电子射线装置的制造方法

专利名称：电子射线装置的制造方法
技术领域：
本发明涉及将设置了多个电子发射元件的阴极基板，和受到来自于该阴极基板的电子发射元件的电子射线的照射的阳极基板，经由减压空间(真空气氛)相对配置的电子射线装置的制造方法。
背景技术：
近年，一直在研究将例如表面传导型电子发射元件、场致发射型电子发射元件(FE型电子发射元件)、金属/绝缘层/金属型电子放射元件(MIM型电子发射元件)等电子发射元件，应用于例如显示面板以及采用了它的图像显示装置、图像存储装置等图像形成装置、和带电束源等电子射线装置的情况。
电子射线装置，是将设置了多个电子发射元件的阴极基板，和受到来自于该阴极基板的电子发射元件的电子射线的照射的阳极基板，经由减压空间相对配置的装置，通常，为了使来自于电子发射元件的电子加速，在阴极基板和阳极基板之间施加数百V以上的高电压(大于等于1KV/mm的高电场)。这时，如果在真空容器板内混入了异物等，该异物等成为进行本来的图像显示的电子发射元件以外的无用的发射部(电子发射部)，并有可能从那里发射电子。
电子射线装置，例如是图像显示装置的显示面板时，上述不需要的发射部，由于是因高电压施加而产生的直流的连续发光源，因此即便是少许的电流量(例如小于等于1nA)，也产生非常明亮的亮点，并产生明显的妨碍感。作为无用的发射部的产生原因，考虑到异物混入等引起的突起、MIM结构、MIV(金属绝缘体真空)结构等的生成。由该无用的发射部导致的电子发射和发光，一般被称为对图像不起作用的电子群、杂散电子群、杂散电子发射、异常发光等，但在本说明书中称为杂散发射(以下简称为“SE”)。
以往，提出了以下的方案，即在电子射线装置之中，特别是在采用了表面传导型电子发射元件的图像形成装置的制造工序中，通过使阳极基板的电极与阴极基板的布线相对，并在布线和电极之间施加所需的高电压(一般被称为调节)，使其产生放电现象，从而预先除去无用的发射部(SE源)(例如，参照WO00/044022)。
但是，在上述以往的方法中，存在以下的问题，即由于在装置整体上实施调节，由于该处理，在没有产生SE的部位产生了突发的放电，使部件劣化。在调节中，由于将用于除去SE源的过剩的高电压施加在面板的整个面上，因此放电的危险性增加，虽然是除去SE源的工序，相反却由于突发的放电造成放电损伤，容易引起图像劣化。例如在图像显示装置中，SE源的放电电压阈值远远高于(2～10倍)图像显示时的施加电压值的情况很多，很难将这些高电压施加在板整面上。

发明内容
本发明的目的在于提供可以不引起由突发的放电导致的部件劣化地、选择性地除去SE源，同时没有伴随SE源除去而来的部件劣化和由SE导致的障碍的电子射线装置。
本发明，是一种电子射线装置的制造方法，其特征在于，具有检测阴极基板上的杂散发射(SE)源的位置的SE检测工序，和在该SE检测工序检测到的SE源的位置上局部地赋予除去SE的能量的SE除去工序。


图1是作为电子射线装置的一例的显示面板的示意性的切除一部分的立体图。
图2是展示用本发明的制造方法制造图1所示的显示面板时的制造步骤的第1例。
图3是展示能够用于SE检测以及SE源的除去的装置的第1例的示意性的立体图。
图4是用图3的装置测定的背板面内的电流值分布的示意性的图(等高线图)。
图5是展示SE最大电流点的X轴坐标，和阳极电极与背板之间的间隔的关系的一例的图。
图6是背板的凹凸和电子轨道的关系的说明图。
图7是展示阳极电极的其他的例子的剖面图。
图8是展示能够用于SE检测工序以及SE除去工序的、具有图7所示的阳极电极的装置的例子的示意性的立体图。
图9是展示用本发明的制造方法制造图1所示的显示面板时的制造步骤的第1例的图。
图10是展示能够用于SE检测工序以及SE除去工序的装置的第2例的示意性的立体图。
图11是展示SE最大电流点的X轴坐标，和阳极电极与背板之间的间隙的关系的其他的例子的图。
图12是展示能够用于SE检测工序以及SE除去工序的装置的第3例的示意性的立体图。
图13是在本发明的实施例1中使用的多个电子束源的平面图。
图14A以及14B是用实施例1制成的表面传导型电子发射元件的说明图，图14A是平面图，图14B是剖面图。
图15A、15B、15C以及15D是实施例1中的表面传导型电子发射元件的制造工序的说明图。
图16是展示用实施例1制成的荧光屏的荧光体配列的例子的平面图。
图17是实施例1中的SE电流分布图。
图18是图17中的SE电流分布点f的X轴方向剖面图。
图19是展示实施例1中的SE最大电流点的XY轴坐标位置的图。
图20是展示实施例1中的SE最大电流点的X轴坐标和间隔D的关系的图。
图21是展示实施例1中的SE除去工序时得到的电压和电流值的关系的图。
图22是实施例2中的光强度分布图。
图23是展示实施例2中的SE最大发光点的XY轴坐标位置的图。
图24是展示实施例2中的SE最大发光点的X轴坐标和电压V的关系的图。
图25是在实施例4中用于SE除去工序的装置的说明图。
图26是在实施例5中用于SE除去工序的装置的说明图。
图27是在实施例6中用于SE除去工序的装置的说明图。
具体实施例方式
本发明是提供电子射线装置的制造方法的发明，该方法的特征在于具有检测阴极基板上的SE源的位置的SE检测工序，和在于该SE检测工序中检测到的SE源的位置上局部地赋予除去SE的能量的SE除去工序。
本发明的SE检测工序具有如下的3个形态。
SE检测工序的第1个形态是如下的形态，即，使阳极电极与阴极基板相对，然后施加电压，并改变阴极基板和阳极电极的间隔来进行一面扫描阳极电极一面测定因SE而产生的信号从而得到信号的峰值位置的操作，从各间隔和对应的峰值位置的关系，导出相当于前述间隔为0时的峰值位置，从而检测SE源的位置。
