JP2003500792A - 還元ガスを使用した電界放出デバイスおよびその製造方法 - Google Patents

還元ガスを使用した電界放出デバイスおよびその製造方法

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JP2003500792A JP2000616037A JP2000616037A JP2003500792A JP 2003500792 A JP2003500792 A JP 2003500792A JP 2000616037 A JP2000616037 A JP 2000616037A JP 2000616037 A JP2000616037 A JP 2000616037A JP 2003500792 A JP2003500792 A JP 2003500792A
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reducing gas
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ロベール・メイヤー
ジャン−フランソワ・ボロナ
ミシェル・レヴィ
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コミツサリア タ レネルジー アトミーク
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    • H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、シール構造内に少なくとも１つの電界効果電子ソースを備えてなるデバイスであって、シール構造が、内部空間を規定し、この内部空間内に、電子ソースの放出材料の酸化を防止するための還元ガスが含有されているようなデバイスに関するものである。本発明は、還元ガスが、ＮxＨyという組成のガスを有し、この場合、ｘ＝１または２とされ、ｙ＝３または４とされることを特徴とする。有利には、還元ガスは、１０-8〜１０-1ｍｂａｒという範囲の圧力とされる。本発明は、また、このようなデバイスを製造するための製造方法に関するものであり、また、この製造方法のための装置に関するものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
概して言えば、本発明は、電界効果電子ソース（例えば、マイクロドットデバ
イス）に関するものであり、より詳細には、例えばマイクロドットを使用した電
界放出や冷間放出によって励起されるフラットカソードルミネッセンスディスプ
レイスクリーンといったような、電界放出デバイスに関するものである。本発明
は、また、そのようなデバイスの製造方法に関するものである。
【０００２】 より詳細には、本発明においては、デバイスの内部に還元雰囲気を形成し、こ
れにより、デバイスの動作時のマイクロドット（あるいは、他の電子放出部材）
の酸化を防止する。
【０００３】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
マイクロドットスクリーンは、真空下で動作するフラットな陰極線管である。
マイクロドットスクリーンは、カソード（特に、カソード導体とグリッドとマイ
クロドットとから構成される）と、アノード（導体と蛍光物質とから構成される
）と、を備えている。真空を維持するために、従来の陰極線管の場合と同様に、
ゲッタとして公知の構成要素が使用される。ゲッタは、真空下において加熱され
ることによって励起された後には、デバイスから放出されるガスを固定すること
ができ、これにより、デバイスの適正な動作のために必要な真空レベルを維持す
る。
【０００４】 図１は、従来技術によるマイクロドットスクリーン（１）の部分断面図を示し
ている。このマイクロドットスクリーン（１）は、互いに対向配置された２つの
ガラスストリップ（２，３）を備えている。これらストリップ（２，３）は、低
融点を有したガラスペースト（４）によって、エッジ回りの所定位置においてシ
ールされている。ストリップ（３）には、スクリーンの内部を向く面上に、カソ
ードが設けられている。カソードは、カソード導体（１４）上に成膜された例え
ばシリコン層（６）といったような好ましくは抵抗層上に形成されているマイク
ロドット（５）と、誘電性材料からなる層（８）によって抵抗層（６）から絶縁
されているグリッド電極（７）と、から構成されている。ストリップ（２）には
、スクリーンの内部を向く面上に、アノードが設けられている。アノードは、１
つまたは複数の導体層（９）と、この導体層上に形成された１つまたは複数の蛍
光材料（１０）と、から構成されている。ここで、ストリップ（２，３）間には
、外部から隔離された空間（１１）が存在している。この空間（１１）は、真空
に維持される。真空は、ストリップ（３）に形成された排気チューブ（１２）に
よって得られる。排気チューブ（１２）は、最初は、開口していて、真空ポンプ
に接続される。例えばゲッタ（１３）といったような、１つまたは複数のゲッタ
