JP3563985B2 - ゲッタ装置及びこれを用いた平板型画像表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゲッタ装置に関し、特に、薄い平板型の画像表示装置における高真空を維持するための新規なゲッタ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子放出素子として、熱電子源と冷陰極電子源の２種類が知られている。冷陰極線は、電界放出型（以下ＦＥ型と略す）、金属／絶縁層／金属型（ＭＩＭ型と略す）や表面伝導型電子放出素子（以下ＳＣＥと略す）等がある。
【０００３】
ＦＥ型の例に関して記述されている文献としては、以下のものが知られている。
１．Ｗ．Ｐ．Ｄｙｋｅ ＆ Ｗ．Ｗ．Ｄｏｌａｎ，“Ｆｉｅｌｄ ｅｍｉｓｓｉｏｎ”，Ａｄｖａｎｃｅ ｉｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｈｙｓｉｃｓ，８，８９（１９５６）；
２．Ｃ．Ａ．Ｓｐｉｎｄｔ，“ＰＨＨＹＹＳＩＣＡＬ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
ｏｆ ｔｈｉｎ−ｆｉｌｍ ｆｉｅｌｄ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｃａｔｈｏｄｅｓ
ｗｉｔｈ ｍｏｌｙｂｄｅｎｉｕｍ ｃｏｎｅｓ”，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，３２，（１９６１）；
また、ＭＩＭ型の例に関する文献としては、Ｃ．Ａ．Ｍｅａｄ，“Ｔｈｅ ｔｕｎｎｅｌ−ｅｍｉｓｓｉｏｎ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ”，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，３２（１９６１）が知られている。
【０００４】
ＳＣＥ型の例に関する文献としては、Ｍ．Ｉ．Ｅｌｌｉｎｓｏｎ，Ｒａｄｉｏ
Ｅｎｇ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｈｙ．，１０，（１９６５）がある。
【０００５】
また、ＳＣＥ型は、基板上に形成された小面積の薄膜に膜面に平行に電流を流すことにより、電子放出が生ずる現象を利用するものである。この表面伝導型電子放出素子としては、前記エリンソン（Ｍ．Ｉ．Ｅｌｌｉｎｓｏｎ）によるＳｎＯ２ 薄膜を用いたもの、Ａｕ薄膜によるもの［Ｇ．Ｄｉｔｔｍｅｒ：“ＴｈｉｎＳｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ”，９，３１７（１９７２）］、Ｉｎ２ Ｏ３ ／ＳｎＯ２ 薄膜によるもの［Ｍ．Ｈａｒｔｗｅｌｌ ａｎｄ Ｃ．Ｇ．Ｆｏｎｓｔａｄ：“ＩＥＥ Ｔｒａｎｓ．ＥＤ Ｃｏｎｆ．”，５１９（１９７５）］、カーボン薄膜によるもの［荒木久也：真空、第２６巻、第１号、２２頁（１９８３）］等が報告されている。
【０００６】
これらの表面伝導型放出素子の典型的な素子構成として、前述のＭ．ハートウェル（Ｍ．Ｈａｒｔｗｅｌｌ）の文献による素子構成を図７に示す。同図において、５０１は絶縁性基板である。５０２は電子放出部形成用薄膜で、Ｈ型形状のパターンにスパッタで形成された金属酸化物薄膜等からなり、後述のフォーミングとよばれる通電処理により電子放出部５０３が形成される。５０４を電子放出部を含む薄膜と呼ぶことにする。尚、図中のＬは、０．５〜１ｍｍ、Ｗは、０．１ｍｍで設定されている。５０２は素子電極となる。
【０００７】
従来、これらの表面伝導型電子放出素子においては、電子放出を行う前に、電子放出部形成用薄膜５０２に、予めフォーミングと呼ばれる通電処理によって電子放出部５０３を形成するのが一般的であった。すなわち、フォーミングとは前記電子放出部形成薄膜５０２の両端に電圧を印加通電し、電子放出部形成薄膜を局所的に破壊、変形もしくは変質せしめ、電気的に高抵抗な状態にした電子放出部５０３を形成することである。尚、電子放出部５０３は、電子放出部形成用薄膜５０２の一部に亀裂が発生し、その亀裂付近から電子放出が行われる。以下、フォーミングにより形成した電子放出部を含む電子放出部形成薄膜５０２を、電子放出部を含む薄膜５０４と呼ぶ。前記フォーミング処理をした表面伝導型電子放出素子は、上述の電子放出部を含む薄膜５０４に電圧を印加し、素子に電流を流すことにより、上述の電子放出部５０３より電子を放出させるものである。しかしながら、これら従来の表面伝導型電子放出素子においては、実用化にあたっては様々な問題があったが、本出願人等は、様々な改善を検討し、実用化を行う際の様々な問題点を解決してきた。
【０００８】
上述の表面伝導型放出素子は、構造が単純で製造も容易であることから、大面積にわたって多数素子を配列形成できる利点がある。そこで、この特徴を生かせるような色々な応用が研究されている。例えば、荷電ビーム源、形成装置等が挙げられる。
【０００９】
多数の表面伝導型放出素子を配列した例としては、並列に表面伝導型電子放出素子を配列し、個々の素子の両端を配線にてそれぞれ結線した行を多数配列した電子源が挙げられる（例えば、特開昭６４−３１３３２号、特開平１−２８３７４９号、特開平１−２５７５５２号）。また、特に表示装置等の画像形成装置においては、近年、液晶を用いた平板型形成装置が、ＣＲＴに替わって普及してきたが、自発光型でないため、バックライト等を持たなければならない等の問題があり、自発光型の形成装置の開発が望まれてきた。表面伝導型放出素子を多数配列した電子源と電子源より放出された電子によって、可視光を発光せしめる蛍光体とを組み合わせた表示装置である画像形成装置は、大画面の装置でも比較的容易に製造でき、且つ、表示品位の優れた自発光型表示装置である（例えば、ＵＳＰ５０６６８８３号）。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者等は、上記従来技術で記述した表面伝導型放出素子、ＭＩＭ型放出素子、ＦＥ型放出素子等の冷陰極を多数個並べてマルチ電子源を作成し、これを画像形成装置に用いるための研究を行ってきた。例えば、本発明者等は、表面伝導型放出素子を用いた平板型画像表示装置を構成する平板型真空容器を長時間に亘って高真空を維持、持続させるゲッタ装置の研究、開発を行ってきた。
【００１１】
表面伝導型放出素子を用いた平板型真空容器は、表面伝導型放出素子を基板上に二次元的に多数個並べたリアプレートと、同様に、蛍光体を多数個並べたフェイスプレートとを、枠を挟んで対向させて封着した平板型の真空容器を製作し、その後、真空排気装置により排気管を通して真空容器内を高真空に排気する。真空容器内を十分に排気した後、排気管を封止することで真空容器内は高真空の状態で排気装置から分離される。
【００１２】
しかし排気装置から分離された真空容器は、容器内の微少な放出ガスや表面伝導型放出素子の駆動に伴う放出ガスにより、真空容器内の圧力上昇が時間の経過とともに発生する。
【００１３】
圧力上昇が進むと表面伝導型放出素子の電子放出特性の劣化、寿命の低下が顕著に起こる。この微少な放出ガスを化学吸着により除去することで真空容器内の高真空を長時間にわたって維持させるのがゲッタである、このゲッタ蒸着膜を形成するのがゲッタ装置である。
【００１４】
ゲッタ膜は従来から化学的活性度の高いアルカリ土類金属のＢａ金属材料を真空容器内で蒸着膜として形成することでゲッタ効果（真空中のガス分子の吸着作用）を発現させるのが一般的に行われている蒸発型ゲッタである。
【００１５】
しかしながらこのように薄く狭い平板型真空容器に従来の蒸発型ゲッタを導入しようとすると、種々の問題や課題がある。
【００１６】
図６（ａ）〜（ｄ）は従来の蒸発型ゲッタ装置の構成を示す斜視図である。
