CN1883027A - 图像显示装置的制造方法及图像显示装置的制造设备 - Google Patents

Abstract

一种用于产生图像显示的设备，该图像显示包括具有图像显示屏幕的前基板以及具有用于向图像显示屏幕发射电子的电子发射元件的后基板。该设备设有能够容纳待处理基板(33)(前和后基板的至少一个)的真空腔(30)、用于将真空腔内部抽空到真空的抽空机构(32)、设置在真空腔内且与基板相对的处理电极(34)、用于向基板提供导电性的导电机构(40)、以及用于在导电基板和处理电极之间施加电场的电场施加机构(35)。该设备通过使诸如不导电杂质和灰尘等残留在基板的主表面(33A)上的放电产生因素导电并将其去除，产生具有提高的击穿电压特性的显示装置。

Description

图像显示装置的制造方法及图像显示装置的制造设备

技术领域

本发明涉及制造图像显示装置的方法以及用于制造图像显示装置的设备，尤其涉及能够改进图像显示装置的耐压特性的制造方法和制造设备。

背景技术

近年来，作为下一代图像显示装置，开发了平面图像显示装置，将大量的电子发射元件设置为与图像显示表面相对。有各种类型的电子发射元件。基本上，电子发射元件利用了借助电场的电子发射。使用电子发射元件的图像显示装置一般被称为“场致发射显示器(FED)”。在FED中，一种使用表面传导电子发射元件的图像显示装置被称为“表面传导电子发射显示器(SED)”。“FED”是覆盖了“SED”的一般术语。

一般而言，FED包括前基板和后基板，它们以预定的间隔彼此相对放置。这些基板的外围部分通过框架形状的侧壁彼此连接，且由此构造了真空密封外壳。真空密封外壳的内部被保持在大约10^-4pa或更少的高真空。在基板之间设置了多个支撑件，以承载作用于后基板和前基板的大气压力负载。

在前基板的内表面上形成包括荧光层的荧光屏，该荧光层发射红、蓝和绿光。另外，为获得实际的显示特性，在荧光屏上形成称为“金属壳”的铝箔。此外，为吸附真空密封外壳内剩余的气体或从每一基板发射的气体，在金属壳上通过蒸镀(“吸气剂溅射”)沉积了称为“吸气剂膜”的具有气体吸附特性的金属膜。

在后基板的内表面上设置了大量的电子发射元件，它们发射电子用于激励荧光层发光。另外，以矩阵形式形成大量扫描线和信号线，且这些线连接到电子发射元件。

在FED中，将阳极电压施加于包括荧光屏和金属壳的图像显示设备表面。从电子发射元件发射的电子束由阳极电压加速，并导致撞击在荧光层上。由此，荧光层发光。因此，在图像显示表面上显示图像。在这一情况下，期望可将阳极电压设置在至少几KV，且如有可能，设置在10kV或更高。

在FED中，前基板和后基板之间的间隙可被设为大约1到3mm。与当前用作TV和计算机的显示器的阴极射线管(CRT)相比，可实现重量和厚度的显著减少。

然而，从分辩率和电子发射效率的角度来看，不能很大地增加前基板和后基板之间的间隙，且间隙需要被设置在大约1到3mm。因此，在FED中，在前基板和后基板之间的小间隙中不可避免地产生强电场，且引发了两个基板之间的放电(介质击穿)问题。

如果发生放电，则瞬间有100A或更高的电流流动，且可导致对电子发射元件或图像显示表面的损坏或老化。另外，由于放电可能会损坏驱动电路。这些问题一般被称为放电引起的损坏。这一损坏对于产品而言是不容许的。为使FED能够得到实际的使用，必须抑制由于放电引起的损坏。然而，很难完全抑制该放电。

另一方面，有一种可能的措施能够减少放电的大小，而非防止放电的发生，因此即使发生了这样的放电，放电对电子发射元件的影响也可被忽略(减少)。涉及这一概念的一种技术在例如日本专利申请KOKAI公开号2000-311642中有公开。该文献公开了这样一种技术，其中在设置在图像显示表面上的金属壳中切开槽口，并形成例如锯齿形图案。由此，增加了荧光表面的有效电感/电阻。另外，日本专利申请KOKAI公开号10-326583公开了这样一种技术，其中划分了金属壳。此外，日本专利申请KOKAI公开号2000-251797公开了这样一种技术，其中所划分的部分用导电材料来涂层，以抑制划分部分处的表面沿面放电。

然而，即使使用这些技术，仍难以完全抑制由于放电引起的损坏。

一般而言，发生放电的电压在各种情况中有所不同。另外，存在这样一种情况，即放电在经过了很长一段时间之后才发生。抑制放电意味着在施加阳极电压时完全防止放电发生，或将放电的概率降低到实际可容许的等级。在以下描述中，抑制放电时可在阳极和阴极之间施加的电势差被称为“耐受电压”。

存在导致放电的各种因素。首先，放电可由来自阴极一侧上的极微小突出部分或杂质的电子发射触发。其次，放电可由粘附于阴极或阳极的微粒或其部分被分开并导致撞击在相对的表面上时触发。具体地，在FED中，在荧光屏上形成金属壳和吸气剂膜，它们是具有较低强度的薄膜。这些薄膜的一部分可能被分开而触发放电。

通过将诸如Ba或Ti等具有高气体吸附特性的金属固定在担当用于吸气剂的底版的金属底版上并加热该金属底版，可在金属壳上形成吸气剂膜作为蒸镀沉积膜。此时，可以有这样的情况，其中金属底版的一部分和吸气剂电极的一部分在加热金属底版的蒸镀步骤中融化，且融化的部分可能掉落在前基板和后基板上。该部分可能成为放电源，且可能成为增加放电的一个主要因素。

