JPH08167392A - 画像表示装置およびその製造方法 - Google Patents

画像表示装置およびその製造方法

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JPH08167392A
JPH08167392A JP30899894A JP30899894A JPH08167392A JP H08167392 A JPH08167392 A JP H08167392A JP 30899894 A JP30899894 A JP 30899894A JP 30899894 A JP30899894 A JP 30899894A JP H08167392 A JPH08167392 A JP H08167392A
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JP
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getter
image display
display device
electron
manufacturing
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JP30899894A
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English (en)
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Hiroyuki Hashimoto
浩行 橋本
Seiji Mishima
誠治 三島
Yasue Sato
安栄 佐藤
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2201/00Electrodes common to discharge tubes
    • H01J2201/30Cold cathodes
    • H01J2201/316Cold cathodes having an electric field parallel to the surface thereof, e.g. thin film cathodes
    • H01J2201/3165Surface conduction emission type cathodes

Landscapes

  • Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
  • Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)
  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】表面伝導型電子放出素子の特性がばらつくこと
を防止でき、また長時間の超高真空維持が可能な画像表
示装置および製造方法を実現する。 【構成】電子源104と、電子源から放出される電子ビ
ームを変調または加速する電極107と、電子ビームの
照射により発光する蛍光面部材110と、内部真空を維
持するためのゲッタを少なくとも内装し、封止可能な排
気管100を備える画像表示装置において、特定の種類
のガスに対する吸着能力の大きな第1のゲッタ114,
124と、該第1のゲッタよりも吸着能を有するガスの
種類が多い第2のゲッタ135を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、表面伝導型電子放出素
子を用いた画像表示装置およびその製造方法に関し、特
に、装置内のゲッタの配置および装置内の真空排気方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】画像形成装置として蛍光表示管、電界放
出型および表面伝導型の電子放出素子を用いた表示装置
など、自発光型表示装置が挙げられる。このうち、特に
主に電子源からの電子ビームにより蛍光体を励起して発
光させる電界放出型素子を用いた画像表示装置は、平面
で、かつ、明るく、見やすいなどの利点を有しているこ
とから産業上積極的に応用され、また、期待されてい
る。
【0003】電子源として、表面伝導型電子放出素子を
用い、電子ビームを加速させて蛍光体に照射し、蛍光体
を発光させて画像を表示する薄型の画像表示装置が各種
提案されている。
【0004】図9および図10は、上述したような画像
表示装置の従来例の構成を示す断面図および斜視図であ
る。
【0005】図9および図10において、300は画像
表示装置内部を排気するための排気管(図には封じ切り
された後の状態が示されている)であり、301は電子
放出素子を構成した青板ガラスからなるバックプレー
ト、302と303は一定の間隔を隔てて設置された電
極、304は電極302と303の間に設けられた電子
放出部を含む薄膜、306は電子通過孔、307はグリ
ッド、308はメタルバック309および蛍光体310
が形成された青板ガラスからなるフェイスプレート、3
11は外枠であり、314はゲッタ材を内包したゲッタ
材コンテナである。ゲッタ材コンテナ314はゲッタ材
コンテナ固定治具313に固定され、内部にはパネル内
の真空維持を目的とする蒸発型ゲッタ材を収納してお
り、該蒸発型ゲッタ材はフェイスプレート308または
バックプレート301に蒸着される。
【0006】ここで、図9および図10を参照して画像
表示装置の製造方法を説明する。
【0007】気密容器内は排気管300を通して真空排
気され、さらにベーキングによって脱ガスを行った後、
排気管の一部を加熱して溶融させ、封じ切る(閉塞、切
断)。最後に気密容器内部の一端に設置されたゲッタ材
コンテナ314を加熱し、その内部に収納された蒸発型