【００１７】
同図において、１は線状ゲッタ、２はゲッタ補助部材、３はゲッタ容器の開口部、４はフラッシュ方向、５はゲッタ支持部材、８は電極、１２はリングゲッタ、１４は架張ばねである。
【００１８】
図６（ｄ）はリング型ゲッタ１２として良く知られているゲッタ装置で、ゲッタ容器が環状型で、断面がＵ字型をしている、中にゲッタ材料が充填されていて、高周波誘導加熱でゲッタ容器を加熱してゲッタフラッシュさせる。このゲッタを平板型真空容器に配設すると次ぎのような問題がある。
【００１９】
図４（ａ）はリング型ゲッタ１２を平板型画像表示装置の周辺に配設したところを示す平面図である。同図（ｂ）はリングゲッタ１２のＡ−Ａ’部分の断面図である。
【００２０】
図４において、６は平板型真空パネル、９は蛍光面、１０は電子源、１１はゲッタ膜、１２はリングゲッタ、１３は遮蔽体、１５はフェイスプレート、１６はリアプレート、１７は枠である。
【００２１】
リングゲッタ１２は高周波誘導加熱のワークコイルをゲッタリングに合わせる関係から真空容器に平行に配置する。そのためゲッタフラッシュは、フェイスプレート１５、またはリアプレート１６側に被着することになる、しかし飛散するゲッタは前記両プレートに被着するだけでなく、プレートに沿って電子源、蛍光体の画像領域へも飛散していく、画像領域に飛散するゲッタは電子源に被着すると電子源特性の劣化を起こし。蛍光体に付着すれば輝度劣化を生じ、電子源駆動のマトリックス配線に被着すれば絶縁不良や配線間ショートを引き起こす問題がある。
【００２２】
そのため、ゲッタ被着領域と画像領域との間に飛散ゲッタを遮蔽する遮蔽体１３を設けて対応していたが、遮蔽体１３は真空容器内のコンダクタンス（ガスの流れ易さ）を悪化させるため、真空容器内でのゲッタの排気能力はより律速低下していた。遮蔽体１３の遮蔽効果を強化すれば容器内のコンダクタンスが一層悪化する関係でもあった。
【００２３】
遮蔽体１３は本来不要な部材であり、遮蔽体を設けることはコスト、生産性でも問題があった。
【００２４】
また、リングゲッタ１２は平板型真空容器内ではゲッタ飛散距離を取った配設ができずゲッタ蒸着膜を広い面積で得ることが出来ない問題もあった。
【００２５】
図６（ａ）〜（ｃ）は、断面がコ字型をしたゲッタ容器にゲッタ材料を充填した線状ゲッタ１を用いたゲッタ装置である。
【００２６】
図６（ｂ）は、短い線状ゲッタ１に金属のゲッタ補助部材２を接合して環状ループにしたゲッタ装置でゲッタフラッシュは高周波誘導加熱によりリングゲッタ１２と同様におこなう。
【００２７】
ただし、この例では、リングゲッタ１２と異なり、リングの一部分だけをゲッタに構成できるため、ゲッタ被着領域を小さく制限した使用が可能となる。しかしこのゲッタを平板型画像表示装置に配設しようとすると、ゲッタ装置が数多く必要となり、ゲッタの固定、高さ調整等が多く歩留まりの問題があった。
【００２８】
また、線状ゲッタ１両端のゲッタ容器切断面からの指向性のないフラッシュが問題であった。
【００２９】
図６（ｃ）は、架張ばね１４で架張した長尺の線状ゲッタ１に真空容器の外側から電圧を印加し通電加熱でゲッタフラッシュするゲッタ装置である。ゲッタの熱膨張を架張ばね１４が吸収する構造である（特開平２−２９５０３２号、特開平４−４５４６号、特開平４−１２４３７号、特開平４−１９０５４４号）。
【００３０】
このゲッタ装置を平板型画像形成装置に配設すると以下の問題が発生する。
【００３１】
電流導入用に真空容器に電流導入線を封入することから、電流導入線に関係する問題が発生する。
【００３２】
すなわち、電流導入線の封着部からの真空リーク、クラック等。また、電子源駆動用の配線等への接触、ショートを発生する可能性がある。
【００３３】
また、この抵抗加熱によるフラッシュ方法は線状ゲッタ１全長が同時に加熱するためゲッタ材の発熱反応も全長が同時に起こり、ゲッタ全長にわたり１２００℃以上になる。
【００３４】
そのため、ゲッタ容器の細長い開口部形状及び、開口方向がゲッタ容器の熱膨張と剛性低下で変形、変動するため、やはり長尺の線状ゲッタ１全長にわたり、ゲッタ被着領域を正確に安定して制御することができない問題がある。
【００３５】
図６（ａ）は同じく、平板型画像表示装置用の長尺の線状ゲッタ１を用いたゲッタ装置として本出願人から提案している（特開平８−６９７６８号公報）。金属性の線材をＵ字型に成形しその両端を更に折り曲げたゲッタフレーム（ゲッタ補助部材）２を、一本の長尺の線状ゲッタ１に多数並列に接合し独立した環状ループを線状ゲッタ１を介して多数つなげたゲッタ装置である。また、折り曲げたゲッタフレーム線（ゲッタ補助部材）２は直接、真空容器内壁に接触させることで真空容器の空間に線状ゲッタ１が配置されるような構成となっている。ゲッタフラッシュは高周波誘導加熱により各環状ループごとに分割して行う。
【００３６】
しかし、このゲッタ装置は環状ループを構成するゲッタフレームが真空容器内壁に直接接触しているため、その接触程度によりフレーム線の真空容器への放熱程度が異なってくる。よって、同じ高周波出力でゲッタフラッシュしても各環状ループの温度上昇が異なり、フラッシュが不完全な個所やゲッタ容器の溶断を起こす加熱し過ぎの箇所などが発生する。このように、ゲッタ装置の構造に起因する問題で長尺のゲッタ装置全長にわたり安定したゲッタフラッシュが得られないという問題があった。
【００３７】
［発明の目的］
本発明の目的は、上記問題を鑑み、平板型真空容器に於いて、長尺にわたりゲッタ装置が真空容器内壁に触れることなく安定したゲッタフラッシュが得られ、ゲッタ被着領域を正確に制御できる新規なゲッタ装置の構成と、それを用いた平板型画像表示装置を提供することである。
【００３８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した課題を解決するための手段として、一方向に開口したコ字型断面を有する線状ゲッタ容器にゲッタ材を充填してなる蒸発型線状ゲッタと、該線状ゲッタ容器と共に環状ループを形成するように当該線状ゲッタ容器に接合された金属性補助部材とを有するゲッタ装置であって、前記金属補助部材は、該線状ゲッタ容器の該開口部側又は該開口部の反対側に、複数の前記環状ループが結合して連環するように接合されていることを特徴とするゲッタ装置を提供するものである。
【００３９】
また、前記ゲッタ装置の該線状ゲッタ容器の両端部に、前記環状ループから外側へゲッタフラッシュさせない該線状ゲッタ容器部分を残したことを特徴とするゲッタ装置でもある。
【００４０】
また、前記金属補助部材を連続する波形に形成し、その一方の腹の位置に前記線状ゲッタ容器を接合したことを特徴とするゲッタ装置でもある。
【００４１】
また、前記金属補助部材を櫛型形状に形成し、その先端部に前記線状ゲッタ容器を接合することを特徴とするゲッタ装置でもある。
【００４２】
更にまた、本発明は、平板型真空容器内に、電子源、蛍光体（画像形成部材）を有する平板型画像表示装置において、該平板型真空容器内に、前記ゲッタ装置の該ゲッタ容器開口部を、該電子源、蛍光体（画像形成部材）配置領域の反対方向に向けて配設したことを特徴とする平板型画像表示装置でもある。
【００４３】
また、前記平板型真空容器内に、前記ゲッタ装置を、電子源、蛍光体（画像形成部材）の配置領域を囲む様に配設したことを特徴とする平板型画像表示装置でもある。
【００４４】
【作用】
本発明によれば、線状ゲッタ容器の開口部又は開口部の反対側に金属補助部材を接合することで、波型に成形した金属線材をゲッタ補助部材２とし、長尺の線状ゲッタ１に接合して、小環状ループが連環するように構成したゲッタ装置により、小型平坦に構成することができ、薄い平板型画像表示装置内に蒸発型ゲッタを長尺で配設することができるようになる。
【００４５】
