JP2003086122A

JP2003086122A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003086122A
Application number: JP2001279603A
Authority: JP
Inventors: Ihachirou Gofuku; 伊八郎五福; Kazuya Shigeoka; 和也重岡; Yoshitaka Arai; 由高荒井; Mitsutoshi Hasegawa; 光利長谷川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-09-14
Filing date: 2001-09-14
Publication date: 2003-03-20

Abstract

(57)【要約】【課題】輝度の経時変化(経時的低下)の少ない画像形
成装置の提供。【解決手段】複数の電子放出素子が配列された電子源
基板と、前記電子源基板と対向して配置され、蛍光膜及
びアノード電極を有する画像形成基板と、前記画像形成
基板の側に、無機接着剤にて固定されていると共に前記
アノード電極と電気的に接続されている非蒸発型ゲッタ
部材とを備えることを特徴とする画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子放出素子を用
いた画像形成装置に関し、とりわけ、ゲッタ部材を備え
た画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からCRTのような、電子源より放出
された電子ビームを画像表示部材である蛍光体に照射
し、蛍光体を発光させて画像を表示する画像形成装置に
おいては、電子源と画像形成部材を内包する真空容器の
内部を、高真空に保持しなければならないという課題が
ある。

【０００３】それは、真空容器内部にガスが発生し圧力
が上昇すると、その影響はガス種により異なるが、電子
源に悪影響を及ぼして電子放出量を低下させ、明るい画
像の表示ができなくなるためである。また、発生したガ
スが、電子ビームにより電離されてイオンとなり、これ
が電子を加速するための電界により加速されて電子源に
衝突することで、電子源の損傷を与えることもある。さ
らに、場合によっては、内部で放電を生じさせる場合も
あり、この場合は装置を破壊することもある。

【０００４】通常、上記のような画像表示装置の真空容
器は、ガラス部材を組み合わせて、接合部をフリットガ
ラスなどにより接着して形成されており、一旦接合が完
了した後の圧力の維持は、真空容器内に設置されたゲッ
タによって行われるが、通常のCRTでは、Ｂａを主成分
とする合金を、真空容器内で通電あるいは高周波により
加熱し、容器内壁に蒸着膜を形成し、これにより内部で
発生したガスを吸着して高真空を維持している。

【０００５】一方、多数の電子放出素子を平面基板上に
配置した電子源を用いた平面状ディスプレイの開発が進
められているが、この場合、真空容器の容積はCRTに比
べ小さくなるのに対し、ガスを放出する壁面の面積は減
少せず、このため同程度のガスの発生があった場合の容
器内の圧力の上昇が大きくなり、これによる悪影響は深
刻になる。また、CRTでは真空容器内部に、電子源や画
像表示部材のない壁面が十分にあって、この部分に上述
のようなゲッタ材を蒸着することができるが、平板状デ
ィスプレイの場合は、真空容器内面の面積の多くを、電
子源と画像形成部材が占めているため、この部分に上記
のような蒸着型のゲッタ膜が付着すると、配線のショー
トが起きたり、蛍光体への電子到達が阻害され画像が暗
くなったりするなどの悪影響が生ずる。そのためゲッタ
膜を形成できる場所は、真空容器のコーナーなどに限定
される。

【０００６】上述のように、画像形成部材と電子源とで
構成される部分（以下「画像表示領域」と呼ぶ）にゲッ
タ材が付着しないようにすると、平板状ディスプレイの
サイズが大きくなるにつれ、画像表示領域の中央部分と
ゲッタ材の距離が遠くなる。これより放出されたガスに
とって、ゲッタの位置に到達するまでのコンダクタンス
が著しく低下することとなり、その結果、画像表示領域
中央部分では、ガス圧の上昇が引き起こされることとな
る。

【０００７】さらに発生したガスが、電子源から放出さ
れた電子によりイオン化されると、電子源と画像表示部
材の間に損傷を及ぼしたり、放電を生ぜしめて電子源を
破壊したりすることとなる。

【０００８】このような事情を考慮して、特定の構造を
有する平板状画像表示装置では、画像表示領域内にゲッ
タ材を配置して、発生したガスを即座に吸着するように
した構成が開示されている。例えば特開平４-１２４３
６号公報では、電子ビームを引き出すゲート電極を有す
る電子源において、該ゲート電極をゲッタ材で形成する
方法が開示されており、円錐状突起を陰極とする電界放
出型の電子源と、ｐｎ接合を有する半導体電子源が例示
されている。

