(57)【要約】【課題】ゲッター膜を効率良く形成することが可能なゲッター膜形成方法およびゲッター膜形成装置を提供する。【解決手段】開閉機構を挟んで連結された第１および第２真空チャンバ３１、３２を用意し、第１真空チャンバ内に対象部材を配置するとともに第１真空チャンバ内を高真空状態に維持する。開閉機構を閉じた状態で第２真空チャンバのみを大気に開放した後、第２真空チャンバに対して複数後のゲッター材の装填する。第２真空チャンバ内を真空状態に排気するとともに、複数個のゲッター材を同時に予備加熱してゲッター材を脱ガス処理する。上記脱ガス処理された複数個のゲッター材を第２真空チャンバから第１真空チャンバに供給した後、開閉機構を閉じ真空に維持された第１真空チャンバ内で、脱ガス処理されたゲッター材の少なくとも１つを加熱してゲッターフラッシュを行う。【選択図】    図３
2004186033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象部材上にゲッター膜を形成するゲッター膜形成方法において、
開閉機構を挟んで連結された第１および第２真空チャンバを用意し、
上記第１真空チャンバ内に上記対象部材を配置するとともに上記第１真空チャンバ内を真空状態に維持し、
上記開閉機構を閉じた状態で上記第２真空チャンバのみを大気に開放した後、第２真空チャンバに複数個のゲッター材を装填し、
上記ゲッター材が装填された第２真空チャンバ内を真空状態に排気した状態で上記複数個のゲッター材を同時に予備加熱してゲッター材を脱ガス処理し、
上記ゲッター材を脱ガス処理した後、上記開閉機構を開放し、上記脱ガス処理された複数個のゲッター材を第２真空チャンバから第１真空チャンバに供給し、
上記開閉機構を閉じ上記真空に維持された第１真空チャンバ内で、上記脱ガス処理されたゲッター材の少なくとも１つを加熱してゲッターフラッシュを行い、上記対象部材にゲッター膜を形成することを特徴とするゲッター膜形成方法。
【請求項２】
上記第１および第２真空チャンバを真空に維持した状態で、上記第１真空チャンバ内の使用済みゲッター材を上記開閉機構を介して第１真空チャンバから第２真空チャンバに搬送し、上記開閉機構を閉じた状態で第２真空チャンバのみを大気に開放し、上記使用済みゲッター材を排出することを特徴とする請求項１に記載のゲッター膜形成方法。
【請求項３】
上記第１真空チャンバ内でゲッター膜を形成している間、上記開閉機構を閉じた状態で上記第２真空チャンバのみ大気に開放し、第２真空チャンバに対して新しい複数個のゲッター材を装填した後、第２真空チャンバ内を真空状態に維持し、
上記真空状態の第２真空チャンバ内で上記新しい複数個のゲッター材を同時に予備加熱してゲッター材を脱ガス処理し、
上記ゲッター膜の形成が終了した後、上記第１および第２真空チャンバを真空に維持した状態で、使用済みゲッター材を上記開閉機構を介して第１真空チャンバから第２真空チャンバに搬送するとともに上記脱ガス処理された新しいゲッタ材を第２真空チャンバから第１真空チャンバへ供給し、
上記新しいゲッター材の供給後、上記開閉機構を閉じた状態で第２真空チャンバのみを大気に開放し、上記使用済みゲッター材を排出するとともに新しいゲッター材を第２真空チャンバへ供給することを特徴とする請求項１に記載のゲッター膜形成方法。
【請求項４】
上記第１真空チャンバにおいて、上記脱ガス処理された複数個のゲッター材の内、未使用のゲッター材を順次所定のゲッターフラッシュ位置に位置決し、上記ゲッターフラッシュ位置に位置決めされたゲッター材を加熱してゲッターフラッシュを行うことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のゲッター膜形成方法。
【請求項５】
ゲッター膜を形成する対象部材が配置される第１真空チャンバと、
開閉機構を介して上記第１真空チャンバに連結された第２真空チャンバと、
上記第１真空チャンバおよび第２真空チャンバをそれぞれ真空排気する第１および第２真空ポンプと、
上記第２真空チャンバ内に配置されているとともに、上記第２真空チャンバ内に装填された複数個のゲッター材を同時に予備加熱して脱ガス処理する加熱ユニットと、
