JP2006092827A - 電子線装置の製造方法および電子線装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電子線装置の製造に際し、突発的な放電による部材劣化を引き起こすことなく、ストレーエミッション（ＳＥ）源を選択的に除去することができるようにする。
【解決手段】アノード電極１０は、高圧電源１２によって高圧が印加されると共に、移動装置１１によって、リアプレート２内面との対向位置およびリアプレート２とアノード電極１０との間隔が可変になっている。電流計１３は、ＳＥによりリアプレート２を介して流れるエミッション電流を測定するもので、リアプレート２上の導電性部材に対して共通に接続されている。制御装置１４は、電流計１３からの電流値を読み取り、移動装置１１によるアノード電極１０の位置および高圧電源の電圧値を制御する。本検出装置を用い、外挿法を用い、正確なＳＥ源位置を推定し、ＳＥ源を除去する。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数の電子放出素子が設けられたカソード基板と、該カソード基板の電子放出素子からの電子線の照射を受けるアノード基板とが減圧空間（真空雰囲気）を介して対向配置された電子線装置の製造方法及び電子線装置に関する。

近年、例えば表面伝導型電子放出素子、電界放出型電子放出素子（ＦＥ型電子放出素子）、金属／絶縁層／金属型電子放出素子（ＭＩＭ型電子放出素子）などの電子放出素子を、例えば表示パネルおよびそれを用いた画像表示装置、画像記録装置などの画像形成装置や、荷電ビーム源などの電子線装置に応用することが研究されている。

電子線装置は、複数の電子放出素子が設けられたカソード基板と、該カソード基板の電子放出素子からの電子線の照射を受けるアノード基板とを減圧空間を介して対向配置したもので、通常、電子放出素子からの電子を加速するために、カソード基板とアノード基板の間には数百Ｖ以上の高電圧（１ＫＶ／ｍｍ以上の高電界）が印加される。その際に、真空容器パネル内に異物などが混入していると、該異物などが本来の画像表示を行う電子放出素子以外の不要なエミッション部（電子放出部）となり、そこから電子が放出されてしまうことがある。

電子線装置が、例えば画像表示装置の表示パネル場合、上記不要なエミッション部は、高電圧印加によって発生する直流的な連続発光源となるため、わずかな電流量（例えば１ｎＡ以下）でも非常に明るい輝点を発生させ、著しい妨害感を生じさせる。不要なエミッション部の発生要因としては、異物混入などによる突起、ＭＩＭ構造、ＭＩＶ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ Ｖａｃｕｕｍ）構造などの生成が考えられている。この不要なエミッション部による電子放出や発光は、一般に画像に不要な電子群、浮遊電子群、迷走電子放出、異常発光などと呼ばれているが、本明細書ではストレーエミッション（以下「ＳＥ」と略す）という。

従来、電子線装置の中でも特に表面伝導型電子放出素子を用いた画像形成装置の製造工程において、カソード基板の配線に、アノード基板様の電極を対向させ、配線と電極間に所要の高電圧を印加（一般にコンディショニングといわれる）することにより、放電現象を発生させて予め不要なエミッション部（ＳＥ源）を除去することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

ＷＯ００／０４４０２２

しかしながら、上記従来の方法では、装置全体にコンディショニングを施すため、この処理によって、ＳＥが発生していない部位に突発的な放電が発生し、部材が劣化してしまうことがあるという問題があった。コンディショニングにおいては、ＳＥ源を除去するための過剰な高電圧をパネル全面に印加するため、放電の危険性が増加し、ＳＥ源を除去する工程でありながら、突発的な放電により逆に放電ダメージを与えてしまい、画像劣化を引き起こしやすい。例えば画像表示装置においては、ＳＥ源の放電電圧しきい値が、画像表示時の印加電圧値よりもはるかに高い（２〜１０倍）場合も多く、それだけの高電圧をパネル全面に印加することは困難である。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、突発的な放電による部材劣化を引き起こすことなく、ＳＥ源を選択的に除去することができるようにすると共に、ＳＥ源除去に伴う部材劣化やＳＥによる障害のない電子線装置を提供することを目的とする。

本発明は、カソード基板上のＳＥ源の位置を検出するＳＥ検出工程と、該ＳＥ検出工程で検出したＳＥ源の位置にＳＥを除去するエネルギーを局部的に付与するＳＥ除去工程とを有することを特徴とする電子線装置の製造方法を提供するものである。

本発明におけるＳＥ検出工程には次の３つの態様がある。

ＳＥ検出工程の第１の態様は、カソード基板にアノード電極を対向させて電圧を印加し、アノード電極を走査しながらＳＥによって発生する信号を測定して信号のピーク位置を得る操作を、カソード基板とアノード電極の間隔を変えて行い、各間隔と、対応するピーク位置との関係から、前記間隔が０の時に相当するピーク位置を導出してＳＥ源の位置を検出する態様である。

ＳＥ検出工程の第２の態様は、カソード基板にアノード電極を対向させて電圧を印加し、アノード電極を走査しながらＳＥによって発生する信号を測定して信号のピーク位置を得る操作を、印加電圧を変えて行い、各印加電圧と、対応するピーク位置との関係から、前記印加電圧が無限大の時に相当するピーク位置を導出してＳＥ源の位置を検出する態様である。

ＳＥ検出工程の第３の態様は、カソード基板とアノード基板を組み合わせた後、アノード基板に発光検出器を対向させてアノード基板に電圧を印加し、発光検出器を操作しながらＳＥによって発生する発光強度を測定して発光強度のピーク位置を得る操作を、アノード基板に印加する電圧を変えて行い、各電圧と対応するピーク位置との関係から、電圧が無限大となる時に相当するピーク位置を導出してＳＥ源の位置を検出する態様である。

また、本発明は、上記いずれかの電子線装置の製造方法で製造されたことを特徴とする電子線装置を提供するものである。

本発明によれば、ＳＥ発生位置に限定してＳＥ除去処理を施すことができるので、不要な突発放電を防止しつつＳＥの除去処理を行うことができ、突発放電による部材劣化やＳＥによる障害のない優れた電子線装置を得ることができる。

また、本発明によれば、アノード電極（の容量）を小さくしたり、放電時の印加電圧を低くすることにより、放電時の電荷量を抑え、放電をＳＥ発生位置のみに限定させて放電ダメージのない優れた表示特性を得ることができる。

また、本発明によれば、表示パネル作成後にＳＥ除去工程を行うことにより、封着時にＳＥが発生した場合でもそれを除去することができる。

以下、表示パネルおよびそれを用いた画像表示装置を例に、本発明の電子線装置の製造方法について説明する。

図１は、電子線装置の代表的な例である画像表示装置の表示パネルの一例を示す模式的一部切欠斜視図である。

図１に示されるように、本例の表示パネル２０は、複数の電子放出素子１が設けられたカソード基板であるリアプレート２と、該リアプレート２の電子放出素子１からの電子線の照射を受ける側のアノード基板であるフェースプレート３とを、隙間をあけて対向させ、両者の周囲を枠部材４で囲んで封止し、内部を減圧空間としたパネル状をなしている。

リアプレート２に設けられた電子放出素子は、Ｘ方向配線（上配線）５と、Ｙ方向配線（下配線）６とによってマトリクス状に接続されており、Ｘ方向配線５に接続された引き出し端子Ｄｘ１〜Ｄｘｎと、Ｙ方向配線６に接続された引き出し端子Ｄｙ１〜Ｄｙｍを介してマトリクス駆動されるものとなっている。また、フェースプレート３の内面側には、電子放出素子１からの電子線の照射を受けて発光し、画像を表示するための蛍光体７と、電子放出素子１からの電子を加速するための電極であるメタルバック８が設けられている。Ｈｖは、メタルバック８に高電圧を供給するための高圧端子である。

