JPH1012162A - ゲッタ装置およびこれを用いる画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、フェイスプレートの陽極層とバッ
クプレートの陰極層間の絶縁不良を起こすことなく、画
像表示装置内の放出ガスを効率良く吸着排気することが
可能で、生産性良く薄型の画像表示装置の製造が可能と
なるゲッタ装置およびこれを用いる平面型画像表示装置
を提供することを目的とする。 【解決手段】 真空容器内に設置される蒸発型ゲッタ材
を用いるゲッタ装置であって、前記ゲッタ材を収納する
ゲッタコンテナと、ゲッタフラッシュにより形成される
ゲッタ膜形成領域に設けられたゲッタ膜溶断電極とを有
するゲッタ装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はゲッタ被着基板にゲ
ッタ膜溶断電極を形成したゲッタ装置及び、これらを用
いた平面型画像表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、画像形成装置として蛍光表示
管、電界放出型及び表面伝導型の電子放出素子を用いた
表示装置など、主に蛍光体を励起して発光させる画像表
示装置は、平面でかつ明るく見やすいなどの利点を有し
ており、産業上積極的に応用され、また期待されてい
る。電子ビームを発生源として、表面伝導型素子を用
い、電子ビームを加速し蛍光体に照射し、発光させ画像
を表示させる薄型の画像表示装置が本出願人より出願さ
れている（特開平３-２６１０２４）。

【０００３】図３及び図４に、上記公報に開示されてい
る画像表示装置の斜視図及び断面図を示す。この画像形
成装置は、蛍光表示管内部を排気するための排気管３０
０（図では封じきり後の状態を示している）、一定の間
隔を隔てて設置された電極と後述する表面伝導型電子放
出素子とそれを駆動する配線を含む薄膜３０６、この電
子放出素子等を表面に形成した青板ガラスからなるリア
プレート３０１、蛍光体３０７及びメタルバツク３０８
が積層形成された青板ガラスからなるフェイスプレート
３０３、外枠３０２、ゲッタ３０５等から構成されてい
る。ゲッタ３０５はゲッタ遮蔽板３０４に固定されてお
り、内部には蒸発型ゲッタ材を収納している。

【０００４】この画像表示装置の製造方法は、まず低融
点ガラス等で溶封して形成された気密容器内を排気管３
００を通して真空排気し、さらにベーキングによって脱
ガスを行ったあと、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
設置された通常目的のゲッタ材が収納されたゲッタ３０
５を加熱して収納された蒸発型ゲッタ材をフェイスプレ
ート３０３に蒸着することによって画像表示装置を完成
させる。

【０００５】一般にゲッタ３０５は一部が解放された金
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、リング状のものが用いら
れている。この通常目的のゲッタ材は、誘導加熱もしく
は通電加熱によってフラッシュし、画像表示装置内に付
着させられる。画像表示装置内に付着したゲッタ材は、
ガスを吸着し、パネル内の真空維持作用をもつ。

【０００６】ここで用いられる表面伝導型素子として
は、電子放出をつかさどる薄膜としてＡｕ薄膜によるも
の［Ｇ．Ｄｉｔｔｍｅｒ：”Ｔｈｉｎ Ｓｏｌｉｄ Ｆ
ｉｌｍｓ”，９，３１７（１９７２）］、Ｉｎ₂Ｏ₃／Ｓ
ｎＯ₂薄膜によるもの［Ｍ．Ｈａｒｔｗｅｌｌ ａｎｄ
Ｃ．Ｇ．Ｆｏｎｓｔａｄ：”ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．
ＥＤ Ｃｏｎｆ“，５１９（１９７５）］、カ−ボン薄
膜によるもの［荒木久他：真空、第２６巻、第１号、２
２頁（１９８３）］等が報告されている。

【０００７】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．ハートウエルの素子構成を
図５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−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５０３が形成される。５０４は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。

