JPH02299129A - 画像表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、表面伝導形電子放出素子を用いた画像表示装
置の製造方法に関する。

［従来の技術］ 近年、情報機器や家庭用ＴＶ受受像機機分野において、
薄形で、視認性の良い画像表示装置が求められている。

従来、薄型の画像表示装置としては、例えば、液晶表示
装置、　ＥＬ表示装置、あるいはプラズマディスプレイ
等が開発されているが、これらには視野角、カラー化輝
度等の点に問題があり、市場の要求する性能を十分に満
足しているとは言えない状況である。

ところで、従来、簡単な構造で電子の放出が得られる素
子として、例えば、エム　アイ　エリンソン（Ｍ、　１
．ＥＩＬｎｓｏｎ）等によって発表された冷陰極素子が
知られている。［ラジオ　エンジニアリング　エレクト
ロン　フィジッス（Ｒａｄｉｏ　Ｅｎｇ。

Ｅｌｅｃｔｒｏｎ、　　Ｐｈｙｓ、）第１０巻、１２９
０〜１２９６頁、１９６５年］。これは、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、一般に
は表面伝導形電子放出素子と呼ばれている。

この表面伝導形電子放出素子としては、前記エリンソン
等により開発されたＳｎＯ□（ｓｂ）薄膜を用いたもの
、Ａｕ薄膜によるもの［ジー・ディトマー“スインソリ
ド　フィルムス”（Ｇ、　Ｄｉｔｔｍｅｒ：”ｔｈｉｎ
　５ｏｌｉｄ　Ｆｉｌｍｓ”）　、　９巻、３１７頁、
　　（１９７２年）　１．ＩＴｏ薄膜によるもの［エム
　ハートウェルアンド　シー　ジー　フォンスタッド　
“アイイーイー　イー　トランス“イー　ディーコンフ
（Ｍ、　Ｈａｒｔｗｅｌｌ　ａｎｄ　Ｃ，Ｇ、Ｆｏｎｓ
ｔａｄ：Ｉ　ＥＥＥＴｒａｎｓ、　ＥＤ　Ｃｏｎｆ、”
）５１９頁、　　（１９７５年）］、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年）］等が報告されている。

これらの表面伝導形電子放出素子の典型的な素子構成を
第２図に示す。同第２図いおいて、２及び３は電気的接
続を得る為の電極、１４は電子放出材料で形成される薄
膜、■は基板、４は電子放出部を示す。

この表面伝導形電子放出素子において、電子放出部４は
、電子放出を行う前に予めフォーミングと呼ばれる通電
加熱処理を施すことによって形成される。即ち、前記電
極２と電極３の間に電圧を印加することにより、薄膜１
４に通電し、これにより発生するジュール熱で薄膜１４
を局所的に破壊、変形もしくは変質せしめ、電気的に高
抵抗な状態にすることによって形成されるもので、この
電子放出部４を形成することにより電子放出機能を得て
いる。

上述の表面伝導形電子放出素子は、 １）高い電子放出効率が得られる、 ２）構造が簡単であるため、製造が容易である、３）同
一基板上に多数の素子を配列形成できる、４）応答速度
が速い、 等の利点を有する。

以下、前記表面伝導形電子放出素子である面状冷陰極を
使用した、平板型画像表示装置の従来例を図面を参照し
ながら説明する。

第３図は、従来の平板型画像表示装置を示すものである
。第３図において後方から前方に向かって順に面状冷陰
極（電子放出素子）５を配置した背面基板１．第１のス
ペーサー１３．電子ビーム流を制御する制御電極７と電
子ビームを蛍光面に集束させるための集束電極８とを具
備した、一定の間隔で孔１５−１のおいている電極基板
１５．第２のスペーサー１７．蛍光体９及び電子ビーム
加速電極を具備した表示窓板１２が構成されており、上
記構成部品は、端部を低融点ガラスフリットにて封着さ
れ内部を真空にして収納される。真空排気は、真空排気
管２０にて排気される。

