JP2003086086A - 電子源の製造装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板上に形成された素子への印加電圧の安定
性の向上を図り、小型化と操作性の簡易化を可能にし、
製造スピードが向上し量産性に適し、電子放出特性の優
れた電子源を製造する。 【解決手段】 導電体の形成された基板１０を支持する
支持体１１と、該基板１０の一部を覆う真空容器１２
と、前記導電体に電圧を印加する手段とを備え、支持体
１１の温度を検出する手段と、支持体１１の温度を調節
する手段とを有し、支持体１１の温度が所定温度に安定
した後、電圧印加プローブ７０を基板１０上に形成され
た配線に接続させて前記導電体に電圧を印加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子源の製造装置
及び製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子源を構成する電子放出素子と
しては、大別して熱電子放出素子と冷陰極電子放出素子
との２種類のものが知られている。冷陰極電子放出素子
には、電界放出型、金属／絶縁層／金属型や表面伝導型
電子放出素子等がある。

【０００３】表面伝導型電子放出素子は、基板上に形成
された小面積の薄膜に、膜面に並行に電流を流すことに
より、電子放出が生ずる現象を利用するものである。そ
の基本的な構成、製造方法などは、例えば特開平７−２
３５２５５号公報、及び特開平８−１７１８４９号公報
などに開示されている。

【０００４】表面伝導型電子放出素子は、基板上に、対
向する一対の素子電極と、該一対の素子電極に接続され
その一部に電子放出部を有する導電性膜とを有してなる
ことを特徴とするものである。上記導電性膜には一部亀
裂が形成されている。また、上記亀裂の端部には、炭素
または炭素化合物の少なくとも一方を主成分とする堆積
膜が形成されている。

【０００５】このような電子放出素子を基板上に複数個
配置し、各電子放出素子を配線で結ぶことにより、複数
個の表面伝導型電子放出素子を備える電子源を作成する
ことができる。また、上記電子源と蛍光体とを組み合わ
せることにより、画像形成装置の表示パネルを形成する
ことができる。

【０００６】従来、このような電子源のパネルの製造は
以下のように行われていた。

【０００７】即ち、第１の製造方法としては、まず、基
板上に、導電性膜及び該導電性膜に接続された一対の素
子電極からなる複数の素子と、該複数の素子を接続した
配線とが形成された電子源基板を作成する。次に、作成
した電子源基板全体を真空チャンバ内に設置する。次
に、真空チャンバ内を排気した後、外部端子を通じて上
記各素子に電圧を印加し各素子の導電性膜に亀裂を形成
する。更に、該真空チャンバ内に有機物質を含む気体を
導入し、有機物質の存在する雰囲気下で前記各素子に再
び外部端子を通じて電圧を印加し、該亀裂近傍に炭素あ
るいは炭素化合物を堆積させる。

【０００８】また、第２の製造方法としては、まず、基
板上に、導電性膜及び該導電性膜に接続された一対の素
子電極からなる複数の素子と、該複数の素子を接続した
配線とが形成された電子源基板を作成する。次に、作成
した電子源基板と、蛍光体が配置された基板とを支持枠
を挟んで接合して画像形成装置のパネルを作成する。そ
の後、該パネル内をパネルの排気管を通じて排気し、パ
ネルの外部端子を通じて上記各素子に電圧を印加し各素
子の導電性膜に亀裂を形成する。更に、該パネル内に該
排気管を通じて有機物質を含む気体を導入し、有機物質
の存在する雰囲気下で前記各素子に再び外部端子を通じ
て電圧を印加し、該亀裂近傍に炭素あるいは炭素化合物
を堆積させる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上の製造方法が採ら
れていたが、第１の製造方法は、とりわけ、電子源基板
が大きくなるに従い、より大型の真空チャンバ及び高真
空対応の排気装置が必要になる。また、第２の製造方法
は、画像形成装置のパネル内空間からの排気及び該パネ
ル内空間への有機物質を含む気体の導入に長時間を要す
る。また、上記いずれの製造方法も、基板上に形成され
た素子への印加電圧の安定性が十分ではないという問題
があった。