また、リアプレート２とフェースプレート３との間には、耐大気圧性を高めるためのスペーサ９が挟み込まれている。

なお、２７はリアプレート２のベースとなる基板、３０はフェースプレート３のベースとなる基板である。

図２に、本発明の製造方法で図１に示される表示パネルを製造する場合の製造手順の第１の例を示す。

図２に示される第１の例においては、作成したリアプレート２に枠部材４とスペーサ９を接合した後、別途作成したフェースプレート３と貼り合わせて封着する前にＳＥ検出工程とＳＥ源除去工程を行うものとなっている。

さらに図１および図２を参照して説明すると、リアプレート２となる基板に電子放出素子１、Ｘ方向配線、Ｙ方向配線および引き出し端子Ｄｘ１〜Ｄｘｎ，Ｄｙ１〜Ｄｙｍを形成した後、別途作成した枠部材４とスペーサ９を接合する。そして、枠部材４とスペーサ９を接合したリアプレート２に対してＳＥ検出工程とＳＥ源除去工程を施す。

上記リアプレート２とは別に、蛍光体７、メタルバックおよび高圧端子Ｈｖを形成したフェースプレート３を作成し、このフェースプレート３と前記リアプレート２を、排気されて減圧雰囲気になったチャンバー内に搬入し、両者を向き合わせて貼り合わせ、封着してパネル状の密閉容器とすることで、図１に示される表示パネル２０を得ることができる。

次に、ＳＥ検出工程で用いる検出装置の一例を示す説明図である図３に基づいて図２に示されるＳＥ検出工程を説明する。

図３において、１０はアノード電極、１１は移動装置、１２は高圧電源、１３は電流計、１４は制御装置で、２は図１に示されるリアプレートで、電子放出素子１、Ｘ方向配線５、Ｙ方向配線６、引き出し端子Ｄｘ１〜Ｄｘｎ，Ｄｙ１〜Ｄｙｍ、枠部材４およびスペーサ９は省略してある。

アノード電極１０は、高圧電源１２によって高圧が印加されると共に、移動装置１１によって、リアプレート２内面との対向位置（図１におけるＸ，Ｙ方向の位置）およびリアプレート２とアノード電極１０との間隔（図１におけるＺ方向位置）が可変になっている。電流計１３は、ＳＥによりリアプレート２を介して流れるエミッション電流を測定するもので、リアプレート２上の導電性部材に対して共通に接続されている。制御装置１４は、電流計１３からの電流値を読み取り、移動装置１１によるアノード電極１０の位置および高圧電源１２の電圧値を制御するものとなっている。

まず、移動装置１１によって、リアプレート２とアノード電極１０間の間隔Ｄを所定の間隔Ｄ１とし、高圧電源１２によって、アノード電極１０に加える電圧ＶとしてＶ１を印加する。その際、電界強度Ｅ１＝Ｖ１／Ｄ１は画像表示時に印加する値と同等またはそれ以下とする。

次に、移動装置１１により、Ｄ１の間隔を保ちながら、リアプレート２内を走査し、その際に電流計１３によって面内の各位置での電流値と、アノード電極１０のＸ，Ｙ座標値とを読み取る。このとき、アノード電極１０がリアプレート２に接合されたスペーサ９（図１参照）などに触れないように走査を行う。

次に、移動装置１１により、リアプレート２とアノード電極１０間の間隔をＤ１からＤ２（Ｄ１＞Ｄ２）に変更し、かつ高圧電源１２によって印加する電圧値を、電界強度が一定となるようなＶ２（Ｖ２＝Ｖ１×Ｄ２／Ｄ１）として、再度リアプレート２面内を走査し、面内の各位置での電流値と、アノード電極１０のＸ，Ｙ座標値とを読み取る。同様の走査を間隔Ｄ３、Ｄ４（Ｄ２＞Ｄ３、Ｄ３＞Ｄ４）についても行う。

図４に、間隔Ｄ１におけるリアプレート２面内の電流値分布の模式的な図（等高線図）を示す。

この例では、電流が局所的に高くなる部分（ＳＥ電流分布点）はａ〜ｅまでの計５箇所で、ＳＥ電流分布点ａ〜ｅはＳＥにより生じるものである。図示しないが、同様な電流分布点が間隔Ｄ２〜Ｄ４についても求められる。

次に、各電流分布点ａ〜ｅにおける電流が極大値となるピークをＳＥ極大電流点として、ＳＥ極大電流点を検出した時のリアプレート２内におけるアノード電極１０のＸ，Ｙ座標を求め、図５に示すように、間隔Ｄを横軸に、Ｘ座標（またはＹ座標）を縦軸にしたプロットを作成する。図５は、例えば図４におけるＳＥ電流分布点ａのＳＥ極大電流点について、間隔Ｄ１でのＸ座標値Ｘ１、間隔Ｄ２でのＸ座標値Ｘ２、間隔Ｄ３でのＸ座標値Ｘ３、間隔Ｄ３でのＸ座標値Ｘ３をそれぞれプロットしたものである。

ところで、図５に示されるように、各間隔Ｄ１〜Ｄ４でＳＥ極大電流点のＸ座標値が異なる理由は、図１に示されるような画像表示装置を初めとする電子線装置は、通常、リアプレート２上に、主に配線に起因する凹凸が存在し、その電界により、ＳＥの電子軌道が曲げられてしまことにある。

図６に、電子軌道と、ＳＥ源が生じているリアプレート２と、フェースプレート３との関係を示す。

図６において、１５、１６は、リアプレート２に形成されたＳＥ源（不図示）から、所定の電圧が印加されたフェースプレート３方向に発生するエミッションの電子軌道である。図示されるように、リアプレート２上の凸部３３の頂点にＳＥ源が位置するような場合は偏進量が少なく（電子軌道１６）、凸部３３の脇（側部）に位置するような場合は、偏進量が大きい（電子軌道１５）。また、ＳＥ源が突起である場合には、その傾き方向に電子軌道が偏進する。

上記のように電子線装置におけるＳＥの軌道は偏進することがあるが、図５に示すように、前記ＳＥ極大電流点のプロットを外挿することにより、間隔Ｄ＝０の時のＸ方向の位置Ｘａを求めることができる。このＸａの座標が、ＳＥ電流分布点ａの発生原因となっている、リアプレート２上でのＳＥ源のＸ座標となる。同様にして、間隔Ｄ＝０の時のＹ方向の位置を求めることで、ＳＥ電流分布点ａの発生原因となっているＳＥ源のＹ座標を求めることができる。

以上の方法により、リアプレート２面内でのＳＥ源の位置を正確に導出することができる。特に、間隔Ｄをできるだけ小さくしたり、測定点を増やすことで、より正確な位置導出が可能となる。

アノード電極１０は、図７に示すように、電圧を印加し、かつ信号を検出する信号検出部１７と、電圧を印加する補助電極１８に分けて構成しても良い。この場合、図８に示すように、電流計１３は高圧電源１２と信号検出部１７の間に接続される。補助電極１８は、電圧を印加する機能を有し、信号検出部１７周辺の電界を平行電界にして、検出を容易にする。補助電極１８のリアプレート２と対向する面の面積は、信号検出部１７の３〜５倍程度が好ましい。信号検出部１７は電圧を印加しない構成としても良い。

なお、本説明ではＳＥ検出工程における検出信号として電流値を示したが、光ディテクターを用いて測定した光強度値を用いることもできる。また、電流値や光強度を検出する信号検出器をマルチチャンネル化して、電流分布や光強度分布を大面積で測定することも可能である。また、電流値と光強度を同時に測定する方法でも良い。

