(57)【要約】【課題】耐圧特性に優れ、表示性能および信頼性の向上した画像表示装置を製造可能な画像表示装置の製造方法および製造装置を提供する。【解決手段】真空雰囲気中で、前面基板１１および背面基板の少なくとも一方の基板と線状部材３６を備えた処理電極３４とを対向させ、少なくとも一方の基板と線状部材との間に電界を印加してこの基板を耐圧処理する。電界処理の後、前面基板と背面基板とを真空雰囲気中に維持した状態で互いに封着し外囲器を形成する。【選択図】　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光面が形成された前面基板と、複数の電子放出素子が設けられた背面基板とを備えた画像表示装置の製造方法において、
抵抗性部材が接続された導電性の線状部材を有した処理電極と、上記前面基板および背面基板の少なくとも一方の基板とを対向して配置し、
上記少なくとも一方の基板と処理電極との間に電位差を与えて上記少なくとも一方の基板を耐圧処理し、
上記耐圧処理の後、上記前面基板と背面基板とを互いに封着することを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【請求項２】
上記基板の耐圧処理および封着を真空雰囲気中で行うことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項３】
上記処理電極の線状部材と上記少なくとも一方の基板とを対向配置した状態で相対的に移動させ、上記少なくとも一方の基板の全面を耐圧処理することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像表示装置の製造方法
【請求項４】
上記少なくとも一方の基板のほぼ全面と対向する領域に、上記処理電極を構成する導電性の線状部材を複数並べて配置し、各線状部材と上記少なくとも一方の基板との間に電位差を与えて上記少なくとも一方の基板を耐圧処理することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項５】
蛍光面が形成された前面基板と、複数の電子放出素子が設けられた背面基板とを備えた画像表示装置の製造装置において、
抵抗性部材が接続された導電性の線状部材を有し、上記前面基板および背面基板の少なくとも一方の基板と対向して配置された処理電極と、
上記少なくとも一方の基板と上記線状部材との間に電位差を印加し放電を発生させる電界印加部と、
を備えたことを特徴とする画像表示装置の製造装置。
【請求項６】
上記処理電極は、ワイヤにより構成された線状部材を備えていることを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置の製造装置。
【請求項７】
上記処理電極は、細長い板状の部材で構成された線状部材を備え、上記線状部材は、上記少なくとも一方の基板の表面とほぼ直交する方向に延び、かつ、その一側縁が上記少なくとも一方の基板の表面と対向して配置されていることを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置の製造装置。
【請求項８】
上記処理電極は、互いにほぼ平行に並んで設けられた複数の上記線状部材を備えていることを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１項に記載の画像表示装置の製造装置。
【請求項９】
上記処理電極の線状部材と上記少なくとも一方の基板とを対向配置した状態で相対的に移動させる移動機構を備えていることを特徴とする請求項５ないし８のいずれか１項に記載の画像表示装置の製造装置。
【請求項１０】
上記複数の線状部材は、上記少なくとも一方の基板の表面全体と対向する領域全体に渡って複数配置されていることを特徴とする請求項８に記載の画像表示装置の製造装置。
【請求項１１】
上記複数の線状部材は、その配列方向の中央から両端側に位置した線状部材ほど、上記少なくとも一方の基板との間隔が広くなるように配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の画像表示装置の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、対向配置された一対の基板を備えた画像表示装置の製造方法および製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、次世代の画像表示装置として、電子放出素子を多数並べ、蛍光面と対向配置させた平面型の画像表示装置が開発され進めている。電子放出素子には様々な種類があるが、いずれも基本的には電界放出を用いており、これらの電子放出素子を用いた表示装置は、一般に、フィールド・エミッション・ディスプレイ（以下、ＦＥＤと称する）と呼ばれている。ＦＥＤの内、表面伝導型電子放出素子を用いた表示装置は、表面伝導型電子放出ディスプレイ（以下、ＳＥＤと称する）とも呼ばれているが、本願においてはＳＥＤも含む総称としてＦＥＤという用語を用いる。
