WO2005124813A1

WO2005124813A1 - 画像表示装置および画像表示装置の製造方法

Info

Publication number: WO2005124813A1
Application number: PCT/JP2005/011073
Authority: WO
Inventors: Yuusuke Kasahara; Hiromasa Mitani
Original assignee: Kabushiki Kaisha Toshiba
Priority date: 2004-06-18
Filing date: 2005-06-16
Publication date: 2005-12-29
Also published as: US20070080637A1; JPWO2005124813A1; TW200614861A; KR20070033354A; EP1763060A1

Description

画像表示装置および画像表示装置の製造方法

技術分野

[0001] 本発明は、対向配置された前面基板および背面基板を備えた画像表示装置、およびその製造方法に関する。

背景技術

[0002] 近年、陰極線管（以下、 CRTと称する）に代わる次世代の軽量、薄型の表示装置として様々な平面型の画像表示装置が注目されている。例えば、放電現象による蛍光体の発光を利用したプラズマディスプレイ (PDP)、主として電界による電子放出を利用したフィールド'ェミッション 'ディスプレイ（以下、 FEDと称する）、表面伝導型電子放出装置 (以下、 SEDと称する）が知られている。

[0003] これらの画像表示装置は、所定の間隔をおいて対向配置された前面基板および背面基板を備え、これらの基板は周辺部を互いに接合することにより外囲器を構成している。特に、 FEDは、前面基板と背面基板との間の空間、すなわち外囲器内部を高い真空度に維持することで良好な画像表示を可能としている。また、 PDPでは、外囲器の内部を満たした不活性ガスを高純度に保つことが重要となっている。

[0004] 長期間に渡って外囲器内を高真空に維持するため、外囲器内には放出ガスを吸着するゲッタ材が設けられ重要な役割を果たしている。例えば、特開 2001— 22982 4号公報には、真空処理装置内でゲッタ材を前面基板または背面基板の内面、あるいはその他の構造物に蒸着し、更に、両基板を真空中で接合して外囲器を形成する画像表示装置、製造方法および製造装置が提案されている。このような装置では、ゲッタ材としてノリウムゃチタンを用いるのが一般的である。また、ゲッタ材として 1種類の活性金属を用いるのが一般的である。

[0005] 従来、ゲッタ形成工程では、ゲッタ膜の形成が容易であることから単一のゲッタ材を用いている。しかし、単一のゲッタ材では必ずしも十分なガス吸着速度やガス吸着量を得られない。例えば一般的なゲッタ材であるバリウムでは、水素を十分に吸着できない。また、ゲッタポンプとして一般的に用いられているチタンは、水素を十分に吸着できるものの炭酸ガスを十分に吸着できない。従って、これらのゲッタ材を用いても画像表示装置を構成する外囲器内の真空度やガス純度が短時間で悪ィヒし、長期間に渡って画像表示装置内を高真空に保ち高い表示性能を維持することが困難となる。発明の開示

[0006] この発明は、以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、ゲッタ膜のガス吸着能力を改善し、長期間に渡って高い表示性能を維持することのできる画像表示装置および画像表示装置の製造方法を提供することにある。

[0007] 前記目的を達成するため、この発明の態様に係る画像表示装置は、表示面が設けられた前面基板およびこの前面基板に対向配置された背面基板を有する外囲器を備え、前記前面基板は、前記表示面に重ねて形成されたメタルバックと、前記メタルノック上に形成されたタンタル力もなるゲッタ膜と、を有して!/、る。

[0008] この発明の他の態様に係る画像表示装置の製造方法は、表示面が設けられた前面基板およびこの前面基板に対向配置された背面基板を有する外囲器を備え、前記前面基板は、前記表示面に重ねて形成されたメタルバックと、前記メタルバック上に形成されたゲッタ膜と、を有してヽる画像表示装置の製造方法にぉヽて、前記メタルバックの形成された前面基板を真空チャンバ内に配置し、前記真空チヤンバ内を真空排気した後、前記真空チャンバ内で活性金属からなる第 1ゲッタ材を蒸発させて真空チャンバ内に第 1ゲッタ膜を形成し、前記第 1ゲッタ膜を形成した後、前記真空チャンバ内でタンタル力もなる第 2ゲッタ材を蒸発させ、前記メタルバック上に第 2ゲッタ膜を形成し、上記第 2ゲッタ膜の形成された前面基板および前記背面基板の周縁部を封着して外囲器を構成することを特徴としてヽる。

