JPH1021859A

JPH1021859A - ゲッタ装置、およびこれを用いる真空容器および画像表示装置

Info

Publication number: JPH1021859A
Application number: JP17111096A
Authority: JP
Inventors: Kumiko Kaneko; 久美子金子
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-07-01
Filing date: 1996-07-01
Publication date: 1998-01-23

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、ゲッタ装置が自立し、基板等に無
接着で固定できる構造で、簡易にゲッタを設置すること
が可能である新規な構成のゲッタ装置を提供し、真空容
器、画像表示装置の製造工程において、作製の簡略化、
生産性向上、歩留まり向上、熱工程の減数による素子劣
化の低減することを目的とする。【解決手段】真空容器内にゲッタ材を飛散させるゲッ
タ装置であって、該ゲッタ装置が、ゲッタ材を収納する
ゲッタコンテナと該ゲッタコンテナを保持する変形構造
部材および非変形構造部材で構成されるか、またはゲッ
タコンテナと変形構造部材とで構成される自立構造であ
り、該変形構造部材は、高さが真空容器内部の高さ以上
であって、かつ弾性構造を有し、ゲッタ装置を真空容器
内に配置したときに変形してゲッタ装置を所定位置に固
定する無接着固定構造であることを特徴とするゲッタ装
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、真空容器内にゲッ
タ材を飛散させることで真空を維持する真空容器や画像
表示装置、およびこれらに用いられるゲッタ装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、画像表示装置として、プラズ
マデイスプレイ、ＥＬ表示装置、電子線を用いた画像表
示装置、蛍光表示装置等があり、大画面化、高精細化、
高品質化の要求が増大し、各画像表示装置が開発されて
いる。これらの画像表示装置は、ゲッタを使用して真空
維持を行っている。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。その中で電子ビームの発
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
像表示装置が各種提案されている。

【０００３】表面伝導型電子放出素子型の例としては、
Ｍ．Ｉ．Ｅｌｉｎｓｏｎ、ＲａｄｉｏＥｎｇ．Ｅｌｅ
ｃｔｒｏｎＰｙｓ．、１０、１２９０、（１９６５）
等に開示されたものがある。

【０００４】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、電子放出が生ずる現象を利用するものである。こ
の表面伝導型電子放出素子としては、前記エリンソン等
によるＳｎＯ₂薄膜を用いたもの、Ａｕ薄膜によるもの
［Ｇ．Ｄｉｔｔｍｅｒ：”ＴｈｉｎＳｏｌｉｄＦｉ
ｌｍｓ”，９，３１７（１９７２）］、Ｉｎ₂Ｏ₃／Ｓｎ
Ｏ₂薄膜によるもの［Ｍ．Ｈａｒｔｗｅｌｌａｎｄ
Ｃ．Ｇ．Ｆｏｎｓｔａｄ：”ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．Ｅ
ＤＣｏｎｆ“，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。

【０００５】これらの表面伝導型電子放出素子の典型的
な例として前述のＭ．ハートウェルの素子構成を図１０
に模式的に示す。同図において１０１は基板である。１
０４は導電性薄膜で、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、後述の通電フ
ォーミングと呼ばれる通電処理により電子放出部１０５
が形成される。尚、図中の素子電極間隔Ｌは、０．５〜
１ｍｍ、Ｗは、０．１ｍｍで設定されている。

【０００６】本発明者らは、その中で電子ビームを発生
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
表示装置を提案している（特開平３−２６１０２４）。
この表面伝導型電子放出素子の典型的な素子構成を図１
１に示す。本図において２０１はバックプレート、２０
２、２０３は電気接続を得るための素子電極、２０４は
分散配置された微粒子導電材からなる導電薄膜である。

【０００７】これらの表面伝導型電子放出素子を用いた
画像表示装置の作製方法について述べる。図１２は、そ
の一例である画像表示装置の斜視図（ａ）と側面図
（ｂ）である。この画像表示装置は、表示管内部を排気
するための排気管３００（図では封じきり後の状態を示
している）、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３０１、一定の間隔を隔て設置された
電極３０２と３０３、電極３０２、３０３間に設けられ
た電子放出部を含む薄膜３０４、電子放出素子３０５、
メタルバック３０９及び蛍光体３１０が形成された青板
ガラスからなるフェースプレート３０８、外枠３１１で
構成され、さらに内部にゲッタ装置３１４、ゲッタが素
子側に飛散するのを防止する遮蔽板３１５が設けられて
いる。

【０００８】ゲッタ装置３１４はパネル内の真空を維持
する目的の通常の蒸発型ゲッタ材を内部に収納してお
り、この蒸発型ゲッタ材はフェースプレート３０８また
はバックプレート３０１に蒸着される。真空容器内は排
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熔融
させ、封じ切る（閉塞、切断）。最後に真空容器内部の
一端に設置されたゲッタ装置３１４を加熱して蒸発型ゲ
ッタ材をフェースプレート３０８またはバックプレート
３０１に蒸着する事によって画像表示装置として完成さ
せる。

【０００９】また、画像表示装置の他の例として、従来
より図１３（上面図（ａ）及び側面図（ｂ））に示すよ
うな蛍光表示装置が知られている（特公昭５６−４４５
３４参照）。同図において４０１は表示面となるガラス
板などの透明な基板であるバックプレート、４０２はフ
ェースプレート、４０３は枠である。これらのバックプ
レート４０１、フェースプレート４０２、および枠４０
３により真空容器が構成され内部が高真空に保たれてい
る。また、４０４は陽極パターン、４０５はコントロー
ルグリッド、４０６はフイラメント、４０７はゲッタ装
置、４０８はゲッタ遮蔽板、４０９は排気管である。

【００１０】ゲッタ遮蔽板４０８の底部は、バックプレ
ート４０１の端部に固着されて直立配置されており、こ
のゲッタ遮蔽板４０８の立面部のほぼ中央にフィラメン
トの一端が固定されている。ゲッタ装置４０７はこのゲ
ッタ遮蔽板４０８の表示部とは反対側の立面部上に点溶
接またはろう付けなどの手段によって固着されている。