【０００９】また、特開昭６３-１８１２４８号公報で
は、カソード(陰極)群と真空容器のフェースプレートと
の間に、電子ビームを制御するための電極(グリッドな
ど)を配置する構造の平板状ディスプレイにおいて、こ
の制御用電極上にゲッタ材の膜を形成する方法が開示さ
れている。

【００１０】また，米国特許5,453,659号 ”Anode Plat
e for Flat Panel Display havingIntegrated Gette
r”, issured 26 Sept.1995 to Wallace et al.では、
画像表示部材(アノードプレート)上の、ストライプ状の
蛍光体同士の隙間にゲッタ部材を形成したものが開示さ
れているが、この例では、ゲッタ材は、蛍光体及びそれ
と電気的に接続された導電体とは電気的に分離されてお
り、ゲッタに適当な電位を与えて電子源の放出した電子
を照射、加熱することで、ゲッタの活性化を行うもので
ある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】一方、上記構成の平板
状ディスプレイに対し、構造と製造方法が複雑になると
いう観点から、横型の電界放出型電子放出素子や、表面
伝導型電子放出素子が注目される。横型の電界放出型電
子放出素子は、平面基板上に尖った電子放出部を有する
陰極(ゲート)を対向させて形成したもので、蒸着、スパ
ッタ、メッキ法などの薄膜堆積法と、通常のフォトリソ
グラフィー技術により、電子が放出されるもので、特開
平7-235255号公報にその一例が示されている。

【００１２】これらの素子を用いた電子源では、その具
体的な手法として例えば特開平9-82245示される構造が
考察されているが、この例に示されるように、ゲッタ部
材をスパッタなどの蒸着法にて固着させる場合には、ゲ
ッタ部材の厚みや膜構造などに制約があり、さらにゲッ
タ特性を向上させる必要がある。

【００１３】本発明は、以上のべた不都合を解消しうる
画像形成装置の提供を目的とするもので、特に、輝度の
経時変化(経時的低下)の少ない画像形成装置の提供を目
的とする。

【００１４】また、本発明は、画像形成領域内での経時
的な輝度ばらつきの発生の少ない画像形成装置の提供を
目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の電子放
出素子が配列された電子源基板と、前記電子源基板と対
向して配置され、蛍光膜及びアノード電極を有する画像
形成基板と、前記画像形成基板の側に、無機接着剤にて
固定されていると共に前記アノード電極と電気的に接続
されている非蒸発型ゲッタ部材とを備えることを特徴と
する画像形成装置である。

【００１６】また、本発明は、複数の電子放出素子が配
列された電子源基板と、前記電子源基板と対向して配置
され、蛍光膜及びアノード電極を有する画像形成基板
と、前記画像形成基板の側に、ラダー型シリコンオリゴ
マーを含む接着剤にて固定されていると共に前記アノー
ド電極と電気的に接続されている非蒸発型ゲッタ部材と
を備えることを特徴とする画像形成装置である。

【００１７】また、本発明の画像形成装置においては、
前記非蒸発型ゲッタ部材が、導電性基体と該導電性基体
面上に配置された多数の非蒸発型ゲッタ微粒子とを有す
ることがより好ましい形態である。

【００１８】また、本発明の画像形成装置においては、
前記非蒸発型ゲッタ部材が、平均粒径が１μｍ〜１００
μｍの範囲内の非蒸発型ゲッタ微粒子を有することがよ
り好ましい形態である。

【００１９】また、本発明の画像形成装置において、前
記非蒸発型ゲッタ部材とアノード電極との電気的接続
は、非蒸発型ゲッタ部材をアノード電極に圧接すること
により行われることが好ましい。

【００２０】以上の本発明によれば、画像形成装置内の
空きスペースへの非蒸発型ゲッタ部材の配置が容易であ
り、かつ、非蒸発型ゲッタ部材を配置する作業に伴っ
て、その性能を大きく損なうことがない。

【００２１】また、本発明によれば、非蒸発型ゲッタ部
材を電気的にアノードと接続するため、浮遊電位状態の
導電体が存在することによる放電の発生も著しく抑えら
れ、画像形成装置内の真空改善、さらには電子放出素子
の長寿命化を比較的容易に図ることができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
を説明する。

【００２３】図1は、本発明の画像形成装置の一例を示
す模式図である。

【００２４】図1において、1は電子源基板で、図示され
ていないがその基板表面には複数の電子放出素子が配置
されており、補強のためのガラス基体２上に貼り合わせ
てある。

