(57)【要約】【課題】耐圧特性に優れた画像表示装置及びこの画像表示装置を製造するための製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】蛍光体層及び遮光層を含む蛍光体スクリーン１５と、蛍光体スクリーン１５に重ねて設けられたメタルバック層２０と、メタルバック層２０に重ねて設けられたゲッタ層２２と、を有する前面基板１１と、前面基板１１に対向して配置されているとともに蛍光体スクリーン１５に向けて電子を放出する電子放出素子１８が配置された背面基板１２と、を備え、ゲッタ層２２は、２種類以上の金属材料を混合した材料によって形成されたことを特徴とする。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光体層及び遮光層を含む蛍光体スクリーンと、前記蛍光体スクリーンに重ねて設けられたメタルバック層と、前記メタルバック層に重ねて設けられたゲッタ層と、を有する前面基板と、
前記前面基板に対向して配置されているとともに、前記蛍光体スクリーンに向けて電子を放出する電子放出素子が配置された背面基板と、を備え、
前記ゲッタ層は、２種類以上の金属材料を混合した材料によって形成されたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記ゲッタ層は、ゲッタ材として機能する第１金属材料と、第１金属材料とは異なる第２金属材料とを含み、
前記第１金属材料は、背面基板側でメタルバック層側より密に分布することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
蛍光体層及び遮光層を含む蛍光体スクリーンと、前記蛍光体スクリーンに重ねて設けられたメタルバック層と、前記メタルバック層に重ねて設けられたゲッタ層と、を有する前面基板と、
前記前面基板に対向して配置されているとともに、前記蛍光体スクリーンに向けて電子を放出する電子放出素子が配置された背面基板と、を備え、
前記ゲッタ層は、複数の薄膜を積層して構成され、
しかも、少なくとも１層の薄膜は、２種類以上の金属材料を混合した材料によって形成されたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】
前記ゲッタ層は、メタルバック層側に配置された第１薄膜及びこの第１薄膜の背面基板側に配置された第２薄膜を備えて構成され、
前記第２薄膜は、ゲッタ材として機能する第１金属材料と、第１金属材料とは異なる第２金属材料とを含み、
前記第１金属材料は、背面基板側でメタルバック層側より密に分布することを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記第２薄膜は、前記第１薄膜を形成する金属材料を含み、しかも、前記第１薄膜側で背面基板側より密に分布することを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項６】
蛍光体層及び遮光層を含む蛍光体スクリーンと、前記蛍光体スクリーンに重ねて設けられたメタルバック層と、前記メタルバック層に重ねて設けられたゲッタ層と、を有する前面基板と、
前記前面基板に対向して配置されているとともに、前記蛍光体スクリーンに向けて電子を放出する電子放出素子が配置された背面基板と、を備え、
前記ゲッタ層は、複数の薄膜を積層して構成され、
しかも、メタルバック層側に配置された第１薄膜と背面基板側に配置された第２薄膜との間に配置された中間層は、前記第１薄膜を形成する第１金属材料及び前記第２薄膜を形成する第２金属材料を混合した材料によって形成されたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】
前記中間層において、前記第１金属材料は前記第１薄膜側で前記第２薄膜側より密に分布するとともに、前記第２金属材料は前記第２薄膜側で前記第１薄膜側より密に分布することを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項８】
画像表示面を有した前面基板と、前記画像表示面に向けて電子を放出する電子放出素子を有した背面基板と、を備えた画像表示装置の製造方法であって、
蛍光体層及び遮光層を含む蛍光体スクリーンと、前記蛍光体スクリーンに重ねて設けられたメタルバック層と、を有する前記前面基板を用意し、
前記メタルバック層上に、２種類以上の金属材料を混合した材料によってゲッタ層を形成することを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【請求項９】
