冷陰極型電子放出装置および映像装置
【課題】内部を高真空に維持することができ、且つ、ゲッターフラッシュによるエミッション特性の劣化を防止する。
【解決手段】真空容器１は、電界放出型冷陰極を備えた電子源構体２００が配置された第１基板１１１、及び第１基板と対向する透明基板１１０とにより少なくとも形成された第１部屋１１と、ゲッター２３０が配置された第２部屋１２と、少なくとも１つの第３部屋１３とを備える。第１部屋と、少なくとも１つの第３部屋と、第２部屋とが、隣り合う部屋間の隔壁に設けられた空孔２１，２２を介してこの順に繋がっている。
【解決手段】真空容器１は、電界放出型冷陰極を備えた電子源構体２００が配置された第１基板１１１、及び第１基板と対向する透明基板１１０とにより少なくとも形成された第１部屋１１と、ゲッター２３０が配置された第２部屋１２と、少なくとも１つの第３部屋１３とを備える。第１部屋と、少なくとも１つの第３部屋と、第２部屋とが、隣り合う部屋間の隔壁に設けられた空孔２１，２２を介してこの順に繋がっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子源として電界放出型冷陰極を備えた冷陰極型電子放出装置に関する。また、本発明はこの冷陰極型電子放出装置を備えた映像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、電界放出型冷陰極を備えた従来の電子源構体２００の概略構成を示した部分拡大断面図である（例えば特許文献１、特許文献２参照）。シリコン基板等の絶縁基板２０１上にストライプ状のエミッタ電極２０２が形成され、エミッタ電極２０２上に微小な円錐形状を有する複数の冷陰極（以下、「エミッタ」という）２０３が形成されている。各エミッタ２０３を取り囲むような開口が形成された絶縁層２０４が絶縁基板２０１及びエミッタ電極２０２上に形成され、絶縁層２０４上にストライプ状のゲート電極２０５が形成されている。ゲート電極２０５には、各エミッタ２０３に対応する位置に開口２０５ａが形成されている。上方から見たとき、開口２０５ａの開口形状は半径がサブミクロン程度の略円形であり、その中心にエミッタ２０３の先端が位置している。エミッタ電極２０２に対してゲート電極２０５に相対的に高電位を印加すると、エミッタ２０３の先端に電界が集中し、エミッタ２０３の先端から電子が放出される。
【０００３】
このような電子源構体２００は例えば通常の半導体製造工程を利用して以下のようにして製造される（例えば特許文献２参照）。シリコン基板の表面を熱酸化して、その表面にＳｉＯ2からなる熱酸化膜を形成する。この熱酸化膜上に無機レジスト膜及び有機レジスト膜を順に形成し、有機レジスト膜を円形にパターニングして無機レジスト膜をエッチングする。そして、無機レジスト膜をマスクとして熱酸化膜を円形にエッチングする。次いで、円形の熱酸化膜をマスクとしてシリコン基板をエッチングして、熱酸化膜の下に略円錐台形状を形成する。このエッチングは、ＳＦ6＋Ｏ2ガスを用いた反応性イオンエッチング、あるいは、ＫＯＨ水溶液等を用いた異方性ウェットエッチングなどにより行うことが出来る。次いで、シリコン基板を再度熱酸化し、その表面にＳｉＯ2からなる熱酸化膜を形成する。次いで、絶縁層とゲート電極となる金属層（Ｎｂ、シリコン）とを順に堆積する。最後に、ＢＨＦを用いたリフトオフ法により熱酸化膜を除去する。かくして電子源構体２００が得られる。
【０００４】
図６は、従来の電子源構体２００の概略構成を示した平面図である。絶縁基板２０１上に、複数のストライプ状のエミッタ電極２０２がＸ軸と平行に形成され、複数のストライプ状のゲート電極２０５がＸ軸と直交するＹ軸と平行に形成されている。エミッタ電極２０２上には絶縁層２０４及びゲート電極２０５が形成されるため、実際にはエミッタ電極２０２は見えないが、図６ではエミッタ電極２０２及びゲート電極２０５の配置が分かるようにこれらを透視して描いている。複数のエミッタ電極２０２と複数のゲート電極２０５との交点がマトリクス状（または格子点状）に配置され、各交点上の円形の領域内に数百から数千のエミッタ２０３からなるエミッタ群２０７が形成されている。
【０００５】
各エミッタ電極２０２の一端にはエミッタ電極パッド２１２が形成され、各ゲート電極２０５の一端にはゲート電極パッド２１５が形成されている。エミッタ電極パッド２１２及びゲート電極パッド２１５は、絶縁基板２０１のエミッタ２０３等が形成された側の面に形成されている。互いに隣り合うエミッタ電極２０２同士及び互いに隣り合うゲート電極２０５同士は、絶縁基板２０１上にて分離され絶縁されている。
【０００６】
複数のエミッタ電極２０２のうちの１つにエミッタ電極パッド２１２を介して負電位を印加し、複数のゲート電極２０５の１つにゲート電極パッド２１５を介して正電位を印加する。負電位が印加されたエミッタ電極２０２と正電位が印加されたゲート電極２０５との交点に位置するエミッタ群２０７の各エミッタから電子が放出される。負電位を印加するエミッタ電極２０２と正電位を印加するゲート電極２０５とを時間的に順次切り替えることにより、電子を放出するエミッタ群２０７をいわゆる点順次走査にて順次切り替える。このようにして、電子源構体２００をマトリクス駆動することができる。
【０００７】
このような電子源構体２００を備えた冷陰極型電子放出装置は例えば映像装置として利用される。
【０００８】
映像装置の一例として平面ディスプレイ（Field Emission Display）が知られている（例えば特許文献２参照）。真空容器内に電子源構体２００を配置し、電子源構体２００に対向する透明基板上に、アノード電極と蛍光体層とを順に形成する。電子源構体２００のゲート電極２０５を順次走査しながら、各エミッタ電極２０２に画像信号を供給する。一方、アノード電極にはアノード電圧を印加しておく。これによりエミッタ群２０７から放出された電子が蛍光体層に衝突して蛍光体を発光させることで、表示動作が行われる。
【０００９】
また、映像装置の別の例として撮像装置が知られている（例えば特許文献１参照）。真空容器内に電子源構体２００を配置し、電子源構体２００に対向する透明基板上に、アノード電極と光電変換膜とを順に形成する。負電位を印加するエミッタ電極２０２と正電位を印加するゲート電極２０５とを時間的に順次切り替えることにより、電子を放出するエミッタ群２０７を順次切り替える。一方、アノード電極にはアノード電圧を印加しておく。これにより、光電変換膜が電子で走査され、光電変化膜に蓄積された電荷が時系列信号として読み出されることで、撮像動作が行われる。
【００１０】
以上の冷陰極型電子放出装置では、エミッタ２０３から電子を安定的に効率良く放出させるために、電子源構体２００は真空容器内に配置され真空環境で用いられる。例えば、上記の映像装置では、電子源構体２００とこれに対向するアノード電極が形成される透明基板との間の微小な間隔の空間は高真空に維持される必要がある。そのために、ゲッターが用いられる。ゲッターは電子源構体２００が配置された部屋と繋がった部屋内に配置される（例えば特許文献１、特許文献３、特許文献４参照）。
【００１１】
