JP2003086102A - Device and method for manufacturing electron source - Google Patents

Device and method for manufacturing electron source

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JP2003086102A
JP2003086102A JP2001273943A JP2001273943A JP2003086102A JP 2003086102 A JP2003086102 A JP 2003086102A JP 2001273943 A JP2001273943 A JP 2001273943A JP 2001273943 A JP2001273943 A JP 2001273943A JP 2003086102 A JP2003086102 A JP 2003086102A
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JP
Japan
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electron source
support
electron
substrate
source substrate
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JP2001273943A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeto Kamata
重人 鎌田
Kazuhiro Oki
一弘 大木
Akihiro Kimura
明弘 木村
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Original Assignee
Canon Inc
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  • Cold Cathode And The Manufacture (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize manufacturing an electron source with an excellent electron emission characteristics capable of miniaturizing, simplifying the operability and enhancing the manufacturing speed and appropriate for mass production that can readily comprise a heating means or a cooling means to a support for supporting a large substrate. SOLUTION: For the electron source substrate 10 with wiring, insulators and electron emitting elements formed on it, a vacuum chamber 12 for covering a part of the electron source substrate 10 and the support 207 for mounting the electron emitting base 10 are arranged and a flat plate 210 having a difference of a coefficient of linear expansion with the support 207 no more than the predetermined value is laminated on the face of the support 207 opposite to the electron source substrate 10, a heater 212 and a coolant flow path 213 are arranged on the laminate contacting face with the support 207, and a seal means is arranged around the coolant flow path 213.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electron source manufacturing apparatus and manufacturing method.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art Conventionally, two types of electron-emitting devices constituting an electron source are known, which are a thermoelectron-emitting device and a cold cathode electron-emitting device. The cold cathode electron-emitting device includes a field emission type, a metal / insulating layer / metal type, a surface conduction type electron-emitting device and the like.

【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。
The surface conduction electron-emitting device utilizes a phenomenon in which electron emission occurs when a thin film having a small area formed on a substrate is passed with a current in parallel with the film surface. The basic configuration, manufacturing method, etc. are described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-2
It is disclosed in Japanese Patent No. 35255, Japanese Patent Laid-Open No. 8-171849, and the like.

【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。上記導電性膜の一部には
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。
The surface conduction electron-emitting device has a pair of device electrodes facing each other on a substrate and a conductive film connected to the pair of device electrodes and having an electron-emitting portion in a part thereof. It is characterized by. A crack is formed in a part of the conductive film. Further, a deposited film containing at least one of carbon and a carbon compound as a main component is formed at an end of the crack.

【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。
By arranging a plurality of such electron-emitting devices on a substrate and connecting each electron-emitting device with a wiring, an electron source having a plurality of surface-conduction electron-emitting devices can be produced.

【0006】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。
Further, by combining the above-mentioned electron source and phosphor, a display panel of an image forming apparatus can be formed.

【0007】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。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。
Conventionally, such a panel of an electron source has been manufactured as follows. That is, as the first manufacturing method, first, a plurality of elements each including a conductive film and a pair of element electrodes connected to the conductive film, and a wiring connecting the plurality of elements are formed on a substrate. A prepared electron source substrate. Next, the entire electron source substrate thus prepared is placed in a vacuum chamber. Next, after evacuating the inside of the vacuum chamber, a voltage is applied to each of the above elements through external terminals to form a crack in the conductive film of each element. Further, a gas containing an organic substance is introduced into the vacuum chamber, and a voltage is applied again to each element through an external terminal in an atmosphere in which the organic substance is present to deposit carbon or a carbon compound in the vicinity of the crack.

【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
子電極からなる素子を複数と、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。
In the second manufacturing method, first, a plurality of elements each composed of a conductive film and a pair of element electrodes connected to the conductive film are formed on a substrate, and a wiring connecting the plurality of elements. An electron source substrate on which and are formed is created. Next, the produced electron source substrate and the substrate on which the phosphor is arranged are joined together with the support frame interposed therebetween to produce a panel of the image forming apparatus. Then, the inside of the panel is evacuated through an exhaust pipe of the panel, and a voltage is applied to each of the above elements through an external terminal of the panel to form a crack in the conductive film of each element. Further, a gas containing an organic substance is introduced into the panel through the exhaust pipe, and a voltage is applied again to the respective elements through an external terminal in an atmosphere in which the organic substance is present to deposit carbon or a carbon compound in the vicinity of the crack. Let

【0009】[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。
Although the above manufacturing method has been adopted, the first manufacturing method, in particular, requires a larger vacuum chamber and a high-vacuum exhaust device as the electron source substrate becomes larger. You will need it. Further, in the second manufacturing method, it takes a long time to exhaust gas from the panel internal space of the image forming apparatus and to introduce a gas containing an organic substance into the panel internal space.

【0010】本発明は、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
子源の製造方法を提供することを目的とする。また、本
発明は、大判の基板を支持する支持体に加熱手段もしく
は冷却手段を容易に構成することができ、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。
It is an object of the present invention to provide an electron source manufacturing apparatus which can be downsized and whose operability can be simplified. It is another object of the present invention to provide a method for manufacturing an electron source, which has an improved manufacturing speed and is suitable for mass production. Further, the present invention provides an electron source manufacturing apparatus and manufacturing method capable of easily forming a heating means or a cooling means on a support for supporting a large-sized substrate and capable of manufacturing an electron source having excellent electron emission characteristics. The purpose is to provide.

【0011】[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、配線、絶縁体及び電子放出素子が形成さ
れる電子源基板を処理対象とし、前記電子源基板の一部
を覆う真空容器を有する電子源の製造装置において、前
記電子源基板を載置する支持体を有し、前記支持体の前
記電子源基板と反対面に前記支持体との線膨張係数の差
が所定値以下の平板が積層され、前記支持体及び前記平
板との積層接触面のどちらかに、加熱手段及び冷却手段
の少なくともどちらかが配置されていることを特徴とす
る。前記冷却手段の周囲にはシール手段を備えているこ
とが望ましい。
In order to achieve the above object, the present invention is directed to an electron source substrate on which wirings, insulators and electron-emitting devices are formed, and covers a part of the electron source substrate. In an electron source manufacturing apparatus having a vacuum container, a support for mounting the electron source substrate is provided, and a difference in linear expansion coefficient between the support and the support is opposite to a predetermined value. The following flat plates are laminated, and at least one of the heating means and the cooling means is arranged on either of the laminated contact surfaces of the support and the flat plate. It is desirable to provide a sealing means around the cooling means.

