JP3673668B2 - 電子源の製造方法及び電子源の製造装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の電子放出素子を有する電子源の製造方法及びこれを実施するための製造装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
近年、大きく重いブラウン菅に代わる画像表示装置として、軽く、薄型のいわゆるフラットディスプレイが注目されている。フラットディスプレイとしては液晶表示装置（Liquid Crystal Display）が盛んに研究開発されているが、液晶表示装置には画像が暗い、視野角が狭いといった課題が依然として残っている。
【０００３】
液晶表示装置に代わるものとして電子源（画像表示装置の主要な構成部材）より放出される電子ビームを蛍光体に照射して蛍光を発生させることで画像を表示する自発光型のフラットディスプレイがある。
【０００４】
電子線源を用いた自発光型のフラットディスプレイは液晶表示装置に比べて明るい画像が得られると共に視野角も広い、更に、大画面化、高精細化の要求にもこたえ得るとから、そのニーズが高まりつつある。
【０００５】
電子線を用いた自発光型平板状の画像表示装置は、例えばフェースプレート（face plate）とリアプレート（rear plate）に挟まれた真空パネル内に、電子ビームを発生する電子放出素子を配して構成されるものである。
【０００６】
電子放出素子として表面伝導型の電子放出素子を用い、該電子ビームを加速して蛍光体に照射し、蛍光体を発光させて画像を表示させる薄型の画像表示装置が本出願人により出願されている（特開平７−２３５２５５号公報）。
【０００７】
前述の表面伝導型の電子放出素子は構造が単純で製造も容易で大面積の基板上に配列形成できることから、大面積の画像表示装置に好適な電子源である。前記表面伝導型の電子放出素子の基本的な構成、製造プロセス、前記表面伝導型の電子放出素子を用いた画像表示装置の製造方法に関しても本出願人より公開されている（特開平７−２３５２５５号公報）。
【０００８】
このほか、電子源として表面伝導型の電子放出素子を用いたもののほか熱カソードを用いた熱電子源、電界放出型電子放出素子（Ｗ．Ｐ．Ｄｙｋｅ＆Ｗ．Ｗ．Ｄｏ１ａｎ、”Ｆｉｅｌｄ ｅｍｉｓｓｉｏｎ”Ａｄｖａｎｃｅ ｉｎＥｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｈｙｓｉｃｓ、８、８９（１９５６）やＣ．Ａ．Ｓｐｉｎｄｔ、”Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｉｎ−ｆｉｌｍ ｆｉｅｌｄｅｍｉｓｓｉｏｎ ｃａｔｈｏｄｅｓ ｗｉｔｈ ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ ｃｏｎｅｓ”、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．、４７、５２４８等）、金属／絶縁層／金属型電子放出素子（Ｃ．Ａ．Ｍｅａｄ、”Ｔｈｅ ｔｕｎｎｅｌ−ｅｍｉｓｓｉｏｎ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．、３２、６４６（１９６１）等）を用いたものが知られている。
【０００９】
真空気密な外囲器、即ち真空容器を有する画像表示装置の製造方法、特には前記真空容器を昇温及び降温するための加熱工程について表面伝導型の電子放出素子を用いた平板型画像表示装置の製造方法を用いて説明する。
【００１０】
表面伝導型の電子放出素子は電子を放出する電子放出部であり、一定の間隔Ｌ（２μｍ程度）を隔てて設置された素子電極間に有機Ｐｄ（例えばＣＣＰ４２３０奥野製薬株式会社製）を塗布することによって形成された導電性薄膜をフォーミングと呼ばれる通電処理によって形成される。
【００１１】
ここで、フォーミングとは、素子電極間に電圧を印加通電し、局所的に前記導電性薄膜を破壊、変形もしくは変質させ、電気的に高抵抗な状態にした電子放出部を形成することである。
【００１２】
なお、電子放出部としては、導電性薄膜の一部に発生した亀裂を用いることもある。この場合には、その亀裂付近から電子放出が行われる。この他、表面伝導型の電子放出素子として薄膜としてＳｎＯ2膜を用いたもの、Ａｕ薄膜によるもの［Ｇ．Ｄｉｔｔｍｅｒ：”Ｔｈｉｎ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ”、９、３１７（１９７２］、Ｉｎ2Ｏ3／ＳｎＯ2薄膜によるもの［Ｍ．Ｈａｒｔｗｅｌｌ ａｎｄ Ｃ．Ｇ．Ｆｏｎｓｔａｄ：”ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．ＥＤ Ｃｏｎｆ．”、５１９（１９７５）］、カーボン薄膜によるもの［荒木久 他：真空、第２６巻、第１号、２２頁（１９８３）］等が報告されている。
【００１３】
フォーミングを実施する際に、素子電極間に電圧を印加するが、その方法としてプローブを配線に接触させて電圧印加する方法に関して本出願人より出願されている（特開平７−１７６２６５号公報）。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、画像表示装置の表示面積の大型化および高精細化に伴い、配線数の増加及び配線幅の狭小化及び狭ピッチ化が必要となってきた。こうした要求に対応するために、通電処理を行うための多数のプローブピンを狭ピッチで電極パッド上に同時に接触させる必要が生じてきた。
【００１５】
しかしながら、上述する画像表示装置の製造方法においては、次のような問題点があった。
【００１６】
真空容器の封着後、フォーミングの工程を行う前に、素子の抵抗値を室温でプローブピンを接触させて測定する。次に、フォーミング及び活性化時の通電処理時には、最良の素子特性（電子放出効率）を得るために、温度を室温より高い温度（例えば１００℃）で通電処理を実施しているが、真空容器１００の基板の熱膨張により電極パッドの位置が変化し、室温でプローブピンと電極パッドが接触するように位置調整をしておいても、全てのプローブピンを電極パッド上に接触できないという問題があった。
【００１７】
殊に、大画面、高精細化用の画像表示装置において、多数のプローブピン（数百本から数千本）を必要とし、その為、熱膨張による影響が大きくなり、室温から高温域（１００℃）にかけて全てのプローブピンを全ての電極パッド上に接触させるのが難しいという問題があった。
【００１８】
本発明は、上記した従来技術の問題を解決するものであり、その目的とするところは、温度変化を伴う環境下で接続される電極と電気的接続手段との接続を安定して行うことを可能とする電子源の製造方法と、この方法を実施するための電子源の製造装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の電子源の製造方法にあっては、電子放出素子に接続する複数の電極を基板上に配列して備えた電子源に対し、電気的接続手段に備えられた複数の電極部材を前記複数の電極に接触させて、通電処理を行う工程を含む電子源の製造方法において、前記電気的接続手段と前記電子源をほぼ同じ温度に加熱しながら、前記通電処理を行うことを特徴とする。
また、前記通電処理を行う前に、前記電子源と前記電気的接続手段とをほぼ同じ温度に加熱した状態で、前記複数の電極部材を前記複数の電極に接触させることも好適である。
【００２０】
また、電子源の製造装置にあっては、電子放出素子に接続する複数の電極を基板上に配列して備えた電子源を加熱する第１の温度調整手段と、前記電子源に備えられた複数の電極に対し、対応する複数の電極部材を接触させて通電処理を可能とする電気的接続手段と、前記複数の電極部材を前記複数の電極に接触させるために前記電気的接続手段を移動させる移動手段と、前記電気的接続手段を、前記第１の温度調整手段により加熱する電子源の温度とほぼ同じ温度に加熱する第２の温度調整手段と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
前記電気的接続手段は、前記複数の電極の配列と平行に配列された、前記複数の電極部材を保持する電極ユニットと、前記電極ユニットを複数支持する電極アームとを備え、前記第２の温度調整手段は、前記電極ユニットと前記電極アームの少なくともいずれか一方または両方に備えられることも好適である。
【００２３】
前記電極ユニットの熱膨張率をα、前記電極アームの熱膨張率をβ、前記基板の熱膨張率をγとすると、α，β，γがα≧γ≒βの関係にあることも好適である。
【００２４】
前記第１の温度調整手段は、室温より高い温度から１００℃までの範囲で電子源を加熱することも好適である。
【００２５】
更に、前記電極部材と前記電極とのアライメントを調整するアライメント手段を有し、予め当該アライメント手段により、前記電極部材を、対応する前記電極に設けられた電極パッドの前記電極が加熱により基準位置から移動しようとする方向に対して基準位置側となる端に位置させることも好適である。
【００２６】
前記電子放出素子から放出された電子が照射されることにより発光して画像を表示可能とする画像表示手段を備えた基板を前記電子源と対向するように一体的に形成し、前記第１の温度調整手段は、前記画像表示手段を備えた基板と前記電子源の基板とを上下から加熱することも好適である。
【００２７】
このようにすることにより、上記本発明の構成においては、予め温度調整した状態で電極部材と電極を接触させるので、電極部材によって電極を傷つけない。
【００２８】
電極ユニットを予め温度調整すると、該電極ユニットに保持された電極部材も電子源と同じ温度になるので、電極部材を電極に接触させる際に、電極を通じて電子源の基板から熱を奪わない。それ故に、電極の形成された基板の温度分布が良く、電子源全体との温度差が無く、両者の温度差により真空気密な電子源の割れが生じることはない。
【００２９】
更に、電極の温度分布が良いので、接触部の電圧ばらつきが抑えられ、各素子への均一な電圧印加ができ、電子放出効率の素子間ばらつきも小さい。
【００３０】
熱膨張係数の関係を特定することで、電極の移動と電気的接続手段の構成部材の移動量を合わせて電極と電極部材の当接をより確実に行うことが可能となり、また多数の電極部材を電極に確実に当接させるので、電子源の大型化（素子数の増大）に対応可能である。
【００３１】
電極を複数列とすることで、電極の幅自体を広げることができ、プローブの使用温度範囲を更に広げることが可能となる。また、電極への配線ピッチが狭くなっても電極の幅を狭めなくとも良いので、プローブピンの接触が容易であり配線の高密度化に対応可能である。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下図面を参考にして好ましい実施の態様例を詳細に説明する。
【００３３】
図１は本発明の画像表示装置の製造工程の概略説明図を示し、図２は図３に示した複数の表面伝導型の電子放出素子３００を備えた電子源２００を主要構成として用いた平板型の画像表示装置ＦＤの断面図である。
【００３４】
図３は図２中の表面伝導型の電子放出素子３００の平面図、図４は図３の表面伝導型の電子放出素子３００の構造を示す図を示している。
【００３５】
図５は、電子源２００の製造装置の概略構成説明図、図６は室温時図６（ａ）及び高温時図６（ｂ）おける電気的接続手段の状態を説明する図であり、図７は千鳥配列をした配線取り出し部の平面図である。
【００３６】
図１において、１００は画像表示装置の外囲器である真空容器、１０１はリアプレート、１０２はフェースプレートであり、１０３はリアプレート１０１を加熱（温度調整）する為のリアヒータ、１０４はフェースプレート１０２を加熱（温度調整）する為のフェースヒータである。リアヒータ１０３とフェースヒータ１０４は共に電子源を加熱（温度調整）するための第１の温度調整手段である。
【００３７】
１０５は電極部材としてのプローブピン、１０６は多数本のプローブピン１０５を保持する電極ユニットとしてのプローブユニット、１０７は電極アームとしてのプローブアームである。
【００３８】
プローブピン１０５、プローブユニット１０６、プローブアーム１０７からなる電気的接続手段としてのプローブ装置である。
【００３９】
リアプレート１０１とフェースプレート１０２とその間を支持する外枠１０９は、その内部を真空に保つ真空容器１００として機能する。１１０は真空容器１００の外部に設けた配線取り出し部である電極としての電極パッドである。
【００４０】