通常已知一种被称为“调节”的改进耐受电压的方法。该方法的细节例如在“Handbook of Discharge(放电手册)”(Ohmsha，1998)的第302页有描述。在该方法中，在相对的基板之间引起电势差，且提高了耐受电压。在进行调节时，可在某些情况下引起放电，而在其它情况下不引起放电。在某种狭窄意义上，火花调节(spark conditioning)(其中引起放电(火花))在某些情况下可被称为“调节”。通过火花调节对耐受电压的改进机制尚不清楚。可能的原因可包括由于火花而引起的诸如极微小突出部分或杂质等放电源的融化和去除，以及由于电场而引起的粘附微粒的去除。

例如，在CRT中，这一过程被广泛地执行，使得在电子枪的电极之间施加大约为工作电压四倍的脉冲电压，并且引起几千次放电。这对应于火花调节。

不引起任何火花的调节也具有提高耐受电压的效果。即使在这一情况下，也期望在相对的基板之间产生尽可能高的电势差。然而，这一高电势差可能会无意地引起火花，且由于火花引起的损坏是不可避免的。无法从不引起火花的调节中期望与火花调节相同的效果。

然而，在FED的情况下，如果执行了火花调节，则可能会损坏或老化图像显示表面或电子发射元件。由此，简单地使用这一方法是不可以的。

考虑到以上原因，为防止会导致放电的杂质进入FED，进行吹风或超声波干洗，或在净室中进行制造。然而，尽管沉积于基板上的杂质可通过吹风来去除，但是不可能去除粘附(牢固地粘附)于基板的杂质。即使通过吹风成功地去除了杂质，然而空气中漂浮的细微杂质也可能在将前基板和后基板置于真空密封设备中之前重新粘附于基板，且不能防止杂质的进入。

由于吸气剂溅射只能在真空中进行，因此前基板和后基板被此时出现的微粒污染。由此，有必要在真空密封设备内去除粘附于前基板和后基板的杂质。

除调节之外，用于提高耐受电压的可能的方法可包括材料、结构和制造过程的优化、制造环境清洁、清洗、以及吹风。然而，单独采用这些方法，很难将耐受电压提高到期望的值，且对于具有更高效果的耐受电压改进方法的出现存在需求。此外，从成本降低的观点来看，如极端地增加清洁程度或完全去除微粒等这些方法是不合需要的。

如上所述，在FED中，对抗放电的措施是重要的。然而，如果作为工作电压的阳极电压或前基板和后基板之间的间隙以抑制放电为目的而提高，则诸如亮度或分辩率等显示性能会恶化且变得难以对产品获得足够的显示性能。除此之外，没有用于去除在基板被输入到真空密封设备时粘附于前基板和后基板的杂质，或者在吸气剂溅射时出现的微粒的手段。

发明公开

本发明正是考虑到上述问题而作出的，且本发明的一个目的是提供一种制造图像显示装置的方法以及用于制造图像显示装置的设备，该方法和设备能够实现极好的耐压特性，并改进显示性能和可靠性。

依照本发明的第一方面，提供了一种图像显示装置的制造方法，该图像显示装置包括具有图像显示表面的前基板，以及包括向图像显示表面发射电子的电子发射元件的后基板，该方法的特征包括：

导电性提供处理步骤，该步骤在真空环境中向待处理的基板提供导电性，该待处理的基板是前基板和后基板的至少一个；

电场处理步骤，该步骤将具有导电性的待处理基板的主表面置于与处理电极相对，并在待处理基板和处理电极之间施加电场；以及

密封步骤，该步骤在电场处理步骤之后，在真空环境中，以其中前基板和后基板被彼此相对地放置的状态将前基板和后基板密封在一起。

依照本发明的第二方面，提供了一种图像显示装置的制造设备，该图像显示装置包括具有图像显示表面的前基板，以及具有向图像显示表面发射电子的电子发射元件的后基板，该设备的特征包括：

能够容纳待处理基板的真空腔，该待处理基板是前基板和后基板的至少一个；

抽空真空腔的内部的抽空机构；

在真空腔中置于与待处理基板相对的处理电极；

向待处理基板提供导电性的导电性提供处理机构；以及

向由导电性提供处理机构提供导电性的待处理基板与处理电极之间施加电场的电场施加机构。

依照具有上述结构的图像显示装置的制造方法和该图像显示装置的制造设备，在真空环境中向待处理基板提供导电性，并且通过向具有导电性的待处理基板和处理电极之间施加电场来执行电场处理。由此，基板可去除放电产生因素，而不管诸如待处理基板主表面上的杂质或突起等放电产生因素是否导电。通过使用经受电场处理的待处理基板，可能制造具有极好耐压特性以及改进的显示性能和可靠性的图像显示装置。

附图简述

图1是示意性地示出由依照本发明的一个实施例的制造方法和制造设备制造的FED的一个示例的立体图；

图2是示意性地示出沿图1中的线A-A所取的FED的横截面结构的视图；

图3是示意性地示出依照本发明的一个实施例的图像显示装置的制造设备的横截面图；

图4是示意性地示出依照本发明的另一实施例的图像显示装置的制造设备的横截面图；

图5是用于描述依照本发明的一个实施例的图像显示装置的第一制造方法的流程图；

图6是用于描述依照本发明的一个实施例的图像显示装置的第二制造方法的流程图；

图7是用于描述依照本发明的一个实施例的图像显示装置的第三制造方法的流程图；

图8是用于描述依照本发明的一个实施例的图像显示装置的第四制造方法的流程图；以及

图9是用于描述依照本发明的一个实施例的图像显示装置的第五制造方法的流程图。

实现本发明的最佳方式

现在将参考附图来描述依照本发明的一个实施例的图像显示装置制造方法和图像显示装置制造设备。描述了具有表面传导电子发射器的FED，作为由本制造方法和制造设备制造的图像显示装置。

如图1和图2所示，FED包括前基板11和后基板12，它们彼此对置，且具有1到2mm的间隙。前基板11和后基板12各由厚1至3mm的矩形玻璃板构成。前基板11和后基板12的周围部分通过矩形框架形的侧壁13连接。由此，构造了平面矩形真空密封外壳10，其内部保持大约10^-4Pa的高真空。