図面の簡単な説明

[0009] [図 1]この発明の第 1の実施形態に係る SEDを示す斜視図。

[図 2]図 1の線 II IIに沿った SEDの断面図。

[図 3]前記 SEDのゲッタ膜の構成を概略的に示す断面図。

[図 4]前記 SEDの表示性能保持率をゲッタの種類ごとに比較して示す図。

[図 5]前記 SEDのゲッタ膜をバリウム、チタン、およびバリウム一チタン併用で形成した場合のガス吸着量を比較して示す図。 [図 6]SEDのゲッタ膜をタンタル、チタン、タンタル一チタン併用で形成した場合のガス吸着量を比較して示す図。

[図 7]前記 SEDにおけるゲッタ膜の形成装置を示す断面図。

[図 8]前記 SEDの製造に用いる封着装置を示す断面図。

[図 9]この発明の第 2の実施形態に係る SEDの前面基板を示す断面図。

[図 10]この発明の第 3の実施形態に係る SEDの前面基板を示す断面図。

[図 11]この発明の第 3の実施形態に係るゲッタ膜の形成装置を示す断面図。

[図 12]この発明の第 2の実施形態に係るゲッタ膜の形成に用いるマスクを示す平面図。

[図 13]この発明の第 4の実施形態に係るゲッタ膜の形成装置を示す断面図。

[図 14]前記ゲッタ膜の形成工程を概略的に示す図。

発明を実施するための最良の形態

[0010] 以下図面を参照しながら、この発明を、平面型の画像表示装置として SEDに適用した実施形態について詳細に説明する。

図 1および図 2に示すように、この SEDは、絶縁基板としてそれぞれ矩形状のガラス板力もなる前面基板 11、および背面基板 12を備え、これらの基板は l〜2mmの隙間を置いて対向配置されている。前面基板 11および背面基板 12は、矩形枠状の側壁 13を介して周縁部同士が接合され、内部が真空状態に維持された扁平な矩形状の真空外囲器 10を構成している。接合部材として機能する側壁 13は、例えば、低融点ガラス、低融点金属等の封着材 23により、前面基板 11の周縁部および背面基板 12の周縁部に封着され、これらの基板同士を接合している。

[0011] 真空外囲器 10の内部には、前面基板 11および背面基板 12に加わる大気圧荷重を支えるため、複数のスぺーサ 14が設けられている。スぺーサ 14としては、板状あるいは柱状のスぺーサ等を用いることができる。

[0012] 前面基板 11の内面上には、表示面として、赤、緑、青の蛍光体層 16とマトリクス状の遮光層 17とを有した蛍光体スクリーン 15が形成されて、る。これらの蛍光体層 16 はストライプ状あるいはドット状に形成してもよい。蛍光体スクリーン 15上には、アルミ -ゥム膜等力もなるメタルバック 20が形成され、更に、メタルバックに重ねてゲッタ膜 2 2が形成されている。

[0013] 背面基板 12の内面上には、蛍光体スクリーン 15の蛍光体層 16を励起する電子源として、それぞれ電子ビームを放出する多数の表面伝導型の電子放出素子 18が設けられている。これらの電子放出素子 18は、画素毎に対応して複数列および複数行に配列されている。各電子放出素子 18は、図示しない電子放出部、この電子放出部に電圧を印加する一対の素子電極等で構成されている。また、背面基板 12の内面には、電子放出素子 18に電位を供給する多数本の配線 21がマトリックス状に設けられ、その端部は真空外囲器 10の外部に引出されている。

[0014] このような SEDでは、画像を表示する場合、蛍光体スクリーン 15およびメタルバック 20にアノード電圧を印加し、電子放出素子 18から放出された電子ビームをアノード電圧により加速して蛍光体スクリーンへ衝突させる。これにより、蛍光体スクリーン 15 の蛍光体層 16が励起されて発光し、カラー画像を表示する。

[0015] 次に、表示面に重ねて形成されたゲッタ膜 22の構成について詳細を述べる。

図 3に示すように、ゲッタ膜 22は、メタルバック 20上に形成された第 1ゲッタ膜 22aと、この第 1ゲッタ膜に積層された第 2ゲッタ膜 22bとを有した積層膜により構成されている。第 1および第 2ゲッタ膜 22a、 22bはそれぞれ異なる活性金属で形成されている。ここでは、第 1ゲッタ膜 22aはバリウム (B)により 200nm以下の膜厚に形成され、第 2ゲッタ膜 22bはチタン (Ti)により 200nm以下の膜厚に形成されている。

[0016] このように構成したゲッタ膜 22を備えたパネルと、他のパネルとの特性を評価した。

比較例として、ゲッタ膜力 Sバリウムの単層、チタンの単層、バリウムとチタンの積層で形成された 3種類の SEDを製造した後、各 SEDの表示性能評価を行った。その結果を図 4に示す。

