(57)【要約】表示面が設けられた前面基板（１１）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ている。前面基板は、表示面に重ねて形成されたメタルバック（２０）と、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（２２）と、を有している。ゲッタ膜は、複数のゲッタ材を蒸着して形成されている。  この発明によれば、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。【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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いる請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項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、バリウム、チタン、ヴァナジウムから成る請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項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いる請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項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。
【請求項６】
前記第１ゲッタ膜は、チタン、バリウム、ヴァナジウム、ジルコニウムのいずれかを含んでいる請求項５に記載の画像表示装置。
【請求項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いる請求項１ないし３のいずれか１項に画像表示装置。
【請求項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ないし３のいずれか１項に画像表示装置。
【請求項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からなるゲッタ膜と、を有している画像表示装置。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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からなる第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。
【請求項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。
【請求項１６】
前記第１ゲッタ材としてチタン、バリウム、ヴァナジウム、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。
【請求項１７】
前記真空チャンバをベー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のいずれか１項に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項１８】
前記ベーキングの後、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。
【請求項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のいずれか１項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】  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・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２００１−２２９８２４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、ゲッタ材としてバリウムや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化し、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、前記メタルバック上に形成されたタンタルからなるゲッタ膜と、を有している。
【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からなる第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いる。
【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、およびバリウムー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−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１〜２ｍｍ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、複数のスペーサ１４が設けられている。スペーサ１４としては、板状あるいは柱状のスペ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が形成されている。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、アルミニウム膜等からなるメタルバック２０が形成され、更に、メタルバックに重ねてゲッタ膜２２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、ゲッタ膜がバリウムの単層、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１００％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、単一のゲッタ材からなるゲッタ膜を用いた場合に比較して、ガス吸着能力の高い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、バリウム、チタン、ヴァイナジウム（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く、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く、水素を除去したい場合はチタンを選択すると良い。ゲッタ膜２２が複数種類のゲッタ材かなる積層膜により構成されている場合、最も表層に位置し外囲器内部に露出してい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層以上としてもよく、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、ゲッタ材としてバリウムおよびチタンを用いたが、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いる。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きる。【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��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、ヴァイナジウム（Ｖ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、バリウム（Ｂａ）のいずれかを用いることが望ましい。【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および複数のスペーサ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ベー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く、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を加熱、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く、封着チャンバ５０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、外気に晒すことなく、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℃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に向かって加圧し、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、インジウムが固体化するまで冷却し、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、パターン膜、あるい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からなる第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２２ｂ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の実施形態において、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く、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。【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、４２ｂ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、４２ｂ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４２ａ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６０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および複数のスペーサ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ベー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く、真空チャンバ４０に投入する。真空チャンバ４０には、この真空チャンバ内を真空排気する排気ポンプ４３が接続されている。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ベー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、エナメル線のような線状ヒータからなるシースヒータ、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の外側に巻回されている。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側を向い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℃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℃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化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に付着しないように、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℃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に付着しないように、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��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℃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℃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に重ねてタンタルからなる第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からなる第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く、タンタルからなる第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が、予め真空チャンバ内をベー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く、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。これにより、ＳＥＤが得られる。【００４５】  以上のように、第３の実施形態によれば、タンタルからなるゲッタ膜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内を高い真空度に維持し、タンタルからなる第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、予め真空チャンバ内をベー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、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、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���きる。例えば、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。さらに、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ベーキングした後、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、長期間に渡っ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く、必要に応じて種々選択可能である。ゲッタ材は、バリウムや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もよい。
【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か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。【００５２】  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。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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