JP3927147B2

JP3927147B2 - Manufacturing method of sputter ion pump

Info

Publication number: JP3927147B2
Application number: JP2003142240A
Authority: JP
Inventors: 和之清野; 佳之嶋田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2003-05-20
Filing date: 2003-05-20
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2023-05-20
Also published as: CN1791962A; JP2004349021A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、スパッタイオンポンプの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、陰極線管（以下、ＣＲＴと称する）に代わる次世代の軽量、薄型の表示装置として様々な平面型表示装置が開発されている。このような平面型表示装置には、液晶の配向を利用して光の強弱を制御する液晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤと称する）、プラズマ放電の紫外線により蛍光体を発光させるプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと称する）、電界放出型電子放出素子の電子ビームにより蛍光体を発光させるフィールドエミッションディスプレイ（以下、ＦＥＤと称する）、表面伝導型電子放出素子の電子ビームにより蛍光体を発光させる表面伝導電子放出ディスプレイ（以下、ＳＥＤと称する）などがある。
【０００３】
例えばＦＥＤやＳＥＤでは、一般に、所定の隙間を置いて対向配置された前面基板および背面基板を有し、これらの基板は真空の外囲器を構成している。前面基板には蛍光面が形成されているとともに、背面基板には、蛍光面を励起する電子源として複数の電子放出素子が設けられている。このようなＦＥＤやＳＥＤでは、表示装置の厚さを数ｍｍ程度にまで薄くすることができ、現在のテレビやコンピュータのディスプレイとして使用されているＣＲＴと比較して、軽量化、薄型化を達成することができるとともに、省電力化を達成することができる。
【０００４】
上記のような表示装置において、電子放出素子を安定して動作させるためには、外囲器内を１０^−７〜１０^−８Ｔｏｒｒ程度の極めて高い真空度に維持する必要がある。また、ＰＤＰにおいても一度真空にしてから放電ガスを充填する必要がある。そこで、真空外囲器内にゲッターを配置して高真空を維持する表示装置、更には、真空外囲器にスパッタイオンポンプ（以降ＳＩＰと称する）を接続し長期間に渡って高真空度を維持する表示装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
上記ＳＩＰは、内部が真空に維持されているとともに表示装置に接続されたポンプ容器と、ポンプ容器の外側に設けられた永久磁石とを備えている。ポンプ容器内には、陰極と陽極とが対向して設けられている。陽極はチタン板等により形成され、陰極の両側に設けられている。また、永久磁石は陰極と直交する磁界を発生する。
【０００６】
磁石により磁界を印加した状態で陽極と陰極との間に３〜５ｋＶの高電圧を印加すると、電子がガス分子に射突し放出ガスを電離させる。この電離により発生したガスプラスイオンがチタン板からなる陰極に射突し、そのエネルギによりチタンをスパッタさせる。これにより、陽極面に活性なチタン膜が形成される。そして、放出ガス中の中性分子や励起された分子がチタン膜に入射して吸着排気される。このようなＳＩＰの排気動作により、表示装置の真空外囲器内を１０^−８以下の高真空度に維持することができる。
【０００７】
このように、ＳＩＰでは電子がガス分子に射突する確率を増やすため、ポンプ容器の外部に設置された永久磁石によって磁界を形成し、電子の自由工程軌道を長くする方法がとられている。磁界の強さは、ポンプの排気速度に影響し、磁界が強いほど排気速度が大きくなる。ここで、同じ特性の永久磁石を使用する場合、磁石の開口距離が短いほど電極内での磁界は強くなる。
【０００８】
【特許文献１】
特開平５−１２１０１２号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記ＳＩＰにおいて、ポンプ容器が金属で形成されている場合、ポンプ容器自体を陰極と同電位に設定でき、ポンプ容器の内面に陰極を設置することができる。しかし、ポンプ容器の壁厚分だけ、陰極と永久磁石との間に隙間ができ、その分、永久磁石の開口距離が長くなって排気効率の低下を招く。また、永久磁石として、Ｃ字形状の磁石を用いた場合、開口部は磁気的にシールドされておらず、開口部から漏洩磁界が発生する。そのため、上記ＳＩＰは、漏洩磁界を嫌う装置との組合せに不向となる。更に、永久磁石が大型となり、ポンプ取り付け時の作業性、安定性などに難があるとともに、表示装置全体の小型化の妨げとなる。
【００１０】
