JP4015871B2

JP4015871B2 - Manufacturing method and manufacturing apparatus for image display device

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Publication number: JP4015871B2
Application number: JP2002102817A
Authority: JP
Inventors: 雄二桑原; 康井関; 弘貴村田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-04-04
Filing date: 2002-04-04
Publication date: 2007-11-28
Anticipated expiration: 2022-04-04
Also published as: JP2003297244A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像表示装置の製造方法および製造装置に関し、特に、電子放出素子を用いた平面型の画像表示装置の放電を抑制するための処理方法および処理装置に関する。
【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（スペーサ）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ことにする。電子放出面のサイズは、蛍光面とほぼ同じになる。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
しかし、前面基板と背面基板との間の隙間は、解像度や支持部材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】
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、長期間に渡り、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。
【００１０】
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。
【００１１】
しかし、このような技術を用いる場合でも、放電が頻繁に起きてよいわけではなく、放電抑制が重要なことには変わりはない。
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、言いかえると、これらを考慮して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。印加しうるアノードーカソード間の電位差を、以後、耐圧と称することとする。また場合によっては単純に放電電圧のことを耐圧と称することもある。
【００１２】
放電の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、蛍光面にメタルバックという強度の弱い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、この他の要因もある可能性がある。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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く、そうすると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、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。
【００１７】
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、プロセスの最適化、製造環境のクリーン化、洗浄、エアーブローなどがある。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、もっと効果の大きい耐圧改善策が強く望まれていた。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。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたようにに、ＦＥＤにおいては、耐圧を高め、放電を抑制することが必要である。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あるが、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ないし劣化してしまう。このため、この手法を用いることができないでいた。
【００１９】
また、コンディショニング以外の耐圧対策にもさまざまなものがあるが、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。
【００２０】
アノード電圧を下げたり、基板間のギャップを大きくすれば、放電を起こりにくくすることができるが、この場合、輝度、解像度、蛍光面の寿命やその他の諸特性が犠牲になってしまう。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。
【００２１】
本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、耐圧を高め、放電を抑制しつつアノード電圧を高めることができるようにし、性能の高い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。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明の態様に係る画像表示装置の製造方法は、蛍光面を有した前面基板と、複数の電子放出素子が設けられている電子放出面を有し上記前面基板と対向して配置さ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、前記前面基板あるいは背面基板とホルダとの間に印加される電圧によって生じるクーロン力により前記前面基板あるいは背面基板をホルダに支持し、エッジが前記蛍光面と重ならないように前記蛍光面よりも大きく形成されシート抵抗が１０^２Ω／□以上の抵抗性部材と、上記ホルダに支持された上記前面基板あるいは背面基板の上記蛍光面あるいは上記電子放出面の全面とを対向配置し、上記抵抗性部材と上記蛍光面あるいは上記電子放出面との間に電位差を与える処理を行うことを特徴とする。
【００２３】
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、蛍光面を有した前面基板と、複数の電子放出素子が設けられている電子放出面を有し上記前面基板と対向して配置さ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、前記前面基板あるいは背面基板との間に印加される電圧によって生じるクーロン力により前記前面基板あるいは背面基板を支持するホルダと、上記蛍光面あるいは上記電子放出面の全面と対向配置されているとともに、そのエッジが前記蛍光面と重ならないように前記蛍光面よりも大きく形成され、シート抵抗が１０^２Ω／□以上の抵抗性部材と、上記蛍光面あるいは上記電子放出面と上記抵抗性部材との間に電位差を与える電位差印加手段とを備えたことを特徴とする。
【００２４】
【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。
まず、本発明の対象となる画像表示装置であるＦＥＤの構成について説明する。
図１および図２に示すように、このＦＥＤは、それぞれ矩形状のガラスからなる前面基板２、および背面基板１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。前面基板２および背面基板１は、矩形枠状の側壁３を介して周縁部同士が接合され、内部が１０^−４Ｐａ以下の高真空に維持された偏平な矩形状の真空外囲器４を構成している。
【００２５】
前面基板２の内面には蛍光面６が形成されている。この蛍光面６は、赤、緑、青に発光する蛍光体層、マトリック状の黒色遮光層、およびこれらの上に形成されたメタルバック層７とで構成されている。
【００２６】
背面基板１の内面上には、蛍光体層を励起する電子ビームを放出する多数の電子放出素子８が設けられている。これらの電子放出素子８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。電子放出素子は図示しないマトリックス配線により駆動される。これらの電子放出素子の形成された領域は、電子放出面１１を形成している。
【００２７】
また、背面基板１および前面基板２の間には、耐大気圧のため、板状あるいは柱状に形成された多数のスペーサ１０が配置されている。
蛍光面６にはメタルバック層７を介してアノード電圧が印加され、電子放出素子８から放出された電子ビームはアノード電圧により加速され蛍光面６に衝突する。これにより、対応する蛍光体層が発光し映像が表示される。
