JPH0729521A - ゲッター及びゲッターを有する蛍光表示管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 蛍光表示管内の狭い空間に配設することがで
きる薄型のゲッターを提供する。 【構成】 アノード基板２とカソード基板３とスペーサ
部材４が外囲器５を構成する。カソード基板３の内面に
ある電界放出素子８は、カソード電極９と絶縁層１１と
ゲート電極１２とコーン形状のエミッタ１４とを備え
る。電界放出素子に対面し、アノード基板の内面にはア
ノード電極１５が形成される。カソード基板の隅には、
開口部２１を有するパターンのゲッター層２０が絶縁層
上に形成される。絶縁層は開口部２１を介してサドエッ
チングされ、ゲッター層の下面の一部に接する。ゲッタ
ー層を加熱して蒸発させ、ゲッター物質をアノード基板
の内面に蒸着してゲッター膜とする。ゲッター層の加熱
時に熱は絶縁層に逃げにくい。ゲッター層は薄く、電界
放出素子を電子源とする表示管の狭い内部にも配設でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子素子の外囲器内に
設けられて該外囲器内の真空度を保持するゲッターと、
このようなゲッターを外囲器内に備えた蛍光表示管に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、電界放出素子を用いた従来の画
像表示装置の一例を示す断面図である。この画像表示装
置１００の外囲器１０１は、対面するカソード基板１０
２とアノード基板１０３をスペーサ１０４を介して封着
した構造となっている。カソード基板１０２の内面には
電界放出素子が設けられ、これと対面するようにアノー
ド基板１０３の内面には蛍光体を備えた表示部としての
アノード電極が設けられている。上記の構造において、
電界放出素子とアノード電極を可能な限り接近させるた
め、スペーサ１０４の厚さは一般に５００μｍ以下に設
定されることが多い。ところが、従来のゲッター１０５
は、図中に示すように開口した環状の金属容器内にゲッ
ター材料を充填したもので、その厚さは数ｍｍ程度にな
っている。このため、従来はゲッター１０５を外囲器１
０１内に配設することができず、図５に示すように外囲
器１０１のカソード基板１０２の裏面に箱形のゲッター
室１０６を設けて外囲器１０１内と排気孔１０７で導通
させ、このゲッター室１０６内にゲッター１０５を設け
ていた。そして、外部から高周波等の手段によってこの
ゲッター物質を加熱して蒸発させ、ゲッター室の内面に
ゲッター物質を蒸着させていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来のゲッタ
ーは厚さが大きく、狭い場所には設けることができなか
った。このため、かかるゲッターを用いた電子素子の一
つである従来の画像表示装置には次のような問題点があ
った。

【０００４】（１）電界放出素子を用いた画像表示装置
は外囲器が極めて薄いという特長を有している。ところ
が、前述したように外囲器１０１にゲッター室１０６を
取り付けると、装置全体としての厚さが大きくなってし
まい、薄型であるという前記画像表示装置の特長のひと
つが失われてしまうという問題点があった。

【０００５】（２）ゲッター室１０６内にゲッター１０
５を設ける構造にすると、ゲッター室１０６を作る製造
工程が増えてコストの上昇をまねく。

【０００６】（３）外囲器１０１にとりつけたゲッター
室１０６内にゲッター１０５を設け、ゲッター室１０６
と外囲器１０１を小さい排気孔１０７で連通させる構造
にすると、外囲器１０１内に発生したガスはこの小さな
排気孔１０７からゲッター室１０６内に入ってゲッター
膜１０８に吸着されなければならず、外囲器内面にゲッ
ター膜を直接形成した場合に比べてゲッター効率が低下
する。

【０００７】また従来のゲッターによれば、金属製のゲ
ッター容器にゲッター物質を充填したものを加熱してい
たので、加熱効率が良くないという問題があった。

【０００８】本発明は、外囲器内の狭い空間に配設する
ことができ、ゲッター膜形成時の加熱効率が良い薄型の
ゲッターを提供することを第１の目的とし、さらにこの
ようなゲッターを備えた蛍光表示管を提供することを第
２の目的としている。前記ゲッターによれば、例えば電
界放出素子を電子源とする蛍光表示管等の電子素子にお
いて、外囲器が薄型であるという特長を生かすことがで
きる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載されたゲ
ッターは、電子素子の外囲器内に設けられて該外囲器内
の真空度を保持するゲッターにおいて、ゲッター材料か
ら成膜法によって前記外囲器内に形成したゲッター層を
加熱蒸発させて得たゲッター膜からなることを特徴とし
ている。

