JP2000311637A

JP2000311637A - 蛍光表示装置

Info

Publication number: JP2000311637A
Application number: JP11121811A
Authority: JP
Inventors: Mitsuaki Morikawa; 光明森川; Kazunori Tatsuta; 和典龍田; Tomoji Okada; 智司岡田; Kazuhiko Kasano; 和彦笠野
Original assignee: Ise Electronics Corp
Current assignee: Noritake Itron Corp
Priority date: 1999-04-28
Filing date: 1999-04-28
Publication date: 2000-11-07

Abstract

(57)【要約】【課題】蛍光表示による平面ディスプレイなどの蛍光
表示装置において、内部にゲッターが形成できる領域が
あまりない場合でも、真空容器内部の真空度を保てるよ
うにする。【解決手段】基板１０１裏面にゲッターチャンバー１
２０を備え、そのゲッターチャンバー１２０内の基板１
０１裏面にゲッター膜１２１を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、外付けゲッター
チャンバーを有した蛍光表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＦＥＤ（Field Emission Display）は、
２次元マトリクス状に配置した電子源から放出された電
子を、対向電極に形成された蛍光体からなる発光部に衝
突させて発光させるフラットパネル（平面）ディスプレ
イである。このＦＥＤは、サブミクロン〜ミクロンサイ
ズの微小真空管，すなわち，電界放出型冷陰極電子源を
用いた真空マイクロデバイスの一種である。基本構成
は、従来の真空管と同じ３極管であるが、熱陰極を用い
ず、陰極（エミッタ）に高電界を集中して量子力学的な
トンネル効果により電子を引き出すようにしている（冷
陰極）。

【０００３】その平面ディスプレイでは、この引き出し
た電子を、陽極／陰極間の電圧で加速し、陽極に形成し
た蛍光体膜に衝突・励起させて発光させ、これを表示に
用いるようにしている。陰極線による蛍光体の励起発光
という点では、ブラウン管と同じ原理である。この電子
を引き出す部分に関して説明すると、図３（ａ）の断面
図に示すように、真空容器の一部を構成している基板３
０１上に、リブ３０２が所定間隔で配置され、そのリブ
３０２で挾まれた領域に電子放出部３０３が形成されて
いる。

【０００４】その、リブ３０２上に、電子引き出し電極
３０４が配置され、電子放出部３０３と電子引き出し電
極３０４との間に所定の電圧を印加することで、電子放
出部３０３より電子を引き出すようにしている。その電
子引き出し電極３０４は、図３（ｂ）に示すように、金
属の板から構成され、所定の間隔で開口部３０４ａが複
数形成されたメッシュ状のものである。そして、引き出
された電子を、対向配置している前面ガラス３０５の内
面に形成されている蛍光面３０６に衝突させることで、
表示を行うようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した平
面ディスプレイは本質的に真空管であるから、管内材料
からの残留ガス放出、アノード材料に吸着もしくは内蔵
されていたガスの電子衝撃による放出により管内真空度
の短時間の低下が生じる。このため、上述したＦＥＤに
は、ゲッター膜を備えるようにしている。このゲッター
膜は、バリウムの蒸着膜からなり、上述した管内残留ガ
スを吸着することにより、電子放出特性を損なわない１
０^-8〜１０^-6Ｔｏｒｒに管内真空度が維持できるように
している。

【０００６】このゲッター膜は、次のようにして形成す
るようにしている。まず、平面ディスプレイを製造して
いる段階で、平面ディスプレイを構成している真空容器
内にゲッター材料を備えたゲッターを配置させる。そし
て、その真空容器を真空封止した後で、そのゲッターを
高周波誘導などで加熱してアルミとバリウムの合金など
からなるゲッター材料を蒸発させ、真空容器の内壁にバ
リウムの蒸着膜からなるゲッター膜を形成するようにし
ている。

【０００７】ここで、上述した平面ディスプレイにおい
ては、真空容器を構成している表示面（前面ガラス）の
ほぼ全域を表示のために用いるようにしている。また、
引出した電子の拡散を防ぐために、電子放出部と蛍光面
との距離を可能な限り近づけるようにしている。このよ
うな状況の中で、表示の妨げにならず、他の部品が形成
されていない領域にしか形成できないゲッター膜は、あ
まり広い面積に形成できなくなってきたため、従来で
は、真空容器内の真空度を保持する性能を確保できない
場合があった。

