JPS6348387B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、蒸発させることのできるゲツタ金属
の供給源を収容する第一金属ホルダと、上記第一
金属ホルダの外面に連結され加熱した際にガスを
放出する物質からなるガス供給源を収容する第二
金属ホルダとを具えたゲツタ装置を像表示管内に
設け、上記表示管を排気し、次いで上記ゲツタ装
置を誘導加熱して上記ガス供給源からガスを放出
させかつ上記ゲツタ金属供給源からゲツタ金属を
蒸発させることにより像表示管を製造する方法に
関するものである。

さらに本発明はかかる方法により製造された像
表示管並びに上述の方法に使用するのに適したゲ
ツタ装置に関するものである。

かかる方法は米国特許第3768884号明細書に披
瀝されている。この既知方法では第一金属ホルダ
は誘導加熱できる材料のリングであり、このリン
グ内に蒸発させようとするゲツタ金属とガス放出
物質の第一ガス供給源とを入れる。第二金属ホル
ダはガス放出物質からなる第二ガス供給源であ
る。かかる第一および第二の金属ホルダを互に分
離されるよう配置して、誘導加熱中に第二ホルダ
温度が第一ホルダ温度より遅れるようにする。こ
のようにして、先ず第一ガス供給源からガスが放
出され、次いでゲツタ物質が蒸発し、かかる蒸発
中に第二ガス供給源からガスが放出される。かか
る既知方法の目的は、蒸発ゲツタ金属に作用する
放出ガスの散乱作用が、１個の単一ガス供給源の
みを使用した場合より長時間にわたつて生起する
ようにすることである。

既知のゲツタ装置は比較的低い温度でガスを放
出物するガス供給源を使用する場合に適してい
る。使用されることの多いこの範ちゆうに属する
ガス供給源は窒化鉄（Fe₄N）で、これは約500℃
で分解し始める。しかし、窒化鉄の使用は、ゲツ
タ装置自体の製造および上記ゲツタ装置を使用し
ようとする表示管の製造の両者に関していくつか
の制約を伴う。例えば、窒化鉄の低い分解温度は
ゲツタ装置の脱ガス中の最大許容温度を制約す
る。さらに窒化鉄は約450℃の湿つた空気の作用
に耐えることができないが、かかる条件はカラー
テレビジヨン表示管の製造中に表示窓と表示管の
円錐部とを封鎖用ガラスにより一体に封着する場
合に生起する。そこで窒化鉄を使用する場合には
表示窓と円錐部とを一体に封着する前にゲツタ装
置を表示管内に設けることができない。このこと
は就中、英国特許第1226728号明細書に記載され
ているように、管壁の一部上にその内側に設けら
れた抵抗層を有するカラー表示管を製造する場合
に、重大な制約になる。この抵抗層は表示管の頚
部と円錐部との転位部分附近に位置させる。この
ことはゲツタ装置を表示管内で頚部と円錐部との
転移部分から遠く離れた個所に取付けてゲツタ装
置から蒸着したゲツタ金属により抵抗層が電気的
に短絡するのを回避することを必要とする。この
場合には、普通表示管の頚部と円錐部との転位部
分に接近することは困難であるので、表示管の円
錐部を表示管の窓部に封着させる前に、頚部と円
錐部との転位部分から遠く離れた個所にゲツタ装
置を設けることができるようにすることが極めて
必要である。またかかる必要性は、表示管の頚部
に組込まれた電子銃システムに弾性金属条片によ
りゲツタ装置を組込む通常の操作を省略して上記
弾性金属条片が電子銃システムにおよぼす力を回
避する場合にも存在する。

窒化鉄に関する上述の制約を示さないガス供給
源は英国特許第1405045号明細書に披瀝されてい
る。この明細書ではガス供給源はガス放出物質で
ある窒化ゲルマニウムGe₃N₄である。窒化ゲルマ
ニウムは安定な化合物で、全く問題なく450℃以
上の温度の湿つた空気に曝すことができる。しか
し、窒化鉄と較べると、窒化ゲルマニウムは比較
的高い分解温度を有する。この結果、ゲツタ装置
を加熱した際に、この装置内に収容されているガ
ス供給源はゲツタ金属の蒸発中にのみその窒素を
放出する。表示管の内面にゲツタ金属層を生成さ
せ、この層をその厚さ全体にわたつて多孔質と
し、従つて易吸収性とするには、ゲツタ装置の加
熱中およびゲツタ装置の蒸発開始前に、ガス供給
源から放出されたガスが表示管内で約133×10^-3
〜666×10^-2の十分なガス圧を示すことが必要で
ある。

