JP4343717B2 - 気密容器の支持構造体の製造方法及び画像表示装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は気密容器の支持構造体の製造方法及び画像表示装置の製造方法に係わり、特に電子源と、電子源から放出された電子が照射される被照射体とを内包する気密容器内に配置される支持構造体の製造方法及び画像表示装置の製造方法に関するものである。

電子放出素子を使用した平面ディスプレイでは、特許文献１に示されるように、その内部を高真空に保持するために、スペーサあるいはリブと呼ばれる耐大気圧構造支持体であるスペーサが用いられる。

図１４は多数の電子放出素子を使用した画像形成装置の断面模式図である。１０１はリアプレート、１０２は側壁、１０３はフェースプレートであり、リアプレート，側壁１０２，フェースプレート１０３で気密容器が形成される。気密容器の耐大気圧構造支持体であるスペーサ１０７ｂは低抵抗膜１１０が設けられ、導電性フリット１０８により配線１０９と接続される。

電子放出素子１０４はリアプレート１０１上に形成し、蛍光体１０５とメタルバック１０６はフェースプレート上に形成する。メタルバック１０６を設けた目的は、蛍光体１０５が発する光の一部を鏡面反射して光利用率を向上させることや、負イオンの衝突から蛍光体１０５を保護することや、電子ビーム加速電圧を印加するための電極として作用させることや、蛍光体１０５を励起した電子の導電路として作用させることなどである。

スペーサ１０７ａは、スペーサの帯電状態を示したものであり、近傍の電子源から放出された電子の一部が当たることにより帯電（図中；プラス帯電）を引き起こされている様子を示している。なお、スペーサ１０７ａは帯電防止膜１１２設けられていない場合のスペーサの帯電状態を示すものであり、低抵抗膜の厚さも、図示の都合上、スペーサ１０７ｂの帯電防止膜１１２と接する低抵抗膜１１０に比べて厚く示されている。

このようにスペーサ１０７ａがプラスに帯電すると、電子源である電子放出素子１０４から放出された電子は、例えば電子軌道１１１ａのように、スペーサ側に引き寄せられ、結果的に表示画像の品位を損なってしまう。

この問題を解決するために、スペーサ１０７ｂに帯電防止膜１１２を設け、表面に微小電流が流れるようにすることにより除電し、電子軌道１１１ｂのように、電子がスペーサに引き寄せられることなく所定の軌跡を描くようにする提案がなされている。

また、特許文献２に示されるように、スペーサガラス基板表面に凹凸を設けることで、スペーサ表面が平滑である場合よりも実効的な二次電子放出係数を小さくし、スペーサ表面の帯電を効果的に抑えることが提案されている。

さらに、特許文献３では、クロムターゲットとゲルマニウムターゲットを用いた同時スパッタで、クロム，ゲルマニウム等の遷移金属又はこれらの窒化物と窒化ゲルマニウムを有する帯電緩和膜を被覆したスペーサが提案されている。
特開平１０−２８４２８６号公報 特開２００１−１４３６２０号公報 特開２０００−１９２０１７号公報

しかしながら、上記従来例で示されたスペーサにおいて、帯電を除去する機能に性能差のばらつきが生じることが明らかとなった。異なる材料ターゲットを複数同時にスパッタ（例えば２種の材料を用いる２元スパッタ）を行なうことで、複数の元素組成を有する帯電防止膜を成膜するという従来の方法では、成膜条件（バックグラウンド、スパッタ圧、ガス流量、ターゲット投入電力）を同一にそろえても、成膜バッチごとに帯電防止膜の比抵抗にばらつきが生じる場合があった。

比抵抗をそろえるためには、異なる材料ターゲットに供給するターゲット投入電力を各々調整する必要があり、煩雑であってかつ再現性が必ずしも高いとは言えなかった。

以上のことより、スペーサの表面、裏面と複数回にわたって成膜を行なうと、表裏で膜の特性が異なる懸念もあった。

本発明は再現性が高く、抵抗値の制御性にすぐれた抵抗膜を成膜することを目的とする。

また、本発明は、再現性が高く、抵抗値の制御性にすぐれた抵抗膜を作製可能な焼結体を提供することを目的とする。

本発明の気密容器の支持構造体の製造方法は、電子源と、前記電子源から放出された電子が照射される被照射体とを内包する気密容器内に配置される支持構造体の製造方法において、
９５重量％以上のゲルマニウムとタングステンを含み、タングステンが１７．６重量％〜２１．６重量％である焼結体を、ＰＶＤ装置のターゲットとして用い、該ＰＶＤ装置により、窒素雰囲気にて、基板の表面に比抵抗ρがρ＝４０〜１０^１０Ωｍの抵抗膜を形成する成膜工程を有することを特徴とする。

本発明に用いられる焼結体は、ゲルマニウムとタングステンが主成分であること、具体的にはゲルマニウムとタングステンは焼結体の９５重量％以上、好ましくはゲルマニウムとタングステンのみからなることが望ましい。