【0012】本発明によ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、前記基板面の一部の領域を覆う
容器と、前記気体の導入口に接続された、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
た、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、を備えることを特徴としてもよい。
An electron source manufacturing apparatus according to the present invention has a support for supporting a substrate on which a conductor is formed, a gas inlet and a gas outlet, and covers a partial area of the substrate surface. A container, means for introducing gas into the container, connected to the gas inlet, means for exhausting the container, connected to the gas outlet, and applying a voltage to the conductor And a means for doing so.

【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、前記支持体の前記基板
とは反対の面に前記支持体との線膨張係数の差が3×1
-6以下の平板が積層され、前記支持体もしくは前記平
板との積層接触面に、ヒータ、もしくは、冷却管が構成
され、冷却管の周囲にはシール手段を備えていることが
望ましい。
Further, the apparatus for manufacturing an electron source according to the present invention,
In the above-described electron source manufacturing apparatus, the surface of the support opposite to the substrate has a difference in linear expansion coefficient from the support of 3 × 1.
It is desirable that flat plates of 0 −6 or less are laminated, a heater or a cooling pipe is formed on a laminated contact surface with the support or the flat plate, and a sealing means is provided around the cooling pipe.

【0014】本発明について以下に更に詳述する。本発
明に係る一層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
め形成された基板とは、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。
The present invention will be described in more detail below. A more specific manufacturing apparatus according to the present invention firstly includes a support for supporting a substrate on which a conductor is formed in advance, and a container that covers the substrate supported by the support. Here, the container covers a part of the surface of the substrate, whereby a part of the wiring connected to the conductor on the substrate and formed on the substrate is exposed to the outside of the container. In this state, an airtight space can be formed on the substrate. Further, the container is provided with a gas inlet and a gas outlet,
A means for introducing gas into the container and a means for discharging gas inside the container are connected to the inlet and the outlet, respectively. As a result, the inside of the container can be set to a desired atmosphere. Further, the substrate on which the conductor is formed in advance is a substrate that serves as an electron source by forming an electron emitting portion on the conductor by performing an electrical treatment. Therefore, the manufacturing apparatus according to the present invention further includes means for performing electrical treatment, for example, means for applying a voltage to the conductor. In the above manufacturing apparatus, miniaturization is achieved, operability such as electrical connection with a power source in the above electrical processing is simplified, and design freedom such as the size and shape of the container is achieved. It becomes possible to introduce the gas into the container and discharge the gas to the outside of the container in a short time.

【0015】また、本発明は、配線、絶縁体及び電子放
出素子が形成される電子源基板を処理対象とし、前記電
子源基板の一部を覆う真空容器を用いる電子源の製造方
法において、前記電子源基板を支持体に載置し、前記支
持体の前記電子源基板とは反対の面に前記支持体との線
膨張係数の差が所定値以下の平板を積層するとともに、
前記支持体及び前記平板との積層接触面のどちらかに設
けた加熱手段及び冷却手段の少なくともどちらかで温度
調節が可能な状態にし、前記容器内を密閉する工程と、
密閉された該容器内で前記電子源基板に電子源を形成す
る処理を施す工程とを備えていることを特徴としてもよ
い。
Further, the present invention relates to a method of manufacturing an electron source, wherein an electron source substrate on which wirings, insulators and electron-emitting devices are formed is processed, and a vacuum container covering a part of the electron source substrate is used. An electron source substrate is placed on a support, and a flat plate having a difference in linear expansion coefficient with the support below a predetermined value is laminated on a surface of the support opposite to the electron source substrate,
A step in which the temperature can be adjusted by at least one of the heating means and the cooling means provided on either of the support and the laminated contact surface with the flat plate, and the step of sealing the inside of the container,
And a step of forming an electron source on the electron source substrate in the sealed container.

【0016】また、本発明に係る一層具体的な製造方法
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。以上の製造方法にあっては、上記電気的処理
における電源との電気的接続などは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
気体の排出は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。
Further, in a more specific manufacturing method according to the present invention, first, a substrate on which an electric conductor and wiring connected to the electric conductor are previously formed is arranged on a support, and a part of the wiring is formed. Except the conductor on the substrate is covered with a container. This allows
With a part of the wiring formed on the substrate exposed to the outside of the container, the conductor is arranged in the airtight space formed on the substrate. Next, the inside of the container is made into a desired atmosphere, and the conductor is electrically processed, for example, a voltage is applied to the conductor through a part of the wiring exposed outside the container. Here, the desired atmosphere is, for example, a reduced pressure atmosphere or an atmosphere in which a specific gas exists. Further, the electrical treatment is a treatment in which an electron emitting portion is formed on the conductor to serve as an electron source. In addition, the electrical treatment may be performed multiple times under different atmospheres. For example, a step of covering the conductor on the substrate with a container except for a part of the wiring and performing the electrical treatment with the inside of the container as a first atmosphere, and then with a second atmosphere inside the container. As a result, a step of performing the above electrical treatment is performed, and as a result, a good electron emitting portion is formed in the conductor and an electron source is manufactured. Here, the first and second atmospheres are preferably atmospheres in which the first atmosphere is depressurized, as described below,
Is an atmosphere in which a specific gas such as a carbon compound exists. In the above manufacturing method, electrical connection with the power source in the electrical processing can be easily performed. In addition, since the degree of freedom in designing the size and shape of the container is increased, introduction of gas into the container and discharge of gas outside the container can be performed in a short time, which improves the manufacturing speed and The reproducibility of the electron emission characteristics of the electron source, especially the uniformity of the electron emission characteristics of the electron source having a plurality of electron emission portions are improved.

【0017】[0017]

【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。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, preferred embodiments of the present invention will be described. 1, 2 and 3 show an electron source manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a sectional view of the manufacturing apparatus according to the first embodiment and a connection diagram of pipes, etc. Two
FIG. 4 is a perspective view showing a peripheral portion of the electron source substrate in FIGS. 1 and 3. Further, FIG. 3 is a cross-sectional view of the manufacturing apparatus according to the second embodiment and a connection diagram of piping and the like.