本発明は、以上の点に鑑みなされたもので、小型で排気効率が高く、磁界シールド特性の向上したスパッタイオンポンプの製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明の態様に係るスパッタイオンポンプの製造方法は、金属で形成されたポンプ容器と、上記ポンプ容器内に互いに対向して配置され陰極および陽極と、上記ポンプ容器内に配設され、上記陰極とポンプ容器内面との間に位置した永久磁石と、を備えたスパッタイオンポンプの製造方法において、上記ポンプ容器内に上記陽極、陰極および磁性材を配置した後、上記ポンプ容器の外側から上記磁性材に着磁し永久磁石とすることを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照しながら、この発明の実施の形態に係るＳＩＰを備えた画像表示装置をＦＥＤに適用した実施の形態について詳細に説明する。
図１および図２に示すように、ＦＥＤは、それぞれ矩形状のガラス板からなる前面基板１１、および背面基板１２を備え、これらの基板は１〜２ｍｍの隙間を置いて対向配置されている。背面基板１２は前面基板１１よりも大きな寸法に形成されている。そして、前面基板１１および背面基板１２は、矩形枠状の側壁１８を介して周縁部同士が接合され、内部が真空状態に維持された扁平な矩形状の真空外囲器１０を構成している。
【００１６】
真空外囲器１０の内部には、前面基板１１および背面基板１２に加わる大気圧荷重を支えるため、複数の板状の支持部材１４が設けられている。これらの支持部材１４は、真空外囲器１０の一辺と平行な方向にそれぞれ延在しているとともに、上記一辺と直交する方向に沿って所定の間隔を置いて配置されている。なお、支持部材１４は板状に限らず、柱状のものを用いてもよい。
【００１７】
前面基板１１の内面には、蛍光面として機能する蛍光体スクリーン１６が形成されている。この蛍光体スクリーン１６は、赤、緑、青の蛍光体層、およびこれらの蛍光体層間に位置した光吸収層を並べて構成されている。蛍光体層は、真空外囲器１０の上記一辺と平行な方向に延在しているとともに、この一辺と直交する方向に沿って所定の間隔を置いて配置されている。なお、蛍光体スクリーン１６上には、たとえばアルミニウムからなるメタルバック層１７およびゲッター膜１５が形成されている。
【００１８】
背面基板１２の内面上には、蛍光体スクリーン１６の蛍光体層を励起する電子放出源として、それぞれ電子ビームを放出する多数の電子放出素子２２が設けられている。これらの電子放出素子２２は、画素毎に対応して複数列および複数行に配列されている。詳細に述べると、背面基板１２の内面上には、導電性カソード層２４が形成され、この導電性カソード層上には多数のキャビティ２５を有した二酸化シリコン膜２６が形成されている。二酸化シリコン膜２６上には、モリブデンやニオブ等からなるゲート電極２８が形成されている。そして、背面基板１２の内面上において各キャビティ２５内にはモリブデンなどからなるコーン状の電子放出素子２２が設けられている。また、背面基板１２の内面には、電子放出素子２２に電位を供給する多数本の配線２３がマトリックス状に設けられ、その端部は真空外囲器１０の周縁部に引出されている。
【００１９】
上記のように構成されたＦＥＤにおいて、映像信号は、単純マトリックス方式に形成された電子放出素子２２とゲート電極２８に入力される。電子放出素子を基準とした場合、最も輝度の高い状態の時、＋１００Ｖのゲート電圧が印加される。また、蛍光体スクリーン１６には＋１０ｋＶが印加される。これにより、電子放出素子２２から電子ビームが放出される。そして、電子放出素子から放出される電子ビームの大きさは、ゲート電極２８の電圧によって変調され、この電子ビームが蛍光体スクリーン１６の蛍光体層を励起して発光させることにより画像を表示する。
【００２０】
このように蛍光体スクリーン１６には高電圧が印加されるため、前面基板１１、背面基板１２、側壁１８、および支持部材１４用の板ガラスには、高歪点ガラスが使用されている。背面基板１２と側壁１８との間は、フリットガラス等の低融点ガラス１９によって封着されている。前面基板１１と側壁１８との間は、導電性を有する低融点封着材としてインジウム（Ｉｎ）を含んだ封着層２１によって封着されている。
【００２１】
真空外囲器１０において、背面基板１２の端部には排気口４０が形成され、この排気口には、真空外囲器内部を排気するＳＩＰ５０が接続されている。ＳＩＰ５０は、磁性材としての金属、例えば、Ｆｅ／Ｎｉ合金等で形成されたポンプ容器５１を有している。ポンプ容器５１は、フリットガラス４２によって真空外囲器１０の背面基板１２に接着され、排気口４０を介して真空外囲器内部に連通しているとともに内部が真空に維持されている。なお、ポンプ容器５１は、全体が磁性材により形成されている場合に限らず、後述するように、閉磁路を形成可能であれば、一部のみを磁性材で形成した構成としてもよい。
【００２２】
ポンプ容器５１内には、その中央部に円筒状の陽極５３が設けられ、この陽極の両開口側にはそれぞれ板状の陰極５２が配置され所定の隙間を置いて陽極と対向している。各陰極５２は、例えば、チタン、タンタル等により形成されている。ポンプ容器５１の内面と各陰極５２との間には、板状の永久磁石５７が設けられている。永久磁石５７は、陰極５２の略全面に接触した状態で、陰極およびポンプ容器内面に固定されている。陰極５２は永久磁石５７を介してポンプ容器５１に固定されている。また、陰極５２には電源６０から相対的に負の電圧が印加される。
【００２３】
