CN1405828A - 电压施加装置、电子源制造装置与制造方法 - Google Patents

Abstract

提供了小型化、操作简化、高速度和高生产性的改进探头寿命与导通性能，不使基板破损等具有优越电子发射特性的电子源制造装置与制造方法、及施加电压装置。作为对于与设于基板110上的导电体相连接且形成于此基板上的电极配线能施加电压的器件，具有支架120与探头611等，并具备有对于上述电极配线的位置变化来随动对合探头611位置的对位装置。此对位装置能根据支架120的热膨胀使上述探头611的位置随动对合于上述电极配线。

Description

电压施加装置、电子源制造装置与制造方法

技术领域

本发明涉及适用于电子源制造装置等的电压施加装置、电子源制造装置与电子源制造方法。

背景技术

迄今，作为电子发射元件已知大致分为热电子发射元件与冷阴极电子发射元件两种。冷阴极电子发射元件又有电场发射型、金属/绝缘层/金属型以及表面传导型电子发射元件等。

表面传导型电子发射元件是在基板上形成的小面积薄膜中，通过流过与膜面平行的电流来利用所产生的电子发射现象，其基本结构与制造方法等例如已公开于特开平7-2352255号与8-171849号公报等之中。

表面传导型电子发射元件的特征是由在基板上有相向的一对元件电极和与这对元件电极连接并在其一部分上具有电子发射部的导电膜所组成。在此导电膜的一部分之上形成裂纹。

在上述裂纹的端部中形成有以碳或碳化合物两者至少一方为主要成分的淀积膜。

将这种电子发射元件于基片上配置多个，通过将此各电子发射元件以配线连接，可以形成具有多个表面传导性电子发射元件的电子源。

若将上述电子源与荧光体相组合，则可形成成像装置的显示板。

下面说明这种电子源板的制造。

第一种制造方法中，首先于基板上形成由导电膜以及与该导电膜连接的一对元件电极组成的多个元件，再由配线连接这多个元件而形成电子源基板。其次将制得的整个电子源基板置于真空室内，在将此真空室内排气后，通过外部端子对上述各元件施加电压而进行使各元件的导电膜中形成裂纹的“成形工序”。进而将含有机物的气体导入该真空室内，在有机物存在的气氛下再经外部端子对上述各元件施加电压，进行在该裂纹附近存储淀积碳或碳化合物的“活化工序”。

第二种制造方法中，首先于基板上形成由导电膜以及与该导电膜连接的一对元件电极组成的多个元件，再由配线连接这多个元件而组成电子源基板。然后将制得的电子源基板与设置有荧光体的基板夹持支承架结合，制成成像装置的板件。再通过此板件的排气管使板件内排气，通过板件的外部端子给上述各元件施加电压而进行于各元件的导电膜上形成裂纹的“成形工序”。此外还通过上述排气管将含有有机物的气体导入该板件内，在有机物存在的气氛下再通过外部端子施加电压，进行于该裂纹附近淀积碳或碳化合物的“活化工序”。

虽然有了上述的制造方法，但第一种制造方法特别是在电子源基板增大时就必须要有更大型的真空室和与高真空相应的排气装置；而第二种制造方法中，为了从成像装置的板件内空间排气以及将含有有机物的气体导入该板件内空间，则要耗费很长的时间。

不论是上述哪种方法，在使有关探头接触前述基板亦即施行电气处理等时，由于电流的通过会产生热，将导致基板胀缩改变电极配线于基板上的位置而与探头连接部之间产生错动，有时会使基板开裂或破损以及使探头损伤等。这类情形特别多发生于上述“活化工序”中。在活化工序的初期，于“成形工序”形成的间隙内还未淀积有碳膜时，流过上述这对元件电极间的电流少。但是，随着碳膜的淀积(进行活化)，这对元件电极间流过的电流便增大。图13概示了活化之际流过一对元件电极间的电流(元件电流If)相对于时间的变化。随着这种元件电流的随时间的变化，基板表面上产生的焦耳热变化并上升，使得前述问题在“活化工序”中比在“成形工序”中更其显著。

