(57)【要約】【課題】非蒸発性ゲッタの設置を固定化し、活性化を容易にするとともに、効率良い活性化により、高真空度が得られる画像表示装置を提供する。【解決手段】電子放出素子群７が形成された背面基板２と、画像形成部材８が形成された前面基板１とを対向配置した背面基板１とから構成された真空容器を有する画像表示装置であって、背面基板２の背面には真空容器に連通するゲッタルーム１４を形成するルーム部材が封着部材１２ｂを介して接合され、このゲッタルーム１４内にはゲッタ組立体が配置され、このゲッタ組立体は、非蒸発性ゲッタ１９と、この非蒸発性ゲッタ１９を保持固定し、且つ非蒸発性ゲッタ１９を加熱するゲッタサポート１８と、このゲッタサポート１８の両端部に一端側が接続され、他端側がルーム部材を貫通して外部に引き出された一対の電極１６ａ，１６ｂとを有し、ゲッタサポート１８は、一対の電極１６ａ，１６ｂ間に支持固定されてゲッタルーム１４内に保持固定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電子放出源が形成された背面基板と、前記背面基板の前記電子放出源形成面と対向する内面に陽極及び蛍光体が形成された前面基板とが所定の間隔を有して対向配置され、前記背面基板と前記前面基板との間が気密封止されて形成された真空容器を有する画像表示装置であって、
前記背面基板の背面には前記真空容器に連通するゲッタルームを形成するルーム部材が封着部材を介して接合され、前記ゲッタルーム内にはゲッタ組立体が配置され、前記ゲッタ組立体は、非蒸発性ゲッタ材と、前記非蒸発性ゲッタ材を保持固定し、且つ前記非蒸発ゲッタを加熱するゲッタサポートと、前記ルーム部材を貫通して外部に引き出された一対の電極とを有し、前記ゲッタサポートは、前記一対の電極間に支持固定されて前記ゲッタルーム内に保持固定されていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記ゲッタルームは、前記背面基板に設けた貫通孔を介して前記真空容器内部と連通され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】
前記ルーム部材は底面部に排気孔を有し、当該排気孔に排気管が連結されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記非蒸発性ゲッタは、前記背面基板の背面と前記ルーム部材との対向間に配設されたことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置に係わり、特に電子放出源が形成された背面基板と、陽極及び蛍光体が形成された前面基板とが対向配置された真空容器に非蒸発性のゲッタ装置を備えた画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子を蛍光面に衝突させて発光させて表示する画像表示装置は、例えば、電界放出型電子源を備えた電界放出型画像表示装置(Field Emission Display)や表面伝導型電子源を備えた表面伝導型画像表示装置に代表される薄型CRT(Thin Cathode Ray Tube)やブラウン管などがある。この種の画像表示装置は、容器の内部を高真空度に保持し、電子の移動を容易にすることが必要である。
【０００３】
従来の画像表示装置は、背面基板上の電子源の形成された面と同一面上にゲッタが配置されていた。電子源と同一面上にゲッタを設けると、表示領域部の面積を小さく形成するか、またはゲッタを設ける部分のみ領域を大きく形成しなければならない。さらに、蒸発型ゲッタの場合、ゲッタを活性環境（電子源を設けた空間）内に配置すると、電子源の電子放出部がゲッタ膜により被覆され、電子放出能力が減少する等の問題がある。
【０００４】
下記、特許文献１には、ゲッタルームをディスプレイ装置の背面側に結合して設けることにより、上述した課題を対策することが開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−５２８４２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１には、補助チャンバー（ゲッタルーム）に非蒸発性ゲッタを配置することにより、電子放出部がゲッタに曝されない構造の画像表示装置が開示されている。しかしながら、このような構成による画像表示装置は、非蒸発性ゲッタを容易に活性化させるゲッタの設置位置及び排気中において容易に活性化させることによって高真空度を維持する課題については全く考慮されていない。