上記開閉機構を介して、上記第１および第２真空チャンバ間で複数個のゲッター材を搬送する移載機構と、
上記第１真空チャンバ内に設けられ、上記脱ガス処理されたゲッター材の少なくとも１つを加熱してゲッターフラッシュを行う加熱機構と、
を備えたことを特徴とするゲッター膜形成装置。
【請求項６】
上記加熱ユニットは、上記複数個のゲッター材に高周波を印加して複数個のゲッター材を同時に加熱する高周波加熱コイルを備えていることを特徴とする請求項５に記載のゲッター膜形成装置。
【請求項７】
複数個のゲッター材が載置された載置面を有する保持部材と、
上記第２真空チャンバ内に設けられ上記保持部材を脱着自在に支持する支持機構と、
上記第１真空チャンバ内に設けられ上記保持部材を脱着自在に支持するとともに上記保持部材を移動させて保持部材上の少なくとも１つのゲッター材を所定のゲッターフラッシュ位置に位置決めする位置決め機構と、を備え、
上記移載機構は、上記支持機構と位置決め機構との間で上記保持部材を搬送可能に設けられていることを特徴とする請求項５に記載のゲッター膜形成装置。
【請求項８】
上記加熱ユニットは、上記保持部材に載置された複数個のゲッター材に高周波を印加して複数個のゲッター材を同時に加熱する高周波コイルを備えていることを特徴とする請求項７に記載のゲッター膜形成装置。
【請求項９】
上記複数個のゲッター材は、上記保持部材の載置面上に所定の配列で並べられ、上記高周波加熱コイルは、上記ゲッター材の配列に沿って延びた形状に形成されていることを特徴とする請求項８に記載のゲッター膜形成装置。
【請求項１０】
上記高周波コイルは矩形状の横断面形状を有し、上記保持部材の載置面とほぼ平行に延びた対向面を有していることを特徴とする請求項９に記載のゲッター膜形成装置。
【請求項１１】
上記保持部材は円盤状に形成され、上記ゲッター材は、上記載置面上において上記保持部材の中心と同芯円上に所定の間隔で並べて配置され、
上記位置決め機構は、上記保持部材を中心部の周りで間欠的に回転させ上記載置面上のゲッター材を順次ゲッターフラッシュ位置へ移動させる間欠回転機構を備えていることを特徴とする請求項７ないし１０のいずれか１項に記載のゲッター膜形成装置。
【請求項１２】
上記加熱機構は、上記ゲッターフラッシュ位置に位置決めされたゲッター材を非接触で加熱する高周波コイルを備えていることを特徴とする請求項１１に記載のゲッター膜形成装置。
【請求項１３】
上記第２真空チャンバは上記第１真空チャンバよりも小さな容積を有していることを特徴とする請求項５ないし１２のいずれか１項に記載のゲッター膜形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、真空雰囲気中で対象部材にゲッター膜を形成するゲッター膜形成方法およびゲッター膜形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、陰極線管（以下、ＣＲＴと称する）に代わる次世代の軽量、薄型の表示装置として様々な平面型の画像表示装置が注目されている。例えば、放電現象による蛍光体の発光を利用したプラズマディスプレイ（ＰＤＰ）や、主として電界による電子放出を利用したフィールド・エミッション・ディスプレイ（以下、ＦＥＤと称する）が知られている。
【０００３】
これらの画像表示装置は、基本構成として、所定の間隔をおいて対向配置された前面基板および背面基板を備え、これらの基板は周辺部を互いに接合することにより外囲器を構成している。ＦＥＤにおいて、前面基板の内面には蛍光体層が形成され、背面基板の内面には、蛍光体層を励起する多数の電子放出素子が各画素に対応して配列されている。また、両基板間には、基板間の隙間を維持する多数の板状、柱状もしくはビーズ等のスペーサが配置されている。
【０００４】
これらの画像表示装置において、前面基板と背面基板との間の空間、すなわち真空外囲器内部は、高い真空度に維持されていることが重要となる。真空度が低いと安定した電子放出ができず、画像表示装置の寿命が低下する。
