(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光体励起手段が配置され、一部にアライメントマークが形成された第１の基板、および前記蛍光体励起手段により発光する蛍光体が配置され、一部にアライメントマークが形成された第２の基板が、その周囲において接合材を介して接合されてなる画像形成装置を製造する装置において、
該製造装置が、
真空チャンバー、該真空チャンバー内に前記第１の基板および／または第２の基板をＸ，Ｙ，θ方向に動かす位置調整手段、該第一の基板及び第二の基板に形成されたアライメントマークを検出する検出手段、前記第１の基板または第２の基板をＺ方向に動かす位置調整手段、前記第１の基板および第２の基板を加熱する前記第一の基板または前記第二の基板よりも大きい加熱手段、真空チャンバー内を排気する排気手段、を具備し、前記第１の基板または第２の基板をＸ，Ｙ，θ方向に動かす位置調整手段と前記検出手段と前記加熱手段とが一体に付設されていることを特徴とする画像形成装置の製造装置。
【請求項２】
前記Ｚ方向に動かす位置調整手段が、加圧手段を兼ねていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の製造装置。
【請求項３】
前記真空チャンバー内に、気体を導入するための導入管を有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の画像形成装置の製造装置。
【請求項４】
前記気体が、表面伝導型電子放出素子用の活性化ガスであることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置の製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電子放出素子としては大別して熱電子放出素子と冷陰極電子放出素子を用いた２種類のものが知られている。冷陰極電子放出素子には電界放出型（以下、ＦＥ型という）、金属／絶縁層／金属型（以下、ＭＩＭ型という）や表面伝導型電子放出素子等がある。
【０００３】
ＦＥ型の例としては  Ｗ．Ｐ．Ｄｙｋｅ  ＆  Ｗ．Ｗ．Ｄｏｌａｎ，"Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ"，Ａｄｖａｎｃｅ  ｉｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，８，８９（１９５６）  あるいはＣ．Ａ．Ｓｐｉｎｄｔ，"ＰＨＹＳＩＣＡＬ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  ｔｈｉｎ−ｆｉｌｍ  ｆｉｅｌｄ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｃａｔｈｏｄｅｓ  ｗｉｔｈ  ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ  ｃｏｎｅｓ"，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，４７，５２４８（１９７６）  等に開示されたものが知られている。
【０００４】
ＭＩＭ型の例としては  Ｃ．Ａ．Ｍｅａｄ，"Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｔｕｎｎｅｌ−Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｅｖｉｃｅｓ"，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，３２，６４６（１９６１）等に開示されたものが知られている。
【０００５】
表面伝導型電子放出素子型の例としては、Ｍ．Ｉ．Ｅｌｉｎｓｏｎ，Ｒａｄｉｏ  Ｅｎｇ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｐｈｙｓ．，１０，１２９０（１９６５）  等に開示されたものがある。
【０００６】
表面伝導型電子放出素子は、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ある。この表面伝導型電子放出素子としては、前記エリンソン等によるＳｎＯ2薄膜を用いたもの、Ａｕ薄膜によるもの［Ｇ．Ｄｉｔｔｍｅｒ："Ｔｈｉｎ  Ｓｏｌｉｓ  Ｆｉｌｍｓ，"９，３１７（１９７２）］、Ｉｎ2Ｏ3／ＳｎＯ2薄膜によるもの［Ｍ．Ｈａｒｔｗｅｌｌ  ａｎｄ  Ｃ．Ｇ．Ｆｏｎｓｔａｄ："ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．ＥＤ  Ｃｏｎｆ．"，５１９（１９７５）］、カーボン薄膜によるもの［荒木久  他：真空、第２６巻、第１号、２２頁（１９８３）］等が報告されている。
【０００７】