真空密封外壳10包括多个隔离件14，它们被设置在其内部并承载施加在前基板11和后基板12上的大气压力负载。每一隔离件14可具有板形、柱形等等。

前基板11包括其内表面上的图像显示表面。具体地，图像显示表面由荧光屏15、设置在荧光屏15上的金属壳20、以及设置在金属壳20上的吸气剂膜22构成。

荧光屏15包括发射红、绿和蓝光的荧光层16，以及以矩阵排列的背光吸收层17。荧光层16可以按条或点形成。金属壳20由铝膜等形成，且起到阳极电极的作用。吸气剂膜22由具有气体吸附特性的金属膜构成，且吸附真空密封外壳10中剩余的气体以及从每一基板释放的气体。

后基板12包括其内表面上的表面传导型电子发射元件18。电子发射元件18起到激励荧光屏15的荧光层16的电子源的作用。具体地，在后基板12上以与各个像素相关联的多列和多行排列多个电子发射元件18，且这些电子发射元件向相关联的荧光层16发射电子束。每一电子发射元件18包括电子发射部分(未示出)以及一对元件电极，该元件电极向电子发射部分施加电压。在后基板12的内表面上按矩阵设置了大量的布线21，用于向电子发射元件18施加电势，且布线21的末端部分被引向真空密封外壳10的外部。

在这一FED中，在显示图像的工作的时候，向包括荧光屏15和金属壳20的图像显示表面施加阳极电压。从电子发射元件18发射的电子束由阳极电压加速，并导致在荧光屏15上碰撞。由此，激励荧光屏15的荧光层16发出相关联颜色的光。以此方式，在图像显示表面上显示彩色图像。

接着，描述制造具有上述结构的FED的制造设备。

如图3所示，该制造设备包括真空腔30、抽空机构32、处理电极34、电场施加机构35以及导电性提供处理机构40。真空腔30由真空处理容器形成，该容器能够容纳待处理基板33。待处理基板33是其主表面上具有图像显示表面的前基板11和其主表面上有电子发射元件18的后基板12中的至少一个。

在真空腔30内设置了基板传送结构50，它传送待处理的基板33。基板传送机构50在一范围内传送待处理基板33，该范围包括用于使待处理基板33经受电场处理的电场处理位置PS1、以及用于使待处理基板33经受导电性提供处理的导电性提供处理位置PS2。电场处理位置PS1被设置在面向处理电极34的位置之处。导电性提供处理位置PS2被设置在面向导电性提供处理机构40的位置之处。

抽空机构32抽空真空腔30的内部，且由例如连接到真空腔30的抽空泵组成。在真空腔30内设置了处理电极34，并且该处理电极设置成基本上平行于待处理基板33的主表面33A，且能够以预定间隙面向主表面33A。此处所采用的处理电极34是例如以细长的矩形形状形成的，且具有基本上等于待处理基板33的宽度的宽度，以及小于待处理基板33的长度的长度。

在真空腔30中设置了电极移动机构60。电极移动机构60支撑处理电极34，并在处理电极34与待处理基板33相对时在其长度方向上移动处理电极34。处理电极移动机构60在第一等待位置PE1和第二等待位置PE2之间来回移动处理电极34，这两个等待位置位于待处理基板33所处的电场处理位置PS1外部，且不与待处理基板33相对。

电场施加机构35向真空腔30内的待处理基板33和处理电极34之间施加电场。具体地，电场施加机构35将处理电极34接地，且包括向待处理基板33施加预定电压的电源36。真空腔30连接到等于处理电极34的电势的接地电势。

导电性提供处理机构40向待处理基板33提供导电性。具体地，导电性提供处理机构40包括壳体41、导电膜材料42、吸气剂膜材料43以及加热机构44。壳体41包括开口41A，形成该开口以面向被设置在导电性提供处理位置PS2处的待处理基板33。导电膜材料42和吸气剂膜材料43被设置在面向壳体41内的开口41A的位置之处。加热机构44可采用射频加热法或电阻加热法。加热机构44加热导电膜材料42和吸气剂膜43。

更具体而言，导电膜材料42和加热机构44起到导电膜形成装置的作用，该装置在真空环境中向待处理基板33的主表面33A蒸镀导电膜材料，并形成导电膜。另一方面，吸气剂膜材料43和加热机构44起到吸气剂膜形成装置的作用，该装置在真空环境中向待处理基板33的主表面33A蒸镀吸气剂膜材料，并形成吸气剂膜。

另外，该制造设备还可如图4所示地构造。具体地，与图3中的设备一样，该制造设备包括真空腔30、抽空机构32、电场施加机构35以及导电性提供处理机构40，并且还包括第一处理电极34A和第二处理电极34B。对与图3中所示的那些制造设备相同的结构部件由相同的标号来表示，且省略对其的详细描述。

设置在真空腔30内的基板传送机构50在一范围上传送待处理基板33，该范围包括使待处理基板33经受电场处理的第一电场处理位置PS1、使待处理基板33经受导电性提供处理的导电性提供处理位置PS2、以及使待处理基板33经受电场处理的第二电场处理位置PS3。第一电场处理位置PS1设置在面向第一处理电极34A的位置之处。导电性提供处理位置PS2设置在面向导电性提供处理机构40的位置之处。第二电场处理位置PS3设置在面向第二处理电极34B的位置之处。

第一处理电极34A和第二处理电极34B都被设置成基本上平行于待处理基板33的主表面33A，且能够以预定的间隙面向主表面33A。此处所采用的第一处理电极34A和第二处理电极34B的每一个是以例如细长的矩形形成的，且具有基本上等于待处理基板33的宽度的宽度，以及小于待处理基板33的长度的长度。

第一处理电极34A和第二处理电极34B分别由电极移动机构60支撑。每一电极移动机构60在第一等待位置PE1和第二等待位置PE2之间来回移动第一处理电极34A和第二处理电极34B中相关联的一个，这两个等待位置位于待处理基板33所处的第一和第二电场处理位置PS1、PS3外部，且不与待处理基板33相对。

