CN1389891A - 处理基片的方法、形成膜的方法以及制造电子源的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是为了实现在基片处理操作中如需要气密气氛的膜形成处理中的生产速度的提高和适于大批量生产。提拱一种在基片上进行预定处理的基片处理方法,包括以下步骤:在气密气氛中放置待处理基片的表面;对气密气氛排气;和在基片上进行预定处理,其中在将被抽空气密气氛从该操作台移动到不同操作台之后,进行处理步骤。

Description

处理基片的方法、形成膜的方法 以及制造电子源的方法和设备
技术领域
本发明涉及在气密密封气氛下进行的处理基片的方法、同样在气密密封气氛下进行的制造电子源的方法和制造电子源的设备。
背景技术
通常，作为电子发射器件，一般有两种类型，即热电子发射器件和冷阴极电子发射器件。冷阴极电子发射器件包括场发射电子发射器件、金属/绝缘体/金属电子发射器件、表面传导电子发射器件等。
表面传导电子发射器件利用了其中通过允许电流在基片上形成的小面积薄膜中并平行于膜表面流动而产生电子发射的现象。例如在日本专利申请特许公开JP7-235255、8-171849等中公布了它的基本结构和制造方法。
表面传导电子发射器件的特征在于包括在基片上互相相对的一对器件电极和连接到一对器件电极上并在其部分中含有电子发射区的导体(导电膜)。在一部分导电膜中形成裂缝。此外，在裂缝的端部形成含有碳和碳化合物的至少一种作为主要成分的淀积膜。
在基片上排列多个这种电子发射器件，并且每个电子发射器件通过布线连接，由此可制造具有多个表面传导电子发射器件的电子源。
此外，通过组合上述电子源和荧光体，可制造图像显示装置的显示板
通常，这种电子源的显示板是通过如下方式制造的。即，作为第一种制造方法，首先，制造其上形成多个器件和连接多个器件的布线的电子源基片，其中多个器件由导电膜和连接到导电膜的一对器件电极构成。接着，在真空室中安装制造的整个电子源基片。然后，将真空室内部抽空之后，通过外部端子将电压施加于上述每个器件，在每个器件的导电膜中形成裂缝。而且，含有有机材料的气体输送到真空室中，并在存在有机材料的气氛下通过外部端子再次给上述每个器件施加电压，由此使碳或碳化合物淀积在裂缝附近。
此外，作为第二种制造方法，首先，制造其上形成多个器件和连接多个器件的布线的电子源基片，其中多个器件由导电膜和连接到导电膜的一对器件电极构成。接着，制造的电子源基片和其上淀积荧光体的基片连接在一起，同时在它们之间夹入支撑框架，以便制造成像装置的显示板。之后，通过显示板的排气管对显示板的内部抽真空，并通过显示板的外部端子将电压施加于上述每个器件，从而在每个器件的导电膜中形成裂缝。而且，含有有机材料的气体通过排气管输送到显示板中，并在其中存在有机材料的气氛下通过外部端子再次将电压施加于上述每个器件，由此使碳或碳化合物淀积在裂缝的附近。
在制造电子源的面板时已经采用了上述制造方法。然而，随着电子源基片做得较大，第一种制造方法特别需要大尺寸的真空室和适应高真空的排气装置。此外，第二种制造方法对图像形成装置的面板中的空间的抽真空和向面板的空间中引入含有有机材料的气体需要很长的时间。
发明内容
本发明针对上述缺陷设计，本发明的目的是提供一种制造装置，在制造电子源时可以使可操作性最小化和简单化。
此外，本发明的另一目的是提供能提高制造速度和适合于大批量生产的制造电子源的方法。
此外，本发明的又一目的是提供一种制造电子源的设备和制造电子源的方法，该设备和方法能制造具有优异电子发射特性的电子源。
另外，本发明的再一目的是提供一种处理基片的方法和形成膜的方法，该方法可以提高制造速度和适合于需要气密密封气氛的基片处理如膜形成的大批量生产。
根据本发明，提供一种用于在基片上进行预定处理的基片处理方法，该方法包括以下步骤：在气密气氛中设置要处理的基片的表面；对气密气氛排气；和在基片上进行预定处理，其中将被抽空气密气氛从排气操作台移动到不同操作台之后，进行处理步骤。
根据本发明，提供一种在基片上形成膜的膜形成方法，该方法包括以下步骤：在气密气氛中设置其上要形成膜的基片的表面；对气密气氛排气；和向被抽空气密气氛中引入膜形成气体，其中，将被抽空气密气氛从排气操作台移动到不同操作台之后，进行气体引入步骤。
根据本发明，提供一种电子源制造方法，该方法包括以下步骤：在气密气氛中设置基片表面；对该气密气氛排气；和进行给设置在被抽空气密气氛中的基片表面上的部件施于电子发射功能的处理，其中将被抽空气密气氛从进行排气步骤的操作台移动到不同操作台之后，进行处理步骤。
根据本发明，提供一种电子源制造设备，该设备包括：其上将要放置基片的支撑部件，其中基片上已经设置了具有形成在其中的电子发射区的导体；覆盖导体的容器；和用于输送气密密封容器单元的输送装置，其中气密密封容器单元是通过将基片放在支撑部件和容器之间以便保持容器中的预定气氛形成的。
附图说明
图1是表示根据本发明的制造电子源的设备的形式的结构剖面图；
图2是表示部分截取的图1和3中的电子源基片的周边部分的透视图；
图3是表示根据本发明的制造电子源的设备的另一形式的结构剖面图；
图4是表示由本发明制造的图像形成装置的形式的示意图；