【０００８】この発明は、以上のような問題点を解消す
るためになされたものであり、蛍光表示による平面ディ
スプレイなどの蛍光表示装置において、内部にゲッター
が形成できる領域があまりない場合でも、真空容器内部
の真空度を保てるようにすることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明の蛍光表示装置
は、電子放出部と蛍光体からなる発光部とを内部に備え
た外囲器の外側にゲッターチャンバーを設け、ゲッター
チャンバーと外囲器とは貫通孔を介して連通させ、その
ゲッターチャンバー内に外囲器内部のガスを吸着するゲ
ッター膜を備えるようにした。このように構成したの
で、蛍光表示装置を構成している外囲器内部の真空度を
低下させる残留ガスや新たに発生したガスが、外囲器外
部に設けられたゲッター膜により除去されるようにな
る。

【００１０】また、ゲッター膜は、表示面の面積の１０
％以上の面積に形成した方がよい。そのように構成した
中で、そのゲッター膜はゲッターチャンバー内部の外囲
器外側に形成すればよい。また、凹部が形成されてゲッ
ターチャンバー内部に配置されかつ凹部にゲッター膜の
原料が充填されたゲッターを備えるようにすれば、ゲッ
ターを加熱してゲッター材料を蒸発させれば、ゲッター
膜を形成することができるようになる。また、ゲッター
を電熱線から構成してゲッターに外部から電位を印加す
るための電極を備えれば、ゲッターに電圧を印加して加
熱させてゲッター材料を蒸発させることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図を
参照して説明する。以下、この実施の形態では、蛍光表
示装置として平面ディスプレイを例にとり説明する。こ
の平面ディスプレイの構成に関して説明すると、図１
（ａ）に示すように、真空容器（外囲器）の一部を構成
している基板１０１上に、リブ１０２が所定間隔で配置
され、そのリブ１０２で挾まれた領域に電子放出部１０
３が形成されている。その、基板１０１は、例えばガラ
スやセラッミックから構成すればよい。また、リブ１０
２上に、電子引き出し電極１０４が配置され、電子放出
部１０３と電子引き出し電極１０４との間に所定の電圧
を印加することで、電子放出部１０３より電子を引き出
すようにしている。

【００１２】その電子引き出し電極１０４は、複数の開
口部が形成され、また、電子放出部１０３と垂直な方向
にストライプ状に分割されている。その電子引き出し電
極１０４は、例えば、金属シートをエッチング加工すれ
ば形成でき、開口部の穴径は、例えば、２０〜１００μ
ｍとすればよい。このストライプ形状の電子引出し電極
１０４と電子放出部１０３との交差する領域が、１つの
表示ドットを構成することになる。

【００１３】また、透明な前面ガラス基板１０５が、真
空容器の一部の構成として基板１０１に対向配置してい
る。この前面ガラス基板１０５と基板１０１とは、所定
の距離離れて配置し、また、この前面ガラス基板１０５
と基板１０１との間は真空排気されて所定の真空度とさ
れている。そして、前面ガラス基板１０５の内側に、蛍
光体からなる発光部１１０が形成され、その表面にはア
ルミニウム膜を蒸着することで形成されたメタルバック
膜１１１が形成されている。

【００１４】その発光部１１０を構成する蛍光体として
は、ＣＲＴなどに用いられる、４〜１０ｋｅＶと高いエ
ネルギーで加速した電子を衝突させることで発光する蛍
光体を用いるようにすればよい。なお、発光部１１０を
構成する蛍光体に、蛍光表示管などで用いられる、１０
〜１５０ｅＶと低いエネルギーで加速した電子で発光す
る蛍光体を用いるようにしてもよい。この場合、メタル
バック膜１１１を形成せずに、発光部１１０と前面ガラ
ス基板１０４との間に透光性を有する透明電極を配置
し、この透明電極により発光部１１０に電位を印加する
構成としても良い。

【００１５】以上に説明した構成において、メタルバッ
ク膜１１１に４〜１０ｋＶの正の電位が印加され、ま
た、電子引き出し電極１０４に＋数十〜＋数百Ｖの電位
が印加された状態で、電子放出部１０３に−数百〜−数
十Ｖの電位を印加することで、電子放出部１０３の電子
引き出し電極１０４と交差する領域から電子が放出され
る。その放出された電子が、電子放出部１０３に対向す
る位置の発光部１１０に到達することにより、発光部１
１０のその部分が発光することになる。

