JP2004111363A - 画像表示装置とその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電子源を用いて、輝度の経時変化、画像表示領域内での経時的な輝度ばらつきの発生の少ない、表示品位の高い画像表示装置を提供する。
【解決手段】気密容器９０内に、電子源と、前記電子源に対向配置され、当該電子源からの電子が照射される画像表示部材と、ゲッタとを備える画像表示装置であって、前記ゲッタは、気密容器９０内に、蒸発型ゲッタ８８と非蒸発型ゲッタ８７とが積層されて配置されていることを特徴とする。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子源を用いて構成した画像表示装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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装置においては、電子源と画像表示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。それは、真空容器内部にガスが発生し、圧力が上昇すると、その影響の程度はガスの種類により異なるが、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。
【０００３】
通常、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ーによって行われる。
【０００４】
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】
近年は、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み、真空度の確保に関しても、画像表示部材から発生したガスが、ゲッタのところまで拡散する前に電子源に到達し、局所的な圧力上昇とそれに伴うに電子源劣化を引き起こすことが特徴的な問題となっている。
【０００６】
この問題を解決するため、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。
【０００７】
例えば特許文献１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。
【０００８】
また、特許文献２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。
【０００９】
また、特許文献３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。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。
【００１０】
平板ディスプレイに使用する電子源を構成する電子放出素子としては、構造と製造方法が簡単なものが、生産技術、製造コスト等の観点から見て望ましいことはいうまでもない。具体的には、製造プロセスが、薄膜の積層と簡単な加工で構成されているもの、あるいは、大型のものを製造する場合は、印刷法などの真空装置を必要としない技術により製造できるものが求められている。
【００１１】
しかしながら、上述の特許文献１に開示された、ゲート電極をゲッタ材により構成した電子源は、円錐状の陰極チップの製造、あるいは半導体の接合の製造などが真空装置中での煩雑な工程を要し、また大型化するには製造装置による限界がある。
【００１２】
また特許文献２のように、電子源とフェースプレートの間に、制御電極などを設けた装置では、構造が複雑になり、製造工程ではこれらの部材の位置合わせなど煩雑な工程を伴うことになる。
【００１３】
また、特許文献３に開示された、ゲッタ材をアノードプレート上に形成する方法は、ゲッタ材と蛍光体の間の電気的な絶縁を取ることが必要であり、精密な微細加工のために、フォトリソグラフィに用いる装置の大きさなどから、製造できる画像表示装置の大きさが制限される。
【００１４】
これに対し、製造工程が容易であると言う上述の要求を満たしうる構造を持った電子放出素子としては、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を挙げることができる。
【００１５】
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製造できる。
【００１６】
また、表面伝導型電子放出素子は、一部に高抵抗部を有する導電性薄膜に電流を流すことにより、電子が放出されるものである。
【００１７】
これらの素子を用いた電子源では、特許文献１に開示された様な形状のゲート電極や特許文献２に開示された様な制御電極を有しないため、これらと同様な手法で、画像表示領域内にゲッタを配置することはできず、画像表示領域の外側にゲッタを配置することになる。
【００１８】
先にも述べたように、画像表示装置において、ガスの発生源として最も寄与の大きいものは高エネルギーの電子によって衝撃を受ける蛍光膜などの画像表示部材と電子源自身である。もちろん、高温で時間をかけてベーキングするなど、十分に脱ガス処理が実行できれば、ガスの発生は避けられるが、実際の装置では、電子放出素子その他の部材が熱的なダメージを受けるため、十分に脱ガス処理が行えない場合があり、この様な場合には、ガスが発生する可能性が高い。
【００１９】
また、局所的・瞬間的にガスの圧力が高くなった場合には、電界により加速されたイオンが、別のガス分子に衝突して、次々にイオンを生成し、放電を生じせしめるおそれがある。この場合には電子源が部分的に破壊され、電子放出特性の劣化を引き起こすおそれがある。画像表示部材からのガスの発生は、画像表示装置形成後に、電子を放出させ、これにより蛍光体に含まれる水等のガスが急激に放出される。これにより駆動開始初期に画像の輝度が目立って低下するなどの現象を引き起こす場合がある。更にこの後、駆動を継続することにより、電子源周辺などからもガスが放出され、徐々に特性が劣化する。従来の如く、表示領域の外側にのみゲッタ領域を設けた場合には、画像表示領域の中央付近で発生したガスは、外側のゲッタ領域に到達するまでに時間がかかるだけでなく、ゲッタに吸着される前に電子源に再吸着して、電子放出特性を劣化させるのを防止するのに、十分な効果を発揮できず、特に画像表示領域の中央で、画像の輝度低下が目立つ場合がある。
【００２０】
さらに、上記のようなゲート電極あるいは制御電極を有しない構造の平板状画像表示装置において、発生したガスが速やかに除去されるよう、画像表示領域内にゲッタ部材を配置した場合は、表示領域の外側で発生したガスにより、画像表示領域の外側で、画像の輝度低下が目立つ場合がある。
【００２１】
そして、特許文献４に示されるようなゲッタの活性化の手法の場合は、ゲッタの活性化のための専用のヒータ配線を敷設し、簡略化した工程を再び煩雑にしてしまう。また、電子線照射によってゲッタ活性化を行うと、電子源に負荷がかかってしまい、駆動時以外の時点で電子源の劣化を引き起こすおそれがある。
【００２２】
【特許文献１】
特開平４−１２４３６号公報
【特許文献２】
特開昭６３−１８１２４８号公報
【特許文献３】
米国特許５，４５３，６５９号（“Ａｎｏｄｅ　Ｐｌａｔｅ　ｆｏｒＦｌａｔ　Ｐａｎｅｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ　ｈａｖｉｎｇ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｇｅｔｔｅｒ”，　ｉｓｓｕｒｅｄ　２６　Ｓｅｐｔ．１９９５　ｔｏ　Ｗａｌｌａｃｅ　ｅｔ　ａｌ．）
