面が多孔質となり孔の部分に溜まった水分やガスが容器部をシールガラスで封止する工程や後の使用時に放出されて、容器部内の真空度をさらに低下させる原因となっている。
【００１７】
次に、容器部の内部に設けたＩＣは、ダイボンドペーストによって基板上に接着されるが、ＩＣの耐熱性を考慮してダイボンドペーストの焼成温度は蛍光体層の焼成温度である５１０℃よりも低い４８０℃程度とされており、そのため焼成時にはダイボンドペーストからガスが完全には放出されていない可能性があり、後の使用時にダイボンドペーストからガスが放出されて容器部内の真空度をさらに低下させる原因となる可能性がある。
【００１８】
本発明は、以上説明した従来技術における問題点を解決するためになされたものであり、容器部の内面に形成した凹部の空間を利用して容器部内に制御用のＩＣを設けたＩＣ内蔵型蛍光表示装置において、凹部の形成による容器部内容積の増大や使用時におけるガスの発生にも係わらず、容器部内の真空度を向上させ、又は維持することにより、高い寿命特性を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
請求項１に記載されたＩＣ内蔵型蛍光表示装置は、容器部と、蛍光体層を備え前記容器部の内面に設けられた陽極と、前記陽極に対面するように前記容器部の内面に設けられて電子を放出する陰極と、前記容器部の内面に形成された凹部と、前記容器部の内部において前記凹部内に配置された制御用のＩＣとを備え、前記陰極から放出された電子を前記蛍光体層に射突させて発光させるＩＣ内蔵型蛍光表示装置において、
前記容器部の内部を前記陽極及び前記陰極が設けられた第１の部分と前記凹部及び前記ＩＣが設けられた第２の部分に区画する仕切壁を前記容器部の内部に設けたことを特徴としている。
【００２０】
請求項２に記載されたＩＣ内蔵型蛍光表示装置は、請求項１記載のＩＣ内蔵型蛍光表示装置において、
前記陰極又は前記陽極の一方と、前記陰極又は前記陽極の他方が設けられている側の前記内面に設けられた前記ＩＣとを接続する接続電極が、前記容器部の前記第２の部分に設けられていることを特徴としている。
【００２１】
請求項３に記載されたＩＣ内蔵型蛍光表示装置は、請求項１又は２に記載のＩＣ内蔵型蛍光表示装置において、
前記容器部の内部において、少なくとも前記第１の部分に非蒸発型ゲッターが設けられたことを特徴としている。
【００２２】
請求項４に記載されたＩＣ内蔵型蛍光表示装置は、
蛍光体層を有する陽極が内面に形成された陽極基板と、電子を電界放出する陰極が内面に設けられた陰極基板を、前記陽極と前記陰極が所定の間隔をおいて対面するように配置し、その外縁に沿って封止材料で周状に封止してなる容器部と、
前記陰極基板と前記陽極基板の一方の内面の一部に設けられた凹部と、
前記凹部に対面するように前記陰極基板と前記陽極基板の他方の内面の一部に設けられた制御用のＩＣと、
を有するＩＣ内蔵型蛍光表示装置において、
前記容器部の内部を前記陽極及び前記陰極が設けられた第１の部分と前記凹部及び前記ＩＣが設けられた第２の部分とに区画する仕切壁を前記容器部の内部に前記封止材料で形成したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１に記載されたＩＣ内蔵型蛍光表示装置によれば、容器部の内部を気密構造の仕切壁で仕切り、陽極と陰極が設けられた発光表示部分が存在する第１の部分と、使用時にガス発生の原因となりやすい凹部とＩＣが設けられた第２の部分とを区画して隔絶したので、発光表示部分である第１の部分の内容積が小さくなり、製造時には非蒸発型ゲッターによって必要な真空度を達成して良好な寿命特性を得やすくなるとともに、使用時のガス発生によって発光表示部分の発光特性が劣化する不都合が発生しにくい。
【００２４】