また、ゲッタフラッシュは、高周波誘導加熱で分割処理することが可能となり、フラッシュによる温度上昇を局所的にすることにより、ゲッタ容器の形状変形や捻じれの発生が抑制される。その結果、狭い平板型真空容器内において、ゲッタ被着領域を正確に設計、制御することができるようになる。また、そのため、ゲッタ遮蔽体を設けることなくゲッタを画像領域に近接配置することが可能となる。よって、平板型真空容器の圧力をより超高真空にでき、電子源寿命の向上がはかれる。
【００４６】
また、本発明によれば、ゲッタ補助部材２を線状ゲッタ１容器の開口側に接合することにより、ゲッタ補助部材２が占める配設領域をゲッタ被着領域内で済ますことになり、平板型画像表示装置に占めるゲッタ装置領域の削減になる。
【００４７】
また、ゲッタ補助部材２を線状ゲッタ１容器の開口部の反対側（裏側）に接合することにより、ゲッタフラッシュによるゲッタは、より離れた広い範囲に被着させることができ、ゲッタ性能を増大することができる。
【００４８】
また、ゲッタ補助部材２を櫛型形状として、隣接する環状ループが、ゲッタ補助部材の一部分を共有することにより、高周波誘導加熱の際に誘導起電力が相殺され温度上昇を抑制し、過熱を抑制することができる。
【００４９】
また、ゲッタ装置の線状ゲッタ容器の両端部分に環状ループから外側へゲッタフラッシュさせない線状ゲッタ容器部分を残すことで線状ゲッタ両端部からの希望しない方向へのゲッタ飛散を防止することができる。
【００５０】
【実施例】
以下、本発明のゲッタ装置の実施例について、図１〜３を用いて具体的に説明する。
【００５１】
［実施例１］
図１（ａ）は、本発明の第１の実施例のゲッタ装置の主要部を示す斜視図である。なお、同図において、ゲッタ装置に関係の無い部分は煩雑になるため省略してある。１は線状ゲッタである、２は金属性線材のゲッタ補助部材である。３は線状ゲッタ１容器の開口部で長尺方向に伸びている。４はゲッタフラッシュによりゲッタ容器からゲッタが飛散する方向である。
【００５２】
本実施例では、線状ゲッタ１は、サエス製のＳｔ１４／Ｆ／Ｗｉｒｅを用いた。ゲッタ容器の高さは０．７６ｍｍ、開口幅は０．２５ｍｍ位である。ゲッタ容器は鉄（０．１ｍｍ厚）又は、ステンレスで作られている。
【００５３】
また、ゲッタ補助部材２は、ニッケル線（φ０．６ｍｍ）を用い、平面内で波形形状（面積７２ｍｍ２ ）を繰り返した形状に成形したものである。
【００５４】
線状ゲッタ１のゲッタ容器の反開口側に成形したゲッタ補助部材２を、線状ゲッタ１と平行に成るように合わせ、波形の頂部をスポット溶接等により接合し、ゲッタ容器の剛性を増加すると共に連環ループを構成する。
【００５５】
また、線状ゲッタ１両端は、ゲッタ補助部材の溶接箇所より５ｍｍ程度、伸ばしてある、これは、ゲッタ容器の両脇切断面からの希望しない方向へのゲッタ飛散を防止する為である。
【００５６】
次に、蒸発型ゲッタである線状ゲッタ１について図を用いて説明する。
【００５７】
図５は、線状ゲッタ１の内部を示す断面図である。同図において、１は線状ゲッタ、３は線状ゲッタ１容器の開口部で長尺方向に伸びている。４はゲッタフラッシュによりゲッタ容器からゲッタが飛散する方向であり、ゲッタ容器内部にはゲッタ材料７が充填されている。
【００５８】
ゲッタ材料７は、ＢａＡｌ４ とＮｉの粉末を一定の比率で混合し押し固めて充填してある。線状ゲッタ１のゲッタ容器が高周波誘導加熱、または、通電による抵抗加熱等で昇温され、ゲッタ容器が８００℃以上に加熱されると、ゲッタ材料は発熱反応を起こし、１２００℃以上にも達する。この時、Ｂａの蒸気圧以下の真空雰囲気であれば、ゲッタ材の反応で生じたＢａは、真空蒸着膜として真空容器内壁に被着することになる。これを一般にゲッタフラッシュと称している。
【００５９】
被着したＢａ蒸着膜は、真空容器内の放出ガスに対し化学的な活性度が強く、放出ガスと良く化学結合し真空容器内の真空維持の役目をはたす。
【００６０】
ゲッタ材料からＢａ蒸着膜が得られる反応式を下記に示す。
【００６１】
ＢａＡｌ４ ＋４Ｎｉ → Ｂａ＋４ＮｉＡｌ
また、線状型ゲッタ、リング型ゲッタとは、蒸発型ゲッタのゲッタ材料を充填しているゲッタ容器の形状に起因し、ゲッタ容器の形状はゲッタ容器の加熱方式に関係している。
【００６２】
本発明の動作について説明する。
【００６３】
図３（ａ）は、本発明の第１の発明のゲッタ装置を、平板型の画像表示装置に組み込んだ場合の構成を示す平面図である。
【００６４】
なお、同図において、ゲッタ装置と画像表示領域との配置関係以外の部分は煩雑になるため省略してある。
【００６５】
図３において、１は線状ゲッタ、２はゲッタ補助部材、４はフラッシュ方向、５はゲッタ支持部材、６は平板型真空パネル、９は蛍光体（画像形成部材）、１０は電子源、１１はゲッタ膜、１５はフェイスプレート、１６はリアプレート、１７は枠である。
【００６６】
平板型画像表示装置は蛍光体９が塗布されたガラスのフェイスプレート１５と電子源１０が形成されたリアプレート１６を薄いガラス枠１７を挟んで対向させ、フリットガラスで封着した平板型の真空容器である。電子源１０は表面伝導型電子放出素子が対向する蛍光体９に対応してマトリックス状に形成されている。この電子源１０及び蛍光体９の領域を画像表示領域という。なお、蛍光体の代わりに、潜像を形成する画像形成部材を用いた画像形成装置に応用することも可能である。
【００６７】
本発明のゲッタ装置は、この平板型真空容器の周辺に、ゲッタ遮蔽体を設けることなく画像領域に接近させて配設してある。
【００６８】
１は本発明のゲッタ装置の線状ゲッタ１の部分であり、ゲッタ容器の開口方向は枠１７側に向けてあり、ゲッタ補助部材２は画像表示領域側に位置する。
【００６９】
本発明のゲッタ装置がゲッタ遮蔽体なしに画像表示領域に近接配置できるのを平板型真空容器の断面図で説明する。
【００７０】
図３（ｂ）は同図（ａ）のゲッタ装置の一部分（Ａ−Ａ′）の断面を拡大したものである。１５はフェイスプレートで、蛍光体９が塗布されている、１６はリアプレートで、電子源１０が形成されていて、枠１７を挟んで封着し平板型真空容器６が構成されている。線状ゲッタ１は、枠１７側で、ゲッタ補助部材２は画像表示領域側に位置し、ゲッタ容器の開口部は枠１７側に向いている。
【００７１】
ゲッタ装置は高温になるため真空容器内壁に触れてクラックの原因にならないように枠から出したゲッタ支持部材５に固定され真空容器の空間位置に固定される。
【００７２】
本発明のゲッタ装置は高周波誘導加熱によるゲッタ分割フラッシュのためゲッタ容器変形が少なく、ゲッタ飛散の指向性が、ゲッタ長尺に亘って極めて鋭く得ることが出来る。
【００７３】
そのため、ゲッタ容器の反開口方向への飛散量を極めて少なくすることができ、ゲッタ装置と画像領域の間にゲッタ遮蔽体を設けて飛散防止をする必要がなくなった。
【００７４】
よって、平板型真空容器の周辺のゲッタ装置を中央の画像領域に接近させて配設することができた。
【００７５】
［実施例２］
図１（ｂ）は、本発明の第２の実施例のゲッタ装置の主要部を示す斜視図である。なお、同図において、ゲッタ装置に関係の無い部分は煩雑になるため省略してある。図１（ａ）と同一物には同一番号を付し説明は省略する。
【００７６】
図１（ｂ）において、図１（ａ）と異なる点は、金属性線材のゲッタ補助部材２が線状ゲッタ１のゲッタ容器の開口部３側に接合したことである。
【００７７】
ゲッタ補助部材２をゲッタ容器の開口部３側に接合することにより、ゲッタ被着領域内にゲッタ補助部材２を配置することが可能となり、平板型真空容器の外形寸法を削減することができる。
【００７８】
また、狭い平板型真空容器内でのゲッタ蒸着膜と画像領域間のコンダクタンスを向上でき、またゲッタ補助部材の分、ゲッタ装置を画像領域に接近配置することができ、よりゲッタの排気速度を有効に生かすことができる。