光強度値を測定する場合のアノード電極１０及び信号検出部１７は、図７の構成の他、ＩＴＯ等の透明電極を施したアノード電極の後方に信号検出部１７を設けて、アノード電極１０越しに光強度を検出するという方法も考えられる。

以上の説明においては、リアプレート２にスペーサ９および枠部材４を取り付ける構成を示したが、フェースプレート３にスペーサ９および枠部材４を取り付ける構成でも良い。この場合は、リアプレート２上をアノード電極１０で走査する場合に、スペーサ２を避ける必要がなくなり、走査がしやすくなる。

次に、図２に示されるＳＥ除去工程を説明する。

ＳＥ除去工程は、既に説明した図３の装置で行うことができる。

まず、ＳＥ検出工程によって特定されたＳＥ源の位置に、移動装置１１でアノード電極１０を移動し、所定の間隔Ｄｒを設定する。

次に、高圧電源１２で所定の電圧Ｖｒを印加する。印加する電圧Ｖｒの極性は、ＳＥ源側を正極性とすることが好ましい。このとき、設定されたＤｒおよびＶｒで決まる電界強度Ｅｒ＝Ｖｒ／Ｄｒは、前述のＳＥ検出工程の電界強度Ｅ１より高く、ＳＥを除去するのに十分な値が設定される。電圧を印加する手法としては、一定の電圧を長時間与えてエミッションの劣化を図る方法、電圧を徐々に上げて放電させる方法が考えられる。さらに、ヒーターやレーザー照射などで熱エネルギーを与えて除去効果を高める方法も考えられる。いずれの場合も電流計１３によって電流値をモニターしながらＳＥ除去の判定を行う。また、熱エネルギーのみでＳＥ源そのものを破壊する方法も考えられる。

以上のように、ＳＥ源の存在位置に限定して所定のエネルギーを付与してＳＥ除去処理を施すことによって、不要な突発放電を防ぐことができる。

次に、本発明のもう１つの態様を説明する。

図９に、本発明の製造方法で図１に示される表示パネルを製造する場合の製造手順の第２の例を示す。図９に示した工程では、図１に示されるフェースプレート３とリアプレート２を貼り合わせた後にＳＥ検出工程およびＳＥ除去工程を施している点が前記の第１の例とは異なる。

図９の例においては、電子放出素子１、Ｘ方向配線５、Ｙ方向配線６、引き出し端子Ｄｘ１〜Ｄｘｎ，Ｄｙ１〜Ｄｙｍを含むリアプレート２を作成した後、リアプレート２上に枠部材４およびスペーサ９を所定の個所に接合する。そして、別途作成したフェースプレート３を減圧雰囲気下でリアプレート２と貼り合わせ接合して密閉容器を形成する。その後、次に述べるＳＥ検出およびＳＥ源除去処理を施して表示パネル２０を完成させる。

図９に示されるＳＥ検出工程について説明する。

図１０は、ＳＥ検出工程に用いる検出装置の他の例を示す説明図で、１９は発光検出器、１１は移動装置、１２は高圧電源、２０は表示パネル、１４は制御装置である。以下、図１０と図１を参照して説明する。

表示パネル２０は、フェースプレート３面が発光検出器１９と向き合うように設置される。発光検出器１９は、ＳＥの光強度を検出するために設けられている。発光検出器１９は、単一の受光器でも良いし、マルチチャンネル化して光強度分布を検出する構成でも良い。移動装置１１は、発光検出器１９の位置を移動させるために設けられている。制御装置１４は、移動装置１１による発光検出器１９の位置および高圧電源１２から印加する電圧Ｖの値を制御するために設けられている。

高圧電源１２によって、フェースプレート３の高圧端子Ｈｖから所定の電圧Ｖ１１を印加すると、ＳＥが発生している場合、ＳＥによる発光点を生じる。移動装置１１で発光検出器１９をリアプレート２の面内位置で移動させて、光強度分布を測定し、光強度が局所的に大きくなる部分（ＳＥ発光強度分布点）における光強度が極大値となるピークをＳＥ極大発光点として、そのＸ，Ｙ座標を取得する。

次に、高圧電源１２からの電圧ＶをＶ１２〜Ｖ１４に設定して、前述と同様にＳＥ極大発光点のＸ，Ｙ座標を取得する。

以上の工程により、図１１に示すように、電圧Ｖと座標位置（Ｘ軸方向）の関係が得られる。これらのプロットを外挿することにより、電圧Ｖが無限大となる位置Ｘｇが求まる。この座標がリアプレート２でのＸ軸方向でのＳＥ源の位置となる。同様に、Ｙ軸方向についてもＳＥ源の位置を求め、これによってリアプレート面内でのＳＥ源の位置を導出することができる。なお、プロット軸としては、電圧ではなく電界を用いても良い。

ＳＥの電子軌道は、電圧が高くなる（電界強度が大きくなる）と、リアプレート２上の凹凸の影響が小さくなり、その偏進量が減少する。本例ではそれを利用して、封着後にＳＥ源の位置を導出する。

なお、前述した封着前のリアプレート２に施すＳＥ検出工程において、リアプレート２とアノード電極１０間の間隔Ｄを一定とし、アノード電極１０に印加する電圧ＶをＶ１１〜Ｖ１４に変化させて、流分布点における電流が極大値となるピークであるＳＥ極大電流点を検出した時のリアプレート２内におけるアノード電極１０のＸ，Ｙ座標を求め、これに基づいて電圧Ｖが無限大となる位置を求めることでもＳＥ源の位置を検出することができる。

次に、図９に示されるＳＥ除去工程について説明する。

ＳＥ除去工程に用いる一例に係る装置の概略を図１２に示す。

図１２において、２１はレーザー発生器、１１は移動装置、１２は高圧電源、２０は表示パネル、１４は制御装置である。以下、図１２と図１を参照して説明する。

表示パネル２０は、リアプレート２の面がレーザー発生器２１と向き合うように設置される。レーザー発生器２１は局所的に表示パネル２０を加熱するために設けられている。移動装置１１は、レーザー発生器２１の位置を制御するために設けられている。制御装置１４は、レーザー発生器２１、移動装置１４、高圧電源１２を制御するために設けられている。

まず、ＳＥ検出工程によって特定されたＳＥ源の位置に移動装置１４でレーザー発生器２１を移動する。次に、高圧電源１２によって所定の電圧Ｖｓを印加する。その後、レーザー発生器２１で局所的な加熱を行う。加熱することによって、ＳＥ源である陰極側の温度が上昇し、低い放電しきい（電界）値でダメージを抑制しながら放電除去することができる（この原理については、Ｔ．Ｕｔｓｕｍｉ，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，Ｖｏｌ．３８，Ｎｏ．７，Ｐ．２９８９（１９６７）を参照）。

以上のように、封着後でもＳＥ源の位置に限定して所定のエネルギーを付与してＳＥ除去工程を施すことができ、これによって、ＳＥ源の位置以外での不要な放電を防ぎつつ、ＳＥを除去することができる。

以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳述する。

［実施例１］
本実施例は、封着前にＳＥ検出を行い、ＳＥ除去を局所コンディショニングで行うものである。

（表示パネルの概要）
製造対象とする画像表示装置の表示パネル２０は、既に説明した図１に示されるようなものであり、内部は１０^-5Ｐａ程度の真空に保持されている。

（リアプレートの作成）
図１に示されるように、リアプレート２には、複数の電子放出素子１が配置されている。この電子放出素子１は、冷陰極素子で、その配列の代表的な方式には、図１３に示すように、一対の素子電極２２，２３のそれぞれをＸ方向配線５とＹ方向配線６で接続した単純マトリクス配置が挙げられる。