請求項２に記載されたＩＣ内蔵型蛍光表示装置によれば、請求項１記載のＩＣ内蔵型蛍光表示装置による効果において、特に、容器部を構成する陽極基板と陰極基板の間に設けられた接続電極が容器部の第２の部分に設けられ、発光表示部分である第１の部分から隔離されているので、使用時に接続電極からガスが発生したとしても、第１の部分の真空度を低下させて発光部分の寿命特性を悪化させる恐れがない。
【００２５】
請求項３に記載されたＩＣ内蔵型蛍光表示装置によれば、請求項１又は２に記載のＩＣ内蔵型蛍光表示装置による効果において、容器部の第１の部分に非蒸発型ゲッターを設けたので、内容積が小さい第１の部分の真空度を非蒸発型ゲッターによって高め、必要な真空度を確実に達成し、維持して、発行表示部分の良好な寿命特性を得ることができる。
【００２６】
請求項４に記載されたＩＣ内蔵型蛍光表示装置によれば、対面する陽極基板と陰極基板の外縁を封止した容器部の内面に凹部を形成し、当該凹部内にＩＣを配置したＩＣ内蔵型蛍光表示装置において、容器部の内部空間を気密構造の仕切壁で区画し、陽極と陰極が設けられた発光表示部分が存在する第１の部分と、使用時にガス発生の原因となりやすい凹部とＩＣが設けられた第２の部分とを区画して隔絶したので、発光表示部分である第１の部分の内容積が小さくなり、製造時には非蒸発型ゲッターによって必要な真空度を達成して良好な寿命特性が得やすくなるとともに、使用時のガス発生によって発光表示部分の発光特性が劣化する不都合が発生しにくい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１実施形態の蛍光表示装置の平面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ切断線における断面図の一部である。
【図３】実施形態の蛍光表示装置を含む薄型パネル構造の蛍光表示装置において、パッケージ容積と容器部内の圧力の関係を、非蒸発型ゲッターの面積をパラメータとして表すグラフである。
【図４】第２実施形態の蛍光表示装置の断面図の一部である。
【図５】図５（ａ）は、容器部の内部にＩＣを実装しない蛍光表示装置の寸法例を示す平面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のｂ−ｂ切断線における断面図である。また、図５（ｃ）は、容器部の内部にＩＣを実装するために図５（ａ）及び（ｂ）に示す蛍光表示装置を横方に拡大して内面に凹部を形成した蛍光表示装置の寸法例を示す平面図であり、同図（ｄ）は同図（ｃ）のｄ−ｄ切断線における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
１．第１実施形態（図１〜図３）
第１実施形態の蛍光表示装置を図１〜図３を参照して説明する。
図１及び図２に示す第１実施形態の蛍光表示装置１は、カーボンナノチューブを利用した電子放出素子を有する薄型パネル構造の蛍光表示装置（カーボンナノチューブフィールドエミッションディスプレイ）である。
【００２９】
薄型パネルである容器部２は、透光性の矩形のガラス板である陰極基板３と、陰極基板３と略同形状であるが一対の長辺がやや長い陽極基板４からなる。陽極基板４と陰極基板３は、陽極基板４の長辺側の一部が突出するように、外形を揃えて互いに平行に配置されている。両基板３，４の間隔は、両基板３，４の間に所定外径（例えば３０μｍ〜１００μｍ程度）のビーズ等をスペーサ５として配置することにより設定されている。そして、陰極基板３の外縁に沿って、両基板３，４の間はフリットガラス等の封止材料６で周状に封止されている。
【００３０】
陽極基板４の内面には陽極７が形成されている。陽極７は、陽極基板４の内面に形成された陽極導体８と、陽極導体８の表面に形成された蛍光体層９からなる。本実施形態の陽極７は、図１の上下方向乃至図２の紙面垂直方向に沿って延設された帯状であり、図１及び図２の左右方向に所定間隔をおいて複数本が並設されている。
【００３１】
