(57)【要約】【課題】耐圧特性に優れ、表示性能及び信頼性を向上できる画像表示装置を製造可能な画像表示装置の製造方法及び画像表示装置の製造装置を提供する。【解決手段】処理対象基板３３を収納可能な真空チャンバ３０と、真空チャンバ３０内において処理対象基板３３と対向して配置された処理電極３４と、処理対象基板３３と処理電極３４との間に電圧を印加する電圧印加機構３５と、を備え、処理電極３４は、抵抗を介してそれぞれ電気的に接続された複数個の電極要素によって構成され、しかも、これらの電極要素は、電圧印加機構３５（３６ａ及び３６ｂ）により互いに異なる電圧が印加される少なくとも２つのグループにグループ化されたことを特徴とする。【選択図】      図３
2005158499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示面を有した前面基板と、前記画像表示面に向けて電子を放出する電子放出素子を有した背面基板と、を備えた画像表示装置の製造装置であって、
前記前面基板及び前記背面基板の少なくとも一方の処理対象基板を収納可能な真空チャンバと、
前記真空チャンバ内において前記処理対象基板と対向して配置された処理電極と、
前記処理対象基板と前記処理電極との間に電圧を印加する電圧印加機構と、を備え、
前記処理電極は、抵抗を介してそれぞれ電気的に接続された複数個の電極要素によって構成され、
しかも、これらの電極要素は、前記電圧印加機構により互いに異なる電圧が印加される少なくとも２つのグループにグループ化されたことを特徴とする画像表示装置の製造装置。
【請求項２】
前記電極要素は、短冊状であり、しかもその短辺が前記処理対象基板に対してほぼ垂直となるよう所定の間隔をおいて支持された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装置。
【請求項３】
前記電極要素は、棒状、チューブ状あるいはワイヤ状であり、しかも前記処理対象基板に対して所定の間隔をおいて支持された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装置。
【請求項４】
前記処理電極を構成する互いに隣接する電極要素は、異なるグループに属することを特徴とする請求項１乃至３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５】
第１グループに属する前記電極要素に印加される電圧をＶｈとし、第２グループに属する前記電極要素に印加される電圧をＶｌとしたとき、
０．２５×｜Ｖｈ｜  ≦  ｜Ｖｌ｜  ≦  ０．７５×｜Ｖｈ｜
の関係にあることを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置の製造装置。
【請求項６】
第１グループに属する前記電極要素と前記処理対象基板とのギャップが、第２グループに属する前記電極要素と前記処理対象基板とのギャップと異なることを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置の製造装置。
【請求項７】
第１グループに属する前記電極要素と前記処理対象基板とのギャップが第２グループに属する前記電極要素と前記処理対象基板とのギャップより小さく、しかも、前記第１グループに属する前記電極要素に印加される電圧の絶対値が前記第２グループに属する前記電極要素に印加される電圧の絶対値より大きいことを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置の製造装置。
【請求項８】
画像表示面を有した前面基板と、前記画像表示面に向けて電子を放出する電子放出素子を有した背面基板と、を備えた画像表示装置の製造方法であって、
真空雰囲気中において、抵抗を介してそれぞれ電気的に接続された複数個の電極要素を少なくとも２つのグループにグループ化した処理電極と、前記前面基板及び前記背面基板の少なくとも一方の処理対象基板の主面と、を対向配置し、
それぞれのグループに互いに異なる電圧を印加することで、前記処理対象基板の主面を前記処理電極との間で発生する電界によって処理し、
前記前面基板と前記背面基板とを真空雰囲気中で対向配置した状態で互いに封着する、ことを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記処理電極を構成する互いに隣接する電極要素は、異なるグループに属す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方法。
【請求項１０】
第１グループに属する前記電極要素と前記処理対象基板とのギャップが、第２グループに属する前記電極要素と前記処理対象基板とのギャップと異なることを特徴とする請求項９に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項１１】
