(57)【要約】【課題】長期にわたって高い表示性能を維持することができ、製造コストの低減を図ることが可能な画像表示装置、およびその製造方法を提供する。【解決手段】画像表示装置は、周辺部同士が接合された第１基板１１および第２基板１２を有する外囲器１０と、第１基板上に配置された蛍光体スクリーン１６と、第２基板上に配置された電子源１８と、外囲器の周辺部に接合され外囲器内部に連通するゲッタ室５１を規定したゲッタボックス５０と、ゲッタ室内に設けられ、バリウムを含む蒸発型ゲッタ２８と、非蒸発型ゲッタ２３とを有するゲッタと、を備えている。外囲器は、排気工程において外囲器内部を排気するための第１排気孔２９と、ゲッタ室に連通する第２排気孔５２と、を有し、ゲッタボックスは、ゲッタ室内を排気するための第３排気孔５４を有している。【選択図】      図２
2008084777.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周辺部同士が接合された第１基板および第２基板を有する外囲器と、
前記第１基板上に配置された蛍光体スクリーンと、
前記第２基板上に配置された電子源と、
前記外囲器の周辺部に接合され前記外囲器内部に連通するゲッタ室を規定したゲッタボックスと、
前記ゲッタ室内に設けられ、バリウムを含む蒸発型ゲッタと、非蒸発型ゲッタとを有したゲッタと、を備え、
前記外囲器は、排気工程において外囲器内部を排気するための第１排気孔と、前記ゲッタ室に連通する第２排気孔と、を有し、前記ゲッタボックスは、前記ゲッタ室内を排気するための第３排気孔を有している画像表示装置。
【請求項２】
前記第３排気孔は、開孔面積が３０ｍｍ２以上である請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記第３排気孔の開孔面積は、前記ゲッタ室の内表面積の０．３％以上に形成されている請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記蒸発型ゲッタは、膜厚が１００ｎｍ以上のゲッタ膜であり、前記非蒸発型ゲッタは、膜厚が１００μｍ以上である請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記非蒸発型ゲッタは、ジルコニウムまたはチタンを含んでいる請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項６】
周辺部同士が接合された第１基板および第２基板を有する外囲器と、前記第１基板上に配置された蛍光体スクリーンと、前記第２基板上に配置された電子源と、前記外囲器の周辺部に接合され前記外囲器内部に連通するゲッタ室を規定したゲッタボックスと、前記ゲッタ室内に設けられ、バリウムを含む蒸発型ゲッタと、非蒸発型ゲッタとを有したゲッタと、を備え、前記外囲器は、排気工程において外囲器内部を排気するための第１排気孔と、前記ゲッタ室に連通する第２排気孔と、を有し、前記ゲッタボックスは、前記ゲッタ室内を排気するための第３排気孔を有している画像表示装置の製造方法であって、
前記非蒸発型のゲッタ膜が形成されているとともに、蒸発型のゲッタ材が配置されたゲッタボックスを前記第２基板に接合し、
前記蛍光体スクリーンが形成された第１基板と、前記電子源およびゲッタ膜が設けられた第２基板とを対向配置し、
前記第２排気孔を閉じた状態で、前記対向配置された第１および第２基板を所定の温度に加熱してベーキングし、
前記ベーキングしながら、前記外囲器内に発生したガス分子を前記第１排気孔から外部に排気して前記外囲器内を所定の真空度に維持し、
前記ベーキングしながら、前記ゲッタボックス内に発生したガス分子を前記第３排気孔から外部に排気して前記ゲッタボックス内を所定の真空度に維持し、
