(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示装置の製造法において、
ａ：導電体と該導電体に接続された配線とが形成された基板を支持体上に配置し、該配線の一部分を除き、基板上の導電体を容器で覆い、該容器内を所望の雰囲気とし、該一部分の配線を通じて該導電体に電圧を印加し、これによって該導電体の一部に電子放出素子を形成し、これによって電子源基板を作成する工程、
ｂ：電子放出素子により発光する蛍光体を配置した蛍光体基板を用意し、上記電子源基板と該蛍光体基板とを真空雰囲気下に配置する工程、
ｃ：上記電子源基板と蛍光体基板のうちの一方又は両方の基板を、真空雰囲気のゲッタ処理室に真空雰囲気下で搬入し、搬入した一方の基板又は搬入した両方の基板のうちの一方又は両方の基板をゲッタ処理する工程、並びに
ｄ：上記電子源基板と蛍光体基板を真空雰囲気の封着処理室に真空雰囲気下で搬入して対向状態で加熱封着する工程
を有することを特徴とする画像表示装置の製造法。
【請求項２】
上記工程ｂ、ｃ及びｄは、インライン内に設定された工程であることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置の製造法。
【請求項３】
上記工程ｂ、ｃ及びｄは、インライン内に設定された工程であって、上記ゲッタ処理室と封着処理室との間に熱遮蔽部材が配置されていることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置の製造法。
【請求項４】
上記工程ｂ、ｃ及びｄは、インライン内に設定された工程であって、上記ゲッタ処理室と封着処理室との間にゲートバルブが配置されていることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置の製造法。
【請求項５】
上記工程ｂ、ｃ及びｄは、スター配置された工程であることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置の製造法。
【請求項６】
上記工程ｂ、ｃ及びｄは、スター配置され、上記ゲッタ処理室と封着処理室とは独立の部屋によって仕切られていることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置の製造法。
【請求項７】
画像表示装置の製造装置において、
ａ：導電体が形成された基板を支持する支持体と、気体導入口及び気体排気口を有し、該基板面の一部の領域を覆う容器と、該気体導入口に接続された、該容器内に気体を導入する手段と、該気体排気口に接続された、該容器内を排気する手段と、該導電体に電圧を印加し、該導電体の一部に電子放出素子を形成し、これによって電子源基板を製造する電子源基板製造装置、
ｂ：上記電子源基板製造装置によって得た電子源基板及び蛍光体を設けた蛍光体基板を搬送する搬送手段、
ｃ：上記搬送手段によって、上記電子源基板と蛍光体基板のうちの一方又は両方の基板を真空雰囲気下で搬入可能な第１の真空室、
ｄ：上記第１の真空室内に配置したゲッタ前駆体及び該ゲッタ前駆体を活性化させるゲッタ活性化手段を有するゲッタ付与手段、
ｅ：上記搬送手段によって、上記電子源基板と蛍光体基板を真空雰囲気下で搬入可能な第２の真空室、
ｆ：上記第２の真空室内に配置した、上記電子放出素子と上記蛍光体とをそれぞれ内側に向けて、電子源基板と蛍光体基板とを互いに対向配置させる基板配置手段、並びに
ｇ：上記第２の真空室内に配置した、上記基板配置手段によって対向配置させた電子源基板と蛍光体基板とを所定温度で加熱封着する封着手段
を有する画像表示装置の製造装置。
【請求項８】
上記第１の真空室と第２の真空室とは、インライン内に配置されてなることを特徴とする請求項７記載の製造装置。
【請求項９】
上記第１の真空室と第２の真空室とは、インライン内に配置され、各部屋は、熱遮蔽部材で仕切られていることを特徴とする請求項７記載の製造装置。
【請求項１０】
上記第１の真空室と第２の真空室とは、一ライン上に配置され、各部屋は、ゲートバルブで仕切られていることを特徴とする請求項７記載の製造装置。
【請求項１１】
上記第１の真空室と第２の真空室とは、スター配置されてなり、各部屋は、独立した部屋で仕切られていることを特徴とする請求項７記載の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の電子源を備えた画像表示装置の製造方法及び製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、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の２種類が知られている。冷陰極電子放出素子には、電界放出型、金属／絶縁層／金属型、表面伝導型電子放出素子などがある。
【０００３】
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、膜面に並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。本出願人は、新規な構成を有する表面伝導型電子放出素子とその応用に関し、多数の提案を行っている。その基本的な構成や製造方法などは、例えば特開平７−２３５２５５号公報、特開平８−１７１８４９号公報などに開示されている。
【０００４】
表面伝導型電子放出素子は、基板上に、対向する一対の素子電極と、該一対の素子電極に接続され、その一部に電子放出部（亀裂）を有する導電性膜とを有してなることを特徴とするものである。また、この亀裂の端部には、炭素又は炭素化合物の少なくとも一方を主成分とする堆積膜が形成されている。
【０００５】
このような電子放出素子を基板上に複数個配置し、各電子放出素子を配線で結ぶことにより、複数個の表面伝導型電子放出素子を備える電子源を作成することができる。また、この電子源と蛍光体とを組み合わせることにより、画像表示装置の表示パネルを形成することができる。
【０００６】
従来、このような電子源や表示パネルの製造は以下のように行われている。
【０００７】
即ち、電子源の製造方法としては、まず、基板上に、導電性膜及び該導電性膜に接続された一対の素子電極からなる素子を複数と、該複数の素子を接続した配線とが形成された電子源基板を作成する。次に、作成した電子源基板全体を真空チャンバ内に設置し、真空チャンバ内を排気した後、外部端子を通じて上記各素子に電圧を印加して各素子の導電性膜に亀裂を形成する。更に、該真空チャンバ内に有機物質を含む気体を導入し、有機物質の存在する雰囲気下で前記各素子に再び外部端子を通じて電圧を印加し、該亀裂近傍に炭素あるいは炭素化合物を堆積させる。
【０００８】
また、第２の製造方法としては、まず、基板上に、導電性膜及び該導電性膜に接続された一対の素子電極からなる素子を複数と、該複数の素子を接続した配線とが形成された電子源基板を作成する。次に、作成した電子源基板と蛍光体が配置された蛍光体基板とを支持枠を挟んで接合して画像表示装置のパネルを作成する。その後、該パネル内をパネルの排気管を通じて排気し、パネルの外部端子を通じて上記各素子に電圧を印加し各素子の導電性膜に亀裂を形成する。更に、該パネル内に該排気管を通じて有機物質を含む気体を導入し、有機物質の存在する雰囲気下で前記各素子に再び外部端子を通じて電圧を印加し、該亀裂近傍に炭素あるいは炭素化合物を堆積させる。
【０００９】
上記のような電子放出素子をマトリクス配置した電子源基板と蛍光体を設けた蛍光体基板とをそれぞれの面を内側に設定し、内部を高真空状態にした表示パネル用真空容器を作成するに当たって、これら電子源基板（以下、「ＲＰ」ともいう）と蛍光体基板（以下、「ＦＰ」ともいう）とを対向配置してから、フリットガラスやインジウムなどの低融点物質を封着材として用いて内部をシールし、予め設けておいた真空排気管から内部を真空排気した後、真空排気管を射止して表示パネルとする製造工程が用いられている。
【００１０】
上記した従来技術による製造法は、１枚の表示パネルを製造するのに、非常に長時間を必要とし、また、例えば、内部を真空度１０-6Ｐａ以上とするような表示パネルの製造には適していないものであった。
【００１１】
この従来技術の問題点は、例えば、特開平１１−１３５０１８号公報に記載された方法によって解消された。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
以上の製造方法が採られていたが、上記第１の製造方法は、とりわけ、電子源基板が大きくなるに従い、より大型の真空チャンバ及び高真空対応の排気装置が必要になる。また、第２の製造方法は、画像表示装置のパネル内空間からの排気及び該パネル内空間への有機物質を含む気体の導入に長時間を要する問題点があった。
【００１３】
また、上記特開平１１−１３５０１８号公報に記載された方法は、単一の真空室内で、ＦＰとＲＰとを位置合わせした後、この２枚の基板を封着する工程のみが用いられているので、上記した表示パネルを作成する上で必要な他の工程であるベーク処理、ゲッタ処理や電子線クリーニング処理などの工程は、やはり各々単一の真空室での処理を施すことが必要となり、ＦＰ及びＲＰの各真空室間の移動は、大気を破って行われるため、ＦＰ及びＲＰの搬入毎に各真空室を真空排気することから、製造工程時間が長くなっていたため、製造工程時間の大幅な短縮が求められていたのと同時に、短時間で、最終製造工程での表示パネル内を真空度１０-6Ｐａ以上のような高真空を達成することも求められていた。
【００１４】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、電子放出特性の優れた電子源を製造し、且つ真空排気時間の短縮及び高真空度化を容易に行えるようにし、もって製造効率を向上させることを目的とする。
【００１５】
また、本発明は、小型化と操作性の簡易化が可能な電子源基板及び画像表示装置の製造方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第１に、画像表示装置の製造法において、
ａ：導電体と該導電体に接続された配線とが形成された基板を支持体上に配置し、該配線の一部分を除き、基板上の導電体を容器で覆い、該容器内を所望の雰囲気とし、該一部分の配線を通じて該導電体に電圧を印加し、これによって該導電体の一部に電子放出素子を形成し、これによって電子源基板を作成する工程、
ｂ：電子放出素子により発光する蛍光体を配置した蛍光体基板を用意し、上記電子源基板と該蛍光体基板とを真空雰囲気下に配置する工程、
ｃ：上記電子源基板と蛍光体基板のうちの一方又は両方の基板を、真空雰囲気のゲッタ処理室に真空雰囲気下で搬入し、搬入した一方の基板又は搬入した両方の基板のうちの一方又ゲッタ処理する工程、並びに、
ｄ：上記電子源基板と蛍光体基板を真空雰囲気の封着処理室に真空雰囲気下で搬入して対向状態で加熱封着する工程
を有する画像表示装置の製造法に、第１特徴を有する。
【００１７】
本発明は、第２に、画像表示装置の製造装置において、
ａ：導電体が形成された基板を支持する支持体と、気体導入口及び気体排気口を有し、該基板面の一部の領域を覆う容器と、該気体導入口に接続された、該容器内に気体を導入する手段と、該気体排気口に接続された、該容器内を排気する手段と、該導電体に電圧を印加し、該導電体の一部に電子放出素子を形成し、これによって電子源基板を製造する電子源基板製造装置、
ｂ：上記電子源基板によって得た電子源基板及び蛍光体を設けた蛍光体基板を搬送する搬送手段、
ｃ：上記搬送手段によって、上記電子源基板と蛍光体基板のうちの一方又は両方の基板を真空雰囲気下で搬入可能な第１の真空室、
ｄ：上記第１の真空室内に配置したゲッタ前駆体及び該ゲッタ前駆体を活性化させるゲッタ活性化手段を有するゲッタ付与手段、
ｅ：上記搬送手段によって、上記電子源基板と蛍光体基板を真空雰囲気下で搬入可能な第２の真空室、
ｆ：上記第２の真空室内に配置した、上記電子放出素子と上記蛍光体とをそれぞれ内側に向けて、電子基板と蛍光体基板とを互いに対向配置させる基板配置手段、並びに
ｇ：上記第２の真空室内に配置した、上記基板配置手段によって対向配置させた電子源基板と蛍光体基板とを所定温度で加熱封着する封着手段を有する画像表示装置の製造装置に、第２の特徴を有する。
【００１８】
上記第１の特徴において、上記容器内を所望の雰囲気とする工程は、当該容器内を排気する工程を含むことが好ましい。
【００１９】
上記第１の特徴において、上記容器内を所望の雰囲気とする工程は、当該容器内に気体を導入する工程を含むことが好ましい。
【００２０】
上記第１の特徴において、更に、上記電子源基板に用いた基板を前記支持体上に固定する工程を有することが好ましい。
【００２１】
上記第１の特徴において、上記電子源基板に用いた基板を前記支持体上に固定する工程は、当該基板と当該支持体とを真空吸着させる工程を含むものであることが好ましい。
【００２２】
上記第１の特徴において、上記電子源基板に用いた基板を前記支持体上に固定する工程は、当該基板と当該支持体とを静電吸着させる工程を含むものであることが好ましい。
【００２３】
上記第１の特徴において、上記電子源基板に用いた基板を前記支持体上に配置する工程は、当該基板と当該支持体との間に熱伝導部材を配置して行われるものであることが好ましい。
【００２４】
上記第１の特徴において、上記導電体に電圧を印加する工程は、前記基板の温度調節を行う工程を含むものであることが好ましい。