本発明においては、電子ビーム蒸着装置やスパッタ装置等のＰＶＤ（Physical Vapour Deposition）装置が用いられる。ＰＶＤ（Physical Vapour Deposition）装置のターゲットとして、本発明に係わる焼結体を用いれば再現性が高く、抵抗値の制御性にすぐれた抵抗膜を作製可能である。

本発明に用いられる焼結体は、ゲルマニウムとタングステン充填率が６０％以上であること、また、スパッタリングのターゲットとして用いられること、がより好適な実施の形態である。

本発明の画像表示装置の製造方法は、本発明の気密容器の支持構造体の製造方法を用いた画像表示装置の製造方法であって、前記被照射体は蛍光体であることを特徴とする。

また、上記支持構造体の抵抗膜は、画像表示装置内の支持構造体の表面に設けられる帯電防止のための膜であり、上記方法によって、とりわけ、所望の抵抗制御が可能であり、且つ、再現性の良い抵抗膜の形成が可能である。

以上説明したように、本発明によれば、容易に再現性が高く、抵抗値の制御性にすぐれた抵抗膜を安定して作製することができる。

よって当該抵抗膜を付与した支持構造体（スペーサ）を用いた画像形成装置においては、当該スペーサの周囲にわたり均一な画像形成が可能となり、表示品位の向上を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。

まず、本発明の焼結体が設置されるスパッタ装置について説明する。

（スパッタ装置）
図２に、本実施形態に使用した高周波スパッタ装置の構成を示す。これを用いて抵抗膜を成膜するプロセスの概要をのべる。

まず、基板２０１を成膜トレイ２０２に載せ、予備排気室２０３に投入する。真空ポンプ２０４を用いて、予備排気室を５×１０^-4［Ｐａ］以下の真空度まで排気を行なったのち、搬送ローラー２０５によって成膜トレイ２０２を成膜室２０６へ移動させる。ここで、成膜室２０６を５×１０^-5［Ｐａ］以下の真空度まで排気を行なう。真空度の到達を確認したのちに、ガス導入管２０７より所定量のアルゴン、窒素の混合ガスを流した。またスパッタガス全圧が所定の圧力になるようオリフィス（不図示）を調整した。雰囲気（スパッタガス全圧、混合ガス流量）が安定したのち、高周波電源２０８に所定の電力を投入する。基板２０１全面にわたって抵抗膜を成膜するために、スパッタ放電が開始したのちには搬送ローラー２０５によって成膜トレイ２０２を５ｍｍ／ｍｉｎの速度でＷ−Ｇｅ混合物ターゲット２０９の直下を横切るように、図中矢印の方向へ搬送を行なった。基板とＷ−Ｇｅ混合物ターゲットとの距離は２００ｍｍとした。

ここで、Ｗ−Ｇｅ混合物ターゲット２０９に印加される直流高電圧は、基板搬送に伴う変動が抑制するよう高周波電源２０８にて調整している。

基板の搬送方向は一方向に限定されるものではなく、一往復搬送あるいは複数回の往復搬送でも構わない。また装置の構成によっては、ターゲット直下で基板を回転運動させることで、全面にわたる成膜を行なっても良い。

以上の工程で基板上にＷ−Ｇｅ混合物窒化膜が形成できる。

基板の全面にＷ−Ｇｅ混合物窒化膜を形成する用途として、例えば後述するスペーサ基材として上記基板を用いる場合には、基板の裏面にもＷ−Ｇｅ混合物窒化膜を形成する。

すなわち、表面（第１面）を成膜したのち、成膜トレイ２０２を予備排気室２０３にもどして、基板２０１を取り出す。

基板２０１を表裏反転した後、表面（第１面）と同様に裏面（第２面）にも、Ｗ−Ｇｅ混合物窒化膜の成膜を行なう。

このように混合物ターゲットを用いることにより良好な抵抗膜を備えた基板を安定して多数製造可能となる。

また、ターゲットとして用いる混合物の組成濃度比を変化させることにより、所望の抵抗範囲をもつ抵抗膜を成膜することが可能である。混合物の組成濃度比を変化させる方法としては、ターゲット材を焼結する際に行なう。

（ターゲット焼結方法）
ここで、混合物ターゲットの作製方法について述べる。
１） 混合
まず、種々の組成濃度比にあわせて検量を行なったＷおよびＧｅの粉末を混合する。混合手段は特に限定されないが、ボールミル等で行なえばよい。混合は、窒素ガスやＡｒガス等の非酸化性雰囲気中で行なう。混合後、必要に応じ、ふるい等により分級してもよい。
２） 仮焼成
この混合粉末を、窒素ガスやＡｒガス等の不活性ガス雰囲気中または真空中で仮焼成する。また、水素等の還元雰囲気中で仮焼成してもよい。好ましくは８００〜１５００℃に加熱を行ない仮焼成とする。
３） 粉砕
こうしてできた固形物を粉砕する。粉砕手段は特に限定されないが、ボールミル等で行なえばよい。粉砕は、窒素ガスやＡｒガス等の非酸化性雰囲気中で行なう。粉砕後、必要に応じ、ふるい等により分級してもよい。
４） 本焼成
粉砕により得られた混合粉末を窒素ガスやＡｒガス等の不活性ガス雰囲気中または真空中で加圧焼成することにより、焼結体を得る。水素等の還元ガス雰囲気中で加圧焼成してもかまわない。加圧焼成には、ホットプレス法を用いることが好ましい。スパッタターゲットとして所定の板厚や形状になるように成形し、好ましくは１〜２ＭＰａの圧力下において８００〜１５００℃に加熱を行なうという本焼成の工程を経て焼結体混合物ターゲットとする。