【００２８】
次に、上記のように構成されたＦＥＤに用いる背面基板１および前面基板２に耐圧を高めるための処理を行う製造方法および製造装置について説明する。
【００２９】
なお、本発明で行う処理のことを、以後、耐圧処理と称することとし、これに対応し、耐圧処理方法、耐圧処理装置という用語を用いることとする。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。
【００３０】
背面基板１の処理と前面基板２の処理は共通事項が多いので、まず前面基板２の処理の場合について説明する。
図３に示すように、耐圧処理装置は真空容器３０および真空容器内を真空排気する排気装置３２を備えている。真空容器３０内には抵抗性部材である耐圧処理基板３４が支持台３６によりほぼ水平に保持されている。この耐圧処理基板３４は、例えば、ガラス等の絶縁物により形成されたベース板３８と、ベース板の上面全体に亘って形成された抵抗膜４０とを有している。抵抗膜４０は、シート抵抗値Ｒが１０^７Ω／□に設定されている。抵抗膜４０は、そのエッジが蛍光面６と対向しないよう、蛍光面６より一回り大きくなっており、蛍光面６の全面と対向するようになっている。抵抗膜４０はアースに接続されている。
【００３１】
真空容器３０の上部には、前面基板２を耐圧処理基板３４と対向した状態に保持するホルダ４２が設けられている。ホルダ４２はアースに接続されている。蛍光面６にはメタルバック層７を介して電源４４により高電圧が印加される。こうすることで前面基板は、ホルダ４２とのクーロン力により支持される。前面基板２は誘電率が高いため、ホルダとのクーロン力は耐圧処理基板３４からのクーロン力より大きくすることができる。なお、前面基板２の支持方法はこのようなクーロン力による方法に限らないことは言うまでもない。
【００３２】
なお、電位差印加手段として本実施の形態では電源４４を用いているが、これに限らず電子ビームを用いるなどさまざまな手法が適用可能である。また、電位の正負なども適宜選択することが可能である。
【００３３】
次に、前面基板２を耐圧処理する方法について説明する。
まず、前面基板２をホルダ４２により、蛍光面６が耐圧処理基板３４の抵抗膜４０と対向した状態に保持する。真空容器３０内を１０^−４Ｐａ程度に排気し真空雰囲気とする。
【００３４】
この状態で、電源４４によりメタルバック層７に正の電圧を印加し、蛍光面６と抵抗膜４０との間に電位差を与える。こうすることで、放電が発生する。放電を繰り返すたびに放電電圧は上昇していき、何度か放電を起こした後には、耐圧が向上する。一方、抵抗膜４０を用いているため、放電を起こしても蛍光面が破壊ないし劣化することを避けることができる。
【００３５】
耐圧処理をする上で、基本的なパラメータは、蛍光面６と耐圧処理基板３４間の間隔ｈｔと印加する電位差Ｖｔである。本実施の形態のＦＥＤでは、動作時の蛍光面６と電子放出面１１との間隔ｈｏは１．５ｍｍ、動作電圧Ｖｏは９ｋＶである。これに対し、本実施の形態においては、間隔ｈｔは１．０ｍｍ、Ｖｔは最大で１０ｋＶにしている。ここで、蛍光面に印加される電界を考えると、
動作時：Ｅｏ＝Ｖｏ／ｈｏ＝９ｋＶ／１．５ｍｍ＝６ｋＶ／ｍｍ
処理時：Ｅｔ＝Ｖｔ／ｈｔ＝１０ｋＶ／１．０ｍｍ＝１０ｋＶ／ｍｍ
となっている。
【００３６】
ここで、一般に電界はとがったところほど強くなり、蛍光面や電子放出面にはさまざまな凸凹があるため、ミクロに見ると電界は複雑に変化している。しかし、本発明で単に電界と言う場合は、上式のように計算されるマクロな電界を指すものとする。
【００３７】
放電のエネルギーは、電圧の２乗に比例するので、放電の規模を小さくし放電ダメージを抑制する上では、Ｖｔは大きくした方がよい。一方、一概には言えないが、放電が起こるかどうかを決めるのは、蛍光面６に印加される電界Ｅであり、耐圧を向上するためには、ＥｔをＥｏより大きくすることが好適である。こうすることで、Ｅｏが印加された場合に起こる放電をあらかじめ起こしてしまうことが可能となる。
【００３８】
以上の観点からは、できるだけｈｔを小さくすることが有利である。ただ実用上は、面のたわみなどを考えると、ｈｔをあまり小さくすることは望ましくない。上記の値はこのようなことを考慮して決めた一例である。一般に、Ｖｔとｈｔはこれに限らず、さまざまに選択することが可能である。
なお、ＥｔをＥｏより大きくしなくても耐圧向上効果が若干あることが認められており、ＥｔをＥｏより大きくすることが不可欠なわけではない。
【００３９】
耐圧処理に適した抵抗膜４０のシート抵抗値ρｓを見出すため、上記の処理装置を用いて、以下のような実験を行った。被耐圧処理基板としては、対角径が３０インチのＳＥＤ用の前面基板を用いた。耐圧処理基板としては、抵抗層の物質・製法を適宜選択することでシート抵抗ρｓを１０^２Ω／□から１０^１１Ω／□までの範囲で変化させたものを用いた。蛍光面６と耐圧処理基板３４間の間隔ｈｔは１ｍｍと２ｍｍの２通りに変えた。印加電圧Ｖｔの最大値Ｖｔｍａｘは、ｈｔ＝１ｍｍの場合は１０ｋＶ、ｈｔ＝２ｍｍの場合は２０ｋＶに設定した。放電電圧は、条件が良ければ、放電を起こすたびにばらつきながらも徐々に上昇していき、最後にはＶｔｍａｘを印加し続けることができるようになる。条件が悪い場合は、放電を起こしても、あまり放電電圧が上昇していかない。こうして、何度かの放電を起こした後の前面基板のダメージを評価した。その結果を表１Ａおよび表１Ｂに示す。放電ダメージの評価は、ダメージが認められないか、非常に軽微であり許容できる場合を○、許容できないダメージが認められる場合を×としている。
【００４０】
【表１】

【００４１】
この結果から、放電ダメージを抑制するには、シート抵抗ρｓを１０^４Ω／□以上にすることが好適であるといえる。ｈｔが小さい場合は、１０^３Ω／□でもダメージが出ないが、これは余裕のない状態であり、望ましくない。
【００４２】
一方、ρｓが１０^９Ω／□以上では、耐圧向上効果が小さくなっていくことが認められた。これには、以下の２つの要因があると考えられる。
【００４３】
一般に放電前には、電界放出によりカソードからアノードに向けてわずかな量の電子が放出されている。これは前駆電流とも呼ばれ、以後そのように呼ぶことにする。前駆電流の量は、μＡのオーダーに達することもある。したがって、ρｓを高くしすぎると前駆電流による電圧降下が問題になってくる。目安として、１０^９Ωの抵抗に１μＡの電流が流れると、１ｋＶの電圧降下が起こる。したがって、全面に一定の電圧を与えるためには、抵抗を高くしすぎないことが必要である。
【００４４】
また、ρｓが高くなりすぎると、放電の規模が小さくなりすぎ、放電が放電源を除去するだけのエネルギーを持ち得なくなると考えられる。ρｓが低い場合、放電が起きた場所では、その後放電が起こらなくなるが、ρｓが１０^９Ω／□の場合、放電が起きても、そこで繰り返し放電が起こるようなケースがあった。また、ρｓが１０^１１Ω／□の場合は、放電自体が起こらなかった。
【００４５】
これらの理由から、ρｓは１０^８Ω／□以下にすることが好適であるといえる。ただ、ρｓがこれより高い場合においても耐圧向上効果が全くないわけでない。耐圧処理には、クーロン力により微粒子を取り除く効果と放電を起こすことで放電源を取り除く効果があると想定されるが、後者の効果は、ρｓが高い場合でも失われるわけではないと考えられる。
【００４６】
また、特開平１０−３２６５８３号公報や特開２０００−２５１７９７号公報に開示されている技術に基づいた放電規模抑制技術を適用した前面基板を用いた場合は、ρｓ＝１０^２Ω／□でも放電ダメージがなかった。なお、本来この技術は、ρｓ＝０Ω／□であったとしても、放電ダメージを抑制することを意図したものであるが、耐圧処理時には、実際の動作時よりも高い電圧をかけるため、その本来の機能が成立しなくなることがありえ、０Ω／□では放電ダメージを避けられないことがあった。
【００４７】
なお、ｈｔの値は上述の実験の値に限られるわけではないが、実用上は、上述の制約のためｈｔをあまり小さくしたり大きくしたりすることは考えにくく、この程度の範囲で選択する必然性があるので、この結果は一般化することができる。
以上のことから、ρｓは１０^４〜１０^８Ω／□にすることが好適である。ただし、一般には、ρｓを１０^２Ω／□以上にすることでもの効果を得ることができる。
【００４８】
なお、放電を起こすことが耐圧向上の上では望ましいが、放電を起こさなくても耐圧向上効果は認められる。また、所定のＥｔの設定では、とりわけ耐圧が良好なものは、耐圧処理の過程では、放電が起こらないこともありうる。したがって、本発明においては、放電を起こすことが不可欠というわけではない。
【００４９】
以上述べたように、抵抗膜を形成した耐圧処理基板を用いて耐圧処理を行うことで、前面基板にダメージを引き起こすことなく、耐圧を向上させることができる。これにより、表示動作時におけるアノード電圧を上げ、あるいは、前面基板２と背面基板１とのギャップを一層狭く形成することが可能となる。その結果、放電を抑制しつつ、輝度や解像度などの表示性能を向上させることができる。また、アノード電圧を上げることにより、蛍光体の輝度経時劣化を低減し、蛍光体の寿命を延ばすことも可能となる。
