(57)【要約】【課題】電界電子放出素子からの電子を蛍光層に照射して所望の表示を行う蛍光表示装置における基板間の空間の真空度や電子放出素子の先鋭度および平滑度が高く、信頼性および安定性のよい蛍光表示装置を容易・安価に製造することのできる製造方法を提供する。【解決手段】電子放出素子を有する素子基板１と対向基板２とを挟持体３を介して貼り合わせしてなる蛍光表示装置の製造方法において、前記素子基板１と前記対向基板２とを真空中で前記挟持体３を介して貼り合せて封着する工程の前に、当該封着する工程での温度以上で前記挟持体を加熱処理する工程を有することを特徴とする。また電子放出素子を有する素子基板１と対向基板２とを貼り合わせしてなる蛍光表示装置の製造方法において、前記素子基板と前記対向基板とを真空中で貼り合せて封着する工程の前に、前記素子基板１もしくは前記対向基板２に真空中にて光照射する工程を有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
　電子放出素子を有する素子基板と対向基板とを挟持体を介して貼り合わせしてなる蛍光表示装置の製造方法において、
　前記素子基板と前記対向基板とを真空中で前記挟持体を介して貼り合せて封着する工程の前に、当該封着する工程での温度以上で前記挟持体を加熱処理する工程を有することを特徴とする蛍光表示装置の製造方法。
【請求項２】
　前記挟持体の加熱処理工程において、前記挟持体中に含有するガスを脱気することを特徴とする請求項１記載の蛍光表示装置の製造方法。
【請求項３】
　電子放出素子を有する素子基板と対向基板とを貼り合わせしてなる蛍光表示装置の製造方法において、
　前記素子基板と前記対向基板とを真空中で貼り合せて封着する工程の前に、前記素子基板もしくは前記対向基板に真空中にて光照射する工程を有することを特徴とする蛍光表示装置の製造方法。
【請求項４】
　前記光照射する工程において、前記基板表面に付着した気体分子を除去して表面クリーニングすることを特徴とする請求項３記載の蛍光表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、例えば時計や、車載計器、ＯＡ機器、その他各種情報案内表示器などの表示に用いられる発光型キャラクタディスプレイ等あるいはカムコーダーのビューファインダー等に利用する小型マトリクスディスプレイ等の蛍光表示装置、とりわけ電界電子放出素子からの電子を蛍光層に照射して所望の表示を行う蛍光表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
　最近、上記のような蛍光表示装置として、電界電子放出素子を電子源とし、その電界電子放出素子からの電子を蛍光層に照射して表示を行うことが提案されている（例えば、Technical Digest of IVMC 91 参照）。
【０００３】
　図２２は上記のような蛍光表示装置の一例を示すもので、ガラス等よりなる素子基板１０１上に導電性のカソード電極１０２を形成し、そのカソード電極１０２上に絶縁層１０３を介してゲート電極１０４を形成すると共に、その絶縁層１０３とゲート電極１０４とに形成した開口部内のカソード電極１０２上に略円錐状の電界電子放出素子（マイクロチップ）１０５を設ける。又その素子基板１０１の上方に配置したガラス等よりなる素子基板１０６の下面にＩＴＯ等よりなるアノード電極１０７を形成し、その下面側の上記電界電子放出素子１０５の上方位置に蛍光層１０８を設けた構成である。
【０００４】
　そして上記電界電子放出素子１０５と蛍光層１０８との間、すなわち上記両基板１０１・１０６間の空間Ｓを真空にし、カソード電極１０２とゲート電極１０４およびアノード電極１０７とに所定の電圧を印加することによって、円錐状の電界電子放出素子１０５の先端から電子を放出させ、蛍光層１０８に照射することによって所望の表示を行うものである。
【０００５】
　上記の空間Ｓを真空にするために、従来は例えば図２３に示すように一方の基板１０６に排気口１０９を形成すると共に、その排気口１０９の外側にガラス管１１０を取付け、そのガラス管１１０から両基板１０１・１０６間の空間Ｓ内の空気を吸引排出させて真空にした後、上記ガラス管を封じ切って封止している。
