JP2000311588A

JP2000311588A - ゲッター、ゲッターを有する気密容器および画像形成装置、ゲッターの製造方法

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Publication number: JP2000311588A
Application number: JP2000039648A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Arai; 由高荒井; Kazuya Shigeoka; 和也重岡; Mitsutoshi Hasegawa; 光利長谷川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-02-26
Filing date: 2000-02-17
Publication date: 2000-11-07
Anticipated expiration: 2020-02-17
Also published as: JP3518855B2; US6559596B1

Abstract

(57)【要約】【課題】従来のゲッターに比較して、吸着能力を持続
でき、プロセス上高温低真空状態を経験しても、十分な
特性が確保できようにする。【解決手段】表面に凹凸を有する、Ｚｒ又はＺｒを主
成分として含む下地面上にＴｉ又はＴｉを主成分として
含む組成物が積層されてなるゲッター。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は気体を物理的及び化
学的に吸着することができるゲッターおよびその製造方
法に係わり、特に、ゲッターがその性能の劣化されやす
い雰囲気下においても、長時間にわたり性能の維持を可
能としたゲッターおよびその製造方法に関するものであ
る。

【０００２】また本発明は、前記ゲッターを有する、大
気圧以下の圧力に内部を保持する気密容器および画像形
成装置に係わり、特に、本発明の画像形成装置は、真空
容器内に、電子源と、該電子源から放出された電子線の
照射により画像を形成する画像形成部材とを備えた画像
形成装置に好適に用いられるものである。

【０００３】

【従来の技術】真空中あるいは不活性ガス等の雰囲気中
に存在する残留ガスを、物理的および化学的に吸着する
ことのできる物質を、一般にゲッターと称する。

【０００４】ゲッターとして使用する材料としては、配
置する系内の真空を出来るだけ長い間保つために、ある
いは不活性ガス等の雰囲気での残留ガスの影響をなくす
ために、残留ガスの吸着スピードが大きく、かつ、その
吸着スピードを長く保つことのできる材料が望ましい。

【０００５】そのようなゲッター材料として、従来から
Ｂａ，Ｌｉ，Ａｌ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｔ
ｈ，Ｍｏ，およびＶなどの金属単体あるいはこれら金属
単体から成る合金が知られている。

【０００６】このうち、真空中又は不活性ガス等の雰囲
気中において、これらの金属単体、あるいは金属単体か
ら成る合金を加熱、蒸発させ、清浄な金属面を露出させ
て真空中の残留ガス成分を化学的に吸着するゲッターを
蒸発型ゲッターと呼び、一方で、真空中又は不活性ガス
等の雰囲気中で加熱することで表面に存在する酸化被膜
などを内部へ拡散させ、加熱するたびに最表面に金属面
を現わして真空中の残留ガスを吸着させるゲッターを非
蒸発型ゲッターと呼ぶ。

【０００７】非蒸発型ゲッターは、主としてＺｒ（ジル
コニウム），Ｔｉ（チタン）を主成分とした金属単体、
あるいはこれら金属を含む合金より形成され、通常、ス
テンレス、ニクロムなどの基板にこれら金属あるいは合
金を成膜し、通電加熱等の手段で基板ごと加熱して、ゲ
ッター能力を発現させて使用する。例えば、１００μｍ
程度の材料粉末をステンレス、ニクロムなどの基板に圧
延法等の方法で貼り付け、真空中で１０００℃程度の温
度で焼成する形で製造される。これは、粉末を使用する
ことで反応表面積を多くとれるように、物理吸着と化学
吸着を効果的に行なうためである。

【０００８】こうして作成した非蒸発型ゲッターのゲッ
ター性能を発現させるためには、配置する雰囲気を真空
又は不活性ガス等の雰囲気とし、表面の酸化物を分解、
拡散するための加熱処理（活性化処理）を施すことで、
活性な表面を作り、ガス吸着に備える。

【０００９】しかし、一般に知られている真空蒸着法等
の手段で、Ｚｒ，Ｔｉなどの単体金属の薄膜をステンレ
ス、ニクロムなどの基板に作成した場合には、大気曝露
と同時に成膜表面に非常に安定な酸化物を形成してしま
い、この酸化膜を拡散により除去して活性な表面を作る
には真空中で８００〜９００℃の高温に加熱する必要が
ある（Japan.J.Appl.Phys.Suppl.2,Pt.1,49,1974）。し
かも、活性化処理を施した後のこれら単体金属薄膜と、
真空中の残留ガスとの反応は、通常、２００℃以上で起
こるため、室温付近ではほとんどゲッター性能を発揮し
ない。

【００１０】そこで、より低温で活性化処理を行なうこ
との出来る非蒸発型ゲッター、加えて、活性化処理後に
室温付近の温度でもゲッターとしての機能を発現するゲ
ッター材料の開発が行なわれてきた。

【００１１】例えば、特公昭４６−３９８１１号公報に
開示されている８４重量％Ｚｒ−１６重量％Ａｌ合金の
ゲッター材料は、ＺｒとＡｌを溶融して得た合金塊を砕
いた粉末である（商品名：Ｓｔ−１０１イタリア国Ｓ
ＡＥＳ社）。単体Ｚｒ粉末ではなく、Ｚｒ−Ａｌ合金粉
末を使用すれば、表面酸化膜を低温で拡散除去でき、従
って粒子同士の焼結を防ぎ、表面積を比較的維持した表
面構造を持つ。また、室温大気中で反応性の高いＺｒよ
りも、Ｚｒ−Ａｌ合金は安全性が高い。ＳＡＥＳ社で
は、Ｚｒ−Ａｌの重量比率をＡｌ６〜３７％の範囲で変
化させた合金を試作、そのゲッター特性を比較すること
で最も吸着能力の高い重量比率をＺｒ８４％−Ａｌ１６
％としたことが示されている（Proc.4^thInt.Symp.On Re
sidual Gases in Electron Tubes 221,1972）。しか
し、この合金の残留ガス吸着速度はそれほど大きくな
く、特に室温で多量のガスを排気するにはかなりの時間
を要する問題がある。この合金で十分な吸収速度を得る
ためには、活性化後の合金を３００℃以上に加熱し、残
留ガスを吸着させなければならない。

【００１２】また、異なる種類の粉末を混ぜて焼結する
ことで表面積の低下を防止するという観点から、特公昭
５３−１１４１号公報にあるように、Ｚｒ，Ｔａ，Ｈ
ｆ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｔｈ，Ｕなどの単体金属粉末とＺｒ−
Ａｌ合金粉末を混合させたゲッター材料が開示されてい
るが、室温では十分な排気能力が認められない欠点を有
している。

【００１３】また、米国特許第３，５８４，２５３号で
はＺｒ単体粉末とグラファイトパウダーを混合したゲッ
ターが開示されている。

【００１４】こうした例では、Ｚｒ粉末と混合する合金
粉末には、ゲッター能力が無いか、あっても十分ではな
く、粉末同士が焼結して表面積が低下しないことに主眼
が置かれている。そのため、合金粉末を添加する分ゲッ
ター能力が減退することになる。混合する合金粉末もゲ
ッター能力を持てば、表面積の低下を防ぎ、ゲッター能
力を損なうことが回避できる。

【００１５】このような非蒸発型ゲッターとして、米国
特許第４，３１２，６６９号に開示されているように、
Ｚｒ，Ｖ，Ｆｅ、あるいはＺｒ，Ｎｉ，Ｆｅの三元合金
から成る非蒸発型ゲッター材料が開発されている。この
非蒸発型ゲッターは、Ｚｒ粉末と、それ自身ゲッター能
力を持つＺｒ−Ｖ−Ｆｅ合金粉末、あるいはＺｒ−Ｎｉ
−Ｆｅ合金粉末を混合して粉末同士の焼結を防ぐ。同時
に、Ｚｒ−Ｖ−Ｆｅ合金、あるいはＺｒ−Ｎｉ−Ｆｅ合
金の高い反応性（吸着能力）のために、従来より低い温
度の活性化でもゲッター機能を発現するようになってい
る。

【００１６】しかしながら、材料コストの点から考える
と、合成に手間がかかり、粉末化に困難を伴う合金粉末
を使用することは、好ましくない。また、混合粉末を固
定するために圧延法等により基材に貼り付け、さらに密
着させるため真空中で焼結することも、手間がかかり好
ましくない。また、活性化後、室温付近の低温でゲッタ
ー機能を発現するということは、ゲッターが反応しやす
い、つまりゲッターの劣化が早いということであり、使
用する環境によっては、所望の特性を必ずしも長時間維
持できない、という欠点があった。例えば、ゲッターを
配置した部材が、酸素、水分等を含む低真空雰囲気下
で、高温にしなければならないプロセスを経ると、必要
なときに必ずしも所望の特性を維持できない状況が考え
られる。

【００１７】次に上記ゲッターを用いた画像表示装置に
ついて説明する。

【００１８】電子源から放出された電子ビームを、画像
表示部材である蛍光体に照射し、蛍光体を発光させて画
像を表示する装置においては、電子源と画像表示部材と
を内包する真空容器の内部を高真空に保持しなくてはな
らない。それは、真空容器内部にガスが発生し、圧力が
上昇すると、その影響はガスの種類により異なるが、電
子源に悪影響を及ぼして電子放出量を低下させ、明るい
画像の表示ができなくなるためである。また、発生した
ガスが、電子ビームにより電離されてイオンとなり、こ
れが電子を加速するための電界により加速されて電子源
に衝突することで、電子源に損傷を与えることもある。
さらに、場合によっては、内部で放電を生じさせる場合
も有り、この場合は装置を破壊することもある。

【００１９】通常、画像表示装置の真空容器はガラス部
材を組み合わせて、接合部をフリットガラス等により接
着して形成されており、いったん接合が完了した後の圧
力の維持は、真空容器内に設置されたゲッターによって
行われる。

【００２０】ゲッターとして使用する材料としては、配
置する系内の真空を出来るだけ長い間保つために、真空
中の残留ガスの吸着スピードが大きく、かつ、その吸着
スピードを長く保つことのできる材料が望ましい。

【００２１】このようなゲッターとして、通常のＣＲＴ
では、Ｂａを主成分とする合金を、接合が完了した真空
容器内で通電あるいは高周波により加熱し、容器内壁に
蒸着膜を形成し、これにより内部で発生したガスを吸着
して高真空を維持している。このＢａのように、真空中
で加熱することで蒸発させ、清浄な金属面をもって真空
中の残留ガスを吸着するゲッターを、一般に蒸発型ゲッ
ターと称する。

【００２２】通常のＣＲＴに対し、現在、多数の電子放
出素子を平面基板上に配置した電子源を利用した平板状
ディスプレイの開発が進められている。この場合、真空
容器の容積はＣＲＴに比べ小さくなるのに対し、ガスを
放出する壁面の面積は減少せず、このためＣＲＴと同程
度のガスの発生があった場合の容器内の圧力の上昇が大
きくなり、これによる電子源への影響は深刻となる。

【００２３】ＣＲＴでは、その特徴的な形状のため、真
空容器内部に電子源や蛍光体等の画像形成部材の配置さ
れていない壁面が十分にあって、この部分に上述のよう
な蒸発型ゲッター材を蒸着することができるが、平板状
ディスプレイの場合には、真空容器内面の面積の多く
を、電子源と画像形成部材が占めている。この部分に上
記のような蒸着型のゲッター膜が付着すると、配線のシ
ョートなどの悪影響が生ずるため、ゲッター膜を形成で
きる場所は電子源や画像形成部材の配置されていないと
ころに限定される。そして、平板状ディスプレイの大き
さがある程度大きくなると、ガス放出量と比較して十分
なゲッター蒸着膜の面積を確保することが困難となる。

【００２４】これを解決し、十分なゲッター蒸着膜の面
積を確保するため、平板状ディスプレイにおいては図２
５（ａ）に示すように、外囲器内に対向配置された蛍光
体と電界放出素子との間の画像表示領域の外側、例えば
外周部にワイヤーゲッターを架張し、これにより外周部
の壁面にゲッター膜を蒸着して形成する方法（特開平５
−１５１９１６号公報）、図２５（ｂ）に示すようにフ
ェースプレートとリアプレートとの間の空間の側方に、
ゲッター膜を形成するためのゲッター材を有するゲッタ
ー室を付随させる方法（特開平４−２８９６４０号公報
等）、電子源基板と真空容器のリアプレートの間に空間
を設けて、ここにゲッター膜を形成する方法（特開平１
−２３５１５２号公報など）などが提案されている。

【００２５】平板状画像表示装置における、真空容器内
でのガス発生の問題には、上記のような問題のほか、局
所的に圧力が上昇しやすいという問題がある。電子源と
画像形成部材とを有する画像表示装置において、真空容
器内で、ガスを発生する部分は、おもに電子ビームによ
り照射される画像表示領域と、電子源それ自体とであ
る。

【００２６】従来のＣＲＴの場合、画像表示部材と電子
源は離れており、両者の間には真空容器内壁に形成され
たゲッター蒸着膜があるため、画像表示部材で発生した
ガスは、電子源に到達するまで広く拡散し、一部はゲッ
ター膜に吸着されて、電子源のところではそれほど極端
に圧力が高くならない。また、電子源自身の周りにもゲ
ッター膜があるため、電子源自体から放出されたガスに
よっても極端な局所的な圧力上昇は生じない。

【００２７】ところが、平板状画像表示装置において
は、画像表示部材と電子源が接近しているため、画像表
示部材から発生したガスは、十分拡散する前に電子源に
到達して局所的な圧力上昇をもたらす。特に、画像表示
領域の中央部では、ゲッター膜を形成した領域まで拡散
することができないため、周辺部に比べ局所的な圧力上
昇がより大きく現れるものと考えられる。発生したガス
は、電子源から放出された電子によりイオン化され、電
子源と画像表示部材との間に形成された電界によって加
速され、電子源に損傷を与えたり、放電を生じせしめて
電子源を破壊したりする場合がある。

【００２８】このような事情を考慮して、特定の構造を
有する平板状画像表示装置では、画像表示領域内にゲッ
ター材を配置して、画像表示領域内で発生したガスを即
座に吸着するようにした構成が開示されている。

【００２９】例えば、特開平４−１２４３６号公報で
は、電子ビームを引き出すゲート電極を有する電子源に
おいて、該ゲート電極をゲッター材で形成する方法が開
示されており、円錐状突起を陰極とする電界放出型の陰
極と、ｐｎ接合を有する半導体電子源が例示されてい
る。

【００３０】また、特開昭６３−１８１２４８号公報で
は、カソード（陰極）群と真空容器のフェースプレート
との間に、電子ビームを制御するための電極（グリッ
ド）等を配置する構造の平板状ディスプレイにおいて、
この制御用電極上にゲッター材の膜を形成する方法が開
示されている。

【００３１】また、米国特許第５，４５３，６５９号で
は、画像表示部材（アノードプレート）上のストライプ
状の蛍光体同士の隙間にゲッター部材を形成したものが
開示されている。この例では、ゲッター材は、蛍光体お
よびそれと電気的に接続された導電体とは電気的に分離
されており、ゲッターに適当な電位を与えて電子源の放
出した電子を照射・加熱することで、ゲッターの活性化
を行なう、あるいはゲッターを通電加熱して活性化を行
なうものである。

【００３２】ところで、平板状ディスプレイとしては、
構造と製造方法が簡単なものが、生産技術、製造コスト
等の観点から望ましいことは言うまでもない。電子源を
構成する電子放出素子の製造プロセスが、薄膜の積層と
簡単な加工で構成されているもの、あるいは、大型のも
のを製造する場合は、印刷法など真空装置を必要としな
い技術により製造できるものが求められる。

【００３３】この点で、上述の特開平４−１２４３６号
公報に開示された、ゲート電極をゲッター材により構成
した電子源は、円錐状の陰極チップの製造、あるいは半
導体の接合の製造などが真空装置中での煩雑な工程を要
し、また大型化するには製造装置による限界がある。

【００３４】また、特開昭６３−１８１２４８号公報の
ように、電子源とフェースプレートの間に制御電極など
を設けた装置では、構造が複雑になり、製造工程でこれ
ら部材の位置合わせなど煩雑な工程が伴うことになる。

【００３５】また、米国特許第５，４５３，６５９号に
開示されたゲッター材をアノードプレート上に形成する
方法はゲッター材と蛍光体の間の電気的な絶縁を取るこ
とが必要で、精密な微細加工のために、フォトリソグラ
フィー技術によるパターニングを繰り返し行なって形成
される。このため、工程が煩雑となり、またフォトリソ
グラフィーに用いる装置の大きさなどから、製造できる
画像表示装置の大きさが制限される。

【００３６】これらの画像表示装置に対し、製造工程が
容易であるという上述の要求を満たしうる平板状ディス
プレイを構成する電子放出素子として、横型の電界放出
素子や、表面伝導型電子放出素子を挙げることができ
る。横型の電界放出型電子放出素子は、平面基板上に尖
った電子放出部を有する陰極（カソード）と、カソード
に高電界を印加するための陽極（ゲート）を対向させて
形成したもので、蒸着、スパッタ、めっき法などの薄膜
堆積法と、通常のフォトリソグラフィー技術により製造
できる。また、表面伝導型電子放出素子は、一部に高抵
抗部を有する導電性薄膜に電流を流すことにより電子が
放出されるもので、本出願人らによる出願、特開平７−
２３５２５５号公報にその一例が示されている。

【００３７】これらの素子を用いた電子源では、特開平
４−１２４３６号公報に開示されたような形状のゲート
電極や、特開昭６３−１８１２４８号公報に開示された
ような制御電極を持たないため、これらと同様の手段で
画像表示領域内にゲッターを配置することはできず、こ
れまで、画像表示領域の外側にゲッターを配置してい
た。しかし、既に述べたように、平板状ディスプレイに
おいては、画像表示領域内で発生するガスを効率良く吸
着できない。