SE检测工序的第2个形态是如下的形态，即，使阳极电极与阴极基板相对，然后施加电压，并改变施加电压来进行一面扫描阳极电极一面测定因SE而产生的信号从而得到信号的峰值位置的操作，从各施加电压和对应的峰值位置的关系，导出相当于前述施加电压为无限大时的峰值位置，从而检测SE源的位置。
SE检测工序的第3个形态是如下的形态，即，在将阴极基板和阳极基板组合在一起后，使发光检测器与阳极基板相对，然后对阳极基板施加电压，并改变施加在阳极基板上的电压来进行一面操作发光检测器一面测定因SE而产生的发光强度从而得到发光强度的峰值位置的操作，从各电压和对应的峰值位置的关系，导出相当于电压为无限大时的峰值位置，从而检测SE源的位置。
另外，本发明，是提供电子射线装置的发明，该装置的特征在于用上述任意一种电子射线装置的制造方法制造。
根据本发明，由于能够限定SE产生位置而实施SE除去处理，因此可以一面防止不需要的突发放电一面进行SE的除去处理，并可得到没有由突发放电导致的部件劣化、和由SE导致的障碍的良好的电子射线装置。
另外，根据本发明，通过缩小阳极电极(的电容)，或降低放电时的施加电压，可以抑制放电时的电荷量，并可将放电只限定于SE产生位置从而得到没有放电损伤的良好的显示特性。
另外，根据本发明，通过在显示面板制成后进行SE除去工序，即便在于密封时产生了SE的情况下，也可以将其除去。
以下，以显示面板以及采用了它的图像显示装置为例，对本发明的电子射线装置的制造方法进行说明。
图1是展示作为电子射线装置的代表性例子的图像显示装置的显示面板的一例的示意性的切除一部分的立体图。
如图1所示，本例的显示面板20，将设置了多个电子发射元件1的阴极基板、即背板2，和受到来自于该背板2的电子发射元件1的电子射线的照射的一侧的阳极基板即荧光屏3，间隔间隙而相对，将两者的周围用框部件4围住后密封，成为将内部做成减压空间的板状。
设在背板2上的电子发射元件，由X方向布线(上布线)5，和Y方向布线(下布线)6连接成矩阵状，是经由连接在X方向布线5上的引出端子Dx1～Dxn和连接在Y方向布线6上的引出端子Dy1～Dyn被矩阵驱动的部件。另外，在荧光屏3的内面侧，设有受到来自于电子发射元件1的电子射线的照射而发光，并显示图像的荧光体7，和作为用于使来自于电子发射元件1的电子加速的电极的金属敷层8。Hv，是用于给金属敷层8提供高电压的高压端子。
另外，在背板2和荧光屏3之间，填入用于提高耐大气压性的间隔物9。
再者，27是成为背板20的基底的基板，30是成为荧光屏3的基底的基板。
在图2中，展示了用本发明的制造方法制造图1所示的显示面板时的制造步骤的第1例。
在图2所示的第1例中，是在将框部件4和间隔物9接合在制成的背板2上之后，在和另外制成的荧光屏3贴合在一起而密封之前进行SE检测工序和SE源除去工序的。
进而参照图1以及图2说明，就是在成为背板2的基板上形成了电子发射元件1、X方向布线、Y方向布线以及引出端子Dx1～Dxn、Dy1～Dyn之后，接合另外制成的框部件4和间隔物9。然后，对接合了框部件4和间隔物9的背板2实施SE检测工序和SE源除去工序。
与实施背板2分开制成形成了荧光体7、金属敷层以及高压端子Hv的荧光屏3，通过将该荧光屏3和前述背板2送入被排气从而成为减压气氛的容器内，使两者相对地贴合在一起，密封后成为板状的密封容器，可得到图1所示的显示面板20。
其次，根据作为展示在SE检测工序中使用的检测装置的一例的说明图的图3，说明图2所示的SE检测工序。
在图3中，10是阳极电极，11是移动装置，12是高压电源，13是电流计，14是控制装置，2是图1所示的背板，省略了电子发射元件1、X方向布线5、Y方向布线6、引出端子Dx1～Dxn、Dy1～Dyn、框部件4以及间隔物9。
阳极电极10，在被高压电源12施加高压的同时，通过移动装置11，与背板2内面的相对的位置(图1中的X、Y方向的位置)以及背板2和阳极电极10的间隔(图1中的Z方向位置)可以改变。电流计13，是测定从SE经由背板2流动的发射电流的，相对于背板2上的导电性部件被共通地连接在一起。控制装置14，是读取来自于电流计13的电流值，并控制由移动装置11得到的阳极电极10的位置以及高压电源12的电压值的。
首先，通过移动装置11，使背板2与阳极电极10之间的间隔D成为规定的间隔D1，通过高压电源12，作为施加在阳极电极10上的电压V施加V1。这时，电场强度E1＝V1/D1与图像显示时施加的值相同或小于它。
其次，通过移动装置11，一面保持D1的间隔，一面扫描背板2内，这时通过电流计13读取在面内的各位置上的电流值，和阳极电极10的X、Y坐标值。这时，以阳极电极10不碰触接合在背板2上的间隔物9(参照图1)等的方式进行扫描。
其次，通过移动装置11，将背板2和阳极电极10之间的间隔从D1变更到D2(D1＞D2)，并且将由高压电源12施加的电压值设为电场强度一定的V2(V2＝V1×D2/D1)，再次扫描背板2面内，并读取在面内的各位置的电流值，和阳极电极10的X、Y坐标值。对间隔D3、D4(D2＞D3，D3＞D4)也进行同样的扫描。
在图4中，展示了间隔D1的背板2面内的电流值分布的示意性的图(等高线图)。
在本例中，电流局部地变高的部分(SE电流分布点)是a～e共计5个部位，SE电流分布点a～e是由SE产生的。虽然图未示，但对间隔D2～D4也可求得同样的电流分布点。
其次，将各电流分布点a～e中的电流成为最大值的峰值设为SE最大电流点，然后求检测到SE最大电流点时的背板2内的阳极电极10的X、Y坐标，如图5所示，制成将间隔D设为横轴，将X坐标(或Y坐标)设为纵轴的曲线图。图5是对例如图4中的SE电流分布点a的SE最大电流点，分别将在间隔D1时的X坐标值X1、在间隔D2时的X坐标值X2、在间隔D3时的X坐标值X3、在间隔D4时的X坐标值X4画了曲线的。
