JP2004119120A - デバイスの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】基板上に棒状部材を固定するデバイスの好適な製造方法を提供する。
【解決手段】基板と、基板上に固定された、基板の面内方向と平行な長手方向を持つ棒状部材とを有するデバイスの製造方法であって、棒状部材の互いに離間する複数箇所を基板に対して固定する工程；前記複数箇所のうちの隣り合う２箇所にはさまれる領域において、基板と棒状部材との間に間隙を形成する工程もしくは基板と棒状部材との間の間隙を広げる工程；および前記間隙が形成されている状態で、基板に対して流体を吹き付ける工程もしくは基板の洗浄を行う工程を有する。
【選択図】 図３
【解決手段】基板と、基板上に固定された、基板の面内方向と平行な長手方向を持つ棒状部材とを有するデバイスの製造方法であって、棒状部材の互いに離間する複数箇所を基板に対して固定する工程；前記複数箇所のうちの隣り合う２箇所にはさまれる領域において、基板と棒状部材との間に間隙を形成する工程もしくは基板と棒状部材との間の間隙を広げる工程；および前記間隙が形成されている状態で、基板に対して流体を吹き付ける工程もしくは基板の洗浄を行う工程を有する。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デバイスの製造方法に関するものであり、特に、基板上に棒状部材を固定するデバイスの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電子放出素子として熱陰極素子と冷陰極素子の２種類が知られている。
【０００３】
このうち冷陰極素子では、たとえば表面伝導型放出素子や、電界放出型素子（以下ＦＥ型と記す）や、金属／絶縁層／金属型放出素子（以下ＭＩＭ型と記す）、などが知られている。
【０００４】
表面伝導型放出素子としては、たとえば、Ｍ．Ｉ．Ｅｌｉｎｓｏｎ，Ｒａｄｉｏ Ｅｎｇ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｈｙｓ．，１０，１２９０，（１９６５）や、後述する他の例が知られている。
【０００５】
表面伝導型放出素子は、基板上に形成された小面積の薄膜に、膜面に平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。この表面伝導型放出素子としては、前記エリンソン等によるＳｎＯ２薄膜を用いたものの他に、Ａｕ薄膜によるもの［Ｇ．Ｄｉｔｔｍｅｒ：”Ｔｈｉｎ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ”，９，３１７（１９７２）］や、Ｉｎ２Ｏ３／ＳｎＯ２薄膜によるもの［Ｍ．Ｈａｒｔｗｅｌｌ ａｎｄ Ｃ．Ｇ．Ｆｏｎｓｔａｄ：”ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．ＥＤ Ｃｏｎｆ．”，５１９（１９７５）］や、カ−ボン薄膜によるもの［荒木久 他：真空、第２６巻、第１号、２２（１９８３）］等が報告されている。
【０００６】
これらの表面伝導型放出素子の素子構成の典型的な例として、図４に前述のＭ．Ｈａｒｔｗｅｌｌらによる素子の平面図を示す。同図において、３００１は基板で、３００４はスパッタで形成された金属酸化物よりなる導電性薄膜である。導電性薄膜３００４は図示のようにＨ字形の平面形状に形成されている。該導電性薄膜３００４に後述の通電フォ−ミングと呼ばれる通電処理を施すことにより、電子放出部３００５が形成される。図中の間隔Ｌは０．５〜１［ｍｍ］，Ｗは０．１［ｍｍ］で設定されている。尚、図示の便宜から、電子放出部３００５は導電性薄膜３００４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。
【０００７】
Ｍ．Ｈａｒｔｗｅｌｌらによる素子をはじめとして上述の表面伝導型放出素子においては、電子放出を行う前に導電性薄膜３００４に通電フォ−ミングと呼ばれる通電処理を施すことにより電子放出部３００５を形成するのが一般的であった。すなわち、通電フォ−ミングとは、前記導電性薄膜３００４の両端に一定の直流電圧、もしくは、例えば１Ｖ／分程度の非常にゆっくりとしたレ−トで昇圧する直流電圧を印加して通電し、導電性薄膜３００４を局所的に破壊もしくは変形もしくは変質せしめ、電気的に高抵抗な状態の電子放出部３００５を形成することである。尚、局所的に破壊もしくは変形もしくは変質した導電性薄膜３００４の一部には、亀裂が発生する。前記通電フォ−ミング後に導電性薄膜３００４に適宜の電圧を印加した場合には、前記亀裂付近において電子放出が行われる。
【０００８】
また、ＦＥ型の例は、たとえば、Ｗ．Ｐ．Ｄｙｋｅ＆Ｗ．Ｗ．Ｄｏｌａｎ，”Ｆｉｅｌｄ ｅｍｉｓｓｉｏｎ”，Ａｄｖａｎｃｅ ｉｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｈｙｓｉｃｓ，８，８９（１９５６）や、あるいは、Ｃ．Ａ．Ｓｐｉｎｄｔ，”Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｉｎ−ｆｉｌｍ ｆｉｅｌｄ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｃａｔｈｏｄｅｓ ｗｉｔｈ ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ ｃｏｎｅｓ”，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，４７，５２４８（１９７６）などが知られている。
【０００９】
ＦＥ型の素子構成の典型的な例として、図５に前述のＣ．Ａ．Ｓｐｉｎｄｔらによる素子の断面図を示す。同図において、３０１０は基板で、３０１１は導電材料よりなるエミッタ配線、３０１２はエミッタコ−ン、３０１３は絶縁層、３０１４はゲ−ト電極である。本素子は、エミッタコ−ン３０１２とゲ−ト電極３０１４の間に適宜の電圧を印加することにより、エミッタコ−ン３０１２の先端部より電界放出を起こさせるものである。
【００１０】
また、ＦＥ型の他の素子構成として、図５のような積層構造ではなく、基板上に基板平面とほぼ平行にエミッタとゲ−ト電極を配置した例もある。
【００１１】
また、ＭＩＭ型の例としては、たとえば、Ｃ．Ａ．Ｍｅａｄ，”Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｕｎｎｅｌ−ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，３２，６４６（１９６１）などが知られている。ＭＩＭ型の素子構成の典型的な例を図６に示す。同図は断面図であり、図において、３０２０は基板で、３０２１は金属よりなる下電極、３０２２は厚さ１００オングストロ−ム程度の薄い絶縁層、３０２３は厚さ８０〜３００オングストロ−ム程度の金属よりなる上電極である。
【００１２】
ＭＩＭ型においては、上電極３０２３と下電極３０２１の間に適宜の電圧を印加することにより、上電極３０２３の表面より電子放出を起こさせるものである。
【００１３】
上述の冷陰極素子は、熱陰極素子と比較して低温で電子放出を得ることができるため、加熱用ヒ−タ−を必要としない。したがって、熱陰極素子よりも構造が単純であり、微細な素子を作成可能である。また、基板上に多数の素子を高い密度で配置しても、基板の熱溶融などの問題が発生しにくい。また、熱陰極素子がヒ−タ−の加熱により動作するため応答速度が遅いのとは異なり、冷陰極素子の場合には応答速度が速いという利点もある。
【００１４】
このため、冷陰極素子を応用するための研究が盛んに行われてきている。
【００１５】
たとえば、表面伝導型放出素子は、冷陰極素子のなかでも特に構造が単純で製造も容易であることから、大面積にわたり多数の素子を形成できる利点がある。そこで、たとえば本出願人による特許文献１において開示されるように、多数の素子を配列して駆動するための方法が研究されている。