【００１０】請求項２に記載されたゲッターは、請求項
１に記載されたゲッターにおいて、前記ゲッター層がそ
の下面の一部に接触する支持体層で支持されている。

【００１１】請求項３に記載されたゲッターは、請求項
１に記載されたゲッターにおいて、前記外囲器内に設け
られた支持体層の上に前記ゲッター層が形成され、ゲッ
ター層がその下面の一部で前記支持体層に支持されるよ
うにゲッター層及び支持体層に開口部が形成され、ゲッ
ター層を加熱蒸発させて得た前記ゲッター膜が前記支持
体層の開口部内に形成されている。

【００１２】請求項４に記載された蛍光表示管は、電界
放出素子を表示部の電子源として備えるとともに、請求
項２記載のゲッターを有しており、前記ゲッター層を支
持する前記支持体層が前記電界放出素子の絶縁層と共に
形成されている。

【００１３】

【作用】外囲器の外から外囲器内のゲッター層にエネル
ギが与えられ、該ゲッター層は蒸発して外囲器内でゲッ
ター膜を形成する。このゲッター膜は外囲器内でガスを
吸収する。

【００１４】

【実施例】本発明の第１実施例として、表示部の電子源
として縦型の電界放出素子を備えた蛍光表示管としての
画像表示装置１（以下、表示装置１と呼ぶ。）を、図１
〜図３を参照して説明する。

【００１５】図１に示すように、この表示装置１は、絶
縁性及び透光性を有するアノード基板２と、絶縁性を有
するカソード基板３とが、絶縁性のスペーサ部材４を介
して一体に封着された薄い箱形の外囲器５を有してい
る。両基板２，３の間隔は５００μｍ以下とすることが
でき、本実施例では２００μｍに設定されている。前記
カソード基板３の隅部には排気孔６が形成されており、
前記外囲器５の内部はこの排気孔６から排気される。排
気後、この排気孔６は蓋部材７によって封止され、前記
外囲器５内は高真空状態に保持される。

【００１６】図２及び図３に示すように、外囲器５内の
カソード基板３上には、表示部の電子源として縦型の電
界放出素子８が形成されている。電界放出素子８は、カ
ソード基板３の内面に形成されたカソード電極９と、カ
ソード電極９上に形成された抵抗層１０と、該抵抗層１
０上に形成された酸化シリコン等の絶縁層１１と、該絶
縁層１１上に形成されたゲート電極１２と、さらに前記
絶縁層１１及びゲート電極１２に形成されたホール１３
内において前記抵抗層１０上に設けられたコーン形状の
エミッタ１４を有している。

【００１７】図２に示すように、外囲器５内のアノード
基板２上には、前記電界放出素子８と対面する位置に、
アノード電極１５が形成されている。アノード電極１５
は、アノード基板２上に設けられた透光性の陽極導体１
６と、該陽極導体１６上に設けられた蛍光体層１７から
なる。従って、前記電界放出素子８から放出された電子
がアノード電極１５の蛍光体層１７に射突してこれを発
光させれば、その発光は前記陽極導体１６と透光性の前
記アノード基板２を介して観察される。

【００１８】図２及び図３に示すように、電界放出素子
８が形成されていない前記カソード基板３の隅の一部分
には、ゲッター層２０が形成されている。このゲッター
層２０は、カソード基板３上に形成された前記絶縁層１
１を支持体層とし、その上に図３に示すような開口部２
１を有する任意のパターンで形成されている。

【００１９】前記ゲッター層２０は薄膜または厚膜から
なり、例えば数μｍ〜数百μｍの厚さとされている。ゲ
ッター層２０の形成方法は任意であるが、例えばフォト
リソグラフィー法・印刷法・蒸着法・スパッタリング法
・ＰＶＤ法・ＣＶＤ法等が適用できる。なおゲッター層
２０をフォトリソグラフィ法で形成する場合には、前記
電界放出素子８のゲート電極１２と同一の工程で形成し
てもよい。