【００１０】本発明は、基板上に形成された素子への印
加電圧の安定性の向上を図り、小型化と操作性の簡易化
が可能な電子源の製造装置を提供することを目的とす
る。また、本発明は、製造スピードが向上し量産性に適
した電子源の製造装置及び製造方法を提供することを目
的とする。また、本発明は、電子放出特性の優れた電子
源を製造し得る電子源の製造装置及び製造方法を提供す
ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、導電体が形成された基板を支持する支持
体と、該基板の一部を覆う真空容器と、前記導電体に電
圧を印加する手段とを備えた電子源の製造装置におい
て、前記支持体の温度を検出する手段と、前記支持体の
温度を調節する手段と、前記支持体の温度が所定温度に
安定した後に、電圧印加プローブを前記基板上に形成さ
れた配線に接続させて前記導電体に電圧を印加すること
を特徴とする。

【００１２】また、本発明に係る電子源の製造装置は、
導電体が形成された基板を支持する支持体と、気体の導
入口及び気体の排気口を有し、前記基板の一部を覆う真
空容器と、前記気体の導入口に接続され、前記容器内に
気体を導入する手段と、前記気体の排気口に接続され、
前記容器内を排気する手段と、前記導電体に電圧を印加
する手段と、前記支持体の温度を検出する手段と、前記
支持体の温度を調節する手段と、を備えることを特徴と
してもよく、この場合も、前記支持体の温度が所定温度
に安定した後、電圧印加プローブを前記基板上に形成さ
れた配線に接続させることが好ましい。

【００１３】また、本発明に係る電子源の製造装置は、
上記電子源の製造装置において、前記支持体の所定温度
が５０℃以上１５０℃以下であることが好ましい。

【００１４】また、本発明に係る電子源の製造装置は、
上記電子源の製造装置において、前記支持体の温度ばら
つきが、Ｔ℃以内： ここで、Ｔ＝±２ａ／（Ｘ×δ） （ただし、ａは電圧印加プローブの許容位置変動範囲ｍ
ｍ、Ｘは基板長辺側の両端プローブ間の距離ｍｍ、δは
基板の熱膨張係数／℃）であるとき、前記電圧印加プロ
ーブを前記基板上に形成された配線に接続させるのが望
ましい。

【００１５】また、本発明に係る電子源の製造装置は、
上記の電子源の製造装置において、前記電圧印加プロー
ブの許容位置変動範囲ａが０．１ｍｍ以下であるのが好
ましい。

【００１６】また、本発明に係る電子源の製造装置は、
上記の電子源の製造装置において、前記基板長辺側の両
端プローブ間の距離Ｘが５００ｍｍ以上１５００ｍｍ以
下であるのが好ましい。

【００１７】また、本発明に係る電子源の製造装置は、
上記の電子源の製造装置において、前記基板の熱膨張係
数が３×１０^-6／℃以上１０×１０^-6／℃以下であるの
が好ましい。

【００１８】本発明について以下に更に詳述する。本発
明に係る具体的な製造装置は、まず、予め導電体が形成
された基板を支持するための支持体と、該支持体にて支
持された該基板上を覆う容器とを具備する。ここで、該
容器は、該基板表面の一部の領域を覆うものであり、こ
れにより該基板上の導電体に接続され該基板上に形成さ
れている配線の一部分が該容器外に露出された状態で該
基板上に気密な空間を形成し得る。また、該容器には、
気体の導入口と気体の排気口が設けられており、これら
導入口及び排気口にはそれぞれ該容器内に気体を導入す
るための手段及び該容器内の気体を排出するための手段
が接続されている。これにより該容器内を所望の雰囲気
に設定することができる。また、前記導電体が予め形成
された基板は、電気的処理を施すことで該導電体に電子
放出部を形成し電子源となす基板である。よって、本発
明に係る製造装置は、更に、電気的処理を施すための手
段、例えば、該導電体に電圧を印加する手段をも具備す
る。以上の製造装置にあっては、小型化が達成され、上
記電気的処理における電源との電気的接続などの操作性
の簡易化が達成されるほか、上記容器の大きさや形状な
どの設計の自由度が増し容器内への気体の導入、容器外
への気体の排出を短時間で行うことが可能となる。