【０００５】
そこで、長期間に渡って外囲器内を高真空度に維持するため、外囲器内にはガスを吸着するゲッター材が設けられ、重要な役割を果たしている。例えば、特許文献１には、真空チャンバ内に前面基板及び背面基板を投入し、真空排気した後、前面基板の画像表示領域を覆う領域にゲッタ−膜を形成し、更に、対向配置された両基板を真空中で封着する方法が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−２２９８２４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように真空チャンバ内で前面基板の画像表示領域にゲッタ−膜を形成する場合、真空チャンバ内へゲッター材を供給する方法として、前面基板とゲッター材の両方を保持可能な治具を設け、この治具ごと前面基板及びゲッター材を真空チャンバ内に供給する方法が考えられる。
【０００８】
しかしながら、上記方式では、大気に晒された治具を真空チャンバ内に供給することにより、治具からのガス放出が真空チャンバ内の真空度を低下させてしまう。また、ゲッター材と前面基板との距離関係が治具の寸法によって規制され、所望の寸法を確保するのが困難となる。更に、ゲッター膜の形成対象部材に加えて治具も供給するため、真空チャンバ内の移載装置に十分な剛性と高い搬送動力が要求される。そして、量産時には、作業効率上、複数台の治具が必要となり、コスト及び管理面で負荷が大きくなる。
【０００９】
一方、上述したような治具を廃止し、前面基板とは別にゲッター材を供給する方法として、真空チャンバを大気開放した状態で専用扉を通してゲッター材を真空チャンバ内の所定位置に供給する方法が考えられる。
【００１０】
しかしながら、上記方法では、ゲッター材を供給した後、真空チャンバを所定の真空度まで排気するのに多大な時間を要するばかりでなく、場合によっては所定の真空度を得るために真空チャンバ自体の脱ガス処理が必要となる。この脱ガス処理には、真空チャンバを高温に加熱する工程が必要となる。従って、所定の真空度を得るために一層多大な時間を要するため、試作、実験用としては成しえるが、量産方法としては実用的でない。
【００１１】
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、ゲッター膜を効率良く形成することが可能なゲッター膜形成方法およびゲッター膜形成装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の態様に係るゲッター膜形成方法は、対象部材上にゲッター膜を形成するゲッター膜形成方法において、
開閉機構を挟んで連結された第１および第２真空チャンバを用意し、上記第１真空チャンバ内に上記対象部材を配置するとともに上記第１真空チャンバ内を真空状態に維持し、上記開閉機構を閉じた状態で上記第２真空チャンバのみを大気に開放した後、第２真空チャンバに複数個のゲッター材を装填し、上記ゲッター材が装填された第２真空チャンバ内を真空状態に排気した状態で上記複数個のゲッター材を同時に予備加熱してゲッター材を脱ガス処理し、上記ゲッター材を脱ガス処理した後、上記開閉機構を開放し、上記脱ガス処理された複数個のゲッター材を第２真空チャンバから第１真空チャンバに供給し、上記開閉機構を閉じ上記真空に維持された第１真空チャンバ内で、上記脱ガス処理されたゲッター材の少なくとも１つを加熱してゲッターフラッシュを行い、上記対象部材にゲッター膜を形成することを特徴としている。
【００１３】
また、この発明の他の態様に係るゲッター膜形成装置は、ゲッター膜を形成する対象部材が配置される第１真空チャンバと、開閉機構を介して上記第１真空チャンバに連結された第２真空チャンバと、上記第１真空チャンバおよび第２真空チャンバをそれぞれ真空排気する第１および第２真空ポンプと、上記第２真空チャンバ内に配置されているとともに、上記第２真空チャンバ内に装填された複数個のゲッター材を同時に予備加熱して脱ガス処理する加熱ユニットと、上記開閉機構を介して、上記第１および第２真空チャンバ間で複数個のゲッター材を搬送する移載機構と、上記第１真空チャンバ内に設けられ、上記脱ガス処理されたゲッター材の少なくとも１つを加熱してゲッターフラッシュを行う加熱機構と、を備えたことを特徴としている。
