KR100448663B1

KR100448663B1 - 화상표시장치의 제조방법 및 제조장치

Info

Publication number: KR100448663B1
Application number: KR10-2001-0013520A
Authority: KR
Inventors: 노무라이치로; 나카타코헤이; 카네코테츠야; 미야자키토시히코; 사토야스에; 오니시토시카즈
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2000-03-16
Filing date: 2001-03-16
Publication date: 2004-09-13
Also published as: KR20010090442A; US20050009433A1; US20010041490A1; US6848961B2; US7326097B2

Abstract

본 발명에 의하면, 전자원기판과 형광체기판을 구비한 화상표시장치의 제조방법 및 제조장치가 제공된다. 전자원기판에는, 용기로 덮여 있고 기판상의 도전체에 전압을 인가함으로써 형성된 전자방출소자가 설치되어 있는 반면, 형광체기판에는 형광체가 설치되어 있다. 기판에는 처리실을 통한 진공조건하에 게터링처리와 밀봉접합처리를 행하여, 화상형성장치를 완성한다. 본 발명의 이점은, 소형화와 조작성의 간단화, 그리고, 제조속도와 양산성의 증대에 있다.

Description

화상표시장치의 제조방법 및 제조장치{METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING IMAGE DISPLAYING APPARATUS}

본 발명은, 복수의 전자원이 배열된 화상형성장치의 제조방법 및 그 화상형성장치의 제조장치에 관한 것이다.

종래, 전자방출소자는, 크게 열전자방출소자와 냉음극전자방출소자의 2종류가 알려져 있다. 냉음극전자방출소자로서는, 전계방출형, 금속/절연층/금속형, 표면전도형 전자방출소자 등이 있다.

표면전도형 전자방출소자는, 기판상에 형성된 적은 면적의 박막에, 해당 막의 표면과 평행하게 전류를 흐르게 함으로써 전자방출이 일어나는 현상을 이용하는 것이다. 본 발명의 출원인은, 신규의 구성을 지닌 표면전도형 전자방출소자와 그 응용에 대해서 다수 제안을 행하였다. 그 기본구성, 그 제조방법 등은, 예를 들면, 일본국 공개특허 평 7-235255호 공보, 동 평 8-171849호 공보 등에 개시되어 있다.

표면전도형 전자방출소자는, 기판상에, 서로 대향하고 있는 1쌍의 소자전극과, 상기 1쌍의 소자전극에 접속되어 그 일부에 전자방출영역(균열: fissure)을 지니는 도전성 막이 형성되어 있는 구조를 지닌 것을 특징으로 한다. 또, 그 균열의 단부에는, 탄소 및 탄소화합물의 적어도 1종을 주성분으로서 함유하는 퇴적막이 형성되어 있다.

이러한 전자방출소자를 기판상에 복수개 배열하고, 각각의 전자방출소자를 배선을 통해 접속해서, 표면도전형 전자방출소자를 복수개 지닌 전자원을 작성할수 있다. 또한, 상기 전자원과 형광체를 조합해서 화상표시장치의 표시패널을 형성할 수 있다.

종래, 이러한 전자원 및 표시패널의 제조는 다음과 같이 행하였다.

즉, 첫번째의 전자원의 제조방법으로서는, 먼저, 기판상에, 도전성 막, 이 도전성 막에 접속된 1쌍의 소자전극으로 이루어진 복수의 소자 및 이 복수의 소자를 접속하는 배선이 형성되어 있는 전자원기판을 작성한다. 다음에, 작성된 전자원기판을 전체로서 진공실내에 배치하고, 그 진공실내의 배기를 행한다. 그 후, 외부단자를 통해서 각각의 소자에 전압을 인가해서, 각각의 소자의 도전성 막에 균열을 형성한다. 또한, 상기 진공실내에 유기물질을 함유하는 가스를 도입한 후, 해당 유기물질이 존재하는 분위기하에 상기 각각의 소자에 재차 외부단자를 통해서 전압을 인가해서, 상기 균열근방에 탄소 또는 탄소화합물을 퇴적시킨다.

또, 두번째의 제조방법으로서는, 먼저, 기판상에, 도전성 막, 이 도전성 막에 접속된 1쌍의 소자전극으로 이루어진 복수의 소자 및 이 복수의 소자를 접속하는 배선이 형성되어 있는 전자원기판을 작성한다. 다음에, 이와 같이 해서 작성된 전자원기판과, 형광체가 배열되어 있는 형광체기판과의 사이에 지지프레임을 샌드위치시켜 해당 양 기판을 접합시켜 화상형성장치의 패널을 작성한다. 그 후, 해당 패널의 배기관을 통해 상기 패널내의 배기를 행하고, 외부단자를 통해서 상기 각각의 소자에 전압을 인가해서, 각각의 소자의 도전성 막에 균열을 형성한다. 또한, 상기 패널내에 배관을 통해서 유기물질을 함유하는 가스를 도입한 후, 해당 유기물질이 존재하는 분위기하에 재차 상기 각각의 소자에 전압을 인가해서, 상기균열근방에 탄소 또는 탄소화합물을 퇴적시킨다.

이러한 전자방출소자를 매트릭스배치한 전자원기판과 형광체를 구비한 형광체기판이 각각의 면의 내부로서 설정되어 있고, 그 내부를 고진공상태로 한 표시패널용의 진공용기를 제조하기 위해서는, 전자원기판(이하, "RP"라 칭함)과 형광체기판(이하, "FP"라 칭함)을 대향시켜 배치하고, 그 내부를 봉합재료로서 프릿유리, 인듐 등의 저융점물질을 사용해서 봉합하고, 미리 설치된 진공배기관으로부터 내부를 진공배기한 후 해당 배기관을 봉합함으로써, 표시패널을 작성하는 방법을 행한다.

상기 종래 기술에 의한 제조방법에서는, 1매의 표시패널을 제조하는 데 상당히 긴 시간을 필요로 하므로, 내부가 10^-6Pa이상의 진공도를 요하는 표시패널을 제조하는 데는 적합하지 않다.

이 종래기술의 결점은, 예를 들면, 일본국 공개특허 평 11-135018호 공보에 기재된 방법에 의해 해소되었다.

이상의 방법을 화상표시장치의 제조에 사용하였으나, 상기 첫번째의 제조방법은, 특히 전자원기판이 대형화됨에 따라, 대규모의 진공실 및 고진공에서 다룰 수 있는 배기장치가 필요하게 되었다. 또한, 상기 두번째의 제조방법은, 화상표시장치의 패널내의 공간으로부터 가스를 배기하고, 그 패널내의 공간으로 유기물질을 함유하는 가스를 도입하는 데 긴 시간이 걸린다고 하는 문제점이 있다.

그 밖에, 일본국 공개특허 평 11-135018호 공보에 기재된 방법에 있어서는,1개의 진공실내에 FP와 RP의 위치맞춤(일치)을 행한 후, 이 2매의 기판을 봉합(즉, 밀봉)하는 공정만을 사용하므로, 표시패널의 제조에 필요한 소성공정, 게터링공정 및 전자빔청정공정 등의 기타 공정도 각각 1개의 진공실에서 실시할 필요가 있고, 또한, FP 및 RP의 각 진공실간의 이동은 대기를 파괴하면서 행해지므로, FP 및 RP의 반입을 행할 때마다 각 진공실을 진공배기해야만 한다. 그 결과, 제조공정시간이 길어지므로, 제조공정시간의 상당한 감축이 요구되고 있는 동시에, 최종제조공정동안 표시패널에 있어서 10^-6Pa이상의 고진공도를 단시간에 달성하는 것도 요구되고 있었다.

본 발명의 목적은, 전자방출특성이 우수한 전자원을 제조하고, 또, 진공배기시간의 단축 및 고진공화를 용이하게 얻음으로써, 제조효율을 향상시키는 것에 있다.

또, 본 발명의 다른 목적은, 소형화와 조작성의 간단화가 가능한 전자원기판 및 화상표시장치의 제조방법과 제조장치를 제공하는 데 있다.

본 발명은,

a: 도전체와 해당 도전체에 접속된 배선을 지닌 기판을 지지체 위에 배치하고; 상기 배선의 일부를 제외하고 상기 도전체를 용기로 덮고; 상기 용기를 소망의 분위기로 설정하고; 상기 도전체에 배선의 일부를 통해 전압을 인가함으로써, 상기 도전체의 일부에 전자방출소자를 형성해서 전자원기판을 작성하는 공정;

b: 전자방출소자에 의해 발광하는 형광체를 배치한 형광체기판을 준비하고, 상기 전자원기판과 해당 형광체기판을 진공분위기하에 배치하는 공정;

c: 상기 전자원기판과 형광체기판의 한쪽 또는 양쪽을, 진공분위기의 게터링처리실에 진공분위기하에 반입하고, 반입된 단지 1매의 기판 또는 반입된 한쪽 또는 양쪽의 기판을 게터링처리하는 공정; 및

d: 상기 전자원기판과 형광체기판을 진공분위기의 밀봉접합처리실로 진공분위기하에 반입하고, 해당 기판을 대향 상태에서 가열밀봉접합하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조방법이다.

또, 본 발명은,

a: 도전체가 형성되어 있는 기판을 지지하는 지지부재; 가스도입구; 가스배출구; 상기 기판의 표면의 일부의 영역을 덮는 용기; 상기 가스도입구에 접속된, 상기 용기에 가스를 도입하는 수단; 및 상기 가스배출구에 접속된, 상기 용기의 내부를 배기하는 수단을 구비해서, 상기 도전체에 전압을 인가하고, 상기 도전체의 일부에 전자방출소자를 형성함으로써, 전자원을 제조하는 전자원기판제조장치;

b: 상기 전자원기판에 의해 얻어진 전자원기판과, 형광체가 설치되어 있는 형광체기판을 반송하는 반송수단;

c: 상기 반송수단에 의해 상기 전자원기판 및 형광체기판의 한쪽 혹은 양쪽을 진공분위기하에서 반입가능한 제 1진공실;

d: 상기 제 1진공실에 배치된 게터전구체와 해당 게터전구체를 활성화시키는 게터활성화수단를 지닌 게터부여수단;

e: 상기 반송수단에 의해 상기 전자원기판 및 형광체기판의 한쪽 혹은 양쪽을 진공분위기하에서 반입가능한 제 2진공실;

f: 상기 제 2진공실내에 배치되어 있는, 상기 전자방출소자와 상기 형광체를 안쪽으로 향하게 배향시켜 상기 전자방출기판과 형광체기판을 서로 대향위치에 배치시키는 기판배치수단; 및

g: 상기 제 2진공실내에 배치되어 있는, 상기 기판배치수단에 의해 대향위치에 배치된 상기 전자원기판과 형광체기판을 소정의 온도에서 가열밀봉접합하는 밀봉접합수단을 구비한 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조장치이다.

도 1은 본 발명에 의한 전자원제조장치의 구성을 표시한 단면도

도 2는 도 1 및 도 3의 전자원기판의 주변부의 일부를 판단한 사시도

도 3은 본 발명에 의한 전자원제조장치의 구성의 다른 실시형태예를 표시한 단면도

도 4는 본 발명에 의한, 보조진공용기를 지닌 전자원제조장치의 구성을 표시한 단면도

도 5는 본 발명에 의한, 보조진공용기를 지닌 전자원제조장치의 구성의 다른 실시형태예를 표시한 단면도

도 6은 본 발명에 의한, 보조진공용기를 지닌 전자원제조장치의 구성의 또 다른 실시형태예를 표시한 단면도

도 7은 본 발명에 의한 전자원제조장치의 구성의 다른 실시형태예를 표시한 단면도

도 8은 도 7에 표시한 전자원기판의 주변부를 표시한 사시도

도 9는 본 발명에 의한, 보조진공용기를 지닌 전자원제조장치의 구성의 다른 실시형태예를 표시한 단면도

도 10(a) 및 도 10(b)는 도 9에 표시한 제 1용기와 확산판의 형상을 표시한 개략도

도 11은 본 발명을 이용한 전자기판을 형성해서 활성화공정을 행하는 진공배치장치를 표시한 개략도

도 12는 본 발명에 의한, 보조진공용기를 지닌 전자원제조장치의 구성의 다른 실시형태예를 표시한 단면도

도 13은 본 발명에 의한, 보조진공용기를 지닌 전자원제조장치의 구성의 다른 실시형태예를 표시한 단면도

도 14는 본 발명에 의한 제조장치의 다른 예를 표시한 단면도

도 15는 본 발명에 의한 전자원제조장치에 사용되는 열전도부재의 형상을 표시한 사시도

도 16은 본 발명에 의한 전자원제조장치에 사용되는 열전도부재의 형상의 다른 실시형태예를 표시한 사시도

도 17은 본 발명에 의한 전자원제조장치에 있어서 고무로 이루어진 구형상 물질을 사용하는 열전도부재의 형상을 표시한 단면도

도 18은 본 발명에 의한 전자원제조장치에 있어서 고무로 이루어진 구형상 물질을 사용하는 열전도부재의 다른 실시형태예를 표시한 단면도

도 19는 본 발명에 의한 전자원제조장치에 사용되는 확산판의 형상을 표시한 단면도

도 20은 본 발명에 의한 전자원제조장치에 사용되는 확산판의 형상을 표시한평면도

도 21(a), 도 21(b) 및 도 21(c)는 본 발명의 일례에 의한 제 1 장치의 개략 단면도

도 22는 본 발명의 다른 예에 의한 제 2장치를 표시한 개략 평면도

도 23은 화상표시장치의 구조의 일부를 파단해서 표시한 사시도

도 24는 본 발명에 의한 전자방출소자의 구성을 표시한 평면도

도 25는 본 발명에 의한 전자방출소자의 구성을 표시한 도 24에 있어서의 XXV-XXV선을 따른 단면도

도 26은 본 발명의 전자원을 표시한 평면도

도 27은 본 발명에 의한 전자원의 작성방법을 예시한 평면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

2. 3; 소자전극 4: 도전성 막

5: 탄소막(5)의 간극 6: 도전성 부재

7: X방향배선 8: Y방향배선

9: 절연층 10: 전자원기판

11: 지지부재 12, 153: 진공용기(제 1용기)

13a: O-링 13b: 점성 액상물질도입관

14, 154: 보조진공용기(제 2용기) 15: 가스도입로

16, 17, 132: 가스배기로 18, 2114: 밀봉접합재

19: 확산판 20, 212: 히터

21: 수소 혹은 유기물질가스 22: 캐리어가스

23: 수분저감필터 24: 가스유량제어소자

25a 내지 25g: 밸브 26, 135: 진공펌프

27, 27a: 진공계 28: 배관

29: 탄소막 30: 인출배선

31: 접속배선 32: 구동회로

33: 확산판(19)의 개구부 41, 42, 43: 열전도부재

41a: 연질 미소구형상체 41b: 경질 미소구형상체

41c: 경질 중심부 41d: 연질 표면부

61: 전자원기판(10)을 고정한 RP

62: 지지부재 63: 유리기판

64: 형광체 65: 금속백(metal back)

66: FP 67: 고압단자

68: 화상표시장치 133, 202: 진공실

134, 2129, 2209: 게이트밸브 138: 가스도입라인

139: 가스도입제어소자 140: 도입물질원

152: 전자방출소자 203: O-링

204: 벤조니트릴 205 :전리진공계

206: 진공배기계 207: 지지부재

208: 정전척 209: 전극

210 고압전원 211: 홈

212: 전기히터 213: 냉각유닛

214: 진공배기계 215: 탐침유닛

216: 펄스발생기 2101, 2201: 앞쪽실

2102, 2202: 소성처리실

2103, 2203: 제 1단계 게터링처리실

2104, 2204: 전자빔청정처리실

2105, 2205: 제 2단계 게터링처리실 2106, 2206: 밀봉접합처리실

2107, 2207: 냉각실 2108: 반송벨트

2109: 발송롤러 2110: 반입구

2111: RP 2112: FP

2113: 외부프레임 2115: 스페이서

2116, 2125: 가열판 2117: 승강기

2118: 홀더 2119, 2123: 게터플래시장치

2120, 2124: 게터재플래시 2121: 전자빔조사장치

2122: 전자빔 2126: 반출구

2128, 2210: 열차폐부재 2130, 2131: 진공배기계

2208: 중심 진공실 2211: 반송봉

2213: 반송핸드

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태예에 대해 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명에 의하면, 그 제 1의 특징은,

a: 도전체(도전성 부재)와 해당 도전체에 접속된 배선을 지닌 기판을 지지체 위에 배치하고; 상기 배선의 일부를 제외하고 상기 도전체를 용기로 덮고; 상기 용기를 소망의 분위기로 설정하고; 상기 도전체에 배선의 일부를 통해 전압을 인가함으로써, 상기 도전체의 일부에 전자방출소자를 형성해서 전자원기판을 작성하는 공정;

d: 상기 전자원기판과 형광체기판을 진공분위기의 밀봉접합처리실로 진공분위기하에 반입하고, 해당 기판을 대향 상태에서 가열밀봉접합하는 공정을 구비한 화상표시장치의 제조방법에 관한 것이다.