電子放出素子１はｎ×ｍ個形成されている。このｎ×ｍ個の電子放出素子１は、ｎ本のＸ方向配線５とｍ本のＹ方向配線６により単純マトリクス配線されている。本実施例では、ｎ＝１０２４×３、ｍ＝７６８である。

電子放出素子１の材料や形状あるいは製法に制限はない。電子放出素子１としては、例えば表面伝導型電子放出素子、ＦＥ型電子放出素子、はＭＩＭ型電子放出素子などの冷陰極素子を用いることができる。

Ｘ方向配線５とＹ方向配線６の交差する部分には絶縁層（不図示）が形成されており、電気的な絶縁が保たれている。Ｘ方向配線５の線幅は５０μｍ、Ｙ方向配線６の線幅は２５０μｍである。Ｘ方向配線５およびＹ方向配線６は、Ａｇフォトペ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、４８０℃前後で焼成して作成した。また、絶縁層は、ＰｂＯを主成分とする感光性ガラスペーストを用い、スクリーン印刷した後、露光−現像を行うことを３回繰り返した後、４８０℃前後で焼成することで形成した。

Ｘ方向配線５、Ｙ方向配線６、絶縁層（不図示）、および電子放出素子１の素子電極２２，２３と、各素子電極２２，２３間に跨る導電性薄膜２４を形成した後、Ｘ方向配線５およびＹ方向配線６を介して各素子電極２２，２３間に給電して通電フォーミング処理（後述）と通電活性化処理（後述）を行うことにより、複数の電子放出素子１が単純マトリクス配線されたマルチ電子ビーム源を製造した。２５は通電フォーミング処理により形成した電子放出部、２６は通電活性化処理により形成した炭素膜である。

（電子放出素子の作成）
次に、電子放出素子１の一例として、表面伝導型電子放出素子の素子構成と製法について説明する。

図１４は、表面伝導型電子放出素子の構成を説明するための模式図で、（ａ）は平面図、（ｂ）破断面図である。図中、２２と２３は素子電極、２４は導電性薄膜、２５は通電フォーミング処理により形成した電子放出部、２６は通電活性化処理により形成した膜、２７は、リアプレート２のベースとなる基板である。

基板２７にはＰＤ−２００（旭硝子社製）を用い、素子電極２２，２３にはＰｔ薄膜を用いた。素子電極２２，２３の厚さｄは５００Å、電極間隔Ｌは１０μｍとした。

導電性薄膜２４の主要材料としてＰｄもしくはＰｄＯを用い、膜厚は約１００Å、幅Ｗは１００μｍとした。

図１５の（ａ）〜（ｄ）は、表面伝導型電子放出素子の製造工程の説明図で、各部材の符号は図１４と同一である。

〔１〕まず、図１５（ａ）に示すように、基板２７上に素子電極２２，２３を形成する。形成にあたっては、あらかじめ基板２７に蒸着法やスパッタ法などで素子電極２２，２３の材料を堆積させる。その後、堆積した電極材料を、フォトリソグラフィー・エッチング技術等を用いてパターニングし、（ａ）に示した一対の素子電極２２，２３を形成する。

〔２〕次に、同図（ｂ）に示すように、導電性薄膜２４形成する。形成にあたっては、まず前記（ａ）の処理を施した基板２７に有機金属溶液をディッピング法などで塗布してから乾燥し、加熱焼成処理して微粒子膜を成膜した後、フォトリソグラフィー・エッチングにより所定の形状にパターニングする。ここで、有機金属溶液とは、導電性薄膜２４に用いる微粒子の材料を主要元素とする有機金属化合物で、本実施形態では主要元素としてＰｄを用いた。

〔３〕上記導電性薄膜２４を形成した後、同図（ｃ）に示すように、フォーミング用電源２８から素子電極２２素子電極２３の間に適宜の電圧を印加し、通電フォーミングを行って、導電性薄膜２４に電子放出部２５を形成した。通電フォーミング処理とは、微粒子膜で作られた導電性薄膜２４に通電を行って、その一部を適宜に破壊、変形、もしくは変質せしめ、電子放出を行うのに好適な構造に変化させる処理のことである。微粒子膜で作られた導電性薄膜２４のうち電子放出を行うのに好適な構造に変化した部分（すなわち電子放出部２５）においては、導電性薄膜２４に適当な亀裂が形成されている。

〔４〕次に、同図（ｄ）に示すように、活性化用電源２９を使用して素子電極２２と素子電極２３の間に適宜の電圧を印加し、通電活性化処理を行って、電子放出特性の改善を行う。通電活性化処理とは、前記通電フォーミング処理により形成された電子放出部２５に適宜の条件で通電を行って、その近傍に炭素もしくは炭素化合物を堆積せしめる処理のことである（図においては、炭素もしくは炭素化合物よりなる堆積物を炭素膜２６として模式的に示した）。具体的には、１０^-3乃至１０^-4Ｐａの範囲内の真空雰囲気中で、電圧パルスを定期的に印加することにより、真空雰囲気中に存在する有機化合物を起源とする炭素もしくは炭素化合物を堆積させる。

以上のようにして、図１４に示す表面伝導型電子放出素子を製造した。

次に、前述した「リアプレートの作成」の欄で説明したリアプレート２について、図１に示されるように、Ｘ方向配線５とＹ方向配線６の交差部にスペーサ９を配置した。スペーサ９は、リアプレート２のベースとなる基板２７と同様のＰＤ−２００を材料とした円筒形の支柱であり、直径１００μｍ、長さ２．０ｍｍである。スペーサ９は、接合部材であるフリットガラスによってリアプレート２に接着し、４００〜５００℃で１０分程度加熱して固定した。

また、枠部材４もフリットガラスよってリアプレート２に接着し、４００〜５００℃で１０分程度加熱して固定した。なお、スペーサ９は、後述するＩｎ膜による封着時に厚み規定部材として機能するよう、枠部材４より僅かに高くなるように設定されている。

以上の工程により、リアプレート２へのスペーサ９および枠部材４の取り付けを完了した。

（フェースプレートの作成）
次に、フェースプレート３について説明する。

フェースプレート３のベースとなる基板３０には、ＰＤ−２００を用い、その下面（内面）には、図１に示されるように、蛍光膜７を形成した。本例においては、カラー画像表示を行うため、蛍光膜７の部分には、ＲＴの分野で用いられる赤、緑、青の３原色の蛍光体を塗り分けた。図１６に示すような各色蛍光体が列方向（Ｙ方向）に延びるストライプ形状を採用し、ブラックマトリクスと呼ばれる黒色導電体２９が、各色蛍光体（Ｒ，Ｇ，Ｂ）間およびＹ方向の各画素間をも分離するように配置されている。蛍光膜７および黒色導電体２９はそれぞれ蛍光体ペースト、黒色顔料ペーストを用い、それらをスクリーン印刷し、４５０℃前後で４時間ベーキングすることで基板３０に密着させた。

次に、反射層としてメタルバック８を設けた。メタルバック８は、蛍光膜７が発する光の一部を鏡面反射して光利用率を向上させ、負イオンの衝突から蛍光膜７を保護すると共に、電子ビーム加速電圧を印加するための電極や、蛍光膜７を励起した電子の導電路として作用する。メタルバック８は蛍光膜７表面を平滑化処理し、その上にＡｌを５００ｎｍの厚さで真空蒸着し、ベーキングを行うことにより形成した。