【００２５】
上記第１の特徴において、上記導電体に電圧を印加する工程は、前記電子源基板に用いた基板を加熱する工程を含むものであることが好ましい。
【００２６】
上記第１の特徴において、上記導電体に電圧を印加する工程は、前記電子源基板に用いた基板を冷却する工程を含むものであることが好ましい。
【００２７】
上記第１の特徴において、上記工程ｂ、ｃ及びｄは、インライン内に設定された工程であるのが好ましい。
【００２８】
上記第１の特徴において、上記工程ｂ、ｃ及びｄは、インライン内に設定された工程であって、上記ゲッタ処理室と封着処理室との間に熱遮蔽部材が配置されていることが好ましい。
【００２９】
上記第１の特徴において、上記熱遮蔽部材は、反射性金属によって形成されていることが好ましい。
【００３０】
上記第１の特徴において、上記工程ｂ、ｃ及びｄは、インライン内に設定された工程であって、上記ゲッタ処理室と封着処理室との間にゲートバルブが配置されていることが好ましい。
【００３１】
上記第１の特徴において、上記工程ｂ、ｃ及びｄは、スター配置された工程であることが好ましい。
【００３２】
上記第１の特徴において、上記工程ｂ、ｃ及びｄは、スター配置され、上記ゲッタ処理室と封着処理室とは独立の部屋によって仕切られていることが好ましい。
【００３３】
上記第１の特徴において、上記蛍光体励起手段は、電子線放出手段を有することが好ましい。
【００３４】
上記第１の特徴において、上記電子源基板は、予め周囲に固定配置した外枠を有することが好ましい。
【００３５】
上記第１の特徴において、上記電子源基板は、予め内側に固定配置したスペーサを有することが好ましい。
【００３６】
上記第１の特徴において、上記電子源基板は、予め周囲に固定配置した外枠及び内側に固定配置したスペーサを有することが好ましい。
【００３７】
上記第１の特徴において、上記蛍光体基板は、予め周囲に固定配置した外枠を有することが好ましい。
【００３８】
上記第１の特徴において、上記蛍光体基板は、予め内側に固定配置したスペーサを有することが好ましい。
【００３９】
上記第１の特徴において、上記蛍光体基板は、予め周囲に固定配置した外枠及び内側に固定配置したスペーサを有することが好ましい。
【００４０】
上記第１の特徴において、上記工程。で用いたゲッタは、バリウムケッタなどの蒸発型ゲッタであるのが好ましい。
【００４１】
上記第１の特徴において、上記工程ｄで用いた封着材は、インジウム若しくはその合金などの低融点金属からなる低融点物質又はフリットガラスなど低融点物質であるのが好ましい。
【００４２】
上記第１の特徴において、上記電子放出素子をマトリクス状に配置し、該マトリクス配置された電子放出素子をマトリクス状に接続させる配線を設ける工程を有することが好ましい。
【００４３】
上記第２の特徴において、上記第１の真空室と第２の真空室とは、インライン内に配置されてなることが好ましい。
【００４４】
上記第２の特徴において、上記第１の真空室と第２の真空室とは、インライン内に配置され、各部屋は、熱遮蔽部材で仕切られていることが好ましい。
【００４５】
上記第２の特徴において、上記第１の真空室と第２の真空室とは、一ライン上に配置され、各部屋は、ゲートバルブで仕切られていることが好ましい。
【００４６】
上記第２の特徴において、上記第１の真空室と第２の真空室とは、スター配置されてなり、各部屋は、独立した部屋で仕切られていることが好ましい。
【００４７】
上記第２の特徴において、上記支持体は、当該支持体上に上記基板を固定する手段を備えていることが好ましい。
【００４８】
上記第２の特徴において、上記支持体は、上記基板と当該支持体とを真空吸着させる手段を備えていることが好ましい。
【００４９】
上記第２の特徴において、上記支持体は、上記基板と当該支持体とを静電吸着させる手段を備えていることが好ましい。
【００５０】
上記第２の特徴において、上記支持体は、熱伝導部材を備えていることが好ましい。
【００５１】
上記第２の特徴において、上記支持体は、上記基板の温度調節機構を備えていることが好ましい。
【００５２】
上記第２の特徴において、上記支持体は、発熱手段を備えていることが好ましい。
【００５３】
上記第２の特徴において、上記支持体は、冷却手段を備えていることが好ましい。
【００５４】
上記第２の特徴において、上記容器は、当該容器内に、導入された気体を拡散させる手段を備えていることが好ましい。
【００５５】
上記第２の特徴において、更に、上記導入される気体を加熱する手段を備えていることが好ましい。
【００５６】
上記第２の特徴において、更に、前記導入される気体中の水分を除去する手段を備えていることが好ましい。
【００５７】
上記第２の特徴において、上記電子放出素子は、マトリクス状に配置され、上記配線は該マトリクス配置された電子放出素子をマトリクス状に接続配置されていることが好ましい。
【００５８】
本発明について以下に更に詳述する。
【００５９】
本発明の製造装置は、まず、予め導電体が形成された基板を支持するための支持体と、該支持体にて支持された該基板上を覆う容器とを具備する。ここで、該容器は、該基板表面の一部の領域を覆うもので、これにより該基板上の導電体に接続され該基板上に形成されている配線の一部分が該容器外に露出された状態で該基板上に気密な空間を形成し得る。また、該容器には、気体導入口と気体排気口が設けられており、これら気体導入口及び気体排気口にはそれぞれ該容器内に気体を導入するための手段及び該容器内の気体を排出するための手段が接続されている。これにより該容器内を所望の雰囲気に設足することができる。また、前記導電体が予め形成された基板とは、電気的処理を施すことで該導電体に電子放出素子部を形成し電子源となす電子源基板である。よって、本発明の製造装置は、更に、電気的処理を施すための手段、例えば、該導電体に電圧を印加する手段をも具備する。以上の製造装置にあっては、小型化が達成され、上記電気的処理における電源との電気的接続などの操作性の簡易化が達成される他、上記容器の大きさや形状などの設計の自由度が増し容器内への気体の導入、容器外への気体の排出を短時間で行うことが可能となる。
【００６０】
また、本発明の製造方法は、まず、導電体と該導電体に接続された配線とが予め形成された基板を支持体上に配置し、前記配線の一部分を除き前記基板上の導電体を容器で覆う。これにより、該基板上に形成されている配線の一部分が該容器外に露出された状態で、前記導電体は、該基板上に形成された気密な空間内に配置されることとなる。次に、前記容器内を所望の雰囲気とし、前記容器外に露出された一部分の配線を通じて前記導電体に電気的処理、例えば、前記導電体への電圧の印加がなされる。ここで、前記所望の雰囲気とは、例えば、減圧された雰囲気、あるいは、特定の気体が存在する雰囲気である。また、前記電気的処理は、前記導電体に電子放出部を形成し電子源となす処理である。また、上記電気的処理は、異なる雰囲気下にて複数回なされる場合もある。例えば、前記配線の一部分を除き前記基板上の導電体を容器で覆い、まず、前記容器内を第１の雰囲気として上記電気的処理を行う工程と、次に、前記容器内を第２の雰囲気として上記電気的処理を行う工程とがなされ、以上により前記導電体に良好な電子放出素子部が形成され電子源基板が製造される。ここで、上記第１及び第２の雰囲気は、好ましくは、後述する通り、第１の雰囲気が減圧された雰囲気であり、第２の雰囲気が炭素化合物などの特定の気体が存在する雰囲気である。以上の製造方法にあっては、上記電気的処理における電源との電気的接続などが容易におこなうことが可能となる。また、上記容器の大きさや形状などの設計の自由度が増すので容器内への気体の導入、容器外への気体の排出を短時間で行うことができ、製造スピードが向上する他、製造される電子源の電子放出特性の再現性、とりわけ複数の電子放出部を有する電子源における電子放出特性の均一性が向上する。
【００６１】
なお、本発明において、基板に形成される導電体とは、通電処理によって電子放出素子を構成するものをいう。
【００６２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の好ましい第１の実施の形態を示す。
【００６３】
図１、図２、図３は、本実施形態に係る電子源基板の製造装置を示しており、図１、図３は断面図、図２は図１における電子源基板の周辺部分を示す斜視図である。図１、図２、図３において、６は電子放出素子となる導電体、７はＸ方向配線、８はＹ方向配線、１０は電子源基板、１１は支持体、１２は真空容器、１５は気体導入路、１６は気体排気路、１８はシール部材、１９は拡散板、２０はヒーター、２１は水素又は有機物質ガス、２２はキャリアガス、２３は水分除去フィルター、２４はガス流量制御装置、２５ａ〜２５ｆはバルブ、２６は真空ポンプ、２７は真空計、２８は配管、３０は取り出し配線、３２は電源及び電流制御系からなる駆動ドライバー、３１は電子源基板の取り出し配線３０と駆動ドライバーとを接続する接続配線、３３は拡散板１９の開口部、４１は熱伝導部材である。
【００６４】
支持体１１は、電子源基板１０を保持して固定するもので、真空チャッキング機構、静電チャッキング機構若しくは固定治具などにより、機械的に電子源基板１０を固定する電子源基板固定保持機構を有する。支持体１１の内部には、ヒーター２０が設けられ、必要に応じて電子源基板１０を熱伝導部材４１を介して加熱することができるようになっている。
【００６５】
熱伝導部材４１は支持体１１上に設置されており、電子源基板固定保持機構の障害にならないように、支持体１１と電子源基板１０の間で挟持されるものとなっている。この熱伝導部材４１は、支持体１１に埋め込むことで、電子源基板固定保持機構の障害にならないようにすることもできる。
【００６６】
熱伝導部材４１は、電子源基板固定保持機構によって支持体１１に圧接される電子源基板１０の反りやうねりを吸収する。これと同時に、電子源基板１０への電気的処理工程における発熱を支持体１１あるいは後述する副真空容器１４（図４、図５参照）へ素早く確実に伝えて放熱させ、クラックの発生などによる電子源基板１０の破損、損傷を防いで歩留まりの向上に寄与する。また、電気的処理工程における発熱を素早く確実に支持体１１に伝えて放熱させることにより、不均一な温度分布による導入ガスの不均一な濃度分布の低減、電子源基板１０の不均一な温度分布による素子特性の不均一化の低減に寄与でき、各素子の電子放出特性の均一性に優れた電子源の製造が可能となる。
【００６７】
熱伝導部材４１としては、シリコーングリスや、シリコーンオイル、ジェル状物質などの粘性液状物質を使用することができる。粘性液状物質である熱伝導部材４１が支持体１１上を移動する弊害がある場合は、支持体１１に、粘性液状物質が所定の位置及び領域、すなわち、少なくとも電子源基板１０の導電体６形成領域下で滞留するように、その領域に合わせて、支持体１１に滞留機構を設置しであってもよい。これは、例えば、Ｏ−リングや、あるいは、耐熱性の袋に粘性液状物質を入れ、密閉した熱伝導部材４１とした構成とすることができる。
【００６８】
Ｏ−リングなどを設置して粘性液状物質を滞留させる場合において、電子源基板１０との間に空気層ができて正しく接しない場合は、空気抜けの通孔や、電子源基板１０の設置後に粘性液状物質を電子源基板１０と支持体１１の間に注入する方法も採ることができる。図３は、粘性液状物質が所定の領域で滞留するように、Ｏ−リング１３ａと粘性液状物質導入管１３ｂとを設けた装置の概略断面図である。
【００６９】
ヒータ２０は、密閉された管状であり、この中に温調媒体が封入される。なお、図示しないが、この粘性液状物質を支持体１１及び電子源基板１０間で扶持し、かつ温度制御を行いながら循環させる機構が付与されれば、ヒーター２０に替わり、電子源基板１０の加熱手段、あるいは、冷却手段となる。また、目的温度に対する温度調節が行える、例えば、循環型温度調節装置と液状媒体などからなる機構を付与することができる。
【００７０】
熱伝導部材４１は、弾性部材であってもよい。弾性部材の材料としては、テフロン樹脂などの合成樹脂材料、シリコンゴム等のゴム材料、アルミナなどのセラミック材料、銅やアルミの金属材料等を使用することができる。これらは、シート状、あるいは、分割されたシート状で使用されていてもよい。あるいは、図１５及び図１６に示すように、円柱状、角柱状等の柱状、電子源基板の配線に合わせたＸ方向、あるいは、Ｙ方向に伸びた線状、円錐状などの突起状、球体や、ラグビーボール状（楕円球状体）などの球状体、あるいは、球状体表面に突起が形成されている形状の球状体などが支持体上に設置されていてもよい。
【００７１】
図１７は、複数の微小球状体（円球及び楕円球）を熱伝導部材４１として用いる場合の概略構成図である。ここでは、例えばゴム材料などで構成された変形し易い軟質微小球状体４１ａと、この軟質微小球状体４１ａの直径よりも直径が小さく、例えば硬質合成樹脂材料、金属材料、セラミック材料などで構成された、軟質微小球状体４１ａよりも変形し難い硬質微小球状体４１ｂとを電子源基板１０と支持体１１との間に散布し、挟持することで、熱伝導部材４１を構成している。
【００７２】
図１８は、複合材料的な微小球状体を熱伝導部材４１として用いる場合の概略構成図である。図示される微小球状体である熱伝導部材４１は、例えば硬質合成樹脂材料、金属材料、セラミック材料等の硬質材料の硬質中心部４１ｃの表面を、例えばゴム材料などの軟質表面部４１ｄで被覆したものとなっている。