ポンプ容器５１の下端部には絶縁碍子５５が取付けられ、この絶縁碍子５５を介して電極５６がポンプ容器内に引き込まれ、陽極５３に接続されている。陽極５３には、電極５６を介して電源６０から相対的に正の電圧が印加される。
【００２４】
上記のように構成されたＳＩＰによれば、動作時、永久磁石５７により陰極５２と直交する方向の磁界を印加した状態で、電源６０から陰極５２と陽極５３との間に３〜５ｋＶの高電圧を印加する。すると、ポンプ容器５１内において、電子がガス分子に射突し放出ガスを電離させる。この電離により発生したガスプラスイオンが例えばチタン板からなる陰極５２に射突し、そのエネルギによりチタンをスパッタさせる。これにより、陽極５３の表面に活性なチタン膜が形成される。そして、放出ガス中の中性分子や励起された分子がチタン膜に入射して吸着し排気される。このようなＳＩＰ５０の排気動作によって真空外囲器１０内の放出ガスを排気し、真空外囲器内を１０^−８以下の高真空度に維持する。
【００２５】
なお、図４に示すように、磁性材で形成されたポンプ容器５１、陰極５２、および永久磁石５７により閉磁路７１が形成され、永久磁石の発生磁界は外部に漏洩することなく閉磁路を通る。
【００２６】
上記構成のＳＩＰ５０は以下の製造方法によって形成される。すなわち、図５および図６に示すように、まず、ポンプ容器５１内に陽極５３、陰極５２、および各陰極に固定された板状の磁性材５４をそれぞれ配置するとともに、絶縁碍子５５および電極５６をポンプ容器に取付ける。続いて、ポンプ容器５１を真空外囲器１０に接続し、ポンプ容器内を真空に維持する。その後、ポンプ容器５１の外方に一対の着磁コイル６１を配置し、それぞれ磁性材５４に隣接対向させる。この状態で、着磁コイル６１により、ポンプ容器５１の外部から各磁性材５４に着磁する。これにより、磁性材５４は、陰極５２と直交する方向の磁場６２を発生する永久磁石５７となる。以上の工程により、ＦＥＤの真空外囲器に接続されたＳＩＰ５０が形成される。
【００２７】
上記のように構成されたＳＩＰによれば、永久磁石５７はポンプ容器５１内に設けられ、陰極５２に隣接して配置されている。そのため、永久磁石をポンプ容器５１の外側に設けた場合と比較して、永久磁石５７の開口距離を短くすることができる。従って、ＳＩＰ５０の排気速度を大きくでき、排気効率を最大にすることが可能となる。また、永久磁石５７をポンプ容器５１の外部に設ける必要がなく、ポンプの小型化、組立作業性の向上を図ることができる。
【００２８】
ポンプ容器５１の少なくとも一部は磁性材料で形成されていることから、このポンプ容器、永久磁石、および陰極によって磁気的閉回路を形成し、漏洩磁界をシールドすることができる。そのため、漏洩磁気を嫌う装置と組み合せてＳＩＰを使用する場合、大きな効果を発揮する。
【００２９】
また、上述したＳＩＰの製造方法によれば、予めポンプ容器５１内に設けられた磁性材をポンプ容器の外側から着磁して永久磁石とすることにより、小型のＳＩＰを容易に形成することが可能となる。
更に、上記ＦＥＤによれば、ＳＩＰ５０により真空外囲器１０内を高い真空度に維持することができ、長期間に渡って安定した表示品位を維持することが可能となる。
【００３０】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、上記実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【００３１】
上述した実施の形態において、ポンプ容器は、電極取り出し部も備えたＳＩＰ専用の容器で構成したが、これに限らず、例えば、金属で形成された真空外囲器の一部を磁性材で形成し、ＳＩＰのポンプ容器としてもよく、この場合においても、上述した実施の形態と同様の作用効果が得られる。また、ＳＩＰの各構成要素の形状、材質等は上述した実施の形態に限らず、必要に応じて種々選択可能である。
電子放出素子として電界放出型の電子放出素子を用いたが、これに限らず、ｐｎ型の冷陰極素子あるいは表面伝導型の電子放出素子等の他の電子放出素子を用いてもよい。
【００３２】
【発明の効果】
上記構成によれば、ポンプ容器内で陰極に隣接して永久磁石を設けることにより、小型で排気効率が高く、磁界シールド特性の向上したスパッタイオンポンプの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係るＦＥＤを示す斜視図。
【図２】図１の線Ａ−Ａに沿った上記ＦＥＤの断面図。
【図３】上記ＦＥＤにおけるＳＩＰを示す断面図。
【図４】上記ＳＩＰにおける閉磁路を概略的に示す断面図。
【図５】上記ＳＩＰの形成工程を示す断面図。
【図６】上記ＳＩＰの形成工程を示す平面図。
【符号の説明】
１０…真空外囲器、１１…前面基板、１２…背面基板、
１６…蛍光体スクリーン、２２…電子放出素子、５０…ＳＩＰ、
５１…ポンプ容器、５２…陰極、５３…陽極、
５７…永久磁石、５４…磁性材、６１…着磁コイル、[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a sputter ion pump .