【０００７】
また、ハウジング内に収納された非蒸発性ゲッタがガラス製のゲッタルーム部材に直接取り付けられているので、この非蒸発性ゲッタが高周波加熱装置により加熱されると、ハウジングも同時に加熱される。このとき、ハウジングの熱膨張量とゲッタルームの熱膨張量とに差が生じ、ハウジングとゲッタルームとの取り付け部に亀裂が生じ、画像表示装置の表示特性を劣化させるという課題があった。
【０００８】
また、真空度改善のためにパネル面の一部にゲッタルームを設置し、このゲッタルーム内に蒸発性ゲッタと非蒸発性ゲッタとを配設し、高周波加熱装置により活性化させている構造は、非蒸発性ゲッタでは、効率良く複数回の活性化が可能であるが、高周波加熱装置による活性化方法では、ゲッタの設置位置及び排気中における活性化は困難である。
【０００９】
また、ゲッタの固定方法としてゲッタをステンレス製のサポートに溶接し、前面基板または背面基板と枠体との間にサポートを挟み込み固定しているが、フリット溶着との関係でサポートの板厚を薄くする必要があり、これによってサポートが変形し易く、ゲッタを設置する位置が不安定となる等の課題があった。
【００１０】
したがって、本発明は、上述した従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、非蒸発性ゲッタの設置を固定化し、活性化を容易にするとともに、効率良い活性化により、高真空度が得られる画像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このような目的を達成するために本発明による画像表示装置は、複数の電子放出源が形成された背面基板と、背面基板の電子放出源形成面と対向する内面に陽極及び蛍光体が形成された前面基板とが対向配置され、背面基板と前面基板との間が気密封止されて形成された真空容器を有する画像表示装置であって、背面基板の背面には真空容器に連通するゲッタルームを形成するルーム部材が封着部材を介して接合され、このゲッタルーム内にはゲッタ組立体が配置され、このゲッタ組立体は、非蒸発性ゲッタ材と、この非蒸発性ゲッタ材を保持固定し、且つ非蒸発性ゲッタ材を加熱するゲッタサポートと、このゲッタサポートの両端部に一端側が接続され、他端側がルーム部材を貫通して外部に引き出された一対の電極とを有し、ゲッタサポートは、一対の電極間に支持固定されてゲッタルーム内に保持固定することを特徴としている。上述の構成により、背景技術の課題を解決することができる。
【００１２】
また、本発明による他の画像表示装置は、好ましくは、上記構成において、ゲッタルームは、背面基板に設けた貫通孔を介して真空容器内部と連通されることにより、背景技術の課題を解決することができる。
【００１３】
また、本発明によるさらに他の画像表示装置は、好ましくは、上記構成において、ルーム部材の底面部に排気孔を設け、この排気孔に排気管が連結されことにより、背景技術の課題を解決することができる。
【００１４】
また、本発明による他の画像表示装置は、好ましくは、上記構成において、非蒸発性ゲッタ材は、背面基板の背面とルーム部材との対向間に配設されることにより、背景技術の課題を解決することができる。
【００１５】
また、本発明による他の画像表示装置は、好ましくは、上記構成において、ゲッタサポートを複数対設け、複数のゲッタサポートの各フランジ部が封着部材を介して固着されることにより、背景技術の課題を解決することができる。
【００１６】
また、本発明による他の画像表示装置は、好ましくは、上記構成において、ルーム部材の底面部に排気孔を設け、当該排気孔に排気管が連結されることにより、背景技術の課題を解決することができる。
【００１７】
なお、本発明は、上記各構成及び後述する実施の形態に記載される構成に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく、種々の変更が可能であることは言うまでもない。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、非蒸発性ゲッタを効率よく活性化させて高真空度が得られるので、寿命及び画質性能が向上し、品質及び信頼性の高い画像表示装置が実現できという極めて優れた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の具体的な実施の形態について、実施例の図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本発明による画像表示装置の実施例１による電子放出型画像表示装置の概略構成を説明する要部平面図であり、図２は図１の要部拡大断面図である。図１及び図２において、参照符号１は、透光性ガラス板材からなる前面基板、２は前面基板１と同様に透光性ガラスまたはアルミナなどのセラミックス板材からなる背面基板であり、これらの前面基板１及び背面基板２は板厚が例えば約３ｍｍ程度の絶縁性基板から形成されている。
