(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置され真空外囲器を構成する前面基板および背面基板を備えた画像表示装置の製造方法において、
上記前面基板および背面基板の少なくとも一方を被処理基板として真空雰囲気中に配置し、
上記真空雰囲気中で上記被処理基板に隙間を置いて平行に対向して設けられているとともに上記被処理基板の長さよりも小さな幅を有した導電体と上記被処理基板との間に、定格電圧における被処理基板の表面電界値に相当する電圧値以上の電圧を印加し、発生した電界を上記被処理基板に印加して上記被処理基板上の微粒子を上記導電体に引き付け、
上記導電体と被処理基板との間に上記被処理基板と隙間を置いて平行に対向して配置された誘電体により、上記引き付けられた微粒子を捕捉し、
上記導電体が上記誘電体を挟んで上記被処理基板と対向した状態で、上記被処理基板と上記導電体とを被処理基板の全面に亘って相対的に移動させ、前記被処理基板の全面から微粒子を捕捉し、
上記捕捉後、大気に晒すことなく、真空雰囲気中で上記前面基板および背面基板を接合して組み立てることを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【請求項２】
対向配置され真空外囲器を構成する前面基板および背面基板を備えた画像表示装置の製造方法において、
上記前面基板および背面基板の少なくとも一方を被処理基板として真空雰囲気中に配置し、
誘電体およびこの誘電体上に重ねて設けられた導電体を、上記誘電体が被処理基板と隙間を置いて平行に対向し、上記導電体が上記誘電体に対して上記被処理基板と反対側に位置した状態で上記真空雰囲気中に設け、
上記導電体と上記被処理基板との間に、定格電圧における被処理基板の表面電界値に相当する電圧値以上の電圧を印加し、発生した電界を上記被処理基板に印加して上記被処理基板上の微粒子を上記導電体に引き付け、
上記導電体と被処理基板との間に配置された上記誘電体により、上記引き付けられた微粒子を捕捉し、
上記捕捉後、大気に晒すことなく、真空雰囲気中で上記前面基板および背面基板を接合して組み立てることを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の製造方法により製造された画像表示装置。
【請求項４】
真空雰囲気中に設けられ、画像表示装置の真空外囲器を構成する前面基板および背面基板の少なくとも一方が被処理基板として載置される基板設置部と、
上記真空雰囲気中で上記被処理基板に隙間を置いて平行に対向して設けられているとともに上記被処理基板の長さよりも小さな幅を有した導電体と、
前記導電体と上記被処理基板との間に、定格電圧における被処理基板の表面電界値に相当する電圧値以上の電圧を印加し、発生した電界を上記被処理基板に印加して上記被処理基板上の微粒子を上記導電体に引き付ける電圧供給部と、
上記導電体と被処理基板との間に上記被処理基板と隙間を置いて平行に対向して配置され、上記引き付けられた微粒子を捕捉する誘電体と、
上記導電体が上記誘電体を挟んで上記被処理基板と対向した状態で、上記被処理基板と上記導電体とを被処理基板の全面に亘って相対的に移動させる移動機構と、
上記基板載置部、導電体、誘電体、および移動機構を収納した真空処理槽と、
上記真空処理槽内を真空に排気する排気装置と、
を備えていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】
上記誘電体は、上記被処理基板のほぼ全面とほぼ平行に対向して配置され、
上記移動機構は、上記誘電体に沿って上記導電体を移動させる駆動機構を備えていることを特徴とする請求項４に記載の基板処理装置。
【請求項６】
真空雰囲気中に設けられ、画像表示装置の真空外囲器を構成する前面基板および背面基板の少なくとも一方が被処理基板として載置される基板設置部と、
上記真空雰囲気中で上記被処理基板に隙間を置いて平行に対向して設けられた誘電体と、
上記誘電体上に重ねて設けられ、上記誘電体の上記被処理基板と反対側に位置した導電体と、
前記導電体と上記被処理基板との間に、定格電圧における被処理基板の表面電界値に相当する電圧値以上の電圧を印加し、発生した電界を上記被処理基板に印加して上記被処理基板上の微粒子を上記導電体に引き付け上記誘電体により捕捉する電圧供給部と、
上記誘電体および導電体と上記被処理基板とを相対的に移動させる移動機構と、
上記基板載置部、導電体、誘電体、および移動機構を収納した真空処理槽と、
上記真空処理槽内を真空に排気する排気装置と、
を備えていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項７】