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, various flat display devices have been developed as next-generation lightweight and thin display devices that replace cathode ray tubes (hereinafter referred to as CRTs). Such flat display devices include a liquid crystal display (hereinafter referred to as LCD) that controls the intensity of light by utilizing the orientation of liquid crystal, and a plasma display panel (hereinafter referred to as PDP) that emits phosphors by ultraviolet rays of plasma discharge. Field emission display (hereinafter referred to as FED) that emits a phosphor with an electron beam of a field emission electron emitter, and a surface conduction electron emission display that emits a phosphor with an electron beam of a surface conduction electron emitter. (Hereinafter referred to as SED).
[0003]
For example, FEDs and SEDs generally have a front substrate and a rear substrate that are arranged to face each other with a predetermined gap therebetween, and these substrates constitute a vacuum envelope. A phosphor screen is formed on the front substrate, and a plurality of electron-emitting devices are provided on the back substrate as electron sources that excite the phosphor screen. With such FEDs and SEDs, the thickness of the display device can be reduced to a few millimeters, and it is lighter and thinner than CRTs currently used as television and computer displays. In addition, power saving can be achieved.
[0004]
In the display device as described above, in order to stably operate the electron-emitting device, the inside of the envelope needs to be maintained at an extremely high degree of vacuum of about 10 ⁻⁷ to 10 ⁻⁸ Torr. Moreover, it is necessary to fill the discharge gas after evacuating the PDP once. Therefore, a display device that maintains a high vacuum by arranging a getter in the vacuum envelope, and further, a sputter ion pump (hereinafter referred to as SIP) is connected to the vacuum envelope to maintain a high degree of vacuum over a long period of time. A display device to be maintained has been proposed (for example, Patent Document 1).
[0005]
The SIP includes a pump container whose inside is maintained in vacuum and connected to a display device, and a permanent magnet provided outside the pump container. In the pump container, a cathode and an anode are provided facing each other. The anode is formed of a titanium plate or the like and is provided on both sides of the cathode. The permanent magnet generates a magnetic field orthogonal to the cathode.