真空容器内の排気（排気工程）を行った後、真空容器を封止する。次いで、ゲッターを外部から高周波電磁誘導加熱又は通電加熱してゲッター材料を蒸発させ（ゲッターフラッシュ）、ゲッターが配置された部屋の壁面にゲッター材料からなる蒸着膜（以下、「ゲッターミラー」という）を形成する。ゲッターミラーは、真空容器内に残存しているガスや、その後、真空容器内の各種電子材料や壁面から放出されるガスを吸着して真空容器内を高真空に維持する。ゲッターミラーの形成面積が大きいほどガスの吸着能力が向上するので、通常、ゲッターミラーはゲッターが配置された部屋の壁面に広範囲にわたって形成される。
【特許文献１】特開２０００−４８７４３号公報
【特許文献２】特開平９−２７４８４５号公報
【特許文献３】特開平１１−２１３９２０号公報
【特許文献４】特許第３４９２２９９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、真空容器内において、ゲッターが配置された部屋と、電子源構体が配置された部屋とが１つの空孔のみを通じて繋がっている場合、ゲッターフラッシュ時に蒸発したゲッター材料が空孔を通って電子源構体が配置された部屋へ移動し、エミッタに付着することがある。エミッタにゲッター材料が付着すると、所定の電圧を印加してもエミッタから電子放出がされなかったり、電子放出が不安定になったりするなどのエミッション特性の劣化が生じることがある。
【００１３】
本発明は、上記の従来の問題を解決し、真空容器内を高真空に維持することができ、且つ、ゲッターフラッシュによってエミッション特性の劣化が生じない冷陰極型電界放出装置及び映像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の冷陰極型電界放出装置は、電界放出型冷陰極を備えた電子源構体が配置された第１基板、及び前記第１基板と対向する透明基板とにより形成された第１部屋と、ゲッターが配置された第２部屋と、少なくとも１つの第３部屋とを真空容器内に備える。前記第１部屋と、前記少なくとも１つの第３部屋と、前記第２部屋とが、隣り合う部屋間の隔壁に設けられた空孔を介してこの順に繋がっている。
【００１５】
本発明の映像装置は、上記の本発明の冷陰極型電界放出装置を備える。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ゲッターミラーの形成面積を増やすことができるので真空容器内を高真空に維持することができ、また、ゲッターフラッシュによってエミッション特性が劣化するのを抑制できる。従って、高品位で高信頼性の冷陰極型電界放出装置及び映像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る冷陰極型電子放出装置を用いた撮像装置の概略構成を示した側面断面図である。
【００１９】
図１に示すように、この撮像装置は、上から順に、第１部屋１１、第３部屋１３、第２部屋１２を備えた真空容器１を有する。円板状の透明基板（フェースプレート）１１０の下面に、インジウムなどの封着材料１０１を介して円筒状の第１スペーサ１２１の上端が気密に接合され、第１スペーサ１２１の下端に円板状の第１ベース基板１１１の上面がフリットガラス１０２を介して気密に接合されている。第１ベース基板１１１の下面側には、円筒状の第３スペーサ１２３、円板状の第２ベース基板１１２、円筒状の第２スペーサ１２２、円板状の最終ベース基板１１９が、この順にそれぞれフリットガラス１０２を介して気密に接合されている。透明基板１１０と第１スペーサ１２１と第１ベース基板１１１とで第１部屋１１が形成され、第１ベース基板１１１と第３スペーサ１２３と第２ベース基板１１２とで第３部屋１３が形成され、第２ベース基板１１２と第２スペーサ１２２と最終ベース基板１１９とで第２部屋１２が形成される。透明基板１１０、第１ベース基板１１１、第２ベース基板１１２、最終ベース基板１１９は互いに平行である。１ａは真空容器１の中心軸であり、円板状の透明基板１１０、第１ベース基板１１１、第２ベース基板１１２、及び最終ベース基板１１９の中心を通り、且つ、円筒状の第１スペーサ１２１、第２スペーサ１２２、及び第３スペーサ１２３の中心軸と一致する。
【００２０】
第１ベース基板１１１の透明基板１１０側の面に、電界放出型冷陰極を備えた電子源構体が配置されている。本発明において使用可能な電子源構体としては特に制限はなく、公知の任意の電子源構体を適宜選択して使用することができる。ここでは、図５及び図６に示した従来の電子源構体２００を使用する場合を説明する。第１ベース基板１１１上に電子源構体２００の絶縁基板２０１が固定される。電子源構体２００のエミッタ電極２０２及びゲート電極２０５に所定の電圧を印加するために、第１ベース基板１１１上に所定パターンの複数の配線が形成されている。複数の配線の真空容器内の各端には電極パッドが形成されており、これらは絶縁基板２０１上に形成されたエミッタ電極パッド２１２及びゲート電極パッド２１５とワイヤボンディングにより接続される。複数の配線の真空容器外の端は図示しないＦＰＣ（フレキシブル・プリンティッド・サーキット）を介して外部駆動回路と接続される。第１ベース基板１１１としては、一実施例ではコーニング社製の１７３７を用いた。但し、もちろんこれに限定されず、例えば青板ガラスと呼ばれるガラス材を用いることができる。
【００２１】
透明基板１１０の第１ベース基板１１１側の面には、スパッタリングや真空蒸着法などによって形成された、アノード電極及び光電変換膜を含む光電変換ターゲット２２０が設けられている。一実施例では、透明基板１１０上に、アノード電極として約１０ｎｍ厚さのＳｎを含む光透過性のＩｎ2Ｏ3膜をスパッタリング法により形成した。この上に、光電変換膜として、厚さ約１５ｎｍのＣｅＯ2からなる正孔注入阻止層と、厚さ約５μｍの非結晶Ｓｅからなる光導電膜とを真空蒸着法により形成し、更に、厚さ約１００ｎｍのＳｂ2Ｓ3多孔質膜からなる電子ビームランディング層を低Ａｒガス雰囲気で蒸着法により形成した。アノード電極には、透明基板１１０を貫通する棒状電極（図示せず）を介して真空容器外の電源装置に接続されて、所定のアノード電圧が印加される。
【００２２】
第２部屋１２内には、ゲッター２３０が一対のリード２３１，２３２により支持されて配置されている。ゲッター２３０に接続された一対のリード２３１，２３２はフリットガラス１０２を貫通して真空容器外に導出されている。
【００２３】
第１ベース基板１１１は、互いに隣り合う第１部屋１１と第３部屋１３との間に設けられており、両者を隔てる隔壁として機能する。この第１ベース基板１１１には第１空孔２１が形成されており、この第１空孔２１を介して第１部屋１１と第３部屋１３とが繋がっている。第２ベース基板１１２は、互いに隣り合う第３部屋１３と第２部屋１２との間に設けられており、両者を隔てる隔壁として機能する。この第２ベース基板１１２には第２空孔２２が形成されており、この第２空孔２２を介して第３部屋１３と第２部屋１２とが繋がっている。最終ベース基板１１９には排気孔２９が形成されており、排気孔２９に排気管２４０が接続されている。
【００２４】
このような真空容器１内は以下の手順を経て真空にされる。排気管２４０の開放端を油拡散ポンプ等の真空ポンプに接続し、真空容器１内を排気し（排気工程）、真空容器１内が所定の真空度に達すると排気管２４０の一部をヒータ等で局所的に加熱し、排気管２４０を溶融させ封止切りする（チップオフ工程）。次いで、一対のリード２３１，２３２を介してゲッター２３０に通電して加熱し、ゲッター２３０の材料を蒸発させて、第３部屋１３を構成する壁面全面に蒸着させてゲッターミラーを形成する（ゲッターフラッシュ工程）。ゲッターミラーは、真空容器１内に残存しているガスや、その後、真空容器１内の各種電子材料や壁面から放出されるガスを吸着する。