これらの表面伝導型電子放出素子の典型的な素子構成として、前述のＭ．ハートウェルの素子構成を図７に模式的に示す。図７において、７１は基板、７２，７３は素子電極、７４は導電性膜で、Ｈ型形状のパターンに、スパッタにより形成された金属酸化物薄膜等からなり、後述の通電フォーミングと呼ばれる通電処理により、電子放出部７５が形成される。なお、図中の素子電極間隔Ｌは、０．５〜１ｍｍ、Ｗ'は、０．１ｍｍで設定されている。
【０００８】
従来、これらの表面伝導型電子放出素子においては、電子放出を行う前に導電性膜７４を予め通電フォーミングと呼ばれる通電処理によって電子放出部７５を形成するのが一般的であった。すなわち、通電フォーミングとは、前記導電性薄膜７４両端に、直流電圧あるいは非常にゆっくりとした昇電圧、例えば１Ｖ／分程度を印加通電し、導電性薄膜を局所的に破壊、変形もしくは変質せしめ、電気的に高抵抗な状態にした電子放出部７５を形成することである。
【０００９】
なお、電子放出部７５は、導電性膜７４の一部に亀裂が発生しその亀裂付近から電子放出が行われる。前記通電フォーミング処理をした表面伝導型電子放出素子は、上述導電性薄膜７４に電圧を印加し、素子に電流を流すことにより、上述の電子放出部７５より電子を放出せしめるものである。
【００１０】
前記表面伝導型電子放出素子において、表面伝導型電子放出素子の電子放出部に、炭素、あるいは／ないし、その化合物を、活性化工程と呼ぶ新規な製造方法によって形成することにより、電子放出特性を著しく改善する提案（特開平７−２３５２５５号公報）が行われている。
【００１１】
ここで、活性化工程とは、前記表面伝導型電子放出素子の製造方法において、一対の電極と導電性膜とを形成した素子を真空雰囲気の中に設置し、フォーミング工程を施した後、真空雰囲気中に炭素を有する有機材料気体を導入し、前記素子に適宜選択されたパルス状の電圧を数分〜数十分間、印加する工程である。本工程は、電子放出素子の特性、すなわち、電子放出電流Ｉｅが、電圧に対してしきい値をもちながら、著しく増加し、改善される工程である。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の電子放出素子を用いた画像形成装置においては、下記のような問題を生ずる場合がある。
（１）  大型の画像形成装置においては、複数の電子放出素子を形成した電子源基板（リアプレート）と、蛍光体等が形成されたフェイスプレートとを所望の相対位置を保つように位置決めし、数ｍｍ以下の所定の距離で組み合わせて仮止めを施した後、フリットガラス等の接着部材が軟化する温度まで昇温し加圧して張り合わせ、真空外囲器を形成している（この工程を加熱封着工程と呼ぶ）が、電子源基板とフェイスプレートの距離が小さく、ガスに対するコンダクタンスが小さいために、前記封着工程に続く画像形成装置内の排気工程において、排気管を介して十分な真空度まで排気するのに時間がかかる、あるいは短時間で上記排気工程を終了すると上記装置内の真空度が悪い、ないしは圧力むらが生じ、その結果安定した電子放出特性に必要な真空度が得られない場合があった。
【００１３】
また、電子放出素子と蛍光体との相対配置は色ずれ等を防ぐために高い位置精度を要求されるが、封着工程での熱膨張や封着に用いられるフリットガラスの軟化による位置ずれ等により必要とされる位置精度が得られない場合があった。真空内で封着したものとして特開平６−１９６０９４号公報において、低融点ロッドガラスを用い、重ね合わせて真空装置へ導入する方法が開示されているが、この場合においてもフリット溶融によるずれが避けられない。
【００１４】
さらに前記画像形成装置に用いられる電子放出素子が表面伝導型電子放出素子の場合、前記表面伝導型電子放出素子の活性化工程に伴うガスの真空外囲器内への導入においては、前記フェイスプレートとリアプレートの間隔を数ｍｍ以下に保って張り合わされた真空外囲器内に、排気管を介して前記ガスの導入が行なわれるため、排気管および真空外囲器のガスに対するコンダクタンスが小さく、容器（真空外囲器）内全域にわたって、一定の圧力を得にくく、一定になるまで長時間を要する等、製造上の問題があった。
【００１５】
（２）  表面伝導型電子放出素子においては前記活性化工程を行った後、電子源の基板、あるいは画像形成装置を構成する部材、例えば、蛍光体を有するフェイスプレートには、活性化工程で用いたガス、および水、酸素、ＣＯ，ＣＯ2、水素等が吸着されており、電子放出特性の安定化、および残存するガスによる放電等を防ぐには、該吸着されたガス等を除去する必要があり、そのためには、前記封着工程の後に真空外囲器をベーキングしながら排気管を介して排気する工程が必要であった。
【００１６】
しかし、この工程は容器および排気管のガスに対するコンダクタンスが小さいために部材から発生するガスを必ずしも十分に排気できずに安定した電子放出特性が得られず、輝度むらや寿命の低下等が発生する場合があった。
【００１７】