可是，如图5所示，在各间隔D1～D4SE最大电流点的X坐标值不同的理由是以图1所示的图像显示装置为代表的电子射线装置，通常，在背板2上存在主要由布线引起的凹凸，并且由于其电场，SE的电子轨道被弯曲。
在图6中，展示了电子轨道、产生了SE源的背板2、和荧光屏3的关系。
在图6中，15、16，是从形成在背板2上的SE源(图未示)，向被施加了规定的电压的荧光屏3方向产生的发射的电子轨道。如图示所示，在SE源位于背板2上的凸部33的顶点的情况下，偏心量较少(电子轨道16)，在位于凸部33的肋(侧部)的情况下，偏心量较大(电子轨道15)。另外，在SE源是突起的情况下，电子轨道向其倾斜方向偏心。
虽然存在如上述那样电子射线装置中的SE的轨道偏心的情况，但如图5所示，通过将前述SE最大电流点的曲线外插，可以求得间隔D＝0时的X方向的位置Xa。该Xa的坐标，是成为SE电流分布点a的产生原因的、在背板2上的SE源的X坐标。同样，通过求间隔D＝0时的Y方向的位置，可以求得成为SE电流分布点a的产生原因的、SE源的Y坐标。
通过以上的方法，可以正确地导出在背板2面内的SE源的位置。特别是，通过尽可能缩小间隔D，或增加测定点，便可以进行更正确的位置导出。
阳极电极10，如图7所示，也可以分成施加电压并且检测信号的信号检测部17，和施加电压的辅助电极18而构成。这时，如图8所示，电流计13连接在高压电源12和信号检测部17之间。辅助电极18，具有施加电压的功能，并使信号检测部17周边的电场成为平行电场，从而使检测很容易。辅助电极18的与背板2相对的面的面积，最好是信号检测部17的3～5倍。信号检测部17也可以做成不施加电压的构成。
再者，在本发明中，虽然作为SE检测工序中的检测信号显示了电流值，但也可以采用用光检测器测定的光强度值。另外，还可以将检测电流值和光强度的信号检测器多路化，从而可以在大面积上测定电流分布和光强度分布。另外，也可以用同时测定电流值和光强度的方法。
测定光强度值时的阳极电极10以及信号检测部17，除了图7的构成之外，还考虑到在实施了ITO等透明电极的阳极电极的后方设置信号检测部17，然后隔着阳极电极10检测光强度的方法。
在以上的说明中，虽然展示了在背板2上安装间隔物9以及框部件4的构成，但也可以是在荧光屏3上安装间隔物9以及框部件4的构成。这时，在用阳极电极10扫描背板2上的情况下，不需要避开间隔物9，扫描变得很容易。
其次，说明图2所示的SE除去工序。
SE除去工序，可以用已经说明的图3的装置进行。
首先，用移动装置11将阳极电极10移动到由SE检测工序特定的SE源的位置，并设定规定的间隔Dr。
其次，用高压电源12施加规定的电压Vr。施加的电压Vr的极性，最好将SE源侧设为正极性。这时，用设定的Dr以及Vr决定的电场强度Er＝Vr/Dr，比前述的SE检测工序的电场强度E1高，为除去SE设定了充分的值。作为施加电压的方法，可以考虑长时间赋予一定的电压从而实现发射的劣化的方法，逐渐升高电压从而使其放电的方法。进而，也可以考虑用加热器或激光照射等赋予热能从而提高除去效果的方法。在任何一种情况下都通过电流计13一面监控电流值一面进行SE除去的判定。另外，还可以考虑只用热能破坏SE源其本身的方法。
如以上那样，通过限定在SE源的存在位置，赋予规定的能量，然后实施SE除去处理，可以防止无用的突发放电。
其次，说明本发明的另一个形态。
在图9中，展示了用本发明的制造方法制造图1所示的显示面板时的制造步骤的第2个例子。在图9所示的工序中，在将图1所示的荧光屏3和背板2贴合在一起之后实施SE检测工序以及SE除去工序这一点和前述的第1个例子不同。
在图9的例子中，在制成了包括电子发射元件1、X方向布线5、Y方向布线6、引出端子Dx1～Dxn、Dy1～Dyn的背板2之后，在背板2上将框部件4以及间隔物9接合在规定的部位。然后，将另外制成的荧光屏3在减压气氛下和背板2贴合并接合，从而形成密封容器。之后，实施接下来叙述的SE检测以及SE源除去处理，完成显示面板20。
对图9所示的SE检测工序进行说明。
图10，是展示在SE检测工序所使用的检测装置的其他的例子的说明图，19是发光检测器，11是移动装置，12是高压电源，20是显示面板，14是控制装置。以下，参照图10和图1说明。
显示面板20，以荧光屏3朝向发光检测器19的方式设置。发光检测器19，为了检测SE的光强度而设置。发光检测器19，可以是单一的感光器，也可以是多波道化来检测光强度分布的构成。移动装置11，是为了移动发光检测器19的位置而设置的。控制装置14，是为了控制由移动装置11实现的发光检测器19的位置以及从高压电源12施加的电压V的值而设置的。
当通过高压电源12从荧光屏3的高压端子Hv施加规定的电压V11时，在产生SE的情况下，出现因SE而产生的发光点。用移动装置11使发光检测器19在背板2的面内位置上移动，然后测定光强度分布，并将光强度局部地增大的部分(SE发光强度分布点)中的、光强度成为最大值的峰值设为SE最大发光点，然后取得器X、Y坐标。
其次，将来自于高压电源12的电压V设定为V12～V14，然后和前述同样地取得SE最大发光点的X、Y坐标。
通过以上的工序，如图11所示，得到了电压V和坐标位置(X轴方向)的关系。通过将这些曲线外插，求电压V是无限大的位置Xg。该坐标便是在背板2上的X轴方向上的SE源的位置。同样地，对Y轴方向也求SE源的位置，由此可导出在背板面内的SE源的位置。再者，作为图表轴，可以不是电压而用电场。
SE的电子轨道，当电压增高(电场强度增大)时，背板2上的凹凸的影响变小，其偏心量减少。在本例中，利用这一点，在密封后导出SE源的位置。