ここで、前記第１のスペーサー１３及び第２のスペーサ
ー１７としては、電気的に絶縁性を有するガラス、セラ
ミック等を使用している。また電極基板１５もガラス、
セラミック等を使用し、両面には制御電極７．集束電極
８がそれぞれスクリーン印刷等により形成されている。

第１．第２のスペーサー及び電極基板には、それぞれ面
状冷陰極に平行なスリット１３−１．１７−１及び孔１
５−１、真空排気用スリット１５−２を形成している。

これら孔、スリットはエツチング、あるいは機械加工等
によって加工出来る。

第１のスペーサー１３．電極基板１５はｌ０Ｈ−１００
μｍ程度の厚さで、第２のスペーサーは上、下基板間の
放電対策のため、１０ｍｍ程度の厚さを持っている。

また表示窓板１２には透明率電膜からなる電子ビーム加
速電極（図示せず）と、この電極上にＲ，Ｇ、　Ｂの蛍
光体９及びメタルバック層（図示せず）が形成されてお
り、加速電極には、ｌ０ＫＶ〜２０ＫＶの高電圧が印加
され、内部を構成している。

上記のごとく構成された平板型画像表示装置は、通常、
実装状態ではｌ０ＫＶ〜２０ＫＶで加速された電子ビー
ム流がフェースプレートのアルミメタルバック層、スペ
ーサー１３．１７、制御電極７、集束電極８等の内部構
造体に衝突して吸蔵ガスを遊離させるため、装置内部の
真空度が劣化する。

かかる遊離したガスが、上記電子放出素子を汚染するこ
とにより、素子の電子供給能力を損わせる。さらには、
上記状態で素子を駆動させ電子放出せしめると、残留ガ
ス分子によるイオンボンバードを受けて素子寿命が短く
なる。そこで、含有ガス抜き及び表面の洗浄化を得るた
めに、水素雰囲気で数時間の熱処理を行った後に、上記
装置を封止する製造方法が行われている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来例のごとく、表面伝導形電子放
出素子を用いた画像表示装置において、同様の含有ガス
抜き及び表面の洗浄化を行うと、製造工程に長時間必要
とし、スルーブツトが上がらず高いコストとなり、生産
性、コストの面で不利である。

又、現在市場の要求として、より大画面の表示装置の要
求が高まっているが、上記従来例で大画面化した上記装
置の含有ガス抜き及び表面の洗浄化を行うには、処理装
置等莫大なコストがかかり、実用上の低コストで製造す
ることは不可能である。

本発明は、このような課題に鑑みて創案されたもので、
処理装置等−切必要とせずに、大画面画像表示装置の含
有ガス抜き及び表面の洗浄化を行う製造方法を提供する
ことを目的とする。

［問題点を解決するための手段（及び作用）］本発明に
よれば、含有ガス抜き及び表面の洗浄化を行う際、画像
表示装置を真空排気しながら、上記装置内の全ての表面
伝導形電子放出素子に通電、駆動し電子放出させ、制御
電圧、集束電圧、加速電圧の電位を変えて、放出された
電子ビームをスペーサー、制御電極、集束電極、フェー
スプレートに照射する。

すなわち、真空排気とともに上記素子を駆動して通電加
熱をする、といった技術的手段を講じ、上記装置を封止
する製造方法により、上記装置の内部構造体から吸蔵ガ
スの遊離することのない画像表示装置を構成したもので
ある。

［実施例］ 以下に図面に示す実施例により、本発明を詳細に示す。

第１図は本発明の一実施例における画像表示装置の断面
図を示すものである。同第１図において絶縁性を有する
基板１上に、電極２．３及び電子放出部４かも構成され
た表面伝導形電子放出素子５が形成されており、厚さ２
０ｐｍの第１のスペーサー１３、制御電極７、厚さ５０
１Ａｍの電極基板１５、集束電極８、第２のスペーサー
１７及びフェースプレートガラス１２上に加速電極１１
、蛍光体９、メタルバック１０が形成されており、基板
１からメタルバック１０までの距離が１０＋ｎｍになる
よう第２のスペーサー１７の厚さを約９．９ｍｍにし、
かかる部品で同図のごと（構成した。６は本装置内を飛
翔する電子ビームの軌道を現したものである。