前記ベーキング後、前記外囲器を所定の温度まで冷却した後、前記第２排気孔を開放するとともに、前記第１排気孔および前記第３排気孔を封止する画像表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記第３排気孔を封止した後、前記ゲッタボックス内の蒸発型のゲッタ材を加熱、蒸発させ、蒸発型のゲッタ膜を形成する請求項６に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記外囲器に予め第２排気孔を形成し、蓋部材により第２排気孔を閉じた状態で、前記前記ベーキングを行い、ベーキング終了後、前記蓋部材を除去して前記第２排気孔を開放する請求項６に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記第２排気孔が形成されていない状態で前記外囲器をベーキングし、ベーキング終了後、外囲器の温度が所定の温度に下がった後、前記外囲器に第２排気孔を形成する請求項６に記載の画像表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、蛍光体スクリーンと電子源とが設けられた外囲器と、外囲器内のガスを吸着するゲッタとを備えた画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、軽量・薄型の画像表示装置として、液晶の配向を利用して光の強弱を制御する液晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤと称する）、プラズマ放電の紫外線により蛍光体を発光させるプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと称する）、電界放出型電子放出素子の電子ビームにより蛍光体を発光させるフィールドエ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素子の電子ビームにより蛍光体を発光させる表面伝導型電子放出ディスプレイ（以下、ＳＥＤと称する）などが開発されている。
【０００３】
例えばＦＥＤでは、一般に、所定の隙間を置いて対向配置された前面基板および背面基板を有し、これらの基板は、矩形枠状の側壁を介して周辺部同士を互いに接合することにより真空外囲器を構成している。前面基板の内面には蛍光体スクリーンが形成され、背面基板の内面には蛍光体を励起して発光させる電子放出源として多数の電子放出素子が設けられている。
【０００４】
背面基板および前面基板に加わる大気圧荷重を支えるために、これら基板の間には複数の支持部材が配設されている。背面基板側の電位はほぼアース電位であり、蛍光面にはアノード電圧として例えば１０ｋＶが印加される。蛍光体スクリーンを構成する赤、緑、青の蛍光体に電子放出素子から放出された電子ビームを照射し、蛍光体を発光させることによって画像を表示する。
【０００５】
このようなＦＥＤにおいては、真空外囲器内部を高い真空度に維持することが重要となる。真空度が低いと、安定した電子放出ができず、画像表示装置の寿命が低下することになるからである。
【０００６】
そこで、長期間にわたって真空外囲器内部を高い真空度に維持するため、真空外囲器内部には不所望なガス分子を吸着するゲッタ層を設けることが通常行われる。このようなゲッタ層として、例えば、ＰＤＰのパネル側辺に隣り合う領域に非蒸発型ゲッタ層を形成する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、蛍光表示管の外囲器周辺部にゲッタ室を設け、ゲッタ室内にバリウムからなるゲッタを形成する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１１−１９１３７８号
【特許文献２】実用新案登録２５４７５０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
高い真空領域である真空外囲器内部において、支配的なガス分子は主に水素、一酸化炭素、二酸化炭素である。非蒸発型ゲッタは一般的に一酸化炭素、二酸化炭素の吸着量が小さい。そのため、パネル周辺部に非蒸発型ゲッタを設ける方法では、画像表示装置を動作後しばらくすると一酸化炭素、二酸化炭素を吸着することができなくなり、画像表示装置の寿命が低下する。長期間の寿命を保証するには、非蒸発型ゲッタの量を増やす必要があるが、非蒸発型ゲッタは一般に高価なため画像表示装置のコストが増加してしまう。
【０００８】
