JPH09306394A - 電界放出形表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電界放出形表示装置において、排気によるガス
の集中に起因する電界放出形陰極(FEC) の不具合を解消
する。 【解決手段】電界放出形表示装置は、FEC が形成された
陰極基板４と、陽極が形成された陽極基板２と、スペー
サ部材５を有する。陰極基板と陽極基板は位置がずれて
おり、他方と対面しない非対面部分3a,4a がある。非対
面部分3aに相当する外囲器の一側面には全長にわたって
スリット状の排気孔20が形成される。非対面部分3aには
箱形のゲッター室21が取り付けられ、排気孔20に連通す
る。製造時、外囲器の封止工程において、外囲器２内を
排気管23から排気する。外囲器２内のガスは乱流を発生
させることなく層流状態で排気孔20に向かい、ゲッター
室21内に入ってから孔22及び排気管23を介して外に排気
される。排気孔20に近い部分のFEC でガスが乱流を起こ
して付着し、不良が発生するという問題は生じない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電界放出形表示装
置の外囲器に設けるゲッター室等の構造に係わり、特に
外囲器内を排気する際に電界放出形陰極に損傷を与えな
いようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来の電界放出形表示装置１００
を示す。電界放出形表示装置１００の外囲器１０１は、
矩形の陰極基板１０２と矩形の陽極基板１０３とスペー
サ部材１０４を有している。陰極基板１０２の内面に
は、図示しない電界放出形陰極が構成されている。陽極
基板１０３の内面には、図示しないが、透光性を有する
陽極導体が形成され、陽極導体の上には蛍光体層が被着
されて陽極が構成されている。陰極基板１０２と陽極基
板１０３は所定の微小間隔をおいて対面しており、両基
板１０２，１０３の隙間部分の外周にはスペーサ部材１
０４が設けられている。外囲器１０１の内部は高真空状
態に排気されている。

【０００３】外囲器１０１の一側面の中央部には、スペ
ーサ部材１０４の一部が切り欠かれて外囲器１０１内に
連通する排気孔１０５が形成されている。外囲器１０１
の当該箇所の外側には、この排気孔１０５に連通するゲ
ッター室１０６が取り付けられている。このゲッター室
１０６は、外囲器１０１に形成された排気孔１０５の幅
に相当する幅寸法の略直方体形状の箱体である。ゲッタ
ー室１０６の中には、外囲器１０１の内部に収納できな
い寸法のゲッター１０７が収納される。このゲッター室
１０６には外部に連通する孔１０８が形成される。

【０００４】電界放出形表示装置１００の製造工程にお
いては、排気管１０９から前記孔１０８を介してゲッタ
ー室１０６内を吸引し、排気孔１０５から外囲器１０１
内を排気する。外囲器１０１内が十分に排気された後、
排気管１０９を封止する。封止工程が終了した後、ゲッ
ター室１０６内のゲッター１０７を外囲器１０１外から
の高周波加熱等によって加熱し、ゲッター物質を蒸発さ
せてゲッター室１０６の内面にゲッターミラーを形成す
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の電界放
出形表示装置１００によれば、外囲器１０１の排気孔１
０５に近い部分にある電界放出形陰極に不良が発生する
という問題があった。これは、製造時の外囲器の封止工
程で外囲器１０１内を排気する際に、外囲器１０１内の
ガスが排気孔１０５に集中するため、排気孔１０５付近
の電界放出形陰極（図４中にて領域Ｆで示す。）にガス
が付着してしまうからであると本発明者等は考えた。即
ち、本発明者等の考察によれば、排気孔１０５は外囲器
１０１の一辺よりも短い寸法であり、外囲器１０１内の
全域から吸引されたガスが排気孔１０５を介して吸い出
される際には、特に排気孔１０５の両端のスペーサ部材
１０４の角の近傍にガスが集中して乱流を起こすので、
当該部分に近い電界放出形陰極のゲートと陰極導体との
間にガスが付着して導通させてしまい、絶縁不良を起こ
すと考えられる。上記の現象は、特に外囲器１０１内を
吸引する速度が大きいと顕著である。

