JP4538443B2

JP4538443B2 - 真空装置

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Publication number: JP4538443B2
Application number: JP2006314524A
Authority: JP
Inventors: 利雄島扇; 修小野
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-11-21
Filing date: 2006-11-21
Publication date: 2010-09-08
Anticipated expiration: 2026-11-21
Also published as: JP2008130376A

Description

本発明は、電子源を内蔵し、内部が真空に保持された真空装置に関する。特に、電界放出型表示装置（ＦｉｅｌｄＥｍｉｓｓｉｏｎＤｅｖｉｃｅ、以下、ＦＥＤという）に好ましく適用することができる真空装置に関する。

近年、ガラス等からなる真空容器内に、ミクロンサイズの真空微細構造を集積した電子源としての冷陰極を配置した真空マイクロエレクトロニクスが注目を集めている。この真空マイクロエレクトロニクスの応用として、能動素子、磁気等を検出する各種センサ、撮像管やリソグラフィー用電子ビーム装置、薄型フラットパネル表示装置などの電子源内蔵真空装置が研究開発されている。

薄型フラットパネル表示装置では、１つの画素に複数の微小冷陰極を対応させる。この微小冷陰極としては、電界放出素子、ＭＩＭ型電子放出素子、表面伝導型電子放出素子、ＰＮ接合型電子放出素子などが提案されている。薄型フラットパネル表示装置の最も代表的なものとしては、非特許文献１等に記載されているような、電界放出素子を用いたＦＥＤがある。このＦＥＤでは、例えばスピント（Ｓｐｉｎｄｔ）型と呼ばれる電界放出素子が使用される。

電界放出素子を用いた電子源では、カソード基板上に複数のストライプ状のカソード電極が設けられ、その上に絶縁層が一面に形成されている。絶縁層の上に、複数のストライプ状のゲート電極が形成されている。ストライプ状のゲート電極の延設方向は、ストライプ状のカソード電極の延設方向に対して直角である。複数のカソード電極と複数のゲート電極との各交差点には、ゲート電極およびその下の絶縁層を貫通する開口が形成されている。各開口の中には、カソード電極上にコーン状のエミッタが形成されている。カソード電極と絶縁層との間に抵抗層を形成する場合もある。電子源に対向してアノード電極が配置される。このような構成において、アノード電極にアノード電圧を供給し、複数のゲート電極に引き出し電圧を順次印加して走査しながら、複数のカソード電極の各々に画像信号を供給する。エミッタとゲート電極との間に形成される電界により、エミッタから電子が放出される。放出された電子はアノード電極に向かって進行し、アノード電極上に設けられた蛍光体に衝突してこれを発光させることにより表示動作が行なわれる。

図９は、従来の電子源内蔵真空装置の概要構成を示す平面図である。図中、１はカソード基板、２はアノード基板、３はゲッターボックス、４は連通孔、５は排気管である。カソード基板１とアノード基板２とが微少間隔（例えば約２００μｍ〜５００μｍ）離隔されて、且つアノード基板２をカソード基板１に対して斜め上方向にずらせて対向させて配置されている。その結果、アノード基板２の２辺はカソード基板１より外方に突き出している。アノード基板２のこの突き出した２辺のうちの１辺に、突き出したアノード基板２の一部を覆うように、矩形状のゲッターボックス３が設けられている。カソード基板１とアノード基板２との周辺部は、ゲッターボックス３の部分を除いてフリットガラスなどのシール部材により封着されている。カソード基板１とアノード基板２との間の空間は、ゲッターボックス３内の空間と繋がっている。ゲッターボックス３内の空間は、その底面に形成された連通孔４を介して排気管５につながっている。

電子源内蔵真空装置においては、カソード基板１とアノード基板２との間の空間を真空にする必要がある。そのため、製造時において、排気工程後に残存しているガスを吸着させるためのゲッターが、ゲッターボックス３内に収納されている。

図１０は、ゲッターボックス３の近傍を示した平面図である。図１０では、図面を簡略化するために、アノード基板２を取り除いた状態を示している。図中、１２は通電型ゲッター、１１はゲッター１２に通電するための一対のゲッターリード、１３はゲッター１２の両端と一対のゲッターリード１１とを結ぶ溶接点である。

図１１（Ａ）は図１０の溶接点１３近傍の通電型ゲッター１２及びゲッターリード１１を示した拡大平面図、図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）のXIＢ−XIＢ線ので矢視断面図である。また、図１２は図１０のXII−XII線での矢視断面図、図１３は図１０のXIII−XIII線での矢視断面図である。図１２及び図１３では、図１０では図示を省略したアノード基板２を併せて示している。