また、バリウムからなる蒸発型ゲッタは、一般的に水素の吸着量が著しく小さい。そのため、パネル周辺部にバリウムからなる蒸発型ゲッタを設ける方法では、画像表示装置の動作後しばらくすると、蒸発型ゲッタは水素を吸着することができなくなり、前記と同様に画像表示装置の寿命が短くなる。バリウムの水素吸着量は著しく小さいため、バリウムの蒸着量を増やしてもこの問題は解決することができない。
【０００９】
ＦＥＤのような画像表示装置は製造時に真空外囲器を高温に焼成して蛍光体スクリーンや電子放出素子に吸着した不所望なガス分子を除去するベーキング工程が行われる。ＦＥＤのような画像表示装置は、平な形状をしているため空外囲器内部のコンダクタンスが小さく、排気孔から排気しながらベーキングする工程では真空外囲器内部のガス圧が上がりやすい。そのため、非蒸発型ゲッタがガス分子に汚染され吸着量が低下する。従って、ベーキング工程において、非蒸発型ゲッタが汚染されない方法が必要となるが、従来、有効な手段を明確に示したものが存在しない。
【００１０】
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、不所望なガス分子を効率よく吸着し、長期にわたって高い表示性能を維持することができ、製造コストの低減を図ることが可能な画像表示装置、およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明の態様に係る画像表示装置は、周辺部同士が接合された第１基板および第２基板を有する外囲器と、前記第１基板上に配置された蛍光体スクリーンと、前記第２基板上に配置された電子源と、前記外囲器の周辺部に接合され前記外囲器内部に連通するゲッタ室を規定したゲッタボックスと、前記ゲッタ室内に設けられ、バリウムを含む蒸発型ゲッタと、非蒸発型ゲッタとを有したゲッタと、を備え、  
前記外囲器は、排気工程において外囲器内部を排気するための第１排気孔と、前記ゲッタ室に連通する第２排気孔と、を有し、前記ゲッタボックスは、前記ゲッタ室内を排気するための第３排気孔を有している。
【００１２】
この発明の態様に係る画像表示装置の製造方法は、周辺部同士が接合された第１基板および第２基板を有する外囲器と、前記第１基板上に配置された蛍光体スクリーンと、前記第２基板上に配置された電子源と、前記外囲器の周辺部に接合され前記外囲器内部に連通するゲッタ室を規定したゲッタボックスと、前記ゲッタ室内に設けられ、バリウムを含む蒸発型ゲッタと、非蒸発型ゲッタとを有したゲッタと、を備え、前記外囲器は、排気工程において外囲器内部を排気するための第１排気孔と、前記ゲッタ室に連通する第２排気孔と、を有し、前記ゲッタボックスは、前記ゲッタ室内を排気するための第３排気孔を有している画像表示装置の製造方法であって、  
前記非蒸発型のゲッタ膜が形成されているとともに、蒸発型のゲッタ材が配置されたゲッタボックスを前記第２基板に接合し、前記蛍光体スクリーンが形成された第１基板と、前記電子源およびゲッタ膜が設けられた第２基板とを対向配置し、前記第２排気孔を閉じた状態で、前記対向配置された第１および第２基板を所定の温度に加熱してベーキングし、前記ベーキングしながら、前記外囲器内に発生したガス分子を前記第１排気孔から外部に排気して前記外囲器内を所定の真空度に維持し、前記ベーキングしながら、前記ゲッタボックス内に発生したガス分子を前記第３排気孔から外部に排気して前記ゲッタボックス内を所定の真空度に維持し、前記ベーキング後、前記外囲器を所定の温度まで冷却した後、前記第２排気孔を開放するとともに、前記第１排気孔および前記第３排気孔を封止することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の様態に係る画像表示装置およびその製造方法によれば、水素に対して十分な吸着量を持つ非蒸発型ゲッタと、一酸化炭素および二酸化炭素に対して十分な吸着量を持つバリウムからなる蒸発型ゲッタとを同時に用いることにより、外囲器内のガス分子を長期間に渡って吸着することができ、画像表示装置の寿命を十分長くすることができる。また、ゲッタ室を外囲器内部に連通するように設け、ゲッタ室内に両ゲッタを形成することにより、ゲッタ形成工程を簡素化することができるとともに、効率よく不所望なガス分子を吸着することができる。