【特許文献４】
特開平９−８２２４５号公報
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、輝度の経時変化（経時的低下）の少ない画像表示装置の提供を目的とする。
【００２４】
また、本発明は、画像表示領域内での経時的な輝度ばらつきの発生の少ない画像表示装置の提供を目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、気密容器内に、電子源と、前記電子源に対向配置され、当該電子源からの電子が照射される画像表示部材と、ゲッタとを備える画像表示装置であって、前記ゲッタは、前記気密容器内に、蒸発型ゲッタと非蒸発型ゲッタとが積層されて配置されていることを特徴とする画像表示装置である。
また、上記の画像表示装置は、前記ゲッタが、前記画像表示部材上に配置されていることが好ましい。
また、上記の画像表示装置は、前記ゲッタが、前記画像表示部材上の前記電子が照射される領域に渡って配置されていることが好ましい。
また、上記の画像表示装置は、前記ゲッタが、当該ゲッタの配置面から、非蒸発型ゲッタ、蒸発型ゲッタの順で積層されて配置されていることが好ましい。
また、上記の画像表示装置は、前記蒸発型ゲッタの膜厚が、前記非蒸発型ゲッタの膜厚よりも薄いことが好ましい。
また、上記の画像表示装置は、前記ゲッタが、当該ゲッタの配置面から、蒸発型ゲッタ、非蒸発型ゲッタの順で積層されて配置されていることが好ましい。
また、上記の画像表示装置は、更なる好ましい特徴として、
前記非蒸発型ゲッタの主成分がＴｉであること、
前記非蒸発型ゲッタの膜厚が３００Å〜１０００Åであること、
前記蒸発型ゲッタの主成分がＢａであること、
前記電子放出素子は、表面伝導型電子放出素子であること、
前記電子放出素子は、横型の電界放出型電子放出素子であること、
を含む。
【００２６】
また、本発明は、画像表示部材を有する第１基板の前記画像表示部材上に、蒸発型ゲッタと非蒸発型ゲッタとを積層して配置する工程と、電子源を有する第２基板を、当該電子源が前記画像表示部材と間隔をおいて対向するように、真空雰囲気中にて、前記ゲッタを有する第１基板と対向配置させ、前記第１基板と前記第２基板とを封着する工程とを有することを特徴とする画像表示装置の製造方法である。
また、上記の画像表示装置の製造方法は、前記蒸発型ゲッタと非蒸発型ゲッタとを積層して配置する工程が、前記画像表示部材上に非蒸発型ゲッタを配設する工程と、前記非蒸発型ゲッタ上に蒸発型ゲッタを、真空雰囲気中にて、配設する工程とを有することが好ましい。
また、上記の画像表示装置の製造方法は、前記蒸発型ゲッタと非蒸発型ゲッタとを積層して配置する工程が、前記画像表示部材上に非蒸発型ゲッタを配設する工程と、当該非蒸発型ゲッタを有する第１基板を、真空雰囲気中にて、ベーキングした後、前記非蒸発型ゲッタ上に蒸発型ゲッタを、真空雰囲気中にて、配設する工程とを有することが好ましい。
また、上記の画像表示装置の製造方法は、前記蒸発型ゲッタと非蒸発型ゲッタとを積層して配置する工程が、前記画像表示部材上に非蒸発型ゲッタを、真空雰囲気中にて、配設する工程と、当該非蒸発型ゲッタを有する第１基板を、真空雰囲気中にて、ベーキングした後、前記非蒸発型ゲッタ上に蒸発型ゲッタを、真空雰囲気中にて、配設する工程とを有することが好ましい。
また、上記の画像表示装置の製造方法は、前記蒸発型ゲッタと非蒸発型ゲッタとを積層して配置する工程は、前記第１基板を、真空雰囲気中にて、ベーキングした後に、前記画像表示部材上に非蒸発型ゲッタを、真空雰囲気中にて、配設する工程と、前記非蒸発型ゲッタ上に蒸発型ゲッタを、真空雰囲気中にて、配設する工程とを有することが好ましい。
また、上記の画像表示装置の製造方法は、前記蒸発型ゲッタと非蒸発型ゲッタとを積層して配置する工程が、前記第１基板を、真空雰囲気中にて、ベーキングした後に、前記画像表示部材上に蒸発型ゲッタを、真空雰囲気中にて、配設する工程と、前記蒸発型ゲッタ上に非蒸発型ゲッタを、真空雰囲気中にて、配設する工程とを有することが好ましい。
また、上記の画像表示装置の製造方法は、前記ベーキングが、２５０℃以上４５０℃以下で行われることが好ましい。
また、上記の画像表示装置の製造方法は、前記非蒸発型ゲッタの主成分がＴｉであることが好ましい。
また、上記の画像表示装置の製造方法は、前記蒸発型ゲッタの主成分がＢａであることが好ましい。
【００２７】
また、本発明は、気密容器内に、マトリクス配線された複数の電子放出素子が基板上に配置された電子源と、前記基板に対向して設けられた蛍光膜を有する画像表示部材を有する画像表示装置の製造方法において、
前記画像表示部材上に非蒸発型ゲッタを配設する工程と、
前記電子源の基板と、前記非蒸発型ゲッタを配設した画像表示部材と、支持枠とを、真空雰囲気下に設置するセット工程と、
真空雰囲気下で、前記電子源の基板と前記画像表示部材と前記支持枠をベーキングするベーキング工程と、
前記非蒸発型ゲッタ上に蒸発型ゲッタをフラッシュし形成する工程と、
前記電子源の基板と前記画像表示部材を、前記支持枠を挟んで貼り合わせ、気密容器を構成する封着工程と、を有することを特徴とする。
また、上記の画像表示装置の製造方法は、更なる好ましい特徴として、
前記ベーキング工程が２５０℃以上４５０℃以下の熱処理工程であること、
前記ベーキング工程が前記非蒸発型ゲッタを活性化する工程を兼ねること、
前記蒸発型ゲッタをフラッシュする工程が２５０℃以下の温度で行われること、を含む。
【００２８】
また本発明は、気密容器内に、マトリクス配線された複数の電子放出素子が基板上に配置された電子源と、前記基板に対向して設けられた蛍光膜を有する画像表示部材を有する画像表示装置の製造方法において、
前記電子源の基板と、前記画像表示部材と、支持枠とを、真空雰囲気下に設置するセット工程と、
真空雰囲気下で、前記電子源の基板と前記画像表示部材と前記支持枠をベーキングするベーキング工程と、
前記電子源の基板と前記画像表示部材を、前記支持枠を挟んで貼り合わせ、気密容器を構成する封着工程とを有し、
少なくとも前記封着工程前に、真空雰囲気下で、前記画像表示部材上に非蒸発型ゲッタを配設する工程と、該非蒸発型ゲッタ上に蒸発型ゲッタをフラッシュし形成する工程を行うことを特徴とする。
また、上記の画像表示装置の製造方法は、更なる好ましい特徴として、
前記ベーキング工程は２５０℃以上４５０℃以下で行うこと、
前記蒸発型ゲッタをフラッシュする工程は、少なくとも前記ベーキング工程後に行うこと、
前記蒸発型ゲッタをフラッシュする工程が２５０℃以下の温度で行われること、
前記非蒸発型ゲッタの主成分がＴｉであること、
前記蒸発型ゲッタの主成分がＢａであること、
を含む。
【００２９】
以上で述べた、本発明の画像表示装置によれば、画像表示領域内の画像表示部材上に非蒸発型ゲッタと蒸発型ゲッタを積層して配設していることで、広い面積で、しかも、最もガスを放出する部分の近傍にゲッタ材が配置されることになる。その結果、封着工程後に気密容器内に発生したガスはゲッタ材に速やかに吸着され、気密容器内の真空度が良好に維持されるので、電子放出素子からの電子放出量が安定する。
【００３０】
また、以上で述べた本発明の画像表示装置の製造方法によれば、容易にゲッター特性の損失がより抑えられ、真空改善と、素子の長寿命化はより容易に図ることができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００３２】
本発明の画像表示装置は、真空容器である気密容器内に、マトリクス配線された複数の電子放出素子が基板上に配置された電子源と、この電子源基板に対向して設けられた蛍光膜を有する画像表示部材を有する。