【0018】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に配設したヒータ、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、32(32a,32b)は電源及び電流制御系
からなる駆動ドライバ、31(31a,31b)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
接続する配線、33は拡散板19の開口部、41は熱伝
導部材である。
In FIGS. 1, 2 and 3, 6 is a conductor serving as an electron-emitting device, 7 is an X-direction wiring, 8 is a Y-direction wiring, 10 is an electron source substrate, 11 is a support, and 12 is a vacuum container. , 15 is a gas inlet into the vacuum container 12, 16 is an exhaust port, 18 is a seal member arranged between the electron source substrate 10 and the vacuum container 12, and 19 is a diffusion plate arranged in the container 12. , 20 is a heater disposed on the support 11, 21 is hydrogen or organic substance gas contained in a container, 22 is a carrier gas contained in the container, 23 is a moisture removal filter, 24
Is a gas flow rate control device, 25a to 25f are valves, 26 is a vacuum pump, 27 is a vacuum gauge, 28 is piping, 30 is extraction wiring, 32 (32a, 32b) is a drive driver consisting of a power supply and current control system, 31 ( 31a and 31b) are wirings that connect the extraction wiring 30 of the electron source substrate 10 and the drive driver 32, 33 is an opening of the diffusion plate 19, and 41 is a heat conducting member.

【0019】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、110は支持体11が積層さ
れた平板である。この平板110は、支持体11との線
膨張係数の差が所定値以下である。この所定値は3×1
-6であることが好ましい。
Reference numeral 46 is an elevating shaft, 47 is an elevating and lowering drive unit for elevating and lowering the support body 11, 48 is an elevating and lowering control device for controlling the elevating and lowering of the support body 11, and 110 is a flat plate on which the support body 11 is laminated. The flat plate 110 has a difference in linear expansion coefficient with the support 11 of a predetermined value or less. This predetermined value is 3 x 1
It is preferably 0 -6 .

【0020】支持体11は、電子源基板10を保持して
固定するものであり、真空チャッキング機構、静電チャ
ッキング機構、磁気チャッキング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。
The support 11 holds and fixes the electron source substrate 10, and mechanically fixes the electron source substrate 10 by a vacuum chucking mechanism, an electrostatic chucking mechanism, a magnetic chucking or a fixing jig. It has a fixing mechanism. A heater 20 is provided inside the support body 11, and the electron source substrate 10 can be heated via the heat conduction member 41 as necessary.

【0021】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。
The heat conducting member 41 is placed on the support 11 and is sandwiched between the support 11 and the electron source substrate 10 so as not to interfere with the mechanism for holding and fixing the electron source substrate 10. Alternatively, it may be installed so as to be embedded in the support 11.

【0022】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。
The heat conducting member 41 absorbs the warp and undulation of the electron source substrate 10 and can reliably transmit the heat generated in the electric processing step to the electron source substrate 10 to the support 11 and radiate the heat. It is possible to prevent the source substrate 10 from being cracked or damaged, which can contribute to an improvement in yield.

【0023】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
熱分布が影響する素子の不均一性の低減に寄与すること
ができ、これにより、均一性に優れた電子源の製造が可
能となる。
In addition, in this electron source manufacturing apparatus, the heat generated in the electrical processing step is quickly and surely radiated to reduce the concentration distribution of the introduced gas due to the temperature distribution and the non-uniformity of the elements affected by the substrate heat distribution. It is possible to contribute to the reduction of the property, which makes it possible to manufacture an electron source having excellent uniformity.

【0024】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、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形成領域下で
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。
The heat conducting member 41 can be formed using a viscous liquid substance such as silicone grease, silicone oil, or a gel substance. When the heat conducting member 41, which is a viscous liquid substance, has an adverse effect of moving on the support body 11, the support body 11 has a predetermined position and a region where the viscous liquid substance is present, that is, at least a conductor 6 formation region of the electron source substrate 10. A staying mechanism may be installed in accordance with the area so as to stay below. For example, the viscous liquid substance may be put in an O-ring or a heat resistant bag to form a sealed heat conducting member.

【0025】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と
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、熱伝導部材41は、空気抜けの通孔や、電子源基板
10を設置後に粘性液状物質を該基板と支持体11の間
に注入する方法を採って構成することができる。
When an viscous liquid substance is retained by installing an O-ring or the like, in order to prevent an air layer from being formed between the electron source substrate 10 and the support 11 and not coming into contact properly, the heat conducting member 41 is used. Can be formed by using a vent hole or a method of injecting a viscous liquid substance between the substrate and the support 11 after the electron source substrate 10 is installed.

【0026】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。
FIG. 3 is a schematic sectional view showing an electron source manufacturing apparatus according to the second embodiment of the present invention. This manufacturing apparatus includes an O-ring and an introduction pipe 45 communicating with the viscous liquid substance introduction port so that the viscous liquid substance stays in a predetermined region.

【0027】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、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。
In this case, the viscous liquid substance is sandwiched between the support 11 and the electron source substrate 10, and if a mechanism for circulating the viscous liquid substance is provided while controlling the temperature, the heater 20 is replaced and the electron source substrate 10 is heated. It becomes a means or a cooling means. Further, it is possible to add a mechanism that can adjust the temperature to a target temperature, for example, a circulation type temperature adjusting device and a liquid medium.

【0028】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。
The heat conducting member 41 may be an elastic member. As the material of the elastic member, a synthetic resin material such as Teflon (registered trademark) resin, a rubber material such as silicon rubber, a ceramic material such as alumina, or a metal material such as copper or aluminum can be used. These may be used in the form of a sheet or a divided sheet. Alternatively, a columnar shape such as a columnar shape or a prismatic shape, a projection shape such as a linear shape or a conical shape extending in the X direction or the Y direction according to the wiring of the electron source substrate, a spherical body, or a rugby ball shape (elliptical spherical body). A spherical body such as the above, or a spherical body having a shape in which protrusions are formed on the surface of the spherical body may be installed on the support 11.

【0029】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(1×10-3
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。
The vacuum container 12 is a container made of glass or stainless steel, and is preferably made of a material that releases little gas from the container. The vacuum container 12 is positioned and arranged with respect to the electron source substrate 10, covers the region where the conductor 6 is formed except the extraction wiring portion of the electron source substrate 10, and is at least 1.33 × 10 −1. Pa (1 x 10 -3 T
orr) to the atmospheric pressure.

【0030】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。
The seal member 18 is for maintaining the airtightness between the electron source substrate 10 and the vacuum container 12, and an O-ring, a rubber sheet or the like is used.