図１０及び図１１（Ａ）に示すように、一対のゲッターリード１１及び通電型ゲッター１２は、一対のゲッターリード１１と通電型ゲッター１２とを結ぶ２つの溶接点１３を結ぶ軸線１３ａに沿って略平行に配置されている。

図１２及び図１３に示すように、ゲッターボックス３は側板３ａと底板３ｂとからなり、側板３ａとアノード基板２、側板３ａとカソード基板１、側板３ａと底板３ｂ、底板３ｂと排気管５とは、いずれもフリットガラス等の封着材２０により封着されている。一対のゲッターリード１１は、軸線１３ａとほぼ平行に延設され、側板３ａとカソード基板１とを封着する封着材２０を貫通して真空装置外に導出されている。これにより、真空装置外からゲッター１２に通電することができる。

図１１（Ｂ）に示すように、ゲッター１２は、一面にスリット状の開口が形成された中空四角柱形状の金属ケース（ゲッターコンテナ）１５内に、例えば、Ｂａ（バリウム）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｎｉ（ニッケル）からなるゲッターミクチャー１４が収納されてなる。真空装置外から、一対のゲッターリード１１を介して金属ケース１５に電流を流して加熱して、ゲッターミクチャー１４からＢａを蒸発させゲッターボックス３の内部壁面にゲッターミラー（鏡面）として蒸着させる。この工程は一般にゲッターフラッシュと呼ばれる。電子源が駆動されているときには、真空装置の内壁に吸蔵されていた微小なガスが放出されて内部を汚染したり真空度を低減させたりする。ゲッターミラーはこの放出されたガスを吸着して真空装置内を清浄かつ真空に保持する。これにより電子源からのエミッション劣化を防止し、長時間安定したエミッションを行うことができる。

この通電型ゲッター１２の金属ケース１５としては、一般に一辺約０．７ｍｍの略四角形の断面形状を有する長いワイヤー状物を、所定の長さにカットしたものが使用される。よって、この通電型ゲッター１２の両端では、ゲッターミクチャー１４は金属ケース１５に覆われておらず、露出している。また、一般に、ゲッターミクチャー１４が溶解してＢａが蒸発する温度は約８００℃である。このためゲッターフラッシュ時に、通電型ゲッター１２両端に約８００℃に加熱されたゲッターミクチャー１４が露出することになり、これからの熱放射によって、この近傍のゲッターリード１１が加熱される。その結果、熱がゲッターリード１１を伝わり、ゲッターリード１１を封止するフリットガラス２０を加熱し蒸発させたり、フリットガラス２０、ゲッターボックス３、及びカソード基板１等のガラス部材のゲッターリード１１近傍部分にクラックを発生させたりするという課題がある。

また、通電型ゲッター１２において、Ｂａの飛散量は、通電型ゲッター１２への電流量（以下、「印加電流」）と電流を通電する時間（以下、「印加時間」）によって決まる。一般にカソード基板１とゲッターボックス３との間を封止するフリットガラス２０を貫通するゲッターリード１１の断面積が小さいほど、ゲッターリード１１とフリットガラス２０との密着性が向上し、真空装置の気密性が向上する。ところが、ゲッターリード１１の断面積が小さいほどゲッターリード１１の抵抗値が高くなる。通電によって発生するジュール熱の熱量Ｑ（Ｊ）は、印加電流をＩ（Ａ）、ゲッターリード１１及び通電型ゲッター１２の合成抵抗値をＲ（Ω）、印加時間をｔ（秒）とすると、Ｑ＝Ｉ²＊Ｒ＊ｔで求められる。即ち、ゲッターリード１１の断面積が小さいと、合成抵抗値Ｒが大きくなり、ゲッターリードが発熱して温度が上昇する。従って、ゲッターフラッシュ時にゲッター１２によってゲッターリード１１が加熱される場合と同様に、発熱したゲッターリード１１がフリットガラス２０を加熱し蒸発させたり、フリットガラス２０、ゲッターボックス３、及びカソード基板１等のガラス部材のゲッターリード１１近傍部分にクラックを発生させたりするという課題がある。

このような課題に対して、通電型ゲッターに代わり、ニクロム線等の抵抗加熱体にゲッターミクチャーを焼結させた、非蒸発型ゲッターを用いる方法がある（例えば特許文献１参照）。非蒸発型ゲッターを活性化させるには、真空装置外よりニクロム線に通電して、通常、ニクロム線を、４００〜４３０℃で３０分間程度、５００℃で１０分間程度、又は８５０〜９００℃で１分間程度加熱する必要がある。しかし、非蒸発型ゲッターの活性化は、排気管をチップオフする封止工程で行うのが常識であり、この状態ではカソード基板には電界放出素子がすでに配置されている。電界放出素子は、一般に、ガラス基板からなるカソード基板上に形成されたカソード電極としての蒸着膜上に、高精度に位置決めして銀ろう付け又は接着剤等を用いてダイボンドして形成される。しかし、ダイボンドに使用される銀ろうや接着剤は通常１２０〜２００℃でその接着強度は失わる。従って、上述のように非蒸発型ゲッターを例えば４００〜４３０℃で３０分間程度加熱して活性化させた場合、非蒸発型ゲッターが収納されている真空装置自体が上述の接着強度が失われる温度に達してしまうため、電界放出素子を固定している銀ろう付け及び接着剤等が軟化し、電界放出素子の位置ずれや最悪の場合は電界放出素子の剥がれが生じてしまう。