上記誘電体は、上記被処理基板のほぼ全面とほぼ平行に対向して配置されていることを特徴とする請求項６に記載の基板処理装置。
【請求項８】
画像表示装置の真空外囲器を構成する第１および第２被処理基板を互いに平行に対向した状態に支持する基板設置部と、
上記第１および第２被処理基板間に電圧を印加し、上記第１および第２被処理基板上の微粒子をそれぞれ他方の被処理基板に向けて引き付ける電圧供給部と、
上記第１および第２被処理基板の間にこれらの被処理基板と隙間を置いて平行に対向配置され、上記引き付けられた微粒子を捕捉する板状の誘電体と、
を備えたことを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像表示装置に用いる基板に付着した塵、埃等の微粒子や金属材等を除去する基板処理装置、上記基板を具備した画像表示装置、および画像表示装置の製造方法に関する。
【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画像表示装置が開発されている。例えば、多数の電子放出素子を用いた画像表示装置は、薄型で大画面化できる上、消費電力が低く、時間応答性に優れ、更に、コントラストが高い等の利点を有していることから、盛んに研究されている。特に、近年では、電子放出素子として表面伝導型素子を用いたものや、カーボンナノチューブ陰極を用いたものが開発され、実用化されつつある。
【０００３】
この種の画像表示装置は、基本構成として、電子放出素子が設けられた背面基板、および陽極として機能する前面基板を備え、両基板間には数ｍｍの真空ギャップが形成されている。そして、１０ｋＶ程度の高電圧を印加することにより、電子放出素子から放出された高エネルギー電子を陽極上に設けられた蛍光体に照射して発光させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成の画像表示装置では、両基板を組み立てて画像表示装置を製作した際、基板表面に塵、埃等の微粒子が付着し真空ギャップ内に入り込むと、両基板間の耐電圧が規格の電圧値を保持できなくなる恐れがある。特に、径が０．１μｍから１０μｍ程度の導電体粉末（金属粉末）が基板上に存在する場合、耐電圧が大幅に低減することが確認された。従って、上述した画像表示装置の耐電圧特性を改善し歩留まりを向上させるためには、製造過程で基板上から微小粉末、塵、埃等を取り除く必要である。
【０００５】
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、画像表示装置を構成する基板上に存在する微粒子を除去して、耐電圧の改善された画像表示装置を製造可能な画像表示装置の製造方法、基板処理装置、および上記基板を具備した画像表示装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の一態様に係る画像表示装置の製造方法は、対向配置され真空外囲器を構成する前面基板および背面基板を備えた画像表示装置の製造方法において、
上記前面基板および背面基板の少なくとも一方を被処理基板として真空雰囲気中に配置し、上記真空雰囲気中で上記被処理基板に隙間を置いて平行に対向して設けられているとともに上記被処理基板の長さよりも小さな幅を有した導電体と上記被処理基板との間に、定格電圧における被処理基板の表面電界値に相当する電圧値以上の電圧を印加し、発生した電界を上記被処理基板に印加して上記被処理基板上の微粒子を上記導電体に引き付け、上記導電体と被処理基板との間に上記被処理基板と隙間を置いて平行に対向して配置された誘電体により、上記引き付けられた微粒子を捕捉し、上記導電体が上記誘電体を挟んで上記被処理基板と対向した状態で、上記被処理基板と上記導電体とを被処理基板の全面に亘って相対的に移動させ、前記被処理基板の全面から微粒子を捕捉し、上記捕捉後、大気に晒すことなく、真空雰囲気中で上記前面基板および背面基板を接合して組み立てることを特徴としている。
【０００７】
また、この発明の態様に係る基板処理装置は、真空雰囲気中に設けられ、画像表示装置の真空外囲器を構成する前面基板および背面基板の少なくとも一方が被処理基板として載置される基板設置部と、上記真空雰囲気中で上記被処理基板に隙間を置いて平行に対向して設けられた誘電体と、上記誘電体上に重ねて設けられ、上記誘電体の上記被処理基板と反対側に位置した導電体と、前記導電体と上記被処理基板との間に、定格電圧における被処理基板の表面電界値に相当する電圧値以上の電圧を印加し、発生した電界を上記被処理基板に印加して上記被処理基板上の微粒子を上記導電体に引き付け上記誘電体により捕捉する電圧供給部と、上記誘電体および導電体と上記被処理基板とを相対的に移動させる移動機構と、上記基板載置部、導電体、誘電体、および移動機構を収納した真空処理槽と、上記真空処理槽内を真空に排気する排気装置と、を備えていることを特徴している。