このようにして、０．０１から１５のＷ／Ｇｅ重量比の焼結体混合物ターゲットを作製した。つぎに、これらの焼結体混合物ターゲットから、Ｗ：８ａｔｏｍ％、Ｇｅ：９２ａｔｏｍ％のターゲットを上述したスパッタ装置に装着し、以下に説明するようにＷ−Ｇｅ混合物窒化膜の製造条件の検討を行った。

（窒素流量決定方法）
抵抗膜の比抵抗を変化させる他の方法として、帯電防止膜を成膜する際のスパッタガス全圧を変化させること、あるいは窒素流量を変化させることが挙げられる。

スパッタガス全圧および窒素流量を変化させたそれぞれの条件において、ＷおよびＧｅの混合物ターゲット（Ｗ：８ａｔｏｍ％、Ｇｅ：９２ａｔｏｍ％）を高周波電源を用いてスパッタすることにより成膜した、Ｗ−Ｇｅ混合物窒化膜の比抵抗を調べたところ図３のようであった。ここで、アルゴン流量５０ｓｃｃｍ、Ｗ−Ｇｅ混合物への投入電力１５００Ｗは不変とした。

これより窒素流量２４ｓｃｃｍを採用することで、Ｗ−Ｇｅ混合物窒化膜の比抵抗は、窒素流量の変動に対して不敏感な領域にあるといえる。

また、スパッタガス全圧とＷ−Ｇｅ混合物窒化膜の比抵抗の関係は図４のとおりであった。ここで、混合ガスの流量はアルゴン５０ｓｃｃｍ、窒素２４ｓｃｃｍ、Ｗ−Ｇｅ混合物への投入電力１５００Ｗは不変とした。

これらの膜を備えた基板をスペーサ基材として用い、後述するマルチ電子ビーム源の近傍にスペーサを配置してその除電能力を比較したところ、スパッタガス全圧１．５Ｐａで成膜を行なった帯電防止膜つきスペーサが最良であった。

（直流高電圧（Ｖｄｃ）安定化）
さらに、抵抗膜の抵抗ばらつきを抑えるために、ターゲットに印加する直流高電圧（Ｖｄｃ）の変動を±２０％以内に抑制した。

基板の全面に成膜を行なうために実施する基板の搬送あるいは回転に伴って、スパッタターゲットと基板搬送トレイ間の容量変化が原因となり、直流高電圧（Ｖｄｃ）が変動した。そこで、高周波電源に変動を抑制する機構を設けた（図２の２０８）ところ、基板搬送トレイ位置と直流高電圧（Ｖｄｃ）の関係は図５のようになり、抵抗膜の抵抗ばらつきを抑えることができた。

０．０１から１５のＷ／Ｇｅ重量比の焼結体混合物ターゲットを用いて作製したＷ−Ｇｅ混合物窒化膜の比抵抗の例を図６に示す。Ｗ／Ｇｅ重量比が０．０１〜１０の範囲で、比抵抗４０〜１０¹⁰ΩｍのＷ−Ｇｅ混合物窒化膜を得ることができ、比抵抗４０〜１０¹⁰Ωｍ、より好ましくは１０³〜１０⁹の範囲で、Ｗの増加に伴い比抵抗が変化し、制御性のすぐれた抵抗膜が得られることが分かる。

次に、上記抵抗膜を形成した基板をスペーサとして用い、このスペーサを挿入した画像表示装置の全体構成について説明する。

（パネル構成）
図１は、本実施形態の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。

図中、９１５はリアプレート（背面板）、９１６は側壁、９１７はフェースプレート（前面板）であり、リアプレート９１５，側壁９１６，フェースプレート９１７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、たと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^-4［Ｐａ］程度の真空に保持されるので、大気圧や不意の衝撃など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９２０が設けられている。このスペーサとしては上述した、成膜する際に複数元素から成る混合物（焼結体）のターゲットを用いた抵抗膜を有する基板が用いられる。

リアプレート９１５には、基板９１１が固定されているが、基板９１１上には表面伝導型電子放出素子９１２がＮ×Ｍ個形成されている。ここで、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。たとえば、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。本実施形態においては、Ｎ＝３０７２，Ｍ＝１０２４とした。

前記Ｎ×Ｍ個の表面伝導型電子放出素子は、Ｍ本の行方向配線９１３とＮ本の列方向配線９１４により単純マトリクス配線されている。基板９１１、表面伝導型電子放出素子９１２、行方向配線９１３、列方向配線９１４によって構成される部分を電子源基板と呼ぶ。

また、フェースプレート９１７の下面には、蛍光膜９１８が形成されている。そして、蛍光膜９１８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９１９を設けてある。