【００１６】
また、表面伝導型放出素子の応用については、たとえば、画像表示装置、画像記録装置などの画像形成装置や、荷電ビ−ム源、等が研究されている。
【００１７】
特に、画像表示装置への応用としては、たとえば本出願人による特許文献２や特許文献３や特許文献４の各公報において開示されているように、表面伝導型放出素子と電子ビ−ムの照射により発光する蛍光体とを組み合わせて用いた画像表示装置が研究されている。表面伝導型放出素子と蛍光体とを組み合わせて用いた画像表示装置は、従来の他の方式の画像表示装置よりも優れた特性が期待されている。たとえば、近年普及してきた液晶表示装置と比較しても、自発光型であるためバックライトを必要としない点や、視野角が広い点が優れていると言える。
【００１８】
また、ＦＥ型を多数個ならべて駆動する方法は、たとえば本出願人によるＵＳＰ４，９０４，８９５号公報に開示されている。また、ＦＥ型を画像表示装置に応用した例として、たとえば、Ｒ．Ｍｅｙｅｒらにより報告された平板型表示装置が知られている［Ｒ．Ｍｅｙｅｒ：”Ｒｅｃｅｎｔ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｎ Ｍｉｃｒｏｔｉｐｓ Ｄｉｓｐｌａｙ ａｔ ＬＥＴＩ”，Ｔｅｃｈ．Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ ４ｔｈ Ｉｎｔ． Ｖａｃｕｕｍ Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏｎｆ．，Ｎａｇａｈａｍａ，ｐｐ．６〜９（１９９１）］。
【００１９】
また、ＭＩＭ型を多数個並べて画像表示装置に応用した例は、たとえば本出願人による特許文献５に開示されている。
【００２０】
上記のような電子放出素子を用いた画像形成装置のうちで、奥行きの薄い平面型表示装置は省スペースかつ軽量であることから、ブラウン管型の表示装置に置き換わるものとして注目されている。
【００２１】
図７は平面型の画像表示装置をなす表示パネル部の一例を示す斜視図であり、内部構造を示すためにパネルの一部を切り欠いて示している。
【００２２】
図中、３１１５はリアプレート、３１１６は側壁、３１１７はフェースプレートであり、リアプレート３１１５、側壁３１１６およびフュースプレート３１１７により、表示パネルの内部を真空に維持するための外囲器（気密容器）を形成している。
【００２３】
リアプレート３１１５には基板３１１１が固定されているが、この基板３１１１上には冷陰極素子３１１２が、ｎ×ｍ個形成されている。（ｎ、ｍは２以上の正の整数であり、目的とする表示画素数に応じて適宜設定される。）また、前記ｎ×ｍ個の冷陰極素子３１１２は、図７に示すとおり、ｍ本の行方向配線３１１４とｎ本の列方向配線３１１３により配線されている。これら基板３１１１、冷陰極素子３１１２、行方向配線３１１４および列方向配線３１１３によって構成される部分をマルチ電子ビーム源と呼ぶ。また、行方向配線３１１４と列方向配線３１１３の少なくとも交差する部分には、両配線間に絶縁層（不図示）が形成されており、電気的な絶縁が保たれている。
【００２４】
フェースプレート３１１７の下面には、蛍光体からなる蛍光膜３１１８が形成されており、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、育（Ｂ）の３原色の蛍光体（不図示）が塗り分けられている。また、蛍光膜３１１８をなす上記各色蛍光体の間には黒色体（不図示）が設けてあり、さらに蛍光膜３１１８のリアプレート３１１５側の面には、Ａｌ等からなるメタルバック３１１９が形成されている。
【００２５】
Ｄｘ１〜ＤｘｍおよびＤｙ１〜ＤｙｎおよびＨｖは、当該表示パネルと不図示の電気回路とを電気的に接続するために設けた気密構造の電気接続用端子である。Ｄｘ１〜Ｄｘｍはマルチ電子ビーム源の行方向配線３１１４と、Ｄｙ１〜Ｄｙｎはマルチ電子ビーム源の列方向配線３１１３と、Ｈｖはメタルバック３１１９と各々電気的に接続している。
【００２６】
また、上記気密容器の内部は１０のマイナス４乗Ｐａ程度の真空に保持されており、画像表示装置の表示面積が大きくなるにしたがい、気密容器内部と外部の気圧差によるリアプレート３１１５およびフェースプレート３１１７の変形あるいは破壊を防止する手段が必要となる。リアプレート３１１５およびフェースプレート３１１７を厚くすることによる方法は、画像表示装置の重量を増加させるのみならず、斜め方向から見たときに画像のゆがみや視差を生ずる。これに対し、図７においては、比較的薄いガラス板からなり大気圧を支えるための構造支持体（スペーサあるいはリブと呼ばれる）３１２０ａが設けられている。スペーサ３１２０ａは両端に取り付けられたコマ３１２０ｂを介して基板３１１１に固定され、この際スペーサ３１２０ａは長手方向に対して数ＭＰａ程度の張力を持たせることにより直線状態を形成する。このようにして、マルチビーム電子源が形成された基板３１１１と蛍光膜３１１８が形成されたフェースプレート３１１６間は通常サブミリメートルないし数ミリメートルに保たれ、前述したように気密容器内部は高真空に保持されている。
【００２７】
以上説明した表示パネルを用いた画像表示装置は、容器外端子Ｄｘ１ないしＤｘｍ、Ｄｙ１ないしＤｙｎを通じて各冷陰極素子３１１２に電圧を印加すると、各冷陰極素子３１１２から電子が放出される。それと同時にメタルバック３１１９に容器外端子Ｈｖを通じて数百［Ｖ］ないし数［ｋＶ］の高圧を印加して、上記放出された電子を加速し、フェースプレート３１１７の内面に衝突させる。これにより、蛍光膜３１１８をなす各色の蛍光体が励起されて発光し、画像が表示される。
【００２８】
【特許文献１】
特開昭６４−３１３３２号公報
【特許文献２】
ＵＳＰ５，０６６，８８３号公報
【特許文献３】
特開平２−２５７５５１号公報
【特許文献４】
特開平４−２８１３７号公報
【特許文献５】
特開平３−５５７３８号公報
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】
上記表示パネルは、基板と、基板に固定された棒状部材である構造支持体を有するデバイスである。本発明は、例えばこの表示パネルのように基板上に棒状部材を固定するデバイスの好適な製造方法を提供することを課題とする。
【００３０】
デバイスの製造過程で、基板上に棒状部材を固定した状態で流体を吹き付ける工程を行うことがある。流体の吹き付けは何らかの加工を行うためであったり、不要物を吹き飛ばす洗浄を行うためであったりする。このような流体吹き付けの工程を好適に行うことができるデバイスの製造方法を提供することも本発明の目的である。
【００３１】
また、デバイスの製造過程で、基板上に棒状部材を固定した状態で洗浄を行うことがある。この洗浄工程を好適に行うことができるデバイスの製造方法を提供することも本発明の目的である。
【００３２】
【課題を解決するための手段】
本発明により、基板と、該基板上に固定された、該基板の面内方向と平行な長手方向を持つ棒状部材とを有するデバイスの製造方法であって、
前記棒状部材の互いに離間する複数箇所を前記基板に対して固定する工程と、
前記複数箇所のうちの隣り合う２箇所にはさまれる領域において、前記基板と前記棒状部材との間に間隙を形成する工程と、
前記間隙が形成されている状態で前記基板に対して流体を吹き付ける工程と
を有することを特徴とするデバイスの製造方法が提供される。
【００３３】
この方法において、前記基板を撓ませることによって前記間隙を形成することができる。
【００３４】
本発明により、基板と、該基板上に固定された、該基板の面内方向と平行な長手方向を持つ棒状部材とを有するデバイスの製造方法であって、
前記棒状部材の互いに離間する複数箇所を前記基板に対して固定する工程と、
前記基板を撓ませて、前記複数箇所のうちの隣り合う２箇所にはさまれる領域において、前記基板と前記棒状部材との間の間隙を広げる工程と、
前記間隙が広がった状態で前記基板に対して流体を吹き付ける工程と