ゲッタ材をフェイスプレート308またはバックプレー
ト301に蒸着することによって画像表示装置とされ
る。
【0008】一般にゲッタ材コンテナは一部が開放され
た金属管の内部にBaを主成分とする蒸発型ゲッタ材を
収納したもので、形状として直線状のものやリング状の
ものがある。蒸発型ゲッタ材は、誘導加熱もしくは通電
加熱によってフラッシュさせることにより、ゲッタ材を
画像表示装置内に付着させ、これがガスを吸着すること
でパネル内の真空維持作用を持つ。
【0009】なお、ゲッタ材としては上記蒸発型の他
に、真空中高温下で一定時間活性化させた後にガス吸着
能が発現する非蒸発型もある。非蒸発型のゲッタ材とし
ては、Zr−Al合金やZr−V−Fe合金等が知られ
ている。
【0010】ここで、表面伝導型電子放出素子について
述べる。
【0011】表面伝導型電子放出素子は、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、電子放出が生じる現象を利用するものである。
【0012】このような表面伝導型電子放出素子として
は、電子放出を司る薄膜として、Au薄膜によるもの
[G.Dittmer:"Thin solid films", 9,317(1972)参
照]、In23/SnO2薄膜によるもの[M.Hartwell
and C.G. Fonstad:"IEEE Trans ED conf.".519(197
5)]、カーボン薄膜によるもの[荒木久 他:真空、第
26巻、第1号、22頁(1983)]等が報告されて
いる。
【0013】これらの表面伝導型電子放出素子の典型的
な素子構成として前述のM.ハートウェルの素子構成を
図11に示す。
【0014】同図において1は絶縁性基板である。2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
ォーミングと呼ばれる通電処理により電子放出部3が形
成される。4は電子放出部を含む薄膜と呼ぶことにす
る。なお、図中のLは、0.5〜1mm、Wは、0.1
mmで設定されている。
【0015】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2
を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3を形成するのが一般的であった。ここで、フォー
ミングとは前記電子放出部形成用薄膜2の両端に電圧を
印加して通電し、電子放出部形成用薄膜を局所的に破
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3を形成することである。なお、電子放
出部3は電子放出部形成用薄膜2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
成用薄膜2を電子放出部を含む薄膜4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、上述電
子放出部を含む薄膜4に電圧を印加し、素子に電流を流
すことにより、上述した電子放出部3より電子を放出さ
せるものである。
【0016】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、大面積に渡って多数素子
を配列形成できる利点がある。したがって、この特徴を
生かした様々な応用が可能であり、前述したような画像
表示装置にも適している。すなわち、近年、液晶を用い
た平板型表示装置が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
ない等の問題点があり、自発光型の表示装置の開発が望
まれてきた。
【0017】液晶を用いた平板型表示装置に対し、表面
伝導型放出素子を多数配置した電子源と、該電子源より
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表示装置は、大画面
の装置としても比較的容易に製造できる自発光型表示装
置である(例えば、USP506883号参照)。
【0018】また、表面伝導型電子放出素子を用いた大
画面表示装置の実現のため、真空にされた画像表示装置
の内部空間を画像表示部と、真空排気および真空維持部
を電子源等が形成される基板材にて分割した構成の画像
表示装置等も提案されている(特開平4−132147
号公報参照)。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
表面伝導型電子放出素子を用いた大画面画像表示装置に
おいては、以下のような問題点があった。
【0020】(1)表面伝導型電子放出素子は、上述し
たように、一般的に電子放出を行う前にフォーミングと
呼ばれる通電処理によって電子放出部形成用薄膜を局所
的に破壊、変形もしくは変質させ、電気的に高抵抗な状
態にした電子放出部を形成することが必要である。この
ような電気的に高抵抗な状態とされた電子放出部を有す
る表面伝導型電子放出素子は、後のエージング等の過程
で発生する酸素や水蒸気の影響を受け易く、パネル封着
(フェイスプレートとバックプレートを外枠を介して接
着する工程)後の上記装置内において上記の酸素や水蒸
気のガス分圧が高いときには上記表面伝導型電子放出素
子の特性がばらつく場合があった。
【0021】(2)大画面装置とした場合、長時間の超
高真空維持の点で十分でない場合があった。
【0022】したがって、本発明の目的とするところ
は、上述のような問題点、すなわち、表面伝導型電子放
出素子を用いた画像表示装置固有の問題点と超高真空維
持に係る問題点を解消し得る画像表示装置を提供するこ
とにある。具体的には、表面伝導型電子放出素子の特性
のばらつきを防止することができ、また、長時間の超高
真空維持が可能な画像表示装置および製造方法を実現す