第１グループに属する前記電極要素と前記処理対象基板とのギャップが第２グループに属する前記電極要素と前記処理対象基板とのギャップより小さく、しかも、前記第１グループに属する前記電極要素に印加される電圧の絶対値が前記第２グループに属する前記電極要素に印加される電圧の絶対値より大きいことを特徴とする請求項９に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項１２】
画像表示面を有した前面基板と、前記画像表示面に向けて電子を放出する電子放出素子を有した背面基板と、を備えた画像表示装置の製造装置であって、
前記前面基板及び前記背面基板の少なくとも一方の処理対象基板を収納可能な真空チャンバと、
前記真空チャンバ内において前記処理対象基板と対向して配置された処理電極と、
前記処理対象基板と前記処理電極との間に電圧を印加する電圧印加機構と、を備え、
前記処理電極は、抵抗を介してそれぞれ電気的に接続された複数個の電極要素によって構成され、
前記電極要素は、短冊状であり、しかもその短辺が前記処理対象基板に対してほぼ垂直となるよう所定の間隔をおいて支持されたことを特徴とする画像表示装置の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像表示装置の製造方法及び画像表示装置の製造装置に係り、特に、画像表示装置の耐圧性を改善可能な製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、次世代の画像表示装置として、多数の電子放出素子を画像表示面と対向配置させた平面型の画像表示装置の開発が進められている。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による電子放出を利用したもので、これらの電子放出素子を用いた画像表示装置は、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。このようなＦＥＤの内、表面伝導型電子放出素子を用いた画像表示装置は、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、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及び背面基板を有している。これらの基板は、矩形枠状の側壁を介してそれぞれの周縁部同士を互いに接合され、真空外囲器を構成している。真空外囲器の内部は、真空度が１０−４Ｐａ程度以下の高真空に維持されている。また、背面基板及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、緑にそれぞれ発光する蛍光体層を含む蛍光体スクリーンが形成されている。また、実用的な表示特性を得るために、蛍光体スクリーン上にメタルバックと呼ばれるアルミ薄膜が形成されている。さらに、真空外囲器の内部に残留したガス及び各基板の放出ガスを吸着するために、ゲッタ膜と呼ばれるガス吸着特性を持った金属膜がメタルバック上に蒸着されている。
【０００５】
背面基板の内面には、蛍光体層を励起して発光させるための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、多数の走査線及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。
【０００６】
このようなＦＥＤでは、蛍光体スクリーン及びメタルバックを含む画像表示面にはアノード電圧が印加され、電子放出素子から放出された電子ビームがアノード電圧により加速されて蛍光体層に衝突することにより、蛍光体層が発光する。これにより、画像表示面に画像が表示される。この場合、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】
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。
【０００８】
しかしながら、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。したがって、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。
【０００９】
一般に、放電が生じる電圧にはばらつきがある。また、長期間経過し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。放電を抑制しつつ印加可能なアノード−カソード間の電位差を、以後、耐圧と称することとする。
【００１０】
放電の要因にはいろいろなものがある。その要因の１つとして、前面基板と背面基板との間に入り込んだ導電性微粒子が挙げられる。つまり、放電のトリガとなりうる導電性微粒子を、前面基板と背面基板とを封着する前に除去することが画像表示装置の耐圧特性を維持する上で非常に重要である。
【００１１】
耐圧特性を向上させるための技術として、前面基板及び背面基板の少なくとも一方を処理対象基板とし、この処理対象基板と処理電極とを真空雰囲気中で対向配置し、これらの間に高電圧を印加することで、静電力により導電性微粒子を除去する技術が開示されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００３−１５１４３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
