JP3057081B2

JP3057081B2 - 気密容器の製造方法および該気密容器を用いる画像形成装置の製造方法

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Publication number: JP3057081B2
Application number: JP11103955A
Authority: JP
Inventors: 秀彦藤村; 亨有賀; 全昭小倉
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-05-18
Filing date: 1999-04-12
Publication date: 2000-06-26
Anticipated expiration: 2019-04-12
Also published as: EP0959486A3; EP0959486A2; DE69928167T2; US6860779B2; US20020042240A1; EP0959486B1; DE69928167D1; KR100330473B1; JP2000040469A; KR19990088327A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、気密容器の製造方
法に関する。特に、画像形成装置に用いる気密容器の製
造方法において、排気管を封止する際に発生するガスを
排気する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子放出素子としては大別し
て熱電子放出素子と冷陰極電子放出素子を用いた２種類
のものが知られている。冷陰極電子放出素子には電界放
出型(以下、ＦＥ型と呼ぶ)、金属/絶縁層/金属型(以
下、ＭＩＭ型と呼ぶ)や表面伝導型電子放出素子等があ
る。

【０００３】ＦＥ型の例としてはＷ.Ｐ.Ｄｙｋｅ＆Ｗ.
Ｗ.Ｄｏｌａｎ,“Ｆｉｅｌｄｅｍｉｓｓｉｏｎ”,Ａｄ
ｖａｎｃｅｉｎＥｌｅｃｔｏｒｏｎＰｈｙｓｉｃｓ,
８,８９(１９５６)あるいはＣ.Ａ.Ｓｐｉｎｄｔ,“ＰＨ
ＹＳＩＣＡＬＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｉｎ-ｆ
ｉｌｍｆｉｅｌｄｅｍｉｓｓｉｏｎｃａｔｈｏｄｅ
ｓｗｉｔｈｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍｃｏｎｅｓ”,Ｊ.
Ａｐｐｌ.Ｐｈｙｓ.,４７,５２４８(１９７６)等に開示
されたものが知られている。

【０００４】ＭＩＭ型の例としては、Ｃ.Ａ.Ｍｅａｄ,
“ＯｐｅｒａｔｉｏｎｏｆＴｕｎｎｅｌ-Ｅｍｉｓｓ
ｉｏｎＤｅｖｉｃｅｓ”Ｊ.Ａｐｐｌｙ.Ｐｈｙｓ.,３
２.６４６(１９６１)等に開示されたものが知られてい
る。

【０００５】表面伝導型電子放出素子型の例としては、
Ｍ.Ｉ.Ｅｌｉｎｓｏｎ,ＲｅｃｉｏＥｎｇ.Ｅｌｅｃｔｒ
ｏｎＰｈｙｓ.,１０.１２９０.(１９６５)等に開示さ
れたものがある。

【０００６】表面伝導型電子放出素子は、基板上に形成
された小面積の薄膜に、膜面に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
の表面伝導型電子放出素子としては、前記エリンソン等
によるＳnＯ₂薄膜を用いたもの、Ａｕ薄膜によるもの
[Ｇ.Ｄｉｔｔｍｅｒ:“ＴｈｉｎＳｏｌｉｄＦｉｌｍ
ｓ”,９,３１７(１９７２)],Ｉn₂Ｏ₃/ＳnＯ₂薄膜による
もの[Ｍ.ＨａｒｔｗｅｌｌａｎｄＣ.Ｇ.Ｆｏｎｓｔａ
ｄ:“ＩＥＥＥＴｒａｎｓ.ＥＤＣｏｎｆ.”５１９・
(１９７５)]、カーボン薄膜によるもの[荒木久他:真
空、第２巻、第１号、２２頁(１９８３)]等が報告され
ている。

【０００７】これら冷陰極電子放出素子から発生した電
子ビームにより蛍光体を発光させるフラットパネルの表
示装置の開発が行われている。

【０００８】前記表示装置は、冷陰極電子放出素子を安
定に長時間動作させるために、超高真空を必要とする。
表示装置は、複数の電子放出素子を有する基板とこれに
対向する位置に蛍光体を有する基板を枠を挟んで後述す
る方法で封着した気密容器から構成される。

【０００９】従来は、前述したような、内部が高い真空
度に維持された気密容器を作成するためには、まず、容
器に接続された排気管を介して真空排気装置によって、
容器内を排気する。その後、容器を３００〜３５０℃の
高温に数時間以上保持するベーキング工程により、容器
内の脱ガス処理を十分に行う。そしてさらに、前記容器
を室温迄降温した後、容器内に配置されたＢaを主成分
とする蒸発型ゲッタを高周波あるいは通電加熱すること
により、Ｂa材を蒸発させゲッタ膜を形成(以下、ゲッタ
フラッシュと呼ぶ)する。その後、真空排気装置につな
がれていた排気管の一部を加熱溶融することにより封止
し、気密容器と排気装置とを分離する。気密容器内の真
空は、ゲッタ膜により維持される。

【００１０】例えば、容器内を超高真空に維持するため
の製造方法が、特開平７-３０２５４５号公報に開示さ
れている。この製造方法は、真空排気した後に前記表示
装置内をベーキングしながら、前記表示装置内にガスを
導入しホールドする工程と、続いて前記表示装置内を真
空排気する工程とを数回繰り返して行うことにより、内
部に吸着されたガスを放出し、表示装置内を超高真空に
維持しようとしたものである。

【００１１】また、特開平７-２９６７３１号公報に
は、容器をベーキングすることで、容器内部の脱ガスを
行い、その後、排気管内に配置したゲッターを活性化
し、続いて、排気管を封止し気密容器を形成するステッ
プを開示している。なお、ゲッターは、蒸発型のゲッタ
ーあるいは非蒸発型ゲッターのどちらでも用いることが
できるとしている。

【００１２】さらには、特開平７-２９６７３１号公報
には、別の封止方法が開示されている。上記公報では、
容器をベーキングする際に、容器を加熱する温度よりも
高い温度で排気管を加熱した後、排気管を封止し気密容
器を得ている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来、
上記のような蒸発型ゲッタによる真空を維持させるため
の真空プロセスには以下の諸問題が発生する。

【００１４】気密容器内の圧力Ｐは、容器表面からの放
出ガス量Ｑと実効排気速度Ｓにより「Ｐ＝Ｑ/Ｓ」で表わ
される。気密容器の形とゲッタの位置およびゲッタの排
気速度で実効排気速度は決定される。つまり、気密容器
の形とゲッタの位置およびゲッタの排気速度が決まって
いる場合には、気密容器内の真空をできるだけ低減する
ためには、気密容器内の放出ガス量Ｑを減少させる必要
がある。そのために、封止工程の前に十分にベーキング
処理等の脱ガス処理を行っている。しかし、封止工程に
よりまた新たにガスが放出される。

【００１５】放出されるガス量は、５×１０^-7〜１０^-5
Pa・m³程度であり、放出ガスの主成分は水である。封止
時に発生するガスは、排気管を封止する際に排気管を構
成するガラスに内在する水等の物質がガラスの軟化点以
上に加熱したために放出されたものと推察される。封止
によって放出されるガスの多くは気密容器内に取り込ま
れてしまい、ベーキング工程によって清浄された気密容
器内が再度汚染されてしまう。