一方、通電型ゲッターのゲッターフラッシュ工程では、通電型ゲッターの加熱は約１０００℃で僅か３０秒程度であり、このような短時間の加熱では熱容量の大きいカソード基板が高温度に達することはない。従って、カソード基板に固定されている電界放出素子の位置不良や剥がれ等の問題が発生することは無い。
特開平１０−１９９４５３号公報日経エレクトロニクス，Ｎｏ．６５４（１９９６．１．２９）ｐ．８９−９８

本発明は、上述した従来の課題を解決するものであり、ゲッターフラッシュ時に、フリットガラスが蒸発したり、フリットガラス、カソード基板、ゲッターボックス等のゲッターリード近傍のガラス部材にクラックが発生したりすることを防止して、これらに起因する真空度劣化を無くし、エミッション特性の低減が無い真空装置を提供することを目的とする。

本発明の真空装置は、エミッタが形成されたカソード電極を有する第１基板と、前記エミッタからの電子放出方向に、前記第１基板に対して離間して配置されたアノード電極を有する第２基板と、通電型ゲッターが収納されたゲッターボックスとを有し、内部空間が真空である真空装置である。前記通電型ゲッターの両端には、前記通電型ゲッターに通電するためのゲッターリードがそれぞれ接続されている。

前記ゲッターリードは、いずれも前記通電型ゲッターの両端の前記ゲッターリードとの接続点を結ぶ直線に略直交する共通する直線が通過する前記真空装置上の位置を通って前記真空装置外に導出されていることを特徴とする。

本発明によれば、ゲッターフラッシュ時に、フリットガラスが蒸発したり、フリットガラス、カソード基板、ゲッターボックス等のゲッターリード近傍のガラス部材にクラックが発生したりすることを防止できる。その結果、これらに起因する真空度劣化を無くし、エミッション特性の低減が無い真空装置を提供することができる。

本発明の真空装置では、前記ゲッターリードは、いずれも前記通電型ゲッターの両端の前記ゲッターリードとの接続点を結ぶ直線に略直交する共通する直線が通過する前記真空装置上の位置を通って前記真空装置外に導出されている。これにより、ゲッターリードと通電型ゲッターとの接続点からフリットガラス等の封着材までのゲッターリードに沿った距離が長くなるので、ゲッターフラッシュ時の熱放射によりゲッターリードの温度が上昇しても、その熱がゲッターリードを伝わって封着材に至るまでの間に放熱される。従って、ゲッターリードが封着材を貫通する地点ではゲッターリードの温度は低下しているので、フリットガラスが蒸発したり、ガラス部材にクラックが発生したりすることがない。

本発明の真空装置では、前記ゲッターリードの前記真空装置外に導出された直後の位置又はその近傍において、前記ゲッターリードの幅が拡大されており、又は前記ゲッターリードに前記ゲッターリードよりも広幅の部材が接合されていることが好ましい。これにより、真空装置外の広幅の部分が放熱板として機能してゲッターリードの温度を低下させる。従って、ゲッターリードが封着材を貫通する地点でのゲッターリードの温度を低下させることができるので、フリットガラスが蒸発したり、ガラス部材にクラックが発生したりすることがない。

上記の本発明の真空装置において、前記通電型ゲッターの一端に接続された前記ゲッターリードの数が複数であることが好ましい。これにより、１本のゲッターリードに流れる電流が低減するのでゲッターリードの発熱が低減する。さらに、ゲッターフラッシュ時に通電型ゲッターから１本のゲッタリードに伝えられる熱は少なくなるので、個々のゲッターリードの温度が低下する。従って、ゲッターリードが封着材を貫通する地点でのゲッターリードの温度を更に低下させることができるので、フリットガラスの蒸発やガラス部材のクラックの発生を更に防止することができる。