【００２１】
また、３はガラスまたはフリットガラス板材などの成形体を切断し、枠状に組み立てて接着固定させて形成された外枠を兼ねた支持体としての支持枠であり、この支持枠３は、前面基板１と背面基板２との間の周縁部にフリットガラスなどの封着材４により接着固定されて設置され、前面基板１と背面基板２との間の間隔を所定寸法、例えば約３ｍｍ程度に保持させている。
【００２２】
また、図２に示す参照符号５は、間隔保持部材としての板状のスペーサであり、このスペーサ５は、例えば約０．１ｍｍ程度以下の薄いガラス板またはアルミナ等のセラミックス板材を約３ｍｍ程度の幅（高さ寸法）に切断して形成され、図１に示すように前面基板１と背面基板２とで挟まれて形成された表示領域ＡＲ内に基板面にほぼ垂直で一方向（Ｘ方向）に延在し、他方向（Ｙ方向）に複数枚並設して図示しないフリットガラスなどの固定材６により固定配置され、支持枠３と協働して前面基板１と背面基板２との間の間隔を所定の寸法に保持させている。
【００２３】
また、７は電子放出素子群であり、この電子放出素子群７は、複数の電子放出源で構成されている。この電子放出源は、陰極と、制御電極等とから構成され、背面基板２上に所定の間隔で多数個配置されている。この陰極は、陰極配線に接続し、陰極配線は背面基板２の内側表面に複数本が一方向（Ｙ方向）に延在し、他方向（Ｘ方向）に並設されている。この陰極配線の端部は、陰極配線引き出し線７１として背面基板２の二辺に分けられて気密封着部の外側に引き出されている。
【００２４】
この陰極配線（画像データ線）は、例えば蒸着法などにより形成するか、または例えば粒径１〜５μｍ程度の導電性銀粒子に絶縁性を発現する低融点ガラスを混合した銀ペーストを厚膜印刷し、例えば約６００℃の温度で焼成して形成することなどにより設けられている。
【００２５】
また、制御電極は、走査配線に接続し、走査配線は陰極配線の上方に陰極配線と電気的に絶縁されて配置される。この走査配線の端部は、走査配線引き出し線７２として背面基板２の他の一辺で気密封着部の外側に引き出されている。
【００２６】
さらに、背面基板２上に所定の間隔で配置された電子放出素子群７は、メタル−インシュレータ−メタル（ＭＩＭ）型の電子放出素子、量子論的トンネル効果による電子放出現象を利用する電子放出構造（表面伝導型電子源とも称される）素子、ダイアモンド膜やグラファイト膜またはカーボンナノチューブなどから形成されている。
【００２７】
また、参照符号８は、画像形成部材であり、この画像形成部材８は、蛍光体膜と、この蛍光体膜上に被着されたメタルバック膜と、ブラックマトリクス（ＢＭ）膜などとから形成され、前面基板１の内面に背面基板２上の電子放出素子群７と対向して配置される構造となっている。
【００２８】
また、参照符号１０は、背面基板２の背面（外面）側に設置されたゲッタ装置である。このゲッタ装置１０は、背面基板２の領域ＡＲ（電子源形成領域）を除く部分に穿設された排気孔２ｈに連通させて気密封着されて形成されている。したがって、このゲッタ装置１０の内部は上記真空容器の内部とほぼ同等の真空度を有している。なお、このゲッタ装置１０は、大型の表示装置パネルの場合には同一構造のものが複数個設置されるが、本実施例では１つのゲッタ装置について説明する。
【００２９】
図３は、図２に示すゲッタ装置１０の構成を説明する背面側（矢印Ａ方向）から見た平面図である。図３に示すゲッタ装置１０は、ゲッタルーム用面板１１の周縁部に封着材１２ａを介在させてゲッタルーム枠体１３の一端側が気密封着されてルーム部材が形成されている。また、このゲッタルーム枠体１３の他端側は封着材１２ｂを介在させて背面基板２の背面に気密封着されてゲッタルーム１４が形成されている。
【００３０】
さらに、このゲッタルーム用面板１０の底面部には、排気孔１０ａが穿設され、この排気孔１０ａにはゲッタルーム１４及び真空容器内を所定の真空度に排気させる排気管１５が気密接合されて連結されている。なお、このゲッタルーム１４の大きさは、例えば長手方向の寸法が約５０ｍｍ、短手方向の寸法が約４０ｍｍ、高さ方向の寸法が約５．４ｍｍ程度である。
【００３１】