を有することを特徴とするデバイスの製造方法が提供される。
【００３５】
本発明により、基板と、該基板上に固定された、該基板の面内方向と平行な長手方向を持つ棒状部材とを有するデバイスの製造方法であって、
前記棒状部材の互いに離間する複数箇所を前記基板に対して固定する工程と、
前記複数箇所のうちの隣り合う２箇所にはさまれる領域において、前記基板と前記棒状部材との間に間隙を形成する工程と、
前記間隙が形成されている状態で前記基板の洗浄を行う工程と
を有することを特徴とするデバイスの製造方法が提供される。
【００３６】
本発明により、基板と、該基板上に固定された、該基板の面内方向と平行な長手方向を持つ棒状部材とを有するデバイスの製造方法であって、
前記棒状部材の互いに離間する複数箇所を前記基板に対して固定する工程と、
前記基板を撓ませて、前記複数箇所のうちの隣り合う２箇所にはさまれる領域において、前記基板と前記棒状部材との間の間隙を広げる工程と、
前記間隙が広がった状態で前記基板の洗浄を行う工程と
を有することを特徴とするデバイスの製造方法が提供される。
【００３７】
本発明により、基板と、該基板上に固定された、該基板の面内方向と平行な長手方向を持つ棒状部材とを有するデバイスの製造方法であって、
前記棒状部材を前記基板に対して固定する工程と、
前記棒状部材が固定された基板に対して流体を吹き付ける工程と
を有しており、
前記流体を吹き付ける工程は、流体を吹き出す吹き出し口の前記基板面を含む平面への正射影が前記棒状部材もしくはその長手方向に伸ばした仮想線で区切られる該平面の２つの領域にまたがる位置に前記吹き出し口を配置させた状態で、前記吹き出し口から前記棒状部材に向けて前記流体を吹き付ける工程であることを特徴とするデバイスの製造方法が提供される。
【００３８】
この流体を吹き付ける工程において、前記棒状部材に対して沿う方向に吹きだし口もしくは前記基板を移動させながら前記流体を吹き付けることが好ましい。
【００３９】
【発明の実施の形態】
デバイスの一例として、図７に示したような表示パネルを挙げることができ、この場合、構造支持部材３１２０ａが基板の面内方向と平行な長手方向を持つ棒状部材である。
【００４０】
気体の吹き付けは洗浄の目的以外の加工工程としても採用することができる。
【００４１】
洗浄工程としては気体を吹き付けるものに限らず、液体を流したり、液体に浸漬することによる洗浄工程を採用しても良い。
【００４２】
棒状部材の固定箇所は、例えば両端に２箇所としてもよいが、必ずしも両端である必要はなく、また３箇所以上としてもよい。固定箇所が例えば３箇所ある場合、隣り合う２箇所にはさまれる領域は２つある。このとき、この２つの領域のうちのいずれか一つのみにおいて基板と棒状部材との間に間隙を形成、あるいは間隙を広げることもできるが、２つの領域の全てにおいて上記間隙を形成あるいは間隙を広げることもできる。
【００４３】
【実施例】
以下、前述の画像表示装置の表示パネルを例に、本発明について説明する。
【００４４】
因みに、前述の画像表示装置にかかる従来技術には以下のような要改善点があった。
【００４５】
すなわち、前述のように、冷陰極素子３１１２からの放出電子を加速するためにマルチビーム電子源とフェースプレート３１１７との間には数百Ｖ以上の高電圧（即ち１ｋＶ／ｍｍ以上の高電界）が印加される。そのため、冷陰極素子３１１２、行方向配線３１１４、列方向配線３１１３等を含む、基板３１１１上とフェースプレート３１１７の間での真空放電が懸念されている。
【００４６】
真空放電の原因としては、基板３１１１及びフェースプレート３１１７上の突起、ゴミの付着、ガスの吸着等が考えられる。これらの放電は、画像表示中に突発的に起こり、画像を乱すだけでなく、放電個所近傍の冷陰極素子３１１２を著しく劣化させ、その後の表示が正常にできなくなる可能性もある。この解決手段の一つとして基板３１１１及びフェースプレート３１１７を組立て前の部材段階において、純水等の液体を用いたウエット洗浄と、空気や窒素などの気体を吹き付けることにより物理的に付着物を除去するエアーブローが一般的に用いられる。清浄度を得ようとする対象物が複雑な構造を有する場合ウエット洗浄を用いることが一般的であるが、構成部材への化学的な影響を考慮するとウエット洗浄は容易には行なえない。
【００４７】
一方エアーブローによる異物除去では化学的な影響を受けにくいメリットがある反面、スペーサー３１２０ａと行方向配線３１１４との接触面、及びスペーサー３１２０ａと基板３１１１との近傍付近のような流体に対して障害物となりうる構造を有する場合、十分な清浄度が得にくい。
【００４８】
本発明はこのような障害物がある場合においても良好な洗浄を行うことを可能とし、画像表示時の放電を防止し、良好な表示画像を得ることを可能とする。
【００４９】
〔実施例１〕
本実施例の画像形成装置の表示パネルの製造方法では、電子ビーム源を形成したリアプレートと電子ビームの照射により発光する蛍光体を形成したフェイスプレート、及び耐大気圧構造としての構造支持部材を備え、且つ前記構造支持部材は前記リアプレート、及び前記フェイスプレートのどちらか一方もしくは両方の基板上にその長手方向が該基板面と平行になるように載置された棒状部材により構成された画像形成装置の表示パネルの製造方法において、製造段階において気体を吹き付ける工程を有し、この工程で、前記構造支持部材を配した前記リアプレート、もしくは前記フェイスプレートに対して前記構造支持部材の長手方向に対して平行に気体を吹き付ける。この表示パネルは前記スペーサーを前記リアプレートの画像領域外にて両端もしくは片側を固定した構造であり、画像領域内では固定されていない。電子ビーム源は、冷陰極素子であり、表面伝導型放出素子である。
【００５０】
図１は画像表示装置の表示パネルの概略構造（基板上に行方向配線、列方向配線、冷陰極素子、コマおよびスペーサを設けた段階）をスペーサー３１２０ａの長手方向に垂直な方向から示した図である。スペーサー３１２０ａ及びコマ３１２０ｂを組み付けた基板３１１１を基板ステージ３２１１に載置する。スペーサ−３１２０ａは基板に対して１個以上存在し、本実施例では２０本を２５ｍｍ間隔にて配置した基板を用いた。エアーブローを目的としたノズル３２００は吹き出し口形状は多種多様であるが、本実施例ではスリット形状をもつノズルを用いた。スリット以外では丸型や長方形等の形状をもつノズルを用いても良い。あるいはスリットに替えて例えば開口が円形の小ノズルが複数個配列したノズルを用いることもできる。
【００５１】
図２に示すようにノズル３２００をスペーサー３１２０ａの長手方向に対して略直交に、かつ図１に示すよう基板３１１１表面から所定距離ｄに配置する。この後スペーサー３１２０ａの長手方向に対して直交する基板３１１０のどちらか一方の任意の基板端よりエアーブローを開始する。エアーの吹き出し方向は本実施例では図１の矢印１に図示する通り、スペーサーの長手方向に直交するように行ったが矢印２、矢印３のように傾斜をつけて吹き出しても良い。
【００５２】
棒状部材であるスペーサは複数設けているが、ここで図２の最下部に有る一つのスペーサに着目する。ノズル３２００の基板面への正射影は該一つのスペーサの長手方向の両側（図面上側と下側）の領域にまたがっている。ここでノズル３２００からエアーを吹き出すと該一つのスペーサの長手方向の両側にエアーが吹き付けられるため、一方側からのみエアーを吹き付けるのに対してスペーサの基板面内方向での動きを抑制することができる。またスペーサの一方側からのみエアーを吹き付けた場合、該スペーサでエアーブローが妨げられて該スペーサのエアーブローされる側と反対の側には優れた吹き付けが行いにくくなる傾向があるという点で不利だが、上記のようにスペーサーの両側にエアーを吹き付ければこのような現象を回避でき、極めて優れた吹きつけを行うことだできる。なお本実施例においてはいずれのスペーサに対してもその長手方向の両側の領域にノズル３２００の正射影がまたがるようにしているので、特に効果的な構成となっている。
【００５３】