【００７９】
［実施例３］
図２（ａ）は、本発明の第３の実施例のゲッタ装置の主要部を示す斜視図である。なお、同図において、ゲッタ装置に関係の無い部分は煩雑になるため省略してある。
【００８０】
図２（ａ）において、図１（ａ）と異なる点は、本実施例のゲッタ補助部材２は、金属性板状部材を櫛形に切り抜いて、折り曲げて作成してあり、櫛形の先端部を線状ゲッタ１に接合して、ループ形状を形成した点である。また、線状ゲッタ１とゲッタ補助部材２を接合して、連環ループを形成する際に、図１（ａ）は連環ループが１点で結合連結されるのに対し、本実施例に於いてはゲッタ補助部材の多くの部分が隣接環状ループと共有して環状ループが連環するように構成されている。
【００８１】
このようなゲッタ装置を作成して、高周波誘導加熱コイルを本ゲッタ装置にあてて加熱すると、隣接する環状ループはそれぞれ誘導起電流を発生し、線状ゲッタ１とゲッタ補助部材２を抵抗加熱で温度上昇させる。
【００８２】
しかし、ゲッタ補助部材２の環状ループが共有する部分は隣接する環状ループで発生する誘導起電流の流れが逆方向になるため、電流は相殺されて減少し、この部分の温度上昇が抑制される。
【００８３】
そのため、狭い平板型真空容器内でのゲッタ装置の加熱による周辺へのダメージを低減でき、また、ゲッタ装置の真空容器内での固定がし易くなる。
【００８４】
また、ゲッタフラッシュでのゲッタ補助部材からの放出ガスの低減ができ、ゲッタ装置が持つ放出ガスの吸着量を低下させることがなくなる。
【００８５】
［実施例４］
図２（ｂ）は本発明の第４の実施例のゲッタ装置の主要部を示す斜視図である。なお、同図において、ゲッタ装置に関係の無い部分は煩雑になるため省略してある。図２（ａ）と同一物には同一番号を付し説明は省略する。
【００８６】
図２（ｂ）において、図２（ａ）と異なる点は、金属のゲッタ補助部材２が線状ゲッタ１のゲッタ容器の開口部３側に接合したことである。
【００８７】
ゲッタ補助部材２をゲッタ容器の開口部側に接合することにより、ゲッタ被着領域内にゲッタ補助部材２を配置することが可能となり、平板型真空容器の外形寸法を削減することができる。
【００８８】
また、狭い平板型真空容器内でのゲッタ蒸着膜と画像領域間のコンダクタンスを向上でき、また、ゲッタ補助部材の分、ゲッタ装置を画像領域に接近配置することができ、よりゲッタの排気速度を有効に生かすことができる。
【００８９】
なお、本発明のゲッタ装置は、電子源と蛍光体を有する平板型画像表示装置に限ることなく用いることが可能であり、例えば、蛍光体の代わりに、潜像を形成する画像形成部材等を設けた画像形成装置に備えても、同様の効果を得ることが可能である。
【００９０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、線状ゲッタ容器の開口部又は開口部の反対側に金属補助部材を接合することで、環状ループを連環させることにより、ゲッタ装置を大きくすることなく構成できるため、薄い平板型画像装置内に長尺のゲッタ装置として配設できるようになった。
【００９１】
また、高周波誘導加熱によるゲッタフラッシュが長尺の線状ゲッタ１でも可能になった。
【００９２】
また、長尺の線状ゲッタ１を分割してフラッシュできるため、ゲッタ容器の熱変形が抑制され、均質で安定なゲッタフラッシュが線状ゲッタ１全長に亘って得られるようになり、平板型真空容器内でゲッタ被着領域を正確に規定したり、設計することが可能になった。
【００９３】
また、ゲッタ装置後方へのゲッタ飛散が少ないため、画像表示領域との間に遮蔽板を設けることなく、ゲッタ装置を画像領域に近接配置できるようになった。
【００９４】
また、線状ゲッタ１容器の開口方向を平板型真空容器に平行に向けて設置することにより、フェイスプレート１５、リアプレート１６の両面に同時にフラッシュすることができ、ゲッタ被着面積を広く得ることができる。
【００９５】
また、抵抗加熱でないため、専用の電流導入線を必要としない。そのため、電流導入線にまつわる真空リークや真空容器のクラック、それにリアプレート１６上に形成された駆動配線等への接触、ショートも無くなった。
【００９６】
また、ゲッタフラッシュの熱膨張によるゲッタ装置の変形方向は、ゲッタ容器の開口方向と平行に発生し、縦方向への変形は微少である、そのため、薄い平板型真空容器内でもフラッシュによりゲッタ装置が真空容器に接触することがない。
【００９７】
また、ゲッタ容器の開口部側にゲッタ補助部材を接合して、環状ループを連環して形成することにより、ゲッタ補助部材の領域を削減でき、ゲッタ装置を、画像領域に、より接近配置ができるようになった。また、ゲッタ補助部材の分だけ真空容器を縮小することができた。
【００９８】
また、櫛型の補助部材の一部を共有する環状ループを連環して有することにより、ゲッタ補助部材の温度上昇を抑制できるため、ゲッタフラッシュでの補助部材からの放出ガスが低減できる。
【００９９】
また、ゲッタ容器の開口部側にゲッタ補助部材を接合して、補助部材の一部を共有する環状ループを連環して有することにより、ゲッタ補助部材の温度上昇を抑制できるため、ゲッタフラッシュでの補助部材からの放出ガスが低減できるとともに、ゲッタ補助部材の領域を削減でき、ゲッタ装置を画像領域により接近配置ができるようになった。更にまた、ゲッタ補助部材の分だけ真空容器を縮小することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の第１の実施例のゲッタ装置の要部構成を示す斜視図であり、（ｂ）は、本発明の第２の実施例のゲッタ装置の要部構成を示す斜視図である。
【図２】（ａ）は、本発明の第３の実施例のゲッタ装置の要部構成を示す斜視図であり、（ｂ）は、本発明の第４の実施例のゲッタ装置の要部構成を示す斜視図である。
【図３】（ａ）は、本発明の第１の実施例のゲッタ装置を配設した平板型画像装置の平面図であり（一部を切り欠いて内部構造を示す）、（ｂ）は、本発明の第１の実施例のゲッタ装置を配設した平板型画像装置の断面図である（図３（ａ）のＡ−Ａ′部）。
【図４】（ａ）は、従来のゲッタ装置を配設した平板型画像表示装置の平面図であり（一部を切り欠いて内部構造を示す）、（ｂ）は、従来のゲッタ装置を配設した平板型画像表示装置の断面図である（図４（ａ）のＡ−Ａ′部）。
【図５】線状ゲッタ１の内部を示す断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｂ）は、従来のゲッタ装置の全体を示す斜視図である。
【図７】表面伝導型電子放出素子の基本構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１ 線状ゲッタ
２ ゲッタ補助部材
３ ゲッタ容器の開口部
４ フラッシュ方向
５ ゲッタ支持部材
６ 平板型真空パネル
７ ゲッタ材料
８ 電極
９ 蛍光面（画像形成部材）
１０ 電子源
１１ ゲッタ膜
１２ リングゲッタ
１３ 遮蔽体
１４ 架張ばね
１５ フェイスプレート
１６ リアプレート
１７ 枠
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゲッタ装置に関し、特に、薄い平板型の画像表示装置における高真空を維持するための新規なゲッタ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子放出素子として、熱電子源と冷陰極電子源の２種類が知られている。冷陰極線は、電界放出型（以下ＦＥ型と略す）、金属／絶縁層／金属型（ＭＩＭ型と略す）や表面伝導型電子放出素子（以下ＳＣＥと略す）等がある。
【０００３】
ＦＥ型の例に関して記述されている文献としては、以下のものが知られている。
