專利名稱：圖像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用電子發(fā)射元件的圖像顯示裝置。
背景技術(shù)：
作為電子源，將多個電子發(fā)射元件排列在平面基板上，使從電子源發(fā)射的電子束照射在對置基板上的作為圖像形成部件的熒光體而使熒光體發(fā)光顯示圖像的平面形狀的顯示器中，必須在內(nèi)藏有電子源和圖像形成部件的真空容器的內(nèi)部保持高真空。這是因為當(dāng)真空容器內(nèi)部產(chǎn)生氣體而壓力上升時，雖然其影響程度因氣體的種類而異，但對電子源造成惡劣影響而使電子發(fā)射量降低，不能顯示明亮的圖像。
特別是在平面形狀的顯示器中，從圖像顯示部件產(chǎn)生的氣體，在到達(dá)設(shè)置在圖像顯示區(qū)外的吸氣劑之前聚集在電子源附近，局部壓力上升與隨之產(chǎn)生的電子源劣化是典型的問題。在日本專利申請?zhí)亻_平9-82245號公報中記載有在圖像顯示區(qū)內(nèi)配置吸氣劑，立即吸收所產(chǎn)生的氣體而抑制元件的劣化和破壞的技術(shù)。另外，在日本專利申請?zhí)亻_2000-133136號公報中示出在圖像顯示區(qū)內(nèi)設(shè)置非蒸發(fā)型吸氣劑，并在圖像顯示區(qū)外配置蒸發(fā)型吸氣劑的結(jié)構(gòu)。此外，如日本專利申請?zhí)亻_2000-315458所示，還研究了通過一系列的作業(yè)進(jìn)行在真空腔內(nèi)去氣、形成吸氣劑、封接(真空容器化)的技術(shù)。
在吸氣劑中有蒸發(fā)型吸氣劑和非蒸發(fā)型吸氣劑，蒸發(fā)型吸氣劑，對水及氧氣的排氣速度極大，但對氬氣(Ar)這樣的惰性氣體，蒸發(fā)型吸氣劑和非蒸發(fā)型吸氣劑的排氣速度都幾乎為零。氬氣受到電子束電離會產(chǎn)生正離子，由于正離子在用來使電子加速的電場中被加速并撞擊電子源而損傷電子源。此外，根據(jù)場合的不同，也有在內(nèi)部發(fā)生放電的場合，裝置會受到破壞。
作為可以對稀薄氣體進(jìn)行排氣的設(shè)備，在日本專利申請?zhí)亻_平5-121012號公報中記載有將濺射離子泵與平面顯示器的真空容器相連接，長時間維持高真空的方法。
此平面顯示器，如圖9所示，具有熒光體膜901的面板109和容器主體905，由密封材902氣密密封，構(gòu)成真空容器906。在上述容器主體905內(nèi)，配置電極構(gòu)體904，電極構(gòu)體904具有電場發(fā)射型陰極，利用內(nèi)部電極903即調(diào)制電極對從同一陰極發(fā)射的電子束進(jìn)行調(diào)制并向熒光體膜901進(jìn)行影像顯示。為了在容器主體905中維持真空，與離子泵908連接。作為離子泵908的實施方式，例如，利用磁鐵121施加1000高斯(0.1特斯拉，以后磁通密度的單位特斯拉表示為T)。
然而，離子泵908經(jīng)ICF法蘭等金屬密封907連接到真空容器906的這種結(jié)構(gòu)，由金屬材料制作的重的金屬密封的位置偏在平面顯示器的一邊。并且，由于磁鐵沒有磁軛直接安裝到離子泵容器120上，其重量也變得很大。因此，在將離子泵908和金屬密封907連接到容器主體905時，會出現(xiàn)將金屬密封907安裝到容器主體905的部分的變形及破損這樣的事故，頻繁發(fā)生真空容器906泄漏的情況，制造成品率低下的問題一直存在。