【００１１】複数個の表示部をバックプレート４０１上
に作製し、次に枠４０３とゲッタ装置４０７を固定した
ゲッタ遮蔽板４０８をバックプレート４０１上に配置し
たのちに、フェースプレート４０２をバックプレート４
０１、枠４０３上に重ね合わせて低融点ガラス等を塗布
し、電気炉内で加熱し、固着させ真空容器を形成する。
その後空間を排気管４０９を通して、真空ポンプによっ
て真空排気を行なう。

【００１２】続いて、ホットプレート等の加熱手段によ
って加熱し、脱ガスを行い排気管をガスバーナーで加熱
し封じ切り、真空容器内に設置したゲッタ材を飛ばし、
表示装置を完成させる。

【００１３】また、従来の他の蛍光表示装置としての図
１４（上面図（ａ）及び側面図（ｂ））も知られてい
る。この蛍光表示装置では、図１３に示した装置とは異
なり、ゲッタ遮蔽板が無く、そして、ゲッタ装置４０７
はゲッタ固定用支持足を有している。このゲッタ固定支
持足を有するゲッタ装置４０７はバックプレート４０１
に固定されている。

【００１４】複数個の表示部をバックプレート４０１上
に作製し、次に枠４０３とゲッタ装置４０７をバックプ
レート４０１上に配置したのちに、フェースプレート４
０２をバックプレート４０１、枠４０３上に重ね合わせ
て低融点ガラス等を塗布し、電気炉内で加熱し、固着さ
せ真空容器を形成する。その後図１３と同様にして表示
装置を完成させる。

【００１５】これらの従来例において、一般にゲッタ装
置としては、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ゲッタコンテナに収納した
ものであり、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
着する。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。

【００１６】一方、フラッシュされたゲッタ膜は金属膜
であり、配線や素子等に飛散すると配線間等のショート
や劣化の原因になり、表示装置が使用できなくなるの
で、表示部に飛散しないように様々な工夫がされてい
る。工夫の中の一つとして、ゲッタ装置と画像表示部と
の間を十分に距離を離して設置する方法、あるいは、ゲ
ッタフラッシュ方向を表示部とは反対方向になるように
傾ける方法、また、表示部とゲッタ装置の間に前記の従
来例のように遮蔽板を置いて、ゲッタフラッシュ後に、
ゲッタ膜が素子上に乗るのを防止する方法等がある。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の真空容器または画像表示装置に用いられている
ゲッタ装置では、以下のような問題点がある。ゲッタ装
置は、それ自身では自立できない形状をしており、ゲッ
タ装置の固定維持方法としては、ゲッタ装置に付属する
ゲッタタブ等と呼ばれる板状あるいは、線状の物を支持
足等の固定部材に接合し、その接合した固定部材をフェ
ースプレートあるいは、バックプレートにフリット等で
接合したり、あるいは、ゲッタタブを直接フェースプレ
ートあるいは、バックプレートにフリット等で接合し固
定する方法によってゲッタ装置を所望の位置に設置して
使用していた。

【００１８】この方法では、例えば、フリットを用いて
接合する場合、支持足等の固定部材をゲッタ装置に接続
する熱工程の後、フェースプレートあるいは、バックプ
レートに再度フリットを塗布して固定部材を接合しなけ
ればならず、工程数の増加、作製時間の増大、部材の増
加等により生産性が悪く、また熱工程の回数増加によ
り、画像表示部が劣化するということも考えられる。

【００１９】また、フリットによらない方法でも、何ら
かの方法により、固定部材が動かないように、フェース
プレートあるいは、バックプレートに接合しなければな
らず、接合に時間がかかり、フリットを使用して固定す
る場合と同様に工程数の増加、作製時間の増大、部材の
増加等により生産性が悪くなる。

【００２０】また、支持足等の固定部材を使用しない方
法では、ゲッタ装置に付属しているタブ等を直接フェー
スプレートかバックプレートに固定することになるが、
この方法についても、例えば、フリットによって接合す
る場合、フェースプレートかバックプレートにゲッタ装
置を接続し固定する熱工程が必要であり、熱工程の回数
増加により、画像表示部が劣化するということも考えら
れる。フリットによらない場合でもフリットによる接合
と同様に工程数の増加、作製時間の増大等により生産性
が悪くなる。

【００２１】また、遮蔽板（飛散防止用部材）を使用し
てゲッタ装置を固定する場合には、まずゲッタ装置ある
いはゲッタタブを遮蔽板にフリット等何らかの方法によ
って接合し、その後ゲッタ装置が固定された遮蔽板をフ
ェースプレート、あるいは、バックプレートにフリット
等により接合していた。しかし、この場合も例えばフリ
ットによって接合する場合、フェースプレートかバック
プレートにゲッタ装置を接続し固定する熱工程が必要で
あり、熱工程の回数増加により、画像表示部が劣化する
ということも考えられる。フリットによらない場合でも
フリットによる接合と同様に工程数の増加、作製時間の
増大等により生産性が悪くなる。

【００２２】また、遮蔽板を使用しない場合には、ゲッ
タが表示部に飛散しないように表示部から十分な距離を
離してゲッタ装置を設置したり、あるいはゲッタ装置を
表示部と反対側や斜めに傾ける等の工夫が必要である
が、この場合、表示部から相当な距離を離す必要があ
り、表示部以外の無駄なスペースを広く取らなければな
らないという問題があった。