【０００６】
　また上記の真空度を高めるために、ゲッタ材料を用いることも知られており、例えば従来の蛍光表示管においては、図２４に示すように純鉄等よりなる断面チャンネル型のドーナツ状の金属製容器１１１内に、ＢａＡｌ４　とＮｉとの混合粉末１１２を充填してなるゲッタ材料１１０を、蛍光表示管内に配置し、高周波加熱等により蒸発蘇生して表示管内のガスを吸着させることによって真空度を高めることが行われている。
【０００７】
　しかしながら、蛍光表示装置の空間の真空度は、より促進されることが求められている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
　本発明は、装置内の真空度の高い蛍光表示装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
　本発明による蛍光表示装置の製造方法は、電子放出素子を有する素子基板と対向基板とを挟持体を介して貼り合わせしてなる蛍光表示装置の製造方法において、前記素子基板と前記対向基板とを真空中で前記挟持体を介して貼り合せて封着する工程の前に、当該封着する工程での温度以上で前記挟持体を加熱処理する工程を有することを特徴とする。
【００１０】
　また本発明による他の蛍光表示装置の製造方法は、電子放出素子を有する素子基板と対向基板とを貼り合わせしてなる蛍光表示装置の製造方法において、前記素子基板と前記対向基板とを真空中で貼り合せて封着する工程の前に、前記素子基板もしくは前記対向基板に真空中にて光照射する工程を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
　以上のように本発明によれば、極く簡単な工程を付加するだけで信頼性および安定性のよい蛍光表示装置を容易・安価に製造することが可能となるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
　以下、図に示す実施例に基づいて本発明による蛍光表示装置およびその装置における蛍光層の形成方法並びに装置内空間の真空密封方法および真空度促進方法を具体的に説明する。
【００１３】
　図１は本発明による蛍光表示装置の一実施例を示す平面図、図２・図３・図４はそれぞれ図１におけるＡ−Ａ・Ｂ−Ｂ・Ｃ−Ｃ線断面図であり、本実施例は時計表示を行うキャラクタディスプレイに適用した例を示す。
【００１４】
　図において、１は素子基板で、本実施例においては（１００）面方位をもつｎ型単結晶シリコン基板が用いられている。その素子基板１の上方には、対向基板２が所定の間隔をおいて略平行に配置され、その両基板１・２間の周辺部に介在させた挟持体３によって気密性よく密着結合すると共に、その挟持体３で囲まれた両基板１・２間には空間Ｓが形成されている。
【００１５】
　上記対向基板２の材質としては、熱膨張係数が前記の素子基板１に近いものを用いるのが望ましく、本実施例においては硼硅酸ガラスよりなる透明のガラス基板（コーニング社製＃７７４０）が用いられている。
【００１６】
　また挟持体３の材質としては、前記の両基板１・２を貼り合わせた後の応力を小さくするために、熱膨張係数が両基板１・２のそれに近いものが好ましく、特にそれらの中間値のものが望ましい。本実施例においては、挟持体３として作業点が４５０℃、熱膨張係数が５３×１０−７／℃の低融点粉末ガラスを用いている。
【００１７】
　さらに挟持体３には、両基板１・２を平行に保持させるためにスペーサ等を混入させるのが望ましい。その場合のスペーサ等は、上記の挟持体３を加熱溶融軟化させて両基板１・２を封着する際に、軟化しないものを選択する必要があり、本実施例においては軟化点が上記の封着温度以上の球状ガラススペーサが用いられている。又そのスペーサの粒径は、少なくとも後述する蛍光体層８の厚みより大きいものを用いる必要があり、本実施例では粒径６０μｍのスペーサを用いることによって両基板１・２は約６０μｍの間隔で平行に対向配置されている。
【００１８】