【００３３】
本発明の画像表示装置の各構成要素について説明する。
【００３４】
電子源基板に形成される電子放出素子としては、例えば図１４に示したような表面伝導型の電子放出素子が好適である。図１４（ａ）は本素子の平面図を、図１４（ｂ）は断面図を示している。
【００３５】
基板２１はガラス等からなり、その大きさおよびその厚みは、その上に設置される電子放出素子の個数、および個々の素子の設計形状、および電子源の使用時に容器の一部を構成する場合には、その容器を真空に保持するための耐大気圧構造等の力学的条件等に依存して適宜設定される。
【００３６】
ガラスの材質としては、廉価な青板ガラスを使うことが一般的であるが、この上にナトリウムブロック層として、例えば厚さ０．５μｍ程度のシリコン酸化膜をスパッタ法で形成した基板等を用いる必要がある。この他にナトリウムが少ないガラスや、石英基板でも作成可能である。
【００３７】
素子電極２２、２３の材料としては、一般的な導体材料が用いられ、例えばＮｉ、Ｃｒ、Ａｕ、Ｍｏ、Ｐｔ、Ｔｉ等の金属やＰｄ−Ａｇ等の金属が好適であり、あるいは金属酸化物とガラス等から構成される印刷導体や、ＩＴＯ等の透明導電体等から適宜選択され、その膜厚は、好ましくは数百Åから数μｍの範囲が適当である。
【００３８】
素子電極間隔Ｌ、素子電極長さＷ、素子電極２２、２３の形状等は、実素子が応用される形態等に応じて適宜設計されるが、間隔Ｌは好ましくは数千Åから１ｍｍであり、より好ましくは素子電極間に印加する電圧等を考慮して１μｍから１００μｍの範囲である。また、素子電極長さＷは、好ましくは電極の抵抗値、電子放出特性を考慮して、数μｍから数百μｍの範囲である。
【００３９】
この素子電極には、市販の白金Ｐｔ等の金属粒子を含有したペーストを、オフセット印刷等の印刷法によって塗布形成する事も可能である。また、より精密なパターンを得る目的で、白金Ｐｔ等を含有する感光性ペーストを、スクリーン印刷等の印刷法で塗布し、フォトマスクを用いて露光、現像するという工程でも形成可能である。
【００４０】
電子放出部形成用薄膜である導電性膜２７は、素子電極２２、２３を跨ぐ形で作成される。
【００４１】
導電性膜２７としては、良好な電子放出特性を得るために、微粒子で構成された微粒子膜が特に好ましい。またその膜厚は、素子電極２２、２３へのステップカバレージ、素子電極間の抵抗値、および後述するフォーミング処理条件等を考慮して適宜設定されるが、好ましくは数Åから数千Åであり、特に好ましくは１０Åから５００Åの範囲とするのが良い。
【００４２】
導電性膜材料には、一般にはパラジウムＰｄが適しているが、これに限ったものではない。また成膜形成方法も、スパッタ法、溶液塗布後に焼成する方法などが適宜用いられる。
【００４３】
電子放出部２９は、例えば以下に説明するような通電処理によって形成することができる。尚、図示の便宜から、電子放出部２９は導電性膜２７の中央に矩形の形状で示したが、これは模式的なものであり、実際の電子放出部の位置や形状を忠実に表現しているわけではない。
【００４４】
所定の真空度のもとで素子電極２２，２３間に不図示の電源より通電すると、導電性膜２７の部位に、構造の変化した間隙（亀裂）が形成される。この間隙領域が電子放出部２９を構成する。尚、このフォーミングにより形成した間隙付近からも、所定の電圧下では電子放出が起こるが、この状態ではまだ電子放出効率が非常に低いものである。
【００４５】
通電フォーミングの電圧波形の例を図８に示す。電圧波形は、特にパルス波形が好ましい。これにはパルス波高値を定電圧としたパルスを連続的に印加する図８（ａ）に示した手法と、パルス波高値を増加させながらパルスを印加する図８（ｂ）に示した手法がある。
【００４６】
まず、パルス波高値を定電圧とした場合について図８（ａ）で説明する。図８（ａ）におけるＴ１及びＴ２は電圧波形のパルス幅とパルス間隔である。通常、Ｔ１は１μ秒〜１０ｍ秒、Ｔ２は１０μ秒〜１００ｍ秒の範囲で設定される。三角波の波高値（通電フォーミング時のピーク電圧）は、電子放出素子の形態に応じて適宜選択される。このような条件のもと、例えば、数秒から数十分間電圧を印加する。パルス波形は、三角波に限定されるものではなく、矩形波等の所望の波形を採用することができる。
【００４７】
次に、パルス波高値を増加させながら電圧パルスを印加する場合について図８（ｂ）で説明する。図８（ｂ）におけるＴ１及びＴ２は、図８（ａ）に示したのと同様とすることができる。三角波の波高値（通電フォーミング時のピーク電圧）は、例えば０．１Ｖステップ程度づつ、増加させることができる。
【００４８】
通電フォーミング処理の終了は、パルス電圧印加中の素子に流れる電流を測定して抵抗値を求めて、例えば１ＭΩ以上の抵抗を示した時に通電フォーミングを終了させることができる。
【００４９】
このフォーミング処理後の状態では電子発生効率は非常に低いものである。よって電子放出効率を上げるために、上記素子に活性化と呼ばれる処理を行うことが望ましい。
【００５０】
この活性化処理は、有機化合物が存在する適当な真空度のもとで、パルス電圧を素子電極２２，２３間に繰り返し印加することによって行うことができる。そして炭素原子を含むガスを導入し、それに由来する炭素あるいは炭素化合物を、前記間隙（亀裂）近傍にカーボン膜として堆積させる。
【００５１】
本工程の一例を説明すると、例えばカーボン源としてトルニトリルを用い、スローリークバルブを通して真空空間内に導入し、１．３×１０^−４Ｐａ程度を維持する。導入するトルニトリルの圧力は、真空装置の形状や真空装置に使用している部材等によって若干影響されるが、１×１０^−５Ｐａ〜１×１０^−２Ｐａ程度が好適である。
【００５２】
図９に、活性化工程で用いられる電圧印加の好ましい一例を示した。印加する最大電圧値は、１０〜２０Ｖの範囲で適宜選択される。
【００５３】
図９（ａ）に於いて、Ｔ１は電圧波形の正と負のパルス幅、Ｔ２はパルス間隔であり、電圧値は正負の絶対値が等しく設定されている。また、図９（ｂ）に於いて、Ｔ１およびＴ１’はそれぞれ電圧波形の正と負のパルス幅、Ｔ２はパルス間隔であり、Ｔ１＞Ｔ１’、電圧値は正負の絶対値が等しく設定されている。
【００５４】
このとき、放出電流Ｉｅがほぼ飽和に達した時点で通電を停止し、スローリークバルブを閉め、活性化処理を終了する。
【００５５】
以上の工程により図１４に示したような電子放出素子を作製することができる。
【００５６】
次に、本発明に係る電子源基板及び画像表示装置について説明する。
【００５７】
本発明に係る電子源基板の基本構成としては、図２に示したような構成が挙げられる。
【００５８】
この電子源基板は、基板２１上に、複数のＸ方向配線（走査信号用配線）２６と、このＸ方向配線２６の上に層間絶縁層２５を介して複数のＹ方向配線（変調信号用配線）２４が形成され、該両方向配線の交差部近傍にそれぞれ図１４に示したような電子放出素子が配設されているものである。
【００５９】
Ｘ方向配線２６は画像表示装置としてパネル化した後は走査電極として作用し、変調信号電極として作用するＹ方向配線２４よりも低い配線抵抗を要求されるため、線幅を太くするか膜厚を厚くする設計がなされる。つまり、Ｘ方向配線（走査信号用配線）２６は、Ｙ方向配線（変調信号用配線）２４に比べて線幅を太く設計することができる。
【００６０】
尚、層間絶縁層２５については、フォトプロセスまたはスクリーン印刷またはフォトプロセスとスクリーン印刷を組み合わせて作成することができる。
【００６１】