【００１６】上記特開平７-２９６７３１号公報では、
封止時に排気管から発生するガスを排気管内に配置した
ゲッターによって除去しようとするものである。しかし
ながら、このような構造にすると、排気管内部のゲッタ
ーにより、容器内の排気に非常に時間がかかったり、排
気管自体を大きくしなければならない。また、排気管の
径を大きくすると、封止がうまくできず、気密容器とし
ての性能が維持できなくなる場合があった。

【００１７】電界放出型電子放出素子や表面伝導型電子
放出素子を利用した平板型画像表示装置では、電子源の
電子放出特性を安定に動作させるためには、水、酸素、
ＣＯ等の不純物をできるだけ低減する必要がある。その
ため、封止工程で発生した不純物によって、電子源の電
子放出特性が安定に動作せず、寿命が低下してしまう場
合があった。

【００１８】本発明は上記に鑑みなされたものであっ
て、本発明の第１の目的は、上記のような問題のない、
長時間安定に動作する電子放出素子を具備する、長寿命
な画像形成装置の製造方法を提供することにある。また
第２の目的は、容器内部を排気する排気管を封止する際
に放出されるガスを除去する気密容器の製造方法を提供
することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記の課題・目的は、以
下に示す本発明によって解決・達成される。すなわち本
発明は、容器内に配置されたゲッターが活性化された状
態で、容器を加熱しながら、容器内を排気するための排
気管を加熱溶融させて封止する工程により気密容器を形
成することを特徴とするものである。

【００２０】なお、本発明における容器とは、容器の内
部と外部が排気管を介して連通している状態のものを意
味する。一方、本発明における気密容器とは、容器に接
続された排気管が封止されることにより、容器の内部と
外部が遮断された状態のものを意味する。

【００２１】このようにすることで、容器を封止する際
に、排気管を構成する材料が軟化点を越えるために発生
する水、酸素などのガスが、容器内壁に吸着するのを抑
制することができる。また、同時に、予め活性化された
ゲッターにより、排気管から発生する上記ガスを除去で
きる。このため容器内が排気管から発生するガスにより
汚染されることを抑制でき、そして速やかに高真空に達
し、高真空が維持される。

【００２２】本発明では、排気管を封止する工程の前に
活性化するゲッターは蒸発型ゲッターであっても、非蒸
発型ゲッターであってもよい。上記ゲッターが活性化さ
れた状態とは、例えばＢaを用いた蒸発型ゲッターの場
合には、ゲッターフラッシュをして、容器内部にＢaの
膜(ゲッター膜)を蒸着させた状態を指す。上記したよう
に、本発明は、封止時に容器を加熱することを必要とす
る。このため、本発明では、封止前に活性化するゲッタ
ーとしては、蒸発型ゲッターよりも耐熱性に優れた、非
蒸発型ゲッターを用いることが好ましい。

【００２３】また、排気管は、上記封止工程を経た後に
も、気密容器を構成する部材として若干残ってしまう。
このため、封止時に発生するガスが、気密容器側に残る
排気管の内壁にも付着しないように、上記封止工程を、
少なくとも、排気管の封止部から容器側接続部にかけて
加熱しつつ行うことが好ましい。また、上記封止工程
は、排気管を排気装置に接続し、容器内部を排気しつ
つ、行うことが好ましい。これは、排気管が溶融して潰
れていく過程で発生するガスをできるだけ排気装置によ
り排気するためである。

【００２４】本発明は、さらに、排気管を封止する前
に、予め、容器を加熱しながら、排気管を排気装置に接
続して、容器内部を排気する加熱脱ガスステップを行う
ことが好ましい。さらには、上記加熱脱ガスステップ
は、ゲッターを活性化する前に行っておく事が好まし
い。

【００２５】また、上記加熱脱ガスステップは、ゲッタ
ーを活性化している間にも連続して行っていることが好
ましい。この理由の一つとしては、ゲッターを活性化す
る際に、ゲッターから発生するガスが、容器内壁に吸着
せずに、排気装置によりスムーズに容器外部へ排気する
ためである。また別の理由としては、ゲッターに非蒸発
型ゲッターを用いる場合、材料にもよるが、ゲッターの
十分な活性化に要する温度は５００℃程度あるいはそれ
以上の温度が必要なため、容器との温度差を少なくし、
容器を構成するガラスの溶融や熱変形を抑制するためで
もある。

【００２６】さらには、上記加熱脱ガスステップにおけ
る加熱温度と、上記封止するステップにおいて容器を加
熱する温度とが、略一定であることが好ましい。これ
は、製造プロセスにおいて、加熱する温度を上げ下げし
ないため、生産効率が向上し、低コスト化につながるた
めである。また、上記封止するステップにおける加熱温
度が１００℃以上であることが好ましい。

【００２７】また、上記ゲッターとして非蒸発型ゲッタ
ーを用いた場合には、上記封止工程の後に、再度、非蒸
発型ゲッターの活性化工程を行ってもよい。このように
することで、封止工程により汚染された非蒸発型ゲッタ
ー表面を、再度活性な表面にすることができ、封止後に
よりよい真空状態を長く維持できる。

【００２８】また、本発明では、封止前に活性化するゲ
ッターとして非蒸発型ゲッターを用いる場合には、蒸発
型ゲッターを併用することが好ましい。この場合、蒸発
型ゲッターを活性化(ゲッターフラッシュ)するタイミン
グによっては、形成されるゲッター膜のゲッター特性が
失われる場合がある。そのため、蒸発型ゲッターの活性
化(ゲッターフラッシュ)は、封止後、気密容器の温度が
十分に冷却された状態で行うのが好ましい。

【００２９】さらには、非蒸発型ゲッターを活性化する
前に、蒸発型ゲッターを加熱することで脱ガスしておく
ことが好ましい。また、この蒸発型ゲッターの脱ガス工
程は封止するステップの前に行われることが好ましい。
このようにすることで、封止後の蒸発型ゲッターを活性
化(ゲッターフラッシュ)するときに、放出されるガスを
抑制することができ、長期間に渡り、高い真空度が維持
できる。

【００３０】以上の製造方法を、気密容器内部に電子放
出素子および該電子放出素子から放出された電子により
画像を形成する画像形成部材とを有した画像形成装置の
製造方法に適用することにより、気密容器内に残留する
ガスでの電子放出素子の特性劣化が少ない、長寿命な画
像形成装置が得られる。

【００３１】なお、上記電子放出素子としては、高い真
空を必要とする電界放出型電子放出素子、ＭＩＭ型電子
放出素子などの冷極電子放出素子が好ましく用いられ
る。また本発明は、特に、酸素、水による電子放出特性
劣化が顕著な炭素膜を有する電子放出素子を用いた画像
形成装置に有効であり、炭素膜を有する表面伝導型電子
放出素子を用いた画像形成装置にさらに有効である。ま
た、本発明はこれらの素子以外にも、真空を必要とする
素子を用いた気密容器および画像形成装置に好ましく適
用することがきる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図面に基づ
いて実施例により具体的に説明する。

【００３３】[実施例１]本実施例では、図２に示す構成
の画像形成装置を作成した。本実施例では、冷陰極電子
放出素子である表面伝導型電子放出素子を電子放出素子
として、複数個リアプレートに形成した。フェイスプレ
ートには、蛍光体を設置し、有効表示エリアを対角１５
インチとする縦と横の非が３:４のカラー画像形成装置
を作成した。