[0017] 図 4では、表示性能保持率として、 SEDの初期状態における表示画像の輝度を 10 0%とし、使用時間の経過に伴う輝度の変化を示している。図 4に示すように、単一のゲッタ材を用いた場合に比較して、複数のゲッタ材を積層したゲッタ膜 22を用いることにより、長時間にわたって安定した表示性能を維持することができる。また、上記複数の SEDにおいてガス吸着量を試験したところ、図 5に示すように、複数のゲッタ材を用いることにより、単一のゲッタ材カもなるゲッタ膜を用いた場合に比較して、ガス吸着能力の高ヽゲッタ膜を得られることが確認された。

[0018] ゲッタ材としては、タンタル、ノリウム、チタン、ヴアイナジゥム (V)の活性金属の少なくとも 1つを選択することが望ましぐそれぞれが固有に持つ特性と、画像表示装置に求められる真空雰囲気によって各種選択可能である。例えば、炭酸ガスが画像表示装置の性能に悪影響を与える場合はバリウムやタンタルを選択すればよぐ水素を除去した、場合はチタンを選択すると良、。ゲッタ膜 22が複数種類のゲッタ材力なる積層膜により構成されてヽる場合、最も表層に位置し外囲器内部に露出してヽるゲッタ材の特性が強くなる。従って、より吸着したいガスを吸着するゲッタ材の膜を表層側に設けることが望ましい。また、ゲッタ膜の積層数は、 2層に限らず、 3層以上としてもよぐこの場合、ゲッタ材として 2種類あるいは 3種類以上を用いてもよい。更に、各層の膜厚は同一に限らず、異なる膜厚としてもよい。また、ゲッタ膜は、タンタルの単一層で形成してもよい。なお、積層膜は簡便で、製造コスト面で有利となる。

[0019] 上述した実施形態では、ゲッタ材としてノリウムおよびチタンを用いた力これに限らず、タンタル等の他のゲッタ材を用いてもよい。図 4および図 6は、ゲッタ膜としてタンタルの単層膜、およびチタンとタンタルの積層膜を備えた SEDの表示性能保持率およびゲッタ膜のガス吸着能力もそれぞれ示して、る。ゲッタ材としてタンタルを用いることにより、他のゲッタ材に比較し、長時間にわたって安定した表示性能を維持することがでさる。

[0020] ゲッタ膜として、チタンとタンタルの積層膜を用いる場合、メタルバック 20上に形成された第 1ゲッタ膜 22aはチタン (Ti)により 20nmの膜厚に形成され、第 1ゲッタ膜に重ねて形成された第 2ゲッタ膜 22bは、タンタル (Ta)により約 20〜40nmの膜厚に形成されている。第 2ゲッタ膜 22bは最表面に位置し、真空外囲器 10内に露出している。このようなゲッタ膜 22の場合においても、ゲッタ材を複数種類用いることにより、各ゲッタ材の特性が組み合わさり高い表示性能を得ることができる。

[0021] 第 1ゲッタ膜 22aとしては、チタンに限らず、他の活性金属を用いることができる。第 2ゲッタ膜 22bとしてタンタルを用いた場合、第 1ゲッタ膜 22aは、チタンの他、水素吸着能力が高い活性金属、例えば、ヴアイナジゥム (V)、ジルコニウム (Zr)、バリウム (B a)の、ずれかを用いることが望まし、。 [0022] 次に、上述した SEDの製造方法について説明する。

[0023] まず、内面に蛍光体スクリーン 15およびメタルバック 20が形成された前面基板 11、および電子放出素子 18が設けられた背面基板 12を用意する。また、予め、背面基板 12上に側壁 13および複数のスぺーサ 14を接合しておく。更に、例えば、側壁 13 の上面全周に沿って封着材を充填しておく。ここでは、封着材としてインジウムを使用した。続いて、これらの前面基板 11および背面基板 12、その他、真空外囲器 10を構成する上述の各構成部材をべ一キングチャンバ内で熱処理し、脱ガス処理を行う

[0024] 次に、ベーキングチャンバから前面基板 11を取り出し、図 7に示すように、真空状態を破ることなぐ蒸着チャンバ 40に投入する。蒸着チャンバ 40は、図示しない排気ポンプによって 10^_5Pa程度の真空度に維持されている。蒸着チャンバ 40内には、第 1および第 2ゲッタ材 23a、 23b、および第 1および第 2ゲッタ材をそれぞれ加熱する高周波コイル 42a、 42bが設置されている。また、第 1および第 2ゲッタ材 23a、 23b の間には、隔壁 41が立設されている。