　素子基板１の前記空間Ｓ内の表面には、時刻表示用に配置された複数個のセグメント電極５が形成され、その各セグメント電極５には図５および図６に示すように電子放出源である複数個の電界電子放出素子６が具備されている。５ａは上記各セグメント電極５を外部回路に接続するためのセグメント端子で、その各端子５ａは前記空間Ｓよりも外側の絶縁基板１の表面に設けられ、前記各セグメント電極５とセグメント配線５ｂを介して接続されている。
【００１９】
　上記の電界電子放出素子６は、図７に示すように異方性エッチング法などにより加工された略円錘状の突起６ａと、その突起６ａの近傍を除く素子基板１の表面に形成された二酸化シリコン薄膜等よりなる絶縁層６ｂと、その絶縁層６ｂの表面に形成され、上記突起６ａの上部近傍に平面略円形の開口部を有するモリブデン薄膜もしくはタンタル薄膜等よりなるセグメント電極（ゲート電極）５とで構成されている。
【００２０】
　また上記電界電子放出素子６の密度は、４×１０４　（個／ｃｍ２　）以上が望ましい。ただし上記の密度は、電界電子放出素子６と後述する蛍光層８との距離ｄＡＫ（ｃｍ）を考慮して決定すればよく、１／ｄＡＫ２　（個／ｃｍ２　）以上が目安となる。本実施例においては２５μｍ□に１個の割合で電界電子放出素子６を形成し、１つのセグメントで約１０００乃至２０００個の電界電子放出素子６が設けられている。
【００２１】
　なお、電界電子放出素子６の構成は、上記実施例に限らず、例えばJAP,Vol.47（1976）p.5248に報告されているようなスピント型や、Technical Digest of IVMC '91（1991）p.46に報告されているようなラテラル型、もしくは上記Technical Digest of IVMC '91（1991）p.26に報告されているようなＲＩＥと熱酸化によって製造されるもの等にも適用できる。
【００２２】
　一方、対向基板２の前記空間Ｓ内の表面には、上記素子基板１上の全セグメントに共通のアノード電極７が形成されている。そのアノード電極７は本実施例においてはＩＴＯ薄膜が用いられ、その膜厚は２０００オングストロームに形成されている。図中７ａはアノード電極７の外部回路との接続用アノード端子で、本実施例においては前記空間Ｓの外側に突出させたアノード電極７上にＣｒ薄膜を形成したものであるが、上記の空間Ｓの外側に突出するアノード電極７に直接外部回路を接続することもできる。
【００２３】
　上記アノード電極７の表面には蛍光層８が設けられ、その蛍光層８は本発明においては蛍光体に接着剤の役割をなす低融点ガラスを含有させたものが用いられている。
【００２４】
　上記の蛍光体としては、本実施例においては緑色発光のＺｎＯ：Ｚｎを用いている。ただし、上記の緑色発光する蛍光体の他に、例えば青色発光するＺｎＳ：Ｃｌ＋Ｉｎ２　Ｏ３　や、橙色発光するＺｎＳ：Ａｇ＋Ｉｎ２　Ｏ３　などを用いてもよい。また上記のような色の異なる複数種類の蛍光体を用いることによりマルチカラー表示やフルカラー表示を行うことも可能である。
【００２５】
　また低融点ガラスとしては、前記蛍光層８を支持する対向基板２と熱膨張係数が略等しいものを用いるとよく、例えば熱膨張係数が２０×１０−７／℃〜９０×１０−７／℃の範囲のものを用いる。具体的には、例えばフリットガラス（岩城硝子株式会社製、Ｔ４３６など）や結晶化低融点ガラス等を用いることができる。本実施例においては、上記のフリットガラスが用いられ、その熱膨張係数は６０×１０−７／℃であり、作業点は４５０℃である。なお、接着効果のあるアルカリ金属ケイ酸塩系無機接着剤や、リン酸塩系無機接着剤を低融点ガラスとして使用することもできる。
【００２６】
　上記の蛍光層８を形成するに当たっては、例えば粉末状の蛍光体と低融点ガラスとを混合し、それにバインダを混ぜてペースト状にし、そのペーストをアノード電極７の表面に塗布し、乾燥して焼成すればよい。
【００２７】
　そのバインダとしては、例えばビークル等の有機バインダを用いることができる。本実施例においては、ブチルカルビトールアセテートに２〜５％のニトロセルロースを混合したものを用いた。
【００２８】
　上記の蛍光体と低融点ガラスとの混合割合は、蛍光体に対して低融点ガラスが少なすぎると付着力が低下し、多すぎると高抵抗となったり表示が暗くなったりしてしまうので、蛍光体と低融点ガラスとを合わせた重量に対して低融点ガラスが２０〜７０重量％の範囲内になるようにするのが望ましい。
【００２９】