【００２０】前記支持体層としての絶縁層１１には、前
記ゲッター層２０の開口部２１に対応した開口部２２が
形成されている。絶縁層１１の開口部２２はゲッター層
２０の下方にある部分までえぐるように拡大されてお
り、その結果、ゲッター層２０がその下面の一部におい
て絶縁層１１に支持された構造となっている。絶縁層１
１におけるかかる構造の開口部２２は、エッチング液で
該開口部２２内を等方的にサイドエッチングすることに
よって得られる。

【００２１】ゲッター層２０には、ゲッター材料を用い
る。ゲッター材料としては、Ｂａ，Ｎｉ，Ｗ，Ｔｉ，
Ｖ，Ｚｒ，Ａｌ，Ａｇ，Ａｕ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｍｎ，Ｃ
ｅ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｔｈ等の金属や、これらを含む
金属化合物等を用いてもよい。また、Ｚｒ−Ｎｉ，Ｚｒ
−Ａｌ，Ａｇ−Ｔｉ等の合金を用いることもできる。さ
らに、これらの各物質から２種以上を任意に選んで組み
合わせて用いることもできる。

【００２２】以上の構成になる表示装置１の外囲器５に
おいて、前記ゲッター層２０にエネルギを与える。例え
ば、図示しない外部リード端子を介してゲッター層２０
に通電してこれを加熱し、または外囲器５外から高周波
誘導加熱によってゲッター層２０を加熱する。

【００２３】ゲッター層２０は、その下面のごく一部に
おいて絶縁層１１に接触しているだけなので、加熱時に
熱を絶縁層１１に奪われにくく、高い加熱効率でゲッタ
ー物質を蒸発させることができる。蒸発したゲッター物
質は、ゲッター層２０と対面するアノード基板２の内面
にゲッター機能を有するゲッター膜２３を形成する。

【００２４】以上のように、本実施例の構成によれば、
電界放出素子８を表示部の電子源としているためにアノ
ード基板２とカソード基板３の間隔が小さい薄型の外囲
器５を有する表示装置１において、該外囲器５内の狭い
空間内にゲッターを収納・配設することができた。

【００２５】そして形成されたゲッター膜２３は外囲器
５内の気体分子を吸着し、外囲器５内の真空度を良好に
保持する。即ち、表示装置１の外囲器５内においてゲッ
タリングが行われる。また、ゲッター膜２３の形成後、
ゲッター層２０側には蒸発しなかったゲッター物質が残
っているが、この残ったゲッター物質も前記加熱によっ
て活性化されているので、ゲッター膜２３と同様にゲッ
ター機能を有している。

【００２６】次に、本発明の第２実施例として、表示部
の電子源として前記第１実施例と同様の縦型の電界放出
素子８を備えた蛍光表示管としての画像表示装置３０
（以下、表示装置３０と呼ぶ。）について、図４を参照
して説明する。

【００２７】この表示装置３０の外囲器５、電界放出素
子８及びアノード電極１５等の構成は、前述した第１実
施例の表示管１と同じなので、その説明は省略する。

【００２８】カソード基板３の隅部には、ゲッター層４
０が開口部４１を有する所定のパターンで形成されてい
る。このゲッター層４０は、支持体層としての前記電界
放出素子８の絶縁層１１上に形成されている。そして該
ゲッター層４０の上には同一パターンでゲート電極１２
が形成されている。かかる構造は、前記電界放出素子８
の製造工程と同一工程で形成することができる。

【００２９】まず、電界放出素子８のゲート電極１２の
製造工程において、絶縁層１１の上面にゲート電極の第
１層をゲッタ−物質で形成してゲッター層４０とする。
その上に同一パターンでゲート電極の第２層をゲート材
料で形成してゲート電極１２とする。

【００３０】次に、ゲッター層４０及びゲート電極１２
の開口部４１，４２を介して絶縁層１１をエッチング
し、絶縁層１１にも開口部２２を形成する。レジストま
たは金属アルミニウム等により、ゲッター層４０がある
部分の絶縁層１１の開口部２２を塞ぎ、次の工程におい
てここには前記エミッタ１４が形成されないようにす
る。