図２において、１０１はガラス等の絶縁材で構成され、基板であるリアプレート、１０２はフェースプレートであり、Ａｌ薄膜のメタルバック２０６が配された蛍光体２０７がフェースプレート１０２の内側に設けられている。２０８はフリットガラスであり、外枠１０９を挟んでフェースプレート１０２とリアプレート１０１が封着され、真空容器１００を形成している。表面伝導型放出素子３００は各配線（不図示）によって真空容器外部に取り出され、電極パッド１１０に電気的に接続されている。
【００４１】
電子放出素子３００について図３を参照して説明する。図３において、３００は表面伝導型の電子放出素子、３０１は下配線、３０２は上配線、３０３は下配線３０１と上配線３０２を電気的に絶縁する層間絶縁膜、３０４は補助配線である。
【００４２】
また、図４は表面伝導型の電子放出素子３００の構造を示す平面図であり、４０５、４０６は素子電極、４０７は導電性薄膜、４０８は電子放出部である。その他これまで図で示した部材と同一の符号を持つ部材は同一のものを示す。
【００４３】
本例における電子放出部４０８を含む導電性薄膜４０７のうち、電子放出部４０８となる部分は粒径が数十オングストロームの導電性微粒子からなり、電子放出素子３００以外の電子放出部を含む導電性薄膜４０７は微粒子膜からなる。
【００４４】
なお、ここで述べる微粒子膜とは、複数の微粒子が集合した膜であり、その微細構造として、微粒子が個々に分散配置された状態のみならず、微粒子が互いに隣接、あるいは重なり合った状態（島状も含む）の膜をさす。なお、電子放出部を含む導電性薄膜４０７は、導電性微粒子が分散されたカーボン薄膜等としてもよい。
【００４５】
本例の画像表示装置の作製方法の一例を以下に述べる。まず、表面伝導型の電子放出素子３００の作製法について述べる。リアプレート１０１を十分に洗浄後、真空蒸着技術、フォトリソグラフィ技術（エッチング、リフトオフ等の加工技術も含む）により該リアプレート１０１の面上にニッケル等の素子電極４０５、４０６を、例えば素子電極間隔Ｌ＝２μｍ、素子電極長さＷ＝３００μｍ、素子電極４０５、４０６の膜厚ｄ＝１００ｎｍの大きさで形成する。素子電極４０５、４０６の材料としては導電性を有するものであれば金属、半導体等どのようなものであっても良い。
【００４６】
次に、リアプレート１０１上に設けられた素子電極４０５と素子電極４０６との間に、有機金属溶液を塗布して放置することにより、有機金属薄膜を形成する。
【００４７】
なお、有機金属溶液とは、前記Ｐｄ、Ｒｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ等の金属を主元素とする有機化合物の溶液である。
【００４８】
この後、有機金属薄膜を加熱焼成処理し、リフトオフ、エッチング等によりパターニングして図４に示す様な導電性薄膜４０７を形成する。
【００４９】
なお、導電性薄膜４０７の材質は上述した例のみに制限されるものではなく、Ｐｄ、Ｒｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ等の金属、ＰｄＯ、ＳｎＯ2、Ｉｎ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2０3等の酸化物、ＨｆＢ2、ＺｒＢ2、ＬａＢ6、ＣｅＢ6、ＹＢ4、ＧｄＢ4等の硼化物、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＴａＣ、ＳｉＣ、ＷＣ等の炭化物、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ等の窒化物、Ｓｉ、Ｇｅ等の半導体、カーボン、ＡｇＭｇ、ＮｉＣｕ、Ｐｂ、Ｓｎ等でも良い。
【００５０】
さらに、電子放出部を含む導電性薄膜４０７の形成法は、真空蒸着法、スパッタ法、化学的気相堆積法、分散塗布法、ディッピング法、スピナー法等が適用可能で、要するに薄膜が形成できれば特に作製方法は問わない。
【００５１】
なお、電子源として表面伝導型の電子放出素子３００のほか熱カソードを用いた熱電子源、電界放出型電子放出素子等、要するに電子を放出する素子であれば特に制限されない。
【００５２】
次いで、表面伝導型の電子放出素子３００の配列、及び、同素子に画像表示用の電気（電力）信号を供与する配線について説明する。
【００５３】
配線の例として各々直行した二つの配線（Ｘ：上配線３０２、及びＹ：下配線３０１、これを単純マトリクスと呼ぶ）を用いることができ、電子放出素子３００の素子電極４０５、４０６のそれぞれに、上配線３０２からは補助配線３０４を通して、下配線３０１からは直接電気的に接続する。
【００５４】
上配線３０２、補助配線３０４、及び、下配線３０１はスクリーン印刷法、オフセット印刷法などの印刷法によって複数作製する。
【００５５】
使用する導電性ペーストは、Ａｇ,Ａｕ,Ｐｄ,Ｐｔ等の貴金属、Ｃｕ,Ｎｉ等の卑金属の単独、ないしは、これらを任意に組み合わせた金属を含み、印刷機で配線パターンを印刷後、５００℃以上の温度で焼成する。
【００５６】
形成された上下印刷配線などの厚さは、数μｍ〜数百μｍ程度である。更に少なくとも上配線３０２と下配線３０１が重なるところには、ガラスペーストを印刷、焼成(５００℃以上)した厚さ数μｍ〜数百μｍ程度の層間絶縁膜３０３を挟み、電気的な絶縁をとる。
【００５７】
フェースプレート１０２の内側に塗布された蛍光体２０７はモノクロームの場合は単一の蛍光体のみからなるが、カラー画像を表示する場合、赤、緑、青の三原色を発光する蛍光体とブラックストライプ或いは、ブラックマトリックス(不図示)を境界にして画素を形成する必要がある。
【００５８】
作製法としては蛍光体スラリーを用いたフォトリソグラフィー法、或いは印刷法があり、所望の大きさの画素にパターニングし、それぞれの色の蛍光体を形成する。更に高分子膜のフィルミングによりＡｌ等の金属薄膜を成膜し、作製したメタルバック２０６を蛍光体２０７の表面に塗布する。
【００５９】
メタルバック２０６は高電圧を印加するための電極(不図示)と接続されている。フェースプレート１０２には、更に導電性を高めるため蛍光体２０７とフェースプレート１０２の間に透明導電薄膜を設けてもよい。
【００６０】
外枠１０９の材質としてフェースプレート１０２、又はリアプレート１０１と同材質、或いはそれらとほぼ同程度の熱膨張率を持つガラス、セラミックス、又は、金属などが使われる。更に外枠１０９にはゲッター（不図示）を設置する。
【００６１】
リアプレート１０１、外枠１０９、フェースプレート１０２の順に挟み、フリットガラス２０８をフェースプレート１０２、リアプレート１０１と外枠１０９が接する部分に塗布し、又、リアプレート１０１の穴にリアプレート１０１とほぼ同程度の熱膨張係数を持つガラス製の排気管（不図示）を設置し、接続部にフリットガラスを塗布し、電気炉などでフリットガラスの封着温度（例えば、日本電気硝子（株）製のＬＳ−０２０６を用いた場合４５０℃）で、所定の時間（同フリットでは１０分）加熱し、封着する。
【００６２】
尚、カラー表示の画像表示装置の場合は表面伝導型の電子放出素子３００と蛍光体２０７の画素(不図示)を一対一に対応させるため、フェースプレート１０２とリアプレート１０１の位置合わせを行い封着する。
【００６３】
以上の工程により、リアプレート１０１、外枠１０９、フェースプレート１０２で囲まれる空間は真空気密可能な真空容器１００が形成される。
【００６４】
次に、排気管（不図示）を通して真空容器１００内の圧力をおおよそ１．３３×１０-4Ｐａ（１×１０-6Ｔｏｒｒ）に真空排気する。続いて、室温において配線を含む素子の抵抗値を測定する。抵抗値の測定には、通常1〜2Ｖ程度の電圧を印加し、流れる電流値を測定することで抵抗値を算出する。図６（ａ）に示すような関係、即ち、リアプレート１０１の伸びる方向に対して、全てのプローブピン１０５が電極パッド１１０の端にくるように、電極パッド１１０に対してプローブピン１０５と各プローブユニットを配置する。
【００６５】
この状態で、プローブピン１０５を電極パッド１１０に接触させ、不図示の駆動回路を用いて通電を行うとともに電流値を測定して、抵抗値を算出する。抵抗値測定後はプローブピン１０５を電極パッド１１０から離す。
【００６６】
次に、フォーミング、即ち素子電極４０５、４０６に通電処理を行う。図1（ａ）に示すように、フォーミングを行う前に予め、フェースプレート１０２をフェースヒータ１０４で、リアプレート１０１をリアヒータ１０３で加熱温調することで、所定の温度にする。
【００６７】
この際に、プローブピン１０５とプローブユニット１０６を埋め込みヒータ１１１（各プローブユニットに配置することが好ましい）により所定の温度まで加熱温調する。同時に、プローブアーム１０７を埋め込みヒータ１１２により所定の温度まで加熱温調する。
【００６８】
所定の温度に達したところで、プローブピン１０５と電極パッド１１０が図６（ｂ）に示す関係になる。次に、図１（ｂ）に示すように、プローブピン１０５を電極パッド１１０に接触させる。
【００６９】
予め温度調整したプローブピン１０５と、予め温度調整した電極パッド１１０を接触させるので、プローブピン１０５により電極パッド１１０を傷つけることがない。
【００７０】
また、プローブユニット１０６を予め温度調整すると、プローブユニット１０６に保持されたプローブピン１０５も電極パッド１１０と同じ温度になるので、プローブピン１０５を電極パッド１１０に接触させた際に、電極パッド１１０を通じてリアプレート１０１から熱を奪わない。従って、電極パッド１１０の形成されたリアプレート１０１の温度分布が良いので、真空状態の真空容器１００全体との温度差がなく、両者の温度差により真空容器１００にクラックが入り割れることはない。
【００７１】
更に、電極パッドの温度分布が良いので、接触部の電圧ばらつきが抑えられ、各素子への均一な電圧印加ができ、電子放出効率の素子間ばらつきも小さい。
【００７２】
フォーミングを行うときの温度としては、室温から１００℃の温度範囲が好適に用いられる。フォーミング時に加熱温調する際、プローブユニット１０６の熱膨張係数をα、プローブアーム１０７の熱膨張係数をβ、真空容器１００の基板としてのリアプレート１０１の熱膨張係数をγとすると、これらの関係をα≧γ≒βとすることで、プローブアーム１０７とリアプレート１０１の伸びがほぼ一緒になる。
【００７３】
即ち、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、室温（図６（ａ））から所定の温度（図６（ｂ））範囲で、複数のプローブユニット１０６に保持された各一本目のプローブピン１０５（Ａ1〜Ａn）と、それに対応する電極パッド１１０（Ｂ1〜Ｂn）の位置関係が全て同じになる。
【００７４】
従って、プローブユニット１０６の熱膨張係数が真空容器１００のリアプレート１０１の熱膨張係数と同一なら温度が上がっても位置関係は変わらない。たとえプローブユニット１０６の熱膨張係数がリアプレート１０１の熱膨張係数より大きくても、プローブユニット１０６も該リアプレート１０１と同一の温度になっているので、熱膨張係数の差によるプローブユニット１０６に保持された最終プローブピンの伸び量（Ｌ）は非常に小さいものであり、電極パッド１１０のパッド幅（Ｄ）を最終プローブピンの伸び量以上に設計しておけば、所定の温度まで加熱温調しても、全てのプローブピンが全ての電極パッドに接触することが可能となる。
【００７５】
その際に、室温においてプローブピン１０５の位置を、図６（ａ）に示すように予め真空容器１００のリアプレート１０１の伸びる方向に対して電極パッド１１０の端に位置しておくことで、電極パッド１１０の幅を狭めることができる。従って、配線ピッチ幅を減らすことができ、配線の高密度化に対応可能である。
【００７６】
更に、図７に示すように、電極パッド（７１０）を千鳥に配列しておけば、配線ピッチ（Ｐ）以上に大きくパッド幅（Ｄ）を設計することができ、配線の高密度化と使用温度範囲を広げることが可能となる。
【００７７】
本発明に用いる電極パッド７１０の千鳥配列は、２本〜２０本の配線毎に、好ましくは３本から１０本の配線毎の千鳥配列を適宜用いることが望ましい。
【００７８】
本発明に用いられるプローブピン１０５は、スプリング等を用いてプローブユニット１０６に保持されており、位置調整が可能で、一つのプローブユニット１０６に対して１０本から１０００本が適宜保持配置されており、好ましくは５０本から３００本を適宜保持配置するのが望ましい。
【００７９】