【００７３】
支持体１１上を移動し易い上記微小球状体を熱伝導部材４１として使用する際には、粘性液状物質を使用する場合について記述したような滞留機構を支持体１１上に設けることが好ましい。
【００７４】
更に、熱伝導部材４１を弾性部材とする場合、電子源基板１０に対向する面に凹凸の形状が形成されていてもよい。凹凸形状は前述した柱状、線状、突起状、球状（半球状）などが好ましい。具体的には、図１５に示すように、電子源基板１０のＸ方向配線７（図２参照）あるいはＹ方向配線８（図２参照）の位置に略々合わせた線状の凹凸形状や、図１６に示すように、各素子電極の位置に略々合わせた柱状の凹凸形状又は図示はしないが半球状の凹凸形状が電子源基板１０側の面に形成されていることが好ましい。
【００７５】
真空容器１２は、例えばガラスやステンレス製の容器であり、放出ガスの少ない材料からなるものが好ましい。真空容器１２は、電子源基板１０の取り出し配線３０部分を除き、導電体６が形成された領域を覆い、かつ、少なくとも１．３３×１０-1Ｐａから大気圧の圧力範囲に耐えられる構造のものである。
【００７６】
シール部材１８は、電子源基板１０と真空容器１２間の気密性を保持するためのものであり、例えばＯ−リングやゴム製シートなどを用いることができる。
【００７７】
有機物質ガス２１としては、後述する電子放出素子の活性化に用いられる有機物質、又は、有機物質を窒素、ヘリウム、アルゴンなどで希釈した混合気体が用いられる。また、後述するフォーミングの通電処理を行う際には、導電性膜への亀裂形成を促進するための気体、例えば、還元性を有する水素ガスなどを真空容器１２内に導入することもできる。真空容器１２への気体の導入は、気体導入路１５に、真空容器１２に導入するガス源を接続することで行うことができる。
【００７８】
上記電子放出素子の活性化に用いられる有機物質としては、例えばアルカン、アルケン、アルキンの脂肪族炭化水素類、芳香族炭化水素類、アルコール類、アルデヒド類、ケトン類、アミン類、ニトリル類、フェノール、カルボン、スルホン酸等の有機酸類などを挙げることができる。より具体的には、例えばメタン、エタン、プロパンなどのＣnＨ2n+2で表される飽和炭化水素、エチレン、プロピレンなどのＣnＨ2n等の組成式で表される不飽和炭化水素、ベンゼン、トルエン、メタノール、エタノール、アセトアルデヒド、アセトン、メチルエチルケトン、メチルアミン、上チルアミン、フェノール、ベンゾニトリル、アセトニトリルなどが使用できる。
【００７９】
有機ガス２１は、有機物質が常温で気体である場合にはそのまま使用でき、有機物質が常温で液体又は固体の場合は、容器内で蒸発又は昇華させ、そのままあるいはこれを希釈ガスと混合して用いることができる。キャリアガス２２としては、例えば窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスを用いることができる。
【００８０】
有機物質ガス２１とキャリアガス２２を併用する場合は、両者は一定の割合で混合されて真空容器１２内に導入される。両者の流量及び混合比は、ガス流量制御装置２４によって制御される。ガス流量制御装置２４は、マスフローコントローラ及び電磁弁などから構成される。これらの混合ガスは、必要に応じて配管２８の周囲に設けられたヒータ（図示されていない）によって適当な温度に加熱された後、気体導入路１５より真空容器１２内に導入される。混合ガスの加熱温度は電子源基板１０の温度と同等にすることが好ましい。
【００８１】
なお、配管２８の途中に水分除去フィルター２３を設けて、導入ガス中の水分を除去することが好ましい。水分除去フィルター２３としては、例えばシリカゲル、モレキュラーシーブ、水酸化マグネシウムなどの吸湿材を用いることができる。
【００８２】
真空容器１２に導入された混合ガスは、気体排気路１６を通じて真空ポンプ２６により一定の排気速度で排気され、真空容器１２内の混合ガスの圧力が一定に保持される。本発明で用いられる真空ポンプ２６は、ドライポンプ、ダイヤフラムポンプ、スクロールポンプなどの低真空用ポンプであり、中でもオイルフリーポンプが好ましく用いられる。
【００８３】
活性化に用いる有機物質の種類にもよるが、上記混合気体の圧力は、混合気体を構成する気体分子の平均自由行程λが真空容器１２の内側のサイズに比べて十分小さくなる程度の圧力以上であることが、活性化工程の時間の短縮や均一性の向上の点で好ましい。これは、いわゆる粘性流領域であり、数百Ｐａ（数Ｔｏｒｒ）から大気圧の圧力である。
【００８４】
また、気体導入路１５の真空容器１２内開口部（気体導入口という）と電子源基板１０との間に拡散板１９を設けると、混合気体の流れが制御され、電子源基板１０の全面に均一に有機物質が供給されるため、電子放出素子の均一性が向上するので好ましい。拡散板１９としては、図１及び図３に示したように、開口部３３を有する金属板などが用いられる。拡散板１９の開口部３３は、図１９及び図２０に示すように、開口面積が、気体導入口近傍が小さく、気体導入口から遠くなるほど大きくなるようにするか、又は図示されてはいないが、数を、気体導入口近傍が少なく、気体導入口から遠くなるほど多くなるように形成することが好ましい。このようにすると、真空容器１２内を流れる混合気体の流速が略々一定となり、各素子の特性の均一性を向上させることができる。ただし、拡散板１９は、粘性流の特徴を考慮した形状にすることが重要で、この明細書中で述べる形状に限定されるものではない。
【００８５】
例えば、拡散板１９の開口部３３を、同心円状に等間隔でかつ円周方向に等角度間隔で形成し、かつ、該開口部３３の開口面積を下式の関係を満たすように設定するとよい。ここでは、気体導入口からの距離に比例して開口面積が大きくなるように設定している。これにより、電子源基板１０の表面により均一性よく導入ガスを供給することができ、電子放出素子の活性化を均一性よく行うことができる。
【００８６】
Ｓd＝Ｓ0Ｘ［１＋（ｄ／Ｌ）2］1/2
但し、ｄは気体導入口の中心部からの延長線と拡散板１９との交点からの距離、Ｌは気体導入口の中心部から、気体導入口の中心部からの延長線と拡散板１９との交点までの距離、Ｓdは気体導入口の中心部からの延長線と拡散板１９との交点からの距離ｄにおける開口面積、Ｓ0は気体導入口の中心部からの延長線と拡散板１９との交点における開口面積である。
【００８７】
気体導入口と気体排気路１６の真空容器１２内開口部（気体排気口という）の位置は、本例の形態に限定されず、種々の態様を取ることができるが、真空容器１２内に有機物質を均一に供給するためには、気体導入口と気体排気口の位置は、真空容器１２において、図１及び図３に示すように、上下に、もしくは、図６に示すように、左右に異なる位置にあることが好ましく、かつ、略々対称の位置にあることがより好ましい。
【００８８】
電子源基板１０の取り出し電極３０は、真空容器１２の外部にはみ出ており、ＴＡＢ配線やプローブなどを用いて駆動ドライバー３２に接続される。
【００８９】
本例、更には後述する他の例においても同様であるが、真空容器１２は、電子源基板１０上の導電体６の付設領域を覆えばよいため、装置の小型化が可能である。また、電子源基板１０の取り出し配線３０が真空容器１２外にはみ出しているため、電子源基板１０と、電気的処理を行うための電源装置（駆動回路）との電気的接続を容易に行うことができる。
【００９０】
以上のようにして真空容器１２内に有機物質を含む混合ガスを流した状態で、駆動ドライバー３２を用い、接続配線３１を通じて基板１０上の各電子放出素子にパルス電圧を印加することにより、電子放出素子の活性化を行うことができる。
【００９１】
以下、本発明の好ましい第２の例についての述べる。本第２の例は、主として上記第１の例における電子源基板１０の支持方法を変えたものであり、その他の構成は第１の例と同様にすることができる。
【００９２】
図４及び図５は、本発明の好ましい第２の例を示したものである。図４及び図５において、１４は副真空容器、１７は副真空容器１４の気体排気路である。その他、図１から図３と同じ部材及び部位は同じ番号で示されている。
【００９３】
第１の例では、電子源基板１０のサイズが大きい場合においては、電子源基板１０の表面側と裏面側とでの圧力差、すなわち、真空容器１２内の圧力と大気圧との圧力差による該電子源基板１０の破損を防ぐために、電子源基板１０の厚みを圧力差に耐えられる厚みにするか、電子源基板固定保持機構として真空チャッキング機構を用いることで圧力差を緩和するなどの措置を講じる必要がある。
【００９４】
第２の例は、電子源基板１０を挟んでの圧力差を無くすか、問題にならないほど小さくすることを念頭に置いた例である。この第２の例においては、電子源基板１０の厚みを薄くでき、この電子源基板１０を画像形成（表示）装置に適用した場合、該画像表示装置の軽量化を図ることができる。この例は、真空容器１２と副真空容器１４との間に電子源基板１０を挟んで保持するものであり、第１の例における支持体１１に代わる副真空容器１４内の圧力を真空容器１２の圧力と略々等しく保つことにより、電子源基板１０を水平に保つものである。
【００９５】
真空容器１２内及び副真空容器１４内の圧力は、それぞれ真空系２７ａ，２７ｂにより設定され、副真空容器１４の排気路１７のバルブ２５ｇの開閉度を調節することにより、両真空容器１２，１４内の圧力を略々等しくすることができるようになっている。
【００９６】
図４において、副真空容器１４内には、シール村１８と同じ材質で作成されたシート状の第１の熱伝導部材４１と、電子源基板１０からの発熱を熱伝導部材４１から副真空容器１４を介してより効率よく外部へ放熱できるように、熱伝導率の大きな金属製の第２の熱伝導部材４２とが設置されている。なお、図４及び図５においては、装置の概略をより理解し易いように、副真空容器１４の厚みを実際よりも大きく記載している。
【００９７】
第２の熱伝導部材４２には、電子源基板１０を加熱できるように、内部にヒーター２０が埋め込まれており、図示しない制御機構により、外部より温度制御を行うことができるようになっている。また、第２の熱伝導部材４２の内部に、流体を保持又は循環できるような管状の密閉容器を内蔵させ、外部よりこの流体の温度を制御することにより、電子源基板１０を第１の熱伝導部材４１を介して冷却又は加熱できるようにすることもできる。更には、副真空容器１４の底部にヒーター２０（図５参照）を設置もしくは底部の内部に埋め込み、外部より温度制御する制御機構（図示されていない）を設け、第２の熱伝導部材４２と第１の熱伝導部材４１を介して電子源基板１０を加熱できるようにすることもできる。これらの他に、第２の熱伝導部材４２の内部と副真空容器１４の両方に上記のような加熱や冷却のための手段を設けて、電子源基板１０の加熱又は冷却などの温度調節をすることも可能である。
【００９８】
本例では、２種類の熱伝導部材４１，４２を用いているが、１種類の熱伝導部材４１又は４２、あるいは、３種類以上の熱伝導部材４１，４２，…を有するものとしてもよく、本例に限定されるものではない。
【００９９】
気体導入路１５の気体導入口と、と気体排気路１６の気体排気口の位置は、本例に示したものに限定されず、種々の態様を取ることができる。しかし、真空容器１２内に有機物質を均一に供給するためには、気体導入口と気体排気口の位置は、真空容器１２において、図４及び図５に示すように、上下若しくは第１の例で示した図６に示すような真空容器１２であって、左右異なる位置にあることが好ましく、略対称の位置にあることがより好ましい。
【０１００】
本例においても、前述の第１の例と同様に、真空容器１２内に気体を導入する工程を有する場合、第１の例で述べた拡散板１９を、第１の例と同様の形態で用いることが好ましい。また、有機物質を含む混合ガスを流した状態で、駆動ドライバー３２を用い、接続配線３１を通じて電子源基板１０上の各電子放出素子にパルス電圧を印加することにより、電子放出素子の活性化工程も前記第１の例と同様に行うことができる。
【０１０１】
本例においても、上記第１の例と同様に、フォーミング処理工程や、真空容器１２内に有機物質を含む混合ガスを流した状態で、駆動回路３２を用い、接続配線３１を通じて電子源基板１０上の各電子放出素子にパルス電圧を印加することにより、電子放出素子の活性化を行うことができる。
【０１０２】
次に、本発明の第３の例を図１４を参照して説明する。本例では、前述した、電子源基板１０の表裏の圧力差による電子源基板１０の変形や破損を防ぐために、基板ホルダー２０７に静電チャック２０８を具備するものである。静電チャック２０８による電子源基板１０の固定は、該静電チャック２０８の中に置かれた電極２０９と電子源基板１０との間に電圧を印加して、静電力により電子源基板１０を基板ホルダー２０８に吸引するものである。
【０１０３】
電子源基板１０に所定の電位を保持させるため、電子源基板１０の裏面にはＩＴＯ膜などの導電性膜を形成する。なお、静電チャック方式による電子源基板１０の吸着のためには、電極２０９と電子源基板１０の距離が短くなっていることが好ましく、一旦別の方法で電子源基板１０を静電チャック２０８に押し付けることが望ましい。図１４に示す装置では、静電チャック２０８の表面に形成された溝２１１の内部を排気して基板１０を大気圧により静電チャック２０８に押し付け、高圧電源２１０により電極２０９に高電圧を印加することにより、電子源基板１０を十分に吸着する。この後、真空チャンバー２０２の内部を排気しても、電子源基板１０にかかる圧力差は静電チャック２０８による静電力によりキャンセルされて、電子源基板１０が変形したり、破損することを防止できる。