　またバインダの割合は、少ないと塗布したときの膜厚が厚くなり、多すぎると薄くなってしまうので、形成すべき蛍光層８の膜厚を勘案して適宜調整するとよく、例えば蛍光層８の膜厚を１０μｍ程度に形成するには、３％のニトロセルロースを混合したブチルカルビトールアセテートをバインダとして用いた場合には、蛍光体と低融点ガラスとを合わせた重量に対して２０〜８０重量％程度が適当である。
【００３０】
　図８は蛍光体１．４ｇに対して低融点ガラスの混合量を適宜変化させ、それに３・６ｇのバインダを添加して蛍光層８を形成したときの電界強度に対する蛍光層の接着強度の適否を調べた結果を示す。上記実施例における電界電子放出素子６の近傍の実電界強度は約７×１０４　Ｖ／ｃｍであったが、その場合のフリットガラスの混合量は約１．２ｇ以上必要であることが分かった。
【００３１】
　また上記の蛍光体と低融点ガラスおよびバインダの配合重量割合と、それによる諸特性を図９に示す。同図は蛍光体の割合をｘ、低融点ガラスの割合をｙ、バインダの割合をｚとし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１とした場合において、どのような割合が適切であるかを調べた結果を示すもので、蛍光体と低融点ガラスおよびバインダの配合重量割合をｘ：ｙ：ｚ＝０．２：０．２９：０．５１とした図中の○印付近が最も適切であることが分かった。
【００３２】
　なお、図９中に点線で示した領域内の配合重量割合（ｘ＝０．０５〜０．３０重量％、ｙ＝０．１５〜０．５５重量％、ｚ＝０．１５〜０．８０重量％）であれば接着強度は良好であり、この領域内で透過率や導電性を考慮しながら配合割合を適宜選択することができる。
【００３３】
　また上記のような配合重量割合でアノード電極７の表面に蛍光層８を形成したところ、アノード電極７に対して良好に密着し、８×１０４　Ｖ／ｃｍ（５０μｍギャップで４００Ｖ）以上の電界に耐え、充分な実用レベルの接着力が得られた。そのときの蛍光層形成スケジュールを図１０に示す。
【００３４】
　次に、上記のような蛍光表示装置においては、前述従来例と同様に電界電子放出素子６と蛍光層８との間、すなわち前記両基板１・２間の空間Ｓを真空にする必要があり、その真空にするための構成例および真空密封方法について説明する。
【００３５】
　前記図１および図４において、２ａは両基板１・２および挟持体３とで囲まれた前記空間Ｓ内の空気を排出させて真空にする際の排気口であり、その排気口２ａから上記空間Ｓ内の空気を排出させて真空にした後、上記排気口２ａをハンダ９で密封するようにしたものである。
【００３６】
　図１１は上記のようにハンダ９で排気口２ａを密封した状態の一例を示すもので、対向基板２に形成した排気口２ａ内にその外側からハンダ９を埋め込んだものである。そのハンダ９としては、例えばＰｂ・Ｓｎ合金等を用いるとよく、本実施例においては、Ｐｂを３７重量％含有させたＰｂ・Ｓｎ合金が用いられている。
【００３７】
　上記の排気口２ａは図示例のように外側の開口部を漏斗状に形成すると、ハンダ９との接合面が広くなって接合強度を増大させることができる。
【００３８】
　また対向基板２とハンダ９との間には、両者の密着性をよくするために必要に応じて中間部材を介在させるとよく、本実施例では対向基板２とハンダ９との間にＣｒよりなる第１の中間部材９ａと、Ａｕを８０重量％含有させたＡｕ・Ｓｎ合金よりなる第２の中間部材９ｂとを順に介在させている。
【００３９】
　上記のＣｒよりなる第１の中間部材９ａと、対向基板２およびＡｕ・Ｓｎ合金よりなる第２の中間部材９ｂとの密着性がよく、又その第２の中間部材９ｂと上記のハンダ９との密着性がよいため、ハンダ９を中間部材９ａ・９ｂを介して対向基板２に強固に且つ気密性よく密着固定できるものである。
【００４０】
　図１２は排気口２ａをハンダ９で密封した他の具体例を示す断面図である。本例はハンダ９を上記対向基板２に対面する素子基板１の内面まで延長して設けたもので、その素子基板１とハンダ９との間には上記と同様の中間部材９ａ・９ｂが介在されている。
【００４１】