さらに、ゲッタ室の排気孔開孔面積を３０ｍｍ２以上とすることによりベーキング工程における非蒸発型ゲッタ周囲の圧力を低く抑えることができ、非蒸発型ゲッタが効果的に活性化され、その吸着量の劣化を防ぐことができる。これにより、長期にわたって高い表示性能を維持することができ、製造コストの低減を図ることが可能な画像表示装置およびその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下図面を参照しながら、この発明の画像表示装置を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、ＳＥＤは、それぞれ矩形状のガラス板からなる前面基板１１、および背面基板１２を備え、これらの基板は所定の間隔で対向配置されている。第２基板としての背面基板１２は、第１基板としての前面基板１１よりも大きな寸法に形成されている。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偏平な外囲器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２５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。
【００１５】
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、複数の板状の支持部材１４が設けられている。これらの支持部材１４は、外囲器１０の一辺と平行な方向にそれぞれ延在しているとともに、上記一辺と直交する方向に沿って所定の間隔を置いて配置されている。各支持部材１４の長手方向両端部は、それぞれ側壁１３と隙間を置いて対向している。
【００１６】
図２および図３に示すように、前面基板１１の内面には、画像表示面として機能する蛍光体スクリーン１６が形成されている。この蛍光体スクリーン１６は、赤、緑、青の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂ、およびこれらの蛍光体層間に位置した黒色の遮光層２０を並べて構成されている。赤、緑、青の３色の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂは、第１方向に隙間を置いて交互に並んで形成され、同一色の蛍光体層が第１方向と直交する第２方向に隙間を置いて配列されている。蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂはそれぞれ、赤、緑、青の単色でサブピクセルを構成し、３色のサブピクセルを合わせて一画素を構成している。
【００１７】
蛍光体スクリーン１６上には、アルミニウム膜等からなるメタルバック層１７が形成されている。本実施形態によれば、メタルバック層１７は、縦方向および横方向に分断され、互いに電気的に分離した複数の分断領域を有している。電気的に分断したメタルバック層１７は、蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂに夫々重なって設けられている。
【００１８】
図２に示すように、背面基板１２の内面上には、蛍光体スクリーン１６の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂ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。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。
【００１９】
背面基板１２の周縁部、例えば、コーナー部には排気工程において真空外囲器１０内部を排気するための第１排気孔２９が貫通形成されている。第１排気孔２９は、蛍光体スクリーン１６から外れた位置、つまり、有効表示領域から外れた位置に設けられている。第１排気孔２９は蓋部材３０によって気密に封止されている。第１排気孔２９は、１つに限らず、必要に応じて増加可能である。
【００２０】