发明内容

为此，本发明的目的在于提供能小型化和使操作简化，且可以减少基板的开裂与破损造成的缺陷，而能提高电压施加器件的耐用性与导通性能的电压施加装置以及电子源制造装置。

本发明另一目的在于提供能提高制造速度而适合于大规模生产的电子源的制造装置与制造方法。

本发明又一目的在于提供能制成电子发射特性优越的电子源的电子源的制造装置与制造方法。

为了实现上述目的，本发明的特征在于，在具有能对与基板上所设的导电体连接且于基板上形成的电极配线施加电压的电压施加器件的电压施加装置中，配置了可相对于上述电极配线的位置变化而随动对合此电压施加器件位置的位置对合装置，通过对上述电极配线施加电压而对与此电极配线连接设置的电子源进行处理等，可以用于电极配线与上述电子源的断线、短路与电阻值测定的装置等中。

本发明的电压施加装置(apparatus)的上述位置对合装置最好能通过此电压施加器件的热膨胀而随动对合上述电压施加器件(means)的位置。

本发明的电压施加装置最好于上述电压施加器件中配备有冷却与加热机构。

本发明的电压施加装置的前述电压施加器件也可具有由各自分离的供电装置保持单元、具有加热装置的单元以及具有冷却装置的单元组合成的结构。

本发明的电压施加装置中前述电压施加器件的热膨胀系数与所述基板的热膨胀系数差最好在1×10^-5以下。

本发明的电子源的制造装置的特征在于包括：支承形成了导电体的基板的支承体、具有气体的导入口与排气口且覆盖上述基板面一部分区域的容器、与上述气体导入口连接将气体导入上述容器内的装置、与上述气体的排气口连接而对上述容器内进行排气的装置、对上述导电体施加电压的装置。

本发明的电子源的制造装置也可在其中具备有能相对于上述电极配线位置的变化，可与前述电压施加器件的位置随动对合的结构。

本发明的电子源的制造装置也可使其中具备有通过电压施加器件的热膨胀而与电压施加器件的位置随动对合的结构。

本发明的电子源的制造装置也可使其中具备有与前述电压施加器件各自分离的供电装置保持单元、具有加热装置的单元以及具有冷却器件的单元组合而成的结构。

此外，本发明的电子源的制造装置也可使其中具备有令上述电压施加器件的热膨胀系数与上述基板的热膨胀系数之差在7×10^-6之下的结构。

下面更详细地说明本发明。

本发明的具体的制造装置首先具备有用于支承事先形成为导电体的基板的支承体和覆盖于由该支承体支承的该基板的容器。此容器覆盖该基板表面一部分的区域，由此，在与该基板上的导电体连接而形成于该基板上的配线的一部分露出到该容器外的状态下，能在该基板上形成气密空间。此外，该容器中设有气体导入口与气体排气口，在此导入口与排气口中分别连接有用于将气体导入该容器内的装置和用于将气体排出的装置。据此可在该容器内设定所希望的气氛。再有，上述预先形成有导电体的基板是施加电气处理于该导电体上形成了电子发射部而成为电子源的基板。因此，本发明的制造装置还可以具备有用于施加电气处理的器件装置，例如给该导电体施加电压的器件装置。

以上的制造装置通过使其具备上述任一种电压施加装置，除能实现小型化，简化在上述电气处理中与电源电连等的操作外，还能增大对上述容器大小与形状等的设计自由度以及可于短时间内进行气体相对于容器内外的导入与排出。

本发明的电子源的制造方法中，首先将预先形成有导电体和与该导电体连接的配线的基板设置于支承体上，除去上述配线的一部分外以容器覆盖上述基板上的导电体。这样，在形成于该基板上的配线的一部分露出于该容器外的状态下，前述导电体被配置于该基板上形成的气密空间内。其次使上述容器内具有所希望的气氛，通过露出到此容器外一部分的配线对上述导电体施行电气处理，例如对上述导电体施加电压。这里，上述所希望的气氛例如是减压气氛或存在有特定气体的气氛，而上述的电气处理是于上述导电体中形成电子发射部而成为电子源的处理。此外，上述电气处理也有在不同气氛下进行多次处理的情形。例如除去上述配线的一部分外以容器覆盖上述基板上的导电体，首先使上述容器内为第一气氛进行前述电气处理的工序，其次使上述容器内为第二气氛来进行上述电气处理的工序，由此制成在上述导电体上形成了良好的电子发射部的电子源。在此，上述第一与第二气氛最好如以后所述，使第一气氛为减压气氛而第二气氛为存在碳化合物等特定气体的气氛。