【０００６】本発明は、電界放出形表示装置において、
排気によるガスの集中に起因すると見られる電界放出形
陰極の不具合を解消することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載された電
界放出形表示装置は、気密状態に保持された外囲器の内
部に蛍光体層を有する陽極と電界放出形陰極とを備え、
前記電界放出形陰極から放出された電子を前記陽極に選
択的に射突させて所望の発光表示を行なう電界放出形表
示装置において、前記外囲器の一側面に該一側面の全長
にわたって形成された排気孔と、前記排気孔に連通して
前記一側面の外側に前記一側面の全長にわたって形成さ
れたゲッター室を有することを特徴とする。

【０００８】請求項２に記載された電界放出形表示装置
は、電界放出形陰極が形成された陰極基板と、蛍光体層
を有する陽極が形成された陽極基板と、前記陰極基板と
前記陽極基板の間に設けられたスペーサ部材とを有し、
前記陰極基板と前記陽極基板の少なくとも一方に他方と
対面しない非対面部分が設けられてなる外囲器と、前記
非対面部分に対応する前記外囲器の一側面に該一側面の
全長にわたって形成された排気孔と、前記排気孔に連通
して前記一側面の外側の前記非対面部分に前記一側面の
全長にわたって形成されたゲッター室とを有することを
特徴とする。

【０００９】請求項３に記載された電界放出形表示装置
は、請求項１又は請求項２記載の電界放出形表示装置に
おいて、前記外囲器の内部を排気するための排気管を前
記ゲッター室に取り付けたことを特徴とする。

【００１０】請求項４に記載された電界放出形表示装置
は、請求項１又は請求項２記載の電界放出形表示装置に
おいて、前記外囲器の内部を排気した後に蓋部材で閉止
される開口部を前記ゲッター室に設けたことを特徴とす
る。

【００１１】請求項５に記載された電界放出形表示装置
は、請求項１又は請求項２記載の電界放出形表示装置に
おいて、前記非対面部分に、前記電界放出形陰極及び前
記陽極の少なくとも一方に導通する端子が設けられたこ
とを特徴とする。

【００１２】請求項６に記載された電界放出形表示装置
は、請求項１又は請求項２記載の電界放出形表示装置に
おいて、前記ゲッター室がガラス材料を箱形に一体成形
したゲッター室であることを特徴とする。

【００１３】請求項７に記載された電界放出形表示装置
は、請求項１又は請求項２記載の電界放出形表示装置に
おいて、前記ゲッター室が複数のガラス板材を箱形に組
み立てたゲッター室であることを特徴とする。

【００１４】請求項８に記載された電界放出形表示装置
は、請求項１又は請求項２記載の電界放出形表示装置に
おいて、複数個のゲッターを前記ゲッター室の内部に長
手方向に沿って配置したことを特徴とする。

【００１５】請求項９に記載された電界放出形表示装置
は、請求項１又は請求項２記載の電界放出形表示装置に
おいて、通電形のゲッターを前記ゲッター室の内部に長
手方向に沿って配置したことを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の第１の例を
図１及び図２を参照して説明する。図１は電界放出形表
示装置１（以下、表示装置１と呼ぶ。）を示す。この表
示装置１は、電子源に電界放出素子を利用し、発光表示
部に蛍光体を利用している。表示装置１の外囲器２は、
透光性と絶縁性を有する陽極基板３と、陽極基板３に微
小間隔をおいて対面する絶縁性の陰極基板４と、両基板
の外周縁の間に設けられた封着ガラス等のスペーサ部材
５からなる。

【００１７】本例の表示装置１の外囲器２においては、
前記陰極基板４と前記陽極基板３とは同一形状ではな
く、上下の位置をずらして対面させているので、各基板
の周縁部の一部には互いに他方の基板と対面しない非対
面部分がある。陽極基板３においては、略直方体形状の
外囲器２の一側面に対応する短辺の一方側が、陰極基板
４に対面していない。この部分を陽極基板４の非対面部
分３ａと呼ぶ。陰極基板４においては、略直方体形状の
外囲器２の二つの側面に対応する短辺と長辺の各一方側
が、陽極基板３に対面していない。この部分を陰極基板
４の非対面部分４ａと呼ぶ。

【００１８】表示装置１の外囲器２内の電極構造を説明
する。図２中に拡大して示すように、陽極基板３の内面
には透光性の陽極導体６が形成され、その上には蛍光体
層７が被着されて、陽極８が構成されている。本例にお
いては、陽極８はベタ状に形成されているが、用途・目
的によってはストライプ状又はドット状等の所定のパタ
ーンで形成してもよい。