【００１０】
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基板処理装置によれば、被処理基板の表面に付着した微粒子は、電圧を印加された導電体に引き付けられ、導電体と被処理基板との間に配置された誘電体に捕捉される。
【００１１】
【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基板処理方法および基板処理装置について詳細に説明する。初めに、処理対象となる基板を備えた画像表示装置の一例として、フィールドエミッションディスプレイ（以下、ＦＥＤと称する）について説明する。
【００１２】
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、これらの基板は例えば約１．６ｍｍ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、ほぼ矩形枠状の側壁１８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偏平な矩形状の真空外囲器１０を構成している。側壁１８は、封着材２０として、例えばインジウムを介して前面基板１１の周辺部内面および背面基板１２の周辺部内面にそれぞれ接着されている。
【００１３】
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、複数の板状の支持部材１４が設けられている。これらの支持部材１４は、真空外囲器１０の短辺と平行な方向に配置されているとともに、長辺と平行な方向に沿って所定の間隔を置いて配置されている。なお、支持部材１４の形状については、板状に限定されるものではなく、例えば、柱状の支持部材等を用いることもできる。
【００１４】
前面基板１１の内面上には、蛍光体スクリーン１６が形成されている。この蛍光体スクリーン１６は、赤、緑、青のストライプ状の蛍光体層、およびこれらの蛍光体層間に位置した非発光部としてのストライプ状の黒色光吸収層を並べて構成されている。蛍光体スクリーン１６上には、たとえばアルミニウム層からなるメタルバック層１７が蒸着されている。
【００１５】
また、背面基板１２の内面上には、蛍光体スクリーン１６の蛍光体層を励起する電子放出源として、それぞれ電子ビームを放出する多数の電子放出素子２２が設けられている。これらの電子放出素子２２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。詳細に述べると、背面基板１２の内面上には、導電性カソード層２４が形成され、この導電性カソード層上には多数のキャビティ２５を有した二酸化シリコン膜２６が形成されている。二酸化シリコン膜２６上には、モリブデンやニオブ等からなるゲート電極２８が形成されている。そして、背面基板１２の内面上において各キャビティ２５内にはモリブデンなどからなるコーン状の電子放出素子２２が設けられている。
【００１６】
上記のように構成されたＦＥＤにおいて、映像信号は、単純マトリックス方式に形成された電子放出素子２２とゲート電極２８に入力される。電子放出素子２２を基準とした場合、最も輝度の高い状態の時、＋１００Ｖのゲート電圧が印加される。また、蛍光体スクリーン１６には＋１０ｋＶが印加される。これにより、電子放出素子２２から電子ビームが放出される。そして、電子放出素子２２から放出される電子ビームの大きさは、ゲート電極２８の電圧によって変調され、この電子ビームが蛍光体スクリーン１６の蛍光体層を励起して発光させることにより画像を表示する。
【００１７】
次に、ＦＥＤの製造に使用する基板上に存在した塵、埃等の微粒子を取り除くための、第１の実施の形態に係る基板処理装置について説明する。図３に示すように、基板処理装置３０は、真空処理槽３２およびこの真空処理槽内を真空排気する排気装置３３を備えている。
【００１８】
真空処理槽３２内の底側には、被処理基板として、例えば、前面基板１１を載置および搬送するための送り機構３４が設けられている。この送り機構３４は、真空処理槽３２の底壁に立設された複数の支持ポスト３５、各支持ポストの上端部に設けられた送りローラ３６、送りローラ上に配置された載置台３８、および送りローラを駆動して載置台を水平方向に移動させる図示しない駆動部を備えている。
【００１９】
送り機構３４は基板設置部として機能し、前面基板１１は載置台３８上に載置され、真空処理槽３２内でほぼ水平な状態に設置される。なお、載置台３８上に設置された前面基板１１は、接地電位に接続される。
【００２０】