【０００３】
ＦＥＤは、一般に、所定の隙間を置いて対向配置された前面基板および背面基板を有し、これらの基板は、矩形枠状の側壁を介して周縁部同士を互いに接合することにより真空外囲器を構成している。真空容器の内部は、真空度が１０−４Ｐａ程度以下の高真空に維持されている。また、背面基板および前面基板に加わる大気圧荷重を支えるために、これらの基板の間には複数の支持部材が配設されている。
【０００４】
前面基板の内面には赤、青、緑の蛍光体層を含む蛍光面が形成され、背面基板の内面には、蛍光体を励起して発光させる電子を放出する多数の電子放出素子が設けられている。また、多数の走査線および信号線がマトリックス状に形成され、各電子放出素子に接続されている。なお、このような電子放出素子が形成された領域のことをマクロに見て電子放出面と称する。電子放出面のサイズは蛍光面とほぼ同じとなる。蛍光面にはアノード電圧が印加され、電子放出素子から出た電子ビームがアノード電圧により加速されて蛍光面に衝突することにより、蛍光体が発光し映像が表示される。
【０００５】
このようなＦＥＤでは、前面基板と背面基板との隙間を１〜３ｍｍ程度に設定することができ、現在のテレビやコンピュータのディスプレイとして使用されている陰極線管（ＣＲＴ）と比較して、大幅な軽量化、薄型化を達成することができる。
【０００６】
上記のように構成されたＦＥＤにおいて、実用的な表示特性を得るためには、通常のＣＲＴと同様の蛍光体を用い、更に、蛍光体の上にメタルバックと呼ばれるアルミ薄膜を形成した蛍光面を用いることが必要となる。この場合、蛍光面に印加するアノード電圧は最低でも数ｋＶ、できれば１０ｋＶ以上にすることが望まれる。
【０００７】
しかし、前面基板と背面基板との間の隙間は、解像度や電子放出効率の特性などの観点からあまり大きくすることはできず、１〜３ｍｍ程度に設定する必要がある。従って、ＦＥＤでは、前面基板と背面基板との小さい隙間に強電界が形成されることを避けられず、両基板間の放電（絶縁破壊）が問題となる。
【０００８】
放電が起こると、瞬間的に１００Ａ以上の電流が流れ、電子放出素子や蛍光面の破壊あるいは劣化が起こる。また、駆動回路が破壊されることもある。これらをまとめて放電によるダメージと呼ぶことにする。このようなダメージは製品として許容されない。したがって、ＦＥＤを実用化するためには、放電によるダメージが発生しないようにしなければならない。しかしながら、放電を長期間に渡って完全に抑制するのは非常に難しい。
【０００９】
一方、放電が発生しないようにするのではなく、放電が起きても電子放出素子ヘの影響を無視できるよう、放電の規模を抑制するという対策がある。このような考え方に関連する技術として、例えば、特開２０００−３１１６４２号公報には、蛍光面に設けられたメタルバックに切り欠きを入れてジグザグなどのパターンを形成し、蛍光面の実効的なインダクタンス・抵抗を高める技術が開示されている。また、特開平１０−３２６５８３号公報には、メタルバックを分割する技術、さらに特開２０００−２５１７９７号公報には、分割部での沿面放電を抑制するために、分割部に導電性材料の被覆を設けるという技術が開示されている。
【００１０】
一般に、放電が生じる電圧（以後、放電電圧と称する）にはばらつきがある。また、長期間経た後に放電が起こることもある。放電を抑制するということは、アノード電圧印加時に放電が全く起こらないようにするか、放電確率を実用上許容できる程度まで小さくすることを意味する。放電を生じることなく印加しうるアノード−カソード間の電位差を、以後、耐圧と称することとする。また、単純に放電電圧を耐圧と称することもある。
【００１１】
放電の発生要因にはいろいろなものがある。第１は、カソード側の微小な突起や異物などからの電子放出がトリガとなるものである。第２は、カソードあるいはアノードに付着した微粒子、あるいはそれらの一部がはがれたものが対向面に衝突することがトリガとなるものである。とりわけ、ＦＥＤでは、蛍光面に重ねてメタルバックという強度の弱い膜およびゲッタ膜が形成されているため、その一部がはがれることが放電のトリガとなりうる。これは、通常の金属電極が対向している高圧機器にはない特徴である。なお、放電の発生要因やメカニズムについては、さまざまな学術研究も行われているが、未だ詳細は解明されているとは言い難い状況にあり、この他の要因が存在する可能性もある。