【００３４】まず、本実施例の画像表示装置を図２に基
づいて説明する。次にその製造方法を図１を参照しなが
ら説明する。図２は、本実施例に用いた画像表示装置の
概要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ある。図中、２５はリアプレート、
２６は支持枠、２７はフェイスプレートであり、２５〜
２７により表示パネルの内部を真空に維持するための容
器を形成している。容器を組み立てるにあたっては、各
部材の接合に十分な強度と気密性を保持させるため封着
する必要がある。

【００３５】図中１１,１２は容器内を真空に排気する
ときに容器と真空排気装置とを接続するための排気管で
ある。また、これらの排気管は後述する活性化工程を容
器を組み立てた後に行う場合には活性化ガスのガス導入
管としても利用される。本実施例では、本例の有効性を
パネル内の圧力で評価するため、排気管１１の先端にミ
ニチュアゲージ(全圧計、不図示)を取り付けてある。

【００３６】図中１は、排気管を封止した後の気密容器
内の真空を維持するための非蒸発型ゲッタである。図中
２,３は非蒸発型ゲッタに通電するための電流導入端子
である。本実施例では、Ｔiを主成分とし、Ｚr、Ｖおよ
びＦeからなる非蒸発型ゲッタを用いたが、Ｚrを主成分
とする非蒸発型ゲッタを用いても構わない。

【００３７】本実施例で使用した非蒸発型ゲッタのＨ₂
Ｏ吸着特性を図４に示す。縦軸は排気速度、横軸は吸着
量である。測定はスループット法にて行った。図には非
蒸発型ゲッタの、室温、１５０℃、および３００℃の各
温度での特性が示されている。これによると、非蒸発型
ゲッタは、高温になるほど吸着速度および吸着量とも増
加しているのがわかる。つまり、本実施例で採用した非
蒸発型ゲッタは、高温での排気特性が良好であることが
確認された。

【００３８】リアプレート２５上には、表面伝導型放出
素子２２が、Ｎ×Ｍ個(Ｎ,Ｍは２以上の正の整数で、目
的とする表示画素数に応じ適宜設定される)形成され、
マルチ電子ビーム源を構成している。前記Ｎ×Ｍ個の表
面伝導型放出素子では、Ｍ本の行方向配線２３(下配線
とも呼ぶ)と、Ｎ本の列方向配線２４(上配線とも呼ぶ)
により単純マトリクス配線されている。

【００３９】図３は表面伝導型電子放出素子の構成を示
す模式図概略図であり、(ａ)は平面図、(ｂ)は断面図で
ある。図３において３１は基板、３２.３３は電極、３
４は導電性膜、３５は電子放出部である。また、フェイ
スプレーと２７の下面には、蛍光体２８が形成されてい
る。本実施例ではカラー表示装置であるため、蛍光膜２
８の部分にはＣＲＴの分野で用いられているＲ(赤)、Ｇ
(緑)、Ｂ(青)の３原色の蛍光体が塗り分けられている。

【００４０】また、蛍光膜２８のリアプレート側の面に
は、ＣＲＴの分野では公知のメタルバック２９を設けて
ある。メタルバック２９を設けた目的は、蛍光膜２８が
発する光の一部を、鏡面反射させて光効率を向上させる
こと、負イオンの衝突から蛍光膜２８を保護すること、
電子ビーム加速電圧を印可するための電極として用いる
こと、蛍光膜２８を励起した電子の導電路とし作用させ
ること等である。

【００４１】メタルバック２９は蛍光膜２８をフェイス
プレート基板２７上に形成した後、蛍光膜２８を平滑化
処理し、その上にＡｌを真空蒸着する方法により形成し
た。なお、蛍光膜２８には低加速電圧用の蛍光膜を用い
た場合には、メタルバック２９は用いない。また、本実
施例では用いなかったが、フェイスプレート基板２７と
蛍光膜２８の間に、例えばＩＴＯ等の透明導電膜を設け
てもよい。

【００４２】また、Ｄｘｌ〜ＤｘｍおよびＤｙｌ〜Ｄｙ
ｎならびにＨｖは、当該表示パネルである気密容器と不
図示の電気回路とを電気的に接続するために設けられた
電気接続用端子である。Ｄｘｌ〜Ｄｘｍはマルチ電子ビ
ーム源の行方向配線２３と、Ｄｙｌ〜Ｄｙｎはマルチ電
子ビーム源の列方向配線２４と、Ｈｖはフェイスプレー
トのメタルバック２９と、それぞれ電気的に接続されて
いる。

【００４３】以上は、本実施例で作成した画像表示装置
を構成する気密容器の構造の説明である。次に図１,２
を用いて本実施例の画像表示装置用気密容器の製造方法
について説明する。

【００４４】(リアプレートの作成) (Ｒ-１) 青板ガラスを洗浄し、シリコン酸化膜をスパ
ッタ法で形成したリアプレート上に下配線２３をスクリ
ーン印刷で形成した。次に、下配線２３と上配線２４間
に層間絶縁膜を形成する。さらに、上配線２４を形成し
た。次に、下配線２３と上配線２４とに接続された素子
電極３２,３３を形成した。

【００４５】(Ｒ-２) 次いで、ＰdＯからなる導電性薄
膜３４をスパッタ法で形成した後、パターニングし、所
望の形態とした。 (Ｒ-３) 支持枠２６を固定するためのフリットガラス
を印刷によって所望の位置に形成した。以上の工程によ
り、単純マトリクス配線したフォーミング工程を施す前
の表面伝導型放出素子、支持枠用の接着材等が形成され
たリアプレートを形成した。

【００４６】(フェイスプレートの作成) (Ｆ-１) 青板ガラス基板に蛍光体２８、黒色導電体を
印刷法により形成した。蛍光膜の内面側表面の平滑性処
理を行い、その後Ａｌを真空蒸着法等を用いて堆積させ
メタルバックを形成した。 (Ｆ-２) 支持枠２６を固定するためのフリットガラス
を印刷法により所望の位置に形成した。以上の工程によ
り、３原色の蛍光体がストライプ状に配設された蛍光
体、および支持枠用の接着材等をフェイスプレートに形
成した。

【００４７】(リアプレートおよびフェイスプレート封
着による容器作成) (ＦＲ-１) リアプレートをＸ,Ｙ,θの調整ステージ上
のホットプレートに保持し、フェースプレートの位置合
わせを行いながら封着温度までリアプレートおよびフェ
ースプレートを昇温させる。封着温度はフリットガラス
によって決定されるが本実施例では、封着温度は４１０
℃であった。

【００４８】封着温度まで昇温させた段階で、Ｘ,Ｙ,θ
の調製ステージにより、リアプレートとフェイスプレー
トの位置合わせを行いながら支持枠を接触させ、加圧さ
せながら１０分間保持した後、毎分３℃で温度を下げて
いき、封着温度から１００℃下げたところ位置合わせを
中止して、ステージをフリーにし室温まで下げた。

【００４９】(電子放出素子の作成) (Ｓ-１) 前述したように作成された容器のフェイスプ
レート２７上にある排気管１２を真空排気装置に接続
し、容器内を真空に排気する。このとき、排気管１１に
全圧計(不図示)を取り付けておく。