真空処理槽３２の天井壁側には、導電性を有する支持部材４０を介してローラ４２が支持されているとともに、支持部材４３を介してシート搬送機構４５の巻取りローラ４６が支持されている。そして、ローラ４２および巻取りローラ４６は載置台３８の上方に位置している。また、巻取りローラ４６は、ローラ４２よりも、載置台３８から天井壁側に離間して配置されている。
【００２１】
ローラ４２はアルミニウムで形成され、導電体として機能する。そして、ローラ４２は、支持部材４０を介して電圧供給部４４に接続されている。また、ローラ４２の外周面には誘電体シート５０が巻装され、ローラ４２から引出された誘電体シート５０の先端部は、巻取りローラ４６に巻装されている。これにより、誘電体シート５０はローラ４２と巻取りローラ４６との間に斜めに張架され、載置台３８上の前面基板１１と導電体４２との間に位置している。
【００２２】
なお、ローラ４２は前面基板１１の幅と同じか、僅かに大きい長さに形成され、ほぼ水平に配設されている。同様に、誘電体シート５０は、前面基板１１の幅と同じか、僅かに大きい幅を有している。そして、シート搬送機構４５によって巻取りローラ４６を駆動することにより、誘電体シート５０を任意の量だけ巻き取ることができる。
【００２３】
また、本明細書において、誘電体とは、電界を完全に遮蔽しないものを意味し、低抵抗金属でなければ絶縁体といえども、物性値である誘電率に従って誘電作用が存在するために、ここでいう誘電体に含まれるものとする。
【００２４】
次に、上記基板処理装置３０を用いて前面基板１１を処理する方法、例えば、前面基板上に付着した塵としての金属微粒子９を除去する方法について説明する。
まず、真空処理槽３２内の載置台３８上に前面基板１１を設置した後、排気装置３３により真空処理槽内を１０−５Ｔｏｒｒ程度の真空状態に排気する。前面基板１１には、蛍光体スクリーンおよびアルミニウムのメタルバック層が形成され、これらが上を向いた状態で載置台３８上に設置される。そして、このメタルバック層を接地電位に接続する。
【００２５】
次に、前面基板１１の一端部が誘電体シート５０を介してローラ４２に対向した状態で、電圧供給部４４からローラ４２に例えば−５００Ｖ（定格以上が望ましい。例えば、−１２ｋＶ）の電圧を印加する。これにより、前面基板１１上の金属微粒子９は、接地部からメタルバック層を経由して正電荷を供給されることで正電位に帯電し、負電位のローラ４２に引き付けられる。そして、引き付けられた金属微粒子９は、ローラ４２と前面基板１１との間に配置された誘電体シート５０に衝突し捕捉される。
【００２６】
この状態で、送り機構３４を駆動して載置台３８と共に前面基板１１を水平に移動させ、前面基板１１の一端から他端まで順次、ローラ４２の下方を通過させる。これにより、前面基板１１の全面に渡って金属微粒子９を除去することができる。
【００２７】
金属微粒子９を除去した後、シート搬送機構４５によって巻取りローラ４６を駆動し、誘電体シート５０の内、金属微粒子９を捕捉した部分を巻取りローラによって巻き取り回収する。これにより、一旦誘電体シート５０に捕捉された金属微粒子が再び前面基板１１に付着することを防止できる。
【００２８】
以上のように構成された基板処理方法および基板処理装置によれば、基板上に存在した金属微粒子等の塵を効率よく捕捉し除去することができる。特に、真空雰囲気中で基板上の塵を捕捉するため、気中のイオンにより中和されて塵の電荷が失われることがなく、効率の良い集塵が可能となる。また、基板と導電体との間に誘電体を配置し、この誘電体によって塵を捕獲することにより、放電等に起因する基板の損傷を防止することができる。
【００２９】
そして、上記のように塵の除去された前面基板を用いてＦＥＤの真空外囲器を製造することにより、耐電圧特性の向上した信頼性の高いＦＥＤを得ることができる。
【００３０】
なお、上記基板処理装置によって処理された前面基板を用いてＦＥＤを製造する場合、真空処理槽３２と次工程に用いる組み立て装置の真空処理槽とを真空ダクト等によって接続する。そして、処理後の前面基板を外気に晒すことなく、基板処理装置から組み立て装置へ移動させる。これにより、基板処理後の新たな塵付着を防止し、耐電圧特性の向上したＦＥＤを製造することができる。
【００３１】
なお、上述した第１の実施の形態において、導電体はローラ４２に代えて、金属膜により形成してもよい。すなわち、図４に示す態様によれば、誘電体シート５０の片面側、つまり、載置台３８と反対側の面には導電体として金属膜５２が蒸着され、この金属膜に電圧供給部４４が接続されている。この場合、ローラ４２は導電体である必要はなく、また、支持部材４０は絶縁体によって形成されている。他の構成は第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。
【００３２】