두번째로, 본 발명에 의하면, 그 제 2의 특징은,

g: 상기 제 2진공실내에 배치되어 있는, 상기 기판배치수단에 의해 대향위치에 배치된 상기 전자원기판과 형광체기판을 소정의 온도에서 가열밀봉접합하는 밀봉접합수단을 구비한 화상표시장치의 제조장치에 관한 것이다.

상기 본 발명의 제 1의 특징에 있어서, 상기 용기내를 소망의 분위기로 설정하는 공정은, 해당 용기의 내부를 진공으로 배기하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 제 1의 특징에 있어서, 상기 용기내를 소망의 분위기로 설정하는 공정은, 해당 용기내로 가스를 도입하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 제 1의 특징에 있어서, 상기 방법은, 상기 전자원기판용으로 사용된 기판을 상기 지지부재상에 고정시키는 공정을 또 구비하는 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 제 1의 특징에 있어서, 상기 전자원기판용으로 사용된 기판을 상기 지지부재상에 고정시키는 공정은, 해당 기판을 상기 지지부재상에 진공흡착시키는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 제 1의 특징에 있어서, 상기 전자원기판용으로 사용된 기판을 상기 지지부재상에 고정시키는 공정은, 상기 기판을 상기 지지부재상에 정전흡착시키는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 제 1의 특징에 있어서, 상기 전자원기판용으로 사용된 기판을 상기 지지부재상에 배치하는 공정은, 해당 기판과 해당 지지부재사이에 열전도부재를 샌드위치시키면서 행하는 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 제 1의 특징에 있어서, 상기 도전성 부재에 전압을 인가하는 공정은, 상기 기판의 온도를 조절하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 제 1의 특징에 있어서, 상기 도전성 부재에 전압을 인가하는 공정은, 상기 전자원기판용으로 사용된 기판을 가열하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 제 1의 특징에 있어서, 상기 도전성 부재에 전압을 인가하는 공정은, 상기 전자원기판용으로 사용된 기판을 냉각시키는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 제 1의 특징에 있어서, 상기 공정 b, c 및 d는 인라인내에 설정된 공정인 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 제 1의 특징에 있어서, 상기 공정 b, c 및 d는 인라인내에 설정된 공정이고, 상기 게터링처리실과 밀봉접합처리실과의 사이에 열차폐재료가 배치되어 있는 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 제 1의 특징에 있어서, 상기 열차폐재료는 반사성 금속으로 이루어져 있는 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 제 1의 특징에 있어서, 상기 공정 b, c 및 d는 인라인내에 설정된 공정이고, 상기 게터링처리실과 밀봉접합처리실과의 사이에 게이트밸브가 배치되어 있는 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 제 1의 특징에 있어서, 상기 공정 b, c 및 d는 별모양배치상에 설정된 공정인 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 제 1의 특징에 있어서, 상기 공정 b, c 및 d는 별모양배치상에 설정된 공정이고, 상기 게터링처리실과 밀봉접합처리실은 독립된 실(室)에 의해 칸막이되어 있는 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 제 1의 특징에 있어서, 형광체여기수단은 전자빔을 방출하는 수단을 지닌다.

상기 본 발명의 제 1의 특징에 있어서, 상기 전자원기판은, 미리 주변부에 고정배치된 외부프레임을 구비하고 있는 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 제 1의 특징에 있어서, 상기 전자원기판은, 미리 내부에 고정배치된 스페이서를 구비하고 있는 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 제 1의 특징에 있어서, 상기 전자원기판은, 미리 주변부에 고정배치된 외부프레임과, 미리 내부에 고정배치된 스페이서를 구비하고 있는 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 제 1의 특징에 있어서, 상기 형광체기판은, 미리 주변부에 고정배치된 외부프레임을 구비하고 있는 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 제 1의 특징에 있어서, 상기 형광체기판은, 미리 내부에 고정배치된 스페이서를 구비하고 있는 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 제 1의 특징에 있어서, 상기 형광체기판은, 미리 주변부에 고정배치된 외부프레임과, 미리 내부에 고정배치된 스페이서를 구비하고 있는 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 제 1의 특징에 있어서, 상기 공정 c에서 사용된 게터는, 바륨게터와 같은 증발형 게터인 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 제 1의 특징에 있어서, 상기 공정 d에서 사용된 밀봉접합재는, 인듐 혹은 그 합금 등의 저융점금속, 또는 프릿유리(frit glass) 등의 저융점 물질인 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 제 1의 특징에 있어서, 상기 전자방출소자를 매트릭스형상으로 배치하는 공정과, 해당 매트릭스형상으로 배치된 전자방출소자를 매트릭스형상으로 접속시키는 배선을 설치하는 공정을 또 구비한다.

상기 본 발명의 제 2의 특징에 있어서, 상기 제 1진공실과 제 2진공실이 인라인내에 배치되어 있는 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 제 2의 특징에 있어서, 상기 제 1진공실과 제 2진공실이 인라인내에 배치되고, 이들 각 실은 열차폐재료에 의해 칸막이되어 있는 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 제 2의 특징에 있어서, 상기 진공실과 제 2진공실이 온라인상에 배치되어 있고, 이들 각 실은 게이트밸브에 의해 칸막이되어 있는 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 제 2의 특징에 있어서, 상기 진공실과 제 2진공실이 별모양배치상에 설치되어 있고, 이들 각 실은 별도의 실에 의해 칸막이되어 있는 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 제 2의 특징에 있어서, 상기 지지부재는 해당 지지부재상에기판을 고정시키는 고정수단을 지니는 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 제 2의 특징에 있어서, 상기 지지부재는 상기 기판과 해당 지지부재를 진공흡착시키는 수단을 지니는 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 제 2의 특징에 있어서, 상기 지지부재는 상기 기판을 해당 지지부재상에 정전흡착시키는 수단을 지니는 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 제 2의 특징에 있어서, 상기 지지부재는 열전도부재를 지니는 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 제 2의 특징에 있어서, 상기 지지부재는 기판용의 온도조절수단을 지니는 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 제 2의 특징에 있어서, 상기 지지부재는 가열수단을 지니는 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 제 2의 특징에 있어서, 상기 지지부재는 냉각수단을 지니는 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 제 2의 특징에 있어서, 상기 용기는, 해당 용기내에, 도입된 가스를 확산시키는 수단을 지니는 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 제 2의 특징에 있어서, 상기 도입된 가스를 가열하는 수단을 또 구비한 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 제 2의 특징에 있어서, 상기 도입된 가스로부터 수분을 제거하는 수단을 또 구비한 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 제 2의 특징에 있어서, 상기 전자방출소자는 매트릭스형상으로 배치되고, 상기 배선은, 해당 매트릭스형상으로 배치된 전자방출소자를 매트릭스형상으로 접속하도록 배치되어 있는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

본 발명에 의한 제조장치는, 우선, 도전성 부재가 미리 형성되어 있는 기판을 지지하는 지지부재와, 상기 지지부재에 의해 지지된 기판을 덮는 용기를 구비하고 있다. 이 경우, 상기 용기는, 기판표면의 일부의 영역을 덮고, 해당 기판상에 형성되어 상기 기판상에 형성된 도전성 부재를 접속하는 배선의 일부를 용기의 바깥쪽으로 노출시킨 상태에서 기판상에 기밀공간을 형성해도 된다. 또, 상기 용기내에는, 가스도입구와 가스배출구를 형성하고, 이들 가스도입구와 가스배출구에 각각 상기 용기내에 가스를 도입하는 수단과, 해당 용기내의 가스를 배출하는 수단이 접속되어 있다. 이러한 구조에 의해, 상기 용기의 내부를 소정의 분위기로 설정할 수 있다. 또한, 미리 도전성 부재가 형성되어 있는 기판이란, 전기적 처리를 행함으로써 해당 도전성 부재에 전자방출소자부를 형성해서 전자원을 구성하도록 하는 전자방출기판이다. 따라서, 본 발명에 의한 제조장치는, 또한, 전기적 처리를 하는 수단, 예를 들면, 도전성 부재에 전압을 인가하는 수단도 구비한다. 상기 제조장치에 있어서는, 장치의 소형화가 달성되고, 상기 전기적 처리동안 전원과의 전기접속 등의 조작성의 간단화가 달성되는 외에, 상기 용기의 크기와 형상 등의 설계의 자유도가 증가된다. 그 결과, 용기내로의 가스의 도입과 용기바깥으로의 가스의 배출을 단시간에 행하는 것이 가능해진다.

또, 본 발명에 의한 제조방법에 있어서는, 먼저, 도전성 부재와 이 도전성부재에 접속된 배선이 미리 형성되어 있는 기판을 지지부재상에 배치하고, 상기 배선의 일부를 제외하고 이 기판상에 형성된 도전성 부재를 용기로 덮는다. 이것에 의해, 기판상에 형성되어 있는 배선의 일부를 용기의 바깥쪽에 노출시킨 상태하에서, 상기 도전성 부재는,해당 기판상에 형성된 기밀공간내에 배치되게 된다. 다음에, 상기 용기의 내부를 소정의 분위기로 설정하고, 용기의 바깥쪽에 노출된 배선의 일부를 통해 도전성 부재에 전압에의 전압의 인자 등의 전기적 처리를 행한다. 여기서, 상기 소정의 분위기란, 예를 들면, 감압분위기, 혹은 특정 기체가 존재하는 분위기이다. 그 밖에, 상기 전기적 처리는, 도전성 부재상에 전자방출부를 형성해서 전자원을 구성하는 처리이다. 또한, 상기 전기적 처리는 상이한 분위기하에 복수회 행하는 경우도 있다. 예를 들면, 상기 배선의 일부를 제외하고 상기 기판상에 형성된 도전성 부재를 용기로 덮고, 먼저, 상기 용기내를 제 1분위기로 설정한 상태하에서 상기 전기적 처리를 행하는 공정을 수행하고, 이어서, 상기 용기내를 제 2분위기로 설정한 상태하에서 전기적 처리를 행하는 공정을 수행한다. 그 결과, 상기 도전성 부재상에 우수한 전자방출부가 형성되어, 전자원기판이 작성된다. 이 경우, 제 1 및 제 2분위기로서는, 각각, 감압인 제 1분위기와, 탄소화합물 등의 특정 기체가 존재하는 제 2분위기가 바람직하다. 상기 제조방법에 있어서는, 상기 전기적 처리시의 전원에의 전기적 접속을 용이하게 하는 것이 가능해진다. 또한, 상기 용기의 크기 혹은 형상 등의 설계의 자유도를 증대시킴으로써, 용기내로의 가스의 도입, 용기로부터의 가스의 배출을 단시간에 행하는 것이 가능해진다. 그 결과, 제조속도의 증대외에도, 제조된 전자원의 전자방출특성의 재현성, 특히, 복수의 전자방출부를 지닌 전자원의 전자방출특성의 균일성이 향상된다.

또, 본 발명에 있어서, 기판상에 형성된 도전성 부재란, 전류공급처리에 의해 전자방출소자를 구성하는 것을 의미한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태예에 대해서 설명한다.

우선, 본 발명의 제 1의 바람직한 실시형태예를 설명한다.

도 1, 도 2 및 도 3은, 본 제 1실시형태예에 의한 전자원기판의 제조장치를 표시한 것이다. 도 1 및 도 3은 단면도이고, 도 2는 도 1의 전자원기판의 주변부를 표시한 사시도이다. 도 1, 도 2 및 도 3에 있어서, (6)은 전자방출소자로 되는 도전성 부재; (7)은 X방향배선; (8)은 Y방향배선; (10)은 전자원기판; (11)은 지지부재; (12)는 진공용기; (15)는 가스도입로; (16)은 가스배기로; (18)은 밀봉접합재; (19)는 확산판; (20)은 히터; (21)은 수소 혹은 유기물질가스; (22)는 캐리어가스; (23)은 수분저감필터; (24)는 가스유량제어소자; (25a) 내지 (25f)는 밸브; (26)은 진공펌프; (27)은 진공계; (28)은 배관; (30)은 인출배선; (32)는 전원 및 전류제어계로 이루어진 구동기; (31)은 전자원기판의 인출배선(30)과 구동기를 접속하는 접속배선; (33)은 확산판(19)의 개구부; (41)은 열전도부재이다.

지지부재(11)는 전자원기판(10)을 유지해서 고정하는 데 이용되고, 진공흡착기구, 정전흡착기구 혹은 고정지그 등에 의해 기계적으로 전자원기판(10)을 고정하는 전자원기판고정유지기구를 지닌다. 지지부재(11)의 내부에는, 히터(20)가 설치되어 있어, 필요에 따라, 열전도부재(41)를 통해 전자원기판(10)을 가열가는 것이 가능하도록 되어 있다.

지지부재(11)상에 설치된 열전도부재(41)는, 전자원기판고정유지기구를 방해하지 않도록, 지지부재(11)와 전자원기판(10)사이에 샌드위치되어 있다. 이 열전도부재(41)는, 전자원기판고정유지기구를 방해하지 않도록, 지지부재(11)내에 매립되어 있어도 된다.

열전도부재(41)는 전자원기판고정유지기구에 의해 지지부재(11)에 압접되는 전자원(10)의 휨이나 변형을 흡수한다. 이와 동시에, 전자원기판(10)에의 전기적 처리공정에 있어서의 가열은, 지지부재(11) 혹은 후술하는 보조진공용기(즉, 부진공용기)(14)(도 4 및 도 5 참조)에 대해서 신속하고 확실하게 행하여 열을 방사시킴으로써, 균열발생 등에 의한 전자원기판(10)의 파손이나 손상을 방지시켜 수율향상에 기여한다. 또, 전기적 처리공정으로부터 가열을 신속하고 확실히 행하여 지지부재(11)에 방열시킴으로써, 불균일한 온도분포에 의한 도입가스의 불균일한 온도분포의 저감과 전자원기판(10)의 불균일한 온도분포로 인한 소자특성의 불균일화의 저감에 기여하여, 각 소자의 전자방출특성의 균일성이 우수한 전자원을 제조하는 것이 가능해진다.

열전도부재(41)로서는, 실로콘그리즈, 실리콘오일, 겔형상 물질 등의 점성 액상물질을 사용해도 된다. 점성 액상물질인 열전도부재(41)가 지지부재(11)상으로 이동하는 폐해가 있을 경우, 지지부재(11)상에, 소정의 위치나 영역에 점성 액상물질을 체류시켜, 즉, 적어도 전자원기판(10)의 전도성 부재(6)를 형성하는 영역아래로 체류시켜 그 영역을 일치시켜, 지지부재(11)에 체류기구를 설치해도 된다.이와 같이 해서, O-링 혹은 점성 액상물질을 내열성의 백에 넣어서, 밀폐된 열전도부재(41)를 구성해도 된다.

점성 액상물질을 O-링 등의 설치에 의해 체류시킬 경우에 있어서, 전자원기판(10)과의 사이에 공기층이 형성되므로 정확하게 접촉되지 않는 부분이 있을 경우, 공기방출용 구멍이나 전자원기판(10)을 설치한 후에 전자원기판(10)과 지지부재(11)사이에 점성 액상물질을 주입하는 방법이 있다. 도 3은 소정의 영역에 점성 액상물질을 체류시키도록, O-링(13a)과 점성 액상물질도입구(13b)를 구비한 소자의 개략 단면도이다.

히터(20)는 밀폐된 관형상이고, 그 안에 온도조절매체가 밀봉되어 있다. 또, 지지부재(11)와 전자원기판(10)사이에 점성 액상물질이 샌드위치되어 있고, 온도제어를 행하면서 순환용 기구가 부여되면, 히터(20) 대신에 전자원기판(10)의 가열수단 혹은 냉각수단을 사용한다. 또, 예를 들면, 목적으로 하는 온도로 온도조절을 행하는 액상 매체와 순환형 온도조절소자 등으로 이루어진 기구를 부여해도 된다.

열전도부재(41)는 탄성부재이어도 된다. 탄성부재의 재료로서는, 테플론수지 등의 합성수지재료, 실리콘고무 등의 고무재료, 알루미나 등의 세라믹재료, 구리 또는 알루미늄 등의 금속성 재료 등을 사용해도 된다. 이들은 시트형상으로서 혹은 분할된 시트형상으로서 사용해도 되고, 또는, 도 15 및 도 16에 표시한 바와 같이, 원통형상, 프리즘형상 등의 원기둥형상, 전자원기판의 배선을 따른 X방향 또는 Y방향으로 연장된 선형상 또는 원뿔형 등의 돌기형, 럭비공모양(타원구) 등의소구형상체 혹은 구형상 부재, 또는 소구형상체 표면상에 돌기가 형성되어 있는 소구형상체 등을 지지부재상에 설치해도 된다.

도 17은, 복수의 미소구형상체(구형 또는 타원형)를 열전도부재(41)로서 사용할 경우의 개략 구성도이다. 이 경우, 예를 들면, 고무재료로 이루어져 변형되기 쉬운 연질 미소구형상체(41a)와, 이 연질 미소구형상체(41a)보다도 직경이 작고, 예를 들면, 경질 합성수지재료, 금속성 재료, 세라믹재료 등으로 이루어져, 연질 미소구형상체(41a)보다도 변형되기 어려운 경질 미소구형상체(41b)가, 전자원기판(10)과 지지부재(11)사이에 샌드위치되어 분산됨으로써 열전도부재(41)를 구성하고 있다.