再者，在对前述密封前的背板2实施的SE检测工序中，通过将背板2和阳极电极10之间的间隔D设为一定，并使施加在阳极电极10上的电压V在V11～V14之间变化，求出检测到电流分布点的电流成为最大值的峰值，即SE最大电流点时的背板2内的阳极电极10的X、Y坐标，并据此求出电压V是无限大的位置，也可以检测SE源的位置。
其次，对图9所示的SE除去工序进行说明。
在图12中展示了在SE除去工序中使用的一例装置的概略。
在图12中，21是激光发生器，11是移动装置，12是高压电源，20是显示面板，14是控制装置。以下，参照图12和图1说明。
显示面板20，以背板2的面朝向激光发生器21的方式设置。激光发生器21为了局部地加热显示面板20而设置。移动装置11，为了控制激光发生器21的位置而设置。控制装置14，为了控制激光发生器21、移动装置11、高压电源12而设置。
首先，用移动装置11将激光发生器21移动到由SE检测工序特定的SE源的位置。其次，由高压电源12施加规定的电压Vs。之后，用激光发生器21进行局部的加热。通过加热，作为SE源的阴极侧的温度上升，并可以用较低的放电阈(电场)值一面抑制损伤一面进行放电除去(对于该原理，参照T.Utsumi，J.Appl.Phys.，Vol.38，No.7，P.2989(1967))。
如以上所述，即便在密封后也可以限定在SE源的位置，赋予规定的能量，实施SE除去工序，由此，可以一面防止在SE源的位置以外的无用的放电，一面除去SE。
实施例以下，列举实施例进一步详细叙述本发明。
(实施例1)本实施例，是在密封前进行SE检测，并用局部调节进行SE除去的例子。
(显示面板的概要)作为制造对象的图像显示装置的显示面板20，是已经说明的图1所示的部件，内部保持为10-5Pa左右的真空。
(背板的制成)如图1所示，在背板2上，配置有多个电子发射元件1。该电子发射元件1，是冷阴极元件，在其配列的代表性的方式中，如图13所示，列举将一对元件电极22、23分别用X方向布线5和Y方向布线6连接的单纯矩阵配置。
电子发射元件1形成为n×m个。该n×m个电子发射元件1，通过n根X方向布线5和m根Y方向布线6被单纯矩阵布线。在本实施例中，n＝1024×3，m＝768。
对电子发射元件1的材料、形状或制法没有限制。作为电子发射元件1，可以采用例如表面传导型电子发射元件、FE型电子发射元件、或者MIM型电子发射元件等冷阴极元件。
在X方向布线5和Y方向布线6的交叉部分形成有绝缘层(图未示)，保持电的绝缘。X方向布线5的线宽是50μm，Y方向布线6的线宽是250μm。X方向布线5以及Y方向布线6，是用感光银浆油墨网板印刷后，使其干燥，然后曝光并显影成规定的图案，再用480℃前后烧焙而制成。另外，绝缘层，用以PbO为主要成分的感光性玻璃浆网板印刷后，在将进行曝光-显影的工序重复3次之后，用480℃前后烧焙而形成。
在形成了X方向布线5、Y方向布线6、绝缘层(图未示)、以及电子发射元件1的元件电极22、23、和跨越各元件电极22、23之间的导电性薄膜24之后，通过经由X方向布线5以及Y方向布线6向各元件电极22、23之间供电，进行通电成形处理(后述)和通电活性化处理(后述)，制造将多个电子发射元件1单纯矩阵布线的多电子束源。25是通过通电成形处理形成的电子发射部，26是通过通电活性化处理形成的碳膜。
(电子发射元件的制成)其次，作为电子发射元件1的一例，对表面传导型电子发射元件的元件构成和制法进行说明。
图14A以及14B，是用于说明表面传导型电子发射元件的构成的模式图，图14A是平面图，图14B是剖面图。图中，22和23是元件电极，24是导电性薄膜，25是通过通电成形处理形成的电子发射部，26是通过通电活性化处理形成的膜，27是成为背板2的基底的基板。
在基板27上采用PD-200(旭硝子社制)，在元件电极22、23上采用Pt薄膜。元件电极22、23的厚度d是500，电极间隔L是10μm。
作为导电性薄膜24的主要材料，采用Pd或PdO，膜厚约100，宽度W设为100μm。
图15A～15D，是表面传导型电子发射元件的制造工序的说明图，各部件的标号和图14A以及14B相同。
(1)首先，如图15A所示，在基板27上形成元件电极22、23。对于形成，首先用蒸镀法或溅射法等使元件电极22、23的材料堆积在基板27上。之后，用光刻·蚀刻技术等将堆积的电极材料构图，并形成图15A所示的一对元件电极22、23。
(2)其次，如图15B所示，形成导电性薄膜24。对于形成，首先用浸渍法等将有机金属溶液涂布在实施了前述(1)的处理的基板27上，然后干燥，在加热烧焙处理而将微粒子膜成膜后，通过光刻·蚀刻印刻成规定的形状。在此，所谓的有机金属溶液，是以导电性薄膜24所采用的微粒子的材料为主要元素的有机金属化合物，在本实施形态中，作为主要元素采用Pd。
(3)在形成了上述导电性薄膜24之后，如图15C所示，从成形用电源28向元件电极22、元件电极23之间施加适当的电压，进行通电成形，从而在导电性薄膜24上形成了电子发射部25。所谓的通电成形处理，是对用微粒子膜制作的导电性薄膜24进行通电，从而将其一部分适当地破坏、变形，或者使其变质，并使其变成很适合进行电子发射的结构的处理。在用微粒子膜制作的导电性薄膜24中、变成很适合进行电子发射的结构的部分(即电子发射部25)中，在导电性薄膜24上形成适当的龟裂。
(4)其次，如图15D所示，用活性化用电源29在元件电极22、元件电极23之间施加适当的电压，进行通电活性化处理，进行电子发射特性的改善。所谓的通电活性化处理，是在适当的条件下对通过前述通电成形处理形成的电子发射部25进行通电，从而使碳或碳化合物堆积在其附近的处理(在图中，将由碳或碳化合物构成的堆积物作为碳膜26而示意性地展示)。具体地说，通过在10-3至10-4Pa的范围内的真空气氛中，定期地施加电压脉冲，使以存在于真空气氛中的有机化合物为起源的碳或碳化合物堆积。