を、導入することができる。真空が確立された後には、排気チューブ（１２）は
、図１に示すように封止される。
【０００５】 このようなデバイスの動作寿命は、とりわけ、経時的な電子電流の減少につな
がるカソードの寿命に依存する。カソードの寿命は、大部分が、スクリーンを構
成するシール構造内に存在する残留ガスの量およびタイプに依存する。
【０００６】 このタイプのマイクロドットスクリーンの動作時には、アノードへの電子衝撃
による脱ガス効果によって、ガスが発生する。このガス発生は、アノードを構成
するために使用されている蛍光材料のタイプに大いに依存する。カソードから放
出される電子電流の減少が、主に、マイクロドットとして使用されている放出材
料の酸化に起因することが、現在、わかっている。放出されるガスによって引き
起こされるこのような酸化は、マイクロドットがモリブデンから形成されている
場合に、特に顕著である。
【０００７】 使用されている蛍光材料のタイプに応じて、この酸化は、深刻である。赤・緑
・青という発光を得るために３つの異なる蛍光材料を使用しているカラースクリ
ーンの場合には、この酸化は、全体的に多く発生し、１００時間よりも短いとい
ったような短い動作寿命をもたらしてしまう。
【０００８】 したがって、１つの目標は、放出材料の酸化を避けることである。この問題点
を解決するために、３つの手法が試みられている。
【０００９】 第１の手法においては、酸化に鈍感な放出材料が使用される。これは、現実味
に欠ける手法である。なぜなら、現在のところ、動作カソードを形成するために
、モリブデンだけしか使用できないからである。
【００１０】 第２の手法においては、非酸化性の蛍光材料を使用することによって、例えば
モリブデンといったような酸化に敏感な材料を使用することができる。これは、
蛍光材料としてＺｎＯを使用することにより、モノクロスクリーンの場合には可
能である。しかしながら、カラースクリーンの場合には、これは、蛍光材料の選
択という点において非常に厳しい限定事項であり、現状では、非常にコスト高と
なってしまう。
【００１１】 第３の手法においては、スクリーンの内部空間内において、酸化の発生を防止
することができこれにより放出材料を最も好ましい状態に維持し得る還元雰囲気
を形成することによって、酸化性の蛍光材料を使用できるとともに、酸化に敏感
な材料（例えば、モリブデン）を使用することができる。この第３手法は、特に
興味深い。というのは、放出材料をとしてモリブデンを使用できるとともに、同
時に、蛍光材料のタイプを幅広く選択できるからである。
【００１２】 従来の応用においては、ゲッタの役割は、真空を維持することである。換言す
れば、真空ポンプの代替となることである。電界放出型フラットスクリーンの場
合には、ゲッタを使用することによって、２つの機能を行うことが提案されてい
る。１つは、酸化性ガスを吸引すること（ゲッタの通常の役割）であり、他は、
水素分圧を維持することである。
【００１３】 ゲッタ製造を専門としている SAES GETTERS S.P.A.社は、上記の２つの機能を
満足し得る材料を開発し、開示している。すなわち、国際特許出願公開明細書第
９６／０１４９２号には、 −特別の容器内において、十分な量のかつ制御された量の水素をゲッタに吸収
させ、 −このようにして水素化したゲッタを、フラットスクリーンの組立前に、フラ
ットスクリーン内に導入し、 −スクリーンを組み立てるとともに、スクリーンを２０分間にわたって４５０
℃あたりに加熱し、これにより、スクリーンの内部に水素を放出させる、 という適用プロセスが開示されている。
【００１４】 仏国特許出願公開明細書第７５５，２９５号には、スクリーン組立時の水素損
失という問題点を解決するための、このプロセスの改良が開示されている。
【００１５】 水素雰囲気は、数千時間にわたって３色スクリーンにおける電流を、有効に安
定化させることができる。しかしながら、この水素に基づくプロセスは、以下の
欠点を有している。
【００１６】 水素を十分な圧力に維持し得るゲッタは、特定のものであって、他の酸化ガス
に関しては、吸収能力が比較的小さい。導入する必要があるゲッタの量が、多い
（５インチスクリーンにおいて約０．５ｇ）。このため、コストがかかるととも
に、大きなスクリーンの場合には、散乱という問題点がある。
【００１７】 加えて、ゲッタが前もって吸着しなければならない水素の量が、極めて多い（
１３３３ｃｍ3Ｐａ〜１３３３０ｃｍ3Ｐａ、すなわち、ゲッタ１グラムあたりに
対して、１０〜１００ｃｍ3Ｔｏｒｒ ）。このため、与えられたスクリーンの容
積を考慮すれば、製造業者は、ほぼ大気圧に近い水素圧力でもってスクリーンを
組み立てなければならない。
【００１８】 このような状況は、工業的状況では実現が困難であり、特に、安全面での問題
点をもたらす。コストの問題だけが解決されるのみである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、従来技術における欠点を、水素に代わる還元ガスとしてＮ x Ｈyタイプのガスを使用することにより好ましくはアンモニアＮＨ3 を使用する