上記のような単純マトリクス配置の電子源基板を用いた本発明の画像表示装置の一例を図１に示す。図１（ａ）は画像表示装置を模式的に示した全体斜視図であり、気密容器９０内の構造を説明するために、後述する支持枠８６およびフェースプレート８２の一部を取り除いた状態を示している。図１（ｂ）は、図１（ａ）中のＣ−Ｃ’における部分断面図である。
【００６２】
図１において、８１は複数の電子放出素子を配置したリアプレートとしての電子源基板であり、図２に示したような構成を有している。
【００６３】
８２はフェースプレートである。フェースプレート８２は、ガラス基板８３の上に画像表示部材であるところの蛍光膜８４、メタルバック８５、非蒸発型ゲッタ８７及び蒸発型ゲッタ８８が形成されてなり、この部分は画像表示領域となる。
【００６４】
図１０はフェースプレート８２上に設ける蛍光膜８４の説明図である。蛍光膜８４は、モノクロームの場合は蛍光体のみから成るが、カラーの蛍光膜の場合は、蛍光体の配列によりブラックストライプあるいはブラックマトリクスなどと呼ばれる黒色導電体９１と蛍光体９２とで構成される。ブラックストライプ、ブラックマトリクスが設けられる目的は、カラー表示の場合必要となる三原色蛍光体の、各蛍光体９２間の塗り分け部を黒くすることで混色等を目立たなくすることと、蛍光膜８４における外光反射によるコントラストの低下を抑制することである。
【００６５】
また、蛍光膜８４の内面側には通常メタルバック８５が設けられる。メタルバックを設ける目的は、蛍光体の発光のうち内面側への光をフェースプレート８２側へ鏡面反射することにより輝度を向上すること、電子ビーム加速電圧を印加するためのアノード電極として作用すること等である。メタルバックは、蛍光膜作製後、蛍光膜の内面側表面の平滑化処理（通常フィルミングと呼ばれる）を行い、その後Ａｌを真空蒸着等で堆積することで作製できる。
【００６６】
フェースプレートには非蒸発型ゲッタ８７と蒸発型ゲッタ８８が積層して配設されている。
【００６７】
８６は支持枠である。電子源基板８１、支持枠８６、フェースプレート８２は、フリットガラスなどを用いて互いに接着され、気密容器９０を形成している。フェースプレート８２、電子源基板８１間に、スペーサーと呼ばれる支持体８９を設置することにより、大面積パネルの場合にも大気圧に対して十分な強度を持つ気密容器９０を構成することができる。
【００６８】
次に、上記のような構成を有する本発明の画像表示装置の製造方法を説明する。
【００６９】
先ず、フェースプレート８２の所定の位置に非蒸発型ゲッタ８７を配設する。配設位置としては、メタルバック８５上と、蛍光膜８４の間の黒色導電材９１上に形成するのが好ましく、画像表示領域内全域に万遍なく配置されることが望ましい。
【００７０】
非蒸発型ゲッタ８７の形成は、具体的には、例えば画像表示領域に対応した大きな窓のマスクを用い、一旦、全面に均一な膜厚で形成したり、黒色導電材９１のパターンに合わせた形状の開口を持つ適当なマスクをのせて黒色導電材９１上に形成する。これらは真空蒸着法またはスパッタリング法によって容易に形成可能である。
【００７１】
非蒸発型ゲッタ８７の材料としては、主成分がＴｉのものが好適である。金属ＴｉはＡｌと比べて原子量が大きいので、電子線の透過率が劣る。そのために蛍光膜８４の上に形成されるメタルバック８５、Ｔｉゲッタ８７の厚みはＡｌ薄膜のみのメタルバック８５の場合より薄く形成する必要があるため、３００〜１０００Åの膜厚で形成するのが望ましい。
【００７２】
次に、図２に示したような電子源基板８１と、非蒸発型ゲッタ８７を配設したフェースプレート８２と、支持枠８６とを、真空雰囲気下に設置する（セット工程）。この時の真空度は１０^−４Ｐａ以下が好ましい。
【００７３】
続いて、真空雰囲気下で、電子源基板８１と、非蒸発型ゲッタ８７を配設したフェースプレート８２と、支持枠８６とをベーキングする（ベーキング工程）。このベーキング工程としては、２５０℃以上４５０℃以下の熱処理が好適である。これにより、ベーキング工程が非蒸発型ゲッタを活性化する工程を兼ねることができる。
【００７４】
次に、非蒸発型ゲッタ８７上に蒸発型ゲッタ８８をフラッシュし形成する。蒸発型ゲッタ８８は通常Ｂａ等が主成分であり、該蒸着膜の吸着作用により、真空度を維持するものである。
【００７５】
この蒸発型ゲッタ８８は、具体的には、例えば予め誘導加熱可能なリボンに積めたゲッタ材料をフラッシュさせることによって形成できる。この時の温度は２５０℃以下が好ましい。高温過ぎると蒸発型ゲッタのポンプ機能（ガスの吸着機能）が低減する。
【００７６】
本発明においては、蒸発型ゲッタ８８の膜厚は非蒸発型ゲッタ８７より薄く形成するのが好ましい。厚すぎると、下地の非蒸発型ゲッタのポンプ機能（ガスの吸着機能）が低減する。
【００７７】
非蒸発型ゲッタ８７は、蒸発型ゲッタ８８をフラッシュさせる際のガスをすばやく吸着し、蒸発型ゲッタ８８の劣化を抑え、蒸発型ゲッタ全体の吸着ガス総量をあげる効果がある。また、メタルバック８５上に形成した非蒸発型ゲッタ８７と蒸発型ゲッタ８８を薄くすることで、蛍光膜８４に入射する電子の透過率を損なわないものの、非蒸発型ゲッタと蒸発型ゲッタ全体の面積を大きくする効果がある。
【００７８】
次に、電子源基板８１、支持枠８６及びフェースプレート８２をフリットガラス等の接合部材によって接着し、例えば４００〜５００℃で、１０分以上焼成することで、封着して、気密容器９０を構成する（封着工程）。尚、接合部材としてＩｎを用いることにより、低温での接合プロセスが実現できる。
【００７９】
封着を行う際、カラーの場合は各色蛍光体と電子放出素子とを対応させなくてはいけないため、十分な位置合わせを行う必要がある。
【００８０】
以上のようにして、図１に示したような画像表示装置（気密容器９０）を製造することができる。
【００８１】
次に、上記以外の本発明の画像表示装置の製造方法を以下に説明する。
【００８２】
本実施形態においては、少なくとも大気雰囲気に開放されることなく真空雰囲気下で、蛍光膜を有する画像表示部材上に非蒸発型ゲッタと蒸発型ゲッタを積層して配設する。
【００８３】
本実施形態の画像表示装置の製造方法の一例を図１５の工程フロー図を用いて説明する。
【００８４】
先ず、図２に示したような電子源基板８１に関して前述した活性化工程まで完了させる。
【００８５】
次に、電子源基板８１と、蛍光膜８４及びメタルバック８５が形成されたフェースプレート８２と、支持枠８６とを、真空雰囲気下に設置する（セット工程）。この時の真空度は１０^−４Ｐａ以下が好ましい。
【００８６】
次に、真空雰囲気下でフェースプレート８２の所定の位置に非蒸発型ゲッタ８７を配設する（非蒸発型ゲッタ工程）。配設位置としては、メタルバック８５上と、蛍光膜８４の間の黒色導電材９１上に形成するのが好ましく、画像表示領域内全域に万遍なく配置されることが望ましい。
【００８７】
非蒸発型ゲッタ８７の形成は、具体的には、例えば画像表示領域に対応した大きな窓のマスクを用い、一旦、全面に均一な膜厚で形成したり、黒色導電材９１のパターンに合わせた形状の開口を持つ適当なマスクをのせて黒色導電材９１上に形成する。これらは真空蒸着法またはスパッタリング法によって容易に形成可能である。
【００８８】
非蒸発型ゲッタ８７の材料としては、主成分がＴｉのものが好適である。金属ＴｉはＡｌと比べて原子量が大きいので、電子線の透過率が劣る。そのために蛍光膜８４の上に形成されるメタルバック８５、Ｔｉゲッタ８７の厚みはＡｌ薄膜のみのメタルバック８５の場合より薄く形成する必要があるため、３００〜１０００Åの膜厚で形成するのが望ましい。
【００８９】
続いて、真空雰囲気下で、電子源基板８１と、非蒸発型ゲッタ８７を配設したフェースプレート８２と、支持枠８６とをベーキングする（ベーキング工程）。このベーキング工程は２５０℃以上４５０℃以下で行うのが好ましい。