【００５０】
また、前面基板２に限らず、背面基板１についても、上述した実施の形態と同様に耐圧処理を施すことができる。すなわち、背面基板１を真空容器３０内に装填し、電子放出素子８が設けられた電子放出面１１と、耐圧処理基板３４の抵抗膜４０とを対向した状態に保持する。電子放出面１１はアース電位にする。真空容器３０内を真空排気した後、電源４４により耐圧処理基板３４に高圧を印加する。これにより、背面基板１を耐圧処理することができる。
【００５１】
なお、電子放出面に電圧を与えるという表現を用いているが、これは具体的には、上記マトリックス配線や電子放出素子に電圧を印加することを意味する。電子放出面にはこの他に背面基板１の露出している領域がある場合もあるが、これらの領域が絶縁に近い場合、電圧が明確には定まらないことがある。
【００５２】
次に本発明の第２の実施の形態について、図４を参照しながら説明をする。なお、第１の実施の形態と共通の部分については、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。この実施の形態では、耐圧処理基板３４は、例えばガラスにより細長い板状に形成されたベース板３８と、ベース板の下面に形成された抵抗膜４０とを有している。したがって、耐圧処理基板３４は、蛍光面６や電子放出面１１より面積が小さくなっている。耐圧処理基板３４は、真空容器３０内において、走査機構４６により水平方向に沿って移動自在に支持されている。抵抗膜４０はアース電位になっており、下方を向いた状態で水平に支持されている。
【００５３】
被処理基板である前面基板２は、真空容器３０内に設けられた支持台３６によりほぼ水平に状態に保持され、蛍光面６は、所定の隙間を置いて耐圧処理基板３４の抵抗膜４０と対向している。
【００５４】
真空容器３０内を真空排気した状態で、蛍光面６にメタルバック７を介して電位が与えられる。その状態で、耐圧処理基板３４を移動させ、前面基板２の全面を走査する。こうすることで、耐圧処理を行うことができる。
【００５５】
この実施の形態では、耐圧処理基板３４の方を移動させているが、逆に被処理基板である前面基板２の方を移動させることも可能である。また両者を移動させることも可能である。一般に、両者を相対的に移動させ、被処理基板の全面を走査して処理するようにできれば、移動のさせ方は問わないことは言うまでもない。
【００５６】
このような方式を用いると、クーロン力でたわまないようにするために必要な耐圧処理基板の強度を小さくすることができる点で有利である。耐圧処理基板は適宜交換することもあるので、低コスト化という観点からも面積が小さいことは有利である。
【００５７】
また、実際の製造工程においては、前面基板２がコンベア的に移動していくことが考えられる。このような場合は、改めて耐圧処理のための駆動機構を設けることなく、本実施例のような方法で耐圧処理を行うことができる。
【００５８】
なお、このように走査を行う場合は、耐圧処理基板の面積を小さくすることが可能なわけだが、小さくすることが不可欠なわけではない。たとえば、移動速度を早くしつつ電界印加時間をできるだけ長くすることを考えると、耐圧処理基板はやはり被処理基板と同程度の大きさにすることが好適である。
【００５９】
本実施の形態においては前面基板を例に取り説明したが、第１の実施の形態において説明したように、背面基板１を耐圧処理することもできる。
【００６０】
なお、抵抗性部材は、上述した耐圧処理基板３４のような板状に限らず、抵抗膜の付いた部材で被耐圧処理部材に所定の電界を与えることができれば形状は限定されない。また、抵抗性部材は、抵抗膜とベース部材との組合わせに限らず、抵抗性を有した材料により抵抗性部材自体を形成しても良い。
【００６１】
なお、シート抵抗には、一般に電界依存性がある。本明細書で示したシート抵抗は、一般的なシート抵抗測定器を用いて測定したものであり、１０〜１０００Ｖ／ｍｍ程度の電界における値に対応する。したがって、本発明におけるシート抵抗は、この程度の領域での値を指すものとする。
【００６２】
本発明の耐圧処理は、真空中で行うことが好適である。一般に大気中中の耐圧は真空中より相当低いため、大気中では電界Ｅｔを十分高くすることができない。しかし、かなり低いＥｔを印加することでも若干の耐圧改善効果はあることが認められており、真空中で処理をすることが不可欠なわけではない。
【００６３】
また、ＦＥＤにおける前面基板と背面基板との封着を真空雰囲気中で行う場合、上述の耐圧処理は、真空雰囲気中で行われる一連の封着工程中に実施することも可能である。
【００６４】
なお、処理基板と被処理基板に印加する電圧の正負については、実施の形態に示したものに限定されるわけではなく、適宜選択することが可能である。重要なのは、両基板間の電位差であり、たとえば、一方をアースに接続するのではなく、それぞれの基板に正負の電圧をかけて所定の電位差を形成するようにしてもかまわない。また、正負を処理中に何度か変更するようなことをしても良い。
【００６５】
また、本発明では処理基板と被処理基板間の隙間が一定である必要はなく、時間経過につれて変化させても良いし、走査を行う場合は、場所により変化させていくことも可能である。
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。
【００６６】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明に係る画像表示装置の製造方法および製造装置によれば、耐圧を高くすることができるため、放電を抑制しつつアノード電圧を高めることができるようになり、性能の高い画像表示装置を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る耐圧処理装置および耐圧処理方法の処理対象となるＦＥＤ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耐圧処理装置を示す断面図。
【図４】この発明の第２の実施の形態に係る耐圧処理装置を示す断面図。
【符号の説明】
１…背面基板
２…前面基板
３…側壁
４…真空外囲器
６…蛍光面
７…メタルバック層
８…電子放出素子
１１…電子放出面
３４…耐圧処理基板
３８…ベース板
４０…抵抗膜
４４…電源
４６…走査機構[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a manufacturing method and a manufacturing apparatus for an image display device, and more particularly, to a processing method and a processing device for suppressing discharge of a flat type image display device using an electron-emitting device.
[0002]
[Prior art]
In recent years, as a next-generation image display device, development of a flat-type image display device in which a large number of electron-emitting devices are arranged and opposed to a phosphor screen has been advanced. There are various types of electron-emitting devices, all of which basically use field emission, and display devices using these electron-emitting devices are generally called field emission displays (hereinafter referred to as FED). )is called. Among FEDs, a display device using a surface conduction electron-emitting device is also called a surface conduction electron-emission display (hereinafter referred to as SED). In this application, the term FED is used as a general term including SED. .
[0003]