【０００８】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５
０２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５０３を形成するのが一般的であった。即ち、
フォーミングとは前記電子放出部形成用薄膜５０２の両
端に電圧を印加通電し、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５０３を形成することである。

【０００９】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用薄膜５０２を電子放出部
を含む薄膜５０４と呼ぶ。

【００１０】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５０４に電圧
を印加し、素子に電流を流すことにより、上述電子放出
部５０３より電子を放出せしめるものである。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、様々の問題があったが、本出
願人は、鋭意検討した結果、実用化上の様々な問題点を
解決してきた。

【００１１】この表面伝導型放出は、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、この特徴を生したい
ろいろ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。表示装置等の画像表示装置において
は、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。

【００１２】表面伝導型放出素子を多数配置した電子源
と、この電子源より放出される電子によって可視光を発
光する蛍光体とを組み合わせた画像表示装置は、大画面
の装置でも比較的容易に製造でき、かつ表示品位の優れ
た自発光型表示装置である（例えば、本出願人のＵＳＰ
５０６６８８３）。

【００１３】

【発明が解決しようする課題】前述のようにフェイスプ
レート３０３とリアプレート３０１から構成される平面
型の画像表示装置においては、真空排気終了後、真空容
器内の放出ガスを吸着させ、安定な真空度を得るため、
真空容器の端部に設けられたゲッタ３０５を高周波加熱
装置により赤熱しフラッシュする。しかし、近年、画像
表示装置の大型化と高性能化に伴い、ゲッタの排気コン
ダクタンスを向上させるためゲッタ３０５と画像表示領
域との距離が短くなり、飛散ゲッタの遮蔽板を設けない
とゲッタ膜が画像表示領域まで達し、その量が多い場合
にはフェイスプレート３０３の陽極層とリアプレート３
０１の電子源間をゲッタ膜がつなぎ絶縁不良を起こすと
いう問題があった。

【００１４】そして、ゲッタフラッシュで被着したゲッ
タ膜により一度、絶縁不良を生じると、その絶縁不良は
後から修正したり回復することができないという問題が
あった。

【００１５】そこで、ゲッタ膜が画像表示領域に形成さ
れるのを抑えるために、ゲッタ３０５の取り付け角度、
ゲッタフラッシュ時の高周波出力および加熱時間を調整
する方法もとられるが、その調整には細心の注意が必要
となるので、生産技術上問題が生じやすかった。

【００１６】このため、画像表示領域とゲッタ３０５と
の間に一部分を開放したゲッタ遮蔽板３０４を設けるこ
とでゲッタ膜の画像表示領域への飛散を防止する方法が
とられる。しかし、この方法は飛散するゲッタ膜を確実
に遮蔽し絶縁不良を防止する効果はあるものの、ゲッタ
膜による吸着排気速度はゲッタ遮蔽板の開口部によって
著しく律速され、画像表示装置内の放出ガスを吸着排気
する速度に問題が生じる場合があった。

【００１７】本発明は、かかる問題を解決するためにな
されたものであり、フェイスプレートの陽極層とリアプ
レートの電子源間の絶縁不良を起こすことなく、画像表
示装置内の放出ガスを効率良く吸着排気することが可能
で、生産性良く薄型の画像表示装置の製造が可能となる
ゲッタ装置およびこれを用いる平面型画像表示装置を提
供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、真空容器内に
設置される蒸発型ゲッタ材を用いるゲッタ装置であっ
て、前記ゲッタ材を収納するゲッタコンテナと、ゲッタ
フラッシュにより形成されるゲッタ膜形成領域に設けら
れたゲッタ膜溶断電極とを有するゲッタ装置に関する。

【００１９】また本発明は、基板上に電子放出する電子
源を配置したリアプレートと、前記電子源から放出され
る電子線の照射により画像を形成するフェイスプレート
とが外枠を挟んで対向して配置され、該リアプレート、
フェイスプレートおよび外枠で真空容器を構成する平面
型画像表示装置において、蒸発型ゲッタ材を用いるゲッ
タ装置であって、ゲッタ材を収納するゲッタコンテナ
と、ゲッタフラッシュにより形成されるゲッタ膜形成領
域に設けられたゲッタ膜溶断電極とを有するゲッタ装置
を内部に設置したことを特徴とする平面型画像表示装置
に関する。