ことにより克服し得ることを提案する。ＮＨ3 の分圧により、ドットの酸化を防
止することができ、これにより、カソードの動作寿命を確実に長寿命とすること
ができる。
【００２０】 ＮxＨyという組成のガスは、ゲッタによって除去されることがない、あるいは
、ごくわずかしか除去されない。よって、非常に良好な除去特性を有した当業者
に公知のゲッタに対して、適合性を有している。ＮxＨyという組成のガスは、さ
らに、毒性が非常に小さく、かつ、非爆発性である、という利点を有している。
そのため、安全性に関しては、問題がない。したがって、産業的に容易に使用す
ることができる。
【００２１】 本発明の第１の目的は、シール構造内に少なくとも１つの電界効果電子ソース
を備えてなるデバイスであって、シール構造が、内部空間を規定し、この内部空
間内に、電子ソースの放出材料の酸化を防止するための還元ガスが含有されてお
り、還元ガスが、ＮxＨyという組成のガスを有し、この場合、ｘ＝１または２と
され、ｙ＝３または４とされるデバイスである。有利には、還元ガスは、１０-8 〜１０-3ｍｂａｒという範囲の圧力とされ、好ましくは、１０-8〜１０-5ｍｂａ
ｒという範囲の圧力とされる。
【００２２】 好ましくは、ＮxＨyという組成のガスは、ＮＨ3 とされる。
【００２３】 加えて、デバイスは、デバイスの内部空間に接続された１つまたは複数のゲッ
タを具備することができる。
【００２４】 シール構造は、内部を向く面上にマイクロドットカソードを付帯した第１スト
リップと、内部を向く面上にアノードを付帯した第２ストリップと、これら第１
ストリップおよび第２ストリップのそれぞれのエッジ回りにおいて第１ストリッ
プと第２ストリップとをシールするためのシール手段と、を備えて構成すること
ができる。さらに、アノード上にわたって広がった蛍光材料を備えることができ
る。デバイスは、例えば、フラットディスプレイスクリーンとすることができる
。
【００２５】 本発明の第２の目的は、上述したタイプのデバイスの製造方法であって、 −デバイスをなす様々な構成部材を組み立てることによって、少なくとも１つ
の真空排気チューブが内部空間に接続された状態で、シール構造を形成し、 −真空排気チューブを、真空吸引を行うための真空吸引手段と還元ガスを注入
するための注入手段とを具備した装置に対して、接続し、 −内部空間を、真空吸引手段によって、真空状態とし、 −内部空間内の真空を維持しつつ、デバイスを十分な時間にわたって所定温度
にまで加熱することによって、デバイスの脱ガスを行い、 −真空吸引手段を、停止させ、 −還元ガスを注入するための注入手段によって内部空間内に所望圧力でもって
還元ガスを導入し、 −排気チューブを封止する、 という製造方法である。
【００２６】 本発明の第３の目的は、上述したタイプのデバイスの他の製造方法であって、 −デバイスをなす様々な構成部材を組み立てることによって、少なくとも１つ
の真空排気チューブが内部空間に接続された状態で、シール構造を形成し、 −真空排気チューブを、真空吸引を行うための真空吸引手段と還元ガスを注入
するための注入手段とを具備した装置に対して、接続し、 −内部空間を、真空吸引手段によって、真空状態とし、 −内部空間内の真空を維持しつつ、デバイスを十分な時間にわたって所定温度
にまで加熱することによって、デバイスの脱ガスを行い、 −真空吸引手段の動作を継続させつつ、還元ガスを注入するための注入手段に
よって内部空間内に所望圧力でもって還元ガスを導入し、 −排気チューブを封止する、 という製造方法である。
【００２７】 双方の製造方法において、デバイスに、高温でシールするためのシール手段が
設けられている場合には、組立ステージは、真空下においてまたは制御された雰
囲気下において、シール手段を機能させることにより行われる。有利には、加熱
ステージの終了後に、デバイスを雰囲気温度にまで冷却し、デバイスを、所定時
間にわたって動作させ、それから、その後のさらなるステージが行われる。本発
明による製造方法においては、さらに、 −装置に対して接続する前に、排気チューブ内に少なくとも１つのゲッタを導
入し、 −還元ガスの導入前にまたは導入後に、ゲッタの励起を行う。
【００２８】 また、排気チューブの封止が終了した後に、ゲッタの励起を行うことができる
。
【００２９】 本発明の第４の目的は、上述した２つの製造方法を実施するための装置であっ
て、 −一端が排気チューブに対して接続され得るパイプと、 −第１バルブを介してパイプの他端に対して接続された、真空吸引を行うため
の真空吸引手段と、 −中間介在デバイスを介してパイプに対して接続されたＮxＨy供給源と、 −デバイスの内部空間内の圧力を測定するための測定装置と、 を具備する装置である。
【００３０】 上述した第１の製造方法を実施するに際しては、中間介在デバイスは、パイプ
に対しては第２バルブを介して接続されかつＮxＨy供給源に対しては第３バルブ