【００３８】こうした問題に対し、特開平９−８２２４
５号公報では、表面伝導型電子放出素子を用いた画像表
示装置の画像表示領域内にゲッターを配置することが開
示されている。しかし、ゲッター活性化用の新たな配線
が必要なため、製造工程が煩雑になったり、電子放出素
子近傍にゲッターを設けるため、配線や、電極との電気
的導通が懸念される。加えて、配線上のゲッターとして
使用する蒸発型Ｂａゲッターはコンテナ中に格納された
ものを加熱して蒸発させることから、蒸発後コンテナが
残存してしまう上、Ｂａゲッターの位置合わせも必要と
なる。

【００３９】

【発明が解決しようとする課題】本願においては、好適
な特性を有するゲッターを実現する。

【００４０】

【課題を解決するための手段】本願に係るゲッターの発
明の一つは以下のように構成される。

【００４１】ＺｒもしくはＴｉの少なくともいずれかを
含む下地面上にゲッター層を有することを特徴とするゲ
ッター。

【００４２】ここで、前記ゲッター層が非蒸発型のゲッ
ター材を少なくとも含むものであると好適であり、ま
た、前記ゲッター層がＴｉを少なくとも含むものである
と好適である。また、前記ゲッター層は蒸発させた材料
が積層されたものであると好適である。蒸発の手段とし
ては、材料を加熱するものや、スパッタリング法のよう
に物理的エネルギーを用いるものがある。具体的には、
電子ビーム蒸着法やジェットプリンティング法やスパッ
タリング法を用いることができる。なおここでジェット
プリンティング法とは、材料を蒸発させ搬送気体と共に
搬送して被付与部に付与する方法のことである。

【００４３】また本願に係るゲッターの発明の一つは以
下のように構成される。

【００４４】非蒸発型のゲッター材を含む下地面上にゲ
ッター層を有することを特徴とするゲッター。

【００４５】ここで、前記下地面上はゲッター材として
ＺｒもしくはＴｉの少なくともいずれかを含むとよく、
前記ゲッター層はＴｉを少なくとも含むと好適である。

【００４６】上記各発明において、前記下地面は凹凸を
有するものであると好適である。

【００４７】また上記各発明において、前記下地面は多
孔質であると好適である。

【００４８】また上記各発明において、前記下地面は凹
凸を有しており、前記ゲッター層の層厚は前記下地面の
凹凸の粗さよりも小さいと好適である。

【００４９】また上記各発明において、前記下地面は該
下地面の組成物を溶射することで形成されたものである
と好適である。

【００５０】また上記各発明において、前記下地面は該
下地面の組成物の粉末を接着物により基体に固定したも
のであると好適である。特に前記接着物は、シリコン原
子と酸素原子の結合による硬化物であるとよく、また、
前記接着物が液体状あるいはゲル状の接着剤を固化した
ものであるとよい。例えば具体的には、接着剤とゲッタ
ー材を少なくとも含む粉末とを混ぜ合わせてペースト状
にし、基体上に塗布し、焼成することで好適に下地面を
得ることができる。接着剤としてはラダー(梯子)型シリ
コーン系オリゴマーを有機溶剤に溶解したものを好適に
用いることができる。

【００５１】また本願は、大気圧以下の圧力に内部を保
持する気密容器であって、内部に上記各発明いずれかに
記載のゲッターを有することを特徴とする気密容器の発
明を含んでいる。

【００５２】また本願は、電子源と該電子源からの電子
の照射により画像を形成する画像形成部材とを内部を大
気圧以下の圧力に保持する外囲器内に設けた画像形成装
置であって、前記外囲器内に上記各発明いずれかに記載
のゲッターを有することを特徴とする画像形成装置の発
明を含んでいる。

【００５３】ここで、前記電子源は複数の電子放出素子
を有する物であると良い。電子放出素子としては冷陰極
素子を用いると好適である。特には表面伝導型放出素子
が好適である。

【００５４】またここで、上記画像形成装置の発明は、
前記電子源と前記画像形成部材とはそれぞれ概略平面を
構成しており、互いに対向している構成において特に好
適に適用できる。

【００５５】また本願は、ゲッターの製造方法の発明と
して以下の発明を含む。

【００５６】ＺｒもしくはＴｉの少なくともいずれかを
含む下地面を形成する工程と、前記下地面上にゲッター
層を形成する工程とを有することを特徴とするゲッター
の製造方法。

【００５７】また本願は、ゲッターの製造方法の発明と
して以下の発明を含む。

【００５８】非蒸発型のゲッター材を少なくとも含む下
地面を形成する工程と、前記下地面上にゲッター層を形
成する工程とを有することを特徴とするゲッターの製造
方法。

【００５９】上記ゲッターの製造方法の各発明におい
て、下地面上にゲッター層を形成する工程の前に、前記
下地面が吸着する物質を含む雰囲気に前記下地面を暴露
すると好適である。これは下地面が吸着した物質が下地
面上にゲッター層を形成する際に作用してゲッター層の
状態を吸着に適した状態にするためだと思われる。特
に、前記下地面上にゲッター層を形成する工程を、該ゲ
ッター層を形成する材料を蒸発させて積層する工程にす
るとよい。なお、下地面が吸着する物質を含む雰囲気へ
の下地面の暴露は、例えば大気雰囲気に暴露することで
好適に達せられる。また該暴露工程は、下地面を形成す
る後に行うものには限らない。前記吸着する物質を含む
雰囲気中で下地面を形成するものであってもよい。

【００６０】なお、本発明の気密容器は電子放出素子を
用いた表示装置，プラズマディスプレイ装置、蛍光表示
管等の画像形成装置の外囲器、あるいは真空管の外囲器
として用いることができる。電子放出素子を用いた表示
装置、蛍光表示管、真空管の場合には放出された電子が
蛍光体等の画像形成部材、アノードに到達できるよう
に、気密容器（外囲器）内を高真空とし、プラズマディ
スプレイ装置の場合には大気圧以下のＮｅ，Ｘｅ等の放
電ガスを封入する点で差があるが、ともにゲッターが容
器内の不純ガスの吸着用として用いられる点で共通する
ので、本発明のゲッターが好適に用いられる。

【００６１】本発明の画像形成装置は、上記のように、
入力信号に応じて電子放出素子から放出された電子を画
像形成部材に照射して画像を形成する態様をとることが
できる。特に、前記画像形成部材が蛍光体である画像表
示装置を構成することができる。

【００６２】電子放出素子は、複数の行方向配線と複数
の列方向配線とでマトリクス配線された複数の冷陰極素
子を有する単純マトリクス状配置をとることができる。
また、並列に配置した複数の冷陰極素子の個々を両端で
接続した冷陰極素子の行を複数配し（行方向と呼ぶ）、
この配線と直交する方向（列方向と呼ぶ）に沿って、冷
陰極素子の上方に配した制御電極（グリッドとも呼ぶ）
により、冷陰極素子からの電子を制御するはしご状配置
をとることができる。

【００６３】さらに、本発明の思想によれば、画像表示
装置に限るものでなく、感光性ドラムと発光ダイオード
等で構成された光プリンタの発光ダイオード等の代替の
発光源として用いることもできる。またこの際、上述の
ｍ本の行方向配線とｎ本の列方向配線を、適宜選択する
ことで、ライン状発光源だけでなく、２次元状の発光源
としても応用できる。この場合、画像形成部材として
は、以下の実施例で用いる蛍光体のような直接発光する
物質に限るものではなく、電子の帯電による潜像画像が
形成されるような部材を用いることもできる。

【００６４】また、本発明の思想によれば、例えば電子
顕微鏡のように、電子源からの放出電子の被照射部材
が、蛍光体等の画像形成部材以外のものである場合につ
いても、本発明は適用できる。従って、本発明は被照射
部材を特定しない一般的電子線装置としての形態もとり
うる。

【００６５】

【発明の実施の形態】まず以下の実施の形態で解決でき
る具体的な課題の例を示す。

【００６６】上述したゲッターは、様々な用途で使用さ
れている。例えば、平面型蛍光ランプ、ブラウン管、魔
法瓶、平板状画像形成装置等である。

【００６７】このような用途でゲッターを使用する場
合、その製造プロセスにおいて、ゲッター自身を高温で
大気圧または大気圧に近い真空度に長時間曝さなければ
ならない場合がある。

【００６８】例えば、電子源を有するガラス板と、これ
に対向するように配置された画像形成部材を有するガラ
ス板を貼り合わせて形成する画像形成装置では、貼り合
わせたガラス板内部の真空度を保つために、ゲッター材
料が配置される。この際、２枚のガラス板を接着するた
めに、通常、フリットガラスと呼ばれる軟ガラス材料が
接着剤として用いられる。このフリットガラスは、有機
物質からなるバインダー材料を含み、これら有機物質が
後工程で放出ガス源とならないために、酸素の存在する
雰囲気での加熱により、揮発させる必要がある。

【００６９】しかし、酸素の存在する雰囲気での加熱
は、前述した非蒸発型ゲッターにとって、ゲッター機能
を発現させる活性化（＝加熱）と、ゲッターが残留ガス
（酸素、水等）を吸着する作用とが同時に起こることで
あり、ゲッターとしての性能が著しく減退する。

【００７０】この問題を解決する手段として、予め有機
成分を焼き飛ばしたフリットガラスを用いる方法があ
る。しかし、バインダーを除いたために、フリットガラ
スの流動性がなくなり、接着時に応力が働いてガラスが
割れる場合がある。

【００７１】また、別の手段として、真空中でガラス同
士を貼り合わせ、フリットガラス中に含まれる有機成分
を揮発させながら、ガラス同士を貼り合わせる技術が開
発されている。

【００７２】しかし、複数の電子放出素子を有する電子
源と、これに対向して配置された画像形成部材との位置
合わせを真空中で行なうことは多大な困難を伴う。

【００７３】一方、このような酸素を含む雰囲気で加熱
されても、その吸着性能が劣化しにくいゲッターとし
て、Ｔｉを含有する複数の非蒸発型ゲッターがSAES GET
TERS社より製造販売されている。これらのゲッターはフ
リッタブルゲッターと呼ばれ、大気中４５０℃で１時間
加熱しても著しい特性の劣化は引き起こさないことがSA
ES GETTERS社より謳われている。

【００７４】このようなフリッタブルゲッターは、従来
のＺｒを主成分とする非蒸発型ゲッター粉末と、Ｔｉ粉
末とをニクロム板等の基体の上に圧延、焼結したもので
ある。このような製法で作製したゲッターでは、圧延時
にゲッターの比表面積が減少し、従って吸着速度を損な
うことになる。また、Ｚｒを主成分とする非蒸発型ゲッ
ター粉末とＴｉ粉末とを混合したものであるから、大気
（酸素）に対してＴｉよりも反応性の高いＺｒ（あるい
はＺｒを主成分とする合金）が表面に存在し、酸素を含
む雰囲気での加熱で、表面のＺｒが無駄に劣化してしま
う欠点があった。

【００７５】また、米国特許第５，２４２，５５９号に
記されているような、Ｚｒを主成分とする非蒸発型ゲッ
ターとＴｉＨ₂粉末とを電気泳動法によりニクロム板な
どの基体に付着させ焼結する製造方法も考案されてい
る。電気泳動という湿式で、ゲッター粉末を付着させる
方法は、圧延に比べて表面積を稼げ、吸着速度を損なわ
ない点では有効である。しかし、大気（酸素）に対して
Ｔｉよりも反応性の高いＺｒ（あるいはＺｒを主成分と
する合金）が表面にも多く存在し、酸素を含む雰囲気で
の加熱で、表面のＺｒが無駄に劣化してしまうことが考
えられる。また、電気泳動という湿式で、ゲッター粉末
を付着させる方法では、湿式すなわち液層に浸すことか
ら、この方法で作成されるゲッターをプロセス上適用で
きない場合も考えられる。

【００７６】さらに、米国特許第５，４５６，７４０号
には、ゲッターを中心にサンドイッチ状に金属フィルタ
材をコーティングした３層構造のゲッターが開示されて
いる。しかし、金属フィルタ材の厚みが厚く、かつ、真
空あるいは不活性雰囲気下での５００〜１０００℃の焼
結を繰り返し行なう必要があることから、プロセス上適
用できない場合も考えられる。

【００７７】以上のように、従来の非蒸発型ゲッターに
比較して、吸着能力を持続でき、加えて、プロセス上高
温低真空状態を経験しても、十分な特性が確保できる非
蒸発型ゲッターの簡便な開発が要望されていた。

【００７８】次に、ゲッターを用いた画像表示装置に関
する課題について説明する。

【００７９】特開平９−８２２４５号公報よりも効率よ
く残留ガス分子を吸着できるような新たなゲッターの配
置方法として、画像表示領域内に、コンテナが不必要
で、かつ、位置合わせも不要な非蒸発型ゲッターを配置
することがあらたに提案されている。非蒸発型ゲッター
は、Ｂａゲッター（蒸発型ゲッター）と異なり、画像形
成装置の接合後、真空中で蒸発させて使用する必要が無
く、その組成は一般にＺｒおよびＺｒを主成分とする合
金である。

【００８０】さらに非蒸発型ゲッターについて説明す
る。非蒸発型ゲッターは、通電加熱などの手段によりゲ
ッターにエネルギーを与えることで、その表面を被覆し
ている金属酸化物、炭化物、窒化物などが、ゲッター内
部に拡散し、新たに金属面が表面に析出して、真空中の
残留ガスと反応できるようになり、真空度を維持するも
のである。金属表面を出す作業をゲッターの活性化とい
い、この作業によりゲッターが真空維持の機能を発現す
るようになる。これらのゲッターの機能を考えると、ガ
スと接触する表面積が大きい方が好ましく、金属表面の
酸化物、炭化物、窒化物など内部に拡散させて金属表面
を清浄にする仕組みより、ある程度の粒径を持った粉末
であることが好ましい。

【００８１】従来の非蒸発型ゲッターは、蒸発型と比較
して、真空中の残留ガスと反応して真空を維持する能力
に大差はないが、蒸発型は、対向する面に金属を蒸発さ
せて金属面の面積を稼ぐために、ゲッターと対向面との
間隔は比較的長いほうが望ましい。一方で、非蒸発型
に、そのような制限はない。また、非蒸発型は、表面に
残留ガスが吸着して吸着能力が飽和した後に、再度活性
化を施せば、表面の金属酸化物、炭化物、窒化物などが
再度内部に拡散して新たに金属面を析出させることが可
能であり、活性化が可能な範囲において繰り返し使用す
ることができる。なお、活性化が可能な範囲とは、ゲッ
ターを使用する環境に支配され、より高真空下で活性化
を行うほうが望ましい。

【００８２】従って、ある真空度以上の雰囲気で、ある
温度以上に加熱しさえすれば、非蒸発型ゲッターは活性
化されて吸着能力を持つようになり、画像表示領域内で
の放出ガスをも十分に吸着することができる。

【００８３】画像表示領域内に非蒸発型ゲッターを配置
する場所としては、電子放出に直接寄与しない部分、例
えば、電子放出素子を結ぶ配線上や、電極上、あるい
は、電子放出部以外で電気的導通（ショート）の心配の
不要な部分が考えられる。

【００８４】また、画像表示領域の周囲にも、取り出し
配線等から絶縁されていれば、ゲッターを配置すること
ができる。

【００８５】ゲッターの配置構成としては、ゲッターと
しての役割を考えると、外囲器内に可能な限り大面積を
占めるように配置することが、真空維持の点から好まし
いが、コストやプロセスの煩雑さを考慮すると、作製す
るパネルの大きさに準じて、画像表示領域内にのみ非蒸
発型ゲッターを設ける場合と、画像表示領域の周囲にの
み非蒸発型ゲッターを設ける場合と、画像表示領域内お
よびその周囲の双方に非蒸発型ゲッターを設ける場合が
考えられる。

【００８６】これらの部位に設けた非蒸発型ゲッター
は、外囲器を形成するプロセスにおいて、高温かつ低真
空を経る際にゲッターとしての能力を使い果たし、真空
容器を形成した後に吸着作用を発揮できないことがあ
る。例えば、ガラス同士をフリットガラス等により接合
する際に、溶融するフリットガラスより発生する有機バ
インダー成分など、高温プロセス中にガスが大量に発生
してゲッターとしての能力を浪費し、ゲッター排気速度
を長時間保つことができない場合があった。

【００８７】その結果、平板状ディスプレイとして長時
間使用するに連れて、外囲器内で放出されるガスのため
にディスプレイとしての輝度が低下したり、場合によっ
ては、画素が破壊されて画像が表示できない部分が生じ
ることがあった。このような問題を鑑み、従来の非蒸発
型ゲッターを内包する画像形成装置においては、高温低
真空を経ても能力の劣化しないゲッターの開発が望まれ
てきた。

【００８８】以下、図面を参照しながら本願発明の実施
の形態を具体的に説明する。

【００８９】図２は、Ｚｒを主成分とする非蒸発型ゲッ
ター合金（商品名：ＨＳ４０５日本ゲッターズ（株）製
の非蒸発型ゲッタパウダーを用いたもの）を走査型電子
顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した状態を模式的に示した図で
あり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）はその断面図で
ある。このゲッターはＡｒプラズマを利用したプラズマ
溶射法にてニクロム基板上に成膜されているが、粒径約
２０〜４０μｍ程度の粒子が、ある程度の隙間を持ちな
がら存在している様子がわかる。

【００９０】図２のようなＺｒを主成分とする非蒸発型
ゲッター合金に、電子ビーム蒸着法にてＴｉを成膜した
状態を模式的に示したのが図１である。図１（ａ）は平
面図、図１（ｂ）はその断面図である。図２で見られた
粒子の周囲に成長するように、Ｔｉが盛り上がっている
が、全体として図２の空隙は保っている。