[0006]
When a high voltage of 3 to 5 kV is applied between the anode and the cathode while a magnetic field is applied by a magnet, electrons strike the gas molecules and ionize the emitted gas. Gas plus ions generated by this ionization strike the cathode made of a titanium plate, and titanium is sputtered by the energy. As a result, an active titanium film is formed on the anode surface. Then, neutral molecules and excited molecules in the emitted gas enter the titanium film and are adsorbed and exhausted. By such an evacuation operation of SIP, the inside of the vacuum envelope of the display device can be maintained at a high vacuum level of 10 ⁻⁸ or less.
[0007]
As described above, in SIP, in order to increase the probability that electrons collide with gas molecules, a method is adopted in which a magnetic field is formed by a permanent magnet installed outside the pump vessel, and the free process trajectory of the electrons is lengthened. The strength of the magnetic field affects the pumping speed of the pump. The stronger the magnetic field, the higher the pumping speed. Here, when a permanent magnet having the same characteristics is used, the magnetic field in the electrode becomes stronger as the opening distance of the magnet is shorter.
[0008]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 5-121012
[Problems to be solved by the invention]
In the SIP, when the pump container is made of metal, the pump container itself can be set to the same potential as the cathode, and the cathode can be installed on the inner surface of the pump container. However, a gap is formed between the cathode and the permanent magnet by the wall thickness of the pump container, and the opening distance of the permanent magnet is increased correspondingly, resulting in a decrease in exhaust efficiency. When a C-shaped magnet is used as the permanent magnet, the opening is not magnetically shielded, and a leakage magnetic field is generated from the opening. Therefore, the SIP is not suitable for combination with a device that dislikes a leakage magnetic field. In addition, the permanent magnet becomes large, and there are difficulties in workability and stability at the time of mounting the pump, and it hinders downsizing of the entire display device.
[0010]
The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a sputter ion pump that is small in size, has high exhaust efficiency, and has improved magnetic field shielding characteristics.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
A method of manufacturing a sputter ion pump according to an aspect of the present invention includes a pump container formed of metal, a cathode and an anode disposed opposite to each other in the pump container, and disposed in the pump container. And a permanent magnet positioned between the inner surface of the pump container and the inner surface of the pump container. After the anode, the cathode and the magnetic material are disposed in the pump container, the magnetic material is formed from the outside of the pump container. It is characterized by magnetizing the material to make a permanent magnet.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which an image display device including an SIP according to an embodiment of the present invention is applied to an FED will be described in detail with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2, the FED includes a front substrate 11 and a rear substrate 12 each made of a rectangular glass plate, and these substrates are arranged to face each other with a gap of 1 to 2 mm. The back substrate 12 is formed to have a size larger than that of the front substrate 11. The front substrate 11 and the back substrate 12 constitute a flat rectangular vacuum envelope 10 whose peripheral portions are joined to each other via a rectangular frame-shaped side wall 18 and the inside is maintained in a vacuum state. .
[0016]
A plurality of plate-like support members 14 are provided inside the vacuum envelope 10 in order to support an atmospheric pressure load applied to the front substrate 11 and the rear substrate 12. These support members 14 extend in a direction parallel to one side of the vacuum envelope 10 and are arranged at a predetermined interval along a direction orthogonal to the one side. The support member 14 is not limited to a plate shape, and a columnar member may be used.
[0017]
A phosphor screen 16 that functions as a phosphor screen is formed on the inner surface of the front substrate 11. The phosphor screen 16 is configured by arranging red, green, and blue phosphor layers and a light absorption layer positioned between the phosphor layers. The phosphor layer extends in a direction parallel to the one side of the vacuum envelope 10 and is disposed at a predetermined interval along a direction orthogonal to the one side. A metal back layer 17 and a getter film 15 made of, for example, aluminum are formed on the phosphor screen 16.
[0018]
On the inner surface of the back substrate 12, a large number of electron-emitting devices 22 that emit electron beams are provided as electron-emitting sources that excite the phosphor layer of the phosphor screen 16. These electron-emitting devices 22 are arranged in a plurality of columns and a plurality of rows corresponding to each pixel. More specifically, a conductive cathode layer 24 is formed on the inner surface of the back substrate 12, and a silicon dioxide film 26 having a large number of cavities 25 is formed on the conductive cathode layer. On the silicon dioxide film 26, a gate electrode 28 made of molybdenum, niobium or the like is formed. A cone-shaped electron-emitting device 22 made of molybdenum or the like is provided in each cavity 25 on the inner surface of the back substrate 12. Further, on the inner surface of the back substrate 12, a large number of wirings 23 for supplying a potential to the electron-emitting devices 22 are provided in a matrix shape, and the end portions are drawn out to the peripheral edge portion of the vacuum envelope 10.