また、Ｄｘ１〜ＤｘｍおよびＤｙ１〜ＤｙｎおよびＨｖは、当該表示パネルと不図示の電気回路とを電気的に接続するために設けた気密構造の電気接続用端子である。

Ｄｘ１〜Ｄｘｍは表面伝導型電子放出素子の行方向配線９１３と、Ｄｙ１〜Ｄｙｎは表面伝導型電子放出素子の列方向配線９１４と、Ｈｖはフェースプレートのメタルバック（金属膜）９１９と電気的に接続している。

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^-5［Ｐａ］以下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、たとえば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気密容器内は１×１０^-3ないしは１×１０^-5［Ｐａ］の真空度に維持される。

以上説明した表示パネルを用いた画像表示装置は、容器外端子Ｄｘ１ないしＤｘｍ、Ｄｙ１ないしＤｙｎを通じて各表面伝導型電子放出素子９１２に電圧を印加すると、各表面伝導型電子放出素子９１２から電子が放出される。それと同時にメタルバック（金属膜）９１９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９１７の内面に衝突させる。これにより、蛍光体層９１８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。

通常、本発明の表面伝導型放出素子への９１２への印加電圧は１２〜１６［Ｖ］程度、メタルバック（金属膜）９１９と表面伝導型電子放出素子９１２との距離ｄは０．１［ｍｍ］から８［ｍｍ］程度、メタルバック（金属膜）９１９と表面伝導型電子放出素子９１２間の電圧は０．１［ｋＶ］から１２［ｋＶ］程度である。

以上の説明では、画像表示装置とそれに用いる支持構造体としての、表面に形成された抵抗膜（帯電防止膜）を有するスペーサについて説明したが、本発明の思想によれば、画像表示装置に限るものでなく、感光性ドラムと発光ダイオード等で構成された光プリンタの発光ダイオード等の代替の発光源として用いることもできる。またこの際、上述のｍ本の行方向配線とｎ本の列方向配線を、適宜選択することで、ライン状発光源だけでなく、２次元状の発光源としても応用できる。この場合、電子の被照射体としては、蛍光体のような直接発光する物質に限るものではなく、電子の帯電による潜像画像が形成されるような部材を用いることもできる。また、本発明の思想によれば、例えば電子顕微鏡のように、電子源からの放出電子の被照射体が、蛍光体等の画像形成部材以外のものである場合についても、本発明は電子発生装置として適用できる。

以下、本発明の具体的な実施例について説明する。なお原子％（ａｔｏｍ％）は単原子の原子の個数の割合を示し、Ｗ／Ｇｅ重量比は（Ｗの原子％×Ｗの原子量）／（Ｇｅの原子％×Ｇｅの原子量）で算出される。

組成比がＷ：１０ａｔｏｍ％、Ｇｅ：９０ａｔｏｍ％となるように検量を行なったＷおよびＧｅの粉末を混合する（Ｗ／Ｇｅ重量比０．２８）。混合は、窒素ガス下の非酸化性雰囲気中でボールミルを用いて行なう。混合後、ふるいにより分級を行なうことで粒状形状をより均一なものとする。この混合粉末を、真空中で仮焼成する。

こうしてできた固形物を粉砕する。粉砕は、窒素ガス下の非酸化性雰囲気中でボールミルを用いて行なう。粉砕後、ふるいにより分級を行なうことで粒状形状をより均一なものとする。

粉砕により得られた混合粉末を真空中で加圧焼成することにより、焼結体を得る。加圧焼成には、２ＭＰａの圧力下において１５００℃に加熱を行なうというホットプレス法を用いる。スパッタリングターゲットとして所定の板厚や形状になるように成形し、Ｗ−Ｇｅ焼結体混合物ターゲットとする。このＷ−Ｇｅ焼結体ターゲットの組成はＷ：２１．６重量％、Ｇｅ：７８．０重量％で、密度は５．３２ｇ／ｃｍ³で、充填率（実測密度／理論密度）は７９％であった。

図２に示した高周波スパッタリング装置のターゲットとして、このＷ−Ｇｅ焼結体を設置し、全圧１．５Ｐａ、Ａｒ流量５０ｓｃｃｍを固定し、Ｎ₂流量を変化させて、Ｗ−Ｇｅ混合物窒化膜を成膜した。得られたＷ−Ｇｅ混合物窒化膜の比抵抗は、図７のようであり、Ｎ₂流量２５ｓｃｃｍ以上において１×１０⁶Ωｍで安定する。

このようにして作製したＷ−Ｇｅ混合物窒化膜をＲＢＳ（ラザフォード後方散乱）法を用いて組成分析したところ、その組成は表１のとおりであった。そしてＷ−Ｇｅ混合物窒化膜の密度は、６．０ｇ／ｃｍ³であった。

実施例１と同様に、組成比がＷ：８ａｔｏｍ％、Ｇｅ：９２ａｔｏｍ％（Ｗ／Ｇｅ重量比０．２２）となるように検量し、混合・仮焼成・粉砕・加圧焼成を行ない、Ｗ−Ｇｅ焼結体混合物ターゲットとする。このＷ−Ｇｅ焼結体ターゲットの組成はＷ：１７．６重量％、Ｇｅ：８２．０重量％で、密度は４．７５ｇ／ｃｍ³で、充填率（実測密度／理論密度）は７４％であった。