【００９１】図３は、図１のＴｉを積層した非蒸発型ゲ
ッターの性能（吸着特性）を測定した結果を任意面積当
たりに表したものである。本発明のゲッターは、その母
材であるＺｒを主成分とする非蒸発型ゲッター（ＨＳ４
０５）のみの場合に比較して、傾きが緩やかであり、吸
着速度を長く保つこと、すなわち特性の劣化が少ないこ
とを示している。また、Ｚｒを主成分とする非蒸発型ゲ
ッターとＴｉＨ₂粉末とを混合して作製した市販の非蒸
発型ゲッター（Ｓｔ−１２２）と比較しても、特性の劣
化が少ないことがわかる。

【００９２】このような測定結果は、ニクロム基板上に
成膜したＺｒを主成分とする非蒸発型ゲッターにＴｉを
積層した場合に限らず、Ｚｒを主成分とする非蒸発型ゲ
ッター粒子の焼結体にＴｉを積層した場合や、Ｚｒを主
成分とする非蒸発型ゲッター粒子にＴｉをコーティング
した場合にも同様の結果が得られた。

【００９３】また、第１の金属または合金層として、ニ
クロム基板上のＴｉ−Ｚｒ−Ｖ−Ｆｅ合金から成る非蒸
発型ゲッター（商品名：Ｓｔ−１２２、ＳＡＥＳゲッタ
ーズ社製）の表面に、第２の金属または合金層として、
真空蒸着法によりＴｉを積層した場合の、多層型非蒸発
型ゲッターの吸着特性を図３に併せて示す。第２層のＴ
ｉは、第１層に含まれるにもかかわらず、第１層のみの
場合に比べて吸着能力が高いことが分かる。

【００９４】さらに、図４は、ニクロム基板上に成膜し
たＨＳ４０５に、真空蒸着法によりＴｉを作成した非蒸
発型ゲッターを、敢えて酸素分圧の高い条件、すなわち
１．３３Ｐａ（１×１０^-2Ｔｏｒｒ）の雰囲気下で、４
５０℃に加熱した後、その吸着能力を比較したものであ
る。図４よりわかるように、本発明のゲッターは、従来
のＨＳ４０５よりも長く吸着速度を維持し、高い吸着量
を誇ることがわかる。

【００９５】本発明によるゲッターが、真空中に従来よ
りも長時間にわたり高真空を維持でき、また、大気中で
加熱する工程を経ても、従来の非蒸発型ゲッターに比較
して特性の劣化が著しく少ないこと、および本発明の画
像形成装置が、従来の画像形成装置に比べて、経時的な
輝度変化（輝度低下）および経時的な輝度バラツキの発
生の少ない理由として、本発明者等は現在までのところ
次のように考えている。

【００９６】すなわち、通常、ゲッター表面での残留ガ
スとの反応が律速である場合、初期のガス吸着速度及び
吸着量はゲッターの活性化処理によって生成する活性サ
イトの量に比例して大きくなり、その後の吸収速度はゲ
ッター材料内部への、吸着されたガスの拡散速度に依存
すると考えられる。このことから本発明によるゲッター
では、初期のガス吸着速度および吸着量には差異が小さ
く、特性の劣化のみが少ないことを踏まえれば、表面に
存在するＴｉが、吸着した残留ガスの拡散に影響を与え
ているものと考えられる。

【００９７】そして、その結果、画像形成装置装置にお
いては、画像形成装置を構成する外囲器の真空度が、従
来に比べて著しく向上し、残留ガスが電子源に与える影
響が低減されているためと考えている。

【００９８】次に、本発明の画像形成装置について説明
する。

【００９９】本発明の画像形成装置の基本的な態様は、
複数の表面伝導型電子放出素子を配置した基板上の、各
電子放出素子を結ぶ配線上に、非蒸発型ゲッターを設け
たものである。

【０１００】電子放出素子の配列については、種々のも
のが採用できるが、一例として、単純マトリクス配置が
ある。単純マトリクス配置とは、電子放出素子をＸ方向
及びＹ方向に行列状に複数個配し、同じ行に配された複
数の電子放出素子の電極の一方を、Ｘ方向の配線に共通
に接続し、同じ列に配された複数の電子放出素子の電極
の他方を、Ｙ方向の配線に共通に接続するものである。
以下、電子放出素子を単純マトリクス配置した電子源基
板について詳述する。

【０１０１】図９は、電子放出素子を単純マトリクス配
置する電子源基板について示したものである。図９にお
いて、５１は電子源基板、５２はＸ方向配線、５３はＹ
方向配線である。５４は電子放出素子で、この場合、表
面伝導型電子放出素子を例にとって説明しているが、本
発明はこれに限るものではない。また、５５は結線であ
る。

【０１０２】ｍ本のＸ方向配線５２は、Ｄx1，Ｄx2，
…，Ｄxmからなり、スクリーン、オフセット等の印刷法
を用いて形成された導電性金属等で構成することができ
る。配線の材料、膜厚、巾は、適宜設計される。Ｙ方向
配線５３は、Ｄy1，Ｄy2，…，Ｄynのｎ本の配線よりな
り、Ｘ方向配線５２と同様に形成される。これらｍ本の
Ｘ方向配線５２とｎ本のＹ方向配線５３との間には、不
図示の層間絶縁層が設けられており、両者を電気的に分
離している（ｍ，ｎは、共に正の正数）。なお、Ｘ方向
配線５２とＹ方向配線５３は、それぞれ外部端子として
引き出されている。

【０１０３】電子放出素子５４を構成する一対の電極
（不図示）は、ｍ本のＸ方向配線５２とｎ本のＹ方向配
線５３と導電性金属等からなる結線５５によって電気的
に接続されている。

【０１０４】Ｘ方向配線５２には、Ｘ方向に配列した電
子放出素子５４の行を、選択するための走査信号を印加
する不図示の走査信号印加手段が接続される。一方、Ｙ
方向配線５３には、Ｙ方向に配列した電子放出素子５４
の各列を、選択するための走査信号を印加する不図示の
走査信号印加手段が接続される。各電子放出素子に印加
される駆動電圧は、当該素子に印加される走査信号と変
調信号の差電圧として供給される。

【０１０５】上記構成においては、単純なマトリクス配
線を用いて、個別の素子を選択し、独立に駆動可能とす
ることができる。

【０１０６】このような単純マトリクス配置の電子源を
用いて構成した画像形成装置について、図７、図８、図
１０〜図１４を用いて説明する。図７は、画像形成装置
の表示パネルの一例を示す模式図であり、図８は、図７
の画像形成装置に使用される蛍光膜の模式図である。図
１０〜図１２は非蒸発型ゲッターを内包する画像形成装
置の取り得る形態の代表例を示す図、図１３は画像形成
装置の製造装置を示すブロック図、図１４は、ＮＴＳＣ
方式のテレビ信号に応じて表示を行なうための駆動回路
の一例を示すブロック図である。

【０１０７】図７において、５１は電子放出素子を複数
配した電子源基板でリアプレートとも称する。電子源基
板５１で強度が不足する場合には、補強板１１を付加す
ることもあり、この場合には電子源基板５１と補強板１
１とでリアプレートと称することもある。１６はガラス
基板１３の内面に蛍光膜１４とメタルバック１５等が形
成されたフェースプレートである。１２は、支持枠であ
り、支持枠１２には、リアプレート５１、フェースプレ
ート１６が低融点のフリットガラスなどを用いて、接合
される。

【０１０８】フリットガラスによる接合は、その種類に
より異なるが、通常、４００〜５００度の範囲で行われ
る。接合は、フリットガラス中に含まれるバインダー成
分を除去するため、酸素の存在する雰囲気（大気中）で
行なうことが多いが、これに限るものではなく、例え
ば、３００℃程度で予めバインダー成分を焼きだしてか
ら（この操作を仮焼成と称する）後、不活性ガス雰囲気
で４００〜５００℃で接合することもある。この際、電
子源基板上に配置された非蒸発型ゲッターも、必然的に
４００〜５００度の温度を経験し、活性化されて、ガス
を吸着する機能を発現する。

【０１０９】５４は、電子源基板上の電子放出素子であ
る。５２、５３は、電子放出素子の一対の素子電極と接
続されたＸ方向配線及びＹ方向配線である。

【０１１０】外囲器１７は、上述の如く、フェースプレ
ート１６、支持枠１２、リアプレート１１で構成され
る。フェースプレート１６、リアプレート１１間に、ス
ペーサーとよばる不図示の支持体を設置することによ
り、大気圧に対して十分な強度をもつ外囲器１７を構成
することもできる。

【０１１１】本発明のゲッターの第１実施形態は次のよ
うに作製される。

【０１１２】Ｚｒを主成分とする非蒸発型ゲッターの上
にＴｉを成膜した非蒸発型ゲッター５６をＹ方向配線５
３上に配置する。その作製方法は、まず、Ｚｒを主成分
とする非蒸発型ゲッターを成膜する。Ｚｒを主成分とす
る非蒸発型ゲッターを、例えば、プラズマ溶射法により
成膜する場合には、配線や電極の電気的導通や素子構成
部材の破壊を防ぐために、メタルマスクや感光性材料な
どを用いてマスキングを施したのち、成膜する。

【０１１３】さらに、このマスキングを施したまま、真
空蒸着法にてＴｉを成膜する。真空蒸着法としては電子
ビーム蒸着法をはじめ、スパッタ、抵抗加熱、などＴｉ
が成膜できれば、成膜法に限定されない。

【０１１４】なお、Ｘ方向配線５２上にも、Ｙ方向配線
と同時に非蒸発型ゲッターを設置することが有り、その
場合には、Ｘ方向配線およびＹ方向配線の双方に開口を
設けて他をマスキングし、非蒸発型ゲッターを成膜す
る。

【０１１５】また本発明のゲッターの他の実施形態は次
のように作製される。

【０１１６】Ｙ方向配線５３上には、非蒸発型ゲッター
５６を配置する。ＺｒまたはＺｒを主成分とする非蒸発
型ゲッターの粉末を、接着物を用いてＹ方向配線上に接
着する。

【０１１７】このとき、非蒸発型ゲッターの粉末は、ゲ
ッター活性化時に金属表面の酸化物、炭化物、窒化物の
内部拡散により表面が十分清浄されるようにするため平
均粒径が数μｍ以上のものが好ましい。

【０１１８】非蒸発型ゲッターは、電子源の駆動時に放
出されるガスを吸収する能力が必要とされるため、駆動
前の工程で非蒸発型ゲッターが活性化する高温時にガス
を吸収して吸着能力が劣化してしまうのは好ましくな
い。

【０１１９】そのため接着物は、ゲッターが活性化する
高温時のガス放出が少ないものがよい。

【０１２０】また、非蒸発型ゲッターはゲッターである
金属表面の表面積が大きい方が好ましく、接着物はゲッ
ターである金属粉末の表面を覆いにくく、少ない量で接
着できるものが好ましい。例えばシリコンの重合反応で
接着するシリコン系無機接着剤などである。

【０１２１】続いて、接着物で接着された非蒸発型ゲッ
ターの粉末上にＴｉを成膜する。Ｔｉの膜厚は、接着さ
れた非蒸発型ゲッター部の表面形状や、後述の封着時の
温度や真空度などの非蒸発型ゲッターの劣化要因の条件
による数Å〜数μｍ程度が好ましい。

【０１２２】また、非蒸発型ゲッターの粉末に予めＴｉ
を成膜した後、その粉末を接着剤で配線上に形成しても
よい。

【０１２３】図８は、蛍光膜を示す模式図である。蛍光
膜１４は、モノクロームの場合は蛍光体のみから構成す
ることができる。カラーの蛍光膜の場合は、蛍光体の配
列によりブラックストライプあるいはブラックマトリク
スなどと呼ばれる黒色導電材６１と蛍光体６２とから構
成することができる。ブラックストライプ、プラックマ
トリクスを設ける目的は、カラー表示の場合、必要とす
る三原色蛍光体の各蛍光体６２間の塗り分け部を黒くす
ることで混色等を目立たなくすることと、蛍光膜１４に
おける外光反射によるコントラストの低下を抑制するこ
とにある。ブラックストライプの材料としては、通常用
いられている黒鉛を主成分とする材料の他、導電性があ
り、光の透過及び反射が少ない材料を用いることができ
る。

【０１２４】フェースプレート１６には、更に蛍光膜１
４の導電性を高めるため、蛍光膜１４の外面側に透明電
極（不図示）を設けてもよい。

【０１２５】前述の封着を行なう際には、カラーの場合
は各色蛍光体と電子放出素子とを対応させる必要があ
り、十分な位置合わせが不可欠となる。

【０１２６】図７に示した画像形成装置の製造方法の一
例を以下に説明する。

【０１２７】ガラス基板上に、印刷法、フォトリソグラ
フィー法など、種々の方法を組み合わせて、電極、配線
パターンを形成し、電子放出材料を配置して、複数の電
子放出素子を擁する電子源基板（リアプレート）５１を
作製する。作製した電子源基板には、マトリクス配線上
に積層型非蒸発型ゲッター５６をプラズマ溶射法およ
び、真空蒸着法を用いて形成する。

【０１２８】また、電子源基板の他の実施形態は次のよ
うにして作製される。ガラス基板上に、印刷法、フォト
リソグラフィ法など、種々の方法を組み合わせて、電
極、配線パターンを形成し、電子放出材料を配置して、
複数の電子放出素子を擁する電子源基板（リアプレー
ト）５１を作製する。作製した電子源基板にはマトリク
ス配線上に、非蒸発型ゲッター粉末を、有機溶媒に溶か
し液状あるいはゲル状にした前述のシリコン系無機接着
剤と混ぜ合わせたペーストをディスペンサーや印刷法を
用いて塗布する。

【０１２９】このシリコン系無機接着剤は、シリコン原
子と酸素原子の重合反応で接着され、高温なほど重合反
応速度が速くなる。また接着剤の溶媒である有機溶媒を
蒸発させるため、塗布後焼成することが好ましいが、こ
の際ゲッターも活性化され、焼成時の部材等からの放出
ガスを吸収しゲッター能力の劣化を生じる可能性がある
ため、１．３３×１０^-4Ｐａ（１×１０^-6Ｔｏｒｒ）以
下の真空中あるいは不活性ガス中で焼成し、また溶媒の
気化温度を考慮して、前述のペーストを焼成する温度を
決定する。

【０１３０】続いて、接着物で接着された非蒸発型ゲッ
ターの粉末上にＴｉを成膜する。

【０１３１】フォトリソグラフィや、非蒸発型ゲッター
の接着された部位が開口しているメタルマスクを用いマ
スキングした後、スパッタや電子ビーム等の蒸着で成膜
する方法の他、プラズマ溶射法やマスク等を用いない直
接描画のジェットプリント法などを用いることができ
る。

【０１３２】以上によりＹ方向配線上に非蒸発型ゲッタ
ーを形成する。

【０１３３】なお前述の非蒸発型ゲッターの粉末と接着
剤のパターニングは、ディスペンサーや印刷に限るもの
でなく、メタルマスクや感光性材料などを用いてマスキ
ングを施したのち、配線部や全面に塗布し、さらにＴｉ
を成膜した後、マスキングを剥離して形成することもで
きる。

【０１３４】また、Ｙ方向配線上以外にも、Ｘ方向配線
５２上や画像表示領域周辺部などにも、Ｙ方向配線上と
同時に非蒸発型ゲッターを設置することが有り、その場
合には、所望のパターンにディスペンサーや印刷法で描
画したり、所望の開口を設けて他をマスキングし、非蒸
発型ゲッターを塗布、形成する。

【０１３５】一方で、別のガラス基板上に、蛍光体を始
めとした画像形成部材を配置して、フェースプレート１
６を作製する。前記リアプレート５１、支持枠１２、お
よびフェースプレート１６をもって外囲器１７を形成す
る。これら構造部材の接着は、フリットガラスを用いて
真空中あるいは不活性化ガス中で概ね４００〜５００℃
の範囲で行い、外囲器１７が形成される。

【０１３６】本例では画像表示領域内の配線上に非蒸発
型ゲッターを形成したが、画像表示領域外の画像表示領
域周辺や支持枠近傍、フェースプレート上に形成する場
合にも上述の方法、工程を用いることができる。

【０１３７】この後、外囲器１７の内部を一度排気して
（真空形成工程）、複数の電子放出素子より成る電子源
に必要な処理を施し、電子を放出できるようにする。電
子放出素子が表面伝導型電子放出素子である場合、特開
平７−２３５２５５号公報に記されたような処理（電子
源活性化工程）を行なうと、必要な電圧を印加すること
により電子源より電子が放出されるようになる。続いて
排気と加熱脱ガス（ベーキング工程）により、外囲器１
７の内部に十分な真空を確保する。この場合、加熱脱ガ
ス工程により、電子源基板に配置されている非蒸発型ゲ
ッター５６が活性化され、ガス吸着機能を発現するよう
になる。その後、さらに真空排気管（不図示）をバーナ
ーで加熱して封じ切る。この後、改めてゲッターの活性
化処理を行ってもよく、その場合、非蒸発型ゲッター５
６を２５０℃以上の熱処理することにより活性化する。

