(57)【要約】【課題】冷陰極素子の性能を向上させることができる冷陰極素子エージング方法を提供する。【解決手段】冷陰極素子エージング方法は、冷陰極素子を清浄化するための作用ガスを冷陰極素子に供給する供給工程Ｓ３と、冷陰極素子から放出される電子ビームに基づくエミッション電流が一定値に到達するまで、供給工程Ｓ３によって作用ガスが供給された冷陰極素子に電圧を印加してエージングするエージング工程Ｓ４とを包含する。【選択図】  図４
2004227817.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷陰極素子を清浄化するための作用ガスを前記冷陰極素子に供給する供給工程と、
前記冷陰極素子から放出される電子ビームに基づくエミッション電流が一定値に到達するまで、前記供給工程によって前記作用ガスが供給された前記冷陰極素子に電圧を印加してエージングするエージング工程とを包含することを特徴とする冷陰極素子エージング方法。
【請求項２】
前記作用ガスは、不活性ガスである、請求項１記載の冷陰極素子エージング方法。
【請求項３】
前記冷陰極素子には、前記電子ビームを放出するためのエミッタが設けられており、
前記エミッタは、シリコンによって構成されており、
前記作用ガスは、還元性ガスである、請求項１記載の冷陰極素子エージング方法。
【請求項４】
前記冷陰極素子には、前記電子ビームを放出するためのエミッタが設けられており、
前記作用ガスの電離断面積に基づいて、前記エミッタの表面に付着した付着物を除去する、請求項１記載の冷陰極素子エージング方法。
【請求項５】
前記作用ガスの電極断面積は、１．０×１０−１７ｃｍ２以上１．０×１０−１６ｃｍ２以下になっている、請求項４記載の冷陰極素子エージング方法。
【請求項６】
前記供給工程の前に、前記冷陰極素子の雰囲気が高真空になるように排気する排気工程をさらに包含する、請求項１記載の冷陰極素子エージング方法。
【請求項７】
前記エージング工程の後で、前記冷陰極素子の雰囲気を前記真空度に戻すために前記作用ガスを排気する工程をさらに包含する、請求項６記載の冷陰極素子エージング方法。
【請求項８】
前記冷陰極素子は、ＣＲＴの内部に配置されており、
前記供給工程は、前記ＣＲＴの内部へ前記作用ガスを供給する、請求項１記載の冷陰極素子エージング方法。
【請求項９】
前記ＣＲＴの内面には、ゲッタ材が設けられており、
前記供給工程は、前記ゲッタ材によるゲッタフラッシュに基づいて発生した作用ガスを供給し、
前記供給工程の後であって前記エージング工程の前に、前記作用ガスの分圧が所定値以下になるまで前記作用ガスを排気する工程をさらに包含する、請求項８記載の冷陰極素子エージング方法。
【請求項１０】
前記作用ガスの分圧の所定値は、１．０×１０−７Ｔｏｒｒである、請求項９記載の冷陰極素子エージング方法。
【請求項１１】
冷陰極素子を清浄化するための作用ガスを前記冷陰極素子に供給する作用ガス供給手段と、
前記冷陰極素子から放出される電子ビームに基づくエミッション電流が一定値に到達するまで、前記供給工程によって前記作用ガスが供給された前記冷陰極素子に電圧を印加してエージングするエージング手段とを具備することを特徴とする冷陰極素子エージング装置。
【請求項１２】
前記冷陰極素子の雰囲気が高真空になるように排気する排気手段をさらに具備する、請求項１１記載の冷陰極素子エージング装置。
【請求項１３】
前記冷陰極素子は、ＣＲＴの内部に配置されており、
前記作用ガス供給手段は、前記ＣＲＴの内部へ前記作用ガスを供給し、
前記ＣＲＴの内面には、ゲッタ材が設けられており、
前記作用ガス供給手段は、前記ゲッタ材によるゲッタフラッシュに基づいて発生した作用ガスを供給し、
