(57)【要約】  【課題】  電界放出型ディスプレイにおける欠陥画素の効率的な修復と大型ディスプレイにも適用可能な電子放出の均一性の改善を行うことができる表示装置の製造方法を提供すること。  【解決手段】  ゲート電極３５及び電界放出陰極３３を有する背面板３０と、透明電極２２を挟んで蛍光面２３及びガラス基板２１を有する前面板２０とスペーサ４０によって対向するようにパネル状に構成された表示装置１０を製作する方法であって、表示装置１０を真空封止する前に、パネル内に希ガスを導入し、表示装置内の電界放出陰極３３を負極とし、透明電極２２を正極として両極間でガス放電を生じさせると、電界放出陰極３３の放電電流密度を増加できるとともに電子放電を均一化できる効果がある。希ガスを導入する前に加熱下で排気して付着物を除き、ガス放電処理中に欠陥画素を不灯化し、最後に真空封止する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印加された電界によって電子を放出する電界放出陰極と前記電界放出陰極に対向し前記電子を捕捉する陽極とを含む内部空間を備えた表示装置を製造する方法であって、前記内部空間を真空封止する前に、前記電界放出陰極と前記陽極との間でガス放電を生じさせることを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記電界放出陰極を負極とし、前記陽極を正極として前記ガス放電を生じさせることを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
【請求項３】
１種類以上の希ガスを含む雰囲気中で前記ガス放電を生じさせることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記ガス放電を生じさせる範囲は、前記電界放出陰極の全範囲に亘ることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記内部空間を一旦真空にし、前記内部空間に前記希ガスを導入して前記電界放出陰極の全範囲において前記ガス放電を生じさせた後、前記内部空間を再度真空にして封止することを特徴とする請求項４に記載の表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記電界放出陰極の１箇所において前記ガス放電が生じるよう前記電界を制御することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記内部空間を一旦真空にし、前記内部空間に前記希ガスを導入し、前記電界放出陰極の１箇所において前記ガス放電が生じるよう前記電界を制御して前記ガス放電を生じさせた後、前記内部空間を再度真空にして封止することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記電界放出陰極の１箇所において前記ガス放電を生じさせた後、大気にさらすことなく、前記電界放出陰極の全範囲において前記ガス放電を生じさせることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記電界放出陰極の１箇所において前記ガス放電を生じさせた後、前記内部空間から前記希ガスを排気し、再度希ガスを前記内部空間に導入して前記電界放出陰極の全範囲において前記ガス放電を生じさせた後、前記内部空間を再度真空にして封止することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記電界放出陰極の全範囲において前記ガス放電を１箇所ずつ複数回生じさせるよう前記電界を制御することを特徴とする請求項６から請求項９までのいずれかに記載の表示装置の製造方法。
【請求項１１】
前記電界放出陰極は、カーボンナノチューブ及びグラファイトナノファイバを含む炭素系陰極であることを特徴とする請求項１から請求項１０までのいずれかに記載の表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電界放出陰極を備えた表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電界放出陰極としては、スピント型エミッタ、シリコンエミッタ、トランジスタ構造エミッタに加えて表面伝導型エミッタ或いは炭素系ナノチューブエミッタなどがある。これらの電界放出型ディスプレイは、数多くの画素（電界放出陰極及びこれに対向する蛍光体）を有するものであって、例えばハイビジョン用ディスプレイとしては６００万個以上の画素数を備えている。
【０００３】