画像表示面を有した前面基板と、前記画像表示面に向けて電子を放出する電子放出素子を有した背面基板と、を備えた画像表示装置の製造方法であって、
蛍光体層及び遮光層を含む蛍光体スクリーンと、前記蛍光体スクリーンに重ねて設けられたメタルバック層と、を有する前記前面基板を用意し、
前記メタルバック層上に、順次複数の薄膜を積層してゲッタ層を形成する際、少なくとも１層の薄膜は、２種類以上の金属材料を混合した材料によって形成することを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【請求項１０】
画像表示面を有した前面基板と、前記画像表示面に向けて電子を放出する電子放出素子を有した背面基板と、を備えた画像表示装置の製造方法であって、
蛍光体層及び遮光層を含む蛍光体スクリーンと、前記蛍光体スクリーンに重ねて設けられたメタルバック層と、を有する前記前面基板を用意し、
前記メタルバック層上に、順次複数の薄膜を積層してゲッタ層を形成する際、メタルバック層側に配置された第１薄膜と背面基板側に配置された第２薄膜との間に配置された中間層は、前記第１薄膜を形成する第１金属材料及び前記第２薄膜を形成する第２金属材料を混合した材料によって形成することを特徴とする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、画像表示装置及び画像表示装置の製造方法に係り、特に、耐圧特性を改善可能な構造を有する画像表示装置及びこの画像表示装置を製造するための製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、次世代の画像表示装置として、多数の電子放出素子を画像表示面と対向配置させた平面型の画像表示装置の開発が進められている。電子放出素子には様々な種類があるが、いずれも基本的には電界による電子放出を利用したもので、これらの電子放出素子を用いた画像表示装置は、一般に、フィールド・エミッション・ディスプレイ（以下、ＦＥＤと称する）と呼ばれている。このようなＦＥＤの内、表面伝導型電子放出素子を用いた画像表示装置は、表面伝導型電子放出ディスプレイ（以下、ＳＥＤと称する）とも呼ばれているが、ＳＥＤも含む総称としてＦＥＤという用語を用いる。
【０００３】
ＦＥＤは、一般に、所定の隙間を置いて対向配置された前面基板及び背面基板を有している。これらの基板は、矩形枠状の側壁を介してそれぞれの周縁部同士を互いに接合され、真空外囲器を構成している。真空外囲器の内部は、真空度が１０−４Ｐａ程度以下の高真空に維持されている。また、背面基板及び前面基板に加わる大気圧荷重を支えるために、これらの基板の間には複数の支持部材が配設されている。
【０００４】
前面基板の内面には、赤、青、緑にそれぞれ発光する蛍光体層を含む蛍光体スクリーンが形成されている。また、実用的な表示特性を得るために、蛍光体スクリーン上にメタルバック層と呼ばれるアルミ薄膜が形成されている。さらに、真空外囲器の内部に残留したガス及び各基板から放出されたガス（例えば水素、メタン、酸素、二酸化炭素、水蒸気など）を吸着するために、ゲッタ層と呼ばれるガス吸着特性を持ったＢａ（バリウム）、Ｖ（バナジウム）、Ｔｉ（チタン）、Ｔａ（タンタル）などの金属薄膜がメタルバック層上に蒸着されている。
【０００５】
背面基板の内面には、蛍光体層を励起して発光させるための電子を放出する多数の電子放出素子が設けられている。また、多数の走査線及び信号線がマトリックス状に形成され、各電子放出素子に接続されている。
【０００６】
このようなＦＥＤでは、蛍光体スクリーン及びメタルバック層を含む画像表示面にはアノード電圧が印加され、電子放出素子から放出された電子ビームがアノード電圧により加速されて蛍光体層に衝突することにより、蛍光体層が発光する。これにより、画像表示面に画像が表示される。この場合、アノード電圧は、最低でも数ｋＶ、できれば１０ｋＶ以上にすることが望まれる。
【０００７】
このようなＦＥＤでは、前面基板と背面基板との隙間を１〜３ｍｍ程度に設定することができ、現在のテレビやコンピュータのディスプレイとして使用されている陰極線管（ＣＲＴ）と比較して、大幅な軽量化、薄型化を達成することができる。
【０００８】
しかしながら、前面基板と背面基板との間の隙間は、解像度や電子放出効率の特性などの観点からあまり大きくすることはできず、１〜３ｍｍ程度に設定する必要がある。したがって、ＦＥＤでは、前面基板と背面基板との小さい隙間に強電界が形成されることを避けられず、両基板間の放電（絶縁破壊）が問題となる。