以上述べたように、処理対象基板と処理電極との間に高電圧を印加することで処理対象基板上の導電性微粒子を除去する場合、より効果的に除去するためには、あるいは、より耐圧特性を向上させるためには、処理対象基板と処理電極との間により大きな処理電圧を印加する必要がある。この場合、処理電極と処理対象基板との間に保持される電気エネルギが大きくなり、絶縁破壊により生じる損傷が無視できなくなる。
【００１３】
この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、耐圧特性に優れ、表示性能及び信頼性を向上できる画像表示装置を製造可能な画像表示装置の製造方法及び画像表示装置の製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明の第１の様態による画像表示装置の製造装置は、
画像表示面を有した前面基板と、前記画像表示面に向けて電子を放出する電子放出素子を有した背面基板と、を備えた画像表示装置の製造装置であって、
前記前面基板及び前記背面基板の少なくとも一方の処理対象基板を収納可能な真空チャンバと、
前記真空チャンバ内において前記処理対象基板と対向して配置された処理電極と、
前記処理対象基板と前記処理電極との間に電圧を印加する電圧印加機構と、を備え、
前記処理電極は、抵抗を介してそれぞれ電気的に接続された複数個の電極要素によって構成され、
しかも、これらの電極要素は、前記電圧印加機構により互いに異なる電圧が印加される少なくとも２つのグループにグループ化されたことを特徴とする。
【００１５】
この発明の第２の様態による画像表示装置の製造方法は、
画像表示面を有した前面基板と、前記画像表示面に向けて電子を放出する電子放出素子を有した背面基板と、を備えた画像表示装置の製造方法であって、
真空雰囲気中において、抵抗を介してそれぞれ電気的に接続された複数個の電極要素を少なくとも２つのグループにグループ化した処理電極と、前記前面基板及び前記背面基板の少なくとも一方の処理対象基板の主面と、を対向配置し、
それぞれのグループに互いに異なる電圧を印加することで、前記処理対象基板の主面を前記処理電極との間で発生する電界によって処理し、
前記前面基板と前記背面基板とを真空雰囲気中で対向配置した状態で互いに封着する、ことを特徴とする。
【００１６】
このように構成された画像表示装置の製造装置及び画像表示装置の製造方法によれば、処理対象基板から放出された導電性微粒子のうち処理電極の電極要素に衝突し、再度放出されたものの多くは、隣接する電極要素に衝突し、再び処理対象基板に到達することがない。また、電極要素に衝突したときに生じるプラズマが絶縁破壊のトリガとなりうるが、このプラズマも隣接する電極要素に引き付けられ、処理対象基板に到達することを防止することができる。
【００１７】
このため、電界処理時における電極要素と処理対象基板との間の絶縁破壊を防止することができる。したがって、処理対象基板と処理電極との間に印加される処理電圧を高く設定することができ、導電性微粒子の除去効率を向上することができる。このような電界処理を行った処理対象基板を用いることにより、耐圧特性に優れ、しかも、表示性能及び信頼性を向上することができる画像表示装置を製造可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、耐圧特性に優れ、表示性能及び信頼性を向上できる画像表示装置を製造可能な画像表示装置の製造装置及び画像表示装置の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、この発明の一実施の形態に係る画像表示装置の製造装置及び画像表示装置の製造方法について図面を参照して説明する。なお、ここでは、本製造装置及び製造方法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。
【００２０】
図１及び図２に示すように、ＦＥＤは、１〜２ｍｍの隙間を置いて対向配置された前面基板１１及び背面基板１２を備えている。これら前面基板１１及び背面基板１２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を用いて構成されている。これらの前面基板１１及び背面基板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。
【００２１】
真空外囲器１０は、その内部に設けられ、前面基板１１及び背面基板１２に加わる大気圧荷重を支えるための複数のスペーサ１４を備えている。このスペーサ１４としては、板状あるいは柱状等の形状を採用可能である。
【００２２】
前面基板１１は、その内面に画像表示面を備えている。すなわち、画像表示面は、蛍光体スクリーン１５、蛍光体スクリーン１５上に配置されたメタルバック２０、メタルバック２０上に配置されたゲッタ膜２２などで構成されている。
【００２３】