以上のようにして、フェースプレート３を作成した。

以上のように作成されたリアプレート２およびフェースプレート３を１×１０^-5Ｐａ程度に減圧された真空チャンバー内にそれぞれ投入し、３００℃で５時間ベークを行った。

（ＳＥ検出工程）
次に、真空チャンバー内において、ＳＥ検出工程を実施した。ＳＥ検出は、図３に示される装置を用いて行った。

アノード電極１０は、リアプレート２と対向する面に位置させる。リアプレート２と対向するアノード電極１０の面の大きさは、測定する電流分布の分解能と測定時間を決める。本実施例では、アノード電極１０のリアプレート２と対向する面の大きさを約０．０１ｍｍ²とした。実用上は、１〜０．０００１ｍｍ²が好ましい。また、サイズの異なるアノード電極１０を複数有し、それらを切り替える構成とすることもできる。

移動装置１１は、ピエゾ駆動とステッピングモーター駆動を併用した可動装置となっており、リアプレート２の面内移動に関しては、３μｍ程度の分解能および位置再現性を有する。また、リアプレート２との間隔は、５μｍ程度の分解能および位置再現性を有し、０〜１０ｍｍ程度の範囲で制御することができる。

高圧電源１２は、市販の高圧電源を使用し、最大２０ＫＶまで印加できる。

電流計１３は、市販のピコアンメーターを使用し、１０ｆＡ程度の電流分解能を有する。

電流計１３は、リアプレート２の配線に接続されている。リアプレート２は配線を総て共通にしており、リアプレート２に流れる総ての電流を測定できる。

制御装置１４は、移動装置１１の座標値、高圧電源１２の電圧値、電流計１３の電流値をモニターし、制御する機能を有する。

本実施例では、まず、高圧電源１２の電圧を１０ＫＶ、リアプレート２とアノード電極１０の間隔Ｄ１を２ｍｍに設定し、移動装置１１でアノード電極１０を移動させてリアプレート２の面内走査を行い、電流分布を測定した。なお、リアプレート２に配線などによる凹凸が存在するが、間隔Ｄ１は、それらの凹凸のうちで最も高い部分（スペーサを除く）からアノード電極１０までの距離を示している。また、リアプレート２にはスペーサ９が配置されているが、スペーサ９にアノード電極１０が接触しないよう、その周辺は走査を行わない。

図１７に、間隔Ｄ１で得られたリアプレート２面内の電流値分布図（等高線図）を示す。

図１７において、ＳＥ電流分布点はｆ〜ｉの計４箇所である。これらはいずれもＳＥによるエミッション電流を示している。

図１８に、ＳＥ電流分布点ｆの周辺の極大電流点を含む面のＸ軸方向の電流分布の断面図を示す。

次に、移動装置１１により、Ｄ１からＤ２＝０．５ｍｍに間隔を変更し、かつ電圧値Ｖ２＝２．５ＫＶとし、アノード電極１０で再度リアプレート２面内を走査して電流分布を求めた。同様の操作を間隔Ｄ３＝０．３ｍｍ（印加電圧Ｖ３＝１．５ＫＶ）、Ｄ４＝０．１（印加電圧Ｖ４＝０．５ＫＶ）についても行った。間隔Ｄ１におけるＳＥ極大電流点と同様にして、Ｄ２〜Ｄ４についてもＳＥ極大電流点が求まる。

図１９に、ＳＥ電流分布点ｆにおけるＳＥ極大電流点のＸ，Ｙ座標をプロットした図を示す。図１９において、（Ｘ１，Ｙ１）、（Ｘ２，Ｙ２）、（Ｘ３，Ｙ３）、（Ｘ４，Ｙ４）、は間隔Ｄ１〜Ｄ４における、ＳＥ電流分布点ｆのＳＥ極大電流点の座標を示す。このように、間隔Ｄに依存してＳＥ極大電流点のＸ，Ｙ座標が移動する。

図１９におけるＸ方向座標成分を取り出し、間隔Ｄとの関係を示した図を図２０に示す。これらを結んだ線分（放物線）は、ＳＥの電子軌道を示している。この線分を外挿し、Ｄ＝０ｍｍの位置がＳＥ源のＸ軸方向の座標Ｘｆとなる。同様にＹ軸方向についてもＳＥ源の位置を導出し、ＳＥ極大電流点の発生位置として、その座標を求める。

同様の操作をＳＥ電流分布点ｇ〜ｉの各ＳＥ極大電流点についても行った。なお、ＳＥ発生位置（ＳＥ源の位置）を導出する処理は制御装置１４で行われる。

同様の工程を経た別のリアプレート２を真空チャンバーから取り出し、確認のために走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて、ＳＥ発生位置を観察したところ、それぞれのＳＥ発生位置周辺にエミッション源と思われる異物が確認された。本発明人の検討によると、推定されたＳＥ発生位置に対して、エミッション源の異物との距離は２０μｍ以内であった。

（ＳＥ除去工程）
次に、ＳＥ除去工程について説明する。

本実施例では、図３の装置を除去工程に用いた。

検出されたＳＥ源の位置に移動装置１１でアノード電極１０を移動し、間隔Ｄｒ＝０．２ｍｍに設定する。次に、高圧電源１２で電圧を徐々に上げていく。

図２１に、高圧電源１２の電圧値Ｖと電流計１３の電流値Ａ（対数表示）の関係を示す。電圧増加に伴って、電流計１３で測定されるＳＥ電流の増加が見られる。しかし、所定の電圧（Ｖ１≒２．３ＫＶ）で放電が発生し、ＳＥ電流値が観察されなくなった。このことは、画像表示時相当の電界強度（Ｖ２＝１ＫＶ程度）ではＳＥ電流値が観察されず、ＳＥが除去されたことを意味する。同様に、ＳＥ発生位置ｂ〜ｄについても除去処理を行った。

（封着および表示）
次に、リアプレート２とフェースプレート３を封着した。

枠部材４にＩｎ膜を塗布した後、対向させたフェースプレート３とリアプレート２の間に一定の間隔を設けた状態で、両者を保持し、Ｉｎの融点近傍まで温度を上げる。位置決め装置により、フェースプレート３とリアプレート２との間隔を徐々に縮めていき、両者の接合、すなわち封着して表示パネル２０とした。

なお、封着した表示パネル２０内の真空度を維持するために、パネル内の所定の位置にゲッター膜（不図示）を形成した。ゲッター膜は、Ｂａを主成分とするゲッター材料をヒーターもしくは高周波加熱により加熱し蒸着して形成した膜であり、該ゲッター膜の吸着作用により表示パネル２０内は１×１０^-4乃至１×１０^-6Ｐａの真空度に維持される。

なお、本実施例ではスペーサ９、枠部材４をリアプレート２に固定してからＳＥ検出、除去工程を行ったが、これらの工程の後にスペーサ９、枠部材４を固定するという方法でも良い。

このようにして作成された表示パネル２０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、本発明の電子線装置の一つである画像表示装置が製造された。

図１において、引き出し端子Ｄｘ１〜Ｄｘｎ，Ｄｙ１〜Ｄｙｍを通じて電子放出素子１に１５Ｖの電位差を与えると、各電子放出素子１から電子が放出された。それと同時にメタルバック８に高圧端子Ｈｖを通じて１０ＫＶの高圧を印加すると、上記放出された電子が加速し、フェースプレート３の内面に衝突し、蛍光膜７をなす各色の蛍光体が励起されて発光し、画像が表示された。なお、電子放出素子１である表面伝導型電子放出素子への印加電圧は１０〜２０Ｖ程度、メタルバック８と電子放出素子１との距離は０．１ｍｍから８ｍｍ程度、メタルバック８電子放出素子１間の電圧は１ＫＶから２０ＫＶ程度が好ましい。