【００２５】画像形成基板４は、接合部にフリットガラ
スなどを用い、枠３を挟んで電子源基板１を保持するガ
ラス基体２と接着され、外囲器５を形成している。

【００２６】画像形成基板４は、ガラス基板６の上に黒
色材（ブラック）７、蛍光膜８、メタルバック（アノー
ド電極）９がこの順で積層形成されおり、この部分が画
像表示領域となる。蛍光膜８は白黒画像の場合には、単
色蛍光体のみからなるが、カラー画像を表示する場合に
は、赤、緑、青の3原色の蛍光体によりピクセルが形成
される。また、各色蛍光体間やピクセル間は黒色材（ブ
ラック）で分離した構造とする。黒色材（ブラック）は
その形状により、ブラックストライプ、ブラックマトリ
クスなどと呼ばれる。但し、図1においては非蒸発型ゲ
ッタ部材１０の固定位置をわかりやすくするために、黒
色材７、メタルバック９を透明表示してある。

【００２７】アノード電極として用いられるメタルバッ
ク９はＡｌなどの導電性薄膜により構成される。メタル
バック９は、蛍光体から発生した光のうち、電子源基板
１の方に進む光をガラス基体６の方向に反射して輝度を
向上させるとともに、外囲器５内に残留したガスが、電
子線により電離され生成したイオンの衝撃によって、蛍
光体が損傷を受けるのを防止する働きもある。また、画
像形成基板４の画像表示領域に導電性を与えて、電荷が
蓄積されるのを防ぎ、電子源1に対してアノード電極の
役割を果たすものである。

【００２８】続いて蛍光膜８について説明する。図２
(a)は、蛍光体がストライプ状に並べられた場合で、赤
(R)、緑(G)、青(B)の３原色の蛍光体１５が順に形成さ
れ、その間が黒色材１４によって分離されている。この
場合、黒色材１４の部分はブラックストライプと呼ばれ
る。図２(b)は蛍光体１５のドットが格子状に並び、そ
の間を黒色材１５によって分離したものである。この場
合には、黒色材１４はブラックマトリクスと呼ばれる。
蛍光体１５の各色の配置方法は数種あり、これに応じて
ドットの並び方は、図示した三角格子のほか、図２(c)
に示す正方格子などを採用する場合もある。特に図２
(c)のブラックマトリクスは、蛍光体と直交する側の黒
色材の幅とピッチに余裕があり、非蒸発型ゲッタ部材の
設置に適している。

【００２９】ガラス基体６上への黒色材１４と蛍光体１
５のパターニング法としては、スラリー法や印刷法など
が使用できる。黒色材１４と蛍光膜８を形成した後、さ
らにＡｌなどの金属を形成し、メタルバック（アノード
電極）９とする。

【００３０】上記のようにして形成された画像形成基板
に対し、非蒸発型ゲッタ部材を設置する位置としては、
画像形成基板の黒色材（ブラック）が配置されている領
域に対応したメタルバック（アノード電極）上である。

【００３１】上記の画像形成基板４の、ブラックストラ
イプまたはブラックマトリクスが配置された領域に対応
するメタルバック（アノード電極）９上に固定される非
蒸発型ゲッタ部材１０は、そのゲッタ材料としてＴｉ、
Ｚｒ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｍｏ、Ｔｈ、
Ｎｉ、Ｆｅ、Ｍｎのうちから選ばれる一種以上の金属、
またはその合金からなるものが使われる。非蒸発型ゲッ
タ部材の形状としては、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕなどの
金属またはその合金、もしくは炭素繊維を含む複合炭素
材料などの導電性の板材または線材の基体上に、上記非
蒸発型ゲッタ材料を焼結などで固定し、チップ化したも
の、あるいは、後述するが、無機接着剤あるいはラダー
型シリコンオリゴマーと上記非蒸発型ゲッタ材料とを混
合焼結したもの、が用いられる。いずれの場合も、非蒸
発型ゲッタ材料は、平均粒径が１〜３００μmの範囲内
にある微粒子を用いることが好ましい。

【００３２】一方、上記非蒸発型ゲッタ部材１０を画像
形成基板４の、ブラックストライプまたはブラックマト
リクスが配置された領域に対応するメタルバック（アノ
ード電極）９上に固定する無機接着剤には、結合剤、硬
化剤、及び骨材よりなる化学反応型接着剤が使われる。
化学反応型接着剤は、シリケート系接着剤、ホスフェー
ト系接着剤、コロイダルシリカ系接着剤に大別される。