【００１９】本発明に係る電子源の製造方法は、導電体
が形成された基板を支持体で支持し、該基板の一部を真
空容器で覆い、前記支持体の温度を検出して前記支持体
の温度を調節し、前記支持体の温度が所定温度に安定し
た後、電圧印加プローブを前記基板上に形成された配線
に接続させて前記導電体に電圧を印加することを特徴と
する。

【００２０】また、本発明に係る具体的な製造方法は、
まず、導電体と該導電体に接続された配線とが予め形成
された基板を支持体上に配置し、前記配線の一部分を除
き前記基板上の導電体を容器で覆う。これにより、該基
板上に形成されている配線の一部分が該容器外に露出さ
れた状態で、前記導電体は、該基板上に形成された気密
な空間内に配置されることとなる。次に、前記容器内を
所望の雰囲気とし、前記容器外に露出された一部分の配
線を通じて前記導電体に電気的処理、例えば、前記導電
体への電圧の印加がなされる。ここで、前記所望の雰囲
気とは、例えば、減圧された雰囲気、あるいは、特定の
気体が存在する雰囲気である。また、前記電気的処理
は、前記導電体に電子放出部を形成し電子源となす処理
である。また、上記電気的処理は、異なる雰囲気下にて
複数回なされる場合もある。例えば、前記配線の一部分
を除き前記基板上の導電体を容器で覆い、まず、前記容
器内を第１の雰囲気として上記電気的処理を行う工程
と、次に、前記容器内を第２の雰囲気として上記電気的
処理を行う工程とがなされ、以上により前記導電体に良
好な電子放出部が形成され電子源が製造される。ここ
で、上記第１及び第２の雰囲気は、好ましくは、後述す
る通り、第１の雰囲気が減圧された雰囲気であり、第２
の雰囲気が炭素化合物などの特定の気体が存在する雰囲
気である。

【００２１】以上の製造方法にあっては、上述のいずれ
かの電子源の製造装置を用いることにより、上記電気的
処理における電源との電気的接続などが容易に行うこと
が可能となる。また、上記容器の大きさや形状などの設
計の自由度が増すので容器内への気体の導入、容器外へ
の気体の排出を短時間で行うことができ、製造スピード
が向上するほか、製造される電子源の電子放出特性の再
現性、とりわけ複数の電子放出部を有する電子源におけ
る電子放出特性の均一性が向上する。

【００２２】

【発明の実施の形態】次に、本発明の好ましい実施の形
態を示す。図１、図２及び図３は、本発明の実施形態に
係る電子源の製造装置を示しており、図１は第１の実施
形態に係る製造装置の断面図及び配管等の接続図、図２
は図１及び図３における電子源基板の周辺部分を示す斜
視図である。また、図３は第２の実施形態に係る製造装
置の断面図及び配管等の接続図である。

【００２３】図１、図２及び図３において、６は電子放
出素子となる導電体、７はＸ方向配線、８はＹ方向配
線、１０は電子源基板、１１は支持体、１２は真空容
器、１５は真空容器１２内への気体の導入口、１６は排
気口、１８は電子源基板１０と真空容器１２との間に配
置されるシール部材、１９は容器１２内に配置された拡
散板、２０は支持体１１に配置したヒータ、２１は容器
に入れられた水素または有機物質ガス、２２は容器に入
れられたキャリアガス、２３は水分除去フィルタ、２４
はガス流量制御装置、２５ａ〜２５ｆはバルブ、２６は
真空ポンプ、２７は真空計、２８は配管、３０は取り出
し配線である。３２（３２ａ，３２ｂ）は電源及び電流
制御系からなる駆動ドライバであり、３１（３１ａ，３
１ｂ）は電子源基板１０の取り出し配線３０と駆動ドラ
イバ３２とを接続するための配線、３３は拡散板１９の
開口部、４１は熱伝導部材である。また、４６は昇降
軸、４７は支持体１１を昇降させる昇降駆動ユニット、
４８は支持体１１の昇降を制御する昇降制御装置であ
り、７０は電圧印加プローブである。

【００２４】支持体１１は、電子源基板１０を所定位置
に保持して固定するものであって、真空チャッキング機
構、静電チャッキング機構若しくは固定冶具などによ
り、機械的に電子源基板１０を固定する機構を有する。
支持体１１は、内部に、ヒータ２０が設けられており、
必要に応じて電子源基板１０を、熱伝導部材４１を介し
て加熱することができる。