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１６およびメタルバック層１７にアノード電圧を印加して、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１６の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂが励起されて発光し、カラー画像を表示する。
【００２１】
図２および図４に示すように、ＳＥＤは、外囲器１０の周辺部に設けられ外囲器内部に連通したゲッタ室５１を備えている。本実施形態において、背面基板１２の外面であって、第１排気孔２９と反対側の側縁部にゲッタボックス５０が接合され、このゲッタボックスによりゲッタ室５１が規定されている。ゲッタボックス５０は、例えば、ガラスにより断面矩形状に形成され、背面基板１２の１側縁に沿って延びている。ゲッタボックス５０は、例えば、低融点ガラス２７により背面基板１２に接合されている。ゲッタボックス５０内のゲッタ室５１は、背面基板１２に形成された第２排気孔５２を通して、外囲器１０の内部に連通している。第２排気孔５２の直径は、例えば、３ｍｍに形成されている。
【００２２】
ゲッタボックス５０の底壁には、後述するベーキング工程時にゲッタ室５１内部のガス分子を排気するための第３排気孔５４が形成されている。第３排気孔５４の開孔面積は、ゲッタ室５１の内表面積の０．３％以上、例えば、３０ｍｍ２の大きさに形成されている。第３排気孔５４は、ＳＥＤが完成した状態では蓋部材５６によって気密に封着されている。なお、ゲッタボックス５０の大きさ、および設置数は、必要に応じて種々選択可能である。
【００２３】
ゲッタ室５１内には、バリウムからなる蒸発型のゲッタ膜２８、およびジルコニウムとバナジウムとの合金からなる非蒸発型のゲッタ膜２３が設けられている。ゲッタ膜２８およびゲッタ膜２３は、外囲器１０内に生じたガス分子を吸着し、外囲器内を高い真空度に維持する。
【００２４】
蒸発型のゲッタ膜２８は、ゲッタボックス５０の底壁内面上に厚さ１００ｎｍで形成されている。蒸発型のゲッタ材料としては、バリウムとアルミニウムとの金属間化合物ＢａＡｌ4の粉末にニッケルを添加した反応型ゲッタを用いることができる。これはＣＲＴ用として使用されている一般的な蒸発型ゲッタであるが、封着工程を大気中で行う場合には耐酸化性ゲッタとしてフリッタブルゲッタを選択することが望ましい。ゲッタ材料を真空中で加熱し蒸着させることによりゲッタ膜が形成される。
【００２５】
非蒸発型のゲッタ膜２３は、ゲッタボックス５０の対向する２側壁の内面にそれぞれ形成されている。ゲッタ膜２３は、非蒸発型ゲッタの粉末４１、非蒸発型ゲッタの粉末同士および非蒸発型ゲッタの粉末とゲッタボックス壁面とを接着するための接着材粒子４３を有している。非蒸発型ゲッタとしては、一般に使用されている様々なものを選択することが可能であるが、ＳＥＤに使用する場合には活性化温度が比較的低い種類のものが望ましい。
【００２６】
粉末４１の粒径は使用デバイスの真空特性、例えば到達真空度や放出ガス量などにより定める。本実施形態では、５０％径が１〜１０μｍ、望ましくは１〜５μｍとするのがよい。これ以上粒径が大きいと非蒸発型ゲッタ粉末の比表面積が小さくなる。そのため、ゲッタのガス吸着速度が小さくなり、ＳＥＤの外囲器１０内部を高い真空度に維持することが困難になる。また、これ以上粒径が小さいと、ゲッタ粉末４１が室温においても非常に活性な状態となり、取り扱いが難しくなる。
【００２７】
接着材粒子４３は、一般に使用されている様々なものを選択することが可能であるが、非蒸発型ゲッタの粉末４１よりも小さな粒径を有する接着材粒子を用いる。そのような接着材粒子としては銀ナノ粒子、シリカナノ粒子などを用いることができる。接着材粒子４３の粒径が非蒸発型ゲッタの粉末４１の粒径と同等かそれよりも大きい場合、非蒸発型ゲッタの粉末表面の大部分が接着材粒子４３の陰になってしまい、ガス分子がゲッタ粉末に吸着しにくくなる。
【００２８】
接着材粒子４３によって非蒸発型ゲッタの粉末４１同士を接着し、同時に、非蒸発型ゲッタの粉末とゲッタボックス壁面とを互いに接着することにより、ゲッタ膜２３が形成される。ゲッタ膜２３は、例えば、スクリーン印刷法、ディスペンス法、スプレー塗布法等によって形成することができる。このような非蒸発型のゲッタ膜２３は、厚さ１００μｍに形成されている。
