JP2002343233A

JP2002343233A - 蒸発性ゲッター及び蒸発性ゲッターを備えた電子管

Info

Publication number: JP2002343233A
Application number: JP2001141854A
Authority: JP
Inventors: Sadahisa Yonezawa; 米沢禎久; Yukio Ogawa; 小川行雄; Seigo Ishige; 石毛省悟
Original assignee: Futaba Corp
Current assignee: Futaba Corp
Priority date: 2001-05-11
Filing date: 2001-05-11
Publication date: 2002-11-29

Abstract

(57)【要約】【課題】ガス吸収能力のあるＢａ，Ｍｇ等のＢａＡｌ
合金，ＭｇＡｌ合金等のみから成り、Ｎｉ等の添加金属
を含まずにフラッシュの可能なゲッターを実現するこ
と、及びゲッター材をプレス成形して所定の形状に加工
することにより、ゲッター材充填用の容器を使用せずに
ゲッターを簡単に取付けること。【解決手段】Ｎｉ等の添加金属を含まないＢａＡｌ合
金，ＭｇＡｌ合金等を、プレス成形により円板状、楕円
板状、四角形等の板状体に加工し、それらのゲッター
を、蛍光表示管等の電子管の内部に金属線、フリットガ
ラス等により取付ける。ゲッターは、レーザー光加熱に
よりフラッシュし、ゲッターミラー膜を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、蒸発性ゲッター
と蒸発性ゲッターを備えた蛍光表示管等の電子管に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の蛍光表示管等の電子管は、ゲッタ
ーを備えているが、そのゲッターには、蒸発性ゲッター
と非蒸発性ゲッターとがある。蒸発性ゲッターは、蒸発
の容易さの点から、蒸気圧が１，０００℃前後で１０^-1
〜１Ｔｏｒｒ程度のものが必要になる。そのため従来の
ゲッターには、蒸発の容易さやガス吸収能力を勘案し
て、Ｂａ，Ｍｇ等の金属が用いられている。それらＢ
ａ，Ｍｇ等の金属は、大気中で酸化され易いため、一般
には大気中で安定なそれら金属の合金、例えばＢａとＡ
ｌ、ＭｇとＡｌの合金（一般にＢａＡｌ合金、ＭｇＡｌ
合金と呼ばれている）を用い、それらの合金にＮｉ、Ｔ
ｉ，Ｆｅ，Ｚｒ等の添加金属を所定の比率で混合したも
のをゲッターの材料として使用している。例えば、Ｂａ
Ａｌ合金としてＢａＡｌ₄合金を用い、その合金の粉末
にＮｉ粉末を約１：１の比率で混合したものを用いてい
る。ＢａＡｌ₄合金は、フラッシュ温度が約１，１００
℃と高いが、Ｎｉ粉末を添加すると容易にフラッシュす
るようになる。ＢａＡｌ₄合金粉末にＮｉ等の添加金属
粉末を混合したゲッターは、高周波誘導加熱、電気抵抗
加熱、レーザー光加熱等により加熱されるとフラッシュ
し、蒸発したＢａの粒子が飛散してゲッターミラー膜を
形成する。その際ＢａＡｌ₄合金ゲッターを高周波誘導
加熱等により加熱すると、まずＮｉ等の添加金属がＡｌ
と反応して高温の反応熱を発生する。その反応熱が高周
波誘導加熱等の主加熱に加わってゲッターをさらに加熱
するため、ゲッターの加熱温度が上昇してゲッターはフ
ラッシュする。即ちＢａＡｌ₄合金粉末にＮｉ等の添加
金属粉末を混合したゲッターは、高周波誘導加熱等の主
加熱と、ＡｌとＮｉ等の反応熱とが相俟ってフラッシュ
する。したがってＮｉ等の添加金属は、ＢａＡｌ₄合金
ゲッターのフラッシュには欠くことができない成分であ
る。（例えば、特開平２−１７７２３４号公報参照。）

【０００３】図４、図５は、従来のゲッターを取付けた
蛍光表示管の断面図である。まず図４の場合には、ガラ
スの基板５１とゲッター保持部材５４との間に、開口部
５３１を形成したスペーサー５３を配置し、その開口部
５３１内のゲッター保持部材５４上にゲッター５５を配
置してある。ゲッター保持部材５４は、多数のスリット
５４１を形成してあり、そのスリット５４１を介して蛍
光表示管のアノード等のある真空室５６と通じている。
なお５２は、側面板である。ゲッター５５は、図４
（ｂ）のように、Ｎｉメッキを施した小型の鉄製のリン
グ状容器５５１に、ＢａＡｌ₄合金粉末とＮｉ粉末を
１：１で混合したゲッター材を充填してある。鉄製のリ
ング状容器５５１を用いずに、スペーサー５３とゲッタ
ー保持部材５４との間に、多数の透孔を形成し、Ｎｉメ
ッキを施した４２６合金板を設け、その４２６合金板
に、前記ゲッター材から成る薄膜状のゲッターを形成し
たものもある。ゲッター５５は、矢印Ｌ方向から照射さ
れるレーザー光によりフラッシュする。（例えば、前記
特開平２−１７７２３４号公報参照。）