さらに、これら問題点を解決し、脱ガスした各部材への水、酸素、水素、ＣＯ，ＣＯ2等の再吸着による再汚染の発生しない一貫した画像形成装置の製造装置が望まれていた。
【００１８】
本発明の目的は、上記の問題点が解消された画像形成装置の製造装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる画像形成装置は、蛍光体励起手段が配置され、一部にアライメントマークが形成された第１の基板、および前記蛍光体励起手段により発光する蛍光体が配置され、一部にアライメントマークが形成された第２の基板が、その周囲において接合材を介して接合されてなる画像形成装置を製造する装置において、該製造装置が、真空チャンバー、該真空チャンバー内に前記第１の基板および／または第２の基板をＸ，Ｙ，θ方向に動かす位置調整手段、該第一の基板及び第二の基板に形成されたアライメントマークを検出する検出手段、前記第１の基板または第２の基板をＺ方向に動かす位置調整手段、前記第１の基板および第２の基板を加熱する前記第一の基板または前記第二の基板よりも大きい加熱手段、真空チャンバー内を排気する排気手段、を具備し、前記第１の基板または第２の基板をＸ，Ｙ，θ方向に動かす位置調整手段と前記検出手段と前記加熱手段とが一体に付設されていることを特徴とする画像形成装置の製造装置である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、画像形成装置の製造方法の一例および本発明の参考となる平板型画像形成装置用製造装置を図１に示す。図１において１０は真空チャンバ、１１は活性化工程等に使用されるガス等を真空チャンバ内に導入するためのガス導入管、１２は真空排気用の排気管、１４１は画像表示部分を含むフェイスプレート、１４５は電子源が形成されているリアプレート、２２は支持枠、２３は１４１と１４５と２２を接続するための接合部材であり、主に低融点ガラスからなるフリットガラスである。
【００２１】
図１では接合部材２３は、フェイスプレートおよびリアプレートに予め形成されているが、支持枠２２のフェイスプレートおよびリアプレートへの接合面に予め形成してもよい。また、フリットガラスは仮焼成により、有機物を予め除去しておくことが望ましい。
【００２２】
３０はフェスプレートのＸ，Ｙ，θ方向の位置を調整するための位置調整手段であるステージ、３１はフェイスプレートを加熱するための加熱手段である加熱板、３２はフェイスプレートのＺ方向位置調整手段であり、フェイスプレート、リアプレートおよび支持枠を接触させた後に加圧する機構を兼ねている。３３はリアプレートのＸ，Ｙ，θ方向の位置を調整するための位置調整手段であるステージ、３４はリアプレートを加熱するための加熱手段である加熱板である。
【００２３】
図１においてはフェイスプレートが装置上方、リアプレートが装置下方に設置されているが設置場所はこれに限定されるものではなく、どちらを上方に設置するかは適宜選択すればよい。また、フェイスプレートおよびリアプレートのＸ，Ｙ，θ方向位置調整手段であるステージ３０，３３は、必ずしもフェイスプレート、リアプレート双方に必要ではない。また、加熱板とステージ３０，３３との間には、断熱材等の断熱構造を有することが好ましい。
【００２４】
フェイスプレート１４１、およびリアプレート１４５は不図示の固定治具により加熱板３１，３４にそれぞれ固定されている。このとき電子源が表面伝導型電子放出素子を使用するものであれば、前述したフォーミングを予め行ってもよく、またこの真空チャンバ内で行ってもよい。また、支持枠２２のリアプレート１４５、およびフェイスプレート１４１への接着個所には予めフリットガラスが配設されている。
【００２５】
また、大型の表示パネルを構成するときにはスペーサと呼ばれる耐大気圧構造体を予めフェイスプレート側もしくは電子源側に接着しておくが、このとき同時に支持枠をフェイスプレート側もしくは電子源側に接着しておいても構わない。このように加熱板３１，３４にそれぞれフェイスプレート、電子源（リアプレート）を固定し、十分なガスに対するコンダクタンスを確保できる距離をおいてガラスフリットの軟化点付近まで温度を上昇させながら排気口１２から真空排気を行う。
【００２６】
電子源が表面伝導型電子放出素子を用いるものであれば、コンダクタンスを確保（フェイスプレートとリアプレートとを支持枠の高さ以上に離した状態）したままで活性化ガスを導入し、前述した活性化を行った後、ガラスフリットの軟化点付近まで温度を上昇させながら排気することが、活性化ガスの吸着等の影響を回避する上で好ましく、また、ある程度ガスが残った状態で加熱する方が、フェイスプレート、リアプレート、支持枠等が均一に加熱されるので好ましい（図１（ａ）参照）。
【００２７】