The FED generally has a front substrate and a rear substrate that are arranged to face each other with a predetermined gap, and these substrates are joined together by connecting peripheral portions to each other through a rectangular frame-shaped side wall. Is configured. The inside of the vacuum vessel is maintained at a high vacuum with a degree of vacuum of about 10 −4 Pa or less. In order to support an atmospheric pressure load applied to the back substrate and the front substrate, a plurality of support members (spacers) are disposed between these substrates.
[0004]
A phosphor screen including red, blue, and green phosphor layers is formed on the inner surface of the front substrate, and a plurality of electron-emitting devices that emit electrons that excite the phosphor to emit light are provided on the inner surface of the rear substrate. ing. A large number of scanning lines and signal lines are formed in a matrix and connected to each electron-emitting device. Note that a region where such an electron-emitting device is formed is referred to as an electron-emitting surface when viewed macroscopically. The size of the electron emission surface is almost the same as that of the phosphor screen.
[0005]
An anode voltage is applied to the phosphor screen, and the electron beam emitted from the electron-emitting device is accelerated by the anode voltage and collides with the phosphor screen, whereby the phosphor emits light and an image is displayed.
[0006]
In such an FED, a gap between the front substrate and the rear substrate can be set to about 1 to 3 mm, which is significantly larger than that of a cathode ray tube (CRT) used as a display of a current television or a computer. Weight reduction and thickness reduction can be achieved.
[0007]
In the FED configured as described above, in order to obtain practical display characteristics, a phosphor similar to a normal CRT is used, and a phosphor screen in which an aluminum thin film called a metal back is formed on the phosphor. Must be used. In this case, the anode voltage applied to the phosphor screen is desired to be at least several kV, preferably 10 kV or more.
[0008]
However, the gap between the front substrate and the rear substrate cannot be made so large from the viewpoint of resolution and the characteristics of the support member, and needs to be set to about 1 to 3 mm.
Therefore, in the FED, it is inevitable that a strong electric field is formed in a small gap between the front substrate and the rear substrate, and discharge (dielectric breakdown) between the two substrates becomes a problem.
[0009]
When discharge occurs, a current of 100 A or more flows instantaneously, and the electron-emitting device and the phosphor screen are destroyed or deteriorated. In addition, the drive circuit may be destroyed. These are collectively referred to as discharge damage. Such damage is not allowed as a product. Therefore, in order to put the FED into practical use, it is necessary to prevent damage caused by discharge over a long period of time. However, it is very difficult to completely suppress the discharge over a long period of time.
[0010]
On the other hand, there is a measure not to prevent the discharge but to suppress the discharge scale so that the influence on the electron-emitting device can be ignored even if the discharge occurs. As a technique related to such a concept, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-31642, a notch is formed in a metal back provided on a phosphor screen to form a zigzag pattern, etc. A technique for increasing inductance and resistance is disclosed. Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-326583 discloses a technique for dividing a metal back, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-251797 discloses a method of covering a divided portion with a conductive material in order to suppress creeping discharge. A technique of providing the above is disclosed.
[0011]
However, even when such a technique is used, the discharge may not occur frequently, and the suppression of the discharge remains important.