【００１２】
一般に耐圧を向上させるための技術として、コンディショニングという手法が周知である。これについては、例えば、放電ハンドブック（オーム社、１９９８）の３０２ページに記載されている。これは、対向面間に電位差を印加し、耐圧を向上させるものである。放電を起こす場合と起こさない場合があるが、狭義では、放電（スパーク）を起こすスパークコンディショニングをコンディショニングと称することもある。スパークコンディショニングにより耐圧が向上するメカニズムは詳細にはわかっていないが、微小突起や異物等の放電源が放電により溶けて除去されること、あるいは、付着した微粒子が電界により除去されることによると考えられている。以降、電極間の耐圧を向上させるために、電極間に電位差を与える処理を耐圧処理と呼ぶことにする。
【００１３】
例えば、ＣＲＴでは、電子銃の電極間に動作時電圧の４倍程度のパルス電圧を印加し、千回程度放電を起こすという処理が広く行われている。これはスパークコンディショニングに相当する。ところが、ＦＥＤでは、このようなスパークコンディショニングを行うと、蛍光面や電子放出素子が破壊ないし劣化してしまう。そのため、単純にはこの手法を用いることができない。
【００１４】
放電を起こさないコンディショニングにも一定の効果があるが、この場合でもできるだけ印加する電位差を高めることが望ましい。そのため、この場合、意図せずして放電が起きてしまう可能性があり、放電ダメージの発生が避けられない。また、放電を起こさないコンディショニングは、スパークコンディショニングに匹敵する効果は期待できない。
【００１５】
コンディショニング以外の耐圧向上策としては、材料、構造、製造プロセスの最適化、製造環境のクリーン化、洗浄、エアーブロー等が考えられる。しかし、このような対策だけでは耐圧を望ましい値まで高めることが困難であり、より効果の大きな耐圧改善策が強く望まれている。また、コスト低減の観点からも、クリーン度を非常に高くしたり、徹底的な微粒子除去をするような方向は望ましくない。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように、ＦＥＤにおいては、耐圧を高め放電を抑制することが重要となる。耐圧を高めるための手法として、コンディショニングという手法が知られているが、ＦＥＤでは、対向電極に電子放出素子および蛍光面が形成されているため、この手法を用いると、電子放出素子や蛍光面が破壊あるいは劣化する恐れがある。また、コンディショニング以外の耐圧対策として様々なものがあるが、これらの対策だけでは、耐圧を望ましい値にまで高めることが困難であった。
【００１７】
放電が起きないようにする目的で、動作電圧であるアノード電圧を下げたり、前面基板と背面基板とのギャップを大きくしたりすると、放電を抑制する可能性はあるが、その場合、輝度や解像度などの性能を犠牲にせざるをえず、製品として望まれる性能を満たすことが困難となる。したがって、性能の高いＦＥＤを実現するために、より耐圧を高くすることができる技術が強く望まれていた。
【００１８】
本発明は、このような課題を解決するためのものであり、その目的は、耐圧性が高く、表示性能および信頼性に優れた画像表示装置を製造することが可能な画像表示装置の製造方法および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】
上記目的を達成するため、この発明の形態に係る画像表示装置の製造方法は、蛍光面が形成された前面基板と、複数の電子放出素子が設けられた背面基板とを備えた画像表示装置の製造方法において、
抵抗性部材が接続された導電性の線状部材を有した処理電極と、上記前面基板および背面基板の少なくとも一方の基板とを対向して配置し、上記少なくとも一方の基板と処理電極との間に電位差を与えて上記少なくとも一方の基板を耐圧処理し、上記耐圧処理の後、上記前面基板と背面基板とを互いに封着することを特徴としている。
【００２０】
また、この発明の他の態様に係る画像表示装置の製造装置は、　蛍光面が形成された前面基板と、複数の電子放出素子が設けられた背面基板とを備えた画像表示装置の製造装置において、抵抗性部材が接続された導電性の線状部材を有し、上記前面基板および背面基板の少なくとも一方の基板と対向して配置された処理電極と、上記少なくとも一方の基板と上記線状部材との間に電位差を印加し放電を発生させる電界印加部と、を備えたことを特徴としている。
