JP3564120B2

JP3564120B2 - 表示装置の容器及び電子線装置の各製造方法

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Publication number: JP3564120B2
Application number: JP2002316180A
Authority: JP
Inventors: 彰羽山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-10-30
Filing date: 2002-10-30
Publication date: 2004-09-08
Anticipated expiration: 2022-10-30
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像表示装置に用いる、表示装置の容器及び電子線装置の各製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば画像表示装置に用いる電子線装置において、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、表面伝導型放出素子として例えば下記非特許文献１や、後述する他の例が知られている。また、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）、等が知られている。
【０００４】
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。
【０００５】
前記のような電子放出素子を用いた画像表示装置のうちで、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。
【０００６】
図８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。
【０００７】
複数の冷陰極素子１１２を形成したリアプレート１１５と、発光材料である蛍光膜１１８を形成したフェースプレート１１７とを間隔規定部材である構造支持体（スペーサあるいはリブと呼ばれる）１２０を介して対向させた構造を有する平面型の表示装置である。リアプレート１１５、側壁１１６、フェースプレート１１７により表示パネルの内部を真空に維持するための気密容器を形成している。リアプレート１１５には、基板１１１が固定されているが、該基板１１１上には冷陰極素子１１２が複数個形成されている。また、蛍光膜１８のリアプレート１５側の面には、ＣＲＴの分野では公知のメタルバック１９を設けてある。
【０００８】
また、上記気密容器の内部は１０^−６［Ｔｏｒｒ］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１１５及びフェースプレート１１７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１１５及びフェースプレート１１７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、比較的薄いガラス板からなり大気圧を支えるためのスペーサ１２０が設けられている。スペーサ１２０の組み立て方法については、例えば、下記特許文献１等に示されている。このようにして、リアプレート１１５と蛍光膜１１８が形成されたフェースプレート１１７間は通常サブミリないし数ミリに保たれ、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。
【０００９】
また、スペーサ１２０は、リアプレート１１５とフェースプレート１１７間を飛翔する電子の軌道に大きく影響してはならない。電子軌道に影響を与える原因はスペーサ１２０の帯電である。スペーサ１２０の帯電は電子源から放出した電子の一部あるいはフェースプレート１１７で反射した電子がスペーサ１２０に入射し、スペーサ１２０から二次電子が放出されることにより、あるいは電子の衝突により電離したイオンが表面に付着することによるものと考えられる。
【００１０】
スペーサ１２０が正帯電するとスペーサ１２０近傍を飛翔する電子がスペーサに引き寄せられるためスペーサ１２０近傍で表示画像に歪みを生ずる。帯電の影響はリアプレート１１５とフェースプレート１１７間隔が大きくなるに従い顕著になる。
【００１１】
一般に帯電を抑制する手段として、帯電面に導電性を付与し、若干の電流を流すことで電荷を除去することが行われる。この概念をスペーサ１２０に応用しスペーサ１２０表面を酸化スズで被覆する手法が下記特許文献２に開示されている。