以下、本発明の好適な実施の形態を示す。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る電子源内蔵真空装置の概要構成を示す平面図、図２は、図１のII−II線での矢視断面図である。図１では、図面を簡略化するために、アノード基板２を取り除いた状態を示している。また、フリットガラスなどの封着材２０の図示も省略している。図３は、通電型ゲッター１２の一端とこれに接続されたゲッターリード３１とを示した拡大平面図である。これらの図において従来と同一の構成部材には同一の符号を付して、それらについての説明を省略する。

これらの図において、１はカソード基板、２はアノード基板、３はゲッターボックス、４は連通孔、５は排気管である。カソード基板１上に複数のストライプ状のカソード電極（図示せず）が設けられ、その上に絶縁層（図示せず）が一面に形成されている。絶縁層の上に、複数のストライプ状のゲート電極（図示せず）が形成されている。ストライプ状のゲート電極の延設方向は、ストライプ状のカソード電極の延設方向に対して直角である。複数のカソード電極と複数のゲート電極との各交差点には、ゲート電極およびその下の絶縁層を貫通する開口が形成されている。各開口の中には、カソード電極上にコーン状のエミッタ（図示せず）が形成されている。カソード基板１に対して微少間隔（例えば約２００μｍ〜５００μｍ）離間してアノード基板２が配置されている。アノード基板２のカソード基板１に対向する側の面にはアノード電極（図示せず）が形成されている。

例えば真空装置を表示装置として使用する場合には、アノード電極にアノード電圧を供給し、複数のゲート電極に引き出し電圧を順次印加して走査しながら、複数のカソード電極の各々に画像信号を供給する。エミッタとゲート電極との間に形成される電界により、エミッタから電子が放出される。放出された電子はアノード電極に向かって進行し、アノード電極上に設けられた蛍光体（図示せず）に衝突してこれを発光させることにより表示動作が行なわれる。

電子源内蔵真空装置においては、カソード基板１とアノード基板２との間の空間を真空にする必要がある。そのため、製造時において、排気工程後に残存しているガスを吸着させるための通電型ゲッター１３が、ゲッターボックス３内に収納されている。

図１、図２に示すように、ゲッターボックス３はカソード基板１のアノード基板２とは反対側に設けられている。アノード基板２の端縁はカソード基板１の端縁よりも外側に突出しており、この突出したアノード基板２とその一部が対向するように、ゲッターボックス３がカソード基板１の前記端縁よりも外側に突出している。ゲッターボックス３は側板３ａと底板３ｂとからなり、側板３ａとアノード基板２、側板３ａとカソード基板１、側板３ａと底板３ｂ、底板３ｂと排気管５とは、いずれもフリットガラス等の封着材２０により、リークが生じないように、且つ、真空装置内が所定の真空度に維持されるように封着されている。これにより、真空装置内で、ゲッターボックス３内の空間と、カソード基板１とアノード基板２との間の空間とが繋がっている。底板３ｂには連通孔４が形成されており、連通孔４を介してゲッターボックス３内の空間と排気管５とが繋がっている。

通電型ゲッター１２は、ゲッターボックス３内の、カソード基板１と底板３ｂとの間であって、アノード基板２が直接見通せない位置に配置されている。通電型ゲッター１２は、一面にスリット状の開口が形成された中空四角柱形状の金属ケース（ゲッターコンテナ）１５内に、例えば、Ｂａ（バリウム）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｎｉ（ニッケル）からなるゲッターミクチャー１４が収納されてなる。

図１、図３に示すように、通電型ゲッター１２の両端にゲッターリード３１がそれぞれ溶接により接続されている。１３は通電型ゲッター１２とゲッターリード３１との溶接点である。ゲッターリード３１は、真空装置外に導出されており、これにより、真空装置外からゲッター１２に通電することができる。

本実施の形態では、図１のように平面視したときに、一対のゲッターリード３１は、一対の溶接点１３を結ぶ軸線１３ａに略直交する直線１３ｂ上の位置を通って真空装置外に導出されている。即ち、一対のゲッターリード３１のうちの一方は、溶接点１３から軸線１３ａに対して一方の側に直線１３ｂと略平行に延び、直線１３ｂに沿うように屈曲された後、側板３ａとアノード基板２とを封止する封着材２０の直線１３ｂが通過する位置を貫通して真空装置外に導出され、他方は、溶接点１３から軸線１３ａに対して他方の側に直線１３ｂと略平行に延び、直線１３ｂに沿うように屈曲された後、側板３ａとカソード基板１とを封止する封着材２０の直線１３ｂが通過する位置を貫通して真空装置外に導出されている。