【００２１】
上記のように構成された画像表示装置の製造方法および製造装置によれば、基板と対向して配置された処理電極と基板とに電位差を与えることにより、基板を耐圧処理する。これにより、基板に残留した異物、突起等を除去し、放電発生の要因を取り除くことができる。従って、耐圧特性に優れ、表示性能および信頼性の向上した画像表示装置を製造することができる。
【００２２】
【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画像表示装置の製造方法および製造装置について詳細に説明する。
始めに、本製造方法および製造装置により製造される画像表示装置として、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。
【００２３】
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板厚が１〜３ｍｍ程度の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１０−４Ｐａ程度の高真空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。
【００２４】
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。
【００２５】
前面基板１１の内面上には、蛍光面として、赤、緑、青の蛍光体層１６とマトリクス状の黒色光吸収層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されてもよい。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膜２２が形成されている。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
次に、上記のように構成されたＦＥＤの製造装置および製造方法について説明する。ここでは、上述したＦＥＤに用いる前面基板１１および背面基板１２に耐圧を高めるための電界処理、つまり、耐圧処理を行う製造方法および製造装置について説明する。なお、耐圧処理はコンディショニングの一種と考えられるが、本発明固有の特徴もあるので、このような固有の名称を用いることとする。
【００２９】
図３に示すように、製造装置は、真空処理槽で構成された真空チャンバ３０を備え、この真空チャンバには、内部を真空排気する排気ポンプ３２が接続されている。真空チャンバ３０内には、処理対象となる基板を耐圧処理するための処理電極３４が設けられている。
【００３０】
処理電極３４は、それぞれで導電性を有した線状部材として、それぞれ細長いワイヤからなる複数本の電極３６を備えている。ここでは、ワイヤとして、例えば、直径０．３ｍｍのステンレスワイヤを用いている。これらの電極３６は、互いに平行にかつ水平に並んで張架されている。各電極３６の両端部には、抵抗性部材として機能する抵抗器３８がそれぞれ接続されている。これら抵抗器３８の他端は共通に接続され、接地されている。
また、製造装置は、処理対象となる基板に電圧を印加する電源４０、並びに、真空チャンバ３０内において、基板と処理電極３４に対して相対的に移動させる図示しない基板移動機構を備えている。
【００３１】
次に、上記製造装置により基板を処理する方法について説明する。前面基板１１の処理と背面基板１２の処理とは共通事項が多いため、ここでは、蛍光体スクリーン１５およびメタルバック２０が形成された前面基板１１を耐圧処理する場合について説明する。
【００３２】
図３に示すように、まず、排気ポンプ３２により真空チャンバ３０内を所望の真空度まで真空排気し、真空チャンバ内を真空雰囲気とする。続いて、真空チャンバ３０内に前面基板１１を搬入し、メタルバック２０側が上を向いた状態で水平に配置する。
【００３３】
次に、電界印加部として機能する電源４０をメタルバック２０に電気的に接続した後、基板移動機構により、メタルバック２０側の表面が処理電極３４と所望の隙間を置いて対向する位置に前面基板１１を移動させる。この際、処理電極３４を構成する複数本の電極３６は、前面基板１１の短辺とほぼ平行に延在している。
【００３４】