を介して接続されたガスリザーバとすることができ、装置には、ガスリザーバ内
の圧力を測定するための測定装置が設けられる。
【００３１】 上述した第２の製造方法を実施するに際しては、中間介在デバイスは、単に、
バルブとすることができる。
【００３２】 本発明の第５の目的は、上述したタイプのデバイスの他の製造方法であって、 −デバイスをなす様々な構成部材を気密容器内において互いに所定の位置関係
でもって配置することによって、デバイスに高温でシールするためのシール手段
を設けた状態で、シール構造を形成する準備をし、 −気密容器の内部を、真空吸引装置を使用して真空状態とし、 −気密容器を真空に維持しつつ、気密容器内において所定位置関係で配置され
たデバイスをなす様々な構成部材を、十分な時間にわたって所定温度にまで加熱
することによって、様々な構成部材の脱ガスを行い、 −必要であれば、真空吸引装置を停止させ、 −デバイスの内部空間内の圧力が所望圧力となるようにして気密容器内に還元
ガスを導入し、 −シール手段を加熱することによってシールを行い、これにより、デバイスを
組み立てる、 という製造方法である。
【００３３】 本発明の第６の目的は、上述したタイプのデバイスのさらに他の製造方法であ
って、 −デバイスをなす様々な構成部材を気密容器内において互いに所定の位置関係
でもって配置することによって、シール構造を形成する準備をし、この場合、デ
バイスには、高温でシールするためのシール手段と、シール構造の内部空間と気
密容器の内部とを連通させるための穴と、を設けておき、 −適切な手段を使用して、気密容器の内部を、真空状態または制御された雰囲
気とし、 −気密容器を真空または制御された雰囲気に維持しつつ、気密容器内において
所定位置関係で配置されたデバイスをなす様々な構成部材を、十分な時間にわた
って所定温度にまで加熱することによって、様々な構成部材の脱ガスを行い、 −気密容器を真空または制御された雰囲気に維持しつつ、シール手段を加熱す
ることによってシールを行い、これにより、デバイスを組み立て、 −気密容器の内部が真空ではない場合に、必要であれば、気密容器の内部を真
空とし、 −デバイスの内部空間内の圧力が所望圧力となるようにして気密容器内に還元
ガスを導入し、 −穴を封止する、 という製造方法である。この場合、加熱ステージと組立ステージとを、同時に行
うことができる。
【００３４】 本発明の第７の目的は、後者の２つの製造方法を実施するための装置であって
、 −デバイスを収容し得る気密容器と、 −第１バルブを介して気密容器の内部に対して接続された真空吸引装置と、 −第２バルブを介して気密容器の内部に対して接続されたＮxＨy供給源と、 −気密容器の内部の圧力を測定するための測定装置と、 を具備する装置である。
【００３５】 必要であれば、装置は、さらに、第３バルブを介して気密容器の内部に対して
接続された、制御された雰囲気を形成するための雰囲気形成手段を具備すること
ができる。この雰囲気形成手段は、例えば、適切なガスシリンダとすることがで
きる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
添付図面を参照しつつ、本発明を何ら限定するものではない単なる例示として
の以下の説明を読むことにより、本発明が、より明瞭に理解され、本発明の利点
や特徴点が、より明瞭となるであろう。
【００３７】 本発明においては、ＮxＨyガスまたはＮxＨyをベースとした混合ガスという格
別の選択により、電子ソースの放出材料の酸化を防止できるとともに、同時に、
放出材料上への成膜を防止することができる。実際、このガスの分解は、他のタ
イプの還元ガス（例えば、ＣＨ4、Ｈ2Ｓ）とは違って、ガスの形態で起こる。
【００３８】 以下、本発明によるデバイスのいくつかの製造例について、説明する。
【００３９】 使用可能な様々なタイプのゲッタの中で、例えば、 −ＳＴ１４という商標名の『洗浄可能な』バリウムゲッタ、 −ＳＴ１７１という商標名の、高温（約８００℃）で励起されるジルコニウム
ゲッタ、 −ＳＴ１２２という商標名の、低温（約４００℃）で励起されるジルコニウム
−鉄ゲッタ、 という SAES GETTERS S.P.A.社によって市販されているゲッタを使用することが
できる。
【００４０】 ［第１実施形態］ 斜め長さが例えば１５．２５ｃｍ（６インチ）とされた図１に示すタイプのマ
イクロドットスクリーン（２０）が、１時間にわたって４５０℃〜５００℃とい
う温度にまで加熱することによって、真空下でまたは制御された雰囲気下で、組
み立てられた。マイクロドットスクリーンには、少なくとも１つの開口した排気
チューブ（２１）が設けられている。デバイスの２つのストリップのためのシー
ル層（２２）は、『フリットガラス』と称される低融点ガラスから形成されてい
る。
【００４１】 シール後に大気圧に戻してから、例えばＳＴ１７１タイプのゲッタといったよ
うな少なくとも１つのゲッタ（２３）が、排気チューブ（２１）の内部へと導入
される。
【００４２】 その後、デバイス（２０）は、図２に示すような装置のうちの、加熱可能とさ