如以上所述那样，制造了图14A以及14B所示的表面传导型电子发射元件。
其次，对于在前述“背板的制成”一条中说明的背板2，如图1所示，在X方向布线5和Y方向布线6的交叉部配置了间隔物9。间隔物9，是以和成为背板2的基底的基板27同样的PD-200为材料的圆筒形的支柱，直径100μm，长度2.0μm。间隔物9，通过作为接合部件的烧结玻璃粘接在背板2上，并用400～500℃加热10分钟左右来固定。
另外，框部件4也用熔合玻璃粘接在背板2上，并用400～500℃加热10分钟左右来固定。再者，间隔物9，为了在用后述In膜进行密封时作为厚度规定部件起作用，以稍稍高于框部件4的方式设定。
通过以上的工序，完成了间隔物9以及框部件4向背板2的安装。
(荧光屏的制成)其次，对荧光屏3进行说明。
在成为荧光屏3的基底的基板30上，用PD-200在其下面(内面)，如图1所示，形成了荧光膜7。在本例中，为了进行彩色图像显示，在荧光膜7的一部分上，分开涂抹了在RT的领域中使用的红、绿、蓝3原色的荧光体。采用图16所示的各色荧光体沿着列方向(Y方向)延伸的条纹形状，并将被称为黑底的黑色导电体29以也将各色荧光体(R、G、B)之间以及Y方向的各像素之间分离的方式配置。荧光膜7以及黑色导电体29分别采用荧光体糊、黑色颜料糊，将其网板印刷，并通过在450℃前后烘焙4小时使其紧贴在基板30上。
其次，作为反射层设置金属敷层8。金属敷层8，将荧光膜7发出的光的一部分镜面反射，从而提高光利用率，在从负离子的冲突下保护荧光膜7的同时，还作为用于施加电子束加速电压的电极，和激励荧光膜7的电子的导电路起作用。金属敷层8是通过将荧光膜7表面进行平滑化处理，在其上将Al真空蒸镀500nm的厚度，并进行烘焙而形成的。
如上述那样，制成了荧光屏3。
将按以上方式制成的背板2以及荧光屏3分别投入被减压到1×10-5Pa左右的真空容器内，用300℃进行5小时的烘焙。
(SE检测工序)其次，在真空容器内，实施SE检测工序。SE检测，用图3所示的装置进行。
使阳极电极10，位于与背板2相对的面。与背板2相对的阳极电极10的面的大小，决定测定的电流分布的分辨率和测定时间。在本实施例中，将阳极电极10的与背板2相对的面的大小设为0.01mm2。在实际使用上，理想的是1～0.0001mm2。另外，还可以设为具有多个尺寸不同的阳极电极10，并将其切换的构成。
移动装置11，是将压电驱动和步进马达驱动并用的可动装置，对背板2的面内移动而言，具有3μm左右的分辨率以及位置再现性。另外，和背板2的间隔，具有5μm左右的分辨率以及位置再现性，并刻在0～10mm左右的范围内控制。
高压电源12，使用市场销售的高压电源，最大可以施加20KV。
电流计13，使用市场销售的皮可安培计，具有10fA左右的电流分辨率。
电流计13，连接在背板2的布线上。背板2将布线全部共通，可以测定流过背板2的全部的电流。
控制装置14，监控移动装置11的坐标值、高压电源12的电压值、电流计13的电流值，具有控制功能。
在本实施例中，首先，将高压电源12的电压设定为10KV，将背板2和阳极电极10的间隔D1设定为2mm，用移动装置11使阳极电极10移动，进行背板2的面内扫描，测定电流分布。再者，虽然在背板2上存在由布线等产生的凹凸，但间隔D1，表示从这些凹凸中最高的部分(除去间隔物)到阳极电极10的距离。另外，虽然在背板2上配置有间隔物9，但为了使阳极电极10不接触间隔物9，其周边不进行扫描。
在图17中，展示了在间隔D1取得的背板2面内的电流值分布图(等高线图)。
在图17中，SE电流分布点是f～I共计4个部位。它们任意一个都表示由SE产生的发射电流。
在图18中，展示了包括SE电流分布点f的周边的最大电流点的面的X轴方向的电流分布的剖面图。
其次，通过移动装置11，将间隔从D1变更为D2＝0.5mm，并且设为电压值V2＝2.5KV，用阳极电极10再次扫描背板2面内，求出电流分布。对间隔D3＝0.3mm(施加电压V3＝1.5KV)、D4＝0.1mm(施加电压V4＝0.5KV)也进行同样的操作。与间隔D1下的SE最大电流点同样地，对D2～D4也求出SE最大电流点。
在图19中，展示了标出SE电流分布点f的SE最大电流点的X、Y坐标的图。在图19中，(X1，Y1)、(X2，Y2)、(X3，Y3)、(X4，Y4)表示间隔D1～D4下的、SE电流分布点f的SE最大电流点的坐标。这样，SE最大电流点的X、Y坐标依存于间隔D而移动。
在图20中展示了取出图19中的X方向坐标成分，并展示和间隔D的关系的图。连结它们的线段(抛物线)，展示了SE的电子轨道。将该线段外插，D＝0mm的位置便成为SE源的X轴方向的坐标Xf。同样地对于Y轴方向也导出SE源的位置，作为SE最大电流点的产生位置，求出其坐标。
对SE电流分布点g～i的各SE最大电流点也进行同样的操作。再者，用控制装置14进行导出SE产生位置(SE源的位置)的处理。
从真空容器取出经过了同样的工序的别的背板2，当为了确认而用扫描型电子显微镜(SEM)观察SE产生位置时，在各个SE产生位置周边确认到被认为是发射源的异物。根据本发明人的探讨，相对于推定的SE产生位置，和发射源的异物的距离在20μm以内。
(SE除去工序)其次，对SE除去工序进行说明。
在本实施例中，在除去工序中使用图3的装置。
用移动装置11将阳极电极10移动到检测到的SE源的位置，并设定为间隔Dr＝0.2mm。其次，用高压电源12逐渐升高电压。