陰極基板３の内面には、前記陽極７と対面するように陰極１０が形成されている。陰極１０は、陰極基板３の内面に形成された陰極導体１１と、陰極導体１１の表面に設けられたカーボンナノチューブ１２からなる。本実施形態の陰極１０は、陽極７と直交する方向に沿って延設された帯状であり、所定間隔をおいて複数本が並設されている。
従って、多数本が並列された帯状の陽極７と、これと交差して多数本が並列された帯状の陰極１０とがマトリクスを構成しており、両電極の交点が画素として発光するようになっている。
【００３２】
容器部２の内部には、容器部２の内部空間を２つの部分に気密に区画する仕切壁１５が設けられている。仕切壁１５は、容器部２の封止に使用されているフリットガラス等の封止材料６と同一の材料で構成され、前述した陽極基板４と陰極基板３の外周部を封止する工程で一緒に形成される。仕切壁１５によって仕切られた容器部２の内部空間のうち、第１の部分Ａには陽極７と陰極１０がある。この第１の部分には、陽極７が設けられていない陽極基板４の表面の隅又は陰極１０が設けられていない陰極基板３の表面の隅に、ＺｒＶ等の非蒸発型ゲッター１６が細長い矩形状のパターンで印刷法によって被着形成されている。
【００３３】
仕切壁１５によって仕切られた容器部２の内部空間のうち、第２の部分Ｂには、陰極基板３の内面にザグリ加工により略直方体形状の凹部２０が形成されている。また、凹部２０と対面する陽極基板４の内面には、ダイボンドペーストによって制御素子としてのＩＣ２１が取り付けられている。ダイボンドペーストを含めたＩＣ２１の高さは、陽極基板４と陰極基板３の間隔よりも大きいが、陰極基板３の内面に凹部２０が形成されているので、ＩＣ２１及びＩＣ２１のボンディングワイヤー２２は陰極基板３に干渉・接触することなく容器部２内に収納されている。この凹部はザグリ加工によるものなので、その内面は微細な凹凸状であり、水分等が付着すれば使用時にガスを発生する原因となり、またＩＣを固定しているダイボンドペーストも使用時にガスを発生する原因となりうる。しかし、仮にガスが発生しても、これらの凹部２０やダイボンドペーストは、発光領域を含む第１の部分Ａから隔絶された第２の部分Ｂに設けられているので、発生したガスによって第１の部分Ａの真空度を低下させる不都合は生じず、蛍光体層９の劣化による寿命の短縮化等の不具合を生じさせることはない。
【００３４】
容器部２の内部空間の第２の部分Ｂには、陽極基板４と陰極基板３の間に接続電極２５が設けられている。接続電極２５は、陽極基板４上に設けられた接続配線２６と陰極導体１１とを導通させている。さらに接続配線２６とＩＣ２１はボンディングワイヤー２２によって接続され、さらにＩＣ２１は、陽極基板４上に設けられて容器部２の封着部を気密に貫通している端子電極配線２７に他のボンディングワイヤー２２によって接続されている。なお、図示はしないが、陽極基板４上の陽極７は、陰極１０と同様にＩＣ２１を介して容器部２の外に端子電極配線２７で導出されている。
【００３５】
この接続電極２５は、Ａｇ等の導電材料で構成したペーストを用いて製造しているので、容器部２内でガスを発生させる可能性がある。しかし、仮にガスが発生しても、本実施形態の接続電極２５は、発光領域を含む第１の部分Ａから隔絶された第２の部分Ｂに設けられているので、発生したガスによって第１の部分Ａの真空度を低下させる不都合は生じず、蛍光体層９の劣化による寿命の短縮化等の不具合を生じさせることはない。
【００３６】
以上説明した実施形態の蛍光表示装置の製造方法において、特に容器部２内の真空度に関係する工程について説明する。