１．Ｗ．Ｐ．Ｄｙｋｅ ＆ Ｗ．Ｗ．Ｄｏｌａｎ，“Ｆｉｅｌｄ ｅｍｉｓｓｉｏｎ”，Ａｄｖａｎｃｅ ｉｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｈｙｓｉｃｓ，８，８９（１９５６）；
２．Ｃ．Ａ．Ｓｐｉｎｄｔ，“ＰＨＨＹＹＳＩＣＡＬ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
ｏｆ ｔｈｉｎ−ｆｉｌｍ ｆｉｅｌｄ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｃａｔｈｏｄｅｓ
ｗｉｔｈ ｍｏｌｙｂｄｅｎｉｕｍ ｃｏｎｅｓ”，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，３２，（１９６１）；
また、ＭＩＭ型の例に関する文献としては、Ｃ．Ａ．Ｍｅａｄ，“Ｔｈｅ ｔｕｎｎｅｌ−ｅｍｉｓｓｉｏｎ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ”，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，３２（１９６１）が知られている。
【０００４】
ＳＣＥ型の例に関する文献としては、Ｍ．Ｉ．Ｅｌｌｉｎｓｏｎ，Ｒａｄｉｏ
Ｅｎｇ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｈｙ．，１０，（１９６５）がある。
【０００５】
また、ＳＣＥ型は、基板上に形成された小面積の薄膜に膜面に平行に電流を流すことにより、電子放出が生ずる現象を利用するものである。この表面伝導型電子放出素子としては、前記エリンソン（Ｍ．Ｉ．Ｅｌｌｉｎｓｏｎ）によるＳｎＯ２ 薄膜を用いたもの、Ａｕ薄膜によるもの［Ｇ．Ｄｉｔｔｍｅｒ：“ＴｈｉｎＳｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ”，９，３１７（１９７２）］、Ｉｎ２ Ｏ３ ／ＳｎＯ２ 薄膜によるもの［Ｍ．Ｈａｒｔｗｅｌｌ ａｎｄ Ｃ．Ｇ．Ｆｏｎｓｔａｄ：“ＩＥＥ Ｔｒａｎｓ．ＥＤ Ｃｏｎｆ．”，５１９（１９７５）］、カーボン薄膜によるもの［荒木久也：真空、第２６巻、第１号、２２頁（１９８３）］等が報告されている。
【０００６】
これらの表面伝導型放出素子の典型的な素子構成として、前述のＭ．ハートウェル（Ｍ．Ｈａｒｔｗｅｌｌ）の文献による素子構成を図７に示す。同図において、５０１は絶縁性基板である。５０２は電子放出部形成用薄膜で、Ｈ型形状のパターンにスパッタで形成された金属酸化物薄膜等からなり、後述のフォーミングとよばれる通電処理により電子放出部５０３が形成される。５０４を電子放出部を含む薄膜と呼ぶことにする。尚、図中のＬは、０．５〜１ｍｍ、Ｗは、０．１ｍｍで設定されている。５０２は素子電極となる。
【０００７】
従来、これらの表面伝導型電子放出素子においては、電子放出を行う前に、電子放出部形成用薄膜５０２に、予めフォーミングと呼ばれる通電処理によって電子放出部５０３を形成するのが一般的であった。すなわち、フォーミングとは前記電子放出部形成薄膜５０２の両端に電圧を印加通電し、電子放出部形成薄膜を局所的に破壊、変形もしくは変質せしめ、電気的に高抵抗な状態にした電子放出部５０３を形成することである。尚、電子放出部５０３は、電子放出部形成用薄膜５０２の一部に亀裂が発生し、その亀裂付近から電子放出が行われる。以下、フォーミングにより形成した電子放出部を含む電子放出部形成薄膜５０２を、電子放出部を含む薄膜５０４と呼ぶ。前記フォーミング処理をした表面伝導型電子放出素子は、上述の電子放出部を含む薄膜５０４に電圧を印加し、素子に電流を流すことにより、上述の電子放出部５０３より電子を放出させるものである。しかしながら、これら従来の表面伝導型電子放出素子においては、実用化にあたっては様々な問題があったが、本出願人等は、様々な改善を検討し、実用化を行う際の様々な問題点を解決してきた。
【０００８】
上述の表面伝導型放出素子は、構造が単純で製造も容易であることから、大面積にわたって多数素子を配列形成できる利点がある。そこで、この特徴を生かせるような色々な応用が研究されている。例えば、荷電ビーム源、形成装置等が挙げられる。
【０００９】
多数の表面伝導型放出素子を配列した例としては、並列に表面伝導型電子放出素子を配列し、個々の素子の両端を配線にてそれぞれ結線した行を多数配列した電子源が挙げられる（例えば、特開昭６４−３１３３２号、特開平１−２８３７４９号、特開平１−２５７５５２号）。また、特に表示装置等の画像形成装置においては、近年、液晶を用いた平板型形成装置が、ＣＲＴに替わって普及してきたが、自発光型でないため、バックライト等を持たなければならない等の問題があり、自発光型の形成装置の開発が望まれてきた。表面伝導型放出素子を多数配列した電子源と電子源より放出された電子によって、可視光を発光せしめる蛍光体とを組み合わせた表示装置である画像形成装置は、大画面の装置でも比較的容易に製造でき、且つ、表示品位の優れた自発光型表示装置である（例えば、ＵＳＰ５０６６８８３号）。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者等は、上記従来技術で記述した表面伝導型放出素子、ＭＩＭ型放出素子、ＦＥ型放出素子等の冷陰極を多数個並べてマルチ電子源を作成し、これを画像形成装置に用いるための研究を行ってきた。例えば、本発明者等は、表面伝導型放出素子を用いた平板型画像表示装置を構成する平板型真空容器を長時間に亘って高真空を維持、持続させるゲッタ装置の研究、開発を行ってきた。
【００１１】
表面伝導型放出素子を用いた平板型真空容器は、表面伝導型放出素子を基板上に二次元的に多数個並べたリアプレートと、同様に、蛍光体を多数個並べたフェイスプレートとを、枠を挟んで対向させて封着した平板型の真空容器を製作し、その後、真空排気装置により排気管を通して真空容器内を高真空に排気する。真空容器内を十分に排気した後、排気管を封止することで真空容器内は高真空の状態で排気装置から分離される。
【００１２】
しかし排気装置から分離された真空容器は、容器内の微少な放出ガスや表面伝導型放出素子の駆動に伴う放出ガスにより、真空容器内の圧力上昇が時間の経過とともに発生する。
【００１３】
圧力上昇が進むと表面伝導型放出素子の電子放出特性の劣化、寿命の低下が顕著に起こる。この微少な放出ガスを化学吸着により除去することで真空容器内の高真空を長時間にわたって維持させるのがゲッタである、このゲッタ蒸着膜を形成するのがゲッタ装置である。
【００１４】
ゲッタ膜は従来から化学的活性度の高いアルカリ土類金属のＢａ金属材料を真空容器内で蒸着膜として形成することでゲッタ効果（真空中のガス分子の吸着作用）を発現させるのが一般的に行われている蒸発型ゲッタである。
【００１５】
しかしながらこのように薄く狭い平板型真空容器に従来の蒸発型ゲッタを導入しようとすると、種々の問題や課題がある。
【００１６】
図６（ａ）〜（ｄ）は従来の蒸発型ゲッタ装置の構成を示す斜視図である。
【００１７】
同図において、１は線状ゲッタ、２はゲッタ補助部材、３はゲッタ容器の開口部、４はフラッシュ方向、５はゲッタ支持部材、８は電極、１２はリングゲッタ、１４は架張ばねである。
【００１８】
図６（ｄ）はリング型ゲッタ１２として良く知られているゲッタ装置で、ゲッタ容器が環状型で、断面がＵ字型をしている、中にゲッタ材料が充填されていて、高周波誘導加熱でゲッタ容器を加熱してゲッタフラッシュさせる。このゲッタを平板型真空容器に配設すると次ぎのような問題がある。
【００１９】
図４（ａ）はリング型ゲッタ１２を平板型画像表示装置の周辺に配設したところを示す平面図である。同図（ｂ）はリングゲッタ１２のＡ−Ａ’部分の断面図である。
【００２０】
図４において、６は平板型真空パネル、９は蛍光面、１０は電子源、１１はゲッタ膜、１２はリングゲッタ、１３は遮蔽体、１５はフェイスプレート、１６はリアプレート、１７は枠である。