【０００４】図５の場合は、側面板６２に取付けた保持
金具６３にゲッター６４を固着してある。ゲッター６４
の形状は、図４（ｂ）のゲッターと同じである。ゲッタ
ー６４は、矢印Ｌ方向から照射されるレーザー光により
フラッシュする。（例えば、特開平４−３１５７４０号
公報参照。）

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のゲッターに含ま
れるＮｉ等の添加金属は、大気中で酸化され易いため、
大気焼成が困難である。大気焼成を行うには、ゲッター
を酸化ホウ素でコーティングして酸化防止手段を施し、
いわゆるフリッタブルゲッターにする必要がある。その
ためゲッターは、コストが高くなり、かつ酸化ホウ素に
よりゲッターのガス吸収能力が低下する。

【０００６】ゲッターのＮｉ等の添加金属は、ＢａＡｌ
合金等のＡｌと反応して反応熱を発生するために必要な
成分であって、ゲッター本来の機能、即ち蛍光表示管等
の真空容器内のガス吸収に直接寄与する成分ではない。
したがってＢａＡｌ₄合金とＮｉを１：１で混合したゲ
ッターの場合、ゲッターを構成する成分の半分は、ガス
の吸収に寄与しない成分である。そのためゲッターは、
Ｎｉ等の添加金属により大型化し、ゲッターの占有スペ
ースが大きくなって、蛍光表示管等の電子管の薄型化、
小型化の障害になっている。またゲッターは、Ｎｉ等の
添加金属によりコストが高くなる。

【０００７】従来のゲッターは、ゲッター材を充填する
容器やゲッターの保持金具、保持部材、スペーサー等が
必要であるが、それらは、ゲッターの取付けスペースを
大きくし、蛍光表示管等の電子管の小型化、薄型化の障
害になる。かつその容器や保持金具等は、加工費が高
く、またゲッターの取付け作業を複雑にするため、蛍光
表示管等の電子管のコストが高くなる。また薄膜状ゲッ
ターは、厚みは小さくなるが、高価な蒸着装置とゲッタ
ーのパターニングが必要になるため、蛍光表示管等のコ
ストが高くなり、かつ基板等の平板以外の場所にゲッタ
ーを形成することは困難である。また薄膜状ゲッター
は、厚みが薄いため、ガスの吸収に必要な充分な量のゲ
ッター材を取付けるには、ゲッターの配置面積を大きく
しなければならない。そのためゲッターの占有スペース
が大きくなる。

【０００８】本願発明は、これらの点に鑑み、Ｎｉ等の
添加金属を含まない、Ｂａ、Ｍｇ等のガス吸収能力のあ
る金属、又はそれらの合金（ＢａＡｌ合金、ＭｇＡｌ合
金等）のみから成る蒸発性ゲッターを提供すること、レ
ーザー光、赤外線等の光エネルギーを用いた局部加熱手
段により、フラッシュの可能な蒸発性ゲッターを提供す
ること、及び取付けが簡単な形状の蒸発性ゲッターを提
供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願発明のゲッターは、
ガス吸収能力のある金属又はその金属の合金から成り、
反応熱発生用の添加金属を含まない蒸発性ゲッターであ
る。本願発明のゲッターは、ガス吸収能力のある金属又
はその金属の合金から成り、反応熱発生用の添加金属を
含まない光エネルギー加熱用の蒸発性ゲッターである。
本願発明のゲッターは、ＢａＡｌ合金から成り、反応熱
発生用の添加金属を含まない光エネルギー加熱用の蒸発
性ゲッターである。本願発明のゲッターは、前記各ゲッ
ターをプレス成形により所定の形状に加工してある。本
願発明の電子管は、前記ゲッターのいずれかのゲッター
を取付けてある。本願発明の蛍光表示管は、前記ゲッタ
ーのいずれかのゲッターを取付けてある。本願発明の電
子管は、前記ゲッターのいずれかのゲッターを、光エネ
ルギー加熱によりフラッシュしてゲッターミラー膜を形
成してある。本願発明の蛍光表示管は、前記ゲッターの
いずれかのゲッターを、光エネルギー加熱によりフラッ
シュしてゲッターミラー膜を形成してある。