次いで図１及び図２の矢印４に図示する通りノズル３２００をスペーサー３１２０ａの長手方向に対して略並行に移動し基板３１１０のもう一方の基板端までブローを行う工程を実施する。本実施例ではノズルを移動することにより基板全体に対してエアーブローを行ったが、ノズル３２００を固定して基板３１１１を移動してもかまわない。また、基板３１１１及びノズル３２００の両方を移動しても良い。
【００５４】
なお、以上述べた構成においてはノズルはその基板面への正射影がスペーサで区切られる２つの領域に直接またがるようにしたが、スペーサの直上から離したところにノズルを配してもよい。その場合は、基板面を含む平面への該ノズルの正射影を考え、スペーサの長手方向に伸ばした仮想線で区切られる該平面の２つの領域に該正射影がまたがるようにノズルを配置すればよい。この構成は例えば図２において、ノズルをスペーサの長手方向の並行に動かしスペーサの直上からはなれた位置に配置して、スペーサに向けてエアーを吹き付ける構成に該当する。
【００５５】
このような工程経て製造された画像表示装置は、スペーサー３１２０ａによってエアーブローを遮られること無く基板３１１１に付着した異物を除去した放電がない良好な表示画像を得ることができた。
【００５６】
〔実施例２〕
ここでは、リアプレートとフェイスプレート及び耐大気圧構造としての構造支持部材を長手方向に張力を負荷した状態にて前記構造支持部材の両端をリアプレートもしくはフェイスプレートに対して固定した画像形成装置の表示パネルの製造方法において、気体を吹き付ける際に前記基板に対して前記構造支持部材を上側に配してみた場合に前記基板を一定の曲率もしくは局所的に大きな曲率をもった凹型に変形させる方法を示す。リアプレートを一定の曲率もしくは局所的に異なる曲率を有するステージに真空吸着することによって基板を凹型に変形させることができ、あるいは、リアプレートを一定の曲率もしくは局所的に異なる曲率を有するステージに機械的に加圧固定することにより基板を凹型に変形させることができる。リアプレートを凹型に変形した後、スペーサーを固定した面を上面もしくは下面とした状態にてエアーブローして異物を好適に除去することができる。
【００５７】
本発明によれば、スペーサーを組み付けたリアプレート、もしくはフェイスプレートを凹形に湾曲した形状に変形させることによりスペーサーとリアプレート基板の間に間隔を作り出すことにより前記スペーサーと前記基板間に挟まった異物をエアーブローにより除去可能とし放電のない画像表示装置を製作することが可能となる。
【００５８】
用いた表示パネル（基板上に行方向配線、列方向配線、冷陰極素子、コマおよびスペーサを設けた段階）は実施例１と同様のものである。リアプレート基板の湾曲形状について図３を用いて具体的に説明する。
【００５９】
スペーサー組立て済みのリアプレートを基板変形用湾曲ステージ３２１１’に図３のようにセットする。ステージへの固定方法は真空吸着を用いた。湾曲する際の基板３１１１の曲率半径は一定、もしくは局所的に異なる曲率半径を持っていてもかまわない。本実施例に用いた湾曲ステージは一定の曲率にて作製されており、その曲率半径の最小値はリアプレートのガラス部材により異なる。これは部材の材質や板厚、表面状態により破壊応力が異なるためであり本実施例では板厚２．８ｍｍにおいて数十Ｍｐａ程度の破壊応力であるガラス基板を用いた。この際の好ましい最小曲率半径は次の式１にて求められる。この計算式は曲率半径が局所的に異なる実施形態においても同じである。
【００６０】
【数１】
【００６１】
本実施例では上記式１を用いて計算すると最小曲率半径は３ｍであった。
【００６２】
また、最大曲率半径は除去対象となる異物の粒径と基板サイズによって決めることができる。対象異物粒径はこれまでの調査により１００μｍ以下であり、このためスペーサーと基板間に挟まった異物を除去可能とするには対象異物粒径以上である１００μｍ以上の間隔であれば良く好ましい最大曲率半径は次の式２によって求められる。
【００６３】
【数２】
【００６４】
本実施例では基板３１１１の湾曲する側の辺の基板サイズ（ｂ）を１０００ｍｍにて行った。このため最大曲率半径は１２５０ｍとなり、先に求めた最小曲率半径と合わせて以下の範囲の曲率半径ρを用いることが好ましい。
【００６５】
【数３】
【００６６】
このようにして求められた曲率半径に湾曲させた基板３１１１に対してエアーブローを行い付着異物除去を行った。エアーブロー方法は実施例１と同様とした。
【００６７】
このような工程を経て製造された表示パネルを有する画像表示装置により、放電がない良好な表示画像を得る事ができた。
【００６８】
以上本発明の具体的な実施形態を説明したが、本発明はここで述べた具体的な実施形態に限るものではない。例えば基板に対して張力を用いてワイヤーを張った弦楽器のような形態をもつデバイスに対して実施しても有効である。このような形態をもつデバイスとしては、例えばマイクロマシンデバイスのような分野において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１による部材段階での基板構成を示す模式的側面図。
【図２】本発明の実施例１による部材段階での基板構成を示す模式的上面図。
【図３】本発明の実施例２による部材段階での基板構成を示す模式的側面図。
【図４】従来知られた表面伝導型放出素子の一例を示す模式図。
【図５】従来知られたＦＥ型素子の一例を示す模式図。
【図６】従来知られたＭＩＭ型素子の一例を示す模式図。
【図７】画像表示装置の表示パネルの一部を切り欠いて示した斜視図。
【符号の説明】
１ エアー吹き出し方向
２ エアー吹き出し方向
３ エアー吹き出し方向
４ ノズル移動方向
３００１ 基板
３００４ 導電性薄膜
３００５ 電子放出部
３０１０ 基板
３０１１ 導電材料
３０１２ エミッタコーン
３０１３ 絶縁層
３０１４ ゲート電極
３０２０ 基板
３０２１ 下電極
３０２２ 絶縁層
３０２３ 上電極
３１１１ 基板
３１１２ 冷陰極素子
３１１３ 列方向配線
３１１４ 行方向配線
３１１５ リアプレート
３１１６ 側壁
３１１７ フェースプレート
３１１８ 蛍光膜
３１１９ メタルバック
３１２０ａ 構造支持体
３１２０ｂ コマ
３２００ ノズル
３２１１ 基板ステージ
３２１１’ 湾曲基板ステージ
Ｄｘ、Ｄｙ、Ｈｖ 電気接続用端子
【発明の属する技術分野】
本発明は、デバイスの製造方法に関するものであり、特に、基板上に棒状部材を固定するデバイスの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電子放出素子として熱陰極素子と冷陰極素子の２種類が知られている。
【０００３】
このうち冷陰極素子では、たとえば表面伝導型放出素子や、電界放出型素子（以下ＦＥ型と記す）や、金属／絶縁層／金属型放出素子（以下ＭＩＭ型と記す）、などが知られている。
【０００４】
表面伝導型放出素子としては、たとえば、Ｍ．Ｉ．Ｅｌｉｎｓｏｎ，Ｒａｄｉｏ Ｅｎｇ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｈｙｓ．，１０，１２９０，（１９６５）や、後述する他の例が知られている。
【０００５】
表面伝導型放出素子は、基板上に形成された小面積の薄膜に、膜面に平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。この表面伝導型放出素子としては、前記エリンソン等によるＳｎＯ２薄膜を用いたものの他に、Ａｕ薄膜によるもの［Ｇ．Ｄｉｔｔｍｅｒ：”Ｔｈｉｎ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ”，９，３１７（１９７２）］や、Ｉｎ２Ｏ３／ＳｎＯ２薄膜によるもの［Ｍ．Ｈａｒｔｗｅｌｌ ａｎｄ Ｃ．Ｇ．Ｆｏｎｓｔａｄ：”ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．ＥＤ Ｃｏｎｆ．”，５１９（１９７５）］や、カ−ボン薄膜によるもの［荒木久 他：真空、第２６巻、第１号、２２（１９８３）］等が報告されている。