【００５０】(Ｓ-２) 容器内の圧力が０.１Pa以下にな
ったら、容器外端子Ｄｏｘ１〜ＤｏｘｍとＤｏｙｌ〜Ｄ
ｏｙｎを通じ各素子電極間に電圧を印加し、導電性薄膜
３４にフォーミング工程を行った。 (Ｓ-３) 続いて、容器内の圧力が１×１０^-3Pa以下に
なったら、活性化ガスとしてアセトンを排気管１２を通
して容器内に１Pa導入し、容器外端子Ｄｏｘｌ〜Ｄｏｘ
ｍとＤｏｙｌ〜Ｄｏｙｎを通じ各素子電極間に電圧を印
可し素子の活性化処理を行った。

【００５１】(容器内の脱ガス工程および気密封止工程)
続いて行う容器内の脱ガス工程のプロセスを、図１を用
いて説明する。 (Ｄ-１) まず、上記活性化ガスを十分に排気した後、
容器のベーキング脱ガス処理を行う。ベーキング温度は
３００℃とした。昇温速度は毎分２℃とした。

【００５２】(Ｄ-２) 容器の温度が３００℃になった
後、容器の温度を３００℃に保持した状態で非蒸発型ゲ
ッタの通電用導入端子２および３に電流を流し、非蒸発
型ゲッタの活性化を行う。非蒸発型ゲッタの活性化温度
は非蒸発型ゲッタによって決定されるが本実施例では、
６００℃、１５分間の通電加熱処理を行った。

【００５３】(Ｄ-３) 容器の温度が３００℃に１０時
間保持された段階で、容器を３００℃に加熱保持した状
態で排気管１１,１２の一部を加熱溶融して封止を行っ
た。この工程により、容器の内部と外部を遮断し、気密
容器を形成した。 (Ｄ-４) 封止終了後、気密容器を毎分２℃で降温し、
室温まで冷却する。以上のように作成した容器内の圧力
を脱ガス工程以降測定した。その結果を図５に示す。ま
た、比較例として、容器内の脱ガス工程を以下の手順で
行った場合の容器内の圧力の測定結果を図７に示す。

【００５４】[比較例１] (容器内の脱ガス工程)本比較例で行った容器内の脱ガス
工程のプロセスを図６を用いて以下に説明する。なお、
本比較例で用いたその他のプロセスは実施例１と同じで
ある。

【００５５】(Ｄ-１) 容器のベーキング脱ガス処理行
う。ベーキング温度は３００℃とした。昇温速度は毎分
２℃とした。 (Ｄ-２) 容器の温度が３００℃に１０時間保持された
段階で、この加熱状態のまま排気管１１の一部を加熱溶
融して、封止を行った。この工程により、気密容器を得
た。

【００５６】(Ｄ-３) 封止終了後、気密容器を毎分２
℃で降温し、室温まで冷却する。 (Ｄ-４) 気密容器を室温まで冷却させた後、非蒸発型
ゲッタの通電用導入端子２および３に電流を流し、非蒸
発型ゲッタの脱ガス処理および活性化を行った。非蒸発
型ゲッタの活性化温度は非蒸発型ゲッタによって決定さ
れるが本比較例では、６００℃、１５分間通電の加熱処
理を行った。

【００５７】図５および図７より、実施例１で作成され
た気密容器の方が比較例１のプロセスで形成したものよ
り封止後圧力が安定したときの圧力が低いことがわか
る。さらに、気密容器内の全圧を測定する代わりに、４
重極質量分析計にて、分圧の測定を行った。その結果、
封止工程終了後24時間経過後の水および酸素の分圧は下
記の表１に示すようになった。

【００５８】

【表１】表１より、冷陰極電子放出素子の電子放出特性を劣化さ
せるガスである水、酸素等に対しても本実施例の製造方
法の方が、１桁も低い分圧が得られるという効果を確認
することができた。

【００５９】[実施例２]本実施例も、表面伝導型電子放
出素子を用いた画像表示装置の例である(画像表示装置
に関しては図２,３および４を参照)。図８を用いて本実
施例の画像表示装置の製造方法について説明する。

【００６０】(リアプレートの作成) (Ｒ-１) 青板ガラスを洗浄し、シリコン酸化膜をスパ
ッタ法で形成したリアプレート２５上に下配線２３をス
クリーン印刷で形成した。次に、下配線２３と上配線２
４間に層間絶縁膜を形成する。さらに、上配線２４を形
成した。次に、下配線２３と上配線２４とに接続された
素子電極３２,３３を形成した。

【００６１】(Ｒ-２) 次いで、ＰdＯからなる導電性薄
膜３４をスパッタ法で形成した後、パターニングし、所
望の形態とした。 (Ｒ-３) 支持枠２６を固定するためのフリットガラス
を印刷によって所望の位置に形成した。以上の工程によ
り、単純マトリクス配線したフォーミング工程前の表面
伝導型放出素子、支持枠用の接着材等が形成されたリア
プレートを形成した。

【００６２】(フェイスプレートの作成) (Ｆ-１) 青板ガラス基板に蛍光体２８、黒色導電体を
印刷法により形成した。蛍光膜の内面側表面の平滑性処
理を行い、その後Ａｌを真空蒸着法等を用いて堆積させ
メタルバックを形成した。

【００６３】(Ｆ-２) 支持枠２６を固定するためのフ
リットガラスを印刷法により所望の位置に形成した。以
上の工程により、３原色の蛍光体がストライプ状に配設
された蛍光体、および支持枠用の接着材等をフェイスプ
レートに形成した。

【００６４】(リアプレートおよびフェイスプレート封
着による容器作成) (ＦＲ-１) リアプレート２５をＸ,Ｙ,θの調整ステー
ジ上のホットプレートに保持し、フェースプレート２７
の位置合わせを行いながら封着温度までリアプレートお
よびフェースプレートを昇温させる。封着温度はフリッ
トガラスによって決定されるが本実施例では、封着温度
は４１０℃であった。封着温度まで昇温させた段階で、
Ｘ,Ｙ,θの調整ステージにより、リアプレートとフェイ
スプレートの位置合わせを行いながら支持枠を接触さ
せ、加圧させながら１０分間保持した後、毎分３℃で温
度を下げ、封着温度から１００℃下げたところで位置合
わせを中止して、ステージをフリーにし、室温まで下げ
た。

【００６５】(電子放出素子の作成) (Ｓ-１) 前述したように作成された容器のフェイスプ
レート上にある排気管１１,１２を真空排気装置に接続
し、容器内を真空に排気する。 (Ｓ-２) 容器内の圧力が０.１Pa以下になったら、容器
外端子Ｄｏｘ１〜ＤｏｘｍとＤｏｙｌ〜Ｄｏｙｎを通じ
電子放出素子に電圧を印可し、導電性薄膜３４にフォー
ミング工程を施した。

【００６６】(Ｓ-３) に続いて、容器内の圧力が１×
１０^-3Pa以下になったら、活性化ガスとしてアセトンを
排気管１１を通して容器内に１Pa導入し、容器外端子Ｄ
ｏｘｌ〜ＤｏｘｍとＤｏｙｌ〜Ｄｏｙｎを通じ電子放出
素子に電圧を印可し素子の活性化処理を行なった。

【００６７】(容器内の脱ガス工程および気密封止工程)
容器内の脱ガス工程のプロセスを、図８を用いて説明す
る。 (Ｄ-１) 素子の活性化ガスを十分に排気した後、非蒸
発型ゲッタの通電用導入端子２および３に電流を流し、
非蒸発型ゲッタの脱ガス処理および該ゲッタの活性化を
行う。非蒸発型ゲッタの活性化温度は非蒸発型ゲッタに
よって決定されるが本実施例では、６００℃、１５分間
の通電加熱処理を行った。