【００１４】
上記のように構成されたゲッター膜形成方法およびゲッター膜形成装置によれば、対象部材に対しゲッタ−膜を形成する作業用の第１真空チャンバとは別にゲッター材供給用の第２真空チャンバを設け、これらの真空チャンバを開閉機構を介して連結している。そのため、第１真空チャンバを大気に晒すことなく、所要の真空度を維持した状態でゲッタ−材を供給および排出することができ、ゲッター膜を効率良く形成することが可能となる。また、第２真空チャンバ内で複数個のゲッター材を同時に予備加熱して脱ガス処理を行った後、これらのゲッター材を第１真空チャンバ内へ供給することにより、複数個のゲッター材を用いてゲッター膜形成を行っている間、第２真空チャンバ内で使用済みゲッター材の排出、並びに、新しいゲッター材の供給および脱ガス処理を行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照しながら、この発明の実施の形態に係るゲッター膜形成方法および形成装置について詳細に説明する。
始めに、ゲッター膜の形成対象となる部材として、例えば、前面基板を備えた画像表示装置について説明する。ここでは、表面伝導型の電子放出素子を備えたＦＥＤを例にとって説明する。
【００１６】
図１および図２に示すように、このＦＥＤは、絶縁基板としてそれぞれ矩形状のガラス板からなる前面基板１１、および背面基板１２を備え、これらの基板は１〜２ｍｍの隙間を置いて対向配置されている。そして、前面基板１１および背面基板１２は、矩形枠状の側壁１３を介して周縁部同士が接合され、内部が真空状態に維持された扁平な矩形状の真空外囲器１０を構成している。
【００１７】
真空外囲器１０の内部には、前面基板１１および背面基板１２に加わる大気圧荷重を支えるため、複数のスペーサ１４が設けられている。スペーサ１４としては、板状あるいは柱状のスペーサ等を用いることができる。
【００１８】
前面基板１１の内面上には、画像表示面として、赤、緑、青の蛍光体層１６とマトリックス状の黒色遮光層１７とを有した蛍光体スクリーン１５が形成されている。これらの蛍光体層１６はストライプ状あるいはドット状に形成してもよい。この蛍光体スクリーン１５上には、アルミニウム膜等からなるメタルバック２０が形成され、更に、メタルバックに重ねてゲッター膜２２が形成されている。
【００１９】
背面基板１２の内面上には、蛍光体スクリーン１５の蛍光体層１６を励起する電子源として、それぞれ電子ビームを放出する多数の表面伝導型の電子放出素子１８が設けられている。これらの電子放出素子１８は、画素毎に対応して複数列および複数行に配列されている。各電子放出素子１８は、図示しない電子放出部、この電子放出部に電圧を印加する一対の素子電極等で構成されている。また、背面基板１２の内面には、電子放出素子１８に電位を供給する多数本の配線２１がマトリックス状に設けられ、その端部は真空外囲器１０の外部に引出されている。
【００２０】
このようなＦＥＤでは、画像を表示する場合、蛍光体スクリーン１５およびメタルバック２０にアノード電圧を印加し、電子放出素子１８から放出された電子ビームをアノード電圧により加速して蛍光体スクリーンへ衝突させる。これにより、蛍光体スクリーン１５の蛍光体層１６が励起されて発光し、カラー画像を表示する。
【００２１】
次に、上記のように構成されたＦＥＤの製造方法について説明する。特に、前面基板１１にゲッター膜を形成する方法について説明する。
図３に示すように、ゲッター膜の形成に用いるゲッター膜形成装置は、蛍光面を有した前面基板１１の内面にゲッター膜２２を形成する作業用の第１真空チャンバ３１と、装置外部からゲッター材４１を供給するための供給用の第２真空チャンバ３２と、を備え、これらの真空チャンバは開閉機構として機能するゲート弁３３を介して連結されている。
【００２２】