【０１３８】続いて、非蒸発型ゲッターを内包する画像
形成装置の取り得る形態の代表例について更に図面を用
いて説明する。

【０１３９】本発明の取り得る態様の第一例は、画像形
成装置の画像表示領域の外側に、ニクロム板などの基体
に配置した非蒸発型ゲッターを設置する構成とするもの
である。図１０（ａ）は、非蒸発型ゲッターを配置した
平面状画像形成装置の模式図である。図１０（ａ）にお
いて、電子源基板１は多数の電子放出素子３３を備えて
おり、支持枠３，フェースプレート４とともに外囲器５
を形成する。なお、電子源基板１の構成については後述
する。フェースプレート４には、ガラス基体６の上に、
蛍光膜７とメタルバック８が形成されている。外囲器５
の外側には、行選択用端子３１と信号入力端子３２が取
り出せる構造となっており、これらの端子を通じて信号
を印加することで、電子放出素子３３の駆動が可能とな
り、放出された電子を高圧端子Ｈｖで加速して蛍光膜７
に衝突せしめ、画像を表示する。フェースプレート４
の、蛍光膜７およびメタルバック８が存在する範囲のう
ち、電子が衝突する部分が、いわゆる画像表示領域であ
る。非蒸発型ゲッター１０は、図１０（ｂ）に示すよう
に、ニクロム基板２の上に形成され、このニクロム基板
ごとゲッター支持部材９を用いて支持枠３に固定されて
いる。なお、図１０（ａ）においては、非蒸発型ゲッタ
ーは、画像表示領域外側の一辺にしか描かれていない
が、画像表示領域外側の四辺のうちどの一辺でもよく、
また、四辺のうち任意の複数辺に設けてもよい。

【０１４０】本発明の取り得る態様の第二例は、既に図
７を用いて説明したもので、画像表示領域内の部材に直
接非蒸発型ゲッターを作製するものである。図１１を用
いて説明する。図１１で、図１０と同じ符号をつけたも
のは、同一部材である。図１１では、画像表示領域内の
Ｘ方向配線上に、非蒸発型ゲッター１０を配置した構成
を例示している。この際、導電性物質である非蒸発型ゲ
ッター１０が、所望の場所（ここでは配線部以外）に付
着すると、ショートの原因となるため、作製にあたって
は注意が必要である。たとえば、配線状に開口を有する
メタルマスクを準備し、十分な位置合わせを行なって
後、非蒸発型ゲッターをプラズマ溶射法および電子ビー
ム蒸着法などを併用して作製する。

【０１４１】本発明の取り得る態様の第三例は、画像形
成装置の画像表示領域内外に、非蒸発型ゲッターを配置
するものである。図１２に例示したのは、画像表示領域
の外側の一辺および、画像表示領域内のＸ方向配線上
に、非蒸発型ゲッター１０を配置したものである。図１
２では、画像表示領域外側の一辺にしか描かれていない
が、画像表示領域外側の四辺のうちどの一辺でもよく、
また、四辺のうち任意の複数辺に設けてもよい。また、
画像表示領域内に設置する非蒸発型ゲッター１０は、既
に述べたように、ショートなどを生じないよう十分な注
意を払って作製する。

【０１４２】次に、図１２に示した画像形成装置を例に
とって、その製造方法を以下に説明する。

【０１４３】まず図１２に示した外囲器５を作製する。
外囲器５を構成する電子源基板１の電子放出素子の配列
については、種々のものが採用できる。

【０１４４】図１２の電子源基板では電子放出素子の配
列として単純マトリクス配置を例示している。単純マト
リクス配置とは、電子放出素子をＸ方向及びＹ方向に行
列状に複数個配し、同じ行に配された複数の電子放出素
子の電極の一方を、Ｘ方向の配線に共通に接続し、同じ
列に配された複数の電子放出素子の電極の他方を、Ｙ方
向の配線に共通に接続するものである。図１２の電子源
基板１では、ｍ本のＸ方向配線は、Ｄx1、Ｄx2、…、Ｄ
xmからなり、真空蒸着法、印刷法、スパッタ法等を用い
て形成された導電性金属等で構成することができる。配
線の材料、膜厚、巾は、適宜設計される。Ｙ方向配線
は、Ｄy1、Ｄy2、…、Ｄynのｎ本の配線よりなり、Ｘ方
向配線と同様に形成される。これらｍ本のＸ方向配線と
ｎ本のＹ方向配線との間には、不図示の層間絶縁層が設
けられており、両者を電気的に分離している（ｍ、ｎ
は、共に正の整数）。

【０１４５】不図示の層間絶縁層は、真空蒸着法、印刷
法、スパッタ法等を用いて形成されたＳｉＯ₂等で構成
される。例えば、Ｘ方向配線を形成した電子源基板１の
全面或は一部に所望の形状で形成され、特に、Ｘ方向配
線とＹ方向配線の交差部の電位差に耐え得るように、膜
厚、材料、製法が、適宜設定される。Ｘ方向配線とＹ方
向配線は、それぞれ外部端子３１，３２として引き出さ
れている。

【０１４６】電子放出素子３３を構成する一対の電極
（不図示）は、ｍ本のＸ方向配線とｎ本のＹ方向配線と
導電性金属等からなる結線によって電気的に接続されて
いる。

【０１４７】上記構成においては、単純なマトリクス配
線を用いて、個別の素子を選択し、独立に駆動可能とす
ることができる。

【０１４８】Ｘ方向配線およびＹ方向配線上には、非蒸
発型ゲッター１０を配置する。非蒸発型ゲッター１０の
第１層としては、市販の非蒸発型ゲッター（例えば、Ｈ
Ｓ−４０５パウダー（日本ゲッターズ製）、Ｓｔ−７０
７（ＳＡＥＳ製）など）や、Ｚｒ、Ｔｉを始めとする単
体金属も適用でき、例えば、プラズマ溶射法により作製
する。第２層には真空蒸着法によりＴｉを始めとする各
種単体金属を成膜する。非蒸発型ゲッター１０を配置す
る際には、配線状の開口を有するメタルマスクなどを使
用して、所望の所以外にゲッターが付着しないよう十分
に配慮する。

【０１４９】続いて、画像表示領域の外側に、ニクロム
基板に配置した非蒸発型ゲッター１０を設置する。非蒸
発型ゲッターを作製したニクロム基板は、基板の大きさ
に応じて裁断し、ゲッター支持部材９の一端と多層型非
蒸発型ゲッターを配置したニクロム板とをスポット溶接
法などにより固定し、他端をフリットガラスなどにより
支持枠３に固定する。

【０１５０】次に、図１２で示す外囲器５のフェースプ
レート４について説明する。

【０１５１】図８は、図１２の画像形成装置に使用され
る蛍光膜の模式図である。蛍光膜７は、モノクロームの
場合は蛍光体のみから構成することができる。カラーの
蛍光膜の場合は、蛍光体の配列によりブラックストライ
プあるいはブラックマトリクスなどと呼ばれる黒色導電
材６１と蛍光体６２とから構成することができる。ブラ
ックストライプ、ブラックマトリクスを設ける目的は、
カラー表示の場合、必要となる三原色蛍光体の各蛍光体
６２間の塗り分け部を黒くすることで混色等を目立たな
くすることと、蛍光膜７における外光反射によるコント
ラストの低下を抑制することにある。ブラックストライ
プの材料としては、通常用いられている黒鉛を主成分と
する材料の他、導電性があり、光の透過及び反射が少な
い材料を用いることができる。

【０１５２】フェースプレート４には、更に蛍光膜７の
導電性を高めるため、蛍光膜７の外面側に透明電極（不
図示）を設けてもよい。

【０１５３】こうして作製した電子源基板１とフェース
プレート４とを、支持枠３を介してフリットガラスなど
により封着し、外囲器５を作製する。封着を行う際に
は、カラーの場合は各色蛍光体と電子放出素子とを対応
させる必要があり、十分な位置合わせが不可欠となる。

【０１５４】なお、フェースプレート４、電子源基板１
間に、スペーサーとよばれる不図示の支持体を設置する
ことにより、大気圧に対して十分な強度をもつ外囲器５
を構成することもできる。

【０１５５】続いて外囲器５に図１３に模式的に示す装
置を用いて必要な処理を施す。

【０１５６】画像形成装置２０は、排気管２１を介して
真空チャンバー２２に連結され、さらにゲートバルブ２
３を介して排気装置２４に接続されている。真空チャン
バー２２には、内部の圧力及び雰囲気中の各成分の分圧
を測定するために、圧力計２５、四重極質量分析器２６
等が取り付けられている。画像表示装置２０の外囲器５
内部の圧力などを直接測定することは困難であるため、
該真空チャンバー２２内の圧力などを測定し、処理条件
を制御する。

【０１５７】真空チャンバー２２には、さらに必要なガ
スを真空チャンバー内に導入して雰囲気を制御するた
め、ガス導入ライン２７が接続されている。該ガス導入
ラインの他端には導入物質源２９が接続されており、導
入物質がアンプルやボンベなどに入れて貯蔵されてい
る。ガス導入ラインの途中には、導入物質を導入するレ
ートを制御するための導入制御手段２８が設けられてい
る。該導入量制御手段としては具体的には、スローリー
クバルブなど逃す流量を制御可能なバルブや、マスフロ
ーコントローラーなどが、導入物質の種類に応じて、そ
れぞれ使用が可能である。

【０１５８】図１３の装置により外囲器５の内部を排気
し、例えば、通電印加を行なうことでフォーミングを実
施し電子放出部を形成する。複数のＸ方向配線に、位相
をずらせたパルスを順次印加（スクロール）することに
より、複数のＸ方向配線に接続された素子をまとめてフ
ォーミングすることも可能である。

【０１５９】フォーミング終了後、活性化工程を行う。
外囲器５内は、十分に排気した後有機物質がガス導入ラ
イン２７から導入される。有機物質を含む雰囲気中で、
各電子放出素子に電圧を印加することにより、炭素ある
いは炭素化合物、ないし両者の混合物が電子放出部に堆
積し、電子放出量が飛躍的に上昇する。このときの電圧
の印加方法は、上記フォーミングの場合と同様の結線に
より、一つの方向の配線につながった素子に、同時の電
圧パルスを印加すればよい。

【０１６０】活性化工程終了後は、個別素子の場合と同
様に、安定化工程を行うことが好ましい。

【０１６１】外囲器５を加熱して、２５０〜３５０℃に
保持しながら、イオンポンプ、ソープションポンプなど
のオイルを使用しない排気装置２４により排気管２１を
通じて排気し、有機物質の十分少ない雰囲気にする。こ
の際、画像形成装置２０に配置した非蒸発型ゲッター１
０も加熱されて活性化し、排気能力を発現するようにな
る。この後、排気管をバーナーで熱して溶解させて封じ
きる。

【０１６２】次に、単純マトリクス配置の電子源を用い
て構成した表示パネルに、ＮＴＳＣ方式のテレビ信号に
基づいたテレビジョン表示を行なう為の駆動回路の構成
例について、図１４を用いて説明する。図１４におい
て、１０１は画像表示パネル、１０２は走査回路、１０
３は制御回路、１０４はシフトレジスタである。１０５
はラインメモリ、１０６は同期信号分離回路、１０７は
変調信号発生器、ＶｘおよびＶａは直流電圧源である。

【０１６３】表示パネル１０１は、端子Ｄox1ないしＤo
xm、端子Ｄoy1ないしＤoyn、及び高圧端子Ｈｖを介して
外部の電気回路と接続している。端子Ｄox1ないしＤoxm
には、表示パネル内に設けられている電子源、即ち、Ｍ
行Ｎ列の行列状にマトリクス配線された電子放出素子群
を一行（Ｎ素子）ずつ順次駆動する為の走査信号が印加
される。

【０１６４】端子Ｄoy1ないしＤoynには、前記走査信号
により選択された一行の電子放出素子の各素子の出力電
子ビームを制御する為の変調信号が印加される。高圧端
子Ｈｖには、直流電圧源Ｖａより、例えば１０ｋＶの直
流電圧が供給されるが、これは電子放出素子から放出さ
れる電子ビームに蛍光体を励起するのに十分なエネルギ
ーを付与する為の加速電圧である。

【０１６５】走査回路１０２について説明する。同回路
は、内部にＭ個のスイッチング素子を備えたもので（図
中、Ｓ１ないしＳｍで模式的に示している）ある。各ス
イッチング素子は、直流電圧源Ｖｘの出力電圧もしくは
０Ｖ（グランドレベル）のいずれか一方を選択し、表示
パネル１０１の端子Ｄox1ないしＤoxmと電気的に接続さ
れる。Ｓ１ないしＳｍの各スイッチング素子は、制御回
路１０３が出力する制御信号Ｔscanに基づいて動作する
ものであり、例えばＦＥＴのようなスイッチング素子を
組み合わせることにより構成することができる。

【０１６６】直流電圧源Ｖｘは、本例の場合には、後述
する表面伝導型電子放出素子の特性（電子放出閾値電
圧）に基づき、走査されていない素子に印加される駆動
電圧が電子放出しきい値電圧以下となるような一定電圧
を出力するように設定されている。

【０１６７】制御回路１０３は、外部より入力する画像
信号に基づいて適切な表示が行なわれるように各部の動
作を整合させる機能を有する。制御回路１０３は、同期
信号分離回路１０６より送られる同期信号Ｔsyncに基づ
いて、各部に対してＴscanおよびＴsftおよびＴmryの各
制御信号を発生する。

【０１６８】同期信号分離回路１０６は、外部から入力
されるＮＴＳＣ方式のテレビ信号から同期信号成分と輝
度信号成分とを分離する為の回路で、一般的な周波数分
離（フィルター）回路等を用いて構成できる。同期信号
分離回路１０６により分離された同期信号は、垂直同期
信号と水平同期信号より成るが、ここでは説明の便宜上
Ｔsync信号として図示した。前記テレビ信号から分離さ
れた画像の輝度信号成分は便宜上ＤＡＴＡ信号と表し
た。該ＤＡＴＡ信号はシフトレジスタ１０４に入力され
る。

【０１６９】シフトレジスタ１０４は、時系列的にシリ
アルに入力される前記ＤＡＴＡ信号を、画像の１ライン
毎にシリアル／パラレル変換するためのもので、前記制
御回路１０３より送られる制御信号Ｔsftに基づいて動
作する（即ち、制御信号Ｔsftは、シフトレジスタ１０
４のシフトクロックであるということもできる。）。シ
リアル／パラレル変換された画像１ライン分（電子放出
素子Ｎ素子分の駆動データに相当）のデータは、Ｉd1な
いしＩdnのＮ個の並列信号として前記シフトレジスタ１
０４より出力される。

【０１７０】ラインメモリ１０５は、画像１ライン分の
データを必要時間の間だけ記憶する為の記憶装置であ
り、制御回路１０３より送られる制御信号Ｔmryに従っ
て適宜Ｉd1ないしＩdnの内容を記憶する。記憶された内
容は、Ｉ’d1ないしＩ’dnとして出力され、変調信号発
生器１０７に入力される。

【０１７１】変調信号発生器１０７は、画像データＩ’
d1ないしＩ’dnの各々に応じて電子放出素子の各々を適
切に駆動変調する為の信号源であり、その出力信号は、
端子Ｄoy1ないしＤoynを通じて表示パネル１０１内の電
子放出素子に印加される。

【０１７２】ここで、表面伝導型電子放出素子の特性に
ついて説明する。

【０１７３】本発明で電子源を構成する電子放出素子と
して表面伝導型電子放出素子を使用した場合には、駆動
に際しその基本特性を利用して画像を表示する。すなわ
ち、表面伝導型電子放出素子の基本特性とは、電子放出
に明確なしきい値電圧Ｖthがあり、Ｖth以上の電圧が印
加された時のみ電子放出が生じることである。電子放出
しきい値以上の電圧に対しては、素子への印加電圧の変
化に応じて放出電流も変化する。このことから、本素子
にパルス状の電圧を印加する場合、例えば電子放出のし
きい値未満の電圧を印加しても電子放出は生じないが、
電子放出しきい値以上の電圧を印加する場合には電子ビ
ームが出力される。その際、パルスの波高値Ｖｍを変化
させることにより出力電子ビームの強度を制御すること
が可能である。また、パルスの幅Ｐｗを変化させること
により出力される電子ビームの電荷の総量を制御するこ
とが可能である。

【０１７４】従って、入力信号に応じて、表面伝導型電
子放出素子を変調する方式としては、電圧変調方式、パ
ルス幅変調方式等が採用できる。電圧変調方式を実施す
るに際しては、変調信号発生器１０７として、一定長さ
の電圧パルスを発生し、入力されるデータに応じて適宜
パルスの波高値を変調するような電圧変調方式の回路を
用いることができる。

【０１７５】パルス幅変調方式を実施するに際しては、
変調信号発生器１０７として、一定の波高値の電圧パル
スを発生し、入力されるデータに応じて適宜電圧パルス
の幅を変調するようなパルス幅変調方式の回路を用いる
ことができる。

【０１７６】シフトレジスタ１０４やラインメモリ１０
５は、デジタル信号式のものもアナログ信号式のものも
採用できる。画像信号のシリアル／パラレル変換や記憶
が所定の速度で行なわれば良いからである。

【０１７７】デジタル信号式を用いる場合には、同期信
号分離回路１０６の出力信号ＤＡＴＡをデジタル信号化
する必要があるが、これには同期信号分離回路１０６の
出力部にＡ／Ｄ変換器を設ければ良い。これに関連して
ラインメモリ１０５の出力信号がデジタル信号かアナロ
グ信号かにより、変調信号発生器１０７に用いられる回
路が若干異なったものとなる。即ち、デジタル信号を用
いた電圧変調方式の場合、変調信号発生器１０７には、
例えばＤ／Ａ変換回路を用い、必要に応じて増幅回路な
どを付加する。パルス幅変調方式の場合、変調信号発生
器１０７には、例えば高速の発振器および発振器の出力
する波数を計数する計数器（カウンタ）及び計数器の出
力値と前記メモリの出力値を比較する比較器（コンパレ
ータ）を組み合わせた回路を用いる。必要に応じて、比
較器の出力するパルス幅変調された変調信号を表面伝導
型電子放出素子の駆動電圧にまで電圧増幅するための増
幅器を付加することもできる。