图5是表示根据本发明第一实施例的气密密封容器单元的透视图；
图6是表示根据本发明第二实施例的气密密封容器单元的透视图；
图7是表示制造电子源的设备的结构图；
图8是表示图7的制造装置的操作台的例子的示意图；
图9-1到9-7表示图7的制造装置的每个机构的操作情况；
图10-1到10-8表示图7的制造装置的每个机构的操作情况；
图11-1和11-2表示图7的制造装置的每个机构的操作情况；
图12-1到12-5表示图7的制造装置的每个机构的操作情况；
图13是表示要处理的基片的例子的示意图。
具体实施方式
根据本发明，提供一种用于在基片上进行预定处理的基片处理方法，包括：在气密气氛中放置要处理的基片的表面的步骤；用于对气密气氛排气的排气步骤；和在基片上进行预定处理的处理步骤，其中在将被抽空的气密气氛从排气的操作台移动到不同操作台之后，进行处理步骤。
在上述基片处理方法中，优选排气步骤包括用于减小气密气氛的压力的减压步骤，处理步骤包括将其压力已经被减小的气体引入到气密气氛中的气体引入步骤，或者排气步骤包括替换气密气氛中的气体的步骤。
在上述基片处理方法中，优选预定处理包括下列处理之一：在基片上的膜形成、放置在基片上的导体的赋能、设置在基片上的导体的还原和基片的加热。
在上述基片处理方法中，优选气密气氛是通过基片和放置在基片上的容器形成的。
根据本发明，提供一种在基片上形成膜的膜形成方法，包括：在气密气氛中放置其上要形成膜的基片的表面的步骤；对该气密气氛排气的排气步骤；和将膜形成气体引入到被抽空气密气氛中的气体引入步骤，其中该气体引入步骤是在将被抽空气密气氛从排气操作台移动到不同操作台之后进行的。
在上述膜形成方法的不同操作台中，优选进行气体引入步骤和赋能设置在基片上的导体的步骤，进行气体引入步骤和用于还原设置在基片上的导体的步骤，或进行气体引入步骤和加热基片的步骤。
在上述膜形成方法中，优选排气步骤包括减小气密气氛的压力的减压步骤。
在上述膜形成方法中，优选气密气氛是由基片和放置在基片上的容器形成的。
根据本发明，提供一种电子源制造方法，包括：在气密气氛中放置基片表面的步骤；用于对气密气氛排气的排气步骤；和进行给放置在被抽空气密气氛中的基片表面上的部件施与电子发射功能的处理的处理步骤，其中处理步骤是在将被抽空气密气氛从进行排气步骤的操作台移动到不同操作台之后进行的。
在上述电子源制造方法中，优选排气步骤包括用于减小气密气氛的压力的减压步骤，处理步骤包括将用于还原部件的气体引入到减压气密气氛中的气体引入步骤，处理步骤包括将氢气引入到减压气密气氛中的气体引入步骤，处理步骤包括将含有功函数比形成部件的材料低的材料的气体引入到减压气密气氛中的气体引入步骤，或者，处理步骤包括用于将碳气体或碳化合物气体引入到减压气密气氛中的气体引入步骤。
在上述电子源制造方法中，优选处理步骤包括部件赋能和加热部件之一。
在上述电子源制造方法中，优选排气步骤包括替换气密气氛中的气体。
在上述电子源制造方法中，优选气密气氛是由基片和放置在基片上的容器形成的。
根据本发明，提供一种电子源制造设备，包括：其上将要放置基片的支撑部件，其中基片上已经放置了具有形成在其中的电子发射区的导体；覆盖导体的容器；和用于输送气密密封容器单元的输送装置，其中气密密封容器单元是通过将基片放在支撑部件和容器之间以便保持容器中的预定气氛形成的。
在上述电子源制造设备中，优选：该设备还包括用于给导体施加电压以形成电子发射区的电压施加装置；该电压施加装置被放置在支撑部件上；容器具有用于气体的入口和排气口、及用于密封入口和排气口的装置；该设备还包括多个操作台，通过多个操作台输送气密密封容器单元，和在其中进行制造电子源的步骤；该设备还包括用于给导体施加电压以形成电子发射区的电压施加装置，其中电压施加装置设置在多个操作台的至少一个之中；容器具有用于气体的入口和排气口、和用于密封入口和排气口的装置，和多个操作台中的至少一个具有相对于容器的气体入口和气体排气口可拆卸的气体引入装置或排放装置；或者支撑部件具有用于将基片固定到支撑部件上的夹持机构。
接下来，将作为例子引证制造电子源的方法和制造电子源的设备介绍本发明的处理基片的方法和形成膜的方法的最佳实施方式。
图1、2和3描绘了根据该实施方式的制造电子源的设备。图1和3是表示整个设备的剖视图，图2是表示图1的电子源基片的周边部分的透视图。在图1、2和3中，参考标记6表示要成为电子发射器件的导体，7表示X方向布线，8表示Y方向布线，10表示电子源基片，11表示支撑部件，12表示真空容器，15表示气体入口，16表示排气口，18表示密封件，19表示扩散板，20表示加热器，21表示氢或有机材料气体，22表示载体气体，23表示除潮过滤器，24表示气体流速控制装置，25a-25f表示阀门，26表示真空泵，27表示真空计，28表示管道，30表示引出布线，31(31a，31b)表示用于连接电子源基片的引出布线30和驱动器32的布线，32(32a，32b)表示由电源和电流控制系统构成的驱动器，33表示扩散板19的开口，41表示导热部件，46表示为升降杆，47表示用于升降支撑部件11的升降驱动单元，48表示用于控制支撑部件11的升降的升降控制器。气体引入装置是由氢或有机材料气体21、载体气体22、除潮过滤器23、气体流速控制装置24、阀门25a-25e和管道28构成。气体排放装置由阀门25f、真空泵26和真空计27构成。
