JP2992901B2 - 画像表示装置の製造方法 - Google Patents

画像表示装置の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、電子ビームを利用して画像表示を行わせる
画像表示装置の製造方法に関する。
[従来の技術] 従来、平板状ディスプレイ装置としては、液晶表示装
置,EL表示装置,プラズマディスプレイパネルが実用化
されているが、視野角,カラー化,輝度等で画像表示用
には不十分なレベルである。特に陰極線管(CRT)に比
較すると表示性能の差は大きく、陰極線管に代替できる
ような状況に至っていない。
一方、コンピューターによる情報処理の高度化,テレ
ビジョン放送の高画質化に伴い、高精細,大画面の平板
状ディスプレイ装置に対するニーズが急速に高まりつつ
ある。
このため、画像表示用として電子ビーム加速型の平板
状ディスプレイ装置が、いくつか提案されてきた。例え
ば、、米国特許第3408532号明細書,米国特許第3935499
号明細書及び特開昭56−28445号公報に示されるように
平面状の電子源を有し、この電子源から電子ビームを引
き出し、蛍光体画素に対応する多数の孔部を設けた制御
電極群により制御,加速して、平面状蛍光面に照射し、
所望の蛍光体画素を発光させる構成となっている。
ところで、従来、簡単な構造で電子の放出が得られる
素子としては、例えば、エム・アイ・エリンソン(M.I.
Elinson)等によって発表された冷陰極素子が知られて
いる[ラジオ・エンジニアリング・エレクトロン・フィ
ジィッス(Radio・Eng.Electron.phys.)第10巻,1290〜
1296頁,1965年]。
これは基板上に形成された小面積の薄膜に、膜面に平
行に電流を流すことにより、電子放出が生ずる現象を利
用するもので、一般には表面伝導形電子放出素子と呼ば
れている。
この表面伝導形電子放出素子としては、前記エリンソ
ン等により開発されたSnO2(Sb)薄膜を用いたもの、Au
薄膜によるもの[ジー・ディトマー“スイン・ソリド・
フィルムス”(G.Dittmer:“Thin Solid Films")、
9巻,317頁,(1972年)]、ITO薄膜によるもの[エム
・ハートウェル・アンド・シー・ジー・フォンスタッド
“アイ・イー・イー・イー・トランス・イー・ディー・
コンフ”(M.Hartwell and C.G.Fonstad:“IEEE Tra
ns ED Conf.")519頁,(1975年)]、カーボン薄膜
によるもの[荒木久他:“青空",第26巻,第1号,22
頁,(1983年)]等が報告されている。
これらの表面伝導形電子放出素子は、 1)高い電子放出効率が得られる、 2)構造が簡単であるため、製造が容易である、 3)同一基板上に多数の素子を配列形成できる、 等の利点を有する。
以下、前記表面伝導形電子放出素子である面状冷陰極
を使用した、平板型画像表示装置の従来例を図面を参照
しながら説明する。
第3図は、従来の平板型画像表示装置を示すものであ
る。第3図において後方から前方に向かって順に面状冷
陰極12を配置した背面基板11,第1のスペーサ13,電子ビ
ーム流を制御する制御電極14と電子ビームを蛍光面に集
束させるための集束電極16とを具備した、一定の間隔で
孔15−1の開いている電極基板15,第2のスペーサ17,蛍
光体18および電子ビーム加速電極を具備した表示窓板19
が構成されており、上記構成部材は、端部を低融点ガラ
スフリットにて封着され内部を真空にして収納される。
真空排気は、真空排気管20にて排気される。
ここで、前記第1のスペーサ13および第2のスペーサ
17は、電気的に絶縁体からなるスペーサで、ガラス・セ
ラミック等を使用している。また電極基板15もガラス・
セラミック等を使用し、両面には制御電極14,集束電極1
6がそれぞれスクリーン印刷等により形成されている。
第1および第2のスペーサ,電極基板には、それぞれ孔
15−1、面状冷陰極に平行なスリット13−1,17−1,真空
排気用スリット15−2を形成している。これら孔、スリ
ットはエッチングあるいは、機械加工等によって加工で
きる。
第1のスペーサ13及び電極基板15は、1.0mm程度の厚
さで、第2のスペーサ17は上,下基板間の放電対策のた
め、3〜5mm程度の厚さを持っている。