前記排気手段は、前記作用ガスの分圧が所定値以下になるまで前記作用ガスを排気する、請求項１１記載の冷陰極素子エージング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーテレビ、高精細モニタテレビの陰極線管（ＣＲＴ）に使用される電子銃または収束した電子ビームを利用する電子ビーム露光装置に使用される電子銃に設けられた冷陰極素子をエージングするための冷陰極素子エージング方法および冷陰極素子エージング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電界放出型冷陰極素子は、画像表示装置、電子顕微鏡および電子ビーム露光装置等の電子装置への応用が期待されている。このような応用のために、冷陰極素子から放出される放出電流を高効率かつ安定に制御することができ、かつ冷陰極素子を長寿命化するための技術が報告されている。
【０００３】
例えば特開平１０−２６９９３０号広報には、ＣＲＴ管内のアルゴン（Ａｒ）ガスの分圧を下げる技術が開示されている。
【０００４】
図１０は、従来の冷陰極素子エージング装置９０の構成を説明するためのブロック図である。ＣＲＴ８に形成されたネック部９の内部には、電子銃１０が設けられている。電子銃１０には、電界放出型冷陰極素子１１が搭載されている。ＣＲＴ８の内面には、ゲッタ材１３が設けられている。
【０００５】
冷陰極素子エージング装置９０は、排気ポンプ９３を備えている。排気ポンプ９３は、排気バルブ９７および接続部１６を介してＣＲＴ８のネック部９に接続されている。排気バルブ９７の排気ポンプ９３側には、質量分析器９５が接続されている。
【０００６】
このように構成された冷陰極素子エージング装置９０においては、排気バルブ９７が開かれると、排気ポンプ９３は質量分析器９５を作動させながら真空排気を行う。そして、ＣＲＴ８の内部の圧力が室温において１．０×１０−４Ｔｏｒｒ以下に到達すると、ＣＲＴ８の脱ガスを促進するために、真空排気を継続しながら、ＣＲＴ８を約４００℃まで図示しないヒータによって加熱する。
【０００７】
そして、質量分析器９５によって検出されたアルゴン（Ａｒ）ガスの分圧が所定の分圧に到達するまで真空排気を継続する。所定の分圧は、電界放出型冷陰極素子１１に設けられたエミッタ１個当たりの使用最大放出電流によって決定される。図１０に示す例では、所定の分圧は９×１０−９Ｔｏｒｒに設定されている。その後、ＣＲＴ８を除冷しながらＣＲＴ８と排気ポンプ９３との間の接続部１６を封じ切る（チップオフ）。
【０００８】
次に、ＣＲＴ８の内部に設けられたゲッタ材１３をＣＲＴ８の外部から高周波誘導加熱し、ＣＲＴ８の内壁に活性なゲッター膜を形成する（ゲッターフラッシュ）。これにより、ＣＲＴ８内に残存する活性ガスがゲッター膜に吸着する。このため、ＣＲＴ８内の真空度がさらに向上する。
【０００９】
このように電界放出型冷陰極素子１１に設けられたエミッタに許容されるアルゴン（Ａｒ）ガスの分圧（９×１０−９Ｔｏｒｒ）以下にＣＲＴ８内の真空度を制御することにより、エミッタが損傷することによるエミッタからの放出電流の経時劣化を防止することができる。このため、電界放出型冷陰極素子１１の特性を安定に維持することができる。従って、電界放出型冷陰極素子１１から安定な放出電流を得ることができる。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１０−２６９９３０号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前述した図１０に示す従来技術は、電界放出型冷陰極素子１１の初期エージング動作時の特性向上および初期エージング時間の短縮には寄与しないという問題がある。以下、この問題を具体的に説明する。
【００１２】
初期エージングとは、電界放出型冷陰極素子から放出される放出電流を所定の電流量まで増加させるために電界放出型冷陰極素子に対して実施するエージングをいう。電界放出型冷陰極素子に印加された電圧がある電圧値に到達すると、冷陰極素子に設けられたエミッタの表面から電子が放出される。エミッタの表面には、通常、水分等の付着物が付着しているので、電子が放出されにくい状態になっている。