支撑部件11是用于保持以固定电子源基片10并具有通过真空夹持机构、静电夹持机构、固定夹具等机械固定电子源基片10的机构。加热器20被提供于在支撑部件11内，如果需要，该加热器可以通过导热部件41加热电子源基片10。
导热部件41可被夹在支撑部件11和电子源基片10之间，或者可以安装嵌入到支撑部件11中，以便不会妨碍用于保持以固定电子源基片10的机构操作。
导热部件41能吸收电子源基片10的弯曲和波动，确保将在施加于电子源基片10的电气处理工艺中产生的热量传输到支撑部件或二次真空容器并释放热量，防止电子源基片10破裂或损坏，并提高产量。
此外，通过快速和可靠地释放在电气处理工艺中产生的热量，导热部件41可降低由于在真空容器12中的温度分布产生的引入气体的聚集分布和降低由基片的热量分布影响的器件的不均匀性。结果，可以制造均匀性优异的电子源。
作为导热部件41，可采用粘性液体材料如硅脂、硅油和凝胶材料。如果作为粘性液体材料的导热部件41对支撑部件11有不良影响，为了具有固定在预定位置和区域即至少在形成电子源基片10的导体6的区域以下的粘性液体材料，固定机构可以与该区域对准地被安装在支撑部件11中。例如，导热部件41可以通过提供O环来保持粘性液体材料或通过将粘性液体材料放入耐热袋中并气密密封它而构成。
在通过提供O环或类似物将粘性液体材料保持在支撑部件11上的情况中，如果由于形成在其间的空气层而使粘性液体材料与电子源基片10没有正确接触，可以提供用于排放空气的通孔，或者可以采用在安装电子源基片10之后将粘性液体材料注入到基片和支撑部件之间的方法。图3是其中支撑部件11提供有O环(未示出)和粘性液体材料入口42以便粘性液体材料保持在预定区域中的设备的示意剖视图。如图所示，从粘性液体材料储存部分43经过粘性液体材料引入管道44将粘性液体材料引入到支撑部件11上。
如果粘性液体材料被挤在支撑部件11和电子源基片10之间并给其提供使其循环同时进行温度控制的机构，则粘性液体材料代替加热器20而用作电子源基片10的加热装置或冷却装置。此外，可以给其提供可相对于耙温度进行温度调节的例如由循环温度调节器、液体介质及类似物构成的机构。
导热部件41可以是弹性部件。作为弹性部件的材料，可采用合成树脂材料如聚四氟乙烯(Teflon)树脂，橡胶材料如硅橡胶，陶瓷材料如氧化铝，金属材料如铜或铝等。可以以片的形式或分割片形式使用这些材料。或者，可以在支撑部件11上提供突起状物体，如圆汽缸、包括棱形体的汽缸、在X方向或Y方向与电子源基片10的布线对准延伸的衬里本体、和锥形体；球形体，如球体和Rugby球形体(椭圆形球体)、具有形成在其表面上的突起形状的球形体，或类似物。
真空容器12是由玻璃、不锈钢、钛、铜、铝或蜂窝铝(aluminum honeycomb)构成的容器。如果可能的话，优选由排放较少气体的材料构成。真空容器12覆盖其中形成导体6的区域，不包括电子源基片10的引出布线部分，并具有能承受至少从10-6Pa到大气压的压力的结构。
密封件18用于保持电子源基片10和真空容器12的气密密封特性。O环、橡胶片等用作密封件18。
作为有机材料(或氢)气体21，采用用于激活下面介绍的电子发射器件的有机材料或由氮、氦、氩等稀释的有机材料的混合气体。此外，在进行下面讨论的成形赋能操作时，可以将用于促进在构成导体6的导电膜中形成裂缝的气体，例如具有还原特性的氢气等引入到真空容器12中。在通过这种方式在分离工艺中引入气体时，如果采用引入管道和阀门部件25e将真空容器12连接到管道28，则可以采用这种气体。
用于激活上述电子发射器件的有机材料包括：脂族烃如烷烃、烯烃、或炔，芳烃、醇、醛、酮、胺、腈、酚，和有机酸如羧酸或磺酸。更具体地说，可采用由CnH2n+2表示的饱和烃，如甲烷、乙烷、丙烷；由CnH2n等组份式表示的不饱和烃，如乙烯、丙稀、苯、甲苯、甲醇、乙醇、乙醛、丙酮、丁酮、甲胺、乙胺、酚、苄腈、乙腈等。
如果有机材料在常温下是气体，则采用有机气体21。如果有机材料在常温下是液体或固体，则有机气体可以在要使用的容器中蒸发或升华，或者可以通过采用进一步将该蒸发或升华的气体与稀释气体等混合的方法而采用该有机气体。作为载体气体，可采用惰性气体，例如氮气、氩气、氦气。
有机材料气体21和载体气体22以固定比例混合并引入到真空容器12内。这些气体的流速和混合比通过气体流速控制装置24控制。气体流速控制装置24是由质量流控制器、电磁阀等构成。如果需要的话，利用设置在管道28附近的加热器(未示出)将混合气体加热到适当温度，然后，从入口15将混合气体引入到真空容器12中。用于加热混合气体的温度优选等于电子源基片10的温度。
此外，更优选除潮过滤器23放置在管道28的中部以除去引入气体中的潮气。作为除潮过滤器23，可采用吸潮剂，如硅胶、分子筛和氢氧化镁。
被引入到真空容器12内的混合气体以固定排气速度被真空泵26通过排气口16排气，由此真空容器12内的混合气体的压力保持恒定。本发明中使用的真空泵26是用于高真空的泵，例如干泵、隔膜泵、离心泵(scroll pump)和低温泵。优选采用无油泵。