画像表示の結果、ＳＥによる不要な輝点がなく、かつ放電ダメージのない優れた表示特性を有する画像表示装置（電子線装置）であることを確認した。

本実施例のように、アノード電極１０（の容量）を十分に小さくすることで、放電時の電荷量を抑え、放電ダメージをＳＥ発生位置のみに限定させる効果が得られる。４０インチ相当の表示パネル２０の場合、アノードの容量は数ｎＦであるのに対して、本例のアノード電極は数〜数１０ｐＦに抑えられている。

なお、本実施例の別の実施例として、高圧電源１２とアノード電極１０の間に電流制限抵抗（１Ｋ〜１ＧΩ）を挿入することで、より放電ダメージを抑制する構成としても良い。また、高圧電源１２からの電圧値を負にして同様の除去工程を行っても良い。この場合は、ＳＥ発生源がアノードとなり、電子線衝撃によるダメージで、ＳＥ除去を促進させることができる。

［実施例２］
本実施例は、封着して表示パネル２０を組み立てた後にＳＥ検出工程を行い、ＳＥ除去工程をレーザー加熱によって行うものである。

（表示パネルの概要、リアプレートおよびフェースプレートの作成）
本実施例において、表示パネル２０概要、リアプレート２およびフェースプレート３の作成に関しては実施例１と同様であるので説明を省略する。

（封着）
リアプレート２とフェースプレート３の封着は、枠部材４にＩｎ膜を塗布した後、対向させたフェースプレート３とリアプレート２の間に一定の間隔を設けた状態で、両者を保持し、Ｉｎの融点近傍まで温度を上げ、位置決め装置により、フェースプレート３とリアプレート２との間隔を徐々に縮めて当接させることで行った。フェースプレート３とリアプレート２の間隔は２．０ｍｍとした。

（ＳＥ検出工程）
ＳＥ検出は図１０の装置を用いて行った。

発光検出器１９は、市販の冷却ＣＣＤ（１６ビット階調）を用いた。移動装置１１は実施例１と同じ構造で、発光検出器１９の位置を制御するために設けられている。制御装置１４は、移動装置１１の座標値、高圧電源１２の電圧値、発光検出器１９の光強度出力値をモニターし、制御する機能を有する。

本実施例では、高圧電源１２の電圧Ｖ１を１５ＫＶに設定し、移動装置１１で発光検出器１９を面内走査し、リアプレート２面内の光強度分布を測定した。

図２２にＳＥ光強度分布図（等高線図、高さは階調数）を示す。図２２において、光強度が局所的に高奇なる場所（ＳＥ発光強度分布点）はｊ〜ｌの計３箇所である。各ＳＥ発光強度分布点において、光強度が極大値となる点をＳＥ極大発光点とし、その座標を求める。

次に、高圧電源の電圧Ｖ２＝１０ＫＶ、Ｖ３＝５ＫＶに設定して、前述と同様の測定を行った。

ＳＥ発光強度分布点ｊにおける、電圧Ｖ１〜Ｖ３でのＳＥ極大発光点のＸ，Ｙ座標をプロットした結果を図２３に示す。

次に、図２３におけるＸ方向座標成分を取り出し、印加電圧Ｖとの関係を示した図を図２４に示す。この線分（放物線）を外挿したＶ＝∞の位置がＳＥ源のＸ軸方向の位置Ｘｊとなる。同様にＹ軸方向についてもＳＥ源の位置を導出し、ＳＥ発光強度分布点ｊについてのＳＥ源のＹ軸方向位置として、そのＸ，Ｙ座標を求めた。同様の処理をＳＥ発光強度分布点ｋ，ｌのＳＥ極大発光点についても行った。なお、ＳＥ源の位置を導出する一連の処理は制御装置１４で行われる。

同様の工程を経た別の表示パネル２０を分解し、確認のために走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて、リアプレート２のＳＥ源の位置を観察したところ、それぞれ推定されたＳＥ源の位置付近にエミッション源と思われる異物が確認された。本発明人の検討によると、推定されたＳＥ源の位置に対して、エミッション源の異物との距離は５０μｍ以内であった。

（ＳＥ除去工程）
次に、ＳＥ除去工程について説明する。

ＳＥの除去は、図１２に示される装置を用いて行った。

図１２において、２１はレーザー発生器、１１は移動装置、１２は高圧電源、２０は表示パネル、１４は制御装置である。

表示パネル２０はリアプレート２側がレーザー発生器２１を向くように設置される。レーザー発生器２１としては、ＣＯ₂レーザーを用いた。ＣＯ₂レーザーは、連続、パルス発振可能であり、光学系によってφ７０μｍ程度に集光されている。制御装置１４は、レーザー発生器２１の出力、移動装置１１の座標、高圧電源１２の電圧値をモニター、制御する機能を有する。

まず、高圧電源１２の電圧を７ＫＶに設定する。

次に、検出されたＳＥ源の位置に移動装置１１でレーザー発生器２１を移動し、その位置にレーザーを照射し、局所的な加熱を行う。昇温レートは、レーザー照射するＳＥ源部分の材料、厚みなどで異なるため、レーザー出力の設定は慎重に調整する必要がある。あらかじめリアプレート２の各部材の出力と昇温テーブルを作成しておき、各部材が融点に達しない出力を最大値としておく。そして、レーザー出力を徐々に上げていくと、ＳＥによる発光が不安定になり、やがて放電が発生した。他の２箇所のＳＥ源の位置についても同様の処理を行った。

本実施例では、加熱用レーザーとしてＣＯ₂レーザーを用いたが、本発明においてはＹＡＧ、ＵＶレーザーなど、様々なレーザーが使用可能である。

（表示）
このようにして作成された表示パネル２０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、本発明に係る電子線装置を製造した。

実施例１と同様に、図１に示される引き出し端子Ｄｘ１〜Ｄｘｍ，Ｄｙ１〜Ｄｙｎに１５Ｖの電位差を与え、高圧端子Ｈｖに１０ＫＶの高圧を印加すると画像が表示された。画像表示の結果、従来見られるようなＳＥによる不要な輝点のなく、かつ放電ダメージのない優れた表示特性を有する電子線装置であることが確認された。

［実施例３］
本実施例は、封着前にＳＥ検出工程を行い、ＳＥ除去工程をエミッションを継続させて劣化させることにより行うものである。

（表示パネルの概要、リアプレートおよびフェースプレートの作成、ＳＥ検出工程）
本実施例において、表示パネル２０の概要、リアプレート２およびフェースプレート３の作成、ＳＥ検出に関しては、実施例１と同様であるので説明を省略する。

（ＳＥ除去工程）
ＳＥ除去工程について説明する。

本例では、放電させずにエミッションを持続させてエミッションを低下させることで、ＳＥ源を除去した。

本実施例のＳＥ除去には、図３に示される装置を用いた。

まず、検出されたＳＥ源の位置に移動装置１１でアノード電極１０を移動し、間隔Ｄｒ＝０．２ｍｍに設定する。次に、電流計１３の電流値の値に応じて高圧電源１２の電圧Ｖｒを設定する。Ｖｒは、ＳＥが放電する電圧より低く、かつ最も大きな電圧が好ましい。一般的には、ＳＥの放電しきい電流値は５〜５０μＡ程度なので、電流値が１〜３μＡとなるような電圧Ｖｒとする。また、放電直前にはＳＥの電流値の不安定性が見られるため、それを元に電圧Ｖｒを求める方法もある。本実施例では、Ｖｒ＝１．５ＫＶとなり、画像表示に必要な電界よりやや大きい電界であった。