【００２５】
上述のように、第１部屋１１と第３部屋１３とが第１空孔２１を介して繋がっており、第３部屋１３と第２部屋１２とが第２空孔２２を介して繋がっているので、第１，第２，第３部屋１１，１２，１３は均一な真空度に維持される。また、撮像装置を動作させることにより、第１部屋１１内の電子源構体２００や光電変換ターゲット２２０等から発生したガスは第１空孔２１、第３部屋１３、第２空孔２２を順に通って第２部屋１２に移動してゲッターミラーに吸着される。ゲッターミラーは第２部屋１２を形成する壁面全面に広範囲に形成することができ、第２部屋１２の寸法（容積等）を適切に設定してゲッターミラーの面積を増やすこともできる。従って、高いガス吸着能力を有するゲッターミラーを形成できる。よって、真空容器１内は常に高真空に維持されるので、エミッション特性が長期に安定する。
【００２６】
また、ゲッター２３０が配置された第２部屋１２と、電子源構体２００及び光電変換ターゲット２２０が配置された第１部屋１１との間に第３部屋１３が設けられ、隣り合う部屋間が隔壁に設けられた空孔２１，２２を介して繋がっているので、ゲッターフラッシュ工程時に第２部屋１２内で発生したゲッター２３０の材料の蒸気の飛散に対して、第３部屋１３は緩衝層として機能する。従って、第２部屋１２内で発生したゲッター２３０の材料の蒸気が第１部屋１１にまで飛散して、電子源構体２００のエミッタ等に付着するのを防止できる。その結果、ゲッターフラッシュによってエミッション特性が劣化することがない。
【００２７】
図２は、図１の撮像装置の空孔２１，２２及びゲッター２３０の平面配置を透視して示した透視平面図である。図２に示すように、第３部屋１３を形成する第１ベース基板１１１及び第２ベース基板１１２にそれぞれ形成された空孔２１と空孔２２とは互いに対向して配置されていないことが好ましい。「２つの空孔が対向して配置されている」とは、一方の空孔の開口方向の延長線上に他方の空孔が存在し、その逆の関係も成立することをいう。空孔２１と空孔２２とをこのように上下に重ならない位置に形成することにより、ゲッターフラッシュ工程時に第２部屋１２内で発生したゲッター２３０の材料の蒸気が第１部屋１１にまで飛散するのを更に抑制することができる。
【００２８】
特に、図２に示すように平面視したときに、空孔２１と空孔２２とが真空容器１の中心軸１ａに対してなす角度θが１７０度以上１９０度以下であることが好ましい（本実施の形態１ではθ＝１８０度である）。これにより、ゲッターフラッシュ工程時に第２部屋１２内で発生したゲッター２３０の材料の蒸気が第１部屋１１にまで飛散するのを一層抑制することができる。
【００２９】
また、ゲッター２３０が配置された第２部屋１２とこれに隣接する第３部屋１３との間の第２ベース基板１１２に形成された空孔２２がゲッター２３０に対向して配置されていないことが好ましい。これにより、ゲッターフラッシュ工程時に第２部屋１２内で発生したゲッター２３０の材料の蒸気が空孔２２を通過する可能性を低減できるので、該蒸気が第１部屋１１にまで飛散するのを更に抑制することができる。
【００３０】
以上のように本実施の形態１によれば、ゲッターミラーの形成面積を増やすことができるので真空容器１内を高真空に維持することができ、また、ゲッターフラッシュによってエミッション特性が劣化するのを抑制できる。従って、高品位で高信頼性の撮像装置を提供することができる。
【００３１】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２に係る冷陰極型電子放出装置を用いた撮像装置の概略構成を示した側面断面図である。図３において図１と同一の機能、作用を有する部材には同一の符号を付して、それらについての詳細な説明を省略する。以下、実施の形態１と相違する点を中心に本実施の形態２を説明する。
【００３２】
図３に示すように、本実施の形態の撮像装置の真空容器２は、第１部屋１１と第２部屋１２との間に２つの第３部屋１３ａ，１３ｂを有する点で、実施の形態１の真空容器１と異なる。
【００３３】
円板状の透明基板１１０の下面に、インジウムなどの封着材料１０１を介して円筒状の第１スペーサ１２１の上端が気密に接合され、第１スペーサ１２１の下端に円板状の第１ベース基板１１１の上面がフリットガラス１０２を介して気密に接合されている。第１ベース基板１１１の下面側には、円筒状の第３スペーサ１２３、円板状の第３ベース基板１１３、円筒状の第４スペーサ１２４、円板状の第２ベース基板１１２、円筒状の第２スペーサ１２２、円板状の最終ベース基板１１９が、この順にそれぞれフリットガラス１０２を介して気密に接合されている。透明基板１１０と第１スペーサ１２１と第１ベース基板１１１とで第１部屋１１が形成され、第１ベース基板１１１と第３スペーサ１２３と第３ベース基板１１３とで第３部屋１３ａが形成され、第３ベース基板１１３と第４スペーサ１２４と第２ベース基板１１２とで第３部屋１３ｂが形成され、第２ベース基板１１２と第２スペーサ１２２と最終ベース基板１１９とで第２部屋が形成される。透明基板１１０、第１ベース基板１１１、第２ベース基板１１２、第３ベース基板１１３、最終ベース基板１１９は互いに平行である。２ａは真空容器２の中心軸であり、円板状の透明基板１１０、第１ベース基板１１１、第２ベース基板１１２、第３ベース基板１１３、及び最終ベース基板１１９の中心を通り、且つ、円筒状の第１スペーサ１２１、第２スペーサ１２２、第３スペーサ１２３、及び第４スペーサ１２４の中心軸と一致する。
【００３４】
第１ベース基板１１１は、互いに隣り合う第１部屋１１と第３部屋１３ａとの間に設けられており、両者を隔てる隔壁として機能する。この第１ベース基板１１１には第１空孔２１が形成されており、この第１空孔２１を介して第１部屋１１と第３部屋１３ａとが繋がっている。第３ベース基板１１３は、互いに隣り合う第３部屋１３ａと第３部屋１３ｂとの間に設けられており、両者を隔てる隔壁として機能する。この第３ベース基板１１３には第３空孔２３が形成されており、この第３空孔２３を介して第３部屋１３ａと第３部屋１３ｂとが繋がっている。第２ベース基板１１２は、互いに隣り合う第３部屋１３ｂと第２部屋１２との間に設けられており、両者を隔てる隔壁として機能する。この第２ベース基板１１２には第２空孔２２が形成されており、この第２空孔２２を介して第３部屋１３ｂと第２部屋１２とが繋がっている。最終ベース基板１１９には排気孔２９が形成されており、排気孔２９に排気管２４０が接続されている。
【００３５】