【０１０４】
該静電チャック２０８と電子源基板１０の間の熱伝導を大きくするためには、上述のように旦排気した溝２１１内に熱交換のための気体を導入することが望ましい。気体としては、Ｈｅが好ましいが、他の気体でも効果がある。熱交換用の気体を導入することで、溝２１１のある部分での電子源基板１０と静電チャック２０８の間の熱伝導が良好となるのみならず、溝２１１のない部分でも単に機械的接触により電子源基板１０と静電チャック２０８が熱的に接触している場合に比べ、熱伝導が大きくなるため、全体としての熱伝導は大きく改善される。これにより、フォーミングや活性化などの処理の際、電子源基板１０で発生した熱が容易に静電チャック２０８を介して基板ホルダー２０７に移動して、電子源基板１０の温度上昇や局所的な熱の発生による温度分布の発生が抑えられる他、基板ホルダー２０７にヒーター２１２や冷却ユニット２１３などの温度制御手段を設けることにより、電子源基板１０の温度をより精度良く制御できる。
【０１０５】
以上の第１〜第３の例のようにして作製された電子源基板は、以下に述べる方法により表示装置に組み立てられる。図２１（ａ）は本発明に係る製造装置を模式的に示した図、図２１（ｂ）は横軸時間に対する縦軸をプロセス温度とした、電子源基板１０から成るＲＰ２１１１及び／又は蛍光体が形成されているＦＰ２１１２の温度プロファイル、図２１（Ｃ）は横軸時間に対する縦軸を真空度とした真空度プロファイルである。以下、これらに基づいて本発明に係る製造方法と製造装置の一例を説明する。
【０１０６】
図２１（ａ）に図示した装置は、前室２１０１、ベーク処理室２１０２、第１段目ゲッタ処理室２１０３、電子線クリーニング処理室２１０４、第２段目ゲッタ処理室２１０５、封着処理室２１０６及び冷却室２１０７が順次搬送方向（図中の矢印２１２７）に従って配列され、ＲＰ２１１１とＦＰ２１１２は、搬送ローラ２１０９の駆動によって、順次、矢印２１２７方向に各部屋を通過し、この通過中に各種の処理が施される。つまり、前室２１０１における真空雰囲気下での用意、ベーク処理室２１０２におけるベーク処理、第１段目ゲッタ処理室における第１のゲッタ処理、電子線クリーニング処理室２１０４における電子線照射によるクリーニング、第２段目ゲッタ処理室２１０５における第２のゲッタ処理、封着処理室２１０６における加熱封着及び冷却室２１０７における冷却処理の各工程が直列されたインライン上で行われるものとなっている。
【０１０７】
上記各部屋間には、例えばアルミニウム、クロム、ステンレスなどの反射性金属によって形成した熱遮蔽部材２１２８（板形状、フィルム形状など）が配置されているのが好ましい。この熱遮蔽部材２１２８は、図２１（ｂ）に図示する温度プロファイルの温度が相違する部屋間、例えば、ベーク処理室２１０２と第１段目ゲッタ処理室２１０３との間と、第２段目ゲッタ処理室２１０５と封着処理室２１０６との間のいずれか一方、最適には両者に配置するのが好ましいが、各部屋間毎に配置してもよい。また、上記熱遮蔽部材２１２８は、搬送ローラ２１０９上に載置したＦＰ２１１２と昇降器２１１７に固定したＲＰ２１１とが各室間の移動する際に、障害を与えないように設置される。
【０１０８】
図２１（ａ）に図示した装置の前室２１０１とベーク処理室２１０２との間にはゲートバルブ２１２９が配置されている。ゲートバルブ２１２９は前室２１０１とべ一ク処理室２１０２間を開閉するものである。また、前室２１０１には真空排気系２１３０が接続されており、ベーク処理室２１０２には真空排気系２１３１が接続されている。また、真空排気系は、前室２１０１、ベーク処理室２１２以外の処理室に各々接続されても良い。
【０１０９】
ＲＰ２１１０とＦＰ２１１２とを前室２１０１に搬入した後、搬入口２１１０を遮蔽し、同時にゲートバルブ２１２９を遮蔽し、この前室２１０１の内部を真空排気系２１３０によって真空排気する。この間、ベーク処理室２１０２、第１段目ゲッタ処理室２１０３、電子線クリーニング処理室２１０４、第２段目ゲッタ処理室２１０５、封着処理室２１０６及び冷却室２１０７の全内部を真空排気系２１３１によって真空排気して真空排気状態とする。
【０１１０】
上記前室２１０１と、その後の各部屋が真空排気状態に達したとき、ゲートバルブ２１２９を開放し、ＲＰ２１１０とＦＰ２１１２とを前室２１０１から搬出してべーク処理室２１０２に搬入し、この搬入終了後にゲートバルブ２１２９を遮断してから搬入口２１１０を開けて、再度別のＲＰ２１１０とＦＰ２１１２とを前室２１０１に搬入し、前室２１０１の内部を真空排気系２１３０によって真空排気する工程を繰り返す。
【０１１１】
本発明においては、上記したゲートバルブ２１２９と同じゲートバルブ（図示せず）を各部屋間に配置しておくことが好ましい。このゲートバルブは、各部屋間毎であってもよいが、このゲートバルブを図２１（ｃ）に図示する真空度プロファイルの真空度が相違する部屋間毎、例えば、べーク処理室２１０２と第１段目ゲッタ処理室２１０３との間と、電子線クリーニング室２１０４と第２段目ゲッタ処理室２１０５との間のいずれか一方、最適には両者に配置するのが好ましい。
【０１１２】
尚、図２１（ｃ）の真空度プロファイルにおいては、電子線クリーニング室２１０４に比して第２段目ゲッタ処理室２１０５の真空度が高くなっているが、両部屋間の真空度はほぼ等しいものとすることもできる。また、やはり図２１（ｃ）において、第２段目ゲッタ処理室２１０５と封着処理室２１０６の真空度はほぼ等しくなっているが、両部屋間の真空度は異なるものとすることもできる。この第２段目ゲッタ処理室２１０５と封着処理室２１０６の真空度を異なるものとする場合、一般的には封着処理室２１０６の真空度を第２段目ゲッタ処理室２１０５の真空度より高くすることが好ましいが、逆に第２段目ゲッタ処理室２１０５の真空度を高くすることもできる。更には、図２１（ｂ）の温度プロファイルにおいては第２段目ゲッタ処理室２１０５における温度より封着処理室２１０６における温度が高くなっているが、封着処理が可能な範囲で封着処理室２１０６における温度プロファイルは低い温度であることが好ましく、両者における温度をはほぼ等しくしたり、逆転させることもできる。
【０１１３】
本発明では、前室２１０１に搬入する前のＲＰ２１１１に、予め、真空構造をシールする外枠２１１３及び耐大気圧構造を形成するスペーサ２１１５を固定設置しておくことが好ましい。ＦＰ２１１２の上記外枠２１１３に対応した位置には、フリットガラスなどの低融点物質やインジウムなどの低融点金属又はその合金を用いた封着材２１１４を設けることができる。また、図示するとおり、上記封着材２１１４を外枠２１１３に設けることも可能である。
【０１１４】
大気に曝されることなくベーク処理室２１０２に搬入されてきたＲＰ２１１１とＦＰ２１１２とには、このベーク処理室２１０２内で、加熱プレート２１１６の加熱処理（ベーク処理）が施される。このベーク処理によって、ＲＰ２１１１とＦＰ２１１２に含有されている水素ガス、水蒸気、酸素などの不純物ガスを排出させることができる。このときのベーク温度は、一般的に、３００℃〜４００℃、好ましくは３５０℃〜３８０℃である。このときの真空度は約１０-4Ｐａである。
【０１１５】
ベーク処理を終了したＲＰ２１１１とＦＰ２１１２とを第１段目ゲッタ処理室２１０３に搬入させ、ＲＰ２１１１をホルダー２１１８に固定し、昇降器２１１７によって部屋２１０３の上部へ移動させ、ＦＰ２１１２に対してゲッタフラッシュ装置２１１９内に内蔵させていた蒸発可能ゲッタ材（例えば、バリウムなどのゲッタ材）のゲッタ材フラッシュ２１２０を生じさせ、ＦＰ２１１２表面にバリウム膜などからなるゲッタ膜（図示せず）を付着せしめる。この際の第１段目ゲッタの膜厚は、一般的に５ｎｍ〜５００ｎｍ、好ましくは１０ｎｍ〜１００ｎｍ、より好ましくは、２０ｎｍ〜５０ｎｍである。また、本発明では、上記ゲッタ材のほかに、ＲＰ２１１１又はＦＰ２１１２上に、予め、チタン材やＮＥＧ材などからなるゲッタ膜又はゲッタ部材を設けておいてもよい。
【０１１６】
上記ホルダー２１１８は、ＲＰ２１１１が脱落することなく十分な力で固定することができる機材、例えば、静電チャック方式やメカ二カルチャック方式を利用した機材を用いることができる。
【０１１７】
ホルダー２１１８に固定されたＲＰ２１１１は、昇降器２１１７によって、搬送ローラ２１０９上のＦＰ２１１２から十分に離れた位置まで上昇させる。この際のＲＰ２１１１とＦＰ２１１２との間隔は、用いた真空室のサイズにもよるが、両基板間のコンダクタンスを十分大きくするに十分な間隔とするのがよい。この際の両基板間の間隔は、一般的には、５ｃｍ以上とすれば十分である。また、上記工程において、バリウムゲッタを用いた場合では、第１段目ゲッタ処理室２１０３のプロセス温度は、約１００℃に設定される。このときの真空度は、１０-5Ｐａである。
【０１１８】
図においてゲッタフラッシュ２１２０を照射しているのはＦＰ２１１２のみとなっているが、本発明では、ＲＰ２１１１のみもしくはＲＰ２１１１とＦＰ２１１２の両者に対して上記同様のゲッタフラッシュ２１２０を照射してゲッタを付与することも可能である。また、第１のゲッタフラッシュは、前記ベーク処理室２１０２におけるベーク処理又は処理後の真空雰囲気の真空度を高めるために、前記ベーク処理室２１０２内で行うこともできる。
【０１１９】
続いて、ＲＰ２１１１とＦＰ２１１２とを、電子線クリーニング処理室２１０４に大気に曝すことなく搬入し、この電子線クリーニング処理室２１０４でＲＰ２１１１及び／又はＦＰ２１１２に対して電子線照射装置２１２１より電子線２１２２を走査し、特にＦＰ２１１２の蛍光体（図示せず）中の不純物ガスを放出させる。上記搬入の際、昇降器２１１７に保持したＲＰ２１１１と搬送ローラ２１０９に保持したＦＰ２１１２との間隔は、前の第１段目ゲッタ処理工程での間隔をそのまま維持するのがよい。
【０１２０】
図において電子線クリーニング処理を行っているのはＦＰ２１１２のみとなっているが、本発明では、ＲＰ２１１１のみもしくはＲＰ２１１１とＦＰ２１１２の両者に対して上記同様の電子線クリーニング処理を施すことも可能である。また、電子線クリーニング処理は処理するＲＰ２１１１及び／又はＦＰ２１１２の温度がある程度高い方が効果的であるので、前記第１段目ゲッタ処理と入れ替えて、ベーク処理の直後に行うようにすることもできる。
【０１２１】
上記電子線クリーニング処理の後、ＲＰ２１１１とＦＰ２１１２を大気に曝すことなく第２段目ゲッタ処理室２１０５に搬入し、そこで前記第１段目ゲッタ処理室２１０３と同様の方法で、ゲッタフラッシュ装置２１２３からゲッタフラッシュ２１２４を生じさせ、ＦＰ２１１２に対してゲッタを付与する。この際の第２段目ゲッタの膜厚は、一般的に５ｎｍ〜５００ｎｍ、好ましくは１０ｎｍ〜１００ｎｍ、より好ましくは、２０ｎｍ〜５０ｎｍである。上記搬入の際、昇降器２１１７に保持したＲＰ２１１１と搬送ローラ２１０９に保持したＦＰ２１１２との間隔は、前の第１段目ゲッタ処理工程での間隔をそのまま維持するのがよい。また、第２段目ゲッタは第１段目ゲッタと同様にＲＰ２１１１にのみ付与したり、ＦＰ２１１２とＲＰ２１１１の両者に付与することもができる。
【０１２２】
上記第２段目のゲッタが付与されたＦＰ２１１２と昇降器２１１７によって第２段目ゲッタ室２１０５の上部に位置していたＲＰ２１１１を下降させ、大気に曝すことなく次の封着処理室２１０６に搬入させる。この際、ＲＰ２１１１とＦＰ２１１２とをそれぞれの基板上に設けているマトリクス配置した電子線放出素子と蛍光体とを内側に向けた状態で、スペーサ２１１５及び外枠２１１３が互いに接するまで対向配置するよう、昇降器２１１７を動作させる。
【０１２３】
封着処理室２１０６内の相対向配置したＲＰ２１１１とＦＰ２１１２とに対して加熱プレート２１２５を作用させ、予め設けておいた封着材２１１４がインジウムのような低融点金属の場合では、低融点金属が溶融するまで加熱し、また封着材２１１４がフリットガラスのような非金属の低融点物質の場合には、低融点物質が軟化し接着性を帯びる温度まで加熱する。図２１（ｂ）では、封着材２１１４としてインジウムを用いた例として、１８０℃の温度に設定されている。
【０１２４】
上記封着処理室２１０６の真空度を１０-6Ｐａ以上の高真空度に設定することができる。このためＲＰ２１１１とＦＰ２１１２と外枠２１１３とで密封された表示パネル内部の真空度についても、１０-6Ｐａ以上の高真空度に設定することができる。また、低い温度で封着処理が可能な場合（第２段目ゲッタ処理室２１０５における温度での封着が可能な場合）、第２段目ゲッタ処理の後できるだけ時間をあけずに封着処理を行い、得られる表示パネル内の真空度を高めることができるよう、前記第２段目ゲッタ処理室２１０５内で封着処理を行うようにすることもできる。
【０１２５】
上記封着処理室２１０６にて作成した表示パネルは、次の冷却室２１０７に搬出され、ゆっくり冷却される。
【０１２６】
本発明の装置は、上記封着室２１０６と冷却室２１０７との間に、上記ゲートバルブ２１１０と同様のゲートバルブ（図示せず）を設け、該ゲートバルブ開放時に封着処理室２１０６から表示パネルを搬出させ、冷却室２１０７に搬入後、該ゲートバルブを遮蔽し、ここで徐冷後、搬出口２１２６を開放し、表示パネルを冷却室２１０７から搬出させ、最後に該搬出口２１２６を遮蔽して、全工程を終了する。また、次の工程の開始前に、冷却室２１０７の内部を独立配置した真空排気系（図示せず）によって、真空状態に設定しておくのがよい。