本発明に用いられるプローブピン１０５の材料としては、導電性の良い材料を適宜用いることができ、例えば銅、アルミニウム、インジウム、銀、金、タングステン、モリブデン等の金属、真鍮、ステンレス等の合金、合成の高い金属の表面を低抵抗金属でコーティングしたものを適宜用いることが望ましい。
【００８０】
本発明に用いられるプローブユニット１０６は、プローブアーム１０７に１個から１００個が適宜支持配置されており、好ましくは２個から５０個を適宜用いることが望ましい。
【００８１】
本発明に用いられるプローブユニット１０６の材料としては、真空容器１００のリアプレート１０１材料であるガラスにソーダ石灰ガラスを用いた場合、リアプレート１０１と同等もしくはより大きな熱膨張係数の材料である金属、合金、樹脂等を適宜用いることができ、加工性、剛性、コストの面から樹脂が適宜用いられ、好ましくは芳香族ポリエステル系の樹脂を適宜用いることが望ましい。
【００８２】
本発明に用いられるプローブアーム１０７の材料としては、真空容器１００のリアプレート１０１材料であるガラスにソーダ石灰ガラスを用いた場合、リアプレート１０１と同等の熱膨張係数を有するものが適宜用いることができ、例えば、Ｆｅ、Ｎｉを主成分とする４２６合金（Ｎｉ：４２％、Ｃｒ：６％残りＦｅ）及びＦＮ５０（Ｎｉ：５０％、Ｆｅ：５０％）、チタン、白金、酸化チタン等を適宜用いることができる。
【００８３】
上述するように、加熱温調された電極パッド１１０に加熱温調されたプローブ１０５を接触させて、不図示の駆動回路を用いて通電処理を行い、導電性薄膜４０７に電子放出部４０８を形成する。
【００８４】
通電フォーミングによれば導電性薄膜４０７に局所的に破壊、変形もしくは変質等の構造の変化した部位が形成される。該部位が電子放出部４０８を形成する。
【００８５】
通電時の電圧波形は特にパルス波形が好ましく、パルス波高値が一定の電圧パルスを連続的に印加する場合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場合とがある。先ず、パルス波高値が一定電圧とした場合について説明する。パルス波形は三角波を用い、パス幅を数μsec〜１０msec、パルス間隔を数μsec〜１００msec、波高値(通電フォーミング時のピーク電圧)を表面伝導型の電子放出素子３００の形態に応じて適宜選択し、適当な真空度、例えば、１．３３×１０-3Pa（１×10-5Ｔｏｒｒ）程度以下の真空雰囲気下で、数秒から数十分印加する。
【００８６】
尚、素子電極４０５、４０６間に印加する波形は三角波に限定する事はなく、矩形波など所望の波形を用いてもよい。一方徐々に波高値を増加させながら、電圧パルスを印加する場合は、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、適当な真空雰囲気下で印加する。
【００８７】
尚、この場合の通電フォーミング処理はパルス間のある時間、導電性薄膜４０７を局所的に破壊、変形しない程度の電圧、例えば、０.１V程度の電圧を印加し、素子電流を測定し、抵抗値を求め、例えば、１MΩ以上の抵抗を示したときに通電フォーミングを終了としても良い。
【００８８】
フォーミングを終えた素子には活性化処理を施すのが好ましい。活性化処理を施すことにより、素子電流Ｉｆ、放出電流Ｉｅが著しく変化する。
【００８９】
活性化処理は、例えば、有機物質のガスを含有する雰囲気下で、フォーミングと同様に温調した状態で、パルスの印加を繰り返す通電処理で行うことができる。
【００９０】
この雰囲気は、例えば油拡散ポンプやロータリーポンプなどを用いて画像形成装置の真空容器１００（真空容器）内を排気した場合に雰囲気内に残留する有機ガスを利用して形成することができる他、イオンポンプなどにより一旦十分に排気した
真空中に適当な有機物質のガスを導入することによっても得られる。
【００９１】
このときの好ましい有機物質のガス圧は、前述の応用の形態、真空容器１００の形状や、有機物質の種類などにより異なるため場合に応じた適宣設定される。適当な有機物質としては、アルカン、アルケン、アルキンの脂肪族炭化水素類、芳香族炭化水素類、アルコール類、アルデヒド類、ケトン類、アミン類、フェノール、カルボン、スルホン酸等の有機酸類等を挙げることが出来、具体的には、メタン、エタン、プロパンなどＣnＨ2n+2で表される飽和炭化水素、エチレン、プロピレンなどＣnＨ2n等の組成式で表される不飽和炭化水素、ベンゼン、トルエン、メタノール、エタノール、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、アセトン、メチルエチルケトン、メチルアミン、エチルアミン、フェノール、蟻酸、酢酸、プロピオン酸等が使用できる。
【００９２】
この処理により、雰囲気中に存在する有機物質から、炭素あるいは炭素化合物が素子上に堆積し、素子電流Ｉｆ、放出電流Ｉｅが、著しく変化するようになる。
【００９３】
活性化処理の終了判定は、素子電流Ｉｆと放出電流Ｉｅを測定しながら、適宣行う。なおパルス幅、パルス間隔、パルス波高値などは適宣設定される。
【００９４】
炭素及び炭素化合物とは、例えばグラファイト（いわゆるＨＯＰＧ，ＰＧ，ＧＣを包含する。ＨＯＰＧはほぼ完全なグラファイトの結晶構造、ＰＧは結晶粒が２００Ａ°程度で結晶構造がやや乱れたもの、ＧＣは結晶粒２０Ａ°程度になり結晶構造の乱れがさらに大きくなったものを指す。）、非晶質カーボン（アモルファスカーボン及び、アモルファスカーボンと前記グラファイトの微結晶の混合物を指す。）であり、その膜厚は、５００Ａ°以下の範囲とするのが好ましく、３００Ａ°以下の範囲とすることがより好ましい。
【００９５】
このような処理を経て得られた電子放出素子は、安定化処理を行うことが好ましい。この処理は、真空容器１００内の有機物質を排気する。真空容器１００を排気する真空排気装置は、装置から発生するオイルが素子の特性に影響を与えないように、オイルを使用しないものを用いるのが好ましい。
【００９６】
具体的には、ソープションポンプ、イオンポンプ等の真空排気装置を挙げることが出来る。
【００９７】
前記活性化の工程で、排気装置として油拡散ポンプやロータリーポンプを用い、これから発生するオイル成分に由来する有機ガスを用いた場合は、この成分の分圧を極力低く抑える必要がある。真空容器１００内の有機成分の分圧は、上記の炭素及び炭素化合物がほぼ新たに堆積しない分圧で１．３３×１０-6Ｐａ（１×１０-8ｔｏｒｒ）以下が好ましく、さらには１．３３×１０-8Ｐａ（１×１０-10）ｔｏｒｒ以下が特に好ましい。さらに真空容器内を排気するときには、真空容器１００全体を加熱して、真空容器１００内壁や、電子放出素子に吸着した有機物質分子を排気しやすくするのが好ましい。
【００９８】
このときの加熱条件は、８０〜３５０℃、好ましくは１５０〜３００℃でできるだけ長時間行うのが望ましいが、特にこの条件に限るものではなく、真空容器内の大きさや形状、電子放出素子の構成などの諸条件により適宣選ばれる条件により行う。
【００９９】
真空容器内の圧力は極力低くすることが必要で、１．３３×１０-5〜３．９９×１０-5Ｐａ（１〜３×１０-7ｔｏｒｒ）以下が好ましく、さらに１．３３×１０-6Ｐａ（１×１０-8ｔｏｒｒ）以下が特に好ましい。
【０１００】
安定化処理を行った後の、駆動時の雰囲気は、上記安定化処理終了時の雰囲気を維持するのが好ましいが、これに限るものではなく、有機物質が十分除去されていれば、真空度自体は多少低下しても十分安定な特性を維持することが出来る。
【０１０１】
このような真空雰囲気を採用することにより、新たな炭素あるいは炭素化合物の堆積を抑制できるので素子電流Ｉｆ、放出電流Ｉｅが安定する。
【０１０２】
更に真空容器１００の排気管を封じ切り、画像表示装置を作製する。また、真空容器１００の封止後の真空度を維持するために、ゲッター処理を行なうこともできる。これは、真空容器１００の封止を行う直前あるいは封止後に、抵抗加熱あるいは高周波加熱等を用いた加熱により、真空容器１００内の所定の位置（不図示）に配置されたゲッターを加熱し、蒸着膜を形成する処理である。
【０１０３】
ゲッターは通常Ｂａ等が主成分であり、該蒸着膜の吸着作用により、たとえば１．３３×１０-3Ｐａないし１．３３×１０-5Ｐａ（１×１０-5ないし１×１０-7ｔｏｒｒ）の真空度を維持することができる。
【０１０４】
次に、フレキ接続等を用いて上配線３０２に接続された走査駆動手段（不図示）と、下配線３０１に接続された変調駆動手段（不図示）により、表面伝導型電子放出素子３００の各素子に画像信号である走査信号と変調信号を提供し、それらの差電圧として駆動電圧すなわち電気信号が印加され、導電性薄膜４０７を電流が流れ、その一部が亀裂である電子放出部４０８より電子が前記電気信号に従った電子ビームとなって放出され、メタルバック２０６、蛍光体２０７に印加された高電圧（１〜１０Ｋｖ）によって加速され、蛍光体２０７に衝突し蛍光体を発光させ、画像を表示する。
【０１０５】
ここで、メタルバック２０６の目的は、蛍光体のうち内面側への光をフェースプレート１０２側へ鏡面反射する事により輝度を向上する事、電子ビーム加速電圧を印加するための電極として作用する事、前記真空容器内で発生した負イオンの衝突によるダメージからの蛍光体２０７の保護などである。
【０１０６】
上述した電子源として表面伝導型電子放出素子のほか、電界放出型電子放出素子を用いたものや、単純マトリクス型のほか、電子源からでた電子ビームを制御電極（グリッド電極配線）を用いて制御し画像を表示する画像表示装置においても、本発明の電子源の製造方法を応用することができる。
【０１０７】
【実施例】
以下、本発明を実施例を用いて具体的に説明する。
【０１０８】
（実施例１）
図１〜６を用いて、本発明の画像表示装置の第１の実施例について説明する。リアプレート１０１として大きさ２４０mm×３２０mm、フェースプレート１０２として大きさ１９０mm×２７０ｍｍのソーダガラス（熱膨張係数：９×１０―6）を用いた。リアプレート１０１には、穴径Φ９.５ｍｍの配管用の穴（不図示）を開けた。
【０１０９】
電子源２００の主要構成である表面伝導型の電子放出型素子３００は図３に示した構造を持ち、素子電極４０５、４０６はＰｔを蒸着法によって成膜し、フォトリソグラフィ技術(エッチング、リフトオフ法などの加工技術を含む)によって加工し、膜厚１００ｎｍ、電極間隔Ｌ=２μｍ、素子電極長さＷ=２００μｍの形状に加工した。
【０１１０】
導電性薄膜４０７として有機金属溶液である有機パラジウム(奥野製薬(株)製、ＣＣＰ-4230)含有溶液を塗布した後、３００℃で１０分間の加熱処理をして、パラジウムを主成分とする微粒子(平均粒径８ｎｍ)からなる微粒子膜を形成し、フォトリソグラフィ技術(エッチング、リフトオフなどの加工技術を含む)によって加工し、導電性薄膜４０７を形成した。
【０１１１】
次に、表面伝導型の電子放出素子３００に電力を供給するための配線として、下配線３０１、補助配線３０４としてＡｇペーストインキを印刷し、焼成（焼成温度５５０℃）し、厚さ８μｍ、幅１００μｍ、ピッチ６００μｍで６００００本形成した。
【０１１２】
次に層間絶縁層３０３としてガラスペーストを印刷、焼成（焼成温度５５０℃）し、幅２００μｍ、厚さ１２μｍの形状で６００００個形成した。更に、上配線としてＡｇペーストインキを印刷し、焼成し（焼成温度５５０℃）し、厚さ１２μｍ、幅２００μｍの形状で２００本形成した。
【０１１３】
尚、上配線３０２及び下配線３０１の配線取り出し部である電極パッド１１０は、５００μｍ×８００μｍの形状で配線ピッチ６００μｍに形成した。
【０１１４】
一方、フェースプレート１０２には蛍光体２０７としてグリーンの蛍光体（化成オプトニクス（株）、Ｐ２２ＧＮ４）を塗布し、更にメタルバック２０７として厚さ２００ｎｍのＡｌを高分子フィルミングを用いて作成した。
【０１１５】
外枠１０９の形状は厚さ５ｍｍ、外形１５０ｍｍ×２３０ｍｍ、幅１０ｍｍ、材質はソーダガラスである。更に外枠１０９にはゲッター（不図示）を取り付けた。前記外枠１０９をリアプレート１０１と前記フェースプレート１０２で挟み、該リアプレート１０１、フェースプレート１０２と外枠１０９が接続する部分にフリットガラス２０８（日本電気硝子（株）製のＬＳ−０２０６）を塗布し、仮固定し、更に内径１０ｍｍ、外形１２ｍｍのソーダガラス製の排気管にフリットガラス２０８を塗布し、リアプレート１０１の穴のあいた部分に仮固定し、これら全部を焼成炉に入れ４５０℃で２０分間焼成し画像表示装置の表示部、電子源を含む、排気管が取り付けられた真空気密可能な真空容器１００を組み立てた。
【０１１６】
上記のように組み立てた真空容器１００を図５に示すような製造装置に設置し、排気管を通して外部の真空排気系（不図示）により、１．３３×１０-3Ｐａ（１×１０-5）Ｔｏｒｒ以下まで真空排気した。