【０１７８】アナログ信号を用いた電圧変調方式の場
合、変調信号発生器１０７には、例えばオペアンプなど
を用いた増幅回路を採用でき、必要に応じてレベルシフ
ト回路などを付加することもできる。パルス幅変調方式
の場合には、例えば、電圧制御型発振回路（ＶＯＣ）を
採用でき、必要に応じて表面伝導型電子放出素子の駆動
電圧まで電圧増幅するための増幅器を付加することもで
きる。

【０１７９】このような構成をとり得る本発明を適用可
能な画像表示装置においては、各電子放出素子に、容器
外端子Ｄox1ないしＤoxm、Ｄoy1ないしＤoynを介して電
圧を印加することにより、電子放出素子が生ずる。高圧
端子Ｈｖを介してメタルバック１５、あるいは透明電極
（不図示）に高圧を印加し、電子ビームを加速する。加
速された電子は、蛍光膜１４に衝突し、発光が生じて画
像が形成される。

【０１８０】ここで述べた非蒸発型ゲッターを有する画
像形成装置の構成は、本発明を適用可能な画像形成装置
の一例であり、本発明の技術思想に基づいて種々の変形
が可能である。特に、電子源を構成する電子放出素子と
して、表面伝導型電子放出素子をあげて説明したが、電
子源を構成する素子としてはこれに限るものでなく、電
界放出型電子放出素子や、金属／絶縁層／金属型（ＭＩ
Ｍ型）等、多数の電子放出素子を並べて使用する画像形
成装置にも適用できる。また電子放出素子の配置方法と
して単純マトリクス配置をあげて説明したが、配置方法
としてはこれに限るものでなく、はしご状配置などにも
適用できる。

【０１８１】さらに、入力信号については、ＮＴＳＣ方
式を挙げたが、入力信号はこれに限られるものではな
く、ＰＡＬ，ＳＥＣＡＭ方式など他、これよりも、多数
の走査線からなるＴＶ信号（例えば、ＭＵＳＥ方式をは
じめとする高品位ＴＶ）方式をも採用できる。

【０１８２】また、本発明の画像形成装置は、ここに挙
げたテレビジョン放送の表示装置、テレビ会議システム
やコンピューター等の表示装置の他、感光性ドラム等を
用いて構成された光プリンターとしての画像形成装置等
としても用いることができる。

【０１８３】以下、具体的な実施例を挙げて本発明を詳
しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるも
のではなく、本発明の目的が達成される範囲内での各要
素の置換や設計変更がなされたものをも包含する。

【０１８４】［実施例１］（工程−ａ）巾２ｍｍ、長さ１００ｍｍのニクロム基板
に、日本ゲッターズ（株）の非蒸発型ゲッターＨＳ４０
５パウダー（組成：Ｚｒ８０％，Ｖ１５．６％，Ｍｎ４
％，Ａｌ０．４％）をＡｒプラズマを用いたプラズマ溶
射法にて成膜した。成膜後の膜厚は約５０μｍである。
成膜後の表面は、図２に示すように粒径２０〜４０μｍ
の粒子よりなる多孔質であった。

【０１８５】（工程−ｂ）工程−ａの後、大気雰囲気を
経由した後、工程−ａで作製したプラズマ溶射ＨＳ４０
５パウダー上に、電子ビーム蒸着法にてＴｉを約２．５
μｍ成膜した。成膜後の表面は、図１に示すように、Ｈ
Ｓ４０５パウダー粒子の周囲にＴｉが成長し、多孔質状
態は保っていた。なお、工程−ａで作成したプラズマ溶
射ＨＳ４０５パウダー層の算術表面粗さＲａは、概ねＲ
ａ＝１０前後を示し、工程−ｂでＴｉを成膜した後もこ
の値には大差がなかった。

【０１８６】（工程−ｃ）工程−ｂで作製したＴｉコー
トゲッターを、１．３３×１０^-7Ｐａ（１×１０ ^-9Ｔｏ
ｒｒ）以下の雰囲気で３５０℃、１０時間の活性化処理
を施し、室温まで冷却後ガス吸着性能を測定した。ガス
吸着性能は、ＣＯガスを用いて、スループット法により
行なった。

【０１８７】［比較例１］工程−ａまでのプラズマ溶射
ＨＳ４０５パウダーを、工程−ｃと同様、１．３３×１
０^-7Ｐａ（１×１０^-9Ｔｏｒｒ）以下の雰囲気で３５０
℃、１０時間の活性化処理を施し、室温まで冷却後ガス
吸着性能を測定した。ガス吸着性能は、ＣＯガスを用い
て、スループット法により行なった。

【０１８８】［比較例２］SAES GETTERS社製の非蒸発型
ゲッターＳｔ−１２２（組成：Ｔｉ７０％，Ｚｒ２１
％，Ｖ７．３８％，Ｆｅ１．６２％）を準備し、工程−
ｃと同様、１．３３×１０^-7Ｐａ（１×１０^-9Ｔｏｒ
ｒ）以下の雰囲気で３５０℃、１０時間の活性化処理を
施し、室温まで冷却後ガス吸着性能を測定した。ガス吸
着性能は、ＣＯガスを用いて、スループット法により行
なった。なお、使用したＳｔ−１２２は、巾２ｍｍ、長
さ１００ｍｍのニクロムの両面に、合計１００μｍの厚
さで成膜されている。

【０１８９】こうして測定した３種類の非蒸発型ゲッタ
ーは、図３に示すような吸着性能を示した。図３より明
らかなように、本実施例のＴｉコートしたプラズマ溶射
ＨＳ４０５パウダーは、比較例１、比較例２の非蒸発型
ゲッターに比べて、吸着速度の特性劣化が少なかった。

【０１９０】［実施例２］本実施例では、高温で低真空
状態に保たれたゲッターの、その後の吸着能力を調べる
ために行われたものである。

【０１９１】工程−ａ、工程−ｂまでは、実施例１と同
様の工程で行なった。

【０１９２】工程−ｃ工程−ｂで作製したＴｉコートしたプラズマ溶射ＨＳ４
０５を、直径４ｍｍφの開口を２つ擁する密閉した容器
に入れ、一方の開口からＡｒガスを１ｌ／ｓのスピード
で導入し、他端から排出しながら容器全体を４５０℃ま
で昇温した。この工程は、Ａｒガスフロー雰囲気下で、
ガラス同士を接着するプロセスを擬似的に再現したもの
である。

【０１９３】工程−ｄ工程−ｃでＡｒフロー高温プロセスを経たＴｉコートゲ
ッターを、１．３３×１０^-7Ｐａ（１×１０^-9Ｔｏｒ
ｒ）以下の雰囲気で３５０℃、１０時間の活性化処理を
施し、室温まで冷却後ガス吸着性能を測定した。ガス吸
着性能は、ＣＯガスを用いて、スループット法により行
なった。

【０１９４】［比較例３］工程−ｃ′ 工程−ａまでのプラズマ溶射ＨＳ４０５を、工程−ｃと
同様、直径４ｍｍφの開口を２つ擁する密閉した容器に
入れ、一方の開口からＡｒガスを１ｌ／ｓのスピードで
導入し、他端から排出しながら容器全体を４５０℃まで
昇温した。この工程は、Ａｒガスフロー雰囲気下で、ガ
ラス同士を接着するプロセスを擬似的に再現したもので
ある。

【０１９５】工程−ｄ′ 工程−ｃ′で作製したプラズマ溶射ＨＳ４０５を、１．
３３×１０^-7Ｐａ（１×１０^-9Ｔｏｒｒ）以下の雰囲気
で３５０℃、１０時間の活性化処理を施し、室温まで冷
却後ガス吸着性能を測定した。ガス吸着性能は、ＣＯガ
スを用いて、スループット法により行なった。

【０１９６】こうして測定した２種類の非蒸発型ゲッタ
ーは、図６に示すような吸着性能を示した。図６より明
らかなように、本実施例のＴｉコートしたプラズマ溶射
ＨＳ４０５パウダーは、比較例３の非蒸発型ゲッターに
比べて、吸着速度の特性劣化が少なく、高温で低真空状
態を経ても、その吸着能力は従来よりはるかに優ってい
ることがわかった。

【０１９７】［実施例３］（工程−ａ）巾２ｍｍ、長さ１００ｍｍのニクロム基板
に、SAES Gettersの非蒸発型ゲッターＳｔ−７０７パウ
ダー（組成：Ｚｒ７０％，Ｖ２４．６％，Ｆｅ５．４
％）をＡｒプラズマを用いたプラズマ溶射法にて成膜し
た。成膜後の膜厚は約５０μｍである。成膜後の表面
は、粒径２０〜４０μｍの粒子よりなる多孔質であっ
た。

【０１９８】（工程−ｂ）工程−ａの後、大気雰囲気を
経由した後、工程−ａで作製したプラズマ溶射Ｓｔ−７
０７パウダー上に、電子ビーム蒸着法にてＴｉを約２．
５μｍ成膜した。成膜後の表面は、Ｓｔ−７０７パウダ
ー粒子の周囲にＴｉが堆積し、多孔質状態を保ってい
た。なお、工程−ａで作成したプラズマ溶射Ｓｔ−７０
７パウダー層の算術表面粗さＲａは、概ねＲａ＝１０前
後を示し、工程−ｂでＴｉを成膜した後もこの値には大
差がなかった。

【０１９９】（工程−ｃ）工程−ｂで作製した多層構造
のゲッターを、１．３３×１０^-7Ｐａ（１×１０ ^-9Ｔｏ
ｒｒ）以下の雰囲気で３５０℃、１０時間の活性化処理
を施し、室温まで冷却後ガス吸着性能を測定した。ガス
吸着性能は、ＣＯガスを用いて、スループット法により
行なった。

【０２００】［比較例４］工程−ａまでのプラズマ溶射
Ｓｔ−７０７パウダーを、工程−ｃと同様、１．３３×
１０^-7Ｐａ（１×１０^-9Ｔｏｒｒ）以下の雰囲気で３５
０℃、１０時間の活性化処理を施し、室温まで冷却後ガ
ス吸着性能を測定した。ガス吸着性能は、ＣＯガスを用
いて、スループット法により行なった。

【０２０１】測定の結果は、図５に示すような吸着性能
を示した。図５より明らかなように、Ｔｉを成膜した本
実施例の非蒸発型ゲッターは、実施例１のゲッターに比
較して、吸着速度の特性に遜色が無いことがわかった。
また、プラズマ溶射Ｓｔ−７０７パウダー層のみの比較
例４の非蒸発型ゲッターと比較して吸着速度の特性劣化
が少なかった。

【０２０２】［実施例４］（工程−ａ）巾２ｍｍ、長さ１００ｍｍのニクロム基板
に、Ｚｒ粉末（（株）高純度化学研究所製、粒径３２５
メッシュ以下）をＡｒプラズマを用いたプラズマ溶射法
にて成膜した。成膜後の膜厚は約５０μｍである。成膜
後の表面は、粒径２０〜４０μｍの粒子よりなる多孔質
であった。

【０２０３】（工程−ｂ）工程−ａの後、大気雰囲気を
経由した後、工程−ａで作製したプラズマ溶射Ｚｒ粉末
上に、電子ビーム蒸着法にてＴｉを約２．５μｍ成膜し
た。成膜後の表面は、Ｚｒ粒子の周囲にＴｉが堆積し、
多孔質状態を保っていた。なお、工程−ａで作成したプ
ラズマ溶射Ｚｒ粉末の算術表面粗さＲａは、概ねＲａ＝
１０前後を示し、工程−ｂでＴｉを成膜した後もこの値
には大差がなかった。

【０２０４】（工程−ｃ）工程−ｂまでで作製した多層
構造のゲッターを、１．３３×１０^-7Ｐａ（１×１０^-9
Ｔｏｒｒ）以下の雰囲気で３５０℃、１０時間の活性化
処理を施し、室温まで冷却後ガス吸着性能を測定した。
ガス吸着性能は、ＣＯガスを用いて、スループット法に
より行なった。

【０２０５】測定の結果は、図５に示すように吸着性能
を示した。図５より明らかなように、Ｔｉを成膜した本
実施例の非蒸発型ゲッターは、実施例１、実施例３のゲ
ッターに比較して、吸着特性に遜色が無く、十分なゲッ
ター能力があることがわかった。

【０２０６】［実施例５ａ］（工程−ａ）洗浄したニクロム基板に、スパッタリング
法により金属Ｚｒを成膜した。

【０２０７】（工程−ｂ）工程−ａで作製した基板のＺ
ｒ面に大気雰囲気中でブラスト処理を施し、表面形状を
凹凸とした。なお、算術表面粗さＲａは、概ねＲａ＝１
０前後を示した。

【０２０８】（工程−ｃ）工程−ｂで処理した基板のＺ
ｒ面に、電子ビーム蒸着法を用いて金属Ｔｉを成膜し
た。成膜後の表面の算術平均粗さＲａは、Ｔｉ成膜前と
大差無く、概ねＲａ＝１０前後であった。こうしてニク
ロム基板上に多層構造のゲッターを作製した。

【０２０９】（工程−ｄ）工程−ｃで作製したゲッター
を、１．３３×１０^-7Ｐａ（１×１０^-9Ｔｏｒｒ）以下
の雰囲気で３５０℃、１０時間の活性化処理を施し、室
温まで冷却後ガス吸着性能を測定した。ガス吸着性能
は、ＣＯガスを用いて、スループット法により行なっ
た。

【０２１０】［実施例５ｂ］本実施例５ｂでは、ニクロ
ム基板上にスパッタ法で金属Ｚｒを、続いて電子ビーム
蒸着法で金属Ｔｉを作製し、表面ブラスト処理は施さな
かった。表面の算術平均粗さＲａはＲａ＝０．１〜０．
２であった。

【０２１１】この基板を１．３３×１０^-7Ｐａ（１×１
０^-9Ｔｏｒｒ）以下の雰囲気で３５０℃、１０時間の活
性化処理を施し、室温まで冷却後ガス吸着性能を測定し
た。ガス吸着性能は、ＣＯガスを用いて、スループット
法により行なった。

【０２１２】測定したゲッターとしての吸着性は、図２
６に示すようなものであった。図２６より明らかなよう
に、ブラスト処理により凹凸処理を施した後Ｔｉを積層
した実施例５ａの多層型非蒸発型ゲッターは、ブラスト
処理をせずに成膜した実施例５ｂに比べて吸着能力が大
きかった。

【０２１３】［実施例６］（工程−ａ）洗浄したニクロム基板にブラスト処理を施
し、表面形状を凹凸した。なお、算術表面粗さＲａは、
概ねＲａ＝１０前後を示した。

【０２１４】（工程−ｂ）工程−ａで作製した凹凸基板
の表面にスパッタリング法により金属Ｚｒを成膜した。

【０２１５】（工程−ｃ）工程−ｂの後、大気雰囲気を
経由した後、工程−ｂで作製した基板に、さらに、電子
ビーム蒸着法を用いて金属Ｔｉを成膜した。成膜後の表
面の算術平均粗さＲａは、成膜前と大差無く、概ねＲａ
＝１０前後であった。こうしてニクロム基板上に多層構
造のゲッターを作製した。

【０２１６】（工程−ｄ）工程−ｃで作製したゲッター
を、１．３３×１０^-7Ｐａ（１×１０^-9Ｔｏｒｒ）以下
の雰囲気で３５０℃、１０時間の活性化処理を施し、室
温まで冷却後ガス吸着性能を測定した。ガス吸着性能
は、ＣＯガスを用いて、スループット法により行なっ
た。

【０２１７】測定したゲッターとしての吸着性能は、図
２６に示すようなものであった。図２６より明らかなよ
うに、基板をブラスト処理により凹凸処理を施した後、
ＺｒおよびＴｉを成膜した本実施例の非蒸発型ゲッター
は、ブラスト処理をせずに成膜した場合（実施例５ｂと
同様）に比べて吸着能力が大きかった。

【０２１８】［実施例７ａ］（工程−ａ）洗浄したＺｒ箔（ニラコ（株）製）を用意
し、これに大気雰囲気中でブラスト処理を施し、表面形
状を凹凸した。なお、算術表面粗さＲａは、概ねＲａ＝
１０前後を示した。

【０２１９】（工程−ｂ）Ｚｒ箔の凹凸面に電子ビーム
蒸着法により金属Ｔｉを成膜した。成膜後の表面の算術
平均粗さＲａは、成膜前と大差無く、概ねＲａ＝１０前
後であった。こうして多層構造のゲッターを作製した。

【０２２０】（工程−ｃ）工程−ｂで作製したゲッター
を、１．３３×１０^-7Ｐａ（１×１０^-9Ｔｏｒｒ）以下
の雰囲気で３５０℃、１０時間の活性化処理を施し、室
温まで冷却後ガス吸着性能を測定した。ガス吸着性能
は、ＣＯガスを用いて、スループット法により行なっ
た。

【０２２１】［実施例７ｂ］本実施例７ｂでは、洗浄し
たＺｒ箔（ニラコ（株）製）に直接電子ビーム蒸着法で
金属Ｔｉを作製し、表面ブラスト処理は施さなかった。
表面の算術平均粗さＲａはＲａ＝０．１〜０．２であっ
た。

【０２２２】この基板を１．３３×１０^-7Ｐａ（１×１
０^-9Ｔｏｒｒ）以下の雰囲気で３５０℃、１０時間の活
性化処理を施し、室温まで冷却後ガス吸着性能を測定し
た。ガス吸着性能は、ＣＯガスを用いて、スループット
法により行なった。

【０２２３】測定したゲッターとしての吸着性能は、図
２６に示すようなものであった。図２６より明らかなよ
うに、Ｚｒ箔にブラスト処理により凹凸処理を施した
後、Ｔｉを成膜した本実施例の非蒸発型ゲッターは、ブ
ラスト処理をせずに成膜した比較例に比べて吸着能力が
大きかった。

【０２２４】［実施例８］本実施例の画像形成装置は、
図７に模式的に示された装置と同様の構成を有し、印刷
法で形成したＸ方向配線（上配線）５２、Ｙ方向配線
（下配線）５３上に非蒸発型ゲッターが配置されている
（図７ではＹ方向配線５３上の非蒸発型ゲッター５６の
みが示されている）。