设置在第一和第二电场处理位置PS1和PS3之间的导电性提供处理机构40向待处理基板33提供导电性。该导电性提供处理机构40与图3所示的导电性提供处理机构一样，具有导电膜形成装置和吸气剂膜形成装置的功能。

接着，参考图5的流程图来描述制造具有上述结构的FED的第一制造方法。

作为开始，准备具有包括荧光屏15和金属壳20的图像显示表面的前基板11，以及具有电子发射元件18的后基板12。在真空环境中，执行导电性提供处理以向待处理基板33提供导电性，该待处理基板33是前基板11和后基板12中的至少一个(ST11)。

现在假定通过使用图3所示的制造设备至少执行导电性提供处理(ST11)和后续的电场处理(ST12)。具体地，操作抽空机构32以将真空腔30抽空到期望的真空度。由此，在真空腔30内创建了真空环境。

待处理基板33由基板传送机构50传送到真空腔30中，且设置在导电性提供处理位置PS2处。此时，待处理基板33被设置在导电性提供处理位置PS2处，使得其主表面33A与导电性提供机构40的壳体41的开口41A相对。在待处理基板是前基板11的情况下，其具有图像显示表面的主表面设置成与导电性提供机构40相对。在待处理基板33是后基板12的情况下，其具有电子发射元件18的主表面设置成与导电性提供机构40相对。

由导电性提供机构40向待处理基板33提供导电性。在导电性提供机构40中，加热机构44加热并蒸镀导电膜材料42，并在待处理基板33的主表面33A上形成导电膜。由此，向待处理基板33提供了导电性。或者，加热机构44加热并蒸镀吸气剂膜材料43，并在待处理基板33的主表面33A上形成吸气剂膜。由此，向待处理基板33提供了导电性。如果至少向待处理基板33的主表面提供导电性，则可使用任何其它方法。因此，可使诸如残留在待处理基板33的主表面33A上的不导电杂质、灰尘等放电产生因素变得导电。

随后，具有导电性的待处理基板33的主表面33A经受电场处理(ST12)。具体地，在真空腔30内，由基板传送机构50传送待处理基板33，并将其设置在电场处理位置PS1。此时，待处理基板33被置于电场处理位置PS1，使得其主表面33A与处理电极34相对，且与处理电极34有预定的间隙。另外，此时，处理电极34被设置在第一等待位置PE1处，且不与被设置在电场处理位置PS1的待处理基板33相对。

待处理基板33被电连接到电场施加机构35的电源46，且处理电极34被电连接接地。电源36向待处理基板33施加预定电压。这样设置从电源36施加的电压，以在待处理基板33和处理电极34之间产生正或负电势差。由此，在待处理基板33和处理电极34之间产生电场。

在产生电场之后，电极移动机构60以固定的速度将处理电极34从第一等待位置PE1朝向第二等待位置PE2移动。此时，在处理电极34以预定间隙与待处理基板33的主表面33A相对的状态，在待处理基板33的长度方向上移动处理电极34。以此方式，相对地移动待处理基板33和处理电极34，且处理电极34扫描待处理基板33的整个表面，同时在待处理基板33的主表面33A上执行电场处理。

当处理电极34移至待处理基板33之外，且到达第二等待位置PE2，则处理电极的移动停止，且向待处理基板33施加的电压关闭。

通过该电场处理，用电场处理了待处理基板33，且消除了待处理基板33上存在的放电产生因素。具体地，残留在待处理基板33上并变得导电的杂质等可被吸附到处理电极34上并被去除，且在待处理基板33的制造过程中形成的具有对金属壳的低粘附力的部分和无用突起部分等被去除。

在电场处理的末尾，当处理电极34到达其中处理电极34不与待处理基板33相对的位置时，停止施加电压，且诸如杂质或突起等吸附在处理电极34上的放电产生因素可被保留在处理电极34上，且可避免重新粘附到待处理基板33。

在本示例中，仅在从第一等待位置PE1到第二等待位置PE2的一个方向上移动处理电极34，并执行电场处理。也可能在第一等待位置PE1和第二等待位置PE2之间来回移动处理电极34的同时执行电场处理，并在处理电极移至第一等待位置PE1之后完成电场处理。在这一情况下，当其上完成了电场处理的待处理基板33移向导电性提供处理位置PS2(越过面向第二等待位置PE2的位置)时，待处理基板33在电场处理之后不越过处理电极33。

简言之，期望的是在电场处理之后，处理电极34应当在不面向传送路径的位置处等待，通过该传送路径移动其上完成了电场处理的待处理基板33。在其上完成了电场处理的待处理基板33被传送到越过面向第一等待位置PE1的位置时，处理电极34应当在第二等待位置PE2处等待。在其上完成了电场处理的待处理基板33传送到越过面向第二等待位置PE2的位置时，处理电极34应当在第一等待位置PE1等待。由此，可以更确定地阻止放电产生因素从处理电极34重新粘附到待处理基板33。

在电场处理之后，前基板11和后基板12在真空环境中彼此对置，且被密封在一起(ST13)。具体地，由基板传送机构50以其中待处理基板33被保持在真空环境中而不暴露于外部空气的状态将待处理基板33传送到密封位置(未示出)。被传送到密封位置的前基板11和后基板12以其中其主表面彼此相对的状态经由框架形的侧壁13连接。由此，形成了真空密封外壳10，并完成了FED。前基板11和后基板12的密封可在与上述电场处理相同的真空腔中进行，或者在以真空状态与该真空腔连通的另一真空腔中进行。

依照上述第一制造方法，可能去除诸如在将前基板11和后基板12置于真空腔30之前粘附于前基板11和后基板12的杂质、以及在前基板11和后基板12的制造过程中形成的无用突起等放电产生因素。

在电场处理中，不能去除没有变得导电的放电产生因素。由此，在电场处理之前，待处理基板(前基板11和后基板12)经受导电性提供过程。由此，没有变得导电的放电产生因素变得导电，且可由电场处理来去除。