十分に真空排気を行い、部材からの脱ガスやガラスフリットから発生する水や酸素等が所望の値以下になったことをチャンバ内雰囲気測定装置にて確認した後にフェイスプレートとリアプレートが所定の位置関係を保つようにフェイスプレートのＸ，Ｙ，θ方向調節ステージ３０、あるいはリアプレートのＸ，Ｙ，θ方向調節ステージ３３、あるいはその両方を用いてフェイスプレートとリアプレートの相対位置関係の調節を行いながらフェースプレートのＺ方向調整機構を用いてフェイスプレートとリアプレート、および支持枠を接触させ、加圧を行う。
【００２８】
一定時間加圧、およびフェイスプレートとリアプレートの相対位置の調整を行いながら温度を保持した後、所定の温度プロファイルにて温度を下げ、ガラスフリットを硬化させて張り合せを行う（図１（ｂ）参照）。なお、フェイスプレートとリアプレートの相対位置の調整はガラスフリットの軟化点より所望の温度まで下がり、フリットが硬化し始めながらもある程度の流動性を保っている状態まで行われる。
【００２９】
さらに温度を下げてガラスフリットを完全に硬化させた後、室温程度まで徐々に冷却し、真空チャンバから取り出す（図１（ｃ）参照）。なお、ここでは、電子放出素子として、表面伝導型電子放出素子を用いたが、本発明はこれに限るものではない。電子放出素子として電界放出型電子放出素子等、前述の冷陰極電子放出素子に好ましく適用される。
【００３０】
また、さらに電子放出素子として電界放出型電子放出素子を用いた際には、ガス導入管１１から封着前に水素を導入し、封着された真空容器内に水素を残存させ、エミッターの酸化による電子放出特性の経時劣化を抑制することができる。なお水素の分圧としては、１０-7〜１０-3ミリバール程度が好ましい。
【００３１】
上記活性化ガス導入に用いたガス導入管１１をプラズマを発生させるためのガスを導入するために用いれば、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）の製造にも適用できる。よって、以下に示す本発明の製造装置は平板型画像形成装置であれば、どのようなタイプのものであれ、フレキシブルに対応可能である。
【００３２】
【実施例及び参考例】
実施例及び参考例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例及び参考例によりなんら限定されるものではない。
【００３３】
［参考例１］
本例において、図６に示す構成の画像形成装置を作製した。本例では、冷陰極電子放出素子である表面伝導型電子放出素子を電子放出素子として、複数個リアプレートに形成し、フェイスプレートには、蛍光体を設置し、有効表示エリアを対角１５インチとする縦と横の比が３：４のカラー画像形成装置を作成した。まず、本例の画像形成装置を図６を用いて説明し、次にその製造方法の製造フローを示す図２、および図１を参照しながら説明する。
【００３４】
図６は、本例に用いた画像形成装置の斜視図であり、内部構造を示すためにパネルの１部を切り欠いて示している。図中、６５はリアプレート、６６は支持枠、６７はフェースプレートであり、６５〜６７により表示パネルの内部を真空に維持するための気密容器を形成している。気密容器を組み立てるに当たっては各部材の接合に十分な強度と気密性を保持させるため封着する必要がある。
【００３５】
リアプレート６５上には、表面伝導型放出素子６２が、Ｎ×Ｍ個形成されている。（Ｎ，Ｍは２以上の正の整数で、目的とする表示画素数に応じ適宜設定される。例えば、高品位テレビジョンの表示を目的とした表示装置においては、Ｎ＝３０００、Ｍ＝１０００以上の数を設定することが望ましい。本例においては、Ｎ＝３３３、Ｍ＝２５０とした）。
【００３６】
前記Ｎ×Ｍ個の表面伝導型放出素子は、Ｍ本の行方向配線６３（下配線とも呼ぶ）とＮ本の列方向配線６４（上配線とも呼ぶ）により単純マトリクス配線されている。続いて図７を用いて説明する。図７は、表面伝導型電子放出素子の構成を示す模式図であり、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は断面図である。図７において７１は基板、７２と７３は素子電極、７４は導電性薄膜、７５は電子放出部である。
【００３７】
素子電極７２，７３を通じて、導電性薄膜７４にフォーミング処理を施すことで、導電性薄膜を局所的に破壊、変形もしくは変質せしめ、電気的に高抵抗な状態にした電子放出部７５を形成し、さらに、放出電流を著しく改善する活性化工程を該表面伝導型電子放出素子の上述導電性薄膜７４に電圧を印加し、素子に電流を流すことにより、上述の電子放出部７５より電子を放出せしめる（従来技術で述べた特開平７−２３５２５５号公報の開示例と同様）のものである。
【００３８】
また、フェースプレート６７の下面には、蛍光膜６８が形成されている。本例はカラー表示装置であるため、蛍光膜６８の部分にはＣＲＴの分野で用いられる赤、緑、青、の３原色の蛍光体が塗り分けられている。各色の蛍光体は、例えば図８（ａ）に示すようにストライプ状に塗り分けられ、蛍光体のストライプの間には黒色の導電体８１が設けてある。
【００３９】