れた領域（３０）内に配置される。排気チューブ（２１）は、パイプ（４１）に
対して接続されている。パイプ（４１）は、一方の側部においては、バルブ（４
４）を有したパイプ（４３）を介してターボ分子タイプの真空ポンプ（４２）に
対して接続することができ、他方の側部においては、バルブ（４７）を有したパ
イプ（４６）を介して既知容量（例えば１．７リットル）のガスリザーバ（４５
）の出口オリフィスに対して接続することができる。
【００４３】 ＮＨ3 ガスシリンダ（４８）が、バルブ（５０）を有したパイプ（４９）を介
してガスリザーバ（４５）の入口オリフィスに対して接続されている。バルブ（
５０）は、流通の容易な調節が可能なニードルバルブである。
【００４４】 このように構成された装置には、さらに、ガスリザーバ（４５）内のガス圧力
を測定することができるゲージ（５１）と、スクリーン（２０）の出口のところ
におけるガス圧力を測定することができるゲージ（５２）と、が設けられている
。
【００４５】 以下の操作手順が、行われる。
【００４６】 スクリーン（２０）およびリザーバ（４５）が、バルブ（４４，４７）を開放
しかつバルブ（５０）を閉塞することにより、真空ポンプ（４２）を使用して真
空状態とされる。その後、スクリーン（２０）が、１６時間にわたって３６０℃
にまで加熱される。雰囲気温度までの冷却後に、スクリーン（２０）が、２０時
間にわたって動作される。蛍光材料からの脱ガスを行うこの動作ステージが終了
すると、１つのゲッタ（２３）（あるいは、複数のゲッタ）が、ラジオ周波数加
熱によって、４分間にわたって８００℃という温度で励起される。
【００４７】 その後、バルブ（４７）を閉塞することにより、リザーバ（４５）が隔離され
る。そして、リザーバ（４５）内に、アンモニアが導入される。
【００４８】 その後、バルブ（４４）を閉塞することにより、スクリーン（２０）が、真空
ポンプ（４２）から隔離される。その後、バルブ（４７）を開放することにより
、平衡圧力でもって、スクリーン（２０）内にアンモニアが導入される。平衡圧
力は、リザーバ（４５）内に導入される量に依存し、好ましくは、１０-8〜１０ -5 ｍｂａｒとされる。その後、排気チューブ（２１）を封止することにより、ス
クリーン（２０）を装置から隔離することができる。
【００４９】 ［第２実施形態］ 第１実施形態の変形例においては、ＮＨ3 は、動的状況下でスクリーン内に導
入することができる。
【００５０】 これを行うには、ゲッタ励起ステージが終了した後に、バルブ（４４，４７）
を開放状態として、バルブ（５０）によってＮＨ3 の分圧を調節する。
【００５１】 ＮＨ3 の分圧は、好ましくは、１０-8〜１０-5ｍｂａｒとされる。数分間〜数
十分間にわたって動的操作を行った後に、排気チューブを封止することによって
、スクリーンを装置から隔離する。
【００５２】 ［第３実施形態］ 他の実施方法においては、スクリーンは、一体的に組み立てることができる。
言い換えれば、スクリーンは、脱ガスされた後に、真空下でまたは制御された雰
囲気下でシールされる。このプロセスにおいては、シール後にスクリーンが雰囲
気圧力へと一旦戻された後に再度真空引きされて加熱される上記の例（第１およ
び第２実施形態）とは違って、シール後には、真空のままでまたは制御された雰
囲気のままで留まる。
【００５３】 以下の操作手順が、行われる。
【００５４】 スクリーンをなす様々な部材（カソードを付帯したストリップ、アノードを付
帯したストリップ、フリットガラス、ゲッタ、等）が、真空下において所定位置
に配置され、１時間または数時間にわたっておよそ３００℃〜４５０℃という温
度にまで加熱される。そして、ゲッタを、スクリーンの内部または排気チューブ
の封止部分といったような外部領域またはゲッタボックスといった所定位置に、
配置することができる。加熱ステージにおいては、アノードを、カソードに対し
てフラットとすることができる、あるいは、カソードから所定距離に維持するこ
とができる。後者の場合、脱ガスが、より効果的に行われる。
【００５５】 これらの操作は、図３に概略的に示すような装置内で行われる。この装置は、
電界放出デバイスを加熱して組み立てることができる気密容器（６０）を備えて
いる。この容器（６０）には、電界放出デバイスの組立および加熱を可能とする
適切な電気的機械的デバイス（６１）が設けられている。
【００５６】 図３に示す装置には、さらに、ターボ分子タイプの真空ポンプ（６２）が設け
られている。真空ポンプ（６２）は、バルブ（６４）を有したパイプ（６３）を
介して、容器（６０）の内部に対して接続されている。ＮＨ3 のシリンダ（６５
）が、バルブ（６７）を有したパイプ（６６）を介して、容器（６０）の内部に
対して接続されている。ゲージ（６８）は、気密容器（６０）内の圧力を測定す
ることができる。バルブ（７２）を有したパイプ（７１）が、容器（６０）の内
部とシリンダ（７３）とを接続している。この場合、容器の内部は、制御された
雰囲気とされることが望ましい。