【００３３】シリケート系接着剤では、結合剤に一般式
Ｍ_２Ｏ・ＸＳｉＯ_２・ＹＨ_２Ｏで表されるアルカリ金属
シリケートが用いられる。ここでMはアルカリ金属を表
し、Ｌｉ、Ｋ、Ｎａなどが用いられる。硬化剤には、Ｚ
ｎＯ、ＭｇＯなどの金属酸化物、水酸化物、リン酸塩、
ホウ酸塩またはケイ弗化物などが用いられる。骨材に
は、通常アルミナ、シリカ、ジルコニアまたはスピネル
など耐火度のよい酸化物、窒化物または炭化物が用いら
れる。

【００３４】ホスフェート系接着剤では、結合剤にリン
酸アルミニウム、リン酸マグネシウムなどのリン酸金属
塩が用いられ、一般式はＭＯ・ＸＰ_２Ｏ_５・ＹＨ_２Ｏで
表される。Ｍの金属には、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｃｕ、Ｚ
ｎなどが用いられる。硬化剤には金属酸化物のほかに、
ケイ酸マグネシウム、チタン酸ストロンチウムなどが、
また骨材にはシリケート系接着剤と同系のものが用いら
れる。

【００３５】コロイダルシリカ系接着剤では、結合剤に
コロイダルシリカ(粒径１０μｍ〜１００μm)が用いら
れる。これに、金属酸化物などが用いられる硬化剤と、
シリケート系と同系のものが用いられる骨材が配合さ
れ、水またはアルコールに分散されている。

【００３６】また、ラダー型シリコンオリゴマーは、基
本的にはポリシロキサンの側鎖の一部乃至は全部が、直
鎖型のアルキル基やベンゼン基を含むアルキル基に置き
換えられたものが、それらを溶融させた有機溶媒を乾燥
して飛ばす際にポリマー化してできるものである。

【００３７】シリコンオリゴマーを溶融する有機溶媒
は、粘性が１０以上、望ましくは１００以上のものが選
ばれる。特に有機溶媒の混合比率が高いほど高い粘性の
ものが必要となる。有機溶媒：シリコンオリゴマーの混
合比は現実的には１〜２０：１の範囲で選ばれる。さら
に非蒸発型ゲッタ粉末とシリコンオリゴマーとを混合し
て非蒸発型ゲッタ部材となす場合には、非蒸発型ゲッ
タ：有機溶媒：シリコンオリゴマーの比率は、１０：１
〜２０：１が好ましい。

【００３８】非蒸発型ゲッタチップの固定は、上記の無
機接着剤を用いて画像形成基板４のメタルバック（アノ
ード電極）９上に仮止めした後、この画像形成基板４を
加熱焼成して行う。加熱温度は１００〜２００℃程度、
時間は３０分〜９０分程度が一般的であるが、多少この
条件からはずれてもかまわない。またこの場合の雰囲気
は、ＡｒやＮ_２などの不活性ガスだけでなくドライエア
ーでもかまわない。

【００３９】以上のようにして形成された画像形成基板
４と、支持枠３、電子源基板１を保持するガラス基体２
とを接合する。接合は、接合部にフリットガラスをつ
け、４００〜４５０℃に加熱して行う。電子源基板１の
ガラス基体２への固定も同様に行う。実際の操作として
は、フリットガラス中にバインダーとして含まれる成分
を除去するために、まず酸素を含む雰囲気中で、低温で
の加熱焼成(この工程を「仮焼成」と呼ぶ)を行う。この時
の酸素濃度と温度は可能な範囲で下げることが望まし
い。具体的な条件はフリットの種類によって異なるが、
温度については２５０℃以下が望まれる。この後、Ａ
ｒなどの不活性ガス(inert gas)中で、４００〜４５０
℃の加熱処理を行い、接合部を溶着する(封着工程と呼
ぶ)。

【００４０】この後、外囲器５の内部を一度排気して、
電子源1の活性化処理など必要な処理を行う。続いて排
気と加熱脱ガス(ベーキング)により、外囲器５の内部に
十分な真空を確保し、排気管(不図示)をバーナーで加熱
して封じ切る。最後に、ゲッタ処理を行うが、これは外
囲器５内に設けた蒸発型ゲッタ(不図示)を加熱して外囲
器５の内壁に蒸着してゲッタ材の膜を形成する処理であ
る(ゲッタの「フラッシュ」と言う)。これによって形成さ
れるゲッタ膜は、外囲器５内の画像表示領域の外に位置
する。