在本实施方案中，虽然取决于用于激活的有机材料的类型，鉴于激活工艺的时间减少和均匀性的提高，优选混合气体的压力等于或高于形成混合气体的气体分子的平均自由路径λ充分小于真空容器12内部的尺寸的压力。这是所谓的滞流区，其具有在几百Pa(几乇)到大气压的范围内的压力。
此外，优选在真空容器12的气体入口15和电子源基板10之间提供扩散板19，因为可以控制混合气体流动并且有机材料被均匀地输送到基片的整个表面，由此提高电子发射器件的均匀性。
电子源基片的引出布线30放置在真空容器12的外部，并且利用TAB布线连接到布线31，并倾向于进一步连接到驱动器32。
由于该设备足以用于真空容器12以便只覆盖电子源基片10的导体6，因此可以最小化该设备。这个优点通用于本实施方案和下面要讨论的实施方案。此外，由于电子源基片10的引出布线30被放在真空容器12的外面，因此电子源基片10和用于进行电处理的电源装置(驱动器32)可以很容易地电连接。
利用驱动器32，在使含有有机材料的混合气体以上述方式流入真空容器12的状态下将脉冲电压通过布线31施加于基片10上的每个电致发射器件，由此可以激活每个电子发射器件。
在下面的实施例中将介绍采用上述制造装置制造电子源的方法的具体例子。
通过组合上述电子源和图像形成部件，可形成如图4所示的图像形成装置。图4是图像形成装置的示意图。在图4中，参考标记69表示电子发射器件，61表示其上固定电子源基片10的背板，62表示支撑部件，66表示由玻璃基片63、金属背底64和荧光体65构成的面板，67表示高压端子，68表示图像形成装置。
在图像形成装置68中，扫描信号和调制信号借助信号传输装置(未示出)分别通过在容器外部的端子Dx1-Dxm和Dy1-Dyn施加于每个电子发射器件，由此，使电子发射器件发射电子。此外，5kV的高压通过高压端子67施加于金属背底64或透明电极(未示出)，电子束被加速并与膜形状的荧光体65碰撞，使荧光体激发并发射光，由此显示图像。
此外，电子源基片10可用作并形成其自身的背板。另外，扫描信号布线可以是如图4中所示的一面扫描布线，例如，只要器件的数量不会大太，以便不影响靠近Dx1的容器的外部的端子的电子发射器件和与之隔一段距离的电子发射器件之间施加的电压降即可。然而，如果器件的数量太大并影响电压降，就要采取措施，例如增加布线的宽度、增加布线的厚度或从两侧施加电压中的一种。
特别是，在本实施方案中，采用制造系统，其中用于在前述每个器件的导体(导电膜)中形成裂缝的成形处理与用于使碳或碳化合物淀积在裂缝附近的激活处理是分开的，安装在前述支撑部件上的电子源基片在处理之间可以以一定间隔逐个馈送。这样，根据这个实施方案的制造系统增加了花费长时间的工艺中的装置数量，并且作为整个生产线可以用短时间制造电子源，由此解决了如现有技术设备中由于依次进行每个工艺引起的花费极长时间制造基片的问题。
因此，本例的设备的特征在于以下几点：该设备具有用于支撑其上形成导体的基片的支撑部件和具有气体入口和气体排气口并覆盖所述基片的一部分表面的区域的容器；所述基片、所述支撑部件和所述容器作为整体形成为气密密封容器单元，并处于所述基片固定于所述支撑部件和所述容器之间的状态；在所述容器中提供节流阀机构，可以在所述基片保持在所述支撑部件和所述容器之间的状态下进行真空排气以保持真空状态。
实施方案
下面将详细介绍本发明的具体实施方案。但是，这些实施方案不应理解为限制在不脱离允许实现其目的的本发明范围的情况下可以进行元件替换和设计改变。
实施方案1
作为本发明的基片处理方法或膜形成方法的例子，本例提供用于制造电子源的方法和设备，通过该方法和设备可以制造具有多个表面传导电子发射器件的电子源。
图5是表示涉及本实施方案制造设备的气密密封容器单元的示意图。关于该制造设备的一般构成，与前述构成相同，因此省略其说明。在图5中，标记301表示支撑其上形成导体的基片304的支撑部件，标记302表示将用于成形和激活的气体引入容器305的入口，标记303表示用于对容器305的内部排气的气体排气口，标记304表示其上形成导体的基片，标记305表示用于覆盖一部分基片表面的容器，标记306表示设置在气体排气口303的顶部并用于保持容器305内的真空的节流阀机构。
在如上述构成的气密密封容器单元中，气体排放装置与气体排气口303(和节流阀机构306)连接，加热板与支撑部件的下部连接，以便对容器305内部抽真空；然后，气体引入装置与入口302连接，并代替上述加热板，连接冷却板，此外，将用于给导体施加电压的装置连接到由支撑部件301支撑的基片304的导体部分以进行赋能，由此可以制备电子源基片304的电子源并激活电子发射性能优异的电子发射器件。
此外，通过减小气密密封容器单元的尺寸和重量并使其移动同时保持容器305内为真空，可以建立易于维持操作平衡的线型生产线，而非单个独立设备，使得在制造相同量的产品时可以实现生产线空间的减小和制造设备成本的极降低。
实施方案2
图6是表示本发明的第二实施方案的示意图。图中描述了在根据本实施方案的制造设备中的气密密封容器单元。除了探针单元307和其周边之外，本实施方案与实施方案1相同。