【００５７】 加熱ステージの後に、スクリーンを収容した容器（６０）内に、１０-8〜１０ -3 ｍｂａｒという圧力でもって、ＮＨ3 が導入される。
【００５８】 アノードストリップとカソードストリップとが未だ組み立てられていない場合
には、これらは、フリットガラスを使用して組み立てられる。スクリーンは、前
もって確立されたＮＨ3 雰囲気において、４５０℃〜５００℃という温度でシー
ルされる。
【００５９】 使用されているゲッタのタイプに応じて、ゲッタは、『洗浄する』必要がある
こともあり、また、シール後に雰囲気温度に戻されたときに励起する必要がある
こともある。組立時に励起され得るようなＳＴ１２２タイプのゲッタを使用する
ことが有利である。
【００６０】 ［第４実施形態］ 第３実施形態の変形例においては、スクリーンをなす構成部材の１つ（カソー
ドストリップ、アノードストリップ、ゲッタボックス）は、約１ｍｍまたは数ｍ
ｍという直径の穴を有している。この穴は、スクリーンの内部と気密容器（６０
）とを連通させることができる。
【００６１】 第３実施形態の場合と同様に、スクリーンをなす様々な部材が、真空下におい
て所定位置に配置され、その後、加熱される。
【００６２】 シールステージは、制御された雰囲気下で、この時点において行うことができ
る。これは、スクリーンストリップとしてボロン−シリケートタイプのガラスが
使用された場合に有利である。そして、スクリーンが組み立てられた後に、容器
が、再度真空引きされる。
【００６３】 このタイプの実施形態は、シールが真空下において行われる場合においてさえ
も、有利である。なぜなら、シール時に、スクリーンの内部から脱ガスされたす
べてのガスが、除去されるからである。これにより、スクリーンの内部において
、より良好な真空を得ることができる。
【００６４】 シールステージ後に、そして必要であれば冷却および再真空引き後に、容器内
へとしたがってスクリーン内へと、１０-8〜１０-3ｍｂａｒという圧力でもって
、ＮＨ3 が導入される。その後、スクリーンと容器とを連通している穴が、任意
の適切な手段によってシールされる。
【００６５】 このタイプの実施形態においては、第３実施形態と同じゲッタを使用すること
が有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来技術によるマイクロドットディスプレイスクリーンを概略的
に示す部分断面図である。
【図２】 本発明によるデバイスの製造プロセスを実施するための第１装置
を概略的に示す図である。
【図３】 本発明によるデバイスの他の製造プロセスを実施するための第２
装置を概略的に示す図である。
【符号の説明】
２ ストリップ（第２ストリップ） ３ ストリップ（第１ストリップ） ４ ガラスペースト（シール手段） ５ マイクロドット（マイクロドットカソード） ９ 導体層（アノード） １０ 蛍光材料 ２０ スクリーン（デバイス） ２１ 排気チューブ（真空排気チューブ） ２３ ゲッタ ４１ パイプ ４２ 真空ポンプ（真空吸引手段） ４４ バルブ（第１バルブ） ４５ ガスリザーバ ４７ バルブ（第２バルブ） ４８ ＮＨ3 ガスシリンダ（注入手段、ＮxＨy供給源） ５０ バルブ（第３バルブ） ５１ ゲージ（測定装置） ５２ ゲージ（測定装置） ６０ 気密容器 ６２ 真空ポンプ（真空吸引装置） ６４ バルブ（第１バルブ） ６５ シリンダ（ＮxＨy供給源） ６７ バルブ（第２バルブ） ６８ ゲージ（測定装置） ７３ シリンダ（雰囲気形成手段）
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年８月２９日（２００１．８．２９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】 本発明の第１の目的は、シール構造内に少なくとも１つの電界効果電子ソース
を備えてなるデバイスであって、シール構造が、内部空間を規定し、この内部空
間内に、電子ソースの放出材料の酸化を防止するための還元ガスが含有されてお
り、還元ガスが、ＮxＨyという組成のガスあるいはＮxＨyをベースとした混合ガ スを有し、この場合、ｘ＝１かつｙ＝３、または、ｘ＝２かつｙ＝４ とされるデ
バイスである。有利には、還元ガスは、１０-8〜１０-3ｍｂａｒという範囲の圧
力とされ、好ましくは、１０-8〜１０-5ｍｂａｒという範囲の圧力とされる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミシェル・レヴィ フランス・Ｆ−38000・グルノーブル・リ ュ・ドゥ・ナルヴィク・１ Ｆターム(参考） 5C012 AA05 PP01 PP03 PP08 5C036 EF01 EF06 EG02 EG50

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シール構造内に少なくとも１つの電界効果電子ソースを備え
    てなるデバイスであって、 前記シール構造が、内部空間を規定し、この内部空間内に、前記電子ソースの