【0031】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。
As the organic substance gas 21, an organic substance used to activate the electron-emitting device described later or a mixed gas obtained by diluting the organic substance with nitrogen, helium, argon or the like is used. Further, when performing a forming energization process described later, a gas for promoting the formation of cracks in the conductive film, for example, hydrogen gas having a reducing property is used as the vacuum container 12.
It is also possible to introduce it inside. In this way, when introducing gas in other steps, the gas introduction system, the introduction pipe,
If the vacuum container 12 is connected to the pipe 28 using the and valve 25e, it can be used.

【0032】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Cn2n+2で表される飽和炭化水素、エチレ
ン、プロピレンなどのC n2n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。
Used to activate the electron-emitting device
Organic substances such as alkanes, alkenes, and alkyne fats
Group hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, alcohols, alcohols
Dehydrides, ketones, amines, nitriles, pheno
And organic acids such as carboxylic acid and sulfonic acid.
You can More specifically, methane, ethane, propa
C such asn H2n + 2Saturated hydrocarbon represented by
C such as benzene and propylene n H2nEtc.
Saturated hydrocarbon, benzene, toluene, methanol, ethane
Nole, acetaldehyde, acetone, methyl ethyl ketone
Ton, methylamine, ethylamine, phenol, benzene
Zonitrile, acetonitrile, etc. can be used.

【0033】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。
The organic substance gas 21 can be used as it is when the organic substance is a gas at normal temperature, and is evaporated or sublimated in the container when the organic substance is liquid or solid at normal temperature. Alternatively, it can be used by a method such as mixing it with a diluent gas. As the carrier gas 22, nitrogen or an inert gas such as argon or helium is used.

【0034】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。
The organic substance gas 21 and the carrier gas 22 are mixed at a constant ratio and introduced into the vacuum container 12. The gas flow rate control device 24
Controlled by. The gas flow controller 24 is composed of a mass flow controller, a solenoid valve, and the like. These mixed gases are heated to an appropriate temperature by a heater (not shown) provided around the pipe 28, if necessary, and then introduced into the vacuum container 12 through the inlet 15. The heating temperature of the mixed gas is preferably equal to the temperature of the electron source substrate 10.

【0035】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。
It is more preferable to provide a moisture removing filter 23 in the middle of the branch pipe of the pipe 28 to remove the moisture in the introduced gas. The moisture removal filter 23 can be configured by using a hygroscopic material such as silica gel, molecular sieve, or magnesium hydroxide.

【0036】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。
The mixed gas introduced into the vacuum container 12 is exhausted at a constant evacuation speed by the vacuum pump 26 through the exhaust port 16, and the pressure of the mixed gas in the vacuum container 12 is kept constant. Vacuum pump 26 used in this embodiment
Is a low vacuum pump such as a dry pump, a diaphragm pump, or a scroll pump, and an oil-free pump is preferably used.

【0037】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。
Although depending on the type of organic substance used for activation, in the present embodiment, the pressure of the mixed gas is such that the mean free path λ of the gas molecules constituting the mixed gas is the vacuum container 1.
It is preferable that the pressure is not less than the inner size of 2 so as to be sufficiently small, from the viewpoint of shortening the time of the activation step and improving the uniformity. This is a so-called viscous flow region, which is a pressure in the range of several hundred Pa (several Torr) to atmospheric pressure.

【0038】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、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。電子源基板10の取り出し配線30は、真空容器1
2の外部にあり、TAB配線やプローブなどを用いて配
線31と接続し、駆動ドライバ32に接続する。
If a diffusion plate 19 is provided between the gas inlet 15 of the vacuum container 12 and the electron source substrate 10, the flow of the mixed gas is controlled and the organic substance is uniformly supplied to the entire surface of the substrate 10. Therefore, the uniformity of the electron-emitting device is improved, which is preferable. The extraction wiring 30 of the electron source substrate 10 is the vacuum container 1
It is external to the wiring 2, and is connected to the wiring 31 by using a TAB wiring or a probe, and is connected to the drive driver 32.

【0039】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。
The same applies to this embodiment, and also to the embodiments to be described later, but the vacuum container 12 includes the electron source substrate 1
Since it is sufficient to cover only the conductor 6 on the 0, the device can be downsized. Further, since the wiring part of the electron source substrate 10 is located outside the vacuum container 12, the electron source substrate 10 and the power supply device (driving driver 32) for electrical processing can be easily electrically connected.

【0040】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。
As described above, the manufacturing apparatus according to the present embodiment uses the drive driver 32 in the state where the mixed gas containing the organic substance is flown in the vacuum container 12 and the respective electrons on the substrate 10 through the wiring 31. By applying a pulse voltage to the conductor 6 serving as an emitting element, the electron emitting element can be activated.

【0041】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。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、62は支持体、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、67は高圧端子、68は画像形
成装置である。
Specific examples of the method of manufacturing an electron source using the above-described manufacturing apparatus will be described in detail in the following embodiments. An image forming apparatus 68 as shown in FIG. 4 can be created by combining the electron source and the image forming member. FIG. 4 is a schematic diagram of the image forming apparatus. Figure 4
In, 6 is an electron-emitting device, 62 is a support, and 66 is
A face plate including a glass substrate 63, a metal back 64 and a phosphor 65, 67 is a high voltage terminal, and 68 is an image forming apparatus.

【0042】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、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
させ励起し、発光させることで画像を表示する。
The image forming apparatus 68 includes each electron-emitting device 6
, A scanning signal and a modulation signal are respectively applied by a signal generating means (not shown) through the external terminals Dx1 to Dxm in the X direction and the external terminals Dy1 to Dyn in the Y direction, so that electrons are emitted and the high voltage terminal 67. Through this, a high voltage of 5 kV is applied to the metal back 64 or a transparent electrode (not shown) to accelerate the electron beam, collide with the phosphor 65 to excite it, and emit light to display an image.

【0043】なお、電子源基板10自体がリヤプレート
を兼ねて、1枚基板で構成される場合もある。また、走
査信号配線は、例えば、容器外端子Dx1に近い電子放出
素子と遠い電子放出素子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。
In some cases, the electron source substrate 10 itself also serves as a rear plate and is formed of a single substrate. Further, the scanning signal wiring is, for example, one-side scanning wiring as shown in FIG. 4 as long as the number of elements is not affected by the applied voltage drop between the electron emitting element near the external terminal Dx1 and the electron emitting element far from the external terminal Dx1. However, if the number of elements is large and there is a voltage drop effect, the wiring width can be widened, the wiring thickness can be thickened, or a method of applying a voltage from both sides can be adopted.