なお、蒸着チャンバ 40、および加熱機構としての高周波コイル 42a、 42bはゲッタ膜形成装置を構成している。

[0025] 蒸着チャンバ 40内に投入された前面基板 11は、メタルバック 20が第 1ゲッタ材 23a と対向した状態に配置される。続いて、高周波コイル 42aにより第 1ゲッタ材 23aをカロ熱、蒸発させ、メタルバック 20上に第 1ゲッタ膜 22aを形成する。第 1ゲッタ材 23aとしては例えば、チタンを使用し、高周波コイル 42aで誘導加熱することにより、真空蒸着した。

[0026] 次に、前面基板 11を第 2ゲッタ材 23bと対向する位置に配置する。この状態で、高周波コイル 42bにより第 2ゲッタ材 23bを加熱、蒸発させ、第 1ゲッタ膜 22a上に第 2ゲッタ膜 22bを形成する。第 2ゲッタ材 23bとしては例えば、タンタルを使用し、高周波コィル 42bで誘導加熱することにより、真空蒸着した。これにより、第 1ゲッタ膜 22aおよび第 2ゲッタ膜 22bを積層してなるゲッタ膜 22を形成した。

[0027] 次に、ゲッタ膜 22が形成された前面基板 11を外気に晒すことなぐ封着チャンバ 5 0に搬入する。図 8に示すように、封着チャンバ 50内には、基板の周縁部を局所的に加熱するための局所加熱機構、基板を加圧する封着機構 52が設置されている。局所加熱機構は、それ環状のヒータ 51a、 51bを有している。また、封着チャンバ 50内は排気ポンプ 54により 10^_5Pa台の高真空に保たれている。背面基板 12、その他、真空外囲器 10を構成する上述の各部材は、所定の工程を経た後、外気に晒すことなぐ封着チャンバ 50に搬入する。

[0028] 続いて、前面基板 11と背面基板 12を、それぞれの基板上に形成した蛍光体層 16 と電子放出素子 18とが正しく対向するように位置調整する。この状態で、ヒータ 51a、 51bにより背面基板 12および前面基板 11の周縁部のみを約 180°Cまで加熱し、封着材としてのインジウムを溶融させる。この状態で、封着機構 52によって前面基板 11 を背面基板 12に向カゝつて加圧し、インジウムを介して前面基板周縁部と側壁 13と接合した。その後、インジウムが固体ィ匕するまで冷却し、真空外囲器 10が形成される。これにより、 SEDが得られる。

[0029] 以上のように、本実施形態によれば、ゲッタ膜 22を複数のゲッタ材を用いて形成することによって、ゲッタ膜のガス吸着能力を改善することができる。従って、電子放出素子の劣化を抑制し、長期間に渡って高い表示性能を維持可能な SEDを得ることができる。

[0030] ゲッタ膜 22の構成としては、積層膜に限らず、ノターン膜、ある!/、は混合膜として構成してもよい。図 9に示す第 2の実施形態によれば、ゲッタ膜 22は、パターン膜として形成されている。すなわち、ゲッタ膜 22は、それぞれ異なるゲッタ材カもなる第 1ゲッタ膜 22aと第ゲッタ膜 22bとが前面基板 11の面方向に沿って交互に並んで形成され、それぞれ真空雰囲気中に露出している。第 1ゲッタ膜 22aおよび第 2ゲッタ膜 22 bは、それぞれストライプ状に形成され、前面基板 11の長手方向あるいは幅方向に沿って延びている。このようなパターン膜を用いた場合、真空雰囲気中に露出しているゲッタ材の面積の割合を変えることにより、例えば、第 1ゲッタ膜 22aおよび第 2ゲッタ膜 22bのストライプの幅を変えることにより、ゲッタ膜 22のガス吸着特性を容易に制御することができる。

[0031] 図 10に示す第 3の実施形態によれば、ゲッタ膜 22は、複数種類のゲッタ材、例えば、第 1ゲッタ材 23aおよび第 2ゲッタ材 23bを混合し、同時に蒸着させ混合膜として形成されている。このような混合膜を用いた場合、第 1および第 2ゲッタ材の混合比率を変えることにより、ゲッタ膜 22のガス吸着特性を容易に制御することができる。

[0032] 第 2および第 3の実施形態にお、て、ゲッタ材は 3種類以上を組み合わせて用いてもよい。混合膜やパターン膜は、使用するゲッタ材の比率を自由に選択できるため吸着性能を制御しやすい。第 2および第 3の実施形態において、他の構成は前述した第 1の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。