【００２１】
リングゲッタ１２は高周波誘導加熱のワークコイルをゲッタリングに合わせる関係から真空容器に平行に配置する。そのためゲッタフラッシュは、フェイスプレート１５、またはリアプレート１６側に被着することになる、しかし飛散するゲッタは前記両プレートに被着するだけでなく、プレートに沿って電子源、蛍光体の画像領域へも飛散していく、画像領域に飛散するゲッタは電子源に被着すると電子源特性の劣化を起こし。蛍光体に付着すれば輝度劣化を生じ、電子源駆動のマトリックス配線に被着すれば絶縁不良や配線間ショートを引き起こす問題がある。
【００２２】
そのため、ゲッタ被着領域と画像領域との間に飛散ゲッタを遮蔽する遮蔽体１３を設けて対応していたが、遮蔽体１３は真空容器内のコンダクタンス（ガスの流れ易さ）を悪化させるため、真空容器内でのゲッタの排気能力はより律速低下していた。遮蔽体１３の遮蔽効果を強化すれば容器内のコンダクタンスが一層悪化する関係でもあった。
【００２３】
遮蔽体１３は本来不要な部材であり、遮蔽体を設けることはコスト、生産性でも問題があった。
【００２４】
また、リングゲッタ１２は平板型真空容器内ではゲッタ飛散距離を取った配設ができずゲッタ蒸着膜を広い面積で得ることが出来ない問題もあった。
【００２５】
図６（ａ）〜（ｃ）は、断面がコ字型をしたゲッタ容器にゲッタ材料を充填した線状ゲッタ１を用いたゲッタ装置である。
【００２６】
図６（ｂ）は、短い線状ゲッタ１に金属のゲッタ補助部材２を接合して環状ループにしたゲッタ装置でゲッタフラッシュは高周波誘導加熱によりリングゲッタ１２と同様におこなう。
【００２７】
ただし、この例では、リングゲッタ１２と異なり、リングの一部分だけをゲッタに構成できるため、ゲッタ被着領域を小さく制限した使用が可能となる。しかしこのゲッタを平板型画像表示装置に配設しようとすると、ゲッタ装置が数多く必要となり、ゲッタの固定、高さ調整等が多く歩留まりの問題があった。
【００２８】
また、線状ゲッタ１両端のゲッタ容器切断面からの指向性のないフラッシュが問題であった。
【００２９】
図６（ｃ）は、架張ばね１４で架張した長尺の線状ゲッタ１に真空容器の外側から電圧を印加し通電加熱でゲッタフラッシュするゲッタ装置である。ゲッタの熱膨張を架張ばね１４が吸収する構造である（特開平２−２９５０３２号、特開平４−４５４６号、特開平４−１２４３７号、特開平４−１９０５４４号）。
【００３０】
このゲッタ装置を平板型画像形成装置に配設すると以下の問題が発生する。
【００３１】
電流導入用に真空容器に電流導入線を封入することから、電流導入線に関係する問題が発生する。
【００３２】
すなわち、電流導入線の封着部からの真空リーク、クラック等。また、電子源駆動用の配線等への接触、ショートを発生する可能性がある。
【００３３】
また、この抵抗加熱によるフラッシュ方法は線状ゲッタ１全長が同時に加熱するためゲッタ材の発熱反応も全長が同時に起こり、ゲッタ全長にわたり１２００℃以上になる。
【００３４】
そのため、ゲッタ容器の細長い開口部形状及び、開口方向がゲッタ容器の熱膨張と剛性低下で変形、変動するため、やはり長尺の線状ゲッタ１全長にわたり、ゲッタ被着領域を正確に安定して制御することができない問題がある。
【００３５】
図６（ａ）は同じく、平板型画像表示装置用の長尺の線状ゲッタ１を用いたゲッタ装置として本出願人から提案している（特開平８−６９７６８号公報）。金属性の線材をＵ字型に成形しその両端を更に折り曲げたゲッタフレーム（ゲッタ補助部材）２を、一本の長尺の線状ゲッタ１に多数並列に接合し独立した環状ループを線状ゲッタ１を介して多数つなげたゲッタ装置である。また、折り曲げたゲッタフレーム線（ゲッタ補助部材）２は直接、真空容器内壁に接触させることで真空容器の空間に線状ゲッタ１が配置されるような構成となっている。ゲッタフラッシュは高周波誘導加熱により各環状ループごとに分割して行う。
【００３６】
しかし、このゲッタ装置は環状ループを構成するゲッタフレームが真空容器内壁に直接接触しているため、その接触程度によりフレーム線の真空容器への放熱程度が異なってくる。よって、同じ高周波出力でゲッタフラッシュしても各環状ループの温度上昇が異なり、フラッシュが不完全な個所やゲッタ容器の溶断を起こす加熱し過ぎの箇所などが発生する。このように、ゲッタ装置の構造に起因する問題で長尺のゲッタ装置全長にわたり安定したゲッタフラッシュが得られないという問題があった。
【００３７】
［発明の目的］
本発明の目的は、上記問題を鑑み、平板型真空容器に於いて、長尺にわたりゲッタ装置が真空容器内壁に触れることなく安定したゲッタフラッシュが得られ、ゲッタ被着領域を正確に制御できる新規なゲッタ装置の構成と、それを用いた平板型画像表示装置を提供することである。
【００３８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した課題を解決するための手段として、一方向に開口したコ字型断面を有する線状ゲッタ容器にゲッタ材を充填してなる蒸発型線状ゲッタと、該線状ゲッタ容器と共に環状ループを形成するように当該線状ゲッタ容器に接合された金属性補助部材とを有するゲッタ装置であって、前記金属補助部材は、該線状ゲッタ容器の該開口部側又は該開口部の反対側に、複数の前記環状ループが結合して連環するように接合されていることを特徴とするゲッタ装置を提供するものである。
【００３９】
また、前記ゲッタ装置の該線状ゲッタ容器の両端部に、前記環状ループから外側へゲッタフラッシュさせない該線状ゲッタ容器部分を残したことを特徴とするゲッタ装置でもある。
【００４０】
また、前記金属補助部材を連続する波形に形成し、その一方の腹の位置に前記線状ゲッタ容器を接合したことを特徴とするゲッタ装置でもある。
【００４１】
また、前記金属補助部材を櫛型形状に形成し、その先端部に前記線状ゲッタ容器を接合することを特徴とするゲッタ装置でもある。
【００４２】
更にまた、本発明は、平板型真空容器内に、電子源、蛍光体（画像形成部材）を有する平板型画像表示装置において、該平板型真空容器内に、前記ゲッタ装置の該ゲッタ容器開口部を、該電子源、蛍光体（画像形成部材）配置領域の反対方向に向けて配設したことを特徴とする平板型画像表示装置でもある。
【００４３】
また、前記平板型真空容器内に、前記ゲッタ装置を、電子源、蛍光体（画像形成部材）の配置領域を囲む様に配設したことを特徴とする平板型画像表示装置でもある。
【００４４】
【作用】
本発明によれば、線状ゲッタ容器の開口部又は開口部の反対側に金属補助部材を接合することで、波型に成形した金属線材をゲッタ補助部材２とし、長尺の線状ゲッタ１に接合して、小環状ループが連環するように構成したゲッタ装置により、小型平坦に構成することができ、薄い平板型画像表示装置内に蒸発型ゲッタを長尺で配設することができるようになる。
【００４５】
また、ゲッタフラッシュは、高周波誘導加熱で分割処理することが可能となり、フラッシュによる温度上昇を局所的にすることにより、ゲッタ容器の形状変形や捻じれの発生が抑制される。その結果、狭い平板型真空容器内において、ゲッタ被着領域を正確に設計、制御することができるようになる。また、そのため、ゲッタ遮蔽体を設けることなくゲッタを画像領域に近接配置することが可能となる。よって、平板型真空容器の圧力をより超高真空にでき、電子源寿命の向上がはかれる。
【００４６】
また、本発明によれば、ゲッタ補助部材２を線状ゲッタ１容器の開口側に接合することにより、ゲッタ補助部材２が占める配設領域をゲッタ被着領域内で済ますことになり、平板型画像表示装置に占めるゲッタ装置領域の削減になる。
【００４７】
また、ゲッタ補助部材２を線状ゲッタ１容器の開口部の反対側（裏側）に接合することにより、ゲッタフラッシュによるゲッタは、より離れた広い範囲に被着させることができ、ゲッタ性能を増大することができる。