本発明の目的は、比較的高い温度でガスを放出
するガス供給源を具えたゲツタ装置を使用してい
るにも拘らず、ゲツタ金属が蒸発し始める前に上
記ガス放出が大部分完了する像表示管を製造する
方法を得ようとするにある。

このために、本発明は、蒸発させることのでき
るゲツタ金属の供給源を収容する第一金属ホルダ
と、上記第一金属ホルダの外面に連結され加熱し
た際にガスを放出する物質からなるガス供給源を
収容する第二金属ホルダとを具えたゲツタ装置を
像表示管内に設け、上記表示管を排気し、次いで
上記ゲツタ装置を誘導加熱して上記ガス供給源か
らガスを放出させかつ上記ゲツタ金属供給源から
ゲツタ金属を蒸発させることにより像表示管を製
造するに当り、上記第二金属ホルダを、上記ゲツ
タ装置の誘導加熱中に上記第一金属ホルダ内で生
ずる誘導電流を流すための電気的分路として作用
させることを特徴とする像表示管の製造方法を提
供する。

誘導加熱中にゲツタ装置は先ず誘導磁界により
ゲツタ装置内に生ずる誘導電流が最大となる区域
において温度上昇を示す。高周波誘導磁界が存在
する場合には、ゲツタ装置は先ず外側で温度上昇
を示す。このことはゲツタ装置の金属ホルダが温
度の点でホルダの充填材より先行することを意味
する。本発明においては、第一金属ホルダで生じ
る誘導電流が少くとも部分的に第二金属ホルダを
流れるように第二金属ホルダを第一金属ホルダの
外面に連結することにより、上述の事実を利用す
る。このようにして、第二金属ホルダの温度を第
一金属ホルダの内容物より先行させることができ
る。第二金属ホルダの内容物の熱容量が第一金属
ホルダの内容物の熱容量より小さい結果、第二金
属ホルダの内容物は第一金属ホルダの内容物より
早く温度上昇を示す。従つて、ガス放出物質は、
その比較的高い分解温度にも拘らず、ゲツタ金属
が第一金属ホルダから蒸発し始める前に、ガスを
放出する。

本発明の一例では、第二金属ホルダを本質的に
ガス供給源を収容する空所を有する金属条片から
構成し、この金属条片を第一金属ホルダの外面に
沿つて位置させ、かつ空所の両側に位置する場所
で第一金属ホルダに連結する。この場合には、金
属条片は第一ホルダ内で生ずる誘導電流を流すた
めの電気的分路として作用する。

本発明の他の例では、ガス供給源は約700℃よ
り高い温度においてのみそのガスを放出するガス
放出物質である。かかるガス供給源の利点は、ゲ
ツタ装置を約650℃まで予備ガス除去処理するこ
とができ、この結果、表示管内に設けたゲツタ金
属層によつては吸収されないガス例えばアルゴン
を表示管から効果的に除去できることである。こ
のことは重要であつて、その理由はゲツタ装置を
使用した表示管の寿命がかかるガスによつて短か
くなることがあるからである。

極めて適当なガス放出物質は窒化ゲルマニウ
ム、特にGe₃N₄からなる。窒化ゲルマニウムは耐
薬品性の特に大きい化合物で、真空中では約825
℃で分解を始め、約900℃で極めて迅速に分解す
る。かかるガス供給源を耐薬品性の大きいゲツタ
金属供給源と組合せて使用する場合には、既知の
ゲツタ装置と較べて、表示管製造の際に表示管の
窓部と円錐部とを一体に封着する前に管容器内に
ゲツタ装置を設けることができる利点を有するゲ
ツタ装置が得られる。既述のように、このことは
管壁の一部上にその内側に設けられた抵抗層を有
する表示管を製造する際に特に重要である。