在以上制造方法中，通过采用具有上述那种电压施加装置的电子源制造装置，就能在上述电气处理中容易地进行与电源的电连。此外由于能增加设计上述容器大小与形状等的自由度，就能于短时间内进行向容器内导入气体和将气体排出到容器之外，除能提高制造速度外，还改进了制成的电子源的电子放射特性的再现性，特别是具有多个电子发射部的电子源中电子发射特性的均匀性。

附图说明

图1是示明本发明第一实施形式的电子源的制造装置结构的剖面图与配管等的连接图。

图2是将图1与图3中电子源基板的周边部分破开其一部分而示明的透视图。

图3是示明本发明第二实施形式的电子源制造装置结构的剖面图以及配管等的连接图。

图4是示明本发明实施形式的电压施加装置结构的剖面图。

图5是图4中基板的平面图。

图6是示明本发明另一实施形式的电子源的制造装置结构的剖面图以及配管等的连接图。

图7是图6中电压施加装置结构的主要部分放大的透视图。

图8是本发明实施例的成像装置结构一部分予以破开的透视图。

图9是示明本发明实施例的电子发射元件结构的平面图。

图10是示明本发明实施例的电子发射元件结构图9中10-10的剖面图。

图11是示明本发明实施例的电子源例子的平面图。

图12是示明本发明实施例的电子源制造方法说明用的平面图。

图13示意地说明活化处理时元件中电流相对于时间的变化。

具体实施方式

下面说明本发明的最佳实施形式。

图1、2与3示明本发明实施形式的电子源的制造装置，图1为第一实施形式的制造装置的剖面图与配管等的连接图，图2为示明图1与图3中电子源基板周边部分的透视图。图3为第二实施形式的制造装置的剖面图与配管等的连接图。

在图1、2与3中，6是成为电子发射元件的导电体，7为x方向配线，8为y方向配线，10为电子源基板，11为支承电子源基板10的支承体，12为真空容器，13为到真空容器12内的气体导入口，16为排气口，18为支承体11与真空容器12之间设置的密封件，19为设于真空容器内的扩散板，20为设于支承体11中的加热器，21为加入容器中的氢或有机物气体，22为加入容器中的载体气体，23为除去水分用的过滤器，24为气体流量控制装置，25a～25f为阀，26为真空泵，27为真空计，28为配管，30为引出配线，32(32a，32b)为电源与电流控制系统组成的驱动机构，31(31a，31b)为电子源基板10的引出配线30与驱动机构32连接用的配线，33为扩散板1 9的孔口部，41为热传导部件，46为升降轴，47为用于升降支承体11的升降驱动装置，48为用于控制支承体11升降的升降控制装置。

支承体11用来将电子源基板10保持并固定于所定位置，具有由真空夹持机构、静电夹持机构或固定夹具将电子源基板10固定的机构。支承体11在内部设有加热器20，可按需要经热传导部件41加热电子源基板10。

热传导部件41设于支承体11，为使其不干扰保持固定电子源基板10的机构，可夹设于支承体11与电子源基板10之间或嵌埋于支承体11之内。

热传导部件41能吸收电子源基板10的翘曲与弯曲，能将电子源基板10的电气处理工序中产生的热可靠地传送给支承体11而放热，能防止电子源基板10的开裂与破损的发生而可有助于提高合格率。

此外，上述电子源制造装置通过在电气处理工序中快速地发热和可靠地放热，而有助于减少因温度分布致导入气体的浓度分布降低和减少因基板的热分布影响到电子发射元件的不均匀性，由此能进行均匀性优越的电子源的制造。

热传导部件41可以采用硅酮润滑脂、硅油凝胶状物质等粘液状物质形成。粘液状物质的热传导部件41有时会有沿支承体11移动的弊病，为使支承体11在粘液状物质所定的位置与区域即至少是在形成电子源基板10的导电体6的区域下滞留，可与此区域相配合，设置滞留机构。例如可将粘液状物质放入O形环或耐热性袋内，构成为密闭的热传导部件。

设置O形环(密封圈)等使粘液状物质滞留时，为了避免在电子源基板10与支承体11之间有空气层不能可靠地接触，可采用在热传导部件41中设置空气抽出孔，于电子源基板10设置后将粘液状物质注入电子源基板10与支承体11之间的方法。

图3为本发明第二实施形式的制造装置的示意性剖面图。此制造装置为使粘液状物质滞留于所定区域，配备有O形环和与粘液状物质导入口连通的导入管45。

上述情形下的粘液状物质当夹持于支承体11与电子源基板10之间，且进行温度控制并附设有循环机构时，可以取代加热器20而成为电子源基板10的加热或冷却装置。此外可以设置能相对于目的温度进行调温的例如循环型温度调节装置与液状媒体等组成的机构。