【００４１】尚、本発明の画像形成装置は、テレビジョ
ン放送の表示装置、テレビ会議システムやコンピュータ
ー等の表示装置の他、感光性ドラム等を用いて構成され
た光プリンターとしての画像形成装置等としても用いる
ことができる。

【００４２】

【実施例】以下、好ましい実施例を挙げて、本発明を更
に詳述するが、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。

【００４３】（実施例１）本実施例の画像形成装置は、
図1に模式的に示された画像形成装置と同様の構成を有
し、画像形成部材側のガラス基体（フェースプレート）
６の斜視図である図３及び図３のＡ−Ａ‘断面図である
図４に示す通り、非蒸発型ゲッタチップ（非蒸発型ゲッ
タ部材）１０は、画像表示領域内で、ブラックマトリク
ス７の蛍光体８と直交する部分に対応して、メタルバッ
ク９上に無機接着材１３にて固定されている。

【００４４】また、本実施例の画像形成装置は、電子源
基板１上に、複数(１００行×３００列)の表面伝導型電
子放出素子１５が、複数の行列状の配線１７にて単純マ
トリクス配線された電子源基板1を備えている。

【００４５】以下に、本実施例の画像形成装置の製造方
法について、図５を参照しつつ説明する。

【００４６】工程-a ガラス基板を洗剤、純水および有機溶剤を用いて十分に
洗浄した。この上に厚さ０．５μmのシリコン酸化膜を
スパッタ法で形成し、電子源基板６０１とした。この上
にホトレジスト(AZ1370ヘキスト社製)をスピンナーによ
り回転塗布、ベークした後、ホトマスク像を露光、現像
して、下配線６１２のレジストパターンを形成した。さ
らに、真空蒸着により、厚さ５nmのＣｒ、厚さ６００nm
のＡｕを順次積層した後、Ａｕ/Ｃｒ堆積膜をリフトオ
フにより不要の部分を除去して、所望の形状の下配線６
１２を形成した(図５の(a))。

【００４７】工程-b 次に、厚さ１．０μmのシリコン酸化膜からなる層間絶
縁膜６１６をRFスパッタ法により堆積する(図５の
(b))。

【００４８】工程-c 前記工程bで堆積したシリコン酸化膜にコンタクトホー
ル６１７を形成するためのホトレジストパターンを作
り、これをマスクとして層間絶縁層６１６をエッチング
してコンタクトホール６１７を形成する。エッチングは
ＣＦ_４とＨ_２ガスを用いたRIE(Reactive Ion Etching)
法によった(図５の(ｃ))。

【００４９】工程-d コンタクトホール６１７部分以外にレジストを塗布する
ようなパターンを形成し、真空蒸着により厚さ５nmのＴ
ｉ、厚さ５００nmのＡｕを順次堆積した。リフトオフに
より不要の部分を除去することにより、コンタクトホー
ル６１７を埋め込んだ(図５の(d))。

【００５０】工程-e その後、素子電極６２０、６２１と素子電極間ギャップ
Ｇとなるべきパターンをホトレジスト(RD-2000N-41日立
化成社製)で形成し、真空蒸着法により、厚さ５nmのＴ
ｉ、厚さ１００nmのＮｉを順次堆積した。ホトレジスト
パターンを有機溶剤で溶解し、Ｎｉ/Ｔｉ堆積膜をリフ
トオフし、素子電極間隔Ｇは３μm、素子電極の幅は３
００μmとし、素子電極６２０、６２１を形成した (図
５の(e))。

【００５１】工程-f 素子電極６２０、６２１の上に上配線６１１のホトレジ
ストパターンを形成した後、厚さ５nmのＴｉ、厚さ５０
０nmのＡｕを順次、真空蒸着により堆積し、リフトオフ
により不要の部分を除去して、所望の形状の上配線６１
１を形成した(図５の(f))。

【００５２】工程-g 膜厚１００nmのＣｒ膜を真空蒸着により堆積・パターニ
ングし、その上にＰｄアミン錯体の溶液(ccp4230奥野製
薬(株)社製)をスピンナーにより回転塗布、３００℃で1
0分間の加熱焼成処理をした。また、こうして形成され
た、主元素としてＰｄよりなる微粒子からなる電子放出
部形成用の導電性膜６１８の膜厚は８．５nm、シート抵
抗値は３．９×１０⁴Ω/□であった。 (図５の(g))。

【００５３】工程-h Ｃｒ膜及び焼成後の電子放出部形成用の導電性膜６１８
を酸エッチャントによりエッチングして所望のパターン
を形成した。(図５(h))。

【００５４】以上の工程により電子源基板６０１上に複
数(１００行×３００列)の電子放出部形成用の導電性膜
６１８が、上配線６１１と下配線６１２よりなる単純マ
トリクスに、接続されたものとした。