【００２５】熱伝導部材４１は、支持体１１上に設置さ
れ、電子源基板１０を保持して固定する機構の障害にな
らないように、支持体１１と電子源基板１０の間で挟持
されるか、あるいは、支持体１１に埋め込まれるように
設置されていてもよい。

【００２６】熱伝導部材４１は、電子源基板１０の反
り、うねりを吸収し、電子源基板１０への電気的処理工
程における発熱を、確実に支持体１１へ伝え、放熱する
ことができ、電子源基板１０のクラックや、破損の発生
を防ぐことができ、歩留まりの向上に寄与できる。

【００２７】また、この電子源の製造装置では、電気的
処理工程における発熱を素早く、確実に放熱することに
より、温度分布による導入ガスの濃度分布の低減、基板
熱分布が影響する電子放出素子の不均一性の低減に寄与
することができ、均一性に優れた電子源の製造が可能と
なる。

【００２８】熱伝導部材４１は、シリコングリスや、シ
リコンオイル、ジェル状物質等の粘性液状物質を使用し
て形成することができる。粘性液状物質である熱伝導部
材４１が支持体１１上を移動する弊害がある場合は、支
持体１１は、粘性液状物質が所定の位置及び領域、すな
わち、少なくとも電子源基板１０の導電体６を形成する
領域下で滞留するように、その領域に合わせて、滞留機
構を設置してあってもよい。これは、例えば、Ｏリング
や、あるいは、耐熱性の袋に粘性液状物質を入れ、密閉
した熱伝導部材とした構成とすることができる。

【００２９】Ｏリングなどを設置して粘性液状物質を滞
留させる場合において、電子源基板１０と支持体１１の
間に空気層ができて正しく接しないのを回避するために
は、熱伝導部材４１は、空気抜けの通孔や、電子源基板
１０を設置した後に粘性液状物質を電子源基板１０と支
持体１１との間に注入する方法を採って構成することが
できる。

【００３０】図３は、本発明の第２の実施形態に係る電
子源の製造装置を示す概略断面図である。この製造装置
は、粘性液状物質が所定の領域で滞留するように、Ｏリ
ングと、粘性液状物質導入口に連通する導入管４５とを
備えている。

【００３１】この場合の粘性液状物質は、支持体１１及
び電子源基板１０間で挟持し、かつ温度制御を行いなが
ら循環させる機構が付与されれば、これは、ヒータ２０
に替わり、電子源基板１０の加熱手段、あるいは、冷却
手段となる。また、目的温度に対する温度調節が行え
る、例えば、循環型温度調節装置と液状媒体などからな
る機構を付与することができる。

【００３２】熱伝導部材４１は、弾性部材であってもよ
い。弾性部材は、その材料として、テフロン（登録商
標）樹脂などの合成樹脂材料、シリコンゴム等のゴム材
料、アルミナなどのセラミック材料、銅やアルミニウム
の金属材料等を使用して構成することができる。これら
は、シート状、あるいは、分割されたシート状で使用さ
れていてもよい。あるいは、円柱状、角柱状等の柱状、
電子源基板１０の配線に合わせたＸ方向、あるいは、Ｙ
方向に伸びた線状、円錐状などの突起状、球体や、ラグ
ビーボール状（楕円球状体）などの球状体、あるいは、
球状体表面に突起が形成されている形状の球状体などが
支持体１１上に設置されていてもよい。

【００３３】真空容器１２は、ガラスやステンレス鋼製
の容器であり、容器からの放出ガスの少ない材料からな
るものが好ましい。真空容器１２は、電子源基板１０に
対し位置決めして配置され、電子源基板１０の取り出し
配線部を除き、導電体６が形成された領域を覆い、か
つ、少なくとも、１．３３×１０^-1Ｐａ（１×１０^-3Ｔ
ｏｒｒ）から大気圧までの圧力範囲に耐えられる構造の
ものである。