在图中，标记301表示支撑其上形成导体的基片304的支撑部件，标记302表示将用于成形和激活的气体引入容器305的入口，标记303表示用于对容器305的内部排气的气体排气口，标记304表示其上形成导体的基片，标记305表示用于覆盖一部分基片表面的容器，标记306表示设置在气体排气口303的顶部并用于保持容器307内的真空的节流阀机构，标记307表示用作给其上形成导体的基片304的导电部分施加电压的装置的探针单元。
通过将探针单元307安装到容器305的周边，在包括用于给基片304的导电部分施加电压的探针单元305的容器305可以与支撑部件301整体移动之前，只需要相对其上形成了导体的基片304在容器305中进行一次定位并实现真空连接，由此提高了形成生产线的自由度，并且可以实现制造设备的成本的进一步降低。
实施例3
本例涉及真空处理方法和膜形成方法，下面将参照电子源制造设备详细介绍。
图7表示线型电子源制造设备，其中以线型方式放置用于在基片上进行各种处理的多个操作台，在多个操作台之间输送基片。在图7所示的制造设备中，以线型方式放置减压操作台ST1、成形操作台ST2、气体替换操作台ST3和激活操作台ST4，在处理台之间连续输送要处理的基片。上述每个操作台备有处理机构。
图8表示操作台的例子。标记101表示用于抽真空的真空泵，标记102表示提供在真空泵101一侧的打开/关闭阀门，标记103表示可垂直移动的短连接管道，标记104表示将可垂直移动的短连接管道103连接到真空泵101的气密扩张管道，标记105表示连接到气体源(未示出)的气体引入管道，标记106表示在气体源一侧的打开/关闭阀门，标记107表示可垂直移动的短连接管道，标记108表示将可垂直移动短连接管道107连接到气体源的气密扩张管道，且标记109表示用于使短连接管道103和107上升和下降的升降单元，该升降单元备有短连接管道维持部件110、升降引导杆111、和升降驱动汽缸112。标记113表示用于调节将待处理基片保持在操作台上的预定位置的托架的定位单元，标记114表示用于将保持待处理基片的托架输送到不同操作台的运送滚筒，标记115表示用于运送滚筒114的驱动系统，并且标记116表示设备基座。
通过至少要处理的区域保持在气密气氛中，运送待处理基片117。鉴于此，如图8所示，罩子118放置在待处理基片117上。此外，为了实现减压或在由待处理基片117和罩子118形成的气密气氛中产生预定气体气氛，罩子118备有连接到操作台的真空泵101的连接管道119、提供在连接管道119中的打开/关闭阀门120、连接到操作台的气体源的连接管道121和提供在连接管道121中的打开/关闭阀门122。此外，具有放置在其上的罩子118的待处理基片117被放置在含有静电夹具和加热装置以及在某种情况下的冷却装置的托架123上，并且在这种状态运送。对于托架123，用于保持基片与托架靠近接触的装置不限于静电夹具；例如，还可以是用于机械地将基片拉到托架一边的装置。
下面，将参照电子源制造工艺具体介绍上述电子源制造设备的机构的操作。
作为待处理基片，制备如图13所示的基片130，其中通过互相绝缘的多个行方向布线132和多个列方向布线133以矩阵形式放置多个导电膜131。
基片130被放置在托架123上，并且罩子(容器)118被放置在基片130上，以便覆盖图13中所示的多个导电膜131。此时，虽然图13中未示出，引出布线与多个行方向布线132逐一相连，放置罩子(容器118)，不包括基片130的部分区域，以便部分引出布线可以设置在罩子118的外部(即在大气中)。
首先，托架123被运送到图7中所示的减压操作台ST1。关于参照图8介绍的机构，减压操作台ST1备有所有机构，除了与气体源连接的气体引入管道105、在气体源一侧的打开/管壁阀106、可垂直移动的短连接管道107和将垂直可移动的短连接管道107连接到气体源的气密扩张管道108之外。
[ST1-1]托架123被输送到图7所示的减压操作台ST1，并在罩子118一侧上的连接管道119和121以及减压操作台一侧上的短连接管道103和107上进行定位，定位和固定是通过定位单元113实现的(图9-1)。打开/关闭阀门102、106、120和122总是处于关闭状态。
[ST1-2]减压操作台ST1的短连接管道升降单元操作。通过驱动由气缸等构成的升降驱动汽缸112，由保持部件保持的短连接管道103和107沿着升降引导杆111下降，并分别连接到罩子118一侧上的连接管道119和121(图9-2)。气密密封部件设置在短连接管道103和107连接到连接管道119和121的部分中。
[ST1-3]与减压操作台ST1一侧上的打开/关闭阀门102打开同步，真空泵101操作以开始抽真空(图9-3)，由此在减压操作台ST1一侧上的短连接管道103和扩张管道104的内部以及在罩子118一侧上的连接管道119的内部被抽真空(图9-4)。
[ST1-4]进行将基片130静电夹持到托架123上之后，放置在罩子118一侧上的连接管道119被打开，由此在由基片130和罩子118形成的气密气氛中开始排气。