【００６８】(Ｄ-２) 次に、容器のベーキング脱ガス
処理を行う。ベーキング温度は３００℃とした。昇温速
度は毎分２℃とした。 (Ｄ-３)気密容器の温度が３００℃に１０時間保持され
た段階で、この加熱状態のまま、排気管１１および１２
の一部を加熱溶融して、封止を行った。この工程によ
り、気密容器を形成した。 (Ｄ-４) 封止終了後、気密容器を毎分２℃で降温し、
室温まで冷却する。

【００６９】以上のように作成した気密容器内の電子放
出特性の経時変化を測定した。その結果を図９に示す。
なお、電子放出素子間には電圧１５Vのパルス波形を印
可し、フェースプレートには、Ｖａ=５kV高圧を印可し
た。そのときに、フェースプレートに流れる電流をＩｅ
とする。但し、電圧印可直後の電流値で規格化した値を
プロットしている。

【００７０】[比較例２] (容器内の脱ガス工程)容器内の脱ガス工程のプロセスを
示すフロー説明図(図６)により説明する。脱ガス工程以
外の工程は、実施例２と同様にして気密容器を得た。

【００７１】(Ｄ-１) 容器のベーキング脱ガス処理を
行う。ベーキング温度は３００℃とした。昇温速度は毎
分２℃とした。 (Ｄ-２) 容器の温度が３００℃に１０時間保持された
段階で、この加熱状態のまま排気管１１および１２の一
部を加熱溶融して、封止を行った。 (Ｄ-３) 封止終了後、気密容器を毎分２℃で降温し、
室温まで冷却する。

【００７２】(Ｄ-４) 気密容器を室温まで、冷却させ
た後、非蒸発型ゲッタの通電用導入端子２および３に電
流を流し、非蒸発型ゲッタの脱ガス処理および活性化を
行う。非蒸発型ゲッタの活性化温度は非蒸発型ゲッタに
よって決定されるが本比較例では、６００℃、１５分間
通電の加熱処理を行った。

【００７３】以上のように作成した気密容器内の電子放
出特性の経時変化を測定した。その結果を図９に示す。
図９より、蛍光体の輝度を決定するＩｅが、本実施例で
作成された気密容器を用いた画像表示装置の電子源の電
子放出特性は、比較例２に比べ安定であり、劣化の非常
に少ないものであることがわかる。

【００７４】[実施例３]本実施例では図１０に示す構成
の気密容器を用いた画像形成装置を作成した。本実施例
では、冷陰極電子放出素子である電界放出素子を電子放
出素子として、複数個リアプレートに形成し、さらに軽
量化を図るために大気圧支持部材としてスペーサ１１６
を設置した。フェースプレート１１２には、蛍光体を設
置し、有効表示エリアを対角１０インチとする縦と横の
非が３:４のカラー画像形成装置を作成した。

【００７５】まず、本実施例の画像表示装置を構成する
気密容器の構造を図１１を用いて説明し、次にその製造
方法を図１２を参照しながら説明する。図１０におい
て、１１１はリアプレート、１１２はフェースプレー
ト、１１３は冷陰極、１１４はゲート電極、１１５はゲ
ート/陰極間の絶縁層である。図１１においては、１２
１はフェースプレート、１２３は支持枠、１２５はリア
プレート、１２７はスペーサである。なお、フェースプ
レート１２１、リアプレート１２５間の間隔は１.５mm
である。１２６は非蒸発型ゲッタである。

【００７６】次に、図１２を用いて実施例の気密容器の
製造方法について説明する。 (リアプレートの作成) (Ｒ-１) 青板ガラスを洗浄し、公知の方法によって、
図１０に示す陰極(エミッタ)、ゲート電極、配線等を作
成した。なお、陰極材料はＭｏとした。 (Ｒ-２) 支持枠を固定するためのフリットガラスを印
刷によって所望の位置に形成した。以上の工程により、
単純マトリクス配線した電界放出型放出素子、支持枠用
の接着材等が形成されたリアプレートを作成した。

【００７７】(フェースプレートの作成) (Ｆ-１) 青板ガラス基板に蛍光体、黒色導電体を印刷
法により形成した。蛍光膜の内面側表面の平滑処理を行
い、その後Ａｌを真空蒸着法等を用いて堆積させメタル
バックを形成した。

【００７８】(Ｆ-２) 支持枠を固定するためのフリッ
トガラスを印刷法により所望の位置に形成した。以上の
工程により、３原色の蛍光体がストライプ状に配設され
た蛍光体、および支持枠用の接着材等をフェースプレー
トに形成した。

【００７９】(リアプレートおよびフェイスプレート封
着による容器作成) (ＦＲ-１) リアプレートをＸ,Ｙ,θの調整ステージ上
のホットプレート上に保持し、フェースプレートの位置
合わせを行いながら封着温度までリアプレートおよびフ
ェースプレートを昇温させる。封着温度はフリットガラ
スによって決定されるが本実施例では、封着温度は４６
０℃であった。封着温度まで昇温させた段階で、Ｘ,Ｙ,
θの調整ステージにより、リアプレートとフェイスプレ
ートの位置合わせを行いながら支持枠を接触させ、加圧
させながら１０分間保持した後、毎分３℃で温度を下げ
ていき、封着温度から１００℃下げたところ位置合わせ
を中止して、ステージをフリーにし室温まで下げた。

【００８０】(真空プロセス) (Ｓ-１) 前述したように作成された容器のフェースプ
レート上にある排気管１２９に全圧計を設置し、且つ排
気管１２８を真空排気装置に接続し、容器内を真空に排
気する。

【００８１】(容器内の脱ガス工程および気密封止工程)
気密容器内の脱ガス工程のプロセスを示すフロー説明図
(図１２)により説明する。

【００８２】(Ｄ-１) 容器内の圧力が１×１０^-4以下
になったら、非蒸発型ゲッタ１２６に電流を流し、非蒸
発型ゲッタの脱ガス処理および脱ゲッタの活性化を行
う。非蒸発型ゲッタの活性化温度は非蒸発型ゲッタによ
って決定されるが本実施例では、７５０℃、５分間の通
電加熱処理を行った。 (Ｄ-２) 次に、容器のベーキング脱ガス処理を行う。
ベーキング温度は３５０℃とした。昇温速度は毎分２℃
とした。

【００８３】(Ｄ-３) 気密容器の温度が３５０℃に１
０時間保持された段階で、この加熱状態のまま、排気管
の一部を加熱溶融して、封止を行った。この工程によ
り、気密容器を得た。 (Ｄ-４) 封止終了後、気密容器を毎分２℃で降温し、
室温まで冷却する。 (Ｄ-５) その後、パネルが室温に冷却された後、非蒸
発型ゲッタに通電処理を行って、再活性化処理を行っ
た。活性化処理は、６００℃、１５分間であった。以上
のように作成した気密容器内の圧力を封止工程以降測定
した。その結果を図１３に示す。また、比較例として、
容器内の脱ガス工程を以下の手順で行った場合の気密容
器内の圧力の測定結果を図１３に示す。