[0019]
In the FED configured as described above, a video signal is input to the electron-emitting device 22 and the gate electrode 28 formed in a simple matrix system. When the electron-emitting device is used as a reference, a gate voltage of +100 V is applied when the luminance is highest. Further, +10 kV is applied to the phosphor screen 16. Thereby, an electron beam is emitted from the electron emitter 22. The magnitude of the electron beam emitted from the electron-emitting device is modulated by the voltage of the gate electrode 28, and this electron beam excites the phosphor layer of the phosphor screen 16 to emit light, thereby displaying an image.
[0020]
Thus, since a high voltage is applied to the phosphor screen 16, a high strain point glass is used as the plate glass for the front substrate 11, the back substrate 12, the side wall 18, and the support member 14. The back substrate 12 and the side wall 18 are sealed with a low melting point glass 19 such as frit glass. The front substrate 11 and the side wall 18 are sealed with a sealing layer 21 containing indium (In) as a conductive low melting point sealing material.
[0021]
In the vacuum envelope 10, an exhaust port 40 is formed at the end of the back substrate 12, and a SIP 50 that exhausts the inside of the vacuum envelope is connected to the exhaust port. The SIP 50 has a pump container 51 formed of a metal as a magnetic material, such as an Fe / Ni alloy. The pump container 51 is bonded to the rear substrate 12 of the vacuum envelope 10 by a frit glass 42, communicates with the inside of the vacuum envelope through the exhaust port 40, and the inside is maintained at a vacuum. The pump container 51 is not limited to being entirely formed of a magnetic material, and as described later, only a part of the pump container 51 may be formed of a magnetic material as long as a closed magnetic path can be formed.
[0022]
A cylindrical anode 53 is provided in the central portion of the pump container 51, and plate-like cathodes 52 are arranged on both opening sides of the anode so as to face the anode with a predetermined gap. Each cathode 52 is made of, for example, titanium, tantalum, or the like. A plate-like permanent magnet 57 is provided between the inner surface of the pump container 51 and each cathode 52. The permanent magnet 57 is fixed to the cathode and the inner surface of the pump container while being in contact with substantially the entire surface of the cathode 52. The cathode 52 is fixed to the pump container 51 via a permanent magnet 57. A relatively negative voltage is applied to the cathode 52 from the power source 60.
[0023]
An insulator 55 is attached to the lower end portion of the pump container 51, and the electrode 56 is drawn into the pump container via the insulator 55 and connected to the anode 53. A relatively positive voltage is applied to the anode 53 from the power source 60 via the electrode 56.
[0024]
According to the SIP configured as described above, a high magnetic field of 3 to 5 kV is applied between the power source 60 and the cathode 52 and the anode 53 in a state where a magnetic field in a direction perpendicular to the cathode 52 is applied by the permanent magnet 57 during operation. Apply voltage. Then, in the pump container 51, the electrons strike the gas molecules and ionize the emitted gas. Gas plus ions generated by this ionization strike the cathode 52 made of, for example, a titanium plate, and titanium is sputtered by the energy. As a result, an active titanium film is formed on the surface of the anode 53. Then, neutral molecules and excited molecules in the emitted gas are incident on the titanium film and adsorbed and exhausted. The exhausted gas in the vacuum envelope 10 is exhausted by such an evacuation operation of the SIP 50, and the inside of the vacuum envelope is maintained at a high degree of vacuum of 10 ⁻⁸ or less.
[0025]
As shown in FIG. 4, a closed magnetic path 71 is formed by the pump container 51, the cathode 52, and the permanent magnet 57 formed of a magnetic material, and the generated magnetic field of the permanent magnet passes through the closed magnetic path without leaking outside. .