도 18은, 복합재료로 이루어진 미소구형상체를 열전도부재(41)로서 사용할 경우의 개략 구성도이다. 동 도면에 표시된 미소구형상체인 열전도부재(41)는, 예를 들면, 경질 합성수지재료, 금속성 재료 혹은 세라믹재료 등의 경질재료로 이루어진 경질 중심부(41c)의 표면을, 예를 들면, 고무재료 등의 연질 표면부(41d)로 피복한 것으로 되어 있다.

지지부재(11)상을 이동하기 쉬운 미소구형상체를 열전도부재(41)로서 사용할 경우에는, 점성 액상물질을 사용한 경우에 대해서 전술한 바와 같은 체류기구를 지지부재(11)상에 설치하는 것이 바람직하다.

또, 열전도부재(41)를 탄성부재로 하는 경우, 전자원기판(10)에 대향하는 면에 요철형상이 형성되어 있어도 된다. 요철형상은, 바람직하게는 기둥형상, 선형상, 돌기형상, 구형상(반구형상) 등이 바람직하다. 구체적으로는, 도 15에 표시한 바와 같이, 전자원기판(10)의 X방향배선(7)(도 2 참조)과 Y방향배선(8)(도 2 참조)의 위치와 거의 일치하는 선형상 요철형상과, 도 16에 표시한 바와 같이, 각 소자전극의 위치와 거의 일치하는 원기둥의 요철형상과, 반구의 요철형상(도시생략)이 전자원기판(10)의 표면상에 형성되어 있는 것이 바람직하다.

진공용기(12)는, 예를 들면, 유리 또는 스테인레스용기이고, 방출가스가 적은 재료로 이루어진 것이 바람직하다. 진공용기(12)는, 전자원기판(10)의 인출배선(30)부분을 제외하고 도전성 부재(6)가 형성된 영역을 덮고, 또, 적어도 1.33×10^-1Pa로부터 대기압의 압력범위를 견딜 수 있는 구조를 지니는 것이다.

밀봉접합재(18)는, 전자원기판(10)과 진공용기(12)사이의 기밀성을 유지하는 데 사용되고, 예를 들면, O-링, 고무시트 등을 사용할 수 있다.

유기물질가스(21)로서는, 후술하는 전자방출소자의 활성에 사용되는 유기물질 혹은 질소, 헬륨 또는 아르곤 등으로 희석된 유기물질을 지닌 혼합가스가 사용된다. 또, 후술하는 포밍(forming)용의 전류인가공정을 수행할 때에는, 도전성 막에 균열형성을 촉진하기 위한 가스, 예를 들면, 환원성을 지닌 수소가스 등을 진공용기(12)내로 도입해도 된다. 진공용기(12)내로의 가스의 도입은, 가스도입로(15)에, 진공용기(12)에 가스를 도입하는 가스원을 접속함으로써 수행해도 된다.

상기 전자방출소자의 활성에 사용할 수 있는 유기물질로서는, 예를 들면, 알칸, 알켄, 알킬 등의 지방족 탄화수소기, 방향족 탄화수소기, 알콜기, 알데하이드기, 케톤기, 아미노기, 니트릴기, 페놀, 카본 및 술포네이트 등의 유기산 등을 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 예를 들면, 메탄, 에탄, 프로판 등의 C_nH_2n+2로 표시되는 포화 지방족 탄화수소, 에틸렌, 프로필렌 등의 C_nH_2n의 조성식으로 표시되는 불포화 탄화수소류, 벤젠, 톨루엔, 메탄올, 아세트알데하이드, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸아민, 에틸아민, 페놀, 벤조니트릴, 아세토니트릴 등을 들 수 있다.

유기가스(21)는, 유기물질이 실온에서 가스인 경우에는 그대로 사용해도 되고, 유기물질이 실온에서 액체 또는 고체인 경우에는, 용기내에서 증발 또는 승화시켜, 그대로 사용해도 되나, 이것을 희석가스와 혼합해서 사용해도 된다. 캐리어가스(22)로서는, 예를 들면, 질소, 아르곤, 헬륨 등의 불활성 가스를 사용해도 된다.

유기물질가스(21)와 캐리어가스(22)를 함께 사용할 경우에는, 이들은, 소정비율로 혼합해서, 진공용기(12)내로 도입한다. 양 가스의 유량 및 혼합비는, 가스유량제어소자(24)에 의해 제어한다. 가스유량제어소자(24)는 매스플로제어기, 전자밸브 등으로 구성되어 있다. 이들 혼합가스는, 필요한 경우, 복수의 배관(28)의 주위에 설치된 히터(도시생략)에 의해 적절한 온도로 가열된 후, 가스도입로(15)를 통해 진공용기(12)안으로 도입된다. 혼합가스의 가열온도는, 전자원기판(10)의 온도와 동일하게 되도록 설정하는 것이 바람직하다.

또, 배관(28)의 도중에 수분저감필터(23)를 설치함으로써 도입가스중의 수분을 저감시키는 것이 바람직하다. 수분저감필터(23)로서는, 예를 들면, 실리카겔,몰리큘러시브 또는 수산화마그네슘 등의 흡습제를 사용해도 된다.

진공용기(12)에 도입된 혼합가스는, 가스배기로(16)를 통해 진공펌프(26)에의해 소정의 배출속도로 배출시켜, 진공용기(12) 내부의 혼합가스의 압력을 일정하게 유지한다. 본 발명에서 사용되는 진공펌프(26)로서는, 드라이펌프, 다이어프램펌프, 스크롤펌프 등의 저진공펌프를 들 수 있으나, 이들 중에서, 오일프리펌프를 사용하는 것이 바람직하다.

활성화에 사용된 유기물질의 종류에 따라 다르지만, 혼합가스의 압력은, 혼합가스를 구성하는 가스분자의 평균자유경로 λ가 진공용기(12)의 안쪽의 크기에 비해서 충분히 적게 되는 압력과 동일 또는 그 이상인 것이, 활성처리시간의 단축과 균일성의 향상의 점에서 바람직하다. 이것은, 소위 점성 흐름영역이며, 압력은, 수백 Pa(수 Torr)에서 대기압이다.

또, 가스도입로(15)의 진공용기(12)안쪽의 개구부("가스도입구"라고도 칭함)와 전자원기판(10)사이에 확산판(19)을 설치하면, 혼합가스의 흐름이 제어되어, 전자원기판(10)의 전체 면에 걸쳐서 균일하게 유기물질이 공급됨으로써, 전자방출소자의 균일성이 향상되므로 바람직하다. 확산판(19)으로서는, 도 1 및 도 3에 표시한 바와 같이, 개구부(33)를 지닌 금속판 등을 사용한다. 확산판(19)의 개구부(33)는, 도 19 및 도 20에 표시한 바와 같이, 해당 개구부면적이 가스도입구근방에서 작고 가스도입구로부터 멀어질수록 커지도록, 또는 개구의 수가 가스도입구근방에서 적고 가스도입구로부터 멀어질수록 많아지도록 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 구조를 고려하면, 진공용기(12)안쪽을 흐르는 혼합가스의 유속이, 대략 일정하게 되어, 각 소자의 특성의 균일성을 향상시키는 것이 가능해진다. 그러나, 확산판(19)은 점성흐름의 특성을 고려한 형상으로 하는 것이 중요하다. 따라서, 그 형상은, 본 명세서에서 설명한 것으로 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, 확산판(19)의 개구부(33)는, 원주방향으로 동일한 각도간격으로 또 동일한 간격으로 동심원형상으로 형성하고, 개구부(33)의 면적이 이하의 식:

Sd = SO ×[1 + (d/L)²]^1/2

(식중, d는 가스도입구의 중심부로부터의 연장선과 확산판(19)과의 교점으로부터의 거리, L은 가스도입구의 중심부로부터, 가스도입구의 중심부로부터의 연장선과 확산판(19)과의 교점까지의 거리, Sd는 가스도입구의 중심부로부터의 연장선과 확산판(19)과의 교점으로부터의 거리 d에서의 개구부의 면적, SO는 가스도입구의 중심부로부터의 연장선과 확산판(19)과의 교점에서의 개구부의 면적임)을 만족하도록 설정하는 것이 바람직하다. 본 실시형태예에서는, 개구부(33)의 면적은, 가스도입구로부터의 거리에 비례해서 커지도록 설정한다. 이것에 의해, 전자원기판(10)의 표면에 보다 균일하게 도입가스를 공급하는 것이 가능해져, 전자방출소자의 활성화를 균일하게 행할 수 있게 된다.

가스도입구와 가스배기로(16)의 진공용기(12)안쪽의 개구부("배출구"라고 칭함)의 위치는, 본 실시형태예로 한정되지 않고, 다양한 형태를 취할 수 있으나, 진공용기(12)내에 유기물질을 균일하게 공급하기 위해서는, 가스도입구와 가스배출구의 위치를, 도 1 및 도 3에 표시한 바와 같이 정상부 또는 바닥부에서, 혹은, 도 6에 표시한 바와 같이 좌우에서 다른 위치에 설치하는 것이 바람직하고, 대략 대칭인 위치에 있는 것이 보다 바람직하다.

전자원기판(10)의 인출배선(30)은, 진공용기(12)로부터 바깥쪽으로 연장되어, TAB배선이나 탐침기(probe)를 이용해서 구동기(즉, 구동회로)(32)에 접속되어 있다.

본 예 및 후술하는 다른 예에 있어서도 마찬가지이나, 진공용기(12)는, 전자원기판(10)상에 도전성 부재(6)의 부설영역만을 덮을 필요가 있으므로, 소자의 소형화가 가능해진다. 또한, 전자원기판(10)의 인출배선(30)은 진공용기(12)의 외부까지 연장되므로, 전자원기판(10)과, 전기적 처리를 행하기 위한 전원(구동회로)과의 전기접속을 용이하게 행하는 것이 가능하다.

이상 설명한 바와 같이, 진공용기(12)내로 유기물질을 포함하는 혼합가스가 흐르는 상태하에서는, 구동기(32)는 접속배선(31)을 통해 기판(10)상의 각 전자방출소자에 펄스전압을 인가하는 데 사용되므로, 전자방출소자의 활성화를 행하는 것이 가능해진다.

이하, 본 발명의 바람직한 제 2실시형태예에 대해 설명한다. 이 제 2실시형태예는, 주로 제 1실시형태예로부터 전자원기판(10)의 지지방법을 변경하였으므로, 다른 구성은 제 1실시형태예의 것과 마찬가지이다.

도 4 및 도 5는, 본 발명의 바람직한 제 2실시형태예를 도시한 것이다. 도 4 및 도 5에 있어서, (14)는 보조진공용기, (17)은 보조진공용기(14)의 가스배기로이다. 그 밖에, 도 1 및 도 3과 마찬가지의 부재 및 마찬가지의 부품은 동일한참조부호로 표시되어 있다.

제 1실시형태예에 있어서는, 전자원기판(10)의 크기가 큰 경우에 있어서는, 확산판(19)의 정면쪽과 배면쪽사이의 압력차, 즉, 진공용기(12)내부의 압력과 대기압과의 압력차에 의해 전자원기판(10)이 파손되는 것을 방지하기 위해서, 그 압력차를 견딜 수 있는 두께로 전자원기판(10)을 제작하거나, 전자원기판고정유지기구로서 진공척기구를 사용해서 압력차를 완화시키는 조치를 강구할 필요가 있다.

그러나, 본 제 2실시형태예는, 전자원기판(10)을 샌드위치시킬 때 문제가 없도록 상기 압력차를 제거하거나 없애는 예에 관한 것이다. 제 2실시형태예에 있어서는, 전자원기판(10)의 두께를 얇게 할 수 있어, 이 전자원기판(10)을 화상형성(표시)장치에 적용한 경우, 화상표시장치를 경량화시키는 것이 가능해진다. 이 실시형태예에 있어서는, 전자원기판(10)은 진공용기(12)와 보조진공용기(14)사이에 샌드위치되어 유지되어 있다. 제 1실시형태예에 있어서의 지지부재(11)대신으로서의 보조진공용기(14)내의 압력은, 진공용기(12)내의 압력과 대략 동일하게 유지되므로, 전자원기판(10)을 수평으로 유지할 수 있다.

진공용기(12)와 보조진공용기(14)내의 압력은, 각각 진공계(27a), (27b)를 사용해서 설정한다. 보조진공용기(14)의 배기로(17)의 밸브(25g)의 개폐도를 조절함으로써, 진공용기(12)와 보조진공용기(14)의 양자의 내부의 압력을 대략 동일하게 유지시킬 수 있다.

도 4에 있어서, 보조진공용기(14)내에는, 밀봉접합재(18)와 동일한 재질로 이루어진 시트인 제 1열전도부재(41)와, 높은 열전도도를 지닌 금속으로 이루어진제 2열전도부재(42)가 설치되어 있다. 제 2열전도부재(42)는, 전자원기판(10)으로부터의 열을 보조진공용기(14)를 통해서 열전도부재(41)로부터 외부로 효과적으로 방출하는 데 사용된다. 단, 도 4 및 도 5에 있어서는, 장치의 윤곽을 보다 쉽게 이해할 수 있도록, 보조진공용기(14)의 두께를 실제의 크기보다 크게 표시하고 있다.

제 2열전도부재(42)에는, 전자원기판(10)을 가열할 수 있도록, 내부에 히터(20)가 매립되어 있고, 제어기구(도시생략)에 의해, 외부로부터 온도제어를 행하고 있다. 또한, 제 2열전도부재(42)의 내부에는, 유체를 유지하거나 순환시키기 위한 관형상 밀폐용기가 내장되어 있어, 외부로부터 유체의 온도를 제어함으로써, 제 1열전도부재(41)를 통해 전자원기판(10)을 냉각 또는 가열시켜도 된다. 또한, 히터(20)는, 보조진공용기(14)의 바닥부에 설치되거나(도 5 참조), 바닥부안쪽에 매립되어, 외부로부터의 온도를 제어하는 제어기구(도시생략)를 제공하므로, 제 2열전도부재(42) 및 제 1열전도부재(41)를 통해서 전자원기판(10)을 가열시킬 수 있다. 상기이외에, 보조진공용기(14) 및 제 2열전도부재(42)의 내부의 양쪽에 가열 혹은 냉각수단을 설치해서 전자원기판(10)을 가열 혹은 냉각시켜 온도조절을 행하는 것이 가능해진다.

본 실시형태예에서는, 2종류의 열전도부재(41), (42)를 사용하였으나, 1종류의 열전도부재, 즉, (41) 혹은 (42)의 어느 한쪽, 또는 3종류이상의 열전도부재(41), (42), ...를 사용해도 되고, 이 실시형태예로 한정되는 것은 아니다.

가스도입로(15)의 가스도입구와 가스배기로(16)의 가스배기구(즉, 가스배출구)의 위치는 본 실시형태예로 한정되지 않고, 각종 형태를 취해도 된다. 그러나, 진공용기(12)내에 유기물질을 균일하게 공급하기 위해서는, 가스도입구와 가스배출구의 위치를, 도 4 및 도 5에 표시한 바와 같이 정상부 또는 바닥부에서, 혹은, 제 1실시형태예의 도 6에 표시한 바와 같이 진공용기(12)의 좌우에서 다른 위치에 설치하는 것이 바람직하고, 대략 대칭인 위치에 있는 것이 보다 바람직하다.

본 실시형태예에 있어서도, 제 1실시형태예와 마찬가지로, 진공용기(12)에 가스를 도입하는 공정을 지닌 경우, 제 1실시형태예에 기재된 확산판(19)을, 제 1실시형태예와 마찬가지 방식으로 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 유기물질을 함유하는 혼합가스를 진공용기(12)내로 흘려보내는 상태하에서, 구동회로(32)를 사용해서, 접속배선(31)을 통해서 전자원기판(10)상의 각 전자방출소자에 펄스전압을 인가함으로써, 전자방출소자의 활성화를 행하는 것이 가능해진다.

본 실시형태예에서도, 제 1실시형태예와 마찬가지로, 포밍(forming)처리공정 또는 진공용기(12)내부에 유기물질을 함유하는 혼합가스를 흘려보내는 상태하에서, 구동회로(32)를 사용해서, 접속배선(31)을 통해서 전자원기판(10)상의 각 전자방출소자에 펄스전압을 인가함으로써, 전자방출소자의 활성화를 행하는 것이 가능해진다.

다음에, 본 발명의 제 3실시형태예를 도 1를 참조하면서 설명한다. 본 실시형태예에 있어서는, 전술한 바와 같이, 전자원기판(10)의 정면 및 배면의 압력차로 인한 전자원기판(10)의 변형이나 파손을 방지하기 위해, 기판홀더(즉, 지지부재)(207)에 정전척(chuck)(208)을 설치한다. 정전척(208)에 의한 전자원기판(10)의 고정은, 정전척(208)에 배치된 전극(209)과 전자원기판(10)과의 사이에 전압을 인가해서, 정전력에 의해 전자원기판(10)을 기판홀더(208)에 흡인시킴으로써 행한다.