続いて、電源４０からメタルバック２０に電圧を印加する。印加する電圧は、メタルバック２０と処理電極３４の各電極３６との間でプラスあるいはマイナスの電位差が生じるように設定する。これにより、前面基板１１と各電極３６との間に電位差が与えられ小規模な放電が発生する。そして、この放電により前面基板１１を耐圧処理する。すなわち、耐圧処理により、前面基板上に残留していた塵、埃等の異物を第１処理電極３４に吸着し除去するとともに、前面基板の生産過程で形成された不用な突起などを除去する。
【００３５】
上記のようにメタルバック２０に電圧を印加した状態で、前面基板１１を処理電極３４に対して移動させ、前面基板１１のメタルバック側表面全体を処理電極３４と対向する位置へ順次移動させる。この際、前面基板１１の移動方向は電極３６の延出方向とほぼ直交する方向に設定されている。これにより、前面基板１１の全面を耐圧処理する。なお、基板側と固定し、処理電極３４を移動させる構成とすることもできる。
【００３６】
各電極３６に接続されている抵抗器３８の抵抗値は、放電時に隣接する他の電極や電源系などから電流が流れこむのを阻止しつつ、電極に所望の電圧を印加できる程度の値に設定される。具体的には、１００ｋΩ以上が好適である。
【００３７】
耐圧処理が完了した後、前面基板１１と処理電極３４との間に電位差を与えたまま、かつ電極３６との間隔を保ちながら、前面基板を処理電極から外れた位置に搬送する。このように電位差を維持することにより、処理電極３４で吸着した異物あるいは除去された突起を処理電極上に保持し、前面基板１１側に再度付着することを防止する。
【００３８】
一方、配線２１および電子放出素子１８等が形成された背面基板１２を上記と同様の工程により耐圧処理する。そして、耐圧処理された前面基板１１および背面基板１２を大気に晒すことなく真空雰囲気中に維持した状態で図示しない封着位置へ搬送し、ここで互いに封着して真空外囲器１０を形成する。これにより、ＦＥＤが完成する。なお、基板の封着は、上述した耐圧処理と同一の真空チャンバ内、あるいは、真空状態で連通した他の真空チャンバ内のいずれで行ってもよい。
【００３９】
上記のように構成された製造方法および製造装置によれば、真空チャンバへ投入される前に前面基板１１、背面基板１２に付着した粉塵などの異物および前面基板、背面基板の生産過程で形成された不用な突起などを除去することができる。これにより、放電発生のトリガを取り除き、耐圧特性の向上したＦＥＤを得ることができる。特に、上記構成によれば、放電が起きた際、放電に寄与する電荷の量がほぼ電極３６の１本分であり、処理基板と広い面積で対向する板状の処理電極を用いる場合に比較して、放電の規模を格段に小さくすることができる。従って、放電に起因する蛍光体、電子放出素子等の破壊あるいは劣化等を生じることなく、基板を効果的に耐圧処理することができる。
【００４０】
耐圧処理の施された前面基板を背面基板と組合わせてＦＥＤを製造した後、９ｋＶのアノード電圧を与えてテストをしたところ、耐圧処理を施していない前面基板を用いたＦＥＤに比較して、放電の発生確率が大幅に低減した。
【００４１】
処理電極の形状と放電規模との関係を調査するために、処理電極が基板と対向する面積を種々変更して耐圧処理の実験を行った。実験には３２インチワイド用の前面基板を使用し、前面基板と処理電極との間隔を２ｍｍ、印加電圧をアノード電圧の２倍の１６ｋＶとした。そして、前面基板の蛍光体スクリーンの面積をＳとし、放電のダメージを○（ダメージ無し）、△（ダメージ小）、×（ダメージ大）と定義して評価した。
【００４２】
その結果、以下の表１に示すように、処理電極の対向面積が蛍光体スクリーンの面積Ｓと等しい場合、および、１００分の１の場合、いずれも放電によるダメージが大きかった。これに対して、処理電極として直径０．３ｍｍのワイヤを用いた場合、その対向面積は蛍光体スクリーンの面積Ｓに対して１万分の１以下であり、放電痕は見られなかった。
【００４３】
【表１】
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【００４４】
以上のことから、耐圧性に優れ、長期間に渡って放電の発生を防止し、ＦＥＤの信頼性の向上および長寿命化を図ることができる。同時に、アノード電位を高く設定することが可能となり、高輝度で表示性能の高いＦＥＤを得ることができる。
【００４５】
なお、本発明において、処理電極の導電性を有した線状部材とは、上述したワイヤに限らず、ロッド状、細長い板状の部材も含む概念で用いている。すなわち、線状部材は、処理対象となる基板と対向する部分あるいは対向する面が、細長い線状あるいは帯状に形成されていれば良く、処理基板表面に垂直な方向に厚さを有した部材を用いることもできる。