蛍光体スクリーン１５は、赤、緑、青にそれぞれ発光する蛍光体層１６と、マトリクス状に配置された黒色光吸収層１７とを有している。これらの蛍光体層１６は、ストライプ状に形成されても良いし、ドット状に形成されても良い。メタルバック２０は、アルミニウム膜等で形成され、アノード電極として機能する。ゲッタ膜２２は、ガス吸着特性を持った金属膜によって形成され、真空外囲器１０の内部に残留したガス及び各基板からの放出ガスを吸着する。
【００２４】
背面基板１２は、その内面に表面伝導型の電子放出素子１８を備えている。この電子放出素子１８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機能する。すなわち、複数の電子放出素子１８は、背面基板１２上において、画素毎に対応して複数列及び複数行に配列され、それぞれ蛍光体層１６に向けて電子ビームを放出する。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、電子放出素子１８に電位を供給するための多数本の配線２１は、背面基板１２の内面に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。
【００２５】
このようなＦＥＤでは、画像を表示する動作時においては、蛍光体スクリーン１５及びメタルバック２０を含む画像表示面にアノード電圧を印加する。そして、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１５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、それぞれ対応する色に発光する。このようにして、画像表示面にカラー画像が表示される。
【００２６】
次に、上述したような構成のＦＥＤを製造するための第１実施形態に係る製造装置について説明する。  
図３に示すように、製造装置は、真空チャンバ３０、排気機構３２、処理電極３４、電圧印加機構３５などを備えて構成されている。真空チャンバ３０は、真空処理槽で構成され、その内部に、処理対象基板３３を保持する保持機構３１を備えている。処理対象基板３３は、その主面に画像表示面を有した前面基板１１及びその主面に電子放出素子１８を有した背面基板１２の少なくとも一方である。排気機構３２は、真空チャンバ３０の内部を真空排気するものであって、真空チャンバ３０に接続された排気ポンプなどで構成されている。
【００２７】
処理電極３４は、真空チャンバ３０内に設けられている。この処理電極３４は、保持機構３１に保持された処理対象基板３３の主面３３Ａに対してほぼ平行に、かつ、所定の隙間をおいて対向して配置されている。
【００２８】
ここで適用される処理電極３４は、例えば図４に示すように、複数個の電極要素４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ…及び４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ…によって構成されている。これらの電極要素は、導電性材料によって形成され、例えばＳＵＳによって形成されている。また、これらの電極要素は、例えば短冊状であり、しかもその短辺が処理対象基板３３に対してほぼ垂直となるよう所定の間隔をおいて図示しない支持機構により支持されている。
【００２９】
これらの電極要素は、少なくとも２つのグループにグループ化されている。ここで示した例では、電極要素は、２つのグループに分類され、第１グループ４１及び第２グループ４２からなる。
【００３０】
第１グループ４１は、複数個の電極要素４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ…によって構成されている。これらの電極要素は、抵抗４３ａ、４３ｂ、４３ｃ…を介して互いに電気的に接続されている。例えば、電極要素４１ａと電極要素４１ｂとは、抵抗４３ａを介して電気的に接続されている。同様に、電極要素４１ｂと電極要素４１ｃとは抵抗４３ｂを介して電気的に接続され、電極要素４１ｃと電極要素４１ｄとは抵抗４３ｃを介して電気的に接続されている。
【００３１】
第２グループ４２は、複数個の電極要素４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ…によって構成されている。これらの電極要素は、抵抗４４ａ、４４ｂ、４４ｃ…を介して互いに電気的に接続されている。例えば、電極要素４２ａと電極要素４２ｂとは、抵抗４４ａを介して電気的に接続されている。同様に、電極要素４２ｂと電極要素４２ｃとは抵抗４４ｂを介して電気的に接続され、電極要素４２ｃと電極要素４２ｄとは抵抗４４ｃを介して電気的に接続されている。
【００３２】
また、処理電極３４を構成する互いに隣接する電極要素は、異なるグループに属している。すなわち、第２グループ４２に属する電極要素４２ａ、４２ｂ、４２ｃ…は、それぞれ第１グループ４１に属する電極要素４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄの間に配置されている。
【００３３】