【００１２】
また、下記特許文献３にはＰｄＯ系ガラス材で被覆する手法が開示されている。
【００１３】
また、スペーサ１２０のフェースプレート１１５とリアプレート１１７との当接面には電極を形成することにより上記被覆材に均一に電場を印加することにより、接続不良や電流集中によるスペーサ１２０の破壊を防ぐことができる。
【００１４】
以上説明した表示パネルを用いた画像表示装置は、行方向配線１１３の容器外端子Ｄｘ１〜Ｄｘｍ、列方向配線１１４のＤｙ１〜Ｄｙｎを通じて各冷陰極素子１１２に電圧を印加すると、各冷陰極素子１１２から電子が放出される。それと同時にメタルバック１１９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１１７の内面に衝突させる。これにより、蛍光膜１１８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。
【００１５】
【特許文献１】
ＵＳＰ６２７８０６６（対応出願：ＷＯ９８／２８７７４、特表２０００−５１０２８２）
【特許文献２】
特開昭５７−１１８３５５号公報
【特許文献３】
特開平３−４９１３５号公報
【非特許文献１】
Ｍ．Ｉ．Ｅｌｉｎｓｏｎ，ＲａｄｉｏＥｎｇ．ＥｌｅｃｔｒｏｎＰｈｙｓ．，１０１２９０，（１９６５）
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
従来例で示した画像表示装置の表示パネルにおいては、表示パネルの表示面積や、リアプレート及びフェースプレートの厚みに応じて、スペーサを複数個配置する。しかしながら、表示面積を大きくするとともにスペーサ数が増大し、組み立て工程において表示パネル上にスペーサを配置するための時間が増えるなどのコストアップとなる。また、組み立て時のスペーサの歩留まりが表示パネルの歩留まりに影響する程度が高まり、これもコストアップの要因となる。
【００１７】
さらに、スペーサの組み立て精度が不十分で、蛍光体の非発光領域からはみだしてしまうと、表示画像に影響を生じさせ、高品位の画像表示が困難になる。また、スペーサが非発光領域からはみ出さないまでも、組み立て精度が不十分で、スペーサの配置がずれた場合、スペーサが電子ビーム軌道に影響し、画像をひずめてしまう場合があった。特にこの現象は、スペーサが帯電している場合に、顕著に表れた。
【００１８】
本発明は、以上に述べた不都合を解消し得るスペーサの組み立て製造方法についてなされたものであり、その目的は、スペーサの配置のずれを防ぎ、組み立て精度を高くすることであり、ローコストで高品質の画像表示装置の容器又は電子線装置の製造を可能にすることである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明の表示装置の容器の製造方法は、第一の基板と、前記第一の基板に対向配置した第二の基板と、前記第一の基板と前記第二の基板との間に配置された略板状の間隔規定部材とを有する表示装置の容器の製造方法であって、
前記間隔規定部材に張力を加える工程と、
張力が加えられている前記間隔規定部材を、前記第一の基板に離間した固着点で固着する工程と、
前記第一の基板に固着された前記間隔規定部材から張力を開放する工程とを有し、
前記間隔規定部材を前記第一の基板に固着する前記工程において、前記離間した固着点の位置が、張力の作用点より内側である。
【００２０】
また、本発明の表示装置の容器の製造方法は、前記間隔規定部材への張力を加える工程において、張力の作用点が前記間隔規定部材の基体である。
【００２１】
また、本発明の表示装置の容器の製造方法は、前記間隔規定部材への張力を加える工程において、張力の作用点が前記間隔規定部材の基体に接続される補助支持部材である。
【００２４】
さらに、本発明の電子線装置の製造方法は、表面に複数の電子放出素子を有する第一の基板と、前記第一の基板に対向配置し、前記電子放出素子から放出された電子を制御する電極が設けられた第二の基板と、前記第一の基板と前記第二の基板との間に配置された略板状の間隔規定部材とを有する電子線装置の製造方法であって、
前記間隔規定部材に張力を加える工程と、
張力が加えられている前記間隔規定部材を、前記第一の基板に離間した固着点で固着する工程と、
前記第一の基板に固着された前記間隔規定部材から張力を開放する工程とを有し、
前記間隔規定部材を前記第一の基板に固着する前記工程において、前記離間した固着点の位置が、張力の作用点より内側である。
【００２５】
また、本発明の電子線装置の製造方法は、前記間隔規定部材への張力を加える工程において、張力の作用点が前記間隔規定部材の基体である。