【０１２７】
また、本発明は、上記各室及２１０１〜２１０７をアルゴンガス、ネオンガスなどの不活性ガス又は水素ガスを減圧下で含有させることができる。
【０１２８】
上記の例はベストモードであるが、第１の変形例として、前室２１０１における真空雰囲気下での用意、第１段目ゲッタ処理室における第１のゲッタ処理、封着処理室２１０６における加熱封着、冷却室２１０７における冷却処理の順に工程を進めるように各部屋を直列させる例が挙げられる。
【０１２９】
第２の変形例としては、前室２１０１における真空雰囲気下での用意、ベーク処理室２１０２におけるベーク処理、封着処理室２１０６における加熱封着、冷却室２１０７における冷却処理の順に工程を進めるように各部屋を直列させる例が挙げられる。
【０１３０】
第３の変形例としては、前室２１０１における真空雰囲気下での用意、ベーク処理室２１０２におけるベーク処理、第１段目ゲッタ処理室における第１のゲッタ処理、封着処理室２１０６における加熱封着及び冷却室２１０７における冷却処理の順に工程を進めるように各部屋を直列させる例が挙げられる。
【０１３１】
第４の変形例としては、ＲＰ２１１１とＦＰ２１１２を別々の搬送手段で搬送できるようにすることが挙げられる。
【０１３２】
図２２は、前室２２０１、ベーク処理室２２０２、第１段目ゲッタ処理室２２０３、電子線クリーニング処理室２２０４、第２段目ゲッタ処理室２２０５、封着処理室２２０６及び冷却室２２０７を中心真空室２２０８の周りにスター配置した装置の横式平面図である。各部屋２２０１〜２２０７は、各々独立の部屋で仕切られている。尚、スター配置とは、別々の工程を受け持つ複数の処理室に対して被処理物を出し入れする搬送路となる真空室を中心にして、当該別々の工程を受け持つ複数の処理室を放射方向に位置させた配置をいう。
【０１３３】
図２２の装置において、前室２２０１と中心真空室２２０８との間に、ゲートバルブ２２０９が設けられているが、他の部屋２２０２〜２２０７にも同様のゲートバルブを用い、全室２２０１〜２２０７と中心真空室２２０８との間をゲートバルブで仕切ることができる。また、ベーク処理室２２０２と中心真空室２２０８との間に設けたゲートバルブに変えて、熱遮蔽部材２２１０を用いることもできる。また、同様に、他の部屋２２０３〜２２０７と中心真空室２２０８との間に設けたゲートバルブに変えて、熱遮蔽部材２２１０を用いることもできる。
【０１３４】
中心真空室２２０８には、搬送ハンド２２１１が設置され、その両端部に、ＲＰ２１１１とＦＰ２１１２とを静電チャック方式又はメカニカルチャック方式によって固定可能とした搬送ハンド２２１３が設置されている。この搬送ハンド２２１３は、回転軸２２１２を中心に回転可能とした搬送棒２２１１に設置されている。
【０１３５】
搬送ハンド２２１３の動作によって、ＲＰ２１１１とＦＰ２１１２を各部屋２２０１〜２２０７毎に搬入及び搬出を繰り返すことによって、各部屋ごとで、各処理工程が施される。この際、ＲＰ２１１１とＦＰ２１１２の両基板ごとに全処理工程を施してもよいが、好ましくは、ＲＰ２１１１とＦＰ２１１２の両基板のうち、一方の基板の基板のみを所定の工程のみを処理するのがよい。例えば、ＲＰ２１１１とＦＰ２１１２の両基板を上記の如く全工程を処理するのに変えて、ＦＰ２１１２のみを第１段目ゲッタ処理室２２０３及び第２段目ゲッタ処理室２２０５に搬入せしめ、そこで、ＦＰ２１１２についてのみゲッタ処理を施し、この間、ＲＰ２１１１は、中心真空室２２０８内に待機させ、ＲＰ２１１１に対するゲッタ処理を省略することも可能である。
【０１３６】
また、本発明は、上記各室及２２０１〜２２０７及び中心真空室２２０８内をアルゴンガス、ネオンガスなどの不活性ガス又は水素ガスを減圧下で含有させることができる。
【０１３７】
上記電子源と画像形成部材とを組み合わせることにより、図２３に示すような画像表示装置を形成することができる。図２３は画像表示装置の概略図である。図２３において、６９は電子放出素子、６１は電子源基板１０を固定したＲＰ、６２は支持体、６６はガラス基板６３、メタルバック６５及び蛍光体６４からなるＦＰ、６７は高圧端子、６８は画像表示装置である。
【０１３８】
画像表示装置において、各電子放出素子には、容器外端子Ｄx1乃至Ｄxm、Ｄy1乃至Ｄyn、を通じ、走査信号及び変調信号を図示しない信号発生手段によりそれぞれ印加することにより、電子を放出させ、高圧端子６７を通じ、メタルバック６５、あるいは、図示しない透明電極に５ｋＶの高圧を印加し、電子ビームを加速し、蛍光体膜６４に衝突させ励起、発光させることで画像を表示する。
【０１３９】
なお、電子源基板１０自体がＲＰを兼ねて、１枚基板で構成される場合もある。また、走査信号配線は、例えば、Ｄx1の容器外端子に近い電子放出素子と遠い電子放出素子との間で印加電圧降下の影響の無い素子数であれば、図２３で示すような、片側走査配線で構わないが、素子数が多く、電圧降下の影響がある場合には、配線幅を広くするか、配線写を厚くするか、あるいは、両側から電圧を印加する手法等を採ることができる。
【０１４０】
【実施例】
以下、具体的な実施例を挙げて本発明を詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではなく、本発明の目的が達成される範囲内での各要素の置換や設計変更がなされたものをも包含する。
【０１４１】
［実施例１］
本実施例は、本発明に係る製造装置を用いて図２４、２５に示される表面伝導型電子放出素子を複数備える図２６に示される電子源を製造するものである。尚、図２４、２５において１０は電子源基板、２，３は素子電極、４は導電性膜、２９は炭素膜、５は炭素膜２９の間隙、Ｇは導電性膜４の間隙である。ＳｉＯ2層を形成したガラス基板（サイズ３５０×３００ｍｍ、厚さ５ｍｍ）上にオフセット印刷法によりＰｔペーストを印刷し、加熱焼成して、図２７に示される厚み５０ｎｍの素子電極２、３を形成した。また、スクリーン印刷法により、Ａｇペーストを印刷し、加熱焼成することにより、図２７に示されるＸ方向配線７（２４０本）及びＹ方向配線８（７２０本）を形成し、Ｘ方向配線７とＹ方向配線８の交差部には、スクリーン印刷法により、絶縁性ペーストを印刷し、加熱焼成して絶縁層９を形成した。
【０１４２】
次に、素子電極２、３間にバブルジェット方式の噴射装置を用いて、パラジウム錯体溶液を滴下し、３５０℃で３０分間加熱して酸化パラジウムの微粒子からなる図２７に示される導電性膜４を形成した。導電性膜４の膜厚は、２０ｎｍであった。以上のようにして、一対の素子電極２，３及び導電性膜４からなる導電体の複数がＸ方向配線７及びＹ方向配線８にてマトリクス配線された電子源基板１０を作成した。
【０１４３】
電子源基板１０の反り、うねりについて観察したところ、電子源基板１０そのものが持っていた反り、うねり及び上記までの加熱工程によって生じたと思われる電子源基板１０の反り、うねりによって、電子源基板１０の中央部に対して、０．５ｍｍほど周辺が反った状態であった。
【０１４４】
作成した電子源基板１０を、図１及び図２に示した製造装置の支持体１１上に固定した。支持体１１と電子源基板１０との間には、厚さ１．５ｍｍの熱伝導性ゴムシート４１が挟持される。
【０１４５】
次に、シリコーンゴム製のシール部材１８を介してステンレス製真空容器１２を取り出し配線３０が該真空容器１２の外に出るようにして、図２に示すように電子源基板１０上に設置した。電子源基板１０上には、図１９及び図２０に示すような開口部３３を形成した金属板を拡散板１９として設置した。
【０１４６】
気体排気路１６側のバルブ２５ｆを開け、真空容器１２内を真空ポンプ２６（ここではスクロールポンプ）で１．３３×１０-1Ｐａ（１×１０-3Ｔｏｒｒ）程度に排気した後、排気装置の配管や、電子源基板に付着していると考えられる水分を除去するため、図示しない配管用のヒーターと電子源基板１０用のヒーター２０を用いて、１２０℃まで昇温させ、２時間保持してから、室温まで徐冷した。
【０１４７】
電子源基板１０の温度が室温に戻った後、図２に示す配線３１を介して取り出し配線３０に接続された駆動ドライバー３２を用いて、Ｘ方向配線７及びＹ方向配線８を通じて、各電子放出素子６の素子電極２、３間に電圧を印加し、導電性膜をフォーミング処理し、図２５に示す間隙Ｇを導電性膜４に形成した。
【０１４８】
続いて、同装置を用いて活性化処理を行った。図１に示す気体供給用のバルブ２５ａ乃至２５ｄ及び気体導入路１５側のバルブ２５ｅを開け、有機物質ガス２１とキャリヤガス２２との混合気体を真空容器１２内に導入した。有機ガス２１には、１％エチレン混合窒素ガスを用い、キャリヤガス２２には、窒素ガスを用いた。両者の流量は、それぞれ４０ｓｃｃｍ及び４００ｓｃｃｍとした。気体排気路１６側の真空系２７の圧力を見ながら、バルブ２５ｆの開閉度を調整し、真空容器１２内の圧力が１３３×１０2Ｐａ（１００Ｔｏｒｒ）となるようにした。
【０１４９】
有機物質ガス導入開始から約３０分後、駆動ドライバー３２を用いて、Ｘ方向配線７及びＹ方向配線８を通じて各電子放出素子６の電極２，３間に電圧を印加して活性化処理を行った。電圧は１０Ｖから１７Ｖまで約２５分で昇圧するように制御し、パルス幅は１ｍｓｅｃ、周波数は１００Ｈｚとし、活性化時間は３０分とした。なお、活性化は、Ｙ方向配線８全部及び、Ｘ方向配線７の非選択ラインを共通としてＧｎｄ（接地電位）に接続し、Ｘ方向配線７の１０ラインを選択し、１ラインずつ１ｍｓｅｃのパルス電圧を順次印加する方法で行い、上記方法を繰り返すことにより、Ｘ方向の全ラインに付いて活性化を行った。上記方法で行ったため、全ラインの活性化には１２時間を要した。
【０１５０】
活性化処理終了時の素子電流Ｉｆ（電子放出素子の素子電極間に流れる電流）を各Ｘ方向配線毎に測定し、素子電流Ｉｆ値を比較したところ、その値は、約１．３５Ａ乃至１．５６Ａ、平均で１．４５Ａ（１素子当たり約２ｍＡに相当）であり、その配線毎のバラツキは約８％であり、良好な活性化処理を行うことができた。
【０１５１】
上記活性化処理が終了した電子放出素子には、図２４、２５に示すように間隙５を隔てて炭素膜２９が形成された。
【０１５２】
また、上記活性化処理時に、図示しない差動排気装置付きのマススペクドラム測定装置を用いて、気体排気路１６側のガス分析を行ったところ、上記混合ガス導入と同時に、窒素及びエチレンのマスＮｏ．２８とエチレンのフラグメントのマスＮｏ．２６が瞬間的に増加して飽和し、両者の値は活性化処理中一定であった。
【０１５３】
次に、以上の処理を行った電子源基板１０を用いて図２３に示される画像表示装置を作製した。まず、ＲＰ６１上に上記電子源基板１０及び外枠６２を固定し、これを図２１のＲＰ２１１１とした。また、蛍光体６４及びメタルバック６５を形成したＦＰ６６を図２１のＦＰ２１１２とした。上記ＲＰ２１１１及びＦＰ２１１２を図２１に示された製造装置に搬入し、前述した通り、図２１の製造装置により図２３に示す画像表示装置を製造した。
【０１５４】
本実施例１の画像表示装置の製造工程によると、図２７に示す電子源基板１０を、フォーミング工程及び活性化工程を施す前に、画像表示装置の概略図である図２３に示すようなＲＰ６１上に固定した後、電子源基板１０の５ｍｍ上方に、ＦＰ６６を、外枠６２及び内径１０ｍｍ、外径１４ｍｍの図示しない排気管及びゲッタ材料を介して配置し、フリットガラスを用いてアルゴン雰囲気中で４２０℃にて封着を行い、図２３に示すような画像形成装置の形態を作成した後に上記のフォーミング処理工程、及び活性化処理工程を行う場合に比べて、製造工程に要する時間が短縮でき、電子源の各電子放出素子の特性の均一性が向上した。
【０１５５】
また、基板サイズが大きくなった場合の基板の反りは、歩留まりの低下や、特性のバラツキを招き易いが、実施例１による熱伝導部材の設置により、歩留まりの向上と特性のバラツキ低減を実現することができた。
【０１５６】
［実施例２］
実施例１と同様の図２７に示す電子源基板１０を作成し、図１の製造装置に設置した。本実施例では、有機物質を含む混合気体を、配管２８の周囲に設置したヒーターにより８０℃に加熱した後、真空容器１２内に導入した。また、支持体１１内のヒーター２０を用い、熱伝導部材４１を介して、電子源基板１０を加熱し、基板温度が８０℃になるようにした。上記以外は実施例１と同様にして活性化処理を行い、電子源を作成した。
【０１５７】
上記活性化処理が終了した電子放出素子には、図２５、２６に示すように間隙５を隔てて炭素膜２９が形成された。
【０１５８】
本実施例においても、実施例１と同様に、短時間で活性化処理を行うことができた。活性化処理終了時の素子電流Ｉｆを実施例１と同様に測定したところ、実施例１に比べて約１．２倍に増加していた。また、素子電流Ｉｆのバラツキは約５％であり、均一性に優れた活性化処理を行うことができた。これは、加熱することにより、活性化処理工程における発熱による温度分布を緩和し、更に、加熱することにより、活性化処理工程における化学的反応を促進する効果が生じているものと、本発明者らは推測している。
【０１５９】