例えば、第２グループ４２に属する電極要素４２ａは、第１グループ４１に属する２つの電極要素４１ａ及び４１ｂの間に配置されている。同様に、電極要素４２ｂは２つの電極要素４１ｂ及び４１ｃの間に配置され、電極要素４２ｃは２つの電極要素４１ｃ及び４１ｄの間に配置されている。
【００３４】
電圧印加機構３５は、真空チャンバ３０内において、処理対象基板３３と処理電極３４との間に所定の電圧を印加する。すなわち、電圧印加機構３５は、少なくとも２つの高電圧電源３６ａ及び３６ｂを備えて構成されている。
【００３５】
第１電源３６ａは、処理電極３４を構成する第１グループ４１と電気的に接続されており、第１グループ４１に属する電極要素に対して所定電圧を印加可能である。また、第２電源３６ｂは、処理電極３４を構成する第２グループ４２と電気的に接続されており、第２グループ４２に属する電極要素に対して所定電圧（例えば第１グループ４１に印加される電圧とは異なる電圧）を印加可能である。なお、真空チャンバ３０は、処理対象基板３３と同電位のアース電位に接地されている。
【００３６】
次に、上述したような構成のＦＥＤを製造するための製造方法について説明する。  
まず、画像表示面を有した前面基板１１、及び、電子放出素子１８を有した背面基板１２を用意する。続いて、前面基板１１及び背面基板１２の少なくとも一方の処理対象基板３３に対して図３に示したような製造装置を用いて電界処理を施す。
【００３７】
すなわち、この電界処理工程では、まず、真空チャンバ３０内に処理対象基板３３を搬入し、所定の電界処理位置において保持機構３１により保持される。このとき、処理対象基板３３は、電界処理位置において、その主面３３Ａと処理電極３４とがほぼ平行に、かつ、数ｍｍ程度の隙間をおいて対向した状態で配置される。処理対象基板３３が前面基板１１である場合には、画像表示面を有した主面を処理電極３４と対向配置し、また、処理対象基板３３が背面基板１２である場合には、電子放出素子１８を有した主面を処理電極３４と対向配置する。このとき、処理対象基板３３をアースに電気的に接続する。
【００３８】
続いて、排気機構３２を作動し、真空チャンバ３０内を所望の真空度まで真空排気する。これにより、真空チャンバ３０内を真空雰囲気とする。
【００３９】
続いて、電圧印加機構３５により処理電極３４に対して定格以上の電圧が所定の上昇パターンにしたがって印加される。このとき、処理電極３４の第１グループ４１に対して第１電源３６ａを介して高電圧が印加されるとともに、第２グループ４２に対して第２電源３６ｂを介して高電圧が印加される。
【００４０】
これにより、処理電極３４と処理対象基板３３との間に電界が発生し、処理対象基板３３が電界処理される。この電界処理により、処理対象基板３３上に付着していた導電性微粒子Ｐは、処理電極３４が形成する電界によって表面に電荷が誘起され、導電性微粒子Ｐのサイズや形状、表面状態に依存するしきい電圧を超えると、静電力により処理対象基板３３から放出（除去）される。
【００４１】
このような電界処理工程の後、前面基板１１と背面基板１２とを真空雰囲気中で対向配置した状態で互いに封着する。このとき、前面基板１１及び背面基板１２は、互いの主面を対向した状態で矩形枠状の側壁１３を介して接合される。
【００４２】
上述したＦＥＤの製造方法において、電界処理工程で最終的に印加される電圧は、以下のように設定することが望ましい。すなわち、第１グループ４１に属する電極要素に印加される電圧（第１電源３６ａによる印加電圧）をＶｈとし、第２グループ４２に属する電極要素に印加される電圧（第２電源３６ｂによる印加電圧）をＶｌとする。ここでは、｜Ｖｈ｜＞｜Ｖｌ｜である。
【００４３】
このとき、処理対象基板３３から放出された導電性微粒子は、例えば図５に示したような軌道で処理電極３４の電極要素（例えば第１グループ４１に属する電極要素４１ａ）に向かう。また、電極要素４１ａに向かう導電性微粒子の一部は、電極要素に衝突した後に、例えば図６に示したような軌道で再び放出される。ここで示したシミュレーション例では、隣接する電極要素の間隔Ｄを、電極要素と処理対象基板３３とのギャップＧの半分に保持し、かつ、Ｖｌ＝０．５×Ｖｈとしている。
【００４４】
図５で示したように、ほとんどの導電性微粒子は、高電圧が印加されたグループ（ここでは第１グループ４１）に属する電極要素（例えば４１ａ）に衝突する。電極要素４１ａに衝突した導電性微粒子は、電極要素４１ａと電荷を交換し、図６に示したように、電荷の符号を変えて再び電極要素４１ａから放出される。
【００４５】
このとき、ほとんどの再放出導電性微粒子は、放出した電極要素と異なるグループ（ここでは第１グループ４１より低電圧が印加された第２グループ４２）に属する隣接する電極要素４２ａに衝突する。これは、隣接する電極要素に互いに異なる電圧を印加した効果によるものである。これにより、処理対象基板３３に導電性微粒子が再び到達することを防止することができる。このため、このような電界処理を施した画像表示装置によれば、導電性微粒子に起因した絶縁破壊が生じる確率を大幅に低下することが可能となる。
【００４６】