【００３４】シール部材１８は、電子源基板１０と真空
容器１２との気密性を保持するためのものであり、Ｏリ
ングやゴム性シートなどが用いられる。

【００３５】有機物質ガス２１には、後述する電子放出
素子の活性化に用いられる有機物質、または、有機物質
を窒素、ヘリウム、アルゴンなどで希釈した混合気体が
用いられる。また、後述するフォーミングの通電処理を
行う際には、導電性膜への亀裂形成を促進するための気
体、例えば、還元性を有する水素ガス等を真空容器１２
内に導入することも可能である。このように他の工程で
気体を導入する際には、その気体導入系は、導入配管、
及びバルブ２５ｅを用いて、真空容器１２を配管２８に
接続すれば、使用することができる。

【００３６】上記電子放出素子の活性化に用いられる有
機物質としては、アルカン、アルケン、アルキンの脂肪
族炭化水素類、芳香族炭化水素類、アルコール類、アル
デヒド類、ケトン類、アミン類、ニトリル類、フェノー
ル、カルボン、スルホン酸等の有機酸類などを挙げるこ
とができる。より具体的には、メタン、エタン、プロパ
ンなどのＣn Ｈ_2n+2で表される飽和炭化水素、エチレ
ン、プロピレンなどのＣn Ｈ_2n等の組成式で表される不
飽和炭化水素、ベンゼン、トルエン、メタノール、エタ
ノール、アセトアルデヒド、アセトン、メチルエチルケ
トン、メチルアミン、エチルアミン、フェノール、ベン
ゾニトリル、アセトニトリル等が使用できる。

【００３７】有機物質ガス２１は、有機物質が常温で気
体である場合にはそのまま使用することができ、有機物
質が常温で液体、または、固体の場合は、容器内で蒸発
または昇華させて用いるか、或いは更にこれを希釈ガス
と混合するなどの方法で用いることができる。キャリア
ガス２２には、窒素またはアルゴン、ヘリウムなどの不
活性ガスが用いられる。

【００３８】有機物質ガス２１と、キャリアガス２２と
は、一定の割合で混合されて、真空容器１２内に導入さ
れる。両者の流量及び混合比は、ガス流量制御装置２４
によって制御される。ガス流量制御装置２４は、マスフ
ローコントローラ及び電磁弁等から構成される。これら
の混合ガスは、必要に応じて配管２８の周囲に設けられ
た図示しないヒータによって適当な温度に加熱された
後、導入口１５より、真空容器１２内に導入される。混
合ガスの加熱温度は、電子源基板１０の温度と同等にす
ることが好ましい。

【００３９】なお、配管２８の分岐管の途中に、水分除
去フィルタ２３を設けて、導入ガス中の水分を除去する
ことがより好ましい。水分除去フィルタ２３は、シリカ
ゲル、モレキュラーシーブ、水酸化マグネシウム等の吸
湿材を用いて構成することができる。

【００４０】真空容器１２に導入された混合ガスは、排
気口１６を通じて、真空ポンプ２６により一定の排気速
度で排気され、真空容器１２内の混合ガスの圧力は一定
に保持される。本実施形態で用いられる真空ポンプ２６
は、ドライポンプ、ダイヤフラムポンプ、スクロールポ
ンプ等、低真空用ポンプであり、オイルフリーポンプが
好ましく用いられる。

【００４１】活性化に用いる有機物質の種類にもよる
が、本実施形態において、上記混合気体の圧力は、混合
気体を構成する気体分子の平均自由行程λが真空容器１
２の内側のサイズに比べて十分小さくなる程度の圧力以
上であることが、活性化工程の時間の短縮や均一性の向
上の点で好ましい。これは、いわゆる粘性流領域であ
り、数百Ｐａ（数Ｔｏｒｒ）から大気圧までの範囲の圧
力である。

【００４２】また、真空容器１２の気体導入口１５と電
子源基板１０との間に拡散板１９を設けると、混合気体
の流れが制御され、電子源基板１０の全面に均一に有機
物質が供給されるため、電子放出素子の均一性が向上し
好ましい。

【００４３】電子源基板１０の取り出し配線３０は、真
空容器１２の外部にあり、ＴＡＢ配線や電圧印加プロー
ブ７０などを用いて配線３１と接続し、駆動ドライバ３
２に接続する。