【００９０】
次に、非蒸発型ゲッタ８７上に蒸発型ゲッタ８８をフラッシュし形成する（蒸発型ゲッタ工程）。この蒸発型ゲッタ工程はベーキング工程の前に行うことも可能であるが、ベーキング工程後に行うことが好ましい。蒸発型ゲッタ工程をベーキング工程の前に行うと、ベーキング工程時に発生するガスによりガス吸着機能が低減することがある。
【００９１】
蒸発型ゲッタ８８は通常Ｂａ等が主成分であり、該蒸着膜の吸着作用により、真空度を維持するものである。この蒸発型ゲッタ８８は、具体的には、例えば予め誘導加熱可能なリボンに積めたゲッタ材料をフラッシュさせることによって形成できる。この時の温度は２５０℃以下が好ましい。高温過ぎると蒸発型ゲッタのポンプ機能（ガスの吸着機能）が低減することがある。
【００９２】
この蒸発型ゲッタ工程において、非蒸発型ゲッタ８７は蒸発型ゲッタ８８をフラッシュさせる際のガスをすばやく吸着し、蒸発型ゲッタ８８の劣化を抑え、蒸発型ゲッタ全体の吸着ガス総量をあげる効果がある。また、メタルバック８５上に形成した非蒸発型ゲッタ８７と蒸発型ゲッタ８８を薄くすることで、蛍光膜８４に入射する電子の透過率を損なわないものの、非蒸発型ゲッタと蒸発型ゲッタ全体の面積を大きくする効果がある。
【００９３】
次に、電子源基板８１、支持枠８６及びフェースプレート８２をフリットガラス等の接合部材によって接着し、例えば４００〜５００℃で、１０分以上焼成することで、封着して、気密容器９０を構成する（封着工程）。尚、接合部材としてＩｎを用いることにより、低温での接合プロセスが実現できる。
【００９４】
封着を行う際、カラーの場合は各色蛍光体と電子放出素子とを対応させなくてはいけないため、十分な位置合わせを行う必要がある。
【００９５】
上記の例では、非蒸発型ゲッタ工程をベーキング工程前に行う場合を説明したが、ベーキング工程後に非蒸発型ゲッタ工程と蒸発型ゲッタ工程を行うこともできる。また、非蒸発型ゲッタ工程と蒸発型ゲッタ工程の順序を入れ替えることもでき、蒸発型ゲッタ工程を先に行う場合には、蒸発型ゲッタ工程を行った後、すばやく蒸発型ゲッタ上に非蒸発型ゲッタを形成するのが望ましい。これにより、蒸発型ゲッタをフラッシュさせたときに発生するガスを速やかに非蒸発型ゲッタで吸着し蒸発型ゲッタのポンプ機能低下を防ぐことができる。
【００９６】
以上のようにして、図１に示したような画像表示装置（気密容器９０）を製造することができる。
【００９７】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００９８】
［実施例１］
本実施例は、図２に示したような多数の表面伝導型電子放出素子をマトリクス配線接続してなる電子源基板を用いて、図１に示したような画像表示装置を製造した例である。
【００９９】
先ず、本実施例における電子源基板の製造方法を、図２乃至図７等を用いて説明する。
【０１００】
（素子電極の形成）
本実施例では基板２１としてプラズマディスプレイ用電気ガラスであるアルカリ成分が少ないＰＤ−２００（旭硝子（株）社製）の材料を用いた。このガラス基板２１上に、スパッタ法によってまず下引き層としてチタニウムＴｉ（厚さ５ｎｍ）、その上に白金Ｐｔ（厚さ４０ｎｍ）を成膜した後、ホトレジストを塗布し、露光、現像、エッチングという一連のフォトリソグラフィー法によってパターニングして素子電極２２，２３を形成した（図３参照）。なお、本実施例では素子電極の間隔Ｌは１０μｍ、対向する長さＷは１００μｍとした。
【０１０１】
（Ｙ方向配線の形成）
Ｘ方向配線２６とＹ方向配線２４の配線材料に関しては、多数の表面伝導型電子放出素子にほぼ均等な電圧が供給されるように低抵抗である事が望まれ、材料、膜厚、配線巾等が適宜設定される。
【０１０２】
共通配線としてのＹ方向配線（下配線）２４は、素子電極の一方（本例では素子電極２３）に接して、かつそれらを連結するようにライン状のパターンで形成した。材料には銀Ａｇフォトぺーストインキを用い、スクリーン印刷した後、乾燥させてから、所定のパターンに露光し現像した。この後４８０℃前後の温度で焼成してＹ方向配線２４を形成した（図４参照）。このＹ方向配線２４の厚さは約１０μｍ、線幅は約５０μｍである。尚、図示していないが、終端部は配線取り出し電極として使うために、線幅をより大きくした。
【０１０３】
（層間絶縁層の形成）
上下配線を絶縁するために、層間絶縁層２５を配置する。後述のＸ方向配線（上配線）２６と先に形成したＹ方向配線（下配線）２４との交差部を覆うように、かつＸ方向配線（上配線）２６と素子電極の他方（本例では素子電極２２）との電気的接続が可能なように、接続部にコンタクトホール２８を開けて形成した（図５参照）。
【０１０４】
具体的には、ＰｂＯを主成分とする感光性のガラスペーストをスクリーン印刷した後、露光−現像した。これを４回繰り返し、最後に４８０℃前後の温度で焼成した。この層間絶縁層２５の厚みは、全体で約３０μｍであり、幅は１５０μｍである。
【０１０５】
（Ｘ方向配線の形成）
Ｘ方向配線（上配線）２６は、先に形成した層間絶縁層２５の上に、Ａｇぺーストインキをスクリーン印刷した後乾燥させ、この上に再度同様なことを行い２度塗りしてから、４８０℃前後の温度で焼成した。Ｘ方向配線２６は、層間絶縁層２５を挟んでＹ方向配線２４と交差しており、層間絶縁層２５のコンタクトホール部分で素子電極の他方（本例では素子電極２２）とも接続されている（図６参照）。尚、Ｘ方向配線２６の厚さは約１５μｍである。なお終端部は配線取り出し電極として使うために、線幅をより大きくした。
【０１０６】
このようにしてＸＹマトリクス配線を有する基板が形成された。
【０１０７】
（導電性膜の形成）
次に、上記基板を十分にクリーニングした後、撥水剤を含む溶液で表面を処理し、表面が疎水性になるようにした。これはこの後塗布する導電性膜形成用の水溶液が、素子電極上に適度な広がりをもって配置されるようにするためである。尚、撥水剤は、ＤＤＳ（ジメチルジエトキシシラン）溶液をスプレー法にて基板上に散布し、１２０℃にて温風乾燥した。
【０１０８】
その後、インクジェット塗布方法により、素子電極間に導電性膜２７を形成した。本工程を図７の模式図を用いて説明する。尚、基板２１上における個々の素子電極の平面的なばらつきを補償するために、基板上の数箇所に於いてパターンの配置ずれを観測し、観測点間のポイントのずれ量は直線近似して位置補完し、導電性膜形成材料を塗付する事によって、全画素の位置ずれをなくして、対応した位置に的確に塗付するようにした。
【０１０９】
本実施例では、導電性膜２７としてパラジウム膜を得る目的で、先ず水８５：イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）１５からなる水溶液に、パラジウム−プロリン錯体０．１５重量％を溶解し、有機パラジウム含有溶液を得た。この他若干の添加剤を加えた。この溶液の液滴を、液滴付与手段７１として、ピエゾ素子を用いたインクジェット噴射装置を用い、ドット径が６０μｍとなるように調整して電極間に付与した（図７（ａ））。
【０１１０】
その後、この基板を空気中にて、３５０℃で１０分間の加熱焼成処理をして酸化パラジウム（ＰｄＯ）からなる導電性膜２７’が形成された（図７（ｂ））。ドットの直径は約６０μｍ、厚みは最大で１０ｎｍの膜が得られた。
【０１１１】
（フォーミング工程）
次に、フォーミングと呼ばれる本工程に於いて、上記導電性膜２７’を通電処理して内部に亀裂を生じさせ、電子放出部２９を形成する（図７（ｃ））。
【０１１２】