したがって、電界処理を行う際に処理対象基板と処理電極との間の絶縁破壊を防止することができ、これらの間に印加される処理電圧を高く設定することができる。このため、導電性微粒子の除去効果を向上することができる。また、処理対象基板の損傷を防ぐことができる。さらに、処理効率を改善することができ、処理時間の短縮を図ることができる。
【００４７】
上述した第１実施形態では、Ｖｌの値は０．５×Ｖｈに設定している。導電性微粒子の軌道を考えると、Ｖｌの値はＶｈの値と差が小さくなるほど、処理対象基板に再び到達する導電性微粒子の数が多くなってしまい、期待通りの導電性微粒子除去効果が得られない。逆に、Ｖｌを０に近づけると、処理対象基板表面に生じる電界が小さくなってしまう。例えば、Ｖｌ＝０とすると、Ｖｌ＝Ｖｈとした場合の約半分の電界しか、処理対象基板の表面に印加できなくなる。結局のところ、Ｖｌの適性値は、
０．２５×｜Ｖｈ｜  ≦  ｜Ｖｌ｜  ≦  ０．７５×｜Ｖｈ｜
であることが望ましい。
【００４８】
また、上述したい第１実施形態では、隣接する電極要素の間隔Ｄは、電極要素と処理対象基板と間のギャップＧの半分に設定している。電極要素の間隔Ｄが大きくなりすぎると、処理対象基板表面に形成される電界が小さくなり、しかも、電界分布が非斉一になってしまい、処理効率が低下する。したがって、電極要素の間隔Ｄは、電極要素と処理対象基板との間のギャップＧと同程度か、これより小さいことが望ましい。
【００４９】
次に、上述したような構成のＦＥＤを製造するための第２実施形態に係る製造装置について説明する。なお、ここでは、上述した第１実施形態と同一の構成要素については特に詳細な説明を省略する。
【００５０】
図７Ａに示すように、製造装置は、処理対象基板３３の主面３３Ａに対してほぼ平行に、かつ、所定の隙間をおいて対向して配置された処理電極３４を備えている。処理電極３４は、複数個の電極要素５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、…及び５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、…によって構成されている。これらの電極要素は、導電性材料によって形成され、しかも、棒状に形成されており、図示しない支持機構により支持されている。
【００５１】
これらの電極要素は、少なくとも２つのグループにグループ化されている。ここで示した例では、複数個の電極要素５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、…によって構成された第１グループ５１、及び、複数個の電極要素５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、…によって構成された第２グループ５２からなる２つのグループに分類される。
【００５２】
第１グループ５１に属する電極要素５１ａと電極要素５１ｂとは、抵抗５３ａを介して電気的に接続されている。同様に、電極要素５１ｂと電極要素５１ｃとは抵抗５３ｂを介して電気的に接続されている。この第１グループ５１は、第１電源３６ａと電気的に接続されており、第１グループ５１に属する電極要素に対して所定電圧Ｖｈを印加可能である。
【００５３】
第２グループ４２に属する電極要素５２ａと電極要素５２ｂとは、抵抗５４ａを介して電気的に接続されている。同様に、電極要素５２ｂと電極要素５２ｃとは抵抗５４ｂを介して電気的に接続されている。この第２グループ５２は、第２電源３６ｂと電気的に接続されており、第２グループ５２に属する電極要素に対して所定電圧（例えば第１グループ５１に印加される電圧とは異なる電圧）Ｖｌを印加可能である。
【００５４】
また、処理電極３４を構成する互いに隣接する電極要素は、異なるグループに属している。すなわち、第２グループ５２に属する電極要素５２ａ、５２ｂ…は、それぞれ第１グループ５１に属する電極要素５１ａ、５１ｂ、５１ｃ…の間に配置されている。
【００５５】
このように、処理電極３４を棒状の電極要素によって構成したことにより、電極要素の製作及び組み立てが容易となり、しかも、高い位置精度で支持することが可能となる。また、短冊状の電極要素を用い、かつ、電極要素の電位を処理電極に対してマイナスに設定した場合、電極要素のエッジ部分よりフィールドエミッションを生じて耐圧が低下する場合があるが、図７Ａに示したような構成の場合、電極要素にエッジが存在しないのでフィールドエミッションを抑制できる。
【００５６】
また、図７Ｂに示すように、棒状の電極要素の代わりに、中空にしたチューブ状の電極要素を用いて処理電極３４を構成しても良い。このようなチューブ状の電極要素を用いた場合、処理電極３４を軽量化することができ、製造装置の小型化及び低コスト化を図ることができる。さらに、図示していないが、棒状の電極要素の代わりに、ワイヤ状の電極要素を用いて処理電極３４を構成しても良い。このようなワイヤ状の電極要素を用いた場合でも上述したのと同様の効果が得られる。
【００５７】