【０００６】
これらの表面伝導型放出素子の素子構成の典型的な例として、図４に前述のＭ．Ｈａｒｔｗｅｌｌらによる素子の平面図を示す。同図において、３００１は基板で、３００４はスパッタで形成された金属酸化物よりなる導電性薄膜である。導電性薄膜３００４は図示のようにＨ字形の平面形状に形成されている。該導電性薄膜３００４に後述の通電フォ−ミングと呼ばれる通電処理を施すことにより、電子放出部３００５が形成される。図中の間隔Ｌは０．５〜１［ｍｍ］，Ｗは０．１［ｍｍ］で設定されている。尚、図示の便宜から、電子放出部３００５は導電性薄膜３００４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。
【０００７】
Ｍ．Ｈａｒｔｗｅｌｌらによる素子をはじめとして上述の表面伝導型放出素子においては、電子放出を行う前に導電性薄膜３００４に通電フォ−ミングと呼ばれる通電処理を施すことにより電子放出部３００５を形成するのが一般的であった。すなわち、通電フォ−ミングとは、前記導電性薄膜３００４の両端に一定の直流電圧、もしくは、例えば１Ｖ／分程度の非常にゆっくりとしたレ−トで昇圧する直流電圧を印加して通電し、導電性薄膜３００４を局所的に破壊もしくは変形もしくは変質せしめ、電気的に高抵抗な状態の電子放出部３００５を形成することである。尚、局所的に破壊もしくは変形もしくは変質した導電性薄膜３００４の一部には、亀裂が発生する。前記通電フォ−ミング後に導電性薄膜３００４に適宜の電圧を印加した場合には、前記亀裂付近において電子放出が行われる。
【０００８】
また、ＦＥ型の例は、たとえば、Ｗ．Ｐ．Ｄｙｋｅ＆Ｗ．Ｗ．Ｄｏｌａｎ，”Ｆｉｅｌｄ ｅｍｉｓｓｉｏｎ”，Ａｄｖａｎｃｅ ｉｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｈｙｓｉｃｓ，８，８９（１９５６）や、あるいは、Ｃ．Ａ．Ｓｐｉｎｄｔ，”Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｉｎ−ｆｉｌｍ ｆｉｅｌｄ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｃａｔｈｏｄｅｓ ｗｉｔｈ ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ ｃｏｎｅｓ”，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，４７，５２４８（１９７６）などが知られている。
【０００９】
ＦＥ型の素子構成の典型的な例として、図５に前述のＣ．Ａ．Ｓｐｉｎｄｔらによる素子の断面図を示す。同図において、３０１０は基板で、３０１１は導電材料よりなるエミッタ配線、３０１２はエミッタコ−ン、３０１３は絶縁層、３０１４はゲ−ト電極である。本素子は、エミッタコ−ン３０１２とゲ−ト電極３０１４の間に適宜の電圧を印加することにより、エミッタコ−ン３０１２の先端部より電界放出を起こさせるものである。
【００１０】
また、ＦＥ型の他の素子構成として、図５のような積層構造ではなく、基板上に基板平面とほぼ平行にエミッタとゲ−ト電極を配置した例もある。
【００１１】
また、ＭＩＭ型の例としては、たとえば、Ｃ．Ａ．Ｍｅａｄ，”Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｕｎｎｅｌ−ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，３２，６４６（１９６１）などが知られている。ＭＩＭ型の素子構成の典型的な例を図６に示す。同図は断面図であり、図において、３０２０は基板で、３０２１は金属よりなる下電極、３０２２は厚さ１００オングストロ−ム程度の薄い絶縁層、３０２３は厚さ８０〜３００オングストロ−ム程度の金属よりなる上電極である。
【００１２】
ＭＩＭ型においては、上電極３０２３と下電極３０２１の間に適宜の電圧を印加することにより、上電極３０２３の表面より電子放出を起こさせるものである。
【００１３】
上述の冷陰極素子は、熱陰極素子と比較して低温で電子放出を得ることができるため、加熱用ヒ−タ−を必要としない。したがって、熱陰極素子よりも構造が単純であり、微細な素子を作成可能である。また、基板上に多数の素子を高い密度で配置しても、基板の熱溶融などの問題が発生しにくい。また、熱陰極素子がヒ−タ−の加熱により動作するため応答速度が遅いのとは異なり、冷陰極素子の場合には応答速度が速いという利点もある。
【００１４】
このため、冷陰極素子を応用するための研究が盛んに行われてきている。
【００１５】
たとえば、表面伝導型放出素子は、冷陰極素子のなかでも特に構造が単純で製造も容易であることから、大面積にわたり多数の素子を形成できる利点がある。そこで、たとえば本出願人による特許文献１において開示されるように、多数の素子を配列して駆動するための方法が研究されている。
【００１６】
また、表面伝導型放出素子の応用については、たとえば、画像表示装置、画像記録装置などの画像形成装置や、荷電ビ−ム源、等が研究されている。
【００１７】
特に、画像表示装置への応用としては、たとえば本出願人による特許文献２や特許文献３や特許文献４の各公報において開示されているように、表面伝導型放出素子と電子ビ−ムの照射により発光する蛍光体とを組み合わせて用いた画像表示装置が研究されている。表面伝導型放出素子と蛍光体とを組み合わせて用いた画像表示装置は、従来の他の方式の画像表示装置よりも優れた特性が期待されている。たとえば、近年普及してきた液晶表示装置と比較しても、自発光型であるためバックライトを必要としない点や、視野角が広い点が優れていると言える。
【００１８】
また、ＦＥ型を多数個ならべて駆動する方法は、たとえば本出願人によるＵＳＰ４，９０４，８９５号公報に開示されている。また、ＦＥ型を画像表示装置に応用した例として、たとえば、Ｒ．Ｍｅｙｅｒらにより報告された平板型表示装置が知られている［Ｒ．Ｍｅｙｅｒ：”Ｒｅｃｅｎｔ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｎ Ｍｉｃｒｏｔｉｐｓ Ｄｉｓｐｌａｙ ａｔ ＬＥＴＩ”，Ｔｅｃｈ．Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ ４ｔｈ Ｉｎｔ． Ｖａｃｕｕｍ Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏｎｆ．，Ｎａｇａｈａｍａ，ｐｐ．６〜９（１９９１）］。
【００１９】
また、ＭＩＭ型を多数個並べて画像表示装置に応用した例は、たとえば本出願人による特許文献５に開示されている。
【００２０】
上記のような電子放出素子を用いた画像形成装置のうちで、奥行きの薄い平面型表示装置は省スペースかつ軽量であることから、ブラウン管型の表示装置に置き換わるものとして注目されている。
【００２１】
図７は平面型の画像表示装置をなす表示パネル部の一例を示す斜視図であり、内部構造を示すためにパネルの一部を切り欠いて示している。
【００２２】
図中、３１１５はリアプレート、３１１６は側壁、３１１７はフェースプレートであり、リアプレート３１１５、側壁３１１６およびフュースプレート３１１７により、表示パネルの内部を真空に維持するための外囲器（気密容器）を形成している。
【００２３】
リアプレート３１１５には基板３１１１が固定されているが、この基板３１１１上には冷陰極素子３１１２が、ｎ×ｍ個形成されている。（ｎ、ｍは２以上の正の整数であり、目的とする表示画素数に応じて適宜設定される。）また、前記ｎ×ｍ個の冷陰極素子３１１２は、図７に示すとおり、ｍ本の行方向配線３１１４とｎ本の列方向配線３１１３により配線されている。これら基板３１１１、冷陰極素子３１１２、行方向配線３１１４および列方向配線３１１３によって構成される部分をマルチ電子ビーム源と呼ぶ。また、行方向配線３１１４と列方向配線３１１３の少なくとも交差する部分には、両配線間に絶縁層（不図示）が形成されており、電気的な絶縁が保たれている。