【０００９】
放電が起こると、瞬間的に１００Ａ以上の電流が流れるため、電子放出素子や画像表示面の破壊あるいは劣化を招くことになる。また、放電によって駆動回路が破壊されることもある。これらをまとめて放電によるダメージと呼ぶことにする。このようなダメージは、製品として許容されない。したがって、ＦＥＤを実用化するためには、放電によるダメージを抑制しなければならない。しかしながら、放電を完全に抑制することは非常に困難である。
【００１０】
一方、放電が発生しないようにするのではなく、放電が起きても電子放出素子ヘの影響を無視（軽減）できるよう、放電の規模を縮小するという対策がある。このような考え方に関連する技術として、例えば、特許文献１には、画像表示面に設けられたメタルバック層に切り欠きを入れてジグザグなどのパターンを形成し、蛍光面の実効的なインダクタンス・抵抗を高める技術が開示されている。また、特許文献２には、メタルバック層を分割する技術が開示されている。さらに、特許文献３には、分割部での沿面放電を抑制するために、分割部に導電性材料の被覆を設けるという技術が開示されている。
【００１１】
しかしながら、これらの技術を用いる場合でも、放電によるダメージを完全に抑制することは困難である。  
一般に、放電が生じる電圧にはばらつきがある。また、長期間経過した後に放電が起こることもある。放電を抑制するということは、アノード電圧印加時に放電が全く起こらないようにするか、放電確率を実用上許容できる程度まで小さくすることを意味する。放電を抑制しつつ印加可能なアノード−カソード間の電位差を、以後、耐圧と称することとする。
【００１２】
放電の要因にはいろいろなものがあるが、とりわけ、ＦＥＤでは、蛍光体スクリーンに重ねてメタルバック層という強度の弱い薄膜及びゲッタ層が形成されているため、その一部が剥がれることが放電のトリガとなりうる。
【００１３】
特に、ゲッタ材として機能する金属材料には、それぞれ吸着できるガス種に特徴がある。たとえば、バリウムは、多くのガスを吸着・除去することが可能であるが、水素に対する吸着能力が低い。そのため、複数種のゲッタ材を蒸着することが望ましい。しかしながら、複数のゲッタ材からなる薄膜を多層に積層すると、単層構造の場合よりさらに耐圧が低下する現象が見られる。
【００１４】
前面基板の表面にゲッタ層を形成した場合に耐圧が低下する理由は、薄膜そのもの、あるいは薄膜付着物が表面から脱離し、前面基板と背面基板との間の電荷輸送や電子放出の要因となるためと考えられる。特に、前面基板と背面基板との間で何らかの要因により放電（フラッシュオーバ）を生じると、放電箇所の薄膜が脱離して、サイズ０．１〜１μｍ程度の細かな金属微粒子を形成してしまい、それ以降の耐圧維持が困難となる。ゲッタ層を多層構造とした場合は、各薄膜間の境界付着力が弱く、２層の熱膨張係数や応伏強さなど膜強度・粘り強さの違いとあいまって、薄膜が剥離しやすくなり、さらに耐圧が低下してしまう。
【特許文献１】特開２０００−３１１６４２号公報
【特許文献２】特開平１０−３２６５８３号公報
【特許文献３】特開２０００−２５１７９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
以上述べたように、ＦＥＤでは、真空外囲器内部のガスを吸着するために設けられたゲッタ層の一部が剥がれ、放電のトリガとなり得るため、耐圧特性の低下を招くといった課題がある。
【００１６】
この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、耐圧特性に優れた画像表示装置及びこの画像表示装置を製造するため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】
【００１７】
この発明の第１の様態による画像表示装置は、
蛍光体層及び遮光層を含む蛍光体スクリーンと、前記蛍光体スクリーンに重ねて設けられたメタルバック層と、前記メタルバック層に重ねて設けられたゲッタ層と、を有する前面基板と、
前記前面基板に対向して配置されているとともに、前記蛍光体スクリーンに向けて電子を放出する電子放出素子が配置された背面基板と、を備え、
前記ゲッタ層は、２種類以上の金属材料を混合した材料によって形成されたことを特徴とする。
【００１８】
この発明の第２の様態による画像表示装置の製造方法は、
画像表示面を有した前面基板と、前記画像表示面に向けて電子を放出する電子放出素子を有した背面基板と、を備えた画像表示装置の製造方法であって、