在图21中，展示了高压电源12的电压值V和电流计13的电流值A(对数表示)的关系。随着电压增加，看到了用电流计13测定的SE电流的增加。但是，在规定的电压(V12.3KV)下产生放电，便不能观察到SE电流值。这个意思是在相当于图像显示时的电场强度(V2＝1KV左右)下观察不到SE电流值，SE被除去。同样地，对SE产生位置b～d也进行除去处理。
(密封以及显示)其次，将背板2和荧光屏3密封。
在框部件4上涂布了In膜之后，在使其相对的荧光屏3和背板2之间设置了一定的间隔的状态下，保持两者，将温度升高到In的熔点附近。通过定位装置，逐渐缩小荧光屏3和背板2的间隔，进行两者的接合，即密封，然后制成了显示面板20。
再者，为了维持密封的显示面板20内的真空度，在面板内的规定的位置上形成了吸杂膜(图未示)。吸杂膜，是将以Ba为主要成分的吸杂材料通过加热器或高频率加热来加热并蒸镀而形成的膜，通过该吸杂膜的吸附作用将显示面板20内维持在1×10-4至1×10-6Pa的真空度。
再者，在本实施例中，在将间隔物9、框部件4固定在背板2上之后进行SE检测、除去工序，也可以是在这些工序之后固定间隔物9、框部件4的方法。
在这样制成的显示面板20上连接由扫描电路、控制电路、调制电路、直流电压源等构成的驱动电路，制造本发明的电子射线装置的一种，即图像显示装置。
在图1中，当通过引出端子Dx1～Dxn、Dy1～Dyn向电子发射元件1赋予15V的电位差时，从各电子发射元件1发射电子。与此同时，当通过高压端子Hv向金属敷层8施加10KV的高压时，上述发射的电子加速，在荧光屏3的内面冲突，构成荧光膜7的各色的荧光体被激励而发光，显示图像。再者，向作为电子发射元件1的表面传导型电子发射元件的施加电压最好是10～20V左右，金属敷层8和电子发射元件1的距离最好是0.1mm至8mm左右，金属敷层8、电子发射元件1之间的电压最好是1KV至20KV左右。
图像显示的结果，确认了是没有因SE而产生的无用的亮点，并且具有没有放电损伤的、良好的显示特性的图像显示装置(电子射线装置)。
如本实施例这样，通过充分缩小阳极电极10(的容量)，得到了抑制放电时的电荷量，并将放电损伤只限定在SE产生位置的效果。在相当于40英寸的显示面板20的情况下，相对于阳极的容量是数nF，本例的阳极电极被抑制在数～数10pF。
再者，作为本实施例的别的实施例，也可以是通过在高压电源12和阳极电极10之间插入限流电阻(1K～1GΩ)，进一步抑制放电损伤的构成。另外，也可以将来自于高压电源12的电压值设为负，然后进行同样的除去工序。这时，SE产生源成为阳极，并可以用因电子射线冲击而产生的损伤促进SE除去。
(实施例2)本实施例，是在密封而组装成显示面板20后进行SE检测工序，并通过激光加热进行SE除去工序的例子。
(显示面板的概要、背板以及荧光屏的制成)在本实施例中，关于显示面板20的概要、背板2以及荧光屏3的制成，因和实施例1相同，故省略说明。
(密封)背板2和荧光屏3的密封，是通过如下的方式进行的，即在框部件4上涂布了In膜之后，在使其相对的荧光屏3和背板2之间设置了一定的间隔的状态下，保持两者，将温度升高到In的熔点附近，通过定位装置，逐渐缩小荧光屏3和背板2的间隔从而使其触接。荧光屏3和背板2的间隔设为2.0mm。
(SE检测工序)SE检测用图10的装置进行。
发光检测器19，采用市场销售的冷却CCD(16位灰度)。移动装置11是和实施例1相同的结构，为了控制发光检测器19的位置而设置。控制装置14，监控移动装置11的坐标值、高压电源12的电压值、发光检测器19的光强度输出值，具有控制功能。
在本实施例中，将高压电源12的电压V1设定为15KV，用移动装置11使发光检测器19进行面内扫描，测定了背板2面内的光强度分布。
在图22中展示了SE光强度分布图(等高线图，高度是灰度数)。在图22中，光强度局部地变高的地方(SE发光强度分布点)是j～l共计3个部位。在各SE发光强度分布点，将光强度是最大值的点设为SE最大发光点，求出其坐标。
其次，设定高压电源的电压V2＝10KV，V3＝5KV，然后进行和前述同样的测定。
在图23中展示了标出SE发光强度分布点j的、在电压V1～V3下的SE最大发光点的X、Y坐标的结果。
其次，在图24中展示了取出图23中的X方向坐标成分，并显示和施加电压V的关系的图。将该线段(抛物线)外插的V＝∞的位置便是SE源的X轴方向的位置Xj。同样对Y轴方向也导出SE源的位置，作为对于SE发光强度分布点j的SE源的Y轴方向位置，求出其X、Y坐标。对SE发光强度分布点k、l的SE最大发光点也进行同样的处理。再者，用控制装置14进行导出SE源的位置的一连串的处理。
分解经过了同样的工序的别的显示面板20，当为了确认而用扫描型电子显微镜(SEM)观察背板2的SE源的位置时，在各个推定的SE源的位置附近确认到被认为是发射源的异物。根据本发明人的探讨，相对于推定的SE源的位置，和发射源的异物的距离在50μm以内。
(SE除去工序)其次，对SE除去工序进行说明。
SE的除去，用图12所示的装置进行。
在图12中，21是激光发生器，11是移动装置，12是高压电源，20是显示面板，14是控制装置。
显示面板20以背板2侧朝向激光发生器21的方式配置。作为激光发生器21，采用CO2激光器。CO2激光器，可以进行连续脉冲发生，通过光学系统被聚光在(直径)70μm左右。控制装置14，监控激光发生器21的输出、移动装置11的坐标、高压电源12的电压值，具有控制功能。
首先，将高压电源12的电压设定为7KV。
其次，用移动装置11将激光发生器21移动到检测到的SE源的位置，在该位置照射激光，进行局部的加热。由于升温速度因激光照射的SE源部分的材料、厚度等而不同，因此激光输出的设定必须慎重地调整。首先预先制成背板2的各部件的输出和升温表，预先将各部件没有达到熔点的输出设为最大值。然后，当逐渐升高激光输出时，因SE而产生的发光变得不稳定，最终产生了放电。对其他的2个部位的SE源的位置也进行同样的处理。