【００２９】
次に、以上のように構成されたＳＥＤの製造方法について説明する。  
まず、前面基板１１となる板ガラスに蛍光体スクリーン１６を形成する。続いて、蛍光体スクリーン１６の遮光層２０に重ねてマトリクス状の分断層を形成した後、蛍光体スクリーン１６に重ねてアルミニウム膜等からなるメタルバック層１７を蒸着形成する。メタルバック層１７は、分断層により縦方向および横方向に分断され、互いに電気的に分離した複数の分断領域を形成する。
【００３０】
前面基板１１の内面外周部に沿って低融点ガラス２５を矩形枠状に塗布して封着層を形成する。続いて、大気中で低融点ガラス２５を仮焼成して有機溶剤と樹脂を除去しておく。
【００３１】
続いて、背面基板１２用の板ガラスに電子放出素子１８を形成する。次に、背面基板１２の内面外周部に沿って低融点ガラス２５を矩形枠状に塗布し封着層を形成する。この背面基板１２を大気中で仮焼成する。その後、低融点ガラス２５からなる封着層上に側壁１３を位置合わせした後、大気中で低融点ガラス２５の結晶析出温度まで昇温しその温度を保持することにより側壁１３を背面基板１２に封着する。この後、電子放出素子１８の活性化を行う。次いで、複数の支持部材１４を背面基板１２に対して位置合わせし、その端部を背面基板に固着する。
【００３２】
また、ゲッタボックス５０を用意し、背面基板１２との接合面に低融点ガラス２７を塗布し封着層を形成する。続いて、大気中で低融点ガラス２７を仮焼成して有機溶剤と樹脂を除去しておく。その後ゲッタボックス５０の側壁内面に非蒸発型のゲッタ膜２３を形成するとともに、ゲッタボックス内に蒸発型のゲッタ材料を配置する。ゲッタ膜２３は、非蒸発型ゲッタ粉末および接着材粒子を含むペーストを作製し、このペーストをゲッタボックス５０の内面に塗布あるいはディスペンスすることにより形成する。
【００３３】
次に、上記のように形成された前面基板１１、背面基板１２、およびゲッタボックス５０を互いに位置合わせし、対向配置するとともに、背面基板１２の第１排気孔２９およびゲッタボックス５０の底壁の第３排気孔５４にそれぞれ排気ラインを接続する。この状態で、前面基板１１、背面基板１２、ゲッタボックス５０を加熱炉内に投入し、４００℃まで加熱する。これにより、前面基板１１、背面基板１２、ゲッタボックス５０をベーキングし、前面基板、背面基板、ゲッタボックス内壁、蛍光体スクリーン、電子放出素子などに吸着した不所望なガス分子を放出させる。電子放出素子の酸化を防ぐため、加熱炉内を非酸化性雰囲気とする。
【００３４】
加熱により、低融点ガラス２５の溶融が始まる。例えば、３０分かけてアルゴン雰囲気にて約４００℃に温度が保持され、低融点ガラス２５、２７が溶融するとともに結晶析出が始まる。その後、低融点ガラス２５の結晶析出がほぼ完了し、背面基板１２、前面基板１１が低融点ガラスにより側壁１３を介して互いに封着され、同時に、ゲッタボックス５０が背面基板１２に対して封着される。
【００３５】
続いて、排気ポンプを作動させ、第１排気孔２９から外囲器１０内部を排気するとともに第３排気孔５４からゲッタボックス５０内部を排気する。４００℃の加熱温度を維持したまま排気を継続することにより、基板、蛍光体スクリーン等から脱離したガス分子が外囲器１０およびゲッタボックス５０から外部へ排出され、外囲器１０およびゲッタボックス５０内部は清浄な真空状態に維持される。続いて、外囲器１０およびゲッタボックス５０を所望の温度まで降温した後、蓋部材３０により外囲器１０の第１排気孔２９を気密に封止するとともにゲッタボックス５０の底壁の第３排気孔５４を蓋部材５６によって気密に封止する。
【００３６】
ベーキング工程を行う間、外囲器１０の第２排気孔５２は閉じておく。ベーキング終了後、外囲器１０の温度が２００℃以下に下がったときに第２排気孔５２を開放する。この場合、予め背面基板１２に直径３ｍｍの第２排気孔を空けておき、蓋部材で機械的に排気孔をふさぎながらベーキングを行い、温度が２００℃以下に下がったときに蓋部材を取り去る方法がある。また、事前に第２排気孔５２を背面基板１２に空けておかず、ベーキング終了後、外囲器１０の温度が２００℃以下に下がった時点で、バーナー等により背面基板のガラスを溶融し第２排気孔を形成する方法を用いることもできる。この方法では排気孔の縁がきれいな形状とならないが、大気圧荷重が直接加わるのはゲッタ室であることから、開孔形状は問題にならない。