実施例１と同様にＷ−Ｇｅ混合物窒化膜を成膜したところ、比抵抗は、図７のようであり、Ｎ₂流量２５ｓｃｃｍ以上において２×１０⁶Ωｍで安定する。

このようにして作製したＷ−Ｇｅ混合物窒化膜をＲＢＳ（ラザフォード後方散乱）法を用いて組成分析したところ、その組成は表１のとおりであった。そしてＷ−Ｇｅ混合物窒化膜の密度は、５．４ｇ／ｃｍ³であった。

ＷとＧｅの組成比を変化させた混合物を用いて、実施例１と同様にしてＷ−Ｇｅ焼結体混合物ターゲットを作製した。これらのＷ−Ｇｅ焼結体の密度を測定したところ、図８のようであった。Ｗ含有量の多寡にかかわらず、Ｗ−Ｇｅ焼結体の充填率（実測密度／理論密度）は６０％以上であった。

（比較例１）
Ｗ単体、Ｇｅ単体のターゲットを別個に用意する。実施例１と同様に、高周波スパッタリング装置のターゲットとして、このＷターゲットおよびＧｅターゲットをそれぞれ設置する。全圧１．５Ｐａ、Ａｒ流量５０ｓｃｃｍ、Ｎ₂流量２５ｓｃｃｍの条件下で、これらのターゲットそれぞれに投入する電力を調整して、成膜した膜の組成がＷ＝１０ａｔｏｍ％、Ｇｅ＝９０ａｔｏｍ％となるようにした。

このように調整した同一条件で繰り返し成膜を行ったところ、作製したＷ−Ｇｅ混合物窒化膜の比抵抗はばらつき、図９のようであった。

（比較例２）
Ｗ単体、Ｇｅ単体のターゲットを別個に用意する。実施例１と同様に、高周波スパッタリング装置のターゲットとして、このＷターゲットおよびＧｅターゲットをそれぞれ設置する。全圧１．５Ｐａ、Ａｒ流量５０ｓｃｃｍ、Ｎ₂流量２５ｓｃｃｍの条件下で、これらのターゲットそれぞれに投入する電力を調整して、成膜した膜の組成がＷ＝８ａｔｏｍ％、Ｇｅ＝９２ａｔｏｍ％となるようにした。

このように調整した同一条件で繰り返し成膜を行ったところ、作製したＷ−Ｇｅ混合物窒化膜の比抵抗はばらつき、図９のようであった。

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膜に電子放出部を有するタイプのＮ×Ｍ個（Ｎ＝３０７２、Ｍ＝１０２４）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電子ビーム源を用いた。

本実施例において、以下のようにスペーサ基材表面に帯電防止膜を付与した。

スペーサ基材は加熱延伸法にて０．２×１．６ｍｍ矩形の断面形状に引き伸ばされた高融点ガラス（旭硝子社製ＰＤ２００）を長さ４０ｍｍに切断したものを用いた。これを平滑スペーサ基材と称する。

４０ｍｍ長の平滑スペーサ基材は、炭化水素系洗浄剤、アセトン、エタノールを用いて、超音波洗浄を行なう。

つぎに、図２に示した高周波スパッタ装置を用いて、前記平滑スペーサ基材の表面にＷおよびＧｅの混合物ターゲット（Ｗ：８ａｔｏｍ％、Ｇｅ：９２ａｔｏｍ％）をスパッタすることにより帯電防止膜を膜厚１．５μｍ形成する。

この帯電防止膜をＲＢＳ（ラザフォード後方散乱）法を用いて組成分析したところ、組成は表１のように、Ｎ：５６．０ａｔｏｍ％、Ｇｅ：４０．５ａｔｏｍ％、Ｗ：３．５ａｔｏｍ％で、密度は５．４ｇ／ｃｍ^２であった。

平滑スペーサ基材２０１を成膜トレイ２０２に載せ、予備排気室２０３に投入する。真空ポンプ２０４を用いて、予備排気室を５×１０^-4［Ｐａ］以下の真空度まで排気を行なったのち、搬送ローラー２０５によって成膜トレイ２０２を成膜室２０６へ移動させる。ここで、成膜室２０６を５×１０^-5［Ｐａ］以下の真空度まで排気を行なう。真空度の到達を確認したのちに、ガス導入管２０７よりアルゴン５０ｓｃｃｍ、窒素２４ｓｃｃｍの混合ガスを流した。またスパッタガス全圧が１．５Ｐａになるようオリフィス（不図示）を調整した。雰囲気（スパッタガス全圧、混合ガス流量）が安定したのち、高周波電源２０８に１５００Ｗの電力を投入する。スペーサ基材２０１全面にわたって帯電防止膜を成膜するために、スパッタ放電が開始したのちには搬送ローラー２０５によって成膜トレイ２０２を５ｍｍ／ｍｉｎの速度でＷ−Ｇｅ混合物ターゲット２０９の直下を横切るように、図中矢印の方向へ搬送を行なった。平滑スペーサ基材とＷ−Ｇｅ混合物ターゲットとの距離は２００ｍｍとした。