【００５５】工程-i 次に、図１、図３、図４に示すフェースプレート（画像
形成基板）４を、以下のように作成した。

【００５６】ガラス基体６を洗剤、純水および有機溶剤
を用いて十分に洗浄した。この上に、印刷法により黒色
導電材(ブラックマトリクス)７、蛍光膜８を塗布し、表
面の平滑化処理（通常、「フィルミング」と呼ばれ
る。）して、蛍光体部を形成した。なお、蛍光膜８はス
トライプ状の蛍光体(R,G,B)１５が、格子状の黒色導電
材(ブラックマトリクス)14の開口部に対応して配列され
た図２の(c)にされる蛍光膜とした。更に、蛍光膜8の上
に、Ａｌ薄膜よりなるメタルバック９をスパッタリング
法により０．１μmの厚さに形成した。

【００５７】工程-x メタルバック９上に、長さ３cmに切ったワイヤ状の非蒸
発型ゲッタ(φ０．４mm)チップ：ST122(サエス(株)社
製)１０を、無機接着剤アロンセラミクス−W 13：(東亜
合成(株)社製)で固定する。固定位置は、ブラックマト
リクス１４のうち蛍光体と直交する側のラインに対応さ
せる。この時、接着剤の塗布は、ディスペンサーで非蒸
発型ゲッタチップの両端部のみとなるように行った。ま
た図６に示すようにディスペンサー７１で接着剤１３の
塗布がなされた部分には、真空ピンセット７２で保持し
た非蒸着型ゲッタチップ１０の両端をプレス用ロッド７
３で次々圧接し、メタルバック９と電気的に接続される
ようにした。

【００５８】工程-y フェースプレート４をＡｒフローの焼成炉に入れ、１５
０℃、６０分の条件下で加熱し、無機接着剤１３を硬化
させた。

【００５９】工程-j 次に、図１に示す外囲器５を、以下のように作成した。

【００６０】前述の工程により作成された電子源基板1
をリアプレート２に固定した後、支持枠３、上記フェー
スプレート４を組み合わせ、電子源基板1の下配線６１
２及び上配線６１１を信号入力端子１２及び行選択用端
子１１と各々接続し、電子源基板1とフェースプレート
４の位置を厳密に調整し、封着して外囲器５を形成し
た。

【００６１】封着の方法は、接合部にフリットガラスを
塗布し、Ａｒガス中４５０℃、３０分の熱処理を行い接
合した。なお、電子源基板１とリアプレート２の固定も
同様の処理により行った。また、リアプレート、フェー
スプレート配置の際には、同時に所定の位置にＢａのリ
ングゲッターを配置した。

【００６２】次の工程を説明する前に、以後の工程にて
用いられた真空装置について、図７を用いて述べる。

【００６３】画像形成装置８１は、排気管８２を介して
真空容器８３に接続され、該真空容器８３には、排気装
置８５が接続されており、その間にゲートバルブ８４が
設けられている。真空容器８３には、圧力計８６、四重
極質量分析器(Q-mass)８７が取り付けられており、内部
の圧力及び、残留ガスの各分圧をモニタできるようにな
っている。外囲器５内の圧力や分圧を直接測定すること
は困難なので、真空容器８３の圧力と分圧を測定し、こ
の値を外囲器５内のものとみなす。排気装置８５はソー
プションポンプとイオンポンプからなる超高真空用排気
装置である。真空容器８３には、複数のガス導入装置が
接続されており、物質源８９に蓄えられた物質を導入す
ることができる。導入物質はその種類に応じて、ボンベ
またはアンプルに充填されており、ガス導入量制御手段
８８によって導入量が制御できる。ガス導入量制御手段
８８は、導入物質の種類、流量、必要な制御精度などに
応じて、ニードルバルブ、マスフローコントローラーな
どが用いられる。本実施例では、ガラスアンプルに入れ
たベンゾニトリルを物質源８９として用い、ガス導入量
制御手段８８として、スローリークバルブを使用した。

【００６４】以上の真空処理装置を用いて以後の工程を
行った。

【００６５】工程-k 外囲器５の内部を排気し、圧力を１×１０^-3Pa以下に
し、電子源基板６０１上に配列された前述の複数の電子
放出部形成用の導電性膜６１８(図５(ｈ))に、電子放出
部を形成するための以下の処理(フォーミングと呼ぶ)を
行った。