第１および第２真空チャンバ３１、３２はそれぞれ真空処理槽により構成されている。また、第１および第２真空チャンバ３１、３２には真空ポンプ３１ａ、３２ａがそれぞれ接続されている。そして、第１および第２真空チャンバ３１、３２は、独立して高真空度を保持することが可能となっている。なお、第２真空チャンバ３２の容積は第１真空チャンバ３１に対して充分小さく、例えば、２０分の１程度の大きさに形成されている。
【００２３】
第２真空チャンバ３２には、ゲッター材を出し入れするための専用の扉３６が設けられている。更に、ゲッター膜形成装置内には、第１真空チャンバ３１と第２真空チャンバ３２との間でゲッター材を所定位置に搬送する自動移載機構３８が設けられている。
【００２４】
図３ないし図５に示すように、第２真空チャンバ３２内には、円盤状の保持部材４２を脱着自在、かつ、昇降自在に支持した円盤保持治具４０が設けられている。この円盤保持治具４０は、支持機構を構成している。第２真空チャンバ３２内において、保持部材４２は、円盤保持治具４０によって中心部が保持され、ほぼ水平に支持されている。
【００２５】
保持部材４２は平坦な載置面４２ａを有し、この載置面上には複数個のゲッター材４１が載置されている。ゲッター材４１は、載置面４２ａの外周縁部に載置され、保持部材４２の中心と同芯円上に等間隔で並べられている。ゲッター材４１としては、例えば、ＢａＡｌ４粉末とＮｉ粉末との熱反応でＢａを真空蒸着する反応型ゲッターを用いることができる。
【００２６】
第２真空チャンバ３２内には、保持部材４２およびゲッター材４１を脱ガス処理するため、保持部材４２を加熱する加熱ユニット４４、およびゲッター材を加熱する加熱ユニット４６が設けられている。加熱ユニット４４は、例えばホットプレートや加熱ランプ等を有し、保持部材４２の下面に直接接触してこれを加熱する。
【００２７】
図５および図６に示すように、加熱ユニット４６は、例えば、高周波コイル６０およびこの高周波コイルに高周波を印加する図示しない高周波発生器を備えた高周波加熱ユニットとして構成されている。そして、加熱ユニット４６は、保持部材４２の下面側からこの保持部材を介して複数個のゲッター材４１を非接触で同時に加熱する。なお、保持部材４２は、高周波加熱に影響を受けないセラミックまたは硝子等の非誘電材料で形成されている。
【００２８】
高周波コイル６０は、保持部材４２の下面と対向して設けられ、ゲッター材４１の配列に合わせた形状に形成されている。すなわち、高周波コイル６０は、外巻６０ａおよび内巻６０ｂを有し２重巻に形成されている。外巻６０ａおよび内巻６０ｂは、保持部材４２と同心円状に巻回され水平面上に並んで位置している。外巻６０ａの径はゲッター材４１が配列されている円の径よりも僅かに大きく、また、内巻６０ｂの径はゲッター材４１が配列されている円の径よりも僅かに小さく形成されている。これにより、高周波コイル６０は、保持部材４２を挟んで、全てのゲッター材４１と対向している。
【００２９】
外巻６０ａの巻始め部と巻終わり部とは隙間ｔを置いて対向し、同様に、内巻６０ｂの巻始め部と巻終わり部とは隙間ｔを置いて対向している。そして、外巻６０ａおよび内巻６０ｂの巻終わり部同志は、折り返し部６１により互いに連結されている。折り返し部６１は、外巻６０ａおよび内巻６０ｂに対して直角に延びている。また、外巻６０ａおよび内巻６０ｂの巻初め部には、それぞれ垂直方向に延びた導入部６２ａ、６２ｂが連結されている。なお、上記の隙間ｔは、約２〜３ｍｍに設定されている。
【００３０】
高周波コイル６０の各部は、矩形状の横断面を有した金属製、例えば、銅製の矩形パイプにより構成されている。折り返し部６１および導入部６２ａ、６２ｂは、外巻６０ａおよび内巻６０ｂと別体に形成され、それぞれ外巻６０ａおよび内巻６０ｂに溶接されている。そして、外巻６０ａおよび内巻６０ｂの上面は、保持部材４２の載置面と平行に延びた対向面６４を構成している。
なお、矩形パイプの内孔は、高周波加熱時に冷却水を流す流路６５を形成している。
【００３１】