【０１１７】
まず、室温（２０℃）で抵抗値の測定を行った。図５に示す製造装置において、下配線３０１側のプローブユニット１０６は３個でプローブピン１０５を１００本保持し、上配線３０２側はプローブユニットが２個でプローブピンを１００本保持している。図６（ａ）に示すようにリアプレート１０１の延び方向に対して予め全てのプローブピン１０５を全ての電極パッド１１０の端に合うようにプローブユニット１０６に配置保持させておく。ここで用いたプローブピン１０５は鉄を金メッキしたものからなり、接触部の直径は３０μｍであった。
【０１１８】
次に、プローブ装置５１１をＹ軸駆動機構５１４により電極パッド１１０上に移動し、アライメント手段としてのアライメント機構５１２によりプローブピン１０５と電極パッド１１０をプローブピン１０５の1ピン目が電極パッド１１０の端に合うようにアライメントした後、Ｚ軸駆動機構５１３によりプローブピン１０５を電極パッド１１０に接触させ、駆動回路５１８より電圧を１Ｖ印加し、電流値を測定し、抵抗値を算出した。抵抗値は上配線のライン抵抗で３Ωであった。
【０１１９】
次に、プローブ装置５１１をＺ軸駆動機構５１３により電極パッド１１０上から上昇させ、Ｙ軸駆動機構５１４により電極パッド１１０から移動させて離す。
【０１２０】
次に、温調ヒータ電源（不図示）でフェースヒータ１０４及びリアヒータ１０３により真空容器１００を挟んだ状態で真空容器１００が１００℃になるまで加熱温調した。それと同時に、図1（ａ）に示すように芳香族ポリエステル系樹脂樹脂（熱膨張係数：１００×１０-6）からなるプローブユニット１０６を埋め込みヒータ１１１により、ＦＮ５０合金（熱膨張係数：９.４×１０-6）からなるプローブアーム１０８を埋め込みヒータ１１２により１００℃になるまで温調ヒータ電源５１６により加熱温調した。
【０１２１】
この時、各プローブピンと各電極パッドの位置関係は図６（ｂ）に示すようになり、各プローブユニット１０６の１００本目の延び量（Ｌ）が約４３１μｍ、これに対して電極パッドの幅（Ｗ）が５００μｍあるので、室温時に図６（ａ）の位置関係にあるので、温度が１００℃になってもプローブピン１０５を電極パッド１１０におろせば全て接触する。
【０１２２】
図５に示すように、プローブ装置５１１をＹ軸駆動機構５１４により電極パッド１１０上に移動し、アライメント機構５１２によりプローブピン１０５と電極パッド１１０を各プローブユニット１０６の１本目のプローブピン１０５をリアプレート１０１の延び方向に対して電極パッド１１０の端に合うようにアライメントした。そして、Ｚ軸駆動機構５１３によりプローブピン１０５を配線パッド１１０に接触させ、駆動回路５１８より電圧を印加しフォーミング処理した。フォーミングは三角波形（底辺１ｍｓｅｃ、周期１０ｍｓｅｃ、波高値５Ｖ）の電圧パルスを６０秒間印加し、電子放出部４０８を形成した。
【０１２３】
この時、各プローブユニットの１本目はプローブアーム１０７とリアプレート１０１の熱膨張率がほぼ同じなので位置のずれはほとんど無く、又、各プローブユニット１０６の最終ピンである１００本目のプローブピンもプローブユニット１０６とリアプレート１０１の位置ずれは約４３１μｍであり、全てのプローブピン１０５が全ての電極パッド１１０上に確実に接触していた。
【０１２４】
その結果、電圧のばらつきは０．０１Ｖ以下であり、また真空容器１００にヒビが入ることもなく割れることも無かった。
【０１２５】
次に真空容器１００内にベンゾニトリルを導入し、駆動回路５１８より電圧を印加し活性化処理した。
【０１２６】
活性化は底辺１ｍｓｅｃ、周期１０ｍｓｅｃ、波高値１５Ｖの三角波を６０分間印加し活性化処理を終了した。
【０１２７】
この時、電圧のばらつきは０．０１Ｖ以下であり、真空容器１００にヒビが入ることもなく割れることも無かった。
【０１２８】
以上のようにフォーミング処理、活性化処理を行い、電子放出部４０８を形成し電子放出素子３００を形成した。
【０１２９】
次に、ベンゾニトリルを排気し、１．３３×１０-4Ｐａ（１０-6Ｔｏｒｒ）程度の真空度に達した後、安定化処理のために加熱処理（ベーキング）を行った。即ち、Ｚ軸駆動機構５１４でプローブ装置５１１を電極パッド１１０から上昇し、Ｙ軸駆動機構５１３により真空容器１００から移動した。
【０１３０】
プローブ装置５１１を移動した後、電極パッド１１０を目視観察したところ、電極パッドは傷ついていなかった。
【０１３１】
その後、真空容器１００の温度を２５０℃で１０時間加熱し、フェースプレート１０２やリアプレート１０１及び電子源近傍に付着した有機ガス（ベンゾニトリル）等の除去を行ない、安定化処理（ベーキング）を行った。
【０１３２】
次に１．３３×１０-4Ｐａ（１０-6Ｔｏｒｒ）程度の真空度まで排気し、不図示の排気管をガスバーナーで熱することで溶着し真空容器１００の封止を行った。
【０１３３】
最後に封止後の真空度を維持するために、高周波加熱法でゲッター処理を行ない画像表示装置を製造した。
【０１３４】
以上のように完成した画像表示装置を不図示の変調駆動手段、走査駆動手段と下配線、上配線間をフレキ接続でつなぎ、画像表示信号を電子源である表面伝導型の電子放出素子３００に供給し、同時に蛍光体２０７とメタルバック２０６に５Ｋｖ印加し、画像を表示させた。
【０１３５】
素子特性を測定したところ、電子放出効率は０．１％であり、そのばらつきは５％以下であり、均一で画像表示特性に優れる画像表示装置が得られた。
【０１３６】
以上のように、電極パッドの傷付きが無く、真空容器１００が割れることもなく、広い温度範囲にわたって通電処理が可能で、配線の高密度化が可能となり、画像品位に優れ、大画面で、高精細な画像表示装置を提供することができる。
【０１３７】
（実施例２）
第２の実施例として、電極パッドに千鳥配列を用いた画像表示装置の製造方法について説明する。
【０１３８】
図７は本実施例に用いた配線取り出し部である千鳥配列の電極パッド７１０を示し、Ｐは上配線の配線ピッチ、Ｄは電極パッド７１０の電極幅を示す。
【０１３９】
素子電極長さ１００μｍ、下配線の幅５０μｍ、ピッチ３００μｍで６００本、上配線の幅１００μｍ、ピッチ３００μｍで４００本、層間絶縁層として幅１００μｍで２４００００個、電極パッドは３本ずつの千鳥配列以外は全て実施例１と同様に真空気密可能な真空容器１００を形成した。
【０１４０】
次に、室温（２０℃）で抵抗値の測定を行った。下配線側のプローブユニットは３個でプローブピンを２００本保持し、上配線側はプローブユニットが２個でプローブピンを２００本保持している以外は全て実施例１と同様にした。
【０１４１】
次に、実施例１と同様にプローブピンを電極パッドに接触させて抵抗値を測定した。
【０１４２】
次に、実施例1と同様にプローブピンを電極パッドから移動した。
【０１４３】
次に、実施例１と同様に温度を１００℃に温調した。
【０１４４】
この時、各プローブピンと各電極パッドの位置関係は図６（ｂ）に示すようになり、各プローブユニットの２００本目の延び量（Ｌ）が約４３３μｍ、これに対して電極パッドの幅（Ｄ）が５００μｍあるので、室温時に図６（ａ）の位置関係にあるので、温度が１００℃になってもプローブピンを電極パッドにおろせば全て接触する。
【０１４５】
次に、実施例１と同様にフォーミングを実施した。
【０１４６】
この時、各プローブユニットの１本目はプローブアームとリアプレートの熱膨張率がほぼ同じなので位置のずれはほとんど無く、又、各プローブユニットの最終ピンである２００本目のプローブピンもプローブユニットとリアプレートの位置ずれは約４３３μｍであり、全てのプローブピンが全ての電極パッド上に確実に接触していた。その結果、電圧のばらつきは０．０１Ｖ以下であり、また真空容器１００にヒビが入ることもなく割れることも無かった。
【０１４７】
次に実施例１と同様に活性化を実施した。
【０１４８】
活性化終了後、プローブ装置を移動した後、電極パッド７１０を目視観察したところ、電極パッド７１０は傷ついていなかった。
【０１４９】
次に実施例1と同様に安定化処理、真空排気、封止、ゲッター処理を行ない画像表示装置を製造した。
【０１５０】
以上のように完成した画像表示装置を不図示の変調駆動手段、走査駆動手段と下配線、上配線間をフレキ接続でつなぎ、画像表示信号を電子源である表面伝導型電子放出素子３００に供給し、同時に蛍光体２０７とメタルバック２０６に５Ｋｖ印加し、画像を表示させた。
【０１５１】
素子特性を測定したところ、電子放出効率は０．１％であり、そのばらつきは５％以下であり、均一で画像表示特性に優れる画像表示装置が得られた。
【０１５２】
本実施例では、実施例１に比べて上配線と下配線の本数を夫々倍にすることができ、画素数を４倍に高密度化することが可能となった。
【０１５３】
以上のように、電極パッドの傷付きが無く、真空容器１００が割れることもなく、広い温度範囲にわたって通電処理が可能で、配線の高密度化が可能となり、画像品位に優れ、大画面で、高精細な画像表示装置を提供することができる。
【０１５４】
【発明の効果】
上記のように説明された本発明によると、温度変化を伴う環境下で接続される電子源の電極と装置側の電気的接続手段との接続を安定して行うことが可能となり、電子源に設けられた複数の電子放出素子のそれぞれに安定した電力供給が行われる。
【０１５５】
従って、製造工程の安定化を図り、電極配置の高密度化への対応が可能で、画像表示装置の高精細化及び高品質化が可能となる。
【０１５６】
具体的な効果としては、電極部材と電極とのズレの発生が抑えられ、電極部材及び電極の損傷を防止する。また、真空容器全体と電極部との温度差が少なくなり、容器の破損が抑制される。各電子放出素子へ均一な電圧印加ができ、電子放出効率の素子間バラツキも小さい。また、電圧の損失が無く確実に電圧の印加が可能となり、フォーミング、活性化を良好に実施することができるので、良好な素子特性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子源の製造方法の概略説明図である。
【図２】画像表示装置の断面図である。
【図３】電子源の構成図である。
【図４】電子放出素子の構造図である。
【図５】電子源の製造装置の概略図である。
【図６】プローブピンと電極パッドの位置関係を説明する図である。
【図７】千鳥配列の電極パッドの説明図である。
【符号の説明】
１００ 真空容器
１０１ リアプレート
１０２ フェースプレート
１０３ リアヒータ
１０４ フェースヒータ
１０５ プローブピン
１０６ プローブユニット
１０７ プローブアーム
１０９ 外枠
１１０，７１０ 電極パッド
１１１，１１２ 埋め込みヒータ
１１３，１１４，５１５，５１７ リード線
２００ 電子源
２０６ メタルバック
２０７ 蛍光体
２０８ フリットガラス
３００ 電子放出素子
３０１ 下配線
３０２ 上配線
３０３ 層間絶縁層
３０４ 補助配線
４０５，４０６ 素子電極
４０７ 導電性薄膜
４０８ 電子放出部
５１１ プローブ装置
５１２ アライメント機構
５１３ Ｙ軸駆動機構
５１４ Ｚ軸駆動機構
５１６ 温調ヒータ電源
５１８ 駆動回路
５１９ フェースヒータアーム
５２０ フェースヒータ駆動装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の電子放出素子を有する電子源の製造方法及びこれを実施するための製造装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
近年、大きく重いブラウン菅に代わる画像表示装置として、軽く、薄型のいわゆるフラットディスプレイが注目されている。フラットディスプレイとしては液晶表示装置（Liquid Crystal Display）が盛んに研究開発されているが、液晶表示装置には画像が暗い、視野角が狭いといった課題が依然として残っている。
【０００３】
液晶表示装置に代わるものとして電子源（画像表示装置の主要な構成部材）より放出される電子ビームを蛍光体に照射して蛍光を発生させることで画像を表示する自発光型のフラットディスプレイがある。
【０００４】
電子線源を用いた自発光型のフラットディスプレイは液晶表示装置に比べて明るい画像が得られると共に視野角も広い、更に、大画面化、高精細化の要求にもこたえ得るとから、そのニーズが高まりつつある。
【０００５】
電子線を用いた自発光型平板状の画像表示装置は、例えばフェースプレート（face plate）とリアプレート（rear plate）に挟まれた真空パネル内に、電子ビームを発生する電子放出素子を配して構成されるものである。