【０２２５】また、本実施例の画像形成装置は、基板上
に、複数（１００行×３００列）の表面伝導型電子放出
素子が、単純マトリクス配線された電子源を備えてい
る。

【０２２６】電子源の一部平面図を図１５に示す。ま
た、図中Ａ−Ａ’の断面図を図１６に示す。但し、図１
５、図１６で、同じ記号を付したものは同じ部材を示
す。ここで、５１は電子源基板、５２は図７のＤoxmに
対応するＸ方向配線（上配線、走査側配線とも呼ぶ）、
５３は図７のＤoynに対応するＹ方向配線（下配線、信
号側配線とも呼ぶ）、１０８は表面伝導型電子放出素子
の電子放出部を含む導電性膜、１０９は導電性膜１０８
の一部に設けた電子放出放出部、５８，５９は素子電
極、６０は層間絶縁層、５６，５７はそれぞれＸ方向配
線、Ｙ方向配線上の非蒸発型ゲッターである。

【０２２７】以下に、本実施例の画像形成装置の製造方
法について、図１７を参照しつつ説明する。

【０２２８】工程−ａ基板を洗剤、純水および有機溶剤を用いて十分に洗浄し
た。この上に厚さ０．５μｍのシリコン酸化膜をスパ
ッタ法で形成し、電子源基板５１とした。

【０２２９】その後、電子源基板上に、素子電極５８，
５９と素子電極間ギャップＧとなるべきパターンをホト
レジスト（ＲＤ−２０００Ｎ−４１日立化成社製）で形
成し、真空蒸着法により、厚さ５ｎｍのＴｉ、厚さ１０
０ｎｍのＮｉを順次堆積した。ホトレジストパターンを
有機溶剤で溶解し、Ｎｉ／Ｔｉ堆積膜をリフトオフし、
素子電極間隔Ｇは３μｍ、素子電極の幅は３００μｍと
し、素子電極５８，５９を形成した（図１７（ａ））。

【０２３０】工程−ｂその後スクリーン印刷法を用いて、一方の素子電極５８
にコンタクトするように下配線（例えば銀配線）５３を
形成し、４００℃で焼成して所望の形状の下配線５３を
形成した（図１７（ｂ））。

【０２３１】工程−ｃその後、スクリーン印刷法を用いて、上下配線の交差部
に所望の層間絶縁層６０を印刷、４００℃で焼成して形
成した（図１７（ｃ））。

【０２３２】工程−ｄ下配線とコンタクトしていない側の素子電極５９とコン
タクトするようにスクリーン印刷法で上配線（例えば銀
配線）５２を印刷、４００℃で焼成して形成した（図１
７（ｄ））。

【０２３３】工程−ｅ膜厚１００ｎｍのＣｒ膜を真空蒸着により堆積・パター
ニングし、その上にＰｄアミン錯体の溶液（ｃｃｐ４２
３０奥野製薬（株）社製）をスピンナーにより回転塗
布、３００℃で１０分間の加熱焼成処理をした。また、
こうして形成された、主元素としてＰｄよりなる微粒子
からなる電子放出部形成用の導電性膜１０８の膜厚は
８．５ｎｍ、シート抵抗値は３．９×１０⁴Ω／□であ
った。なおここで述べる微粒子膜とは、複数の微粒子が
集合した膜であり、その微細構造として、微粒子が個々
に分散配置した状態のみならず、微粒子が互いに隣接、
あるいは重なり合った状態（島状も含む）の膜をさし、
その粒径とは、前記状態で粒子形状が認識可能な微粒子
についての径を言う。

【０２３４】Ｃｒ膜及び焼成後の電子放出部形成用の導
電性膜１０８を酸エッチャントによりエッチングして所
望のパターンを形成した（図１７（ｅ））。

【０２３５】以上の工程により電子源基板５１上に複数
（１００行×３００列）の電子放出部形成用の導電性膜
１０８が、下配線５３と上配線５２よりなる単純マトリ
クスに、接続されたものとした。

【０２３６】工程−ｆ工程−ｄで作製した上配線パターンを開口に持つような
メタルマスクを準備し、各上配線と開口とを十分にアラ
イメントして電子源基板とメタルマスクを固定した。こ
の後、Ｚｒを主成分とする非蒸発型ゲッター：ＨＳ４０
５パウダー（日本ゲッターズ（株）製）をアルゴンプラ
ズマ溶射法によりメタルマスクの上から成膜した。その
後大気雰囲気を経由した後さらに、メタルマスク付きの
電子源基板に、電子ビーム蒸着法によりＴｉを成膜した
のち、メタルマスクを剥離し、電子源基板の上配線上に
非蒸発型ゲッターを作製した（図１７（ｆ））。

【０２３７】工程−ｇ次に、図７に示すフェースプレート１６を、以下の様に
作製した。

【０２３８】ガラス基板１３の表面に、蛍光膜１４を印
刷法により形成した。尚、蛍光膜１４はストライプ状の
蛍光体（Ｒ、Ｇ、Ｂ）６２と黒色導電材（ブラックスト
ライプ）６１とが交互に配列された図８（ａ）に示され
る蛍光膜とした。更に、蛍光膜１４の上に、Ａｌ薄膜よ
りなるメタルバック１５をスパッタリング法により５０
ｎｍの厚さに形成した。

【０２３９】工程−ｈ次に、図７に示す外囲器１７を、以下の様に作製した。

【０２４０】前述の工程により作製された電子源基板５
１と、支持枠１２、上記フェースプレート１６を組み合
わせ、電子源の下緯線５３及び上配線５２を行選択用端
子１及び信号入力端子２と各々接続し、電子源基板５１
とフェースプレート１６の位置を厳密に調整し、封着し
て外囲器１７を形成した。封着の方法は、接合部にフリ
ットガラスを塗布して大気中３００℃で仮焼成した後、
各部材を組み合わせ、Ａｒガス中４００℃、１０分間の
熱処理を行い接合した。

【０２４１】次の工程を説明する前に、以後の工程にて
用いられた真空処理装置について、図１３を用いて述べ
る。図１３の外囲器５は外囲器１７に対応する。

【０２４２】画像表示装置２０は、排気管２１を介して
真空容器２２に接続され、該真空容器２２には、排気装
置２４が接続されており、その間にゲートバルブ２３が
設けられている。真空容器２２には、圧力計２５、四重
極質量分析器（Q-mass）２６が取り付けられており、内
部の圧力及び、残留ガスの各分圧をモニタできるように
なっている。外囲器１７内の圧力や分圧を直接測定する
ことは困難なので、真空容器２２の圧力と分圧を測定
し、この値を外囲器１７内のものとみなす。排気装置２
４はソープションポンプとイオンポンプからなる超高真
空用排気装置である。真空容器２２には、複数のガス導
入装置が接続されており、物質源２９に蓄えられた物質
を導入することができる。導入物質はその種類に応じ
て、ボンベまたはアンプルに充填されており、ガス導入
量制御手段２８によって導入量が制御できる。ガス導入
量制御手段２８は、導入物質の種類、流量、必要な制御
精度などに応じて、ニードルバルブ、マスフローコント
ローラーなどが用いられる。本実施例では、ガラスアン
プルに入れたベンゾニトリルＣ₆Ｈ₅ＣＮを物質源２９と
して用い、ガス導入量制御手段２８として、スローリー
クバルブを使用した。

【０２４３】以上の真空処理装置を用いて以後の工程を
行った。

【０２４４】工程−ｉ外囲器１７の内部を排気し、圧力を１×１０^-3Ｐａ（パ
スカル）以下にし、電子源基板５１上に配列された前述
の複数の電子放出部形成用の導電性膜に、電子放出部を
形成する為の以下のフォーミング処理を行った。

【０２４５】図１８に示すように、Ｙ方向配線を共通結
線してグランドに接続する。９１は制御装置で、パルス
発生器９２とライン選択装置９４を制御する。９３は電
流計である。ライン選択装置９４により、Ｘ方向配線か
ら１ラインを選択し、これにパルス電圧を印加する。フ
ォーミング処理はＸ方向の素子行に対し、１行（３００
素子）毎に行った。印加したパルスの波形は、図１９
（ａ）に示すような三角波パルスで、波高値を徐々に上
昇させた。パルス幅Ｔ１＝１ｍｓｅｃ．、パルス間隔Ｔ
２＝１０ｍｓｅｃ．とした。また、三角波パルスの間
に、波高値０．１Ｖの矩形波パルスを挿入し、電流を測
ることにより各行の抵抗値を測定した。抵抗値が３．３
ｋΩ（１素子あたり１ＭΩ）を越えたところで、その行
のフォーミングを終了し、次の行の処理に移った。これ
をすべての行について行い、すべての前記導電性膜（電
子放出部形成用の導電性膜１０８）のフォーミングを完
了し各導電性膜に電子放出部を形成した。こうして複数
の表面伝導型電子放出素子が単純マトリクス配線された
電子源基板５１を作成した。

【０２４６】工程−ｊ真空容器１２３内にベンゾニトリルＣ₆Ｈ₅ＣＮを導入
し、分圧が１．３×１０ ^-3Ｐａ（パスカル）となるよう
に調整し、素子電流Ｉｆを測定しながら上記電子源にパ
ルスを印加して各電子放出素子の活性化処理を行った。
パルス発生器９２により生成したパルス波形は図１９
（ｂ）に示した矩形波で、波高値は１４Ｖ、パルス間隔
はＴ１＝１００μｓｅｃ．、パルス間隔は１６７μｓｅ
ｃ．である。ライン選択装置９４により、１６７μｓｅ
ｃ．毎に選択ラインをＤx1からＤx100まで順次切り替
え、この結果、各素子行にはＴ１＝１００μｓｅｃ．、
Ｔ２＝１６．７ｍｓｅｃ．の矩形波が行毎に位相を少し
ずつシフトされて印加されることになる。

【０２４７】電流計９３は、矩形波パルスのオン状態
（電圧が１４Ｖになっている時）での電流値の平均を検
知するモードで使用し、この値が６００ｍＡ（１素子あ
たり２ｍＡ）となったところで、活性化処理を終了し、
外囲器１７内を排気した。

【０２４８】工程−ｋ排気を続けながら、不図示の加熱装置により、画像表示
装置２０および真空容器２２の全体を３００℃に、２４
時間保持した。この処理により、外囲器１７及び真空容
器２２の内壁などに吸着されていたと思われるベンゾニ
トリルＣ₆Ｈ₅ＣＮ及びその分解物が、除去されたことが
Q-mass２６による観察で確認できた。また、同時に、外
囲器１７内の主要な無機ガスの分圧も、工程−ｋ実施前
に比較して減少した。本工程−ｋの加熱処理がゲッター
活性化処理を兼ね、これにより電子源基板５１の上配線
５２上に設けた非蒸発型ゲッター５６が、外囲器１７内
のガスを吸着するようになったことがわかった。

【０２４９】工程−ｌ続いて実施例８の画像形成装置で画像を表示させるため
の工程を行なった。

【０２５０】電子源の駆動は、ライン順次で６０Ｈｚの
電子放出を各行の素子に起こさせる。メタルバック１５
に接続された高圧端子Ｈｖには、先ずＶａ＝４ｋＶを印
加する。この後、さらにＶａ＝６ｋＶまで、上昇させ、
蛍光体からガスを放出させた。本実施例の装置は、Ｖａ
＝５ｋＶで使用することを想定しており、予めこれより
高い電圧で照射しておくことにより、実際の使用の際の
ガス放出を減少せしめるものである。

【０２５１】工程−ｍ圧力が１．３×１０^-5Ｐａ以下となったことを確認して
から、排気管をバーナーで加熱して、封じ切った。

【０２５２】以上により本実施例の画像表示装置を作成
した。

【０２５３】［比較例７］本比較例は、上記実施例８に
よる非蒸発型ゲッターを備えた画像形成装置と、ゲッタ
ーを備えない画像形成装置の比較を行なうためのもので
ある。本比較例では、工程−ｅまでを実施例８と同様の
工程で行ない、続いて、工程−ｇ以降の工程を行なっ
て、非蒸発型ゲッターを配置しない画像形成装置を作製
した。

【０２５４】こうして作製した、非蒸発型ゲッターを備
えない画像形成装置の外囲器の分圧をQ-mass２６で測定
して、実施例８の非蒸発型ゲッターを備えた画像形成装
置の場合と比較した。

【０２５５】その結果、外囲器内の主要な無機ガス（マ
スナンバー：２、１８、２８、３２、４４）の分圧は、
実施例８の非蒸発型ゲッターを配置した画像形成装置の
方が、比較例７の、ゲッターを配置しない画像形成装置
に比べて、それぞれ１桁以上低い値を示した。

【０２５６】その後、圧力が１．３×１０^-5Ｐａ以下と
なったことを確認してから、排気管をバーナーで加熱し
て封じ切り、比較例７の画像表示装置を作成した。

【０２５７】［比較例８］本比較例は、非蒸発型ゲッタ
ーを備えた画像形成装置と、従来の非蒸発型ゲッターを
備えた画像形成装置の比較を行なうためのものである。
本比較例では、工程−ｆで、上配線上に非蒸発型ゲッタ
ー：ＨＳ４０５を成膜した以外は、実施例８と同様の工
程で行なった（Ｔｉは積層しなかった）。その後、工程
−ｇ以降の工程を実施し、画像表示装置を作成した。

【０２５８】比較例８の画像形成装置を構成する外囲器
の分圧をQ-mass２６で測定した。しかし、主要な無機ガ
ス（マスナンバー：２、１８、２８、３２、４４）の分
圧は、実施例８の積層型非蒸発型ゲッターを配置した画
像形成装置の場合と大差が見られなかった。また、比較
例８の外囲器の分圧は、比較例７の、ゲッターを配置し
ない画像形成装置の場合より、低い値を示した。

【０２５９】その後、比較例８の画像形成装置の排気管
をバーナーで加熱して、封じ切った。

【０２６０】実施例８、比較例７および比較例８の画像
表示装置の比較評価を行なった。評価は単純マトリクス
駆動を行ない、画像表示装置を連続全面点灯し、輝度の
経時変化を観察した。駆動初期の輝度は、それぞれ異な
っていたが、連続点灯を長時間続けると、まず、比較例
７の画像表示装置の輝度低下が明らかに目立つようにな
り、続いて、比較例８の画像表示装置も暗くなった。こ
れに対し、実施例８の画像表示装置は、輝度低下が見ら
れるものの、その割合は比較例７および比較例８の画像
表示装置に比べて少なく、さらに長時間駆動することが
可能であった。

【０２６１】［実施例９］本実施例は、画像表示領域の
周囲に積層型非蒸発型ゲッターを配置するものである。
本実施例においては、工程−ａ〜工程−ｅまでは、実施
例８と同様の工程で実施した。

【０２６２】工程−ｆＺｒを主成分とする非蒸発型ゲッター：ＨＳ４０５リボ
ン（日本ゲッターズ（株）製）の表面に、電子ビーム蒸
着法にてＴｉを成膜し、非蒸発型ゲッターとした。な
お、母材となるＨＳ４０５リボンは、巾２ミリのニクロ
ム板に、アルゴンプラズマ溶射法にて、ＨＳ４０５パウ
ダーを成膜したものである。この非蒸発型ゲッターを、
工程−ｅまでで作製した電子源基板の、画像表示領域の
周囲に相当する部分に固定した。固定は、非蒸発型ゲッ
ター（リボン状）の両端に、スポット溶接により取り付
けたニクロム線を、支持枠に固定することで行なった。
固定に際しては、電子源基板の取り出し配線と接触しな
いようにし、また、画像表示領域にはみ出さないよう細
心の注意を払って行なった。

【０２６３】工程−ｇ以降は、実施例８と同様の工程で
実施し、画像表示装置を完成した。

【０２６４】［実施例１０］本実施例は、画像表示領域
の周囲と、画像表示領域内部の双方に非蒸発型ゲッター
を配置するものである。本実施例は、画像表示領域が大
型化した場合に適用するものである。本実施例において
は、工程−ａ〜工程−ｅまでは、実施例８と同様の工程
で実施した。

【０２６５】工程−ｆ実施例８の工程−ｆと同様に、電子源基板の上配線上に
非蒸発型ゲッターを成膜した。次いで、実施例９の工程
−ｆと同様に、画像表示領域の周囲に、非蒸発型ゲッタ
ー（リボン）を固定した。

【０２６６】工程−ｇ以降は、実施例８と同様の工程で
実施し、画像表示装置を完成した。

【０２６７】実施例９，１０の画像表示装置の輝度評価
を行った。評価は、単純マトリクス駆動を行い、画像表
示装置を連続全面点灯させ、輝度の経時変化を測定し
た。輝度は点灯を続けると徐々に低下するが、低下の割
合は、比較例７および比較例８の輝度低下の割合に比べ
て著しく低く、さらに長時間駆動することができた。

【０２６８】実施例８〜１０では、本実施例による非蒸
発型ゲッターが配置されているため、長時間外囲器の真
空を保つことができ、放出ガスの影響が小さくなって、
輝度低下を防いでいるものと考えられる。

【０２６９】特に、従来の非蒸発型ゲッターを配置した
比較例８の場合と比較して、長時間駆動後の輝度低下の
防止が認められた。

【０２７０】また、実施例８〜１０のように、非蒸発型
ゲッターを配置する場所、面積を変化させても、長時間
駆動後の輝度低下に対して十分満足できることが認めら
れ、画像表示装置の大きさに応じて非蒸発型ゲッターを
設置する場所を選べることがわかった。

【０２７１】［実施例１１］本実施例は実施例８と異な
る作製方法による非蒸発ゲッターを用いた場合を示す。
工程−ａ〜工程−ｅまでは、実施例８と同様の工程で実
施した。