热传导部件41也可以是弹性部件，而弹性部件的材料则可以采用特氟隆树脂等的合成树脂材料、硅橡胶等橡胶材料、氧化铝等陶瓷材料、铜或铝的金属材料等构成。这类材料可以以片状或分割成的片状形式使用。或者，也可取圆柱状、多面体状等柱状形式，沿与电子源基板10配线相合的x方向或y方向延伸的线状、圆锥状等突起，球体或椭球体等球状体或是于球状体表面形成突起状的球状体等，而设置于支承体11之上。

真空容器12是玻璃或不锈钢制容器，最好采用放出气体少的材料构成。真空容器12相对电子源基板10定位地设置，除电子源基板10引出的配线部外，覆盖位形成导电体6的区域，且构造成至少能耐从1.33×10^-1Pa(1×10^-3Torr)到大气压的压力范围。

密封件18用于保持电子源基板10和真空容器12的气密性，可以采用密封圈或橡胶质的密封件等。

有机物气体21可以采用后述的电子发射元件活化用的有机物质，或可把氮、氦、氩等稀释的混合气体用作这种有机物质。此外，在进行后述的成形通电处理中，也可将用于在导电膜中促进裂纹形成的气体如具有还原性的氢气等引入真空容器12内。这样，在其他工序中拟导入气体时，若采用导入配管、阀25e将真空容器12连接到配管28上之时，也可应用这种气体导入系统。

作为上述电子发射元件活化用的有机物质例如有链烷、链烯、链炔的脂肪族烃类，芳香族烃类、醇类、醛类、酮类、胺类、腈类、和苯酚、香芹酮、磺酸等有机酸类。更具体地说，可以使用甲烷、乙烷、丙烷等的以C_nH_2n+2表示的饱和烃，乙烯、丙烯等的以C_nH_2n等组成代表示的不饱和烃，苯，甲苯，甲醇，乙醇，乙醛，丙酮，甲基乙基甲酮，甲胺，乙胺，酚，苯基腈，乙腈等。

有机物质气体21对于在常温时为气体的有机物质可以原样地使用，而对于在常温下为液体或固体的情形，则可以使之在容器内蒸发或升华后使用或也可以使之与稀释气体混合等方法使用。载体气体22可采用氮、氩或氦等惰性气体。

有机物质气体21与载体气体22按一定比例混合导入真空容器12内。两者的流量与混合比由气体流量控制装置24控制。气体流量控制装置24由质量流量控制器与电磁阀等构成。上述混合气体必要时可由设于配管28周围未图示的加热器加热到适当温度后，通过导入口15导入真空容器12内。混合气体所加热的温度最好与电子源基板10的温度相同。

在配管28的支管的中途设有除去水分的过滤器23以更好地除去导入气体中的水分。此除去水分的过滤器23可以采用硅胶、分子筛、氢氧化镁等吸湿材料构成。

导入真空容器12中的混合气体通过排气口16由真空泵26于一定的排气速度下排气，真空容器12内混合气体的压力保持一定。本实施形式可用的真空泵26是干燥泵、隔膜泵、涡旋泵等低真空泵，最好采用无油泵。

在本实施形式中，根据活化用有机物质的种类，上述混合气体的压力设定在使构成混合气体的气体分子的平均自由行程λ与真空容器内侧尺寸相比充分小程度的压力之上，这有利于活化工序的时间缩短和提高均匀性。这是所谓粘性流范围，压力从数百Pa(数个Torr)到大气压。

在真空容器12的气体导入口15与电子源基板10之间最好设置扩散板19，用于控制混合气体的流量而给电子源基板10的整个面上均匀地供给有机物，以提高电子发射元件的均匀性。

电子源基板10的引出配线30在真空容器12的外部，用TAB配线或图4所示的探头611等与配线31连接，连接到驱动机构32上。

本实施形式与后述实施形式相同，但由于真空容器12可只覆盖电子源基板10上的导电体6，能使装置小型化。此外由于电子源基板10的配线部在真空容器12之外，故易与电子源基板10为用于进行电气处理的电源装置(驱动机构32)电连。