上述したような第２実施形態の構成においても、第１実施形態と同様の電界処理が可能である。つまり、電界処理を行う際に処理対象基板と処理電極との間の絶縁破壊を防止することができ、これらの間に印加される処理電圧を高く設定することができる。このため、導電性微粒子の除去効果を向上することができる。また、処理対象基板の損傷を防ぐことができる。さらに、処理効率を改善することができ、処理時間の短縮を図ることができる。また、このような電界処理を施した画像表示装置によれば、導電性微粒子に起因した絶縁破壊が生じる確率を大幅に低下することが可能となる。
【００５８】
次に、上述したような構成のＦＥＤを製造するための第３実施形態に係る製造装置について説明する。なお、ここでは、上述した第１実施形態と同一の構成要素については特に詳細な説明を省略する。
【００５９】
図８に示すように、製造装置は、処理対象基板３３の主面３３Ａに対してほぼ平行に、かつ、所定の隙間をおいて対向して配置された処理電極３４を備えている。処理電極３４は、複数個の電極要素６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、…及び６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、…によって構成されている。これらの電極要素は、導電性材料によって形成され、しかも、短冊状に形成されており、図示しない支持機構により支持されている。
【００６０】
これらの電極要素は、少なくとも２つのグループにグループ化されている。ここで示した例では、複数個の電極要素６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、…によって構成された第１グループ６１、及び、複数個の電極要素６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、…によって構成された第２グループ６２からなる２つのグループに分類される。
【００６１】
この第３実施形態では、第１グループ６１に属する電極要素と処理対象基板３３との間のギャップが、第２グループ６２に属する電極要素と処理対象基板３３との間のギャップと異なる。すなわち、第１グループ６１に属する電極要素は、処理対象基板３３側にずれた位置に配置されている。つまり、電極要素６１ａ、６１ｂ、６１ｃ…は、電極要素６２ａ、６２ｂ、６２ｃ…より処理対象基板３３に近接して保持されている。
【００６２】
第１グループ６１に属する電極要素６１ａと電極要素６１ｂとは、抵抗６３ａを介して電気的に接続されている。同様に、電極要素６１ｂと電極要素６１ｃとは抵抗６３ｂを介して電気的に接続されている。この第１グループ６１は、第１電源３６ａと電気的に接続されており、第１グループ６１に属する電極要素に対して所定電圧Ｖｈを印加可能である。
【００６３】
第２グループ６２に属する電極要素６２ａと電極要素６２ｂとは、抵抗６４ａを介して電気的に接続されている。同様に、電極要素６２ｂと電極要素６２ｃとは抵抗６４ｂを介して電気的に接続されている。この第２グループ６２は、第２電源３６ｂと電気的に接続されており、第２グループ６２に属する電極要素に対して所定電圧Ｖｌ（｜Ｖｈ｜＜｜Ｖｌ｜）を印加可能である。
【００６４】
また、処理電極３４を構成する互いに隣接する電極要素は、異なるグループに属している。すなわち、第２グループ６２に属する電極要素６２ａ、６２ｂ…は、それぞれ第１グループ５１に属する電極要素６１ａ、６１ｂ、６１ｃ…の間に配置されている。
【００６５】
このように構成された第３実施形態においては、処理対象基板３３から放出された導電性微粒子は、例えば図９に示したような軌道で処理電極３４の電極要素（例えば第１グループ４１に属する電極要素４１ａ）に向かう。また、電極要素４１ａに向かう導電性微粒子の一部は、電極要素に衝突した後に、例えば図１０に示したような軌道で再び放出される。ここで示したシミュレーション例では、隣接する電極要素の間隔Ｄを、電極要素と処理対象基板３３とのギャップＧの半分に保持し、かつ、Ｖｌ＝０．５×Ｖｈとしている。
【００６６】
図９で示したように、ほとんどの導電性微粒子は、高電圧が印加されたグループ（ここでは第２グループ６１）に属する電極要素（例えば６１ａ）に衝突する。電極要素６１ａに衝突した導電性微粒子は、電極要素６１ａと電荷を交換し、図１０に示したように、電荷の符号を変えて再び電極要素６１ａから放出される。
【００６７】
このとき、ほとんどの再放出導電性微粒子は、放出した電極要素と異なるグループ（ここでは第２グループ６２より低電圧が印加された第１グループ６１）に属する隣接する電極要素６２ａに衝突する。これは、隣接する電極要素に互いに異なる電圧を印加した効果によるものである。これにより、処理対象基板３３に導電性微粒子が再び到達することを防止することができる。また、図６に示した第１実施形態のシミュレーション例と比較して、より多くの再放出導電性微粒子が隣接する電極要素６２ａに衝突している。このため、第１実施形態よりさらに導電性微粒子の処理対象基板への到達を抑制することが可能となる。
【００６８】