【００２６】
また、本発明の電子線装置の製造方法は、前記間隔規定部材への張力を加える工程において、張力の作用点が前記間隔規定部材の基体に接続される補助支持部材である。
【００２７】
また、本発明の電子線装置の製造方法は、前記間隔規定部材への張力を加える工程において、スペーサ搬送ユニットにより張力を加えている。
【００２８】
また、本発明の電子線装置の製造方法は、前記間隔規定部材への張力を加える工程において、張力印加ユニットにより張力を加えている。
【００２９】
また、本発明の電子線装置の製造方法において、前記間隔規定部材の基体は、絶縁性である。
【００３０】
また、本発明の電子線装置の製造方法において、前記間隔規定部材の表面には、高抵抗膜が形成されている。
【００３１】
また、本発明の電子線装置の製造方法において、前記高抵抗膜は、シート抵抗が１０^７［Ω／□］以上、１０^１４［Ω／□］以下である。
【００３２】
また、本発明の電子線装置の製造方法において、前記第一の基板は、前記複数の電子放出素子を電気的に接続する複数の配線を有し、前記間隔規定部材は、前記配線上に配置されている。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明は、スペーサを基板上へ組み立てるための容器又は電子線装置の製造方法である。以下に、本発明の好ましい態様について説明する。
【００３４】
なお、本発明によるスペーサを用いた画像表示装置の表示パネルは、図４に示すように（詳細は後述）、複数の冷陰極素子１２を形成したリアプレート１５と、発光材料である蛍光膜１８を形成したフェースプレート１７とをスペーサ２０を介して対向させた構造を有する平面型の表示装置である。
【００３５】
図１は、第１の実施形態であるスペーサの構成と製造方法の模式図であり、スペーサ２０のリアプレート１５への組み立て工程を説明している。
【００３６】
（ａ）スペーサ２０をスペーサ搬送ユニット１へセットする
前記スペーサ搬送ユニット１には、スペーサ把持部２、接着剤塗布用のディスペンサ（不図示）、熱風乾燥用のヒートガン（不図示）が配置されている。
【００３７】
スペーサ把持部２には、基準爪３と可動爪４からなり、可動爪４を移動させ、基準爪３と可動爪４との間を開閉させることでスペーサ２０の把持を行う。また、前記スペーサ２０把持の際、前記スペーサ２０の破損を防止するために、左右基準爪３のスペーサ２０当接面を、平行、かつ装置原点からの位置が等しくなるように調整する。
【００３８】
（ｂ）スペーサ２０の長手方向に張力を加える
前記スペーサ把持部２は、一方が固定、他方が図中矢印Ａの方向に可動となっており、前記基準爪３と前記可動爪４との間を閉じて前記スペーサ２０を把持した後、前記スペーサ把持部２の一方を、前記スペーサ２０の長手方向にエアシリンダを使用して押圧することで、前記スペーサ２０を引っ張り、張力を生じさせる構造となっている。
【００３９】
（ｃ）スペーサ２０をリアプレート１５上の所望の場所に、アライメントする
（ｄ）スペーサ２０をリアプレート１５に固着する
ディスペンサを使用して、接着剤５を適量、塗布した後、前記ヒートガンを使用して、前記接着剤５を熱風により加熱、硬化させ、前記スペーサ２０と前記リアプレート１５とを、所定の位置関係を維持した上で接着、固定する。接着剤５で固着する箇所は、張力を加えている点よりも内側とした。ここで、使用する接着剤５は、前記スペーサ２０が最終的には真空容器中で使用されることから、無機系接着剤等脱ガスの少ないものであることが望ましい。
【００４０】
（ｅ）スペーサへの張力を開放する
前記接着剤５の硬化が終了した後、前記スペーサ搬送ユニット１の前記エアシリンダの圧力を除荷し、前記スペーサ把持部２の可動爪４を開放方向に移動させ、前記リアプレート１５に固定された前記スペーサ２０を前記スペーサ把持部２から開放する。
【００４１】
このように、スペーサ２０の張力作用点が、リアプレート１５への固着点よりも外側にあることにより、張力による直線性を維持したまま、スペーサ２０のリアプレート１５への固着が完了するため、必要十分なスペーサ２０の組み立て精度を得ることができた。もし、スペーサ２０の張力作用点が、リアプレート１５への固着点よりも内側にあると、張力作用点から固着点までの領域では、張力による直線性の補正効果が、得られないため、必要十分なスペーサ２０の組立て精度を得ることができなくなる。
【００４２】
さらに、スペーサ２０の張力作用点が、リアプレート１５への固着点よりも外側にあるため、張力を開放する際に、スペーサ２０に加重される力が及ぼす、スペーサ２０への影響を無くすことができた。
【００４３】
以下に、本発明の他の実施形態と効果を説明する。