具体的な方法は、上記基板２１の周囲の引出し配線部を残して、基板全体を覆うようにフード状の蓋をかぶせて基板２１との間で内部に真空空間を作り、外部電源よりこの引出し配線の端子部から両方向配線２４，２６間に電圧を印加し、素子電極２２，２３間に通電することによって、導電性膜２７’を局所的に破壊、変形もしくは変質させることにより、電気的に高抵抗な状態の電子放出部２９を形成する。
【０１１３】
この時若干の水素ガスを含む真空雰囲気下で通電加熱すると、水素によって還元が促進され酸化パラジウムＰｄＯからなる導電性膜２７’がパラジウムＰｄからなる導電性膜２７に変化する。
【０１１４】
この変化時に膜の還元収縮によって、一部に亀裂（間隙）が生じるが、この亀裂発生位置、及びその形状は元の膜の均一性に大きく影響される。多数の素子の特性ばらつきを抑えるのに、上記亀裂は導電性膜２７の中央部に起こり、かつなるべく直線状になることがなによりも望ましい。
【０１１５】
なおこのフォーミングにより形成した亀裂付近からも、所定の電圧下では電子放出が起こるが、現状の条件ではまだ発生効率が非常に低いものである。
【０１１６】
また得られた導電性膜２７の抵抗値Ｒｓは、１０^２から１０^７Ωの値である。
【０１１７】
本実施例ではフォーミング処理に図８（ｂ）に示した様なパルス波形を用い、Ｔ１を０．１ｍｓｅｃ、Ｔ２を５０ｍｓｅｃとした。印加した電圧は０．１Ｖから始めて５秒ごとに０．１Ｖステップ程度ずつ増加させた。通電フォーミング処理の終了は、パルス電圧印加時に素子に流れる電流を測定して抵抗値を求め、フォーミング処理前の抵抗に対して１０００倍以上の抵抗を示した時点でフォーミングを終了した。
【０１１８】
（活性化工程）
前記のフォーミングと同様にフード状の蓋をかぶせて基板２１との間で内部に真空空間を作り、外部から両方向配線２４，２６を通じてパルス電圧を素子電極２２，２３間に繰り返し印加することによって行う。そして炭素原子を含むガスを導入し、それに由来する炭素あるいは炭素化合物を、前記亀裂近傍にカーボン膜として堆積させる。
【０１１９】
本実施例ではカーボン源としてトルニトリルを用い、スローリークバルブを通して真空空間内に導入し、１．３×１０^−４Ｐａを維持した。
【０１２０】
図９に、活性化工程で用いられる電圧印加の好ましい一例を示した。印加する最大電圧値は、１０〜２０Ｖの範囲で適宜選択される。
【０１２１】
図９（ａ）に於いて、Ｔ１は電圧波形の正と負のパルス幅、Ｔ２はパルス間隔であり、電圧値は正負の絶対値が等しく設定されている。また、図９（ｂ）に於いて、Ｔ１およびＴ１’はそれぞれ電圧波形の正と負のパルス幅、Ｔ２はパルス間隔であり、Ｔ１＞Ｔ１’、電圧値は正負の絶対値が等しく設定されている。
【０１２２】
このとき、素子電極２３に与える電圧を正としており、素子電流Ｉｆは、素子電極２３から素子電極２２へ流れる方向が正である。約６０分後に放出電流Ｉｅがほぼ飽和に達した時点で通電を停止し、スローリークバルブを閉め、活性化処理を終了した。
【０１２３】
以上の工程で、基板上に多数の電子放出素子をマトリクス配線接続してなる電子源基板を作製することができた。
【０１２４】
（電子源基板の特性評価）
上述のような素子構成と製造方法によって作成された電子放出素子の基本特性を、測定した。その結果、素子電極間に印加する電圧１２Ｖにおける放出電流Ｉｅを測定した結果、平均０．６μＡ、電子放出効率は平均０．１５％を得た。また素子間の均一性もよく、各素子間でのＩｅのばらつきは５％と良好な値が得られた。
【０１２５】
次に、以上のようにして製造した単純マトリクス配置の電子源基板を用いて図１に示したような画像表示装置（表示パネル）を製造した。尚、図１は内部を表現するために部分的に切り欠いて表している。
【０１２６】
フェースプレート８２には電子源基板８１と同じくプラズマディスプレイ用電気ガラスであるアルカリ成分が少ないＰＤ−２００（旭硝子（株）社製）の材料を用いている。このガラス材料の場合、ガラスの着色現象は起きないし、板厚を３ｍｍ程度にすれば、１０ｋＶ以上の加速電圧で駆動した場合でも、２次的に発生する軟Ｘ線の漏れを抑える遮蔽効果も充分である。
【０１２７】
図１１、図１２を用いて、本実施例による画像表示装置のゲッタ作成および封着方法を説明する。尚、図１２はフェースプレート周辺部の概略断面構造を示している。
【０１２８】
（接合部材の配設）
先ず、フェースプレート８２と電子源基板８１を接合するための部材を所定の位置に配設する。本実施例では、接合部材としてＩｎ膜９３をパターニング形成した（図１１参照）。
【０１２９】
Ｉｎ膜９３の膜厚は、フェースプレート８２と電子源基板８１それぞれに形成したＩｎ膜９３の膜厚合計が、接合後のＩｎ膜９３の厚みと比較して、充分に多くなるように調節してある。本実施例では、封着後のＩｎ膜９３の厚みが３００μｍ程度となるように、フェースプレート８２、電子源基板８１それぞれに同じく３００μｍの膜厚で形成した。
【０１３０】
（非蒸発型ゲッタの形成）
フェースプレート８２のメタルバック８５上に非蒸発型ゲッタ８７である厚さ５００ÅのＴｉ膜をＲＦスパッタ法により堆積した。この時、非蒸発型ゲッタ８７が画像表示領域内のみに形成されるように、大きな開口を中心に持つメタルマスクを用いた。本実施例では、一旦フェースプレート８２を大気圧程度の雰囲気下におくことで非蒸発型ゲッタ（薄膜Ｔｉゲッタ）８７にガスを充分に吸着させた上で、黒色導電体９１上の箇所にのみ、ＲＦスパッタ法により薄膜Ｔｉゲッタをさらに２．５μｍ堆積した（図１２（ａ）参照）。パターニングには、黒色導電体９１の箇所に合わせた小さな開口のメタルマスクを用いた。メタルマスクにはＮｉ金属の薄板を用いて、裏面から磁石により固定させると、まわり込みが少ないパターニングが実現する。
【０１３１】
（セット工程）
次に、電子源基板８１と、非蒸発型ゲッタ８７を配設したフェースプレート８２と、支持枠８６とを、真空雰囲気下に設置した。
【０１３２】
（ベーキング工程）
図１１に示したように対向させたフェースプレート８２と電子源基板８１の間に一定の間隔を設けた状態で、両基板を保持し真空加熱する。基板からガスが放出され、かつ非蒸発型ゲッタ８７が活性化され、その後室温に戻った時にパネル内部が充分な真空度となるよう、３００℃以上の高温で基板真空ベークを行った。この時点で、Ｉｎ膜９３は融けた状態であり、融けたＩｎが流れ出さないよう両基板とも充分な水準出しを行っている。
【０１３３】
（蒸発型ゲッタの形成）
真空ベークの後、１００℃程度まで温度を下げた上で、フェースプレート８２の非蒸発ゲッタ８７上に不図示のＢａを主成分とする蒸発型ゲッタ材料を積めたリボン状のゲッタに電流を通電しフラッシュさせ、蒸発型ゲッタ８８を３００Å形成した（図１２（ｂ）参照）。蒸発型ゲッタをフラッシュさせる際、発生するガスは非蒸発型ゲッタ８７によってすばやく吸着され、蒸発型ゲッタの劣化を抑えることができる。
【０１３４】
（封着工程）
次に再びＩｎの融点以上の１８０℃まで温度を上げ、図１１に示した位置決め装置２００により、フェースプレート８２と電子源基板８１との間隔を徐々に縮めていき、両基板の接合、すなわち封着を行った。
【０１３５】
以上のプロセスにより図１に示されるような表示パネルを製造し、更に走査回路・制御回路・変調回路・直流電圧源などからなる駆動回路を接続し、パネル状の画像表示装置を製造した。
【０１３６】
本実施例の画像表示装置において、Ｘ方向端子とＹ方向端子を通じて、各電子放出素子に電圧を印加することにより電子放出させ、高圧端子Ｈｖを通じ、アノード電極であるメタルバック８５に高圧を印加し、発生した電子ビームを加速し、蛍光膜８４に衝突させることによって、画像を表示した。その結果、輝度の経時変化は少なく、また画像表示領域内での経時的な輝度ばらつきの発生も少なかった。