另外，也存在離子泵內(nèi)產(chǎn)生放電時出現(xiàn)的噪聲擾亂圖像顯示裝置的圖像的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是鑒于現(xiàn)有問題而完成的，其目的是提供一種利用簡便的工序制造不會發(fā)生泄漏、特別是電子源特性的經(jīng)時變化小、顯示品質(zhì)高、可靠性高而成本低的圖像顯示裝置的制造方法。
本發(fā)明是一種圖像顯示裝置，包括真空容器，該真空容器具有其上排列有多個電子發(fā)射元件的電子源基板、以及與此電子源基板對置配置的具有熒光膜和陽極的圖像形成基板；具備離子泵容器、內(nèi)藏在此離子泵容器內(nèi)的陽極及陰極、設(shè)置于上述離子泵容器外部的磁鐵的離子泵，其特征在于上述離子泵容器與上述電子源基板或在上述圖像形成基板上形成的開口部相連接，上述磁鐵固定在與上述離子泵容器連接的基板上。


圖1為說明本發(fā)明的具有離子泵的圖像顯示裝置的示圖。
圖2為說明本發(fā)明的具有離子泵的圖像顯示裝置的示圖。
圖3為圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)略圖。
圖4A、4B為說明電子源的一部分的示圖。
圖5為用來說明電形成(forming)、激活工序的示圖。
圖6為真空處理裝置的結(jié)構(gòu)略圖。
圖7為說明真空處理室中的烘烤、吸氣劑閃蒸、封接工序的示圖。
圖8為可應(yīng)用本發(fā)明的電場發(fā)射型電子發(fā)射元件的結(jié)構(gòu)略圖。
圖9為示出根據(jù)現(xiàn)有例的具有離子泵的平板圖像顯示裝置的略圖。
圖10為示出安裝磁軛的離子泵的示圖。
具體實施例方式
本發(fā)明涉及一種圖像顯示裝置，包括真空容器，該真空容器具有其上排列有多個電子發(fā)射元件的電子源基板、以及與此電子源基板對置配置的具有熒光膜和陽極的圖像形成基板；具備離子泵容器、內(nèi)藏在此離子泵容器內(nèi)的陽極及陰極、設(shè)置于上述離子泵容器外部的磁鐵的離子泵，其特征在于上述離子泵容器與上述電子源基板或在上述圖像形成基板上形成的開口部相連接，
上述磁鐵固定在與上述離子泵容器連接的基板上。
優(yōu)選地，上述磁鐵，安裝于固定在連接上述離子泵容器的基板上的保持體上。
優(yōu)選地，上述保持體，與上述離子泵的陰極連接端子相連接，并且上述保持體接地。
優(yōu)選地，上述保持體，利用彈簧與上述離子泵的陰極連接端子相連接。
另外，優(yōu)選地，上述離子泵容器，利用玻璃熔料與上述電子源基板或上述圖像形成基板相連接。
此外，優(yōu)選地，上述保持體，固定在獨立粘結(jié)到與上述離子泵容器相連接的基板的支撐部件上。
根據(jù)本發(fā)明，由于離子泵容器是利用，例如玻璃熔料，與構(gòu)成真空容器的電子源基板或圖像形成基板緊湊接合，所以不需要形成用于金屬密封的法蘭樣的突起部，即使是接合離子泵也不占地方，可以構(gòu)成緊湊的輕量裝置。
此外，在本發(fā)明中，由于磁鐵設(shè)置在可拆裝的保持體上，不是直接設(shè)置在離子泵上，離子泵上不會受到過重的力。因此，不存在安裝部分的變形及破損這樣的問題，不易發(fā)生泄漏，可以在顯著提高制造成品率的同時，提供耐沖擊性強(qiáng)可靠性高的圖像顯示裝置。
另外，在離子泵的陰極連接端子與保持體相連接，保持體接地的結(jié)構(gòu)中，即使是在離子泵內(nèi)發(fā)生放電，因為由放電產(chǎn)生的電磁波受到位于離子泵外側(cè)的接地的保持體的屏蔽，可以使噪聲對圖像顯示裝置的圖像的影響變得極小。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，因為用來吸附在圖像顯示時難以被吸氣劑吸附的排出氣體的離子泵很容易安裝，所以可以以低成本提供高可靠性和高品質(zhì)圖像且壽命長得到改善的圖像顯示裝置。