전자원기판(10)에 소정의 전위를 유지시키기 위해서는, 전자원기판(10)의 배면상에 ITO막 등의 도전성 막을 형성한다. 단, 정전척방식에 의한 전자원기판(10)의 흡착에 대해서는, 전극(209)과 전자원기판(10)간의 거리가 짧으므로, 일단 다른 방법에 의해 전자원기판(10)을 정전척(208)상에 가압하는 것이 바람직하다. 도 14에 표시한 장치에 있어서는, 정전척(208)의 표면상에 형성된 홈(211)의 내부를 배기해서 기판(10)을 대기압에 의해 정전척(208)의 표면상에 압접시키고, 고압전원(210)에 의해 전극(209)에 고전압을 인가함으로써, 전자원기판(10)을 충분히 흡착한다. 그 후, 진공실(202)의 내부를 배기해도, 전자원기판(10)상에 인가되는 압력차는, 정전척(208)의 정전력에 의해 소거되므로, 전자원기판(10)의 변형이나 파손을 방지하는 것이 가능해진다.

정전척(208)과 전자원기판(10)사이의 열전도를 증대시키기 위해서는, 전술한 바와 같이 일단 배기시킨 홈(211)내로 열교환을 위한 가스를 도입하는 것이 바람직하다. 그 가스로서는, He가 바람직하나, 다른 기체도 유효하다. 열교환용 가스를 도입함으로써, 홈(211)이 존재하는 부분에서의 전자원기판(10)과 정전척(208)사이의 열전도가 양호해질 뿐만 아니라, 홈(211)이 존재하지 않는 부분에서도, 단순히 기계적 접촉에 의해 전자원기판(10)과 정전척(208)이 열접촉하는 경우에 비해서열전도가 증대되므로, 전체로서의 열전도는 크게 개선된다. 이것에 의해, 포밍 혹은 활성화 등의 처리시에, 전자원기판(10)상에 발생된 열은, 정전척(208)을 통해서 기판홀더(207)로 용이하게 이동하므로, 전자원기판(10)의 온도상승이나 국부적인 열발생에 의한 온도분포의 발생이 억제될 뿐만 아니라, 기판홀더(207)에 히터(212) 및 냉각유닛(213) 등의 온도제어수단을 설치함으로써 전자원기판(10)의 온도를 정확하게 제어하는 것도 가능하다.

상기 제 1실시형태예 내지 제 3실시형태예에 따라 형성된 전자원기판은, 하기 방법에 의해 표시장치내에 조립한다. 도 21(a)는 본 발명에 의한 제조장치를 개략적으로 예시한 도면; 도 21(b)는 형광체가 형성되어 있는 전자원기판(10)으로 이루어진 RP(2111) 및/또는 FP(2112)의 온도프로파일로, 수평축은 시간, 수직축은 프로세스온도를 표시하며; 도 21(c)는 수평축은 시간, 수직축은 진공도를 표시하는 진공도프로파일이다. 이하, 이들 도면을 참조해서 본 발명에 의한 제조방법 및 제조장치의 일례에 대해서 설명한다.

도 21(a)에 표시한 장치에 있어서는, 앞쪽실(전처리실)(2101), 소성처리실(2102), 제 1단계 게터링처리실(2103), 전자빔청정처리실(2104), 제 2단계 게터링처리실(2105), 밀봉접합처리실(2106) 및 냉각실(2107)이 순차 반송방향(도 21(a)에 있어서 화살표(2127))을 따라 배열되어 있다. RP(2111) 및 FP(2112)는, 반송롤러(2109)의 구동에 의해, 순차, 화살표(2127)방향으로 각 실을 통과하고, 이 통과동안 각종 처리가 실시된다. 즉, 앞쪽실(2101)에 있어서의 진공분위기하에서의 준비; 소성처리실(2102)에 있어서의 소성처리; 제 1단계게터링처리실(2103)에 있어서의 제 1게터링처리; 전자빔청정처리실(2104)에 있어서의 전자빔조사에 의한 청정; 제 2단계 게터링처리실(2105)에 있어서의 전자빔조사에 의한 청정; 밀봉접합처리실(2106)에 있어서의 가열밀봉접합; 및 냉각실(2017)에 있어서의 냉각처리공정을 각각 직렬로 접속된 인라인상에서 수행한다.

상기 각 실(室)사이에는, 예를 들면, 알루미늄, 크롬, 스테인레스강 등의 반사성 금속으로 이루어진 열차폐부재(2128)(판형상, 막형상 등)가 배치되어 있는 것이 바람직하다. 열차폐부재(2128)는, 도 21(b)에 표시된 상이한 온도프로파일을 지닌 실사이에, 예를 들면, 소성처리실(2102)과 제 1단계 게터링처리실(2103)사이 혹은 제 2단계 게터링처리실(2105)과 밀봉접합처리실(2106)사이의 어느 한 쪽에, 또는, 최적으로는 양쪽에 배치하는 것이 바람직하나, 각 실사이에 배치해도 된다. 또한, 상기 열차폐부재(2128)는, 반송벨트(2108)상에 놓인 FP(2112) 및 승강기(2117)상에 고정된 RP(2111)가 각 실사이를 이동할 때, 방해되지 않도록 배치한다.

도 21(a)에 표시된 앞쪽실(2101)과 소성처리실(2102)사이에 게이트밸브(2129)가 배치되어 있고, 이 게이트밸브(2129)는, 앞쪽실(2101)과 소성처리실(2102)사이의 개/폐조작을 행한다. 또한, 앞쪽실(2101)에는 진공배기계(2130)가 접속되어 있고, 소성처리실(2102)에는 진공배기계(2131)가 접속되어 있다. 또, 진공배기계(2130), (2131)는, 앞쪽실(2101) 및 소성처리실(2102)이외의 어느 처리실에 접속되어 있어도 된다.

RP(2111) 및 FP(2112)를 앞쪽실(2101)내로 반입한 후, 반입구(2110)를 차폐하는 동시에, 게이트벨브(2129)를 차폐함으로써, 이 앞쪽실(2101)의 내부를 진공배기계(2130)에 의해 진공배기한다. 이 처리동안, 소성처리실(2102), 제 1단계 게터링처리실(2103), 전자빔청정처리실(2104), 제 2단계 게터링처리실(2105), 밀봉접합처리실(2106) 및 냉각실(2107) 전체의 내부를, 진공배기계(2131)에 의해 진공배기해서, 이들을 진공배기상태로 한다.

앞쪽실(2101)과, 이 앞쪽실(2101)이후의 기타 각 실이 진공배기상태에 달한 경우, 게이트밸브(2129)를 개방하고, RP(2111) 및 FP(2112)를 앞쪽실(2101)로부터 반출한 후, 소성처리실(2102)내로 반입한다. 이 RP(2111) 및 FP(2112)의 반입종료후에 게이트밸브(2129)를 차폐하고, 반입구(2110)를 개방한다. 재차 다른 RP(2111) 및 FP(2112)를 앞쪽실(2101)로 반입하고, 앞쪽실(2101)의 내부를 진공배기계(2130)에 의해 진공배기한다. 이 공정을 반복해서 행한다.

본 발명에 있어서는, 상기한 게이트밸브(2129)와 동일한 게이트밸브(도시생략)를 배치하는 것이 바람직하다. 이 게이트밸브는 각 실사이에 배치해도 되나, 도 1(c)에 표시된 상이한 진공도프로파일의 상이한 진공도를 지닌 실사이에, 예를 들면, 소성처리실(2102)과 제 1단계 게터링처리실(2103)사이 혹은 전자빔청정처리실(2104)과 제 2단계 게터링처리실(2105)사이의 어느 한 쪽에, 또는, 최적으로는 양쪽에 배치하는 것이 바람직하다.

단, 도 21(c)에 표시한 진공도프로파일에 있어서는, 진자빔청정처리실(2104)에 비해서 제 2단계 게터링처리실(2105)의 진공도는 높아지나, 양 실의 진공도는, 서로 대략 동일하게 설정해도 된다. 그 밖에, 도 21(c)에 있어서도, 제 2단계 게터링처리실(2105)의 진공도는, 밀봉접합처리실(2106)의 진공도와 대략 동일하게 되어 있으나, 양 실의 진공도는 서로 다르게 설정해도 된다. 이 제 2단계 게터링처리실(2105)의 진공도를 밀봉접합처리실(2106)의 것과는 다르게 설정할 경우, 일반적으로는, 밀봉접합처리실(2106)의 진공도는 제 2단계 게터링처리실(2105)의 진공도보다도 높게 설정하는 것이 바람직하다. 그러나, 역으로, 제 2단계 게터링처리실(2106)의 진공도는, 다른 것보다도 높게 설정해도 된다. 또한, 도 21(b)에 표시한 온도프로파일에 있어서는, 밀봉접합처리실(2106)의 온도는, 제 2단계 게터링처리실(2105)의 온도보다도 높게 되어 있으나, 밀봉접합처리실(2106)의 온도프로파일은, 밀봉접합처리를 행하는 것이 가능한 범위내에서 가능한 한 낮은 것이 바람직하다. 따라서, 양 실의 온도는, 서로 대략 동일해도 되고, 또는 역전시키는 것도 가능하다.

본 발명에서는, 앞쪽실(2101)내로 반입하기 전의 RP(2111)에, 미리 진공구조를 밀봉접합하는 외부프레임(2113) 및 내(耐)대기압구조를 형성하는 스페이서(2115)를 고정설치해두는 것이 바람직하다. FP(2112)의 상기 외부프레임(2113)에 대응한 위치에는, 프릿유리 등의 저융점물질이나, 인듐 등의 저융점 금속 혹은 그의 합금을 이용한 밀봉접합재(2114)를 설치해도 된다. 또한, 도시한 바와 같이, 밀봉접합재(2114)를 외부프레임(2113)에 설치해도 된다.

대기에 노출시키는 일없이 소성처리실(2102)내로 반입된 RP(2111) 및 FP(2112)에 대해서는, 이 소성처리실(2102)내에서, 가열판(2116)에 의한 가열처리(소성처리)가 실시된다. 이 소성처리에 의하면, RP(2111) 및 FP(2112)에 내포되어있던 수소가스, 수증기, 산소 등의 불순물가스가 배출될 수 있다. 이 때의 소성온도는, 일반적으로는 300℃ 내지 400℃, 바람직하게는 350℃ 내지 380℃이다. 이 시점에서의 진공도는 약 10^-4Pa이다.

소성처리를 종료한 RP(2111)와 FP(2112)를 제 1단계 게터링처리실(2103)로 반입시켜, RP(2111)를 홀더(2118)상에 고정해서, 승강기(2117)에 의해 제 1단계 게터링처리실(2103)의 상부로 이동시키고, FP(2112)에 대해서는, 게터플래시장치(2119)내에 내장되어 있던 증발형 게터재(예를 들면, 바륨 등으로 이루어진 게터재)의 게터재플래시(2120)를 생성시킴으로써, FP(2112)의 표면상에 바륨막 등으로 이루어진 게터막(도시생략)을 부착시킨다. 이 경우, 제 1단계 게터의 막두께는, 일반적으로는 5nm 내지 500nm, 바람직하게는 10nm 내지 100nm, 보다 바람직하게는 20nm 내지 50nm이다. 그 밖에, 본 발명에 있어서는, 상기 게터재이외에, RP(2111) 또는 FP(2112)상에 미리 티탄재, NEG재 등으로 이루어진 게터막 혹은 게터재료를 설치해도 된다.

홀더(2118)로서는, RP(2111)가 떨어지지 않도록 충분한 힘으로 고정시킬 수 있는 기구, 예를 들면, 정전흡착법 혹은 기계적 흡착법을 이용하는 수단을 사용해도 된다.

홀더(2111)에 고정된 RP(2112)는, 승강기(2117)에 의해 반송롤러(2109)상에 FP(2112)로부터 충분히 떨어진 위치까지 승강시킨다. 이 때, RP(2111)와 FP(2112)사이의 간격은, 사용된 진공실의 크기에 따라 의존하나, 바람직하게는 양기판사이의 컨덕턴스를 최대화하기에 충분한 간격이 바람직하다. 양 기판사이의 간격은, 일반적으로 5㎝이상이면 충분하다. 또한, 상기 공정에 있어서, 바륨게터를 사용한 경우에는, 제 1단계 게터링처리실의 처리온도는 약 100℃로 설정하고, 그 진공도는 10^-5Pa이다.

상기 도면에 있어서, FP(2112)는 게터플래시(2120)를 조사하도록 표시되어 있을 뿐이지만, 본 발명에 있어서는, 상기한 바와 마찬가지의 게터플래시(2120)를, RP(2111)에만, 혹은 RP(2111) 및 FP(2112)의 양쪽에 조사해서 게터를 부여하는 것도 가능하다. 또한, 제 1게터플래시는, 상기 소성처리실(2102)에 있어서의 소성처리중 또는 소성처리후의 진공분위기의 진공도를 증대시키기 위해, 상기 소성처리실(2102)내에서 행해도 된다.

이어서, RP(2111)와 FP(2112)를 대기에 노출시키는 일없이 전자빔청정처리실(2104)로 반입해서, 이 전자빔청정처리실(2104)에서 RP(2111) 및/또는 FP(2112)에 대해서 전자빔조사장치(2121)에 의해 전자빔(2122)을 주사하고, 특히, FP(2112)의 형광체(도시생략)중의 불순물가스를 배출시킨다. 또, RP(2111)와 FP(2112)의 반입시, 승강기(2117)상에 유지된 RP(2111)와 반송롤러(2109)상에 유지된 FP(2112)사이의 간격으로서는, 이전의 제 1단계 게터링처리공정에 있어서의 간격을 변경시키는 일없이 그대로 유지시키는 것이 바람직하다.

전자빔청정처리를 행하는 것은 FP(2112)만으로 표시했으나, 본 발명에 있어서는, RP(2111)에만, 또는 RP(2111) 및 FP(2112)의 양쪽에 대해서, 상기와 마찬가지의 전자빔청정처리를 실시하는 것도 가능하다. 또한, 전자빔청정처리는, 처리하는 RP(2111) 및/또는 FP(2112)의 온도가 어느 정도 높은 쪽이 보다 효과적이다. 따라서, 전자빔청정처리는, 제 1단계 게터링처리대신에 소성처리직후 행해도 된다.

상기 전자빔청정처리후, RP(2111)와 FP(2112)를 대기에 노출시키는 일없이 제 2단계 게터링처리실(2105)로 반입함으로써, 상기 제 1단계 게터링처리실(2103)에 있어서와 마찬가지 방법으로 게터플래시장치(2123)로부터 게터플래시(2124)를 생성시킴으로써 FP(2112)에 대해서 게터를 부여한다. FP(2112)에 게터를 부여할 때의 제 2단계 게터의 두께는, 통상 5nm 내지 500nm, 바람직하게는 10nm 내지 100nm, 보다 바람직하게는 20nm 내지 50nm이다. RP(2111) 및 FP(2112)의 반입시, 승강기(2117)상에 유지된 RP(2111)와 반송롤러(2109)상에 유지된 FP(2112)사이의 간격으로서는, 이전의 제 1단계 게터링처리공정에 있어서의 간격을 변경시키는 일없이 유지시키는 것이 바람직하다. 또한, 제 2단계 게터는, 제 1단계 게터와 마찬가지 방식으로 RP(2111)에만 부여해도 되고, FP(2112)와 RP(2111)의 양쪽에 부여해도 된다.

상기 제 2단계 게터가 부여된 FP(2112)와 승강기(2117)에 의해 제 2단계 게터링처리실(2105)의 상부에 위치된 RP(2111)를 하강시켜, 대기에 노출시키는 일없이 다음의 밀봉접합처리실(2106)로 이들을 반입시킨다. 이 때, RP(2111) 및 FP(2112)를 각각의 기판상에 설치하고 있는 매트릭스배치된 전자빔방출소자와 형광체를 안쪽으로 향하게 한 상태에서, 스페이서(2115)와 외부프레임(2113)가 서로 접할 때까지 대향배치하도록, 승강기(2117)를 작동시킨다.

밀봉접합처리실(2106)내에 대향위치에 배치된 RP(2111)와 FP(2112)에 대해서 가열판(2125)을 작용시켜, 미리 설치된 밀봉접합재(2114)가 인듐 등의 저융점금속으로 이루어져 있을 경우에는, 저융점금속이 용융될 때까지 밀봉접합재(2114)를 가열하고, 또, 밀봉접합재(2114)가 프릿유리 등의 비금속의 저융점물질로 이루어져 있을 경우에는, 밀봉접합재(2114)를 저융점물질이 연화되어 점착성을 지니는 온도까지 가열한다. 도 21(b)에 있어서는, 밀봉접합재(2114)로서 인듐을 사용하는 예로서, 180℃의 온도로 설정되어 있다.

밀봉접합처리실(2106)내의 진공도는 10^-6Pa이상으로 높게 설정해도 된다. 따라서, RP(2111), FP(2112) 및 외부프레임(2113)에 의해 밀봉된 표시패널내부의 진공도에 대해서도 10^-6Pa이상으로 높게 설정해도 된다. 또한, 저온에서 밀봉접합처리를 행하는 경우(제 2단계 게터링처리실(2105)내의 온도에서 밀봉접합처리를 행하는 경우), 밀봉접합처리는, 제 2단계 게터링처리를 완료한 후 시간격차없이 수행하고, 얻어진 표시패널의 진공도를 향상시키기 위해서는, 제 2단계 게터링처리실(2105)내에서 밀봉접합처리를 행해도 된다.