陽極基板４と陰極基板３をスペーサ５を挟んで対面させ、その外周部を封止材料６で封止する工程は、５００℃程度の高温度かつ高真空雰囲気の封着炉中で行う。封着工程においては、容器部の第１の部分Ａ及び第２の部分Ｂの内部にある熱せられて膨張したガスは、封着後に室温まで温度が低下することによって、容器部内は減圧される。また第１の部分Ａに設けられた非蒸発型ゲッター１６は３２０℃以上で活性化し、特に第１の部分Ａにおいて容器分内のガスを効果的に吸着する。真空封止の場合の容器部内の圧力は、封着の高温時にはポンプで引くことにより例えば１Ｐａ程度となり、非蒸発型ゲッター１６が活性化した後、封着が完了して室温になった時には非蒸発型ゲッター１６のない凹部２０のある第２の部分Ｂの圧力は前記圧力から１桁下がった程度となり、非蒸発型ゲッター１６がある第１の部分Ａについては蛍光表示装置として必要な真空度が達成される。このように、実施形態の蛍光表示装置の容器部２内の第１の部分Ａは高い真空状態となる。そして、実施形態の蛍光表示装置は元々薄型であるとともに、陽極７のある第１の部分Ａが、内容積の大きな凹部２０のある第２の部分Ｂから仕切壁１５によって隔離されており、さらに封止後に容器部２内にある非蒸発型ゲッター１６によって第１の部分Ａにある気体分子が吸着される効果も活性化時より低いながら期待できるので、第１の部分Ａを高い真空状態に維持できる。
【００３７】
前述した容器部２の外周部を封止材料６で封止する工程は、不活性ガス雰囲気下の封着炉内で行なうこともできる。不活性ガスとしては、Ａｒ、ＣＯ2 、Ｎ2 等が利用できる。不活性ガス雰囲気下の封着工程における容器部内の圧力は、封着の高温時には大気圧である１０１３２５Ｐａ程度となり、非蒸発型ゲッター１６が活性化した後、封着が完了して室温になった時には非蒸発型ゲッター１６のない凹部２０のある第２の部分Ｂの圧力は前記圧力から１桁下がった程度となり、非蒸発型ゲッター１６がある第１の部分Ａについては前述した真空封止の場合より若干圧力が高い程度ではあるが、蛍光表示装置として必要な程度の真空度は達成される。このように、不活性ガス雰囲気下の封着工程による蛍光表示装置では、容器部２内の第１の部分Ａについては実用上発光に問題ない真空状態が得られる。そして、実施形態の蛍光表示装置は元々薄型であるとともに、陽極７のある第１の部分Ａが、内容積の大きな凹部２０のある第２の部分Ｂから仕切壁１５によって隔離されており、さらに封止後に容器部２内にある非蒸発型ゲッター１６によって第１の部分Ａにある気体分子が吸着される効果も活性化時より低いながら期待できるので、第１の部分Ａを実用上発光に問題ない真空度に維持できる。このような製造方法は高真空雰囲気下で行なう方法よりも容易であり、製造コストもより少なくて済む。
【００３８】
前述した容器部２の外周部を封止材料６で封止する工程は、大気雰囲気下の封着炉内で行なうこともできる。この場合には、容器部内の圧力は、不活性ガス雰囲気下の封着工程における容器部内の圧力と同様となり、不活性ガス雰囲気下で封着した容器部を備える蛍光表示装置と同様の効果が得られる。また、このような製造方法は、高真空雰囲気下で行なう方法や、不活性ガス雰囲気下で行なう方法よりもさらに容易であり、製造コストもより一層少なくて済む。
【００３９】
ここで、本実施形態の蛍光表示装置におけるザグリ加工による影響と、さらに仕切壁１５を設けたことによる効果について説明する。
パッシェンの法則によれば、平行な電極間で火花放電の生じる電圧は、ガス圧と電極の間隔の積の関数である。すなわち、真空度が高くなると放電閾値は高くなり、放電による電極の破壊は発生しにくくなる。従って、ザグリ加工により容器部２内に凹部２０を設けただけでは、容器部２の内容積が増大して真空度が悪化し、その結果として放電閾値が下がって陰極１０等の放電破壊が起こりやすくなるはずである。しかし、本実施形態によれば、容器部２内に仕切壁１５を設け、発光表示部の存在する部分を、凹部２０のある部分から気密に区画分離し、発光表示部の存在する部分に非蒸発型ゲッター１６を設けたので、少なくとも発光表示部のある部分は高い真空度の状態にすることができるとともにその状態を維持することができ、その結果として放電閾値が高く保持されて陰極１０や陽極７の放電破壊が起こりにくくなった。
【００４０】