【００４６】
図４および図５に示す第２の実施の形態によれば、製造装置の処理電極３４は、導電性を有した線状部材として、それぞれ細長い板状の部材からなる複数の電極３６を備えている。これらの電極３６は、互いに平行にかつ所定の間隔で並んで設けられている。また、第２の実施の形態によれば、処理電極３４は、処理対象となる基板のほぼ全面と対向する領域全体に渡って設けられている。
【００４７】
各電極３６は水平に延在しているとともに、処理基板に対して垂直方向に配置されている。これにより、各電極３６は、その一側縁が処理基板と対向している。また、各電極３６の両端部には、抵抗性部材として機能する抵抗器３８がそれぞれ接続されている。これら抵抗器３８の他端は共通に接続され、接地されている。
【００４８】
本実施の形態において、複数の電極３６は処理基板の短辺とほぼ平行な方向に配置されている。更に、これらの電極３６は、その配列方向の中央から両端側に位置した電極ほど、処理基板との間隔が広くなるように配置されている。
【００４９】
上記製造装置により例えば前面基板１１を耐圧処理する場合、まず、排気ポンプ３２により真空チャンバ３０内を所望の真空度まで真空排気し、真空チャンバ内を真空雰囲気とする。続いて、真空チャンバ３０内に前面基板１１を搬入し、メタルバック２０側が上を向いた状態で、かつ、ほぼ全面が処理電極３４と隙間をおいて対向するように水平に配置する。
【００５０】
次に、電源４０からメタルバック２０に電圧を印加する。これにより、前面基板１１と各電極３６との間に電位差が与えられ小規模な放電が発生する。そして、この放電により前面基板１１を耐圧処理する。すなわち、耐圧処理により、前面基板上に残留していた塵、埃等の異物を第１処理電極３４に吸着し除去するとともに、前面基板の生産過程で形成された不用な突起などを除去する。なお、処理電極３４は、前面基板のほぼ全面と対向する領域に渡って設けられているため、耐圧処理時、処理電極３４と前面基板とを相対移動させる必要はない。
【００５１】
第２の実施の形態において、他の構成は上述した第１の実施の形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
上記のように構成された第２の実施の形態によれば、前述した第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。更に、第２の実施の形態によれば、各電極３６は板状に形成され、処理基板の表面と垂直な方向に厚さを有している。そのため、各電極３６の機械的強度が向上し、耐圧処理時における電極の変形、撓み等を防止することができる。
【００５２】
すなわち、前述した第１の実施の形態のように、ワイヤからなる電極を用いた場合、耐圧処理時、電極と基板との間に働くクーロン力により、電極が基板方向に撓むことが考えられる。撓み量が多くなるほど、基板と電極との間に働くクーロン力が不均一となり、耐圧処理の効果も不均一となる。撓み量は、ワイヤの全長が長くなるほど多くなるため、大型の基板の処理には適していない。
【００５３】
このような電極の撓みを防止するため、ワイヤ径を大きくしたり、ワイヤに与える張力を大きくすることが考えられる。しかし、ワイヤ径が大きくなる程、放電の規模が大きくなり、基板に放電ダメージを与える恐れがある。また、ワイヤに強固な張力を印加する装置は高価であり、また、重量も増すため望ましくない。
【００５４】
上述した第２の実施の形態によれば、このような問題を解決し、処理基板に対する電極の対向面積を増やすことなく、基板方向に対する電極の断面係数を上げ、電極の撓みを防止することが可能となる。
【００５５】
また、第２の実施の形態において、処理電極３４を構成する複数の電極３６は、その配列方向の中央から両端側に位置した電極ほど、処理基板との間隔が広くなるように配置されている。これにより、両端側に向かう程、処理基板と処理電極３４とヘ作用する電界が弱まり、最外の処理電極に、電界が集中することを防止できる。
【００５６】
上述した実施の形態において、処理電極３４の各電極３６は処理基板の短辺と平行な方向に延在した構成としたが、図６に示す第３の実施の形態のように、処理基板の長辺と平行な方向に延在した構成としてもよい。すなわち、第３の実施の形態によれば、製造装置の処理電極３４は、それぞれ矩形板状の部材からなる複数の電極３６を備えている。これらの電極３６は、互いに平行にかつ所定の間隔をおいて処理基板の短辺と平行な方向に並んで設けられている。各電極３６は処理基板の長辺と平行な方向に延在しているとともに、処理基板に対して垂直方向に配置されている。これにより、各電極３６は、その下側縁が処理基板と対向している。各電極３６の処理基板と対向する下側縁は、曲線状に加工され、電極の角部に電界が過度に集中することを防止している。