【0044】本発明は、以上述べた実施の形態で、特に
支持体11の部分に関するものである。特に本発明は、
大判の支持体11の加工を容易にし、支持体11の加熱
手段もしくは冷却手段を容易に構成するという課題を解
決するものである。
The present invention relates to the embodiment described above, and particularly to the portion of the support 11. In particular, the present invention is
It is intended to solve the problem of facilitating the processing of a large-sized support 11 and easily configuring a heating means or a cooling means of the support 11.

【0045】特に、本発明はそのために、支持体11の
一面に支持体11との線膨張係数の差が3×10-6以下
の平板110を積層し、それらの積層接触面に、ヒー
タ、もしくは、冷却管を構成し、冷却管の周囲にシール
手段を備えていることを特徴とするものである。
In particular, for this purpose, the present invention laminates flat plates 110 having a linear expansion coefficient difference of 3 × 10 −6 or less with the support 11 on one surface, and a heater, a heater, and Alternatively, it is characterized by constituting a cooling pipe and providing a sealing means around the cooling pipe.

【0046】[0046]

【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。
EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to specific examples, but the present invention is not limited to these examples, and each element within the range in which the object of the present invention is achieved. It also includes those that have been replaced or the design changed.

【0047】[実施例1]以下に本発明の実施例1につ
いて説明する。前記ガラス基板63の表面に、図5に示
されるような複数の行方向配線7、複数の列方向配線
8、及び、これら配線によりマトリクス配線された、素
子電極2,3及びPdOからなる導電性膜4を形成し、
電子源基板10を作製した。次に、図6に示す製造装置
を用いて以後の工程を行った。
[First Embodiment] A first embodiment of the present invention will be described below. On the surface of the glass substrate 63, a plurality of row-direction wirings 7, a plurality of column-direction wirings 8 as shown in FIG. 5, and a matrix of wirings formed by these wirings and composed of device electrodes 2, 3 and PdO. Forming the membrane 4,
The electron source substrate 10 was produced. Next, the subsequent steps were performed using the manufacturing apparatus shown in FIG.

【0048】図6において、202は真空チャンバ、2
03はOリング、204は活性化ガスであるベンゾニト
リル、205は真空計である電離真空計、206は真空
排気系、207は基板支持体、208は基板支持体20
7に設置された静電チャック、210は平板、212は
電気ヒータ、213は冷媒流路、214は真空排気系、
215は電子源基板10上の配線の一部に電気的に接触
可能なプローブユニット、216はプローブユニット2
15に接続したパルス発生器、V1はバルブ、218は
Heガスを供給するガス供給系である。同図において、
静電チャック208の電気回路は図示していない。
In FIG. 6, reference numeral 202 denotes a vacuum chamber, 2
Reference numeral 03 is an O-ring, 204 is benzonitrile which is an activating gas, 205 is an ionization vacuum gauge which is a vacuum gauge, 206 is a vacuum exhaust system, 207 is a substrate support, and 208 is a substrate support 20.
7 is an electrostatic chuck, 210 is a flat plate, 212 is an electric heater, 213 is a coolant channel, 214 is a vacuum exhaust system,
215 is a probe unit capable of electrically contacting a part of the wiring on the electron source substrate 10, and 216 is a probe unit 2.
A pulse generator connected to 15, V1 is a valve, and 218 is a gas supply system for supplying He gas. In the figure,
The electric circuit of the electrostatic chuck 208 is not shown.

【0049】前記電子源基板10を基板支持体207に
載せ、静電チャック208で吸着した。次に、電子源基
板10と基板支持体207との間に、ガス供給系218
からHeガスを導入し、500Paに維持した。Heガ
スは、電子源基板10と静電チャック208の間の熱伝
導を向上させる作用がある。尚、Heガスが最も好適で
あるが、N2 、Ar等のガスも使うことができ、所望の
熱伝導が得られればそのガス種には制限されない。次
に、真空チャンバ202をOリング203を介して電子
源基板10上に、上記配線端部が真空チャンバ202の
外に出るようにして載せ、真空チャンバ202内に真空
気密な空間を作り、同空間を真空排気系206により圧
力が1×10-5Pa以下になるまで、真空排気した。水
温15℃の冷却水を冷媒流路213に流し、更に、温度
制御機能を有する電源(不図示)より、電気ヒータ21
2に電力を供給し、電子源基板10を50℃の一定温度
に維持した。
The electron source substrate 10 was placed on the substrate support 207 and attracted by the electrostatic chuck 208. Next, a gas supply system 218 is provided between the electron source substrate 10 and the substrate support 207.
He gas was introduced to maintain the pressure at 500 Pa. The He gas has a function of improving heat conduction between the electron source substrate 10 and the electrostatic chuck 208. He gas is most preferable, but gases such as N 2 and Ar can be used, and the gas species is not limited as long as desired heat conduction can be obtained. Next, the vacuum chamber 202 is placed on the electron source substrate 10 via the O-ring 203 so that the wiring ends are exposed to the outside of the vacuum chamber 202, and a vacuum airtight space is formed in the vacuum chamber 202. The space was evacuated by the vacuum evacuation system 206 until the pressure became 1 × 10 −5 Pa or less. Cooling water having a water temperature of 15 ° C. is caused to flow through the refrigerant flow path 213, and further, an electric heater 21 is supplied from a power source (not shown) having a temperature control function.
2 was supplied with power to maintain the electron source substrate 10 at a constant temperature of 50 ° C.

【0050】次に、プローブユニット215を、上記真
空チャンバ202の外に露出した、電子源基板10上の
配線端部に電気的に接触させ、プローブユニット215
に接続したパルス発生器216より、底辺1msec、
周期10msec、波高値10Vの三角パルスを120
sec間印加し、フォーミング処理工程を実施した。フ
ォーミング処理時に流れる電流によって発生する熱は、
効率よく静電チャック208に吸収され、電子源基板1
0は一定温度50℃に保たれ、良好なフォーミング処理
を実施でき、また、熱応力による破損も防ぐことができ
た。以上のフォーミング処理により、図8に示す間隙G
が導電性膜4に形成された。
Next, the probe unit 215 is brought into electrical contact with the wiring end portion on the electron source substrate 10 exposed outside the vacuum chamber 202, and the probe unit 215 is connected.
1 msec from the pulse generator 216 connected to
120 triangular pulses with a cycle of 10 msec and a peak value of 10 V
Application was carried out for sec and a forming treatment step was carried out. The heat generated by the current flowing during the forming process is
The electron source substrate 1 is efficiently absorbed by the electrostatic chuck 208.
0 was maintained at a constant temperature of 50 ° C., and good forming treatment could be performed, and damage due to thermal stress could be prevented. By the above forming process, the gap G shown in FIG.
Was formed on the conductive film 4.