In general, the voltage at which discharge occurs (hereinafter referred to as the discharge voltage) varies. In addition, discharge may occur after a long period of time. In other words, suppressing the discharge means that the discharge is not caused at all when the anode voltage is applied in consideration of these, or the discharge probability is reduced to an acceptable level in practice. The potential difference between the anode and the cathode that can be applied is hereinafter referred to as a breakdown voltage. In some cases, the discharge voltage is simply referred to as a withstand voltage.
[0012]
There are various causes of discharge. First, the emission of electrons from minute projections on the cathode side, foreign matter, or the like serves as a trigger. Secondly, the trigger is that fine particles adhering to the cathode or the anode, or a part of them are peeled off, collide with the facing surface. In particular, in the FED, since a weak film called a metal back is formed on the phosphor screen, peeling a part thereof can be a trigger for discharge. This is a feature that is not found in high-voltage equipment in which ordinary metal electrodes are opposed. Although various academic studies have been conducted on the factors and mechanisms of discharge, it is difficult to say that the details have been elucidated yet, and there may be other factors.
[0013]
In general, a technique called conditioning is well known as a technique for improving the breakdown voltage. This is described, for example, on page 302 of the Discharge Handbook (Ohm, 1998). This applies a potential difference between the opposing surfaces to improve the breakdown voltage. Although there are cases where discharge occurs and does not occur, in a narrow sense, spark conditioning that causes discharge (spark) is sometimes referred to as conditioning. The mechanism by which the pressure resistance is improved by spark conditioning is not known in detail, but is thought to be due to the fact that discharge sources such as microprojections and foreign objects are melted and removed by discharge, or the adhered fine particles are removed by an electric field. It has been.
[0014]
For example, in CRT, a process is widely performed in which a pulse voltage about four times the operating voltage is applied between the electrodes of an electron gun to cause a discharge about 1,000 times. This is equivalent to spark conditioning.
[0015]
However, in the FED, when such spark conditioning is performed, the phosphor screen and the electron-emitting device are destroyed or deteriorated. Therefore, this method cannot be used simply.
[0016]
Conditioning that does not cause discharge also has a certain effect, but even in this case, it is desirable to increase the applied potential difference as much as possible, which may cause unintentional discharge and avoid the occurrence of discharge damage. Absent. In addition, an effect comparable to spark conditioning cannot be expected.
[0017]
Measures for improving pressure resistance other than conditioning include material, structure and process optimization, manufacturing environment cleanup, cleaning and air blow. However, it is difficult to increase the breakdown voltage to a desired value only with such measures, and a more effective breakdown voltage improvement measure has been strongly desired. Also, from the viewpoint of cost reduction, it is not desirable to increase the degree of cleanliness or to thoroughly remove fine particles.
[0018]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the FED, it is necessary to increase the breakdown voltage and suppress the discharge. As a technique for increasing the withstand voltage, there is a technique called conditioning. However, in the FED, since an electron-emitting device and a fluorescent screen are formed on the counter electrode, the electron-emitting device and the fluorescent screen are destroyed or deteriorated by using this method. Resulting in. For this reason, this method cannot be used.
[0019]
In addition, there are various types of withstand voltage measures other than conditioning. However, it is difficult to increase the withstand voltage to a desired value only with these measures.
[0020]
If the anode voltage is lowered or the gap between the substrates is increased, discharge can be made difficult to occur, but in this case, brightness, resolution, life of the phosphor screen, and other characteristics are sacrificed. Therefore, in order to realize a high-performance FED, there has been a strong demand for a technique that can further increase the breakdown voltage.
[0021]
The present invention has been made in view of the above points. An image display apparatus capable of increasing the withstand voltage and increasing the anode voltage while suppressing discharge and capable of manufacturing a high-performance image display apparatus. To provide a manufacturing method and a manufacturing apparatus.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a method of manufacturing an image display device according to an aspect of the present invention includes a front substrate having a phosphor screen and an electron emission surface provided with a plurality of electron-emitting devices. In the manufacturing method of the image display device provided with the back substrate disposed opposite to, The front substrate or the back substrate is supported by the holder by a Coulomb force generated by a voltage applied between the front substrate or the back substrate and the holder, and the edge is formed larger than the phosphor screen so that the edge does not overlap the phosphor screen. Is Sheet resistance is 10 ² A resistive member of Ω / □ or more, The front substrate or the back substrate supported by the holder Of the phosphor screen or the electron emission surface. With the whole surface And a process of applying a potential difference between the resistive member and the phosphor screen or the electron emission surface.
[0023]
An apparatus for manufacturing an image display device according to another aspect of the present invention includes a front substrate having a phosphor screen and an electron emission surface on which a plurality of electron-emitting devices are provided, facing the front substrate. In an apparatus for manufacturing an image display device comprising a rear substrate arranged, A holder for supporting the front substrate or the back substrate by a Coulomb force generated by a voltage applied between the front substrate or the back substrate; Of the phosphor screen or the electron emission surface. It is arranged opposite to the entire surface and is formed larger than the phosphor screen so that the edge does not overlap the phosphor screen. , Sheet resistance is 10 ² It is characterized by comprising a resistive member of Ω / □ or more and a potential difference applying means for giving a potential difference between the fluorescent screen or the electron emitting surface and the resistive member.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a manufacturing method and a manufacturing apparatus of an image display device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
First, the configuration of an FED that is an image display apparatus that is an object of the present invention will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, the FED includes a front substrate 2 and a rear substrate 1 each made of rectangular glass, and these substrates are arranged to face each other with a gap of 1 to 2 mm. The front substrate 2 and the rear substrate 1 are joined to each other through the rectangular frame-shaped side wall 3 so that the inside is 10 ^-4 A flat rectangular vacuum envelope 4 maintained at a high vacuum of Pa or less is configured.
[0025]
A phosphor screen 6 is formed on the inner surface of the front substrate 2. The phosphor screen 6 includes a phosphor layer that emits red, green, and blue light, a matrix-like black light-shielding layer, and a metal back layer 7 formed thereon.
[0026]
On the inner surface of the back substrate 1, a large number of electron-emitting devices 8 that emit an electron beam for exciting the phosphor layer are provided. These electron-emitting devices 8 are arranged in a plurality of columns and a plurality of rows corresponding to each pixel. The electron-emitting device is driven by a matrix wiring (not shown). A region where these electron-emitting devices are formed forms an electron-emitting surface 11.