６４ドット×１２８ドットの発光表示部を有する本実施形態の蛍光表示装置と、仕切壁１５がないことだけが相違し、その他は本実施形態の蛍光表示装置と同一構成の比較例の蛍光表示装置を作成した。上記ドット構成は、帯状の陰極１０が６４本、帯状の陽極７が１２８本あることを意味する。ここで、比較例と実施形態の両蛍光表示装置を所定時間、実際に駆動し、カソード配線で見た放電による断線の発生率を比較検討した。その結果、陰極１０の上記本数中の断線した本数の割合を断線率として示すと、比較例が６．８％であったのに対し、本実施形態ではわずか０．８％と低率であり、真空度の高さにより放電が発生しにくくなっていることが明らかとなった。
【００４１】
図３は、本実施形態のような薄型パネル構造の蛍光表示装置において、パッケージ容積と容器部２内の圧力の関係を、非蒸発型ゲッター１６の面積をパラメータとして表すグラフである。同図中、横軸において相対的に左方の「パッケージ容積小」の領域が実施形態の蛍光表示装置に相当し、ＺｒＶの面積の大小に係わらず、縦軸において相対的に下方の「真空度高」が得られることがわかる。
【００４２】
このように、本実施形態の蛍光表示装置１によれば、薄型の蛍光表示装置においてＩＣ２１を容器部２内に設けるために容器部２の内面に凹部２０をザグリ加工した構造でありながら、容器部２内の少なくとも発光領域がある部分（第１の部分Ａ）については十分な真空度が得られるとともに、使用中の真空度も安定し、このため電圧電流特性（電圧輝度特性）が向上し、放電による電極の破壊も起きにくくなり、さらに発光素子としての寿命も向上するという効果が得られた。
【００４３】
２．第２実施形態（図４）
第２実施形態の蛍光表示装置１’を図４を参照して説明する。
この第２実施形態の蛍光表示装置１’は、第１実施形態の蛍光表示装置１と略同様の構成を有するカーボンナノチューブフィールドエミッションディスプレイであり、第１実施形態と同一の構成部分については図２と同一の符号を付して説明を省略し、第１実施形態と異なる部分のみについて説明する。
【００４４】
第２実施形態の蛍光表示装置１’では、陽極７と陰極１０がある第１の部分Ａに接続電極２５が設けられている。すなわち、仕切壁１５で仕切られた第２の部分Ｂにある主要な構成要素は凹部２０、ＩＣ２１、ボンディングワイヤー２２等だけであり、接続電極２５は第２の部分Ｂにはない。本例によれば、接続電極２５からガスがほとんど放出されないことが期待できる場合には、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。仮に、接続電極２５から若干のガスが放出されるとしても、容器部２の内容積を拡大するとともに内面からガスの放出が懸念される凹部２０については、仕切壁１５によって発光表示部から隔離しているので、少なくともその分については真空度を高める又は真空度が低下しない効果を得ることができる。
【００４５】
なお、以上説明した実施形態では、ＩＣ２１を陽極基板４に設け、凹部２０を陰極基板３に設けていたが、ＩＣ２１を陰極基板３に設け、凹部２０を陽極基板４に設ける構成としてもよい。また、本発明は、スピント型の電子放出素子を備えたものや、カーボンナノチューブフィールドエミッションディスプレイのような薄型パネル構造の蛍光表示装置において特に有効であるが、陰極にフィラメントを用いたタイプの蛍光表示装置に適用しても効果が得られることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４６】
１，１’…蛍光表示装置
２…容器部
３…陰極基板
４…陽極基板
７…陽極
１０…陰極
１５…仕切壁
１６…非蒸発型ゲッター
２０…凹部
２１…ＩＣ
２５…接続電極
Ａ…第１の部分
Ｂ…第２の部分
【図１】
2011060497.tif 000003
【図２】
2011060497.tif 000004
【図３】
2011060497.tif 000005
【図４】
2011060497.tif 000006
【図５】
2011060497.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成22年9月13日(2010.9.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