【0051】次に、電気ヒータ212に流れる電流を調
整し、電子源基板10を60℃の一定温度に維持した。
バルブV1を開けて真空チャンバ202内に電離真空計
205で圧力を測定しながら、圧力が2×10-4Paの
ベンゾニトリルを導入した。パルス発生器216より、
プローブユニット215を通して、底辺1msec、周
期10msec、波高値15Vの三角パルスを60分間
印加して活性化処理を行った。フォーミング処理工程と
同様に、活性化処理時に流れる電流によって発生する熱
は、効率よく静電チャック208に吸収され、電子源基
板10は一定温度60℃に保たれ、良好に活性化を実施
することができ、また、熱応力による破損も防ぐことが
できた。以上の活性化処理により、図7及び図8に示す
ように、間隙5を隔てて炭素膜29が形成された。
Next, the current flowing through the electric heater 212 was adjusted to maintain the electron source substrate 10 at a constant temperature of 60 ° C.
While the valve V1 was opened and the pressure was measured by the ionization vacuum gauge 205 in the vacuum chamber 202, benzonitrile having a pressure of 2 × 10 −4 Pa was introduced. From the pulse generator 216,
Through the probe unit 215, a triangular pulse having a base of 1 msec, a cycle of 10 msec, and a peak value of 15 V was applied for 60 minutes to perform activation treatment. Similar to the forming process step, the heat generated by the current flowing during the activation process is efficiently absorbed by the electrostatic chuck 208, the electron source substrate 10 is kept at a constant temperature of 60 ° C., and the activation is performed well. It was also possible to prevent damage due to thermal stress. By the above activation treatment, as shown in FIGS. 7 and 8, the carbon film 29 was formed with the gap 5 therebetween.

【0052】以上の工程を終了した電子源基板10は、
ガラス基板63及び蛍光体65等を配置したフェースプ
レート66と位置合わせを行い、低融点ガラスを用いて
封着し、真空外囲器を作製した。更に、前記外囲器内に
真空排気、ベーキング、封止工程等の工程を施し、図4
に示すパネル状の画像形成装置68を作製した。
The electron source substrate 10 that has undergone the above steps is
The face plate 66 on which the glass substrate 63, the phosphor 65 and the like are arranged is aligned and sealed with low melting point glass to manufacture a vacuum envelope. Furthermore, steps such as vacuum evacuation, baking, and sealing are performed in the envelope,
A panel-shaped image forming apparatus 68 shown in FIG.

【0053】本実施例では、フォーミング処理、活性化
処理工程時に静電チャック208及びHeガスを用いた
ため、特性の揃った良好な表面伝導型電子放出素子を形
成することができ、均一性が向上した画像性能を有する
パネル状画像形成装置68を作製することができ、ま
た、熱応力による破損を防ぎ、歩留まりを向上させるこ
とができた。
In this embodiment, since the electrostatic chuck 208 and He gas were used in the forming process and the activation process, it is possible to form a good surface conduction electron-emitting device with uniform characteristics and improve the uniformity. It was possible to manufacture the panel-shaped image forming apparatus 68 having the above image performance, prevent damage due to thermal stress, and improve the yield.

【0054】[実施例2]図9は、本発明に係る製造装
置の実施形態を詳しく説明するための図であり、図6に
おける基板支持体207の部分を抜き出した断面図であ
る。同図において、208は静電チャック、210は平
板、212はヒータ、213は冷媒流路、231はOリ
ングである。
[Embodiment 2] FIG. 9 is a view for explaining in detail an embodiment of a manufacturing apparatus according to the present invention, and is a cross-sectional view showing a portion of the substrate support 207 in FIG. In the figure, 208 is an electrostatic chuck, 210 is a flat plate, 212 is a heater, 213 is a coolant channel, and 231 is an O-ring.

【0055】この製造装置は、支持体207に設置され
た静電チャック208で、不図示の電子源基板を吸着固
定する。そして、この装置は、支持体207の静電チャ
ック208とは反対の面に支持体207との線膨張係数
の差が3×10-6以下の平板210を配し、支持体20
7と平板210の接合部にはヒータ212が設置され、
冷媒流路213が形成されている。ヒータ212は、支
持体207と平板210のそれぞれを断面半円筒状に加
工した溝部分に挿入されている。冷媒流路213は、支
持体207と、平板210の少なくとも一方を溝加工し
て形成され、冷媒を流すことができる。冷媒が周囲、特
にヒータ部分に流れ出さぬように、例えばOリング23
1でシールされている。この製造装置は、ヒータ212
に電流を流し発熱させたり、冷媒流路213に冷媒を流
すことにより、支持体207や平板210の温度を制御
し、静電チャック208により吸着された電子源基板を
所定の温度に調節することができる。
In this manufacturing apparatus, an electrostatic chuck 208 installed on a support 207 attracts and fixes an electron source substrate (not shown). In this apparatus, a flat plate 210 having a difference in linear expansion coefficient between the support 207 and the support 207 of 3 × 10 −6 or less is arranged on the surface of the support 207 opposite to the electrostatic chuck 208.
A heater 212 is installed at the joint between 7 and the flat plate 210,
A coolant channel 213 is formed. The heater 212 is inserted in a groove portion formed by processing the support 207 and the flat plate 210 into a semi-cylindrical cross section. The coolant flow path 213 is formed by processing at least one of the support 207 and the flat plate 210 into a groove, and allows a coolant to flow. In order to prevent the refrigerant from flowing out to the surroundings, especially the heater part, for example, the O-ring 23
It is sealed with 1. This manufacturing apparatus includes a heater 212
The temperature of the support 207 and the flat plate 210 is controlled by applying an electric current to the substrate to generate heat or by flowing a coolant in the coolant channel 213, and the electron source substrate adsorbed by the electrostatic chuck 208 is adjusted to a predetermined temperature. You can

【0056】図10は、本発明に係る製造装置の平板の
形状を詳しく説明するための図であり、図9における平
板210の部分を抜き出した斜視図である。同図におい
て、213は冷媒流路、232は冷媒の流入口もしくは
排出口、234はOリング溝、235はヒータ溝であ
る。冷媒は、冷媒流路213の一端にある流入口から、
他端にある排出口へと流れ、Oリング溝に設置された不
図示のOリングの外側へは流れない。235はヒータが
設置される半円筒面のヒータ溝であり、ヒータとのクリ
アランスは0.1mm以下が望ましい。
FIG. 10 is a view for explaining the shape of the flat plate of the manufacturing apparatus according to the present invention in detail, and is a perspective view of the flat plate 210 in FIG. In the figure, 213 is a refrigerant channel, 232 is a refrigerant inlet or outlet, 234 is an O-ring groove, and 235 is a heater groove. From the inlet at one end of the refrigerant channel 213, the refrigerant is
It flows to the discharge port at the other end and does not flow to the outside of an O-ring (not shown) installed in the O-ring groove. 235 is a heater groove of a semi-cylindrical surface on which the heater is installed, and the clearance with the heater is preferably 0.1 mm or less.