【０２７２】工程−ｆ図２０は非蒸発型ゲッターと接着剤を含んだペーストを
用いて上配線上に非蒸発型ゲッターを形成するプロセス
図を示す。

【０２７３】工程−ｄで作製した上配線パターン上にデ
ィスペンサー８１を用いて非蒸発型ゲッターの粉末と接
着剤を含むペースト８０を塗布した（図２０（ａ））。
非蒸発型ゲッターは、５０μｍメッシュの篩いを通し
た、平均粒径２０μｍのＺｒを主成分とする非蒸発型ゲ
ッター：ＨＳ４０５粉末（日本ゲッターズ（株）製）を
用い、接着剤として、ラダー（梯子）型シリコン系オリ
ゴマー：ＧＲ６５０（米国OI-NEG TV Products,Inc.
製）を有機溶媒シクロヘキサノールに溶かし液状にした
ものを用いた。この非蒸発型ゲッター粉末と接着剤を混
ぜ合わせてペースト状にした。重量比は非蒸発型ゲッタ
ー：ＧＲ６５０：シクロヘキサノール＝１０：１：１０
とした。

【０２７４】その後、１．３３×１０^-4Ｐａ（１×１０
^-6Ｔｏｒｒ）以下の雰囲気で２８０℃で焼成し、シクロ
ヘキサノールを蒸発させ、接着剤のシリコン原子と酸素
原子の結合反応を促進して上配線上に非蒸発型ゲッター
を接着した（図１７（ｆ）、図２０（ｂ））。このシリ
コン系接着剤はガス放出がほとんどなく、非蒸発型ゲッ
ターの能力をほとんど劣化させなかった。

【０２７５】この比率で形成したものは、非蒸発型ゲッ
ターと配線の密着性が十分で脱落が無く、また非蒸発型
ゲッターの金属表面をシリコンが覆うことが無かった。

【０２７６】大気雰囲気を経由した後、続いて、非蒸発
型ゲッターが接着された部位が開口されているメタルマ
スクをかぶせて、非蒸発型ゲッター上に電子ビーム蒸着
でＴｉを２μｍ成膜した（図２０（ｃ））。

【０２７７】上述の非蒸発型ゲッターと接着剤を含むペ
ーストの塗布方法はディスペンサーに限らず、スクリー
ン法やオフセット法などの印刷法や、配線部分に開口を
持つメタルマスクをアライメントして電子源基板に密着
させその上から前記ペーストを塗布するという方法でも
形成できた。さらにこのメタルマスクを用いてＴｉを成
膜する際のパターニングにも用いられるため、メタルマ
スクのアライメントは一度でよい。

【０２７８】工程−ｇ〜工程−ｍまでは実施例８と同様
の工程で行い、本実施例の画像表示装置を作製した。

【０２７９】上記実施例の非蒸発型ゲッターを備えた画
像形成装置の外囲器の分圧をQ-mass２６で測定して、比
較例７のゲッターを配しない画像形成装置の外囲器の分
圧と比較した。その結果、外囲器内の主要な無機ガス
（マスナンバー：２、１８、２８、３２、４４）の分圧
は、実施例１１の非蒸発型ゲッターを配置した画像形成
装置の方が、比較例７のゲッターを配置しない画像形成
装置に比べて、それぞれ１桁以上低い値を示した。

【０２８０】実施例１１の画像表示装置、排気管をバー
ナーで加熱して封じ切りした後の比較例７との画像表示
装置の比較評価を行なった。評価は単純マトリクス駆動
を行ない、画像表示装置を連続全面点灯し、輝度の経時
変化を観察した。駆動初期の輝度は、それぞれ異なって
いたが、連続点灯を長時間続けると、比較例７の画像表
示装置の輝度低下が明らかに目立つようになったが、実
施例１１の画像表示装置は、輝度低下が見られるもの
の、その割合は比較例７の画像表示装置に比べて少な
く、さらに長時間駆動することが可能であった。以上よ
り、接着剤を用いて非蒸発型ゲッターを外囲器内に形成
し、外囲器内の真空度を低く維持でき、それにより輝度
の低下を抑制する効果が確認された。

【０２８１】また非蒸発型ゲッター上にＴｉを形成しな
い場合に比べ、Ｔｉを形成したものは、外囲器内の主要
な無機ガス（マスナンバー：２、１８、２８、３２、４
４）の分圧が低い場合が多く、画像表示装置の輝度低下
もより少なくなっていた。これによりＴｉの形成によっ
て、外囲器の形成プロセスによる非蒸発型ゲッターの吸
着能力の劣化を抑制していることがわかった。

【０２８２】［実施例１２］本実施例では、予め非蒸発
型ゲッターにＴｉを成膜し、Ｔｉの成膜された非蒸発型
ゲッターを配線上に形成したものであり、工程−ａ〜工
程−ｅまでは、実施例８と同様の工程で実施した。

【０２８３】工程−ｆ５０μｍメッシュの篩いを通した、平均粒径２０μｍの
Ｚｒを主成分とする非蒸発型ゲッター：ＨＳ４０５粉末
（日本ゲッターズ（株）製）粉末と、接着剤として、ラ
ダー（梯子）型シリコン系オリゴマー：ＧＲ６５０（米
国OI-NEG TV Products,Inc.製）を有機溶媒シクロヘキ
サノールに溶かし液状にしたものを混ぜ、さらに二酸化
チタンのコロイド（日本アエロジル（株）二酸化チタン
Ｐ２５ 13463-67-7）を混ぜペースト状にした。この時
の重量比は、非蒸発型ゲッター：ＧＲ６５０：シクロヘ
キサノール：二酸化チタンコロイド＝１０：１：１０：
０．１とした。このペーストを工程−ｄで作製した上配
線パターン上にディスペンサー８１を用いて塗布し、
１．３３×１０^-4Ｐａ（１×１０^-6Ｔｏｒｒ）以下の雰
囲気で２８０℃で焼成し、シクロヘキサノールを蒸発さ
せ、接着剤のシリコン原子と酸素原子の結合反応を促進
して上配線上に非蒸発型ゲッターを接着した。

【０２８４】工程−ｇ以降は、実施例８と同様の工程で
実施し、画像表示装置を完成した。

【０２８５】以上作成した画像表示装置を実施例１１と
同様の輝度評価を行ったところ、実施例１１と同様に、
比較例７に比べ輝度低下の割合が小さく、外囲器内の真
空度を低く維持でき、それにより輝度の低下を抑制する
効果が確認された。

【０２８６】また本実施例では、Ｔｉのコロイドを用い
て非蒸発型ゲッターの粒子にＴｉを形成したが、これに
限るものでなく、非蒸発型ゲッターの粒子に蒸着等の成
膜法により、予めＴｉ形成し、これを接着剤で配線上に
形成しても同様の効果が得られる。

【０２８７】［実施例１３］本実施例は、画像表示領域
の周囲に非蒸発型ゲッターを配置するものであり、その
配置図を図２１（ａ）に示す。本実施例においては、工
程−ａ〜工程−ｅまでは、実施例８と同様の工程で実施
した。

【０２８８】工程−ｆスクリーン印刷法を用いて、図２１（ａ）に示すように
周辺の配線上に絶縁膜１３０を印刷し、４００℃で焼成
して形成した。

【０２８９】実施例１１の工程−ｆと同様の非蒸発型ゲ
ッターと接着剤のペースト８０をディスペンサー８１を
用いて上記絶縁層１３０上に塗布し、１．３３×１０^-4
Ｐａ（１×１０^-6Ｔｏｒｒ）以下の雰囲気で２８０℃で
焼成し、非蒸発型ゲッターを絶縁膜１３０上に接着し
た。

【０２９０】その後大気雰囲気を経由した後、非蒸発型
ゲッター上に、スパッタ法でＴｉ成膜した。

【０２９１】工程−ｇ以降は、実施例８と同様の工程で
実施し、画像表示装置を完成した。

【０２９２】以上作製した画像表示装置を実施例１１と
同様の輝度評価を行ったところ、比較例７に比べ輝度低
下の割合が小さく、外囲器内の真空度を低く維持でき、
それにより輝度の低下を抑制する効果が確認された。

【０２９３】［実施例１４］本実施例は、画像表示領域
の周囲と、画像表示領域内部の双方に非蒸発型ゲッター
を配置するものであり、図２１（ｂ）にその配置図を示
す。本実施例は、画像表示領域が大型化した場合に適用
するものである。本実施例においては、工程−ａ〜工程
−ｅまでは、実施例８と同様の工程で実施した。

【０２９４】工程−ｆ実施例１３の工程−３と同様に、スクリーン印刷法を用
いて、図２１（ａ）に示すように周辺の配線上に絶縁膜
１３０を印刷し、４００℃で焼成して形成した。

【０２９５】続いて実施例１１の工程−ｆと同様の非蒸
発型ゲッターと接着剤のペースト８０をディスペンサー
８１を用いて上配線上、下配線上及び上記絶縁層上に塗
布し、１．３３×１０^-4Ｐａ（１×１０^-6Ｔｏｒｒ）以
下の雰囲気で２８０℃で焼成し、非蒸発型ゲッターを絶
縁膜上に接着した。

【０２９６】その後、大気雰囲気を経由した後、非蒸発
型ゲッター上にジェットプリントシステム法でＴｉを成
膜した。

【０２９７】工程−ｇ以降は、実施例８と同様の工程で
実施し、画像表示装置を完成した。

【０２９８】実施例１４の画像表示装置を実施例１１、
１２、１３と同様の輝度評価を行った。比較例７、実施
例１１、１２に比べ輝度低下の割合は著しく小さく、さ
らに長時間駆動することができた。

【０２９９】実施例１１〜１４では、非蒸発型ゲッター
が配置されているため、長時間外囲器内の真空を保つこ
とができ、放出ガスの影響が小さくなって、輝度低下を
防いでいるものと考えられる。また、接着剤を用いるこ
とにより真空成膜やフォトリソプロセスを用いずに非蒸
発型ゲッターを外囲器内に形成することができた。

【０３００】さらに、実施例１１〜１４のように、非蒸
発型ゲッターを配置する場所、面積を変化させても、長
時間駆動後の輝度低下に対して十分満足できることが認
められ、画像表示装置の大きさに応じて非蒸発型ゲッタ
ーを設置する場所を選べることがわかった。

【０３０１】［実施例１５］本実施例の画像形成装置
は、図１０に模式的に示された装置と同様の構成を有
し、印刷法で形成したＸ方向配線（下配線）、Ｙ方向配
線（上配線）上に非蒸発型ゲッターが配置されている。

【０３０２】本実施例において、工程−ａ〜工程−ｅま
では、実施例８と同様の工程で実施した。

【０３０３】工程−ｆ厚さ５０μｍ、巾２ｍｍ、長さ１００ｍｍのニクロム基
板を準備し、このニクロム基板にアルゴンプラズマによ
る真空プラズマ溶射法により、日本ゲッターズ社製の非
蒸発型ゲッターＨＳ４０５パウダーを成膜し、非蒸発型
ゲッターの第１層とした。第１層の膜厚は約５０μｍで
ある。大気雰囲気を経由した後、続いて、電子ビーム蒸
着法により第２層としてＴｉを約２μｍ成膜した。こう
して、非蒸発型ゲッター１０を作製し、ゲッター固定用
治具９を用いて支持枠３に取り付けた。

【０３０４】以上により、非蒸発型ゲッターを備えた電
子源基板を形成した。

【０３０５】工程−ｇ次に、図１０に示すフェースプレート４を、以下のよう
に作成した。ガラス基体６を洗剤、純水および有機溶剤
を用いて十分に洗浄した。この上に、印刷法により蛍光
膜７を塗布し、表面の平滑化処理（通常、「フィルミン
グ」と呼ばれる。）して、蛍光体部を形成した。なお、
蛍光膜７はストライプ状の蛍光体（Ｒ、Ｇ、Ｂ）１４
と、黒色導電材（ブラックストライプ）１５とが交互に
配列された図８（ａ）に示される蛍光膜とした（図８
（ａ）では、蛍光体は６２、黒色導電材は６１として示
されている。）。更に、蛍光膜７の上に、Ａｌ薄膜によ
るメタルバック８をスパッタリング法により０．１μｍ
の厚さに形成した。

【０３０６】工程−ｈ次に、図１０に示す外囲器５を、以下のように作成し
た。

【０３０７】前述の工程により作成された電子源基板１
を補強板（不図示）に固定した後、非蒸発型ゲッター１
０を取り付けた支持枠３、上記フェースプレート４を組
み合わせ、電子源基板１の下配線５２及び上配線５３を
行選択用端子及び信号入力端子と各々接続し、電子源基
板１とフェースプレート４の位置を厳密に調整し、封着
して外囲器５を形成した。封着の方法は、接合部にフリ
ットガラスを塗布し、Ａｒガス中４５０℃、３０分の熱
処理を行い接合した。なお、電子源基板１と補強板の固
定も同様の処理により行った。

【０３０８】続いて図１３に示す真空装置を用い、図２
２のように必要な機器を接続して次の工程を行なった。

【０３０９】工程−ｉ外囲器５の内部を排気し、圧力を１×１０^-3Ｐａ以下に
し、電子源基板１上に配列された前述の複数の電子放出
部形成用の導電性膜に、電子放出部を形成するための以
下の処理（フォーミングと呼ぶ）を行った。

【０３１０】図２２に示すように、Ｘ方向配線を共通結
線してグランドに接続する。図２２において、７１は制
御装置で、パルス発生器７２とライン選択装置７４を制
御する。７３は電流計である。ライン選択装置７４によ
り、Ｙ方向配線３から１ラインを選択し、これにパルス
電圧を印加する。フォーミング処理はＹ方向の素子行に
対し、１行（３００素子）毎に行った。印加したパルス
の波形は三角波パルスで、波高値を徐々に上昇させた。
パルス幅Ｔ１＝１ｍｓｅｃ、パルス間隔Ｔ２＝１０ｍｓ
ｅｃとした。また、三角波パルスの間に、波高値０．１
Ｖの矩形波パルスを挿入し、電流を測ることにより各行
の抵抗値を測定した。抵抗値が３．３ｋΩ（１素子当た
り１ＭΩ）を越えたところで、その行のフォーミングを
終了し、次の行の処理に移った。これをすべての行につ
いて行い、すべての前記導電性膜（電子放出部形成用の
導電性膜）のフォーミングを完了し、各導電性膜に電子
放出部を形成して、複数の表面伝導型電子放出素子が、
単純マトリクスに配線された電子源基板１を作成した。

【０３１１】工程−ｊ真空容器２２内に、物質源２９に予め入れたベンゾニト
リルを導入し、圧力が１．３×１０^-3Ｐａとなるように
調整し、素子電流Ｉｆを測定しながら上記電子源にパル
スを印加して、各電子放出素子の活性化処理を行った。
パルス発生器７２により生成したパルス波形は、矩形波
で、波高値は１４Ｖ、パルス幅Ｔ１＝１００μｓｅｃ、
パルス間隔は１６７μｓｅｃである。ライン選択装置７
４により、１６７μｓｅｃ毎に選択ラインをＤy1からＤ
y100まで順次切り替え、この結果、各素子行にはＴ１＝
１００μｓｅｃ、Ｔ２＝１６．７ｍｓｅｃの矩形波が行
毎に位相を少しずつシフトされて印加されることにな
る。

【０３１２】電流計７３は、矩形波パルスのオン状態
（電圧が１４Ｖになっている時）での電流値の平均を検
知するモードで使用し、この値が６００ｍＡ（１素子当
たり２ｍＡ）となったところで、活性化処理を終了し、
外囲器５内を排気した。

【０３１３】工程−ｋ排気を続けながら、不図示の加熱装置により、画像形成
装置２０及び真空容器２２の全体を３００℃に、１０時
間保持した。この処理により、外囲器５及び真空容器２
２の内壁などに吸着されていたと思われるベンゾニトリ
ル及びその分解物が除去された。これはQ-mass２６によ
る観察で確認された。

【０３１４】この工程においては、画像形成装置の加熱
／排気保持により、内部からのガスの除去が行われるだ
けでなく、非蒸発型ゲッターの活性化処理も兼ねて行わ
れる。

【０３１５】このときの加熱は３００℃、１０時間で行
ったが、これに限るものでなく、部材に悪影響が及ばな
い範囲の、より高温で実施しても同様の効果が得られる
ことは言うまでもない。また、３００℃以下の低温で
も、加熱時間を長くすることにより、ベンゾニトリルの
除去および非蒸発型ゲッターの活性化ともに同様の効果
が得られた。

【０３１６】工程−ｍ圧力が１．３×１０^-5Ｐａ以下となったことを確認して
から、排気管２１をバーナーで加熱して封じ切る。

【０３１７】以上により本実施例の画像形成装置を作成
した。

【０３１８】［比較例９］実施例１５と類似の図２３に
示す画像形成装置を作製した。但し、本比較例において
は図１０の画像形成装置と同様の構成であるが、実施例
１５の非蒸発型ゲッターが配置されていない。本比較例
の画像形成装置を、実施例１５と同様の構成、同様の方
法で作成した。

【０３１９】［比較例１０］実施例１５と類似の画像形
成装置を作成した。本比較例においては図１０の画像形
成装置と同様の構成であるが、実施例１５の非蒸発型ゲ
ッターの代わりに、市販の非蒸発型ゲッターを配置した
構成である。本比較例の画像形成装置を、実施例１５と
同様の構成、同様の方法で作成した。

【０３２０】［比較例１１］実施例１５と類似の図２４
の画像形成装置を作製した。但し、本比較例においては
図１０の画像形成装置と同様の構成であるが、実施例１
５の非蒸発型ゲッターの代わりに、市販の蒸発型ゲッタ
ーを配置した構成である。本比較例においては、封止後
に蒸発型ゲッターを高周波加熱でフラッシュさせ、ゲッ
ター膜を形成する工程を行った。以上の点を除いて、本
比較例の画像形成装置を、実施例１５と同様の構成、同
様の方法で作成した。