[ST1-5]当由基片130和罩子118形成的气密气氛被抽空到10-4Pa时，提供在罩子118一侧上的连接管道119中的打开/关闭阀门120关闭(图9-5)。在这个阶段，减压操作台ST1一侧上的真空泵101继续操作。
[ST1-6]接着，在减压操作台ST1一侧上的打开/关闭阀门102关闭，与此同步，真空泵101停止操作(图9-6)。
[ST1-7]在减压操作台ST1的短连接管道升降单元109操作之前，提供在连接到减压操作台ST1一侧上的真空泵101的管道中的气氛释放泄漏阀(未示出)被打开，减压操作台ST1一侧上的短连接管道103和扩张管道104的内部以及罩子118一侧上的连接管道119的内部恢复到气氛压力。通过驱动升降驱动汽缸112，由保持部件110保持的短连接管道103和107沿着升降引导杆111上升，并脱离罩子118一侧上的连接管道119和121。之后，取消由定位单元113进行的托架123的定位/固定(图9-7)。
接下来，托架123被输送到成形操作台ST2。成形操作台ST2备有与上述减压操作台ST1相同的机构。此外，还提供连接到气体源的气体引入管道105、在气体源一侧上的打开/关闭阀门106、可垂直移动的短连接管道107、和将可垂直移动的短连接管道107连接到气体源的气密扩张管道108，参照图8所述，气体源采用用于成形操作的气体。此外，还提供给暴露于罩子118外侧的基片130上的引出布线输送电力的探针单元。通过被静电夹持到托架123上的基片130进行运送。
[ST2-1]在利用运送滚筒114及其驱动系统115将托架123运送到成形操作台ST2之后，通过定位单元113进行定位和固定，与[ST1-1]中一样(图10-1)。
[ST2-2]接着，与在[ST1-2]中一样，由成形操作台ST2上的保持部件110保持的短连接管道103和107分别连接到罩子118一侧上的连接管道119和121(图10-2)。
[ST2-3]与在[ST1-3]中一样，开始排气(图10-3)。
[ST2-4]提供在罩子118一侧上的连接管道119和121中的开关阀门120和122被打开(图10-4)。
[ST2-5]当由基片130和罩子118形成的气密气氛被抽空到10-4Pa时，提供在成形操作台ST2一侧上的气体引入管道105中的开关阀门106被打开，并且开始向气密气氛中引入由2％氢(还原气体)和98％氮气构成并用作成形气体的混合气体(图10-5)。
[ST2-6]当由基片130和罩子118形成的气密气氛中的压力已经达到1000Pa时，成形操作台ST2的探针单元135下降并与引出布线接触，通过引出布线将预定峰值、脉冲宽度、和脉冲间隔的脉冲电压施加于基片130上的多个导电膜(图10-6)。此时，基片130由包含在托架中的加热装置加热。对基片130加热的目的是促进基片130上的多个导电膜的还原或内聚，或者使整个基片130的温度均匀。这样，成形操作主要在于给多个导电膜施加电压以在多个导电膜中形成间隙(裂缝)。
[ST2-7]预定时间周期之后，提供在成形操作台ST2上的气体引入管道105中的开关阀门106关闭，停止向气密气氛中引入成形气体，同时，停止由探针单元135施加电压(图10-7)。此外，探针单元135上升并脱离于引出布线。继续由成形操作台ST2上的真空泵101进行抽空。
[ST2-8]当由基片130和罩子118形成的气密气氛已经被抽空到10-4Pa时，提供在罩子118一侧上的连接管道121中的开关阀门122被关闭(图10-8)。继续由成形操作台ST2上的真空泵101进行抽空。
此后，与在[ST1-5]到[ST1-7]中一样，成形操作台ST2一侧上的短连接管道103和107脱离罩子118一侧上的连接管道119和121，之后，取消由定位单元113进行的托架123的定位/固定(图9-5到9-7)。
接着，托架123被输送到气体替换操作台ST3。气体替换操作台ST3备有与成形操作台ST2相同的机构，并且激活操作气体用于气体源。激活操作气体的例子包括含有其功函数比构成导电膜的材料的功函数低的材料的气体、碳气和碳化合物。通过被静电夹持到托架123上的基片130进行输送。
这里的气体替换操作是将激活操作中使用的气体(激活操作气体)预先引入到由基片130和罩子118形成的气密气氛中的处理。气体替换操作可以与在激活操作台ST4的激活操作同时进行。这样，这个操作台对于这个电子源制造设备不是必不可少的。
首先，托架123被输送到气体替换操作台ST3，并进行与上述[ST2-1]到[ST2-4]相同的处理(图10-1到图10-4)。
[ST3-5]因此，当由基片130和罩子118形成的气密气氛已经被抽空到10-5Pa时，提供在气体替换操作台ST3一侧上的气体引入管道105中的开关阀门106被打开，开始向气密气氛中引入用作激活操作气体的苄基氰(图11-1)。
[ST3-6]上述激活操作气体被引入到由基片130和罩子118形成的气密气氛中以达到1×10-3pa的分压，然后，提供在气体替换操作台ST3上的气体引入管道105中的开关阀门被106关闭。接着，提供在罩子118一侧上的连接管道119和121中的开关阀门120和122关闭(图11-2)。继续由气体替换操作台ST3一侧的真空泵101进行排气。