黒色の導電体８１を設ける目的は、電子ビームの照射位置に多少のずれがあっても表示色にずれが生じないようにすることや、外光の反射を防止して表示コントラストの低下を防ぐこと、電子ビームにより蛍光膜のチャージアップを防止すること等である。黒色の導電体８１には、黒鉛を主成分として用いたが、上記の目的に適するものであればこれ以外の材料を用いてもよい。
【００４０】
また、３原色の蛍光体の塗り分け方は前記図８（ａ）に示したストライプ状の配列に限られるものではなく、例えば図８（ｂ）に示すようなデルタ状配列や、それ以外の配列であってもよい。なお、モノクロームの表示パネルを作成する場合には、単色の蛍光体材料を蛍光膜６８に用いればよく、また黒色導電材料は必ずしも用いなくてもよい。
【００４１】
また、蛍光膜６８のリアプレート側の面には、ＣＲＴの分野では公知のメタルバック６９を設けてある。メタルバック６９を設けた目的は、蛍光膜６８が発する光の一部を鏡面反射して光利用率を向上させることや、負イオンの衝突から蛍光膜６８を保護することや、電子ビーム加速電圧を印加するための電極として作用させることや、蛍光膜６８を励起した電子の導電路として作用させること等である。メタルバック６９は、蛍光膜６８をフェースプレート基板６７上に形成した後、蛍光膜表面を平滑化処理し、その上にＡｌを真空蒸着する方法により形成した。なお、蛍光膜６８に低電圧用の蛍光体材料を用いた場合には、メタルバック６９は用いない。
【００４２】
また、本例では用いなかったが、加速電圧の印加用や蛍光膜の導電性向上を目的として、フェースプレート基板６７と蛍光膜６８との間に、例えばＩＴＯを材料とする透明電極を設けてもよい。
【００４３】
また、Ｄｘ１〜ＤｘｍおよびＤｙ１〜Ｄｙｎ／ならびにＨｖは、当該表示パネルと不図示の電気回路とを電気的に接続するために設けた気密構造の電気接続用端子である。Ｄｘ１〜Ｄｘｍはマルチ電子ビーム源の行方向配線６３と、Ｄｙ１〜Ｄｙｎはマルチ電子ビーム源の列方向配線６４と、Ｈｖはフェースプレートのメタルバック６９と、それぞれ電気的に接続している。
【００４４】
以上、画像形成装置の基本構成を説明した。次に、図１〜２を用いて画像形成装置の製造方法について説明する。
【００４５】
（リアプレートの作成）
（Ｒ−１）  青板ガラスを洗浄し、シリコン酸化膜をスパッタ法で形成したリアプレート上に下配線をスクリーン印刷で形成した。次に、下配線と上配線間に層間絶縁層を形成する。さらに、上配線を形成した。次に、下配線と上配線とに接続された素子電極を形成した。
【００４６】
（Ｒ−２）  次いで、ＰｄＯからなる導電性薄膜をスパッタ法で形成した後、パターニングし、所望の形態とした。
【００４７】
（Ｒ−３）  支持枠を固定するためのフリットガラスを印刷によって、所望の位置に形成した。
以上の工程により、単純マトリクス配線した表面伝導型放出素子、支持枠用の接着材等が形成されたリアプレートを作成した。
【００４８】
（フェースプレートの作成）
（Ｆ−１）  青板ガラス基板に蛍光体、黒色導電体を印刷法により形成した。蛍光膜の内面側表面の平滑化処理を行い、その後Ａｌを真空蒸着等を用いて堆積させメタルバックを形成した。
【００４９】
（Ｆ−２）  支持枠を固定するためのフリットガラスを印刷によって、所望の位置に形成した。
以上の工程により、３原色の蛍光体がストライプ状に配設された蛍光体、および
支持枠用の接着材等をフェイスプレートに形成した。
【００５０】
（ＦＲ−１）  次に、上記工程により作成されたフェイスプレート、リアプレートおよび支持枠を本発明の製造装置である真空チャンバ内に導入し、それぞれ、加熱板３１，３４に固定した後、真空排気を行った（図１（ａ）参照）。
【００５１】
（ＦＲ−２）  十分な真空度に達した後で、容器外端子Ｄｘｏ１〜ＤｏｘｍとＤｏｙ１〜Ｄｏｙｎを通じ電子放出素子に電圧を印加し、導電性薄膜７４にフォーミング工程を行った。その後、活性化ガスとしてアセトンを１０-4Ｔｏｒｒ導入して、活性化を行った。
【００５２】
（ＦＲ−３）  真空排気を行いながら所定のプロファイルにて温度を上昇させ、フェイスプレート、リアプレートに吸着した活性化ガスや水、酸素、一酸化炭素等の脱ガスを行いながら封着温度まで昇温した。このときの封着温度は接着に用いるフリットガラスによって決定されるが、この場合は４１０℃に設定した。
【００５３】
（ＦＲ−４）  １０-7Ｔｏｒｒ程度の真空度まで排気した後、封着温度を保ちつつ３０および３３に示すＸ，Ｙ，θの調整ステージにて電子源とフェイスプレートの位置合わせを行いながら電子源、フェイスプレート、支持枠を接触させ、加圧させた状態を１０分間保持した後、毎分３℃で温度を下げていき、封着温度から１０℃下げたところで位置合わせを中止し、３０および３３のステージをフリーにし、室温まで徐冷した（図１（ｂ）参照）。
【００５４】
（ＦＲ−５）  室温まで冷却した後、真空チャンバから取り出し、封止後の真空度を維持するために、高周波加熱法によりゲッター処理を行った（図１（ｃ）参照）。