在本实施例中，作为加热用激光器采用了CO2激光器，但在本发明中可以使用YAG、UV激光器等各种激光器。
(显示)
在这样制成的显示面板20上连接由扫描电路、控制电路、调制电路、直流电压源等构成的取得电路，制造本发明中的电子射线装置。
与实施例1同样地，当赋予图1所示的引出端子Dx1～Dxn、Dy1～Dyn15V的电位差，并在高压端子Hv上施加10KV的高压时，显示了图像。图像显示的结果，确认是没有以往见到的因SE而产生的无用的亮点，并且具有没有放电损伤的良好的显示特性的电子射线装置。
(实施例3)本实施例，是在密封前进行SE检测工序，并通过使使发射继续，并使其劣化的方式进行SE除去的例子。
(显示面板的概要、背板以及荧光屏的制成、SE检测工序)在本实施例中，关于显示面板20的概要、背板2以及荧光屏3的制成、SE检测，因与实施例1相同，故省略说明。
(SE除去工序)对SE除去工序进行说明。
在本例中，不使SE源放电而通过使发射持续从而使发射降低的方式来除去SE源。
在本实施例的SE除去时，使用图3所示的装置。
首先，用移动装置11将阳极电极10移动到检测到的SE源的位置，并设定间隔Dr＝0.2mm。其次，根据电流计13的电流值的值设定高压电源12的电压Vr。Vr低于SE放电的电压，并且最好是最大的电压。一般的，SE放电阈电流值是5～50μA左右，因此设为电流值是1～3μA的电压Vr。另外，由于在即将放电之前可以看出SE的电流值的不稳定性，因此也有以这为根据求出电压Vr的方法。在本实施例中，Vr＝1.5KV，是比图像显示所需要的电场大的多的电场。
(密封以及显示)关于密封、周边装置安装以及显示方法，因与实施例1相同，故省略说明。
图像显示的结果，得到了具有没有因SE而产生的无用的亮点的良好的显示特性的电子射线装置。
如以上所述，在本实施例中，由于通过继续施加规定的电压促使发射的劣化来除去SE源，因此在例如在制成的电子发射元件1的附近存在SE源，并且当使其放电时有可能在电子发射元件1上产生损伤的情况下，特别有效。只是，由于为了使发射劣化而需要数小时至数十小时，因此在处理上较费时间。
(实施例4)本实施例，是在密封前进行SE检测工序，将加热并用来进行SE除去的例子。
(显示面板的概要、背板以及荧光屏的制成、SE检测工序)在本实施例中，关于显示面板20的概要、背板2以及荧光屏3的制成、SE检测，因与实施例1相同，故省略说明。
(SE除去工序)其次，对SE除去工序进行说明。
本例的SE除去，相对于实施例1，在一面加热SE源的位置一面除去这一点上不同。
用图25说明本实施例的SE除去工序。
在图25中，10是阳极电压，11是移动装置，12是高压电源，13是电流计，14是控制装置，2是背板，31是加热器。
如图示所示，虽然是用和图3的装置相同的装置进行的，但却是将加热器31并用的。该加热器31，是内置有铠装式加热器的面加热器(加热板)，是使其紧贴在背板2上进行加热的。
首先，在用加热器31将背板2加热到400℃左右后，用移动装置11将阳极电极10移动到正在检测的SE源的位置，并设定为间隔Dr＝0.2mm。其次，用高压电源12逐渐升高电压。在规定的电压(在本实施例中是2.0KV)下产生放电，用电流计13便观察不到电流值。对全部SE源进行同样的处理。
(密封以及显示)
关于密封、周边装置的安装以及显示方法，因与实施例1相同，故省略说明。图像显示的结果，得到了具有没有以往看到的因SE而产生的无用的亮点的、良好的显示特性的电子射线装置。
如以上所述，在本实施例中，通过除了施加电压，还加热SE源的方式，可以在更低的电压值下使其放电，与实施例1相比，放电损伤变得更小。只是，需要追加加热背板2的时间，和使阳极电极10等具有耐热性等。
(实施例5)本实施例，是在密封前进行SE检测工序，将气体的导入并用进行SE除去工序的例子。
(显示面板的概要、背板以及荧光屏的制成、SE检测工序)在本实施例中，关于显示面板20的概要、背板2以及荧光屏3的制成、SE检测工序，因与实施例1相同，故省略说明。
(SE除去工序)其次，对SE除去工序进行说明。
在本例中，在一面导入气体一面除去SE这一点上和实施例1不同。
用图26说明本实施例的SE除去工序。
在图26中，10是阳极电极，11是移动装置，12是高压电源，13是电流计，14是控制装置，32是气体喷出口。
如图示所示，是用与图3的装置近似的装置进行的，但却是用在阳极电极10的附近设置了气体喷出口32的装置进行的。气体喷出口32，具有将由气体导入管(图未示)导入的气体用规定的压力导入到阳具电极10附近的功能。控制装置14，除了用图3的控制装置14说明的功能之外，还具有控制从气体喷出口32导入的气体的压力以及位置的功能。移动装置11，除了用图3的移动装置11说明的功能之外，还具有在移动阳极电极10的同时移动气体喷出口32的位置的功能。
用移动装置11将阳极电极10和气体喷出口32移动到检测到的SE源的位置5，将阳极电极10和背板2(参照图3)的间隔D设为0.5mm。
其次，从气体喷出口32用规定的压力导入气体。作为气体，可使用N2、O2、CO2、H2、Ar等，能够使SE源的发射作用降低或使放电阈值降低的各种气体。在使用Ar气体等惰性气体的情况下，通过溅射效果，可以给SE源造成损伤从而使其劣化。O2、CO2气体等通过形成氧化层可进行发射抑制。N2、H2气体等可得到使放电阈值降低，并且抑制放电损伤的效果。在本实施例中，使用了N2。气体压力以在阳极电极10附近是0.1Pa左右的方式调整。
当逐渐升高高压电源12的电压时，在0.5KV左右下产生放电，用电流计13便观察不到电流值。对全部SE源进行同样的处理。