【００８４】[比較例３] (容器内の脱ガス工程および気密封止工程)容器内の脱ガ
ス工程のプロセスを示すフロー説明図(図６)により説明
する。その他の工程については、実施例３と同様にして
気密容器を形成した。

【００８５】(Ｄ-１) 容器のベーキング脱ガス処理を
行う。ベーキング温度は３５０℃とした。昇温速度は毎
分２℃とした。 (Ｄ-２) 容器の温度が３００℃に１０時間保持された
段階で、この加熱状態のまま、排気管１２８の一部を加
熱溶融して、封止を行った。この工程により、気密容器
を形成した。

【００８６】(Ｄ-３) 封止終了後、気密容器を毎分２
℃で降温し、室温まで冷却する。 (Ｄ-４) 気密容器を室温まで冷却させた後、非蒸発型
ゲッタ１２６に電流を流し、非蒸発型ゲッタの活性化を
行う。非蒸発型ゲッタの活性化温度は、７５０℃、５分
間通電の加熱処理で行った。

【００８７】図１３より、本実施例の気密容器の真空度
が初期状態から低真空で、しかも長時間安定して低真空
状態を維持していることがわかる。比較例では、当初か
ら圧力が高い状態であり、ある時間から圧力が急激に上
昇してしまう。初期から圧力が高いのは、封止後に非蒸
発型ゲッターを活性化したため、これは、比較例での気
密容器内の放出がスレートが本実施例に比べて大きいの
で、非蒸発型ゲッタの寿命が尽き吸着能力が著しく低下
したためと考えられる。

【００８８】[実施例４]本実施例では、表面伝導型電子
放出素子を用いた画像形成装置を作成(図１４)した。な
お図１４は、説明を簡略化するため、排気管１１,１２
が封止される前の容器を示している。本実施例と実施例
１との大きな違いは、容器を組み立てる前にフォーミン
グ工程と、活性化工程とを行った点にある。また、本実
施例では電子源基板が、リアプレートを兼ねている。

【００８９】以下に本実施例の画像形成装置の製造方法
を図１４、図３、図１５を用いて説明する。なお、図１
５においては、説明を簡略化するため、９個の表面伝導
型電子放出素子の作成プロセスを示している。実際に
は、本実施例では、行方向に４００個、列方向に１５０
０個の電子放出素子を基板２１上にマトリクス状に形成
してある。

【００９０】(工程Ａ)実施例１と同様に、洗浄した青板
ガラスからなる基盤２１の表面全面に、シリコン酸化膜
をスパッタ法により成膜した。 (工程Ｂ)次に、スパッタ法により厚さ５nmのＴi、厚さ
５０nmのＰtを順次堆積した。その後、素子電極３２,３
３のパターンをフォトレジストで形成し、ドライエッチ
ング処理によって素子電極３２,３３のパターン以外の
Ｐt/Ｔi堆積層を除去し、最後にフォトレジストパター
ンを除去して、素子電極３２,３３を形成(図１５(ａ)参
照)した。本実施例での素子電極間隔Ｌは２０μmとし
た。

【００９１】(工程Ｃ)次に、各素子電極３２と接続する
列方向(Ｙ方向)配線２４をスクリーン印刷法により複数
形成した(図１５(ｂ)参照)。 (工程Ｄ)次に行方向配線２３と列方向配線２４とを電気
的に絶縁するための、層間絶縁層２５をスクリーン印刷
法により複数形成した(図１５(ｃ)参照)。 (工程Ｅ)層間絶縁層２５上に、各素子電極３３と接続す
る行方向(Ｘ方向)配線２３をスクリーン印刷法により形
成した(図１５(ｄ)参照)。本実施例では、行方向配線２
３、列方向配線２４、層間絶縁層２５をスクリーン印刷
法で形成したが、その他の製造方法を用いてもよい。

【００９２】(工程Ｆ)次に、酸化パラジウムからなる導
電性膜３４を素子電極３２,３３のギャップ間にまたが
るように形成した(図１５(ｅ)参照)。本実施例では、有
機パラジウム溶液をインクジェット法により電極３２,
３３間に付与した後、加熱焼成することで膜厚が１０nm
のＰdＯ膜を形成した。

【００９３】以上の工程により基体１上に下配線２４、
層間絶縁層２５、上配線２３、素子電極３２,３３、導
電性膜３４が形成された、フォーミング前の電子源基板
を作成した。

【００９４】(工程Ｇ:フォーミング工程)以上のように
して形成したフォーミング前の電子源基板２１を、不図
示のチャンバー内に移設した。次に、チャンバー内を約
１×１０^-4Paの真空度まで排気した後、各行方向配線２
３と、各列方向配線２４と通じ、素子電極３２,３３間
に通電処理(フォーミング処理)し、各導電性膜３４の一
部に間隙を形成した。

【００９５】上記フォーミングに用いられる、電圧波形
としては、パルス波形が好ましい。これには、パルス波
高値を定電圧としてパルスを連続的に印加する手法(図
１７(ａ)参照)と、パルス波高値を増加させながら電圧
パルスを印加する手法(図１７(ｂ)参照)とがある。

【００９６】図１７におけるＴ１およびＴ２は電圧波形
のパルス幅とパルス間隔である。通常、Ｔ１は１μsec.
〜１０msecであり、Ｔ２は、１０μsec.〜数１００mse
c.の範囲で設定される。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、矩形波など所望の波形
を採用することができる。

【００９７】また、三角波の波高値は、例えば０.１Vス
テップ程度づつ、所望のレートで増加させてもよい。本
実施例のフォーミング工程では、図１７(ｂ)に示した波
形のパルスを用いた。本実施例では、パルス幅Ｔ１を１
msec、パルス間隔Ｔ２を１０msecとした。

【００９８】通常フォーミング処理の終了は、例えば、
上記のフォーミング用のパルス電圧の間に、導電性膜３
４を局所的に破壊、変形しない程度のパルス電圧を挿入
し、そのときの電流を測定して抵抗値を検知することに
より決定する。例えば０.１V程度の電圧印可により流れ
る素子電流を測定し、抵抗値を求めて、１ＭΩ以上の抵
抗を示したとき、通常フォーミングを終了させる。

【００９９】本実施例では、図１７に示した印可パルス
の波高値が約５Vになった段階で、上記した抵抗値が１
ＭΩを越えたため、フォーミングを終了させた。

【０１００】(工程Ｈ:活性化工程)次に、チャンバー内
を、１０^-6Pa台に達するまで排気した。続いて、チャン
バー内の全圧が、１×１０^-4Paとなるように、ベンゾニ
トリルを導入した。そして、各行方向配線７と、各列方
向配線６とを通じ、素子電極２,３間に、波高値１５Vの
パルス電圧を印加する処理を行った。本実施例の活性化
処理では、図１６(ａ)に示した波形のパルスを印可した
が、図１６(ｂ)に示すような波形のパルスを印可しても
よい。図１６においては、Ｔ３がパルス幅を示し、Ｔ４
がパルス間隔を示す。本実施例では、パルス幅Ｔ３を１
msec、パルス間隔Ｔ４を１０msecとした。