【００１３】
冷陰極素子に電圧を印加するエージングを開始し、印加された電圧がある電圧値に到達してエミッタから電子が放出されると、放出された電子によってＣＲＴ管内の雰囲気内の分子がイオン化される。このイオンが冷陰極素子のエミッタの表面に付着している物質を除去することによって、エミッタの表面が清浄化される。
【００１４】
このような清浄化が順次起こることによって、電子を放出することができるエミッタの数が増加する。このため、冷陰極素子から放出されるエミッション電流が増加してゆく。
【００１５】
前述した図１０に示す従来技術では、高真空環境下において冷陰極素子をエージングするので、ＣＲＴ管内の雰囲気中における残留ガスの分子が少ない。このため、エミッタの表面の清浄化が進行しない。その結果、エミッション電流が増加してゆかないという問題がある。
【００１６】
また、エージングにかかる時間を短縮することができないので、量産時のコストアップ要因となるという問題がある。
【００１７】
本発明の目的は、冷陰極素子の性能を向上させることができる冷陰極素子エージング方法および冷陰極素子エージング装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る冷陰極素子エージング方法は、冷陰極素子を清浄化するための作用ガスを前記冷陰極素子に供給する供給工程と、前記冷陰極素子から放出される電子ビームに基づくエミッション電流が一定値に到達するまで、前記供給工程によって前記作用ガスが供給された前記冷陰極素子に電圧を印加してエージングするエージング工程とを包含することを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る冷陰極素子エージング装置は、冷陰極素子を清浄化するための作用ガスを前記冷陰極素子に供給する作用ガス供給手段と、前記冷陰極素子から放出される電子ビームに基づくエミッション電流が一定値に到達するまで、前記供給工程によって前記作用ガスが供給された前記冷陰極素子に電圧を印加してエージングするエージング手段とを具備することを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本実施の形態に係る冷陰極素子エージング方法においては、冷陰極素子から放出される電子ビームに基づくエミッション電流が一定値に到達するまで電圧が印加されてエージングされる冷陰極素子には作用ガスが供給されている。このため、作用ガスによって清浄化された冷陰極素子は、エミッション電流が短時間でより高い一定値に到達する。その結果、短時間のエージングによって高効率かつ長寿命の冷陰極素子を得ることができる。
【００２１】
前記作用ガスは、不活性ガスであることが好ましい。
【００２２】
前記冷陰極素子には、前記電子ビームを放出するためのエミッタが設けられており、前記エミッタは、シリコンによって構成されており、前記作用ガスは、還元性ガスであることが好ましい。
【００２３】
前記冷陰極素子には、前記電子ビームを放出するためのエミッタが設けられており、前記作用ガスの電離断面積に基づいて、前記エミッタの表面に付着した付着物を除去することが好ましい。
【００２４】
前記作用ガスの電極断面積は、１．０×１０−１７ｃｍ２以上１．０×１０−１６ｃｍ２以下になっていることが好ましい。
【００２５】
前記供給工程の前に、前記冷陰極素子の雰囲気が高真空になるように排気する排気工程をさらに包含することが好ましい。
【００２６】
前記エージング工程の後で、前記冷陰極素子の雰囲気を前記真空度に戻すために前記作用ガスを排気する工程をさらに包含することが好ましい。
【００２７】
前記冷陰極素子は、ＣＲＴの内部に配置されており、前記供給工程は、前記ＣＲＴの内部へ前記作用ガスを供給することが好ましい。
【００２８】
前記ＣＲＴの内面には、ゲッタ材が設けられており、前記供給工程は、前記ゲッタ材によるゲッタフラッシュに基づいて発生した作用ガスを供給し、前記供給工程の後であって前記エージング工程の前に、前記作用ガスの分圧が所定値以下になるまで前記作用ガスを排気する工程をさらに包含することが好ましい。