【００６６】図８に示すように、Ｙ方向配線６１２を共
通結線してグランドに接続する。９１は制御装置で、パ
ルス発生器９２とライン選択装置９４を制御する。９３
は電流計である。

【００６７】ライン選択装置９４により、Ｘ方向配線６
１１から1ラインを選択し、これにパルス電圧を印加す
る。フォーミング処理はＸ方向の素子行に対し、1行(３
００素子)毎に行った。印加したパルスの波形は図９(a)
に示すような三角波パルスで、波高値を徐々に上昇させ
た。パルス幅Ｔ１=１msec、パルス間隔Ｔ２=１０msecと
した。また、三角波パルスの間に、波高値０．１Vの矩
形波パルスを挿入し、電流を測ることにより各行の抵抗
値を測定した。抵抗値が３．３kΩ(１素子当たり１Ｍ
Ω)を越えたところで、その行のフォーミングを終了
し、次の行の処理に移った。これをすべての行について
行い、すべての前記導電性膜(電子放出部形成用の導電
性膜６１８)のフォーミングを完了し、各導電性膜に電
子放出部を形成（図５の（ｋ））して、複数の表面伝導
型電子放出素子が、単純マトリクスに配線された電子源
基板１を作成した。

【００６８】工程-l 真空容器８３内に、ベンゾニトリルを導入し、圧力が
１．３×１０^-3Paとなるように調整し、素子電流Ifを測
定しながら上記電子源基板１にパルスを印加して、各電
子放出素子の活性化処理を行った。パルス発生器９２に
より生成したパルス波形は、図９(b)に示した矩形波
で、波高値は１４V、パルス幅Ｔ１=１００μsec、パル
ス間隔Ｔ２＝１６７μsecである。ライン選択装置９４
により、１６７μsec毎に選択ラインをDx1からDx100ま
で順次切り替え、この結果、各素子行にはＴ１=１００
μsec、Ｔ２=１６．７msecの矩形波が行毎に位相を少し
ずつシフトされて印加されることになる。

【００６９】電流計９３は、矩形波パルスのオン状態
(電圧が１４Vになっている時)での電流値の平均を検知
するモードで使用し、この値が６００mA(１素子当たり
２mA)となったところで、活性化処理を終了し、外囲器5
内を排気した。

【００７０】工程-m 排気を続けながら、不図示の加熱装置により、画像形成
装置８１及び真空容器８３の全体を３００℃に、１０時
間保持した。この処理により、外囲器５及び真空容器８
３の内壁などに吸着されていたと思われるベンゾニトリ
ル及びその分解物が除去された。これはQ-mass８７によ
る観察で確認された。

【００７１】この工程においては、画像形成装置の加熱
/排気保持により、内部からのガスの除去が行われるだ
けでなく、非蒸発型ゲッタチップの活性化処理も兼ねて
行われる。

【００７２】工程-n 圧力が１．３×１０^-5Pa以下となったことを確認してか
ら、排気管をバーナーで加熱して封じ切る。続いて、画
像表示領域の外に予め設置された蒸発型ゲッタを高周波
加熱によりフラッシュさせる。

【００７３】以上により本実施例の画像形成装置を作成
した。

【００７４】（実施例２）工程-a〜ｉを実施例1と同様
に行った。

【００７５】工程-x メタルバック９上に、非蒸発型ゲッタの粉末(平均粒径
２０μm)：ST707(サエス(株)社製)１０を、無機接着剤
アロンセラミクス−W ：(東亜合成(株)社製)１３で設置
する。

【００７６】設置位置は、ブラックマトリクス１４のう
ち蛍光体と直交する側のラインに対応させる。この時、
接着剤１３の塗布は、図１０に示すように、ディスペン
サー１１０１で上記ラインに合せて行った。また、接
着剤１３の塗布の後、非蒸発型ゲッタ粉末を粉末供給管
１１０２から散布し、その上をローラー１１０４で圧接
してメタルバック９と電気的に接続した。この際ローラ
ーを汚さないように、粉末の上にロール１１０３からシ
ートを敷設して圧接を行った。圧接終了後はシートを順
次取り除いていった。