ることを目的とする。
【0023】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴とするとこ
ろは、電子源と、該電子源から放出される電子ビームを
変調または加速する電極と、電子ビームの照射により発
光する蛍光面部材と、内部真空を維持するためのゲッタ
を少なくとも内装し、封止可能な排気管を備える画像表
示装置において、特定の種類のガスに対する吸着能力の
大きな(排気速度の大きな)第1のゲッタと、該第1の
ゲッタよりも吸着能を有するガスの種類が多い第2のゲ
ッタを有する点にある。
【0024】ここで、第1のゲッタにより排気される速
度が大きな一定のガスとは、酸素および水蒸気である。
【0025】また、上記の酸素および水蒸気に対する排
気速度の大きな第1のゲッタが、蒸発型ゲッタまたは上
記画像表示装置作製工程中の最高温度以下で活性化可能
な非蒸発型ゲッタである(複数使用を含む)ことも本発
明の特徴とするところである。
【0026】さらに、上記蒸発型ゲッタの主成分が、C
a,Sr,Ba,Ti,Zr,Zn,Si,Ge,S
b,Mg,Agの中から選ばれる1種または2種以上で
ある(複数使用を含む)ことも本発明の特徴とするとこ
ろである。
【0027】B.M.W Trapnell [Proc. Roy Soc.,A218,56
6(1953)]、 D.Brennanら[Proc. RoySoc., A256,81(196
0)]、 G.C,Bond ["Catalysis by Metals",p.66 Academic
Press, N. Y. (1962)]らの報告によれば、以下の金属
は酸素もしくは水蒸気に対して大きな排気速度を有して
いる。
【0028】(1)あらゆるガスまたは大部分のガスを
化学吸着するが、中でも酸素もしくは水蒸気に対する大
きな排気速度を有するもの Ca、Sr、Ba、Ti、Zr、Hf (2)酸素もしくは水蒸気だけをほぼ選択的に化学吸着
するもの Zn、Cd、In、Si、Ge、Sn、Pb、As、S
b、Bi、(Mg、Ag) これらの金属を上記第1のゲッタ(蒸発型)として使用
すれば上記目的を達成できるが、該金属の融点が極端に
低いもの(具体的には400℃以下のもの)や該金属に
昇華性のあるもの等は、ベーキング時やパネル駆動時に
悪影響を与えるために使用することができない。このよ
うな理由で、上記金属のうち、Cd、In、Sn、P
b、As、Biは単独元素としては使用できない。
【0029】また、上記金属のうち、融点が極端に高い
もの(具体的には4000℃以上のもの)はパネル内で
蒸発させることが難しく、または、蒸発時の熱がパネル
内部の電子源等に悪影響を与えるため使用できない。こ
の理由で、上記金属のうちHfは、単独元素としては使
用できない。
【0030】したがって、上記金属のうち、上記画像表
示装置内で上記第1のゲッタの目的を達成できる(単
独)金属は、Ca、Sr、Ba、Ti、Zr、Zn、S
i、Ge、Sb、Mg、Agである。つまり、上記第1
のゲッタ(蒸発型)としては、その主成分が、Ca、S
r、Ba、Ti、Zr、Zn、Si、Ge、Sb、M
g、Agの中から選ばれる1種または2種以上であるこ
とが好ましい。なお、これらは複数使用してもよい。
【0031】これらの中ではTiが特に好ましいが、こ
れは、A. K. Guptaらが報告しているように、金属Ti
の清浄表面では酸素が優先的に付着する[A. K. Gupta a
nd J. H. Leck、 Vacuum, 25, 362(1975)]からである。
【0032】なお、上記以外の元素や化合物であって
も、上記条件を満たし、かつ、上記目的を達成できるも
のであれば、第1のゲッタ(蒸発型)として当然使用で
きる。
【0033】また、上記第1のゲッタが非蒸発型ゲッタ
である場合は、上記画像表示装置を構成する各部品に対
する活性化時の幅射熱の影響を小さくするために、画像
表示装置の作製工程中の最高温度以下で活性化可能なも
のを使う必要があり、より低い温度で活性化可能な非蒸
発型ゲッタが好ましい。該非蒸発型ゲッタの例として
は、Zr−Al合金、Zr−Fe合金、Zr−Ni合
金、Zr−Nb−Fe合金、Zr−Ti−Fe合金、Z
r−V−Fe合金等を挙げることができ、この中では、
真空中300℃付近で活性化でき、かつ、酸素や水蒸気
に対する排気速度が比較的大きなZr−V−Fe合金が
特に好ましい。なお、上記の第1のゲッタとして用いる
非蒸発型ゲッタも、1種類のみの使用に限られず、複数
のものを複数箇所へ設置してもよい。該非蒸発型ゲッタ
の活性化はいずれを用いた場合も、真空排気下での該非
蒸発型ゲッタの加熱により行われる。なお、該非蒸発型
ゲッタは、予め別の真空容器内で加熱活性化を行ってお
けば、上記活性化時間が短縮され、該活性化時の幅射熱
の影響を小さく抑えられるのでより好ましい。
【0034】さらに、上記のあらゆるガスに対して吸着
能を有し超高真空が維持できる第2のゲッタが、蒸発型
ゲッタまたは上記画像表示装置作製工程中の最高温度以
下で活性化可能な非蒸発型ゲッタである(複数使用を含
む)ことも本発明の特徴とするところである。
【0035】上記第2の蒸発型ゲッタとしては、例え
ば、その主成分が、Ca、Sr、Ba、Ti、Zr、
V、Nb、Cr、Fe、Ni、Coであるもの等が挙げ
られる。これらの金属は、あらゆるガスまたは大部分の
ガスに対し高い排気速度を有していることが、S. Wagen
er [4th Nat'l Conf. Tube Techniques 1 (1958)]、 B.
M.WTrapnell [Proc. Roy Soc.,A218,566(1953)]、 G.C,B
ond ["Catalysis by Metals",p.66 Academic Press, N.