【００５５】
以上のようにして完成した画像形成装置において、各電子放出素子には、容器外端子Ｄｘ１〜Ｄｘｍ，Ｄｙ１〜Ｄｙｎを通じ、走査信号および変調信号を不図示の信号発生手段よりそれぞれ、印加することにより、電子放出させ、高圧端子Ｈｖを通じ、メタルバック６９に数ｋＶ以上の高圧を印加し、電子ビームを加速し、蛍光膜６８に衝突させ、励起・発光させることにより画像を表示した。その結果、電子放出素子、蛍光体の位置ずれがなく、位置ずれに起因した輝度ばらつきや、混色は観察されなかった。
【００５６】
［参考例２］
本例は、電子放出素子に、冷陰極電子放出素子の一種である電界放出素子を用いた画像形成装置であり、軽量化を図るために、耐大気圧部材として、スペーサを設置した場合である。
【００５７】
まず、電界放出素子について図９を用いて説明し、次いで、上記電界放出素子を用いた画像形成装置について、図１０を用いて説明する。図９において、１３１はリアプレート、１３２はフェイスプイレート、１３３は陰極、１３４はゲード電極、１３５はゲート／陰極間の絶縁層、１３８はゲートと収束電極間の絶縁層、１３６は収束電極である。図１０において、１４１はフェイスプレート、１４３は支持枠、１４５はリアプレート、１４７はスペーサである。
【００５８】
画像形成装置の有効表示エリアの大きさは、縦と横の比が３：４で、対角１０インチである。なお、フェイスプレート１４１、リアプレート１４５間の間隙は１．５ｍｍである。
次に、工程図２、作成概念図１を用いて、画像形成装置の製造方法について説明する。
【００５９】
（リアプレートの作成）
（Ｒ−１）  青板ガラスを基板として洗浄し、公知の方法によって、図９に示す陰極（エミッター）、ゲート電極、配線等を作成した。なお、陰極材料はＭｏとした。
【００６０】
（Ｒ−２）  支持枠を固定するためのフリットガラスを印刷によって、所望の位置に形成した。
【００６１】
以上の工程により、リアプレートに単純マトリクス配線した、電界放出型放出素子、支持枠用の接着材を形成した。
【００６２】
（フェースプレートの作成）
（Ｆ−１）  青板ガラス基板に透明導電体、蛍光体、黒色導電体を印刷法により形成した。蛍光膜の内面側表面の平滑化処理を行い、その後Ａｌを真空蒸着等を用いて堆積させメタルバックを形成した。
【００６３】
（Ｆ−２）  青板ガラスを基板として、支持枠を固定するためのフリットガラスを印刷によって、所望の位置に形成した。さらに、スペーサを黒色導体に、フリットで接着した。
以上の工程により、３原色の蛍光体がストライプ状に配設された蛍光体、および支持枠用の接着材、スペーサ等をフェイスプレートに形成した。
【００６４】
（ＦＲ−１）  次に、参考例１と同様に、上記フェイスプレート、リアプレートおよび支持枠を真空チャンバ内に導入し、真空排気を行った。
【００６５】
（ＦＲ−２）  真空排気を行いながら所定のプロファイルにて温度を上昇させ、水、酸素、一酸化炭素等の脱ガスを行いながら封着温度まで昇温した。このときの封着温度は接着に用いるフリットガラスによって決定されるが、この場合は４１０℃に設定した（図１（ａ）参照）。
【００６６】
（ＦＲ−３）  １０-7Ｔｏｒｒ程度の真空度まで排気し、真空容器を封着した後、容器を内部に水素が残るように、真空チャンバ内に導入管１１から水素の分圧が１０-5ミリバールになるように水素を導入した。その後、封着温度を保ちつつ３０および３３に示すＸ，Ｙ，θの調整ステージにて電子源とフェイスプレートの位置合わせを行いながら電子源、フェイスプレート、支持枠を接触させ、加圧させた状態を１０分間保持した後、毎分３℃で温度を下げていき、封着温度から１０℃下げたところで位置合わせを中止し、３０および３３のステージをフリーにし、室温まで冷却した（図１（ｂ）参照）。
【００６７】
（ＦＲ−４）  室温まで冷却した後、真空チャンバから取り出して、封止後の真空度を維持するために、高周波加熱法によりゲッター処理を行った（図１（ｃ）参照）。
【００６８】
以上のようにして完成した図１０に示す画像形成装置において、各電子放出素子には、容器外端子を通じ、信号の不図示の信号発生手段よりそれぞれ、印加することにより、電子放出させ、高圧端子Ｈｖを通じ、メタルバックに２ｋＶの高圧を印加し、電子ビームを加速し、蛍光膜に衝突させ、励起・発光させることにより画像を表示した。その結果、電子放出素子、蛍光体の位置ずれがなく、位置ずれに起因した輝度ばらつきや、混色は観察されなかった。
【００６９】
［実施例１］
本実施例は、表面伝導型電子放出素子を用いた画像形成装置の製造装置の例である。以下、図４の工程フロー図と図５の装置模式図を用いて説明する。まず、装置について説明する。
【００７０】