【００２９】
前記作用ガスの分圧の所定値は、１．０×１０−７Ｔｏｒｒであることが好ましい。
【００３０】
本実施の形態に係る冷陰極素子エージング装置においては、冷陰極素子から放出される電子ビームに基づくエミッション電流が一定値に到達するまで電圧が印加されてエージングされる冷陰極素子には作用ガスが供給されている。このため、作用ガスによって清浄化された冷陰極素子は、エミッション電流が短時間でより高い一定値に到達する。その結果、短時間のエージングによって高効率かつ長寿命の冷陰極素子を得ることができる。
【００３１】
前記冷陰極素子の雰囲気が高真空になるように排気する排気手段をさらに具備することが好ましい。
【００３２】
前記冷陰極素子は、ＣＲＴの内部に配置されており、前記作用ガス供給手段は、前記ＣＲＴの内部へ前記作用ガスを供給し、前記ＣＲＴの内面には、ゲッタ材が設けられており、前記作用ガス供給手段は、前記ゲッタ材によるゲッタフラッシュに基づいて発生した作用ガスを供給し、前記排気手段は、前記作用ガスの分圧が所定値以下になるまで前記作用ガスを排気することが好ましい。
【００３３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００３４】
（実施の形態１）
図１は実施の形態１に係る冷陰極素子エージング装置１００の構成を説明するためのブロック図であり、図２は冷陰極素子エージング装置１００によってエージングされる冷陰極素子１１に設けられたエミッタ１２を説明するための模式図である。チャンバー１７の内部には、電子銃１０が設けられている。電子銃１０には、電界放出型冷陰極素子１１が搭載されている。
【００３５】
冷陰極素子エージング装置１００は、排気ポンプ３を備えている。排気ポンプ３は、排気バルブ７および接続部１６を介してチャンバー１７に接続されている。
【００３６】
冷陰極素子エージング装置１００は、作用ガス供給器１を備えている。作用ガス供給器１は、チャンバー１７の内部に設けられた電子銃１０の冷陰極素子１１を清浄化するための作用ガスを流量調整バルブ６および排気バルブ７を介して冷陰極素子１１に供給する。
【００３７】
冷陰極素子エージング装置１００には、エージング制御器２が設けられている。エージング制御器２は、冷陰極素子１１に設けられたエミッタ１２から放出される電子ビームに基づくエミッション電流が一定値に到達するまで、作用ガス供給器１によって作用ガスが供給された冷陰極素子１１に電圧を印加してエージングする。
【００３８】
このように構成された冷陰極素子エージング装置１００の動作を説明する。図３は表面に付着した付着物が除去されたエミッタ１２を説明するための模式図であり、図４は実施の形態１に係る冷陰極素子エージング方法の手順を示すフローチャートである。
【００３９】
まず、冷陰極素子１１を搭載した電子銃１０をチャンバー１７の内部にセッティングする（ステップＳ１）。そして、チャンバー１７の内部の真空度が約１．０×１０−９Ｔｏｒｒに到達するまで、排気バルブ７を開き、排気ポンプ３によってチャンバー１７の内部を排気する（ステップＳ２）。
【００４０】
次に、チャンバー１７の内部に設けられた電子銃１０の冷陰極素子１１を清浄化するための作用ガスを流量調整バルブ６および排気バルブ７を介して作用ガス供給器１によって冷陰極素子１１に供給する（ステップＳ３）。例えばアルゴン（Ａｒ）をレギュレータを介してチャンバー１７の内部の真空度が約１．０×１０−８Ｔｏｒｒになるまで導入する。
【００４１】
図５は、冷陰極素子１１から放出されるエミッション電流とエージング時間との間の関係を説明するためのグラフである。横軸はエージング時間を示しており、縦軸はエミッション電流を示している。チャンバー内を高真空に排気した後アルゴンガスを導入する本実施の形態では、前述したように真空度が約１．０×１０−８Ｔｏｒｒである。チャンバー内を高真空に排気するのみでアルゴンガスを導入しない従来技術では、真空度は約１．０×１０−９Ｔｏｒｒである。冷陰極素子への印加電圧は両方とも約６０ボルトである。