因此，可消除放电产生的触发因素，且可获得具有增强的耐压特性的FED。具体地，在真空腔30内执行对前基板11和后基板12的电场处理，然后形成真空密封外壳10，而不会将这些基板暴露于外部空气。由此，空气中的灰尘不可能重新粘附于基板，且可抑制初始放电以及很长一段时间内的放电。

结果，可能防止图像显示表面和电子发射元件的损坏和老化，并防止由于放电引起的对驱动电路的损坏，并提高FED的可靠性及增加FED寿命。同时，可将阳极电势设为高电平，且可获得具有高亮度和高显示性能的FED。

在上述第一制造方法中，待处理基板33(准备好的前基板11和后基板12中的至少一个)直接被传送到导电性提供处理位置PS2并经受导电性提供处理(ST11)。或者，在导电性提供处理过程之前，待处理基板33可被传送到电场处理位置PS1，并经受电场处理。由此，在待处理基板置于真空腔30中时导电的放电产生因素可被去除，且可进一步提高耐压特性。

在导电性提供处理之前另外执行该电场处理的情况下，在图3所示的制造设备中，待处理基板33首先在电场处理位置PS1处经受电场处理。然后，待处理基板33在导电性提供处理位置PS2处经受导电性提供处理。再一次，待处理基板33在电场处理位置PS1处经受电场处理。依照图3所示的制造时设备，如果仅提供了包括处理电极的电场处理机构的一个单元应当是足够的。因此，可简化并在尺寸上减小设备结构。

在图4所示的制造设备中，待处理基板33首先在第一电场处理位置PS1处经受第一处理电极34A的电场处理。然后，待处理基板33在导电性提供处理位置PS2处经受导电性提供处理。随后，待处理基板33在第二电场处理位置PS3处经受第二处理电极34B的电场处理。依照图4所示的制造设备，在设备中以对应于各处理步骤的次序排列各处理机构。由此，可通过在一个方向上传送待处理基板33来进行处理。因为可能连续地处理多个待处理基板33，因此可提高制造产量，并可降低制造成本。

接着，将参考图6的流程图来描述用于制造具有上述结构的FED的第二制造方法。对与已结合第一制造方法描述的相同的步骤的详细描述此处被省略。

作为开始，准备具有包括荧光屏15和金属壳20的图像显示表面的前基板11，以及具有电子发射元件18的后基板12。在真空环境中，在前基板11的主表面上形成导电薄膜(ST21)。

具体地，操作抽空机构32以将真空腔30抽空到期望的真空度。前基板11由基板传送机构50传送到真空腔30。前基板11被设置在导电性提供处理位置PS2。此时，在导电性提供处理位置PS2，安置前基板11，使得其具有图像显示表面的主表面与导电性提供处理机构40的壳体41的开口41A相对。

在导电性提供处理机构40中，加热机构44加热并蒸镀导电膜材料42或吸气剂膜材料43，并在前基板11的主表面上形成由导电膜或吸气剂膜组成的导电薄膜。由此，可使诸如残留在前基板11的主表面上的不导电杂质灰尘等放电产生因素变得导电。

随后，在真空腔30中，由基板传送机构50传送前基板11，并将其置于电场处理位置PS1。在前基板11的主表面上形成的导电薄膜被置于与处理电极34相对。此外，在前基板11和处理电极34之间施加一电势差，并产生电场。由此，具有导电薄膜的前基板11的主表面经受电场处理(ST22)。由此，当将前基板11置于真空腔30中时粘附于前基板11的主表面的放电产生因素被去除。另外，诸如在导电薄膜形成步骤(ST21)中出现的灰尘以及漂浮在真空腔30中的物质等粘附于前基板11的主表面的放电产生因素可被去除。

在电场处理之后，将前基板11和后基板12在真空环境中彼此对置并密封在一起(ST23)。具体地，由基板传送机构50以前基板11保持在真空环境中而不暴露于外部空气的状态，将前基板11传送到密封位置(未示出)。传送到密封位置的前基板11和后基板12以其中它们的主表面彼此相对的状态经由框架形侧壁13连接。由此，形成了真空密封外壳10，并完成了FED。

依照上述第二制造方法，与第一制造方法一样，可能去除诸如在前基板11被置于真空腔30之前粘附于前基板11的杂质，以及在前基板11的制造过程中形成的无用突起等放电产生因素，而不管导电性的存在与否。

因此，可获得具有增强的耐压特性的FED。可能防止图像显示表面和电子发射元件的损坏和老化，以及由于放电引起的对驱动电路的损坏，并提高FED的可靠性及增加FED的寿命。同时，可将阳极电势设为高电平，并且可获得具有高亮度和高显示性能的FED。

在上述第二制造方法中，使用了导电膜或吸气剂膜用于形成导电薄膜。膜形成的主要目的是使得放电产生因素变得导电。由此，无需说，如果使放电产生因素变得导电，则可使用任何种类材料的膜。如果可使用具有极好耐压特性或气体吸附特性的膜，则可能提供具有改进的性能和极好耐压特性的FED。

接着，将参考图7的流程图来描述用于制造具有上述结构的FED的第三制造方法。对与已结合第一制造方法描述的相同的步骤的详细描述此处被省略。

作为开始，准备具有包括荧光屏15和金属壳20的图像显示表面的前基板11，以及具有电子发光元件18的后基板12。在真空环境中，在前基板11的主表面上形成导电膜(ST31)。

具体地，操作抽空机构32以将真空腔30抽空到期望的真空度。由基板传送机构50将前基板11传送到真空腔30中。前基板11被设置在导电性提供处理位置PS2。此时，在导电性提供处理位置PS2，安置前表面11，使得其具有图像显示表面的主表面与导电性提供处理机构40相对。在导电性提供机构40中，加热机构44加热和蒸镀导电膜材料42，并在前基板11的主表面上形成导电膜。

随后，在真空环境中，在前基板11的导电膜上形成吸气剂膜(“吸气剂溅射”)ST32)。具体地，在导电性提供机构40中，加热机构44加热并蒸镀吸气剂膜材料43，并在位于导电性提供处理位置PS2的前基板11的导电膜上形成吸气剂膜。由此，可使诸如不导电杂质、灰尘等残留在前基板11的主表面上的放电产生因素变得导电。