上記構成の基板処理装置によれば、金属膜５２に電圧を印加することにより、誘電体シート５０の広範囲に亘って、つまり、ローラ４２近辺以外の領域でも、前面基板１１上の金属微粒子９を捕捉することができる。これにより、金属微粒子の捕捉効率を上昇させることが可能となる。
【００３３】
なお、誘電体シート５０は、ナイロンのような絶縁シートに、誘電体膜および金属膜を形成したものでも上記態様と同様の効果を得ることができる。また、図５に示す他の態様のように、ローラ４２と巻取りローラ４６とをほぼ同じ高さに配置し、誘電体シート５０および金属膜５２を前面基板１１とほぼ平行に対向配置しても良い。この際、ローラ４２を支持した支持部材４０は導電性を有し、巻取りローラ４６を支持した支持部材４３は絶縁体により形成されている。そして、上記構成によれば、前面基板１１のほぼ全面を同時に処理することができ、塵、埃等の微粒子を一層効率良く捕捉することが可能となる。
【００３４】
次に、この発明の第２の実施の形態に係る基板処理方法および基板処理装置について説明する。図６に示すように、第２の実施の形態に係る基板処理装置は、真空処理槽３２およびこの真空処理槽内を真空排気する排気装置３３を備えている。真空処理槽３２内には、基板設置部として機能する第１および第２支持部６０、６２が設けられている。第１支持部６０は、真空処理槽３２の底壁に立設された複数の支持ポスト６１を有し、背面基板１２をほぼ水平に載置する。第２支持部６２は、真空処理槽３２の天井壁に取付けられた一対の支持アーム６４を有し、前面基板１１をほぼ水平に支持する。
【００３５】
支持ポスト６１上に載置された背面基板１２および支持アーム６４に支持された前面基板１１は、所望の隙間を置いてほぼ平行に対向する。そして、背面基板１２は、接地電位を与えるためにアースに接続され、前面基板１１には、電圧供給部４４が接続される。
【００３６】
また、基板処理装置３０は、例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）により板状に形成された誘電体６６、およびこの誘電体６６を背面基板１２と前面基板１１との間に搬送および支持する送り機構６８を備えている。
【００３７】
次に、上記基板処理装置３０を用いて前面基板１１および背面基板１２を処理する方法、例えば、前面基板および背面基板上に付着した金属微粒子９を除去する方法について説明する。
まず、図示しない搬送装置により、真空処理槽３２内の第１および第２支持部６０、６２に前面基板１１および背面基板１２をそれぞれ設置する。また、送り機構６８により、前面基板１１と背面基板１２との間に誘電体６６を挿入し、支持する。これにより、誘電体６６は、それぞれ前面基板１１および背面基板１２と所望の隙間を持ってほぼ平行に対向配置される。そして、背面基板１２を接地電位に接続し、前面基板１１を電圧供給部４４に接続する。
【００３８】
なお、背面基板１２は、予め形成された複数の電子放出素子電子が上を向いた状態で支持され、また、前面基板１１は、予め形成された蛍光体スクリーンおよびアルミニウムのメタルバック層が下を向いた状態で支持される。
【００３９】
続いて、排気装置３３により真空処理槽内を排気し、１０−５Ｔｏｒｒ程度の真空度に維持する。この状態で、電圧供給部４４から前面基板１１に５ｋＶ程度（定格以上が望ましい。例えば１２ｋＶ）の正電位を印加する。すると、背面基板１２上に付着した金属微粒子９は負に帯電し、また、前面基板１１上に付着した金属微粒子９は正に帯電する。そのため、前面基板１１および背面基板１２上の金属微粒子９は他方の基板側に引き付けられ、その際、基板間に配置された誘電体１５に捕捉される。これにより、前面基板１１および背面基板１２の全面に渡って金属微粒子９を除去することができる。
【００４０】
金属微粒子９を除去した後、送り機構６８によって誘電体６６を前面基板１１および背面基板１２の間から引出す。これにより、一旦誘電体６６に捕捉された金属微粒子９が再び前面基板１１に落下して付着することを防止できる。
【００４１】
以上のように構成された基板処理方法および処理装置によれば、基板上に存在した金属微粒子等の塵を効率よく捕捉し除去することができ、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、前面基板および背面基板から同時に塵を取り除くことができ、基板処理にかかる時間を一層短縮可能となる。
【００４２】
なお、上記基板処理装置によって処理された前面基板および背面基板を用いてＦＥＤを製造する場合、真空処理槽３２内を真空に維持した状態で、前面基板１１と背面基板１２との間に側壁を配置し、インジウム等で封着することにより、共通の真空処理槽内でＦＥＤを組み立てることができる。
【００４３】