（封着および表示）
封着、周辺装置取り付けおよび表示方法に関しては、実施例１と同様であるので説明を省略する。

画像表示の結果、ＳＥによる不要な輝点のない優れた表示特性を有する電子線装置が得られた。

以上のように、本実施例では、所定の電圧を印加し続けることでエミッションの劣化を促してＳＥ源を除去するので、例えば作成した電子放出素子１の近傍にＳＥ源が存在し、放電させると電子放出素子１にダメージが入る恐れがあるような場合に特に有効である。但し、エミッションを劣化させるために数時間から十数時間が必要であるため、処理に時間がかかる。

［実施例４］
本実施例は、封着前にＳＥ検出工程を行い、ＳＥ除去工程を、加熱を併用して行うものである。

（表示パネルの概要、リアプレートおよびフェースプレートの作成、ＳＥ検出工程）
本実施例において、表示パネル２０の概要、リアプレート２およびフェースプレート３の作成、ＳＥ検出に関しては、実施例１と同様であるので説明を省略する。

（ＳＥ除去工程）
次に、ＳＥ除去工程について説明する。

本例のＳＥ除去は、実施例１に対して、ＳＥ源の位置を加熱しながら除去する点が異なる。

本実施例のＳＥ除去工程を図２５を用いて説明する。

図２５において、１０はアノード電極、１１は移動装置、１２は高圧電源、１３は電流計、１４は制御装置、２はリアプレート、３１はヒーターである。

図示されるように、図３の装置と同装置を用いて行うものであるが、ヒーター３１を併用するものとなっている。このヒーター３１は、シースヒーターが内臓された面ヒーター（ホットプレート）であり、リアプレート２に密着させて加熱を行うものとなっている。

まず、ヒーター３１でリアプレート２を４００℃程度に加熱した後、検出してあるＳＥ源の位置に、移動装置１１でアノード電極１０を移動し、間隔Ｄｒ＝０．２ｍｍに設定する。次に、高圧電源１２で電圧を徐々に上げていく。所定の電圧（本実施例では２．０ＫＶ）で放電が発生し、電流計１３で電流値が観察されなくなった。同様の処理を全てのＳＥ源について行った。

（封着および表示）
封着、周辺装置取り付けおよび表示方法に関しては、実施例１と同様であるので説明を省略する。画像表示の結果、従来見られるようなＳＥによる不要な輝点のない優れた表示特性を有する電子線装置が得られた。

以上のように、本実施例では、電圧印加に加え、ＳＥ源を加熱することで、より低い電圧値で放電させることができ、実施例１に比べ、放電ダメージがより小さくなる。但し、リアプレート２を加熱する時間が付加されることや、アノード電極１０などに耐熱性を持たせるなどが必要となる。

［実施例５］
本実施例は、封着前にＳＥ検出工程を行い、ＳＥ除去工程を、ガスの導入を併用して行うものである。

（表示パネルの概要、リアプレートおよびフェースプレートの作成、ＳＥ検出工程）
本実施例において、表示パネル２０の概要、リアプレート２およびフェースプレート３作成、ＳＥ検出工程に関しては、実施例１と同様であるので説明を省略する。

（ＳＥ除去工程）
次に、ＳＥ除去工程について説明する。

本例では、ガスを導入しながらＳＥを除去する点が実施例１と異なる。

本実施例のＳＥ除去工程を図２６を用いて説明する。

図２６において、１０はアノード電極、１１は移動装置、１２は高圧電源、１３は電流計、１４は制御装置、３２はガス噴出口である。

図示されるように、図３の装置と近似した装置を用いて行うものであるが、アノード電極１０の付近にガス噴出口３２が設けられた装置を用いるものとなっている。ガス噴出口３２は、ガス導入管（不図示）より導入されたガスを所定の圧力でアノード電極１０付近に導入する機能を有する。制御装置１４は、図３の制御装置１４で説明した機能に加え、ガス噴出口３２から導入されるガスの圧力および位置を制御する機能を有する。移動装置１４は、図３の移動装置１４で説明した機能に加え、アノード電極１０と共にガス噴出口３２の位置を移動する機能を有する。

検出したＳＥ源の位置５に、移動装置１１でアノード電極１０とガス噴出口３２を移動し、アノード電極１０とリアプレート２（図３参照）の間隔Ｄを０．５ｍｍに設定する。

次に、ガス噴出口３２から所定の圧力でガスを導入する。ガスとしては、Ｎ₂、Ｏ₂、ＣＯ₂、Ｈ₂，Ａｒなど、ＳＥ源のエミッション作用を低下させまたは放電しきい値を低下させることができる様々なガスが使用可能である。Ａｒガスなどの不活性ガスを使用する場合には、スパッタ効果により、ＳＥ源にダメージを与えて劣化させることができる。Ｏ₂、ＣＯ₂ガスなどは酸化層を形成することでエミッション抑制を可能にする。Ｎ₂、Ｈ₂ガスなどは放電しきい値を低下させ、かつ放電ダメージを抑制する効果が得られる。本実施例ではＮ₂を使用した。ガス圧力はアノード電極１０付近で０．１Ｐａ程度になるように調整した。

高圧電源１２の電圧を徐々に上昇させると、０．５ＫＶ程度で放電が発生し、電流計１３で電流値が観察されなくなった。同様の処理を全てのＳＥ源について行った。

（封着および表示）
封着、周辺装置取り付けおよび表示方法に関しては、実施例１と同様であるので説明を省略する。画像表示の結果、従来見られるようなＳＥによる不要な輝点のない優れた表示特性を有する電子線装置が得られた。

以上のように、本実施例では、電圧印加に加え、ＳＥ源付近にガスを導入することで、より低い電圧で放電させることができ、実施例１に比べ、放電ダメージがより小さくなる。一方、導入したガスを再び排気する工程や、ＳＥ源除去のための装置にガス導入系を付加することが必要となる。

［実施例６］
本実施例は、封着前にＳＥ検出工程を行い、ＳＥ除去工程を物理的に行うものである。

（表示パネルの概要、リアプレートおよびフェースプレートの作成、ＳＥ検出工程）
本実施例において、表示パネル概要、リアプレートおよびフェースプレートの作成、ＳＥ検出工程に関しては、実施例１と同様であるので説明を省略する。

（ＳＥ除去工程）
次に、ＳＥ除去工程について説明する。

本例では、ＳＥ源を局所的に加熱して、ＳＥ源を変形、除去する点が実施例１と異なる。

本実施例のＳＥ除去は、図２７の装置を用いて行うことができる。

レーザー発生器２１は、ＵＶレーザー（ＹＡＧ４次高調波、波長２６６ｎｍ）であり、光学系によりφ１５μｍ程度に集光されており、所定の場所に照射することで、その場所の部材を加熱して、変形または蒸発することができる。移動装置１１は、レーザー発生器１９の位置を移動する機能を有する。

検出されたＳＥ源の位置に、移動装置１１でレーザー発生器２１を移動する。

次に、レーザー発生器２１より生じるレーザー光をＳＥ源の位置に照射する。ＳＥ源部分の材料、厚みなどにより、レーザー光出力に対する部材変形の程度が異なるため、レーザー出力設定は慎重に調整する必要がある。あらかじめリアプレート２の各部材のレーザー出力と昇温テーブルを作成しておき、ＳＥ源部分のリアプレート２などの部材が融点に達しない条件に出力値を設定する。同様の処理を全てのＳＥ源について行った。