このように構成された本実施の形態の真空装置の効果を説明する。

一対のゲッターリード３１を介して通電型ゲッター１２に通電してゲッターフラッシュを行うと、金属ケース１５内のゲッターミクチャー１４が溶解して約１０００℃にてＢａが蒸発する。同時に、通電型ゲッター１２の両端では、金属ケース１５に覆われずに露出したゲッターミクチャー１４から熱が放射される。本実施の形態では、ゲッターリード３１は溶接点１３から軸線１３ａに対して略直角方向に延びているから、ゲッターミクチャー１４からの熱放射によって加熱されにくい。更に、ゲッターリード３１は、封着材２０の直線１３ｂが通過する位置を貫通して真空装置外に導出されている。これにより、溶接点１３から封着材２０までのゲッターリード３１に沿った距離が従来に比べて大幅に長くなる（図１〜図３の例では約４倍長い）。従って、たとえ溶接点１３近傍においてゲッターリード３１が加熱されたとしても、その熱がゲッターリード３１を伝播する間に放熱されるので、封着材２０を貫通する箇所ではゲッターリード３１の温度は従来に比べて大幅に低下している。よって、ゲッターリード３１の熱により、ゲッターリード３１を封止する封着材２０のフリットガラスが加熱され蒸発したり、封着材２０、ゲッターボックス３、カソード基板１、及びアノード基板２等のガラス部材のゲッターリード３１近傍部分にクラックが発生したりすることがない。その結果、真空装置内の真空度が低下して、真空装置自体が破壊するという問題が発生するのを防止できる。

図２では、一対のゲッターリード３１のうちの一方は側板３ａとアノード基板２との間の封着材２０を貫通し、他方は側板３ａとカソード基板１との間の封着材２０を貫通しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、一対のゲッターリード３１のうちの一方又は両方が、側板３ａと底板３ｂとの間の封着材２０を貫通して真空装置外に導出されていても良い。

直線１３ｂの軸線１３ａ方向における位置は特に制限はないが、一対の溶接点１３の略中央を直線１３ｂが通過すると、一対の溶接点１３にそれぞれ接続されるゲッターリードのゲッターボックス３内での長さが略均一になり、それぞれが封着材２０を貫通する箇所での温度が略均等となるので、好ましい。

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に係る電子源内蔵真空装置の概要構成を示す平面図、図５は、図４のＶ−Ｖ線での矢視断面図である。図４では、図面を簡略化するために、アノード基板２を取り除いた状態を示している。また、フリットガラスなどの封着材２０の図示も省略している。図６は、通電型ゲッター１２の一端とこれに接続されたゲッターリード４１とを示した拡大平面図である。これらの図において、実施の形態１及び従来と同じ構成部材には同一の符号を付して、それらについての説明を省略する。以下、実施の形態１との相違点を中心に本実施の形態を説明する。

図４〜図６に示すように、通電型ゲッター１２の両端にゲッターリード４１がそれぞれ溶接により接続されている。１３は通電型ゲッター１２とゲッターリード４１との溶接点である。ゲッターリード４１は、真空装置外に導出されており、これにより、真空装置外からゲッター１２に通電することができる。

本実施の形態２では、実施の形態１と異なり、ゲッターリード４１は、一対の溶接点１３を結ぶ軸線１３ａとほぼ平行な方向に真空装置外に導出されている。即ち、ゲッターリード４１は、溶接点１３から軸線１３ａとほぼ平行に延び、側板３ａとカソード基板１とを封止する封着材２０を貫通して真空装置外に導出されている。ゲッターリード４１のこの導出方向は従来の真空装置（図１０、図１３参照）と同様である。

但し、従来の真空装置と異なり、ゲッターリード４１の幅は、ゲッターボックス３内及び封着材２０を通過する部分に比べて封着材２０から真空装置外に導出された直後の部分の方が広い。即ち、ゲッターリード４１の封着材２０近傍の真空装置外の部分に広幅部４２が形成されている。図４、図６では、広幅部４２はゲッターリード４１に一体に形成してあるが、本発明はこれに限定されず、例えば均一幅に形成したゲッターリード４１の封着材２０近傍の真空装置外の部分に広幅部４２を溶接等にて接合しても良い。また、広幅部４２の形状は、図４、図６に示したような四角形に限定されない。

一対のゲッターリード４１を介して通電型ゲッター１２に通電してゲッターフラッシュを行うと、金属ケース１５内のゲッターミクチャー１４が溶解して約１０００℃にてＢａが蒸発する。同時に、通電型ゲッター１２の両端では、金属ケース１５に覆われずに露出したゲッターミクチャー１４から熱が放射される。これにより、ゲッターリード４１が加熱され、その熱が封着材２０側へゲッターリード４１内を伝わる。ゲッターリード４１の封着材２０近傍の真空装置外の部分に広幅部４２が設けられているので、溶接点１３からゲッターリード４１を伝わった熱は広幅部４２から真空装置外に放熱される。従って、ゲッターリード４１の封着材２０を貫通する箇所でのゲッターリード４１の温度を従来に比べて大幅に低下させることができる。よって、ゲッターリード４１の熱により、ゲッターリード４１を封止する封着材２０のフリットガラスが加熱され蒸発したり、封着材２０、ゲッターボックス３、及びカソード基板１等のガラス部材のゲッターリード４１近傍部分にクラックが発生したりすることがない。その結果、真空装置内の真空度が低下して、真空装置自体が破壊するという問題が発生するのを防止できる。