【００４８】
また、ゲッタ補助部材２を櫛型形状として、隣接する環状ループが、ゲッタ補助部材の一部分を共有することにより、高周波誘導加熱の際に誘導起電力が相殺され温度上昇を抑制し、過熱を抑制することができる。
【００４９】
また、ゲッタ装置の線状ゲッタ容器の両端部分に環状ループから外側へゲッタフラッシュさせない線状ゲッタ容器部分を残すことで線状ゲッタ両端部からの希望しない方向へのゲッタ飛散を防止することができる。
【００５０】
【実施例】
以下、本発明のゲッタ装置の実施例について、図１〜３を用いて具体的に説明する。
【００５１】
［実施例１］
図１（ａ）は、本発明の第１の実施例のゲッタ装置の主要部を示す斜視図である。なお、同図において、ゲッタ装置に関係の無い部分は煩雑になるため省略してある。１は線状ゲッタである、２は金属性線材のゲッタ補助部材である。３は線状ゲッタ１容器の開口部で長尺方向に伸びている。４はゲッタフラッシュによりゲッタ容器からゲッタが飛散する方向である。
【００５２】
本実施例では、線状ゲッタ１は、サエス製のＳｔ１４／Ｆ／Ｗｉｒｅを用いた。ゲッタ容器の高さは０．７６ｍｍ、開口幅は０．２５ｍｍ位である。ゲッタ容器は鉄（０．１ｍｍ厚）又は、ステンレスで作られている。
【００５３】
また、ゲッタ補助部材２は、ニッケル線（φ０．６ｍｍ）を用い、平面内で波形形状（面積７２ｍｍ２ ）を繰り返した形状に成形したものである。
【００５４】
線状ゲッタ１のゲッタ容器の反開口側に成形したゲッタ補助部材２を、線状ゲッタ１と平行に成るように合わせ、波形の頂部をスポット溶接等により接合し、ゲッタ容器の剛性を増加すると共に連環ループを構成する。
【００５５】
また、線状ゲッタ１両端は、ゲッタ補助部材の溶接箇所より５ｍｍ程度、伸ばしてある、これは、ゲッタ容器の両脇切断面からの希望しない方向へのゲッタ飛散を防止する為である。
【００５６】
次に、蒸発型ゲッタである線状ゲッタ１について図を用いて説明する。
【００５７】
図５は、線状ゲッタ１の内部を示す断面図である。同図において、１は線状ゲッタ、３は線状ゲッタ１容器の開口部で長尺方向に伸びている。４はゲッタフラッシュによりゲッタ容器からゲッタが飛散する方向であり、ゲッタ容器内部にはゲッタ材料７が充填されている。
【００５８】
ゲッタ材料７は、ＢａＡｌ４ とＮｉの粉末を一定の比率で混合し押し固めて充填してある。線状ゲッタ１のゲッタ容器が高周波誘導加熱、または、通電による抵抗加熱等で昇温され、ゲッタ容器が８００℃以上に加熱されると、ゲッタ材料は発熱反応を起こし、１２００℃以上にも達する。この時、Ｂａの蒸気圧以下の真空雰囲気であれば、ゲッタ材の反応で生じたＢａは、真空蒸着膜として真空容器内壁に被着することになる。これを一般にゲッタフラッシュと称している。
【００５９】
被着したＢａ蒸着膜は、真空容器内の放出ガスに対し化学的な活性度が強く、放出ガスと良く化学結合し真空容器内の真空維持の役目をはたす。
【００６０】
ゲッタ材料からＢａ蒸着膜が得られる反応式を下記に示す。
【００６１】
ＢａＡｌ４ ＋４Ｎｉ → Ｂａ＋４ＮｉＡｌ
また、線状型ゲッタ、リング型ゲッタとは、蒸発型ゲッタのゲッタ材料を充填しているゲッタ容器の形状に起因し、ゲッタ容器の形状はゲッタ容器の加熱方式に関係している。
【００６２】
本発明の動作について説明する。
【００６３】
図３（ａ）は、本発明の第１の発明のゲッタ装置を、平板型の画像表示装置に組み込んだ場合の構成を示す平面図である。
【００６４】
なお、同図において、ゲッタ装置と画像表示領域との配置関係以外の部分は煩雑になるため省略してある。
【００６５】
図３において、１は線状ゲッタ、２はゲッタ補助部材、４はフラッシュ方向、５はゲッタ支持部材、６は平板型真空パネル、９は蛍光体（画像形成部材）、１０は電子源、１１はゲッタ膜、１５はフェイスプレート、１６はリアプレート、１７は枠である。
【００６６】
平板型画像表示装置は蛍光体９が塗布されたガラスのフェイスプレート１５と電子源１０が形成されたリアプレート１６を薄いガラス枠１７を挟んで対向させ、フリットガラスで封着した平板型の真空容器である。電子源１０は表面伝導型電子放出素子が対向する蛍光体９に対応してマトリックス状に形成されている。この電子源１０及び蛍光体９の領域を画像表示領域という。なお、蛍光体の代わりに、潜像を形成する画像形成部材を用いた画像形成装置に応用することも可能である。
【００６７】
本発明のゲッタ装置は、この平板型真空容器の周辺に、ゲッタ遮蔽体を設けることなく画像領域に接近させて配設してある。
【００６８】
１は本発明のゲッタ装置の線状ゲッタ１の部分であり、ゲッタ容器の開口方向は枠１７側に向けてあり、ゲッタ補助部材２は画像表示領域側に位置する。
【００６９】
本発明のゲッタ装置がゲッタ遮蔽体なしに画像表示領域に近接配置できるのを平板型真空容器の断面図で説明する。
【００７０】
図３（ｂ）は同図（ａ）のゲッタ装置の一部分（Ａ−Ａ′）の断面を拡大したものである。１５はフェイスプレートで、蛍光体９が塗布されている、１６はリアプレートで、電子源１０が形成されていて、枠１７を挟んで封着し平板型真空容器６が構成されている。線状ゲッタ１は、枠１７側で、ゲッタ補助部材２は画像表示領域側に位置し、ゲッタ容器の開口部は枠１７側に向いている。
【００７１】
ゲッタ装置は高温になるため真空容器内壁に触れてクラックの原因にならないように枠から出したゲッタ支持部材５に固定され真空容器の空間位置に固定される。
【００７２】
本発明のゲッタ装置は高周波誘導加熱によるゲッタ分割フラッシュのためゲッタ容器変形が少なく、ゲッタ飛散の指向性が、ゲッタ長尺に亘って極めて鋭く得ることが出来る。
【００７３】
そのため、ゲッタ容器の反開口方向への飛散量を極めて少なくすることができ、ゲッタ装置と画像領域の間にゲッタ遮蔽体を設けて飛散防止をする必要がなくなった。
【００７４】
よって、平板型真空容器の周辺のゲッタ装置を中央の画像領域に接近させて配設することができた。
【００７５】
［実施例２］
図１（ｂ）は、本発明の第２の実施例のゲッタ装置の主要部を示す斜視図である。なお、同図において、ゲッタ装置に関係の無い部分は煩雑になるため省略してある。図１（ａ）と同一物には同一番号を付し説明は省略する。
【００７６】
図１（ｂ）において、図１（ａ）と異なる点は、金属性線材のゲッタ補助部材２が線状ゲッタ１のゲッタ容器の開口部３側に接合したことである。
【００７７】
ゲッタ補助部材２をゲッタ容器の開口部３側に接合することにより、ゲッタ被着領域内にゲッタ補助部材２を配置することが可能となり、平板型真空容器の外形寸法を削減することができる。
【００７８】
また、狭い平板型真空容器内でのゲッタ蒸着膜と画像領域間のコンダクタンスを向上でき、またゲッタ補助部材の分、ゲッタ装置を画像領域に接近配置することができ、よりゲッタの排気速度を有効に生かすことができる。
【００７９】
［実施例３］
図２（ａ）は、本発明の第３の実施例のゲッタ装置の主要部を示す斜視図である。なお、同図において、ゲッタ装置に関係の無い部分は煩雑になるため省略してある。
【００８０】
図２（ａ）において、図１（ａ）と異なる点は、本実施例のゲッタ補助部材２は、金属性板状部材を櫛形に切り抜いて、折り曲げて作成してあり、櫛形の先端部を線状ゲッタ１に接合して、ループ形状を形成した点である。また、線状ゲッタ１とゲッタ補助部材２を接合して、連環ループを形成する際に、図１（ａ）は連環ループが１点で結合連結されるのに対し、本実施例に於いてはゲッタ補助部材の多くの部分が隣接環状ループと共有して環状ループが連環するように構成されている。
【００８１】
このようなゲッタ装置を作成して、高周波誘導加熱コイルを本ゲッタ装置にあてて加熱すると、隣接する環状ループはそれぞれ誘導起電流を発生し、線状ゲッタ１とゲッタ補助部材２を抵抗加熱で温度上昇させる。