次に、以上の処理を行った電子源基板１０を用いて図２３に示される画像表示装置を作製した。まず、ＲＰ６１上に上記電子源基板１０及び外枠６２を固定し、これを図２１のＲＰ２１１１とした。また、蛍光体６４及びメタルバック６５を形成したＦＰ６６を図２１のＦＰ２１１２とした。上記ＲＰ２１１１及びＦＰ２１１２を図２１に示された製造装置に搬入し、前述した通り、図２１の製造装置により図２３に示す画像表示装置を製造した。
【０１６０】
［実施例３］
実施例１と同様の図２７に示す電子源基板１０を、図３に示す製造装置を用い、熱伝導部材として、シリコンオイルを用いた以外は実施例１と同様の方法で電子源を作成した。
【０１６１】
また、本実施例の装置では、粘性液状物質導入管を用いて、基板下部にシリコンオイルを注入していく際に、基板下部と支持体間に空気が残らないように、略々対角線状の位置で、素子電極領域の外側の位置に、空気抜け用と粘性液状物質排出用を兼ねた図示しない通孔を設けている。活性化処理終了後の素子電流値は実施例１と同様の結果であった。
【０１６２】
次に、以上の処理を行った電子源基板１０を用いて図２３に示される画像表示装置を作製した。まず、ＲＰ６１上に上記電子源基板１０及び外枠６２を固定し、これを図２１のＲＰ２１１１とした。また、蛍光体６４及びメタルバック６５を形成したＦＰ６６を図２１のＦＰ２１１２とした。上記ＲＰ２１１１及びＦＰ２１１２を図２１に示された製造装置に搬入し、前述した通り、図２１の製造装置により図２３に示す画像表示装置を製造した。
【０１６３】
［実施例４］
本実施例は、電子源の別の製造例である。厚さ３ｍｍのＳｉＯ2層を形成したガラス基板を用い、実施例１と同様にして作成した図２７に示す電子源基板１０を、図４に示した製造装置の真空容器１２と副真空容器１４との間に、それぞれシリコーンゴム製のシール部材１８、電子源基板１０と接する面に円柱状の突起を持つシート状のシリコーンゴム製熱伝導部材４１、及び、内部に埋め込みヒータを有するアルミニウムで作成した熱伝導部材４２を介して設置した。
【０１６４】
なお、図４に示した場合と異なり、本実施例においては、拡散板１９は設置せずに活性化処理を行った。
【０１６５】
真空容器１２の気体排気路１６側バルブ２５ｆ及び副真空容器１４の気体排気路１７側のバルブ２５ｇを開け、真空容器１２内及び副真空容器１４内を真空ポンプ２６ａ，２６ｂ（ここではスクロールポンプ）で１．３３×１０-1Ｐａ（１×１０-3Ｔｏｒｒ）程度に排気した。
【０１６６】
排気は、（真空容器１２内の圧力）≧（副真空容器１４内の圧力）の状態を保ちつつ行った。これにより、電子源基板１０が圧力差により変形し、歪みが生じた場合、副真空容器１４側に凸になって熱伝導部材４１，４２に押し付けられて、熱伝導部材４１，４２が、その変形を抑制し、電子源基板１０を支持することになる。
【０１６７】
電子源基板１０のサイズが大きく、かつ、電子源基板１０の厚みが薄い場合、この状態が逆な場合、すなわち、（真空容器１２内の圧力）≦（副真空容器１４内の圧力）の状態を採り、真空容器１２側へ凸状態になると、真空容器１２内には、圧力の差による電子源基板１０の変形を抑制し、支持する部材が無いため、最悪の場合、電子源基板１０が真空容器１２内に向って破損してしまう。すなわち、電子源基板１０のサイズが大きく、電子源基板１０の厚みが薄いほど、本実施例の電子源の製造装置においては、電子源基板１０の支持部材の役割をも持つ熱伝導部材４１，４２が重要になるわけである。
【０１６８】
次に、実施例１と同様に、駆動回路３２を用いてＸ方向配線７及びＹ方向配線８を通じて各電子放出素子６の電極２，３間に電圧を印加し、導電性膜４をフォーミング処理し、図２５に示す間隙Ｇを導電性膜４に形成した。本実施例では、電圧印加開始と同時に、導電性膜への亀裂の形成を促進させるために酸化パラジウムに対して還元性を有する水素ガスを図示しない別系統の配管より、５３３×１０2Ｐａ（約４００Ｔｏｒｒ）まで徐々に導入して、実施した。
【０１６９】
続いて、同装置を用いて、活性化処理を行った。気体供給用のバルブ２５ａ乃至２５ｄ及び気体導入路１５側のバルブ２５ｅを開け、有機物質ガス２１とキャリヤガス２２との混合気体を真空容器１２内に導入した。有機ガス２１には、１％プロピレン混合窒素ガスを用い、キャリヤガス２２には、窒素ガスを用いた。両者の流量はそれぞれ、１０ｓｃｃｍ及び４００ｓｃｃｍとした。なお、混合気体はそれぞれ水分除去フィルター２３を通した後、真空容器１２内に導入した。気体排気路１６側の真空計２７ａの圧力を見ながらバルブ２５ｆの開閉度を調整して、真空容器１２内の圧力が２６６×１０2Ｐａ（２００Ｔｏｒｒ）となるようにした。同時に、副真空容器１４の気体排気路１７側のバルブ２５ｇの開閉度を調整して、副真空容器１４内の圧力も２６６×１０2Ｐａ（２００Ｔｏｒｒ）となるようにした。
【０１７０】
次に、実施例１と同様に、駆動回路３２を用いてＸ方向配線７及びＹ方向配線８を通じて各電子放出素子６の電極２，３間に電圧を印加して活性化処理を行った。活性化処理時の素子電流Ｉｆを、実施例１と同様の方法で測定したところ、素子電流Ｉｆは、１．３４Ａ乃至１．５３Ａで、そのバラツキは、約７％であり、良好な活性化処理を行うことができた。
【０１７１】
尚、上記活性化処理が終了した電子放出素子には、図２４、２５に示すように、間隙５を隔てて炭素膜２９が形成された。
【０１７２】
また、上記活性化処理時に、図示しない差動排気装置付きのマススペクドラム測定装置を用いて、排気口１６側のガス分析を行ったところ、上記混合ガス導入と同時に、窒素のマスＮｏ．２８とプロピレンのマスＮｏ．４２が瞬間的に増加して飽和し、両者の値は活性化処理中一定であった。
【０１７３】
本実施例においては、電子放出素子を備えた電子源基板１０上に設置した真空容器１２内に有機物質を含む混合気体を圧力２６６×１０2Ｐａ（２００Ｔｏｒｒ）と言う粘性流領域で導入したため、短期間で容器内の有機物質を一定にすることができた。そのため、活性化処理に要する時間を大幅に短縮することができた。
【０１７４】
次に、以上の処理を行った電子源基板１０を用いて図２３に示される画像表示置を作製した。まず、ＲＰ６１上に上記電子源基板１０及び外枠６２を固定し、これを図２１のＲＰ２１１１とした。また、蛍光体６４及びメタルバック６５を形成したＦＰ６６を図２１のＦＰ２１１２とした。上記ＲＰ２１１１及びＦＰ２１１２を図２１に示された製造装置に搬入し、前述した通り、図２１の製造装置により図２３に示す画像表示装置を製造した。
【０１７５】
［実施例５］
本実施例では、真空容器１２内に、図１９及び図２０に示すような拡散板１９を設置した以外は、実施例４と同様の図４に示す装置を用い、実施例４と同様にして、フォーミング処理による図２５に示す導電性膜への間隙Ｇの形成、及び、活性化処理を実施し、電子源を作成した。
【０１７６】
本実施例においても、実施例４と同様に、短時間で活性化処理を行うことができた。尚、活性化処理が終了した電子放出素子には、図２４、２５に示すように間隙５を隔てて炭素膜２９が形成された。活性化処理終了時の素子電流Ｉｆを実施例４と同様の方法で測定したところ、素子電流Ｉｆの値は、１．３６Ａから１．５０Ａで、バラツキは約５％であり、より均一性に優れた活性化処理を行うことができた。
【０１７７】
次に、以上の処理を行った電子源基板１０を用いて図２３に示される画像表示装置を作製した。まず、ＲＰ６１上に上記電子源基板１０及び外枠６２を固定し、これを図２１のＲＰ２１１１とした。また、蛍光体６４及びメタルバック６５を形成したＦＰ６６を図２１のＦＰ２１１２とした。上記ＲＰ２１１１及びＦＰ２１１２を図２１に示された製造装置に搬入し、前述した通り、図２１の製造装置により図２３に示す画像表示装置を製造した。
【０１７８】
［実施例６］
本実施例では、実施例５で使用した図４に示す装置で、熱伝導部材４２の内部に埋め込んだヒーター２０を用い、外部制御装置によりこのヒーター２０を制御し、熱伝導部材４２，４１を介して、電子源基板１０を加熱し、基板温度が８０℃になるようにし、また、配管２８周囲に設置したヒーターにより８０℃に加熱し、活性化処理を実施した以外は、実施例５と同様にして活性化処理を行った。
【０１７９】
活性化処理が終了した電子放出素子には図２４、２５に示すように間隙５を隔てて炭素膜２９が形成された。
【０１８０】
活性化処理終了後の素子電流Ｉｆを実施例４と同様に測定したところ、１．３７Ａ乃至１．４８Ａで、そのバラツキは約４％であり、良好な活性化処理が実施できた。
【０１８１】
次に、以上の処理を行った電子源基板１０を用いて図２３に示される画像表示装置を作製した。まず、ＲＰ６１上に上記電子源基板１０及び外枠６２を固定し、これを図２１のＲＰ２１１１とした。また、蛍光体６４及びメタルバック６５を形成したＦＰ６６を図２１のＦＰ２１１２とした。上記ＲＰ２１１１及びＦＰ２１１２を図２１に示された製造装置に搬入し、前述した通り、図２１の製造装置により図２３に示す画像表示装置を製造した。
【０１８２】
［実施例７］
本実施例では、熱伝導部材４１として、分割されるとともに、電子源基板１０と接する面に滑り止め効果も併せ持たせるための溝が数本形成されて凹凸状に加工されたシリコンゴムシートを用いた。更に、ステンレス製の熱伝導性ばね形状部材である熱伝導部材４３を用いた図５に示す装置を用い、副真空容器１４の下部に埋め込まれたヒーター２０を図示しない外部制御装置により制御し、熱伝導ばね部材４３と熱伝導部材４１を介して電子源基板１０を加熱した以外は実施例６と同様の方法により電子源を作成した。その結果、実施例６と同様の良好な電子源が作成できた。
【０１８３】
次に、以上の処理を行った電子源基板１０を用いて図２３に示される画像表示装置を作製した。まず、ＲＰ６１上に上記電子源基板１０及び外枠６２を固定し、これを図２１のＲＰ２１１１する。また、蛍光体６４及びメタルバック６５を形成したＦＰ６６を図２１のＦＰ２１１２とした。上記ＲＰ２１１１及びＦＰ２１１２を図２１に示された製造装置に搬入し、前述した通り、図２１の製造装置により図２３に示す画像表示装置を製造した。
【０１８４】
［実施例８］
本実施例では、活性化処理の際に、１０ライン毎に行っていた処理を２本同時に行い、２０本気に行った以外は実施例７と同様の方法で電子源を作成した。活性化終了時の素子電流Ｉｆを実施例７と同様の方法で測定したところ、素子電流Ｉｆの値は、１．３６Ａから１．５０Ａで、バラツキは若干大きくなったものの、約５％であった。
【０１８５】
これは、処理ライン数が増えたことにより、熱がより多く発生し、熱分布が電子源の作成に影響したためと本発明者らは推測している。
【０１８６】
実施例５乃至実施例８に係る電子源製造装置においては、熱伝導部材４１，４３が設けられていることにより、電子源基板１０の作成歩留まり、及び、特性向上にきわめて効果があった。
【０１８７】
［実施例９］
本実施例では、本発明に係る製造装置を用いて、図２４、２５に示される電子源を製造した。
【０１８８】
先ず、ＳｉＯ2層を形成したガラス基板上に、オフセット印刷法によりＰｔぺーストを印刷し、加熱焼成して、厚み５０ｎｍの図２５に示される素子電極２，３を形成した。次いで、スクリーン印刷法によりＡｇペーストを印刷し、加熱焼成することにより、図２７に示されるＸ方向配線７及びＹ方向配線８を形成し、Ｘ方向配線７とＹ方向配線８の交差部には、スクリーン印刷法により絶縁性ペーストを印刷し、加熱焼成して絶縁層９を形成した。
【０１８９】
次に、素子電極２，３間にバブルジェット方式の噴射装置を用い、パラジウム錯体溶液を滴下し、３５０℃で３０分間加熱処理をして酸化パラジウムからなる図２７に示される導電性膜４を形成した。導電性膜４の膜厚は２０ｎｍであった。以上のようにして一対の素子電極２，３及び導電性膜４からなる導電体の複数がＸ方向配線７及びＹ方向配線８にてマトリクス配線された電子源基板１０を作成した。
【０１９０】
作成した図２７に示される電子源基板１０を、図７及び図８に示す製造装置の支持体１１上に固定した。次に、シリコーンゴム製のシール部材１８を介して、ステンレス製容器である真空容器１２を、図８に示すように、取り出し配線３０が該真空容器１２の外に出るようにして電子源基板１０上に設置した。電子源基板１０上には、開口部３３を形成した金属板を拡散板１９として設置した。拡散板１９の開口部３３は、中心部（気体導入口の中央部からの延長線と拡散板１９との交点）における開口部を直径１ｍｍの円形とし、同心円方向に５ｍｍ間隔に、また、円周方向にはポ間隔で、下式を満たすように形成した。また、気体導入口の中心部から、気体導入口の中心部からの延長線と拡散板１９との交点までの距離Ｌは２０ｍｍとした。
【０１９１】
Ｓd＝Ｓ0×〔１＋（ｄ／Ｌ）2〕1/2
但し、
ｄ：気体導入口の中心部からの延長線と拡散板１９との交点からの距離、
Ｌ：気体導入口の中心部から、気体導入口の中心部からの延長線と拡散板１９との交点までの距離、
Ｓd：気体導入口の中心部からの延長線と拡散板１９との交点からの距離ｄにおける開口面積、
Ｓ0：気体導入口の中心部からの延長線と拡散板１９との交点における開口面積。
【０１９２】
排気口１６側のバルブ２５ｆを開け、真空容器１２内を真空ポンプ２６（ここではスクロールポンプ）により、１×１０-1Ｐａ程度に排気した後、駆動回路３２を用いてＸ方向配線７及びＹ方向配線８を通じて、各電子放出素子６の素子電極２，３間に電圧を印加し、導電性膜４をフォーミング処理し、図２５に示される間隙Ｇを導電性膜４に形成した。
【０１９３】