【００２３】本発明は、ゲッタ装置が自立し、基板等に
無接着で固定できる構造で、簡易にゲッタを設置するこ
とが可能である新規な構成のゲッタ装置を提供すること
を目的とする。そして、このゲッタ装置により、真空容
器、画像表示装置の製造工程において、作製の簡略化、
生産性向上、歩留まり向上、熱工程の減数による素子劣
化の低減することを目的とする。また、部材の点数を少
なくすると共に、ゲッタのスペースを小さくし、設置さ
れる真空容器、画像表示装置の面積を小さくすることを
目的とする。また本発明は、より一定の位置に安定して
ゲッタ装置を設置できる画像表示装置を提供することを
目的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明は、真空容器内に
ゲッタ材を飛散させるゲッタ装置であって、該ゲッタ装
置が、ゲッタ材を収納するゲッタコンテナと該ゲッタコ
ンテナを保持する変形構造部材および非変形構造部材で
構成されるか、またはゲッタコンテナと変形構造部材と
で構成される自立構造であり、該変形構造部材は、高さ
が真空容器の内部高さ以上であって、かつ弾性構造を有
し、ゲッタ装置を真空容器内に配置したときに変形して
ゲッタ装置を所定位置に固定する無接着固定構造である
ことを特徴とするゲッタ装置に関する。

【００２５】また、本発明は、電子ビームを発生する電
子放出源が設けられたバックプレートと、前記電子源と
対向して配置され、電子ビームの衝突により発光する蛍
光体が設けられたフェースプレートと、外枠とを有する
画像表示装置において使用されるゲッタ装置であって、
該ゲッタ装置が、ゲッタ材を収納するゲッタコンテナと
該ゲッタコンテナを保持する変形構造部材および非変形
構造部材で構成されるか、またはゲッタコンテナと変形
構造部材とで構成される自立構造であり、該変形構造部
材は、高さが外枠の高さ以上であって、かつ弾性構造を
有し、ゲッタ装置を画像表示装置内に配置したときにフ
ェースプレ−トとバックプレートとに挟まれて変形し、
ゲッタ装置を所定位置に固定する無接着固定構造である
ことを特徴とするゲッタ装置に関する。

【００２６】前記ゲッタが蒸発型ゲッタである場合に
は、前記変形構造部材をゲッタ飛散の遮蔽構造となるよ
うに構成することが好ましい。

【００２７】さらに本願の異なる発明は、ゲッタ装置を
備える真空容器または画像表示装置において、該ゲッタ
装置が、ゲッタ材を収納するゲッタコンテナと該ゲッタ
コンテナを保持する変形構造部材および／または非変形
構造部材で構成される自立構造であり、該ゲッタ装置を
配置する基板にゲッタ位置決め手段を設けた真空容器ま
たは画像表示装置に関する。

【００２８】本発明によれば、真空容器や画像表示内部
ヘ設置するゲッタ装置は、変形構造部材等を用いること
で自立構造となっているので、このゲッタ装置を基板等
の他の部材に接合して固定しなくても、ゲッタ材を収納
しているゲッタコンテナを基板等から離して保持するこ
とができる。また、該変形構造部材は、真空容器または
画像表示装置のフェースプレート−バックプレート間距
離と同等もしくは高く、容器内に配置されたときにフェ
ースプレートとバックプレートとに挟まれて固定される
のでゲッタ装置を、簡易に真空容器内に設置することが
可能となる。そこで作製の簡略化、生産性向上、歩留ま
り向上、熱工程の減数が可能となるゲッタ装置を提供す
ることができる。またこれにより画像表示装置の素子の
劣化を低減できる。

【００２９】また、該ゲッタ装置を配置する基板にゲッ
タ位置決め手段を設けることにより、ゲッタ装置をさら
に正確に所定位置に配置することが可能となり、この場
合、必ずしも変形構造部材を用いなくても良いが、ゲッ
タコンテナを保持する構造部材の少なくとも一つに、大
気圧に耐えうる耐大気圧構造の非変形構造部材を用いる
と真空容器や画像表示装置の耐大気圧性を向上させるこ
とができる。

【００３０】本発明では、自立構造でかつ基板等に接着
して固定する必要が無く、変形構造部材が遮蔽構造も兼
ね備えることができるので、真空容器、画像表示装置の
余分な面積を小さくすることができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】本発明のゲッタ装置は、ゲッタを
使用することによって内部を真空に保つ必要のある真空
容器に適用できる。特に平面型の画像表示装置に用いる
ことが好ましい。このゲッタ装置を用いる画像表示装置
として、蛍光表示装置や、例えばフェースプレートとバ
ックプレートに挟まれた真空容器内に電子ビームを発生
する電子源を有し、その電子源には表面伝導型電子放出
素子を用い、その電子ビームを加速して蛍光体に照射
し、発光させて画像を表示させる薄型の画像表示装置を
挙げることができる。

【００３２】本発明のゲッタ装置は、ゲッタコンテナを
変形構造部材（または変形構造部材と非変形構造部材）
によって、基板等から離して安定に保持（自立という）
する。

【００３３】変形構造部材は、通常は、金属の板で形成
される弾性構造体であって、ゲッタコンテナの横に取り
付けられる。変形構造部材は、高さが、例えば画像表示
装置にあっては、外枠の高さ以上であるが、弾性構造で
あるので、フェースプレートとバックプレートとに挟ま
れて押さえられ変形して固定される構造となっている。
一方、変形弾性部材の横方向の長さおよび形状は、ゲッ
タコンテナを保持して自立できるような長さまたは形状
であれば制限はないが、ゲッタの飛散範囲を計算し、ゲ
ッタを表示部に飛散させないような長さおよび形状にす
ると、ゲッタの飛散を防止する遮蔽構造も兼ね備えるこ
とができるので特に好ましい。

【００３４】変形構造部材は例えば、図４、図５、図８
の２６、４６、５６、６６の符号で示した構造をしてい
る。このような、上下両方の端がフェースプレートおよ
びバックプレート等の真空容器の基材と接触する形状の
変形構造部材を、以下「羽」ともいう。

【００３５】一方、非変形構造部材は、前記変形構造部
材と共にゲッタコンテナを保持する部材である。通常
は、金属の板で形成されるが、必ずしも弾性構造である
必要はなく、ゲッタコンテナの横または下部に取り付け
られる。高さは、例えば画像表示装置にあっては、外枠
の高さ以下である。非変形構造部材の横方向長さ及び形
状は、前記の変形構造部材の形状との兼ね合いで、自立
できるように適宜決めることができる。例えば図４
（ａ）の２５のような形状である。このような、上端が
フェースプレート等の真空容器の基材と接触しない形状
の非変形構造部材を、以下「タブ」ともいう。