また表示窓板19には透明導電膜からなる電子ビーム加
速電極(図示せず)とこの電極上に、RGBの蛍光体18と
メタルバック層(図示せず)が形成されており、加速電
極には、10KV〜20KVの高電圧が印加され、内部を構成し
ている。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上記従来例では画像を形成する構成要
素と装置を真空排気維持する構成要素が同一外囲器内に
あるため、次のような欠点があった。
.真空排気用の真空排気管及び真空を維持するゲッタ
保持部材とが画像表示装置の厚み方向に設けられている
ため、装置全体が厚み方向で大きくなってしまう。
.さらに、真空維持部材であるゲッタを動作させる
と、かかるゲッタ材が拡がって、外囲器内に付着し、他
の構成要素に悪影響を及ぼすおそれがあることから、で
きるだけその影響を避けるために内部空間を大きめにと
る必要がある。その結果として装置が大きくなる。
.また、画像表示部材が形成される基板材が真空容器
となる外囲器の部材を兼ねているため、耐大気圧構造上
基板材が厚くかつ極めて重量が重くなり、基板材上に画
像表示部材を形成,製造することが困難である。
すなわち、本発明の目的とするところは、上述のよう
な問題点を解消し得る画像表示装置の製造方法を提供す
ることにある。
[課題を解決するための手段及び作用] 本発明の特徴とするところは、 基板と、該基板上に配置された複数の面状冷陰極から
なる電子源と、該電子源から放出される電子ビームを変
調又は加速する電極と、電子ビームの照射により発光す
る蛍光面部材とが少なくとも外囲器内に収納され、か
つ、真空排気管による排気と、動作させるとゲッタ材が
拡がるゲッタの動作とを行う画像表示装置の製造方法に
おいて、 前記電子源、電極及び蛍光面部材を有する表示用空間
とは前記基板の反対側に、ゲッタを有しかつ真空排気管
が接続されたゲッタ用空間を、前記表示用空間とは基板
で仕切って設けると共に、該ゲッタ用空間と前記表示用
空間とを基板に形成した孔を介して連通させ、前記真空
排気管による排気と、該ゲッタ用空間内での前記ゲッタ
の動作とを行うことを特徴とする画像表示装置の製造方
法としている点にある。
本発明においては、表示用空間とゲッタ用空間を形成
するための仕切として、前記電子源を形成する基板を用
いていることから、構造の簡略化を図ることができる。
また、本発明によれば、ゲッタは表示用空間とは仕切
られたゲッタ用空間で動作され、基板に形成された孔を
介して表示用空間の真空度維持に寄与することから、表
示用空間に対するゲッタ材の拡散を極力抑えることがで
き、装置の寿命の点でも効果的である。
更には、後述する実施例のように、基板に外圧がかか
らない構成とすることにより、基板の薄肉化が可能であ
り、より薄型の装置の製造が可能となる。
[実施例] 以下に、本発明の実施例を図面により説明する。
実施例1 第1図は、本発明の一実施例における画像表示装置の
断面を示すものである。
第1図において、1は面状冷陰極及び変調電極を形成
する基板材、2は面状冷陰極、3は絶縁層、4は変調電
極、5,6は絶縁性スペーサ、7はゲッタ、8は蛍光体及
びメタルバック、9は背面基板、10は表示窓板、11は真
空容器内を同一排気系で排気するための孔、20は容器内
を排気させるための排気管である。上記構成部品を低融
点ガラスフリット(図示せず)により封着し、真空排気
管20により内部を真空にし、真空排気管20を封止し、ゲ
ッタ7を動作させ、容器内の真空を排気,維持する。
本発明の装置の作製においては、先ず基板材1として
板厚1.1mmの青板ガラスを用い、真空成膜法及びフォト
リソグラフィー技術により面状冷陰極2,絶縁層3,及び変
調電極4を形成し、次いで基板材1に約5mmの孔11をあ
け、板厚5mmの青板ガラスからなる絶縁性スペーサ5,6、
背面基板9、真空排気管20、ゲッタ7及び、透明電極,
蛍光体及びメタルバックが形成された表示窓板10を第1
図のごとく低融点ガラスフリットにより封着形成し、真
空排気管20を通して約1×10-7Torrまで真空排気後、真
空排気管20を封止し、次いでゲッタ7を動作させ、表示
用空間とゲッタ用空間が基板材1を境に分割されると共
に同一の真空を得る画像表示装置を完成した。本画像表
示装置では、ゲッタ7を動作させても、面状冷陰極2,絶