상기 밀봉접합처리실(2106)내에서 작성된 표시패널은, 다음의 냉각실(2107)로 반출되어, 서서히 냉각된다.

본 발명의 장치에는, 밀봉접합처리실(2106)과 냉각실(2107)사이에 게이트밸브(2110)와 마찬가지의 게이트밸브(도시생략)를 설치하고, 게이트밸브를 개방한 경우, 밀봉접합처리실(2106)로부터 표시패널을 반출시켜, 냉각실(2107)내로 반입후,해당 게이트밸브를 차단하고, 서냉후 반출구(2126)를 개방해서, 표시패널을 냉각실(2107)로부터 반출시키고, 최후로는, 반출구(2126)를 차단해서 모든 공정을 종료한다. 또한, 다음의 공정을 개시하기 전에, 냉각실(2107)내부를, 별도로 배치된 진공배기계(도시생략)에 의해 진공상태로 설정하는 것이 바람직하다.

또, 본 발명에 의하면, 각 실(2101) 내지 (2107)에는, 아르곤가스 혹은 네온가스 등의 불활성 가스, 또는 수소가스를 저압하에 함유시켜도 된다.

상기 실시형태예는, 최량의 모드이나, 제 1변형예로서, 앞쪽실(2101)에 있어서의 진공분위기하의 준비, 제 1단계 게터링처리실에 있어서의 제 1게터링처리, 밀봉접합처리실(2106)에 있어서의 밀봉접합처리 및 냉각실(2107)에 있어서의 냉각처리의 순으로 각 처리를 진행하도록 각 실을 직렬로 설치한 경우를 들 수 있다.

제 2변형예로서는, 앞쪽실(2101)에 있어서의 진공분위기하의 준비, 소성처리실(2102)에 있어서의 소성처리, 밀봉접합처리실(2106)에 있어서의 밀봉접합처리 및 냉각실(2107)에 있어서의 냉각처리의 순으로 각 처리를 진행하도록 각 실을 직렬로 설치한 경우를 들 수 있다.

제 3변형예로서는, 앞쪽실(2101)에 있어서의 진공분위기하의 준비, 소성처리실(2102)에 있어서의 소성처리, 제 1단계 게터링처리실에 있어서의 제 1게터링처리, 밀봉접합처리실(2106)에 있어서의 밀봉접합처리 및 냉각실(2107)에 있어서의 냉각처리의 순으로 각 처리를 진행하도록 각 실을 직렬로 설치한 경우를 들 수 있다.

제 4변형예로서는, RP(2111)와 FP(2112)를 별도의 반송수단에 의해 반송하는경우를 들 수 있다.

도 22는, 앞쪽실(2201), 소성처리실(2202), 제 1단계 게터링처리실(2203), 전자빔청정처리실(2204), 제 2단계 게터링처리실(2205), 밀봉접합처리실(2206) 및 냉각실(2207)을 중심 진공실(2208)둘레에, 별모양배치상에 설치한 장치의 개략 평면도이다. 각 실(2201) 내지 (2207)은 각각 독립된 실에 의해 칸막이되어 있다.

도 22의 장치에 있어서, 앞쪽실(2201)과 중심 진공실(2208)과의 사이에 게이트밸브(2209)가 설치되어 있으나, 다른 실(2202) 내지 (2207)에 대해서도 마찬가지의 게이트밸브를 설치해서, 모든 실(2201) 내지 (2207) 및 중심 진공실(2208)을 게이트밸브에 의해 칸막이해도 된다. 또한, 소성처리실(2202)과 중심 진공실(2208)사이에 게이트밸브를 설치하는 대신에, 열차폐재(2210)를 사용해도 된다. 또, 마찬가지로, 다른 실(2203) 내지 (2207)과 중심 진공실(2208)사이에 각각 게이트밸브를 설치하는 대신에, 열차폐재(2210)를 사용해도 된다.

중심 진공실(2208)에는, 반송핸드(2211)를 설치하고, 그 양단부에, RP(2111) 및 FP(2112)를 정전흡착방식 또는 기계적 흡착방식에 의해 고정가능한 반송핸드(2213)가 설치되어 있다. 이 반송핸드(2213)는 회전축(2212)을 중심으로 회전가능하도록 반송봉(2211)상에 설치되어 있다.

반송핸드(2213)의 동작에 따라, 각 실(2201) 내지 (2207)에 대해서 RP(2111) 및 FP(2112)의 반입·반출을 반복해서 행함으로써, 각 실에서 각 처리공정을 행해도 된다. 이 경우, RP(2111) 및 FP(2112)의 양 기판에 대해 상기 모든 공정을 행해도 되나, RP(2111) 및 FP(2112)의 양 기판중 한 쪽에 소정의 공정만을 처리하는것이 바람직하다. 예를 들면, RP(2111) 및 FP(2112)상의 양 기판에 상기 모든 공정을 처리하는 대신에, FP(2112)만을 제 1단계 게터링처리실(2203) 및 제 2단계 게터링처리실(2205)에 반입시키고, 거기에서 FP(2112)에 대해서만 게터링처리를 실시하고, 그 사이에, RP(2111)는 중심 진공실(2208)내에 대기시켜 둠으로써, RP(2111)에 대한 게터링처리를 생략하는 것도 가능하다.

또, 본 발명에 의하면, 각 실(2201) 내지 (2207) 및 중심 진공실(2208)내에 저압하에 아르곤가스 또는 네온가스 등의 불활성 가스나 수소가스를 함유시켜도 된다.

상기 화상형성재료 및 전자원을 조합시킴으로써, 도 23에 표시한 화상표시장치를 형성할 수 있다. 도 23은, 화상표시장치의 개략도이다. 도 23에 있어서, (69)는 전자방출소자; (61)은 전자원기판(10)을 고정한 RP; (62)는 지지부재; (66)은 유리기판(63), 금속백(back)(65) 및 형광체(64)로 이루어진 FP; (67)은 고압단자; (68)은 화상표시장치이다.

화상표시장치에 있어서, 각 전자방출소자에는, 용기외부단자(Dx1) 내지 (Dxm), (Dy1) 내지 (Dyn)를 통해서, 주사신호 및 변조신호를 신호발생수단(도시생략)에 의해 인가해서 전자를 방출시키고, 고압단자(67)를 통해서, 금속백(65) 또는 투명전극(도시생략)에 5kV의 고전압을 인가함으로써, 전자빔을 가속시켜 형광체막(64)과 충돌시키는 것이 가능해진다. 다음에, 이 전자빔을 여기시켜 발광시킴으로써, 화상을 표시할 수 있다.

단, 전자원기판(10) 자체가 RP로서 작용할 경우 1매의 기판으로 구성되는 경우도 있다. 그 밖에, 주사신호배선은, 예를 들면, 용기외부단자(Dx1)에 가까운 전자방출소자와 먼 전자방출소자사이에 인가된 전압강하에 의해 영향을 받지 않는 소자수이면, 도 23에 표시한 한쪽주사배선이어도 된다. 그러나, 소자의 수가 많아서, 전압강하의 양향이 있을 경우에는, 배선폭을 확대하거나, 배선두께를 두껍게 하거나 혹은 양쪽으로부터 전압을 인가하는 등의 수법을 취해야 한다.

실시예

이하, 하기의 구체적인 실시예를 참조해서 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은, 이들 실시예로 한정되는 것은 아니고, 본 발명을 목적을 달성하는 범주내에서 각 소자의 치환이나 설계변경 등이 가능하다.

실시예 1

본 실시예에서는, 본 발명에 의한 제조장치를 이용해서 도 24 및 도 25에 표시한 표면전도형 전자방출소자를 복수개 지닌 도 26에 표시한 전자원을 작성하였다. 단, 도 24 및 도 25에 있어서, (10)은 전자원기판; (2) 및 (3)은 소자전극; (4)는 도전성 막: (29)는 탄소막; (5)는 탄소막(29)의 간극; (G)는 도전성 막(4)의 간극이다. SiO₂층이 상부에 형성되어 있는 유리기판(크기 350㎜×300㎜, 두께 5㎜)상에, 오프셋인쇄법에 의해 Pt페이스트를 인쇄하고, 해당 기판을 가열 및 소성처리해서, 도 27에 표시한 바와 같이 두께 50㎜인 소자전극(2), (3)을 형성하였다. 또, 스크린인쇄법에 의해, 상기 기판상에 Ag페이스트를 인쇄하고, 가열 및 소성을 행하여 도 27에 표시한 바와 같은 X방향배선(7)(240본) 및 Y방향배선(8)(720본)을형성하였다. 또한, X방향배선(7) 및 Y방향배선(8)의 교차부분에는, 스크린인쇄법에 의해 절연성 페이스트를 인쇄하고, 가열 및 소성을 행하여 절연층(9)을 형성하였다.

다음에, 소자전극(2), (3)사이에 버블젯분사장치를 사용해서, 팔라듐착체용액을 적하하고, 350℃에서 30분간 가열함으로써 산화팔라듐입자로 이루어진 도 27에 표시한 도전성 막(4)을 형성하였다. 도전성 막(4)의 막두께는 20nm였다. 이와 같이 해서, 1쌍의 소자전극(2), (3) 및 도전성 막(4)이 형성된 복수의 전도성 부재가 X방향배선(7)과 Y방향배선(8)으로 매트릭스배선된 전자원기판(10)을 작성하였다.

전자원기판(10)의 휨 및 파형의 관찰로부터, 전자원기판(10) 자체가 고유하게 지닌 휨 및 파형과, 상기 가열처리에 의해 발생되는 것으로 여겨지는 전자원기판(10)의 휨 및 파형에 의해서, 기판(10)의 주변부는 전자원기판(10)의 중심부에 대해서 0.5㎜정도 휘어 있는 상태에 있었다.

작성된 전자원기판(10)을 도 1 및 도 2에 표시한 제조장치의 지지부재(11)상에 고정하고, 지지부재(11)와 전자원기판(10)사이에, 0.5㎜ 두께의 열전도성 고무시트(41)를 샌드위치시켰다.

이어서, 실리콘고무제의 밀봉접합재(8)를 통해서 도 2에 표시한 스테인레스제 진공용기(12)를, 인출배선(30)이 진공용기(12)의 외부로 빠져나오도록 해서, 전자원기판(10)상에 설치하였다. 전자원기판(10)상에는, 도 19 및 도 20에 표시한 바와 같은 개구부(33)가 형성된 금속판을 확산판(19)으로서 설치하였다.

가스배기로(16)쪽의 밸브(25f)를 개방하고, 진공용기(12)의 내부를 진공펌프(26)(여기서는, 스크롤펌프)에 의해 1.33×10^-1Pa(1×10^-3Torr)정도로 진공배기하였다. 다음에, 배기장치의 배관 및 전자원기판에 부착되어 있는 것으로 여겨지는 수분을 제거하기 위해, 배관용 히터와 전자원기판(10)용 히터(도시생략)를 사용해서, 120℃까지 승온시켜, 2시간 동안 유지한 후, 서서히 실온으로 냉각시켰다.

전자원기판(10)의 온도가 실온으로 회복된 후, 도 2에 표시한 배선(31)을 통해 인출배선(30)에 접속된 구동회로(32)를 이용해서, X방향배선(7) 및 Y방향배선(8)을 통해 각 전자방출소자(6)의 소자전극(2), (3)사이에 전압을 인가하고, 활성화처리를 행하여 도 25에 표시한 간극(G)을 도전성 막(4)에 형성하였다.

이어서, 동일한 장치를 이용해서 활성화처리를 행하였다. 도 1에 표시한 바와 같이, 가스공급용 밸브(25a) 내지 (25d) 및 가스도입로(15)상의 밸브(25e)를 개방하고, 유기물질가스(21)와 캐리어가스(22)와의 혼합가스를 진공용기(12)내로 도입하였다. 유기물질가스(21)로서 1%에틸렌혼합 질소가스를 사용하고, 캐리어가스(22)로서는 질소가스를 사용하였다. 각 가스의 유량은, 각각 40sccm 및 400sccm이었다. 가스배기로(16)쪽상의 진공계(27)의 압력을 고찰하면서 밸브(25f)의 개/폐도를 조절해서, 진공용기(12)내의 압력을 1.33×10²Pa(100Torr)로 되도록 하였다.

유기물질가스의 도입후 30분간, 구동회로(32)를 사용해서, X방향배선(7) 및Y방향배선(8)을 통해, 각각의 전자방출소자(6)의 소자전극(2), (3)사이에 전압을 인가함으로써 활성화처리를 행하였다. 전압은 10V에서 17V까지 약 15분내에 상승하도록 제어하고, 펄스폭은 1msec로, 주파수는 100Hz로, 활성화시간은 30분으로 설정하였다. 단, 활성화는, Y방향배선(8)의 전부 및 X방향배선(7)의 비선택라인을 공통으로 해서 Gnd(접지전위)에 접속해서, X방향배선(7)의 10개의 라인을 선택하는 방법에 의해 행하였다. 1라인씩 1msec의 펄스전압을 순차 인가하였다. 상기 방법을 반복해서 X방향의 모든 라인에 대해서 활성화 처리를 행하였다. 상기 방법을 사용하므로, 모든 라인에 대한 활성화에는 12시간이 걸렸다.

활성화처리종료시의 소자전류(If)(전자방출소자의 소자전극사이에 흐르는 전류)를 각 X방향배선에 대해 측정해서 소자전류(If)를 비교한 바, 그 값은 약 1.35A 내지 1.56A로, 평균값은 1.45V(1소자당 2mA정도에 상당함)였고, 각 배선에 대한 편차는 약 8%로, 양호한 활성화처리를 행할 수 있었다.

상기 활성화처리가 실시된 전자방출소자에는, 도 24 및 도 25에 표시한 바와 같이 간극(5)을 두고 탄소막(29)이 형성되었다.

또, 활성화처리시, 차동배기장치를 지닌 질량스펙트럼측정장치(도시생략)를 사용해서, 가스배기로(16)쪽에서 가스의 분석을 행한 바, 상기 혼합가스의 도입과 동시에, 질소 및 에틸렌의 질량 No. 28과 에틸렌의 프래그먼트의 질량 No. 26이 순간적으로 증가해서 포화되어, 양 값은 활성화처리동안 일정하였다. 다음에, 상기 처리를 수행한 전자원기판(10)을 이용해서 도 23에 표시한 화상표시장치를 제작하였다. 먼저, RP(61)상에 전자원기판(10)과 외부프레임(62)을 고정시키고, 이것을도 21(a) 내지 도 21(c)의 RP(2111)로 하였다. 또, 형광체(64) 및 금속백(65)이 형성된 FP(66)를 도 21(a) 내지 도 21(c)의 FP(2112)로 해서, 도 21(a) 내지 도 21(c)에 표시한 제조장치내에 RP(2111) 및 FP(2112)를 반송해서, 상기한 바와 같이 도 21(a) 내지 도 21(c)에 표시한 제조장치를 이용해서 도 23에 표시한 화상표시장치를 제조하였다.

도 23에 표시한 화상표시장치의 개략도에 표시된 바와 같이, RP(61)상에, 도 27에 표시한 바와 같은 실시예 1과 마찬가지의 전자원기판(10)을 고정시킨 후, 전자원기판(10)의 5㎜위쪽에, FP(66)를, 지지프레임(62) 및 내부직경 10㎜, 외부직경 14㎜인 배기관(도시생략) 및 게터링재료(도시생략)를 통해서 배치하고, 프릿유리를 이용해서, 아르곤분위기중, 420℃에서 밀봉접합을 행하였다. 이와 같이 해서, 도 23에 표시한 바와 같은 화상형성장치를 형성하기 위한 포밍처리공정과 활성화처리공정을 수행한 경우와 비교해서, 제조공정에 요하는 시간을 단축시킬 수 있고, 각 전자원의 전자방출소자의 특성을 향상시킬 수 있었다.

또한, 기판크기가 클 때 발생되는 기판의 휨은, 수율의 저감이나 특성의 변동을 초래하기 쉽지만, 실시예 1에 의한 열전도부재를 설치함으로써, 수율의 향상이나 특성변동의 저감을 실현할 수 있었다.

실시예 2

실시예 1과 마찬가지로 도 27에 표시한 전자원기판(10)을 작성하고, 도 1에 표시한 제조장치내에 해당 전자원기판(10)을 설치하였다. 본 실시예에서는, 유기물질을 함유하는 혼합가스를, 배관(28)근방에 설치된 히터에 의해 80℃까지 가열한후, 해당 혼합가스를 진공용기(12)내로 도입하였다. 그 밖에, 지지부재(11)내의 히터(20)를 사용해서, 열전도부재(41)를 통해서 전자원기판(10)을 가열해서 기판온도가 80℃로 설정되도록 하였다. 상기한 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 활성화처리를 행하여 전자원을 작성하였다.

상기 활성화처리를 실시한 전자방출소자에 대해서, 도 25 및 도 26에 표시한 바와 같이 간극(5)을 두고 탄소막(29)이 형성되었다.