　上記のようにハンダ９を対向基板２に対向する素子基板１の内面まで延長して設けると、ハンダ９を介して素子基板１と対向基板２とを、より強固に固定することが可能となり、両基板１・２間の空間Ｓを真空にして内外圧力差が増大したときの耐圧強度を高めることができると共に、両基板１・２の間隔保持スペーサとしての機能をも持たせることができる。
【００４２】
　上記のように排気口２ａをハンダ９で密封するには、例えば以下の要領で行えばよい。先ず、予め対向基板２に、例えば超音波加工機等で排気口２ａを形成しておく。この場合、超音波加工機等で空間Ｓに接する面より穿孔していくと、最後に穴が抜ける際に穴の端部が欠けて必然的に上記図１１および図１２のように漏斗状に形成することができる。
【００４３】
　次に上記排気口２ａの開口部に中間部材９ａ・９ｂを蒸着もしくはスパッタ等で形成するもので、前記両基板１・２を組合せる前に行えば図１１のように対向基板２側にのみ中間部材９ａ・９ｂを形成することができ、両基板１・２を組合せた後に行えば図１２のように対向基板２と素子基板１の両方に同時に中間部材９ａ・９ｂを形成することができる。
【００４４】
　そして最後に前記両基板１・２間の空間Ｓを真空にしてハンダ９で排気口２ａを密封するもので、例えば図１３に示すように両基板１・２を一体化したパネルＰを、排気口２ａを下向きにして真空チャンバ２０内の架台２１上に載置して、その架台２１と上記排気口２ａとの間に図１４の（ａ）に示すように球状のハンダ９を配置し、上記真空チャンバ２０内を真空にして上記排気口２ａとハンダ９との間から前記両基板１・２間の空間Ｓ内の空気を排出して真空にした後、ヒータ２２でハンダ９を加熱溶融して上記排出口２ａ内に充填させ、ハンダ９を硬化させて図１４の（ｂ）のように排気口２ａを密封すればよい。図１３において、２３は重石、２４は熱電対である。
【００４５】
　上記のようにして両基板１・２間の空間Ｓを真空にして排気口２ａをハンダ９で密封する場合のタイムスケジュールの一例を図１５に示す。
【００４６】
　上記のようにすると、前記両基板１・２間の空間Ｓを真空にする工程と、排気口２ａを密封する工程とを、連続的に容易に行うことができる。またハンダ９の外表面は、両基板１・２等の自重で上記図１４の（ｂ）のように平らに形成することができる。
【００４７】
　さらに上記のようにして真空にした空間Ｓ内にゲッタ材料を設ければ、空間Ｓ内の真空度を更に高めることができるもので、そのゲッタ材料の構成例およびそれを用いた真空度促進方法を説明する。
【００４８】
　前記図１および図２において、１０は前記空間Ｓ内に残留するガスを吸着させるためのゲッタ材料であり、予め対向基板２の内面に蒸着等で薄膜状に形成し、空間Ｓ内を真空排気したのち上記ゲッタ材料９にレーザ光を照射して蒸発蘇生させることにより、空間Ｓ内に残留するガスを吸着させるようにしたものである。
【００４９】
　上記ゲッタ材料としては、例えばＡｌＭｇ合金、ＡｌＢａ合金、Ｔｉ、Ｚｒ合金、Ｈｆ合金等を用いることができる。又そのゲッタ材料１０の膜厚は、あまり薄いと残留ガスの吸着効果が少なく、逆に厚すぎるとレーザ光で蒸発させることができなくなるので、１０００〜６０００オングストロームの範囲内とするのが望ましい。本実施例においては、Ｍｇを１０％含有するＡｌＭｇ薄膜を用いたもので、その膜厚は約３０００オングストロームに形成されている。またゲッタ材料の形成面積は真空層の大きさに合わせて広くすればよく、本実施例においては２０ｍｍ２　とした。
【００５０】
　また上記のゲッタ材料１０を形成するに当たっては、前記両基板１・２を貼り合わせる前に、予め対向基板上に真空蒸着法等で形成する。そして、両基板１・２を貼り合わせて前記空間Ｓ内を真空にした後、図１７の矢印ように対向基板２の外側からゲッタ材料１０に向けてレーザ光Ｌを照射するもので、例えば図１６の鎖線示のようにスポット状に順次照射する。
【００５１】
　上記のようにゲッタ材料１０にレーザ光を照射すると、ゲッタ材料１０が図１７に示すように細かい粒１０ａとなって蒸発飛散し、蘇生されて空間Ｓ内に残留するガスが吸着されて真空度を高めることができるものである。
【００５２】
　上記のレーザ光としては、例えばＹＡＧレーザ、ＣＯ２　レーザ、Ａｒイオンレーザ、エキシマレーザ、色素レーザ等を用いることができる。
【００５３】