次に、この発明の第３の実施の形態に係る基板処理装置および基板処理方法について説明する。図７に示すように、基板処理装置３０は、真空処理槽３２およびこの真空処理槽内を真空排気する排気装置３３を備えている。
【００４４】
真空処理槽３２内の底側には、被処理基板として、例えば、前面基板１１を載置および搬送するための送り機構３４が設けられている。この送り機構３４は、真空処理槽３２の底壁に立設された複数の支持ポスト３５、各支持ポストの上端部に設けられた送りローラ３６、送りローラ上に配置された載置台３８、および送りローラを駆動して載置台を水平方向に移動させる図示しない駆動部を備えている。送り機構３４は基板設置部として機能し、前面基板１１は載置台３８上に載置される。なお、載置台３８上に設置された前面基板１１は、接地電位に接続される。
【００４５】
真空処理槽３２の天井壁側には、支持部材４０を介してローラ４２が支持されているとともに、支持部材４３を介してシート搬送機構４５の巻取りローラ４６が支持されている。そして、ローラ４２および巻取りローラ４６は載置台３８の上方でほぼ同じ高さに配置されている。また、ローラ４２の外周面には誘電体シート５０が巻装され、ローラ４２から引出された誘電体シート５０の先端部は、巻取りローラ４６に巻装されている。これにより、誘電体シート５０はローラ４２と巻取りローラ４６との間に張架され、載置台３８上の前面基板１１とほぼ平行に対向している。
【００４６】
なお、ローラ４２は前面基板１１の幅と同じか、僅かに大きい長さに形成され、ほぼ水平に配設されている。同様に、誘電体シート５０は、前面基板１１の幅と同じか、僅かに大きい幅を有している。そして、シート搬送機構４５によって巻取りローラ４６を駆動することにより、誘電体シート５０を任意の量だけ巻き取ることができる。
【００４７】
誘電体シート５０に対し前面基板１１と反対側には、棒状あるいはローラ状の導電体７０が配設されている。この導電体７０は、前面基板１１の幅と同じか、僅かに大きい長さに形成されている。また、導電体７０は、真空処理槽３２の天井壁に取付けられた支持フレーム７２により、誘電体シート５０とほぼ平行に支持され、かつ、誘電体シートに沿って移動自在に支持されている。そして、駆動機構７３により、導電体７０を、前面基板１１の一端に対応する位置から他端に対応する位置まで走査することができる。更に、導電体７０は、真空処理槽３２の外部に配設された電圧供給部４４に接続されている。
【００４８】
続いて、上記基板処理装置３０を用いて前面基板１１を処理する方法、例えば、前面基板上に付着した金属微粒子９を除去する方法について説明する。
まず、図示しない搬送機構により真空処理槽３２内の載置台３８上に前面基板１１を設置した後、排気装置３３によって真空処理槽内を排気し、１０−５Ｔｏｒｒ程度の真空状態に排気する。前面基板１１には、蛍光体スクリーンおよびアルミニウムのメタルバック層が形成され、これらが上を向いた状態で載置台３８上に設置される。そして、このメタルバック層を接地電位に接続する。
【００４９】
続いて、電圧供給部４４から導電体７０に例えば−５００Ｖの電圧を印加し、導電体と前面基板１１との間に電界を発生させる。この状態で、導電体７０を前面基板１１の一端に対応する位置から他端に対応する位置まで誘電体シート５０に沿って走査する。これより、前面基板１１上で接地電位に帯電された金属微粒子９は、電界によって導電体７０に引き付けられ、導電体と前面基板１１との間に配置された誘電体シート５０に捕捉される。
【００５０】
そして、導電体７０に印加する電圧値を一定値ずつ上げ、この電圧値を上げる毎に導電体７０による走査を繰り返す。これにより、導電体７０への印加電圧をＦＥＤの定格電圧における前面基板１１の表面電界値に相当する電圧値以上まで上げて、表面基板を処理する。
【００５１】
以上のように構成された基板処理方法および基板処理装置によれば、基板上に存在した金属微粒子等の塵を効率よく捕捉し除去することができ、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３の実施の形態によれば、導電体７０として、棒状またはローラ状のような被処理基板に対して小型の導電体を用いることにより、以下の利点を得ることができる。
【００５２】
例えば、誘電体シート５０にポリイミドのような薄い膜を使用した場合、電界に引き付けられた金属微粒子により膜が損傷を受けて穴があき、この穴を経由して前面基板１１と導電体７０との間に短絡電流が流れる可能性がある。この際、導電体７０が大型電極で形成されていると、導電体と前面基板とで構成されるキャパシタには大きな電力が蓄えられ、大きな短絡電流が流れることになる。そして、この短絡電流は前面基板に損傷を与える。しかしながら、小型の導電体７０を用いた場合、上述したキャパシタのキャパシタンスが減少し、蓄えられる電力も小さくなり、被処理基板に与える損傷を抑制することができる。