【０１０１】この活性化処理により、フォーミング工程
で形成した間隙内の基板上、および間隙周辺の導電性膜
４上に炭素膜を形成した。

【０１０２】以上の工程により、電子放出部５を形成し
た。(図１５(ｆ)参照)。

【０１０３】(工程Ｉ)以上のようにして作製した電子源
基板２１の５mm上方に、予め排気管１１および１２が配
置されたフェースプレート６７(ガラス基板２７の内面
に蛍光膜２８と、メタルバック２９が形成されて構成さ
れる)を支持枠２６を介して、実施例１と同様にフリッ
トガラスを用いて封着(接合)し、容器を形成した(図１
４)。

【０１０４】なお、本実施例では、封着は、Ａｒ雰囲気
中４００℃で行った。また、本実施例においては、容器
内に配置した非蒸発型ゲッター１としては、Ｚrを主成
分とするＺr-Ｖ-Ｆe合金を用いた。蛍光膜２８は、スト
ライプ形状を採用し、先にブラックストライプを形成
し、その間隙部に各色蛍光体を塗布し、蛍光膜２８を作
製した。前述の封着を行う際、各色蛍光体と電子放出素
子との十分な位置合わせを行った。

【０１０５】本実施例では、排気管を２本用いたが、排
気管の数はこれに限らず、例えば、排気スピードを上げ
るために、４本の排気管をフェースプレートの４角に配
置してもよい。

【０１０６】(工程Ｊ:容器の脱ガス工程および気密封止
工程)続いて、図１に示したプロセスに従って、容器の
脱ガスおよび気密封止を行った。 (Ｄ-１) まず、上記工程Ｉまでで形成した容器の通気
管１１,１２を不図示の排気装置に接続し、容器内のガ
スを十分に排気した。続いて、排気管１１,１２を含
め、容器全体を、毎分２℃で室温から昇温させながら、
排気を続けた。

【０１０７】(Ｄ-２) 容器全体が３００℃になった時
点で、その温度を保持し、排気を続けた。この状態で、
非蒸発型ゲッター１の通電用導入端子２および３に電流
を流し、非蒸発型ゲッターの活性化を行った。本実施例
では、活性化を６００℃で１５分間とした。

【０１０８】ベーキング温度は高いほど容器を構成する
部材からの脱ガスが促進される。このため前記フリット
の溶融や、電子放出素子への熱によるダメージなどを与
えなければ、ベーキング温度は３００℃に限られるもの
ではなく、これより高くてもよい。

【０１０９】(Ｄ-３) さらに、３００℃でのベーキン
グと排気を１０時間続けた後、その状態で、排気管１
１,１２の一部を溶融させて、封止(チップオフ)を行っ
た。この工程により、排気装置に通気管１１,１２を介
して接続されていた容器を排気装置から分離し、容器内
部と外部が空間的に遮断された気密容器を形成した。 (Ｄ-４) 封止終了後、気密容器を毎分２℃で降温し、
室温まで冷却した。

【０１１０】以上のようにして、排気管１１および１２
を封止した本実施例の気密容器は、不図示の信号発生手
段から、気密容器外端子Ｄｏｘ１ないしＤｏｘｍに、走
査信号を印可し、気密容器外端子Ｄｏｙ１ないしＤｏｙ
ｎに、変調信号を印加し、各電子放出素子から電子放出
させた。そして、同時に、高圧端子Ｈｖを通じてメタル
バック２９に５kVの高圧を印加し、放出された電子ビー
ムを加速し、蛍光膜２８に衝突させ、励起・発光させる
ことで画像を表示した。

【０１１１】本実施例では、有機ガスを必要とする活性
化工程を終えたあとに、封着工程を行っている。このた
め、実施例１のような、容器内に有機物を導入すること
による容器内壁および排気管内壁への有機物の吸着・汚
染する工程を無くすことができるため、脱ガスが容易に
なる。このようにして形成した本実施例の画像表示装置
は、テレビジョンとして十分満足できる輝度で良好な画
像を長時間にわたって安定に表示することができた。

【０１１２】[実施例５]本実施例では実施例４の気密容
器内に、非蒸発型ゲッター１に加え、さらに、蒸発型の
ゲッターであるＢaゲッターを配置した画像形成装置を
作成した。

【０１１３】本実施例の作成プロセスは、実施例４の工
程Ａ〜工程Ｉまで、同じである。但し、工程Ｉにおい
て、本実施例では、気密容器内にＢaからなるリングゲ
ッターを配置した。本実施例ではリング型の蒸発型ゲッ
ターを用いたが、ワイヤー状の蒸発型ゲッターを用いて
もよい。

【０１１４】(工程Ｊ:容器の脱ガス工程および気密封止
工程)続いて、図１８に示したプロセスに従って、容器
の脱ガスおよび気密封止を行った。 (Ｄ-１) まず、容器の排気管１１,１２を不図示の排気
装置に接続し、容器内のガスを十分に排気した。続い
て、排気管１１,１２を含め、容器全体を、毎分２℃で
室温から昇温させながら、排気を続けた。

【０１１５】(Ｄ-２) 容器全体が３００℃になった時
点で、その温度を保持し、排気を続けた。この状態で、
蒸発型ゲッターであるＢaゲッターを、ゲッターフラッ
シュ(Ｂaの蒸着)が起こらない程度に、高周波で加熱し
た。この加熱は、蒸発型ゲッターを活性化(ゲッターフ
ラッシュ)する際に放出されるガスを予め取り除いてお
く工程である。本実施例では、高周波加熱によりＢaゲ
ッターの脱ガスを行ったが、加熱ができれば、例えばレ
ーザを照射するなど、その他の加熱法を用いてもよい。

【０１１６】なお、蒸発型ゲッターの脱ガス工程を、続
く非蒸発型ゲッターの活性化工程の前に行うのは、蒸発
型ゲッターから放出されるガスを活性化した非蒸発型ゲ
ッターが除去することにより、非蒸発型ゲッターの寿命
が短くなることを防ぐためである。また本実施例におい
ても、ベーキング温度は実施例４と同様に３００℃とし
たが、前述したように、本発明のベーキング温度は３０
０℃に限ったものではない。

【０１１７】(Ｄ-３) 続いて、実施例１と同様に、気
密容器の３００℃での加熱および排気を行いながら、非
蒸発型ゲッター１の通電用導入端子２および３に電流を
流し、非蒸発型ゲッターの活性化を通電により７５０℃
で行った。 (Ｄ-４) さらに、３００℃でのベーキングと排気を１
０時間続けた後、その状態で、排気管１１,１２の一部
を溶融させて、封止(チップオフ)を行った。この工程に
より、排気装置に排気管１１,１２を介して接続されて
いた容器を排気装置から分離し、容器内部と外部が空間
的に遮断された気密容器を形成した。

【０１１８】(Ｄ-５) 封止終了後、気密容器を毎分２
℃で降温し、室温まで冷却した。 (Ｄ-６) 続いて、蒸発型ゲッターであるＢaゲッターを
高周波加熱により、活性化(ゲッターフラッシュ)した。
このように室温状態で蒸発型ゲッターを活性化(ゲッタ
ーフラッシュ)するのは、蒸着したＢa膜が、熱により凝
集などを起こしてゲッターとしての機能が失われること
を防ぐためである。

【０１１９】本実施例では、蒸発型ゲッターの活性化
(ゲッターフラッシュ)を気密容器が室温まで冷却された
状態で行ったが、Ｂa膜が凝集などを起こさなければ、
封止後のどの段階でゲッターフラッシュしてもよい。