【００１９】陰極基板４の内面にはマトリクス駆動形の
電界放出形陰極９が構成されている。まず、陰極基板４
の内面には、複数本の帯状の陰極導体１０が所定の間隔
をおいて互いに平行に配設されている。陰極導体１０及
び隣接する陰極導体１０，１０の間の陰極基板４上に
は、絶縁層１１が形成されている。絶縁層１１の上に
は、前記陰極導体１０と直交するように、複数本の帯状
のゲート１２が所定の間隔をおいて互いに平行に配設さ
れている。直交する陰極導体１０とゲート１２の交点に
おいて、ゲート１２と絶縁層１１には多数の空孔１３が
形成されている。この空孔１３の内部の陰極導体１０上
には、コーン形状のエミッタ１４が形成されている。こ
のように、本例の表示装置１の電界放出形陰極９は、陰
極導体１０とゲート１２がマトリクスを構成している。
例えば本例ではゲート１２を２４０本、陰極導体１０を
３２０本設けており、通常のテレビ画面の画素数と同等
のドット数を陰極側に構成している。

【００２０】互いに直交している電界放出形陰極９の陰
極導体１０とゲート１２は、図１に示すように陰極基板
４の非対面部分４ａの上において陰極基板４の一短辺と
一長辺にそれぞれ別々に導出された外部端子１５，１６
にそれぞれ接続されている。また、陽極導体６も陰極基
板４の非対面部分４ａのいずれかの位置に導出されてい
る。このように、各電極を陰極基板４の２辺に揃えて導
出すれば外部の駆動基板等に接続するのに都合がよい。
かかる外部端子の構造を得るためには、陽極基板３と陰
極基板４をずらして非対面部分３ａ，４ａを設ける前述
した構造が有用となる。

【００２１】電界放出形陰極９において、陰極導体１０
に所定の周期の走査電圧を与えるとともに、これに同期
した駆動電圧をゲート１２に与えれば、陰極導体１０と
ゲート１２の所望の交点が選択され、当該交点において
はゲート１２が形成する電界によってエミッタ１４から
電子が放出される。電界放出形陰極９に微小間隔をおい
て対面する陽極８には所定の正電圧が与えられており、
前記電子は陽極８の蛍光体層７に射突してこれを発光さ
せる。これによって陽極８の蛍光体層７の所望の点を選
択的に発光させ、任意の画像表示を行うことができる。

【００２２】前記表示装置１の外囲器２において、陽極
基板３の非対面部分３ａに相当する一側面は、該一側面
の全長にわたってスペーサ部材５がなく、陽極基板３と
陰極基板４の間には外囲器２の幅に相当する長さのスリ
ット状の排気孔２０が形成されている。

【００２３】外囲器２の前記一側面と陽極基板３の非対
面部分３ａには、一側面及び非対面部分３ａの長手方向
の全長にわたって箱形のゲッター室２１が形成されてい
る。本例の表示装置１では外部端子１５，１６を陰極基
板４上に引き出すために両基板３，４に非対面部分３
ａ，４ａを設けたが、このため外囲器２は基板３，４の
一部が突出した形状とならざるを得ず、ゲッター室２１
を非対面部分３ａに設けようとすればゲッター室２１は
外囲器２の構成部品とは別部材で構成する必要がある。
そこで、本例のゲッター室２１は各基板３，４とは別部
材で構成してあり、本例では複数枚の板ガラス等の絶縁
性部材を封着材で接合し、気密性を有する箱形に形成し
たものを用いている。ゲッター室２１は前記排気孔２０
の全長を介して外囲器２の内部に連通している。ゲッタ
ー室２１には孔２２が形成され、該孔２２には外囲器２
の内部を排気するための排気管２３が取り付けられてい
る。この排気管２３は、ゲッター室２１を介して外囲器
２内を排気した後、封止される。