ここで、Ｗ−Ｇｅ混合物ターゲット２０９に印加される直流高電圧は、スペーサ基材搬送に伴う変動を抑制するよう高周波電源２０８にて調整している。

表面（第１面）を成膜したのち、成膜トレイ２０２を予備排気室２０３にもどして、平滑スペーサ基材２０１を取り出す。

平滑スペーサ基材を表裏反転した後、表面（第１面）と同様に裏面（第２面）にも、Ｗ−Ｇｅ混合物窒化膜の成膜を行なう。

このようなＷ−Ｇｅ混合物窒化膜の成膜を複数の平滑スペーサ基材について繰り返し行ない、得られた平滑スペーサについて抵抗の再現性を確認したところ、ＷとＧｅの２元ターゲットを用いた場合に比べ、Ｗ−Ｇｅ混合物ターゲットを用いたほうが抵抗のばらつきを小さく抑えることができた（図１０（ａ））。

このようにして得られた平滑スペーサを用いて前述した図１に示す表示パネルを作成した。

予め基板上に行方向配線電極９１３、列方向配線電極９１４、電極間絶縁層（不図示）、および表面伝導型放出素子の素子電極と導電性薄膜を形成した基板９１１をリアプレート９１５に固定した。次に、前記スペーサをスペーサ９２０として基板９１１の５ｍｍ上方に、内面に蛍光膜９１８とメタルバック９１９が付設されたフェースプレート９１７を側壁９１６を介し配置し、リアプレート９１５、フェースプレート９１７、側壁９１６およびスペーサ９２０の各接合部を固定した。基板９１１とリアプレート９１５の接合部、リアプレート９１５と側壁９１６の接合部、およびフェースプレート９１７と側壁９１６の接合部は、フリットガラス（不図示）を塗布し、大気中で４００℃乃至５００℃で９分以上焼成することで封着した。また、スペーサ９２０は、基板９１１側では行方向配線９１３上に、フェースプレート９１７側ではメタルバック９１９面上に、導電性のフィラーあるいは金属等の導電材を混合した導電性フリットガラス（不図示）を介して配置し、上記気密容器の封着と同時に、大気中で４００℃乃至５００℃で１０分以上焼成することで、接着し、かつ電気的な接続もおこなった。

なお、本実施例においては、蛍光膜９１８は、図１１に示すように、各色蛍光体５ａが列方向（Ｙ方向）に延びるストライプ形状とし、黒色の導電体５ｂは各色蛍光体（Ｒ，Ｇ、Ｂ）５ａ間だけでなく、Ｙ方向の各画素間をも分離するように配置された蛍光膜が用いられ、スペーサ９２０は、行方向（Ｘ方向）に平行な黒色の導電体５ｂ領域に内にメタルバック９１９を介して配置された。なお、前述の封着を行なう際には、各色蛍光体３１ａと基板９１１上に配置された各素子とを対応させなくてはいけないため、リアプレート９１５、フェースプレート９１７およびスペーサ９２０は十分な位置合わせを行った。

以上のようにして完成した気密容器内を排気管（不図示）を通じ真空ポンプにて排気し、十分な真空度に達した後、容器外端子Ｄｘ１〜ＤｘｍとＤｙ１〜Ｄｙｎを通じ、行方向配線９１３および列方向配線９１４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なうことによりマルチ電子ビーム源を製造した。次に１０^-5［Ｐａ］程度の真空度で、不図示の排気管をガスバーナーで熱することで溶着し外囲器（気密容器）の封止を行った。最後に、封止後の真空度を維持するために、ゲッター処理を行った。

以上のように完成した、図１に示されるような表示パネルを用いた画像形成装置において、各冷陰極素子（表面伝導型放出素子）９１２には、容器外端子Ｄｘ１〜Ｄｘｍ、Ｄｙ１〜Ｄｙｎを通じ、走査信号およ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９１９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９１８に電子を衝突させ、各色蛍光体３１ａ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３〜１２ｋＶの範囲で印加し、各配線９１３、９１４間への印加電圧Ｖｆは１４Ｖとした。

この実施例で作製した画像形成装置は、スペーサに近い位置にある冷陰極素子９１２からの放出電子による発光スポットも含め、２次元状に等間隔に発光スポット列が形成され、鮮明で色再現性の良いカラー画像表示ができた。このことは、スペーサを設置しても電子軌道に影響を及ぼすような電界の乱れは発生しなかったことを示している。

本実施例において、以下のようにスペーサ基材表面に帯電防止膜を付与した。

スペーサ基材は加熱延伸法にて表面に凹凸加工が施されている高融点ガラス（旭硝子社製ＰＤ２００）を用いた。これは、スペーサ表面が平滑である場合よりも実効的な二次電子放出係数を小さくし、スペーサ表面の帯電を抑えるためである。スペーサ基材の外形寸法は実施例１と同様、０．２×１．６ｍｍ、長さ４０ｍｍで、加熱延伸法で加工した表面凹凸形状の周期は３０μｍ、振幅は８μｍとした。これを凹凸スペーサ基材と称する。凹凸スペーサ基材の断面図を図１２（ａ）、平面図を図１２（ｂ）に示す。