[0033] 混合膜からなるゲッタ膜 22を形成する場合、図 11に示すように、脱ガス処理された前面基板 11を真空状態を破ることなぐ蒸着チャンバ 40に投入する。蒸着チャンバ 4 0は、図示しない排気ポンプによって 10^_5Pa程度の真空度に維持されている。蒸着チャンバ 40内には、第 1および第 2ゲッタ材 23a、 23b、および第 1および第 2ゲッタ材をそれぞれ加熱する高周波コイル 42a、 42bが設置されて!、る。

[0034] 蒸着チャンバ 40内に投入された前面基板 11は、メタルバック 20が第 1ゲッタ材 23a および第 2ゲッタ材 23bと対向した状態に配置される。続いて、高周波コイル 42a、 42 bにより第 1ゲッタ材 23aおよび第 2ゲッタ材 23bを同時に加熱、蒸発させ、メタルバック 20上に第 1および第 2ゲッタ材の混合膜からなるゲッタ膜 22を形成した。第 1および第 2ゲッタ材 23aとしては例えば、チタン、タンタルを使用し、高周波コイル 42a、 4 2bで誘導加熱することにより、真空蒸着した。各ゲッタ材の蒸着速度を制御することで任意の混合率のゲッタ膜を形成することができる。

[0035] 図 9に示したストライプ構造のゲッタ膜 22を形成する場合、図 12に示すように、中抜きのマスク 60を用意する。このマスク 60は、前面基板 11とほぼ等しい寸法の矩形板状に形成され、複数のストライプ状の開口 62が互いに平行にかつ所定の隙間をおいて形成されている。続いて、マスク 60を図 7に示した蒸着チャンバ 40内に投入し、前面基板 11と第 1ゲッタ材 23aとの間に配置する。この状態で、高周波コイル 42aにより第 1ゲッタ材 23aを加熱、蒸発させ、メタルバック 20上にストライプ状の第 1ゲッタ膜 22aを形成する。第 1ゲッタ材 23aとしては例えば、チタンを使用し、高周波コイル 4 2aで誘導加熱することにより、真空蒸着した。

[0036] 次に、前面基板 11を第 2ゲッタ材 23aと対向する位置に配置するとともに、マスク 6 0を前面基板 11と第 2ゲッタ材 23bとの間に配置する。この状態で、高周波コイル 42 bにより第 2ゲッタ材 23bを加熱、蒸発させ、第 1ゲッタ膜 22a間にストライプ状の第 2 ゲッタ膜 22bを形成する。第 2ゲッタ材 23bとしては例えば、タンタルを使用し、高周波コイル 42bで誘導加熱することにより、真空蒸着した。これにより、第 1ゲッタ膜 22a および第 2ゲッタ膜 22bが交互に並んだゲッタ膜 22が形成される。

その後、前述した第 1の実施形態と同様の工程により、前面基板 11と背面基板 12 とを封着し、真空外囲器 10が得られる。

[0037] 次に、この発明の第 4の実施形態に係る SEDの製造方法について説明する。

まず、内面に蛍光体スクリーン 15およびメタルバック 20が形成された前面基板 11、および電子放出素子 18が設けられた背面基板 12を用意する。また、予め、背面基板 12上に側壁 13および複数のスぺーサ 14を接合しておく。更に、例えば、側壁 13 の上面全周に沿って封着材を充填しておく。ここでは、封着材としてインジウムを使用した。続いて、これらの前面基板 11および背面基板 12、その他、真空外囲器 10を構成する上述の各構成部材をべ一キングチャンバ内で熱処理し、脱ガス処理を行う

[0038] 次に、ベーキングチャンバから前面基板 11を取り出し、図 13に示すように、真空状態を破ることなぐ真空チャンバ 40に投入する。真空チャンバ 40には、この真空チヤンバ内を真空排気する排気ポンプ 43が接続されてヽる。真空チャンバ 40内の底部には、第 1および第 2ゲッタ材 23a、 23b、および第 1および第 2ゲッタ材をそれぞれ加熱する電子ビーム放出源 43a、 43bが設置されている。第 1ゲッタ材 23aとしてチタンを用い、第 2ゲッタ材 23bとしてタンタルを用いる。第 1および第 2ゲッタ材 23a、 23b の間には、隔壁 41が立設されている。真空チャンバ 40内には、この真空チャンバ自体をべ一キングしてガス出しを行うためのヒータ 44が設けられている。ヒータ 44は、ェナメル線のような線状ヒータ力もなるシースヒータ、あるいは、リボン状の熱線が入った布で形成されたテープヒータによって構成され、真空チャンバ 40の外側に卷回されている。また、真空チャンバ 40内には、前面基板 11を支持および搬送する図示しない搬送機構が設けられている。なお、真空チャンバ 40内において、前面基板 11はメタルバック 20が真空チャンバの底面側、つまり、第 1あるいは第 2ゲッタ材 23a、 23b 側を向、た状態に配置される。