上述したような第３実施形態の構成によれば、電界処理を行う際に処理対象基板と処理電極との間の絶縁破壊を防止することができ、これらの間に印加される処理電圧を高く設定することができる。このため、導電性微粒子の除去効果を向上することができる。また、処理対象基板の損傷を防ぐことができる。さらに、処理効率を改善することができ、処理時間の短縮を図ることができる。また、このような電界処理を施した画像表示装置によれば、第１実施形態と比較して、導電性微粒子に起因した絶縁破壊が生じる確率をさらに大幅に低下することが可能となる。
【００６９】
（比較例）  
図１１に示すように、比較例の製造装置における処理電極３４は、複数個の短冊状の電極要素７１…によって構成され、これらの電極要素７１は、抵抗７２を介して電気的に接続されている。このような製造装置において、処理対象基板３３を電界処理する場合、処理電極３４を構成する各電極要素７１には、単一の電源から所定電圧が印加可能である。これにより、処理対象基板３３の表面に付着した導電性微粒子を静電力により除去する。
【００７０】
放出された導電性微粒子の多くは、処理電極３４の電極要素７１の間をすり抜けて、電極間の外に除去される。なお、導電性微粒子の一部は、電極要素に衝突し、再度放出されて処理対象基板３３に到達してしまう。このため、このような処理対象基板３３を用いた画像表示装置の耐圧特性を十分に改善することができない。
【００７１】
また、製造装置においてより効果的に導電性微粒子を除去するには、あるいは、処理対象基板３３の耐圧特性を改善するためには、処理対象基板３３と処理電極３４との間により大きな処理電圧を印加することが必要となるが、この場合、処理電極と処理対象基板との間に保持される電気エネルギが大きくなり、絶縁破壊により生じる損傷が無視できなくなる。したがって、短冊状の電極要素すべてに同一の電圧を印加するような構成は望ましくない。
【００７２】
以上説明したように、この実施の形態によれば、処理電極を構成する複数の電極要素をグループ分けし、それぞれのグループに異なる電位を与えたり、それぞれのグループを構成する電極要素と処理対象基板とのギャップを変えたりすることにより、処理対象基板から放出された導電性微粒子の軌道を制御することができ、再び処理対象基板に導電性微粒子が付着することを抑制することができる。このため、電界処理時における耐圧を向上することができる。したがって、電界処理過程における処理対象基板の損傷を抑制することができる。さらに、処理効率が向上し、処理対象基板の耐圧特性を向上することができるとともに、処理時間の短縮を図ることができる。
【００７３】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】図１は、この発明の実施の形態に係る製造方法及び製造装置により製造されるＦＥＤの一例を概略的に示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示したＦＥＤのＡ−Ａ線に沿った断面構造を概略的に示す図である。
【図３】図３は、この発明の第１実施形態に係る画像表示装置の製造装置を概略的に示す図である。
【図４】図４は、図３に示した製造装置における処理電極の構造を概略的に示す図である。
【図５】図５は、図３に示した製造装置において処理対象基板を電界処理した際の導電性微粒子の軌道のシミュレーション例である。
【図６】図６は、図３に示した製造装置において処理対象基板を電界処理した際の導電性微粒子の軌道のシミュレーション例である。
【図７Ａ】図７Ａは、この発明の第２実施形態に係る画像表示装置の製造装置を概略的に示す図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、この発明の第２実施形態に係る画像表示装置の製造装置を概略的に示す図である。
【図８】図８は、この発明の第３実施形態に係る画像表示装置の製造装置を概略的に示す図である。
【図９】図９は、図８に示した製造装置において処理対象基板を電界処理した際の導電性微粒子の軌道のシミュレーション例である。
【図１０】図１０は、図８に示した製造装置において処理対象基板を電界処理した際の導電性微粒子の軌道のシミュレーション例である。
【図１１】図１１は、比較例としての製造装置を概略的に示す図である。
【符号の説明】
【００７５】
１０…真空外囲器、１１…前面基板、１２…背面基板、３０…真空チャンバ、３３…処理対象基板（前面基板、背面基板）、３４…処理電極、３５…電圧印加機構、３６…電源、４１…第１グループ、４２…第２グループ、４３（ａ、ｂ、ｃ…）…電極要素、４４（ａ、ｂ、ｃ…）…電極要素
【図１】
2005158499.tif 000003
【図２】
2005158499.tif 000004
【図３】
2005158499.tif 000005
【図４】
2005158499.tif 000006
【図５】
2005158499.tif 000007
【図６】
2005158499.tif 000008
【図７Ａ】
2005158499.tif 000009
【図７Ｂ】
2005158499.tif 000010
【図８】
2005158499.tif 000011
【図９】
2005158499.tif 000012
【図１０】
2005158499.tif 000013
【図１１】
2005158499.tif 000014