【０００６】
電子放出素子として表面伝導型の電子放出素子を用い、該電子ビームを加速して蛍光体に照射し、蛍光体を発光させて画像を表示させる薄型の画像表示装置が本出願人により出願されている（特開平７−２３５２５５号公報）。
【０００７】
前述の表面伝導型の電子放出素子は構造が単純で製造も容易で大面積の基板上に配列形成できることから、大面積の画像表示装置に好適な電子源である。前記表面伝導型の電子放出素子の基本的な構成、製造プロセス、前記表面伝導型の電子放出素子を用いた画像表示装置の製造方法に関しても本出願人より公開されている（特開平７−２３５２５５号公報）。
【０００８】
このほか、電子源として表面伝導型の電子放出素子を用いたもののほか熱カソードを用いた熱電子源、電界放出型電子放出素子（Ｗ．Ｐ．Ｄｙｋｅ＆Ｗ．Ｗ．Ｄｏ１ａｎ、”Ｆｉｅｌｄ ｅｍｉｓｓｉｏｎ”Ａｄｖａｎｃｅ ｉｎＥｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｈｙｓｉｃｓ、８、８９（１９５６）やＣ．Ａ．Ｓｐｉｎｄｔ、”Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｉｎ−ｆｉｌｍ ｆｉｅｌｄｅｍｉｓｓｉｏｎ ｃａｔｈｏｄｅｓ ｗｉｔｈ ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ ｃｏｎｅｓ”、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．、４７、５２４８等）、金属／絶縁層／金属型電子放出素子（Ｃ．Ａ．Ｍｅａｄ、”Ｔｈｅ ｔｕｎｎｅｌ−ｅｍｉｓｓｉｏｎ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．、３２、６４６（１９６１）等）を用いたものが知られている。
【０００９】
真空気密な外囲器、即ち真空容器を有する画像表示装置の製造方法、特には前記真空容器を昇温及び降温するための加熱工程について表面伝導型の電子放出素子を用いた平板型画像表示装置の製造方法を用いて説明する。
【００１０】
表面伝導型の電子放出素子は電子を放出する電子放出部であり、一定の間隔Ｌ（２μｍ程度）を隔てて設置された素子電極間に有機Ｐｄ（例えばＣＣＰ４２３０奥野製薬株式会社製）を塗布することによって形成された導電性薄膜をフォーミングと呼ばれる通電処理によって形成される。
【００１１】
ここで、フォーミングとは、素子電極間に電圧を印加通電し、局所的に前記導電性薄膜を破壊、変形もしくは変質させ、電気的に高抵抗な状態にした電子放出部を形成することである。
【００１２】
なお、電子放出部としては、導電性薄膜の一部に発生した亀裂を用いることもある。この場合には、その亀裂付近から電子放出が行われる。この他、表面伝導型の電子放出素子として薄膜としてＳｎＯ2膜を用いたもの、Ａｕ薄膜によるもの［Ｇ．Ｄｉｔｔｍｅｒ：”Ｔｈｉｎ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ”、９、３１７（１９７２］、Ｉｎ2Ｏ3／ＳｎＯ2薄膜によるもの［Ｍ．Ｈａｒｔｗｅｌｌ ａｎｄ Ｃ．Ｇ．Ｆｏｎｓｔａｄ：”ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．ＥＤ Ｃｏｎｆ．”、５１９（１９７５）］、カーボン薄膜によるもの［荒木久 他：真空、第２６巻、第１号、２２頁（１９８３）］等が報告されている。
【００１３】
フォーミングを実施する際に、素子電極間に電圧を印加するが、その方法としてプローブを配線に接触させて電圧印加する方法に関して本出願人より出願されている（特開平７−１７６２６５号公報）。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、画像表示装置の表示面積の大型化および高精細化に伴い、配線数の増加及び配線幅の狭小化及び狭ピッチ化が必要となってきた。こうした要求に対応するために、通電処理を行うための多数のプローブピンを狭ピッチで電極パッド上に同時に接触させる必要が生じてきた。
【００１５】
しかしながら、上述する画像表示装置の製造方法においては、次のような問題点があった。
【００１６】
真空容器の封着後、フォーミングの工程を行う前に、素子の抵抗値を室温でプローブピンを接触させて測定する。次に、フォーミング及び活性化時の通電処理時には、最良の素子特性（電子放出効率）を得るために、温度を室温より高い温度（例えば１００℃）で通電処理を実施しているが、真空容器１００の基板の熱膨張により電極パッドの位置が変化し、室温でプローブピンと電極パッドが接触するように位置調整をしておいても、全てのプローブピンを電極パッド上に接触できないという問題があった。
【００１７】
殊に、大画面、高精細化用の画像表示装置において、多数のプローブピン（数百本から数千本）を必要とし、その為、熱膨張による影響が大きくなり、室温から高温域（１００℃）にかけて全てのプローブピンを全ての電極パッド上に接触させるのが難しいという問題があった。
【００１８】
本発明は、上記した従来技術の問題を解決するものであり、その目的とするところは、温度変化を伴う環境下で接続される電極と電気的接続手段との接続を安定して行うことを可能とする電子源の製造方法と、この方法を実施するための電子源の製造装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の電子源の製造方法にあっては、電子放出素子に接続する複数の電極を基板上に配列して備えた電子源に対し、電気的接続手段に備えられた複数の電極部材を前記複数の電極に接触させて、通電処理を行う工程を含む電子源の製造方法において、前記電気的接続手段と前記電子源をほぼ同じ温度に加熱しながら、前記通電処理を行うことを特徴とする。
また、前記通電処理を行う前に、前記電子源と前記電気的接続手段とをほぼ同じ温度に加熱した状態で、前記複数の電極部材を前記複数の電極に接触させることも好適である。
【００２０】
また、電子源の製造装置にあっては、電子放出素子に接続する複数の電極を基板上に配列して備えた電子源を加熱する第１の温度調整手段と、前記電子源に備えられた複数の電極に対し、対応する複数の電極部材を接触させて通電処理を可能とする電気的接続手段と、前記複数の電極部材を前記複数の電極に接触させるために前記電気的接続手段を移動させる移動手段と、前記電気的接続手段を、前記第１の温度調整手段により加熱する電子源の温度とほぼ同じ温度に加熱する第２の温度調整手段と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
前記電気的接続手段は、前記複数の電極の配列と平行に配列された、前記複数の電極部材を保持する電極ユニットと、前記電極ユニットを複数支持する電極アームとを備え、前記第２の温度調整手段は、前記電極ユニットと前記電極アームの少なくともいずれか一方または両方に備えられることも好適である。
【００２３】
前記電極ユニットの熱膨張率をα、前記電極アームの熱膨張率をβ、前記基板の熱膨張率をγとすると、α，β，γがα≧γ≒βの関係にあることも好適である。
【００２４】
前記第１の温度調整手段は、室温より高い温度から１００℃までの範囲で電子源を加熱することも好適である。
【００２５】
更に、前記電極部材と前記電極とのアライメントを調整するアライメント手段を有し、予め当該アライメント手段により、前記電極部材を、対応する前記電極に設けられた電極パッドの前記電極が加熱により基準位置から移動しようとする方向に対して基準位置側となる端に位置させることも好適である。
【００２６】
前記電子放出素子から放出された電子が照射されることにより発光して画像を表示可能とする画像表示手段を備えた基板を前記電子源と対向するように一体的に形成し、前記第１の温度調整手段は、前記画像表示手段を備えた基板と前記電子源の基板とを上下から加熱することも好適である。
【００２７】
このようにすることにより、上記本発明の構成においては、予め温度調整した状態で電極部材と電極を接触させるので、電極部材によって電極を傷つけない。
【００２８】
電極ユニットを予め温度調整すると、該電極ユニットに保持された電極部材も電子源と同じ温度になるので、電極部材を電極に接触させる際に、電極を通じて電子源の基板から熱を奪わない。それ故に、電極の形成された基板の温度分布が良く、電子源全体との温度差が無く、両者の温度差により真空気密な電子源の割れが生じることはない。
【００２９】
更に、電極の温度分布が良いので、接触部の電圧ばらつきが抑えられ、各素子への均一な電圧印加ができ、電子放出効率の素子間ばらつきも小さい。
【００３０】
熱膨張係数の関係を特定することで、電極の移動と電気的接続手段の構成部材の移動量を合わせて電極と電極部材の当接をより確実に行うことが可能となり、また多数の電極部材を電極に確実に当接させるので、電子源の大型化（素子数の増大）に対応可能である。
【００３１】
電極を複数列とすることで、電極の幅自体を広げることができ、プローブの使用温度範囲を更に広げることが可能となる。また、電極への配線ピッチが狭くなっても電極の幅を狭めなくとも良いので、プローブピンの接触が容易であり配線の高密度化に対応可能である。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下図面を参考にして好ましい実施の態様例を詳細に説明する。
【００３３】
図１は本発明の画像表示装置の製造工程の概略説明図を示し、図２は図３に示した複数の表面伝導型の電子放出素子３００を備えた電子源２００を主要構成として用いた平板型の画像表示装置ＦＤの断面図である。
【００３４】
図３は図２中の表面伝導型の電子放出素子３００の平面図、図４は図３の表面伝導型の電子放出素子３００の構造を示す図を示している。
【００３５】
図５は、電子源２００の製造装置の概略構成説明図、図６は室温時図６（ａ）及び高温時図６（ｂ）おける電気的接続手段の状態を説明する図であり、図７は千鳥配列をした配線取り出し部の平面図である。
【００３６】
図１において、１００は画像表示装置の外囲器である真空容器、１０１はリアプレート、１０２はフェースプレートであり、１０３はリアプレート１０１を加熱（温度調整）する為のリアヒータ、１０４はフェースプレート１０２を加熱（温度調整）する為のフェースヒータである。リアヒータ１０３とフェースヒータ１０４は共に電子源を加熱（温度調整）するための第１の温度調整手段である。
【００３７】
１０５は電極部材としてのプローブピン、１０６は多数本のプローブピン１０５を保持する電極ユニットとしてのプローブユニット、１０７は電極アームとしてのプローブアームである。
【００３８】
プローブピン１０５、プローブユニット１０６、プローブアーム１０７からなる電気的接続手段としてのプローブ装置である。
【００３９】
リアプレート１０１とフェースプレート１０２とその間を支持する外枠１０９は、その内部を真空に保つ真空容器１００として機能する。１１０は真空容器１００の外部に設けた配線取り出し部である電極としての電極パッドである。
【００４０】
図２において、１０１はガラス等の絶縁材で構成され、基板であるリアプレート、１０２はフェースプレートであり、Ａｌ薄膜のメタルバック２０６が配された蛍光体２０７がフェースプレート１０２の内側に設けられている。２０８はフリットガラスであり、外枠１０９を挟んでフェースプレート１０２とリアプレート１０１が封着され、真空容器１００を形成している。表面伝導型放出素子３００は各配線（不図示）によって真空容器外部に取り出され、電極パッド１１０に電気的に接続されている。
【００４１】
電子放出素子３００について図３を参照して説明する。図３において、３００は表面伝導型の電子放出素子、３０１は下配線、３０２は上配線、３０３は下配線３０１と上配線３０２を電気的に絶縁する層間絶縁膜、３０４は補助配線である。
【００４２】
また、図４は表面伝導型の電子放出素子３００の構造を示す平面図であり、４０５、４０６は素子電極、４０７は導電性薄膜、４０８は電子放出部である。その他これまで図で示した部材と同一の符号を持つ部材は同一のものを示す。
【００４３】
本例における電子放出部４０８を含む導電性薄膜４０７のうち、電子放出部４０８となる部分は粒径が数十オングストロームの導電性微粒子からなり、電子放出素子３００以外の電子放出部を含む導電性薄膜４０７は微粒子膜からなる。
【００４４】