上記のように、高周波コイル６０を矩形パイプによって構成し、その対向面６４が保持部材４２の載置面４２ａと平行となるように配置することにより、ゲッター材４１と高周波コイル６０とを近接させて高周波ロスを低減し、ゲッター材に効率良く高周波を印加することができる。また、断面円形の丸パイプを用いる場合に比較して、折り返し部６１および導入部６２ａ、６２ｂと外巻６０ａおよび内巻６０ｂとを直角に形成することが可能となり、これらの隙間ｔを小さくすることが可能となる。そのため、隙間ｔの上方に設置されたゲッター材４１を他のゲッター材と同様に加熱することができる。これらのことから、保持部材上に保持された複数のゲッター材を同時にかつ均一に予備加熱することが可能となる。
【００３２】
図３および図７に示すように、第１真空チャンバ３１内には、保持部材４２を脱着自在に支持しゲッター材４１をゲッターフラッシュ位置に順次位置決めする位置決め機構５０、およびゲッター材を加熱する加熱機構５２が設けられている。位置決め機構５０は、パルスモータ等の間欠回転駆動機構を備え、保持部材４２をその中心の周りで間欠的に回動させ、ゲッター材４１を所定のゲッターフラッシュ位置に移送および位置決めする。また、位置決め機構５０は保持部材４２を昇降駆動可能に構成されている。
【００３３】
加熱機構５２は、保持部材４２上の少なくとも１つのゲッター材４１を非接触で加熱する高周波加熱方式として構成され、高周波コイル５１およびこの高周波コイルに高周波を印加する図示しない高周波発生器を備えている。そして、高周波コイル５１は、ゲッターフラッシュ位置に移動したゲッター材と、保持部材４２を介して対向する位置に設けられている。このような非接触式の加熱機構を用いることにより、保持部材４２を間欠回転させる際、高周波コイル５１と保持部材４２との干渉を無くすことができる。
【００３４】
図３に示すように、自動移載機構３８は、第２真空チャンバ内に配設されほぼ水平に伸びたガイド部５３と、このガイド部によって支持され第１および第２真空チャンバ内に進退自在にガイドされた可動アーム５４と、を備えている。可動アーム５４には、保持部材４２を把持する把持部５６が設けられている。そして、自動移載機構３８は、把持部５６により保持部材４２を把持した状態で可動アーム５４を進退させることにより、円盤保持治具４０と位置決め機構５０との間で保持部材４２を搬送し、円盤保持治具および位置決め機構に対して保持部材を選択的に装填および取り出しする。
【００３５】
次に、以上のように構成されたゲッター膜形成装置を用いて前面基板１１にゲッター膜を形成する工程について説明する。
まず、ゲッター膜の形成対象部材として、蛍光面の形成された前面基板１１を第１真空チャンバ３１内に装填し、所定位置に保持する。ここで、前面基板１１は、位置決め機構５０の上方に、蛍光面を位置決め機構５０側に向けた状態で水平に保持される。また、ゲート弁３３を閉じた状態で、真空ポンプ３１ａにより第１真空チャンバ３１を真空排気し、所定の高真空状態に維持する。
【００３６】
次に、複数個のゲッター材４１を保持部材４２の載置面４２ａにおいて同一円周上に等間隔で設置する。続いて、第２真空チャンバ３２の扉３６を開き、保持部材４２を円盤保持治具４０上に設置する。扉３６を閉めた後、真空ポンプ３２ａを作動させて第２真空チャンバ３２を真空排気し１０−５Ｐａ程度の高真空に維持する。
【００３７】
その後、第２真空チャンバ３２内で保持部材４２およびゲッター材４１の脱ガス処理を行う。すなわち、加熱ユニット４４によって保持部材４２を加熱するとともに、加熱ユニット４６の高周波コイル６０により保持部材４２上の複数個のゲッター材４１を同時に予備加熱する。この予備加熱により、保持部材４２およびゲッター材４１から吸着ガスを放出させる。この際、予備加熱温度をゲッター材４１の蒸発温度よりも低い温度、例えば、５００℃に設定し、約３０〜６０秒間、加熱する。加熱温度は、２００℃以上であることが望ましい。
このように保持部材４２およびゲッター材４１を予め脱ガス処理することにより、ゲッター材供給動作時、ゲッター材および保持部材からのガス放出により第１真空チャンバ３１の真空度が低下することを防止する。
【００３８】