[0027]
In addition, a large number of spacers 10 formed in a plate shape or a column shape are arranged between the back substrate 1 and the front substrate 2 in order to withstand atmospheric pressure.
An anode voltage is applied to the phosphor screen 6 via the metal back layer 7, and the electron beam emitted from the electron emitter 8 is accelerated by the anode voltage and collides with the phosphor screen 6. As a result, the corresponding phosphor layer emits light and an image is displayed.
[0028]
Next, a manufacturing method and a manufacturing apparatus for performing processing for increasing the breakdown voltage on the rear substrate 1 and the front substrate 2 used in the FED configured as described above will be described.
[0029]
The processing performed in the present invention is hereinafter referred to as pressure-resistant processing, and the terms “pressure-resistant processing method” and “pressure-resistant processing apparatus” are used correspondingly. The pressure-resistant processing is considered as a kind of conditioning, but since there is a feature unique to the present invention, such a unique name is used.
[0030]
Since there are many common items in the processing of the back substrate 1 and the processing of the front substrate 2, the case of processing the front substrate 2 will be described first.
As shown in FIG. 3, the pressure-resistant processing apparatus includes a vacuum vessel 30 and an exhaust device 32 that evacuates the inside of the vacuum vessel. In the vacuum vessel 30, a pressure-resistant treatment substrate 34 that is a resistive member is held substantially horizontally by a support base 36. The pressure-resistant treatment substrate 34 includes, for example, a base plate 38 made of an insulating material such as glass, and a resistance film 40 formed over the entire upper surface of the base plate. The resistance film 40 has a sheet resistance value R of 10 ⁷ It is set to Ω / □. The resistance film 40 is slightly larger than the phosphor screen 6 so that the edge thereof does not face the phosphor screen 6, and faces the entire surface of the phosphor screen 6. The resistance film 40 is connected to the ground.
[0031]
A holder 42 that holds the front substrate 2 in a state of facing the pressure-resistant processing substrate 34 is provided on the upper part of the vacuum vessel 30. The holder 42 is connected to ground. A high voltage is applied to the phosphor screen 6 by the power supply 44 through the metal back layer 7. By doing so, the front substrate is supported by the Coulomb force with the holder 42. Since the front substrate 2 has a high dielectric constant, the Coulomb force with the holder can be made larger than the Coulomb force from the pressure-resistant treatment substrate 34. Needless to say, the method of supporting the front substrate 2 is not limited to such a method using the Coulomb force.
[0032]
In this embodiment, the power supply 44 is used as the potential difference applying means. However, the present invention is not limited to this, and various methods such as using an electron beam are applicable. Also, the positive / negative of the potential can be selected as appropriate.
[0033]
Next, a method for withstanding the front substrate 2 will be described.
First, the front substrate 2 is held by the holder 42 in a state where the phosphor screen 6 faces the resistance film 40 of the pressure-resistant treatment substrate 34. 10 inside the vacuum vessel 30 ^-4 Evacuate to about Pa to create a vacuum atmosphere.
[0034]
In this state, a positive voltage is applied to the metal back layer 7 by the power supply 44 to give a potential difference between the phosphor screen 6 and the resistance film 40. By doing so, a discharge is generated. The discharge voltage increases every time the discharge is repeated, and the breakdown voltage improves after several discharges. On the other hand, since the resistance film 40 is used, it is possible to avoid destruction or deterioration of the phosphor screen even if discharge is caused.
[0035]
In performing the withstand voltage process, basic parameters are the distance ht between the phosphor screen 6 and the withstand voltage process substrate 34 and the applied potential difference Vt. In the FED of the present embodiment, the distance ho between the fluorescent screen 6 and the electron emission surface 11 during operation is 1.5 mm, and the operating voltage Vo is 9 kV. On the other hand, in the present embodiment, the interval ht is 1.0 mm and the maximum Vt is 10 kV. Here, considering the electric field applied to the phosphor screen,
During operation: Eo = Vo / ho = 9 kV / 1.5 mm = 6 kV / mm
During processing: Et = Vt / ht = 10 kV / 1.0 mm = 10 kV / mm
It has become.
[0036]
Here, in general, the electric field becomes stronger as it is sharpened, and there are various irregularities on the fluorescent screen and the electron emission surface, so that the electric field changes in a complicated manner when viewed microscopically. However, in the present invention, the simple term “electric field” refers to a macro electric field calculated as in the above equation.
[0037]
Since the energy of the discharge is proportional to the square of the voltage, it is better to increase Vt in order to reduce the discharge scale and suppress the discharge damage. On the other hand, although it cannot be generally stated, it is the electric field E applied to the phosphor screen 6 that determines whether or not a discharge occurs. In order to improve the breakdown voltage, it is preferable to make Et larger than Eo. . By doing so, it is possible to cause in advance the discharge that occurs when Eo is applied.
[0038]
From the above viewpoint, it is advantageous to make ht as small as possible. However, in practice, it is not desirable to make ht too small in consideration of surface deflection. The above value is an example determined in consideration of the above. In general, Vt and ht are not limited to this, and can be variously selected.
Note that it is recognized that there is a slight breakdown voltage improving effect even if Et is not made larger than Eo, and making Et larger than Eo is not indispensable.
[0039]
In order to find the sheet resistance value ρs of the resistance film 40 suitable for the withstand voltage treatment, the following experiment was performed using the above-described treatment apparatus. A SED front substrate having a diagonal diameter of 30 inches was used as the pressure-resistant substrate. As the pressure resistant substrate, the sheet resistance ρs is set to 10 by appropriately selecting the material and manufacturing method of the resistance layer. ² Ω / □ to 10 ¹¹ What was changed in the range up to Ω / □ was used. The interval ht between the phosphor screen 6 and the pressure-resistant treatment substrate 34 was changed to two types of 1 mm and 2 mm. The maximum value Vtmax of the applied voltage Vt was set to 10 kV when ht = 1 mm, and 20 kV when ht = 2 mm. If the conditions are good, the discharge voltage gradually rises with variation every time discharge occurs, and finally, Vtmax can be continuously applied. If the conditions are bad, the discharge voltage will not rise much even if a discharge occurs. Thus, the damage to the front substrate after several discharges was evaluated. The results are shown in Table 1A and Table 1B. In the evaluation of the discharge damage, a case where damage is not recognized or very slight and acceptable is indicated by ○, and a case where unacceptable damage is recognized is indicated by ×.