본 실시예에 있어서도, 실시예 1과 마찬가지로, 단시간에 활성화처리를 행할 수 있었다. 활성화처리종료시의 소자전류(If)를 실시예 1에서와 마찬가지로 측정한 바, 그 값은 실시예 1에 비해서 약 1.2배 증대되었다. 또, 소자전류(If)의 편차는 약 5%로, 균일성이 우수한 활성화처리를 행할 수 있었다.

이것은, 가열에 의해 활성화처리시의 발열에 기인한 온도분포가 완화되고, 또, 가열에 의해 활성화 처리공정에 있어서의 화학반응을 촉진하는 효과가 생기기 때문인 것으로 본 발명의 발명자들은 추측하고 있다.

그 후, 상기 처리를 실시한 전자원기판(10)을 이용해서, 도 23에 표시한 화상표시장치를 제작하였다. 먼저, RP(61)상에 전자원기판(10)과 외부프레임(62)을 고정시키고, 이것을 도 21(a) 내지 도 21(c)의 RP(2111)로 하였다. 또, 형광체(64) 및 금속백(65)이 형성된 FP(66)를 도 21(a) 내지 도 21(c)의 FP(2112)로 해서, 도 21(a) 내지 도 21(c)에 표시한 제조장치내에 RP(2111) 및 FP(2112)를 반송해서, 상기한 바와 같이 도 21(a) 내지 도 21(c)에 표시한 제조장치를 이용해서 도 23에 표시한 화상표시장치를 제조하였다.

실시예 3

실시예 1과 마찬가지로 도 27에 표시한 전자원기판(10)을 작성하고, 도 3에 표시한 제조장치를 이용해서, 열전도부재로서 실리콘오일을 사용한 이외에는 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 전자원을 작성하였다.

본 실시예에 의한 장치에서는, 점성 액체물질도입관을 이용해서 기판의 하부에 실리콘오일을 주입할 경우, 해당 관에 대해서 대략 대각형상의 위치에서, 소자전극영역의 외부위치에, 공기도피처용 및 점성 액상물질의 배출용으로서 작용하는 관통구멍(도시생략)을 형성하고 있다. 활성화처리후의 소자전류값은 실시예 1과 마찬가지였다.

실시예 4

본 실시예에 있어서는, 다른 전자원을 제조하는 예를 표시하였다. 두께 3㎜의 SiO₂층이 형성된 유리기판을 사용해서, 실시예 1과 마찬가지 방식으로 제작된도 27에 표시한 전자원기판(10)을, 도 4에 표시한 제조장치의 진공용기(12)와 보조진공용기(14)와의 사이에, 실리콘고무로 이루어진 밀봉접합부재(18), 전자원기판(10)에 접촉하는 면에 원주형상의 돌기를 지닌 실리콘고무로 이루어진 시트형상 열전도부재(41) 및 내부에 히터가 매립된 알루미늄으로 이루어진 열전도부재(42)를 통해서, 설치하였다.

단, 본 실시예에서는, 도 4에 표시한 경우와는 달리 확산판(19)을 설치하는 일없이 활성화처리를 행하였다.

진공용기(12)의 가스배기로(16)쪽의 밸브(25f) 및 보조진공용기(14)의 가스배출구(17)상의 밸브(25g)를 개방해서, 진공용기(12) 및 보조진공용기(14)를 진공펌프(여기서는, 스크롤펌프)에 의해 약 1.33×10^-1Pa(1×10^-3Torr)까지 배기하였다.

배기는, (진공용기(12)내부의 압력) ≥(보조진공용기(14)내부의 압력)의 상태를 유지하면서 행하였다. 이와 같이 해서, 기판은 압력차에 의해 변형되고, 변형이 일어난 경우, 보조진공용기(14)쪽으로 볼록하게 되어서 열전도부재에 해당 기판을 압접시켜, 열전도부재가 기판의 변형을 억제함으로써 기판(10)을 지지하도록 하였다.

전자원기판(10)의 크기가 크고, 또, 전자원기판(10)의 두께가 두꺼울 경우, 반대상태, 즉, (진공용기(12)내부의 압력) ≤(보조진공용기(14)내부의 압력)의 상태를 채용해서, 진공용기(12)쪽으로 볼록상태가 되면, 진공용기(12)내에는, 압력차에 의한 전자원기판(10)의 변형을 억제해서, 지지하기 위한 부재가 없으므로, 최악의 경우에는, 기판기 진공용기(12)쪽을 향해 파손된다. 즉, 기판의 크기가 크고, 기판의 두께가 얇을 수록, 본 실시예에 의한 전자원의 제조장치를 사용할 경우, 기판의 지지부재로서 작용하는 열전도부재는 보다 중요해진다.

다음에, 실시예 1과 마찬가지로, 구동회로(32)를 사용해서 X방향배선(7)과 Y방향배선(8)을 통해 각각의 전자방출소자(6)의 전극(2)과 (3)사이에 전압을 인가하고, 도전성 막(4)상에 포밍처리를 행함으로써 도 25에 표시한 바와 같은 간극(G)을 도전성 막(4)상에 형성하였다. 본 실시예형태예에서는, 전압인가와 동시에, 도전성 막내의 균열의 형성을 촉진시키기 위해, 산화팔라듐에 대해서 환원성을 지닌 수소가스를 별개의 배관계(도시생략)를 통해 533×10²Pa(약 400Torr)까지 해당 실내로 서서히 도입하였다.

이어서, 동일한 장치를 이용해서 활성화처리를 행하였다. 가스공급용 밸브(25a) 내지 (25d) 및 가스도입로(15)상의 밸브(25e)를 개방해서, 유기물질가스(21)와 캐리어가스(22)의 혼합가스를 진공용기(12)내로 도입하였다. 유기물질가스(21)로서 1%프로필렌혼합 질소가스를 사용하고, 캐리어가스(22)로서는 질소가스를 사용하였다. 각 가스의 유량은, 각각 10sccm 및 400sccm이었다. 단, 혼합가스는 각각 수분저감필터(23)를 통과시킨 후, 이들을 진공용기(12)내로 도입하였다. 가스배기로(16)쪽의 진공계(27a)의 압력을 고찰하면서 밸브(25f)의 개/폐도를 조절해서, 진공용기(12)내의 압력을 2.66×10²Pa(200Torr)로 하였다. 마찬가지로, 보조진공용기(14)의 가스배출구(17)쪽의 밸브(25g)의 개방도를 조절해서, 보조진공용기(14)내의 압력도 2.66×10²Pa(200Torr)로 하였다.

다음에, 실시예 1과 마찬가지로, 구동회로(32)를 사용해서 X방향배선(7) 및 Y방향배선(8)을 통해, 각각의 전자방출소자(6)의 소자전극(2), (3)사이에 전압을 인가함으로서 활성화처리를 행하였다. 활성화처리시의 소자전류(If)를 실시예 1과 마찬가지 방식으로 측정한 바, 소자전류(If)는 1.34A 내지 1.53A였고, 편차는 약 7%였으므로, 양호한 활성화처리를 행할 수 있었다.

또, 상기 활성화처리를 완료한 전자방출소자에는, 도 24 및 도 25에 표시한 바와 같이 간극(5)을 두고 탄소막(29)이 형성되었다.

또한, 상기 활성화처리시, 차동배기장치(도시생략)를 지닌 질량스펙트럼측정장치를 사용해서 가스배기로(16)쪽의 가스분석을 행한 바, 상기 혼합가스의 도입과 동시에, 질소의 질량 No. 28 및 프로필렌의 질량 No. 42가 순간적으로 증가해서 포화되어, 양 값은 활성화처리동안 일정하였다.

본 실시예에 있어서는, 전자방출소자를 구비한 전자원기판(10)상에 설치된 진공용기(12)내로 유기물질을 함유하는 혼합가스를 압력 2.66×10²Pa의 점성흐름영역으로 도입하였으므로, 단시간에 해당 용기내의 유기물질농도를 일정하게 하는 것이 가능하였다. 따라서, 활성화처리에 요하는 시간을 대폭 단축하는 것이 가능하였다. 다음에, 상기 처리를 수행한 전자원기판(10)을 이용해서 도 23에 표시한 화상표시장치를 제작하였다. 먼저, RP(61)상에 전자원기판(10)과 외부프레임(62)을 고정시키고, 이것을 도 21(a) 내지 도 21(c)의 RP(2111)로 하였다. 또, 형광체(64) 및 금속백(65)이 형성된 FP(66)를 도 21(a) 내지 도 21(c)의 FP(2112)로 해서, 도 21(a) 내지 도 21(c)에 표시한 제조장치내에 RP(2111) 및 FP(2112)를 반송해서, 상기한 바와 같이 도 21(a) 내지 도 21(c)에 표시한 제조장치를 이용해서 도 23에 표시한 화상표시장치를 제조하였다.

실시예 5

본 실시예에서는, 진공용기(12)내에 도 19 및 도 20에 표시한 확산판(19)을 배치한 이외에는 실시예 4와 마찬가지로 도 4에 표시한 장치를 이용하였다. 실시예 4와 마찬가지 방식으로, 포밍처리에 의해 도 25에 표시한 도전성 막에의 간극(G)의 형성 및 활성화처리를 실시해서 전자원을 작성하였다.

본 실시예에 있어서도, 실시예 4와 마찬가지로, 단시간에 활성화처리를 행할 수 있었다. 단, 활성화처리를 실시한 전자방출소자에는, 도 24 및 도 25에 표시한 바와 같은 간극(5)을 두고 탄소막(29)이 형성되었다. 활성화처리종료시의 소자전류(If)를 실시예 4에서와 마찬가지 방법으로 측정한 바, 소자전류(If)의 값은 1.36A 내지 1.50A였고, 편차는 약 5%였다. 따라서, 균일성이 보다 우수한 활성화처리를 행할 수 있었다.

그 후, 상기 처리를 실시한 전자원기판(10)을 이용해서 도 23에 표시한 화상표시장치를 제작하였다. 먼저, RP(61)상에 전자원기판(10)과 외부프레임(62)을 고정시키고, 이것을 도 21(a) 내지 도 21(c)의 RP(2111)로 하였다. 또, 형광체(64) 및 금속백(65)이 형성된 FP(66)를 도 21(a) 내지 도 21(c)의 FP(2112)로 해서, 도 21(a) 내지 도 21(c)에 표시한 제조장치내에 RP(2111) 및 FP(2112)를반송해서, 상기한 바와 같이 도 21(a) 내지 도 21(c)에 표시한 제조장치를 이용해서 도 23에 표시한 화상표시장치를 제조하였다.

실시예 6

본 실시예에서는, 실시예 5에서 이용한 도 4에 표시한 장치를 사용해서, 열전도부재(10)의 내부에 매립된 히터(20)를 사용하고, 외부제어기를 사용해서 히터(20)를 제어함으로써, 열전도부재(42), (41)를 통해서 전자원기판(10)을 기판온도가 80℃로 되도록 가열하고, 또한, 진공용기를 배관(28)의 주변부에 설치된 히터에 의해 80℃로 가열한 이외에는, 실시예 5와 마찬가지로 해서 활성화처리를 행하였다.

활성화처리를 실시한 전자방출소자에는, 도 24 및 도 25에 표시한 바와 같은 간극(5)을 두고 탄소막(29)이 형성되었다.

활성화처리종료후의 소자전류(If)를 실시예 4에서와 마찬가지 방법으로 측정한 바, 소자전류(If)의 값은 1.37A 내지 1.48A였고, 그 편차는 약 4%였다. 따라서, 균일성이 보다 우수한 활성화처리를 행할 수 있었다.

그 후, 상기 처리를 수행한 전자원기판(10)을 이용해서 도 23에 표시한 화상표시장치를 제작하였다. 먼저, RP(61)상에 전자원기판(10)과 외부프레임(62)을 고정시키고, 이것을 도 21(a) 내지 도 21(c)의 RP(2111)로 하였다. 또, 형광체(64) 및 금속백(65)이 형성된 FP(66)를 도 21(a) 내지 도 21(c)의 FP(2112)로 해서, 도 21(a) 내지 도 21(c)에 표시한 제조장치내에 RP(2111) 및 FP(2112)를 반송해서, 상기한 바와 같이 도 21(a) 내지 도 21(c)에 표시한 제조장치를 이용해서 도 23에 표시한 화상표시장치를 제조하였다.

실시예 7

본 실시예에서는, 열전도부재(41)로서, 분할됨과 동시에, 기판과 접촉하는 면상에 미끄럼방지효과도 겸비시키기 위한 홈이 수개 형성되어 불균일한 표면을 지닌 형상으로 가공되어 있는 실리콘고무시트를 사용하였다. 또, 스테인레스강으로 이루어진 열전도성 스프링부재(43)를 사용한 도 5에 표시한 장치를 사용해서, 보조진공용기의 하부에 매립된 히터(20)를 외부제어기(도시생략)에 의해 제어하고, 열전도성 스프링부재(43)와 열전도부재(41)를 통해서 전자원기판(10)을 가열한 이외에는, 실시예 6과 마찬가지 방법에 의해 전자원을 형성한 결과, 실시예 6과 마찬가지로 우수한 전자원을 작성할 수 있었다.

실시예 8

본 실시예에서는, 활성화 처리시에, 한번에 10라인에 대해서 수행하고 있던 처리를, 동시에 2회, 즉, 20라인에 대한 처리를 한번에 행한 이외에는, 실시예 7과마찬가지 방법으로 전자원을 작성하였다.

활성화처리종료시의 소자전류(If)를 실시예 7에서와 마찬가지 방법으로 측정한 바, 소자전류(If)의 값은 1.36A 내지 1.50A로, 그 편차는 다소 컸으나, 약 5%였다.

이것은, 1회에 처리해야 할 라인수가 증가함에 따라 열이 더욱 발생해서, 열분포가 전자원의 작성에 영향을 미치기 때문인 것으로 본 발명의 발명자들은 추정하고 있다.

실시예 5 내지 8에 의한 전자원제조장치에 있어서는, 열전도부재를 설치하고 있으므로, 전자원기판의 제조수율 및 특성향상에 크게 효과가 있다.

실시예 9

본 실시예에서는, 본 발명에 의한 제조장치를 이용해서 도 24 및 도 2에 표시한 전자원을 제조하였다.

먼저, SiO₂층이 상부에 형성되어 있는 유리기판상에, 오프셋인쇄법에 의해 Pt4 페이스트를 인쇄한 후, 해당 기판을 가열 및 소성처리해서, 도 25에 표시한 바와 같이 두께 50㎜의 소자전극(2), (3)을 형성하였다. 다음에, 그 위에, 스크린인쇄법에 의해 Ag페이스트를 인쇄하고, 가열 및 소성을 행하여 도 27에 표시한 바와 같은 X방향배선(7) 및 Y방향배선(8)을 형성하였다. X방향배선(7) 및 Y방향배선(8)의 교차부분에는, 스크린인쇄법에 의해 절연페이스트를 인쇄하고, 가열 및 소성을 행하여 절연층(9)을 형성하였다.

다음에, 소자전극(2), (3)사이에 버블젯분사장치를 사용해서, 팔라듐착체용액을 적하하고, 350℃에서 30분간 가열함으로써 산화팔라듐입자로 이루어진 도 27에 표시한 도전성 막(4)을 형성하였다. 도전성 막(4)의 피막두께는 20nm였다. 이와 같이 해서, 1쌍의 소자전극(2), (3)과 도전성 막(4)이 형성된 복수의 전도성 부재가 X방향배선(7)과 Y방향배선(8)으로 매트릭스배선된 전자원기판(10)을 작성하였다.

이와 같이 해서 제조된 도 27에 표시한 전자원기판(10)을 도 7 및 도 8에 표시한 제조장치의 지지부재(11)상에 고정하였다. 다음에, 전자원기판(10)상에, 도 8에 표시한 바와 같은 스테인레스용기(12)를 설치하고, 실리콘고무로 이루어진 밀봉접합재(18)를 통해 진공용기(12)의 외부로 인출배선(30)을 빼내었다. 이 전자원기판(10)상에는 개구부(33)를 지닌 금속판을 확산판(19)으로서 설치하였다. 확산판(19)의 개구부(33)는, 중심부(가스도입구의 중심부로부터의 연장선과 확산판과의 교점)에 있어서의 개구부를 직경 1㎜의 원형으로 하고, 동심원방향으로 5㎜의 간격으로, 또, 원주방향으로는 50㎜의 간격으로, 이하의 식:

Sd = SO ×[1 + (d/L)²]^1/2

(식중,

d: 가스도입구의 중심부로부터의 연장선과 확산판과의 교점으로부터의 거리

L: 가스도입구의 중심부로부터, 가스도입구의 중심부로부터의 연장선과 확산판과의 교점까지의 거리

Sd: 가스도입구의 중심부로부터의 연장선과 확산판과의 교점으로부터의 거리 d에서의 개구부의 면적

SO: 가스도입구의 중심부로부터의 연장선과 확산판과의 교점에서의 개구부의 면적임)을 만족시키도록 형성하였다.

가스배기로(16)쪽의 밸브(25f)를 개방하고, 진공용기(12)의 내부를 진공펌프(26)(여기서는, 스크롤펌프)에 의해 1×10^-1Pa정도로 진공배기하였다. 다음에, 구동회로(32)를 이용해서, X방향배선(7) 및 Y방향배선(8)을 통해 각 전자방출소자(6)의 소자전극(2), (3)사이에 전압을 인가하고, 포밍처리를 행함으로써, 도 25에 표시한 간극(G)을 도전성 막(4)에 형성하였다.