【0057】支持体207などに50℃以上の温度変化
がある場合には、電子源基板や静電チャックの線膨張係
数を支持体207などに合わせることが、温度ひずみに
よる変形や破壊、もしくは基板とのこすれなどを防ぐこ
とを可能にするので、一般的に好ましいとされている。
AlSiC、コバール(登録商標)、インバー(登録商
標)などで知られているものが支持体の代表的な材料で
ある。しかしながら、電子源基板の大判化に伴い、支持
体207が大きくなると、AlSiCなどの支持体20
7にヒータ挿入部の溝235や冷媒流路213の長孔加
工を直接行うのは非常に多大な加工時間を要し、大幅な
コストアップとなっていた。場合によっては、加工不可
能な場合もあった。図9に示すような構成とすることに
より、支持体207が大判化しても加工が容易となりコ
ストダウンが達成できた。
When the support 207 or the like has a temperature change of 50 ° C. or more, it is necessary to adjust the linear expansion coefficient of the electron source substrate or the electrostatic chuck to the support 207 or the like so that the deformation or the destruction due to the temperature strain or the substrate It is said to be generally preferable because it makes it possible to prevent rubbing.
Materials known as AlSiC, Kovar (registered trademark), Invar (registered trademark) and the like are typical materials for the support. However, as the size of the support 207 increases with the increase in size of the electron source substrate, the support 20 such as AlSiC is used.
Direct machining of the slot 235 of the heater insertion portion or the long hole of the coolant flow path 213 in 7 requires a very long processing time, resulting in a significant cost increase. In some cases, it could not be processed. With the configuration shown in FIG. 9, even if the support body 207 has a large size, the processing is easy and the cost can be reduced.

【0058】また、支持体207などに50℃以上の温
度変化があっても、支持体207と電子源基板との密着
性を損なう熱変形や、構造上脆弱な静電チャックの破損
などを防ぐことができた。
Further, even if the temperature of the support 207 or the like changes by 50 ° C. or more, the thermal deformation that impairs the adhesion between the support 207 and the electron source substrate and the damage of the electrostatically fragile structure are prevented. I was able to.

【0059】以上のように、本実施例によれば、支持体
207の一面に支持体207との線膨張係数の差が3×
10-6以下の平板210を積層し、それらの積層接触面
に、ヒータ、もしくは、冷却管を構成し、冷却管の周囲
にシール手段を備えることにより、大判の支持体207
の加工を容易にし、支持体207の加熱手段もしくは冷
却手段またはこれら両者を容易に構成でき、高温におい
ても支持体207が歪むことなく効率よく電子源基板か
ら発生した熱を回収することができた。
As described above, according to this embodiment, the difference in the linear expansion coefficient between the one surface of the support 207 and the support 207 is 3 ×.
By laminating flat plates 210 of 10 −6 or less, forming a heater or a cooling pipe on the laminated contact surfaces, and providing sealing means around the cooling pipe, a large-sized support 207 can be obtained.
The heating means and / or the cooling means of the support 207 can be easily configured, and the heat generated from the electron source substrate can be efficiently recovered without distortion of the support 207 even at high temperature. .

【0060】本実施例においても、実施例1と同様に、
フォーミング処理、活性化処理工程時に静電チャック2
08及びHeガスを用いたため、特性の揃った良好な表
面伝導型電子放出素子を形成することができ、均一性が
向上した画像性能を有するパネル状画像形成装置を作製
することができ、また、熱応力による破損を防ぎ、歩留
まりを向上させることができた。
Also in this embodiment, as in the first embodiment,
Electrostatic chuck 2 during forming process and activation process
Since 08 and He gas are used, a good surface conduction electron-emitting device having uniform characteristics can be formed, and a panel-like image forming apparatus having image performance with improved uniformity can be manufactured. It was possible to prevent damage due to thermal stress and improve the yield.

【0061】[0061]

【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。
According to the present invention, it is possible to provide an electron source manufacturing apparatus which can be miniaturized and can be easily operated.
Further, according to the present invention, it is possible to provide an electron source manufacturing apparatus and manufacturing method which are suitable for mass production because the manufacturing speed is improved.

【0062】更に、本発明によれば、大判の支持体の加
工を可能とし、支持体の加熱手段もしくは冷却手段を容
易にすなわちローコストで構成できる。電子源基板から
発生する熱を支持体が効率よく回収し、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。
Further, according to the present invention, a large-sized support can be processed, and the heating means or the cooling means for the support can be constructed easily, that is, at low cost. It is possible to provide an electron source manufacturing apparatus and manufacturing method capable of efficiently collecting heat generated from an electron source substrate by a support and manufacturing an electron source having excellent electron emission characteristics.

【0063】更に、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。
Further, according to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus having excellent image quality.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【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及び配管等の接続図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an electron source manufacturing apparatus according to a first embodiment of the present invention and a connection diagram of pipes and the like.

【図2】 図1及び図3における電子源基板の周辺部分
を、一部を破断して示した斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a peripheral portion of the electron source substrate in FIGS. 1 and 3 with a part thereof cut away.

【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及び配管等の接続図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration of an electron source manufacturing apparatus according to a second embodiment of the present invention and a connection diagram such as piping.

【図4】 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。
FIG. 4 is a partially cutaway perspective view showing the configuration of the image forming apparatus.

【図5】 本発明に係る電子源を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing an electron source according to the present invention.

【図6】 本発明の他の実施形態に係る製造装置を示す
断面図及び配管等の接続図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention and a connection diagram such as piping.