[0040]
[Table 1]

[0041]
From this result, in order to suppress discharge damage, the sheet resistance ρs is set to 10 ⁴ It can be said that it is preferable to set it to Ω / □ or more. 10 if ht is small ³ Even Ω / □ does not cause damage, but this is not desirable and is not desirable.
[0042]
On the other hand, ρs is 10 ⁹ Above Ω / □, it was recognized that the effect of improving the pressure resistance decreases. This is considered to have the following two factors.
[0043]
Generally, before discharge, a small amount of electrons are emitted from the cathode toward the anode by field emission. This is also called a precursor current, and will be called as such hereinafter. The amount of precursor current can reach the order of μA. Therefore, if ρs is too high, a voltage drop due to the precursor current becomes a problem. As a guide, 10 ⁹ When a current of 1 μA flows through the Ω resistor, a voltage drop of 1 kV occurs. Therefore, in order to give a constant voltage to the entire surface, it is necessary not to make the resistance too high.
[0044]
Further, if ρs becomes too high, the scale of the discharge becomes too small, and it is considered that the discharge cannot have enough energy to remove the discharge source. When ρs is low, the discharge does not occur afterward at the place where the discharge occurs, but the ρs is 10 ⁹ In the case of Ω / □, there was a case where even if a discharge occurred, the discharge repeatedly occurred there. Also, ρs is 10 ¹¹ In the case of Ω / □, the discharge itself did not occur.
[0045]
For these reasons, ρs is 10 ⁸ It can be said that it is preferable to set it to Ω / □ or less. However, even when ρs is higher than this, it is not without the pressure resistance improvement effect. It is assumed that the pressure-resistant treatment has an effect of removing fine particles by Coulomb force and an effect of removing a discharge source by causing discharge, but the latter effect is not lost even when ρs is high.
[0046]
When a front substrate to which a discharge scale suppression technique based on the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 10-326583 and 2000-251797 is applied is used, ρs = 10 ² There was no discharge damage even at Ω / □. This technique is originally intended to suppress discharge damage even if ρs = 0 Ω / □, but a higher voltage is applied during withstand voltage processing than during actual operation. In some cases, discharge damage could not be avoided at 0Ω / □.
[0047]
Note that the value of ht is not limited to the value of the above-mentioned experiment, but in practice, it is difficult to think of ht being too small or too large due to the above-mentioned restrictions, and the value is selected within this range. Since there is inevitability, this result can be generalized.
From the above, ρs is 10 ⁴ -10 ⁸ It is preferable to use Ω / □. However, in general, ρs is set to 10 ² The effect can also be obtained by making it Ω / □ or more.
[0048]
Although it is desirable to raise the breakdown voltage in order to improve the breakdown voltage, the breakdown voltage improvement effect can be recognized without causing the discharge. Further, when the Et is set to a predetermined value, a discharge having a particularly good breakdown voltage may not occur during the breakdown voltage process. Therefore, in the present invention, it is not indispensable to cause discharge.
[0049]
As described above, the withstand voltage treatment can be performed without causing damage to the front substrate by performing the withstand voltage treatment using the withstand voltage treatment substrate on which the resistance film is formed. As a result, it is possible to increase the anode voltage during the display operation, or to further narrow the gap between the front substrate 2 and the rear substrate 1. As a result, display performance such as luminance and resolution can be improved while suppressing discharge. In addition, by increasing the anode voltage, it is possible to reduce the luminance deterioration with time of the phosphor and extend the life of the phosphor.
[0050]
Further, not only the front substrate 2 but also the rear substrate 1 can be subjected to pressure resistance treatment in the same manner as in the above-described embodiment. That is, the back substrate 1 is loaded into the vacuum container 30, and the electron emission surface 11 provided with the electron emission elements 8 and the resistance film 40 of the withstand voltage processing substrate 34 are held facing each other. The electron emission surface 11 is set to ground potential. After evacuating the inside of the vacuum vessel 30, a high voltage is applied to the pressure-resistant treatment substrate 34 by the power supply 44. Thereby, the back substrate 1 can be pressure-resistant.
[0051]
In addition, although the expression of giving a voltage to the electron emission surface is used, this specifically means applying a voltage to the matrix wiring or the electron emission element. There may be other regions on the electron emission surface where the back substrate 1 is exposed, but if these regions are close to insulation, the voltage may not be clearly determined.
[0052]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, about the part which is common in 1st Embodiment, the same referential mark is attached | subjected and the detailed description is abbreviate | omitted. In this embodiment, the pressure-resistant treatment substrate 34 includes a base plate 38 formed in an elongated plate shape by glass, for example, and a resistance film 40 formed on the lower surface of the base plate. Accordingly, the pressure-resistant treated substrate 34 has a smaller area than the fluorescent screen 6 and the electron emission surface 11. The pressure-resistant processing substrate 34 is supported in the vacuum vessel 30 so as to be movable along the horizontal direction by the scanning mechanism 46. The resistance film 40 is at a ground potential and is supported horizontally in a state of facing downward.
[0053]
The front substrate 2 that is the substrate to be processed is held in a substantially horizontal state by a support base 36 provided in the vacuum vessel 30, and the phosphor screen 6 is separated from the resistance film 40 of the pressure-resistant processing substrate 34 with a predetermined gap. Opposite.
[0054]
In a state where the inside of the vacuum container 30 is evacuated, a potential is applied to the phosphor screen 6 through the metal back 7. In this state, the pressure resistant substrate 34 is moved, and the entire surface of the front substrate 2 is scanned. By carrying out like this, a pressure | voltage resistant process can be performed.
[0055]
In this embodiment, the pressure-resistant substrate 34 is moved, but it is also possible to move the front substrate 2 that is the substrate to be processed. It is also possible to move both. In general, it is needless to say that the movement is not limited as long as the two can be moved relatively and the entire surface of the substrate to be processed can be scanned and processed.