【００２４】
フェースプレート３１１７の下面には、蛍光体からなる蛍光膜３１１８が形成されており、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、育（Ｂ）の３原色の蛍光体（不図示）が塗り分けられている。また、蛍光膜３１１８をなす上記各色蛍光体の間には黒色体（不図示）が設けてあり、さらに蛍光膜３１１８のリアプレート３１１５側の面には、Ａｌ等からなるメタルバック３１１９が形成されている。
【００２５】
Ｄｘ１〜ＤｘｍおよびＤｙ１〜ＤｙｎおよびＨｖは、当該表示パネルと不図示の電気回路とを電気的に接続するために設けた気密構造の電気接続用端子である。Ｄｘ１〜Ｄｘｍはマルチ電子ビーム源の行方向配線３１１４と、Ｄｙ１〜Ｄｙｎはマルチ電子ビーム源の列方向配線３１１３と、Ｈｖはメタルバック３１１９と各々電気的に接続している。
【００２６】
また、上記気密容器の内部は１０のマイナス４乗Ｐａ程度の真空に保持されており、画像表示装置の表示面積が大きくなるにしたがい、気密容器内部と外部の気圧差によるリアプレート３１１５およびフェースプレート３１１７の変形あるいは破壊を防止する手段が必要となる。リアプレート３１１５およびフェースプレート３１１７を厚くすることによる方法は、画像表示装置の重量を増加させるのみならず、斜め方向から見たときに画像のゆがみや視差を生ずる。これに対し、図７においては、比較的薄いガラス板からなり大気圧を支えるための構造支持体（スペーサあるいはリブと呼ばれる）３１２０ａが設けられている。スペーサ３１２０ａは両端に取り付けられたコマ３１２０ｂを介して基板３１１１に固定され、この際スペーサ３１２０ａは長手方向に対して数ＭＰａ程度の張力を持たせることにより直線状態を形成する。このようにして、マルチビーム電子源が形成された基板３１１１と蛍光膜３１１８が形成されたフェースプレート３１１６間は通常サブミリメートルないし数ミリメートルに保たれ、前述したように気密容器内部は高真空に保持されている。
【００２７】
以上説明した表示パネルを用いた画像表示装置は、容器外端子Ｄｘ１ないしＤｘｍ、Ｄｙ１ないしＤｙｎを通じて各冷陰極素子３１１２に電圧を印加すると、各冷陰極素子３１１２から電子が放出される。それと同時にメタルバック３１１９に容器外端子Ｈｖを通じて数百［Ｖ］ないし数［ｋＶ］の高圧を印加して、上記放出された電子を加速し、フェースプレート３１１７の内面に衝突させる。これにより、蛍光膜３１１８をなす各色の蛍光体が励起されて発光し、画像が表示される。
【００２８】
【特許文献１】
特開昭６４−３１３３２号公報
【特許文献２】
ＵＳＰ５，０６６，８８３号公報
【特許文献３】
特開平２−２５７５５１号公報
【特許文献４】
特開平４−２８１３７号公報
【特許文献５】
特開平３−５５７３８号公報
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】
上記表示パネルは、基板と、基板に固定された棒状部材である構造支持体を有するデバイスである。本発明は、例えばこの表示パネルのように基板上に棒状部材を固定するデバイスの好適な製造方法を提供することを課題とする。
【００３０】
デバイスの製造過程で、基板上に棒状部材を固定した状態で流体を吹き付ける工程を行うことがある。流体の吹き付けは何らかの加工を行うためであったり、不要物を吹き飛ばす洗浄を行うためであったりする。このような流体吹き付けの工程を好適に行うことができるデバイスの製造方法を提供することも本発明の目的である。
【００３１】
また、デバイスの製造過程で、基板上に棒状部材を固定した状態で洗浄を行うことがある。この洗浄工程を好適に行うことができるデバイスの製造方法を提供することも本発明の目的である。
【００３２】
【課題を解決するための手段】
本発明により、基板と、該基板上に固定された、該基板の面内方向と平行な長手方向を持つ棒状部材とを有するデバイスの製造方法であって、
前記棒状部材の互いに離間する複数箇所を前記基板に対して固定する工程と、
前記複数箇所のうちの隣り合う２箇所にはさまれる領域において、前記基板と前記棒状部材との間に間隙を形成する工程と、
前記間隙が形成されている状態で前記基板に対して流体を吹き付ける工程と
を有することを特徴とするデバイスの製造方法が提供される。
【００３３】
この方法において、前記基板を撓ませることによって前記間隙を形成することができる。
【００３４】
本発明により、基板と、該基板上に固定された、該基板の面内方向と平行な長手方向を持つ棒状部材とを有するデバイスの製造方法であって、
前記棒状部材の互いに離間する複数箇所を前記基板に対して固定する工程と、
前記基板を撓ませて、前記複数箇所のうちの隣り合う２箇所にはさまれる領域において、前記基板と前記棒状部材との間の間隙を広げる工程と、
前記間隙が広がった状態で前記基板に対して流体を吹き付ける工程と
を有することを特徴とするデバイスの製造方法が提供される。
【００３５】
本発明により、基板と、該基板上に固定された、該基板の面内方向と平行な長手方向を持つ棒状部材とを有するデバイスの製造方法であって、
前記棒状部材の互いに離間する複数箇所を前記基板に対して固定する工程と、
前記複数箇所のうちの隣り合う２箇所にはさまれる領域において、前記基板と前記棒状部材との間に間隙を形成する工程と、
前記間隙が形成されている状態で前記基板の洗浄を行う工程と
を有することを特徴とするデバイスの製造方法が提供される。
【００３６】
本発明により、基板と、該基板上に固定された、該基板の面内方向と平行な長手方向を持つ棒状部材とを有するデバイスの製造方法であって、
前記棒状部材の互いに離間する複数箇所を前記基板に対して固定する工程と、
前記基板を撓ませて、前記複数箇所のうちの隣り合う２箇所にはさまれる領域において、前記基板と前記棒状部材との間の間隙を広げる工程と、
前記間隙が広がった状態で前記基板の洗浄を行う工程と
を有することを特徴とするデバイスの製造方法が提供される。
【００３７】
本発明により、基板と、該基板上に固定された、該基板の面内方向と平行な長手方向を持つ棒状部材とを有するデバイスの製造方法であって、
前記棒状部材を前記基板に対して固定する工程と、
前記棒状部材が固定された基板に対して流体を吹き付ける工程と
を有しており、
前記流体を吹き付ける工程は、流体を吹き出す吹き出し口の前記基板面を含む平面への正射影が前記棒状部材もしくはその長手方向に伸ばした仮想線で区切られる該平面の２つの領域にまたがる位置に前記吹き出し口を配置させた状態で、前記吹き出し口から前記棒状部材に向けて前記流体を吹き付ける工程であることを特徴とするデバイスの製造方法が提供される。
【００３８】
この流体を吹き付ける工程において、前記棒状部材に対して沿う方向に吹きだし口もしくは前記基板を移動させながら前記流体を吹き付けることが好ましい。
【００３９】
【発明の実施の形態】
デバイスの一例として、図７に示したような表示パネルを挙げることができ、この場合、構造支持部材３１２０ａが基板の面内方向と平行な長手方向を持つ棒状部材である。
【００４０】
気体の吹き付けは洗浄の目的以外の加工工程としても採用することができる。
【００４１】
洗浄工程としては気体を吹き付けるものに限らず、液体を流したり、液体に浸漬することによる洗浄工程を採用しても良い。
【００４２】
棒状部材の固定箇所は、例えば両端に２箇所としてもよいが、必ずしも両端である必要はなく、また３箇所以上としてもよい。固定箇所が例えば３箇所ある場合、隣り合う２箇所にはさまれる領域は２つある。このとき、この２つの領域のうちのいずれか一つのみにおいて基板と棒状部材との間に間隙を形成、あるいは間隙を広げることもできるが、２つの領域の全てにおいて上記間隙を形成あるいは間隙を広げることもできる。
【００４３】
【実施例】
以下、前述の画像表示装置の表示パネルを例に、本発明について説明する。
【００４４】
因みに、前述の画像表示装置にかかる従来技術には以下のような要改善点があった。
【００４５】