図５では、一対のゲッターリード４１は側板３ａとカソード基板１との間の封着材２０を貫通しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、一対のゲッターリード４１のうちの一方又は両方が、側板３ａと底板３ｂとの間の封着材２０を貫通して真空装置外に導出されていても良い。

本実施の形態２は、上記を除いて実施の形態１と同様である。

（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３に係る電子源内蔵真空装置の概要構成を示す平面図である。図７では、図面を簡略化するために、アノード基板２を取り除いた状態を示している。また、フリットガラスなどの封着材２０の図示も省略している。図７において、実施の形態１，２及び従来と同じ構成部材には同一の符号を付して、それらについての説明を省略する。以下、実施の形態１，２との相違点を中心に本実施の形態を説明する。

図７に示すように、通電型ゲッター１２の両端にゲッターリード５１がそれぞれ溶接により接続されている。１３は通電型ゲッター１２とゲッターリード５１との溶接点である。ゲッターリード５１は、真空装置外に導出されており、これにより、真空装置外からゲッター１２に通電することができる。

図７のように平面視したときに、実施の形態１の一対のゲッターリード３１と同様に、一対のゲッターリード５１は、一対の溶接点１３を結ぶ軸線１３ａに略直交する直線１３ｃ，１３ｄ上の位置を通って真空装置外に導出されている。即ち、一対のゲッターリード５１のうちの一方は、溶接点１３から軸線１３ａに対して一方の側に直線１３ｃと略平行に延び、直線１３ｃに沿うように屈曲された後、側板３ａとアノード基板２とを封止する封着材２０の直線１３ｃが通過する位置を貫通して真空装置外に導出され、他方は、溶接点１３から軸線１３ａに対して他方の側に直線１３ｄと略平行に延び、直線１３ｄに沿うように屈曲された後、側板３ａとカソード基板１とを封止する封着材２０の直線１３ｄが通過する位置を貫通して真空装置外に導出されている。

また、実施の形態２のゲッターリード４１と同様に、ゲッターリード５１の幅は、ゲッターボックス３内及び封着材２０を通過する部分に比べて封着材２０から真空装置外に導出された直後の部分の方が広い。即ち、ゲッターリード５１の封着材２０近傍の真空装置外の部分に広幅部５２が形成されている。図７では、広幅部５２はゲッターリード５１に一体に形成してあるが、本発明はこれに限定されず、例えば均一幅に形成したゲッターリード５１の封着材２０近傍の真空装置外の部分に広幅部５２を溶接等にて接合しても良い。また、広幅部５２の形状は、図７に示したような四角形に限定されない。

このように、本実施の形態３は実施の形態１，２の構成を併せ持つので、実施の形態１，２の効果を足し合わせたのと同様の効果を奏する。即ち、ゲッターリード５１の熱により、ゲッターリード５１を封止する封着材２０のフリットガラスが加熱され蒸発したり、封着材２０、ゲッターボックス３、カソード基板１、及びアノード基板２等のガラス部材のゲッターリード５１近傍部分にクラックが発生したりすることがない。その結果、真空装置内の真空度が低下して、真空装置自体が破壊するという問題が発生するのを防止できる。

本実施の形態３は、上記を除いて実施の形態１，２と同様である。

（実施の形態４）
図８は、本発明の実施の形態４に係る電子源内蔵真空装置の概要構成を示す平面図である。図８では、図面を簡略化するために、アノード基板２を取り除いた状態を示している。また、フリットガラスなどの封着材２０の図示も省略している。図８において、実施の形態１〜３及び従来と同じ構成部材には同一の符号を付して、それらについての説明を省略する。以下、実施の形態１〜３との相違点を中心に本実施の形態を説明する。

図８に示すように、通電型ゲッター１２の両端に２本のゲッターリード６１がそれぞれ溶接により接続されている。１３は通電型ゲッター１２とゲッターリード６１との溶接点である。ゲッターリード６１は、真空装置外に導出されており、これにより、真空装置外からゲッター１２に通電することができる。