[0026]
The SIP 50 having the above configuration is formed by the following manufacturing method. That is, as shown in FIGS. 5 and 6, first, an anode 53, a cathode 52, and a plate-like magnetic material 54 fixed to each cathode are respectively arranged in the pump container 51, and an insulator 55 and an electrode 56 are arranged. Attach to the pump container. Subsequently, the pump container 51 is connected to the vacuum envelope 10, and the inside of the pump container is maintained in a vacuum. Thereafter, a pair of magnetized coils 61 are arranged outside the pump container 51 and are respectively opposed to the magnetic material 54. In this state, each magnetic material 54 is magnetized from the outside of the pump container 51 by the magnetizing coil 61. As a result, the magnetic material 54 becomes a permanent magnet 57 that generates a magnetic field 62 in a direction orthogonal to the cathode 52. Through the above steps, the SIP 50 connected to the vacuum envelope of the FED is formed.
[0027]
According to the SIP configured as described above, the permanent magnet 57 is provided in the pump container 51 and is disposed adjacent to the cathode 52. Therefore, compared with the case where a permanent magnet is provided outside the pump container 51, the opening distance of the permanent magnet 57 can be shortened. Therefore, the exhaust speed of the SIP 50 can be increased and the exhaust efficiency can be maximized. Further, there is no need to provide the permanent magnet 57 outside the pump container 51, and the pump can be downsized and the assembly workability can be improved.
[0028]
Since at least a part of the pump container 51 is formed of a magnetic material, a magnetic closed circuit can be formed by the pump container, the permanent magnet, and the cathode to shield the leakage magnetic field. Therefore, when using SIP in combination with a device that dislikes leakage magnetism, a great effect is exhibited.
[0029]
In addition, according to the SIP manufacturing method described above, a small SIP can be easily formed by magnetizing a magnetic material provided in advance in the pump container 51 from the outside of the pump container to form a permanent magnet. It becomes possible.
Further, according to the FED, the inside of the vacuum envelope 10 can be maintained at a high degree of vacuum by the SIP 50, and stable display quality can be maintained over a long period of time.
[0030]
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, In the implementation stage, it can change variously in the range which does not deviate from the summary. In addition, the above embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some constituent elements are deleted from all the constituent elements shown in the embodiment, the problem described in the column of the problem to be solved by the invention can be solved, and is described in the column of the effect of the invention. When an effect is obtained, a configuration in which this configuration requirement is deleted can be extracted as an invention.
[0031]
In the above-described embodiment, the pump container is configured as a SIP-dedicated container that also includes an electrode extraction unit. However, the pump container is not limited thereto, and, for example, a part of a vacuum envelope formed of metal is formed of a magnetic material. However, a SIP pump container may be used, and even in this case, the same effect as that of the above-described embodiment can be obtained. Further, the shape, material, and the like of each component of the SIP are not limited to the above-described embodiments, and various selections can be made as necessary.
Although the field emission type electron emission element is used as the electron emission element, the invention is not limited to this, and other electron emission elements such as a pn type cold cathode element or a surface conduction type electron emission element may be used.
[0032]
【The invention's effect】
According to the above configuration, by providing a permanent magnet adjacent to the cathode in the pump container, it is possible to provide a method for manufacturing a sputter ion pump that is small in size, has high exhaust efficiency, and has improved magnetic field shielding characteristics.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an FED according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the FED taken along line AA in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a SIP in the FED.
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a closed magnetic circuit in the SIP.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the SIP formation step.
FIG. 6 is a plan view showing the SIP forming step.
[Explanation of symbols]
10 ... Vacuum envelope, 11 ... Front substrate, 12 ... Rear substrate,
16 ... phosphor screen, 22 ... electron-emitting device, 50 ... SIP,
51 ... Pump container 52 ... Cathode 53 ... Anode
57 ... Permanent magnet, 54 ... Magnetic material, 61 ... Magnetized coil,

Claims

A pump container formed of metal, a cathode and an anode disposed opposite to each other in the pump container, a permanent magnet disposed in the pump container and positioned between the cathode and the inner surface of the pump container; In the manufacturing method of the sputter ion pump provided with
A method of manufacturing a sputter ion pump, comprising: arranging the anode, cathode, and magnetic material in the pump container; and magnetizing the magnetic material from the outside of the pump container to form a permanent magnet.

2. The method of manufacturing a sputter ion pump according to claim 1 , wherein the magnetic material is magnetized in a state where the inside of the pump container is evacuated to a vacuum.