【００３６】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ものであれば特に制限はな
い。通常一部が解放された金属管の内部にＢａを主成分
とするゲッタ材を収納したもので、直線状、リング状等
の形状が用いられる。通常は、羽の高さの中央付近に固
定されるのが好ましく、例えば、図４（ａ）のように、
羽とタブとの組み合わせによって、保持され自立構造と
なる。

【００３７】タブは必ずしも必須ではなく、タブの代わ
りに羽を用いることにより、より強固な固定構造とする
ことができる。即ち本願では、１枚の羽と、さらにタブ
もしくはさらにもう１枚の羽で自立できる構造とすれば
よい。

【００３８】タブを用いない構造としては、図４（ｂ）
および（ｄ）、図５（ａ）、図８（ｂ）および（ｄ）に
示すような形状とすることができる。また、羽は、くの
字に限ることなく弓型、Ｍ型等でもよく、図４、図５、
図８の例に示すような構造であってもよい。この図４、
図５、図８に示すような形状であれば、フェースプレー
トとバックプレートから挟まれた場合、押しつけられて
も壊れることがなく、かつ、挟まれた高さに変形するよ
うな構造であり、また、これらの構造に類似する構造で
あれば、なんら限定されない。

【００３９】また、図８（ａ）〜（ｄ）のような羽の構
造では、よりゲッタ面積を増加させることができる。

【００４０】ゲッタコンテナ、羽、タブの材料は、金属
であることが好ましく、３者を同一材料とすることが好
ましい。例えば、Ｎｉメッキを施した鉄材又は非磁性ス
テンレス材が用いられるが、これに限ることなく他の金
属であってもよく、ゲッタコンテナ、羽およびタブが一
体となるように形成でき、多少の変形にも耐えうる材質
であり、自立かつ無接着固定する事ができる材料であれ
ば、なんら限定されるものではない。また、その板厚等
も変形圧力等を考慮して適宜設計できるが、例えば０．
０５〜２ｍｍ程度である。

【００４１】ゲッタコンテナと羽およびタブの接続は、
溶接あるいはろう付け等の加熱しても取れない方法で接
続されていればよい。あるいは、型によって一体成形し
てもよい。

【００４２】また、本発明の位置決め手段は、前述の
羽、タブ等が滑らないで固定されるようなものであれば
良く、線状突起や溝が好ましい。線状突起は、２本線を
形成し、その間に羽、タブ等の端を挟めるようにするの
が好ましい。線状突起の線状突起の高さまたは溝の深さ
は、通常１０μｍ〜１ｍｍ、好ましくは１０〜５００μ
ｍ程度である。線状突起の形成方法は特に制限はない
が、素子部用配線を印刷で行うのであれば、配線と同じ
材料、例えばＡｇとバインダーによって印刷法で形成す
るのが簡便で好ましい。

【００４３】位置決め手段を用いる場合は、必ずしも変
形構造部材を用いる必要はなく、変形構造部材の代わり
に、図６、図７に示すような、例えば画像表示装置にあ
っては、外枠の高さと同等の高さを有する非変形構造部
材を用いることができる。尚、このような上下両方の端
がフェースプレートおよびバックプレート等の真空容器
の部分と接触する形状の非変形構造部材をも、前記の
「羽」に含ませるものとする。この非変形の羽は、耐大
気圧構造部材としても働く。材料等は前述の変形構造の
羽と同様のものを用いることができるが、板厚は耐大気
圧構造となるように適宜設定する。

【００４４】次に、本発明のゲッタ装置を上記表面伝導
型電子放出素子を用いた画像表示装置に適用した例につ
いて説明する。図９に基本的な表面伝導型電子放出素子
の構成を示す。図９において、バックプレート２０１に
は、一対の素子電極２０２、２０３が配置され、その素
子電極間を跨ぐようにして、スパッタで形成された金属
酸化物薄膜等からなる電子放出部形成用薄膜２０４が形
成されている。この電子放出部形成用薄膜２０４には、
フォーミングと呼ばれる通電処理により電子放出部２０
５が形成されている。

【００４５】フォーミングとは前記素子電極２０２、２
０３の両端に電圧を印加通電し、電子放出部形成用薄膜
２０４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２０５を形成するこ
とである。尚、電子放出部では電子放出部形成用薄膜２
０４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。

【００４６】以下フォーミングにより形成した電子放出
部２０５を含む電子放出部形成用薄膜２０４を電子放出
部を含む薄膜と呼ぶ。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、上述の電子放出部を含む薄膜に
電圧を印加し、素子電極間に電流を流すことにより、上
述の電子放出部より電子が放出される。これらの素子電
極、電子放出部を含む全てを電子放出素子と呼ぶ。

【００４７】電子放出部を含む薄膜は微粒子膜からな
る。尚、ここで述べる微粒子膜とは複数の微粒子が集合
した膜であり、その微細構造として、微粒子が個々に分
散配置した状態のみならず、微粒子が互いに隣接、ある
いは重なり合った状態（島状も含む）の膜もさす。

【００４８】電子放出部を含む薄膜の具体例を挙げるな
らば、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｉｎ、Ｃ
ｕ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ等の金
属、ＰｄＯ、ＳｎＯ₂、Ｉｎ₂Ｏ₃、ＰｂＯ、Ｓｂ₂Ｏ₃等
の酸化物、ＨｆＢ₂、ＺｒＢ₂、ＬａＢ₆、ＣｅＢ₆、ＹＢ
₄、ＧｄＢ₄等の硼化物、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、Ｔａ
Ｃ、ＳｉＣ、ＷＣ等の炭化物、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ
等の窒化物、Ｓｉ、Ｇｅ等の半導体、カーボン、Ａｇ
Ｍｇ、ＮｉＣｕ、Ｐｂ、Ｓｎ等である。