図８のように平面視したときに、実施の形態１，３の一対のゲッターリード３１，５１と同様に、二対のゲッターリード６１は、一対の溶接点１３を結ぶ軸線１３ａに対して略直交する直線１３ｃ，１３ｄ上の位置を通って真空装置外に導出されている。即ち、一方の溶接点１３に接続された一対のゲッターリード６１のうちの一方と他方の溶接点１３に接続された一対のゲッターリード６１のうちの一方とは、この溶接点１３から軸線１３ａに対して一方の側に直線１３ｃ，１３ｄと略平行に延び、直線１３ｃ，１３ｄに沿うように屈曲された後、側板３ａとアノード基板２とを封止する封着材２０の直線１３ｃ，１３ｄが通過する位置を貫通して真空装置外に導出されている。また、一方の溶接点１３に接続された一対のゲッターリード６１のうちの他方と他方の溶接点１３に接続された一対のゲッターリード６１のうちの他方とは、この溶接点１３から軸線１３ａに対して他方の側に直線１３ｃ，１３ｄと略平行に延び、直線１３ｃ，１３ｄに沿うように屈曲された後、側板３ａとカソード基板１とを封止する封着材２０の直線１３ｃ，１３ｄが通過する位置を貫通して真空装置外に導出されている。

また、実施の形態２のゲッターリード４１と同様に、ゲッターリード６１の幅は、ゲッターボックス３内及び封着材２０を通過する部分に比べて封着材２０から真空装置外に導出された直後の部分の方が広い。即ち、ゲッターリード６１の封着材２０近傍の真空装置外の部分に広幅部６２が形成されている。図８では、広幅部６２はゲッターリード６１に一体に形成してあるが、本発明はこれに限定されず、例えば均一幅に形成したゲッターリード６１の封着材２０近傍の真空装置外の部分に広幅部６２を溶接等にて接合しても良い。また、広幅部６２の形状は、図８に示したような四角形に限定されない。

このように、本実施の形態４は、４本のゲッターリード６１のそれぞれが実施の形態３のゲッターリード５１と同様の構成を有している。

本実施の形態４では、１つの溶接点１３に接続された２本のゲッターリード６１を介して通電型ゲッター１２に電流を流すことができる。これにより、１本のゲッターリード６１を流れる電流を実施の形態３の半分に低減することができるので、ゲッターフラッシュ時にゲッターリード６１自身の発熱量を少なくすることができる。従って、ゲッターリード６１の熱によってゲッターリード６１を封止する封着材２０のフリットガラスが加熱され蒸発したり、封着材２０、ゲッターボックス３、カソード基板１、及びアノード基板２等のガラス部材のゲッターリード６１近傍部分にクラックが発生したりすることを、実施の形態３以上に抑えることができる。その結果、真空装置内の真空度が低下して、真空装置自体が破壊するという問題が発生するのを更に防止できる。

また、１つの溶接点１３に対して２本のゲッターリード６１が接続されているので、通電型ゲッター１２から１本のゲッターリード６１に伝えられる熱は実施の形態３よりも少なくなる。これにより、個々のゲッターリード６１の温度上昇を抑えることができる。従って、ゲッターリード６１の熱によってゲッターリード６１を封止する封着材２０のフリットガラスが加熱され蒸発したり、封着材２０、ゲッターボックス３、カソード基板１、及びアノード基板２等のガラス部材のゲッターリード６１近傍部分にクラックが発生したりすることを、実施の形態３以上に抑えることができる。その結果、真空装置内の真空度が低下して、真空装置自体が破壊するという問題が発生するのを更に防止できる。

本実施の形態４では、１つの溶接点１３に接続された２本のゲッターリード６１のうちの一方のみを介して通電型ゲッター１２に電流を流しても良い。

図８では１つの溶接点１３に２本のゲッターリード６１が接続された例を示したが、１つの溶接点１３に３本以上のゲッターリードが接続されていても良い。

図８ではゲッターリード６１に広幅部６２を設けた例を示したが、ゲッターリード６１に広幅部６２を設けない構成も可能である。

本実施の形態４は、上記を除いて実施の形態１〜３と同様である。

実施の形態１〜４に示した通電型ゲッター１２は一直線状に延びた細長い形状を有していたが、本発明の通電型ゲッターはこれに限定されず、例えばＳ字形状やＣ字形状に湾曲又は屈曲していても良い。また、通電型ゲッター１２の断面形状は、図１１（Ｂ）に示したような略正方形である必要はなく、長方形、円形、楕円形、長円形など各種形状であっても良い。

実施の形態１〜４に示した真空装置は、ゲッターボックス３の底板３ｂに形成した連通孔４を介して排気管５に接続されていた。これは、この真空装置が、密閉構造の真空容器を形成後に大気圧雰囲気下で排気管５を介して真空容器の内部空間を真空にし、その後排気管５を封止して形成されるからである。しかしながら、本発明の真空装置はこれに限定されず、例えば真空チャンバ内の真空雰囲気下で真空装置を完成させることができる場合には、連通孔４や排気管５は不要である。