【００１６】また、複数の電子放出部１０３と複数の電
子引き出し電極１０４でマトリクスが構成され、平面デ
ィスプレイを構成するようにしている。なお、発光部１
１０を、赤緑青のストライプ状の蛍光体から構成すれ
ば、カラー表示が可能な平面ディスプレイとすることが
できる。そして、この実施の形態では、基板１０１裏面
にゲッターチャンバー１２０を備え、そのゲッターチャ
ンバー１２０内の基板１０１裏面にゲッター膜１２１を
形成するようにした。また、そのゲッター膜１２１は、
例えば、前面ガラス基板１０５に形成される表示面の少
なくとも１／１０以上の面積を示す大きさに形成した。

【００１７】そのゲッターチャンバ１２０内には、通電
ゲッター１２２が電極１２３ａ，１２３ｂに支えられて
配置されている。また、電極１２３ａ，１２３ｂの多端
は、ゲッターチャンバー１２０外に取り出され、電位を
印加できるように構成されている。その、ゲッターチャ
ンバー１２０は、４２６合金から構成されている。ゲッ
ターチャンバー１２０は、ガラスなどから構成される真
空容器に固定するので、容器の温度変化などによる伸縮
に柔軟に対応できるようにするため、金属から構成する
ようにしている。また、金属から構成することで、薄く
また軽い構造にできる。

【００１８】また、このゲッターチャンバー１２０の構
成に関して、より詳細に説明すると、図２（ａ）に示す
ように、基板１０１裏面に舟形のゲッターチャンバー１
２０を配置するようにしても良い。このように、ゲッタ
ーチャンバー１２０を舟形とすることで、基板１０１の
撓みなどを防ぐ構造とすることができる。なお、図２で
は、基板１０１裏面にドライバＩＣ２０１を配置した状
態を示している。このドライバＩＣ２０１は、引き出し
電極および電子放出部を電気的に駆動するものである。
一方、図２（ｂ）に示すように、ゲッターチャンバー１
２０をクロス形としても良い。このようにすることで、
基板１０１の隙間をより有効に利用できるようになる。
なお、上述した構造以外にも、ゲッターチャンバー１２
０の平面的な形状は、菱形や正方形であってもよく、ま
た他の形状とするようにしても良い。

【００１９】また、電極１２３ａ，１２３ｂは、ゲッタ
ーチャンバー１２０の底面に、低融点ガラス１２０ａな
どによりハーメチックシールされて固定されている。ま
た、通電ゲッター１２２は、例えばニッケルスリーブか
ら構成され、図１（ｂ）に示すように、溝が形成されて
その中にアルミとバリウムの合金からなるゲッター材料
１２２ａが充填されている。なお、図１（ｂ）は、図１
（ａ）のＡＡ’断面である。

【００２０】また、このゲッターチャンバー１２０は、
基板１０１に形成された貫通孔１０１ａを介し、基板１
０１と前面ガラス基板１０５からなる真空容器内と連通
している。すなわち、ゲッターチャンバー１２０内も所
定の真空度とされている。このゲッターチャンバー１２
０は、ガラス基板１０１裏面との接合部に、自身を酸化
することによる酸化膜が形成され、その酸化された接合
部とガラス基板１０１０裏面とが、フリットガラスによ
り接着固定されている。

【００２１】なお、ガラス基板１０１とゲッターチャン
バー１２０との固定は、次に示すようにしても良い。ま
ず、ガラス基板１０１のゲッターチャンバー１２０との
接合面に、スパッタ法などによりニッケル膜を薄く形成
する（メタライズ）。一方、ゲッターチャンバー１２０
のガラス基板１０１裏面との接合面には、金メッキを施
しておく。そして、それら接合面を、例えばＣｕ−Ａｇ
からなるロウ材を用いてロウ付けすれば、ゲッターチャ
ンバー１２０をガラス基板１０１裏面に固定封止するこ
とができる。

【００２２】ここで、ゲッター膜１２１の製造に関して
説明する。ゲッター膜として用いるバリウムは、大気中
ではすぐに酸化されたり多くのガスを吸着してしまうの
で、大気に開放された状態ではゲッター膜を形成するこ
とができない。このため、ゲッター膜１２１は、次のよ
うにして形成する。まず、上述した構成でゲッターチャ
ンバー１２０を形成する。すなわち、ゲッターチャンバ
ー１２０内において、電極１２３ａ，１２３ｂを配置
し、また、それらで支られた状態で通電ゲッター１２２
を形成する。ついで、このゲッターチャンバー１２０
を、図１に示すように、貫通孔１０１ａが形成された領
域に重ねて基板１０１裏面に固定する。