【００３１】そして前記ゲート電極１２に直接通電して
該ゲート電極下のゲッター層４０を加熱し、または高周
波によってゲッター層４０を加熱する。これによってゲ
ッター層４０を蒸発させ、図４に示すように、絶縁層１
１の開口部２２の内面にゲッター物質を蒸着させてゲッ
ター膜４３を得る。

【００３２】本実施例によれば、絶縁層１１内に形成し
た開口部２２は広い表面積を有しているので、そこに形
成されるゲッター膜４３の面積も充分に大きくなり、高
いゲッター効果が得られる。

【００３３】また、前述したゲッター物質の蒸着時に、
一部のゲッター物質がゲート電極１２の開口部４２を通
って対向するアノード基板２の内面に付着する。しかし
ながら、アノード基板２に向かうゲッター物質の広がり
角はゲート電極１２の開口部４２に制限されて小さいの
で、アノード基板２に形成されるゲート膜が不必要に広
がることはない。

【００３４】以上説明した各実施例では、表示装置とし
て蛍光表示管を例示したが、気密構造の外囲器を有する
電子素子であれば、本発明のゲッターを有効に適用でき
る。また、前記各実施例の表示装置１，３０は、表示用
の電子源として電界放出素子８を備えていたが、これは
電子放出物質を有するフィラメント状の陰極等であって
もよい。その場合でも、薄型であるという本発明のゲッ
ターの特長を生かして、従来より外囲器を薄型にするこ
とができる。

【００３５】

【発明の効果】本発明のゲッターは、外囲器内に設けら
れたゲッター層を加熱蒸発させて得たゲッター膜から成
るので、外囲器内の狭い空間にも容易に配設することが
できる。また外囲器内においてガスが発生し易い位置に
ゲッター膜を配設できるので、効率的なゲッタリングが
行える。さらにゲッター層を下面の一部において支持体
で支えるようにすれば、加熱時の熱効率が良くなり、ゲ
ート膜の形成が容易になる。

【００３６】さらにこのようなゲッターを備えた蛍光表
示管によれば、外囲器を可及的に薄くすることができ
る。特に表示部の電子源として電界放出素子を備えてい
る場合には、従来必要とされていたゲッター室が不要に
なるので、製造工程が簡略化されるとともに、電界放出
素子を表示部の電子源とする蛍光表示管において、外囲
器が薄型であるという特長を生かすことができるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例である画像表示装置の断面
図である。

【図２】本発明の第１実施例である画像表示装置の部分
拡大断面図である。

【図３】本発明の第１実施例である画像表示装置の部分
拡大斜視図である。

【図４】本発明の第２実施例である画像表示装置の部分
拡大断面図である。

【図５】従来のゲッターを備えた画像表示装置の断面図
である。

【符号の説明】

１，３０ 電子素子としての蛍光表示管である表示装置
（画像表示装置） ５ 外囲器 ８ 電界放出素子 １１ 支持体層としての絶縁層 ２０，４０ ゲッター層 ２１，４１ ゲッター層の開口部 ２２ 支持体層としての絶縁層の開口部 ２３，４３ ゲッター膜

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子素子の外囲器内に設けられて該外囲
   器内の真空度を保持するゲッターにおいて、ゲッター材
   料から成膜法によって前記外囲器内に形成したゲッター
   層を加熱蒸発させて得たゲッター膜からなることを特徴
   とするゲッター。
2. 【請求項２】 前記ゲッター層がその下面の一部に接触
   する支持体層で支持されている請求項１記載のゲッタ
   ー。
3. 【請求項３】 前記外囲器内に設けられた支持体層の上
   に前記ゲッター層が形成され、ゲッター層がその下面の
   一部で前記支持体層に支持されるようにゲッター層及び
   支持体層に開口部が形成され、ゲッター層を加熱蒸発さ
   せて得た前記ゲッター膜が前記支持体層の開口部内に形
   成されたことを特徴とする請求項１記載のゲッター。
4. 【請求項４】 電界放出素子を表示部の電子源とし、前
   記支持体層が前記電界放出素子の絶縁層と共に形成され
   た請求項２記載のゲッターを有する蛍光表示管。