すなわち、前述のように、冷陰極素子３１１２からの放出電子を加速するためにマルチビーム電子源とフェースプレート３１１７との間には数百Ｖ以上の高電圧（即ち１ｋＶ／ｍｍ以上の高電界）が印加される。そのため、冷陰極素子３１１２、行方向配線３１１４、列方向配線３１１３等を含む、基板３１１１上とフェースプレート３１１７の間での真空放電が懸念されている。
【００４６】
真空放電の原因としては、基板３１１１及びフェースプレート３１１７上の突起、ゴミの付着、ガスの吸着等が考えられる。これらの放電は、画像表示中に突発的に起こり、画像を乱すだけでなく、放電個所近傍の冷陰極素子３１１２を著しく劣化させ、その後の表示が正常にできなくなる可能性もある。この解決手段の一つとして基板３１１１及びフェースプレート３１１７を組立て前の部材段階において、純水等の液体を用いたウエット洗浄と、空気や窒素などの気体を吹き付けることにより物理的に付着物を除去するエアーブローが一般的に用いられる。清浄度を得ようとする対象物が複雑な構造を有する場合ウエット洗浄を用いることが一般的であるが、構成部材への化学的な影響を考慮するとウエット洗浄は容易には行なえない。
【００４７】
一方エアーブローによる異物除去では化学的な影響を受けにくいメリットがある反面、スペーサー３１２０ａと行方向配線３１１４との接触面、及びスペーサー３１２０ａと基板３１１１との近傍付近のような流体に対して障害物となりうる構造を有する場合、十分な清浄度が得にくい。
【００４８】
本発明はこのような障害物がある場合においても良好な洗浄を行うことを可能とし、画像表示時の放電を防止し、良好な表示画像を得ることを可能とする。
【００４９】
〔実施例１〕
本実施例の画像形成装置の表示パネルの製造方法では、電子ビーム源を形成したリアプレートと電子ビームの照射により発光する蛍光体を形成したフェイスプレート、及び耐大気圧構造としての構造支持部材を備え、且つ前記構造支持部材は前記リアプレート、及び前記フェイスプレートのどちらか一方もしくは両方の基板上にその長手方向が該基板面と平行になるように載置された棒状部材により構成された画像形成装置の表示パネルの製造方法において、製造段階において気体を吹き付ける工程を有し、この工程で、前記構造支持部材を配した前記リアプレート、もしくは前記フェイスプレートに対して前記構造支持部材の長手方向に対して平行に気体を吹き付ける。この表示パネルは前記スペーサーを前記リアプレートの画像領域外にて両端もしくは片側を固定した構造であり、画像領域内では固定されていない。電子ビーム源は、冷陰極素子であり、表面伝導型放出素子である。
【００５０】
図１は画像表示装置の表示パネルの概略構造（基板上に行方向配線、列方向配線、冷陰極素子、コマおよびスペーサを設けた段階）をスペーサー３１２０ａの長手方向に垂直な方向から示した図である。スペーサー３１２０ａ及びコマ３１２０ｂを組み付けた基板３１１１を基板ステージ３２１１に載置する。スペーサ−３１２０ａは基板に対して１個以上存在し、本実施例では２０本を２５ｍｍ間隔にて配置した基板を用いた。エアーブローを目的としたノズル３２００は吹き出し口形状は多種多様であるが、本実施例ではスリット形状をもつノズルを用いた。スリット以外では丸型や長方形等の形状をもつノズルを用いても良い。あるいはスリットに替えて例えば開口が円形の小ノズルが複数個配列したノズルを用いることもできる。
【００５１】
図２に示すようにノズル３２００をスペーサー３１２０ａの長手方向に対して略直交に、かつ図１に示すよう基板３１１１表面から所定距離ｄに配置する。この後スペーサー３１２０ａの長手方向に対して直交する基板３１１０のどちらか一方の任意の基板端よりエアーブローを開始する。エアーの吹き出し方向は本実施例では図１の矢印１に図示する通り、スペーサーの長手方向に直交するように行ったが矢印２、矢印３のように傾斜をつけて吹き出しても良い。
【００５２】
棒状部材であるスペーサは複数設けているが、ここで図２の最下部に有る一つのスペーサに着目する。ノズル３２００の基板面への正射影は該一つのスペーサの長手方向の両側（図面上側と下側）の領域にまたがっている。ここでノズル３２００からエアーを吹き出すと該一つのスペーサの長手方向の両側にエアーが吹き付けられるため、一方側からのみエアーを吹き付けるのに対してスペーサの基板面内方向での動きを抑制することができる。またスペーサの一方側からのみエアーを吹き付けた場合、該スペーサでエアーブローが妨げられて該スペーサのエアーブローされる側と反対の側には優れた吹き付けが行いにくくなる傾向があるという点で不利だが、上記のようにスペーサーの両側にエアーを吹き付ければこのような現象を回避でき、極めて優れた吹きつけを行うことだできる。なお本実施例においてはいずれのスペーサに対してもその長手方向の両側の領域にノズル３２００の正射影がまたがるようにしているので、特に効果的な構成となっている。
【００５３】
次いで図１及び図２の矢印４に図示する通りノズル３２００をスペーサー３１２０ａの長手方向に対して略並行に移動し基板３１１０のもう一方の基板端までブローを行う工程を実施する。本実施例ではノズルを移動することにより基板全体に対してエアーブローを行ったが、ノズル３２００を固定して基板３１１１を移動してもかまわない。また、基板３１１１及びノズル３２００の両方を移動しても良い。
【００５４】
なお、以上述べた構成においてはノズルはその基板面への正射影がスペーサで区切られる２つの領域に直接またがるようにしたが、スペーサの直上から離したところにノズルを配してもよい。その場合は、基板面を含む平面への該ノズルの正射影を考え、スペーサの長手方向に伸ばした仮想線で区切られる該平面の２つの領域に該正射影がまたがるようにノズルを配置すればよい。この構成は例えば図２において、ノズルをスペーサの長手方向の並行に動かしスペーサの直上からはなれた位置に配置して、スペーサに向けてエアーを吹き付ける構成に該当する。
【００５５】
このような工程経て製造された画像表示装置は、スペーサー３１２０ａによってエアーブローを遮られること無く基板３１１１に付着した異物を除去した放電がない良好な表示画像を得ることができた。
【００５６】
〔実施例２〕
ここでは、リアプレートとフェイスプレート及び耐大気圧構造としての構造支持部材を長手方向に張力を負荷した状態にて前記構造支持部材の両端をリアプレートもしくはフェイスプレートに対して固定した画像形成装置の表示パネルの製造方法において、気体を吹き付ける際に前記基板に対して前記構造支持部材を上側に配してみた場合に前記基板を一定の曲率もしくは局所的に大きな曲率をもった凹型に変形させる方法を示す。リアプレートを一定の曲率もしくは局所的に異なる曲率を有するステージに真空吸着することによって基板を凹型に変形させることができ、あるいは、リアプレートを一定の曲率もしくは局所的に異なる曲率を有するステージに機械的に加圧固定することにより基板を凹型に変形させることができる。リアプレートを凹型に変形した後、スペーサーを固定した面を上面もしくは下面とした状態にてエアーブローして異物を好適に除去することができる。
【００５７】
本発明によれば、スペーサーを組み付けたリアプレート、もしくはフェイスプレートを凹形に湾曲した形状に変形させることによりスペーサーとリアプレート基板の間に間隔を作り出すことにより前記スペーサーと前記基板間に挟まった異物をエアーブローにより除去可能とし放電のない画像表示装置を製作することが可能となる。
【００５８】
用いた表示パネル（基板上に行方向配線、列方向配線、冷陰極素子、コマおよびスペーサを設けた段階）は実施例１と同様のものである。リアプレート基板の湾曲形状について図３を用いて具体的に説明する。
【００５９】
スペーサー組立て済みのリアプレートを基板変形用湾曲ステージ３２１１’に図３のようにセットする。ステージへの固定方法は真空吸着を用いた。湾曲する際の基板３１１１の曲率半径は一定、もしくは局所的に異なる曲率半径を持っていてもかまわない。本実施例に用いた湾曲ステージは一定の曲率にて作製されており、その曲率半径の最小値はリアプレートのガラス部材により異なる。これは部材の材質や板厚、表面状態により破壊応力が異なるためであり本実施例では板厚２．８ｍｍにおいて数十Ｍｐａ程度の破壊応力であるガラス基板を用いた。この際の好ましい最小曲率半径は次の式１にて求められる。この計算式は曲率半径が局所的に異なる実施形態においても同じである。