　なお前記の両基板１・２の貼り合せは真空中で行うのが望ましく、そのようにすると、ゲッタ材料の酸化等による劣化を少なくすることができる。
【００５４】
　次に、上記の蛍光表示装置全体の製造プロセスの一例を、図１８に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００５５】
　まず素子基板１としてシリコン基板の表面に異方性エッチングによって前記図７に示す突起６ａを形成すると共に、そのシリコン基板の表面にスパッタ法によって絶縁層６ｂとなる二酸化シリコン薄膜とセグメント電極５となるタンタル薄膜を形成し、選択エッチング法によって突起６ａ上部のタンタル薄膜と二酸化シリコン薄膜を選択的に除去し開口して突起６ａを露出させる。タンタル薄膜はパターニングしてセグメント電極５とし、各セグメント端子５ａにハンダ付けが容易なニッケル薄膜を形成して実装端子とする。
【００５６】
　なお上記のタンタル薄膜は、その表面に安定なタンタル酸化膜（ＴａＯｘ）を容易に形成できるので、挟持体３との接触部で発生する電界腐食による断線を防止でき、信頼性の高い配線を実現できる利点がある。
【００５７】
　一方、対向基板２としてガラス基板上に、アノード電極７となるＩＴＯ薄膜を形成して所定の形状にパターニングし、上記のガラス基板を所望の大きさ・形状に裁断することによって、表面にアノード電極７を有する対向基板２を形成する。次いで、そのガラス基板に排気口２ａを形成するための穴開け加工をする。
【００５８】
　また、球状ガラススペーサと低融点粉末ガラスとを液状の有機バインダで混合して流動性を有するペースト状にし、そのペーストを対向基板２の周辺のシール部にスクリーン印刷等することによって挟持体３を形成する。その挟持体３は、それに含まれる有機バインダの溶媒を気化させるために、例えば１２０℃で２０分間程度加熱して乾燥させる。
【００５９】
　次いで、上記対向基板２のアノード電極表面に、前記の蛍光体と低融点ガラスとを前記のように所定の割合で混合し、液状の有機バインダを混ぜて流動性を有するペースト状にしたものを、スクリーン印刷法等により塗布して蛍光層８を形成する。なお、マルチカラー表示やフルカラー表示を行うものにあっては、赤、緑、青色発光の３色の蛍光体を各別に低融点ガラスとバインダに混合して３回のスクリーン印刷を行う。
【００６０】
　そして上記蛍光体層８も、それに含まれる有機バインダの溶媒を気化させるために、例えば１２０℃で２０分間程度加熱して乾燥させる。その後、例えば３４０℃から４５０℃程度に段階的に加熱し、前記挟持体３の仮焼成と同時に蛍光層８を焼成させる。さらに対向基板２にゲッタ材料１０を蒸着等で設ける。
【００６１】
　次に、その対向基板２と前記の電界電子放出素子６を具備した素子基板１とを位置合わせして挟持体３を介して平行に対向させ、その両基板１・２に荷重を加えた状態で真空チャンバ内にセットする。
【００６２】
　その真空チャンバで真空引きされた状態で、前記空間Ｓ内の残留ガスや有機材料を排気口２ａから排出除去するために、封着温度以下で充分加熱して脱気処理する。その後、例えば４５０℃に加熱して前記挟持体３を溶融し焼成させることにより両基板１、２は真空貼り合わせ封着される。次いで、前記排気口２ａから前記空間Ｓ内の空気を真空排気すると共に、ハンダ等の封止部材９で上記排気口２ａを密封するもので、それによって前記空間Ｓが真空状態に保たれる。
【００６３】
　そして最後に、上記の貼り合わせた両基板１・２を真空チャンバより取り出し、対向基板２の表面に設けたゲッタ材料１０を前記対向基板２の外面側よりレーザ照射して加熱することにより前記素子基板１表面などに蒸発飛散させて、前記空間Ｓ内に発生もしくは残留するガスを吸着して真空度を高める。
【００６４】
　上記のようにして形成した各電極に、端子実装、基板実装を経て駆動回路を接続することによって、蛍光表示装置が完成するもので、本実施例で完成した蛍光表示装置は、厚さが約２ｍｍ、縦１５ｍｍ、横２５ｍｍと極めて薄く小型で軽量にすることができた。そのうち表示部の寸法は、縦１２ｍｍ、横２２ｍｍとし、時刻表示のための７セグメントの大きさは縦４ｍｍ、横２．５ｍｍとした。
【００６５】