【００４４】本実施形態、さらには後述する実施形態に
おいても同様であるが、真空容器１２は、電子源基板１
０上の導電体６のみを覆えばよいため、装置の小型化が
可能である。また、電子源基板１０の配線部が真空容器
１２外に有るため、電子源基板１０と電気的処理を行う
ための電源装置（駆動ドライバ３２）との電気的接続は
容易に行うことができる。

【００４５】以上のようにして、本実施形態に係る製造
装置は、真空容器１２内に有機物質を含む混合ガスを流
した状態で、駆動ドライバ３２を用い、配線３１を通じ
て基板１０上の各電子放出素子となる導電体６にパルス
電圧を印加することにより、電子放出素子の活性化を行
うことができる。

【００４６】以上述べた製造装置を用いての電子源の製
造方法の具体例に関しては、以下の実施例にて詳述す
る。

【００４７】上記電子源と画像形成部材とを組み合わせ
ることにより、図４に示すような画像形成装置６８を作
成することができる。図４は画像形成装置の概略図であ
る。図４において、６は電子放出素子、１０は電子源基
板、６２は支持枠、６６は、ガラス基板６３、メタルバ
ック６４及び蛍光体６５からなるフェースプレートであ
り、６８は画像形成装置である。

【００４８】画像形成装置６８は、各電子放出素子６
に、Ｘ方向の容器外端子Ｄx1乃至Ｄxm、及びＹ方向の容
器外端子Ｄy1乃至Ｄynを通じて、走査信号及び変調信号
を図示しない信号発生手段によりそれぞれ印加すること
により、電子を放出させ、高圧端子６７を通じて、メタ
ルバック６４、あるいは、図示しない透明電極に５ｋＶ
の高圧を印加し、電子ビームを加速し、蛍光体６５に衝
突させて励起し、発光させることで画像を表示する。

【００４９】また、走査信号配線は、例えば、容器外端
子Ｄx1等に近い電子放出素子６と遠い電子放出素子６と
の間で印加電圧降下の影響の無い素子数であれば、図４
で示すような、片側走査配線で構わないが、素子数が多
く、電圧降下の影響がある場合には、配線幅を広くする
か、配線厚を厚くするか、あるいは、両側から電圧を印
加する手法等を採ることができる。

【００５０】本発明は、以上述べた実施の形態で、特に
電子源基板１０の処理工程に関するものである。特に本
発明の実施形態は、電圧印加プローブ７０と基板１０上
に形成された配線３０との熱変動による位置ずれ、電圧
印加プローブ７０の耐久性、装置のコストダウンという
課題を解決するものである。特に、本実施形態ではその
ために、支持体１１の温度が所定の温度に安定した後、
電圧印加プローブ７０を基板１０上の配線３０に接続さ
せることを特徴とするものである。

【００５１】

【実施例】以下、具体的な実施例を挙げて本発明を詳し
く説明するが、本発明は、これら実施例によって限定さ
れるものではなく、本発明の目的が達成される範囲内で
の各要素の置換や設計変更がなされたものをも包含す
る。

【００５２】［実施例１］本実施例は、本発明の実施形
態に係る製造装置を用いて複数の表面伝導型電子放出素
子を備える電子源を製造するものである。

【００５３】図５は本発明の実施形態に係る製造装置を
用いて電子源を製造する方法を説明するための処理工程
図であり、以下に詳しく説明する。

【００５４】ステップＳ１では、電子源基板１０を図１
及び図２に示した製造装置の支持体１１上に固定し、ス
テップＳ２において、シリコーンゴム製のシール部材１
８を介してステンレス鋼製の真空容器１２を、取り出し
配線３０が該真空容器１２の外に出るように、図２に示
すように電子源基板１０上に設置した。

【００５５】ステップＳ３では、排気口１６側のバルブ
２５ｆを開け、真空容器１２内を真空ポンプ２６で１．
３３×１０^-1Ｐａ（１×１０^-3Ｔｏｒｒ）程度に排気し
た後、ステップＳ４において、図１に示す気体供給用の
バルブ２５ａ乃至２５ｄ及び気体の導入口１５側のバル
ブ２５ｅを開けて、有機物質ガス２１とキャリアガス２
２との混合気体を真空容器１２内に導入した。有機物質
ガス２１には、１％エチレン混合窒素ガスを用い、キャ
リアガス２２には、窒素ガスを用いた。排気口１６側の
真空計２７の圧力を見ながら、バルブ２５ｆの開閉度を
調整し、真空容器１２内の圧力が１３３×１０⁺²Ｐａ
（１００Ｔｏｒｒ）となるようにした。