[0056]
The use of such a method is advantageous in that the strength of the pressure-resistant treated substrate necessary for preventing it from being bent by the Coulomb force can be reduced. Since the pressure-resistant treated substrate may be replaced as appropriate, it is advantageous that the area is small from the viewpoint of cost reduction.
[0057]
In the actual manufacturing process, it is conceivable that the front substrate 2 moves like a conveyor. In such a case, the withstand voltage process can be performed by the method of this embodiment without providing a drive mechanism for the withstand voltage process again.
[0058]
When scanning is performed in this way, the area of the pressure-resistant processed substrate can be reduced, but it is not indispensable. For example, considering that the electric field application time is made as long as possible while increasing the moving speed, it is preferable that the pressure-resistant processed substrate is as large as the substrate to be processed.
[0059]
In the present embodiment, the front substrate has been described as an example. However, as described in the first embodiment, the rear substrate 1 can be subjected to a withstand voltage process.
[0060]
The resistive member is not limited to a plate shape such as the above-described pressure-resistant processing substrate 34, and the shape is not limited as long as a predetermined electric field can be applied to the pressure-resistant processing member with a member having a resistance film. The resistive member is not limited to the combination of the resistive film and the base member, and the resistive member itself may be formed of a material having resistance.
[0061]
The sheet resistance generally has an electric field dependency. The sheet resistance shown in this specification is measured using a general sheet resistance measuring instrument, and corresponds to a value in an electric field of about 10 to 1000 V / mm. Therefore, the sheet resistance in the present invention indicates a value in such a region.
[0062]
The pressure resistance treatment of the present invention is preferably performed in a vacuum. In general, since the withstand pressure in the atmosphere is considerably lower than in vacuum, the electric field Et cannot be sufficiently increased in the atmosphere. However, it has been recognized that there is a slight pressure resistance improvement effect even by applying a considerably low Et, and it is not indispensable to perform the treatment in a vacuum.
[0063]
In addition, when the front substrate and the rear substrate in the FED are sealed in a vacuum atmosphere, the above-described pressure resistance treatment can be performed in a series of sealing steps performed in a vacuum atmosphere.
[0064]
Note that the positive and negative voltages applied to the processing substrate and the substrate to be processed are not limited to those shown in the embodiment, and can be appropriately selected. What is important is the potential difference between the two substrates. For example, instead of connecting one to the ground, positive and negative voltages may be applied to the respective substrates to form a predetermined potential difference. Also, the sign may be changed several times during processing.
[0065]
In the present invention, the gap between the processing substrate and the substrate to be processed does not need to be constant, and may be changed as time elapses, or may be changed depending on the location when scanning is performed.
In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the present invention.
[0066]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the method and apparatus for manufacturing an image display device according to the present invention, the withstand voltage can be increased, so that the anode voltage can be increased while suppressing discharge, and the performance High image display device can be manufactured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an FED to be processed by a pressure-resistant processing apparatus and a pressure-resistant processing method according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a pressure resistant device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a withstand voltage processing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ... Back substrate
2 ... Front substrate
3 ... Sidewall
4 ... Vacuum envelope
6. Phosphor screen
7 ... Metal back layer
8 ... Electron emitting device
11 ... Electron emission surface
34 ... Pressure resistant substrate
38 ... Base plate
40. Resistance film
44 ... Power supply
46 ... Scanning mechanism

Claims

In a method for manufacturing an image display device, comprising: a front substrate having a phosphor screen; and a rear substrate having an electron emission surface on which a plurality of electron-emitting devices are provided and disposed opposite to the front substrate.
The front substrate or the back substrate is supported on the holder by the Coulomb force generated by the voltage applied between the front substrate or the back substrate and the holder,
A resistive member having a sheet resistance of 10 ² Ω / □ or more, which is formed larger than the phosphor screen so that an edge does not overlap the phosphor screen, and the phosphor screen of the front substrate or the back substrate supported by the holder, The entire surface of the electron emission surface is opposed to the surface ,
A method for manufacturing an image display device, comprising performing a process of applying a potential difference between the resistive member and the phosphor screen or the electron emission surface.

2. The method for manufacturing an image display device according to claim 1, wherein the resistance member has a sheet resistance of 10 ⁴ Ω / □ or more and 10 ⁸ Ω / □ or less.

2. The electric field applied to the phosphor screen or the electron emission surface due to the potential difference is larger than the electric field applied to the phosphor screen or the electron emission surface when the image display device operates. Or the manufacturing method of the image display apparatus of 2.

4. The method for manufacturing an image display device according to claim 1, wherein a discharge is generated between the phosphor screen or the electron emission surface and the resistive member during the processing.

5. The method for manufacturing an image display device according to claim 1, wherein the treatment is performed in a vacuum.

In an apparatus for manufacturing an image display device, comprising: a front substrate having a phosphor screen; and a rear substrate having an electron emission surface on which a plurality of electron-emitting devices are provided and disposed opposite to the front substrate.
A holder for supporting the front substrate or the back substrate by a Coulomb force generated by a voltage applied between the front substrate or the back substrate;
The sheet is opposed to the entire surface of the phosphor screen or the electron emission surface, has an edge that is larger than the phosphor screen so as not to overlap the phosphor screen, and has a sheet resistance of 10 ² Ω / □ or more. Members,
An apparatus for manufacturing an image display device, comprising: a potential difference applying means for providing a potential difference between the fluorescent screen or the electron emission surface and the resistive member.

The sheet resistance of the resistance member is 10 ⁴ Ω / □ or more and 10 ⁸ Ω / □ or less, The apparatus for manufacturing an image display device according to claim 6 .

The resistive member comprises a base plate, to claim 6 or 7, characterized in that it comprises a a whole surface facing the resistive film of the formed on the surface of the base plate the phosphor screen or the electron emitting surface The manufacturing apparatus of the image display apparatus of description.

9. A vacuum container that accommodates the front substrate or the rear substrate, the holder, and the resistive member therein, and an exhaust device that evacuates the vacuum container. 2. An apparatus for manufacturing an image display device according to claim 1.