【図7】 本発明に係る電子放出素子の構成を示す平面
図である。
FIG. 7 is a plan view showing a configuration of an electron-emitting device according to the present invention.

【図8】 本発明に係る電子放出素子の構成を示す図7
のB−B断面図である。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of an electron-emitting device according to the present invention.
FIG.

【図9】 本発明に係る電子源の製造装置の支持体及び
平板の一例を示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing an example of a support and a flat plate of the electron source manufacturing apparatus according to the present invention.

【図10】 本発明に係る電子源の製造装置の平板の一
例を示す斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view showing an example of a flat plate of the electron source manufacturing apparatus according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:基板、2,3:素子電極、4:導電性薄膜、5:電
子放出部、6:電子放出素子(導電体)、7:X方向配
線、8:Y方向配線、9:絶縁層、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、2
0:ヒータ、21:有機物質ガス、22:キャリアガ
ス、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、29:炭素膜、30:取り出し配線、31
(31a,31b):配線、32:駆動ドライバ、3
3:拡散板19の開口部、41:熱伝導部材、45:粘
性液状物質導入管、61:リアプレート、62:支持
枠、63:ガラス基板、64:メタルバック、65:蛍
光体、66:フェースプレート、67:高圧端子、6
8:画像形成装置、110:平板、202:真空チャン
バ、203:Oリング、204:活性ガス、205:真
空計、206:真空排気系、207:基板支持体、20
8:静電チャック、210:平板、212:電気ヒー
タ、213:冷媒流路、214:真空排気系:215:
プローブユニット、216:パルス発生器、218:ガ
ス供給系、231:Oリング、232:流入口もしくは
排出口、234:Oリング溝、235:ヒータ溝。
1: substrate, 2, 3: element electrode, 4: conductive thin film, 5: electron emitting portion, 6: electron emitting element (conductor), 7: X direction wiring, 8: Y direction wiring, 9: insulating layer, 10: electron source substrate,
11: support, 12: vacuum container, 15: gas inlet,
16: exhaust port, 18: sealing member, 19: diffusion plate, 2
0: heater, 21: organic substance gas, 22: carrier gas, 24: gas flow rate control device, 25 (25a to 25)
f): valve, 26: vacuum pump, 27: vacuum gauge, 2
8: piping, 29: carbon film, 30: extraction wiring, 31
(31a, 31b): Wiring, 32: Drive driver, 3
3: Opening of diffusion plate 19, 41: Heat conducting member, 45: Viscous liquid substance introducing pipe, 61: Rear plate, 62: Support frame, 63: Glass substrate, 64: Metal back, 65: Phosphor, 66: Face plate, 67: high-voltage terminal, 6
8: image forming apparatus, 110: flat plate, 202: vacuum chamber, 203: O-ring, 204: active gas, 205: vacuum gauge, 206: vacuum exhaust system, 207: substrate support, 20
8: Electrostatic chuck, 210: Flat plate, 212: Electric heater, 213: Refrigerant flow path, 214: Vacuum exhaust system: 215:
Probe unit, 216: pulse generator, 218: gas supply system, 231: O ring, 232: inlet or outlet, 234: O ring groove, 235: heater groove.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 明弘 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 PP01 PP08 5C031 DD17 DD19    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Akihiro Kimura             Kyano, 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo             Within the corporation F-term (reference) 5C012 AA05 PP01 PP08                 5C031 DD17 DD19

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 配線、絶縁体及び電子放出素子が形成さ
れる電子源基板を処理対象とし、前記電子源基板の一部
を覆う真空容器を有する電子源の製造装置において、 前記電子源基板を載置する支持体を有し、前記支持体の
前記電子源基板とは反対の面に前記支持体との線膨張係
数の差が所定値以下の平板が積層され、前記支持体及び
前記平板との積層接触面のどちらかに、前記電子源基板
の温度を調節するための加熱手段及び冷却手段の少なく
ともどちらかが配置されていることを特徴とする電子源
の製造装置。
1. A manufacturing apparatus of an electron source, comprising an electron source substrate on which wiring, an insulator, and an electron-emitting device are formed, and having a vacuum container that covers a part of the electron source substrate. A flat plate having a support to be placed and having a difference in linear expansion coefficient between the support and the support opposite to the electron source substrate is equal to or less than a predetermined value is stacked. At least one of a heating means and a cooling means for adjusting the temperature of the electron source substrate is arranged on either of the stacked contact surfaces of the electron source manufacturing apparatus.
【請求項2】 前記冷却手段の周囲にはシール手段を備
えてい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。
2. The apparatus for manufacturing an electron source according to claim 1, further comprising sealing means around the cooling means.
【請求項3】 前記線膨張係数の差の所定値が3×10
-6であ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。
3. The predetermined value of the difference between the linear expansion coefficients is 3 × 10.
6. The electron source manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the electron source manufacturing method is -6 .
【請求項4】 配線、絶縁体及び電子放出素子が形成さ
れる電子源基板を処理対象とし、前記電子源基板の一部
を覆う真空容器を用いる電子源の製造方法において、 前記電子源基板を支持体に載置し、前記支持体の前記電
子源基板とは反対の面に前記支持体との線膨張係数の差
が所定値以下の平板を積層するとともに、前記支持体及
び前記平板との積層接触面のどちらかに設けた加熱手段
及び冷却手段の少なくともどちらかで前記電子源基板の
温度調節が可能な状態にし、前記容器内を密閉する工程
と、密閉された該容器内で前記電子源基板に電子源を形
成する処理を施す工程とを備えていることを特徴とする
電子源の製造方法。
4. A method of manufacturing an electron source, wherein an electron source substrate on which wiring, an insulator, and an electron-emitting device are formed is processed, and a vacuum container covering a part of the electron source substrate is used. It is placed on a support, and a flat plate having a difference in linear expansion coefficient between the support and the electron source substrate opposite to the support is laminated at a predetermined value or less, and the support and the flat plate. A step of making the temperature of the electron source substrate controllable by at least one of a heating means and a cooling means provided on either of the laminated contact surfaces, and sealing the inside of the container; and the electron in the sealed container. And a step of forming an electron source on the source substrate.
【請求項5】 前記線膨張係数の差の所定値が3×10
-6であることを特徴とする請求項4に記載の電子源の製
造方法。
5. The predetermined value of the difference between the linear expansion coefficients is 3 × 10.
6. The method for manufacturing an electron source according to claim 4, wherein the electron source is -6 .
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