【００４４】
図２は、第２の実施形態であるスペーサの構成と製造方法の模式図であり、第１の実施形態に対して、スペーサ２０の構成を変えたものである。スペーサ２０の両端部には、補助支持部材６が接着剤５で接着されている。本実施形態においては、張力は、補助支持部材６とスペーサ２０のどちらかに与えられる。
【００４５】
本実施形態は、スペーサ２０の形態として、補助支持部材６が接着されているものも含まれることを表すものである。
【００４６】
図３は、第３の実施形態であるスペーサの構成と製造方法の模式図であり、第１の実施形態に対して、スペーサ２０の構成と組み立て工程の一部を変えたものである。スペーサ２０の一方には、あらかじめ、補助支持部材６が接着剤５で接着されている。
【００４７】
（ａ）スペーサ２０をスペーサ搬送ユニット１へセットする
前記スペーサ搬送ユニット１には、スペーサ把持部２、接着剤塗布用のディスペンサ（不図示）、熱風乾燥用のヒートガン（不図示）が配置されている。スペーサ把持部２には、基準爪３と可動爪４からなり、可動爪４を移動させ、基準爪３と可動爪４との間を開閉させることでスペーサ２０の把持を行う。また、前記スペーサ２０把持の際、前記スペーサ２０の破損を防止するために、左右基準爪３のスペーサ２０当接面を、平行、かつ装置原点からの位置が等しくなるように調整する。本工程では、スペーサ２０の把持は、スペーサ２０又は補助支持部材６を把持することによって行う。
【００４８】
（ｂ）スペーサ２０をリアプレート１５上の所望の場所に、アライメントする
（ｃ）スペーサ２０の一方端をリアプレート１５に固着する
ディスペンサを使用して、接着剤５を適量、塗布した後、前記ヒートガンを使用して、前記接着剤５を熱風により加熱、硬化させ、前記スペーサ２０と前記リアプレート１５とを、所定の位置関係を維持した上で接着、固定する。接着剤５で固定する箇所は、前記スペーサ２０又は前記補助支持部材６である。
【００４９】
（ｄ）スペーサ２０の長手方向に張力を加える
前記スペーサ２０において、リアプレート１５に固定されていない方の端を、第１の実施形態で用いた図中矢印Ａの方向に可動な前記スペーサ把持部２を持つ張力印加ユニット７を使用して、前記スペーサ２０を引っ張り張力を生じさせる。本工程では、第１の実施形態と同様、スペーサ搬送ユニット１のスペーサ把持部２によって張力を与える方式でもよい。
【００５０】
（ｅ）スペーサ２０の他方端をリアプレート１５に固着する
前述と同様にして、前記スペーサ２０と前記リアプレート１５とを、所定の位置関係を維持した上で接着、固定する。接着剤５で固着する箇所は、張力を加えている点よりも内側である。
【００５１】
（ｆ）スペーサ２０への張力を開放する
前記接着剤５の硬化が終了した後、前記張力印加ユニット７の前記エアシリンダの圧力を除荷し、前記スペーサ把持部２の可動爪４を開放方向に移動させ、前記リアプレート１５に固定された前記スペーサ２０を前記スペーサ把持部２から開放する。
【００５２】
本実施形態の場合、スペーサ搬送ユニット１において、張力を印加する必要がないために、第１の実施形態よりも簡略化することができる。さらに、張力印加ユニット７も、可動領域がリアプレート１５上の一部だけとなり、小型化することができる。
【００５３】
〔画像表示装置概要〕
次に、本発明を適用した画像表示装置の表示パネルの構成と製造方法について、具体的な例を示して説明する。
【００５４】
図４は、スペーサを用いた画像表示装置の表示パネルの斜視図であり、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。
【００５５】
複数の冷陰極素子１２を形成したリアプレート１５と、発光材料である蛍光膜１８を形成したフェースプレート１７とをスペーサ２０を介して対向させた構造を有する平面型の表示装置である。リアプレート１５、側壁１６、フェースプレート１７により表示パネルの内部を真空に維持するための気密容器を形成している。気密容器を組み立てるにあたっては、各部材の接合部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が、例えばフリットガラスを接合部に塗布し、大気中あるいは窒素雰囲気中で、４００〜５００℃で１０分以上焼成することにより封着を達成した。気密容器内部を真空に排気する方法については後述する。また、上記気密容器の内部は１０^−６［Ｔｏｒｒ］程度の真空に保持されるので、大気圧や不意の衝撃等による気密容器の破壊を防止する目的で、耐大気圧構造体として、スペーサ２０が設けられている。
【００５６】