    放出材料の酸化を防止するための還元ガスが含有されており、 前記還元ガスが、ＮxＨyという組成のガスを有し、この場合、ｘ＝１または２
    とされ、ｙ＝３または４とされることを特徴とするデバイス。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のデバイスにおいて、 前記還元ガスが、１０-8〜１０-3ｍｂａｒという範囲の圧力とされていること
    を特徴とするデバイス。
  3. 【請求項３】 請求項２記載のデバイスにおいて、 前記還元ガスが、１０-8〜１０-5ｍｂａｒという範囲の圧力とされていること
    を特徴とするデバイス。
  4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載のデバイスにおいて、 ＮxＨyという組成の前記ガスが、ＮＨ3 であることを特徴とするデバイス。
  5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載のデバイスにおいて、 さらに、前記デバイスの前記内部空間に接続された１つまたは複数のゲッタを
    具備していることを特徴とするデバイス。
  6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載のデバイスにおいて、 前記シール構造が、内部を向く面上にマイクロドットカソード（５）を付帯し
    た第１ストリップ（３）と、内部を向く面上にアノード（９）を付帯した第２ス
    トリップ（２）と、前記第１ストリップおよび前記第２ストリップのそれぞれの
    エッジ回りにおいて前記第１ストリップと前記第２ストリップとをシールするた
    めのシール手段（４）と、を備えていることを特徴とするデバイス。
  7. 【請求項７】 請求項６記載のデバイスにおいて、 さらに、前記アノード（９）上にわたって広がった蛍光材料（１０）を備えて
    いることを特徴とするデバイス。
  8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれかに記載されたデバイスの製造方法で
    あって、 −前記デバイス（２０）をなす様々な構成部材を組み立てることによって、少
    なくとも１つの真空排気チューブ（２１）が前記内部空間に接続された状態で、
    前記シール構造を形成し、 −前記真空排気チューブ（２１）を、真空吸引を行うための真空吸引手段（４
    ２）と前記還元ガスを注入するための注入手段（４８）とを具備した装置に対し
    て、接続し、 −前記内部空間を、前記真空吸引手段（４２）によって、真空状態とし、 −前記内部空間内の真空を維持しつつ、前記デバイス（２０）を十分な時間に
    わたって所定温度にまで加熱することによって、前記デバイスの脱ガスを行い、 −前記真空吸引手段（４２）を、停止させ、 −前記還元ガスを注入するための前記注入手段によって前記内部空間内に所望
    圧力でもって前記還元ガスを導入し、 −前記排気チューブ（２１）を封止する、 ことを特徴とする製造方法。
  9. 【請求項９】 請求項１〜７のいずれかに記載されたデバイスの製造方法で
    あって、 −前記デバイス（２０）をなす様々な構成部材を組み立てることによって、少
    なくとも１つの真空排気チューブ（２１）が前記内部空間に接続された状態で、
    前記シール構造を形成し、 −前記真空排気チューブ（２１）を、真空吸引を行うための真空吸引手段（４
    ２）と前記還元ガスを注入するための注入手段（４８）とを具備した装置に対し
    て、接続し、 −前記内部空間を、前記真空吸引手段（４２）によって、真空状態とし、 −前記内部空間内の真空を維持しつつ、前記デバイス（２０）を十分な時間に
    わたって所定温度にまで加熱することによって、前記デバイスの脱ガスを行い、 −前記真空吸引手段（４２）の動作を継続させつつ、前記還元ガスを注入する
    ための前記注入手段によって前記内部空間内に所望圧力でもって前記還元ガスを
    導入し、 −前記排気チューブ（２１）を封止する、 ことを特徴とする製造方法。
  10. 【請求項１０】 請求項８または９記載の製造方法において、 前記デバイスに、高温でシールするためのシール手段を設け、 前記組立ステージを、真空下においてまたは制御された雰囲気下において、前
    記シール手段を機能させることにより行うことを特徴とする製造方法。
  11. 【請求項１１】 請求項８〜１０のいずれかに記載の製造方法において、 前記加熱ステージの終了後に、前記デバイス（２０）を雰囲気温度にまで冷却
    し、 前記デバイスを、所定時間にわたって動作させ、 それから、その後のさらなるステージを行う、 ことを特徴とする製造方法。
  12. 【請求項１２】 請求項８〜１１のいずれかに記載の製造方法において、 さらに、 −前記装置に対して接続する前に、前記排気チューブ（２１）内に少なくとも