【００２０】さらに本発明では、上記のゲッタ装置を用
いて、蒸発型ゲッタ材をゲッタフラッシュし、ゲッタ膜
を形成する工程と、前記ゲッタ膜溶断電極に通電し、前
記ゲッタ膜の一部分を溶断分離する工程とを含む工程に
よって、ゲッタ膜によって絶縁不良を起こした部分の絶
縁を回復することができる。

【００２１】本発明によれば、ゲッタ膜形成領域に予め
ゲッタ膜溶断電極を設けることで、ゲッタフラッシュに
よる被着ゲッタ膜で画像表示装置内のフェイスプレート
の陽極層とリアプレートの電子源間の絶縁不良が生じた
際、このゲッタ膜溶断電極に溶断電圧を印加し、ゲッタ
膜の一部分を溶断し、絶縁領域を形成することでゲッタ
膜による絶縁不良を回復することができる。即ち、一
度、ゲッタ膜で絶縁不良になった画像表示装置を再生す
ることができるので、製品歩留まりを向上させることが
できる。また、ゲッタ膜の吸着速度を律速させてしまう
ゲッタ遮蔽板を設ける必要がないので画像表示装置内の
放出ガスを効率良く吸着排気することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明では、蒸発型ゲッタ材とし
て通常用いられる、Ｂａ、Ｍｇ、Ｔｉ等の金属および金
属化合物を用いることができる。ゲッタコンテナは、ゲ
ッタ材を収納し、ゲッタフラッシュできるような構造で
あれば形状等は限定されず、例えばリング状、線状、タ
ブレット状等の形状にすることができる。ゲッタコンテ
ナの材料も、目的にあわせ適宜選ぶことができる。

【００２３】ゲッタ膜溶断電極は、あらかじめゲッタ材
の飛散範囲からゲッタ膜の形成範囲を予測し、ゲッタ膜
を溶断したい箇所に設置する。ゲッタ膜溶断電極は、通
電してゲッタ膜を溶断し、絶縁領域を形成できるような
ものであればどのようなものでも用いることができる。
例えば、２本の配線を形成し、この２本の間に電圧を印
加通電して２本の配線間のゲッタ膜を飛散させて絶縁領
域を形成することができる。印加通電する電圧または電
流は、直流、交流、パルス波形等いずれでも良い。

【００２４】ゲッタ膜溶断電極またはこの電極に給電す
る配線が、真空容器または画像表示装置の外部まで引き
出されていると、真空容器または画像表示装置が完成後
に通電してゲッタ膜を溶断することができるので特に好
ましい。

【００２５】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に
説明する。図１（ａ）は、本発明による薄型の画像表示
装置の一実施例による構成を示す要部拡大断面図であ
る。図１（ａ）に示すように、例えば板ガラス材からな
る絶縁性基板１０の画像表示領域Ａの表面（内面）に
は、陽極層のＩＴＯ透明導電膜４が形成され、その上に
蛍光体５が形成され、さらにその上に薄いアルミ膜のメ
タルバック６が順次積層形成されている。

【００２６】さらに同じ絶縁性基板１０のゲッタ膜形成
領域Ｂには、ゲッタフラッシュにより被着形成されるゲ
ッタ膜を通電により溶断するためのゲッタ膜溶断電極１
ａ、１ｂが数ミリの間隔を隔てて設けてある。これらを
形成した絶縁基板１０をフェイスプレートという。

【００２７】同様に板ガラスからなる絶縁性基板１１の
表面には電子源を構成する電子放出素子を選択駆動する
ための駆動配線１３、１４が絶縁層を介してマトリック
ス状に形成されている。この配線上に蛍光体５の画素に
対応する電子源が配設、接続され順次、時間駆動で各電
子源を切り替えることで蛍光画像を表示する。この絶縁
性基板１１はリアプレートを兼ねている。