Y. (1962)]らから報告されている。これらの中では価
格、動作性等の点でBaが上記第2の蒸発型ゲッタとし
て好ましい。なお、該蒸発型ゲッタは、上記の中の1種
を単独で用いてもよいが、2種以上(複数使用を含む)
を用いてもよい。
【0036】上記報告の中では、Hf、Ta、Mo、
W、Re等の金属も、あらゆるガスまたは大部分のガス
に対して高い排気速度を有しているとされているが、い
ずれの金属も融点が4000℃以上と高いため、第2の
ゲッタとして単独元素で使用することは難しい。
【0037】なお、上記以外の元素や化合物であって
も、上記条件を満たし、かつ、上記目的を達成できるも
のであれば、第2のゲッタ(蒸発型)として当然使用で
きる。
【0038】また、上記第2のゲッタが非蒸発型ゲッタ
である場合は、上記画像表示装置の作製工程中の最高温
度以下で活性化可能なものを使う必要があり、より低い
温度で活性化可能な非蒸発型ゲッタが好ましい。該非蒸
発型ゲッタの例としては、Zr−Al合金、Zr−Fe
合金、Zr−Ni合金、Zr−Nb−Fe合金、Zr−
Ti−Fe合金、Zr−V−Fe合金等を挙げることが
でき、この中では、真空中300℃付近で活性化できる
Zr−V−Fe合金が特に好ましい。なお、上記の第2
のゲッタとして用いる非蒸発型ゲッタも、1種類のみの
使用に限られず、複数のものを複数箇所へ設置してもよ
い。なお、該非蒸発型ゲッタの活性化はいずれを用いた
場合も、真空排気下での該非蒸発型ゲッタの加熱により
行われる。
【0039】次に、表面伝導型電子放出素子から構成さ
れた電子源を設置したプレートの下部、すなわち、蛍光
体等を構成したフェイスプレートとは反対側の空間にゲ
ッタ室を設けた構成の画像表示装置において、該ゲッタ
室に、上述の第1のゲッタ、かつ/または、上記第2の
ゲッタを配置したことも本発明の特徴である。
【0040】また、上記電子源を構成したプレートに、
上下空間を連通する穴を設けた画像表示装置において
は、上記ゲッタ室に、上記第1のゲッタ、かつ/また
は、上記第2ゲッタを配置してもよい。なお、該ゲッタ
室に蒸発型ゲッタを配置する場合は、該上下空間を連通
する穴を設け、上記の蛍光体等を構成したフェイスプレ
ート側に該蒸発型ゲッタが拡散しないような構成とす
る、例えば、該上下空間を連通する穴側に非蒸発型ゲッ
タを配置し、その反対側(バックプレート側)に蒸発型
ゲッタを配置することが好ましい。
【0041】上記電子源を構成したプレートがバックプ
レートとなっている(すなわち、該プレートの下部には
ゲッタ室がない)画像表示装置においては、画像表示部
以外の側面空間に、上記第1のゲッタ、かつ/または、
上記第2のゲッタを配置してもよい。
【0042】さらに、上記第1のゲッタおよび第2のゲ
ッタの使用法(蒸発型ゲッタにあってはフラッシュ(加
熱による側壁面等への蒸着)を指し、非蒸発型ゲッタに
あっては真空中での加熱活性化を指す)に関し、本発明
の特徴とするところは、次のとおりである。
【0043】まず、上記第1のゲッタは、パネル封着
(フェイスプレートとバックプレートを外枠を介して接
着する工程)時またはその直後に使用することを特徴と
する。
【0044】一方、上記第2のゲッタは、非蒸発型ゲッ
タについては上記画像表示装置のベーキング時に、ま
た、蒸発型ゲッタについては上記画像表示装置をベーキ
ングし真空排気管を封じ切った後(パネル封止後)に使
用することを特徴とする。
【0045】なお、非蒸発型ゲッタを、上記第1のゲッ
タおよび第2のゲッタとして用いることもでき、この場
合、該非蒸発型ゲッタを、パネル封着(フェイスプレー
トとバックプレートを外枠を介して接着する工程)時ま
たはその直後に活性化させ(第1回目)、かつ、上記画
像表示装置のベーキング時に再活性化させる(第2回
目)ことになる。この際、該非蒸発型ゲッタの上記第2
回目の活性化は、上記画像表示装置のベーキング時の熱
を利用してもよい。
【0046】同様に、同一の蒸発型ゲッタを上記第1の
ゲッタおよび第2のゲッタとして用いる場合(例えばB
aを用いた場合)は、上記画像表示装置の作製工程中に
少なくとも2回以上使用することになる。
【0047】
【作用】パネル封着(フェイスプレートとバックプレー
トを外枠を介して接着する工程)時またはその直後に、
ある一定のガス、すなわち、酸素および水蒸気に対して
排気速度の大きな第1のゲッタを使用(蒸発型ゲッタに
あってはフラッシュ(加熱による側壁面等への蒸着)を
指し、非蒸発型ゲッタにあっては真空中での加熱活性化
を指す)することで、画像装置内の酸素や水蒸気の分圧
が低減する。その結果、電子放出部やその他のパネル内
の部材への酸素や水蒸気の吸着速度が減少する。これに
より、該電子放出部の劣化や抵抗変化等が抑えられ、表
面伝導型電子放出素子の特性のばらつきが小さくなる。
【0048】次に、あらゆるガスに対して吸着能を有し
超高真空が維持できる第2のゲッタを、非蒸発型ゲッタ
については上記画像表示装置のベ―キング時に、また、
蒸発型ゲッタについては上記画像表示装置をベーキング
し真空排気管を封じ切った後(パネル封止後)に使用す
ることで、該画像表示装置内が長時間、超高真空下に維
持される。その結果、上記画像表示装置の寿命が長くな
る。
【0049】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【0050】[実施例1]本発明の第1実施例として、
表面伝導型電子放出素子を用いた薄型の画像表示装置に
おいて、第1のゲッタに、蒸発型ゲッタであるTiおよ
び非蒸発型ゲッタであるZr−V−Fe合金を用い、第
2のゲッタに、蒸発型ゲッタであるBaおよび非蒸発型