続いて、同装置を用いて活性化処理を行った。活性化処理工程では、図７に示す気体供給用のバルブ２５ａｄ及び気体導入路１５側のバルブ２５ｅを開け、有機物質ガス２１とキャリアガス２２との混合気体を真空容器１２内に導入した。有機物質ガス２１には、１％エチレン混合窒素ガスを用い、キャリアガス２２には窒素ガスを用いた。両者の流量は、それぞれ４０ｓｃｃｍ及び４００ｓｃｃｍとした。排気口１６側の真空計２７の圧力を見ながらバルブ２５ｆの開度を調整して、真空容器１２内の圧力が１．３×１０4Ｐａとなるようにした。
【０１９４】
次に、駆動回路３２を用いて、Ｘ方向配線７及びＹ方向配線８を通じて、各電子放出素子６の素子電極２，３間に電圧を印加して活性化処理を行った。電圧は１７Ｖ、パルス幅は１ｍｓｅｃ、周波数は１００Ｈｚとし、活性化時間は３０分とした。なお活性化は、Ｙ方向配線８全部及びＸ方向配線７の非選択ラインを共通としてＧｎｄ（接地電位）に接続し、Ｘ方向配線７の１０ラインを選択し、１ラインずつ１ｍｓｅｃのパルス電圧を順次印加する方法で行い、上記方法を繰り返すことにより、Ｘ方向の全ラインについて活性化処理を行った。
【０１９５】
上記活性化処理が終了した電子放出素子には、図２４、２５に示すように間隙５を隔てて炭素膜２９が形成された。
【０１９６】
活性化処理終了時の素子電流Ｉｆ（電子放出素子の素子電極間に流れる電流）を各Ｘ方向配線毎に測定したところ、素子電流Ｉｆのばらつきは約５％であり、良好な活性化処理を行うことができた。
【０１９７】
また上記活性化処理時に、差動排気装置付きのマススペクドラム測定装置（不図示）を用いて、排気口１６側のガス分析を行ったところ、上記混合ガス導入と同時に、窒素及びエチレンのマスＮｏ．２８とエチレンのフラグメントのマスＮｏ．２６が瞬間的に増加して飽和し、両者の値は活性化処理工程中一定であった。
【０１９８】
本実施例においては、電子源基板１０上に設置した真空容器１２内に有機物質を含む混合気体を圧力１．３×１０4Ｐａという粘性流領域で導入したために、短時間で容器１２内の有機物質濃度を一定にすることができた。そのため、活性化処理工程に要する時間を大幅に短縮することができた。
【０１９９】
次に、以上の処理を行った電子源基板１０を用いて図２３に示される画像表示装置を作製した。まず、ＲＰ６１上に上記電子源基板１０及び外枠６２を固定し、これを図２１のＲＰ２１１１とした。また、蛍光体６４及びメタルバック６５を形成したＦＰ６６を図２１のＦＰ２１１２とした。上記ＲＰ２１１１及びＦＰ２１１２を図２１に示された製造装置に搬入し、前述した通り、図２１の製造装置により図２３に示す画像表示装置を製造した。
【０２００】
［実施例１０］
本実施例では、活性化処理を行う前の工程まで実施例９と同様にして作製した電子源基板１０を用い、この電子源基板１０を図７の製造装置に設置した。
【０２０１】
本実施例では、有機物質を含む混合気体を、配管２８の周囲に設置したヒーターにより１２０℃に加熱した後、真空容器１２内に導入した。また、支持体１１内のヒーター２０を用いて電子源基板１０を加熱し、基板温度が１２０℃となるようにした。上記以外は、実施例１と同様にして活性化処理を行った。
【０２０２】
上記活性化処理が終了した電子放出素子には、図２４、２５に示すように間隙５を隔てて炭素膜２９が形成された。
【０２０３】
本実施例においても、実施例９同様の短時間で活性化を行うことができた。活性化終了時の素子電流Ｉｆ（電子放出素子の素子電極間に流れる電流）を各Ｘ方向配線毎に測定したところ、素子電流Ｉｆは、実施例１に比べて約１．２倍に増加した。また素子電流Ｉｆのばらつきは約４％であり、均一性に優れた活性化を行うことができた。
【０２０４】
次に、以上の処理を行った電子源基板１０を用いて図２３に示される画像表示装置を作製した。まず、ＲＰ６１上に上記電子源基板１０及び外枠６２を固定し、これを図２１のＲＰ２１１１とした。また、蛍光体６４及びメタルバック６５を形成したＦＰ６６を図２１のＦＰ２１１２とした。上記ＲＰ２１１１及びＦＰ２１１２を図２１に示された製造装置に搬入し、前述した通り、図２１の製造装置により図２３に示す画像表示装置を製造した。
【０２０５】
［実施例１１］
本実施例では、実施例９と同様にして導電性膜４を形成する工程まで作成した図２７に示す電子源基板１０を、図９に示した製造装置の真空容器１２と副真空容器１４との間に、それぞれシリコーンゴム製のシール部材１８を介して設置した。本実施例においては、拡散板１９は設置せずに活性化処理を行った。
【０２０６】
真空容器１２の気体排気路１６側バルブ２５ｆ及び副真空容器１４の気体排気路１７側のバルブ２５ｇを開け、真空容器１２内及び副真空容器１４内を真空ポンプ２６ａ，２６ｂ（ここではスクロールポンプ）で１×１０―1Ｐａ程度に排気した。次に、実施例１と同様、駆動回路３２を用いてＸ方向配線７及びＹ方向配線８を通して、各電子放出素子６の電極２，３間に電圧を印加し、導電性膜４をフォーミング処理し、図２５に示される間隙Ｇを導電性膜４に形成した。
【０２０７】
続いて、同装置を用いて活性化処理を行った。活性化処理工程では、図９に示す気体供給用のバルブ２５ａｄ及び気体導入路１５側のバルブ２５ｅを開け、有機物質ガス２１とキャリアガス２２の混合気体を真空容器１２内に導入した。有機物質ガス２１には１％プロピレン混合窒素ガスを用い、キャリアガス２２には窒素ガスを用いた。両者の流量はそれぞれ１０ｓｃｃｍ及び４００ｓｃｃｍとした。なお混合気体は、それぞれ水分除去フィルター２３を通した後、真空容器１２内に導入した。排気口１６側の真空計２７ａの圧力を見ながらバルブ２５ｆの開度を調整して、真空容器１２内の圧力が２．６×１０4Ｐａとなるようにした。
【０２０８】
同時に、副真空容器１４の排気口１７側のバルブ２５ｇの開度を調整して、副真空容器１４内の圧力を２．６×１０4Ｐａとした。
【０２０９】
次に、実施例９と同様に、駆動回路３２を用いてＸ方向配線７及びＹ方向配線８を通じて、各電子放出素子６の素子電極２，３間に電圧を印加して活性化処理を行った。
【０２１０】
上記活性化処理が終了した電子放出素子には、図２４、２５に示すように間隙５を隔てて炭素膜２９が形成された。
【０２１１】
活性化処理終了時の素子電流Ｉｆ（電子放出素子の素子電極間に流れる電流）を各Ｘ方向配線毎に測定したところ、素子電流Ｉｆのばらつきは約８％であった。
【０２１２】
また、上記活性化処理時に、差動排気装置付きのマススペクドラム測定装置（不図示）を用いて、排気口１６側のガス分析を行ったところ、上記混合ガス導入と同時に、窒素のマスＮｏ．２８とプロピレンのマスＮｏ．４２が瞬間的に増加して飽和し、両者の値は活性化処理工程中一定であった。
【０２１３】
本実施例においては、電子放出素子を備えた電子源基板１０上に設置した真空容器１２内に有機物質を含む混合気体を圧力２．６×１０4Ｐａという粘性流領域で導入したために、短時間で真空容器１２内の有機物質濃度を一定にすることができた。そのため、活性化に要する時間を大幅に短縮することができた。
【０２１４】
次に、以上の処理を行った電子源基板１０を用いて図２３に示される画像表示装置を作製した。まず、ＲＰ６１上に上記電子源基板１０及び外枠６２を固定し、これを図２１のＲＰ２１１１とした。また、蛍光体６４及びメタルバック６５を形成したＦＰ６６を図２１のＦＰ２１１２とした。上記ＲＰ２１１１及びＦＰ２１１２を図２１に示された製造装置に搬入し、前述した通り、図２１の製造装置により図２３に示す画像表示装置を製造した。
【０２１５】
［実施例１２］
実施例１１と同様にして活性化処理の前まで行った電子源基板１０を用い、この電子源基板１０を図９の製造装置に設置した。本実施例では、真空容器１２内に、図１０のような拡散板１９を設置した以外は、実施例１１と同様にして活性化処理を行った。
【０２１６】
本実施例においても、活性化処理が終了した電子放出素子には、図２４、２５に示すように間隙５を隔てて炭素膜２９が形成された。
【０２１７】
尚、拡散板１９の開口部３３は、中心部（気体導入口の中央部からの延長線と拡散板１９との交点）における開口部を直径１ｍｍの円形とし、同心円方向に５ｍｍ間隔に、また、円周方向には５０間隔で、下式を満たすように形成した。また、気体導入口の中心部から、気体導入口の中心部からの延長線と拡散板１９との交点までの距離Ｌは２０ｍｍとした。
【０２１８】
Ｓd＝Ｓ0×〔１＋（ｄ／Ｌ）2〕1/2
但し、
ｄ：気体導入口の中心部からの延長線と拡散板１９との交点からの距離、
Ｌ：気体導入口の中心部から、気体導入口の中心部からの延長線と拡散板１９との交点までの距離、
Ｓd：気体導入口の中心部からの延長線と拡散板１９との交点からの距離ｄにおける開口面積、
Ｓ0：気体導入口の中心部からの延長線と拡散板１９との交点における開口面積。
【０２１９】
本実施例においても、実施例１１と同様の短時間で活性化を行うことができた。また、活性化終了時の素子電流Ｉｆ（電子放出素子の素子電極間に流れる電流）を各Ｘ方向配線毎に測定したところ、素子電流Ｉｆのばらつきは約５％であり、より均一性に優れた活性化処理を行うことができた。
【０２２０】
次に、以上の処理を行った電子源基板１０を用いて図２３に示される画像表示装置を作製した。まず、ＲＰ６１上に上記電子源基板１０及び外枠６２を固定し、これを図２１のＲＰ２１１１とした。また、蛍光体６４及びメタルバック６５を形成したＦＰ６６を図２１のＦＰ２１１２とした。上記ＲＰ２１１１及びＦＰ２１１２を図２１に示された製造装置に搬入し、前述した通り、図２１の製造装置により図２３に示す画像表示装置を製造した。
【０２２１】
［実施例１３］
本実施例では、本発明により作成される電子源を応用して、図に示される画像表示装置を作製した。
【０２２２】
実施例１０と同様にして、フォーミング処理、活性化処理を行った電子源基板１０を用いて図２３に示される画像表示装置を作製した。まず、ＲＰ６１上に上記電子源基板１０及び外枠６２を固定し、これを図２２のＲＰ２１１１とした。また、蛍光体６４及びメタルバック６５を形成したＦＰ６６を図２２のＦＰ２１１２とした。上記ＲＰ２１１１及びＦＰ２１１２を図２２に示された製造装置に搬入し、前述した通り、図２２の製造装置により図２３に示す画像表示装置を製造した。
【０２２３】
以上のようにして完成した表示パネルに必要な駆動手段を接続して画像表示装置を構成し、各電子放出素子には、容器外端子Ｄｘ1Ｄｘm、Ｄｙ1Ｄｙn、を通じ、走査信号及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６７を通じ、メタルバック６５あるいは透明電極（不図示）に５ｋＶの高圧を印加し、電子ビームを加速し、蛍光体６４に衝突させ、励起・発光させることで画像を表示した。
【０２２４】
本実施例の画像表示装置においては、目視において輝度ばらつきや色ムラがなく、テレビジョンとして十分満足できる良好な画像を表示することができた。
【０２２５】
以上述べた実施例９及び１３の製造装置によれば、活性化工程における有機物質の導入時間を短縮することができ、製造時間を短縮することができる。また、高真空排気装置が不要となり、製造コストを低減することができる。
【０２２６】
また、かかる製造装置によれば、電子源基板１０上の電子放出素子部のみを覆う容器があればよいため、装置の小型化が可能である。また、電子源基板１０の取り出し配線部が容器外にあるため、電子源基板１０と駆動回路との電気的接続を容易に行うことができる。
【０２２７】
また、かかる製造装置を用いることにより、均一性に優れた電子源及び画像表示装置を提供することができる。
【０２２８】
［実施例１４］
図２６に示した複数の表面伝導型電子放出素子がマトリクス配線された電子源を備える画像表示装置を作製した。作製した電子源基板１０はＸ方向に６４０画素、Ｙ方向に４８０画素を単純マトリクス配置したもので各画素に対応した位置に蛍光体を配置してカラー表示可能な画像表示装置とした。また、本実施例における表面伝導型電子放出素子は、上記実施例と同様にＰｄＯ微粒子からなる導電性膜にフォーミング処理及び活性化処理を施すことにより作製した。
【０２２９】
上記実施例にて既に述べたような同様の方法にて、マトリクス構成の電子源基板を図１１及び図１２に示す排気装置に接続し、１×１０-5Ｐａの圧力まで排気した後に各ラインに電圧を印加しフォーミンク処理を行って、図２５に示す間隙Ｇを導電性膜４に形成した。図１１及び図１２において、１３２は気体排気路、１３３は圧力計１３６と四重極質量分析器（Ｑ−ｍａｓｓ）１３７を備えた真空チャンバー、１３４はゲートバルブ、１３５は排気のための真空ポンプ、１３８はガス導入ライン、１３９は電磁弁やマスフローコントローラーなどのガス導入制御装置、１４０はアンプル１４１ａとボンベ１４１ｂを備えた導入物質原、１５２は電子放出素子、１５３は真空容器、１５４は副真空容器、２０３はＯ−リングである。
【０２３０】
フォーミング処理完了後、ガス導入ライン１３８からアセトンを導入し、フォーミング処理同様各ラインに電圧を印加して活性化処理を行い図２４、２５に示すように間隙５を隔てて炭素膜４を形成して電子源基板１０を作製した。その後、Ｘ方向電極、及びＹ方向電極に適宜電圧を印加して６４０×４８０素子の各々１素子に流れる電流値を測定したところ５個の素子が電流の流れない状態であることが判明した。そこで、その不良個所に再度ＰｄＯ導電性膜を形成し、上記と同様のフォーミング処理、活性化処理の工程を行ったところ不良個所が再生され、６４０×４８０の電子放出素子が無欠陥に電子源基板１０上に形成することができた。