【００２８】本発明の薄型の画像表示装置は前述のフェ
ースプレート１０とリアプレート１１の間に同じ絶縁性
材料の板ガラスを加工した外枠１２を挟みフリットガラ
スで封着して画像表示装置の容器をつくる。その際、容
器内を真空に排気するため、図１（ｂ）に示すように排
気管７を外枠１２の一部分に一緒に封着する。また容器
を排気、封止した後、高真空に維持させるためのゲッタ
２も封着前に容器内に配置する。

【００２９】画像表示装置は薄く面積が広いため、画像
表示領域の周辺に配置するゲッタからの画像表示領域へ
の排気コンダクタンスは良くない。そのため、できるだ
け画像表示領域にゲッタ２を近接させて配置することが
好ましい。特に近年、画像表示装置の大型化への要求が
強くなっており、ゲッタ２は画像表示領域Ａに近接させ
る必要がある。

【００３０】ゲッタフラッシュは通常次のように行う。
画像表示装置の容器を排気、封止したあと、ゲッタ２に
フェイスプレートの外側から高周波加熱装置のワークコ
イルをあてゲッタ２を８００度以上に加熱すると、ゲッ
タ２の中のゲッタ材が発熱反応を起こし１２００℃前後
に昇温する。この発熱反応によりＢａ金属等のゲッタ材
が蒸発飛散しフェースプレート内壁に図１（ｂ）に示す
ようなゲッタ膜３として蒸着される。

【００３１】画像表示装置内でのゲッタ膜の被着状態を
図１（ａ）で説明する。図１（ａ）で示されるゲッタ膜
３のように、ゲッタフラッシュでゲッタ２から飛散する
ゲッタ材は、薄い真空容器内で蒸着され、しかもゲッタ
２と画像表示領域Ａとの間に遮蔽板がないために、フェ
イスプレート１０側では画像表示領域Ａにも飛散しＩＴ
Ｏ透明導電膜４、蛍光体５、メタルバツク６の陽極層ま
で達し、さらに、外枠１２やリアプレート１１側では電
子源９、駆動配線１３、１４にまでも達し、ゲッタ膜を
形成することがある。このような状態になると、金属性
のゲッタ膜が導電路を形成することで陽極層と電子源間
の絶縁抵抗が減少し絶縁不良となり、所定の電子加速電
圧を印加できなくなり画像表示装置として品質を低下さ
せ、不良になる。

【００３２】しかし、このような場合でも、ゲッタ膜溶
断電極１ａ、１ｂが図１（ｂ）に示すように、予めゲッ
タ膜３の被着部分に形成されているため、ゲッタ膜が被
着した後、この両電極間に直流電圧、交流電圧またはパ
ルス状の電圧を印加通電し、図２に示すように両電極間
に被着しているゲッタ膜３を溶断することにより、ゲッ
タ膜３による導電路を断ち陽極層と電子源の絶縁不良を
修復、再生することができる。

【００３３】なお、この実施例においては、フェイスプ
レート１０の画像表示領域Ａの近傍にゲッタ膜溶断電極
１ａ、１ｂを設けた場合について説明したが、本発明は
これに限定されるものではなくリアプレート１１、外枠
１２などの被着ゲッタ膜３が導電路を形成する部分で溶
断効果のある箇所であればゲッタ膜溶断電極１ａ、１ｂ
の形成位置は問わない。

【００３４】また、前述した実施例はフェイスプレート
に一対のゲッタ膜溶断電極を設けた場合について説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではなくゲッタ膜
形成領域Ｂであれば複数のゲッタ膜溶断電極対を形成し
てもよい。