ところが、通常の製造プロセスでは、数多くの画素の全てを完璧に製作することは難しく、ディスプレイとして使用するためには、何らかの方法で欠陥を補修する必要がある。
【０００４】
また、電界放出陰極からの電子放出を安定的に生じさせるためには、ディスプレイの内部空間（以下、単にパネル内という。）を真空排気して封止を行う際に、陰極の表面に存在する付着物を除去する必要がある。
【０００５】
更に、種々の電界放出陰極の中でも、最近注目を引く、カーボンナノチューブ等の炭素系材料を用いた電界放出陰極は、低真空度環境下での安定動作、低電界での電子放出特性及び高電流密度を期待できることから、電界放出陰極ディスプレイの陰極材料として魅力的である。しかしながら、これらの炭素系材料は使用環境によりその特性が変化してしまうという問題があり、優れた特性を充分に発揮するための処方を見出す必要がある。
【０００６】
従来技術においては画素の欠陥に関し次のような処理を施している。例えば、電子放出が他の標準的な画素に比べて異常に低く、ディスプレイとして動作させたときに常時点灯してしまう所謂特異点に関しては、この画素をレーザーなどの手段を用いて不灯化してしまう処理が一般的である。もっとも、この処理は比較的煩雑なものである。つまり、先ず数多くの画素から特異点を探し出す作業が必要なうえに、その特異点のみを選んで不灯にするという作業が不可欠であり、多大な労力を要する。
【０００７】
次に、電界放出陰極に付着している付着物を除去するには、従来から、通常パネル内部を減圧して排気する。この際、パネル全体を高温に加熱しながらパネル内部を真空排気して、付着物が電界放出陰極から脱離し易くする作業がなされる。しかしながら、加熱下において付着物を真空排気できない場合がある。また、高温の環境下で行うプロセスを経ると、電界放出陰極の材料によっては酸化等により性質が変化し、電子放出特性が劣化する危倶がある。
【０００８】
更に、従来技術として、炭素系の電界放出陰極からの電子放出特性を均一化する方法として、電界放出陰極にレーザー、電子ビーム、イオンなどを照射する方法が提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。もっとも、これらの手法では、表示装置が大型化して電界放出電極の面積が広くなった場合、広範囲に存在する電界放出陰極にレーザーや電子ビームなどを走査するのに相当な時間を要し、作業の効率が低くなることは否めない。したがって、電界放出陰極の電界放出の均一化を迅速処理できる新たな手段の開発が要望されている。
【特許文献１】特開２０００−２２３００５号公報
【特許文献２】特開２００１−１８０９２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、前述の問題を解決するためになされたものであり、ディスプレイにおける特異点となる欠陥画素を効率的に不灯化するとともに、電界放出陰極からの放電特性を劣化させることなく、陰極から付物を充分に脱離させ、更に、大型の電界放出型ディスプレイの場合でも電子放出の均一性を改善することができる表示装置の製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の表示装置の製造方法は、印加された電界によって電子を放出する電界放出陰極と前記電界放出陰極に対向し前記電子を捕捉する陽極とを含む内部空間を備えた表示装置を製造する方法であって、前記内部空間を真空封止する前に、前記電界放出陰極と前記陽極との間でガス放電を生じさせることを特徴とする方法を有している。
【００１１】
この方法により、電界放出陰極から電子を放出し易くするとともに、電子放出の均一性を改善することが可能となる。
【００１２】
また、本発明の表示装置の製造方法は、前記電界放出陰極を負極とし、前記陽極を正極として前記ガス放電を生じさせることを特徴とする方法を有している。
【００１３】
この方法により、表示装置として動作するときと同じ極性でガス放電の電界が印加されるので、電界放出陰極から電子を放出し易くするとともに、電子放出の均一性を改善することが可能となる。
【００１４】
また、本発明の表示装置の製造方法は、１種類以上の希ガスを含む雰囲気中で前記ガス放電を生じさせることを特徴とする方法を有している。
【００１５】
この方法により、ガス放電を生じさせる雰囲気として、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅなどの希ガスからなる単一ガス又はこれら２種以上を混合してなる混合ガスを用いることができる。
【００１６】
また、本発明の表示装置の製造方法は、前記ガス放電を生じさせる範囲は、前記電界放出陰極の全範囲に亘ることを特徴とする方法を有している。
【００１７】