【００５７】
このように構成された複数の電極３６は、処理基板側が開放したカバー３７に支持されている。また、各電極３６の両端部には、図示しない抵抗器３８がそれぞれ接続され、これら抵抗器の他端は共通に接続され、接地されている。そして、処理電極３４は、図示しない移動機構により、処理基板に対して移動可能に構成され、走査式の処理電極を構成している。他の構成は前述した実施の形態と同一であり、その詳細な説明は省略する。
【００５８】
上記のように構成された第３の実施の形態によれば、真空チャンバ内に前面基板１１を搬入し、メタルバック２０側が上を向いた状態で水平に配置する。次に、電源からメタルバック２０に電圧を印加した状態で、処理電極３４を前面基板１１の長辺と平行な方向に沿って走査する。これにより、前面基板１１と各電極３６との間に電界が形成され小規模な放電が発生し、この放電により前面基板１１を耐圧処理する。すなわち、耐圧処理により、前面基板上に残留していた塵、埃等の異物を第１処理電極３４に吸着し除去するとともに、前面基板の生産過程で形成された不用な突起などを除去することができる。
【００５９】
なお、第３の実施の形態において、各電極３６の面方向の変形を防止するため、図７に示すように、電極の一部を折り曲げてビード４５を形成し、電極の機械的強度を向上しても良い。
また、図８に示すように、第３の実施の形態で示した走査式の処理電極３４において、複数の電極３６は、走査方向と直交する方向に延在して設けられてもとい。
【００６０】
その他、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、処理電極を構成する電極の数は、複数に限らず、一本としてもよい。また、上述した各実施の形態において、耐圧処理後、真空チャンバないでメタルバック上にゲッタ膜を蒸着し、更に、ゲッタ膜の形成された前面基板を上記と同様の工程で耐圧処理した後、背面基板と封着する構成としてもよい。あるいは、メタルバック上にゲッタ膜が形成された前面基板に対して、上述した耐圧処理を行う構成としても良い。この場合、基板を真空チャンバへ投入した後、ゲッタ蒸着工程で発生した塵や真空チャンバ内の浮遊物質等の基板に付着した塵、埃等の異物を除去することができる。これにより、耐圧特性の一層向上した画像表示装置を得ることが可能となる。
【００６１】
上述した実施の形態では、前面基板および背面基板の両方を真空雰囲気中で耐圧処理する構成としてが、少なくとも一方の基板を耐圧処理することによっても耐圧特性の向上した画像表示装置を得ることができる。
【００６２】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、長寿命で耐圧特性に優れ、信頼性の向上した高性能の画像表示装置を製造可能な製造方法、および製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係る製造方法および製造装置により製造されるＦＥＤの一例を示す斜視図。
【図２】図１の線Ａ−Ａに沿った上記ＦＥＤの断面図。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る製造方法および製造装置を概略的に示す断面図。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る製造方法および製造装置における処理電極を概略的に示す斜視図。
【図５】上記第２の実施の形態に係る製造方法および製造装置を概略的に示す断面図。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る製造方法および製造装置を概略的に示す断面図。
【図７】上記製造装置の処理電極における電極の変形例を示す斜視図。
【図８】上記製造装置における処理電極の変形例を概略的に示す平面図。
【符号の説明】
１０…真空外囲器
１１…前面基板
１２…背面基板
１５…蛍光体スクリーン
１８…電子放出素子
２０…メタルバック
２２…ゲッタ膜
３０…真空チャンバ
３４…処理電極
３６…電極
３８…抵抗器
４０…電源
【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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