なお、ここで述べる微粒子膜とは、複数の微粒子が集合した膜であり、その微細構造として、微粒子が個々に分散配置された状態のみならず、微粒子が互いに隣接、あるいは重なり合った状態（島状も含む）の膜をさす。なお、電子放出部を含む導電性薄膜４０７は、導電性微粒子が分散されたカーボン薄膜等としてもよい。
【００４５】
本例の画像表示装置の作製方法の一例を以下に述べる。まず、表面伝導型の電子放出素子３００の作製法について述べる。リアプレート１０１を十分に洗浄後、真空蒸着技術、フォトリソグラフィ技術（エッチング、リフトオフ等の加工技術も含む）により該リアプレート１０１の面上にニッケル等の素子電極４０５、４０６を、例えば素子電極間隔Ｌ＝２μｍ、素子電極長さＷ＝３００μｍ、素子電極４０５、４０６の膜厚ｄ＝１００ｎｍの大きさで形成する。素子電極４０５、４０６の材料としては導電性を有するものであれば金属、半導体等どのようなものであっても良い。
【００４６】
次に、リアプレート１０１上に設けられた素子電極４０５と素子電極４０６との間に、有機金属溶液を塗布して放置することにより、有機金属薄膜を形成する。
【００４７】
なお、有機金属溶液とは、前記Ｐｄ、Ｒｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ等の金属を主元素とする有機化合物の溶液である。
【００４８】
この後、有機金属薄膜を加熱焼成処理し、リフトオフ、エッチング等によりパターニングして図４に示す様な導電性薄膜４０７を形成する。
【００４９】
なお、導電性薄膜４０７の材質は上述した例のみに制限されるものではなく、Ｐｄ、Ｒｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ等の金属、ＰｄＯ、ＳｎＯ2、Ｉｎ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2０3等の酸化物、ＨｆＢ2、ＺｒＢ2、ＬａＢ6、ＣｅＢ6、ＹＢ4、ＧｄＢ4等の硼化物、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＴａＣ、ＳｉＣ、ＷＣ等の炭化物、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ等の窒化物、Ｓｉ、Ｇｅ等の半導体、カーボン、ＡｇＭｇ、ＮｉＣｕ、Ｐｂ、Ｓｎ等でも良い。
【００５０】
さらに、電子放出部を含む導電性薄膜４０７の形成法は、真空蒸着法、スパッタ法、化学的気相堆積法、分散塗布法、ディッピング法、スピナー法等が適用可能で、要するに薄膜が形成できれば特に作製方法は問わない。
【００５１】
なお、電子源として表面伝導型の電子放出素子３００のほか熱カソードを用いた熱電子源、電界放出型電子放出素子等、要するに電子を放出する素子であれば特に制限されない。
【００５２】
次いで、表面伝導型の電子放出素子３００の配列、及び、同素子に画像表示用の電気（電力）信号を供与する配線について説明する。
【００５３】
配線の例として各々直行した二つの配線（Ｘ：上配線３０２、及びＹ：下配線３０１、これを単純マトリクスと呼ぶ）を用いることができ、電子放出素子３００の素子電極４０５、４０６のそれぞれに、上配線３０２からは補助配線３０４を通して、下配線３０１からは直接電気的に接続する。
【００５４】
上配線３０２、補助配線３０４、及び、下配線３０１はスクリーン印刷法、オフセット印刷法などの印刷法によって複数作製する。
【００５５】
使用する導電性ペーストは、Ａｇ,Ａｕ,Ｐｄ,Ｐｔ等の貴金属、Ｃｕ,Ｎｉ等の卑金属の単独、ないしは、これらを任意に組み合わせた金属を含み、印刷機で配線パターンを印刷後、５００℃以上の温度で焼成する。
【００５６】
形成された上下印刷配線などの厚さは、数μｍ〜数百μｍ程度である。更に少なくとも上配線３０２と下配線３０１が重なるところには、ガラスペーストを印刷、焼成(５００℃以上)した厚さ数μｍ〜数百μｍ程度の層間絶縁膜３０３を挟み、電気的な絶縁をとる。
【００５７】
フェースプレート１０２の内側に塗布された蛍光体２０７はモノクロームの場合は単一の蛍光体のみからなるが、カラー画像を表示する場合、赤、緑、青の三原色を発光する蛍光体とブラックストライプ或いは、ブラックマトリックス(不図示)を境界にして画素を形成する必要がある。
【００５８】
作製法としては蛍光体スラリーを用いたフォトリソグラフィー法、或いは印刷法があり、所望の大きさの画素にパターニングし、それぞれの色の蛍光体を形成する。更に高分子膜のフィルミングによりＡｌ等の金属薄膜を成膜し、作製したメタルバック２０６を蛍光体２０７の表面に塗布する。
【００５９】
メタルバック２０６は高電圧を印加するための電極(不図示)と接続されている。フェースプレート１０２には、更に導電性を高めるため蛍光体２０７とフェースプレート１０２の間に透明導電薄膜を設けてもよい。
【００６０】
外枠１０９の材質としてフェースプレート１０２、又はリアプレート１０１と同材質、或いはそれらとほぼ同程度の熱膨張率を持つガラス、セラミックス、又は、金属などが使われる。更に外枠１０９にはゲッター（不図示）を設置する。
【００６１】
リアプレート１０１、外枠１０９、フェースプレート１０２の順に挟み、フリットガラス２０８をフェースプレート１０２、リアプレート１０１と外枠１０９が接する部分に塗布し、又、リアプレート１０１の穴にリアプレート１０１とほぼ同程度の熱膨張係数を持つガラス製の排気管（不図示）を設置し、接続部にフリットガラスを塗布し、電気炉などでフリットガラスの封着温度（例えば、日本電気硝子（株）製のＬＳ−０２０６を用いた場合４５０℃）で、所定の時間（同フリットでは１０分）加熱し、封着する。
【００６２】
尚、カラー表示の画像表示装置の場合は表面伝導型の電子放出素子３００と蛍光体２０７の画素(不図示)を一対一に対応させるため、フェースプレート１０２とリアプレート１０１の位置合わせを行い封着する。
【００６３】
以上の工程により、リアプレート１０１、外枠１０９、フェースプレート１０２で囲まれる空間は真空気密可能な真空容器１００が形成される。
【００６４】
次に、排気管（不図示）を通して真空容器１００内の圧力をおおよそ１．３３×１０-4Ｐａ（１×１０-6Ｔｏｒｒ）に真空排気する。続いて、室温において配線を含む素子の抵抗値を測定する。抵抗値の測定には、通常1〜2Ｖ程度の電圧を印加し、流れる電流値を測定することで抵抗値を算出する。図６（ａ）に示すような関係、即ち、リアプレート１０１の伸びる方向に対して、全てのプローブピン１０５が電極パッド１１０の端にくるように、電極パッド１１０に対してプローブピン１０５と各プローブユニットを配置する。
【００６５】
この状態で、プローブピン１０５を電極パッド１１０に接触させ、不図示の駆動回路を用いて通電を行うとともに電流値を測定して、抵抗値を算出する。抵抗値測定後はプローブピン１０５を電極パッド１１０から離す。
【００６６】
次に、フォーミング、即ち素子電極４０５、４０６に通電処理を行う。図1（ａ）に示すように、フォーミングを行う前に予め、フェースプレート１０２をフェースヒータ１０４で、リアプレート１０１をリアヒータ１０３で加熱温調することで、所定の温度にする。
【００６７】
この際に、プローブピン１０５とプローブユニット１０６を埋め込みヒータ１１１（各プローブユニットに配置することが好ましい）により所定の温度まで加熱温調する。同時に、プローブアーム１０７を埋め込みヒータ１１２により所定の温度まで加熱温調する。
【００６８】
所定の温度に達したところで、プローブピン１０５と電極パッド１１０が図６（ｂ）に示す関係になる。次に、図１（ｂ）に示すように、プローブピン１０５を電極パッド１１０に接触させる。
【００６９】
予め温度調整したプローブピン１０５と、予め温度調整した電極パッド１１０を接触させるので、プローブピン１０５により電極パッド１１０を傷つけることがない。
【００７０】
また、プローブユニット１０６を予め温度調整すると、プローブユニット１０６に保持されたプローブピン１０５も電極パッド１１０と同じ温度になるので、プローブピン１０５を電極パッド１１０に接触させた際に、電極パッド１１０を通じてリアプレート１０１から熱を奪わない。従って、電極パッド１１０の形成されたリアプレート１０１の温度分布が良いので、真空状態の真空容器１００全体との温度差がなく、両者の温度差により真空容器１００にクラックが入り割れることはない。
【００７１】
更に、電極パッドの温度分布が良いので、接触部の電圧ばらつきが抑えられ、各素子への均一な電圧印加ができ、電子放出効率の素子間ばらつきも小さい。
【００７２】
フォーミングを行うときの温度としては、室温から１００℃の温度範囲が好適に用いられる。フォーミング時に加熱温調する際、プローブユニット１０６の熱膨張係数をα、プローブアーム１０７の熱膨張係数をβ、真空容器１００の基板としてのリアプレート１０１の熱膨張係数をγとすると、これらの関係をα≧γ≒βとすることで、プローブアーム１０７とリアプレート１０１の伸びがほぼ一緒になる。
【００７３】
即ち、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、室温（図６（ａ））から所定の温度（図６（ｂ））範囲で、複数のプローブユニット１０６に保持された各一本目のプローブピン１０５（Ａ1〜Ａn）と、それに対応する電極パッド１１０（Ｂ1〜Ｂn）の位置関係が全て同じになる。
【００７４】
従って、プローブユニット１０６の熱膨張係数が真空容器１００のリアプレート１０１の熱膨張係数と同一なら温度が上がっても位置関係は変わらない。たとえプローブユニット１０６の熱膨張係数がリアプレート１０１の熱膨張係数より大きくても、プローブユニット１０６も該リアプレート１０１と同一の温度になっているので、熱膨張係数の差によるプローブユニット１０６に保持された最終プローブピンの伸び量（Ｌ）は非常に小さいものであり、電極パッド１１０のパッド幅（Ｄ）を最終プローブピンの伸び量以上に設計しておけば、所定の温度まで加熱温調しても、全てのプローブピンが全ての電極パッドに接触することが可能となる。
【００７５】
その際に、室温においてプローブピン１０５の位置を、図６（ａ）に示すように予め真空容器１００のリアプレート１０１の伸びる方向に対して電極パッド１１０の端に位置しておくことで、電極パッド１１０の幅を狭めることができる。従って、配線ピッチ幅を減らすことができ、配線の高密度化に対応可能である。
【００７６】
更に、図７に示すように、電極パッド（７１０）を千鳥に配列しておけば、配線ピッチ（Ｐ）以上に大きくパッド幅（Ｄ）を設計することができ、配線の高密度化と使用温度範囲を広げることが可能となる。
【００７７】
本発明に用いる電極パッド７１０の千鳥配列は、２本〜２０本の配線毎に、好ましくは３本から１０本の配線毎の千鳥配列を適宜用いることが望ましい。
【００７８】
本発明に用いられるプローブピン１０５は、スプリング等を用いてプローブユニット１０６に保持されており、位置調整が可能で、一つのプローブユニット１０６に対して１０本から１０００本が適宜保持配置されており、好ましくは５０本から３００本を適宜保持配置するのが望ましい。
【００７９】
本発明に用いられるプローブピン１０５の材料としては、導電性の良い材料を適宜用いることができ、例えば銅、アルミニウム、インジウム、銀、金、タングステン、モリブデン等の金属、真鍮、ステンレス等の合金、合成の高い金属の表面を低抵抗金属でコーティングしたものを適宜用いることが望ましい。
【００８０】
本発明に用いられるプローブユニット１０６は、プローブアーム１０７に１個から１００個が適宜支持配置されており、好ましくは２個から５０個を適宜用いることが望ましい。
【００８１】
本発明に用いられるプローブユニット１０６の材料としては、真空容器１００のリアプレート１０１材料であるガラスにソーダ石灰ガラスを用いた場合、リアプレート１０１と同等もしくはより大きな熱膨張係数の材料である金属、合金、樹脂等を適宜用いることができ、加工性、剛性、コストの面から樹脂が適宜用いられ、好ましくは芳香族ポリエステル系の樹脂を適宜用いることが望ましい。
【００８２】
本発明に用いられるプローブアーム１０７の材料としては、真空容器１００のリアプレート１０１材料であるガラスにソーダ石灰ガラスを用いた場合、リアプレート１０１と同等の熱膨張係数を有するものが適宜用いることができ、例えば、Ｆｅ、Ｎｉを主成分とする４２６合金（Ｎｉ：４２％、Ｃｒ：６％残りＦｅ）及びＦＮ５０（Ｎｉ：５０％、Ｆｅ：５０％）、チタン、白金、酸化チタン等を適宜用いることができる。
【００８３】
上述するように、加熱温調された電極パッド１１０に加熱温調されたプローブ１０５を接触させて、不図示の駆動回路を用いて通電処理を行い、導電性薄膜４０７に電子放出部４０８を形成する。