【００４２】
その後、エージング制御器２は、冷陰極素子１１から放出される電子ビームに基づくエミッション電流が一定値Ｅ１に到達する時刻Ｔ１まで、作用ガス供給器１によってアルゴンガスが供給された冷陰極素子１１に印加する電圧を増加させてエージングする（ステップＳ４）。
【００４３】
図２を参照すると、冷陰極素子１１に設けられたエミッタ１２の表面には、カーボン等の粒子または膜等の付着物１５が付着しているので、エミッタ１２の先端における電子障壁が高くなる。このため、電子を放出することが困難な状態になっている。冷陰極素子１１に設けられたエミッタ１２の表面に作用ガス供給器１によって供給されたアルゴンガスは、エミッタ１２から放出された電子と衝突してイオン化されアルゴンイオン１４となる。アルゴンイオン１４は、エージング制御器２によって印加された電圧の電界による作用により、エミッタ１２の表面に向かって衝突する。その結果、図３に示すように、スパッタリング作用によって、エミッタ１２の表面に付着した付着物１５が除去される。
【００４４】
このように、冷陰極素子１１に設けられたエミッタ１２の表面に作用ガスを供給することによって、エミッタ１２の表面に付着した付着物１５を、高真空状態においてエージングする従来技術よりも積極的に除去することができる。このため、エミッタ１２の表面を効率よく清浄化することができる。アルゴンガスの作用によってこのような清浄化が順次起こるため、電子を放出することができるエミッタの数が劇的に増大する。その結果、冷陰極素子１１のエミッション電流が増加していき、エージング動作が効率よく進行してゆく。
【００４５】
そして、エージング動作を終了した後、アルゴンガスの供給を停止する。次に、チャンバー１７の内部の真空度が約１．０×１０−９Ｔｏｒｒに戻るまでアルゴンガスをチャンバー１７から排気する（ステップＳ５）。
【００４６】
図５を参照すると、アルゴンガスを導入しない従来技術では、一定のエミッション電流値Ｅ２に到達する時刻Ｔ２は時刻Ｔ１よりも後になっている。このように、アルゴンガスを導入してエージングすると、アルゴンガスを導入しないでエージングするよりも短い時間で一定の電流値に到達してエージングが完了する。また、アルゴンガスを導入してエージングしたときの一定電流値Ｅ１は、アルゴンガスを導入しないでエージングしたときの一定電流値Ｅ２よりも大きくなっている。
【００４７】
このように、冷陰極素子のエージング中に作用ガスを導入すると、エミッタの清浄化を促進することができる。このため、冷陰極素子に設けられたエミッタから放出されるエミッション電流を増加させることができ、冷陰極素子の性能を向上させることができる。また、冷陰極素子のエージング時間を短縮することができる。
【００４８】
さらに、同一の電圧を印加したときのエミッション電流が増加すると、絶縁耐性、イオン衝撃性等のエミッタへの負荷を軽減することができる。このため、冷陰極素子の寿命を長くすることができる。
【００４９】
図６は、実施の形態１に係る冷陰極素子エージング方法において供給される作用ガスの電離断面積と電子エネルギーとの間の関係を示すグラフである。横軸はガスの電子エネルギーを示しており、縦軸はガスの電離断面積を示している。ガスは、電離断面積が広ければ広いほど、電離しやすく、イオン化されやすい。冷陰極素子に設けられたアノード電極に印加される電圧はキロボルト（ｋＶ）オーダー（１０３エレクトロンボルト（ｅＶ））であるため、１０３エレクトロンボルト（ｅＶ）付近において電離断面積の大きなガスを作用ガスとして冷陰極素子のエミッタに供給すれば、エミッタを効率よく清浄化することができる。
【００５０】