【００８２】
しかし、ゲッタ補助部材２の環状ループが共有する部分は隣接する環状ループで発生する誘導起電流の流れが逆方向になるため、電流は相殺されて減少し、この部分の温度上昇が抑制される。
【００８３】
そのため、狭い平板型真空容器内でのゲッタ装置の加熱による周辺へのダメージを低減でき、また、ゲッタ装置の真空容器内での固定がし易くなる。
【００８４】
また、ゲッタフラッシュでのゲッタ補助部材からの放出ガスの低減ができ、ゲッタ装置が持つ放出ガスの吸着量を低下させることがなくなる。
【００８５】
［実施例４］
図２（ｂ）は本発明の第４の実施例のゲッタ装置の主要部を示す斜視図である。なお、同図において、ゲッタ装置に関係の無い部分は煩雑になるため省略してある。図２（ａ）と同一物には同一番号を付し説明は省略する。
【００８６】
図２（ｂ）において、図２（ａ）と異なる点は、金属のゲッタ補助部材２が線状ゲッタ１のゲッタ容器の開口部３側に接合したことである。
【００８７】
ゲッタ補助部材２をゲッタ容器の開口部側に接合することにより、ゲッタ被着領域内にゲッタ補助部材２を配置することが可能となり、平板型真空容器の外形寸法を削減することができる。
【００８８】
また、狭い平板型真空容器内でのゲッタ蒸着膜と画像領域間のコンダクタンスを向上でき、また、ゲッタ補助部材の分、ゲッタ装置を画像領域に接近配置することができ、よりゲッタの排気速度を有効に生かすことができる。
【００８９】
なお、本発明のゲッタ装置は、電子源と蛍光体を有する平板型画像表示装置に限ることなく用いることが可能であり、例えば、蛍光体の代わりに、潜像を形成する画像形成部材等を設けた画像形成装置に備えても、同様の効果を得ることが可能である。
【００９０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、線状ゲッタ容器の開口部又は開口部の反対側に金属補助部材を接合することで、環状ループを連環させることにより、ゲッタ装置を大きくすることなく構成できるため、薄い平板型画像装置内に長尺のゲッタ装置として配設できるようになった。
【００９１】
また、高周波誘導加熱によるゲッタフラッシュが長尺の線状ゲッタ１でも可能になった。
【００９２】
また、長尺の線状ゲッタ１を分割してフラッシュできるため、ゲッタ容器の熱変形が抑制され、均質で安定なゲッタフラッシュが線状ゲッタ１全長に亘って得られるようになり、平板型真空容器内でゲッタ被着領域を正確に規定したり、設計することが可能になった。
【００９３】
また、ゲッタ装置後方へのゲッタ飛散が少ないため、画像表示領域との間に遮蔽板を設けることなく、ゲッタ装置を画像領域に近接配置できるようになった。
【００９４】
また、線状ゲッタ１容器の開口方向を平板型真空容器に平行に向けて設置することにより、フェイスプレート１５、リアプレート１６の両面に同時にフラッシュすることができ、ゲッタ被着面積を広く得ることができる。
【００９５】
また、抵抗加熱でないため、専用の電流導入線を必要としない。そのため、電流導入線にまつわる真空リークや真空容器のクラック、それにリアプレート１６上に形成された駆動配線等への接触、ショートも無くなった。
【００９６】
また、ゲッタフラッシュの熱膨張によるゲッタ装置の変形方向は、ゲッタ容器の開口方向と平行に発生し、縦方向への変形は微少である、そのため、薄い平板型真空容器内でもフラッシュによりゲッタ装置が真空容器に接触することがない。
【００９７】
また、ゲッタ容器の開口部側にゲッタ補助部材を接合して、環状ループを連環して形成することにより、ゲッタ補助部材の領域を削減でき、ゲッタ装置を、画像領域に、より接近配置ができるようになった。また、ゲッタ補助部材の分だけ真空容器を縮小することができた。
【００９８】
また、櫛型の補助部材の一部を共有する環状ループを連環して有することにより、ゲッタ補助部材の温度上昇を抑制できるため、ゲッタフラッシュでの補助部材からの放出ガスが低減できる。
【００９９】
また、ゲッタ容器の開口部側にゲッタ補助部材を接合して、補助部材の一部を共有する環状ループを連環して有することにより、ゲッタ補助部材の温度上昇を抑制できるため、ゲッタフラッシュでの補助部材からの放出ガスが低減できるとともに、ゲッタ補助部材の領域を削減でき、ゲッタ装置を画像領域により接近配置ができるようになった。更にまた、ゲッタ補助部材の分だけ真空容器を縮小することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の第１の実施例のゲッタ装置の要部構成を示す斜視図であり、（ｂ）は、本発明の第２の実施例のゲッタ装置の要部構成を示す斜視図である。
【図２】（ａ）は、本発明の第３の実施例のゲッタ装置の要部構成を示す斜視図であり、（ｂ）は、本発明の第４の実施例のゲッタ装置の要部構成を示す斜視図である。
【図３】（ａ）は、本発明の第１の実施例のゲッタ装置を配設した平板型画像装置の平面図であり（一部を切り欠いて内部構造を示す）、（ｂ）は、本発明の第１の実施例のゲッタ装置を配設した平板型画像装置の断面図である（図３（ａ）のＡ−Ａ′部）。
【図４】（ａ）は、従来のゲッタ装置を配設した平板型画像表示装置の平面図であり（一部を切り欠いて内部構造を示す）、（ｂ）は、従来のゲッタ装置を配設した平板型画像表示装置の断面図である（図４（ａ）のＡ−Ａ′部）。
【図５】線状ゲッタ１の内部を示す断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｂ）は、従来のゲッタ装置の全体を示す斜視図である。
【図７】表面伝導型電子放出素子の基本構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１ 線状ゲッタ
２ ゲッタ補助部材
３ ゲッタ容器の開口部
４ フラッシュ方向
５ ゲッタ支持部材
６ 平板型真空パネル
７ ゲッタ材料
８ 電極
９ 蛍光面（画像形成部材）
１０ 電子源
１１ ゲッタ膜
１２ リングゲッタ
１３ 遮蔽体
１４ 架張ばね
１５ フェイスプレート
１６ リアプレート
１７ 枠
Claims (6)
- 一方向に開口したコ字型断面を有する線状ゲッタ容器にゲッタ材を充填してなる蒸発型線状ゲッタと、該線状ゲッタ容器と共に環状ループを形成するように当該線状ゲッタ容器に接合された金属性補助部材とを有するゲッタ装置であって、
前記金属補助部材は、該線状ゲッタ容器の該開口部側又は該開口部の反対側に、複数の前記環状ループが結合して連環するように接合されていることを特徴とするゲッタ装置。 - 前記ゲッタ装置の該線状ゲッタ容器の両端部に、前記環状ループから外側へゲッタフラッシュさせない該線状ゲッタ容器部分を残したことを特徴とする請求項１記載のゲッタ装置。
- 前記金属補助部材を連続する波形に形成し、その一方の腹の位置に前記線状ゲッタ容器を接合したことを特徴とする請求項１又は２に記載のゲッタ装置。
- 前記金属補助部材を櫛型形状に形成し、その先端部に前記線状ゲッタ容器を接合したことを特徴とする請求項１又は２に記載のゲッタ装置。
- 平板型真空容器内に、電子源、画像形成部材を有する平板型画像表示装置において、
請求項１〜４のいずれかに記載のゲッタ装置を、該平板型真空容器内に、該ゲッタ容器開口部を該電子源、画像形成部材の配置領域の反対方向に向けて、配設したことを特徴とする平板型画像表示装置。 - 平板型真空容器内に、電子源、画像形成部材を有する平板型画像表示装置において、
請求項１〜４のいずれかに記載のゲッタ装置を、該平板型真空容器内に、前記電子源、画像形成部材の配置領域を囲む様に、配設したことを特徴とする平板型画像表示装置。
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