[0039] 続いて、図 13および図 14に示すように、ヒータ 44により真空チャンバ 40の壁面、搬送機構等を 120〜150°Cに加熱して真空チャンバ自体のガス出しを行うとともに、排気ポンプ 43によって真空チャンバ内を真空排気する。これにより、真空チャンバ 40 内を 10^_5Pa程度の真空度に維持する。

[0040] 次に、電子ビーム放出源 42bから第 2ゲッタ材 23bに電子ビームを照射して第 2ゲッタ材 23bを 3000°C程度に予備加熱する。これにより、第 2ゲッタ材 23aの表面に存在していた酸ィ匕膜等の不純物を蒸発させる。この際、蒸発した第 2ゲッタ材 23bが前面基板 11に付着しな、ように、前面基板 11を第 1ゲッタ材 23aと対向する位置に配置し、前面基板への第 2ゲッタ材の付着を規制した状態で第 2ゲッタ材 23bを予備加熱する。

[0041] 続いて、電子ビーム放出源 43aから第 1ゲッタ材 23aに電子ビームを照射して第 1 ゲッタ材 23aを 2000°C程度に予備加熱する。これにより、第 1ゲッタ材 23aの表面に存在していた酸化膜等の不純物を蒸発させる。この際、蒸発した第 1ゲッタ材 23aが前面基板 11に付着しな、ように、前面基板 11を第 2ゲッタ材 23bと対向する位置に配置し、前面基板への第 1ゲッタ材の付着を規制した状態で第 1ゲッタ材 23aを予備加熱する。

[0042] 次に、前面基板 11をメタルバック 20が第 1ゲッタ材 23aと対向する位置に配置した後、電子ビーム放出源 43aにより第 1ゲッタ材 23aを約 2000°Cに加熱して蒸発させ、真空チャンバ 40の内面上およびメタルバック 20上にチタンからなる第 1ゲッタ膜 22a を蒸着する。

[0043] 続いて、前面基板 11をメタルバック 20が第 2ゲッタ材 23aと対向する位置に配置する。この状態で、電子ビーム放出源 43bにより第 2ゲッタ材 23bを約 3000°Cに加熱して蒸発させ、メタルバック 20上の第 1ゲッタ膜 22aに重ねてタンタル力もなる第 2ゲッタ膜 22bを蒸着する。第 2ゲッタ材としてのタンタルを蒸着する際、水素が発生するが、発生した水素は予め真空チャンバ 40内に形成したチタン力もなる第 1ゲッタ膜 22a によって吸着される。そのため、真空チャンバ 40内の真空度を劣化させることなぐタンタルカもなる第 2ゲッタ膜 22bを劣化のないフレッシュな状態で成膜することができる。また、タンタルは高融点金属であることから、タンタルの蒸着時に真空チャンバ 40 内部の温度が上昇する力予め真空チャンバ内をべ一キングしてガス出しを行っているため、タンタルの蒸着時における真空度の劣化を防止することができる。従って、劣化を生じることなくフレッシュな状態の第 2ゲッタ膜 22bが得られる。

[0044] 次に、ゲッタ膜 22が形成された前面基板 11を外気に晒すことなぐ図 8に示した封着チャンバ 50に搬入する。そして、前述した第 1の実施形態と同様の方法により、封着チャンバ 50内で、前面基板 11と背面基板 12とを互いに封着し、真空外囲器 10を形成する。これ〖こより、 SEDが得られる。

[0045] 以上のように、第 3の実施形態によれば、タンタル力もなるゲッタ膜 22を用いることにより、ゲッタ膜のガス吸着能力を改善することができる。また、タンタルを含む複数のゲッタ材を用いてゲッタ膜 22を形成することによって、ゲッタ膜のガス吸着能力を一層改善することができる。従って、真空外囲器内を高い真空度に維持して電子放出素子の劣化を抑制し、長期間に渡って高い表示性能を維持可能な SEDが得られる。

[0046] 本実施形態に係る製造方法によれば、予め真空チャンバ内に第 1ゲッタ膜を形成した状態で第 2ゲッタ材としてのタンタルを蒸着することにより、タンタルの蒸着時に発生する水素を第 1ゲッタ膜によって吸着している。そのため、真空チャンバ 40内を高 V、真空度に維持し、タンタル力もなる第 2ゲッタ膜 22bを劣化のな、フレッシュな状態で成膜することができる。また、予め真空チャンバ内をべ一キングしてガス出しを行つているため、タンタルの蒸着時における真空度の劣化を防止することができる。従つて、よりフレッシュな状態の第 2ゲッタ膜 22bが得られる。このことから、ゲッタとしてタンタルの特性を充分に引き出すことができ、真空外囲器内を高い真空度に維持し、長期間に渡って高い表示性能を維持可能な SEDを得ることができる。