　上記のプロセスにおいて、前記対向基板２と前記素子基板１を挟持体３を介して真空中で貼り合わせ封着する工程の前に、前記対向基板２に形成される前記挟持体３を封着温度以上で加熱処理する工程を入れると、真空度をよくすることができる。これは真空中において挟持体３を融点以上で加熱処理することにより前記挟持体３中に含有するガスおよび有機材料等を脱気することにより、封着の際にガスの発生がなくなり、真空度および気密性のよい蛍光表示装置が実現できる。
【００６６】
　また、前記対向基板２と前記素子基板１を挟持体３を介して真空中で貼り合わせ封着する工程の前に、対向基板２もしくは素子基板１に真空中にて光照射し脱気する工程をいれてもよい。これは、真空中においてそれぞれの基板表面に紫外線を含む水銀灯、ハロゲンランプ、レーザ光などを光源にして光照射することにより、基板表面に付着した気体分子、有機材料等を活性化し、除去することにより表面クリーニングを行うものである。とくに、電界電子放出素子６の突起６ａ表面のクリーニングには効果がある。この光照射工程は、均一で閾値電圧が低く、しかも放出電流の安定性が良くなるなどの効果を有し、その結果、信頼性の高い蛍光表示装置が得られる。
【００６７】
　上記のようにして作成された蛍光表示装置を駆動させるには、カソード電極である前記突起６ａに対してゲート電極としてのセグメント電極７に正電位のゲート電圧ＶＧＫを印加し、突起６ａの先端付近に強い電界を印加するもので、それによって突起６ａの先端付近よりトンネル効果によって電子が、真空の前記空間Ｓ内に放出される。その放出された電子は、アノード電極７に印加された正電位のアノード電圧ＶＡＫによって加速され、蛍光層８に照射・流入されて該蛍光層８が励起されて蛍光層８中の蛍光体が発光して所望の表示がなされるものである。
【００６８】
　その際、上記の突起６ａから飛び出す電子は、突起６ａの先端を頂点とする逆円錐状に広がり、蛍光層８の表面では、ほぼｄＡＫを半径とする円形状に電子が照射される。そのとき蛍光層８に流入するアノード電流ＩＡＫは、ＶＡＫ>>ＶＧＫのとき、ＶＧＫによって制御される。電界電子放出素子１個当りのアノード電流ＩＡＫは、ＶＧＫ＝７０ＶのときＩＡＫ＝５×１０−１０　Ａ（ＶＡＫ＝２００Ｖ）であった。
【００６９】
　ところで、アノード電圧がゲート電圧と同程度以下の電圧になると、放出された電子はゲート電極にも流れるようになるため無効電流が増加する。これを防止するために、好ましくはＶＡＫ＞２ＶＧＫとなるように電圧を設定するとよい。
【００７０】
　なお上記実施例は対向基板２に排気口を設けて前記空間Ｓ内の空気を排気するようにしたが、上記の排気口を素子基板１側もしくは上記両基板に設けてもよく、また素子基板１と対向基板２とを挟持体３を介して封着する際に排気してもよい。例えば上記両基板１・２の一方の基板上に挟持体３を形成してその挟持体３の封着温度以下で他方の基板を重ねる。すると、挟持体３の表面には微細な凹凸があって上記他方の基板挟持体３との間に隙間が生じる。これを真空チャンバ等に入れることによって上記の隙間から前記空間内の空気を排出させ、その状態で封着温度以上に加熱し封着して上記の隙間を塞げばよい。
【００７１】
また上記実施例はゲッタ材料１０を、対向基板２の内面に蒸着等によって設けたが、素子基板側に設けてもよく、また蒸着に限らずスパッタリングその他の手段で設けることもできる。また例えば図１９に示すように対向基板２に凹部２ｂを形成し、その凹部内にゲッタ材料１０を埋め込むようにしてもよい。
【００７２】
　上記の実施例は時刻表示を行う７セグメント型キャラクタディスプレイに適用したが、他の蛍光表示装置にも適用可能であり、図２０および図２１はマトリクス型蛍光表示装置に適用した例を示す。
【００７３】
　同図において、１１はシリコン基板等よりなるマトリクス素子基板で、その基板１１上には前記と同様の電界電子放出素子６が具備されている。その電界電子放出素子は、上記のような構成に限らず、ガラス基板上に形成されたスピント型やラテラル型等であっても構わない。一方、対向基板２にはアノード電極となる導電体のＩＴＯ薄膜７が形成され、その上に蛍光色を発光する蛍光層８が形成されている。
【００７４】