蛍光体層及び遮光層を含む蛍光体スクリーンと、前記蛍光体スクリーンに重ねて設けられたメタルバック層と、を有する前記前面基板を用意し、
前記メタルバック層上に、２種類以上の金属材料を混合した材料によってゲッタ層を形成することを特徴とする。
【００１９】
このように構成された画像表示装置及び画像表示装置の製造方法によれば、ゲッタ層を２種類以上の金属材料を混合した材用によって形成したことにより、応伏強さなど膜強度・粘り強さを改善することができ、耐圧特性の向上・維持が可能となる。したがって、ゲッタ層を前面基板の表面に形成した場合であっても、必要な耐圧が維持でき、かつ長寿命の画像表示装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によれば、耐圧特性に優れた画像表示装置及びこの画像表示装置を製造するため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】
【００２１】
以下、この発明の一実施の形態に係る画像表示装置及び画像表示装置の製造方法について図面を参照して説明する。なお、ここでは、本製造方法により製造される画像表示装置として、表面伝導型の電子放出素子を備えたＦＥＤを例にとって説明する。
【００２２】
図１及び図２に示すように、ＦＥＤは、１〜２ｍｍの隙間を置いて対向配置された前面基板１１及び背面基板１２を備えている。これら前面基板１１及び背面基板１２は、絶縁基板としてそれぞれ板厚が１〜３ｍｍ程度の矩形状のガラス板を用いて構成されている。これらの前面基板１１及び背面基板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１０−４Ｐａ程度の高真空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。
【００２３】
真空外囲器１０は、その内部に設けられ、前面基板１１及び背面基板１２に加わる大気圧荷重を支えるための複数のスペーサ１４を備えている。このスペーサ１４としては、板状あるいは柱状等の形状を採用可能である。
【００２４】
前面基板１１は、その内面に画像表示面を備えている。すなわち、画像表示面は、蛍光体スクリーン１５、蛍光体スクリーン１５上に配置されたメタルバック層２０、メタルバック層２０上に配置されたゲッタ層２２などで構成されている。
【００２５】
蛍光体スクリーン１５は、赤、緑、青にそれぞれ発光する蛍光体層１６と、マトリクス状に配置された黒色光吸収層１７とを有している。これらの蛍光体層１６は、ストライプ状に形成されても良いし、ドット状に形成されても良い。メタルバック層２０は、アルミニウム膜等で形成され、アノード電極として機能する。ゲッタ層２２は、ガス吸着特性を持った金属膜によって形成され、真空外囲器１０の内部に残留したガス及び各基板から放出されたガス（例えば水素、メタン、酸素、二酸化炭素、水蒸気など）を吸着する。
【００２６】
背面基板１２は、その内面に表面伝導型の電子放出素子１８を備えている。この電子放出素子１８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機能する。すなわち、複数の電子放出素子１８は、背面基板１２上において、画素毎に対応して複数列及び複数行に配列され、それぞれ蛍光体層１６に向けて電子ビームを放出する。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、電子放出素子１８に電位を供給するための多数本の配線２１は、背面基板１２の内面に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。
【００２７】
このようなＦＥＤでは、画像を表示する動作時においては、蛍光体スクリーン１５及びメタルバック層２０を含む画像表示面にアノード電圧を印加する。そして、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１５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、それぞれ対応する色に発光する。このようにして、画像表示面にカラー画像が表示される。
【００２８】
次に、上述したような構成のＦＥＤに適用可能なゲッタ層の構造についてより詳細に説明する。  
すなわち、第１実施形態に係るＦＥＤでは、図３に示すように、ゲッタ層２２は、２種類以上の金属材料を混合した材料によって形成されている。このゲッタ層２２は、少なくともゲッタ材として機能する第１金属材料と、第１金属材料とは異なる第２金属材料とを含んでいる。