随后，在真空腔30中，由基板传送机构50传送前基板11，并将其设置在电场处理位置PS1。在前基板11的主表面上形成的导电膜被置于与处理电极34相对。此外，在前基板11和处理电极34之间施加一电势差，且产生电场。由此，具有导电膜的前基板11的主表面经受电场处理(ST33)。由此，在前基板11被放入真空腔30时粘附于前基板11的主表面的放电产生因素被去除。另外，诸如在导电薄膜形成步骤(ST31)以及吸气剂膜形成步骤(ST32)中出现的灰尘以及真空腔30中漂浮的物质等粘附于前基板11的主表面的放电产生因素可被去除。

在电场处理之后，将前基板11和后基板12在真空环境中彼此对置，并密封在一起(ST34)。由此，形成真空密封外壳10，且完成了FED。

依照上述第三制造方法，可获得与第二制造方法相同的优点。

接着，参考图8的流程图来描述用于制造具有上述结构的FED的第四制造方法。对与已结合第一制造方法描述的相同的步骤的详细描述此处被省略。

作为开始，准备具有包括荧光屏15和金属壳20的图像显示表面的前基板11，以及具有电子发射元件18的后基板12。在真空环境中，在前基板11的主表面上形成导电膜(ST41)。

具体地，将真空腔30抽空到期望的真空度。由基板传送机构50将前基板11传送到真空腔30中。前基板11被设置在导电性提供处理位置PS2。此时，在导电性提供处理位置PS2，安置前基板11，使得其具有图像显示表面的主表面与导电性提供处理机构40相对。在导电性提供机构40中，加热机构44加热并蒸镀导电膜材料42，并在前基板11的主表面上形成导电膜。由此，可使诸如不导电杂质、灰尘等残留在前基板11的主表面上的放电产生因素变得导电。

随后，在真空腔30中，由基板传送机构50传送前基板11，并将其设置在电场处理位置PS1。在前基板11的主表面上形成的导电膜被置于与处理电极34相对。此外，在前基板11和处理电极34之间施加一电势差，并产生电场。由此，具有导电膜的前基板11的主表面经受电场处理(ST42)。由此，当前基板11被放入真空腔30中时粘附于前基板11的主表面的放电产生因素被去除。另外，诸如在导电膜形成步骤(ST41)中出现的灰尘以及真空腔30中漂浮的物质等粘附于前基板11的主表面的放电产生因素可被去除。

随后，在真空环境中，在前基板11的导电膜上形成吸气剂膜(“吸气剂溅射”)(ST43)。具体地，由基板传送机构50传送前基板11，并将其置于导电性提供处理位置PS2。在导电性提供机构40中，加热机构44加热并蒸镀吸气剂膜材料43，并在前基板11的导电膜上形成吸气剂膜。

在电场处理之后，将前基板11和后基板12在真空环境中彼此对置，并密封在一起(ST44)。由此，形成真空密封外壳10，并完成FED。

依照上述第四制造方法，可获得与第二制造方法相同的优点。

接着，参考图9的流程图描述用于制造具有上述结构的FED的第五制造方法。对已结合第一制造方法描述的相同的步骤的详细描述此处被省略。

作为开始，准备具有包括荧光屏15和金属壳20的图形显示表面的前基板11，以及具有电子发射元件18的后基板12。在真空环境中，在前基板11的主表面上形成导电膜(ST51)。

具体地，将真空腔30抽空到期望的真空度。由基板传送机构50将前表面11传送到真空腔30中。前基板11被设置在导电性提供处理位置PS2。此时，在导电性提供处理位置PS2，安置前基板11，使得其具有图像显示表面的主表面与导电性提供处理机构40相对。在导电性提供机构40中，加热机构44加热并蒸镀导电膜材料42，并在前基板11的主表面上形成导电膜。由此，可使诸如不导电杂质、灰尘等残留在前基板11的主表面上的放电产生因素变得导电。

随后，在真空腔30中，由基板传送机构50传送前基板11，并将其设置在电场处理位置PS1。在前基板11的主表面上形成的导电膜被置于与处理电极34相对。此外，在前基板11与处理电极34之间施加一电势差，并产生电场。由此，具有导电膜的前基板11的主表面经受电场处理(ST52)。通过这一第一电场处理，当前基板11被放入真空腔30中时粘附于前基板11的主表面的放电产生因素被去除。另外，诸如在导电膜形成步骤(ST51)中出现的灰尘以及真空腔30中漂浮的物质等粘附于前基板11的主表面的放电产生因素可被去除。

随后，在真空环境中，在前基板11的导电膜上形成吸气剂膜(“吸气剂溅射”)(ST53)。具体地，由基板传送机构50传送前基板11，并将其置于导电性提供处理位置PS2。在导电性提供机构40中，加热机构44加热并蒸镀吸气剂膜材料43，并在前基板11的导电膜上形成吸气剂膜。

在上述步骤之后，在真空腔30内，由基板传送机构50传送前基板11，并将其设置在电场处理位置PS1。在前基板11的主表面上形成的吸气剂膜被置于与处理电极34相对。此外，在前基板11和处理电极34之间施加一电势差，并产生电场。由此，具有吸气剂膜的前基板11的主表面经受电场处理(ST54)。通过该第二电场处理，当将前基板11放入真空腔30中时粘附于前基板11的主表面的放电产生因素被去除。另外，诸如在吸气剂膜形成步骤(ST53)中出现的灰尘以及真空腔30中漂浮的物质等粘附于前基板11的主表面的放电产生因素可被去除。

在第二电场处理之后，将前基板11和后基板12在真空环境中彼此对置，并密封在一起(ST5)。由此，形成真空密封外壳10，并完成了FED。

依照上述第五制造方法，可获得与第二制造方法相同的优点。

依照第二到第五制造方法，准备的前基板11直接被传送到导电性提供处理位置PS2，并且在其主表面上形成诸如导电膜或吸气剂膜等导电薄膜。或者，在该步骤之前，可将前基板11传送到电场处理位置PS1，并可执行电场处理。由此，在前基板11被放入真空腔30时导电的放电产生因素可被去除，且可进一步提高耐压特性。