【０１２０】以上のようにして、排気管１１および１２
を封止した本実施例の気密容器は、不図示の信号発生手
段から、気密容器外端子Ｄｏｘ１ないしＤｏｘｍには、
走査信号を印可し、気密容器外端子Ｄｏｙ１ないしＤｏ
ｙｎには、変調信号を印加して、各表面伝導型電子放出
素子から電子放出させた。そして、同時に、高圧端子Ｈ
ｖを通じてメタルバック２９に５kVの高圧を印加して、
放出された電子ビームを加速し、蛍光膜２８に衝突さ
せ、励起・発光させることで画像を表示した。

【０１２１】このようにして形成した、本実施例の画像
表示装置は、テレビジョンとして十分満足できる輝度で
良好な画像を、実施例４の画像形成装置よりも長時間に
わたって安定に表示することができた。

【０１２２】

【発明の効果】冷陰極素子は、気密容器内の真空雰囲気
によって素子の安定性が左右される。そのため、素子の
安定性を阻害するガス種である水、酸素等のガスを極力
少なくする必要がある。本発明においては、非蒸発型ゲ
ッタをベーキング時に活性化状態にすることにより、ベ
ーキング時の気密容器内の脱ガス効果を促進するととも
に、封止工程で発生する劣化ガスによる素子の劣化を防
止することができる。また、本発明は、非蒸発型ゲッタ
が活性化された状態で、しかも容器が高温状態のときに
封止を実施することにより、封止によって発生し、気密
容器内に進入する劣化ガス等を効率よく排気除去するこ
とができる。

【０１２３】高温状態に保持することにより、劣化ガス
の容器の内壁への吸着時間を大幅に短縮することがで
き、しかも非蒸発型ゲッタの吸着特性が向上するため、
より早く劣化ガスを除去することが可能となる。したが
って、本発明は、非蒸発型ゲッタを封止前に活性化し、
高温状態で封止工程を行うので、電子放出特性を長時間
安定に動作させることが可能となり、長寿命な画像表示
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１における脱ガス工程を示すフローチャ
ート。

【図２】表面伝導型電子放出素子を利用した画像形成装
置の概要を示す斜視図。

【図３】表面伝導型電子放出素子の構成を示す模式図。

【図４】実施例で用いた非蒸発型ゲッターの任意面積当
たりの吸着特性と温度との相関を示す図。

【図５】実施例で行なったベーキング処理前後のプロセ
スにおける、容器の温度プロファイルと容器内の圧力の
相関を示す図。

【図６】比較例１におけるプロセスを示すフローチャー
ト。

【図７】比較例１で行ったベーキング処理前後のプロセ
スにおける、容器の温度プロファイルと容器内の圧力の
相関を示す図。

【図８】実施例２における脱ガス工程を示すフローチャ
ート。

【図９】実施例２および比較例２での電子放出特性の経
時変化を示す図。

【図１０】電界放出型電子放出素子の構成を示す模式
図。

【図１１】実施例３で形成した電界放出型電子放出素子
を利用した画像形成装置の概要を示す斜視図。

【図１２】実施例３における脱ガス工程を示すフローチ
ャート。

【図１３】実施例３および比較例３で作成した容器内の
圧力の経時変化を示す図。

【図１４】実施例４で作成した画像形成装置の概要を示
す斜視図。

【図１５】実施例４で作成した電子源基板の作成プロセ
スを表す模式図。

【図１６】表面伝導型電子放出素子の活性化工程で好ま
しく用いられるパルス波形を示す図。

【図１７】表面伝導型電子放出素子のフォーミング工程
で好ましく用いられるパルス波形を示す図。

【図１８】実施例５における脱ガス工程を示すフローチ
ャート。

【符号の説明】

１ゲッター１１,１２排気管２１電子源基板２２電子放出素子２３行方向配線(下配線) ２４列方向配線(上配線) ２５リアプレート２６支持枠２７フェースプレート２８蛍光体２９メタルバック３１基板３２,３３電極３４導電性膜３５電子放出部１１１リアプレート１１２フェースプレート１１３冷陰極１１４ゲート電極１１５ゲート/陰極間の絶縁層１１６スペーサ１２１フェースプレート１２３支持枠１２５リアプレート１２６非蒸発型ゲッタ１２７スペーサ

フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−2224（ＪＰ，Ａ) 特開平７−296748（ＪＰ，Ａ) 特開平７−296731（ＪＰ，Ａ) 特開昭53−64461（ＪＰ，Ａ) 特開平８−171871（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 9/40 H01J 9/39

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】容器内に配置されたゲッターが活性化さ
れた状態で、該容器を加熱しながら、該容器内を排気す
るための排気管を加熱溶融させて封止する工程により気
密容器を形成することを特徴とする気密容器の製造方
法。
【請求項２】前記容器内に配されたゲッターを活性化
するゲッター活性化ステップ、該活性化ステップにより
活性化されたゲッターを内包する前記容器を加熱する加
熱ステップ、前記容器が加熱された状態で前記排気管の
一部を溶融し前記容器を封止する封止ステップ、の各ス
テップを有することを特徴とする請求項１記載の気密容
器の製造方法。
【請求項３】前記加熱ステップにおいて、前記排気管
も同時に加熱することを特徴とする、請求項２記載の気
密容器の製造方法。
【請求項４】前記排気管を介して前記容器内を排気す
る排気ステップをさらに有することを特徴とする、請求
項２または３記載の気密容器の製造方法。
【請求項５】前記排気ステップを、少なくとも前記ゲ
ッター活性化ステップ、加熱ステップ、封止ステップか
ら選ばれるいずれかのステップと同時に行うことを特徴
とする、請求項４記載の気密容器の製造方法。
【請求項６】前記排気ステップを、少なくとも前記ゲ
ッター活性化ステップと同時に行い、且つ前記容器が加
熱された状態で行うことを特徴とする、請求項５記載の
気密容器の製造方法。
【請求項７】前記排気ステップを、前記ゲッター活性
化ステップの前に行うことを特徴とする、請求項５記載
の気密容器の製造方法。
【請求項８】前記排気ステップを、前記容器を加熱し
た状態で行うことを特徴とする、請求項７記載の気密容
器の製造方法。
【請求項９】前記ゲッターが、非蒸発型ゲッターであ
ることを特徴とする、請求項１ないし８のいずれかに記
載の気密容器の製造方法。
【請求項１０】前記封止ステップを行った後に、前記
非蒸発型ゲッターを再度、活性化するステップを有する
ことを特徴とする、請求項９記載の気密容器の製造方
法。
【請求項１１】前記ゲッターとは異なる蒸発型ゲッタ
ーを備え、該蒸発型ゲッターを前記封止ステップの後に
活性化することを特徴とする、請求項１ないし１０のい
ずれかに記載の気密容器の製造方法。
【請求項１２】前記蒸発型ゲッターを活性化する前
に、前記蒸発型ゲッターを加熱して該ゲッターを脱ガス
する脱ガスステップを有することを特徴とする、請求項
１１記載の気密容器の製造方法。
【請求項１３】前記脱ガスステップを、前記封止ステ
ップの前に行うことを特徴とする、請求項１２記載の気
密容器の製造方法。
【請求項１４】電子放出素子と画像形成部材と内包す
る気密容器を有する画像形成装置を製造する方法におい
て、前記気密容器を、請求項１ないし１３のいずれかに
記載の製造方法により形成すること特徴とする画像形成
装置の製造方法。