【０１３７】
［実施例２］
本実施例は、図２に示したような多数の表面伝導型電子放出素子をマトリクス配線接続してなる電子源基板を用いて、図１３に示したような画像表示装置を製造した例である。
【０１３８】
図１３（ａ）は画像表示装置を模式的に示した全体斜視図であり、気密容器９０内の構造を説明するために、支持枠８６およびフェースプレート８２の一部を取り除いた状態を示している。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）中のＣ−Ｃ’における部分断面図である。尚、図１の画像表示装置の部材と同一の部材には同一を符号を付している。
【０１３９】
本実施例は、実施例１で黒色導電体９１上の箇所にのみ薄膜Ｔｉゲッタを更に形成する代わりに、電子源基板８１のＸ方向配線２６の上にも非蒸発型ゲッタ８７を設置した。
【０１４０】
Ｘ方向配線上への非蒸発型ゲッタ８７の形成は、導電性膜２７を形成した後、もしくは活性化工程後に行うことができる。本実施例では、素子の活性化工程を行った後、ＲＦスパッタ法により薄膜Ｔｉゲッタを２．５μｍ堆積した。パターニングには、Ｘ方向配線２６の箇所に合わせた小さな開口のメタルマスクを用いた。メタルマスクにはＮｉ金属の薄板を用いて、裏面から磁石により固定させると、まわり込みが少ないパターニングが実現する。
【０１４１】
尚、本実施例では、支持枠８６をフェースプレート８２側に予め設置しておいた。
【０１４２】
これら以外は実施例１と全く同様にして画像表示装置を製造した。本実施例の画像表示装置において、Ｘ方向端子とＹ方向端子を通じて、各電子放出素子に電圧を印加することにより電子放出させ、高圧端子Ｈｖを通じ、アノード電極であるメタルバック８５に高圧を印加し、発生した電子ビームを加速し、蛍光膜８４に衝突させることによって、画像を表示した。その結果、輝度の経時変化は少なく、また画像表示領域内での経時的な輝度ばらつきの発生も少なかった。
【０１４３】
［実施例３］
本実施例は、素子電極の形成工程から、接合部材の配設工程までを実施例１と同様に行った。
【０１４４】
（セット工程）
次に、図１１に示す通り、支持枠８６を固定した電子源基板８１とフェースプレート８２とを真空雰囲気下に設置した。
【０１４５】
（非蒸発型ゲッタの形成）
フェースプレート８２のメタルバック８５上に非蒸発型ゲッタ８７である厚さ５００ÅのＴｉ膜をＲＦスパッタ法により堆積した（図１６（ａ）参照）。この時、非蒸発型ゲッタ８７が画像表示領域内のみに形成されるように、大きな開口を中心に持つメタルマスクを用いた。
【０１４６】
（ベーキング工程）
図１１に示したように対向させたフェースプレート８２と電子源基板８１の間に一定の間隔を設けた状態で、両基板を保持し真空加熱する。基板からガスが放出され、かつ非蒸発型ゲッタ８７が活性化され、その後室温に戻った時にパネル内部が充分な真空度となるよう、３００℃以上の高温で基板真空ベークを行った。この時点で、Ｉｎ膜９３は融けた状態であり、融けたＩｎが流れ出さないよう両基板とも充分な水準出しを行っている。
【０１４７】
（蒸発型ゲッタの形成）
真空ベークの後、１００℃程度まで温度を下げた上で、フェースプレート８２の非蒸発ゲッタ８７上に不図示のＢａを主成分とする蒸発型ゲッタ材料を積めたリボン状のゲッタに電流を通電しフラッシュさせ、蒸発型ゲッタ８８を３００Å形成した（図１６（ｂ）参照）。蒸発型ゲッタをフラッシュさせる際、発生するガスは非蒸発型ゲッタ８７によってすばやく吸着され、蒸発型ゲッタの劣化を抑えることができる。
【０１４８】
（封着工程）
次に再びＩｎの融点以上の１８０℃まで温度を上げ、図１１に示した位置決め装置２００により、フェースプレート８２と電子源基板８１との間隔を徐々に縮めていき、両基板の接合、すなわち封着を行った。
【０１４９】
以上のプロセスにより図１に示されるような表示パネルを製造し、更に走査回路・制御回路・変調回路・直流電圧源などからなる駆動回路を接続し、パネル状の画像表示装置を製造した。
【０１５０】
本実施例で製造した画像表示装置において、Ｘ方向端子とＹ方向端子を通じて、各電子放出素子に電圧を印加することにより電子放出させ、高圧端子Ｈｖを通じ、アノード電極であるメタルバック８５に高圧を印加し、発生した電子ビームを加速し、蛍光膜８４に衝突させることによって、画像を表示した。その結果、輝度の経時変化は少なく、また画像表示領域内での経時的な輝度ばらつきの発生も少なかった。
【０１５１】
［実施例４］
図１７の工程フロー図に示すように、実施例３における非蒸発型ゲッタ工程とベーキング工程の順序を入れ替えて実施した以外は、実施例３と同様にして図１に示したような画像表示装置を製造した。
【０１５２】
本実施例で製造した画像表示装置において、Ｘ方向端子とＹ方向端子を通じて、各電子放出素子に電圧を印加することにより電子放出させ、高圧端子Ｈｖを通じ、アノード電極であるメタルバック８５に高圧を印加し、発生した電子ビームを加速し、蛍光膜８４に衝突させることによって、画像を表示した。その結果、輝度の経時変化は少なく、また画像表示領域内での経時的な輝度ばらつきの発生も少なかった。
【０１５３】
［実施例５］
図１８の工程フロー図に示すように、実施例４における非蒸発型ゲッタ工程と蒸発型ゲッタ工程の順序を入れ替えて実施した以外は、実施例３と同様にして図１に示したような画像表示装置を製造した。尚、本実施例では、ベーキング工程後、まず蒸発型ゲッタ工程を行った後、すばやく蒸発型ゲッタ上に非蒸発型ゲッタを形成した。
【０１５４】
本実施例で製造した画像表示装置において、Ｘ方向端子とＹ方向端子を通じて、各電子放出素子に電圧を印加することにより電子放出させ、高圧端子Ｈｖを通じ、アノード電極であるメタルバック８５に高圧を印加し、発生した電子ビームを加速し、蛍光膜８４に衝突させることによって、画像を表示した。その結果、輝度の経時変化は少なく、また画像表示領域内での経時的な輝度ばらつきの発生も少なかった。
【０１５５】
【発明の効果】
本発明は、輝度の経時変化（経時的低下）の少ない画像表示装置を提供することができる。
【０１５６】
また、本発明は、画像表示領域内での経時的な輝度ばらつきの発生の少ない画像表示装置の提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像表示装置の一構成例を示す模式図である。
【図２】本発明の画像表示装置に適用可能な電子源基板の一構成例を模式的に示す平面図である。
【図３】図２の電子源基板の製造工程を説明するための図である。
【図４】図２の電子源基板の製造工程を説明するための図である。
【図５】図２の電子源基板の製造工程を説明するための図である。
【図６】図２の電子源基板の製造工程を説明するための図である。
【図７】図２の電子源基板の製造工程を説明するための図である。
【図８】フォーミング電圧の例を示す図である。
【図９】活性化電圧の例を示す図である。
【図１０】本発明に係る画像表示装置における蛍光膜の例を模式的に示す図である。
【図１１】本発明に係る画像表示装置の製造工程を説明するための図である。
【図１２】実施例１における画像表示部材上への非蒸発型ゲッタと蒸発型ゲッタの形成工程を説明するための図である。
【図１３】本発明の画像表示装置の別の構成例を示す模式図である。
【図１４】表面伝導型電子放出素子の一構成例を示す模式図である。
【図１５】本発明の画像表示装置の製造方法の一例を説明するための工程フロー図である。
【図１６】実施例３における画像表示部材上への非蒸発型ゲッタと蒸発型ゲッタの形成工程を説明するための図である。