【００２９】
第１金属材料としては、ガス吸着特性を持ったＢａ（バリウム）、Ｖ（バナジウム）、Ｔｉ（チタン）、Ｔａ（タンタル）などの金属材料が選択可能である。第２金属材料としては、応伏強さなど膜強度・粘り強さを改善可能な金属材料であることが望ましく、例えば、Ｔｉ、Ｎｉ（ニッケル）、Ｔａ、Ｆｅ（鉄）などの金属材料が選択可能である。
【００３０】
上述したような構造を有する前面基板１１は以下のようにして製造可能である。すなわち、蛍光体層及び遮光層を含む蛍光体スクリーン１５と、蛍光体スクリーン１５に重ねて設けられたメタルバック層２０と、を有する前面基板１１を用意する。
【００３１】
そして、真空雰囲気において、メタルバック層２０上に、２種類以上の金属材料を混合した材料によってゲッタ層２２を形成する。より具体的には、真空チャンバ内の所定位置において、前面基板１１のメタルバック層２０を有する面を蒸着源と対向配置する。蒸着源は、第１金属材料及び第２金属材料の材料源からなる。
【００３２】
そして、真空チャンバ内を所定の真空度とした状態で、加熱機構により蒸着源を加熱して蒸発させ、前面基板１１の表面に主に第１金属材料及び第２金属材料を含むゲッタ層２２を形成する。ゲッタ層２２に含まれる第１金属材料及び第２金属材料の密度は、成膜レートなどで制御可能である。
【００３３】
このような第１実施形態によれば、ゲッタ層２２は、ゲッタ材以外の金属材料として膜強度を向上することが可能な金属材料を混合して形成したことにより、ガス吸着能力をあまり劣化させることなく、ゲッタ層２２が前面基板１１の表面から剥がれることを防止することができ、高真空下であっても高耐圧特性を有する画像表示装置を提供することが可能となる。したがって、長寿命で高輝度な画像表示とすることができる。
【００３４】
また、ゲッタ層２２は、混合材料を用いた単層構造となるため、複数層を積層した構造と比較して層間の境界付着力を考慮する必要がなく、前面基板表面からの剥がれをさらに効果的に防止することが可能となる。
【００３５】
なお、この第１実施形態において、ゲッタ材として機能する第１金属材料は、背面基板１２側でメタルバック層２０側より密に分布するよう形成されても良い。つまり、真空外囲器１０の内部雰囲気に接触するゲッタ層２２の表面側において、ゲッタ材として機能する第１金属材料の密度を高く設定することにより、ゲッタ層２２のガス吸着能力をさらに増大することが可能である。
【００３６】
次に、第２実施形態について説明する。この第２実施形態に係るＦＥＤでは、図４に示すように、ゲッタ層２２は、複数の薄膜を積層して構成され、そのうちの少なくとも１層の薄膜は、２種類以上の金属材料を混合した材料によって形成されている。
【００３７】
図４に示した例では、ゲッタ層２２は、メタルバック層２０側に配置された第１薄膜３１及びこの第１薄膜３１の背面基板１２側に配置された第２薄膜３２を備えて構成されている。このような構造においては、最も背面基板１２側に配置された第２薄膜３２は、少なくともゲッタ材として機能する第１金属材料と、第１金属材料とは異なる第２金属材料とを含んでいる。なお、第１薄膜３１は、主に第３金属材料を含んでいる。
【００３８】
第１金属材料としては、第１実施形態と同様に、ガス吸着特性を持った金属材料が選択可能である。第２金属材料としては、第２薄膜３２の直下に配置された第１薄膜３１と熱膨張率などの物性値が近い金属材料さらには応伏強さなど膜強度・粘り強さを改善可能な金属材料であることが望ましく、例えば、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｆｅ、などの金属材料が選択可能である。
【００３９】
第３金属材料としては、第２金属材料として選択可能な金属材料などが選択可能である。また、この第３金属材料も、直下のメタルバック層２０と熱膨張率などの物性値が近い金属材料であることが望ましい。望ましい金属材料の組み合せとしては、例えば、第１金属材料としてＢａを選択した場合、第２金属材料としてはＴｉ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｆｅ、などを選択し、第３金属材料としてＴｉ、Ｔａなどを選択することが好ましい。また、第１金属材料としてＴｉやＴａを選択した場合、第２金属材料としてはＴｉ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｆｅ、などを選択し、第３金属材料としてＢａを選択することが好ましい場合もある。
【００４０】