ゲッタであるZr−V−Fe合金を用いた例について説
明する。
【0051】図1は、本発明の第1実施例の構成を示す
断面図であり、図9に示した従来例を基本としている。
【0052】図1において、100は画像表示装置内部
を排気するための排気管(図では封じ切り後の状態を示
している)であり、101はバックプレート、140は
電子放出素子を構成した青板ガラスからなるプレート、
102と103は一定の間隔を隔てて設置された電極、
104は電極102と103の間に設けられた電子放出
部を含む薄膜、106は電子通過孔、107はグリッ
ド、108はメタルバック109および蛍光体110が
形成された青板ガラスからなるフェイスプレート、11
1は外枠であり、114および124は蒸発型ゲッタ材
を内包した蒸発型ゲッタ材コンテナである。蒸発型ゲッ
タ材コンテナ114および124は蒸発型ゲッタ材コン
テナ固定治具113および123に固定されている。
【0053】本実施例では、蒸発型ゲッタ材コンテナ1
14にBaを主成分とする蒸発型ゲッタ材を、また、蒸
発型ゲッタ材コンテナ124にTiを主成分とする蒸発
型ゲッタ材を用いた。
【0054】134は非蒸発型ゲッタ135を支持する
金属プレートで、本実施例では、非蒸発型ゲッタ135
にZr−V−Fe合金を用いた。なお、非蒸発型ゲッタ
135および金属プレート134は、非蒸発型ゲッタ固
定治具133に固定されている。また、141は上下空
間の連通穴である。
【0055】次に、本実施例の具体的な製造手順につい
て以下に説明する。
【0056】まず、図2〜6を参照して表面伝導型電子
放出素子の製造方法について説明する。
【0057】図2は本実施例で製造した素子の構成図で
あり、図3〜図6はその製造方法を示した説明図であ
る。
【0058】絶縁性基板201として石英基板を用い、
これを洗剤、純水および有機溶剤により十分に洗浄(図
3(a)参照)した後、レジスト材RD−2000N
(日立化成社製)を2500rpm、40秒間でスピン
ナー塗布し80℃、25分間加熱してプリベークした
(図3(b)参照)。次に、電極間隔L1は2μm、電
極長さW1は300μmの電極形状に対応するマスク2
00を用いて密着露光し、RD−2000N用の現像液
で現像した(図3(c)参照)。その後、120℃、2
0分加熱してポストベークした。
【0059】電極205,206の材料としては導電性
を有するものであればどのようなものであっても構わな
いが、本実施例ではニッケル金属を用いた。抵抗加熱蒸
着機を用いてニッケルを膜厚が1000Åになるまで毎
秒3Åで蒸着した(図3(d)参照)。その後、アセト
ンでリフトオフし、アセトン、イソプロピルアルコー
ル、続いて酢酸ブチルで洗浄後、乾燥した(図3(e)
参照)。
【0060】次に、クロム224を基板全面に500Å
蒸着した(図4(f)参照)。その後、レジスト材AZ
1370(ヘキスト社製)であるレジスト225を25
00rpm、30秒間スピンナー塗布し、90℃、30
分間加熱してプリベークした(図4(g)参照)。
【0061】次に、電子源材料を塗布するパターンを有
するマスク401を用いて露光し(図4(h)参照)、
現像液MIF312で現像した(図5(i)参照)。そ
の後、120℃、30分間加熱してポストベークした。
【0062】次に、(NH4)Ce(NO36/HCl
4/H2O=17g/5cc/100ccの組成の溶液
に30秒間浸漬し、クロム224をエッチングした(図
5(j)参照)。その後、アセトン中で10分間超音波
攪拌してレジスト225を剥離した(図5(k)参
照)。
【0063】続いて、120℃、10分加熱した。次
に、有機パラジウム(奥野製薬(株)製、ccp−42
30)含有溶液を800rpm、30秒間スピンナー塗
布した。その後、300℃、20分焼成して、酸化パラ
ジウム(PdO)微粒子(粒径:10Å〜150Å)を
主体とする微粒子状の電子放出部形成用薄膜202を形
成した(図5(l)参照)。
【0064】続いて、クロム224をリフトオフするこ
とで、素子電極205および206上に一部かかった電
子放出部形成用薄膜202を作製した(図6(m)参
照)。
【0065】以下は図1を用いて説明する。
【0066】上記素子電極と電子放出部形成用薄膜およ
び蒸発型ゲッタ材コンテナ114が形成されたプレート
140と、蒸発型ゲッタ材コンテナ124が形成された
バックプレート101を非蒸発型ゲッタ固定治具133
を介して接着させ、次に、フェイスプレート108とバ
ックプレート101を外枠111を介して接着させた。
接着(封着)には、主として低融点ガラス(日本電子硝
子(株)製、LS−3081)を用い、上方からおもり
により加圧し、大気中で封着熱処理温度410℃、封着
熱処理時間60分の条件下で焼成し、画像表示装置を形
成した。
【0067】次に、図示しない真空排気装置により排気
管100から上記装置内を真空排気した。本実施例で
は、この真空排気工程中に、第1のゲッタである非蒸発
型ゲッタ135(Zr−V−Fe合金)の加熱による活
性化、および蒸発型ゲッタ材コンテナ124の加熱によ
るTiの蒸着を行った。
【0068】次に、真空排気下、上記非蒸発型ゲッタが
室温まで下がるのを待って、素子電極205,2063
の間に電圧を印加し、微粒子膜である薄膜202を通電
処理(フォーミング処理)することにより、電子放出部
203を形成させ、また、h句膜204を形成した(図
6(n)参照)。なお、本実施例では、フォーミング処
理をフェイスプレート108とバックプレート101を
外枠111を介して接着させるパネル封着後に行った
が、これは該パネル封着前に行ってもよい。