また、このゲッタルーム用面板１１には所定の間隔を有して一対の貫通孔が穿設され、この貫通孔内には例えばステンレス製の棒材からなる一対の電極１６ａ，１６ｂを挿通し、ゲッタルーム用面板１１と略同等の熱膨張率を有する例えばニッケル（Ｎｉ）−クロム（Ｃｒ）材からなる封止材１７が封入されて気密封止されている。また、ゲッタルーム１４内の一対の電極１６ａ，１６ｂの一端側には、同様にＮｉ−Ｃｒ材からなるゲッタサポート１８の両端部が例えば溶接等の手段により接合固定され、一対の電極１６ａ，１６ｂの他端側はゲッタルーム用面板１１から外部に突出させて電源供給端子として機能するゲッタ組立体が形成されている。
【００３２】
また、このゲッタサポート１８の構造は、熱伝導率が高い形状とすることが好ましく、例えば図４（ａ）に平面図で示すようにＮｉ−Ｃｒ板材に切り込み入れてジグザグ状に成形した形状でも良い。また、図４（ｂ）に平面図で示すようにＮｉ−Ｃｒの線材を渦巻き状に成形した形状でも良い。また、このゲッタサポート１８上には、非蒸発性ゲッタ１９が例えば抵抗溶接法または導電性接着材による接合等の手段により接合させて固定配置されている。この非蒸発性ゲッタ１９としては、異物の発生し難いコンテナに充填されている構造または板状の構造を使用する。
【００３３】
なお、この非蒸発性ゲッタ１９の固定構造は、非蒸発性ゲッタ１９に上下方向の配設位置については、背面基板２とゲッタルーム用面板１１との内面に接触しないように両者間に設置されるように一対の電極１６ａ，１６ｂの電極長を調整することが肝要である。また、一対の電極１６ａ，１６ｂの他端側はゲッタルーム用面板１１から外部に突出して電源供給端子としての機能させることから、その突出長は、例えば約１ｍｍ以上必要となる。
【００３４】
このように構成されたゲッタ装置１０において、ゲッタルーム面板１１から外部に突出している一対の電極１６ａ，１６ｂに外部電源を接続してゲッタサポート１８を加熱することにより、ゲッタサポート１８の発熱により非蒸発性ゲッタ１９が同時に加熱されて活性化される。
【００３５】
このような構成によれば、一対の電極１６ａ，１６ｂにより、非蒸発性ゲッタ１９を固定配置することができるので、排気工程中及びパネル点灯中のガス放出時に非蒸発性ゲッタ１９を容易に活性化することができる。
【００３６】
画像表示装置では、真空容器内を排気した後に封止される。封止された直後の真空容器内の真空度は約１０-3〜１０-4Ｐａ程度である。その後の非蒸発性ゲッタ１９の活性化により、約１０-5〜１０-6Ｐａまで真空度を向上させることができる。また、ゲッタ活性化工程では、封止後、一対の電極１６ａ，１６ｂの他端側から電源が供給されることにより、ゲッタ１９が加熱し、ゲッタ１９が活性化されて背面基板２に形成された排気孔２ｈからゲッタルーム１４内に侵入したガスは、ゲッタルーム１４内のゲッタ１９に吸着される。このようにして画像表示に障害のない程度まで真空容器内のガスが低減される。
【００３７】
また、このように構成された画像表示装置は、ゲッタ装置１０の底面部に気密接合して設けた排気管１５を介してゲッタルーム１４から排気し、その先端をチップオフすることができので、背面基板２に形成する排気孔２ｈの設置数量を最小限とすることができるので、リークによる真空度劣化のポテンシャルを低減させることができる。
【実施例２】
【００３８】
図５は、本発明による画像表示装置の実施例２による電子放出型画像表示装置の概略構成を説明する要部拡大断面図、図６は図５に示すゲッタ装置１０の構成を説明する背面側（矢印Ａ方向）から見た平面図であり、上述した図と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。図５において、図２と異なる点は、ゲッタ装置１０のゲッタルーム１４を形成するゲッタルーム用面板の周縁部に封着材を介在させてゲッタルーム枠体を気密封着させたルーム部材の構造に代えて重箱状に一体化させた気密容器２０により構成されている。このような構成においても上記実施例１と全く同様の効果が得られる。
【００３９】
このように構成された画像表示装置は、背面基板２上に形成された電子放出素子群７の各電子源から放射された電子は、陽極電圧の印加された画像形成部材８の方向に向かい、メタルバック層（陽極）を通過して蛍光体層に射突して蛍光体を発光させ、映視像面に所望の表示を行う構成となっている。一般的には単位画素の三個のグループで赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）からなるカラー画素が形成される。
【００４０】