【００１０】

【発明の実施の形態】本実施の形態の蒸発性ゲッター
は、ガス吸収能力のあるＢａＡｌ合金、例えばＢａＡｌ
₄のみから成り、Ｎｉ，Ｆｅ，Ｔｉ，Ｚｒ等の添加金属
を含まない。また本実施の形態の蒸発性ゲッターは、レ
ーザー光加熱によりフラッシュする。本願の発明者は、
従来慣用されているＢａＡｌ₄合金粉末にＮｉ粉末を
１：１の比率で混合した材料から成る蒸発性ゲッターに
ついて、そのゲッターのフラッシュに慣用されている種
々の加熱手段により実験を繰返した結果、Ｎｉ粉末は、
従来前記ゲッターのフラッシュに欠かすことのできない
成分と考えられていたが、レーザー光加熱の場合には、
必要でないことが分かった。即ちＢａＡｌ₄合金ゲッタ
ーは、ＢａＡｌ₄合金粉末にＮｉ粉末を混合しない場合
にも、レーザー光加熱によりフラッシュすることが分か
った。

【００１１】本実施の形態においては、ＢａＡｌ₄合金
粉末を、プレス成形して直径２．０ｍｍ、厚さ０．３ｍ
ｍの板状ゲッターに形成した。蛍光表示管の真空容器を
構成する基板の対向する一方の基板に、そのゲッタ−を
固着し、レーザー光加熱によりフラッシュして他方の基
板にゲッターミラー膜を形成した。両基板の距離は、
１．４ｍｍ、レーザー（ＹＡＧ）の出力は、０．２５〜
２．５Ｊ、レーザービーム径は０．４ｍｍ、レーザーと
ゲッターとの距離は、１．２ｍｍに設定した。

【００１２】上記ゲッターを溶接により固着し、出力
０．２５Ｊと２．５Ｊのレーザー光で加熱したところ、
夫々直径３．０ｍｍと直径５．０ｍｍのゲッターミラー
膜が形成された。ゲッターをフリットガラスにより固着
し、上記と同条件で加熱した場合にも、溶接の場合と同
様のゲッターミラー膜が形成された。

【００１３】本実施の形態のＢａＡｌ₄合金ゲッター
は、Ｎｉを含まないから、大気焼成が可能になり、蛍光
表示管の製造が容易になる。また本実施の形態のＢａＡ
ｌ₄合金ゲッターは、Ｎｉを含まないから、従来の半分
の大きさで従来のゲッターと同じガス吸収能力をもって
いる。したがって本実施の形態のＢａＡｌ₄合金ゲッタ
ーは、その占有スペースが小さくなり、コストも低減す
る。

【００１４】本実施の形態は、ＢａＡｌ₄合金ゲッター
について説明したが、ＢａＡｌ₄合金に限らず、ＭｇＡ
ｌ合金等のガス吸収能力のある金属の合金から成るゲッ
ターであればよい。また大気中では扱い難いが、Ｂａ，
Ｍｇ等のガス吸収能力のある金属単体から成るゲッター
であってもよい。本実施の形態のゲッターの加熱は、レ
ーザー光による加熱について説明したが、レーザー光に
限らず、赤外線等の光エネルギーであればよい。

【００１５】図１は、本願発明の実施の形態に係るゲッ
ターの斜視図である。図１のゲッターは、ＢａＡｌ₄合
金粉末を材料に用いて、図１（ａ）は、円板状に、図１
（ｂ）は、楕円板状に、図１（ｃ）は、四角形の板状
に、図１（ｄ）は、線状に、夫々プレス成形してある。
形状は、これらに限らず、多角形でよく、また線状ゲッ
ターの断面は、多角形、円形であってもよい。ゲッター
の形状、大きさ、厚みは、ゲッターを配置する場所に応
じて選定することができ、１つの蛍光表示管に種々の形
状、大きさ、厚みのゲッターを組み合せて配置すること
もできる。本実施の形態のゲッターは、プレス成形によ
り加工するから、ゲッター材を充填する容器を必要とし
ないし、後述するように、簡単に取付けることができ
る。