上述したような構造を有する前面基板１１は以下のようにして製造可能である。すなわち、蛍光体層及び遮光層を含む蛍光体スクリーン１５と、蛍光体スクリーン１５に重ねて設けられたメタルバック層２０と、を有する前面基板１１を用意する。
【００４１】
そして、真空雰囲気において、メタルバック層２０上に、順次複数の薄膜を積層してゲッタ層２２を形成する際、少なくとも１層の薄膜は、２種類以上の金属材料を混合した材料によって形成する。より具体的には、真空チャンバ内の所定位置において、前面基板１１のメタルバック層２０を有する面を蒸着源と対向配置する。蒸着源は、第１薄膜３１に含まれる第３金属材料や、第２薄膜３２に含まれる第１金属材料及び第２金属材料などの材料源からなる。
【００４２】
そして、真空チャンバ内を所定の真空度とした状態で、加熱機構により蒸着源を加熱して蒸発させ、前面基板１１の表面に主に第３金属材料からなる第１薄膜３１を形成する。その後、連続して第１薄膜３１上に主に第１金属材料及び第２金属材料を含む第２薄膜３２を形成する。これにより、前面基板１１の表面に第１薄膜３１及び第２薄膜３２の積層構造からなるゲッタ層２２を形成する。
【００４３】
このような第２実施形態によれば、ゲッタ層２２の最も背面基板１２側（表面）に配置された第２薄膜３２は、ゲッタ材以外の金属材料として膜強度を向上することが可能な金属材料を混合して形成したことにより、ガス吸着能力を保持しつつ、ゲッタ層２２が前面基板１１の表面から剥がれることを防止することができ、高真空下であっても高耐圧特性を有する画像表示装置を提供することが可能となる。また、熱衝撃に対しても耐性を増大することができる。したがって、長寿命で高輝度な画像表示とすることができる。
【００４４】
また、第２薄膜３２は、直下の第１薄膜を形成する第３金属材料と物性値が近い第２金属材料（あるいは第３金属材料と同一材料）を含むことにより、第１薄膜３１と第２薄膜３２との間の境界付着力を向上する（境界を緩和する）ことができ、前面基板１１の表面からの剥がれを効果的に防止することができる。
【００４５】
なお、この第２実施形態においても、真空外囲器１０の内部雰囲気に接触するゲッタ層２２の表面側において、ゲッタ層２２のガス吸着能力をさらに増大するために、第２薄膜３２に含まれゲッタ材として機能する第１金属材料は、背面基板１２側でメタルバック層２０側より密に分布するよう形成されても良い。
【００４６】
また、この第２実施形態において、第２薄膜３２は、第１薄膜３１を形成する第３金属材料を含むことが望ましい。例えば、第２薄膜３２に含まれる第２金属材料が第３金属材料と同一であっても良い。この場合、第２薄膜３２における第２金属材料は、第１薄膜３１側で背面基板１２側より密に分布するよう形成される。これにより、第１薄膜３１と第２薄膜３２との境界の付着力をさらに向上することができ、前面基板１１の表面からの剥がれを効果的に防止することができる。
【００４７】
次に、第３実施形態について説明する。この第３実施形態に係るＦＥＤでは、図５に示すように、ゲッタ層２２は、複数の薄膜を積層して構成され、２つの薄膜の間に配置された中間層は、２種類以上の金属材料を混合した材料によって形成されている。
【００４８】
図５に示した例では、ゲッタ層２２は、メタルバック層２０側に配置された第１薄膜３１、背面基板１２側に配置された第２薄膜３２、及び、第１薄膜３１と第２薄膜３２との間に配置された中間層３３を備えて構成されている。このような構造においては、第１薄膜３１は、主に第１金属材料を含んでおり、また、最も背面基板１２側に配置された第２薄膜３２は、少なくともゲッタ材として機能する第２金属材料を含んでいる。中間層３３は、主に第１金属材料及び第２金属材料を混合した材料によって形成されている。
【００４９】
上述したような構造を有する前面基板１１は以下のようにして製造可能である。すなわち、蛍光体層及び遮光層を含む蛍光体スクリーン１５と、蛍光体スクリーン１５に重ねて設けられたメタルバック層２０と、を有する前面基板１１を用意する。
【００５０】
そして、真空雰囲気において、メタルバック層２０上に、順次複数の薄膜を積層してゲッタ層２２を形成する際、第１薄膜３１と第２薄膜３２との間に配置された中間層３３は、第１金属材料及び第２金属材料を混合した材料によって形成する。より具体的には、真空チャンバ内の所定位置において、前面基板１１のメタルバック層２０を有する面を蒸着源と対向配置する。蒸着源は、第１金属材料及び第２金属材料などの材料源からなる。
【００５１】