【0069】次に、真空排気下、上記画像表示装置の表
示部に10kVを印加し、該装置を全面表示の状態にな
るようにTVレートで駆動電圧を印加し、駆動、動作時
間4時間の条件で表示部に電子線を照射し、画像表示さ
せることにより表示部の脱ガス(エージング)を行っ
た。
【0070】続いて、真空排気下、上記画像表示装置を
熱処理温度120℃、熱処理時間10時間の条件下で加
熱し、該装置内のベ―キングを行った。このとき、同時
に上記非蒸発型ゲッタ508(Zr−V−Fe合金)の
加熱による再活性化も行った。
【0071】最後に1×10-6Torr程度の真空度
で、排気管100をガスバーナーで熱することで溶着し
て外囲器の封止を行い、続いて、蒸発型ゲッタ材コンテ
ナ114の加熱によりBaの蒸着を行うことで画像表示
装置を完成させた。
【0072】このように、パネル封着直後に、酸素およ
び水蒸気に対して排気速度の大きな第1のゲッタを使用
することで、画像装置内の酸素や水蒸気の分圧が低減さ
れ、表面伝導型電子放出素子の特性のばらつきが小さく
なった。
【0073】また、あらゆるガスに対して吸着能を有し
超高真空が維持できる第2のゲッタを使用することで、
該画像表示装置内を長時間、超高真空下に維持できた。
【0074】なお、以上述べた構成は、画像表示装置を
作製する上で必要な概略構成であり、例えば各部材の材
料等、詳細な部分は上述した内容に限られるものではな
く、画像表示装置の用途に適するよう適宣選択すればよ
い。
【0075】[実施例2]本発明の第2実施例は、第1
実施例で用いた第1のゲッタTiの代わりにSbを用い
て第1実施例と同様の画像表示装置を作製した(構成は
図1に示したものと同様)。その結果、第1実施例とほ
ぼ同様の効果が得られた。
【0076】[実施例3]本発明の第3実施例は、第1
実施例で用いた第1のゲッタTiの代わりにBaを用い
て第1実施例と同様の画像表示装置を作製した(構成は
図1に示したものと同様)。その結果、第1実施例とほ
ぼ同様の効果が得られた。
【0077】[実施例4]本発明の第4実施例として、
表面伝導型電子放出素子を用いた薄型の画像表示装置に
おいて、第1のゲッタに非蒸発型ゲッタであるZr−V
−Fe合金を用い、第2のゲッタに蒸発型ゲッタである
Baおよび非蒸発型ゲッタであるZr−V−Fe合金を
用いた例について説明する。
【0078】図7は、本発明の第4実施例の構成を示す
断面図である。
【0079】図7に示す本実施例は、図1に示した第1
実施例の第1のゲッタTiを用いずに、金属プレート1
34の両面に非蒸発型ゲッタ135および136を配置
し、蒸発型ゲッタ材コンテナ固定治具123および蒸発
型ゲッタ材コンテナ124を省略したものであり、この
こと以外は構成、作製方法とも図1に示した第1実施例
と同様である。本実施例においても、第1実施例とほぼ
同様の効果が得られた。
【0080】[実施例5]本発明の第5実施例として、
表面伝導型電子放出素子を用いた図8に示すような薄型
の画像表示装置において、第1のゲッタに非蒸発型ゲッ
タであるZr−V−Fe合金を用い、第2のゲッタに蒸
発型ゲッタであるBaおよび非蒸発型ゲッタであるZr
−V−Fe合金を用いた例について説明する。
【0081】図8は、本発明の第5実施例の構成を示す
断面図である。
【0082】本実施例は、図1に示した第1実施例を基
本とするものである。図8中、800は画像表示装置内
部を排気するための排気管(図では封じ切り後の状態を
示している)であり、801はバックプレート、802
と803は一定の間隔を隔てて設置された電極、804
は電極802と803の間に設けられた電子放出部を含
む薄膜、806は電子通過孔、807はグリッド、80
8はメタルバック809および蛍光体810が形成され
た青板ガラスからなるフェイスプレート、811は外枠
であり、814は蒸発型ゲッタ材を内包した蒸発型ゲッ
タ材コンテナである。蒸発型ゲッタ材コンテナ814は
蒸発型ゲッタ材コンテナ固定治具813に固定されてい
る。
【0083】本実施例が第1実施例と異なる点は、電極
802と803および薄膜804からなる電子放出部を
搭載する板がバックプレート201とされている点と、
電子放出部と蒸発型ゲッタ材コンテナ814との間に金
属プレート834に固定した非蒸発型ゲッタ835およ
び836が配置されている点である。
【0084】第1のゲッタと第2のゲッタの使用法は、
上記第4実施例と同様である。
【0085】本実施例では、表面伝導型電子放出素子の
特性のばらつきが、従来のものに比べれば小さかった
が、上記第1〜4実施例に比べればやや大きかった。
【0086】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載するような効果を奏する。
【0087】表面伝導型電子放出素子を用いた画像表示
装置において、パネル封着時またはその直後に、酸素お
よび水蒸気に対して排気速度の大きな第1のゲッタを使
用することで、画像装置内の酸素や水蒸気の分圧が低減
でき、表面伝導型電子放出素子の特性のばらつきを小さ
くすることができる効果がある。
【0088】また、あらゆるガスに対して吸着能を有し
超高真空が維持できる第2のゲッタを使用することで、
該画像表示装置内を長時間、超高真空下に維持すること
ができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1乃至第3の実施例の構成を示す断
面図である。
【図2】本発明の実施例で製造した表面伝導型電子放出
素子の構成を示す説明図である。
【図3】(a)〜(e)のそれぞれは電子放出素子の製
造方法の第一の部分の工程を示す工程図である。