【００４９】表面伝導型電子放出素子の配列の方式には
表面伝導型電子放出素子を並列に配置し、個々の素子の
両端を配線で接続するはしご型配置や、表面伝導型電子
放出素子の一対の素子電極にそれぞれＸ方向配線、Ｙ方
向配線を接続した単純マトリクス配置があげられる。

【００５０】以上の説明では、蒸発型のゲッタの例を示
したが、非蒸発型ゲッタにおいても有効である。

【００５１】

【実施例】以下に実施例を示し、本発明を更に詳細に説
明する。

【００５２】［実施例１］図１は本発明のゲッタ装置
を、蛍光表示装置に設置した例である。図１（ａ）は蛍
光表示装置を示す上面図であり、図１（ｂ）に蛍光表示
装置の断面図を示す。表示面となるガラス板等の透明な
基板である基板１１とフェースプレート１２は、枠１３
を介して互いに対向配置され真空容器を構成し、真空排
気のための排気管２０が枠に取り付けられている。ゲッ
タ装置（ゲッタコンテナ１４、１５タブ、羽１６）は、
表示部から離して設置されている。１７は陽極パター
ン、１８はコントロールグリッド、１９はフイラメント
である。複数個の表示部を基板１１に作製したのち、ゲ
ッタ装置をフラッシュさせるべき真空容器内の位置に置
く。次に基板１１とフェースプレート１２、枠１３、排
気管２０の接合すべき部位にフリットを塗布し、基板１
１とフェースプレート１２を枠１３を介して重ね、排気
管２０を配置したのちに電気炉に入れる。電気炉をフリ
ットの封着熱処理温度まで上昇させる。その後、ゆっく
り冷却し室温に戻し真空容器を電気炉から取り出す。

【００５３】次に排気管２０より真空ポンプ等によっ
て、容器内を真空に引き、続いてホットプレート等の加
熱手段によって加熱し、脱ガスを行い排気管２０をガス
バーナーで加熱し封じ切る。真空容器内に設置したゲッ
タ材を飛散させ、蛍光表示装置を完成させる。

【００５４】本発明のゲッタ装置は、ゲッタコンテナ１
４、タブ１５および羽１６で構成されている。ゲッタコ
ンテナ部分には、ゲッタ材が充填されている。ゲッタコ
ンテナ１４には四角の形状をしたタブ１５と、くの字型
の羽１６がとりつけられている。ゲッタコンテナの材質
はＦｅにＮｉメッキがされているものであり、同様に羽
１６、タブ１５の材質はＦｅにＮｉメッキがされており
同材質である。この羽１６は、基板１１とフェースプレ
ート１２を枠１３を介して重ねた時にできる空間の距離
（基板１１−フェースプレート１２間距離）と同じかそ
れ以上の高さである。ゲッタ装置をフェースプレートあ
るいはバックプレートに置いたときに、このタブ１５と
羽１６によって自立することができる。そして、基板１
１とフェースプレート１２を重ねたとき、羽１６がわず
かにおさえられ変形することにより固定される。

【００５５】このように、ゲッタ装置形状を、ゲッタコ
ンテナにタブ１５と羽１６をとりつけた形状にすること
により、フリット等で接合しなくても自立でき、かつ固
定することができる。これにより部材の減少、作製方法
の簡略化ができるようになり、生産性の向上およびコス
ト低減が可能となった。また、熱工程も少なくすること
ができたので画像表示部の劣化の可能性も低減した。

【００５６】［実施例２］次に本発明のゲッタ装置を、
表面伝導型電子放出素子を使用した画像表示装置に適用
した例を示す。図２（斜視図（ａ）と側面図（ｂ））
は、この画像表示装置にゲッタを設置した例である。図
２において、電子ビームを発生する電子源として複数の
表面伝導型の電子放出素子３５が形成されたバックプレ
ート２１と、電子放出素子３５から放出された電子に作
用して画像を表示するフェースプレート２７とが外枠３
０を介して互いに対向配置され、真空排気のための排気
管３１が配置されているている。本発明のゲッタ装置
（ゲッタコンテナ２４、タブ２５、羽２６）は、表示部
と離して設置されている。バックプレート２１と外枠３
０とフェースプレート２７とはそれぞれフリットにより
気密接着され、これらで真空容器が構成されている。

【００５７】フェースプレート２７には、その内面に蛍
光体２８及び加速電極であるメタルバック２９が形成さ
れており、電子放出素子から放出された電子の衝突によ
り蛍光体２８が発光することで画像を表示する。

【００５８】本発明のゲッタ装置は、外径７ｍｍ、厚さ
０．８５ｍｍのリング状ゲッタコンテナ２４に四角の形
状をしたタブ２５およびくの字型の羽２６が取り付けら
れて構成されている。ゲッタコンテナには、Ｂａを主成
分とするゲッタ材４．５ｍｇが充填されている。

【００５９】ゲッタ装置の製作方法としてはいくつかあ
るが、この例では、まずゲッタコンテナにタブのついた
一体ものを型によって形成し、別途、羽２６として長さ
４０ｍｍ、高さ４．２ｍｍのくの字型の金属板を製作
し、ゲッタコンテナと羽を溶接で接合し一体形成したも
のを用いた。

【００６０】ゲッタコンテナの材質は非磁性のステンレ
スであり、同様に羽、タブの材質は非磁性のステンレス
である。

【００６１】羽２６は、バックプレート２１とフェース
プレート２７を外枠３０を介して重ねた時にできる空間
の距離（バックプレート−フェースプレート間距離）と
同じかそれ以上の高さであり、バックプレート２１とフ
ェースプレート２７を重ねたとき、羽２６が空間の距離
と同じ高さまでわずかにおさえられ変形することにより
固定される。