【００２３】ついで、基板１０１と前面ガラス基板１０
５からなる真空容器内およびゲッターチャンバー１２０
内部を所定の真空度に真空排気し、この後、封止して空
気側と縁を切る。そして、ゲッターチャンバー１２０外
部に露出している電極１２３ａ，１２３ｂの間に電圧を
印加して通電ゲッター１２２に通電することで、通電ゲ
ッター１２２が８００〜９００℃に過熱された状態とす
る。このことにより、通電ゲッター１２２に充填されて
いるゲッター材料１２２ａが蒸発し、ゲッターチャンバ
ー１２０内部の基板１０１裏面に、バリウムからなるゲ
ッター膜１２１が形成される。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明では、電
子放出部と蛍光体からなる発光部とを内部に備えた外囲
器の外側にゲッターチャンバーを設け、ゲッターチャン
バーと外囲器とは貫通孔を介して連通させ、そのゲッタ
ーチャンバー内に外囲器内部のガスを吸着するゲッター
膜を備えるようにした。このように構成したので、蛍光
表示装置を構成している外囲器内部の真空度を低下させ
る残留ガスや新たに発生したガスが、外囲器外部に設け
られたゲッター膜により除去されるようになる。従っ
て、この発明によれば、蛍光表示による平面ディスプレ
イなどの蛍光表示装置において、内部にゲッターが形成
できる領域があまりない場合でも、真空容器内部の真空
度が保てるようになるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態における蛍光表示装置
の構成を示す構成図である。

【図２】この発明の実施の形態における蛍光表示装置
の特にゲッターチャンバーの構成を示す斜視図である。

【図３】従来よりある蛍光表示装置の構成を示す構成
図である。

【符号の説明】

１０１…基板、１０１ａ…貫通孔、１０２…リブ、１０
３…電子放出部、１０４…電子引き出し電極、１０５…
前面ガラス基板、１１０…発光部、１１１…メタルバッ
ク膜、１２０…ゲッターチャンバー、１２０ａ…低融点
ガラス、１２１…ゲッター膜、１２２…通電ゲッター、
１２２ａ…ゲッター材料、１２３ａ，１２３ｂ…電極、
２０１…ドライバＩＣ。

フロントページの続き (72)発明者岡田智司三重県伊勢市上野町字和田700番地伊勢電子工業株式会社内 (72)発明者笠野和彦三重県伊勢市上野町字和田700番地伊勢電子工業株式会社内Ｆターム(参考） 5C032 AA01 AA06 JJ01 JJ05 JJ07 JJ11 5C036 EF01 EF06 EG02 EG12 EG50

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一部が透光性を有する表示面
を有して内部が所定の真空度とされた外囲器と、前記表示面の内側に選択的に形成されかつ所定の電位が
印加される蛍光体からなる発光部と、前記外囲器内部に配置されて前記発光部に対して電子を
放出する電子放出部と、前記外囲器の外側に形成されかつ内部が前記外囲器と同
じ真空度とされたゲッターチャンバーと、前記ゲッターチャンバーと前記外囲器内部とを連通する
貫通孔と、前記ゲッターチャンバー内部に形成された前記外囲器内
部のガスを吸着するゲッター膜とを備えたことを特徴と
する蛍光表示装置。
【請求項２】請求項１記載の蛍光表示装置において、前記ゲッター膜は、前記表示面の面積の１０％以上の面
積に形成されていることを特徴とする蛍光表示装置。
【請求項３】請求項１または２記載の蛍光表示装置に
おいて、前記ゲッター膜は前記ゲッターチャンバー内部の前記外
囲器外側に形成されたことを特徴とする蛍光表示装置。
【請求項４】請求項１から３のいずれか１項に記載の
蛍光表示装置において、凹部が形成されて前記ゲッターチャンバー内部に配置さ
れかつ前記凹部に前記ゲッター膜の原料が充填されたゲ
ッターを新たに備えたことを特徴とする蛍光表示装置。
【請求項５】請求項４記載の蛍光表示装置において、前記ゲッターは電熱線から構成され、新たに前記ゲッターに外部から電位を印加するための電
極を備えたことを特徴とする蛍光表示装置。