【００５３】
短絡電流を低減するその他の方法としては、導電体７０を抵抗値の大きいもので作成するか、導電体の表面をコーティングする方法が挙げられる。導電体７０の抵抗値は１×１０３Ω／□以上であることが望ましい。また、導電体７０をメッシュで構成することにより、表面抵抗値を増加させることも可能である。
【００５４】
次に、この発明の第４の実施の形態に係る基板処理装置および基板処理方法について説明する。図８に示すように、基板処理装置３０は、真空処理槽３２およびこの真空処理槽内を真空排気する排気装置３３を備えている。
【００５５】
真空処理槽３２内の底側には、被処理基板として、例えば、前面基板１１を載置および搬送するための送り機構３４が設けられている。この送り機構３４は、真空処理槽３２の底壁に立設された複数の支持ポスト３５、各支持ポストの上端部に設けられた送りローラ３６、送りローラ上に配置された載置台３８、および送りローラを駆動して載置台を水平方向に移動させる図示しない駆動部を備えている。送り機構３４は基板設置部として機能し、前面基板１１は載置台３８上に載置される。なお、載置台３８上に設置された前面基板１１は、接地電位に接続される。
【００５６】
載置台３８の上方には走査ヘッド８０が設けられ、前面基板１１に対向している。走査ヘッド８０はほぼ角筒形状に形成され、前面基板１１の幅と同じか、僅かに大きい長さ有している。また、走査ヘッド８０は、真空処理槽３２の天井壁に取付けられた支持フレーム７２により、前面基板１１とほぼ平行に支持され、かつ、前面基板に沿って移動自在に支持されている。そして、駆動機構８１により、走査ヘッド８０を、前面基板１１の一端に対応する位置から他端に対応する位置まで走査することができる。
【００５７】
図８および図９に示すように、走査ヘッド８０は、例えばステンレスによって形成され、前面基板１１側に開口した下端開口と真空処理槽３２の天井壁側に開口した上端開口とを有している。走査ヘッド８０の下端開口には、導電性メッシュとして、ステンレス製のワイヤメッシュ８２が取付けられ、この下端開口を覆っている。ワイヤメッシュ８２には、真空処理槽３２の外部に配設された電圧供給部４４が接続されている。また、走査ヘッド８０の上端開口には板状の誘電体８４が取付けられ、上端開口を覆っているとともにワイヤメッシュ８２と対向している。
【００５８】
次に、上記基板処理装置３０を用いて前面基板１１を処理する方法、例えば、前面基板上に付着した金属微粒子９を除去する方法について説明する。
まず、図示しない搬送機構により真空処理槽３２内の載置台３８上に前面基板１１を設置した後、排気装置３３によって真空処理槽内を排気し、１０−５Ｔｏｒｒ程度の真空状態に排気する。前面基板１１には、蛍光体スクリーンおよびアルミニウムのメタルバック層が形成され、これらが上を向いた状態で載置台３８上に設置される。そして、前面基板１１のメタルバック層を接地電位に接続する。
【００５９】
続いて、電圧供給部４４からワイヤメッシュ８２に例えば−５００Ｖ（定格以上が望ましい。例えば−１２ｋＶ）の電圧を印加し、前面基板１１とワイヤメッシュとの間に電界を発生させる。この状態で、走査ヘッド８０を前面基板１１の一端に対向する位置から他端に対向する位置まで移動させ、前面基板全体を走査する。これより、前面基板１１上で接地電位に帯電された金属微粒子９は、電界によってワイヤメッシュ８２に引き付けられ、このワイヤメッシュ８２を通過した後、誘電体８４に到達する。ここで、大きさが数１０μｍあるいはこれよも小さい金属微粒子９は音速程度の高速となっているため、誘電体８４に突き刺さり捕捉される。
【００６０】
これにより、上記基板処理方法および基板処理装置によれば、前面基板１１上に存在した金属微粒子９等の塵を効率よく捕捉し除去することができ、前述した第３の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００６１】
なお、上記のように処理された基板を用いて画像表示装置を組立てた場合、基板が正あるいは負のいずれの電位になるかは問題とならず、基板処理の際、基板は正電位、負電位のいずれでも良い。基板処理中に問題となる点は、微小突起の発生にあり、基板に負電位を与えると微小突起が電界放出源となって誘電体膜を損傷させる恐れがある。特に、複雑な構造を持つ背面基板を処理する場合はこのような問題が生じ易い。そのため、上述した実施の形態では、基本的に処理基板を正電位としている。また、上記ワイヤメッシュを使用する場合、ワイヤメッシュの切断された部分が電子放出源となる可能性があるため、ワイヤメッシュ側を正電位としてもよい。いずれの電位とした場合でも上記と同様の作用効果を得ることができるが、駆動部分を高電圧とすることは安全上の点で避けた方が望ましい。