上述のように、第１部屋１１と第３部屋１３ａとが第１空孔２１を介して繋がっており、第３部屋１３ａと第３部屋１３ｂとが第３空孔２３を介して繋がっており、第３部屋１３ｂと第２部屋１２とが第２空孔２２を介して繋がっているので、第１，第２，第３部屋１１，１２，１３ａ，１３ｂは均一な真空度に維持される。また、撮像装置を動作させることにより、第１部屋１１内の電子源構体２００や光電変換ターゲット２２０等から発生したガスは第１空孔２１、第３部屋１３ａ，１３ｂ、第２空孔２２を順に通って第２部屋１２に移動してゲッターミラーに吸着される。ゲッターミラーは第２部屋１２を形成する壁面全面に広範囲に形成することができ、第２部屋１２の寸法（容積等）を適切に設定してゲッターミラーの面積を増やすこともできる。従って、高いガス吸着能力を有するゲッターミラーを形成できる。よって、実施の形態１と同様に、真空容器２内は常に高真空に維持されるので、エミッション特性が長期に安定する。
【００３６】
また、ゲッター２３０が配置された第２部屋１２と、電子源構体２００及び光電変換ターゲット２２０が配置された第１部屋１１との間に２つの第３部屋１３ａ，１３ｂが設けられ、隣り合う部屋間が隔壁に設けられた空孔２１，２２，２３を介して繋がっているので、ゲッターフラッシュ工程時に第２部屋１２内で発生したゲッター２３０の材料の蒸気の飛散に対して、２つの第３部屋１３ａ，１３ｂは緩衝層として機能する。実施の形態１に比べて緩衝層が多いので、第２部屋１２内で発生したゲッター２３０の材料の蒸気が第１部屋１１にまで飛散して、電子源構体２００のエミッタ等に付着するのを一層防止できる。その結果、ゲッターフラッシュによってエミッション特性が劣化することがない。
【００３７】
図４は、図３の撮像装置の空孔２１，２２，２３及びゲッター２３０の平面配置を透視して示した透視平面図である。図４に示すように、第３部屋１３ａを形成する第１ベース基板１１１及び第３ベース基板１１３にそれぞれ形成された空孔２１と空孔２３とは互いに対向して配置されていないことが好ましい。また、第３部屋１３ｂを形成する第３ベース基板１１３及び第２ベース基板１１２にそれぞれ形成された空孔２３と空孔２２とは互いに対向して配置されていないことが好ましい。空孔２１と空孔２３、空孔２３と空孔２２とを、それぞれこのように上下に重ならない位置に形成することにより、ゲッターフラッシュ工程時に第２部屋１２内で発生したゲッター２３０の材料の蒸気が第１部屋１１にまで飛散するのを更に抑制することができる。
【００３８】
本実施の形態では、図４に示すように平面視したときに、空孔２１と空孔２３とが真空容器２の中心軸２ａに対してなす角度θ１及び空孔２３と空孔２２とが真空容器２の中心軸２ａに対してなす角度θ２はいずれも１２０度である。但し、実施の形態１で説明したのと同様に、角度θ１，θ２がいずれも１７０度以上１９０度以下であることが好ましい（この場合、空孔２１と空孔２２とが上下方向にほぼ重なり合う）。これにより、ゲッターフラッシュ工程時に第２部屋１２内で発生したゲッター２３０の材料の蒸気が第１部屋１１にまで飛散するのを一層抑制することができる。
【００３９】
以上のように本実施の形態２によれば、ゲッターミラーの形成面積を増やすことができるので真空容器１内を高真空に維持することができ、また、第１部屋１１と第２部屋１２との間に２つの第３部屋１３ａ，１３ｂが設けられているので、ゲッターフラッシュによってエミッション特性が劣化するのを実施の形態１よりも更に抑制できる。従って、高品位で高信頼性の撮像装置を提供することができる。
【００４０】
第１部屋１１と第２部屋１２との間に第３部屋を、実施の形態１では１つ設け、実施の形態２では２つ設ける例を示したが、第３部屋の数はこれに限定されず、３以上であっても良い。第３部屋の数にかかわらず、第１部屋１１と、少なくとも１つの第３部屋と、第２部屋１２とが、隣り合う部屋間の隔壁に設けられた空孔を介してこの順に繋がっていれば、ゲッターフラッシュによってエミッション特性が劣化するのを抑制することができる。
【００４１】
実施の形態１，２では、ゲッターとして、一対のリード２３１，２３２を介して通電することで加熱される通電型のゲッター２３０を用いる場合を示しているが、本発明はこれに限定されず、例えば真空容器外から高周波電磁誘導等の方法により加熱されるゲッターを用いることもできる。
【００４２】
実施の形態１，２では、本発明の冷陰極型電子放出装置を撮像装置として使用する場合を説明したが、本発明の冷陰極型電子放出装置の用途はこれに限定されず、例えば表示装置（平面ディスプレイ）として使用することも可能である。この場合、光電変換ターゲット２２０に代えて、第１ベース基板１１１上に、光透過性のアノード電極と、３色に発光する蛍光体が規則正しく配列された蛍光体層とを順に形成すれば良い。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の利用分野は特に制限はなく、高品位で高信頼性の撮像装置や表示装置として広範囲に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る冷陰極型電子放出装置を用いた撮像装置の概略構成を示した側面断面図である。
【図２】図２は、図１の撮像装置の空孔及びゲッターの平面配置を示した透視平面図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態２に係る冷陰極型電子放出装置を用いた撮像装置の概略構成を示した側面断面図である。
【図４】図４は、図３の撮像装置の空孔及びゲッターの平面配置を示した透視平面図である。
【図５】図５は、電界放出型冷陰極を備えた従来の電子源構体の概略構成を示した部分拡大断面図である。
【図６】図６は、電界放出型冷陰極を備えた従来の電子源構体の概略構成を示した平面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１，２ 真空容器
１ａ，２ａ 真空容器の中心軸
１１ 第１部屋
１２ 第２部屋
１３，１３ａ，１３ｂ 第３部屋
２１ 第１空孔
２２ 第２空孔
２３ 第３空孔
２９ 排気孔
１０１ 封着材料
１０２ フリットガラス
１１０ 透明基板
１１１ 第１ベース基板
１１２ 第２ベース基板
１１３ 第３ベース基板
１１９ 最終ベース基板
１２１ 第１スペーサ
１２２ 第２スペーサ
１２３ 第３スペーサ
１２４ 第４スペーサ
２００ 電子源構体
２０１ 絶縁基板
２０２ エミッタ電極
２０３ エミッタ
２０４ 絶縁層
２０５ ゲート電極
２０５ａ ゲート電極の開口
２０７ エミッタ群
２１２ エミッタ電極パッド
２１５ ゲート電極パッド
２２０ 光電変換ターゲット
２３０ ゲッター
２３１，２３２ リード
２４０ 排気管
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子源として電界放出型冷陰極を備えた冷陰極型電子放出装置に関する。また、本発明はこの冷陰極型電子放出装置を備えた映像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、電界放出型冷陰極を備えた従来の電子源構体２００の概略構成を示した部分拡大断面図である（例えば特許文献１、特許文献２参照）。シリコン基板等の絶縁基板２０１上にストライプ状のエミッタ電極２０２が形成され、エミッタ電極２０２上に微小な円錐形状を有する複数の冷陰極（以下、「エミッタ」という）２０３が形成されている。各エミッタ２０３を取り囲むような開口が形成された絶縁層２０４が絶縁基板２０１及びエミッタ電極２０２上に形成され、絶縁層２０４上にストライプ状のゲート電極２０５が形成されている。ゲート電極２０５には、各エミッタ２０３に対応する位置に開口２０５ａが形成されている。上方から見たとき、開口２０５ａの開口形状は半径がサブミクロン程度の略円形であり、その中心にエミッタ２０３の先端が位置している。エミッタ電極２０２に対してゲート電極２０５に相対的に高電位を印加すると、エミッタ２０３の先端に電界が集中し、エミッタ２０３の先端から電子が放出される。