【図１７】本発明の画像表示装置の製造方法の別の例を説明するための工程フロー図である。
【図１８】本発明の画像表示装置の製造方法の別の例を説明するための工程フロー図である。
【符号の説明】
２１　　基板
２２　　素子電極
２３　　素子電極
２４　　Ｙ方向配線（下配線）
２５　　層間絶縁層
２６　　Ｘ方向配線（上配線）
２７　　導電性膜（素子膜）
２８　　コンタクトホール
２９　　電子放出部
７１　　液滴付与手段
８１　　電子源基板
８２　　フェースプレート
８３　　ガラス基板
８４　　蛍光膜
８５　　メタルバック
８６　　支持枠
８７　　非蒸発型ゲッタ
８８　　蒸発型ゲッタ
８９　　スペーサ
９０　　気密容器（表示パネル）
９１　　黒色導電体
９２　　蛍光体
９３　Ｉｎ膜
２００　位置決め装置

Claims (22)

1. 気密容器内に、電子源と、前記電子源に対向配置され、当該電子源からの電子が照射される画像表示部材と、ゲッタとを備える画像表示装置であって、前記ゲッタは、前記気密容器内に、蒸発型ゲッタと非蒸発型ゲッタとが積層されて配置されていることを特徴とする画像表示装置。
2. 前記ゲッタは、前記画像表示部材上に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記ゲッタは、前記画像表示部材上の前記電子が照射される領域に渡って配置されていることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
4. 前記ゲッタは、当該ゲッタの配置面から、非蒸発型ゲッタ、蒸発型ゲッタの順で積層されて配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像表示装置。
5. 前記蒸発型ゲッタの膜厚は、前記非蒸発型ゲッタの膜厚よりも薄いことを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
6. 前記ゲッタは、当該ゲッタの配置面から、蒸発型ゲッタ、非蒸発型ゲッタの順で積層されて配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像表示装置。
7. 画像表示部材を有する第１基板の前記画像表示部材上に、蒸発型ゲッタと非蒸発型ゲッタとを積層して配置する工程と、電子源を有する第２基板を、当該電子源が前記画像表示部材と間隔をおいて対向するように、真空雰囲気中にて、前記ゲッタを有する第１基板と対向配置させ、前記第１基板と前記第２基板とを封着する工程とを有することを特徴とする画像表示装置の製造方法。
8. 前記蒸発型ゲッタと非蒸発型ゲッタとを積層して配置する工程は、前記画像表示部材上に非蒸発型ゲッタを配設する工程と、前記非蒸発型ゲッタ上に蒸発型ゲッタを、真空雰囲気中にて、配設する工程とを有することを特徴とする請求項７に記載の画像表示装置の製造方法。
9. 前記蒸発型ゲッタと非蒸発型ゲッタとを積層して配置する工程は、前記画像表示部材上に非蒸発型ゲッタを配設する工程と、当該非蒸発型ゲッタを有する第１基板を、真空雰囲気中にて、ベーキングした後、前記非蒸発型ゲッタ上に蒸発型ゲッタを、真空雰囲気中にて、配設する工程とを有することを特徴とする請求項７に記載の画像表示装置の製造方法。
10. 前記蒸発型ゲッタと非蒸発型ゲッタとを積層して配置する工程は、前記画像表示部材上に非蒸発型ゲッタを、真空雰囲気中にて、配設する工程と、当該非蒸発型ゲッタを有する第１基板を、真空雰囲気中にて、ベーキングした後、前記非蒸発型ゲッタ上に蒸発型ゲッタを、真空雰囲気中にて、配設する工程とを有することを特徴とする請求項７に記載の画像表示装置の製造方法。
11. 前記蒸発型ゲッタと非蒸発型ゲッタとを積層して配置する工程は、前記第１基板を、真空雰囲気中にて、ベーキングした後に、前記画像表示部材上に非蒸発型ゲッタを、真空雰囲気中にて、配設する工程と、前記非蒸発型ゲッタ上に蒸発型ゲッタを、真空雰囲気中にて、配設する工程とを有することを特徴とする請求項７に記載の画像表示装置の製造方法。
12. 前記蒸発型ゲッタと非蒸発型ゲッタとを積層して配置する工程は、前記第１基板を、真空雰囲気中にて、ベーキングした後に、前記画像表示部材上に蒸発型ゲッタを、真空雰囲気中にて、配設する工程と、前記蒸発型ゲッタ上に非蒸発型ゲッタを、真空雰囲気中にて、配設する工程とを有することを特徴とする請求項７に記載の画像表示装置の製造方法。
13. 気密容器内に、マトリクス配線された複数の電子放出素子が基板上に配置された電子源と、前記基板に対向して設けられた蛍光膜を有する画像表示部材を有する画像表示装置の製造方法において、
    前記画像表示部材上に非蒸発型ゲッタを配設する工程と、
    前記電子源の基板と、前記非蒸発型ゲッタを配設した画像表示部材と、支持枠とを、真空雰囲気下に設置するセット工程と、
    真空雰囲気下で、前記電子源の基板と前記画像表示部材と前記支持枠をベーキングするベーキング工程と、
    前記非蒸発型ゲッタ上に蒸発型ゲッタをフラッシュし形成する工程と、
    前記電子源の基板と前記画像表示部材を、前記支持枠を挟んで貼り合わせ、気密容器を構成する封着工程と、
    を有することを特徴とする画像表示装置の製造方法。
14. 前記ベーキング工程が２５０℃以上４５０℃以下の熱処理工程であることを特徴とする請求項１３に記載の画像表示装置の製造方法。
15. 前記ベーキング工程が前記非蒸発型ゲッタを活性化する工程を兼ねることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の画像表示装置の製造方法。
16. 前記蒸発型ゲッタをフラッシュする工程が２５０℃以下の温度で行われることを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか一項に記載の画像表示装置の製造方法。
17. 気密容器内に、マトリクス配線された複数の電子放出素子が基板上に配置された電子源と、前記基板に対向して設けられた蛍光膜を有する画像表示部材を有する画像表示装置の製造方法において、
    前記電子源の基板と、前記画像表示部材と、支持枠とを、真空雰囲気下に設置するセット工程と、
    真空雰囲気下で、前記電子源の基板と前記画像表示部材と前記支持枠をベーキングするベーキング工程と、
    前記電子源の基板と前記画像表示部材を、前記支持枠を挟んで貼り合わせ、気密容器を構成する封着工程とを有し、
    少なくとも前記封着工程前に、真空雰囲気下で、前記画像表示部材上に非蒸発型ゲッタを配設する工程と、該非蒸発型ゲッタ上に蒸発型ゲッタをフラッシュし形成する工程を行うことを特徴とする画像表示装置の製造方法。
18. 前記ベーキング工程は２５０℃以上４５０℃以下で行うことを特徴とする請求項１７に記載の画像表示装置の製造方法。
19. 前記蒸発型ゲッタをフラッシュする工程は、少なくとも前記ベーキング工程後に行うことを特徴とする請求項１７又は１８に記載の画像表示装置の製造方法。
20. 前記蒸発型ゲッタをフラッシュする工程が２５０℃以下の温度で行われることを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれか一項に記載の画像表示装置の製造方法。
21. 前記非蒸発型ゲッタの主成分がＴｉであることを特徴とする請求項１７乃至２０のいずれか一項に記載の画像表示装置の製造方法。
22. 前記蒸発型ゲッタの主成分がＢａであることを特徴とする請求項１７乃至２１のいずれか一項に記載の画像表示装置の製造方法。

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