【００６２】また、この構成において、羽２６は素子側
にゲッタが飛ばないように、遮蔽構造も兼ねている。羽
２６の上下は、フェースプレート２７およびバックプレ
ート２１に隙間無く接触しているので、ゲッタが羽の上
または下を通って表示部側に飛ぶことがない。また、左
右から回り込む飛散については、ゲッタが飛ぶ範囲を測
定、計算し、羽の左右から表示部上にゲッ夕が飛ばない
ように、羽の長さを設定する。

【００６３】本実施例において、枠の高さは３．８ｍｍ
である。ゲッタから、約１０ｍｍの距離をおいて高周波
加熱コイルをセットして高周波をかけるとゲッタフラッ
シュされる。このゲッタフラッシュ後のゲッタ膜の広が
り範囲は、膜の抵抗値の上限を１０Ωとすると、ゲッタ
から直径約４２ｍｍとなる。そこで、羽の長さを約４０
ｍｍとすれば、表示部上にゲッタが飛ぶことがなく、遮
蔽効果もあることがわかる。

【００６４】この画像表示装置に用いられる電子放出素
子は例えば次のようにして製造される。この例では電子
放出材としてＰｄＯを用いた単純マトリクス配置であ
る。

【００６５】まず、ガラス基板上であるバックプレート
２１にリフトオフ法によって、間隙幅２μｍ、間隙長さ
４００μｍ、厚さ１０００Ａ°（オングストローム）の
Ａｕの素子電極３２、３３を作製した。次に有機Ｐｄ溶
液（ＣＣＰ４２３０奥野製薬株式会社製）を塗布し、３
００℃で１５分焼成した。次にレジストパターンをパタ
ーニングし、エッチングを行い、電極に跨り面電極の間
隙を覆い、該間隙方向に長さ２８０μｍ、幅３０μｍの
パターンの電子放出用薄膜３４を作製した。これらの工
程によって、表面伝導型電子放出素子を同一ガラス基板
上に６００×４００個作製した。

【００６６】尚、電子放出部形成用薄膜はその他に、真
空蒸着法、スパッタ法、化学的気相堆積法、分散塗布
法、ディッピング法、スピンナー法等によって形成する
ことができる。次に、表面伝導型の電子放出素子３５の
作製後、外部との電気的接続のため、フォトリソ工程を
用いて厚さ１μｍのＡｕ配線を形成した。

【００６７】このようにして、図３のような単純マトリ
クス配置を持ったバックプレートを得た。図３におい
て、７１は基板、７２はＸ方向配線、７３はＹ方向配
線、７４は表面伝導型電子放出素子、７５は結線であ
る。

【００６８】また、画像表示装置のフェースプレート２
７の内側表面には、あらかじめ蛍光体２８を塗布し、さ
らに蛍光体に表面に導電性を持たせたメタルバック２９
を形成しておく。そして、前記フェースプレート２７と
バックプレート２１、外枠３０の取り付けるべき部分
に、フリット（日本電気硝子（株）製ＬＳ−３０８１）
を塗布する。

【００６９】次に、ゲッタ装置（ゲッタコンテナ２４
等）をバックプレートの所定の位置に置き、ゲッタ装置
と外枠３０を挟むようにしてバックプレート２１とフェ
ースプレート２７を対向させて貼り合わせる。治具等で
固定しながら装置全体を電気炉で加熱し封着し、その
後、ゆっくりと冷却して室温に戻し、画像表示装置を電
気炉から取り出す。フェースプレート２７とバックプレ
ート２１と外枠３０とが、フリットによって固着し、接
着されることで、真空もれのない強固な接合を得ること
ができる。

【００７０】ところで、バックプレート２１と外枠３
０、及びフェースプレート２７とを封着する封着材は、
バックプレート２１とフェースプレート２７と外枠３０
を介して気密封着できる材料であれば、どのような材料
で構成されていても構わない。具体的には、非結晶性の
フリット、結晶性のフリット等があり、それらを有機溶
剤を混合したり、ニトロセルロース等のバインダーと、
そのバインダーを溶解させる有機溶剤とを混合させてペ
ースト状に調合したものを用いることができる。少なく
とも封着材の塗布作業温度では、粘着性があるものを用
いるのが作業上望ましい。

【００７１】封着材の塗布方法は、塗布すべき箇所に所
望の封着材を塗布形成できればよく、スプレーやディス
ペンサー等どのような方法であってもよい。

【００７２】次に画像表示装置に取り付けられた排気管
３１から真空ポンプによって、真空容器内を１０^-6Ｔｏ
ｒｒ以下に真空排気する。その後、配線を通して素子電
極間に数Ｖ〜十数Ｖの電圧を印加し、前述したフォーミ
ングと呼ばれる通電処理を行って電子放出部を形成す
る。

【００７３】次に、通電フォーミングが終了した素子に
活性化工程と呼ぶ処理を施す。活性化工程とは、例え
ば、１０^-4〜１０^-5Ｔｏｒｒ程度の真空度で、通電フォ
ーミング同様、パルス波高値が一定の電圧パルスを繰り
返し印加する処理のことであり、真空中に存在する有機
物質に起因する炭素及び炭酸化合物を導電薄膜上に堆積
させ素子電流Ｉｆ放出電流Ｉｅを著しく変化させる処理
である。活性化工程は素子電流Ｉｆと放出電流Ｉｅを測
定しながら、例えば、放出電流Ｉｅが飽和した時点で終
了する。また印加する電圧パルスは動作駆動電圧で行う
ことが好ましい。あるいは、有機物質に起因する炭素及
び炭酸化合物を導電薄膜上に堆積させることができるよ
うなガスを導入することによって同じような処理をする
ことができる。

【００７４】尚、ここで炭素及び炭素化合物とはグラフ
ァイト（単、多結晶双方を示す）非晶質カーボン（非晶
質カーボン及び多結晶グラファイトとの混合物を示す）
であり、その膜厚は５００オングストローム以下が好ま
しく、より好ましくは３００オングストローム以下であ
る。