【図4】(f)〜(h)のそれぞれは電子放出素子の製
造方法の第二の部分の工程を示す工程図である。
【図5】(i)〜(l)のそれぞれは電子放出素子の製
造方法の第三の部分の工程を示す工程図である。
【図6】(m),(n)のそれぞれは電子放出素子の製
造方法の第四の部分の工程を示す工程図である。
【図7】本発明の第4の実施例の構成を示す断面図であ
る。
【図8】本発明の第5の実施例の構成を示す断面図であ
る。
【図9】電子放出素子を用いた従来の画像表示装置の構
成を示す断面図である。
【図10】電子放出素子を用いた従来の画像表示装置の
構成を示す斜視図である。
【図11】表面伝導型電子放出素子の一般的な構成を示
す説明図である。
【符号の説明】
200,401 マスク 201 絶縁性基板 202 電子放出部形成用薄膜 203 電子放出部 204 電子放出部を含む薄膜 205,206,22,23 素子電極 224 クロム 225 レジスト 100,800 排気管 101,801 バックプレート 102,103,802,803 電極 104,804 電子放出部を含む薄膜 106,806 電子通過孔 107,807 グリッド 108,808 フェイスプレート 109,809 メタルバック 110,810 蛍光体 111,811 外枠 113,813 蒸発型ゲッタ材コンテナ固定治具 114,814 蒸発型ゲッタ材コンテナ 133 非蒸発型ゲッタ固定治具 134,835 金属プレート 135,136,835,836 非蒸発型ゲッタ 140 電子放出素子を構成したプレート 141 上下空間連通穴

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子源と、該電子源から放出される電子
    ビームを変調または加速する電極と、電子ビームの照射
    により発光する蛍光面部材と、内部真空を維持するため
    のゲッタを少なくとも内装し、封止可能な排気管を備え
    る画像表示装置において、 特定の種類のガスに対する吸着能力の大きな第1のゲッ
    タと、該第1のゲッタよりも吸着能を有するガスの種類
    が多い第2のゲッタを有することを特徴とする画像表示
    装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の画像表示装置において、 第1のゲッタおよび第2のゲッタのそれぞれが蒸発型ゲ
    ッタであることを特徴とする画像表示装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の画像表示装置において、 第1のゲッタおよび第2のゲッタのそれぞれが装置作製
    工程中の最高温度以下で活性化可能な非蒸発型ゲッタで
    あることを特徴とする画像表示装置。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の画像表示装置において、 第1のゲッタおよび第2のゲッタとして、蒸発型ゲッタ
    と装置作製工程中の最高温度以下で活性化可能な非蒸発
    型ゲッタとが組み合わされて用いられることを特徴とす
    る画像表示装置。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載
    の画像表示装置の製造方法であって、 第1のゲッタおよび第2のゲッタの使用が、それぞれ、
    画像表示装置作製工程中の異なる時点でなされることを
    特徴とする画像表示装置の製造方法。
  6. 【請求項6】 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載
    の画像表示装置の製造方法であって、 第1のゲッタの使用を、蛍光面部材が形成されたフェイ
    スプレートと電子源が形成されたバックプレートとを外
    枠を介して接着するパネル封着時に行うことを特徴とす
    る画像表示装置の製造方法。
  7. 【請求項7】 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載
    の画像表示装置の製造方法であって、 第1のゲッタの使用を、蛍光面部材が形成されたフェイ
    スプレートと電子源が形成されたバックプレートとを外
    枠を介して接着するパネル封着後に行うことを特徴とす
    る画像表示装置の製造方法。
  8. 【請求項8】 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載
    の画像表示装置の製造方法であって、 第2のゲッタとして非蒸発型ゲッタが用いられている場
    合にはその使用を画像表示装置を加熱処理するベーキン
    グ時に行い、また、第2のゲッタとして蒸発型ゲッタが
    用いられている場合にはその使用を画像表示装置をベー
    キングし、真空排気管を封じ切った後に行うことを特徴
    とする画像表示装置の製造方法。
  9. 【請求項9】 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載
    の画像表示装置において、 電子源が、対向する電極間に電子放出部を有する表面伝
    導型電子放出素子から構成されていることを特徴とする
    画像表示装置。
  10. 【請求項10】 請求項1乃至請求項4のいずれかに記
    載の画像表示装置において、 電子源が、対向する電極問に電子放出部を有する表面伝
    導型電子放出素子から構成されており、かつ、第1のゲ
    ッタにより吸着されるガスが、酸素および水蒸気である
    ことを特徴とする画像表示装置。