此后，与在[ST1-5]到[ST1-7]中一样，罩子118一侧的连接管道119和121脱离气体替换操作台ST3一侧的短连接管道103和107。之后，取消由定位单元113进行的托架123的定位/固定(图9-5到9-7)。
接着，托架123被运送到激活操作台ST4。激活操作台ST4备有与成形操作台ST2相同的机构，并且激活操作气体用于气体源。通过被静电夹持于托架123上的基片130进行运送。
对于现有技术的目前状态，激活操作花费的时间比上述每个操作台中的处理时间长。因此，从提高生产率方面看，希望提供多个激活操作台ST4，如图13中所示。
首先，托架123被运送到激活操作台ST4，并进行与上述[ST2-1]到[ST2-3]相同的处理(图10-1到10-3)。
[ST4-4]提供在激活操作台ST4一侧的气体引入管道105中的开关阀门106和提供在罩子118一侧的连接管道121中的打开/关闭阀门122打开，开始向由基片130和罩子118形成的气密气氛中引入激活操作气体(图12-1)。与在气体替换操作台中一样，苄基氰用作激活操作气体。
[ST4-5]提供在罩子118一侧的连接管道119中的开关阀门120被打开，由基片130和罩子118形成的气密气氛中的激活操作气体的分压保持在1×10- 3Pa(图12-2)。
[ST4-6]激活操作台ST4的探针单元135下降以与引出布线接触，并且预定峰值、脉冲宽度和脉冲间隔的脉冲电压通过引出布线被施加于基片130上的多个导电膜(图12-3)。此时，与上述成形操作一样，由包含在托架中的加热装置加热基片130。这里，进行激活操作的目的是为了在基片130上的多个导电膜上形成碳或碳化合物膜。
[ST4-7]预定时间周期之后，关闭提供在激活操作台ST4一侧的气体引入管道105中的开关阀门106，并停止向气密气氛中引入激活操作气体，同时，停止由探针单元135施加电压。此外，探针单元135上升并脱离引出布线(图12-4)。继续由激活操作台ST4一侧的真空泵101进行抽空。
[ST4-8]当由基片130和罩子118形成的气密气氛已经被抽空到10-6Pa时，提供在罩子118一侧的连接管道121中的开关阀门122被关闭(图12-5)。继续由激活操作台ST4一侧的真空泵101排气。
此后，与在[ST1-5]到[ST1-7]中一样，在激活操作台ST4一侧的短连接管道103和107脱离罩子118一侧的连接管道119和121，之后，取消由定位单元113进行的托架123的定位/固定(图9-5到图9-7)。
当没有气体替换操作台ST3时，激活操作台ST4中的每个机构的操作如下。
利用运送滚筒114及其驱动系统115将托架123从上述成形操作台ST2运送到激活操作台ST4，然后进行与[ST2-1]到[ST2-4]的处理(图10-1到图10-4)。
[ST4-5]当由基片130和罩子118形成的气密气氛已经被抽空到10-5Pa时，打开提供在激活操作台ST4一侧的气体引入管道105中的开关阀门106，并开始将用作操作气体的苄基氰引入到气密气氛中(图10-5)。
[ST4-6]由基片130和罩子118形成的气密气氛中的苄基氰的分压已经达到1×10-3Pa时，激活操作台ST4的探针单元135下降，并与引出布线接触，以便将预定峰值、脉冲宽度和脉冲间隔的脉冲电压通过引出布线施加于基片130上的多个导电膜(图10-6)。
[ST4-7]预定时间周期之后，关闭提供在激活操作台ST4一侧的气体引入管道105中的开关阀门106，并停止向气密气氛中引入激活操作气体，同时，停止由探针单元135施加电压。此外，探针单元135上升并脱离引出布线(图10-7)。继续由激活操作台ST4一侧的真空泵101进行排气。
[ST4-8]当由基片130和罩子118形成的气密气氛已经被抽空到10-6Pa时，关闭提供在罩子118一侧的连接管道121中的开关阀门122(图10-8)。继续由激活操作台ST4一侧的真空泵101排气。
此后，与在[ST1-5]到[ST1-7]中一样，在激活操作台ST4一侧的短连接管道103和107脱离罩子118一侧的连接管道119和121，之后，取消由定位单元113进行的托架123的定位/固定(图9-5到图9-7)。
已经经过上述电子源制造设备的操作台之后，从该设备卸下托架123，通过去掉的罩子118，消除了静电夹持。此后，在基片130上进行关于其上设置荧光体和金属背底的基片的定位，并在将其安装到其内部具有约10-6Pa的真空度的显示面板中之前，进行密封键合。此外，在该显示面板上安装驱动电路等，由此制造显示器件。
根据上述实施例，需要特别长时间的步骤被分成多个步骤，并且提供在其中执行这些步骤的多个操作台；通过保持预定气密气氛而移动基片，可以有效地处理大量基片。
特别是，当需要在预定气氛中处理基片时，需要长时间的步骤，如排气和气体引入，用于形成气氛。在这种情况下，证实了本实施方案更有效。
根据本发明，可以提供有利于实现制造成本降低及允许减小尺寸和简化操作的电子源制造设备。
此外，根据本发明，可以提供有利于提高制造速度和适合于大批量生产的电子源制造设备。
另外，根据本发明，可以提供能制造电子发射特性优异的电子源的电子源制造设备。
另外，根据本发明，可以提供图像质量优异的图像形成设备。