(密封以及显示)关于密封、周边装置安装以及显示方法，因与实施例1相同，故省略说明。图像显示的结果，得到了具有没有以往看到的因SE而产生的无用的亮点的、良好的显示特性的电子射线装置。
如以上所述，在本实施例中，通过除了施加电压之外，还在SE源附近导入气体的方式，可以在更低的电压下使其放电，与实施例1相比，放电损伤变得更小。另一方面，需要再次将导入的气体排出的工序，和在用于进行SE除去的装置上追加气体导入系统。
(实施例6)本实施例，是在密封前进行SE检测工序，并物理地进行SE除去的例子。
(显示面板的概要、背板以及荧光屏的制成、SE检测工序)在本实施例中，关于显示面板的概要、背板以及荧光屏的制成、SE检测工序，因与实施例1相同，故省略说明。
(SE除去工序)其次，对SE除去工序进行说明。
在本例中，在局部地加热SE源，从而将SE源变形、除去这一点上与实施例1不同。
本实施例的SE除去，可以用图27的装置进行。
激光发生器21，是UV激光器(YAG4次高谐波，波长266nm)，通过光学系统被聚光到(直径)15μm左右，通过照射规定的地方，可以加热这个地方的部件，从而将其变形或蒸发。移动装置11，具有移动激光发生器21的位置的功能。
用移动装置11将激光发生器21移动到检测到的SE源的位置。
其次，将由激光发生器21产生的激光照射到SE源的位置上。由于相对于激光器光输出的部件变形的程度根据SE源部分的材料、厚度等而不同，因此激光器输出设定必须慎重地调整。首先预先制成背板2的各部件的激光器输出和升温表，在SE源部分的背板2等部件没有达到熔点的条件下设定输出值。对全部SE源进行同样的处理。
(密封以及显示)关于密封、周边装置安装以及显示方法，因与实施例1相同，故省略说明。图像显示的结果，得到了具有没有因SE而产生的无用的亮点的、良好的显示特性的电子射线装置。
如以上所述，在本实施例中，由于利用激光器照射局部地加热SE源，可以使其变形，因此不会造成放电损伤，并可以实现SE除去。另一方面，在SE源熔点比背板2等部件高的多(在作为布线的Ag的上面作为SE源存在钨片的情况)等情况下，必须在使背板2变形从而间接地使SE产生源变形等除去方法上下功夫。
权利要求
1.一种电子射线装置的制造方法，其特征在于，具有检测阴极基板上的杂散发射源即SE源的位置的SE检测工序，和在该SE检测工序检测到的SE源的位置上局部地赋予除去SE的能量的SE除去工序。
2.如权利要求1所述的电子射线装置的制造方法，其特征在于，前述SE检测工序是如下的工序，即，使阳极电极与阴极基板相对后施加电压，并改变阴极基板和阳极电极的间隔来进行一面扫描阳极电极一面测定因SE而产生的信号从而得到信号的峰值位置的操作，从各间隔和相对应的峰值位置的关系，导出相当于前述间隔为0时的峰值位置，从而检测SE源的位置。
3.如权利要求2所述的电子射线装置的制造方法，其特征在于，随着阴极基板和阳极电极的间隔的变更，在阳极电极上施加电场强度一定的电压。
4.如权利要求1所述的电子射线装置的制造方法，其特征在于，前述SE检测工序是如下的工序，即，使阳极电极与阴极基板相对后施加电压，并改变施加电压来进行一面扫描阳极电极一面测定因SE而产生的信号从而得到信号的峰值位置的操作，从各施加电压和相对应的峰值位置的关系，导出相当于前述施加电压为无限大时的峰值位置，从而检测SE源的位置。
5.如权利要求2或4所述的电子射线装置的制造方法，其特征在于，前述信号是电流或发光强度。
6.如权利要求2或4所述的电子射线装置的制造方法，其特征在于，前述阳极电极由施加规定的电压的辅助电极和检测信号的信号检测部构成。
7.如权利要求1所述的电子射线装置的制造方法，其特征在于，通过在检测到的SE源的位置上局部地施加电压的方式来进行前述SE除去工序。
8.如权利要求7所述的电子射线装置的制造方法，其特征在于，前述局部地施加的电压，是杂散发射的电流值为1～3μA的电压。
9.如权利要求7所述的电子射线装置的制造方法，其特征在于，前述局部地施加的电压的极性，将SE源侧设为正极性。
10.如权利要求7所述的电子射线装置的制造方法，其特征在于，在施加前述局部的电压的同时，加热前述阴极基板。
11.如权利要求7所述的电子射线装置的制造方法，其特征在于，在施加前述局部的电压的同时，在检测到的SE源的位置导入气体。
12.如权利要求1所述的电子射线装置的制造方法，其特征在于，通过局部地加热检测到的SE源的位置的方式来进行前述SE除去工序。
13.如权利要求12所述的电子射线装置的制造方法，其特征在于，用激光器照射来进行前述局部的加热。
14.如权利要求1所述的电子射线装置的制造方法，其特征在于，前述SE检测工序是如下的工序，即，在将阴极基板和阳极基板组装在一起之后，使发光检测器与阳极基板相对后在阳极基板上施加电压，并改变施加在阳极基板上的电压来进行一面操作发光检测器一面测定因SE而产生的发光强度从而得到发光强度的峰值位置的操作，从各电压和相对应的峰值位置的关系，导出相当于电压无限大时的峰值位置，从而检测SE源的位置。
15.如权利要求14所述的电子射线装置的制造方法，其特征在于，通过局部地加热检测到的SE源的位置的方式来进行SE除去工序。
16.如权利要求15所述的电子射线装置的制造方法，其特征在于，用激光器照射来进行前述局部的加热。
全文摘要
在电子射线发射元件的制造方法中，检测成为阴极基板上的不需要的电子发射部的杂散发射源的位置，在该检测位置上局部地赋予能量，从而除去杂散发射源。由此，提供没有因突发放电而导致的部件劣化、障碍的良好的电子射线装置。
文档编号H01J9/02GK1770355SQ20051010638
公开日2006年5月10日 申请日期2005年9月22日 优先权日2004年9月22日
发明者伊庭润, 东尚史 申请人:佳能株式会社