【００３５】

【発明の効果】本発明のゲッタ装置及び平面型画像装置
によれば、ゲッタ膜被着領域にゲッタ膜溶断電極を形成
することによって、フェースプレートの陽極層とリアプ
レートの電子源との間のゲッタ膜による絶縁不良を、ゲ
ッタフラッシュしたあとでも再生できるので製品歩留ま
りを向上できる。

【００３６】また、ゲッタフラッシュ工程での飛散ゲッ
タ膜の被着領域を厳しく制御する必要が無くなり、ゲッ
タの配置、角度、高周波加熱装置の出力、加熱時間等の
微調整が不要となり、ゲッタフラッシュ工程の作業性が
良好になり生産性が向上する。

【００３７】さらに、ゲッタ膜による絶縁不良を容易に
回復できることから、ゲッタの飛散防止のための遮蔽板
を画像表示領域との間に設ける必要がなく、ゲッタを画
像領域に近接配置できるようになり、良好な排気コンダ
クタンスで構成でき高性能で信頼性のある画像表示装置
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像表示装置の１例を示す図であ
る。

【図２】本発明のゲッタ膜溶断電極によりゲッタ膜の一
部を溶断した跡を拡大した断面図である。

【図３】従来の画像表示装置の斜視図である。

【図４】従来の画像表示装置の要部拡大断面図である。

【図５】本発明に用いられる表面伝導型電子放出素子の
構成を示す模式的平面図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ：ゲッタ膜溶断電極 ２：ゲッタ ３：ゲッタ膜 ４：ＩＴＯ透明導電膜 ５：蛍光体 ６：メタルバツク ７：排気管 ８：ゲッタ膜の溶断用電源 ９：表面伝導型の電子源 １０：フェイスプレート １１：リアプレート １２：外枠 １３，１４：電子源の駆動配線

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空容器内に設置される蒸発型ゲッタ材
   を用いるゲッタ装置であって、 前記ゲッタ材を収納するゲッタコンテナと、 ゲッタフラッシュにより形成されるゲッタ膜形成領域に
   設けられたゲッタ膜溶断電極とを有するゲッタ装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のゲッタ装置を用いて、 蒸発型ゲッタ材をゲッタフラッシュし、ゲッタ膜を形成
   する工程と、 前記ゲッタ膜溶断電極に通電し、前記ゲッタ膜の一部分
   を溶断分離する工程とを含む絶縁回復方法。
3. 【請求項３】 基板上に電子放出する電子源を配置した
   リアプレートと、前記電子源から放出される電子線の照
   射により画像を形成するフェイスプレートとが外枠を挟
   んで対向して配置され、該リアプレート、フェイスプレ
   ートおよび外枠で真空容器を構成する平面型画像表示装
   置において、 蒸発型ゲッタ材を用いるゲッタ装置であって、 ゲッタ材を収納するゲッタコンテナと、 ゲッタフラッシュにより形成されるゲッタ膜形成領域に
   設けられたゲッタ膜溶断電極とを有するゲッタ装置を内
   部に設置したことを特徴とする平面型画像表示装置。
4. 【請求項４】 基板上に電子放出する電子源を配置した
   リアプレートと、前記電子源から放出される電子線の照
   射により画像を形成するフェイスプレートとが外枠を挟
   んで対向して配置され、該リアプレート、フェイスプレ
   ートおよび外枠で真空容器を構成する平面型画像表示装
   置の製造方法において、 蒸発型ゲッタ材を用いるゲッタ装置であって、ゲッタ材
   を収納するゲッタコンテナと、ゲッタフラッシュにより
   形成されるゲッタ膜形成領域に設けられたゲッタ膜溶断
   電極とを有するゲッタ装置を前記真空容器内部に設置
   し、 前記蒸発型ゲッタ材をゲッタフラッシュし、ゲッタ膜を
   形成した後に、 前記ゲッタ膜溶断電極に通電し、前記ゲッタ膜の一部分
   を溶断分離し、前記リアプレートとフェイスプレート間
   の絶縁を回復することを特徴とする平面型画像表示装置
   の製造方法。