【０２３１】
次に、以上の処理を行った電子源基板１０を用いて図２３に示される画像表示装置を作製した。まず、ＲＰ６１上に上記電子源基板１０及び外枠６２を固定し、これを図２１のＲＰ２１１１とした。また、蛍光体６４及びメタルバック６５を形成したＦＰ６６を図２１のＦＰ２１１２とした。上記ＲＰ２１１１及びＦＰ２１１２を図２１に示された製造装置に搬入し、前述した通り、図２１の製造装置により図２３に示す画像表示装置を製造した。
【０２３２】
［実施例１５］
本実施例における画像表示装置の製造装置の概略図を図１３に示す。同図において、１０は電子源基板、１５２は電子放出素子、１５３は真空容器、１５４は副真空容器、１３２は気体排気路、２０３はＯ−リング、１６６はべーキングヒータである。実施例１４同様、複数の表面伝導型電子放出素子がマトリクス配線された電子源基板１０を表面、裏面から１×１０-7Ｐａの圧力まで真空排気した後、フォーミング処理、活性化処理を行った。活性化処理は１×１０-4Ｐａのベンゾニトリル雰囲気下で順次通電することで行った。活性化処理終了後、そのまま真空容器１５３及び副真空容器１５４に配置した加熱用のべ一キングヒータ１６６によって真空容器１５３、副真空容器１５４及び電子源基板１０を２５０℃でべーキングした。
【０２３３】
その後、以上の処理を行った電子源基板１０を用いて図２３に示される画像表示装置を作製した。まず、ＲＰ６１上に上記電子源基板１０及び外枠６２を固定し、これを図２１のＲＰ２１１１とした。また、蛍光体６４及びメタルバック６５を形成したＦＰ６６を図２１のＦＰ２１１２とした。上記ＲＰ２１１１及びＦＰ２１１２を図２１に示された製造装置に搬入し、前述した通り、図２１の製造装置により図２３に示す画像表示装置を製造した。
【０２３４】
以上説明した実施例１４及び１５の製造方法及び製造装置によれば以下の効果が奏される。
【０２３５】
（１）電子源基板１０を包含する製品外囲器を組み立てる前に電子源基板１０の欠陥を検出することが可能であり、欠陥部分を補修することで常に無欠陥な電子源基板１０を包囲する外囲器を製造することができる。
【０２３６】
（２）電子源基板１０の表面、裏面両側から真空排気を行うことで電子源基板１０として薄いガラス基板を用いることが可能となる。
【０２３７】
［実施例１６］
本実施例においても、図２４及び図２５に示される表面伝導型電子放出素子の複数が、図２６に示されるようにマトリクス配線された電子源を備える画像表示装置を作製した。
【０２３８】
以下に本実施例について説明する。
【０２３９】
まず、ガラス基板裏面に、ＩＴＯ膜をスパッタ法により１００ｎｍ形成した。前記ＩＴＯ膜は、電子源の製造時に静電チャックの電極として用いるもので、その抵抗率が１０9Ωｃｍ以下であれば、その材質には制限されず、半導体、金属等が使用できる。前記ガラス基板表面に、前述した製造方法により、図２６に示されるような複数の行方向配線７、複数の列方向配線８、及び、これら配線によりマトリクス配線された、素子電極２，３及びＰｄＯからなる導電性膜４を形成し、電子源基板１０を作製した。次に、図１４に示す製造装置を用いて以後の工程を行った。
【０２４０】
図１４において、２０２は真空容器、２０３はＯ−リング、２０４は活性化ガスであるベンゾニトリル、２０５は真空計である電離真空計、２０６は真空排気系、２０７は支持体、２０８は支持体２０７に設置された静電チャック、２０９は静電チャック２０８に埋め込まれた電極、２１０は電極２０９に直流高電圧を印加するための高圧電源、２１１は静電チャック２０８の表面に刻まれた溝、２１２は電気ヒーター、２１３は冷却ユニット、２１４は真空排気系、２１５は電子源基板１０上の配線の一部に電気的に接触可能なプローブユニット、２１６はプローブユニット２１５に接続したパルス発生器、Ｖ1〜Ｖ3はバルブである。
【０２４１】
前記電子源基板１０を支持体２０７に載せ、バルブＶ2を開け、溝２１１内を１００Ｐａ以下に真空排気し、静電チャック２０８に真空吸着した。この時、前記電子源基板１０の裏面ＩＴＯ膜は、接触ピン（不図示）により、高圧電源２１０の負極側と同電位に接地した。更に、電極２０９に２ｋＶの直流電圧を高圧電源２１０（負極側を接地）より供給し、電子源基板１０を静電チャック２０８に静電吸着させた。次に、Ｖ2を閉じ、Ｖ3を開け、Ｈｅガスを、溝２１１に導入し、５００Ｐａに維持した。Ｈｅガスは、電子源基板２０１と静電チャック２０８間の熱伝導を向上させる作用がある。尚、Ｈｅガスが最も好適であるが、Ｎ2、Ａｒ等のガスも使うことができ、所望の熱伝導が得られればそのガス種には制限されない。次に、真空容器２０２をＯ−リング２０３を介して電子源基板１０上に、上記配線端部が真空容器２０２の外に出るようにして載せ、真空容器２０２内に真空気密な空間を作り、同空間を真空排気系２０６により圧力が１×１０-5Ｐａ以下になるまで、真空排気した。水温１５℃の冷却水を冷却ユニット２１３に流し、更に、温度制御機能を有する電源（不図示）より、電気ヒーター２１２に電力を供給し、電子源基板１０を５０℃の一定温度に維持した。
【０２４２】
次に、プローブユニット２１５を、上記真空容器２０２の外に露出した、電子源基板１０上の配線端部に電気的に接触させ、プローブユニット２１５に接続したパルス発生器２１６より、底辺１ｍｓｅｃ、周期１０ｍｓｅｃ、波高値１０Ｖの三角パルスを１２０ｓｅｃ間印加し、フォーミング処理工程を実施した。フォーミング処理時に流れる電流によって発生する熱は、効率よく静電チャック２０８に吸収され、電子源基板１０は一定温度５０℃に保たれ、良好なフォーミング処理を実施でき、また、熱応力による破損も防ぐことができた。
【０２４３】
以上のフォーミング処理により、図２５に示す間隙Ｇが導電性膜４に形成された。
【０２４４】
次に、電気ヒーター２１２に流れる電流を調整し、電子源基板１０を６０℃の一定温度に維持した。Ｖ1を開け、真空容器２０２内に電離真空計２０５で圧力を測定しながら、圧力が２×１０-4Ｐａのベンゾニトリルを導入した。パルス発生器２１６より、プローブユニット２１５を通して、底辺１ｍｓｅｃ、周期１０ｍｓｅｃ、波高値１５Ｖの三角パルスを６０分間印加して活性化処理を行った。フォーミング処理工程と同様に、活性化処理時に流れる電流によって発生する熱は、効率よく静電チャック２０８に吸収され、電子源基板１０は一定温度６０℃に保たれ、良好に活性化を実施することができ、また、熱応力による破損も防ぐことができた。
【０２４５】
以上の活性化処理により、図２４、２５に示すように、間隙５を隔てて炭素膜２９が形成された。
【０２４６】
次に、以上の処理を行った電子源基板１０を用いて図２３に示される画像表示装置を作製した。まず、ＲＰ６１上に上記電子源基板１０及び外枠６２を固定し、これを図２１のＲＰ２１１１とした。また、蛍光体６４及びメタルバック６５を形成したＦＰ６６を図２１のＦＰ２１１２とした。上記ＲＰ２１１１及びＦＰ２１１２を図２１に示された製造装置に搬入し、前述した通り、図２１の製造装置により図２３に示す画像表示装置を製造した。
【０２４７】
本実施例を実施することによって、フォーミング処理、活性化処理工程時に静電チャック２０８及びＨｅガスを用いたため、特性の揃った良好な表面伝導型電子放出素子を形成でき、均一性が向上した画像性能を有する画像形成パネルを作製でき、また、熱応力による破損を防ぎ、歩留まりを向上することができた。
【０２４８】
【発明の効果】
本発明によれば、小型化と操作性の簡易化が可能な電子源の製造装置を提供することができる。
【０２４９】
また、本発明によれば、製造スピードが向上し量産性に適した電子源の製造方法を提供することができる。
【０２５０】
更に、本発明によれば、電子放出特性の優れた電子源を製造し得る電子源の製造装置及び製造方法を提供することができる。
【０２５１】
更に、本発明によれば、画像品位の優れた画像表示装置を提供することができる。
【０２５２】
更に、本発明によれば、上記電子放出素子やプラズマ発生素子をＸＹ方向に１００万画素以上のように大容量で設け、且つこの大容量画素を対角サイズ３０インチ以上の大画面に設けた画像表示装置を製造するに当たって、製造工程時間を大幅に短縮することができたのと同時に、画像表示装置を構成する真空容器を１０-6Ｐａ以上のような高真空に達成させることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電子源の製造装置の構成を示す断面図である。
【図２】図１及び図３における電子源基板の周辺部分を一部を破断して示す斜視図である。
【図３】本発明に係る電子源の製造装置の構成の他の形態を示す断面図である。
【図４】本発明に係る電子源の製造装置の副真空容器を有する構成を示す断面図である。
【図５】本発明に係る電子源の製造装置の副真空容器を有する構成の他の形態を示す断面図である。
【図６】本発明に係る電子源の製造装置の更に他の形態を示す断面図である。
【図７】本発明に係る電子源の製造装置の構成の他の形態を示す断面図である。
【図８】図７における電子源基板の周辺部分を示す斜視図である。
【図９】本発明に係る電子源の製造装置の副真空容器を有する構成の他の例を示す断面図である。
【図１０】図９における第１の容器と拡散板の形状を示す模式図である。
【図１１】本発明を用いた電子源基板のフォーミング、活性化工程を行うための真空排気装置の模式図である。
【図１２】本発明に係る電子源の製造装置の副真空容器を有する構成の他の例を示す断面図である。
【図１３】本発明に係る電子源の製造装置の副真空容器を有する構成の例を示す斜視図である。
【図１４】本発明に係る製造装置の他の例を示す断面図である。
【図１５】本発明に係る電子源の製造装置において使用される熱伝導部材の形状を示す斜視図である。
【図１６】本発明に係る電子源の製造装置において使用される熱伝導部材の形状の他の形態を示す斜視図である。
【図１７】本発明に係る電子源の製造装置において使用されるゴム材料の球状物質を用いた熱伝導部材の形態を示す断面図である。
【図１８】本発明に係る電子源の製造装置において使用されるゴム材料の球状物質を用いた熱伝導部材の他の形態を示す断面図である。
【図１９】本発明に係る電子源の製造装置において使用される拡散板の形状を示す断面図である。
【図２０】本発明に係る電子源の製造装置において使用される拡散板の形状を示す平面図である。
【図２１】本発明の一例に係る第１の装置の模式的断面図である。
【図２２】本発明の他の例に係る第２の装置の模式的平面図である。
【図２３】画像表示装置の構成の一部を破断して示す斜視図である。
【図２４】本発明に係る電子放出素子の構成を示す平面図である。
【図２５】本発明に係る電子放出素子の構成を示す図２４のＢ劫Ｂ’断面図である。
【図２６】本発明に係る電子源を示す平面図である。
【図２７】本発明に係る電子源の作成方法を説明するための平面図である。
【符号の説明】
２，３  素子電極
４  導電性薄膜
５  電子放出部
６  電子放出素子
７  Ｘ方向配線
８  Ｙ方向配線
９  絶縁層
１０  電子源基板
１１  支持体
１２  真空容器
１３ａ  Ｏ−リング
１３ｂ  粘性液状物質導入管
１４  副真空容器
１５  気体導入路
１６，１７  気体排気路
１８  シール部材
１９  拡散板
２０  ヒーター
２１  有機ガス物質
２２  キャリヤガス
２３  水分除去フィルター
２４  ガス流量制御装置
２５  バルブ
２６  真空ポンプ
２７  真空計
２８  配管
３０  取り出し配線
３１  接続配線
３２  駆動回路
３３  開口部
４１，４２，４３  熱伝導部材
４１ａ  軟質微小球状体
４１ｂ  硬質微小球状体
４１ｃ  硬質中心部
４１ｄ  軟質表面部
６１  電子源基板１０を固定したリヤプレート
６２  支持枠
６３  ガラス基板
６４  蛍光体
６５  メタルバック
６６  フェースプレート
６７  高圧端子
６８  画像表示装置
２１０１  前室
２１０２  ベーク処理室
２１０３  第１段目ゲッタ処理室
２１０４  電子線クリーニング処理室
２１０５  第２段目ゲッタ処理室、
２１０６  封着処理室
２１０７  冷却室
２１０９  搬送ローラ
２１１０  搬入口
２１１１  リヤープレート（ＲＰ）
２１１２  フェースプレート（ＦＰ）
２１１３  外枠
２１１４  封着材
２１１５  スペーサ
２１１６  加熱プレート
２１１７  昇降器
２１１８  ホルダー
２１１９  ゲッタフラッシュ装置
２１２０  ゲッタフラッシュ
２１２１  電子線発振器
２１２２  電子線
２１２３  ゲッタフラッシュ装置
２１２４  ゲッタフラッシュ
２１２５  加熱プレート
２１２６  搬出口
２１２７  進行方向矢印
２１２８  熱遮蔽部材
２１２９  ゲートバルブ
２１３０  真空排気系
２１３１  真空排気系
２２０１  前室
２２０２  ベーク処理室
２２０３  第１段目ゲッタ処理室
２２０４  電子線クリーニング処理室
２２０５  第２段目ゲッタ処理室
２２０６  封着処理室
２２０７  冷却室
２２０８  中心真空室
２２０９  ゲートバルブ
２２１０  熱遮蔽部材
２２１１  回転棒
２２１２  回転軸
２２１３  搬送ハンド
２２１４  回転方向矢印
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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