しかし、本発明のゲツタ装置は白黒表示管を製
造する際に使用することもできる。周囲雰囲気の
作用に対する本発明のゲツタ装置の抵抗性は大き
な利点である。この理由はゲツタ装置の有用性を
損うことなしに長時間にわたつてゲツタ装置を貯
蔵できるからである。

本発明を図面を参照して若干の例について説明
する。

第１図および第２図に示すゲツタ装置はニツケ
ルクロム鋼管からなる第一金属ホルダ１を具え、
第一ホルダ内では粉末形態の充填材２が圧縮され
ている。充填材２はゲツタ金属供給源で、このゲ
ツタ金属供給源をバリウムアルミニウム粉末
（BaAl₄）とニツケル粉末とからなりニツケル粉
末含有量が約40〜60重量％である混合物から構成
する。バリウムアルミニウム粉末およびニツケル
粉末の粒度を適当に選定することにより、上記ゲ
ツタ物質供給源が約450℃の湿つた空気に少くと
も１時間以上耐えるようにすることができる。米
国特許第4077899号明細書に記載されているよう
に、かかるゲツタ金属供給源中のニツケル粉末は
その目的のために80ミクロンより小さい平均粒度
および0.15m²／ｇより小さい比表面積を有する
が、バリウムアルミニウム粉末の平均粒度は125
ミクロンより小さい。さらにこのゲツタ装置は第
二金属ホルダ３を具え、ホルダ３はニツケルクロ
ム鋼条片４からなり、空所５を有する。条片４を
空所５の両側でみぞ形部材１の外面７に溶接す
る。粉末形態の窒化ゲルマニウム６のガス供給源
を空所５内で圧縮する。所望に応じて空所５を金
属バンド（図示せず）で被覆することができ、こ
の金属バンドは一方では空所５からのガスの逃散
を妨害しないが、他方では圧縮された窒化ゲルマ
ニウム粒６から離れた固体粒子が表示管内に落ち
るのを防止する。誘導加熱を行なうためにゲツタ
装置に高周波誘導磁界を作用させる。この磁界の
磁力線は第１図に二重矢８で示す。かかる誘導磁
界の結果として、第２図に二重矢９で示す方向を
有する誘導電流が第一金属ホルダ１内に生成す
る。第二ホルダ３が第一ホルダ１に連結されてい
る区域において、上記誘導電流の少くとも一部分
は上記第二ホルダを流れる。第二ホルダ３の充填
材（窒化ゲルマニウム）は第一ホルダの充填材の
約２〜４重量％にすぎないので、第二ホルダ３内
の窒化ゲルマニウムの温度は第一ホルダ１内のバ
リウムアルミニウム粉末とニツケル粉末との混合
物の温度より極めて急激に上昇する。従つてゲツ
タ物質供給源２からバリウムが蒸発し始める前に
窒化ゲルマニウムが分解する。

第１図の第二ホルダ３は第一ホルダ１の外周を
形成する外面に連結されているが、このことは必
ずしも必要ではない。上述と同様に、第二ホルダ
３は第一ホルダ１の底３０を形成する外面に連結
することができる。このことは最大誘導電流が生
ずる第一ホルダ１内の場所によつて左右される。
375kHz程度の比較的高い周波数の誘導磁界では、
最大誘導電流が第一ホルダ１の外周で生ずる。
125kHz程度の比較的低い周波数では、最大誘導
電流が第一ホルダの底３０で生ずる。