図６に示すように、アルゴン（Ａｒ）、一酸化炭素（ＣＯ）、一酸化窒素（ＮＯ）、酸素（Ｏ２）および窒素（Ｎ２）等のガスが電離断面積が広いので、イオン化されやすいため、カーボン粒子、カーボン膜等のエミッタの表面に付着した付着物をスパッタリングによって効率よく除去することができる。
【００５１】
スパッタリング効果を高めるためには、イオンの質量が大きい方が好ましい。つまり、電離断面積と作用ガスの質量とを乗算した値が大きいことが好ましい。例えば、比較的質量が大きく、電離断面積が広いアルゴンを用いることが効果的である。
【００５２】
冷陰極素子に設けられたエミッタに供給される作用ガスは、エミッタを構成する素材と反応しないことが望まれる。このため、アルゴンの他、ヘリウム、ネオン等の不活性ガスを作用ガスとして使用してもよい。
【００５３】
冷陰極素子に設けられたシリコンエミッタの表面が酸化膜によって覆われているときは、この酸化膜を除去するために還元性ガスを用いる。例えば、エミッタの表面にＳｉＯ２が形成されているときは、電離断面積はアルゴンよりも狭いけれども、還元性を有する水素ガスを導入する。水素ガスを導入すると、エミッタの表面に形成された酸化膜と水素イオンが化学反応し、酸素が除去されることによりシリコンエミッタの表面を清浄化する。
【００５４】
このように、電離断面積が広いガス、還元性ガスまたは不活性ガスを冷陰極素子に導入することにより、冷陰極素子に設けられたエミッタの表面を覆う付着物および酸化膜等が効率よく除去される。
【００５５】
なお、前述した実施の形態１における真空度の値および印加電圧等は、これに限るものではなく、エミッション電流量、作用ガスの種類に応じて最適化すればよい。
【００５６】
以上のように実施の形態１によれば、冷陰極素子１１から放出される電子ビームに基づくエミッション電流が一定値Ｅ１に到達するまで電圧が印加されてエージングされる冷陰極素子１１には作用ガスが供給されている。このため、作用ガスによって清浄化された冷陰極素子１１は、エミッション電流が短時間でより高い一定値に到達する。その結果、短時間のエージングによって高効率かつ長寿命の冷陰極素子を得ることができる。
【００５７】
（実施の形態２）
図７は、実施の形態２に係る冷陰極素子エージング装置１００Ａの構成を説明するためのブロック図である。ＣＲＴ８に形成されたネック部９の内部には、電子銃１０が設けられている。電子銃１０には、電界放出型冷陰極素子１１が搭載されている。ＣＲＴ８に形成されたＣＲＴチューブ１８の内面には、ゲッタ材１３が設けられている。
【００５８】
冷陰極素子エージング装置１００Ａは、排気ポンプ３Ａを備えている。排気ポンプ３Ａは、排気バルブ７を介してＣＲＴ８のネック部９に接続されている。排気バルブ７の排気ポンプ３Ａ側には、質量分析器５が接続されている。
【００５９】
冷陰極素子エージング装置１００Ａは、作用ガス供給器１Ａを備えている。作用ガス供給器１Ａは、ＣＲＴ８に形成されたネック部９の内部に設けられた電子銃１０の冷陰極素子１１を清浄化するための作用ガスを流量調整バルブ６および排気バルブ７を介して冷陰極素子１１に供給する。
【００６０】
冷陰極素子エージング装置１００Ａには、ゲッターフラッシュ装置４が設けられている。ゲッターフラッシュ装置４は、ＣＲＴチューブ１８の内面に設けられたゲッタ材１３をゲッタフラッシュさせるために設けられている。
【００６１】
冷陰極素子エージング装置１００Ａには、エージング制御器２Ａが設けられている。エージング制御器２Ａは、冷陰極素子１１に設けられたエミッタから放出される電子ビームに基づくエミッション電流が一定値に到達するまで、作用ガス供給器１によって作用ガスが供給された冷陰極素子１１に電圧を印加してエージングする。
【００６２】
このように構成された冷陰極素子エージング装置１００Ａの動作を説明する。図８は、実施の形態２に係る冷陰極素子エージング方法の手順を示すフローチャートである。
【００６３】