【００６０】
【数１】
本実施例では上記式１を用いて計算すると最小曲率半径は３ｍであった。
【００６２】
また、最大曲率半径は除去対象となる異物の粒径と基板サイズによって決めることができる。対象異物粒径はこれまでの調査により１００μｍ以下であり、このためスペーサーと基板間に挟まった異物を除去可能とするには対象異物粒径以上である１００μｍ以上の間隔であれば良く好ましい最大曲率半径は次の式２によって求められる。
【００６３】
【数２】
本実施例では基板３１１１の湾曲する側の辺の基板サイズ（ｂ）を１０００ｍｍにて行った。このため最大曲率半径は１２５０ｍとなり、先に求めた最小曲率半径と合わせて以下の範囲の曲率半径ρを用いることが好ましい。
【００６５】
【数３】
このようにして求められた曲率半径に湾曲させた基板３１１１に対してエアーブローを行い付着異物除去を行った。エアーブロー方法は実施例１と同様とした。
【００６７】
このような工程を経て製造された表示パネルを有する画像表示装置により、放電がない良好な表示画像を得る事ができた。
【００６８】
以上本発明の具体的な実施形態を説明したが、本発明はここで述べた具体的な実施形態に限るものではない。例えば基板に対して張力を用いてワイヤーを張った弦楽器のような形態をもつデバイスに対して実施しても有効である。このような形態をもつデバイスとしては、例えばマイクロマシンデバイスのような分野において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１による部材段階での基板構成を示す模式的側面図。
【図２】本発明の実施例１による部材段階での基板構成を示す模式的上面図。
【図３】本発明の実施例２による部材段階での基板構成を示す模式的側面図。
【図４】従来知られた表面伝導型放出素子の一例を示す模式図。
【図５】従来知られたＦＥ型素子の一例を示す模式図。
【図６】従来知られたＭＩＭ型素子の一例を示す模式図。
【図７】画像表示装置の表示パネルの一部を切り欠いて示した斜視図。
【符号の説明】
１ エアー吹き出し方向
２ エアー吹き出し方向
３ エアー吹き出し方向
４ ノズル移動方向
３００１ 基板
３００４ 導電性薄膜
３００５ 電子放出部
３０１０ 基板
３０１１ 導電材料
３０１２ エミッタコーン
３０１３ 絶縁層
３０１４ ゲート電極
３０２０ 基板
３０２１ 下電極
３０２２ 絶縁層
３０２３ 上電極
３１１１ 基板
３１１２ 冷陰極素子
３１１３ 列方向配線
３１１４ 行方向配線
３１１５ リアプレート
３１１６ 側壁
３１１７ フェースプレート
３１１８ 蛍光膜
３１１９ メタルバック
３１２０ａ 構造支持体
３１２０ｂ コマ
３２００ ノズル
３２１１ 基板ステージ
３２１１’ 湾曲基板ステージ
Ｄｘ、Ｄｙ、Ｈｖ 電気接続用端子
Claims (7)
- 基板と、該基板上に固定された、該基板の面内方向と平行な長手方向を持つ棒状部材とを有するデバイスの製造方法であって、
前記棒状部材の互いに離間する複数箇所を前記基板に対して固定する工程と、
前記複数箇所のうちの隣り合う２箇所にはさまれる領域において、前記基板と前記棒状部材との間に間隙を形成する工程と、
前記間隙が形成されている状態で前記基板に対して流体を吹き付ける工程と
を有することを特徴とするデバイスの製造方法。 - 前記基板を撓ませることによって前記間隙を形成する請求項１に記載のデバイスの製造方法。
- 基板と、該基板上に固定された、該基板の面内方向と平行な長手方向を持つ棒状部材とを有するデバイスの製造方法であって、
前記棒状部材の互いに離間する複数箇所を前記基板に対して固定する工程と、
前記基板を撓ませて、前記複数箇所のうちの隣り合う２箇所にはさまれる領域において、前記基板と前記棒状部材との間の間隙を広げる工程と、
前記間隙が広がった状態で前記基板に対して流体を吹き付ける工程と
を有することを特徴とするデバイスの製造方法。 - 基板と、該基板上に固定された、該基板の面内方向と平行な長手方向を持つ棒状部材とを有するデバイスの製造方法であって、
前記棒状部材の互いに離間する複数箇所を前記基板に対して固定する工程と、
前記複数箇所のうちの隣り合う２箇所にはさまれる領域において、前記基板と前記棒状部材との間に間隙を形成する工程と、
前記間隙が形成されている状態で前記基板の洗浄を行う工程と
を有することを特徴とするデバイスの製造方法。 - 基板と、該基板上に固定された、該基板の面内方向と平行な長手方向を持つ棒状部材とを有するデバイスの製造方法であって、
前記棒状部材の互いに離間する複数箇所を前記基板に対して固定する工程と、
前記基板を撓ませて、前記複数箇所のうちの隣り合う２箇所にはさまれる領域において、前記基板と前記棒状部材との間の間隙を広げる工程と、
前記間隙が広がった状態で前記基板の洗浄を行う工程と
を有することを特徴とするデバイスの製造方法。 - 基板と、該基板上に固定された、該基板の面内方向と平行な長手方向を持つ棒状部材とを有するデバイスの製造方法であって、
前記棒状部材を前記基板に対して固定する工程と、
前記棒状部材が固定された基板に対して流体を吹き付ける工程と
を有しており、
前記流体を吹き付ける工程は、流体を吹き出す吹き出し口の前記基板面を含む平面への正射影が前記棒状部材もしくはその長手方向に伸ばした仮想線で区切られる該平面の２つの領域にまたがる位置に前記吹き出し口を配置させた状態で、前記吹き出し口から前記棒状部材に向けて前記流体を吹き付ける工程であることを特徴とするデバイスの製造方法。 - 前記流体を吹き付ける工程において、前記棒状部材に対して沿う方向に吹きだし口もしくは前記基板を移動させながら前記流体を吹き付ける請求項６に記載のデバイスの製造方法。
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| JP2002279182A JP2004119120A (ja) | 2002-09-25 | 2002-09-25 | デバイスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010050575A1 (ja) | 2008-10-29 | 2010-05-06 | 富士フイルム株式会社 | 色素、これを用いた光電変換素子、光電気化学電池、および色素の製造方法 |
| EP2302650A2 (en) | 2009-09-28 | 2011-03-30 | Fujifilm Corporation | Method of producing photoelectric conversion element, photoelectric conversion element, and photoelectrochemical cell |
| EP2306479A2 (en) | 2009-09-28 | 2011-04-06 | Fujifilm Corporation | Method of producing photoelectric conversion element, photoelectric conversion element, and photoelectrochemical cell |
| WO2014129575A1 (ja) | 2013-02-22 | 2014-08-28 | 富士フイルム株式会社 | 光電変換素子、光電変換素子の製造方法および色素増感太陽電池 |
-
2002
- 2002-09-25 JP JP2002279182A patent/JP2004119120A/ja not_active Withdrawn
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