【００８４】
通電フォーミングによれば導電性薄膜４０７に局所的に破壊、変形もしくは変質等の構造の変化した部位が形成される。該部位が電子放出部４０８を形成する。
【００８５】
通電時の電圧波形は特にパルス波形が好ましく、パルス波高値が一定の電圧パルスを連続的に印加する場合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場合とがある。先ず、パルス波高値が一定電圧とした場合について説明する。パルス波形は三角波を用い、パス幅を数μsec〜１０msec、パルス間隔を数μsec〜１００msec、波高値(通電フォーミング時のピーク電圧)を表面伝導型の電子放出素子３００の形態に応じて適宜選択し、適当な真空度、例えば、１．３３×１０-3Pa（１×10-5Ｔｏｒｒ）程度以下の真空雰囲気下で、数秒から数十分印加する。
【００８６】
尚、素子電極４０５、４０６間に印加する波形は三角波に限定する事はなく、矩形波など所望の波形を用いてもよい。一方徐々に波高値を増加させながら、電圧パルスを印加する場合は、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、適当な真空雰囲気下で印加する。
【００８７】
尚、この場合の通電フォーミング処理はパルス間のある時間、導電性薄膜４０７を局所的に破壊、変形しない程度の電圧、例えば、０.１V程度の電圧を印加し、素子電流を測定し、抵抗値を求め、例えば、１MΩ以上の抵抗を示したときに通電フォーミングを終了としても良い。
【００８８】
フォーミングを終えた素子には活性化処理を施すのが好ましい。活性化処理を施すことにより、素子電流Ｉｆ、放出電流Ｉｅが著しく変化する。
【００８９】
活性化処理は、例えば、有機物質のガスを含有する雰囲気下で、フォーミングと同様に温調した状態で、パルスの印加を繰り返す通電処理で行うことができる。
【００９０】
この雰囲気は、例えば油拡散ポンプやロータリーポンプなどを用いて画像形成装置の真空容器１００（真空容器）内を排気した場合に雰囲気内に残留する有機ガスを利用して形成することができる他、イオンポンプなどにより一旦十分に排気した
真空中に適当な有機物質のガスを導入することによっても得られる。
【００９１】
このときの好ましい有機物質のガス圧は、前述の応用の形態、真空容器１００の形状や、有機物質の種類などにより異なるため場合に応じた適宣設定される。適当な有機物質としては、アルカン、アルケン、アルキンの脂肪族炭化水素類、芳香族炭化水素類、アルコール類、アルデヒド類、ケトン類、アミン類、フェノール、カルボン、スルホン酸等の有機酸類等を挙げることが出来、具体的には、メタン、エタン、プロパンなどＣnＨ2n+2で表される飽和炭化水素、エチレン、プロピレンなどＣnＨ2n等の組成式で表される不飽和炭化水素、ベンゼン、トルエン、メタノール、エタノール、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、アセトン、メチルエチルケトン、メチルアミン、エチルアミン、フェノール、蟻酸、酢酸、プロピオン酸等が使用できる。
【００９２】
この処理により、雰囲気中に存在する有機物質から、炭素あるいは炭素化合物が素子上に堆積し、素子電流Ｉｆ、放出電流Ｉｅが、著しく変化するようになる。
【００９３】
活性化処理の終了判定は、素子電流Ｉｆと放出電流Ｉｅを測定しながら、適宣行う。なおパルス幅、パルス間隔、パルス波高値などは適宣設定される。
【００９４】
炭素及び炭素化合物とは、例えばグラファイト（いわゆるＨＯＰＧ，ＰＧ，ＧＣを包含する。ＨＯＰＧはほぼ完全なグラファイトの結晶構造、ＰＧは結晶粒が２００Ａ°程度で結晶構造がやや乱れたもの、ＧＣは結晶粒２０Ａ°程度になり結晶構造の乱れがさらに大きくなったものを指す。）、非晶質カーボン（アモルファスカーボン及び、アモルファスカーボンと前記グラファイトの微結晶の混合物を指す。）であり、その膜厚は、５００Ａ°以下の範囲とするのが好ましく、３００Ａ°以下の範囲とすることがより好ましい。
【００９５】
このような処理を経て得られた電子放出素子は、安定化処理を行うことが好ましい。この処理は、真空容器１００内の有機物質を排気する。真空容器１００を排気する真空排気装置は、装置から発生するオイルが素子の特性に影響を与えないように、オイルを使用しないものを用いるのが好ましい。
【００９６】
具体的には、ソープションポンプ、イオンポンプ等の真空排気装置を挙げることが出来る。
【００９７】
前記活性化の工程で、排気装置として油拡散ポンプやロータリーポンプを用い、これから発生するオイル成分に由来する有機ガスを用いた場合は、この成分の分圧を極力低く抑える必要がある。真空容器１００内の有機成分の分圧は、上記の炭素及び炭素化合物がほぼ新たに堆積しない分圧で１．３３×１０-6Ｐａ（１×１０-8ｔｏｒｒ）以下が好ましく、さらには１．３３×１０-8Ｐａ（１×１０-10）ｔｏｒｒ以下が特に好ましい。さらに真空容器内を排気するときには、真空容器１００全体を加熱して、真空容器１００内壁や、電子放出素子に吸着した有機物質分子を排気しやすくするのが好ましい。
【００９８】
このときの加熱条件は、８０〜３５０℃、好ましくは１５０〜３００℃でできるだけ長時間行うのが望ましいが、特にこの条件に限るものではなく、真空容器内の大きさや形状、電子放出素子の構成などの諸条件により適宣選ばれる条件により行う。
【００９９】
真空容器内の圧力は極力低くすることが必要で、１．３３×１０-5〜３．９９×１０-5Ｐａ（１〜３×１０-7ｔｏｒｒ）以下が好ましく、さらに１．３３×１０-6Ｐａ（１×１０-8ｔｏｒｒ）以下が特に好ましい。
【０１００】
安定化処理を行った後の、駆動時の雰囲気は、上記安定化処理終了時の雰囲気を維持するのが好ましいが、これに限るものではなく、有機物質が十分除去されていれば、真空度自体は多少低下しても十分安定な特性を維持することが出来る。
【０１０１】
このような真空雰囲気を採用することにより、新たな炭素あるいは炭素化合物の堆積を抑制できるので素子電流Ｉｆ、放出電流Ｉｅが安定する。
【０１０２】
更に真空容器１００の排気管を封じ切り、画像表示装置を作製する。また、真空容器１００の封止後の真空度を維持するために、ゲッター処理を行なうこともできる。これは、真空容器１００の封止を行う直前あるいは封止後に、抵抗加熱あるいは高周波加熱等を用いた加熱により、真空容器１００内の所定の位置（不図示）に配置されたゲッターを加熱し、蒸着膜を形成する処理である。
【０１０３】
ゲッターは通常Ｂａ等が主成分であり、該蒸着膜の吸着作用により、たとえば１．３３×１０-3Ｐａないし１．３３×１０-5Ｐａ（１×１０-5ないし１×１０-7ｔｏｒｒ）の真空度を維持することができる。
【０１０４】
次に、フレキ接続等を用いて上配線３０２に接続された走査駆動手段（不図示）と、下配線３０１に接続された変調駆動手段（不図示）により、表面伝導型電子放出素子３００の各素子に画像信号である走査信号と変調信号を提供し、それらの差電圧として駆動電圧すなわち電気信号が印加され、導電性薄膜４０７を電流が流れ、その一部が亀裂である電子放出部４０８より電子が前記電気信号に従った電子ビームとなって放出され、メタルバック２０６、蛍光体２０７に印加された高電圧（１〜１０Ｋｖ）によって加速され、蛍光体２０７に衝突し蛍光体を発光させ、画像を表示する。
【０１０５】
ここで、メタルバック２０６の目的は、蛍光体のうち内面側への光をフェースプレート１０２側へ鏡面反射する事により輝度を向上する事、電子ビーム加速電圧を印加するための電極として作用する事、前記真空容器内で発生した負イオンの衝突によるダメージからの蛍光体２０７の保護などである。
【０１０６】
上述した電子源として表面伝導型電子放出素子のほか、電界放出型電子放出素子を用いたものや、単純マトリクス型のほか、電子源からでた電子ビームを制御電極（グリッド電極配線）を用いて制御し画像を表示する画像表示装置においても、本発明の電子源の製造方法を応用することができる。
【０１０７】
【実施例】
以下、本発明を実施例を用いて具体的に説明する。
【０１０８】
（実施例１）
図１〜６を用いて、本発明の画像表示装置の第１の実施例について説明する。リアプレート１０１として大きさ２４０mm×３２０mm、フェースプレート１０２として大きさ１９０mm×２７０ｍｍのソーダガラス（熱膨張係数：９×１０―6）を用いた。リアプレート１０１には、穴径Φ９.５ｍｍの配管用の穴（不図示）を開けた。
【０１０９】
電子源２００の主要構成である表面伝導型の電子放出型素子３００は図３に示した構造を持ち、素子電極４０５、４０６はＰｔを蒸着法によって成膜し、フォトリソグラフィ技術(エッチング、リフトオフ法などの加工技術を含む)によって加工し、膜厚１００ｎｍ、電極間隔Ｌ=２μｍ、素子電極長さＷ=２００μｍの形状に加工した。
【０１１０】
導電性薄膜４０７として有機金属溶液である有機パラジウム(奥野製薬(株)製、ＣＣＰ-4230)含有溶液を塗布した後、３００℃で１０分間の加熱処理をして、パラジウムを主成分とする微粒子(平均粒径８ｎｍ)からなる微粒子膜を形成し、フォトリソグラフィ技術(エッチング、リフトオフなどの加工技術を含む)によって加工し、導電性薄膜４０７を形成した。
【０１１１】
次に、表面伝導型の電子放出素子３００に電力を供給するための配線として、下配線３０１、補助配線３０４としてＡｇペーストインキを印刷し、焼成（焼成温度５５０℃）し、厚さ８μｍ、幅１００μｍ、ピッチ６００μｍで６００００本形成した。
【０１１２】
次に層間絶縁層３０３としてガラスペーストを印刷、焼成（焼成温度５５０℃）し、幅２００μｍ、厚さ１２μｍの形状で６００００個形成した。更に、上配線としてＡｇペーストインキを印刷し、焼成し（焼成温度５５０℃）し、厚さ１２μｍ、幅２００μｍの形状で２００本形成した。
【０１１３】
尚、上配線３０２及び下配線３０１の配線取り出し部である電極パッド１１０は、５００μｍ×８００μｍの形状で配線ピッチ６００μｍに形成した。
【０１１４】
一方、フェースプレート１０２には蛍光体２０７としてグリーンの蛍光体（化成オプトニクス（株）、Ｐ２２ＧＮ４）を塗布し、更にメタルバック２０７として厚さ２００ｎｍのＡｌを高分子フィルミングを用いて作成した。
【０１１５】
外枠１０９の形状は厚さ５ｍｍ、外形１５０ｍｍ×２３０ｍｍ、幅１０ｍｍ、材質はソーダガラスである。更に外枠１０９にはゲッター（不図示）を取り付けた。前記外枠１０９をリアプレート１０１と前記フェースプレート１０２で挟み、該リアプレート１０１、フェースプレート１０２と外枠１０９が接続する部分にフリットガラス２０８（日本電気硝子（株）製のＬＳ−０２０６）を塗布し、仮固定し、更に内径１０ｍｍ、外形１２ｍｍのソーダガラス製の排気管にフリットガラス２０８を塗布し、リアプレート１０１の穴のあいた部分に仮固定し、これら全部を焼成炉に入れ４５０℃で２０分間焼成し画像表示装置の表示部、電子源を含む、排気管が取り付けられた真空気密可能な真空容器１００を組み立てた。
【０１１６】
上記のように組み立てた真空容器１００を図５に示すような製造装置に設置し、排気管を通して外部の真空排気系（不図示）により、１．３３×１０-3Ｐａ（１×１０-5）Ｔｏｒｒ以下まで真空排気した。
【０１１７】
まず、室温（２０℃）で抵抗値の測定を行った。図５に示す製造装置において、下配線３０１側のプローブユニット１０６は３個でプローブピン１０５を１００本保持し、上配線３０２側はプローブユニットが２個でプローブピンを１００本保持している。図６（ａ）に示すようにリアプレート１０１の延び方向に対して予め全てのプローブピン１０５を全ての電極パッド１１０の端に合うようにプローブユニット１０６に配置保持させておく。ここで用いたプローブピン１０５は鉄を金メッキしたものからなり、接触部の直径は３０μｍであった。
【０１１８】
次に、プローブ装置５１１をＹ軸駆動機構５１４により電極パッド１１０上に移動し、アライメント手段としてのアライメント機構５１２によりプローブピン１０５と電極パッド１１０をプローブピン１０５の1ピン目が電極パッド１１０の端に合うようにアライメントした後、Ｚ軸駆動機構５１３によりプローブピン１０５を電極パッド１１０に接触させ、駆動回路５１８より電圧を１Ｖ印加し、電流値を測定し、抵抗値を算出した。抵抗値は上配線のライン抵抗で３Ωであった。
【０１１９】
次に、プローブ装置５１１をＺ軸駆動機構５１３により電極パッド１１０上から上昇させ、Ｙ軸駆動機構５１４により電極パッド１１０から移動させて離す。
【０１２０】