【００３７】
第２排気孔５２および第３排気孔５４の開孔面積は必要な真空度に応じて決められる。第２排気孔５２の直径は、ＳＥＤを駆動させたときの外囲器１０内の圧力によって決められ、約１〜３ｍｍあれば十分である。一方、第３排気孔５４の開孔面積は、ベーキング工程におけるゲッタ室５１内の圧力によって決められる。すなわち、非蒸発型のゲッタ膜２３の活性化条件に応じて決められる。
【００３８】
本発明者らが種々検討した結果、ベーキング工程において非蒸発型のゲッタ膜２３周囲の圧力が１×１０-4Ｐａ程度の場合、ゲッタ膜２３は効率良く活性化され、ゲッタ膜の残存吸着量は約９割となり、また、圧力が１×１０-3Ｐａの場合、ゲッタ膜の残存吸着量は約５割となる。ゲッタ膜２３周囲の圧力が１Ｐａ程度の場合、ゲッタ膜２３の残存吸着量は非蒸発型ゲッタ固有の吸着特性に対して１／１００以下に減少してしまう。このことから、ＳＥＤの充分な寿命を保証するためには、ベーキング工程におけるゲッタ室５１内の圧力は、１×１０-4Ｐａを設計値とすることが望ましい。
【００３９】
ゲッタボックス５０の壁面からの放出ガス量を考慮した場合、ゲッタボックスに形成された第３排気孔５４の開孔面積が３０ｍｍ２以上あれば上記の圧力設置値を達成することができる。ゲッタ室５１内の圧力を所望の設置値にするために必要な第３排気孔の開孔面積率は、ｑをガラスの単位面積当たりのガス放出レートとしておおむね１０4×ｑで表される。
【００４０】
ベーキング工程中、第２排気孔５２を空けておいた場合、蛍光体スクリーン１６などから放出されたガス分子が第２排気孔５２を通ってゲッタ室５１内に流れ込み、ゲッタ室の圧力が少なくとも１０−２Ｐａ台まで上昇する。この場合、非蒸発型ゲッタの残存吸着量が１割以下まで劣化するため十分な寿命保証をすることが困難となる。従って、本製造方法においては、ベーキング工程中、第２排気孔５２を閉じておく。非蒸発型ゲッタの活性化が終了する温度、例えば２００℃以下の温度であれば第２排気孔５２を開放しても、非蒸発型ゲッタ膜２３の特性に影響は与えない。これにより、活性化されたゲッタ膜２３は、排気能力がほぼ劣化することなく動作状態となる。
【００４１】
非蒸発型のゲッタ膜２３の活性化が終了した後、ゲッタボックス５０の第３排気孔５４を蓋部材５６によって気密に封止する。蓋部材５６の封止は、インジウム等の低融点金属による封着、局所加熱による溶着など公知の技術を用いて行うことができる。
【００４２】
その後、ゲッタボックス５０内に予め配置されている蒸発型ゲッタ材料を加熱、蒸発させ、ゲッタボックスの内面、例えば、底壁上に蒸発型のゲッタ膜２８を形成する。次いで、外囲器１０は、加熱炉から取り出される。以上の工程によりＳＥＤの外囲器１０が完成する。
【００４３】
以上のように構成されたＳＥＤによれば、水素に対して十分な吸着量を持つ非蒸発型のゲッタ膜２３と、一酸化炭素および二酸化炭素に対して十分な吸着量を持つバリウムからなる蒸発型のゲッタ膜２８とを同時に用いることにより、外囲器１０内で支配的なガス分子を長期間に渡って吸着することができ、画像表示装置の寿命を十分長くすることができる。また、外囲器内部に連通したゲッタ室５１を設け、このゲッタ室内に前記の両ゲッタ膜を形成することにより、ゲッタ形成工程を簡素化することができる。ゲッタ室内にゲッタ膜を設けることにより、ゲッタ膜は、蛍光体スクリーン１６や電子放出素子１８の構造的な制約を受けることがなくなる。そのため、蛍光体スクリーン１６のガス放出特性や画像表示装置の性能に合わせてゲッタ膜２３、２８を形成することが可能となる。このような構造は、とくに画面サイズが大きい大型の画像表示装置について有効である。
【００４４】