【００６２】
図１０に示す変形例によれば、上述した第３の実施の形態において、走査ヘッド８０の下端開口、つまり、前面基板側の開口にはワイヤメッシュ８２が取付けられ、下端開口を閉塞している。走査ヘッド８０の上端開口には、絶縁体８５を介して板状の誘電体８４が取付けられ上端開口を閉塞している。更に、誘電体８４のワイヤメッシュ８２と反対側の面には、第２導電体として金属板８６が取付けられている。
【００６３】
載置台３８上に載置された前面基板１１は接地電位に接続され、また、走査ヘッド８０には電圧供給部４４が接続されている。この電圧供給部４４は、ワイヤメッシュ８２に電圧を供給する第１電圧供給部４４ａと、金属板８６に電圧を供給する第２電圧供給部４４ｂとを有している。そして、電圧供給部４４からの出力を抵抗分割することにより、ワイヤメッシュ８２および金属板８６には互いに異なる電圧が印加される。
【００６４】
ここで、前面基板１１の電圧をＶｐ、ワイヤメッシュ８２の電圧をＶｍ、金属板８６の電圧をＶｒとすると、これらの電圧は、電位差（Ｖｐ−Ｖｍ）が電位差（Ｖｍ−Ｖｒ）と逆符号で、かつ絶対値が小さくなるように設定されている。つまり、ワイヤメッシュ８２を通過した金属微粒子９は、ワイヤメッシュと金属板８６との間に形成された電界により減速されて誘電体８４に到達する。したがって、金属微粒子９が誘電体８４に衝突した際、誘電体を形成する原子、分子の蒸発やプラズマ生成を抑制することができる。その結果、被処理基板の汚染や、プラズマ生成を起因とする絶縁破壊による被処理基板の損傷を抑制することが可能となる。
【００６５】
以上のように構成された第３および第４の実施の形態においても、基板処理装置によって処理された前面基板を用いてＦＥＤを製造する場合、真空処理槽３２と次工程に用いる組み立て装置の真空処理槽とを真空ダクト等によって接続する。そして、処理後の前面基板を外気に晒すことなく、基板処理装置から組み立て装置へ移動させる。これにより、基板処理後の新たな塵付着を防ぎ、耐電圧特性の向上したＦＥＤを製造することができる。
【００６６】
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、上述した実施の形態では、画像表示装置に用いる基板を処理する基板処理装置について説明したが、本発明は、これら基板処理装置全体、あるいは基本構成の一部を組み込んだ画像表示装置の組み立て装置にも適用可能である。
【００６７】
また、この発明は、ＦＥＤなどの真空外囲器を構成する基板の処理に限らず、ＰＤＰのように一度真空にしてから放電ガスを注入するような他の画像表示装置の基板処理にも有効である。
【００６８】
【発明の効果】
以上詳述したように、画像表示装置を構成する基板上に存在する微粒子を除去し、耐電圧の改善された画像表示装置を製造可能な画像表示装置を製造方法、基板処理装置、上記基板を具備した画像表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像表示装置を示す斜視図。
【図２】図１の線Ａ−Ａに沿った断面図。
【図３】この発明の第１の実施の形態に係る基板処理装置を概略的に示す断面図。
【図４】上記第１の実施の形態に係る基板処理装置の変形例を概略的に示す断面図。
【図５】上記第１の実施の形態に係る基板処理装置の他の変形例を概略的に示す断面図。
【図６】この発明の第２の実施の形態に係る基板処理装置を概略的に示す断面図。
【図７】この発明の第３の実施の形態に係る基板処理装置を概略的に示す断面図。
【図８】この発明の第４の実施の形態に係る基板処理装置を概略的に示す断面図。
【図９】上記第４の実施の形態に係る基板処理装置の走査ヘッドを拡大して示す断面図。
【図１０】上記第４の実施の形態に係る基板処理装置の変形例を示す断面図。
【符号の説明】
１０…真空外囲器
１１…前面基板
１２…背面基板
１６…蛍光体スクリーン
１７…メタルバック層
３０…基板処理装置
３２…真空処理槽
３４…送り機構
３８…載置台
４２…ローラ
４４…電源供給部
５０…誘電体シート
５２…金属膜
６６、８４…誘電体
７０…導電体
８０…走査ヘッド
８２…ワイヤメッシュ
【図１】
0004125886.tif 000002
【図２】
0004125886.tif 000003
【図３】
0004125886.tif 000004
【図４】
0004125886.tif 000005
【図５】
0004125886.tif 000006
【図６】
0004125886.tif 000007
【図７】
0004125886.tif 000008
【図８】
0004125886.tif 000009
【図９】
0004125886.tif 000010
【図１０】
0004125886.tif 000011