　上記マトリクス素子基板１１と前記対向基板２は挟持体３により気密性をもって接着され、その両基板はフォトプロセスで製作されたスペーサ１２により所定の間隔に保持されている。そのスペーサ１２としては、スピンコート法で形成したＳｉＯＸ　などが用いられ、図２１に示すように電界電子放出素子６が存在しないストライプゲート電極１３とストライプカソード電極１４が存在しない絶縁層６ｂの上に柱状に形成されている。
【００７５】
　また上記マトリクス素子基板１１の外周部には、外部回路接続用の前記ストライプゲート電極１３のゲート配線１３ａと、前記ストライプカソード電極１４のカソード配線１４ａが形成されている。
【００７６】
　上記のようなマトリクス型蛍光表示装置は例えばカムコーダーのカラービューファインダ等に利用される。
【００７７】
　なお上記実施例における蛍光層８も前記実施例と同様の構成および形成方法で設けることができる。また上記実施例においても両基板１１・２間の空間Ｓを真空にするものであるが、この場合にも図には省略したが前記実施例と同様にいずれかの基板に排気口を形成してハンダで密封することができる。又この場合にも前記実施例と同様のゲッタ材料を基板の内面に設け、これにレーザを照射して真空度を高めることができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
　以上説明したように本発明においては、素子基板と対向基板とを真空中で挟持体を介して貼り合せて封着する工程の前に、当該封着する工程での温度以上で前記挟持体を加熱処理する工程を付加することで、挟持体中に含有するガスおよび有機材料等が脱気されて真空度および気密性のよい蛍光表示装置を提供することが可能となる。また素子基板と対向基板とを真空中で貼り合せて封着する工程の前に、素子基板もしくは対向基板に真空中にて光照射する工程を付加することで、その光照射によって基板表面に付着した気体分子や有機材料等が活性化されて除去され、それによって特に電子放出素子の突起表面がクリーニングされ、放出電流の安定性が良くなるなどの効果を奏する。その結果、信頼性の高い蛍光表示装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明による蛍光表示装置の一実施例を示す平面図。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図。
【図３】図１におけるＢ−Ｂ線断面図。
【図４】図１におけるＣ−Ｃ線断面図。
【図５】上記実施例における１セグメント部分の拡大平面図。
【図６】図５におけるＤ−Ｄ線断面図。
【図７】上記実施例における電界電子放出素子の拡大断面図。
【図８】低融点ガラスの混合量に対する接着強度の適否を示すグラフ。
【図９】蛍光体と低融点ガラスおよびバインダとの最適組成比を示すグラフ。
【図１０】蛍光層形成スケジュールを示すグラフ。
【図１１】ハンダによる排気口の密封構造の一例を示す断面図。
【図１２】ハンダによる排気口の密封構造の他の例を示す断面図。
【図１３】真空チャンバの縦断面図。
【図１４】（ａ）および（ｂ）は排気口の密封要領を示す説明図。
【図１５】真空密封工程のタイムスケジュールを示す説明図。
【図１６】ゲッタ材料にレーザ光を照射する要領を示す要部の平面図。
【図１７】ゲッタ材料にレーザ光を照射した状態の要部の断面図。
【図１８】蛍光表示装置の製造プロセスの一例を示すフローチャート図。
【図１９】ゲッタ材料を対向基板に形成した凹部内に埋め込んだ例の断面図。
【図２０】本発明による蛍光表示装置の他の実施例を示す要部の平面図。
【図２１】上記他の実施例における縦断面図。
【図２２】従来の蛍光表示装置の縦断面図。
【図２３】従来の真空密封構造を示す概略縦断面図。
【図２４】（ａ）および（ｂ）は従来のゲッタ材料の平面図および断面図。
【符号の説明】
【００８０】
　１　素子基板
　２　対向基板
　３　挟持体
　５　セグメント電極
　６　電子放出素子
　７　アノード電極
　８　蛍光体層
　９　ハンダ
　１０　ゲッタ材料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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