（封着および表示）
封着、周辺装置取り付けおよび表示方法に関しては、実施例１と同様であるので説明を省略する。画像表示の結果、ＳＥによる不要な輝点のない優れた表示特性を有する電子線装置が得られた。

以上のように、本実施例では、レーザー照射によりＳＥ源を局所的に加熱して、変形させることができるので、放電ダメージを与えることなく、ＳＥ除去が可能となる。一方、ＳＥ源が、リアプレート２などの部材より融点がはるかに高い（配線であるＡｇの上にＳＥ源としてタングステン片が有る場合）などの場合は、リアプレート２を変形させてＳＥ発生源を間接的に変形させるなどの除去手法に工夫が必要である。

電子線装置の一例である表示パネルの模式的一部切欠斜視図である。 本発明の製造方法で図１に示される表示パネルを製造する場合の製造手順の第１の例を示す図である。 ＳＥ検出およびＳＥ源の除去に用いることができる装置の第１の例を示す模式的斜視図である。 図３の装置によって測定される、リアプレート面内の電流値分布の模式的な図（等高線図）である。 ＳＥ極大電流点のＸ軸座標と、アノード電極とリアプレート間の間隔との関係の一例を示す図である。 リアプレートの凹凸と電子軌道の関係の説明図である。 アノード電極の他の例を示す断面図である。 ＳＥ検出工程およびＳＥ除去工程に用いることができる、図７に示されるアノード電極を有する装置の例を示す模式的斜視図である。 本発明の製造方法で図１に示される表示パネルを製造する場合の製造手順の第１の例を示す図である。 ＳＥ検出工程およびＳＥ除去工程に用いることができる装置の第２の例を示す模式的斜視図である。 ＳＥ極大電流点のＸ軸座標と、アノード電極とリアプレート間の間隔との関係の他の例を示す図である。 ＳＥ検出工程およびＳＥ除去工程に用いることができる装置の第３の例を示す模式的斜視図である。 本発明の実施例１で用いたマルチ電子ビーム源の平面図である。 実施例１で作成した表面伝導型電子放出素子の説明図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。 実施例１における表面伝導型電子放出素子の製造工程の説明図である。 実施例１で作成したフェースプレートの蛍光体配列の例を示す平面図である。 実施例１におけるＳＥ電流分布図である。 図１７におけるＳＥ電流分布点ｆのＸ軸方向断面図である。 実施例１におけるＳＥ極大電流点のＸＹ軸座標位置を示す図である。 実施例１におけるＳＥ極大電流点のＸ軸座標と間隔Ｄの関係を示す図である。 実施例１におけるＳＥ除去工程の際に得られる電圧と電流値の関係を示す図である。 実施例２における光強度分布図である。 実施例２におけるＳＥ極大発光点のＸＹ軸座標位置を示す図である。 実施例２におけるＳＥ極大発光点のＸ軸座標と電圧Ｖの関係を示す図である。 実施例４でＳＥ除去工程に用いた装置の説明図である。 実施例５でＳＥ除去工程に用いた装置の説明図である。 実施例６でＳＥ除去工程に用いた装置の説明図である。

符号の説明

１ 電子放出素子
２ リアプレート
３ フェースプレート
４ 枠部材
５ Ｘ方向配線
６ Ｙ方向配線
７ 蛍光膜
８ メタルバック
９ スペーサ
１０ アノード電極
１１ 移動装置
１２ 高圧電源
１３ 電流計
１４ 制御装置
１５，１６ 電子軌道
１７ 信号検出部
１８ 補助電極
１９ 発光検出器
２０ 表示パネル
２１ レーザー発生器
２２，２３ 素子電極
２４ 導電性薄膜
２５ 電子放出部
２６ 炭素膜
２７ リアプレートのベースとなる基板
２８ フォーミング用電源
２９ 活性化用電源
３０ フェースプレートのベースとなる基板
３１ ヒーター
３２ ガス噴出口
３３ 凸部
Ｄｘ１〜Ｄｘｎ，Ｄｙ１〜Ｄｙｍ 引き出し端子
Ｈｖ 高圧端子

Claims (17)

1. カソード基板上のストレーエミッション（ＳＥ）源の位置を検出するＳＥ検出工程と、該ＳＥ検出工程で検出したＳＥ源の位置にＳＥを除去するエネルギーを局部的に付与するＳＥ除去工程とを有することを特徴とする電子線装置の製造方法。
2. 前記ＳＥ検出工程が、カソード基板にアノード電極を対向させて電圧を印加し、アノード電極を走査しながらＳＥによって発生する信号を測定して信号のピーク位置を得る操作を、カソード基板とアノード電極の間隔を変えて行い、各間隔と、対応するピーク位置との関係から、前記間隔が０の時に相当するピーク位置を導出してＳＥ源の位置を検出する工程であることを特徴とする請求項１に記載の電子線装置の製造方法。
3. カソード基板とアノード電極の間隔の変更に伴って、電界強度が一定となる電圧をアノード電極に印加することを特徴とする請求項２に記載の電子線装置の製造方法。
4. 前記ＳＥ検出工程が、カソード基板にアノード電極を対向させて電圧を印加し、アノード電極を走査しながらＳＥによって発生する信号を測定して信号のピーク位置を得る操作を、印加電圧を変えて行い、各印加電圧と、対応するピーク位置との関係から、前記印加電圧が無限大の時に相当するピーク位置を導出してＳＥ源の位置を検出する工程であることを特徴とする請求項１に記載の電子線装置の製造方法。
5. 前記信号が、電流または発光強度であることを特徴とする請求項２または３に記載の電子線装置の製造方法。
6. 前記アノード電極は、所定の電圧を印加する補助電極と、信号を検出する信号検出部からなることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の電子線装置の製造方法。
7. 前記ＳＥ除去工程を、検出されたＳＥ源の位置に局所的に電圧を印加することで行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電子線装置の製造方法。
8. 前記局所的に印加する電圧が、ストレーエミッションの電流値が１〜３μＡとなる電圧であることを特徴とする請求項７に記載の電子線装置の製造方法。
9. 前記局所的に印加する電圧の極性は、ＳＥ源側を正極性とすることを特徴とする請求項７または８に記載の電子線装置の製造方法。
10. 前記局所的な電圧の印加と共に、前記カソード基板を加熱することを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の電子線装置の製造方法。
11. 前記局所的な電圧の印加と共に、検出されたＳＥ源の位置にガスを導入することを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の電子線装置の製造方法。
12. 前記ＳＥ除去工程を、検出されたＳＥ源の位置を局所的に加熱することで行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電子線装置の製造方法。
13. 前記局所的な加熱を、レーザー照射で行うことを特徴とするあることを特徴とする請求項１２に記載の電子線装置の製造方法。
14. 前記ＳＥ検出工程が、カソード基板とアノード基板を組み合わせた後、アノード基板に発光検出器を対向させてアノード基板に電圧を印加し、発光検出器を操作しながらＳＥによって発生する発光強度を測定して発光強度のピーク位置を得る操作を、アノード基板に印加する電圧を変えて行い、各電圧と対応するピーク位置との関係から、電圧が無限大となる時に相当するピーク位置を導出してＳＥ源の位置を検出する工程であることを特徴とする請求項１に記載の電子線装置の製造方法。
15. ＳＥ除去工程を、検出されたＳＥ源の位置を局所的に加熱することで行うことを特徴とする請求項１４に記載の電子線装置の製造方法。
16. 前記局所的な加熱を、レーザー照射で行うことを特徴とする請求項１５に記載の電子線装置の製造方法。
17. 請求項１〜１６のいずれか１項に記載の電子線装置の製造方法で製造されたことを特徴とする電子線装置。

Images