【００１６】図２は、本願発明の実施の形態に係るゲッ
ターを取付けた蛍光表示管の基板の斜視図である。図２
（ａ）は、円板状のゲッター１２１を、フリットガラス
等の接着剤１３１により基板１１に取付けた例であり、
図２（ｂ）は、四角形の板状のゲッター１２２を、基板
１１に固着した爪部材１３２により保持する例である。
なおゲッターの形状は、これらに限らない。図２の場合
には、ゲッター１２１，１２２は、プレス成形により加
工してあるから、ゲッター自身を直接固着又は保持する
ことができ、ゲッターの取付け手段が簡単になる。

【００１７】図３は、本願発明の実施の形態に係るゲッ
ターを、アルミニウム線により取付けた蛍光表示管の基
板の斜視図である。図３（ａ）は、円板状のゲッター２
２１を、アルミニウム線２３１により基板２１に取付け
た例で、アルミニウム線２３１をゲッター２２１の凹部
２２１１に係合し、アルミニウム線２３１の両端部２５
１を、基板２１上に予め被着形成してあるアルミニウム
層２４１に超音波溶接（超音波ワイヤーボンディング）
してある。図３（ａ）の場合には、アルミニウム線２３
１の両端を固着するのみでゲッター２２１を取付け又は
保持することができるから、ゲッターの取付け手段が簡
単になる。

【００１８】図３（ｂ）は、開口部２２２１を有する円
板状のゲッター２２２を、アルミニウム線２３２により
基板２１に取付けた例で、アルミニウム線２３２の両端
部２５２を、基板２１上に予め被着形成してあるアルミ
ニウム層２４２に超音波溶接してある。図３（ｂ）の場
合には、アルミニウム線２３２の１端は、開口部２２２
１内に固着してあるから、図３（ａ）の凹部２２１１に
相当する凹部を形成しなくても、ゲッター２２２は、移
動しない。またゲッター２２２の取付けスペースが、小
さくなる。

【００１９】図３（ｃ）は、円板状のゲッター２２３に
取付けたアルミニウム線２３３により、ゲッター２２３
を基板２１に取付けた例で、アルミニウム線２３３の両
端部２５３を、基板２１上に予め被着形成してあるアル
ミニウム層２４３に超音波溶接してある。図３（ｃ）の
場合には、基板２１とゲッター２２３の間に空間がある
から、基板２１にゲッター膜を形成することができ、か
つゲッター２２３をフラッシュした際、蒸発したＢａ粒
子は、アルミニウム線２３３の外側に飛散することがな
いから、ゲッター２２３を表示領域に近接して配置する
ことができる。したがってゲッターの取付けに必要なス
ペースを小さくできる。また必要に応じて基板２１に対
向する基板にゲッターミラー膜を形成することができる
から、一個のゲッターで両基板にゲッターミラー膜を形
成することもできる。

【００２０】アルミニウム層２４１〜２４３は、アルミ
ニウム線２３１〜２３３を取付ける部分のみでなく、基
板２１の広い範囲を覆うように形成してもよい。そして
アルミニウム層２４１〜２４３は、蒸着、スパッタリン
グ、メッキ等により形成することができる。

【００２１】図３の場合、ゲッター２２１〜２２３は、
直径２．０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍのものを、またアルミ
ニウム線２２１〜２２３は、直径０．２ｍｍのものを用
い、アルミニウム薄膜２４１〜２４３は、膜厚１．２μ
ｍに形成した。アルミニウム線２３１〜２３３の溶接
は、超音波溶接に限らないが、アルミニウム層２４１〜
２４３が薄膜の場合には、アルミニウム層２４１〜２４
３の加熱による損傷を勘案すると、超音波溶接が適して
いる。

【００２２】アルミニウム線２３１〜２３３、及びアル
ミニウム層２４１〜２４３は、アルミニウムに限らず、
他の金属、例えばＡｕ，Ａｇ，Ｃｕ等であってもよい
し、またアルミニウム線２３１〜２３３、及びアルミニ
ウム層２４１〜２４３は、同種の金属に限らず、異種の
金属であってもよい。またゲッター２２１〜２２３の形
状は、図３のものに限らない。図３の場合、ゲッター２
２１〜２２３の取付け又は保持は、アルミニウム線２３
１〜２３３を溶接するのみでよく、ゲッター材を充填す
る容器やゲッターの高価な取付け手段を必要としないか
ら、ゲッターやその取付け手段のコストを低減でき、か
つゲッターの取付け作業が簡単になる。

【００２３】前記各実施の形態においては、ゲッターを
基板に取付ける例について説明したが、基板のみでな
く、蛍光表示管のフィラメント保持部材（フィラメント
アンカー、フィラメントサポート等）、グリッド等の部
品にも簡単に取付けることができる。前記各実施の形態
は、蛍光表示管について説明したが、蛍光表示管に限ら
ず、感光部材に光書き込みを行う蛍光発光プリントヘッ
ド、蛍光表示管以外の表示管、及びその他の電子管であ
ってもよい。