[0047] なお、本発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなぐ実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体ィ匕できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素カゝら幾つかの構成要素を削除してもよい。さら〖こ、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 [0048] 例えば、上述した画像表示装置の製造方法では、予め真空チャンバ内をべ一キングした後、ゲッタ膜を蒸着する構成としたが、ベーキング工程を省略してもよい。この場合でも、真空チャンバ内に第 1ゲッタ膜を形成した後、前面基板上にタンタルからなる第 2ゲッタ膜を蒸着することにより、真空度の劣化を抑制し、フレッシュなゲッタ膜を形成することができる。

[0049] また、第 1ゲッタ膜は真空チャンバ内および前面基板のメタルバック上に形成する構成としたが、真空チャンバ内のみに形成する構成としてもよい。この場合、前面基板 11を第 2ゲッタ材 23bと対向する位置に移動させた状態で、第 1ゲッタ材 23aを蒸着する。その後、第 2ゲッタ材 23bを蒸発させて前面基板 11のメタルバック上に第 2 ゲッタ膜 22bを形成する。これにより、前面基板 11のゲッタ膜はタンタルの一層により形成される。このような構成においても、第 2ゲッタ膜の蒸着時、真空チャンバ内に形成された第 1ゲッタ膜によって水素を吸着し、劣化のないフレッシュな状態の第 2ゲッタ膜 22bをメタルバック上に形成することができる。従って、ゲッタとしてタンタルの特性を充分に引き出すことができ、真空外囲器内を高い真空度に維持し、長期間に渡つて高い表示性能を維持可能な SEDを得ることができる。

[0050] 各構成要素の寸法、材料等は、上述の実施形態で示した数値、材料に限定されることなぐ必要に応じて種々選択可能である。ゲッタ材は、ノリウムゃチタンなどに限らず、その他金属材料、有機材料、無機材料などが選択可能である。ゲッタ膜は、前面基板に限らず、真空外囲器内に位置した他の構成部材に蒸着してもよい。また蒸着方法は、高周波加熱、電子ビーム蒸着に限らず、通電加熱による蒸着なども選択可能である。

更に、この発明は、 SEDに限らず、 FED、 PDP等の他の画像表示装置に適用してちょい。

産業上の利用可能性

[0051] この発明によれば、複数種類のゲッタ材力なるゲッタ膜を表示面に形成することで、ゲッタ膜のガス吸着特性を複数のゲッタ材を組み合わせた特性に改善することができる。これにより、ゲッタ膜の特性の設計範囲が広がり外囲器内を高い真空度に維持し、長期間に渡って高い表示性能を維持可能な画像表示装置およびその製造方法を得ることができる。

この発明によれば、ゲッタ膜としてタンタルを用いることによりガス吸着能力を改善し、長期間に渡って高い表示性能を維持可能な画像表示装置を提供することができる。また、真空チャンバ内で予め活性金属の第 1ゲッタ膜を形成した後、前面基板上にタンタルのゲッタ膜を形成することにより、タンタルを蒸着する際に発生する水素を第 1ゲッタ膜によって吸着し、劣化のない第 2ゲッタ膜を形成することがきる。これにより、ガス吸着能力を改善し、長期間に渡って高い表示性能を維持することが可能な画像表示装置の製造方法を提供することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 表示面が設けられた前面基板およびこの前面基板に対向配置された背面基板を有する外囲器を備え、

前記前面基板は、前記表示面に重ねて形成されたメタルバックと、前記メタルバック上に 2種類以上の活性金属によって形成されたゲッタ膜と、を有している画像表示装置。

[2] 前記ゲッタ膜は、前記前面基板の表示領域の全域に形成されて!、る請求項 1に記載の画像表示装置。

[3] 前記ゲッタ膜を形成する活性金属の内、少なくとも 1種類がタンタル、ノリウム、チタン、ヴァナジゥムカも成る請求項 1に記載の画像表示装置。

[4] 前記ゲッタ膜は、 2種類以上の活性金属の薄膜を積層して形成されて、る請求項 1 な!、し 3の、ずれか 1項に記載の画像表示装置。

[5] 前記ゲッタ膜は、前記メタルバック上に活性金属により形成された第 1ゲッタ膜と、前記第 1ゲッタ膜に重ねてタンタルにより形成された第 2ゲッタ膜と、を有している請求項 4に記載の画像表示装置。