上記装置において、本発明の含有ガス抜き及び表面の洗
浄化は表１の条件により行うことができる。

（以下余白） 具体的には、以下のごと（実施した。先ず、表面伝導形
電子放出素子５に駆動電圧を１４Ｖ印加する。この時、
前記素子５で消費される電力は約０．７Ｗである。

次に、第１のスペーサー１３と制御電極７の含有ガス抜
き及び洗浄化を行う。集束電極８及び加速電極１１を０
■とし、制御電極７に一５０Ｖ〜５０Ｖの電圧を印加す
ることにより素子５から放出された電子ビーム６は、第
１のスペーサー１３及び制御電極７に照射され、さらに
、素子５の駆動電圧を±１４Ｖ印加することにより、ま
んべんなく電子ビーム６を照射する。

次に、電極基板１５と集束電極８の含有ガス抜き及び洗
浄化を行う。制御電極７及び加速電極１１をＯｖとし、
集束電極８に一７０Ｖ〜１００Ｖの電圧を印加し、前記
同様素子５の駆動電圧を±１４Ｖ印加し、電極基板１５
及び集束電極８にまんべんなく電子ビーム６を照射する
。

ここで、第１のスペーサー１３及び制御電圧７、電極基
板１５及び集束電極８に電子ビーム６を照射した時間は
、供に約４０分である。このとき、素子５と集束電極８
までの距離が１００　ｐｍ以下という非常に近傍にある
ため、素子５から発生する熱の輻射により、さらに含有
ガス抜き及び洗浄化が促進される。

次に、第２のスペーサー１７及びフェースプレートガラ
ス１２．加速電極１１．蛍光体９を含むメタルバックｌ
Ｏの含有ガス抜き及び洗浄化を行う。制御電極７　ニ０
Ｖ−５０Ｖ、集束電極８にｏｖ−ｔｏｏｖ　、加速電極
にＩＫＶ−１０ＫＶの範囲で電圧を印加し、前記同様に
素子５の駆動電圧±１４Ｖを印加し、第２のスペーサー
１７及びフェースプレートガラス１２に電子ビーム６を
照射する。照射した時間は２０分である。

又、含有ガス抜き及び洗浄化のため素子５を駆動してい
ることにより、かかる素子５の発熱で素子５自体の含有
ガス抜き及び洗浄化を行う。

前記処理は、画像表示装置内を真空排気しながら行い、
処理終了後、上記装置内が十分に排気された後真空排気
管２０を封じ切る。

前記製造方法により製造された画像表示装置は、水素雰
囲気中で数時間の熱処理により行う含有ガス抜き及び洗
浄化と何ら劣ることな（、特別な処理装置な（、製造す
ることができた。

さらに、前記製造方法によれば、画像表示装置の大きさ
に何ら左右されることな（、処理することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、画像表示装置の
含有ガス抜き及び表面の洗浄化を行うのに処理装置を全
く必要とせず、短い時間（従来の数時間から数十分のオ
ーダー）で処理が出来ることから、スルーブツトが向上
し、低コストでかかる装置の含有ガス抜き及び表面の洗
浄化が可能となった。

さらに、外部から何ら熱的影響を与えていないため、熱
による装置の歪み等何ら問題の発生することがない画像
表示装置を製造することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施した画像表示装置の断面図、第
２図、第３図は従来例を説明した図面である。 １一基板　　　　　　ｌＯ−メタルバック２．３−電極
　　　　　１１−加速電極４−電子放出部　　　１２−
フェースプレート５−電子放出素子　　１３−第１のス
ペーサー６−電子ビームの軌道１４−薄膜 ７−制御電極　　　　１５−電極基板 ８−集束電極　　　　１５−１一孔 ９−蛍光体　　　　　１５−２．１７−１．１３−１−
スリット１７−第２のスペーサー ２０−真空排気管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 表面伝導形電子放出素子を用いた画像表示装置の作製に
   際し、該素子の通電及び電子放出により装置内の活性化
   及び吸蔵ガスの遊離を行いながら、真空排気することを
   特徴とする画像表示装置の製造方法。