本実施例の製造装置において、１０はロードロック式真空チャンバ、４２はオイルフリーの真空排気装置、３９は活性化工程に用いるガスのボンベ、３７はフォーミングおよび活性化工程に用いる電圧源、３４はリアプレート加熱装置、３４'はフェイスプレート加熱装置、３０，３３はリアプレートもしくはフェイスプレートの位置微調整機構、３２はフェイスプレートあるいはリアプレート１４１をＺ軸方向に移動し、また、フェイスプレートとリアプレートの加圧する機構、３６はフェイスプレートおよびリアプレートに形成された位置合わせ用パターン（アライメントマーク）の位置を観測するための検出手段であるＣＣＤ、３５はリアプレートに形成された位置合わせ用のパターン（アライメントマーク）とフェイスプレートに形成されたパターンを照らすための光源、４０は３６から信号を受け取ってフェイスプレートとリアプレートの相対位置関係を算出する画像認識／演算装置、４１は４０からの情報をもとにフェイスプレートのＸ，Ｙ，θ調整ステージにフィードバックをかける位置制御装置である。
【００７１】
なお、図１と同符号のものは図１と同じものを表す。ＣＣＤ３６は位置調整ステージ３０，３３と加熱板３４，３４'に形成された観測用孔２０１，２０１を通じてフェイスプレートおよびリアプレート上に形成された位置合わせ用パターンを観測する。
【００７２】
画像認識／演算装置４０はこのＣＣＤ３６からの信号を受け取り、対応する位置合わせ用パターンを一つの画面に合成し、その相対位置関係を算出する。位置制御装置４１はこの相対位置関係が所定の位置関係になるようにＸ，Ｙ，θ調整ステージを制御する。このようにしてフェイスプレート１４１とリアプレート１４５を所定の位置関係になるように保つことができる。
【００７３】
また、活性化の電圧印加用の電圧源３７はフォーミングのために用いることもできる。なお、本実施例においてはフェースプレートとリアプレートの相対位置の調整はフェイスプレートのＸ，Ｙ，θ調整ステージ３０のみを用いて行った。次に製造方法を説明する。
【００７４】
（フェイスプレートの作成工程）
（Ｆ−１）  青板ガラス基板に、蛍光体、黒色導電体を印刷法により形成した。蛍光膜の内面側表面の平滑化処理を行い、その後Ａｌを真空蒸着等を用いて堆積させメタルバックを形成した。
【００７５】
（Ｆ−２）  高さ（フェイスプレートとリアプレートとの間隔）が２ｍｍの支持枠をフェイスプレートの周縁部にフリットガラスにて接着した。また、支持枠のリアプレートとの接着部には、フリットガラスをディスペンサー法にて配置した。
【００７６】
（リアプレートの作成）
（Ｒ−１）  参考例１と同様にして、青板ガラスを洗浄し、シリコン酸化膜をスパッタ法で形成したリアプレート上に下配線をスクリーン印刷で形成した。次に、下配線と上配線間に層間絶縁層を形成する。さらに、上配線を形成した。次に、下配線と上配線とに接続された素子電極を形成した。
【００７７】
（Ｒ−２）  次いで、ＰｄＯからなる導電性薄膜をスパッタ法で形成した後、パターニングし、所望の形態とした。
【００７８】
（Ｒ−３）  上配線および下配線を通じて素子電極間に形成された導電性薄膜に電圧を印加し、フォーミングを行った。
以上の工程により、リアプレートを作成した。
【００７９】
（ＦＲ−１）  上記の工程により作成したフェイスプレート、リアプレートを真空チャンバに導入し、加熱装置３４，３４'にそれぞれ固定した後、真空排気を行った。
【００８０】
（ＦＲ−２）  フェイスプレートとリアプレートとの間隔を１０ｃｍとした状態で、活性化ガスとしてアセトンを１０-4Ｔｏｒｒ、不図示のガス流量制御装置を通して導入し、活性化用の電圧源３７により電圧を印加し、活性化を行った。
【００８１】
（ＦＲ−３）  真空排気を行いながら所定のプロファイルにて温度を上昇させ、吸着した活性化ガスや水、酸素、一酸化炭素等の脱ガスを行いながら封着温度まで昇温した。このときの封着温度は接着に用いるフリットガラスによって決定されるが、この場合は４１０℃に設定した。
【００８２】
（ＦＲ−４）  １０-7Ｔｏｒｒ程度の真空度まで排気した後、封着温度を保ちつつ３０に示すＸ，Ｙ，θの調整ステージにてリアプレートとフェイスプレートの位置合わせを行いながら加圧およびＺ軸移動機構によりフェイスプレート１４１を下降させ、リアアプレート、フェイスプレート、支持枠を接触させ、加圧させた状態を１０分間保持した後、毎分３℃で温度を下げていき、封着温度から１０℃下げたところで位置合わせを中止し、加熱板３４に固定されたリアプレートの固定を解除し、Ｘ，Ｙ方向に自由に動けるようにした。続いて室温まで徐冷した。
【００８３】
（ＦＲ−５）  室温程度まで冷却した後、真空チャンバから取り出し、封止後の真空度を維持するために、高周波加熱法でゲッター処理を行った。
【００８４】
以上のように完成した図６に示す画像形成装置において、各電子放出素子には、容器外端子Ｄｘ１〜Ｄｘｍ，Ｄｙ１〜Ｄｙｎを通じ、走査信号および変調信号の不図示の信号発生手段よりそれぞれ、印加することにより、電子放出させ、高圧端子Ｈｖを通じ、メタルバック６９に４ｋＶの高圧を印加し、電子ビームを加速し、蛍光膜６８に衝突させ、励起・発光させることにより画像を表示した。その結果、電子放出素子、蛍光体の位置ずれがなく、位置ずれに起因した輝度ばらつきや、混色は観察されなかった。