リアプレート１５には、基板１１が固定されているが、該基板１１上には冷陰極素子１２がＮ×Ｍ個形成されている。なお、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。例えば、高品位テレビジョンの表示を目的とした表示装置においては、Ｎ＝３０００，Ｍ＝１０００以上の数を設定することが望ましい。前記Ｎ×Ｍ個の冷陰極素子は、Ｍ本の行方向配線１３とＮ本の列方向配線１４により単純マトリクス配線されている。前記、１１〜１４によって構成される部分をマルチ電子ビーム源と呼ぶ。
【００５７】
本発明の画像表示装置に用いるマルチ電子ビーム源は、冷陰極素子を単純マトリクス配線した電子源であれば、冷陰極素子の材料や形状あるいは製法に制限はない。したがって、例えば表面伝導型放出素子やＦＥ型、あるいはＭＩＭ型等の冷陰極素子を用いることができる。
【００５８】
また、蛍光膜１８のリアプレート１５側の面には、ＣＲＴの分野では公知のメタルバック１９を設けてある。
【００５９】
次に、冷陰極素子として表面伝導型放出素子を基板上に配列して単純マトリクス配線したマルチ電子ビーム源の構造について述べる。
【００６０】
図５に示すのは、図４の表示パネルに用いたマルチ電子ビーム源の平面図である。基板１１上には、表面伝導型放出素子が配列され、これらの素子は行方向配線電極１３と列方向配線電極１４により単純マトリクス状に配線されている。なお、ここでは符号１３，１４は電極として示されている。行方向配線電極１３と列方向配線電極１４の交差する部分には、電極間に絶縁層（不図示）が形成されており、電気的な絶縁が保たれている。
【００６１】
前記のような構造のマルチ電子源は、あらかじめ基板上に行方向配線電極１３、列方向配線電極１４、電極間絶縁層（不図示）、及び表面伝導型放出素子の素子電極４０と導電性薄膜４１を形成した後、行方向配線電極１３及び列方向配線電極１４を介して各素子に給電して通電フォーミング処理と通電活性化処理を行うことにより製造した。
【００６２】
本実施形態においては、気密容器のリアプレート１５にマルチ電子ビーム源の基板１１を固定する構成としたが、マルチ電子ビーム源の基板１１が十分な強度を有するものである場合には、気密容器のリアプレート１５としてマルチ電子ビーム源の基板１１自体を用いてもよい。
【００６３】
図６はフェースプレート上に設ける蛍光膜の説明図である。
【００６４】
（ａ）は概略図で、（ｂ）は拡大図である。黒色導電体９１に囲まれたＲ、Ｇ、Ｂの蛍光体９２が配置される。
【００６５】
〔スペーサ〕
次に、スペーサの構成と製造方法について、具体的な例を示して説明する。
【００６６】
図７は図４のＡ−Ａ’の断面模式図であり、各部の番号は図４に対応している。スペーサ２０自体には、帯電防止向上のために高抵抗膜２０ｂが成膜される。スペーサ２０は、上記目的を達成するのに必要な数だけ、かつ必要な間隔をおいて配置される。ここで説明される態様においては、スペーサ２０の形状は薄板状とし、行方向配線１３に平行に配置され、行方向配線１３に電気的に接続されている。
【００６７】
スペーサ２０としては、基板１１上の行方向配線１３及び列方向配線１４とフェースプレート１７内面のメタルバック１９との間に印加される高電圧に耐えるだけの絶縁性を有し、かつスペーサ２０の表面への帯電を防止する程度の導電性を有することが望ましい。これは、スペーサ２０が帯電すると、スペーサ２０近傍を飛翔する電子がスペーサ２０に引き寄せられるためスペーサ２０近傍で表示画像に歪みを生ずるからである。
【００６８】
スペーサ２０の絶縁性部材２０ａとしては、例えば石英ガラス、Ｎａ等の不純物含有量を減少したガラス、ソーダライムガラス、アルミナ等のセラミックス部材等が挙げられる。なお、絶縁性部材２０ａはその熱膨張率が気密容器及び基板１１を成す部材と近いものが好ましい。
【００６９】
スペーサ２０を構成する高抵抗膜２０ｂには、高電位側のフェースプレート１７（メタルバック１９等）に印加される加速電圧Ｖａを高抵抗膜の抵抗値Ｒｓで除した電流が流れる。そこで、スペーサ２０の抵抗値Ｒｓは帯電防止及び消費電力からその望ましい範囲に設定される。帯電防止の観点からシート抵抗Ｒ／□は１０^１４［Ω／□］以下であることが好ましい。十分な帯電防止効果を得るためには１０^１３［Ω／□］以下がさらに好ましい。シート抵抗の下限はスペーサ形状とスペーサ間に印加される電圧により左右されるが、１０^７［Ω／□］以上であることが好ましい。
【００７０】