脱ガス処理後、第２真空チャンバ３２が所定の真空度に達してから、ゲート弁３３を開き、保持部材４２の移載動作に入る。この場合、自動移載機構３８を駆動し、ゲート弁３３の開口部を通して可動アーム５４を第１真空チャンバ３１から第２真空チャンバ３２内に進入させる。そして、円盤保持治具４０により保持部材４２を上昇させ、更に、把持部５６を保持部材の下方に配置した後、円盤保持治具により保持部材４２を下降させて把持部５６上に移載する。
【００３９】
この際、自動移載機構３８の把持部５６および円盤保持治具４０には例えば複数個のピン等を有した円盤位置決め機構が設けられ、円盤保持治具に位置決めされていた保持部材４２を所定の位置に規制した状態で、搬送することができる。
【００４０】
次に、可動アーム５４を第１真空チャンバ３１内に引き込み、ゲート弁３３を通して保持部材４２を第１真空チャンバ内に搬入する。その後、位置決め機構５０を上下動させ、保持部材４２を把持部５６から位置決め機構上に移載する。
【００４１】
続いて、ゲート弁３３を閉じた後、位置決め機構５０により保持部材４２を間欠回転させ、保持部材上の少なくとも１つのゲッター材４１をゲッターフラッシュ位置に搬送、位置決めする。ここで、ゲッターフラッシュ位置は、複数のゲッター材４１が設置されている保持部材４２上のゲッター材設置用ピッチ円上の位置となるよう設計されている。
【００４２】
１つのゲッター材４１をゲッターフラッシュ位置に位置決めした後、高周波コイル５１によりゲッター材をその蒸発温度以上の温度まで加熱しゲッターフラッシュを行う。これにより、前面基板１１の蛍光面側にゲッター膜を真空蒸着する。なお、保持部材４２は高周波加熱に影響を受けない非誘電材料で形成されているため、ゲッター材４１のみの加熱制御することができる。
その後、ゲッター膜の形成された前面基板１１は、大気に晒されることなく他の真空チャンバに搬送され、真空雰囲気中で背面基板と封着される。これにより、ＦＥＤが得られる。
【００４３】
一方、１枚の前面基板１１に対してゲッター膜の形成が終了した後、次の前面基板を第１真空チャンバ３１内に搬入し所定位置に配置する。続いて、位置決め機構５０により保持部材４２を間欠回転させ、保持部材上の次のゲッター材４１をゲッターフラッシュ位置に搬送、位置決めする。そして、高周波コイル５１によりゲッター材４１をその蒸発温度以上に加熱してゲッターフラッシュを行い、前面基板１１の蛍光面側にゲッター膜を真空蒸着する。
【００４４】
上述した一連のゲッター膜形成工程を繰り返すことにより、保持部材４２上の複数個のゲッター材４１を使用して複数枚の前面基板１１に順次ゲッター膜を形成する。保持部材４２上の全てのゲッター材４１が使用し終わった後、第１真空チャンバ３１および第２真空チャンバ３２を高真空に保持した状態で、ゲート弁３３を開け、使用済みゲッター材を載置した保持部材を自動移載機構３８によって第１真空チャンバから第２真空チャンバに移載する。続いて、ゲート弁３３を閉じた後、第２真空チャンバ３２を大気開放し、扉３６から保持部材４２を取り出す。これにより、作業用の第１真空チャンバ３１を大気に開放することなく、ゲッター材４１を供給および排出することができる。
【００４５】
一方、本実施の形態によれば、複数のゲッター材４１が支持された上述の保持部材４２を予め複数組用意しておく。そして、１つの保持部材４２に保持されたゲッター材４１を用いてゲッター膜形成を行っている間、他の保持部材４２を第２真空チャンバ３２内に配置し、真空排気および脱ガス処理を行う。
【００４６】
一連のゲッター材供給工程において、第１真空チャンバ３１および第２真空チャンバ３２を高真空に保持した状態で、ゲート弁３３を開け、使用済みゲッター材を載置した保持部材４２を第１真空チャンバから第２真空チャンバに排出するとともに、新規のゲッター材４１を保持した保持部材４２を第２真空チャンバから第１真空チャンバへ搬入する。
【００４７】
これにより、保持部材４２に搭載されているゲッター材の数量に対応するゲッター膜形成作業サイクル時間を第２真空チャンバ３２におけるゲッター材４１の供給排出作業、真空引き、脱ガス処理時間に当てることができる。従って、第１真空チャンバ３１では、次のゲッター材供給の待ち時間を大幅に低減することができ、ゲッター膜形成の作業効率向上を図ることができる。