【００２４】

【発明の効果】本願発明のゲッターは、Ｂａ，Ｍｇ等の
ガス吸収能力のある金属、又はそれらの金属の合金のみ
から構成し、Ｎｉ等の添加金属を含まないから、ゲッタ
ーを酸化ホウ素でコーティングすることなく大気焼成が
できる。したがって蛍光表示管等の電子管の製造工程が
簡単になる。また本願発明のゲッターは、Ｎｉ等の添加
金属や酸化ホウ素のコーティングが必要でないから、ゲ
ッターのコストを低減でき、かつ酸化ホウ素によるゲッ
ターのガス吸収能力の低下もない。本願発明のゲッター
は、Ｎｉ等の添加金属を含まないから、小型になり、そ
のゲッターを取付けた蛍光表示管等の電子管も小型にな
り、薄くなる。

【００２５】本願発明のゲッターは、プレス成形により
所定の形状に加工するから、ゲッターの取付け場所に応
じて、任意の形状、大きさ、厚みのものを製造すること
ができ、かつ種々の形状、大きさ、厚みのゲッターを組
み合せて使用できるから、蛍光表示管等の電子管内部の
スペースを有効に利用してゲッターを取付けることがで
きる。そして薄膜状ゲッターのように取付け場所の制約
を受けることがない。また本願発明のゲッターは、ゲッ
ター材を充填する容器やゲッターの高価な取付け手段が
必要でないから、ゲッターやその取付け手段のコストを
低減でき、また薄膜状ゲッターのように、高価な蒸着装
置やゲッターのパターニングが必要でないから、蛍光表
示管等の電子管のコストを低減できる。本願発明は、金
属線を溶接するのみでゲッターを取付け又は保持するこ
とができ、また金属線を使わずに接着剤等によりゲッタ
ーを直接取付けることもできるから、ゲッターの取付け
作業が簡単になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施の形態に係るゲッターの斜視図
である。

【図２】本願発明の実施の形態に係る第１取付け手段に
よりゲッターを取付けた蛍光表示管の基板の斜視図であ
る。

【図３】本願発明の実施の形態に係る第２取付け手段に
よりゲッターを取付けた蛍光表示管の基板の斜視図であ
る。

【図４】従来のゲッターを取付けた蛍光表示管の断面図
である。

【図５】従来のゲッターを取付けた別の蛍光表示管の断
面図である。

【符号の説明】

１１、２１蛍光表示管の基板１２１，１２２，２２１，２２２，２２３ゲッター１３１フリットガラス１３２爪部材２２１１凹部２２２１開口部２３１，２３２，２３３アルミニウム線２４１，２４２，２４３アルミニウム薄膜２５１，２５２，２５３アルミニウム線の端部の溶
接部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石毛省悟千葉県茂原市大芝629双葉電子工業株式会社内Ｆターム(参考） 4K018 AA15 CA11 KA32 5C032 AA06 JJ07 JJ10 5C035 JJ09 JJ11 JJ19 5C036 EE14 EE19 EF01 EF02 EF05 EF07 EF08 EG02 EG50 EH11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガス吸収能力のある金属又はその金属の
合金から成り、反応熱発生用の添加金属を含まないこと
を特徴とする蒸発性ゲッター。
【請求項２】ガス吸収能力のある金属又はその金属の
合金から成り、反応熱発生用の添加金属を含まないこと
を特徴とする光エネルギー加熱用の蒸発性ゲッター。
【請求項３】ＢａＡｌ合金から成り、反応熱発生用の
添加金属を含まないことを特徴とする光エネルギー加熱
用の蒸発性ゲッター。
【請求項４】請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
の蒸発性ゲッターの材料のみをプレス成形により所定の
形状に加工してあることを特徴とする蒸発性ゲッター。
【請求項５】請求項１乃至請求項４のいずれかに記載
の蒸発性ゲッターを取付けた電子管
【請求項６】請求項１乃至請求項４のいずれかに記載
の蒸発性ゲッターを取付けた蛍光表示管。
【請求項７】請求項１乃至請求項４のいずれかに記載
の蒸発性ゲッターを、光エネルギー加熱によりフラッシ
ュしてゲッターミラー膜を形成してある電子管。
【請求項８】請求項１乃至請求項４のいずれかに記載
の蒸発性ゲッターを、光エネルギー加熱によりフラッシ
ュしてゲッターミラー膜を形成してある蛍光表示管。