まず、ＣＲＴチューブ１８およびネック部９が形成されたＣＲＴ８を形成する（ステップＳ１０）。そして、電子銃１０を作成する（ステップＳ１１）。次に、冷陰極素子１１を電子銃１０に搭載する（ステップＳ１２）。その後、冷陰極素子１１を搭載した電子銃１０をＣＲＴ８のネック部９に封止する（ステップＳ１３）。
【００６４】
そして、排気ポンプ３Ａおよび質量分析器５に排気ポンプ７を介してＣＲＴ８を接続し、排気ポンプ７および流量調整バルブ６を介して作用ガス供給器１ＡにＣＲＴ８を接続する。次に、ＣＲＴ８の全体を加熱しながら、ＣＲＴ８の内部の真空度がＰ＝約１．０×１０−７Ｔｏｒｒに到達するまで排気ポンプ３Ａによって高真空に排気する（ステップＳ１４）。
【００６５】
その後、ＣＲＴ８内の残留アルゴン分圧がＰ＝約１．０×１０−７Ｔｏｒｒよりも低くなるように、ＣＲＴ８内に設けられた電子銃１０に搭載された冷陰極素子１１に作用ガス供給器１Ａによってアルゴンガスを供給する（ステップＳ１５）。
【００６６】
ＣＲＴ８内の残留アルゴン分圧は、従来技術におけるＣＲＴ８内の残留アルゴン分圧よりも低い分圧に設定されている。ＣＲＴ８内の残留アルゴン分圧が従来技術におけるＣＲＴ８内の残留アルゴン分圧以上であると、冷陰極素子１１にダメージを与えるからである。
【００６７】
そして、アルゴンガスが供給された冷陰極素子１１にエージング制御器２Ａによって電圧を印加してエージングする（ステップＳ１６）。冷陰極素子１１から放出されるエミッション電流が所定の電流量に達するとエージング動作を終了する。次に、アルゴンガスを排気ポンプ３ＡによってＣＲＴ８から排気する（ステップＳ１７）。
【００６８】
その後、ゲッターフラッシュ装置４によってゲッタ材１３をゲッタフラッシュさせる（ステップＳ１８）。そして、チップオフを行う（ステップＳ１９）。このようにして、冷陰極素子をエージングし、冷陰極素子を搭載したＣＲＴを作成する。
【００６９】
このように排気工程の途中において作用ガスを導入して冷陰極素子をエージングすると、冷陰極素子に設けられたエミッタの清浄化を促進することができる。このため、冷陰極素子から放出されるエミッション電流を増加させることができ、冷陰極素子の性能を向上させることができるとともに、冷陰極素子のエージング時間を短縮することができる。
【００７０】
なお、ゲッターフラッシュ工程（ステップＳ１８）において飛散したゲッターが冷陰極素子の特性に悪影響を及ぼすおそれがある場合には、ゲッターフラッシュ工程は、冷陰極素子のエージング工程（ステップＳ１６）の前に行ってもよい。この場合、ＣＲＴ８内を十分に排気した後で、ゲッタ材１３をゲッタフラッシュさせる。そして、ゲッターフラッシュ前と同程度にＣＲＴ８内の真空度が回復するまでＣＲＴ８内を再度排気する。次に、作用ガスを冷陰極素子に導入してエージングすればよい。
【００７１】
なお、前述した実施の形態２における真空度の値および印加電圧等は、これに限るものではなく、エミッション電流量、作用ガスの種類に応じて最適化すればよい。
【００７２】
図９は、実施の形態２に係る他の冷陰極素子エージング方法の手順を示すフローチャートである。まず、図８を参照して前述した冷陰極素子エージング方法と同様に、ＣＲＴチューブ１８およびネック部９が形成されたＣＲＴ８を形成して電子銃１０を作成し、冷陰極素子１１を電子銃１０に搭載した後、冷陰極素子１１を搭載した電子銃１０をＣＲＴ８のネック部９に封止する（ステップＳ３０）。
【００７３】
そして、排気ポンプ３Ａおよび質量分析器５に排気ポンプ７を介してＣＲＴ８を接続し、排気ポンプ７および流量調整バルブ６を介して作用ガス供給器１ＡにＣＲＴ８を接続する。次に、ＣＲＴ８の全体を加熱しながら、ＣＲＴ８の内部の真空度がＰ＝約１．０×１０−７Ｔｏｒｒに到達するまで排気ポンプ３Ａによって高真空に排気する（ステップＳ１４）。
【００７４】
次に、ゲッターフラッシュ装置４によってゲッタ材１３をゲッタフラッシュさせてアルゴンガスを発生させる（ステップＳ３２）。その後、ステップＳ３２においてゲッタ材１３のゲッタフラッシュによって発生したアルゴンガスを排気ポンプ３Ａによって排気する（ステップＳ３３）。