そして、真空チャンバ内を所定の真空度とした状態で、加熱機構により蒸着源を加熱して蒸発させ、前面基板１１の表面に主に第１金属材料からなる第１薄膜３１を形成する。その後、連続して第１薄膜３１上に第１金属材料及び第２金属材料を含む中間層３３を形成する。その後、連続して中間層３３上に主に第２金属材料からなる第２薄膜３２を形成する。これにより、前面基板１１の表面に第１薄膜３１、中間層３３、及び第２薄膜３２の積層構造からなるゲッタ層２２を形成する。
【００５２】
このような第３実施形態によれば、多層積層構造のゲッタ層２２において、第１薄膜３１を形成する第１金属材料と第２薄膜３２を形成する第２金属材料とを含む中間層３３を第１薄膜３１と第２薄膜３２との間に配置したことにより、各薄膜間の付着力を向上することができ、ガス吸着能力を保持しつつ、膜強度の高いゲッタ層２２を形成することができる。このため、ゲッタ層２２が前面基板１１の表面から剥がれることを防止することができ、高真空下であっても高耐圧特性を有する画像表示装置を提供することが可能となる。また、熱衝撃に対しても耐性を増大することができる。したがって、長寿命で高輝度な画像表示とすることができる。
【００５３】
なお、この第３実施形態においても、真空外囲器１０の内部雰囲気に接触するゲッタ層２２の表面側において、ゲッタ層２２のガス吸着能力をさらに増大するために、第２薄膜３２に含まれゲッタ材として機能する第２金属材料は、背面基板１２側でメタルバック層２０側より密に分布するよう形成されても良い。
【００５４】
また、この第３実施形態において、中間層３３に含まれる第１金属材料及び第２金属材料の密度分布を非斉一としても良い。すなわち、中間層３３において、第１金属材料は第１薄膜３１側で第２薄膜３２側より密に分布するよう形成されても良い。これにより、第１薄膜３１と中間層３３との間の付着力を向上することができる。また、中間層３３において、第２金属材料は第２薄膜３２側で第１薄膜３１側より密に分布するよう形成されても良い。これにより、第２薄膜３２と中間層３３との間の付着力を向上することができる。
【００５５】
このため、各薄膜間の境界が滑らかとなり、膜強度の高いゲッタ層２２を形成することができる。したがって、ゲッタ層２２の前面基板表面からの剥がれをさらに効果的に防止することができる。
【００５６】
以上説明したように、この実施の形態によれば、ゲッタ層の応伏強さなど膜強度・粘り強さを改善する、または、多層膜の境界における互いの薄膜の付着力を向上することにより、ゲッタ層の前面基板からの剥がれを防止することができる。このため、耐圧特性の向上・維持が可能となる。したがって、ゲッタ層を前面基板の表面に形成した場合であっても、必要な耐圧が維持でき、かつ長寿命の画像表示装置を提供することができる。
【００５７】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その実施の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せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施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。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】図１は、この発明の実施の形態に係る製造方法及び製造装置により製造されるＦＥＤの一例を概略的に示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示したＦＥＤのＡ−Ａ線に沿った断面構造を概略的に示す図である。
【図３】図３は、図１に示したＦＥＤに適用可能な第１実施形態に係るゲッタ層の構造を概略的に示す断面図である。
【図４】図４は、図１に示したＦＥＤに適用可能な第２実施形態に係るゲッタ層の構造を概略的に示す断面図である。
【図５】図５は、図１に示したＦＥＤに適用可能な第３実施形態に係るゲッタ層の構造を概略的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０…真空外囲器
１１…前面基板
１２…背面基板
１５…蛍光体スクリーン
２０…メタルバック層
２２…ゲッタ層
３１…第１薄膜
３２…第２薄膜
３３…中間層
【図１】
2005243529.tif 000003
【図２】
2005243529.tif 000004
【図３】
2005243529.tif 000005
【図４】
2005243529.tif 000006
【図５】
2005243529.tif 000007