【０３２１】［実施例１６］図１１に本実施例の特徴を
最も良く表す斜視図を示す。実施例１５との相違はＸ方
向配線上およびＹ方向配線上に多層型非蒸発型ゲッター
を形成したことである。

【０３２２】本実施例では実施例１５の工程−ｆの代わ
りに、以下に説明する工程ｆを行った以外は実施例１５
と共通である。

【０３２３】工程−ｆ上配線および下配線の形状に開口を持つメタルマスクを
準備し、十分な位置合わせをした後、アルゴンプラズマ
による真空プラズマ溶射法により、日本ゲッターズ社製
の非蒸発型ゲッターＨＳ４０５パウダーを成膜し、非蒸
発型ゲッターの第１層とした。第１層の膜厚は５０μｍ
である。大気雰囲気を経由した後、続いて、電子ビーム
蒸着法により第２層としてＴｉを約２μｍ成膜した（図
１７（ｆ））。

【０３２４】以上により本実施例の画像形成装置を作成
した。

【０３２５】［実施例１７］図１２に本実施例の特徴を
最も良く表す斜視図を示す。

【０３２６】実施例１５および実施例１６との相違は、
画像表示領域の外側にも、また、画像表示領域内側のＸ
方向配線上およびＹ方向配線上にも本実施例の非蒸発型
ゲッターを形成したことである。

【０３２７】本実施例では、工程−ｆとして、実施例１
５の工程−ｆおよび、実施例１６の工程ｆを並行して行
なった。

【０３２８】以上説明した実施例１５〜１７及び比較例
９〜１１の画像形成装置の比較評価を行った。評価は単
純マトリクス駆動を行い、画像形成装置を連続全面発光
させ、輝度の経時変化を測定した。初期の輝度は実施例
によって異なるが、相対的に輝度は発光を続けると徐々
に低下する。その様子は、測定する画素の位置により異
なり、非蒸発型ゲッター１０の配置されていない周辺の
画素の輝度の低下がはやく、輝度むらが大きかった。特
に、比較例９では、輝度の低下が顕著で、実施例１５〜
１７の場合はもちろん、比較例１０、比較例１１の場合
よりも明らかに劣っていた。比較例１０および比較例１
１の各画像形成装置は、いずれも同様の劣化を示した
が、実施例１５〜１７の各画像形成装置は、比較例の画
像形成装置より明らかに劣化の度合いが少なく、どれも
長時間にわたり高品質な画像を表示できた。

【０３２９】［実施例１８］（工程−ａ）巾２ｍｍ、長さ１００ｍｍのニクロム基板
に、Ｔｉパウダー（フルウチ化学（株）３００メッシ
ュ）をＡｒプラズマを用いたプラズマ溶射法にて成膜し
た。成膜後の膜厚は約５０μｍである。成膜後の表面
は、粒径２０〜４０μｍの粒子よりなる多孔質であっ
た。

【０３３０】（工程−ｂ）大気雰囲気を経由した後、工
程−ａで作製したプラズマ溶射Ｔｉパウダー上に、電子
ビーム蒸着法にてＴｉを約２．５μｍ成膜した。成膜後
の表面は、Ｔｉパウダー粒子の周囲にＴｉが成長し、多
孔質状態を保っていた。なお、工程−ａで作成したＴｉ
プラズマ溶射Ｔｉパウダーの算術表面粗さＲａは、概ね
Ｒａ＝１０前後を示し、工程−ｂでＴｉを成膜した後も
この値には大差がなかった。

【０３３１】［実施例１９］（工程−ａ）洗浄したニクロム基板に、スパッタリング
法により金属Ｔｉを成膜した。

【０３３２】（工程−ｂ）大気雰囲気を経由した後、工
程−ａで作製した基板のＴｉ面にブラスト処理を施し、
表面形状を凹凸とした。なお、算術表面粗さＲａは、概
ねＲａ＝１０前後を示した。

【０３３３】（工程−ｃ）工程−ｂで処理した基板のＴ
ｉ面に、電子ビーム蒸着法を用いて金属Ｔｉを成膜し
た。成膜後の表面の算術平均粗さＲａは、Ｔｉ成膜前と
大差無く、概ねＲａ＝１０前後であった。こうしてニク
ロム基板上に多層構造のゲッターを作製した。

【０３３４】［実施例２０］（工程−ａ）洗浄したニクロム基板にブラスト処理を施
し、表面形状を凹凸した。なお、算術表面粗さＲａは、
概ねＲａ＝１０前後を示した。

【０３３５】（工程−ｂ）工程−ａで作製した凹凸基板
の表面にスパッタリング法により金属Ｔｉを成膜した。

【０３３６】（工程−ｃ）大気雰囲気を経由した後、工
程−ｂで作製した基板に、さらに、電子ビーム蒸着法を
用いて金属Ｔｉを成膜した。成膜後の表面の算術平均粗
さＲａは、成膜前と大差無く、概ねＲａ＝１０前後であ
った。こうしてニクロム基板上に多層構造のゲッターを
作製した。

【０３３７】［実施例２１］（工程−ａ）洗浄したＴｉ箔（ニラコ（株）製）を用意
し、これに大気雰囲気でブラスト処理を施し、表面形状
を凹凸した。なお、算術表面粗さＲａは、概ねＲａ＝１
０前後を示した。

【０３３８】（工程−ｂ）Ｔｉ箔の凹凸面に電子ビーム
蒸着法により金属Ｔｉを成膜した。成膜後の表面の算術
平均粗さＲａは、成膜前と大差無く、概ねＲａ＝１０前
後であった。こうして多層構造のゲッターを作製した。

【０３３９】以上の各実施例で述べたゲッターを用いれ
ば、真空中で従来よりも長時間にわたり高真空を維持で
きる。また、大気中で加熱する工程を経ても、従来の非
蒸発型ゲッターに比較して特性の劣化が著しく少ない。

【０３４０】また各実施例で述べたゲッターを用いれ
ば、ゲッター材料の粉末の使用の有無に関わらず、真空
中で従来よりも長時間にわたり高真空を維持できる。ま
た、大気中で加熱する工程を経ても、従来の非蒸発型ゲ
ッターに比較して特性の劣化が著しく少ない。

【０３４１】さらに、乾式の工程での製造であるから、
電気泳動を用いた米国特許第５，２４２，５５９号に比
べて、あらゆるプロセスに対応が可能である。その上、
米国特許第５，４５６，７４０号のような、繰り返し高
温での焼結が必要ないので、簡便に、あらゆる場所に特
性の改善された非蒸発型ゲッターを提供できる。

【０３４２】また各実施例で述べたゲッターを有する画
像形成装置によれば、高温かつ低真空のプロセスを経た
場合にも、画像形成装置を構成する外囲器の真空を従来
に比べて長時間維持でき、その結果として経時的な輝度
変化（輝度低下）および経時的な輝度バラツキの発生の
少ない画像形成装置を提供することができる。

【０３４３】また、各実施例のゲッターを画像表示領域
内、あるいは、画像表示領域の周囲、あるいは、画像表
示領域内およびその周囲の双方に配置することにより、
外囲器内に発生したガスが速やかにゲッター材に吸着さ
れるので、電子放出素子の特性の劣化を抑制でき、結果
的に、長時間動作させた場合の輝度の低下を抑制するこ
とができる。

【０３４４】また各実施例においては、蒸発型ゲッター
のように蒸着用の配線やコンテナを必要としない非蒸発
型ゲッターを、接着物を用いて、真空蒸着やフォトリソ
プロセスを用いずに、画像表示領域内、あるいは、画像
表示領域の周囲、あるいは、画像表示領域内およびその
周囲の双方に配置することができる。

【０３４５】さらに各実施例のゲッターにより、外囲器
内に発生したガスが速やかにゲッター材に吸着されるの
で、電子放出素子の特性の劣化を抑制でき、結果的に、
長時間動作させた場合の輝度の低下を抑制することがで
きる。

【０３４６】また、各実施例の画像形成装置では、外囲
器形成プロセスによるゲッター能力の劣化を抑え、画像
表示時の外囲器内の真空度をより長時間保つことができ
る。

【０３４７】さらに、非蒸発型ゲッターは高温で低真空
状態を経ても、その吸着能力の低下が少ないから、非蒸
発型ゲッターを配置することで、封着工程後に外囲器内
に発生したガスはゲッター材に速やかに吸着され、外囲
器内の真空度が良好に維持されるので、電子放出素子か
らの電子放出量が安定し、特性の劣化を抑制でき、結果
的に、長時間動作させた場合の輝度の低下、とりわけ、
画像表示領域の外側付近での輝度の低下、および輝度む
らを抑制することができる。

【０３４８】なお、本発明は、電子源と画像形成部材の
間に、制御電極などの電極構造体を有しない画像形成装
置において特に有効であるが、制御電極などを有する画
像形成装置に対して本発明を適用した場合にも、同様の
効果が当然期待される。

【０３４９】

【発明の効果】以上説明したように、本願発明によれ
ば、好適なゲッターを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ｚｒを主成分とする非蒸発型ゲッター合金を下
地とし、その上にＴｉを積層した非蒸発型ゲッターの電
子顕微鏡写真の模式図である。

【図２】Ｚｒを主成分とする非蒸発型ゲッター合金の電
子顕微鏡写真の模式図である。

【図３】Ｚｒを主成分とする非蒸発型ゲッター合金（Ｈ
Ｓ４０５）上にＴｉを積層した非蒸発型ゲッター、ＨＳ
４０５単独、および市販の非蒸発型ゲッターＳｔ−１２
２の吸着特性を比較した図である。

【図４】Ｚｒを主成分とする非蒸発型ゲッター合金（Ｈ
Ｓ４０５）上にＴｉを積層した非蒸発型ゲッターを、
１．３３Ｐａ（１×１０^-2Ｔｏｒｒ）の雰囲気下で４５
０℃に加熱したのち、吸着特性の違いをＨＳ４０５単独
の場合と比較した図である。

【図５】Ｚｒを主成分とする非蒸発型ゲッター合金（Ｓ
ｔ−７０７）あるいはＺｒ単体粉末上に、それぞれＴｉ
を積層した非蒸発型ゲッター合金の吸着特性を、それぞ
れ非蒸発型ゲッター合金あるいはＺｒ単体粉末のみの場
合と比較した図である。

【図６】Ｚｒを主成分とする非蒸発型ゲッター合金（Ｈ
Ｓ４０５）上にＴｉを積層した非蒸発型ゲッター合金
を、大気圧下Ａｒフロー雰囲気で４５０℃に昇温した
後、吸着特性の違いをＨＳ４０５単独の場合と比較した
図である。

【図７】本発明の画像形成装置の第１の実施形態の外囲
器の構造を示す、一部を破断した斜視図である。

【図８】蛍光膜の構造を説明するための図である。

【図９】複数の電子放出素子がマトリクス配線された電
子源を示す模式図である。

【図１０】本発明の画像形成装置の構成と、非蒸発型ゲ
ッターのひとつの形態を示す図である。

【図１１】本発明の画像形成装置の別の構成を示す図で
ある。

【図１２】本発明の画像形成装置の更に別の構成を示す
図である。

【図１３】画像表示装置の製造に使用する真空処理装置
の概要を示す模式図である。

【図１４】マトリクス配置の電子源を用いて構成した画
像表示装置により、ＮＴＳＣ方式のテレビ信号に基づい
たテレビジョン表示を行なうための駆動回路の構成例を
示すブロック図である。

【図１５】本発明の実施例１の電子源を示す模式図であ
る。

【図１６】図１５に示した電子源のＡ−Ａ’線断面図で
ある。

【図１７】本発明の実施例１に示した電子源の製造工程
を説明するための図である。

【図１８】画像表示装置の製造工程におけるフォーミン
グ処理および活性化処理に用いる回路の構成を示す模式
図である。

【図１９】フォーミング処理、および活性化処理に用い
られる電圧波形の例を示す図である。

【図２０】ディスペンサーを用いて非蒸発型ゲッターと
接着剤を含むペーストを上配線上に塗布、形成、さらに
Ｔｉを形成する模式図である。

【図２１】実施例１３、１４の非蒸発型ゲッターの配置
図である。

【図２２】本発明の画像形成装置を製造するための種々
の機器を接続した製造評価装置を説明するための模式図
である。

【図２３】比較例の画像形成装置の構成を示す図であ
る。

【図２４】比較例の画像形成装置の別の構成を示す図で
ある。

【図２５】従来の平板状画像表示装置のゲッター処理に
関する部分の断面図である。

【図２６】ブラスト処理にて表面を凹凸とした上にＴｉ
を積層した非蒸発型ゲッタ、およびブラスト処理で凹凸
とした基板上に成膜したＺｒ上にＴｉを積層した非蒸発
型ゲッタ、およびブラスト処理にて表面を凹凸としたＺ
ｒ箔上にＴｉを積層した非蒸発型ゲッタと、それぞれＺ
ｒ表面をブラスト処理せずにＴｉを積層した非蒸発型ゲ
ッタの吸着特性を示す図である。

【符号の説明】

１電子源基板２ニクロム板３支持枠４フェースプレート５外囲器６ガラス基体７蛍光膜８メタルバック９ゲッター支持部材１０多層型非蒸発型ゲッター１１補強板１２支持枠１３ガラス基板１４蛍光膜１５メタルバック１６フェースプレート１７外囲器２０画像形成装置２１排気管２２真空チャンバー２３ゲートバルブ２４排気装置２５圧力計２６四重極質量分析器２７ガス導入ライン２８ガス導入制御手段２９物質源３１行選択用端子３２信号入力端子３３電子放出素子Ｈｖ高圧端子５１電子源基板（リアプレート）５２Ｘ方向配線５３Ｙ方向配線５４電子放出素子５５結線５６非蒸発型ゲッター５７非蒸発型ゲッター５８素子電極５９素子電極６０層間絶縁層６１黒色導電体６２蛍光体７１制御装置７２パルス発生器７３電流計７４ライン選択装置８０非蒸発型ゲッターと接着剤を含むペースト８１ディスペンサー９１制御装置９２パルス発生器９３電流計９４ライン選択装置１０１画像表示パネル１０２走査回路１０３制御回路１０４シフトレジスタ１０５ラインメモリ１０６同期信号分離回路１０７変調信号発生器１０８導電性膜１３０絶縁層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＺｒもしくはＴｉの少なくともいずれか
を含む下地面上にゲッター層を有することを特徴とする
ゲッター。
【請求項２】前記ゲッター層が非蒸発型のゲッター材
を少なくとも含む請求項１に記載のゲッター。
【請求項３】前記ゲッター層がＴｉを少なくとも含む
請求項１もしくは２に記載のゲッター。
【請求項４】前記ゲッター層は蒸発させた材料が積層
されたものである請求項１乃至３いずれかに記載のゲッ
ター。
【請求項５】非蒸発型のゲッター材を含む下地面上に
ゲッター層を有することを特徴とするゲッター。
【請求項６】前記下地面上はゲッター材としてＺｒも
しくはＴｉの少なくともいずれかを含む請求項５に記載
のゲッター。
【請求項７】前記ゲッター層がＴｉを少なくとも含む
請求項５もしくは６に記載のゲッター。
【請求項８】前記下地面は凹凸を有する請求項１乃至
７いずれかに記載のゲッター。
【請求項９】前記下地面は多孔質である請求項１乃至
８いずれかに記載のゲッター。
【請求項１０】前記下地面は凹凸を有しており、前記
ゲッター層の層厚は前記下地面の凹凸の粗さよりも小さ
い請求項１乃至４いずれかに記載のゲッター。
【請求項１１】前記下地面は該下地面の組成物を溶射
することで形成されたものである請求項１乃至１０いず
れかに記載のゲッター。
【請求項１２】前記下地面は該下地面の組成物の粉末
を接着物により基体に固定したものである請求項１乃至
１０いずれかに記載のゲッター。
【請求項１３】前記接着物は、シリコン原子と酸素原
子の結合による硬化物である請求項１２に記載のゲッタ
ー。
【請求項１４】前記接着物が液体状あるいはゲル状の
接着剤を固化したものである請求項１２に記載のゲッタ
ー。
【請求項１５】大気圧以下の圧力に内部を保持する気
密容器であって、内部に請求項１乃至１４いずれかに記
載のゲッターを有することを特徴とする気密容器。
【請求項１６】電子源と該電子源からの電子の照射に
より画像を形成する画像形成部材とを内部を大気圧以下
の圧力に保持する外囲器内に設けた画像形成装置であっ
て、前記外囲器内に請求項１乃至１４いずれかに記載のゲッ
ターを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】前記電子源は複数の電子放出素子を有
する請求項１６に記載の画像形成装置。
【請求項１８】前記電子源と前記画像形成部材とはそ
れぞれ概略平面を構成しており、互いに対向している請
求項１７に記載の画像形成装置。
【請求項１９】ＺｒもしくはＴｉの少なくともいずれ
かを含む下地面を形成する工程と、前記下地面上にゲッター層を形成する工程とを有するこ
とを特徴とするゲッターの製造方法。
【請求項２０】非蒸発型のゲッター材を少なくとも含
む下地面を形成する工程と、前記下地面上にゲッター層を形成する工程とを有するこ
とを特徴とするゲッターの製造方法。
【請求項２１】前記下地面上にゲッター層を形成する
工程の前に、前記下地面が吸着する物質を含む雰囲気に
前記下地面を暴露する請求項１９もしくは２０に記載の
ゲッターの製造方法。
【請求項２２】前記下地面上にゲッター層を形成する
工程は、該ゲッター層を形成する材料を蒸発させて積層
する工程である請求項１９乃至２１いずれかに記載のゲ
ッターの製造方法。