この方法により、電界放出陰極の全範囲に放電を及ぼすことができ、電界放出陰極から電子を放出し易くするとともに、電子放出の均一性を改善することが可能となる。
【００１８】
また、本発明の表示装置の製造方法は、前記内部空間を一旦真空にし、前記内部空間に前記希ガスを導入して前記電界放出陰極の全範囲において前記ガス放電を生じさせた後、前記内部空間を再度真空にして封止することを特徴とする方法を有している。
【００１９】
この方法により、電界放出陰極の全範囲に放電を及ぼす処理と真空封止とを効率よく実施することができる。
【００２０】
また、本発明の表示装置の製造方法は、前記電界放出陰極の１箇所において前記ガス放電が生じるよう前記電界を制御することを特徴とする方法を有している。
【００２１】
この方法により、特異点を１箇所に絞ることにより、電子放出が極端に生じやすくなっている特異点に該当する電界放出陰極をスパッタにより劣化させ、不灯化することが可能となる。その結果、特異点の不灯化処理と表示装置に生じた欠陥の修復とを極めて効率的に施すことが可能となる。
【００２２】
また、本発明の表示装置の製造方法は、前記内部空間を一旦真空にし、前記内部空間に前記希ガスを導入し、前記電界放出陰極の１箇所において前記ガス放電が生じるよう前記電界を制御して前記ガス放電を生じさせた後、前記内部空間を再度真空にして封止することを特徴とする方法を有している。
【００２３】
この方法により、電子放出が極端に生じやすくなっている特異点に該当する電界放出陰極の劣化と真空封止とを効率よく処理することができる。
【００２４】
また、本発明の表示装置の製造方法は、前記電界放出陰極の１箇所において前記ガス放電を生じさせた後、大気にさらすことなく、前記電界放出陰極の全範囲において前記ガス放電を生じさせることを特徴とする方法を有している。
【００２５】
この方法により、電子放出特性を均一化した後において、電界放出陰極を大気に接触させずに、更に、電界放出陰極の全範囲を均一化することができる。
【００２６】
また、本発明の表示装置の製造方法は、前記電界放出陰極の全範囲の１箇所において前記ガス放電を生じさせた後、前記内部空間から前記希ガスを排気し、再度希ガスを前記内部空間に導入して前記電界放出陰極の全範囲において前記ガス放電を生じさせた後、前記内部空間を再度真空にして封止することを特徴とする方法を有している。
【００２７】
この方法により、電界放出陰極の全範囲の１箇所における放電処理と、電界放出陰極の全範囲における放電処理と、真空封止とを効率よく処理することができる。
【００２８】
また、本発明の表示装置の製造方法は、前記電界放出陰極の全範囲において前記ガス放電を１箇所ずつ複数回生じさせるよう前記電界を制御することを特徴とする方法を有している。
【００２９】
この方法により、電子放出が極端に生じやすくなっている特異点が複数ある場合でも、電子放出特性の均一化を効率よく処理することができる。
【００３０】
また、本発明の表示装置の製造方法は、前記電界放出陰極は、カーボンナノチューブ及びグラファイトナノファイバを含む炭素系陰極であることを特徴とする方法を有している。
【００３１】
この方法により、炭素系の電界放出陰極の特徴的な挙動である低電界での電子放出性、或いは低真空度環境での動作可能性を維持できるうえ、電子放出の均一化を達成することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明は、内部空間を真空封止する前に、電界放出陰極と陽極との間でガス放電を生じさせることにより、電界放出陰極から電子を放出し易くするとともに、電子放出の均一性を改善することができるという効果を有する表示装置の製造方法を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００３４】
図１（ａ）の側面図において、本実施の形態の表示装置１０は、ガラス基板２１上に透明電極２２及び蛍光面２３が形成された前面板２０と、ガラス基板３１上に陰極母線３２、電界放出陰極３３、絶縁層３４及びゲート電極３５が形成された背面板３０とが、スペーサ４０を介して向かい合わせて接合されている。そして、前面板２０、背面板３０及びスペーサ４０で囲まれたパネル内は、ガスが通過しないように封着されており、このパネル内を真空に封止できる構造になっている。
【００３５】
パネル内にはＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅなどの希ガスからなる単一ガス又はこれら２種以上を混合してなる混合ガスが封入されている。一例として、ガス圧が５０Ｔｏｒｒでは、Ｈｅが９０%、Ｘｅが１０%の混合ガスを封入する。このパネル内には電極として、前面板２０に透明電極２２、背面板３０にゲート電極３５、陰極母線３２に接続された電界放出陰極３３が存在する。電界放出陰極３３との間で放電を生じさせる電極としては、電界放出陰極３３から最も距離的に遠い透明電極２２を使用する。