絶縁材料上に形成された高抵抗膜の厚みｔは１０［ｎｍ］〜１［μｍ］の範囲が望ましい。材料の表面エネルギー及び基板との密着性や基板温度によっても異なるが、一般的に１０［ｎｍ］以下の薄膜は島状に形成され、抵抗が不安定で再現性に乏しい。一方膜厚ｔが１［μｍ］以上では膜応力が大きくなって膜はがれの危険性が高まり、かつ成膜時間が長くなるため生産性が悪い。従って、膜厚は５０〜５００［ｎｍ］であることが望ましい。
【００７１】
シート抵抗Ｒ／□はρ／ｔであり、以上に述べたＲ／□とｔの好ましい範囲から、高抵抗膜の比抵抗ρは０．１〜１０^８［Ωｃｍ］が好ましい。さらに表面抵抗と膜厚のより好ましい範囲を実現するためには、ρは１０^２〜１０^６［Ωｃｍ］とするのが良い。
【００７２】
スペーサ２０は上述したようにその上に形成した高抵抗膜を電流が流れることにより、あるいはディスプレイ全体が動作中に発熱することによりその温度が上昇する。高抵抗膜の抵抗温度係数が大きな負の値であると温度が上昇した時に抵抗値が減少し、スペーサ２０に流れる電流が増加し、さらに温度上昇をもたらす。そして電流は電源の限界を越えるまで増加し続ける。このような電流の暴走が発生する抵抗温度係数の値は経験的に負の値で絶対値が１％以上である。すなわち、高抵抗膜の抵抗温度係数は−１％未満であることが望ましい。
【００７３】
高抵抗膜の材料としては、金属酸化物が優れている。金属酸化物の中でも、クロム、ニッケル、銅の酸化物が好ましい材料である。その理由はこれらの酸化物は二次電子放出効率が比較的小さく、電子放出素子から放出された電子がスペーサに当たった場合においても帯電しにくいためと考えられる。金属酸化物以外にも炭素は二次電子放出効率が小さく好ましい材料である。特に、非晶質カーボンは高抵抗であるため、スペーサ抵抗を所望の値に制御し易い。
【００７４】
しかしながら、上記金属酸化物、あるいはカーボンはその抵抗値が高抵抗膜として望ましい比抵抗の範囲に調整することが難しかったり、雰囲気により抵抗が変化し易いため、これらの材料のみでは抵抗の制御性が乏しい。アルミと遷移金属合金の窒化物は遷移金属の組成を調整することにより、良伝導体から絶縁体まで広い範囲に抵抗値を制御できる。さらには後述する表示装置作製の工程において抵抗値の変化が少なく安定な材料である。かつ、その抵抗温度係数が−１％未満であり、実用的に使い易い材料である。遷移金属元素としてはＴｉ，Ｃｒ，Ｔａ等があげられる。
【００７５】
合金窒化膜はスパッタ、窒素ガス雰囲気中での反応性スパッタ、電子ビーム蒸着、イオンプレーティング、イオンアシスト蒸着法等の薄膜形成手段により絶縁性部材上に形成される。金属酸化膜も同様の薄膜形成法で作製することができるが、この場合窒素ガスに代えて酸素ガスを使用する。その他、ＣＶＤ法、アルコキシド塗布法でも金属酸化膜を形成できる。カーボン膜は蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法で作製され、特に非晶質カーボンを作製する場合には、成膜中の雰囲気に水素が含まれるようにするか、成膜ガスに炭化水素ガスを使用する。
【００７６】
以上、平面型の表示装置におけるスペーサの構成として説明したが、これに限らず他の用途における構成として使用することができる。
【００７７】
以下、表示パネルを用いた画像表示装置について、さらに説明する。
【００７８】
Ｄｘ１〜Ｄｘｍ及びＤｙ１〜Ｄｙｎ及び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１３と、Ｄｙ１〜Ｄｙｎはマルチ電子ビーム源の列方向配線１４と、Ｈｖはフェースプレート１７のメタルバック１９と電気的に接続している。
【００７９】
また、気密容器内部を真空に排気するには、気密容器を組み立てた後、不図示の排気管と真空ポンプとを接続し、気密容器内を１０^−７［Ｔｏｒｒ］程度の真空度まで排気する。その後、排気管を封止するが、気密容器内の真空度を維持するために、封止の直前あるいは封止後に気密容器内の所定の位置にゲッター膜（不図示）を形成する。ゲッター膜とは、例えばＢａを主成分とするゲッター材料をヒータ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気密容器内は１×１０^−５ないしは１×１０^−７［Ｔｏｒｒ］の真空度に維持される。
【００８０】
容器外端子Ｄｘ１〜Ｄｘｍ、Ｄｙ１〜Ｄｙｎを通じて各冷陰極素子１２に電圧を印加すると、各冷陰極素子１２から電子が放出される。それと同時にメタルバック１９に容器外端子Ｈｖを通じて数百Ｖ〜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１７の内面に衝突させる。これにより、蛍光膜１８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。
【００８１】