在将前基板11和后基板12密封在一起之前，可能为后基板12添加一电场处理步骤，在该步骤中，将后基板12的主表面(具有电子发射元件)置于与处理电极34相对，并且在后基板12与处理电极34之间施加一电场。在这一情况下，可使用高电阻膜作为要在后基板12的主表面上形成的导电膜，以使放电产生因素变得导电。由此，可使不导电的放电产生因素变得导电，而不会对电路有诸如向布线施加电压的影响，并且这些因素可通过电场处理来消除。此外，由于形成高电阻膜，FED工作时的放电可被有利地抑制。

在前基板11的主表面上形成诸如导电膜或吸气剂膜等导电薄膜之后的电场处理可在电场处理位置PS1或电场处理位置PS3处执行。第二到第五方法可由图3所示的制造设备以及图4所示的制造设备执行。

在第三到第五制造方法中，在前表面11上形成具有气体吸附能力的吸气剂膜。由于吸气剂膜是导电薄膜，因此它可用于使不导电的放电产生因素变得导电。然而，在这一情况下，在随后的电场处理中，将连同放电产生因素一起从前基板中去除吸气剂膜。因此，完成FED之后残留的吸气剂膜的量可降低，这导致气体吸附能力的退化。

在完全保护吸气剂膜的气体吸附能力的情况下，如结合第四制造方法所描述的，期望通过形成导电膜使前基板11上的放电产生因素变得导电，以通过电场处理在去除放电产生因素之后形成吸气剂膜，并且在之后不执行电场处理。

在这一情况下，如果诸如粘附于前基板的杂质以及无用突起等在制造过程中形成的放电产生因素可通过电场处理完全去除，且此外如果在随后例如通过对位于前基板下方的吸气剂膜材料的向上吸气剂溅射形成吸气剂膜时不出现灰尘，并且没有其它放电产生因素粘附于前基板，则可在这一处理阶段显著提高FED的耐压特性。

不论导电性的存在与否，前基板上存在的放电产生因素可通过在形成导电膜或吸气剂膜之后执行的单个电场处理来去除。然而，如果要通过恒定地将前基板的表面保持在洁净条件下来获得具有高可靠性的电场处理效率，则如结合第三和第五制造方法所描述的，期望在形成导电膜或吸气剂膜之前执行电场处理，由此去除诸如杂质、在制造步骤中形成的无用突起以及具有低粘附力的荧光和金属壳等事先变得导电的放电产生因素，并在形成导电膜和吸气剂膜之后再次执行电场处理，由此去除了诸如在膜的蒸镀沉积期间出现的灰尘或变得导电的杂质等放电产生因素。

如果放电产生因素未通过单个电场处理完全去除，则可能通过第二次电场处理来完全去除该因素。从可靠性的角度来看，也期望如第五制造方法中那样执行多次电场处理。

实际上，依照第四制造方法，在形成导电膜之后执行电场处理，并且评估随后形成的具有吸气剂膜的FED的耐压特性。发现获得了11kV的耐压特性，考虑到FED操作所需的高压规范，这是足够卓越的。当形成导电膜之后不执行电场处理时，FED的耐压特性为2kV，这无法满足高压规范。

另外，在形成导电膜之后执行第一电场处理，并且在形成吸气剂膜之后执行第二电场处理。评估如此获得的FED的耐压特性。发现获得了13kV的更卓越的耐压特性，且成功地增强了FED工作时的可靠性。

如上所述，根据依照本发明的图像显示装置制造方法和图像显示装置制造设备，可制造具有非常小的放电产生因素的基板。可制造具有长寿命、极好的耐压特性以及高显示性能和可靠性的图像显示设备。

本发明不限于上述实施例。在实施本发明的阶段，可通过修改结构元素来作出各种实施例，而不会脱离本发明的精神。实施例中公开的结构元素可被适当地组合，且可进行各种发明。例如，可从实施例中省略某些结构元素。此外，可适当地组合不同实施例中的结构元素。

例如，在上述实施例中，在电场处理中，处理电极34接地，且向待处理基板33施加电压。相反，可将待处理基板33接地，并向处理电极34施加电压。

在上述实施例中，在如图3和图4所示的电场处理中使用的制造设备中，处理电极34具有细长的矩形形状。然而，本发明不限于这些实施例。例如，处理电极34可以是具有比待处理基板33更大的尺寸的平板形电极，并且可每次执行电场处理，而不移动处理电极34。此外，待处理基板33可相对于处理电极34移动，而不改变处理电极34的大小或移动处理电极。

在上述实施例中，相对于待处理基板垂直向下安置的导电膜材料和吸气剂膜材料在垂直向上的方向上蒸镀。这降低了导电膜形成步骤和吸气剂膜形成步骤中出现的灰尘粘附于待处理基板的可能性。然而，待处理基板和导电膜材料及吸气剂膜材料之间的位置关系不限于这些实施例。彼此相对的待处理基板和导电膜材料及吸气剂膜材料之间的位置关系可在任何方向上设置。

在上述实施例中，前基板和后基板都在真空环境中经受电场处理。然而，如果至少一个基板经受电场处理，也可获得具有改进的耐压特性的图像显示设备。然而，无需说，本发明不仅适用于FED的制造，还适用于诸如等离子显示面板等其它图像显示装置的制造。

工业适用性

本发明可提供制造图像显示装置的方法以及用于制造图像显示装置的设备，该方法和设备可实现极好的耐压特性并提高显示性能和可靠性。

Claims (14)