本発明のゲツタ装置は表示管容器内にゲツタ装
置が設けられている表示管の製造段階に関して大
きな自由度を与えるので、本発明は製造プロセス
の早期段階で表示管容器内にゲツタ装置を設ける
表示管の製造の際に使用するのに極めて適してい
る。本発明のこの点を第３図について説明する。
第３図に示すカラーテレビジヨン表示管はそれぞ
れガラスから作られた頚部１０、円錐部１１およ
び窓部１２を有する。窓部１２の内側に赤、緑お
よび青の螢光を発する螢光体領域層１３を設け
る。これらの領域は既知のようにラインパターン
またはドツトパターンになつている。さらに表示
管は金属シヤドーマスク１５および磁気遮蔽用キ
ヤツプ１７を具え、これらの両者を金属支持フレ
ーム１６に取付ける。バリウムアルミニウム粉末
とニツケル粉末との混合物の形態のゲツタ金属供
給源２１を本発明のゲツタ装置の環状金属ホルダ
２０内に位置させる。窒化ゲルマニウムの形態の
窒素供給源をホルダ２０に溶接したホルダ２８内
に位置させる。金属条片１９をホルダ２０に溶接
し、金属条片１９を遮蔽用キヤツプ１７に２２で
連結する。あるいはまた、金属条片１９を管壁に
封入した電圧接点２６に接続することができる。
上記ゲツタ装置をその所定位置に設けた後に、窓
部１２を封鎖用ガラス１８により円錐部１１に真
空密に封着させる。かかる処理は約１時間続き、
約450℃の炉内で行われる。かかる処理の間に封
鎖用材料１８から水蒸気が放出される。本発明の
ゲツタ装置は全く問題なくかかる環境に曝すこと
ができる。封鎖処理が完了した後に、３種の電子
ビームを発生することのできる電子銃システム１
４を表示管の頚部内に配置し、次いで表示管を排
気する。

最後に、ゲツタ装置（２０，２８）を、先ず窒
化ゲルマニウムの熱分解により窒素を表示管内に
導入し、次いで発熱反応をバリウムアルミニウム
とニツケルとの間で開始させ、蒸発し窒素によつ
て散乱したバリウムをマスク１５と遮蔽用キヤツ
プ１７とにより限定される容積の内側に位置する
表面上にゲツタ金属の薄層として堆積させる温度
範囲にする。ゲツタ装置の位置および空間的配置
方向は、表示管の内面上に設けた抵抗層２５のう
ち、２４で示すラインと電子銃システム１４との
間に位置する部分がバリウムで被覆されないよう
に決める。抵抗層２５の目的は、制御回路に接続
されたある構成部品にとつて、表示管内で生じる
ことのある高い電圧破壊によつて生じることのあ
る有害な結果を、最小にすることである。ゲツタ
装置を電子銃システムに接続するかあるいはゲツ
タ装置を上記電子銃システムに接続された部品に
接続する普通の接続においては、上記抵抗層２５
は堆積したバリウムによつて短絡するが、かかる
短絡はゲツタ装置を上述の位置に配置することに
より防止される。