次に、温調ヒータ電源（不図示）でフェースヒータ１０４及びリアヒータ１０３により真空容器１００を挟んだ状態で真空容器１００が１００℃になるまで加熱温調した。それと同時に、図1（ａ）に示すように芳香族ポリエステル系樹脂樹脂（熱膨張係数：１００×１０-6）からなるプローブユニット１０６を埋め込みヒータ１１１により、ＦＮ５０合金（熱膨張係数：９.４×１０-6）からなるプローブアーム１０８を埋め込みヒータ１１２により１００℃になるまで温調ヒータ電源５１６により加熱温調した。
【０１２１】
この時、各プローブピンと各電極パッドの位置関係は図６（ｂ）に示すようになり、各プローブユニット１０６の１００本目の延び量（Ｌ）が約４３１μｍ、これに対して電極パッドの幅（Ｗ）が５００μｍあるので、室温時に図６（ａ）の位置関係にあるので、温度が１００℃になってもプローブピン１０５を電極パッド１１０におろせば全て接触する。
【０１２２】
図５に示すように、プローブ装置５１１をＹ軸駆動機構５１４により電極パッド１１０上に移動し、アライメント機構５１２によりプローブピン１０５と電極パッド１１０を各プローブユニット１０６の１本目のプローブピン１０５をリアプレート１０１の延び方向に対して電極パッド１１０の端に合うようにアライメントした。そして、Ｚ軸駆動機構５１３によりプローブピン１０５を配線パッド１１０に接触させ、駆動回路５１８より電圧を印加しフォーミング処理した。フォーミングは三角波形（底辺１ｍｓｅｃ、周期１０ｍｓｅｃ、波高値５Ｖ）の電圧パルスを６０秒間印加し、電子放出部４０８を形成した。
【０１２３】
この時、各プローブユニットの１本目はプローブアーム１０７とリアプレート１０１の熱膨張率がほぼ同じなので位置のずれはほとんど無く、又、各プローブユニット１０６の最終ピンである１００本目のプローブピンもプローブユニット１０６とリアプレート１０１の位置ずれは約４３１μｍであり、全てのプローブピン１０５が全ての電極パッド１１０上に確実に接触していた。
【０１２４】
その結果、電圧のばらつきは０．０１Ｖ以下であり、また真空容器１００にヒビが入ることもなく割れることも無かった。
【０１２５】
次に真空容器１００内にベンゾニトリルを導入し、駆動回路５１８より電圧を印加し活性化処理した。
【０１２６】
活性化は底辺１ｍｓｅｃ、周期１０ｍｓｅｃ、波高値１５Ｖの三角波を６０分間印加し活性化処理を終了した。
【０１２７】
この時、電圧のばらつきは０．０１Ｖ以下であり、真空容器１００にヒビが入ることもなく割れることも無かった。
【０１２８】
以上のようにフォーミング処理、活性化処理を行い、電子放出部４０８を形成し電子放出素子３００を形成した。
【０１２９】
次に、ベンゾニトリルを排気し、１．３３×１０-4Ｐａ（１０-6Ｔｏｒｒ）程度の真空度に達した後、安定化処理のために加熱処理（ベーキング）を行った。即ち、Ｚ軸駆動機構５１４でプローブ装置５１１を電極パッド１１０から上昇し、Ｙ軸駆動機構５１３により真空容器１００から移動した。
【０１３０】
プローブ装置５１１を移動した後、電極パッド１１０を目視観察したところ、電極パッドは傷ついていなかった。
【０１３１】
その後、真空容器１００の温度を２５０℃で１０時間加熱し、フェースプレート１０２やリアプレート１０１及び電子源近傍に付着した有機ガス（ベンゾニトリル）等の除去を行ない、安定化処理（ベーキング）を行った。
【０１３２】
次に１．３３×１０-4Ｐａ（１０-6Ｔｏｒｒ）程度の真空度まで排気し、不図示の排気管をガスバーナーで熱することで溶着し真空容器１００の封止を行った。
【０１３３】
最後に封止後の真空度を維持するために、高周波加熱法でゲッター処理を行ない画像表示装置を製造した。
【０１３４】
以上のように完成した画像表示装置を不図示の変調駆動手段、走査駆動手段と下配線、上配線間をフレキ接続でつなぎ、画像表示信号を電子源である表面伝導型の電子放出素子３００に供給し、同時に蛍光体２０７とメタルバック２０６に５Ｋｖ印加し、画像を表示させた。
【０１３５】
素子特性を測定したところ、電子放出効率は０．１％であり、そのばらつきは５％以下であり、均一で画像表示特性に優れる画像表示装置が得られた。
【０１３６】
以上のように、電極パッドの傷付きが無く、真空容器１００が割れることもなく、広い温度範囲にわたって通電処理が可能で、配線の高密度化が可能となり、画像品位に優れ、大画面で、高精細な画像表示装置を提供することができる。
【０１３７】
（実施例２）
第２の実施例として、電極パッドに千鳥配列を用いた画像表示装置の製造方法について説明する。
【０１３８】
図７は本実施例に用いた配線取り出し部である千鳥配列の電極パッド７１０を示し、Ｐは上配線の配線ピッチ、Ｄは電極パッド７１０の電極幅を示す。
【０１３９】
素子電極長さ１００μｍ、下配線の幅５０μｍ、ピッチ３００μｍで６００本、上配線の幅１００μｍ、ピッチ３００μｍで４００本、層間絶縁層として幅１００μｍで２４００００個、電極パッドは３本ずつの千鳥配列以外は全て実施例１と同様に真空気密可能な真空容器１００を形成した。
【０１４０】
次に、室温（２０℃）で抵抗値の測定を行った。下配線側のプローブユニットは３個でプローブピンを２００本保持し、上配線側はプローブユニットが２個でプローブピンを２００本保持している以外は全て実施例１と同様にした。
【０１４１】
次に、実施例１と同様にプローブピンを電極パッドに接触させて抵抗値を測定した。
【０１４２】
次に、実施例1と同様にプローブピンを電極パッドから移動した。
【０１４３】
次に、実施例１と同様に温度を１００℃に温調した。
【０１４４】
この時、各プローブピンと各電極パッドの位置関係は図６（ｂ）に示すようになり、各プローブユニットの２００本目の延び量（Ｌ）が約４３３μｍ、これに対して電極パッドの幅（Ｄ）が５００μｍあるので、室温時に図６（ａ）の位置関係にあるので、温度が１００℃になってもプローブピンを電極パッドにおろせば全て接触する。
【０１４５】
次に、実施例１と同様にフォーミングを実施した。
【０１４６】
この時、各プローブユニットの１本目はプローブアームとリアプレートの熱膨張率がほぼ同じなので位置のずれはほとんど無く、又、各プローブユニットの最終ピンである２００本目のプローブピンもプローブユニットとリアプレートの位置ずれは約４３３μｍであり、全てのプローブピンが全ての電極パッド上に確実に接触していた。その結果、電圧のばらつきは０．０１Ｖ以下であり、また真空容器１００にヒビが入ることもなく割れることも無かった。
【０１４７】
次に実施例１と同様に活性化を実施した。
【０１４８】
活性化終了後、プローブ装置を移動した後、電極パッド７１０を目視観察したところ、電極パッド７１０は傷ついていなかった。
【０１４９】
次に実施例1と同様に安定化処理、真空排気、封止、ゲッター処理を行ない画像表示装置を製造した。
【０１５０】
以上のように完成した画像表示装置を不図示の変調駆動手段、走査駆動手段と下配線、上配線間をフレキ接続でつなぎ、画像表示信号を電子源である表面伝導型電子放出素子３００に供給し、同時に蛍光体２０７とメタルバック２０６に５Ｋｖ印加し、画像を表示させた。
【０１５１】
素子特性を測定したところ、電子放出効率は０．１％であり、そのばらつきは５％以下であり、均一で画像表示特性に優れる画像表示装置が得られた。
【０１５２】
本実施例では、実施例１に比べて上配線と下配線の本数を夫々倍にすることができ、画素数を４倍に高密度化することが可能となった。
【０１５３】
以上のように、電極パッドの傷付きが無く、真空容器１００が割れることもなく、広い温度範囲にわたって通電処理が可能で、配線の高密度化が可能となり、画像品位に優れ、大画面で、高精細な画像表示装置を提供することができる。
【０１５４】
【発明の効果】
上記のように説明された本発明によると、温度変化を伴う環境下で接続される電子源の電極と装置側の電気的接続手段との接続を安定して行うことが可能となり、電子源に設けられた複数の電子放出素子のそれぞれに安定した電力供給が行われる。
【０１５５】
従って、製造工程の安定化を図り、電極配置の高密度化への対応が可能で、画像表示装置の高精細化及び高品質化が可能となる。
【０１５６】
具体的な効果としては、電極部材と電極とのズレの発生が抑えられ、電極部材及び電極の損傷を防止する。また、真空容器全体と電極部との温度差が少なくなり、容器の破損が抑制される。各電子放出素子へ均一な電圧印加ができ、電子放出効率の素子間バラツキも小さい。また、電圧の損失が無く確実に電圧の印加が可能となり、フォーミング、活性化を良好に実施することができるので、良好な素子特性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子源の製造方法の概略説明図である。
【図２】画像表示装置の断面図である。
【図３】電子源の構成図である。
【図４】電子放出素子の構造図である。
【図５】電子源の製造装置の概略図である。
【図６】プローブピンと電極パッドの位置関係を説明する図である。
【図７】千鳥配列の電極パッドの説明図である。
【符号の説明】
１００ 真空容器
１０１ リアプレート
１０２ フェースプレート
１０３ リアヒータ
１０４ フェースヒータ
１０５ プローブピン
１０６ プローブユニット
１０７ プローブアーム
１０９ 外枠
１１０，７１０ 電極パッド
１１１，１１２ 埋め込みヒータ
１１３，１１４，５１５，５１７ リード線
２００ 電子源
２０６ メタルバック
２０７ 蛍光体
２０８ フリットガラス
３００ 電子放出素子
３０１ 下配線
３０２ 上配線
３０３ 層間絶縁層
３０４ 補助配線
４０５，４０６ 素子電極
４０７ 導電性薄膜
４０８ 電子放出部
５１１ プローブ装置
５１２ アライメント機構
５１３ Ｙ軸駆動機構
５１４ Ｚ軸駆動機構
５１６ 温調ヒータ電源
５１８ 駆動回路
５１９ フェースヒータアーム
５２０ フェースヒータ駆動装置
Claims (8)
- 電子放出素子に接続する複数の電極を基板上に配列して備えた電子源に対し、電気的接続手段に備えられた複数の電極部材を前記複数の電極に接触させて、通電処理を行う工程を含む電子源の製造方法において、
前記電気的接続手段と前記電子源をほぼ同じ温度に加熱しながら、前記通電処理を行うことを特徴とする電子源の製造方法。 - 前記通電処理を行う前に、前記電子源と前記電気的接続手段とをほぼ同じ温度に加熱した状態で、前記複数の電極部材を前記複数の電極に接触させることを特徴とする請求項１に記載の電子源の製造方法。
- 電子放出素子に接続する複数の電極を基板上に配列して備えた電子源を加熱する第１の温度調整手段と、
前記電子源に備えられた複数の電極に対し、対応する複数の電極部材を接触させて通電処理を可能とする電気的接続手段と、
前記複数の電極部材を前記複数の電極に接触させるために前記電気的接続手段を移動させる移動手段と、
前記電気的接続手段を、前記第１の温度調整手段により加熱する電子源の温度とほぼ同じ温度に加熱する第２の温度調整手段と、
を備えることを特徴とする電子源の製造装置。 - 前記電気的接続手段は、前記複数の電極の配列と平行に配列された、前記複数の電極部材を保持する電極ユニットと、前記電極ユニットを複数支持する電極アームとを備え、前記第２の温度調整手段は、前記電極ユニットと前記電極アームの少なくともいずれか一方または両方に備えられることを特徴とする請求項３に記載の電子源の製造装置。
- 前記電極ユニットの熱膨張率をα、前記電極アームの熱膨張率をβ、前記基板の熱膨張率をγとすると、α，β，γがα≧γ≒βの関係にあることを特徴とする請求項４に記載の電子源の製造装置。
- 前記第１の温度調整手段は、室温より高い温度から１００℃までの範囲で電子源を加熱することを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の電子源の製造装置。
- 更に、前記電極部材と前記電極とのアライメントを調整するアライメント手段を有し、予め当該アライメント手段により、前記電極部材を、対応する前記電極に設けられた電極パッドの前記電極が加熱により基準位置から移動しようとする方向に対して基準位置側となる端に位置させることを特徴とする請求項３乃至６のいずれか１項に記載の電子源の製造装置。
- 前記電子放出素子から放出された電子が照射されることにより発光して画像を表示可能とする画像表示手段を備えた基板を前記電子源と対向するように一体的に形成し、
前記第１の温度調整手段は、前記画像表示手段を備えた基板と前記電子源の基板とを上下から加熱することを特徴とする請求項３乃至７のいずれか１項に記載の電子源の製造装置。
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