【００７５】こうして作成した電子放出素子を、フォー
ミング工程、活性化工程における真空度よりも高い真空
度の雰囲気下に置いて動作駆動させるのがよい。また更
に高い真空度の雰囲気下で８０℃〜２５０℃、好ましく
は１５０〜２５０℃で加熱後動作駆動させることが望ま
しい。

【００７６】続いて、ホットプレートによって本画像表
示装置を約１３０℃に加熱し、脱ガスを行う。そして、
画像表示装置の排気管３１をガスバーナーで加熱し、溶
着し、真空容器の封止を行う。次いでゲッタフラッシュ
を行い、ゲッタを飛ばし画像表示装置を完成させる。

【００７７】以上述べたように、ゲッタ装置の形状を、
ゲッタコンテナ２４にタブ２５と羽２６を持った形状と
することにより、フリット等で接合しなくとも、自立・
固定することができる。また、羽２６が遮蔽板も兼ねる
ので、ゲッタフラッシュしたときに、ゲッタが画像表示
部に飛散しなくなり、別途遮蔽板を置くことなく遮敵す
ることができるようになった。また、さらにタブ２５と
羽２６を持った一体型ゲッタにすることにより部材の減
数ができ、作製方法の簡略化ができるようになり、生産
性が向上し、コスト低減できるようになった。

【００７８】また、この一体型ゲッタを用いることで、
熱工程も少なくすることができるので画像表示部の劣化
の可能性も低減した。

【００７９】［実施例３］図６は本発明の異なる画像表
示装置の例である。図６（側面図）において、電子ビー
ムを発生する電子源として複数の表面伝導型の電子放出
素子が形成されたバックプレート２１と、電子放出素子
から放出された電子に作用して画像を表示するフェース
プレート２７とが外枠３０を介して互いに対向配置さ
れ、ゲッタ装置（ゲッタ２４等からなる）が配置されて
いる。バックプレート２１と外枠３０とフェースプレー
ト２７とはそれぞれフリットにより気密接着され、これ
らバックプレート２１、外枠３０、及びフェースプレー
ト２７、排気管３１で真空容器が構成されている。

【００８０】本実施例においては、実施例２と異なり、
バックプレート２１及びフェースプレート２７のゲッタ
を配置すべき位置にゲッタ位置決め用の線状突起４０を
有している。

【００８１】この例においては、この線状突起４０は、
羽３６およびタブ２５の板厚を挟むことが可能な２本の
線で形成されており、線の高さは３０μｍである。位置
決め用線状突起４０は、フェースプレート２７及びバッ
クプレート２１の所定位置に、Ａｇとバインダー等から
なるペーストを用いてスクリーン印刷により印刷し、次
いで４８０℃６０分の熱処理を行って形成した。

【００８２】次に実施例２と同様にそのフェースプレー
ト２７内面に蛍光体２８及び加速電極であるメタルバッ
ク２９を形成し、電子放出素子から放出された電子の衝
突により蛍光体２８が発光することで画像を表示するフ
ェースプレートを完成させた。また、その他バックプレ
ート２１等についても実施例２と同様に作製し、画像表
示装置を作製した。

【００８３】作製した画像表示装置を最後にホットプレ
ートによってを約１３０℃に加熱し、脱ガスを行う。そ
して、排気管３１をガスバーナーで加熱し、溶着し、真
空容器の封止を行う。適宜ゲッタを飛ばし画像表示装置
を完成させる。

【００８４】この例のゲッタ装置において、ゲッタ材が
充填されたゲッタコンテナ２４には四角の形状をしたタ
ブ２５と非変形構造の板状の羽３６が取り付けられてい
る。ゲッタ装置の羽３６とタブ２５を、位置決め用線状
突起４０の２本の線間に置くことにより、所定の位置に
精度よく設置することができ、よりゲッタ装置の固定が
安定する。羽３６は、バックプレート２１とフェースプ
レート２７を外枠３０を介して対向する時にできる空間
の距離（バックプレート−フェースプレート間距離）と
ほぼ等しい高さであり、ゲッタ位置決め用線状突起４０
によりゲッタ装置の移動が妨げられる。また、羽３６が
多少、フェースプレート２７と、バックプレート２１の
空間の距離より短くても、ゲッタを固定することができ
る。

【００８５】このように、ゲッタ装置に羽３６とタブ２
５を設けることで、ゲッタ装置をフェースプレート２７
あるいはバックプレート２１に置いた時に自立できる構
造となり、また、羽３６は、ゲッタが素子側に飛ぶのを
防ぐ遮蔽構造も兼ねている。羽３６はフェースプレート
２７とバックプレート２１の空間の距離とほぼ等しい同
じ高さであるので、ゲッタが羽の上または下を通って表
示部側に飛ぶことがない。仮にわずかに低くても、位置
決め用線状突起に高さがあるので、羽３６の上または下
とフェースプレート２７およびバックプレート２１との
間にはゲッタが飛ぶほどの隙間がないので、ゲッタが羽
の上または下を通って表示部側に飛ぶことがない。ま
た、左右から回り込む飛散については、ゲッタが飛ぶ範
囲を測定、計算し、羽の左右から表示部上にゲッ夕が飛
ぶことがないように、羽の長さを設定する。

【００８６】本発明のゲッタ用位置決め手段は、ゲッタ
のタブあるいは、羽が固定できるような構造であれば制
限はなく、この例のように線状突起に限ることなく、図
７（ｂ）に示すように溝等の構造を用いることもでき
る。

【００８７】この例のように、ゲッタ形状が、ゲッタコ
ンテナ２４にタブ２５と羽２６を持ったゲッタ形状にす
ることにより、フリット等により、接合せずに自立で
き、かつ固定することができるようになり、また、羽２
６が遮蔽板も兼ねるので、ゲッタフラッシュしたとき
に、ゲッタが画像表示部に飛散しなくなり、遮蔽板を置
くことなく遮蔽することができるようになった。また、
さらにタブ２５と羽２６を持った一体型ゲッタにするこ
とにより部材の減数ができ、作製方法の簡略化ができる
ようになり、生産性、コスト低減できるようになった。
また、この一体型ゲッタにより熱工程も少なくすること
ができたので画像表示部の劣化の可能性も低減した。特
にこの例ではゲッタ用位置決め構造を持つので、羽部分
が変形しない構造でもよく、この場合、羽形状は板状と
することができるので、耐大気圧構造部材としても有効
であり、さらに強固な画像表示装置が得られるようにな
った。