【００２４】前記ゲッター室２１内には複数個のゲッタ
ー２４が収納されている。このゲッター２４はゲッター
室２１の外から高周波誘導加熱されるものであり、例え
ばニッケルメッキした純鉄性のリング容器内にＢａＡｌ
₄ 合金とＮｉ粉の混合物等のゲッター物質を充填したも
のである。電界放出形表示装置１では、陰極基板４と陽
極基板３の間隔が極めて微小に設定されるので、外囲器
２の内部にはこのようなゲッターを収納することができ
ず、よって前述したようなゲッター室２１を設けてゲッ
ター２４を収納する。

【００２５】以上のような構造の表示管を従来の製造工
程に従って製造する。即ち、外囲器２の排気・封止工程
においては、外囲器２内を排気管２３からゲッター室２
１を介して排気し、外囲器２内の真空度が十分となった
段階で排気管２３の先端を封止する。このようにして形
成した本例の表示装置１においては、従来の電界放出形
表示装置１において見られたような、外囲器２とゲッタ
ー室２１を連通する排気孔２０に近い部分の電界放出形
陰極９に不良が発生するという問題が全く生じない。

【００２６】これは、製造時の外囲器２の封止工程で外
囲器２内を排気する際に、図１中に矢印で示すように外
囲器２内のガスは乱流を発生させることなく層流状態で
排気孔２０に向かい、電界放出形陰極９等のないゲッタ
ー室２１内に入ってから向きを変えて孔２２及び排気管
２３からゲッター室２１の外に排気されるからであると
考えられる。

【００２７】上記の効果を得るためには、ゲッター室２
１に設けた排気管２３を介して外囲器２内を吸引するこ
とが必要であり、さらにゲッター室２１と外囲器２を連
通する排気孔２０の形状が外囲器２の断面に相当する大
きなものである必要がある。即ち、外囲器２の内部を直
接吸引するのではなく、本例ではゲッター室２１に設け
た排気管２３からゲッター室２１を吸引しているので、
外囲器２内にガスの乱流を発生させることがない。次
に、外囲器２内を流れるガスの方向と直交する外囲器２
内の空間の断面形状と、外囲器２からガスが出る排気孔
２０の形状が略同一なので、排気管２３及びゲッター室
２１を介して外囲器２内を吸引した時に外囲器２の内部
におけるガスの流れが図示矢印のように均一となる。よ
って電界放出形陰極９が形成された陰極基板４の付近で
はガスの流れに殆ど乱れが生じず、局所的なガスの吸着
が起こらない。

【００２８】排気・封止工程が終了した後、ゲッター室
２１の外側からボンバータ等によってゲッター２４に高
周波を加えて加熱し、ゲッター物質を蒸発させてゲッタ
ー室２１の内面又は陽極基板３の内面、もしくはその双
方にゲッターミラーを蒸着させる。

【００２９】高周波によるゲッター２４の加熱時、各ゲ
ッター２４は１０００〜１２００℃にもなるので、複数
個設けられたゲッター２４がゲッター室２１の内部で互
いに接触したり接近しすぎているのは好ましくない。し
かしながら、本例ではゲッター室２１は外囲器２の一辺
の長さに相当する長手寸法を備えた形状であり、その内
部に複数個のゲッター２４を収納する余裕をもって配置
することができる。従って、加熱したゲッター２４同志
が接触して不都合を生じることはない。

【００３０】以上説明した例においては、外囲器２内を
吸引するためにゲッター室２１の孔２２に排気管２３を
設けたが、外囲器２の内部を排気した後にゲッター室２
１の孔を円板形の蓋部材で封止するようにしてもよい。

【００３１】以上説明した例においては、複数のガラス
板材を箱形に組み立ててゲッター室２１を構成したが、
ガラス材料を箱形に一体成形したゲッター室２１を用
い、これを外囲器２の一側面に取り付けてもよい。

【００３２】以上説明した例においては、複数個の高周
波誘導加熱方式のゲッター２４を前記ゲッター室２１の
内部に長手方向に沿って配置したが、図３に示すように
通電形のゲッター２５を用いてもよい。通電形のゲッタ
ー２５は、タングステン等のワイヤー芯線にＢａＡｌ₄
合金等のゲッター物質を被着したものであり、ワイヤー
芯線を通電して加熱することによってゲッター物質を蒸
発させ、ゲッターミラーを形成するものである。この通
電形のゲッター２５は、ゲッター物質の量をある程度得
ようとすると長さが大きくなり、従来のような小さいゲ
ッター室に収納するのは困難であるが、本例のゲッター
室２１ならば余裕をもって収納できる。また、通電形の
ゲッター２５のワイヤー芯線の端部は、図３に示すよう
に同板材に導出孔を形成して気密に導出してもよいし、
図示しないがゲッター室２１の側面を構成する板材を分
割構造にしてその接合部分から気密に導出してもよい。