【０００３】
このような電子源構体２００は例えば通常の半導体製造工程を利用して以下のようにして製造される（例えば特許文献２参照）。シリコン基板の表面を熱酸化して、その表面にＳｉＯ2からなる熱酸化膜を形成する。この熱酸化膜上に無機レジスト膜及び有機レジスト膜を順に形成し、有機レジスト膜を円形にパターニングして無機レジスト膜をエッチングする。そして、無機レジスト膜をマスクとして熱酸化膜を円形にエッチングする。次いで、円形の熱酸化膜をマスクとしてシリコン基板をエッチングして、熱酸化膜の下に略円錐台形状を形成する。このエッチングは、ＳＦ6＋Ｏ2ガスを用いた反応性イオンエッチング、あるいは、ＫＯＨ水溶液等を用いた異方性ウェットエッチングなどにより行うことが出来る。次いで、シリコン基板を再度熱酸化し、その表面にＳｉＯ2からなる熱酸化膜を形成する。次いで、絶縁層とゲート電極となる金属層（Ｎｂ、シリコン）とを順に堆積する。最後に、ＢＨＦを用いたリフトオフ法により熱酸化膜を除去する。かくして電子源構体２００が得られる。
【０００４】
図６は、従来の電子源構体２００の概略構成を示した平面図である。絶縁基板２０１上に、複数のストライプ状のエミッタ電極２０２がＸ軸と平行に形成され、複数のストライプ状のゲート電極２０５がＸ軸と直交するＹ軸と平行に形成されている。エミッタ電極２０２上には絶縁層２０４及びゲート電極２０５が形成されるため、実際にはエミッタ電極２０２は見えないが、図６ではエミッタ電極２０２及びゲート電極２０５の配置が分かるようにこれらを透視して描いている。複数のエミッタ電極２０２と複数のゲート電極２０５との交点がマトリクス状（または格子点状）に配置され、各交点上の円形の領域内に数百から数千のエミッタ２０３からなるエミッタ群２０７が形成されている。
【０００５】
各エミッタ電極２０２の一端にはエミッタ電極パッド２１２が形成され、各ゲート電極２０５の一端にはゲート電極パッド２１５が形成されている。エミッタ電極パッド２１２及びゲート電極パッド２１５は、絶縁基板２０１のエミッタ２０３等が形成された側の面に形成されている。互いに隣り合うエミッタ電極２０２同士及び互いに隣り合うゲート電極２０５同士は、絶縁基板２０１上にて分離され絶縁されている。
【０００６】
複数のエミッタ電極２０２のうちの１つにエミッタ電極パッド２１２を介して負電位を印加し、複数のゲート電極２０５の１つにゲート電極パッド２１５を介して正電位を印加する。負電位が印加されたエミッタ電極２０２と正電位が印加されたゲート電極２０５との交点に位置するエミッタ群２０７の各エミッタから電子が放出される。負電位を印加するエミッタ電極２０２と正電位を印加するゲート電極２０５とを時間的に順次切り替えることにより、電子を放出するエミッタ群２０７をいわゆる点順次走査にて順次切り替える。このようにして、電子源構体２００をマトリクス駆動することができる。
【０００７】
このような電子源構体２００を備えた冷陰極型電子放出装置は例えば映像装置として利用される。
【０００８】
映像装置の一例として平面ディスプレイ（Field Emission Display）が知られている（例えば特許文献２参照）。真空容器内に電子源構体２００を配置し、電子源構体２００に対向する透明基板上に、アノード電極と蛍光体層とを順に形成する。電子源構体２００のゲート電極２０５を順次走査しながら、各エミッタ電極２０２に画像信号を供給する。一方、アノード電極にはアノード電圧を印加しておく。これによりエミッタ群２０７から放出された電子が蛍光体層に衝突して蛍光体を発光させることで、表示動作が行われる。
【０００９】
また、映像装置の別の例として撮像装置が知られている（例えば特許文献１参照）。真空容器内に電子源構体２００を配置し、電子源構体２００に対向する透明基板上に、アノード電極と光電変換膜とを順に形成する。負電位を印加するエミッタ電極２０２と正電位を印加するゲート電極２０５とを時間的に順次切り替えることにより、電子を放出するエミッタ群２０７を順次切り替える。一方、アノード電極にはアノード電圧を印加しておく。これにより、光電変換膜が電子で走査され、光電変化膜に蓄積された電荷が時系列信号として読み出されることで、撮像動作が行われる。
【００１０】
以上の冷陰極型電子放出装置では、エミッタ２０３から電子を安定的に効率良く放出させるために、電子源構体２００は真空容器内に配置され真空環境で用いられる。例えば、上記の映像装置では、電子源構体２００とこれに対向するアノード電極が形成される透明基板との間の微小な間隔の空間は高真空に維持される必要がある。そのために、ゲッターが用いられる。ゲッターは電子源構体２００が配置された部屋と繋がった部屋内に配置される（例えば特許文献１、特許文献３、特許文献４参照）。
【００１１】
真空容器内の排気（排気工程）を行った後、真空容器を封止する。次いで、ゲッターを外部から高周波電磁誘導加熱又は通電加熱してゲッター材料を蒸発させ（ゲッターフラッシュ）、ゲッターが配置された部屋の壁面にゲッター材料からなる蒸着膜（以下、「ゲッターミラー」という）を形成する。ゲッターミラーは、真空容器内に残存しているガスや、その後、真空容器内の各種電子材料や壁面から放出されるガスを吸着して真空容器内を高真空に維持する。ゲッターミラーの形成面積が大きいほどガスの吸着能力が向上するので、通常、ゲッターミラーはゲッターが配置された部屋の壁面に広範囲にわたって形成される。
【特許文献１】特開２０００−４８７４３号公報
【特許文献２】特開平９−２７４８４５号公報
【特許文献３】特開平１１−２１３９２０号公報
【特許文献４】特許第３４９２２９９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、真空容器内において、ゲッターが配置された部屋と、電子源構体が配置された部屋とが１つの空孔のみを通じて繋がっている場合、ゲッターフラッシュ時に蒸発したゲッター材料が空孔を通って電子源構体が配置された部屋へ移動し、エミッタに付着することがある。エミッタにゲッター材料が付着すると、所定の電圧を印加してもエミッタから電子放出がされなかったり、電子放出が不安定になったりするなどのエミッション特性の劣化が生じることがある。
【００１３】
本発明は、上記の従来の問題を解決し、真空容器内を高真空に維持することができ、且つ、ゲッターフラッシュによってエミッション特性の劣化が生じない冷陰極型電界放出装置及び映像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の冷陰極型電界放出装置は、電界放出型冷陰極を備えた電子源構体が配置された第１基板、及び前記第１基板と対向する透明基板とにより形成された第１部屋と、ゲッターが配置された第２部屋と、少なくとも１つの第３部屋とを真空容器内に備える。前記第１部屋と、前記少なくとも１つの第３部屋と、前記第２部屋とが、隣り合う部屋間の隔壁に設けられた空孔を介してこの順に繋がっている。
【００１５】