通常、冷陰極素子である本発明の表面伝導型放出素子１２への印加電圧は１２〜１６［Ｖ］程度、メタルバック１９と冷陰極素子１２との距離ｄは０．１［ｍｍ］から８［ｍｍ］程度、メタルバック１９と冷陰極素子１２間の電圧０．１［ｋＶ］から１０［ｋＶ］程度である。
【００８２】
以上、本発明の実施形態における表示パネルの基本構成と製造方法、及び画像表示装置の概要を説明した。
【００８３】
【実施例】
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳述する。
【００８４】
以下に述べる各実施例においては、マルチ電子ビーム源として、前述した、電極間の導電性微粒子膜に電子放出部を有するタイプのＮ×Ｍ個（Ｎ＝７２０、Ｍ＝２４０）の表面伝導型放出素子を、Ｍ本の行方向配線とＮ本の列方向配線とによりマトリクス配線したマルチ電子ビーム源を用いた。
【００８５】
〔実施例１〕
本実施例では、第１の実施形態に対応する表示パネルを作製した。
【００８６】
スペーサの絶縁性部材２０ａとして、長さ２００［ｍｍ］、巾５［ｍｍ］、厚み０．２［ｍｍ］のリアプレート１５と同質のガラスを用意した。高抵抗膜としては、スパッタリング装置を用いてアルゴンと窒素混合雰囲気中でＷとＧｅのターゲットを同時スパッタすることにより、ＷとＧｅの窒化膜を厚さ２００［ｎｍ］積層した。作製したＷとＧｅの窒化膜の比抵抗が５．０×１０^５［Ωｍ］であった。次に、スペーサ２０のリアプレート１５、フェースプレート１７との当接面に低抵抗膜（電極）を形成した。
【００８７】
ここで、低抵抗膜とは、高抵抗膜２０ｃを高電位側のフェースプレート１７（メタルバック１９等）及び低電位側の基板１１（配線１３、１４等）と電気的に接続する為のものである。
【００８８】
低抵抗膜２０ｃは、高抵抗膜２０ｂに比べ十分に低い抵抗値を有する材料を選択すればよく、Ｎｉ，Ｃｒ，Ａｕ，Ｍｏ，Ｗ，Ｐｔ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｐｄ等の金属、あるいは合金、及びＰｄ，Ａｇ，Ａｕ，ＲｕＯ_２，Ｐｄ−Ａｇ等の金属や金属酸化物とガラス等から構成される印刷導体、あるいはＩｎ_２Ｏ_３−ＳｎＯ_２等の透明導体及びポリシリコン等の半導体材料等より適宜選択される。スペーサはＸ方向配線上及びフェースプレート１７上のメタルバック１９と接続されている。
【００８９】
本実施例での表示パネル作製については、上述の図４と同様のため、詳細説明は省略する。なお、スペーサ２０は、基板１１の行方向配線１３（線幅３００［μｍ］）上に等間隔で、行方向配線１３と平行に、上述の図１において説明した方法により固定した。ここで、スペーサ２０に与える張力は、２．８±０．３［Ｎ］とし、結果として、スペーサ２０の組立て精度は、±２０［μｍ］であった。その後、基板１１の５［ｍｍ］上方に、内面に蛍光膜１８とメタルバック１９が付設されたフェースプレート１７を側壁１６を介し配置し、リアプレー卜１５、フェースプレート１７、及び、側壁１６の各接合部を固定した。
【００９０】
以上のように完成した、図４に示されるような表示パネルを用いた画像表示装置において、各冷陰極素子（表面伝導型放出素子）１２には、容器外端子Ｄｘ１〜Ｄｘｍ、Ｄｙ１〜Ｄｙｎを通じ、走査信号及び変調信号を不図示の信号発生手段よりそれぞれ印加することにより電子を放出させ、メタルバック１９には、高圧端子Ｈｖを通じて高圧を印加することにより放出電子ビームを加速し、蛍光膜１８に電子を衝突させ、各色蛍光体９２（図６のＲ、Ｇ、Ｂ）を励起・発光させることで画像を表示した。なお、高圧端子Ｈｖへの印加電圧Ｖａは３〜１０［ｋＶ］、各配線１３、１４間への印加電圧Ｖｆは１４［Ｖ］とした。
【００９１】
このとき、スペーサ２０に近い位置にある冷陰極素子１２からの放出電子による発光スポットも含め、２次元状に等間隔の発光スポット列が形成され、鮮明で色再現性のよいカラー画像表示ができた。
【００９２】
〔実施例２〕
上述の実施例１と同様の構成の表示装置を形成した。その際、スペーサ２０は、両端部に補助支持部材６を有し、上述の図２、図３で説明した方法で、スペーサ２０をリアプレート１５に設置した。それ以外は実施例１と同じである。本実施例においても、第１の実施例同様、スペーサ２０に近い位置にある冷陰極素子１２からの放出電子による発光スポットも含め、２次元状に等間隔の発光スポット列が形成され、鮮明で色再現性のよいカラー画像表示ができた。