縁層3,変調電極4,表示窓板10等に何んら影響を及ぼさな
いことは言うまでもない。
また、本実施例にて製造された画像表示装置は、画像
表示部約86.4mm(約3.4inch)、画像表示装置サイズ100
mm×90mmであった。従来の構成により形成される画像表
示装置サイズは100mm×120mmの寸法が必要であり、約30
mmほど小さくすることができた。
さらに、基板材1上に面状冷陰極2,絶縁層3及び変調
電極4を形成する製造工程においても、従来の構成では
基板材1と背面基板9が兼用のため、本実施例程度の画
像表示装置を形成するには耐大気圧構造上5mm以上の板
厚が必要となり製造が非常に困難であったのに対し、基
板材1と背面基板9を分けることにより、何んら問題な
く所望の面状冷陰極2,絶縁層3及び変調電極4を形成す
ることができる。
実施例2 第2に、本発明の第2の実施例を示す。本実施例にお
いても実施例1と同様の部材を用いた。
本実施例では、基板材1に開孔11を設ける代わりに、
基板材1を2分割(1,1′)して長孔11′を確保し、第
2図のごとく画像表示装置を形成したところ、実施例1
と同様に、ゲッタ7による表示用空間への影響の全くな
い小型な画像表示装置を製造することができた。
[発明の効果] 以上説明したように、真空にされた画像表示装置の内
部空間を表示用空間とゲッタ用空間を電子源等が形成さ
れる基板材にて分割することにより、ゲッタ材による画
像表示部への影響を極力抑え、かつ、画像表示装置サイ
ズを小さくできる効果があり、一方、基板材が薄くでき
ることから、薄型の大画面画像表示装置を可能ならしめ
る効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の第1の実施例における画像表示装置
の断面図である。 第2図は、本発明の第2の実施例における画像表示装置
の断面図である。 第3図は、従来の画像表示装置の構成図である。 1,1′……基板 2……面状冷陰極 3……絶縁層 4……変調電極 5,6……絶縁性スペーサ 7……ゲッタ 8……蛍光体 9……背面基板 10……表示窓板 11……孔 11′……長孔 20……真空排気管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中田 耕平 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 中村 尚人 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−101844(JP,A) 特開 平4−12434(JP,A) 特開 平2−177234(JP,A) 実開 平1−64845(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01J 9/39 H01J 9/385 H01J 31/12

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板と、該基板上に配置された複数の面状
    冷陰極からなる電子源と、該電子源から放出される電子
    ビームを変調又は加速する電極と、電子ビームの照射に
    より発光する蛍光面部材とが少なくとも外囲器内に収納
    され、かつ、真空排気管による排気と、動作させるとゲ
    ッタ材が拡がるゲッタの動作とを行う画像表示装置の製
    造方法において、 前記電子源、電極及び蛍光面部材を有する表示用空間と
    は前記基板の反対側に、ゲッタを有しかつ真空排気管が
    接続されたゲッタ用空間を、前記表示用空間とは基板で
    仕切って設けると共に、該ゲッタ用空間と前記表示用空
    間とを基板に形成した孔を介して連通させ、前記真空排
    気管による排気と、該ゲッタ用空間内での前記ゲッタの
    動作とを行うことを特徴とする画像表示装置の製造方
    法。
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JP2946189B2 (ja) * 1994-10-17 1999-09-06 キヤノン株式会社 電子源及び画像形成装置、並びにこれらの活性化方法
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