【００７７】工程-y フェースプレート４をＡｒフローの焼成炉に入れ、１５
０℃、６０分の条件で加熱し、無機接着剤を硬化させ
た。

【００７８】以降、工程-j〜nを実施例１と同様に行
い、本実施例の画像形成装置を作成した。

【００７９】（実施例３）工程-a〜ｉを実施例１と同様
に行った。

【００８０】工程-x まず、非蒸発型ゲッタ粉末(平均粒径２０μm)：ST707
(サエス(株)社製)１０と、シリコンオリゴマー：GR650
(米国01-NEG TV Product，Inc．製)を有機溶媒シクロ
ヘキサノールに１０：１：１０で溶かしてペースト状に
した。これを図１１に示すように、ディスペンサー１２
０１を用い、メタルバック９上に設置した。設置位置
は、ブラックマトリクス１４のうち蛍光体と直交する側
のラインに対応させる。この時上記ペーストの塗布は、
上記ラインに合せて行った。また、非蒸発型ゲッタ粉
末入りペースト塗布後、その上をローラー１２０３で圧
接してメタルバック９と電気的に接続した。この際ロー
ラーを汚さないように、粉末の上にロール１２０２から
シートを敷設して圧接を行った。圧接終了後はシートを
順次取り除いていった。

【００８１】工程-y フェースプレート４を真空焼成炉に入れ、１×１０-4Pa
以下の雰囲気で２８０℃、６０分間焼成し、シクロヘキ
サノールを蒸発させてシリコンオリゴマーをポリマー化
させると同時に非蒸発型ゲッタ粉末を固定した。

【００８２】以降、工程-j〜nを実施例1と同様に行い本
実施例の画像形成装置を作成した。

【００８３】

【発明の効果】本発明によれば、輝度の経時変化（輝度
の劣化率）が小さい画像形成装置を提供できる。

【００８４】また、本発明によれば、画像形成領域内で
の経時的な輝度ばらつきの発生の少ない画像形成装置の
提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一例を示す模式図であ
る。

【図２】黒色材の配置例を示す図である。

【図３】図１の電子源基板及び画像形成基板の斜視図で
ある。

【図４】図３のＡ−Ａ‘断面図である。

【図５】本発明の画像形成装置にかかる電子源基板の作
成方法の一例を示す断面図である。

【図６】実施例１における非蒸発型ゲッタチップの固定
方法を示す概略図である。

【図７】本発明の画像形成装置にかかる電子源基板のフ
ォーミング、活性化工程を行うための真空排気装置の模
式図である。

【図８】本発明の画像形成装置にかかる電子源基板のフ
ォーミング、活性化工程のための結線方法を示す模式図
である。

【図９】本発明の画像形成装置にかかる電子源基板のフ
ォーミング、活性化工程の際に用いられる電圧波形を示
す模式図である。

【図１０】実施例２における非蒸発型ゲッタチップの固
定方法を示す概略図である。

【図１１】実施例３における非蒸発型ゲッタチップの固
定方法を示す概略図である。

【符号の説明】

１電子源基板２リアプレート３支持枠４フェースプレート５外囲器６ガラス基体７ブラックマトリクス８蛍光膜９メタルバック１０非蒸発型ゲッタ部材１１行選択用端子１２信号入力端子１３無機接着剤１４黒色材１５蛍光体１６表面伝導型電子放出素子１７配線６０１ガラス基体６１１上配線(X方向配線) ６１２下配線(Y方向配線) ６１６層間絶縁膜６２０，６２１素子電極６１７コンタクトホール、６１８導電性膜６１９電子放出部をもつ導電性膜

フロントページの続き (72)発明者荒井由高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 (72)発明者長谷川光利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） 5C032 AA01 JJ08 JJ11 5C036 EE01 EF01 EF06 EF09 EG28 EH04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の電子放出素子が配列された電子源
基板と、前記電子源基板と対向して配置され、蛍光膜及
びアノード電極を有する画像形成基板と、前記画像形成
基板の側に、無機接着剤にて固定されていると共に前記
アノード電極と電気的に接続されている非蒸発型ゲッタ
部材とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】複数の電子放出素子が配列された電子源
基板と、前記電子源基板と対向して配置され、蛍光膜及
びアノード電極を有する画像形成基板と、前記画像形成
基板の側に、ラダー型シリコンオリゴマーを含む接着剤
にて固定されていると共に前記アノード電極と電気的に
接続されている非蒸発型ゲッタ部材とを備えることを特
徴とする画像形成装置。
【請求項３】前記非蒸発型ゲッタ部材が、導電性基体
と該導電性基体面上に配置された多数の非蒸発型ゲッタ
微粒子とを有することを特徴とする請求項１または２に
記載の画像形成装置。
【請求項４】前記非蒸発型ゲッタ部材が、平均粒径が
１μｍ〜１００μｍの範囲内の非蒸発型ゲッタ微粒子を
有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載
の画像形成装置。