本発明の映像装置は、上記の本発明の冷陰極型電界放出装置を備える。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ゲッターミラーの形成面積を増やすことができるので真空容器内を高真空に維持することができ、また、ゲッターフラッシュによってエミッション特性が劣化するのを抑制できる。従って、高品位で高信頼性の冷陰極型電界放出装置及び映像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る冷陰極型電子放出装置を用いた撮像装置の概略構成を示した側面断面図である。
【００１９】
図１に示すように、この撮像装置は、上から順に、第１部屋１１、第３部屋１３、第２部屋１２を備えた真空容器１を有する。円板状の透明基板（フェースプレート）１１０の下面に、インジウムなどの封着材料１０１を介して円筒状の第１スペーサ１２１の上端が気密に接合され、第１スペーサ１２１の下端に円板状の第１ベース基板１１１の上面がフリットガラス１０２を介して気密に接合されている。第１ベース基板１１１の下面側には、円筒状の第３スペーサ１２３、円板状の第２ベース基板１１２、円筒状の第２スペーサ１２２、円板状の最終ベース基板１１９が、この順にそれぞれフリットガラス１０２を介して気密に接合されている。透明基板１１０と第１スペーサ１２１と第１ベース基板１１１とで第１部屋１１が形成され、第１ベース基板１１１と第３スペーサ１２３と第２ベース基板１１２とで第３部屋１３が形成され、第２ベース基板１１２と第２スペーサ１２２と最終ベース基板１１９とで第２部屋１２が形成される。透明基板１１０、第１ベース基板１１１、第２ベース基板１１２、最終ベース基板１１９は互いに平行である。１ａは真空容器１の中心軸であり、円板状の透明基板１１０、第１ベース基板１１１、第２ベース基板１１２、及び最終ベース基板１１９の中心を通り、且つ、円筒状の第１スペーサ１２１、第２スペーサ１２２、及び第３スペーサ１２３の中心軸と一致する。
【００２０】
第１ベース基板１１１の透明基板１１０側の面に、電界放出型冷陰極を備えた電子源構体が配置されている。本発明において使用可能な電子源構体としては特に制限はなく、公知の任意の電子源構体を適宜選択して使用することができる。ここでは、図５及び図６に示した従来の電子源構体２００を使用する場合を説明する。第１ベース基板１１１上に電子源構体２００の絶縁基板２０１が固定される。電子源構体２００のエミッタ電極２０２及びゲート電極２０５に所定の電圧を印加するために、第１ベース基板１１１上に所定パターンの複数の配線が形成されている。複数の配線の真空容器内の各端には電極パッドが形成されており、これらは絶縁基板２０１上に形成されたエミッタ電極パッド２１２及びゲート電極パッド２１５とワイヤボンディングにより接続される。複数の配線の真空容器外の端は図示しないＦＰＣ（フレキシブル・プリンティッド・サーキット）を介して外部駆動回路と接続される。第１ベース基板１１１としては、一実施例ではコーニング社製の１７３７を用いた。但し、もちろんこれに限定されず、例えば青板ガラスと呼ばれるガラス材を用いることができる。
【００２１】
透明基板１１０の第１ベース基板１１１側の面には、スパッタリングや真空蒸着法などによって形成された、アノード電極及び光電変換膜を含む光電変換ターゲット２２０が設けられている。一実施例では、透明基板１１０上に、アノード電極として約１０ｎｍ厚さのＳｎを含む光透過性のＩｎ2Ｏ3膜をスパッタリング法により形成した。この上に、光電変換膜として、厚さ約１５ｎｍのＣｅＯ2からなる正孔注入阻止層と、厚さ約５μｍの非結晶Ｓｅからなる光導電膜とを真空蒸着法により形成し、更に、厚さ約１００ｎｍのＳｂ2Ｓ3多孔質膜からなる電子ビームランディング層を低Ａｒガス雰囲気で蒸着法により形成した。アノード電極には、透明基板１１０を貫通する棒状電極（図示せず）を介して真空容器外の電源装置に接続されて、所定のアノード電圧が印加される。
【００２２】
第２部屋１２内には、ゲッター２３０が一対のリード２３１，２３２により支持されて配置されている。ゲッター２３０に接続された一対のリード２３１，２３２はフリットガラス１０２を貫通して真空容器外に導出されている。
【００２３】
第１ベース基板１１１は、互いに隣り合う第１部屋１１と第３部屋１３との間に設けられており、両者を隔てる隔壁として機能する。この第１ベース基板１１１には第１空孔２１が形成されており、この第１空孔２１を介して第１部屋１１と第３部屋１３とが繋がっている。第２ベース基板１１２は、互いに隣り合う第３部屋１３と第２部屋１２との間に設けられており、両者を隔てる隔壁として機能する。この第２ベース基板１１２には第２空孔２２が形成されており、この第２空孔２２を介して第３部屋１３と第２部屋１２とが繋がっている。最終ベース基板１１９には排気孔２９が形成されており、排気孔２９に排気管２４０が接続されている。
【００２４】
このような真空容器１内は以下の手順を経て真空にされる。排気管２４０の開放端を油拡散ポンプ等の真空ポンプに接続し、真空容器１内を排気し（排気工程）、真空容器１内が所定の真空度に達すると排気管２４０の一部をヒータ等で局所的に加熱し、排気管２４０を溶融させ封止切りする（チップオフ工程）。次いで、一対のリード２３１，２３２を介してゲッター２３０に通電して加熱し、ゲッター２３０の材料を蒸発させて、第３部屋１３を構成する壁面全面に蒸着させてゲッターミラーを形成する（ゲッターフラッシュ工程）。ゲッターミラーは、真空容器１内に残存しているガスや、その後、真空容器１内の各種電子材料や壁面から放出されるガスを吸着する。
【００２５】
上述のように、第１部屋１１と第３部屋１３とが第１空孔２１を介して繋がっており、第３部屋１３と第２部屋１２とが第２空孔２２を介して繋がっているので、第１，第２，第３部屋１１，１２，１３は均一な真空度に維持される。また、撮像装置を動作させることにより、第１部屋１１内の電子源構体２００や光電変換ターゲット２２０等から発生したガスは第１空孔２１、第３部屋１３、第２空孔２２を順に通って第２部屋１２に移動してゲッターミラーに吸着される。ゲッターミラーは第２部屋１２を形成する壁面全面に広範囲に形成することができ、第２部屋１２の寸法（容積等）を適切に設定してゲッターミラーの面積を増やすこともできる。従って、高いガス吸着能力を有するゲッターミラーを形成できる。よって、真空容器１内は常に高真空に維持されるので、エミッション特性が長期に安定する。
【００２６】
また、ゲッター２３０が配置された第２部屋１２と、電子源構体２００及び光電変換ターゲット２２０が配置された第１部屋１１との間に第３部屋１３が設けられ、隣り合う部屋間が隔壁に設けられた空孔２１，２２を介して繋がっているので、ゲッターフラッシュ工程時に第２部屋１２内で発生したゲッター２３０の材料の蒸気の飛散に対して、第３部屋１３は緩衝層として機能する。従って、第２部屋１２内で発生したゲッター２３０の材料の蒸気が第１部屋１１にまで飛散して、電子源構体２００のエミッタ等に付着するのを防止できる。その結果、ゲッターフラッシュによってエミッション特性が劣化することがない。
【００２７】