此外，根据本发明，可以提供有助于提高生产速度和在基片处理操作如需要气密气氛的膜形成中适合大批量生产的基片处理方法和膜形成方法。

Claims (33)

1、一种用于在基片上进行预定处理的基片处理方法，该方法包括以下步骤：
在气密气氛中放置待处理基片的表面；
对所述气密气氛排气；和
在基片上进行预定处理，
其中在将被抽空气密气氛从用于排气的操作台移动到不同操作台之后，进行所述处理步骤。
2、根据权利要求1的基片处理方法，其中所述排气步骤包括用于减小气密气氛的压力的减压步骤。
3、根据权利要求2的基片处理方法，其中所述处理步骤包括用于将气体引入已经被减压的气密气氛中的气体引入步骤。
4、根据权利要求1的基片处理方法，其中所述排气步骤包括用于替换气密气氛中的气体的步骤。
5、根据权利要求1的基片处理方法，其中所述预定处理包括在所述基片上的形成膜。
6、根据权利要求1的基片处理方法，其中所述预定处理包括放置在所述基片上的导体的赋能。
7、根据权利要求1的基片处理方法，其中所述预定处理包括放置在所述基片上的导体的还原。
8、根据权利要求1的基片处理方法，其中其中所述预定处理包括加热所述基片。
9、根据权利要求1-8中任一项的基片处理方法，其中所述气密气氛是由所述基片和放置在基片上的容器形成的。
10、一种用于在基片上形成膜的膜形成方法，包括以下步骤：
在气密气氛中放置其上要形成膜的基片的表面；
对所述气密气氛排气；和
向被抽空气密气氛中引入膜形成气体，
其中，在将被抽空气密气氛从用于排气的操作台移动到不同操作台之后，进行所述气体引入步骤。
11、根据权利要求10的膜形成方法，其中在所述不同操作台中进行所述气体引入步骤和用于对放置在基片上的导体赋能的步骤。
12、根据权利要求10的膜形成方法，其中在所述不同操作台中进行所述气体引入步骤和用于还原放置在基片上的导体的步骤。
13、根据权利要求10的膜形成方法，其中在不同的操作台中进行所述气体引入步骤和用于加热所述基片的步骤。
14、根据权利要求10的膜形成方法，其中排气步骤包括用于减小所述气密气氛的压力的减压步骤。
15、根据权利要求10-14中任一项的膜形成方法，其中所述气密气氛是由所述基片和放置在基片上的容器形成的。
16、一种电子源制造方法，包括如下步骤：
在气密气氛中放置基片表面；
对该气密气氛排气；和
进行给放置在被抽空气密气氛中的基片表面上的部件赋予电子发射功能的处理，
其中将被抽空气密气氛从进行所述排气步骤的操作台移动到不同操作台之后，进行所述处理步骤。
17、根据权利要求16的电子源制造方法，其中所述排气步骤包括用于减小所述气密气氛的压力的减压步骤。
18、根据权利要求17的电子源制造方法，其中所述处理步骤包括用于将还原所述部件的气体引入到减压气密气氛中的气体引入步骤。
19、根据权利要求17的电子源制造方法，其中所述处理步骤包括用于将氢气引入到减压气密气氛中的气体引入步骤。
20、根据权利要求17的电子源制造方法，其中所述处理步骤包括用于将含有功函数比形成所述部件的材料的功函数低的材料的气体引入到减压气密气氛中的气体引入步骤。
21、根据权利要求17的电子源制造方法，其中所述处理步骤包括用于将碳气体或碳化合物气体引入到减压气密气氛中的气体引入步骤。
22、根据权利要求16-21中任一项的电子源制造方法，其中所述处理步骤包括所述部件的赋能。
23、根据权利要求16-21中任一项的电子源制造方法，其中所述处理步骤包括加热所述部件。
24、根据权利要求16-21中任一项的电子源制造方法，其中所述排气步骤包括替换所述气密气氛中的气体的步骤。
25、根据权利要求16-21中任一项的电子源制造方法，其中所述气密气氛是由所述基片和放置在基片上的容器形成的。
26、一种电子源制造设备，包括：
其上要放置基片的支撑部件，该基片上已经放置了具有形成在其中的电子发射区的体；
覆盖所述导体的容器；和
运送装置，用于运送通过在所述支承部件和所述容器之间放置所述基片形成的气密密封容器单元，以便在所述容器中保持所希望的气氛。
27、根据权利要求26的电子源制造设备，还包括用于给所述导体施加用于形成电子发射区的电压的电压施加装置。
28、根据权利要求27的电子源制造设备，其中电压施加装置设置在支撑部件上。
29、根据权利要求26的电子源制造设备，其中所述容器具有气体入口和排气口以及用于密封气体入口和排气口的装置。
30、根据权利要求26的电子源制造设备，还包括多个操作台，所述气密密封容器单元穿过该多个操作台运送，并且在所述多个操作台中进行用于制造电子源的步骤。
31、根据权利要求30的电子源制造设备，还包括用于给所述导体施加用于形成电子发射区的电压的电压施加装置，其中所述电压施加装置被放置在所述多个操作台的至少一个中。
32、根据权利要求30的电子源制造设备，其中所述容器具有气体入口和排气口以及用于密封气体入口和排气口的装置，其中所述多个操作台的至少一个具有相对于所述容器的气体入口和气体排气口可拆卸的气体引入装置或排放装置。
33、根据权利要求26-32中任一项的电子源制造设备，其中所述支承部件具有用于将所述基片固定到支撑部件上的夹持机构。
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