ゲッタ膜の形成に際して高価な真空チャンバーを用いる必要が無く、製造コストの増加を抑えることができ、また、装置の信頼性やメンテナンス性も良好になる。製造工程において、外囲器の第２排気孔を閉じた状態でベーキングを行うことにより、また、第３排気孔の開孔面積を３０ｍｍ２以上として第３排気孔から排気を行いながらベーキングすることにより、ベーキング工程における非蒸発型ゲッタ周囲の圧力、すなわち、ゲッタ室５１内の圧力を低く抑えることが可能となる。これにより、非蒸発型ゲッタを効率良く活性化し、その吸着量を十分大きくすることができる。
【００４５】
以上により、低コストで高画質、かつ長寿命な表示装置およびその製造方法を提供することができる。
【００４６】
この発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、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化できる。また、上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。実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよいし、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。
【００４７】
上述した実施形態ではゲッタの形成対象となる部材として、内面に蛍光体スクリーンを有する前面基板を備えたＳＥＤを例にとって説明したが、この発明はこれに限定されること無く、ＦＥＤ、ＰＤＰ、蛍光表示管、半導体センサーなど他のデバイスに対しても適用することができる。また、非蒸発型ゲッタ、接着材粒子の材料も上記実施形態に限定されること無く、使用するデバイスの真空特性や放出ガス特性、耐熱性などに合わせ、種々使用することができる。たとえば、接着材粒子の材料として、リン酸系フリットガラスを用いても良い。非蒸発型ゲッタの粉末をペースト化するときの有機材料についても、酢酸エチル、酢酸ブチル、ニトロセルロース、エルバサイト、ポリエチレンカーボネートなど、使用するデバイスの特性や非蒸発型ゲッタ材などに合わせ、様々な種類のものを適宜選択して使用してよい。その他ペースト化の混合比、ペーストの形成方法、ゲッタ膜形成のための焼成条件などについても、種々変更可能であり、活性化された非蒸発ゲッタが十分なガス吸着性能を発揮できれば良いものである。
【００４８】
ゲッタ室およびゲッタボックスの大きさ、形状、設置数は、上記実施形態に限られるものではなく、例えば側壁の一部を切り欠いてゲッタ室を真空外囲器の側面に設けても良い。
【００４９】
ＳＥＤを構成する構造物の形状、寸法、配置、あるいは材料など、好適なものを選択することができることは言うまでもない。ゲッタ膜の形成寸法や形状、配置、膜厚についても、使用するデバイスの真空特性や放出ガス特性、耐熱性などに合わせ、種々使用することができる。前面基板と背面基板の封着についても、インライン型の連続炉の他、バッチ式の大気焼成炉を用いても良いし、真空中で封着を行っても良い。電子放出素子は、ｐｎ型の冷陰極素子あるいは電界放出型の電子放出素子等を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は、この発明の実施形態に係るＳＥＤを一部破断して示す斜視図。
【図２】図２は、図１の線Ａ−Ａに沿ったＳＥＤの断面図。
【図３】図３は、前記ＳＥＤの前面基板および蛍光体スクリーンの一部を拡大して示す平面図。
【図４】図４は、ゲッタボックスを示す斜視図。
【図５】図５は、前記ＳＥＤの非蒸発型のゲッタ膜を示す断面図。
【符号の説明】
【００５１】
１０…外囲器、  １１…前面基板、  １２…背面基板、  １３…側壁、
１４…支持部材、  １６…蛍光体スクリーン、  １７…メタルバック層、
１８…電子放出素子、  Ｒ、Ｇ、Ｂ…蛍光体層、  ２０…遮光層、
２３…非蒸発型のゲッタ膜、  ２８…蒸発型のゲッタ膜、  ２９…第１排気孔、
３０…蓋部材、  ４１…ゲッタの粉末、  ４３…接着剤粒子、
５０…ゲッタボックス、  ５１…ゲッタ室、  ５２…第２排気孔、
５４…第３排気孔、  ５６…蓋部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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