【００５６】次に、ステップＳ５において、図１に示す
ヒータ２０を加熱して支持体１１の温度を８５℃に昇温
し、電子源基板１０の温度を８５℃に保持した。その
後、ステップＳ６では、電圧印加プローブ７０を基板１
０上に形成された取出し配線３０上に接続させ、ステッ
プＳ７では、駆動ドライバ３２を用いて、各電子放出素
子６に電圧を印加した。電圧は１０Ｖから１７Ｖまで約
２５分で昇圧するように制御し、パルス幅は１ｍｓｅ
ｃ、周波数は１００Ｈｚとし、電圧印加の時間は３０分
とした。

【００５７】上記工程により電子放出素子の活性化処理
を施すことで、電圧印加プローブ７０を取り出し配線３
０に接続させた後、熱変動がなく基板１０の熱膨張によ
る位置ずれが起こらなかった。また、上記処理をする
間、電子放出素子に安定した電圧を印加することができ
た。

【００５８】また、電圧印加プローブ７０と取出し配線
３０の間で位置ずれが起こらないため、電圧印加プロー
ブ７０の耐久性の向上を図ることができた。

【００５９】更に、活性化処理中に基板１０の熱変動が
ないことにより、電圧印加プローブ７０が取り出し配線
３０の位置変動に追従する機構を必要とせず、電子源の
製造装置のコストダウンを行うことができた。

【００６０】本発明の実施形態に係る電子源の製造装置
を用いて、電子源基板１０の電子源を作成すること、及
び電子放出特性の優れた電子放出素子の活性化処理を行
うことができた。

【００６１】［実施例２］本実施例では、装置の概略構
成、各部品及び処理工程は実施例１と同様であり、電子
源基板１０のサイズは、９００ｍｍ×５８０ｍｍ×ｔ
２．８ｍｍ、基板１０の熱膨張係数δは８×１０^-6／℃
とし、長辺側の両端プローブ間の距離Ｘは８１３．１１
ｍｍ、図７に示すようにプローブ７０の許容位置変動範
囲ａは、約５０μｍのものを用いた。また、支持体１１
の所定温度は８５℃に設定する。このように設定する
と、横軸に時間をとり、縦軸に温度をとって支持体１１
の温度の変化を表した図６に示すように、温度が変動
し、該支持体１１の温度ばらつきが約１５℃（＝２×
０．０５／（８１３．１１×８×１０^-6））の許容範囲
以内になった時点ｔｓで、電圧印加プローブ７０を電子
源基板１０上に形成された取り出し配線３０上に接続さ
せ、駆動ドライバ３２を用い、各電子放出素子６に電圧
を印加した。

【００６２】上記方法により、電子放出素子の活性化処
理を施すことで、基板１０上の配線３０は電圧印加プロ
ーブ７０に対して最大約±２３μｍの位置変動であっ
た。該位置変動は電圧印加プローブ７０の許容範囲内
（約５０μｍ以内）であり、該プローブ７０と配線３０
の間で位置ずれが起こらなかった。更に、本実施例によ
り、実施例１と同様の効果が得られた。

【００６３】

【発明の効果】本発明によれば、小型化と操作性の簡易
化が可能な電子源の製造装置を提供することができる。
また、本発明によれば、製造スピードが向上し量産性に
適した電子源の製造装置及び製造方法を提供することが
できる。更に、本発明によれば、電圧印加プローブによ
る給電の安定性と電圧印加プローブの耐久性の向上を成
し得る電子源の製造装置及び製造方法を提供することが
できる。

【００６４】また、本発明によれば、電子放出特性の優
れた電子源を製造し得る電子源の製造装置及び製造方法
を提供することができる。また、本発明によれば、画像
品位の優れた画像形成装置を提供することができる。更
に、本発明によれば、低コストで電子源の製造装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態に係る電子源の製造
装置の構成を示す断面図と配管等の接続図である。