本発明をゲツタ金属供給源がバリウムアルミニ
ウム粉末とニツケル粉末との混合物でありかつガ
ス供給源が窒化ゲルマニウムであるゲツタ装置に
ついて説明したが、本発明はこの場合に限定され
るものではない。また本発明は他のゲツタ金属、
例えば、ストロンチウム、カルシウムまたはマグ
ネシウムを使用する場合にも用いることができ
る。耐薬品性ゲツタ金属供給源を得るには、上述
の手段以外の手段を用いることができる。例え
ば、上記ゲツタ金属供給源中のニツケル粉末の代
りに耐薬品性の一層大きいニツケル−チタン化合
物または鉄チタン化合物を使用することができ
る。また雰囲気に曝されるゲツタ金属供給源の表
面を保護層、例えば、アルミニウムまたは有機ケ
イ素化合物の保護層で被覆することができる。か
かる後者の手段はガス供給源に関しても用いるこ
とができるが、普通かかる手段を用いることは不
必要である。その理由は一般的に比較的高い分解
温度を有するガス放出物質は低い分解温度を有す
るガス放出物質より耐薬品性が大きいからであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法に使用するのに適したゲツ
タ装置の１例の断面図、第２図は第１図のゲツタ
装置の平面図、第３図は第１図のゲツタ装置を使
用して製造したカラーテレビジヨン表示管の軸線
方向の断面図である。 １……第一金属ホルダ（みぞ形部材）、２……
充填材（ゲツタ物質供給源）、３……第二金属ホ
ルダ、４……ニツケルクロム鋼条片、５……空
所、６……窒化ゲルマニウム（窒化ゲルマニウム
粒）、７……通路１の外面、８……磁力線の方向
を示す二重矢、９……誘導電流の方向を示す二重
矢、１０……頚部、１１……円錐部、１２……窓
部、１３……螢光体領域層、１４……電子銃シス
テム、１５……シヤドーマスク、１６……金属支
持フレーム、１７……磁気遮蔽用キヤツプ、１８
……封鎖用ガラス（封鎖用材料）、１９……金属
条片、２０，２８……ホルダ、（２０，２８）…
…ゲツタ装置、２１……ゲツタ金属供給源、２２
……金属条片１９と遮蔽用キヤツプ１７との連結
個所、２４……バリウムで被覆しない限界を示す
ライン、２５……抵抗層、２６……電圧接点、３
０……第一ホルダ１の底。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 蒸発させることのできるゲツタ金属の供給源
   を収容する第一金属ホルダと、上記第一金属ホル
   ダの外面に連結され加熱した際にガスを放出する
   物質からなるガス供給源を収容する第二金属ホル
   ダとを具えたゲツタ装置を像表示管内に設け、上
   記表示管を排気し、次いで上記ゲツタ装置を誘導
   加熱して上記ガス供給源からガスを放出させかつ
   上記ゲツタ金属供給源からゲツタ金属を蒸発させ
   ることにより像表示管を製造するに当り、 上記第二金属ホルダを、上記ゲツタ装置の誘導
   加熱中に上記第一金属ホルダ内で生ずる誘導電流
   を流すための電気的分路として作用させることを
   特徴とする像表示管の製造方法。 ２ 第二金属ホルダを本質的にガス供給源を収容
   する空所を有する金属条片から構成し、この金属
   条片を第一金属ホルダの外面に沿つて位置させ、
   かつ上記空所の両側に位置する場所で上記第一金
   属ホルダに連結する特許請求の範囲１記載の方
   法。 ３ ガス供給源が700℃より高い温度においてそ
   のガスを放出するガス放出物質である特許請求の
   範囲１または２記載の方法。 ４ ガス放出物質が窒化ゲルマニウムである特許
   請求の範囲３記載の方法。 ５ ガス放出物質が実質的にGe₃N₄からなる特許
   請求の範囲３または４記載の方法。 ６ 像表示管がカラーテレビジヨン表示管であ
   り、その管容器は封鎖用ガラスにより一体に真空
   密に封着された円錐部および窓部を具え、上記円
   錐部と窓部とを一体に封着する前に上記管容器の
   内側の所定位置にゲツタ装置を設ける特許請求の
   範囲１、２、３、４または５記載の方法。 ７ 像表示管において、 蒸発させることのできるゲツタ金属の供給源を
   収容する第一金属ホルダと、上記第一金属ホルダ
   の外面に連結され加熱した際にガスを放出する物
   質からなるガス供給源を収容する第二金属ホルダ
   とを具えたゲツタ装置を上記像表示管内に設け、
   上記表示管を排気し、次いで上記ゲツタ装置を誘
   導加熱して上記ガス供給源からガスを放出させか
   つ上記ゲツタ金属からゲツタ金属を蒸発させ、上
   記ゲツタ装置の誘導加熱中に上記第二金属ホルダ
   を、上記第一金属ホルダ内で生ずる誘導電流を流
   すための電気的分路として作用させて作つたこと
   を特徴とする像表示管。 ８ 蒸発させることができ誘導加熱により放出さ
   せることができるゲツタ金属の供給源を収容する
   第一金属ホルダと、上記第一金属ホルダの外面に
   連結され加熱した際にガスを放出する物質からな
   るガス供給源を収容する第二金属ホルダとを具え
   たゲツタ装置において、 上記第二金属ホルダが上記誘導加熱中に上記第
   一金属ホルダ内で生ずる誘導電流を流すための電
   気的分路を構成することを特徴とするゲツタ装
   置。 ９ 第二金属ホルダを本質的にガス供給源を収容
   する空所を有する金属条片から構成し、この金属
   条片を第一金属ホルダの外面に沿つて位置させ、
   かつ上記空所の両側に位置する場所で上記第一金
   属ホルダに連結した特許請求の範囲８記載の装
   置。 １０ ガス供給源が約700℃より高い温度におい
   てそのガスを放出するガス放出物質である特許請
   求の範囲８または９記載の装置。 １１ ガス放出物質が窒化ゲルマニウムである特
   許請求の範囲１０記載の装置。 １２ ガス放出物質が実質的にGe₃N₄からなる特
   許請求の範囲１０または１１記載の装置。