按以上所述，本实施形式的制造装置在使含有机物质的混合气体流过真空容器12内的状态下，应用驱动机构32通过配线31对成为基板10上各电子发射元件的导电体6施加脉冲电压，就能进行电子发射元件6的活化。

有关采用上述制造装置制造电子源的方法的具体例子由下述

实施例详述。

通过将上述电子源与成像部件组合，可以形成图8所示的成像装置的。图8概示此成像装置68，其中6为电子发射元件，61为固定电子源基板10的后板，62为支承框。66为玻璃基板63、金属背衬64与荧光体组成的面板，67为高压端子，68为成像装置。

成像装置68通过x方向的容器外端子Dx₁～Dx_m与y方向的容器外端子Dy₁～Dy_n，由未图示的信号发生器将扫描信号与调制信号分别施加到各电子发射元件6，发射出电子，通过高压端子67对金属背衬64或图中未示出的透明电极施加5KV的高压，使电子束加速，碰撞激励荧光体65发光而显示图像。

有时也以电子源基板10本身兼用作后板，取一片基板结构的形式。再有，扫描信号配线例如是在与容器外端子Dx₁等接近的电子发射元件6和远离的电子发射元件6之间对施加电压下降无影响的元件数时，如图8所示的单侧扫描配线也是无妨碍的，但当元件数多时，则可采用加大配线宽度或增大配线厚度或是采用从两侧施加电压的方法等。

本发明以上所述的实施形式具体涉及到电压施加装置(探头及其支架等)的部分。特别是本实施形式则用于解决下述问题：当前述探头与上述基板接触时亦即施行电气处理时，由于流过的电流产生了热使基板10胀缩而改变基板10上电极配线的位置变化，致与探头连接部之间发生错动，有时会引起基板开裂或破损以及探头的损伤；或有时使探头的前端不与电极配线接触。

为此，本实施形式的特征是具有相对于上述电极配线的位置变化，能对前述电压施加装置的位置随动对合的结构。

本实施形式的特征还在于能通过电压施加装置(器件)的热膨胀随动对合前述电压施加装置的位置。

本实施形式的特征还在于前述电压施加装置中设有冷却与加热机构。

本实施形式的特征还在于前述电压施加装置具有由分别分离的保持供电装置的单元、具有加热装置的单元以及具有冷却装置的单元组成的结构。

本实施形式的特征还在于前述电压施加装置的热膨胀系数与前述基板的热膨胀系数的差在1×10^-5之下。

本实施形式不会有因基板开裂与破损导致的不良结果，能有效地提高探头的耐用性与导通性能。

下面以具体的实施例详细说明本发明，但本发明不局限于这些实施例，在为达到本发明目的的范围内，可包括有各个部件的置换与设计的变更。

实施例1

本实施例是对基板上所设的电极配线的导电体施加电压的电压施加装置例如测定断线、短路与电阻值的例。图4用于说明本发明的电压施加装置的实施形式，图5示明测定对象的基板。

图4与5中，110为基板，111为设于基板上的电极配线，611为与电极配线111接触而施加电压的探头，120为设有探头611与加热和冷却机构的电压施加装置的支架，121为对电压施加装置的支架120进行控温的温度控制装置，122为连接温度控制装置121与电压施加装置的支架120的电缆，125为支承基板110的支承体，126为具有电源与电流控制系统用于测定断线、短路或电阻值的驱动机构，127为连接探头611与驱动机构126的电缆。

基板110由钠钙玻璃制成，热膨胀系数为7.5×10^-6/℃。设有探头611、加热与冷却机构的电压施加装置的支架120为不锈钢制的，热膨胀系数为16×10^-6/℃。

电极配线111由网印法印刷上Ag膏，通过加热烧固形成。形成此电极配线111后即制成基板110。

制得的基板110固定于图4所示的电压施加装置的支承体125上。然后使探头611接触电极配线111，经电缆127用驱动机构126施加电压。此时由于电流流过发生的热使基板110因热膨胀，为此用温度控制装置121调节电压施加装置支架120的温度，改变支架120的温度，使基板110因热膨胀导致的位置变化与探头611的位置变化量相同，探头611的位置随动地对合基板110的所定位置。此时，基板110侧的温度与保持探头611的支架120的温度控制成相同。

这样，引出配线30与探头连接部之间不产生错动，不会引起基板110的开裂与破损，不会导致探头611损伤，也不会有探头611的前端不与电极配线111接触的情形，从而能提高探头611的寿命而且可以实现断线或短路与电阻值的良好测定。