【００７５】
そして、排気されたアルゴンガスの分圧を質量分析器５によって測定する。次に、質量分析器５によって測定されたアルゴンガスの分圧が所定の分圧以下であるか否かを判定する（ステップＳ３４）。所定の分圧は、例えば約１．０×１０−７Ｔｏｒｒである。アルゴンガスの分圧が所定の分圧以下でないと判定されたときは（ステップＳ３４においてＮＯ）、ステップＳ３３へ戻り排気を継続する。
【００７６】
アルゴンガスの分圧が所定の分圧以下であると判定されたときは（ステップＳ３４においてＹＥＳ）、所定の分圧以下となったアルゴンガスが供給された冷陰極素子１１にエージング制御器２Ａによって電圧を印加してエージングする（ステップＳ３５）。
【００７７】
そして、冷陰極素子１１から放出されるエミッション電流が所定の電流量に達するとエージング動作を終了する。次に、アルゴンガスを排気ポンプ３ＡによってＣＲＴ８から排気する（ステップＳ３６）。次に、ゲッターフラッシュ前の真空度程度になるまでＣＲＴ８を排気した後、チップオフを行う（ステップＳ３７）。このようにして、冷陰極素子をエージングし、冷陰極素子を搭載したＣＲＴを作成する。
【００７８】
このようにゲッターフラッシュによって発生した残留アルゴンガスを冷陰極素子に供給して冷陰極素子をエージングすると、冷陰極素子に設けられたエミッタの清浄化を促進することができる。このため、冷陰極素子から放出されるエミッション電流を増加させることができ、冷陰極素子の性能を向上させることができるとともに、冷陰極素子のエージング時間を短縮することができる。
【００７９】
なお、前述した実施の形態２における真空度の値および印加電圧等は、これに限るものではなく、エミッション電流量、作用ガスの種類に応じて最適化すればよい。
【００８０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、冷陰極素子の性能を向上させることができる冷陰極素子エージング方法および冷陰極素子エージング装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係る冷陰極素子エージング装置の構成を説明するためのブロック図
【図２】実施の形態１に係る冷陰極素子エージング装置によってエージングされる冷陰極素子に設けられたエミッタの表面に付着した付着物とアルゴンイオンとの関係を説明するための模式図
【図３】表面に付着した付着物が除去されたエミッタを説明するための模式図
【図４】実施の形態１に係る冷陰極素子エージング方法の手順を示すフローチャート
【図５】実施の形態１に係る冷陰極素子から放出されるエミッション電流とエージング時間との間の関係を説明するためのグラフ
【図６】実施の形態１に係る冷陰極素子エージング方法において供給される作用ガスの電離断面積と電子エネルギーとの間の関係を示すグラフ
【図７】実施の形態２に係る冷陰極素子エージング装置の構成を説明するためのブロック図
【図８】実施の形態２に係る冷陰極素子エージング方法の手順を示すフローチャート
【図９】実施の形態２に係る他の冷陰極素子エージング方法の手順を示すフローチャート
【図１０】従来の冷陰極素子エージング装置の構成を説明するためのブロック図
【符号の説明】
１  作用ガス供給器
２  エージング制御器
３  排気ポンプ
４  ゲッタフラッシュ装置
５  質量分析器
６  作用ガス流量調整バルブ
７  排気バルブ
８  ＣＲＴ
９  ネック部
１０  電子銃
１１  冷陰極素子
１２  エミッタ
１３  ゲッタ材
１４  アルゴンイオン
１５  付着物
１６  接続部
１７  チャンバー
１８  ＣＲＴチューブ
１００  冷陰極素子エージング装置
【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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