이어서, 동일한 장치를 이용해서 활성화처리를 행하였다. 도 7에 표시한 바와 같이, 가스공급용 밸브(25a) 내지 (25d) 및 가스도입로(15)상의 밸브(25e)를 개방하고, 유기물질가스(21)와 캐리어가스(22)와의 혼합가스를 진공용기(12)내로 도입하였다. 유기물질가스(21)로서 1%프로필렌혼합 질소가스를 사용하고, 캐리어가스(22)로서는 질소가스를 사용하였다. 각 가스의 유량은, 각각 40sccm 및 400sccm이었다. 가스배기로(16)쪽상의 진공계(27)의 압력을 고찰하면서 밸브(25f)의 개방도를 조절해서, 진공용기(12)내의 압력이 1.3×10⁴Pa로 되도록 하였다.

이어서, 구동회로(32)를 사용해서 X방향배선(7) 및 Y방향배선(8)을 통해, 각각의 전자방출소자(6)의 소자전극(2), (3)사이에 전압을 인가함으로서 활성화처리를 행하였다. 전압은 17V, 펄스폭은 1msec, 주파수는 100Hz, 활성화시간은 30분으로 설정하였다. 단, 활성화는, Y방향배선(8)의 전부 및 X방향배선(7)의 비선택라인을 공통으로 해서 Gnd(접지전위)에 전자원기판(10)을 접속해서, X방향배선(7)의 10개의 라인을 선택해서, 1라인씩 1msec의 펄스전압을 순차 인가하는 방법으로 행하고, 상기 방법을 반복함으로써, X방향의 모든 라인에 대해서 활성화 처리를 행하였다.

상기 활성화처리를 종료한 전자방출소자에는, 도 24 및 도 25에 표시한 바와 같이 간극(5)을 두고 탄소막(29)이 형성되었다.

활성화처리종료시의 소자전류(If)(전자방출소자의 소자전극사이에 흐르는 전류)를 각 X방향배선마다 측정한 바, 소자전류(If)의 편차는 약 5%로, 양호한 활성화처리를 행하는 것이 가능하였다.

또, 활성화처리시, 차동배기장치(도시생략)를 지닌 질량스펙트럼측정장치를 사용해서 가스배기로(16)쪽의 가스분석을 행한 바, 상기 혼합가스의 도입과 동시에, 질소 및 에틸렌의 질량 No. 28과 에틸렌의 프래그먼트의 질량 No. 26이 순간적으로 증가해서 포화되어, 양 값은 활성화처리동안 일정하였다.

본 실시예에서는, 전자방출소자를 구비한 전자원기판(10)상에 설치된 진공용기(12)내로 유기물질을 함유하는 혼합가스를 압력 1.3×10⁴Pa의 점성흐름영역으로 도입하므로, 단시간에 해당 용기내의 유기물질농도를 일정하게 하는 것이 가능하였다. 따라서, 활성화처리에 필요한 시간을 대폭 단축하는 것이 가능하였다.

다음에, 상기 처리를 수행한 전자원기판(10)을 이용해서 도 23에 표시한 화상표시장치를 제작하였다. 먼저, RP(61)상에 전자원기판(10)과 외부프레임(62)을 고정시키고, 이것을 도 21(a) 내지 도 21(c)의 RP(2111)로 하였다. 또, 형광체(64) 및 금속백(65)이 형성된 FP(66)를 도 21(a) 내지 도 21(c)의 FP(2112)로 해서, 도 21(a) 내지 도 21(c)에 표시한 제조장치내에 RP(2111) 및 FP(2112)를 반송해서, 상기한 바와 같이 도 21(a) 내지 도 21(c)에 표시한 제조장치를 이용해서 도 23에 표시한 화상표시장치를 제조하였다.

실시예 10

본 실시예에서는, 활성화처리를 행하기 전의 공정까지 실시예 9와 마찬가지로 해서 제작한 전자원기판(10)을 이용하고, 이 전자원기판(10)을 도 7의 제조장치에 설치하였다.

본 실시예에서는, 유기물질을 함유하는 혼합가스를, 배관(28)의 주위에 설치한 히터에 의해 120℃까지 가열한 후, 진공용기(12)내로 도입하였다. 또, 지지부재(11)내의 히터(20)를 사용해서 전자원기판(10)을 가열해서, 기판온도가 120℃로 되도록 한 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 활성화처리를 행하였다.

상기 활성화처리가 종료된 전자방출소자에는, 도 24 및 도 25에 표시한 바와 같이 간극(5)을 두고 탄소막(29)이 형성되었다.

이 실시예에서 있어서도, 실시예 9와 마찬가지로, 단시간에 활성화를 행하는 것이 가능하였다. 활성화처리종료시의 소자전류(If)(전자방출소자의 소자전극사이에 흐르는 전류)를 각 X방향배선마다 측정한 바, 소자전류(If)는, 실시예 1에 비해서 약 1.2배로 증가하였다. 또, 소자전류(If)의 편차는 약 4%로, 균일성이 우수한 활성화를 행하는 것이 가능하였다.

실시예 11

본 실시예에서는, 실시예 9와 마찬가지로 해서 도전성 막(4)을 형성하는 공정까지 작성한 도 27에 표시한 전자원기판(10)을, 도 9에 표시한 제조장치의 제 1용기(12)와 제 2용기(14)와의 사이에, 각각 실리콘고무밀봉접합재(18)를 개재해서 설치하였다. 본 실시예에 있어서는, 확산판(19)은 설치하지 않고 활성화처리를 행하였다.

제 1용기(12)의 가스배기로(16)쪽의 밸브(25f) 및 제 2용기(14)의 가스배기로(17)쪽의 밸브(25g)를 개방하고, 제 1용기(12) 및 제 2용기(14)내를 진공펌프(26a), (26b)(여기서는 스크롤펌프)로 1×10^-1Pa정도로 배기하였다. 다음에, 실시예 1과 마찬가지로, 구동회로(32)를 이용해서, X방향배선(7) 및Y방향배선(8)를 통해서, 각 전자방출소자(6)의 전극(2), (3)사이에 전압을 인가해서, 도전성 막(4)을 포밍처리해서, 도 25에 표시한 간극(G)을 도전성 막(4)에 형성하였다.

이어서, 동일한 장치를 이용해서 활성화처리를 행하였다. 활성화처리공정에서는, 도 9에 표시한 바와 같이, 가스공급용 밸브(25a) 내지 (25d) 및 가스도입로(15)상의 밸브(25e)를 개방하고, 유기물질가스(21)와 캐리어가스(22)와의 혼합가스를 제 1용기(12)내로 도입하였다. 유기물질가스(21)로서 1%프로필렌혼합 질소가스를 사용하고, 캐리어가스(22)로서는 질소가스를 사용하였다. 각 가스의 유량은, 각각 10sccm 및 400sccm이었다. 단, 혼합가스는, 각각 수분저감필터(23)를 통과시킨 후, 제 1용기(12)내로 도입하였다. 가스배기로(16)쪽상의 진공계(27)의 압력을 고찰하면서 밸브(25f)의 개방도를 조절해서, 제 1용기(12)내의 압력이 2.6×10⁴Pa로 되도록 하였다.

동시에, 제 2용기(14)쪽의 가스배기관(17)상의 밸브(25f)의 개방도를 조절해서, 제 2용기내의 압력이 2.6×10⁴Pa로 되도록 하였다.

다음에, 실시예 9와 마찬가지로, 구동회로(32)를 이용해서 X방향배선(7) 및 Y방향배선(8)을 통해서, 각 전자방출소자(6)의 소자전극(2), (3)사이에 전압을 인가해서 활성화처리를 행하였다.

활성화처리종료시의 소자전류(If)(전자방출소자의 소자전극사이에 흐르는 전류)를 각 X방향배선마다 측정한 바, 소자전류(If)의 편차는 약 8%였다.

또, 활성화처리시, 차동배기장치를 지닌 질량스펙트럼측정장치(도시생략)를 사용해서 가스배기로(16)쪽상의 가스분석을 행한 바, 상기 혼합가스의 도입과 동시에, 질소의 질량 No. 28과 프로필렌의 질량 No. 42가 순간적으로 증가해서 포화되어, 양 값은 활성화처리동안 일정하였다.

본 실시예에서는, 전자방출소자를 구비한 전자원기판(10)상에 설치된 제 1용기(12)내로 유기물질을 함유하는 혼합가스를 압력 2.6×10⁴Pa의 점성흐름영역으로 도입하였으므로, 단시간에 해당 용기내의 유기물질농도를 일정하게 하는 것이 가능하였다. 따라서, 활성화처리에 필요한 시간을 대폭 단축하는 것이 가능하였다.

실시예 12

실시예 11과 마찬가지로 해서, 활성화처리전까지의 처리를 행한전자원기판(10)을 이용해서, 도 9의 제조장치에 설치하였다. 본 실시예에서는, 용기(12)내에, 도 10(a) 및 도 10(b)와 같은 확산판(19)을 설치한 이외에는, 실시예 11과 마찬가지로 활성화처리를 행하였다.

본 실시예에 있어서도, 활성화처리를 종료한 전자방출소자에는, 도 24 및 도 25에 표시한 바와 같이 간극(5)을 두고 탄소막(29)이 형성되었다.

또, 확산판(19)의 개구부(33)는, 중심부(가스도입구의 중심부로부터의 연장선과 확산판과의 교점)에 있어서의 개구부를 직경 1㎜의 원형으로 하고, 동심원방향으로 5㎜의 간격으로, 또, 원주방향으로는 50㎜의 간격으로 해서, 이하의 식:

Sd = SO ×[1 + (d/L)²]^1/2

(식중,

SO: 가스도입구의 중심부로부터의 연장선과 확산판과의 교점에서의 개구부의 면적임)을 만족시키도록 형성하였다. 또한, 가스도입구의 중심부로부터, 가스도입구의 중심부로부터의 연장선과 확산판과의 교점까지의 거리(L)는 20㎜로 설정하였다.

본 실시예에 있어서도, 실시예 11과 마찬가지로 단시간에 활성화를 행하는 것이 가능하였다. 또, 활성화처리종료시의 소자전류(If)(전자방출소자의 소자전극사이에 흐르는 전류)를 각 X방향배선마다 측정한 바, 소자전류(If)의 편차는 약 5%로, 균일성이 우수한 활성화처리를 행하는 것이 가능하였다.

실시예 13

본 실시예에서는, 본 발명에 의해 작성되는 전자원을 응용해서 도면에 표시된 화상형성장치를 제작하였다.

실시예 10과 마찬가지로 해서, 포밍처리 및 활성화처리를 행한 전자원기판(10)을 이용해서 도 23에 표시한 화상표시장치를 제작하였다. 먼저, RP(61)상에 전자원기판(10)과 외부프레임(62)을 고정시키고, 이것을 도 21(a) 내지 도 21(c)의 RP(2111)로 하였다. 또, 형광체(64) 및 금속백(65)이 형성된 FP(66)를 도 21(a) 내지 도 21(c)의 FP(2112)로 해서, 도 21(a) 내지 도 21(c)에 표시한 제조장치내에 RP(2111) 및 FP(2112)를 반송해서, 상기한 바와 같이 도 21(a) 내지도 21(c)에 표시한 제조장치를 이용해서 도 23에 표시한 화상표시장치를 제조하였다.

이상과 같이 해서 완성한 표시패널에 필요한 구동수단을 접속해서 화상표시장치를 구성하고, 각 전자방출소자에는, 용기외부단자(Dx1Dxm), (Dy1Dyn)을 통해서 주사신호 및 변조신호를 신호발생수단(도시생략)에 의해 각각 인가함으로써, 전자를 방출시키고, 고압단자(67)를 통해서, 금속백(65) 혹은 투명전극(도시생략)에 5kV의 고전압을 인가해서, 전자빔을 가속시켜서, 형광막(64)에 충돌시켜, 여기 및 발광시킴으로써, 화상을 표시하였다.

본 실시예에 의한 화상표시장치에 있어서는, 육안으로 휘도편차나 색불균일이 없어, 텔레비전으로서 충분히 만족스러운 양호한 화상을 표시하는 것이 가능하였다.

이상 설명한 실시예 9 내지 13에 의하면, 활성화처리에 있어서의 유기물질의 도입시간을 단축하는 것이 가능하여, 제조시간을 단축시킬 수 있다. 또, 고진공배기장치가 불필요하여, 제조비를 저감시키는 것이 가능하다.

또, 이러한 제조장치에 의하면, 전자원기판상의 전자방출소자부만을 덮는 용기가 있으면 되므로, 장치의 소형화가 가능하다. 또한, 전자원기판의 인출배선부가 용기밖에 있으므로, 전자원기판과 구동회로와의 전기적 접속을 용이하게 행하는 것이 가능하다.

또, 이러한 제조장치를 이용함으로써, 균일성이 양호한 전자원 및 화상표시장치를 제공하는 것이 가능하다.

실시예 14

도 26에 표시한 복수의 표면전도형 전자방출소자가 매트릭스배선된 전자원을 구비한 화상표시장치를 제작하였다. 제작한 전자원기판(10)은 X방향으로 640화소, Y방향으로 480화소를 단순매트릭스형상으로 배치한 것이므로 각 화소에 대응한 위치에 형광체를 배치해서 컬러표시가능한 화상표시장치로 하였다. 또, 본 실시예에 있어서의 표면전도형 전자방출소자는 상기 실시예와 마찬가지로 PdO미립자로 이루어진 도전성 막에 포밍처리 및 활성화처리를 실시함으로써 제작하였다.

상기 실시예에서 이미 설명한 바와 같은 마찬가지의 방법으로 매트릭스구성의 전자원기판을 도 11 및 도 12에 표시한 배기장치에 접속하고, 1×10^-5Pa의 압력까지 배기한 후에 각 라인에 전압을 인가해서 포밍처리를 행하여, 도 25에 표시한 간극(G)를 도전성 막(4)에 형성하였다. 도 11 및 도 12에 있어서, (132)는 가스배기구; (133)은 압력계(136)와 4중극질량분석계(Q-mass)(137)를 구비한 진공실; (134)는 게이트밸브: (135)는 배기를 위한 진공펌프; (138)은 가스도입라인; (139)는 전자밸브 또는 매스플로컨트롤러 등의 가스도입제어소자; (140)은 앰플(141a)과 실린더(141b)를 구비한 도입물질원; (152)는 전자방출소자; (153)은 진공용기; (154)는 보조진공용기; (203)은 O-링이다.

포밍처리완료후, 가스도입라인(138)으로부터 아세톤을 도입하고, 포밍처리와 마찬가지로 각 라인에 전압을 인가해서 활성화처리를 행하여 도 24 및 도 25에 표시한 바와 같은 간극(5)을 두고 탄소막(4)을 형성해서 전자원기판을 제작하였다.그 후, X방향전극 및 Y방향전극에 적절하게 전압을 인가해서 640×480화소의 소자의 각각 1소자에 흐르는 전류치를 측정한 바, 5개의 소자가 전류가 흐르지 않는 상태인 것으로 판명되었다. 그리고, 그 불량개소에 재차 PdO도전성 막을 형성하고, 상기와 마찬가지의 포밍처리 및 활성화처리의 공정을 행한 바, 불량개소가 재생되어, 640×480의 전자방출소자를 무결함으로 전자원기판상에 형성하는 것이 가능하였다. 먼저, RP(61)상에 전자원기판(10)과 외부프레임(62)을 고정시키고, 이것을 도 21(a) 내지 도 21(c)의 RP(2111)로 하였다. 또, 형광체(64) 및 금속백(65)이 형성된 FP(66)를 도 21(a) 내지 도 21(c)의 FP(2112)로 해서, 도 21(a) 내지 도 21(c)에 표시한 제조장치내에 RP(2111) 및 FP(2112)를 반송해서, 상기한 바와 같이 도 21(a) 내지 도 21(c)에 표시한 제조장치를 이용해서 도 23에 표시한 화상표시장치를 제조하였다.

실시예 15

도 13은 본 실시예에 의한 화상표시장치의 제조장치의 개략도이다. 동 도면에 있어서, (10)은 전자원기판; (152)는 전자방출소자; (153)은 진공용기; (154)는 보조진공용기; (132)는 가스배기로; (203)은 O-링; (166)은 소성히터이다. 실시예 14와 마찬가지로, 복수의 표면전도형 전자방출소자가 매트릭스배선된 전자원형성기판을 그 양 면으로부터 1×10^-7Pa의 압력까지 진공배기한 후 포밍처리 및 활성화처리를 행하였다. 활성화처리는 1×10^-4Pa의 벤조니트릴분위기하에서 순차 통전함으로써 행하였다. 활성화처리종료후, 그대로 진공실에 배치한 가열용의 소성히터에 의해서 진공실 및 소자형성기판을 250℃에서 소성하였다. 그 후, 상기 처리를 수행한 전자원기판(10)을 이용해서 도 23에 표시한 화상표시장치를 제작하였다. 먼저, RP(61)상에 전자원기판(10)과 외부프레임(62)을 고정시키고, 이것을 도 21(a) 내지 도 21(c)의 RP(2111)로 하였다. 또, 형광체(64) 및 금속백(65)이 형성된 FP(66)를 도 21(a) 내지 도 21(c)의 FP(2112)로 해서, 도 21(a) 내지 도 21(c)에 표시한 제조장치내에 RP(2111) 및 FP(2112)를 반송해서, 상기한 바와 같이 도 21(a) 내지 도 21(c)에 표시한 제조장치를 이용해서 도 23에 표시한 화상표시장치를 제조하였다.