実施の形態１〜４に示した真空装置では、ゲッターボックス３がカソード基板１に対して下側（アノード基板２とは反対側）に配置されていたが、ゲッターボックス３の位置はこれに限定されない。例えば、ゲッターボックス３をアノード基板２に対して上側（カソード基板１とは反対側）に配置しても良く、あるいは、カソード基板１及びアノード基板２の端縁から外方向（カソード基板１及びアノード基板２の主面に平行な方向）に突き出すように配置しても良い。また、実施の形態１〜４に示した真空装置では、ゲッターボックス３に設けられる連通孔４及び排気管５をゲッターボックス３の底板３ｂに設けて下方向に排気するように構成されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、連通孔４及び排気管５をゲッターボックス３の側板３ａに設けて横方向に排気するように構成しても良く、あるいは、ゲッターボックス３を上述のようにアノード基板２に対して上側に配置して上方向又は横方向に排気するように構成しても良く、あるいは、ゲッターボックス３を上述のように外方向に突き出して配置して下方向、上方向、又は横方向に排気しても良い。更に、実施の形態１〜４に示した真空装置では、ゲッターボックス３は側板３ａと底板３ｂとから構成されていたが、これらが一体化された一部品から構成されていても良く、あるいは、側板３ａ及び底板３ｂ以外の部品を更に有していても良い。このように本発明は上記の実施の形態１〜４に限定されず、様々に変更して実施することができ、どのような実施形態であっても、ゲッターリードが上述した本発明の構成を備えていれば良く、そのような場合には上述した本発明の効果を得ることが出来る。

本発明の真空装置の利用分野は特に制限はないが、例えば電界放出型表示装置（ＦｉｅｌｄＥｍｉｓｓｉｏｎＤｅｖｉｃｅ）を始めとするあらゆる種類の電子源内蔵真空装置に利用することができる。

図１は、本発明の実施の形態１に係る電子源内蔵真空装置の概要構成を示す平面図である。図２は、図１のII−II線での矢視断面図である。図３は、本発明の実施の形態１に係る電子源内蔵真空装置の通電型ゲッターの一端とこれに接続されたゲッターリードとを示した拡大平面図である。図４は、本発明の実施の形態２に係る電子源内蔵真空装置の概要構成を示す平面図である。図５は、図４のＶ−Ｖ線での矢視断面図である。図６は、本発明の実施の形態２に係る電子源内蔵真空装置の通電型ゲッターの一端とこれに接続されたゲッターリードとを示した拡大平面図である。図７は、本発明の実施の形態３に係る電子源内蔵真空装置の概要構成を示す平面図である。図８は、本発明の実施の形態４に係る電子源内蔵真空装置の概要構成を示す平面図である。図９は、従来の電子源内蔵真空装置の概要構成を示す平面図である。図１０は、従来の電子源内蔵真空装置において、ゲッターボックス近傍を示す平面図である。図１１（Ａ）は、図１０に示した従来の従来の電子源内蔵真空装置において、溶接点近傍の通電型ゲッター及びゲッターリードを示した拡大平面図、図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）のXIＢ−XIＢ線での矢視断面図である。図１２は、図１０のXII−XII線での矢視断面図である。図１３は、図１０のXIII−XIII線での矢視断面図である。

符号の説明

１カソード基板
２アノード基板
３ゲッターボックス
４連通孔
５排気管
１１、３１、４１、５１、６１ゲッターリード
１２通電型ゲッター
１３溶接点
１４ゲッターミクチャー
１５金属ケース（ゲッターコンテナ）
２０封着材（フリットガラス）
４２、５２、６２広幅部

Claims

エミッタが形成されたカソード電極を有する第１基板と、前記エミッタからの電子放出方向に、前記第１基板に対して離間して配置されたアノード電極を有する第２基板と、通電型ゲッターが収納されたゲッターボックスとを有し、内部空間が真空である真空装置であって、
前記通電型ゲッターの両端には、前記通電型ゲッターに通電するためのゲッターリードがそれぞれ接続されており、前記ゲッターリードは、いずれも前記通電型ゲッターの両端の前記ゲッターリードとの接続点を結ぶ直線に略直交する共通する直線が通過する前記真空装置上の位置を通って前記真空装置外に導出されていることを特徴とする真空装置。
前記ゲッターリードの前記真空装置外に導出された直後の位置又はその近傍において、前記ゲッターリードの幅が拡大されており、又は前記ゲッターリードに前記ゲッターリードよりも広幅の部材が接合されている請求項１に記載の真空装置。
前記通電型ゲッターの一端に接続された前記ゲッターリードの数が複数である請求項１又は２に記載の真空装置。