【００８８】また、実施例２で示した羽は、ゲッタの上
部を部分的に被うような形状であって、この形状では、
ゲッタ飛散面積がやや少なくなる問題があったが、本実
施例では羽がゲッタコンテナの端に垂直に立っており、
ゲッタ飛散面積が多くなり、よりゲッタ効果が向上し
た。

【００８９】

【発明の効果】本発明によれば、ゲッタ装置が自立し、
基板等に無接着で固定できる構造であるので、簡易にゲ
ッタを設置することが可能である。その結果、真空容
器、画像表示装置の製造工程において、作製の簡略化、
生産性向上、歩留まり向上を図ることができ、また、熱
工程の減数による素子劣化を低減することができる。

【００９０】また本発明によれば、変形構造部材等が遮
蔽板としても働くので部材の点数を少なくすることがで
きる。また、ゲッタのスペースを小さくでき、設置され
る真空容器、画像表示装置の面積を小さくすることがで
きる。

【００９１】また、該ゲッタを設置する真空容器、画像
表示装置にゲッタ位置決め手段を設けることにより、よ
り一定の位置に安定してゲッタを設置することができ、
さらに耐大気圧構造の非変形構造部材を用いることで真
空容器や画像表示装置の耐大気圧性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の蛍光表示装置に設置したゲ
ッタ装置を示す図である。

【図２】本発明の実施例２の画像表示装置に設置したゲ
ッタ装置を示す図である。

【図３】本発明のマトリクス配線の構成である。

【図４】本発明のゲッタ装置形状を示した図である。

【図５】本発明のゲッタ装置形状を示した図である。

【図６】本発明の実施例３の画像表示装置に設置したゲ
ッタ装置を示す図である。

【図７】本発明の実施例３のゲッタ装置の形状である。

【図８】本発明のゲッタ装置形状を示す図である。

【図９】表面伝導型電子放出素子を示す図である。

【図１０】表面伝導型電子放出素子を示す図である。

【図１１】表面伝導型電子放出素子を示す図である。

【図１２】従来のゲッタ装置を示す図である。

【図１３】従来のゲッタ装置を示す図である。

【図１４】従来のゲッタ装置を示す図である。

【符号の説明】

１１、２１：バックプレート１２、２７：フェースプレ−ト２８：蛍光体２９：メタルバツク１３、３０：外枠３２、３３：素子電極１４、２４：ゲッタコンテナ１６、２６、３６、４６、５６、６６：羽１５、２５：タブ２０、３１：排気管３５：電子放出素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】真空容器内にゲッタ材を飛散させるゲッ
タ装置であって、該ゲッタ装置が、ゲッタ材を収納するゲッタコンテナと
該ゲッタコンテナを保持する変形構造部材および非変形
構造部材で構成されるか、またはゲッタコンテナと変形
構造部材とで構成される自立構造であり、該変形構造部材は、高さが真空容器内部の高さ以上であ
って、かつ弾性構造を有し、ゲッタ装置を真空容器内に
配置したときに変形してゲッタ装置を所定位置に固定す
る無接着固定構造であることを特徴とするゲッタ装置。
【請求項２】前記ゲッタが蒸発型ゲッタであり、前記
変形構造部材がゲッタ飛散の遮蔽構造である請求項１記
載のゲッタ装置。
【請求項３】電子ビームを発生する電子放出源が設け
られたバックプレートと、前記電子源と対向して配置さ
れ、電子ビームの衝突により発光する蛍光体が設けられ
たフェースプレートと、外枠とを有する画像表示装置に
おいて使用されるゲッタ装置であって、該ゲッタ装置が、ゲッタ材を収納するゲッタコンテナと
該ゲッタコンテナを保持する変形構造部材および非変形
構造部材で構成されているか、またはゲッタコンテナと
変形構造部材とで構成される自立構造であり、該変形構造部材は、高さが外枠の高さ以上であって、か
つ弾性構造を有し、ゲッタ装置を画像表示装置内に配置
したときにフェースプレ−トとバックプレートとに挟ま
れて変形してゲッタ装置を所定位置に固定する無接着固
定構造であることを特徴とするゲッタ装置。
【請求項４】前記ゲッタが蒸発型ゲッタであり、前記
変形構造部材がゲッタ飛散の遮蔽構造である請求項３記
載のゲッタ装置。
【請求項５】請求項１または２に記載のゲッタ装置を
用いる真空容器。
【請求項６】請求項３または４に記載のゲッタ装置を
用いる画像表示装置。
【請求項７】ゲッタ装置を備える真空容器において、該ゲッタ装置が、ゲッタ材を収納するゲッタコンテナと
該ゲッタコンテナを保持する変形構造部材および／また
は非変形構造部材で構成される自立構造であり、該ゲッタ装置を配置する基板にゲッタ位置決め手段を設
けた真空容器。
【請求項８】前記ゲッタ位置決め手段が線状突起また
は溝である請求項７記載の真空容器。
【請求項９】ゲッタ装置を備える画像表示装置におい
て、該ゲッタ装置が、ゲッタ材を収納するゲッタコンテナと
該ゲッタコンテナを保持する変形構造部材および／また
は非変形構造部材で構成される自立構造であり、該ゲッタ装置を配置する基板にゲッタ位置決め手段を設
けた画像表示装置。
【請求項１０】前記ゲッタ位置決め手段が線状突起ま
たは溝である請求項９記載の画像表示装置。
【請求項１１】前記のゲッタコンテナを保持する構造
部材の少なくとも一つに、耐大気圧構造の非変形構造部
材を用いることを特徴とする請求項９または１０に記載
の画像表示装置。