[6] 前記第 1ゲッタ膜は、チタン、バリウム、ヴァナジゥム、ジルコニウムのいずれかを含んで、る請求項 5に記載の画像表示装置。

[7] 前記ゲッタ膜は、 2種類以上の活性金属を混合して形成されて、る請求項 1な!、し

3のヽずれか 1項に画像表示装置。

[8] 前記ゲッタ膜は、 2種類以上の活性金属が最表面に露出して形成されている請求項 1な!ヽし 3の!ヽずれか 1項に画像表示装置。

[9] 表示面が設けられた前面基板およびこの前面基板に対向配置された背面基板を有する外囲器を備え、

前記前面基板は、前記表示面に重ねて形成されたメタルバックと、前記メタルバック上に形成されたタンタルカゝらなるゲッタ膜と、を有してヽる画像表示装置。

[10] 表示面が設けられた前面基板およびこの前面基板に対向配置された背面基板を有する外囲器を備え、前記前面基板は、前記表示面に重ねて形成されたメタルバックと、前記メタルバック上に 2種類以上の活性金属によって形成されたゲッタ膜と、を有して、る画像表示装置の製造方法にぉ、て、

前記メタルバックに重ねて 2種類以上の活性金属によってゲッタ膜を形成した後、前記背面基板および上記ゲッタ膜の形成された前面基板の周縁部を封着して外囲器を構成することを特徴とする画像表示装置の製造方法。

[11] 前記ゲッタ膜の形成、および、前記前面基板と背面基板との封着を、真空雰囲気中で行うことを特徴とする請求項 10に記載の画像表示装置の製造方法。

[12] 真空雰囲気中で、前記メタルバック上に第 1ゲッタ材を蒸着して第 1ゲッタ膜を形成した後、真空雰囲気中で、前記第 1ゲッタ膜に重ねて、前記第 1ゲッタ材と種類の異なる第 2ゲッタ材を蒸着して第 2ゲッタ膜を形成することを特徴とする請求項 10に記載の画像表示装置の製造方法。

[13] 真空雰囲気中で、前記メタルバック上に第 1ゲッタ材およびこの第 1ゲッタ材と種類の異なる第 2ゲッタ材を同時に蒸着して第 1および第 2ゲッタ材を含む混合層を形成することを特徴とする請求項 10に記載の画像表示装置の製造方法。

[14] 表示面が設けられた前面基板およびこの前面基板に対向配置された背面基板を有する外囲器を備え、前記前面基板は、前記表示面に重ねて形成されたメタルバックと、前記メタルバック上に形成されたゲッタ膜と、を有している画像表示装置の製造方法において、

前記メタルバックの形成された前面基板を真空チャンバ内に配置し、

前記真空チャンバ内を真空排気した後、前記真空チャンバ内で活性金属からなる第 1ゲッタ材を蒸発させて真空チャンバ内に第 1ゲッタ膜を形成し、

前記第 1ゲッタ膜を形成した後、前記真空チャンバ内でタンタル力なる第 2ゲッタ材を蒸発させ、前記メタルバック上に第 2ゲッタ膜を形成し、

上記第 2ゲッタ膜の形成された前面基板および前記背面基板の周縁部を封着して外囲器を構成することを特徴とする画像表示装置の製造方法。

[15] 前記真空チャンバ内で第 1ゲッタ膜を形成する際、前記真空チャンバの内面および前記メタルバック上に第 1ゲッタ膜を形成し、前記メタルバック上で、前記第 1ゲッタ膜に重ねて前記第 2ゲッタ膜を形成することを特徴とする請求項 14に記載の画像表示装置の製造方法。

[16] 前記第 1ゲッタ材としてチタン、ノリウム、ヴァナジゥム、ジルコニウムの少なくとも 1 つを用いることを特徴とする請求項 14に記載の画像表示装置の製造方法。

[17] 前記真空チャンバをべ一キングしてガス出しを行った後、前記第 1ゲッタ膜を形成することを特徴とする請求項 14ないし 16のいずれ力 1項に記載の画像表示装置の製造方法。

[18] 前記べ一キングの後、前記前面基板へゲッタ材の付着を規制した状態で、前記第

2ゲッタ材および第 1ゲッタ材を順に予備加熱し、

前記予備加熱後、前記第 1ゲッタ膜および第 2ゲッタ膜を順に形成することを特徴とする請求項 17に記載の画像表示装置の製造方法。

[19] 前記第 2ゲッタ膜を形成した後、真空雰囲気中で前記前面基板と背面基板とを封着することを特徴とする請求項 14ないし 16のいずれ力 1項に記載の画像表示装置の製造方法。