1.一种图像显示装置制造方法，所述图像显示装置包括具有图像显示表面的前基板以及具有向所述图像显示表面发射电子的电子发射元件的后基板，其特征在于，包括：

导电性提供处理步骤，该步骤在真空环境中向待处理基板提供导电性，所述待处理基板是所述前基板和后基板的至少一个；

电场处理步骤，该步骤将具有导电性的所述待处理基板的主表面置于与处理电极相对，并在所述待处理基板和所述处理电极之间施加电场；以及

密封步骤，该步骤在所述电场处理步骤之后，在真空环境中，以其中所述前基板和所述后基板被置于彼此相对的状态，将所述前基板和后基板密封在一起。

2.如权利要求1所述的图像显示装置制造方法，其特征在于，在所述导电性提供步骤中，在所述待处理基板的主表面上形成导电膜。

3.如权利要求2所述的图像显示装置制造方法，其特征在于，在所述导电性提供处理步骤中，所述导电膜是通过在真空环境中蒸镀导电膜材料来形成的，所述导电膜材料被置于与所述待处理基板的主表面相对。

4.如权利要求1所述的图像显示装置制造方法，其特征在于，在所述导电性提供处理步骤中，在所述待处理基板的主表面上形成吸气剂膜。

5.如权利要求4所述的图像显示装置制造方法，其特征在于，在所述导电性提供步骤中，所述吸气剂膜是通过在真空环境中蒸镀吸气剂膜材料形成的，所述吸气剂膜材料被置于与所述待处理基板的主表面相对。

6.一种图像显示装置制造方法，所述图像显示装置包括具有图像显示表面的前基板，以及具有向所述图像显示表面发射电子的电子发射元件的后基板，其特征在于，包括：

导电薄膜形成步骤，该步骤在真空环境中在前基板的主表面上形成具有导电性的薄膜；

电场处理步骤，该步骤将在所述前基板的主表面上形成的导电薄膜置于与处理电极相对，并在所述前基板和所述处理电极之间施加电场；以及

密封步骤，该步骤在所述电场处理步骤之后，在真空环境中，以其中所述前基板和所述后基板被置于彼此相对的状态，将所述前基板和所述后基板密封在一起。

7.一种图像显示装置制造方法，所述图像显示装置包括具有图像显示表面的前基板，以及具有向所述图像显示表面发射电子的电子发射元件的后表面，其特征在于，包括：

导电膜形成步骤，该步骤在真空环境中，在所述前基板的主表面上形成导电膜；

吸气剂膜形成步骤，该步骤在真空环境中，在所述前基板的导电膜上形成吸气剂膜；

电场处理步骤，该步骤将在所述前基板的主表面上形成的吸气剂膜置于与处理电极相对，并在所述前基板和所述处理电极之间施加电场；以及

密封步骤，该步骤在所述电场处理步骤之后，在真空环境中，以其中所述前基板和所述后基板被置于彼此相对的状态，将所述前基板和所述后基板密封在一起。

8.一种图像显示装置制造方法，所述图像显示装置包括具有图像显示表面的前基板，以及具有向所述图像显示表面发射电子的电子发射元件的后基板，其特征在于，包括：

导电膜形成步骤，该步骤在真空环境中，在所述前基板的主表面上形成导电膜；

电场处理步骤，该步骤将在所述前基板的主表面上形成的导电膜置于与处理电极相对，并在所述前基板和所述处理电极之间施加电场；

吸气剂膜形成步骤，该步骤在所述电场处理步骤之后，在真空环境中，在所述前基板的导电膜上形成吸气剂膜；以及

密封步骤，该步骤在所述吸气剂膜形成步骤之后，在真空环境中，以其中所述前基板和所述后基板被置于彼此相对的状态，将所述前基板和所述后基板密封在一起。

9.一种图像显示装置制造方法，所述图像显示装置包括具有图像显示表面的前基板，以及具有向所述图像显示表面发射电子的电子发射元件的后基板，其特征在于，包括：

导电膜形成步骤，该步骤在真空环境中，在所述前基板的主表面上形成导电膜；

第一电场处理步骤，该步骤将在所述前基板的主表面上形成的导电膜置于与处理电极相对，并在所述前基板和所述处理电极之间施加电场；

吸气剂膜形成步骤，该步骤在所述第一电场处理步骤之后，在真空环境中，在所述前基板的导电膜上形成吸气剂膜；

第二电场处理步骤，该步骤将在所述前基板的主表面上形成的吸气剂膜置于与所述处理电极相对，并在所述前基板和所述处理电极之间施加电场；以及

密封步骤，该步骤在所述第二电场处理步骤之后，在真空环境中，以其中所述前基板和所述后基板被置于彼此相对的状态，将所述前基板和所述后基板密封在一起。

10.如权利要求6到9中的任一项所述的图像显示装置制造方法，其特征在于，还包括在所述导电膜形成步骤之前的电场处理步骤，该步骤将所述前基板的主表面置于与所述处理电极相对，并在所述前基板和所述处理电极之间施加电场。

11.如权利要求6到9中的任一项所述的图像显示装置制造方法，其特征在于，还包括在所述密封步骤之前的电场处理步骤，该步骤将所述后基板的主表面置于与所述处理电极相对，并在所述后基板与所述处理电极之间施加电场。

12.一种图像显示装置制造设备，所述图像显示装置包括具有图像显示表面的前基板，以及具有向所述图像显示表面发射电子的电子发射元件的后基板，其特征在于，包括：

能够容纳待处理基板的真空腔，所述待处理基板是所述前基板和所述后基板中的至少一个；

抽空所述真空腔的内部的抽空机构；

在所述真空腔中置于与所述待处理基板相对的处理电极；

向所述待处理基板提供导电性的导电性提供处理机构；以及

在由所述导电性提供处理机构向其提供导电性的待处理基板与所述处理电极之间施加电场的电场施加机构。

13.如权利要求12所述的图像显示装置制造设备，其特征在于，所述导电性提供处理机构包括在所述待处理基板的主表面上形成导电膜的导电膜形成装置。

14.如权利要求12或13所述的图像显示装置制造设备，其特征在于，所述导电性提供处理机构包括在所述待处理基板的主表面上形成吸气剂膜的吸气剂膜形成装置。

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