【００３３】

【発明の効果】本発明の電界放出形表示装置は、外囲器
の一側面に全長にわたる排気孔を形成し、同じ長さのゲ
ッター室を同一側面に設けたので、ゲッター室から排気
を行えば、外囲器内のガスは乱流を発生させることなく
層流状態でゲッター室に向かい、ゲッター室内から外に
排気されるので、排気時のガスの集中に起因すると見ら
れる電界放出形陰極の不具合を完全に解消することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態の第１の例の平面図、側面図及び断
面図である。

【図２】実施の形態の第１の例の部分拡大断面図であ
る。

【図３】実施の形態の第１の例の他の構造例を示す一部
を切り欠いた側面図である。

【図４】従来の電界放出形表示装置の平面図、側面図及
び断面図である。

【符号の説明】

１ 電界放出形表示装置（表示装置） ２ 外囲器 ３ 陽極基板 ３ａ 陽極基板の非対面部分 ４ 陰極基板 ４ａ 陰極基板の非対面部分 ５ スペーサ部材 ７ 蛍光体層 ８ 陽極 ９ 電界放出形陰極 １５，１６ 外部端子 ２０ 排気孔 ２１ ゲッター室 ２３ 排気管 ２４ ゲッター ２５ 通電形のゲッター

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古俣 賢一 千葉県茂原市大芝629 双葉電子工業株式 会社内 (72)発明者 工藤 美和子 千葉県茂原市大芝629 双葉電子工業株式 会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 気密状態に保持された外囲器の内部に蛍
   光体層を有する陽極と電界放出形陰極とを備え、前記電
   界放出形陰極から放出された電子を前記陽極に選択的に
   射突させて所望の発光表示を行なう電界放出形表示装置
   において、前記外囲器の一側面に該一側面の全長にわた
   って形成された排気孔と、前記排気孔に連通して前記一
   側面の外側に前記一側面の全長にわたって形成されたゲ
   ッター室を有することを特徴とする電界放出形表示装
   置。
2. 【請求項２】 電界放出形陰極が形成された陰極基板
   と、蛍光体層を有する陽極が形成された陽極基板と、前
   記陰極基板と前記陽極基板の間に設けられたスペーサ部
   材とを有し、前記陰極基板と前記陽極基板の少なくとも
   一方に他方と対面しない非対面部分が設けられてなる外
   囲器と、 前記非対面部分に対応する前記外囲器の一側面に該一側
   面の全長にわたって形成された排気孔と、 前記排気孔に連通して前記一側面の外側の前記非対面部
   分に前記一側面の全長にわたって形成されたゲッター室
   と、 を有することを特徴とする電界放出形表示装置。
3. 【請求項３】 前記外囲器の内部を排気するための排気
   管を前記ゲッター室に取り付けた請求項１又は請求項２
   記載の電界放出形表示装置。
4. 【請求項４】 前記外囲器の内部を排気した後に蓋部材
   で閉止される開口部を前記ゲッター室に設けた請求項１
   又は請求項２記載の電界放出形表示装置。
5. 【請求項５】 前記非対面部分に、前記電界放出形陰極
   及び前記陽極の少なくとも一方に導通する端子が設けら
   れた請求項１又は請求項２記載の電界放出形表示装置。
6. 【請求項６】 前記ゲッター室がガラス材料を箱形に一
   体成形したゲッター室である請求項１又は請求項２記載
   の電界放出形表示装置。
7. 【請求項７】 前記ゲッター室が複数のガラス板材を箱
   形に組み立てたゲッター室である請求項１又は請求項２
   記載の電界放出形表示装置。
8. 【請求項８】 複数個のゲッターを前記ゲッター室の内
   部に長手方向に沿って配置した請求項１又は請求項２記
   載の電界放出形表示装置。
9. 【請求項９】 通電形のゲッターを前記ゲッター室の内
   部に長手方向に沿って配置した請求項１又は請求項２記
   載の電界放出形表示装置。