【００９３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、スペーサの設置が容易であり、スペーサの配置のずれを防ぎ、組み立て精度を高くすることができるので、ローコストで画像表示装置の容器又は電子線装置の製造を可能にすることができる。そして、本発明の方法で製造した容器又は電子線装置を用いた画像表示装置において良好な表示画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態であるスペーサの構成と製造方法の模式図
【図２】本発明の第２の実施形態であるスペーサの構成と製造方法の模式図
【図３】本発明の第３の実施形態であるスペーサの構成と製造方法の模式図
【図４】本発明によるスペーサを用いた画像表示装置の、表示パネルの一部を切り欠いて示した斜視図
【図５】本発明によるスペーサを用いた画像表示装置の、マルチ電子ビーム源の平面図
【図６】本発明によるスペーサを用いた画像表示装置の、フェースプレートの蛍光体配列を例示した断面図
【図７】本発明によるスペーサを用いた画像表示装置の、表示パネルの断面図
【図８】従来の画像表示装置の、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スペーサ搬送ユニット
２スペーサ把持部
３基準爪
４可動爪
５接着剤
６補助支持部材
７張力印加ユニット
１１１，１１基板
１１２，１２冷陰極素子
１１３，１３行方向配線
１１４，１４列方向配線
１１５，１５リアプレート
１１６，１６側壁
１１７，１７フェースプレート
１１８，１８蛍光膜
１１９，１９メタルバック
１２０，２０スペーサ

Claims

第一の基板と、前記第一の基板に対向配置した第二の基板と、前記第一の基板と前記第二の基板との間に配置された略板状の間隔規定部材とを有する表示装置の容器の製造方法であって、
前記間隔規定部材に張力を加える工程と、
張力が加えられている前記間隔規定部材を、前記第一の基板に離間した固着点で固着する工程と、
前記第一の基板に固着された前記間隔規定部材から張力を開放する工程とを有し、
前記間隔規定部材を前記第一の基板に固着する前記工程において、前記離間した固着点の位置が、張力の作用点より内側であることを特徴とする表示装置の容器の製造方法。
前記間隔規定部材への張力を加える工程において、張力の作用点が前記間隔規定部材の基体であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置の容器の製造方法。
前記間隔規定部材への張力を加える工程において、張力の作用点が前記間隔規定部材の基体に接続される補助支持部材であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置の容器の製造方法。
表面に複数の電子放出素子を有する第一の基板と、前記第一の基板に対向配置し、前記電子放出素子から放出された電子を制御する電極が設けられた第二の基板と、前記第一の基板と前記第二の基板との間に配置された略板状の間隔規定部材とを有する電子線装置の製造方法であって、
前記間隔規定部材に張力を加える工程と、
張力が加えられている前記間隔規定部材を、前記第一の基板に離間した固着点で固着する工程と、
前記第一の基板に固着された前記間隔規定部材から張力を開放する工程とを有し、
前記間隔規定部材を前記第一の基板に固着する前記工程において、前記離間した固着点の位置が、張力の作用点より内側であることを特徴とする電子線装置の製造方法。
前記間隔規定部材への張力を加える工程において、張力の作用点が前記間隔規定部材の基体であることを特徴とする請求項４に記載の電子線装置の製造方法。
前記間隔規定部材への張力を加える工程において、張力の作用点が前記間隔規定部材の基体に接続される補助支持部材であることを特徴とする請求項４に記載の電子線装置の製造方法。
前記間隔規定部材への張力を加える工程において、スペーサ搬送ユニットにより張力を加えていることを特徴とする請求項４に記載の電子線装置の製造方法。
前記間隔規定部材への張力を加える工程において、張力印加ユニットにより張力を加えていることを特徴とする請求項４に記載の電子線装置の製造方法。
前記間隔規定部材の基体は、絶縁性であることを特徴とする請求項４〜８のいずれか１項に記載の電子線装置の製造方法。
前記間隔規定部材の表面には、高抵抗膜が形成されていることを特徴とする請求項４〜９のいずれか１項に記載の電子線装置の製造方法。
前記高抵抗膜は、シート抵抗が１０⁷［Ω／□］以上、１０¹⁴［Ω／□］以下であることを特徴とする請求項１０に記載の電子線装置の製造方法。
前記第一の基板は、前記複数の電子放出素子を電気的に接続する複数の配線を有し、前記間隔規定部材は、前記配線上に配置されていることを特徴とする請求項４〜１１のいずれか１項に記載の電子線装置の製造方法。