実施例１と同様に調整された高周波スパッタ装置を用い、実施例２と同一の条件で、ＷおよびＧｅの混合物ターゲット（Ｗ：８ａｔｏｍ％、Ｇｅ：９２ａｔｏｍ％）を用いて、凹凸スペーサ基材の表裏に対して、Ｗ−Ｇｅ混合物窒化膜の成膜を行なった。

この帯電防止膜をＲＢＳ（ラザフォード後方散乱）法を用いて組成分析したところ、組成は表１のように、Ｎ：５６．０ａｔｏｍ％、Ｇｅ：４０．５ａｔｏｍ％、Ｗ：３．５ａｔｏｍ％で、密度は５．４ｇ／ｃｍ^２であった。

こうして得られた凹凸スペーサについて抵抗の再現性を確認したところ、ＷとＧｅの２元ターゲットを用いた場合に比べ、Ｗ−Ｇｅ混合物ターゲットを用いたほうが抵抗ばらつきをより小さく抑えることができた（図１０（ｂ））。

このようにして得られたスペーサを実施例１と同様に画像形成装置に組み込み、画質を評価したところ、画面全面にわたってより均一に発光スポット列が形成されていた。

本実施例において、以下のようにスペーサ基材表面に帯電防止膜を付与した。

実施例１と同様に図２に示した高周波スパッタ装置を用いて、凹凸スペーサ基材の表裏に対して、ＷおよびＧｅの混合物ターゲット（Ｗ：８ａｔｏｍ％、Ｇｅ：９２ａｔｏｍ％）を用いて、Ｗ−Ｇｅ混合物窒化膜の成膜を行なった。

この帯電防止膜をＲＢＳ（ラザフォード後方散乱）法を用いて組成分析したところ、組成は表１のように、Ｎ：５６．０ａｔｏｍ％、Ｇｅ：４０．５ａｔｏｍ％、Ｗ：３．５ａｔｏｍ％で、密度は５．４ｇ／ｃｍ^２であった。

実施例１と同様に成膜条件を整え、スパッタ放電が開始したのちには搬送ローラー２０５によって成膜トレイ２０２を１０ｍｍ／ｍｉｎの速度でＷ−Ｇｅ混合物ターゲット２０９の直下を横切るように、図中矢印の方向へ搬送を行なった。その後、搬送方向を反転し再びＷ−Ｇｅ混合物ターゲット２０９の直下を図中矢印と逆方向に横切った。

スペーサ基材とＷ−Ｇｅ混合物ターゲットとの距離は２００ｍｍとした。

ここで、Ｗ−Ｇｅ混合物ターゲット２０９に印加される直流高電圧は、スペーサ基材搬送に伴う変動を抑制するよう高周波電源２０８にて調整している。

往復搬送を行なうことにより、凹凸形状に沿って生じる被膜のばらつきを抑える効果があった。

このようにして得られたスペーサを実施例１と同様に画像形成装置に組み込み、画質を評価したところ、画面全面にわたってより均一に発光スポット列が形成されていた。

本実施例において、以下のようにスペーサ基材表面に帯電防止膜を付与した。

図１３に示した搬送トレイを回転する機構を備えた高周波スパッタ装置を用いて、凹凸スペーサ基材の表裏に対して、ＷおよびＧｅの混合物ターゲット（Ｗ：８ａｔｏｍ％、Ｇｅ：９２ａｔｏｍ％）をスパッタすることにより帯電防止膜を膜厚１．５μｍ形成する。
この帯電防止膜をＲＢＳ（ラザフォード後方散乱）法を用いて組成分析したところ、組成は表１のように、Ｎ：５６．０ａｔｏｍ％、Ｇｅ：４０．５ａｔｏｍ％、Ｗ：３．５ａｔｏｍ％で、密度は５．４ｇ／ｃｍ^２であった。

凹凸スペーサ基材１００１を成膜トレイ１００２に載せ、予備排気室１００３に投入する。真空ポンプ１００４を用いて、予備排気室を５×１０^-4［Ｐａ］以下の真空度まで排気を行なったのち、搬送ローラー１００５によって成膜トレイ１００２を成膜室１００６へ移動させる。ここで、成膜室１００６を５×１０^-5［Ｐａ］以下の真空度まで排気を行なう。真空度の到達を確認したのちに、ガス導入管１００７よりアルゴン５０ｓｃｃｍ、窒素２４ｓｃｃｍの混合ガスを流した。またスパッタガス全圧が１．５Ｐａになるようオリフィス（不図示）を調整した。雰囲気（スパッタガス全圧、混合ガス流量）が安定したのち、高周波電源１００８に１５００Ｗの電力を投入する。凹凸スペーサ基材１００１全面にわたって帯電防止膜を成膜するために、トレイ回転機構１０１０を用いて、成膜トレイ１００２を５ｒｐｍで回転を行なった。凹凸スペーサ基材とＷ−Ｇｅ混合物ターゲットとの距離は２００ｍｍとした。ここで、Ｗ−Ｇｅ混合物ターゲット１００９に印加される直流高電圧は、スペーサ基材回転に伴う変動を抑制するよう高周波電源１００８にて調整している。