【００３６】
放電を生じさせる電圧は、透明電極２２を正極、電界放出陰極３３に接続している陰極母線３２を負極として印加する。この場合、図１（ｂ）に示すように、放電の範囲は電界放出陰極３３の存在する全範囲（面積Ｓ）に亘っており、放電電流をｉ（μＡ）、放電範囲の面積をＳ（ｃｍ２）とすると、放電電流密度Jは、次式で表される。
【００３７】
Ｊ＝ｉ／Ｓ（μＡ／ｃｍ２）
放電電流密度Jの値が１００μＡ／ｃｍ２以下であると、効率的に均一化を図ることができる。なお、図１（ｂ）において、放電範囲の面積Ｓは、各電界放出陰極３３の面積を合計したものである。
【００３８】
次に、本実施の形態の表示装置のパネルの排気プロセスについて図２を参照して説明する。
【００３９】
まず、前面板２０と背面板３０とをスペーサ４０を介して封着した表示装置１０の背面板３０側に設けた排気管５０を介して排気する（図２（ａ））。この際、パネル内に付着した付着物を取り除くために３５０℃以上の加熱を行いながら、排気することが望ましい。
【００４０】
引き続き、１箇所のみ放電を生じさせるための放電ガスを排気管５０から導入する（図２（ｂ））。そして、電界放出陰極３３が接続されている陰極母線３２と透明電極２２との間で、透明電極２２を正極、陰極母線３２を負極として１点のみの放電点６０でガス放電させる（図２（ｃ））。
【００４１】
特異点が存在する場合には、最も電子が放出され易い電界放出陰極３３から放電が開始されるので、放電電流を調整し、制御することにより最も電子放出が起こり易い特異点のみにおいて、放電させることが可能となる。この場合の放電電流が５０μＡ以上であると、放電が安定して効果的である。１点放電が生じた電界放出陰極３３の特性がスパッタなどにより劣化したところで放電を停止する。特異点が複数存在する場合は、更に続けて同様の放電を生じさせる。
【００４２】
続いて、パネルの排気管５０からパネル内のガスを排気させる（図２（ｄ））。更に、全面放電を生じさせるため、排気管５０を介してガスを再度導入するガス導入プロセスを経る（図２（ｅ））。そして、電界放出陰極３３が接続されている陰極母線３２と透明電極２２との間で、透明電極を正極、陰極母線を負極として、電界放出陰極３３が存在している範囲全面で放電させる（図２（ｆ））。
【００４３】
図２（ａ）の工程でパネルを加熱した際に、電界放出陰極３３の表面が酸化された場合でも、図２（ｆ）の工程において電界放出陰極３３の表面はスパッタによって清浄な表面を露出することが可能となる。全面の特性がほぼ揃ったところで放電を停止し、排気管５０を介してパネル内のガスを排気させる（図２（ｇ））。
【００４４】
図２（ａ）〜図２（ｇ）のプロセスは、放電フォーミングを用いた排気プロセスの一例を示したものであるが、１点放電と全面放電とを生じさせるガスの種類が適切であって（例えば同種）、ガス圧力が同等であれば、図２（ｄ）及び図２（ｅ）の２工程を省略することができる。
【００４５】
また、パネル内の各電界放出陰極３３に電子放出を生じ易いような特異点がない場合には、１点放電を生じさせる必要がないことから、図２（ｂ）、図２（ｃ）及び図２（ｄ）の工程を省略することができる。
【００４６】
更に、パネル内の各電界放出陰極３３の電子放出特性が、特異点を除いてほぼ均一であるときは、特異点のみを不灯にするだけで充分であるから、図２（ｄ）、図（ｅ）及び同図（ｆ）の工程を省略することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上のように、本発明に係る表示装置の製造方法は、電界放出陰極から電子を放出し易くするとともに、電子放出の均一性を改善することができるという効果を有し、電界放出陰極を備えた表示装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】（１）本発明の実施の形態の表示装置の製造方法を示す表示装置の側面断面図  （２）本発明の実施の形態の表示装置の製造方法を示す表示装置の平面断面図
【図２】本発明の実施の形態の表示装置の製造方法の工程図
【符号の説明】
【００４９】
１０  表示装置
２０  前面板
２１  ガラス基板
２２  透明電極
２３  蛍光面
３０  背面板
３１  ガラス基板
３２  陰極母線
３３  電界放出陰極
３４  絶縁層
３５  ゲート電極
４０  スペーサ
５０  排気管
６０  放電
【図１】
2005056751.tif 000003
【図２】
2005056751.tif 000004