    １つのゲッタ（２３）を導入し、 −前記還元ガスの導入前にまたは導入後に、前記ゲッタ（２３）の励起を行う
    、 ことを特徴とする製造方法。
  13. 【請求項１３】 請求項１２記載の製造方法において、 前記排気チューブの封止が終了した後に、前記ゲッタを励起することを特徴と
    する製造方法。
  14. 【請求項１４】 請求項８〜１３のいずれかに記載された製造方法を実施す
    るための装置であって、 −一端が前記排気チューブ（２１）に対して接続され得るパイプ（４１）と、 −第１バルブ（４４）を介して前記パイプ（４１）の他端に対して接続された
    、真空吸引を行うための真空吸引手段（４２）と、 −中間介在デバイスを介して前記パイプ（４１）に対して接続されたＮxＨy供
    給源（４８）と、 −前記デバイスの前記内部空間内の圧力を測定するための測定装置（５２）と
    、 を具備することを特徴とする装置。
  15. 【請求項１５】 請求項１４記載の装置において、 前記中間介在デバイスが、前記パイプ（４１）に対しては第２バルブ（４７）
    を介して接続されかつ前記ＮxＨy供給源（４８）に対しては第３バルブ（５０）
    を介して接続されたガスリザーバ（４５）とされ、 前記ガスリザーバ内の圧力を測定するための測定装置（５１）が設けられてい
    ることを特徴とする装置。
  16. 【請求項１６】 請求項１４記載の装置において、 前記中間介在デバイスが、バルブであることを特徴とする装置。
  17. 【請求項１７】 請求項１〜７のいずれかに記載されたデバイスの製造方法
    であって、 −前記デバイスをなす様々な構成部材を気密容器（６０）内において互いに所
    定の位置関係でもって配置することによって、前記デバイスに高温でシールする
    ためのシール手段を設けた状態で、前記シール構造を形成する準備をし、 −前記気密容器（６０）を、真空吸引装置（６２）を使用して真空状態とし、 −前記気密容器を真空に維持しつつ、前記気密容器（６０）内において所定位
    置関係で配置された前記デバイス（２０）をなす前記様々な構成部材を、十分な
    時間にわたって所定温度にまで加熱することによって、前記様々な構成部材の脱
    ガスを行い、 −必要であれば、前記真空吸引装置（６２）を停止させ、 −前記デバイスの前記内部空間が所望圧力となるようにして、前記気密容器（
    ６０）内に前記還元ガスを導入し、 −前記シール手段を加熱することによってシールを行い、これにより、前記デ
    バイスを組み立てる、 ことを特徴とする製造方法。
  18. 【請求項１８】 請求項１〜７のいずれかに記載されたデバイスの製造方法
    であって、 −前記デバイスをなす様々な構成部材を気密容器（６０）内において互いに所
    定の位置関係でもって配置することによって、前記シール構造を形成する準備を
    し、この場合、前記デバイスには、高温でシールするためのシール手段と、前記
    シール構造の内部空間と前記気密容器（６０）の内部とを連通させるための穴と
    、を設けておき、 −適切な手段を使用して、前記気密容器（６０）の内部を、真空状態または制
    御された雰囲気とし、 −前記気密容器を真空または制御された雰囲気に維持しつつ、前記気密容器（
    ６０）内において所定位置関係で配置された前記デバイスをなす前記様々な構成
    部材を、十分な時間にわたって所定温度にまで加熱することによって、前記様々
    な構成部材の脱ガスを行い、 −前記気密容器を真空または制御された雰囲気に維持しつつ、前記シール手段
    を加熱することによってシールを行い、これにより、前記デバイスを組み立て、 −必要であれば、前記気密容器（６０）の内部を真空とし、 −前記デバイスの前記内部空間内の圧力が所望圧力となるようにして前記気密
    容器（６０）内に前記還元ガスを導入し、 −前記穴を封止する、 ことを特徴とする製造方法。
  19. 【請求項１９】 請求項１８記載の製造方法において、 前記加熱ステージと前記組立ステージとを、同時に行うことを特徴とする製造
    方法。
  20. 【請求項２０】 請求項１７〜１９のいずれかに記載された製造方法を実施
    するための装置であって、 −前記デバイスを収容し得る気密容器（６０）と、 −第１バルブ（６４）を介して前記気密容器（６０）の内部に対して接続され
    た真空吸引装置（６２）と、 −第２バルブ（６７）を介して前記気密容器（６０）の内部に対して接続され
    たＮxＨy供給源（６５）と、 −前記気密容器（６０）の内部の圧力を測定するための測定装置（６８）と、
    を具備することを特徴とする装置。
  21. 【請求項２１】 請求項２０記載の装置において、 さらに、第３バルブを介して前記気密容器（６０）の内部に対して接続された
    、制御された雰囲気を形成するための雰囲気形成手段を具備していることを特徴
    とする装置。
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