なお、上述した各実施例において、ルーム部材の形状を矩形の箱状または重箱状とした場合について説明したが、本発明は、この形状に限定されるものではなく、碗状または皿状などの各種の形状で形成しても良いことは言うまでもない。
【００４１】
図７は、本発明に係わる画像表示装置を構成する背面基板の内面側から見た要部平面図である。図７において、ガラスまたはセラミックス材などを好適とする背面基板２の第１の面（主面）には、第１の方向（Ｙ方向）に延在して第１の方向と交差する第２の方向（Ｘ方向）に並設された複数のデータ線（または陰極ラインとも称する）ＤＬと、第２の方向（Ｘ方向）に延在して第２の方向と交差する第１の方向（Ｙ方向）に並設された複数の走査線ＳＬとを有している。マトリクス状に配置されたこれらのデータ線ＤＬ及び走査線ＳＬの交差部または交差部近傍には電子放出源が形成されている。
【００４２】
走査線ＳＬは、その一端が走査ドライバＳＤに接続されている。一方、データ線ＤＬはその一端がデータドライバＤＤに接続されている。前面基板は、図中、破線部分に沿って対向配置される。前面基板と背面基板２とはその対向領域の外周に沿って接着され、内部ガスを排気して封止される。一方、背面基板２の第２の面（背面）には貫通孔２ｈに連通して上述したゲッタ装置が配設されている。
【００４３】
図８は、本発明に係わる画像表示装置を構成する前面基板の内面側から見た要部平面図である。図８において、透光性ガラス材からなる前面基板１の内面（主面）には、図７に示す複数のデータ線ＤＬの長さ方向に沿って赤色蛍光体層ＰＨＲ，緑色蛍光体層ＰＨＧ及び青色蛍光体層ＰＨＢを有する蛍光面ＰＨが形成され、さらにこの蛍光面ＰＨには各赤色蛍光体層ＰＨＲ，緑色蛍光体層ＰＨＧ及び青色蛍光体層ＰＨＢを区画するブラックマトリクス膜ＢＭが形成されている。
【００４４】
図９は、前面基板１の内面に形成された蛍光面ＰＨの拡大断面図である。図９において、蛍光面ＰＨを構成する各赤色蛍光体層ＰＨＲ，緑色蛍光体層ＰＨＧ及び青色蛍光体層ＰＨＢはブラックマトリクス膜ＢＭの一部を覆って形成されている。また、この蛍光面ＰＨ上には各赤色蛍光体層ＰＨＲ，緑色蛍光体層ＰＨＧ及び青色蛍光体層ＰＨＢの発光光を効率的に反射させるメタルバック膜ＭＴが形成されている。
【００４５】
また、前述した実施例においては、画像表示装置として内面に蛍光体及びブラックマトリクスを有し、蛍光体及びブラックマトリクスの背面に陽極を有する前面基板を備えた電子放出型の表示装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明による画像表示装置の実施例１による構成を示す模式平面図である。
【図２】図１の画像表示装置の構成を示す要部拡大断面図である。
【図３】図２に示すゲッタ装置の構成を示す矢印Ａ方向から見た平面図である。
【図４】図２及び図３に示すゲッタサポートの構造を説明する平面図である。
【図５】本発明による画像表示装置の実施例２による電子放出型画像表示装置の概略構成を示す要部拡大断面図である。
【図６】図５に示すゲッタ装置の構成を示す矢印Ａ方向から見た平面図である。
【図７】本発明による画像表示装置の背面基板の構成を示す要部平面図である。
【図８】本発明による画像表示装置の前面基板の構成を示す要部平面図である。
【図９】本発明による画像表示装置の前面基板に形成される蛍光面の構成を示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１・・・前面基板、２・・・背面基板、２ｈ・・・排気孔、３・・・支持枠、４・・・封着材、５・・・スペーサ、・・・固定材、７・・・電子放出素子群、７１・・・陰極配線引き出し線、７２・・・走査配線引き出し線、８・・・画像形成部材、ＡＲ・・・表示領域、１０・・・ゲッタ装置、１０ａ・・・排気孔、１１・・・ゲッタルーム用面板、１２ａ・・・封着材、１２ｂ・・・封着材、１３・・・ゲッタルーム枠体、１４・・・ゲッタルーム、１５・・・排気管、１６ａ・・・電極、１６ｂ・・・電極、１７・・・封止材、１８・・・ゲッタサポート、１９・・・非蒸発性ゲッタ、２０・・・気密容器、ＰＨＲ・・・赤色蛍光体層、ＰＨＧ・・・緑色蛍光体層、ＰＨＢ・・・青色蛍光体層、ＰＨ・・・蛍光面、ＢＭ・・・ブラックマトリクス膜、ＭＴ・・・メタルバック膜、ＳＬ・・・走査線、ＤＬ・・・データ線、ＳＤ・・・走査ドライバ、ＤＤ・・・データドライバ。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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