【００４８】
以上のように構成されたゲッター膜形成装置およびゲッター形成方法によれば、対象部材に対しゲッタ−膜を形成する作業用の真空チャンバとは別にゲッター材供給用の真空チャンバを設け、これらの真空チャンバをゲ−ト弁を介して連結している。そのため、作業用の真空チャンバを大気に晒すことなく、所要の真空度を維持した状態でゲッタ−材を供給及び排出することが可能となる。従って、ゲッター膜を効率良く形成することができるとともに、製造コストの低減を図ることが可能となる。
【００４９】
また、ゲッタ−材の供給形態としてゲッタ−材を複数個保持可能な保持部材を使用し、更に、供給用の真空チャンバにゲッタ−材および保持部材を脱ガス処理する加熱ユニットを設けている。そして、加熱ユニットにより複数個のゲッター材を同時に予備加熱し、効率良く脱ガス処理を行うことができる。これにより、１回の供給作業で複数個のゲッター材を供給することができるとともに、脱ガス処理されたゲッター材および保持部材を供給することにより作業用の真空チャンバを高い真空度に維持することができる。
【００５０】
ゲッター材を保持した保持部材を複数組用意しておくことにより、作業用の真空チャンバ内でゲッター膜形成作業を行っている間、供給用の真空チャンバ内でゲッター材の供給排出作業、真空引き、脱ガス処理時間を行うことができる。これにより、次のゲッター材供給の待ち時間を大幅に低減し、ゲッター材を連続的に供給することが可能となる。従って、ゲッター膜形成作業の効率向上を図ることができる。
【００５１】
なお、この発明は上述した実施の形態に限定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。例えば、ゲッターフラッシュにおけるゲッター材の加熱方式は、上述した高周波加熱に限らず、ゲッター材に通電して加熱する抵抗加熱を用いることもできる。また、ゲッター材を保持する保持部材は、上述した保持部材に限らず、他の形状としてもよい。第１真空チャンバ内において、１つのゲッター材を加熱してゲッターフラッシュする構成としたが、２つ以上のゲッター材を用いてゲッターフラッシュする構成としてもよい。その他、この発明において、ゲッター膜の形成対象部材はＦＥＤの前面基板に限定されることはなく、種々選択可能である。
【００５２】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、ゲッター膜を効率良く形成し、製造コストの低減を図ることが可能なゲッター膜形成方法およびゲッター膜形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像表示装置の一例としてのＦＥＤを示す斜視図。
【図２】図１の線Ａ−Ａに沿った上記ＦＥＤの断面図。
【図３】上記ＦＥＤの製造に用いるゲッター膜形成装置を示す断面図。
【図４】上記ゲッター膜形成装置の第２真空チャンバを拡大して示す断面図。
【図５】複数のゲッター材が載置された保持部材、およびゲッター材を予備加熱する高周波コイルを示す図。
【図６】上記高周波コイルを拡大し示す斜視図および断面図。
【図７】上記ゲッター膜形成装置の第１真空チャンバ内に配設された位置決め機構および加熱機構を概略的に示す側面図。
【符号の説明】
１０…真空外囲器、    １１…前面基板、
１２…背面基板、    １３…側壁、
１５…蛍光体スクリーン、    １８…電子放出素子、
２０…メタルバック、    ２２…ゲッター膜、
３１…第１真空チャンバ、    ３２…第２真空チャンバ、
３８…自動移載機構、    ４０…円盤保持治具、
４１…ゲッター材、    ４２…保持部材、
４４、４６…加熱ユニット、    ５０…位置決め機構、
６０…高周波コイル
【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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