表面（第１面）を成膜したのち、成膜トレイ１００２を予備排気室１００３にもどして、凹凸スペーサ基材１００１を取り出す。

凹凸スペーサ基材を表裏反転した後、表面（第１面）と同様に裏面（第２面）にも、Ｗ−Ｇｅ混合物窒化膜の成膜を行なう。

スペーサ基材の回転を行なうことにより、凹凸形状に沿って生じる被膜のばらつきを抑える効果があった。

このようにして得られたスペーサを実施例１と同様に画像形成装置に組み込み、画質を評価したところ、画面全面にわたってより均一に発光スポット列が形成されていた。

本発明の焼結体はＰＶＤ装置、特にスパッタリングのターゲットとして用いることができ、その焼結体を用いた抵抗膜は電子源を備えた画像表示装置における気密容器の支持構造体の表面に形成して帯電除去用に用いることができる。

本発明による画像表示装置の、表示パネルの一部を切り欠いて示した斜視図である。 本発明に係わる焼結体を設置し、スペーサ基材に帯電防止膜を付与するために使用した高周波スパッタ装置の構成図である。 本発明に係わるＷ−Ｇｅ混合物窒化膜の比抵抗と窒素流量との関係を示す図である。 本発明に係わるＷ−Ｇｅ混合物窒化膜の比抵抗とスパッタガス全圧との関係を示す図である。 本発明に係わるＷ−Ｇｅ混合物窒化膜を作製する際の基材搬送トレイ位置と直流高電圧（Ｖｄｃ）の関係を示す図である。 本発明に係わるＷ−Ｇｅ混合物窒化膜の比抵抗とＷ／Ｇｅ重量比との関係を示す図である。 本発明の実施例に係わるＷ−Ｇｅ混合物窒化膜の比抵抗と窒素流量との関係を示す図である。 Ｗ含有量とＷ−Ｇｅ焼結体の密度との関係を示す図である。 Ｗ−Ｇｅ混合物窒化膜の比抵抗はばらつきを示す図である。 本発明に係わる帯電防止膜を付与したスペーサの抵抗ばらつきに関して、混合物ターゲットによる成膜が２元同時スパッタによるものより優れていることを示す図である。 蛍光体層の構成を示す図である。 本発明に係わる凹凸スペーサ基材の断面図および平面図である。 本発明の実施例であるスペーサ基材に帯電防止膜を付与するために使用した高周波スパッタ装置（基板回転機構つき）の構成図である。 スペーサの帯電メカニズムを説明するための電子放出素子を使用した画像形成装置の断面模式図である。

符号の説明

１０１ リアプレート
１０２ 側壁
１０３ フェースプレート
１０４ 電子放出素子
１０５ 蛍光体
１０６ メタルバック
１０７ａ スペーサ（＋に帯電）
１０７ｂ 帯電防止膜膜を成膜したスペーサ
１０８ 導電性フリット
１０９ 配線
１１０ 低抵抗膜
１１１ａ スペーサ側に引き寄せられた電子軌道
１１１ｂ 電子軌道
１１２ 帯電防止膜
２０１ スペーサ基材
２０２ 成膜トレイ
２０３ 予備排気室
２０４ 真空ポンプ
２０５ 搬送ローラー
２０６ 成膜室
２０７ ガス導入管
２０８ 高周波電源
２０９ Ｗ−Ｇｅ混合物ターゲット
９１１ 基板
９１２ 冷陰極素子
９１３ 行方向配線
９１４ 列方向配線
９１５ リアプレート
９１６ 側壁
９１７ フェースプレート
９１８ 蛍光膜
９１９ メタルバック
９２０ スペーサ
１００１ スペーサ基材
１００２ 成膜トレイ
１００３ 予備排気室
１００４ 真空ポンプ
１００５ 搬送ローラー
１００６ 成膜室
１００７ ガス導入管
１００８ 高周波電源
１００９ Ｗ−Ｇｅ混合物ターゲット
１０１０ トレイ回転機構

Claims (4)

1. 電子源と、前記電子源から放出された電子が照射される被照射体とを内包する気密容器内に配置される支持構造体の製造方法において、
   ９５重量％以上のゲルマニウムとタングステンを含み、タングステンが１７．６重量％〜２１．６重量％である焼結体を、ＰＶＤ装置のターゲットとして用い、該ＰＶＤ装置により、窒素雰囲気にて、基板の表面に比抵抗ρがρ＝４０〜１０^１０Ωｍの抵抗膜を形成する成膜工程を有することを特徴とする、気密容器の支持構造体の製造方法。
2. 前記焼結体の、前記ゲルマニウムとタングステンの充填率が６０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の気密容器の支持構造体の製造方法。
3. 前記ＰＶＤ装置はスパッタリング装置であり、前記焼結体はスパッタリングのターゲットであることを特徴とする請求項１に記載の気密容器の支持構造体の製造方法。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の気密容器の支持構造体の製造方法を用いた画像表示装置の製造方法であって、
   前記被照射体は蛍光体であることを特徴とする画像表示装置の製造方法。