  11. 【請求項11】 請求項10に記載の画像表示装置にお
    いて、 第1のゲッタが、蒸発型ゲッタであることを特徴とする
    画像表示装置。
  12. 【請求項12】 請求項10に記載の画像表示装置にお
    いて、 第1のゲッタが、画像表示装置作製工程中の最高温度以
    下で活性化可能な非蒸発型ゲッタであることを特徴とす
    る画像表示装置。
  13. 【請求項13】 請求項10に記載の画像表示装置にお
    いて、 第1のゲッタが、蒸発型ゲッタと画像表示装置作製工程
    中の最高温度以下で活性化可能な非蒸発型ゲッタとが組
    み合わされたものであることを特徴とする画像表示装
    置。
  14. 【請求項14】 請求項11または請求項13に記載の
    画像表示装置において、 蒸発型ゲッタの主成分が、Ca,Sr,Ba,Ti,Z
    r,Zn,Si,Ge,Sb,Mg,Agの中から選ば
    れる1種または2種以上であることを特徴とする画像表
    示装置。
  15. 【請求項15】 請求項12または請求項13に記載の
    画像表示装置において、 非蒸発型ゲッタが、Zr−Al合金、Zr−Fe合金、
    Zr−Ni合金、Zr−Nb−Fe合金、Zr−Ti−
    Fe合金、Zr−V−Fe合金の中から選ばれる1種ま
    たは2種以上であることを特徴とする画像表示装置。
  16. 【請求項16】 請求項9または請求項10に記載の画
    像表示装置において、 第2のゲッタが、蒸発型ゲッタであることを特徴とする
    画像表示装置。
  17. 【請求項17】 請求項9または請求項10に記載の画
    像表示装置において、 第2のゲッタが、画像表示装置作製工程中の最高温度以
    下で活性化可能な非蒸発型ゲッタであることを特徴とす
    る画像表示装置。
  18. 【請求項18】 請求項9または請求項10に記載の画
    像表示装置において、 第2のゲッタが、蒸発型ゲッタと画像表示装置作製工程
    中の最高温度以下で活性化可能な非蒸発型ゲッタとが組
    み合わされたものであることを特徴とする画像表示装
    置。
  19. 【請求項19】 請求項16または請求項18に記載の
    画像表示装置において、 蒸発型ゲッタの主成分が、Ca,Sr,Ba,Ti,Z
    r,V,Nb,Cr,Fe,Ni,Coの中から選ばれ
    る1種または2種以上であることを特徴とする画像表示
    装置。
  20. 【請求項20】 請求項17または請求項18に記載の
    画像表示装置において、 非蒸発型ゲッタが、Zr−Al合金、Zr−Fe合金、
    Zr−Ni合金、Zr−Nb−Fe合金、Zr−Ti−
    Fe合金、Zr−V−Fe合金の中から選ばれる1種ま
    たは2種以上であることを特徴とする画像表示装置。
  21. 【請求項21】 電子源を構成したプレートの下部、す
    なわち蛍光体等を構成したフェイスプレートとは反対側
    の空間にゲッタ室を設けた構成の画像表示装置におい
    て、該ゲッタ室に、請求項1、請求項2または請求項6
    〜13のいずれかに記載のゲッタを少なくとも1つ以上
    配置したことを特徴とする画像表示装置。
  22. 【請求項22】 請求項1乃至請求項4または請求項9
    乃至請求項21のいずれかに記載の画像表示装置におい
    て、 電子源が構成されたプレートに、上下空間を連通する穴
    を設けてゲッタ室とし、第1のゲッタまたは第2のゲッ
    タの少なくとも一方を1つ以上配置したことを特徴とす
    る画像表示装置。
  23. 【請求項23】 請求項1乃至請求項4または請求項9
    乃至請求項21のいずれかに記載の画像表示装置におい
    て、 電子源が構成されたプレートをバックプレートとし、画
    像表示部以外の側面空間に、第1のゲッタまたは第2の
    ゲッタの少なくとも一方を1つ以上配置したことを特徴
    とする画像表示装置。
  24. 【請求項24】 請求項9乃至請求項15または請求項
    21乃至請求項23のいずれかに記載の画像表示装置の
    製造方法であって、 第1のゲッタの使用を、蛍光面部材が形成されたフェイ
    スプレートと電子源が形成されたバックプレートとを外
    枠を介して接着するパネル封着時に行うことを特徴とす
    る画像表示装置の製造方法。
  25. 【請求項25】 請求項9乃至請求項15または請求項
    21乃至請求項23のいずれかに記載の画像表示装置の
    製造方法であって、 第1のゲッタの使用を、蛍光面部材が形成されたフェイ
    スプレートと電子源が形成されたバックプレートとを外
    枠を介して接着するパネル封着後に行うことを特徴とす
    る画像表示装置の製造方法。
  26. 【請求項26】 請求項9乃至請求項15または請求項
    21乃至請求項23のいずれかに記載の画像表示装置の
    製造方法であって、 第2のゲッタとして非蒸発型ゲッタが用いられている場
    合にはその使用を画像表示装置を加熱処理するベーキン
    グ時に行い、また、第2のゲッタとして蒸発型ゲッタが
    用いられている場合にはその使用を画像表示装置をベー
    キングし、真空排気管を封じ切った後に行うことを特徴
    とする画像表示装置の製造方法。
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Cited By (4)

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