【図２】 図１及び図３における電子源基板の周辺部分
を一部を破断して示す斜視図である。

【図３】 本発明の第２の実施形態に係る電子源の製造
装置の構成を示す断面図と配管等の接続図である。

【図４】 本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成
を、一部を破断して示す斜視図である。

【図５】 本発明の実施形態に係る電子源の製造装置を
用いる製造方法における処理工程を示す図である。

【図６】 本発明の実施形態に係る電子源の製造装置を
用いる製造方法における処理工程中の支持体の温度変化
を示す図である。

【図７】 本発明の実施例に係る電圧印加プローブの一
部分を示す断面図である。

【符号の説明】

６：電子放出素子（導電体）、７：Ｘ方向配線、８：Ｙ
方向配線、１０：電子源基板、１１：支持体、１２：真
空容器、１５：気体の導入口、１６：排気口、１８：シ
ール部材、１９：拡散板、２０：ヒータ、２１：有機物
質ガス、２２：キャリアガス、２３：水分除去フィル
タ、２４：ガス流量制御装置、２５（２５ａ〜２５
ｆ）：バルブ、２６：真空ポンプ、２７：真空計、２
８：配管、３０：取り出し配線、３１（３１ａ，３１
ｂ）：電子源基板の取り出し配線３０と駆動ドライバ３
２とを接続するための配線、３２（３２ａ，３２ｂ）：
電源、電流測定装置及び電流−電圧制御系装置からなる
駆動ドライバ、３３：拡散板１９の開口部、４１：熱伝
導部材、４５：導入管、４６：昇降軸、４７：昇降駆動
ユニット、４８：昇降制御装置、６２：支持枠、６３：
ガラス基板、６４：メタルバック、６５：蛍光体、６
６：フェースプレート、６８：画像形成装置、７０：電
圧印加プローブ。

フロントページの続き (72)発明者 鎌田 重人 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 Ｆターム(参考） 5C012 AA05 VV01 VV04

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電体が形成された基板を支持する支持
   体と、該基板の一部を覆う真空容器と、前記導電体に電
   圧を印加する手段とを備えた電子源の製造装置におい
   て、前記支持体の温度を検出する手段と、前記支持体の
   温度を調節する手段とを有し、前記支持体の温度が所定
   温度に安定した後に、電圧印加プローブを前記基板上に
   形成された配線に接続させて前記導電体に電圧を印加す
   ることを特徴とする電子源の製造装置。
2. 【請求項２】 前記支持体の所定温度が５０℃以上１５
   ０℃以下であることを特徴とする請求項１に記載の電子
   源の製造装置。
3. 【請求項３】 前記電圧印加プローブの許容位置変動範
   囲をａｍｍ、基板長辺側の両端プローブ間の距離をＸｍ
   ｍ、基板の熱膨張係数／℃をδとし、前記支持体の温度
   ばらつきＴが、Ｔ＝±２ａ／（Ｘ×δ）℃以内であると
   き、前記電圧印加プローブを前記基板上に形成された配
   線に接続させることを特徴とする請求項１または２に記
   載の電子源の製造装置。
4. 【請求項４】 前記電圧印加プローブの許容位置変動範
   囲が０．１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項３に
   記載の電子源の製造装置。
5. 【請求項５】 前記基板長辺側の両端プローブ間の距離
   Ｘが５００ｍｍ以上１５００ｍｍ以下であることを特徴
   とする請求項３または４に記載の電子源の製造装置。
6. 【請求項６】 前記基板の熱膨張係数δが３×１０^-6／
   ℃以上１０×１０^-6／℃以下であることを特徴とする請
   求項３乃至５のいずれかに記載の電子源の製造装置。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれかに記載の電子
   源の製造装置を用いて製造することを特徴とする電子源
   の製造方法。
8. 【請求項８】 導電体が形成された基板を支持体で支持
   し、該基板の一部を真空容器で覆い、前記支持体の温度
   を検出して前記支持体の温度を調節し、前記支持体の温
   度が所定温度に安定した後、電圧印加プローブを前記基
   板上に形成された配線に接続させて前記導電体に電圧を
   印加することを特徴とする電子源の製造方法。