实施例2

实施例2是采用不用静电夹持下本发明实施形式的制造装置的，图8与图11所示的具有多个图9与图10所示表面传导型电子发射元件的电子源制造例。在图8～11中，6为电子发射元件，10为电子源基板，2与3为元件电极，4为导电膜，29为碳膜，5为碳膜29的间隙即电子发射部，G为导电膜4的间隙，30为引出配线。

图6与7用于说明本发明的制造装置的实施形式，图6是示明此装置整体的剖面图，图7是图6一部分的放大透视图。10为电子源基板，11为支承体，12为真空容器，15为气体导入口，16为排气口，18为密封件，19为扩散板，20为加入器，21为加入容器中的氢或有机物质气体，22为加入容器中的载体气体，22为除去水分的过滤器，24为气体流量控制装置，25a～25f为阀，26为真空泵，27为真空计，28为配管，30为引出配线，32(32a，32b)为电源与电流控制系统组成的驱动机构，33为扩散板19的孔口部，41为热传导部件，601(601a，601b)为与电子源基板10的引出配线30接触而施加电压的探头，31(31a，31b)为用于连接探头601(601a，601b)与驱动机构32(32a，32b)的电缆。

104(104a，104b)为保持与电子源基板10的取出配线30接触而施加电压的单元601的单元，105(105a，105b)是具有加热器103(103a，103b)的单元，106(106a，106b)是具有冷却器的单元，108(108a，108b)、107(107a，107b)与101(101a，101b)是连接温度控制器102(102a，102b)与探头105以及单元106的电缆。

电子源基板10为钠钙玻璃所制，热膨胀系数为7.5×10^-6/℃。保持与电子源基板10引出配线30接触施加电压的单元601的单元104、具有加热器103(103a，103b)的单元105以及具有冷却管109(109a，109b)的单元106，这三者的材料是金属基质复合材料(HETA1 MATRIX COMPOSITES，セランクス(株)社制，牌号PS170)，其热膨胀系数为6.2×10^-6/℃。

图9～12所示的元件电极2与3是于玻璃基板上由胶印法印刷上Pt膏，加热烧成形成。而图11与12所示的x方向配线7(240条)与y方向配线(720条)是由网印法印刷上银膏，经加热烧成形成，x方向配线7与y方向配线8的交错部的绝缘层9是由网印法印刷上绝缘性膏经加热烧成形成。

然后于元件电极2、3之间用气泡喷射方式的喷射装置滴下钯的络化物，加热形成氧化钯组成的图12所示的导电膜4。按以上所述，由一对元件电极2、3与导电膜4组成的导电体6，制成了按x方向配线7与y方向配线8作矩阵配线的电子源基板10。

制得的电子源基板10固定于图2所示的电子源制造装置的支承体11上，在支承体11与电子源基板10之间夹设热传导部件41。

然后经由硅橡胶制的密封件18，将不锈钢制的真空容器12在让引出配线30外露到真空容器12之外的方式下，如图2所示设置到电子源基板10上。

打开排气口16侧的阀25f，用真空泵26(在此为涡旋泵)将真空容器12内排气到约1.33×10^-1Pa(1×10^-3torr)后，为了除去排气装置的配管与附着到电子源基板10上有影响的水分，采用图中未示明的配管用加热器和电子源基板10用的加热器20加热，保持数小时后徐冷至室温。

当基板10的温度返回到室温后，以图6与7所示的探头601接触图2所示电子源基板10的引出配线，经电缆31应用驱动机构32，通过x方向配线7与y方向配线8对各电子发射元件6的元件电极2、3之间施加电压，对导电膜4作成形处理，将图10所示的间隙G形成导电性膜4时。因成形处理中流过的电流产生的热使电子源基板10的热膨胀，采用具有加热器103的单元105与冷却管109的单元106控制加热冷却，便保持与电子源基板10的取出配线30接触而施加电压的单元601的单元104改变其温度，让单元601的位置变化与基板10因热膨胀收缩导致的位置变化量相同，进行随动对合。

此时的温度变化控制成，使电子源基板10一方的与保持通过接触电子源基板10引出配线30而施加电压的单元601的单元104一方的相同。

这样就能在引出配线30与探头连接部之间不产生错动，不引起基板10的开裂与破损，不损伤探头601，或者不会有探头601的前端不与电极配线接触的情形，从而能提高单元601的耐用性，减少导通不良而提高产品合格率，而且能实施良好的成形处理。