図２は、図１の撮像装置の空孔２１，２２及びゲッター２３０の平面配置を透視して示した透視平面図である。図２に示すように、第３部屋１３を形成する第１ベース基板１１１及び第２ベース基板１１２にそれぞれ形成された空孔２１と空孔２２とは互いに対向して配置されていないことが好ましい。「２つの空孔が対向して配置されている」とは、一方の空孔の開口方向の延長線上に他方の空孔が存在し、その逆の関係も成立することをいう。空孔２１と空孔２２とをこのように上下に重ならない位置に形成することにより、ゲッターフラッシュ工程時に第２部屋１２内で発生したゲッター２３０の材料の蒸気が第１部屋１１にまで飛散するのを更に抑制することができる。
【００２８】
特に、図２に示すように平面視したときに、空孔２１と空孔２２とが真空容器１の中心軸１ａに対してなす角度θが１７０度以上１９０度以下であることが好ましい（本実施の形態１ではθ＝１８０度である）。これにより、ゲッターフラッシュ工程時に第２部屋１２内で発生したゲッター２３０の材料の蒸気が第１部屋１１にまで飛散するのを一層抑制することができる。
【００２９】
また、ゲッター２３０が配置された第２部屋１２とこれに隣接する第３部屋１３との間の第２ベース基板１１２に形成された空孔２２がゲッター２３０に対向して配置されていないことが好ましい。これにより、ゲッターフラッシュ工程時に第２部屋１２内で発生したゲッター２３０の材料の蒸気が空孔２２を通過する可能性を低減できるので、該蒸気が第１部屋１１にまで飛散するのを更に抑制することができる。
【００３０】
以上のように本実施の形態１によれば、ゲッターミラーの形成面積を増やすことができるので真空容器１内を高真空に維持することができ、また、ゲッターフラッシュによってエミッション特性が劣化するのを抑制できる。従って、高品位で高信頼性の撮像装置を提供することができる。
【００３１】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２に係る冷陰極型電子放出装置を用いた撮像装置の概略構成を示した側面断面図である。図３において図１と同一の機能、作用を有する部材には同一の符号を付して、それらについての詳細な説明を省略する。以下、実施の形態１と相違する点を中心に本実施の形態２を説明する。
【００３２】
図３に示すように、本実施の形態の撮像装置の真空容器２は、第１部屋１１と第２部屋１２との間に２つの第３部屋１３ａ，１３ｂを有する点で、実施の形態１の真空容器１と異なる。
【００３３】
円板状の透明基板１１０の下面に、インジウムなどの封着材料１０１を介して円筒状の第１スペーサ１２１の上端が気密に接合され、第１スペーサ１２１の下端に円板状の第１ベース基板１１１の上面がフリットガラス１０２を介して気密に接合されている。第１ベース基板１１１の下面側には、円筒状の第３スペーサ１２３、円板状の第３ベース基板１１３、円筒状の第４スペーサ１２４、円板状の第２ベース基板１１２、円筒状の第２スペーサ１２２、円板状の最終ベース基板１１９が、この順にそれぞれフリットガラス１０２を介して気密に接合されている。透明基板１１０と第１スペーサ１２１と第１ベース基板１１１とで第１部屋１１が形成され、第１ベース基板１１１と第３スペーサ１２３と第３ベース基板１１３とで第３部屋１３ａが形成され、第３ベース基板１１３と第４スペーサ１２４と第２ベース基板１１２とで第３部屋１３ｂが形成され、第２ベース基板１１２と第２スペーサ１２２と最終ベース基板１１９とで第２部屋が形成される。透明基板１１０、第１ベース基板１１１、第２ベース基板１１２、第３ベース基板１１３、最終ベース基板１１９は互いに平行である。２ａは真空容器２の中心軸であり、円板状の透明基板１１０、第１ベース基板１１１、第２ベース基板１１２、第３ベース基板１１３、及び最終ベース基板１１９の中心を通り、且つ、円筒状の第１スペーサ１２１、第２スペーサ１２２、第３スペーサ１２３、及び第４スペーサ１２４の中心軸と一致する。
【００３４】
第１ベース基板１１１は、互いに隣り合う第１部屋１１と第３部屋１３ａとの間に設けられており、両者を隔てる隔壁として機能する。この第１ベース基板１１１には第１空孔２１が形成されており、この第１空孔２１を介して第１部屋１１と第３部屋１３ａとが繋がっている。第３ベース基板１１３は、互いに隣り合う第３部屋１３ａと第３部屋１３ｂとの間に設けられており、両者を隔てる隔壁として機能する。この第３ベース基板１１３には第３空孔２３が形成されており、この第３空孔２３を介して第３部屋１３ａと第３部屋１３ｂとが繋がっている。第２ベース基板１１２は、互いに隣り合う第３部屋１３ｂと第２部屋１２との間に設けられており、両者を隔てる隔壁として機能する。この第２ベース基板１１２には第２空孔２２が形成されており、この第２空孔２２を介して第３部屋１３ｂと第２部屋１２とが繋がっている。最終ベース基板１１９には排気孔２９が形成されており、排気孔２９に排気管２４０が接続されている。
【００３５】
上述のように、第１部屋１１と第３部屋１３ａとが第１空孔２１を介して繋がっており、第３部屋１３ａと第３部屋１３ｂとが第３空孔２３を介して繋がっており、第３部屋１３ｂと第２部屋１２とが第２空孔２２を介して繋がっているので、第１，第２，第３部屋１１，１２，１３ａ，１３ｂは均一な真空度に維持される。また、撮像装置を動作させることにより、第１部屋１１内の電子源構体２００や光電変換ターゲット２２０等から発生したガスは第１空孔２１、第３部屋１３ａ，１３ｂ、第２空孔２２を順に通って第２部屋１２に移動してゲッターミラーに吸着される。ゲッターミラーは第２部屋１２を形成する壁面全面に広範囲に形成することができ、第２部屋１２の寸法（容積等）を適切に設定してゲッターミラーの面積を増やすこともできる。従って、高いガス吸着能力を有するゲッターミラーを形成できる。よって、実施の形態１と同様に、真空容器２内は常に高真空に維持されるので、エミッション特性が長期に安定する。
【００３６】
また、ゲッター２３０が配置された第２部屋１２と、電子源構体２００及び光電変換ターゲット２２０が配置された第１部屋１１との間に２つの第３部屋１３ａ，１３ｂが設けられ、隣り合う部屋間が隔壁に設けられた空孔２１，２２，２３を介して繋がっているので、ゲッターフラッシュ工程時に第２部屋１２内で発生したゲッター２３０の材料の蒸気の飛散に対して、２つの第３部屋１３ａ，１３ｂは緩衝層として機能する。実施の形態１に比べて緩衝層が多いので、第２部屋１２内で発生したゲッター２３０の材料の蒸気が第１部屋１１にまで飛散して、電子源構体２００のエミッタ等に付着するのを一層防止できる。その結果、ゲッターフラッシュによってエミッション特性が劣化することがない。
【００３７】
図４は、図３の撮像装置の空孔２１，２２，２３及びゲッター２３０の平面配置を透視して示した透視平面図である。図４に示すように、第３部屋１３ａを形成する第１ベース基板１１１及び第３ベース基板１１３にそれぞれ形成された空孔２１と空孔２３とは互いに対向して配置されていないことが好ましい。また、第３部屋１３ｂを形成する第３ベース基板１１３及び第２ベース基板１１２にそれぞれ形成された空孔２３と空孔２２とは互いに対向して配置されていないことが好ましい。空孔２１と空孔２３、空孔２３と空孔２２とを、それぞれこのように上下に重ならない位置に形成することにより、ゲッターフラッシュ工程時に第２部屋１２内で発生したゲッター２３０の材料の蒸気が第１部屋１１にまで飛散するのを更に抑制することができる。
【００３８】