이상 설명한 실시예 14 및 실시예 15에 표시한 제조방법 및 제조장치에 의하면, 이하의 효과를 거둘 수 있다.

[1] 전자원기판을 포함하는 제품의 외부프레임을 조립하기 전에 전자원기판의 결함을 검출하는 것이 가능해져, 결함부분을 보수함으로써 항상 무결함의 전자원기판을 포함하는 외부프레임을 제조하는 것이 가능하다.

[2] 전자원기판의 양 면으로부터 진공배기를 행함으로써 전자원기판으로서 얇은 유리기판을 이용하는 것이 가능해진다.

실시예 16

본 실시예에 있어서도, 도 24 및 도 25에 표시한 표면전도형 전자방출소자가 복수개 도 26에 표시한 바와 같이 매트릭스배선된 전자원을 구비한 화상표시장치를 제작하였다.

이하에 본 실시예에 대해서 설명한다.

먼저, 유리기판의 이면에, ITO막을 100nm의 두께로 형성하였다. 상기 ITO막은, 전자원의 제조시에 정전척의 전극으로서 사용하는 것이므로, 그 저항률이 10⁹Ω㎝이하이면, 그 재질에는 제한없이, 반도체, 금속 등을 사용할 수 있다. 상기 유리기판표면에, 전술한 제조방법에 의해, 도 26에 표시한 바와 같은 복수의 행방향배선(7), 복수의 열방향배선(8) 및 이들 배선에 의해 매트릭스배선된, 소자전극(2), (3) 및 PdO로 이루어진 도전성 막(4)을 형성해서, 소자형성기판(10)을 제작하였다. 다음에, 도 14에 표시한 제조장치를 이용해서 이후의 공정을 행하였다.

도 14에 있어서, (202)는 진공용기; (203)은 O-링; (204)는 활성화가스인 벤조니트릴; (205)는 진공계로서의 전리진공계; (206)은 진공배기계; (207)은 지지부재; (208)은 지지부재(207)에 설치된 정전척; (209)는 정전척(208)에 매립된 전극; (210)은 전극(209)에 직류고전압을 인가하기 위한 고압전원; (211)은 정전척(208)의 표면상에서 구부러진 홈; (212)는 전기히터; (213)은 냉각유닛; (214)는 진공배기계; (215)는 전자원기판(10)상의 배선의 일부에 전기적으로 접속가능한 탐침유닛; (216)은 탐침유닛(215)에 접속된 펄스발생기; (V1) 내지 (V3)은 밸브이다.

상기 전자원기판(10)을 지지부재(207)상에 올려놓고, 밸브(V2)를 개방해서, 홈(211)내를 100Pa이하로 진공배기하고, 정전척(208)에 진공흡착시켰다. 이 때, 상기 전자원기판(10)의 이면인 ITO막은, 접촉핀(도시생략)에 의해, 고압전원(210)의 음전극과 동전위로 접지시켰다. 또한, 전극(209)에 2kV의 직류전압을 고압전원(210)(음전극을 접지)으로부터 공급하고, 전자원기판(10)을 정전척(208)에 정전흡착시켰다. 다음에, (V2)를 폐쇄하고, (V3)을 개방해서, He가스를, 홈(211)에 도입하고, 500Pa로 유지하였다. He가스는, 전자원기판(10)과 정전척(208)사이의 열전도를 향상시키는 작용이 있다. 또, He가스가 가장 적합하나, N₂, Ar 등의 가스도 사용할 수 있고, 소망의 열전도가 얻어지면, 그 가스종에는 제한되지 않는다. 다음에, 진공용기(202)를 O-링(203)을 개재해서 전자원기판(10)상에, 상기 배선단부가 진공용기(202)밖으로 나오도록 해놓고, 진공용기(202)내에 진공기밀된 공간을 만들어, 동 공간을 진공배기계(206)에 의해 압력이 1×10^-5Pa이하로 될 때까지, 진공배기하였다. 수온 15℃의 냉각수를 냉각유닛(213)에 흘려보내고, 또, 온도제어기능을 지닌 전원(도시생략)에 의해, 전기히터(212)에 전력을 공급하고, 전자원기판(10)을 50℃의 일정온도로 유지하였다.

다음에, 탐침유닛(215)을, 상기 진공용기(202)밖으로 노출시킨, 전자원기판(10)상의 배선단부에 전기적으로 접속시켜, 탐침유닛(215)에 접속된 펄스발생기(216)에 의해, 밑변 1msec, 주기 10msec, 파고치 10V의 3각펄스를 120초간 인가하여, 포밍처리공정을 실시하였다. 포밍처리시에 흐르는 전류에 의해 발생된 열은, 효율좋게 정전척(208)에 흡수되어, 전자원기판(10)은 일정 온도 50℃로 유지되어서 양호한 포밍처리를 실시할 수 있으며, 또한, 열응력에 의한 파손도 방지하는 것이 가능하다.

이상의 포밍처리에 의해, 도 25에 표시한 간극(G)이 도전성 막(4)에 형성되었다.

다음에, 전기히터(212)에 흐르는 전류를 조절해서, 전자원기판(10)을 60℃의 일정 온도로 유지하였다. (V1)을 개방해서, 진공용기(202)내에 전리진공계(205)로 압력을 측정하면서 압력이 2×10^-4Pa인 벤조니트릴을 도입하였다. 펄스발생기(216)에 의해, 탐침유닛(215)을 통해서, 밑변 1msec, 주기 10msec, 파고치 15V의 3각펄스를 60분간 인가해서 활성화처리를 행하였다. 포밍처리공정과 마찬가지로, 활성화처리시에 흐르는 전류에 의해서 발생하는 열은, 효율좋게 정전척(208)에 흡수되어, 전자원기판(10)은 일정 온도 60℃로 유지되어, 양호한 활성화를 실시하는 것이 가능하고, 또한, 열응력에 의한 파손도 방지할 수 있었다.

이상의 활성화처리에 의해, 도 24 및 도 25에 표시한 바와 같이, 간극(5)을 두고 탄소막(29)이 형성되었다.

본 실시예 16에 의하면, 포밍처리 및 활성화처리에 정전척(208) 및 He가스를사용하므로, 균일한 특성을 지닌 양호한 표면전도형 전자방출소자를 형성할 수 있어, 균일성이 향상된 화상성능을 지닌 화상형성패널을 제작할 수 있었다. 또한, 열응력에 기인한 손상을 방지할 수 있어, 수율을 향상시킬 수 있었다.

이상, 본 발명에 의하면, 소형화 및 조작성의 간단화가 가능한 전자원의 제조장치를 제공하는 것이 가능하다.

또, 본 발명에 의하면, 제조속도가 향상되어 양산에 적합한 전자원의 제조장치를 제공하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명에 의하면, 전자방출특성이 우수한 전자원을 제조할 수 있는 전자원의 제조장치를 제공하는 것이 가능하다.

또, 본 발명에 의하면, 화질이 우수한 화상표시장치를 제공하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명에 의하면, 전자방출소자 또는 플라즈마발생장치를 BY방향으로 화소가 1억개이상이 되도록 대용량으로 설치해서, 대각선크기가 30인치이상인 대형화면상에 다량의 화소가 설치된 화상표시장치를 제작할 경우, 제조처리시간을 대폭 단축시킬 수 있는 동시에, 해당 화상표시장치를 구성하는 진공용기를 10^-6Pa이상의 고진공도로 달성시키는 것이 가능하다.

Claims

삭제
a: 도전체와 상기 도전체에 접속된 배선을 설치한 전자원기판용으로 사용된 기판을 지지체 위에 배치하고; 상기 배선의 일부를 제외하고 상기 도전체를 용기로 덮고; 상기 용기의 내부를 진공배기하고; 상기 도전체에 배선의 일부를 통해 전압을 인가함으로써, 상기 도전체의 일부에 전자방출소자를 형성해서 전자원기판을 작성하는 공정과;

b: 전자방출소자에 의해 발광하는 형광체를 배치한 형광체기판을 준비하고, 상기 전자원기판과 상기 형광체기판을 진공분위기하에 배치하는 공정과;

c: 상기 전자원기판과 형광체기판의 한쪽 또는 양쪽을, 진공분위기의 게터링처리실에 진공분위기하에 반입하고, 반입된 단지 1매의 기판 또는 반입된 한쪽 또는 양쪽의 기판을 게터링처리하는 공정과;

d: 상기 전자원기판과 형광체기판을 밀봉접합처리실로 진공분위기하에 반입하고, 상기 기판을 대향 상태에서 가열밀봉접합하는 공정과;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조방법.
a: 도전체와 상기 도전체에 접속된 배선을 설치한 전자원기판용으로 사용된 기판을 지지체 위에 배치하고; 상기 배선의 일부를 제외하고 상기 도전체를 용기로 덮고; 상기 용기에 가스를 도입하고; 상기 도전체에 배선의 일부를 통해 전압을 인가함으로써, 상기 도전체의 일부에 전자방출소자를 형성해서 전자원기판을 작성하는 공정과;

b: 전자방출소자에 의해 발광하는 형광체를 배치한 형광체기판을 준비하고, 상기 전자원기판과 상기 형광체기판을 진공분위기하에 배치하는 공정과;

c: 상기 전자원기판과 형광체기판의 한쪽 또는 양쪽을, 진공분위기의 게터링처리실에 진공분위기하에 반입하고, 반입된 단지 1매의 기판 또는 반입된 한쪽 또는 양쪽의 기판을 게터링처리하는 공정과;

d: 상기 전자원기판과 형광체기판을 밀봉접합처리실로 진공분위기하에 반입하고, 상기 기판을 대향 상태에서 가열밀봉접합하는 공정과;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조방법.
제 2항 또는 제 3항에 있어서, 기판의 배치 공정에서, 유지기구를 고정하는 전자원기판에 의해 기판을 지지체 위에 고정시키는 공정을 부가하여 포함하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조방법.
제 4항에 있어서, 기판을 상기 지지체 위에 고정시키는 공정은, 상기 기판을 상기 지지체 위에 진공흡착시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조방법.
제 4항에 있어서, 기판을 상기 지지체 위에 고정시키는 공정은, 상기 기판을 상기 지지체 위에 정전흡착시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조방법.
삭제
제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 도전체에 전압을 인가하는 공정은, 상기 기판의 온도를 조절하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조방법.
제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 도전체에 전압을 인가하는 공정은, 상기 전자원기판용으로 사용된 기판을 가열하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조방법.
제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 도전체에 전압을 인가하는 공정은, 상기 전자원기판용으로 사용된 기판을 냉각시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조방법.
제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 공정 b, c 및 d는 인라인내에 설정된 공정인 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조방법.
제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 공정 b, c 및 d는 인라인내에 설정된 공정이고, 상기 게터링처리실과 밀봉접합처리실사이에 열차폐재료가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조방법.
제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 열차폐재료는, 반사성 금속으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조방법.
제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 공정 b, c 및 d는 인라인내에 설정된 공정이고, 상기 게터링처리실과 밀봉접합처리실사이에 게이트밸브가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조방법.
제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 공정 b, c 및 d는, 별모양배치상에 설정된 공정인 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조방법.
제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 공정 b, c 및 d는 별모양배치상에 설정된 공정이고, 상기 게터링처리실과 밀봉접합처리실이 독립된 실(室)에 의해 칸막이되어 있는 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조방법.
제 2항 또는 제 3항에 있어서, 화상표시장치의 제조방법은, 전자빔을 방출하는 형광체여기수단을 부가하여 포함하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조방법.
제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 전자원기판은, 미리 주변부에 고정배치된 외부프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조방법.
제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 전자원기판은, 미리 내부에 고정배치된 스페이서를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조방법.
제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 전자원기판은, 미리 주변부에 고정배치된 외부프레임과, 미리 내부에 고정배치된 스페이서를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조방법.
제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 형광체기판은, 미리 주변부에 고정배치된 외부프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조방법.
제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 형광체기판은, 미리 내부에 고정배치된 스페이서를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조방법.
제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 형광체기판은, 미리 주변부에 고정배치된 외부프레임과, 미리 내부에 고정배치된 스페이서를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조방법.
제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 공정 c에서 사용된 게터는, 바륨게터와 같은 증발형 게터인 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조방법.
제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 증발형 게터는, 바륨게터인 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조방법.
제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 공정 d에서 사용된 밀봉접합재는, 저융점물질인 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조방법.
제 26항에 있어서, 상기 저융점물질은, 저융점금속 혹은 그 합금인 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조방법.
제 27항에 있어서, 상기 저융점금속은, 인듐 혹은 그 합금인 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조방법.
제 26항에 있어서, 상기 저융점물질이 프릿유리(frit glass)인 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조방법.
제 2항 또는 제 3항에 있어서, 화상표시장치의 제조방법은, 상기 전자방출소자를 매트릭스형상으로 배치하는 공정과, 상기 매트릭스형상으로 배치된 전자방출소자를 매트릭스형상으로 접속시키는 배선을 설치하는 공정을 부가하여 포함하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조방법.
a: 도전체와 상기 도전체에 접속된 배선이 형성된 기판을 지지하는 지지부재; 가스도입구; 가스배출구; 상기 배선의 일부를 제외하고 기판의 표면의 일부를 덮는 용기; 상기 가스도입구에 접속된, 상기 용기에 가스를 도입하는 수단; 및 상기 가스배출구에 접속된, 상기 용기의 내부를 배기하는 수단을 구비해서, 상기 도전체에 전압을 인가하고, 상기 도전체의 일부에 전자방출소자를 형성함으로써, 전자원을 제조하는 전자원기판제조장치와;

b: 상기 전자원기판에 의해 얻어진 전자원기판과, 형광체가 설치되어 있는 형광체기판을 반송하는 반송수단과;

c: 상기 반송수단에 의해 상기 전자원기판 및 형광체기판의 한쪽 혹은 양쪽을 진공분위기하에서 반입가능한 제 1진공실과;

d: 상기 제 1진공실에 배치된 게터전구체와 상기 게터전구체를 활성화시키는 게터활성화수단를 지닌 게터부여수단과;

e: 상기 반송수단에 의해 상기 전자원기판 및 형광체기판의 한쪽 혹은 양쪽을 진공분위기하에서 반입가능한 제 2진공실과;

f: 상기 제 2진공실내에 배치되어 있는, 상기 전자방출소자와 상기 형광체를 안쪽으로 향하게 배향시켜 상기 전자방출기판과 형광체기판을 서로 대향위치에 배치시키는 기판배치수단과;

g: 상기 제 2진공실내에 배치되어 있는, 상기 기판배치수단에 의해 대향위치에 배치된 상기 전자원기판과 형광체기판을 소정의 온도에서 가열밀봉접합하는 밀봉접합수단과;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조장치.
제 31항에 있어서, 상기 제 1진공실과 제 2진공실이 인라인내에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조장치.
제 31항에 있어서, 상기 제 1진공실과 제 2진공실이 인라인내에 배치되고, 이들 각 실은 열차폐재료에 의해 칸막이되어 있는 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조장치.
제 31항에 있어서, 상기 제 1진공실과 제 2진공실이 온라인상에 배치되어 있고, 이들 각 실은 게이트밸브에 의해 칸막이되어 있는 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조장치.
제 31항에 있어서, 상기 제 1진공실과 제 2진공실이 별모양배치상에 설치되어 있고, 이들 각 실이 독립된 실에 의해 칸막이되어 있는 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조장치.
제 31항에 있어서, 상기 지지부재는, 상기 기판을 상기 지지부재상에 고정시키는 고정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조장치.
제 31항에 있어서, 상기 지지부재는, 상기 기판과 상기 지지부재를 진공흡착시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조장치.
제 31항에 있어서, 상기 지지부재는, 상기 기판을 상기 지지부재상에 정전흡착하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조장치.
제 31항에 있어서, 상기 지지부재는, 열전도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조장치.
제 31항에 있어서, 상기 지지부재는, 전자원기판의 온도를 제어하는 온도제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조장치.
제 31항에 있어서, 상기 지지부재는, 전자원기판을 가열하는 가열수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조장치.
제 31항에 있어서, 상기 지지부재는, 전자원기판을 냉각하는 냉각수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조장치.
제 31항에 있어서, 상기 용기는, 진공용기 내부의 개구 사이에 설치되어 상기 용기내에 도입된 가스를 확산시키는 확산수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조장치.
제 31항에 있어서, 상기 용기에 도입된 가스를 가열하는 수단을 부가하여 포함하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조장치.
제 31항에 있어서, 상기 도입된 가스로부터 수분을 감소시키는 수분감소수단을 부가하여 포함하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조장치.
제 31항에 있어서, 상기 전자방출소자는 매트릭스형태로 배열되고, 상기 배선은, 상기 매트릭스형태로 배열된 전자방출소자를 매트릭스형태로 접속하도록 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 화상표시장치의 제조장치.