继用同一装置进行了活化处理。打开气体供给用阀25a～25d以及气体导入口15侧的阀25e，将有机物质气体21与载体气体22的混合气体导入真空容器12内。有机物质气体21采用乙烯与氮的混合气体，载体气体22用氮气。一面观察排气口16侧的真空计27的压力一面调节阀25f的开度，使真空容器12内的压力成为133×10²Pa(100Torr)。

有机物质气体21导入后，通过x方向配线7与y方向配线8对各电子发射元件6的电极2，3之间施加电压，进行活化处理。活化处理时是将y方向配线8的全部与x方向配线7的非选择列共同连接到Gnd(接地电位)，对每一列顺次加脉冲电压的方法进行。通过重复上述方法，对x方向所有的列进行了活化处理，对于因活化处理流过的电流所发生的热导致电子源基板10的热膨胀，则与上述成形时相同，将探头601移动与电子源基板10延伸量相同的距离，便引出配线30与探头连接部之间不产生错动，而能不发生基板10的开裂与破损与损伤探头601，也不会出现探头前端不与电极配线接触的情形，这样就改进了探头601的寿命、减少了导通不良和提高了产品的合格率。

对活化处理结束时的元件电流If(电子发射元件的元件电极同流过的电流)相对于各x方向的配线7进行了测定，通过与元件电流If值进行比较，各个配线的偏差少，确认此活化处理为良好的。

在结束了上述活化处理的电子发射元件6中，如图9与10所示，形成了以间隙5分隔的碳膜29。

在上述活化处理中采用了图中未示明的带差动排气装置的质谱测定装置，进行了排气口16侧的气体分析，于导入上述混合气体的同时，氮与乙烯的质量数28以及乙烯的片断的质量数26瞬间地增加而饱和，两者的值在活化处理中为常值。

将与实施例1相同的如图12所示的电子源基板10固定于图8概示的成像装置68的后板61之上后，于电子源基板10的5mm上方通过支承框62与图中未示的排气管和吸气剂设置了面板66，用熟料玻璃于氩气氛中进行密封，与进行制成图8所示的成像装置68形式的上述成形处理工序和活化处理工序的情形相比，本实施例可以缩短制造工序所需的时间，提高电子源的各电子发射元件6特性的均匀性。

此外，当基板尺寸大时基板10易导致翘曲使合格率降低同时造成特性波动，但通过实施例1设置热传导部件41，就可提高产品合格率和减少特性的波动。

根据本发明，能提供小型化和操作简易化的电压施加装置与电子源制造装置。

根据本发明，还能提供制造速度高，适合大规模生产的电子源的制造装置与制造方法。

根据本发明，还可以提供能制造电子发射特性优越的电子源的制造装置与制造方法。

根据本发明，也可以提供像质优越的成像装置。

此外，根据本发明，可以有效地消除基板开裂与破损的缺陷，提高探头的寿命，改进导通性能，而得以提供减少电子源制造工序中的缺陷的电压施加装置与电子源制造装置。

Claims (7)

1.一种电压施加装置，此装置包括有电压施加器件，能对与基板上所设导电体连接且形成在此基板上的电极配线施加电压，其特征在于包括：相对于所述电极配线的位置变化，能对上述电压施加器件的位置进行随动对位的对位装置。

2.根据权利要求1所述的电压施加装置，其特征在于，所述对位装置是通过上述电压施加器件的热膨胀来随动对合此电压施加器件的位置。

3.根据权利要求1所述的电压施加装置，其特征在于，所述电压施加器件中设有冷却与加热机构。

4.根据权利要求1所述的电压施加装置，其特征在于，所述电压施加器件是由各自分离的、保持供电装置的单元、具有加热装置的单元以及具有冷却装置的单元组合构成。

5.根据权利要求1所述的电压施加装置，其特征在于，所述电压施加器件的热膨胀系数与上述基板的热膨胀系数的差在2×10^-5以下。

6.一种电子源制造装置，其特征在于，它是在以上述基板为电子源基板，以设于此电子源基板上的导电体为电压施加对象，包括含有气体导入口与气体排气口且具有覆盖此电子源基板一部分区域的容器，该电子源的制造装置包括有权利要求1～5中任一项所述的电压施加装置。

7.一种电子源制造方法，其特征在于，此方法采用了权利要求6所述的电子源的制造装置。

Images