本実施の形態では、図４に示すように平面視したときに、空孔２１と空孔２３とが真空容器２の中心軸２ａに対してなす角度θ１及び空孔２３と空孔２２とが真空容器２の中心軸２ａに対してなす角度θ２はいずれも１２０度である。但し、実施の形態１で説明したのと同様に、角度θ１，θ２がいずれも１７０度以上１９０度以下であることが好ましい（この場合、空孔２１と空孔２２とが上下方向にほぼ重なり合う）。これにより、ゲッターフラッシュ工程時に第２部屋１２内で発生したゲッター２３０の材料の蒸気が第１部屋１１にまで飛散するのを一層抑制することができる。
【００３９】
以上のように本実施の形態２によれば、ゲッターミラーの形成面積を増やすことができるので真空容器１内を高真空に維持することができ、また、第１部屋１１と第２部屋１２との間に２つの第３部屋１３ａ，１３ｂが設けられているので、ゲッターフラッシュによってエミッション特性が劣化するのを実施の形態１よりも更に抑制できる。従って、高品位で高信頼性の撮像装置を提供することができる。
【００４０】
第１部屋１１と第２部屋１２との間に第３部屋を、実施の形態１では１つ設け、実施の形態２では２つ設ける例を示したが、第３部屋の数はこれに限定されず、３以上であっても良い。第３部屋の数にかかわらず、第１部屋１１と、少なくとも１つの第３部屋と、第２部屋１２とが、隣り合う部屋間の隔壁に設けられた空孔を介してこの順に繋がっていれば、ゲッターフラッシュによってエミッション特性が劣化するのを抑制することができる。
【００４１】
実施の形態１，２では、ゲッターとして、一対のリード２３１，２３２を介して通電することで加熱される通電型のゲッター２３０を用いる場合を示しているが、本発明はこれに限定されず、例えば真空容器外から高周波電磁誘導等の方法により加熱されるゲッターを用いることもできる。
【００４２】
実施の形態１，２では、本発明の冷陰極型電子放出装置を撮像装置として使用する場合を説明したが、本発明の冷陰極型電子放出装置の用途はこれに限定されず、例えば表示装置（平面ディスプレイ）として使用することも可能である。この場合、光電変換ターゲット２２０に代えて、第１ベース基板１１１上に、光透過性のアノード電極と、３色に発光する蛍光体が規則正しく配列された蛍光体層とを順に形成すれば良い。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の利用分野は特に制限はなく、高品位で高信頼性の撮像装置や表示装置として広範囲に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る冷陰極型電子放出装置を用いた撮像装置の概略構成を示した側面断面図である。
【図２】図２は、図１の撮像装置の空孔及びゲッターの平面配置を示した透視平面図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態２に係る冷陰極型電子放出装置を用いた撮像装置の概略構成を示した側面断面図である。
【図４】図４は、図３の撮像装置の空孔及びゲッターの平面配置を示した透視平面図である。
【図５】図５は、電界放出型冷陰極を備えた従来の電子源構体の概略構成を示した部分拡大断面図である。
【図６】図６は、電界放出型冷陰極を備えた従来の電子源構体の概略構成を示した平面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１，２ 真空容器
１ａ，２ａ 真空容器の中心軸
１１ 第１部屋
１２ 第２部屋
１３，１３ａ，１３ｂ 第３部屋
２１ 第１空孔
２２ 第２空孔
２３ 第３空孔
２９ 排気孔
１０１ 封着材料
１０２ フリットガラス
１１０ 透明基板
１１１ 第１ベース基板
１１２ 第２ベース基板
１１３ 第３ベース基板
１１９ 最終ベース基板
１２１ 第１スペーサ
１２２ 第２スペーサ
１２３ 第３スペーサ
１２４ 第４スペーサ
２００ 電子源構体
２０１ 絶縁基板
２０２ エミッタ電極
２０３ エミッタ
２０４ 絶縁層
２０５ ゲート電極
２０５ａ ゲート電極の開口
２０７ エミッタ群
２１２ エミッタ電極パッド
２１５ ゲート電極パッド
２２０ 光電変換ターゲット
２３０ ゲッター
２３１，２３２ リード
２４０ 排気管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電界放出型冷陰極を備えた電子源構体が配置された第１基板、及び前記第１基板と対向する透明基板とにより形成された第１部屋と、ゲッターが配置された第２部屋と、少なくとも１つの第３部屋とを真空容器内に備えた冷陰極型電子放出装置であって、
前記第１部屋と、前記少なくとも１つの第３部屋と、前記第２部屋とが、隣り合う部屋間の隔壁に設けられた空孔を介してこの順に繋がっていることを特徴とする冷陰極型電子放出装置。
【請求項２】
前記第３部屋を形成する２つの前記隔壁にそれぞれ形成された２つの前記空孔は互いに対向して配置されていない請求項１に記載の冷陰極型電子放出装置。
【請求項３】
前記第３部屋を形成する前記２つの隔壁にそれぞれ形成された前記２つの空孔が前記真空容器の中心軸に対してなす角度が１７０度以上１９０度以下である請求項２に記載の冷陰極型電子放出装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の冷陰極型電子放出装置を備えた映像装置。
【請求項１】
電界放出型冷陰極を備えた電子源構体が配置された第１基板、及び前記第１基板と対向する透明基板とにより形成された第１部屋と、ゲッターが配置された第２部屋と、少なくとも１つの第３部屋とを真空容器内に備えた冷陰極型電子放出装置であって、
前記第１部屋と、前記少なくとも１つの第３部屋と、前記第２部屋とが、隣り合う部屋間の隔壁に設けられた空孔を介してこの順に繋がっていることを特徴とする冷陰極型電子放出装置。
【請求項２】
前記第３部屋を形成する２つの前記隔壁にそれぞれ形成された２つの前記空孔は互いに対向して配置されていない請求項１に記載の冷陰極型電子放出装置。
【請求項３】
前記第３部屋を形成する前記２つの隔壁にそれぞれ形成された前記２つの空孔が前記真空容器の中心軸に対してなす角度が１７０度以上１９０度以下である請求項２に記載の冷陰極型電子放出装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の冷陰極型電子放出装置を備えた映像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−５９５３６（Ｐ２００９−５９５３６Ａ）
【公開日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２２４５４９（Ｐ２００７−２２４５４９）
【出願日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【出願人】（５０３２１７７８３）ＭＴ映像ディスプレイ株式会社 (176)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【出願人】（５０３２１７７８３）ＭＴ映像ディスプレイ株式会社 (176)
【Ｆターム（参考）】
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