【００８５】
［参考例３］
本例では、参考例１で作成した画像形成装置に画像信号を入力して画像を表示させた例を示す。先ず、入力された画像信号から、走査信号と変調信号を作成した。該走査信号にしたがって容器外端子Ｄｘ１〜Ｄｘｍを順次走査しながら、Ｄｙ１〜Ｄｙｎを通じて変調信号をそれぞれ入力した。本例においては、正確な画像を表示することができた。これは、放出された電子が所定の位置に照射されているためであると考えられる。
【００８６】
【発明の効果】
上記のように、本発明の製造装置を用いることにより、封着温度近傍において電子源と画像形成部材を所定の位置関係に保ちながら部材を張り合わせて真空外囲器を形成するため、熱膨張やフリットガラスの軟化等による相対位置のずれを補正することができ、電子源基板とフェイスプレートを高い位置精度で張り合わせることができ、位置ずれに起因する輝度むらや混色のない、高品位な画像形成装置を作製することができる。
【００８７】
また、電子源基板とフェイスプレートをガスに対する十分なコンダクタンスが得られるだけの間隔を離して封着温度まで昇温し、部材からの脱ガスを十分行った後で張り合わせることにより、真空度の高い真空容器が形成でき、安定した電子放出特性を得ることができる。
【００８８】
また、表面伝導型電子放出素子を用いる場合には電子源基板とフェイスプレートをガスに対する十分なコンダクタンスが得られるだけの間隔を離して、活性化ガスを導入することにより、容易に電子源基板に活性化ガスを行き亘らせることができ、均一な活性化を行うことが可能となり、電子放出素子毎の特性が揃うため、画像形成装置を形成した際に、輝度むらのない表示品位の優れた画像形成装置が作製される。
【００８９】
また、電子源基板とフェイスプレートの間隔を離したままで封着温度まで昇温し、排気を行って封着を行うことにより、部材に吸着している活性化ガス等を取り除く工程と兼ねることができるので、電子放出特性に影響する真空度の向上と熱処理工程の短縮とが実現され、高品質で安定な画像形成装置が作製される等の顕著な効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  画像形成装置の製造方法を概念的に示す製造工程説明図。
【図２】  参考例１の画像形成装置の製造方法の製造工程フローを示すブロック図。
【図３】  参考例２の画像形成装置の製造方法の製造工程フローを示すブロック図。
【図４】  実施例１の画像形成装置の製造方法の製造工程フローを示すブロック図。
【図５】  本発明の画像形成装置の製造装置例を示す摸式図。
【図６】  参考例１で作製した画像形成装置を示す斜視図。
【図７】  参考例１で用いた冷陰極の表面伝導型電子放出素子を示す摸式図。
【図８】  参考例１で用いた蛍光膜の例を示す摸式図。
【図９】  参考例２で作製した画像形成装置に用いた電界放出素子を示す摸式図。
【図１０】  参考例２で作製した画像形成装置を示す摸式図。
【符号の説明】
１０    真空チャンバ
１１    ガス導入管
１２    真空排気用排気管
２２，６６，１４３    支持枠
２３    フェイスプレート、リアプレートと支持枠との接合部材
３０    フェイスプレート用Ｘ，Ｙ，θ調節ステージ
３１    フェイスプレート用加熱板
３２    フェイスプレート用Ｚ調節機構
３３    リアプレート用Ｘ，Ｙ，θ調節ステージ
３４    リアプレート用加熱板
３５    リアプレート側位置合わせパターン観測用ＣＣＤ
３６    フェイスプレート側位置合わせパターン観測用ＣＣＤ
３７    活性化工程用電圧源
３９    活性化工程用ガスボンベ
４０    画像認識／演算装置
４１    位置調節ステージ制御装置
４２    オイルフリーの真空排気装置
６２    表面伝導型放出素子
６５，１３１，１４５    リアプレート
６７，１３２，１４１    フェイスプレート
６８    蛍光膜
６９    メタルバック
７１    基板
７２，７３    素子電極
７４    導電性薄膜
７５    電子放出部
８１    黒色の導電体
９１    フェイスプレート側位置合わせ用パターン
９２    リアプレート側位置合わせ用パターン
１３３    陰極
１３４    ゲート電極
１３５    ゲート／陰極間の絶縁層
１３６    収束電極
１４７    スペーサ
２０１    リアプレート側位置合わせパターン用観測孔
２０２    フェイスプレート側位置合わせパターン用観測孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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