容器部と、蛍光体層を備え前記容器部の内面に設けられた陽極と、前記陽極に対面するように前記容器部の内面に設けられて電子を放出する陰極と、前記容器部の内面に形成された凹部と、前記容器部の内部において前記凹部と対面するように配置された制御用のＩＣとを備え、前記陰極から放出された電子を前記蛍光体層に射突させて発光させるＩＣ内蔵型蛍光表示装置において、
前記容器部の内部を前記陽極及び前記陰極が設けられた第１の部分と前記凹部及び前記ＩＣが設けられた第２の部分に区画する仕切壁を前記容器部の内部に設けたことを特徴とするＩＣ内蔵型蛍光表示装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
前記陰極又は前記陽極の一方と、前記陰極又は前記陽極の他方が設けられている側の前記容器部の内面に設けられた前記ＩＣとを接続する接続電極が、前記容器部の前記第２の部分に設けられていることを特徴とする請求項１記載のＩＣ内蔵型蛍光表示装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
請求項１に記載されたＩＣ内蔵型蛍光表示装置は、容器部と、蛍光体層を備え前記容器部の内面に設けられた陽極と、前記陽極に対面するように前記容器部の内面に設けられて電子を放出する陰極と、前記容器部の内面に形成された凹部と、前記容器部の内部において前記凹部と対面するように配置された制御用のＩＣとを備え、前記陰極から放出された電子を前記蛍光体層に射突させて発光させるＩＣ内蔵型蛍光表示装置において、
前記容器部の内部を前記陽極及び前記陰極が設けられた第１の部分と前記凹部及び前記ＩＣが設けられた第２の部分に区画する仕切壁を前記容器部の内部に設けたことを特徴としている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
請求項２に記載されたＩＣ内蔵型蛍光表示装置は、請求項１記載のＩＣ内蔵型蛍光表示装置において、
前記陰極又は前記陽極の一方と、前記陰極又は前記陽極の他方が設けられている側の前記容器部の内面に設けられた前記ＩＣとを接続する接続電極が、前記容器部の前記第２の部分に設けられていることを特徴としている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
以上説明した実施形態の蛍光表示装置の製造方法において、特に容器部２内の真空度に関係する工程について説明する。
陽極基板４と陰極基板３をスペーサ５を挟んで対面させ、その外周部を封止材料６で封止する工程は、５００℃程度の高温度かつ高真空雰囲気の封着炉中で行う。封着工程においては、容器部の第１の部分Ａ及び第２の部分Ｂの内部にある熱せられて膨張したガスは、封着後に室温まで温度が低下することによって、容器部内は減圧される。また第１の部分Ａに設けられた非蒸発型ゲッター１６は３２０℃以上で活性化し、特に第１の部分Ａにおいて容器部内のガスを効果的に吸着する。真空封止の場合の容器部内の圧力は、封着の高温時にはポンプで引くことにより例えば１Ｐａ程度となり、非蒸発型ゲッター１６が活性化した後、封着が完了して室温になった時には非蒸発型ゲッター１６のない凹部２０のある第２の部分Ｂの圧力は前記圧力から１桁下がった程度となり、非蒸発型ゲッター１６がある第１の部分Ａについては蛍光表示装置として必要な真空度が達成される。このように、実施形態の蛍光表示装置の容器部２内の第１の部分Ａは高い真空状態となる。そして、実施形態の蛍光表示装置は元々薄型であるとともに、陽極７のある第１の部分Ａが、内容積の大きな凹部２０のある第２の部分Ｂから仕切壁１５によって隔離されており、さらに封止後に容器部２内にある非蒸発型ゲッター１６によって第１の部分Ａにある気体分子が吸着される効果も活性化時より低いながら期待できるので、第１の部分Ａを高い真空状態に維持できる。