在本發(fā)明中，保持體是保持磁鐵的部件，通過對材料進(jìn)行選擇，也可以用作磁軛。在也用作磁軛時，因為磁場可以得到有效利用，可以獲得不需要使用具有需要以上的磁場的大型磁鐵的效果。不是磁軛的保持體，因為只是材料不同，在以下的說明中，舉例說明的是保持體也用作磁軛的場合。
下面參照附圖對優(yōu)選實施例予以詳細(xì)說明。利用圖1至圖7對本發(fā)明進(jìn)行說明。在以下的說明中，將電子源基板作為背板，將圖像形成基板作為面板進(jìn)行說明。
<離子泵設(shè)置方法說明>
圖1至圖3為示出利用本發(fā)明制作的圖像顯示板的結(jié)構(gòu)的略圖的一例。圖1為本發(fā)明的最佳示圖，背板101，具有在透明玻璃基板的內(nèi)側(cè)上形成的上布線102、下布線103、作為形成電子發(fā)射部的電子發(fā)射部件的表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件(電子源)104，面板109，具有涂敷于透明玻璃基板的內(nèi)側(cè)上的熒光體膜110和作為陽極膜的金屬背膜111和吸氣劑膜112，支撐框105利用玻璃熔料106與背板101接合，離子泵127利用玻璃熔料接合到背板101的排氣口(開口部)107。在真空中利用銦等金屬將支撐框105和面板109與加熱封接而構(gòu)成作為真空容器的外封殼。
離子泵127，由具有陽極114、陰極115、Ti電極116、陽極連接端子117、陰極連接端子118的離子泵容器120及安裝磁鐵121的磁軛122構(gòu)成。另外，在本實施方式中，陰極連接端子118利用板簧119與磁軛122連接，并且磁軛通過接地126設(shè)置。
此處，離子泵容器120，利用玻璃熔料125與背板101接合，磁軛122以可拆裝方式固定到利用粘接劑124粘結(jié)到背板101上的支撐板(支撐部件)123上。陽極連接端子117和陰極連接端子118，通過布線與離子泵驅(qū)動用的離子泵電源(未圖示)連接。
圖2示出另一實施例，是采用盤簧201代替圖1所示的板簧119來連接陰極連接端子118和磁軛122的示例。
離子泵容器，內(nèi)藏有陽極、陰極，并且通過與真空容器連通進(jìn)行連接，保持容器內(nèi)部及與其連通的圖像顯示裝置的真空容器內(nèi)為減壓或真空。
作為在本發(fā)明中使用的離子泵，可以從在泵壁上蒸鍍吸氣劑膜的蒸發(fā)離子泵、為濺射吸氣劑膜中利用離子本身的濺射離子泵等之中，適當(dāng)選擇使用。其中可優(yōu)選使用結(jié)構(gòu)簡單、可小型輕量化的濺射離子泵。
構(gòu)成離子泵容器的材料，可從玻璃、陶瓷、金屬等之中適當(dāng)選擇，從輕量化、小型化觀點出發(fā)，優(yōu)選使用以玻璃熔料接合成型玻璃、玻璃板而構(gòu)成的玻璃結(jié)構(gòu)體等等。
離子泵容器和面板或背板的接合，可以使用能夠維持真空的合適的粘接劑，但優(yōu)選地，使用玻璃熔料。因為接合部只是玻璃熔料，不易發(fā)生泄漏，強(qiáng)度也足夠強(qiáng)，可在顯著提高制造成品率的同時，制造耐沖擊性強(qiáng)、可靠性高的圖像顯示裝置。
在可以使用的玻璃熔料中就其成分系而言有SiO2系、Te系、PbO系、V2O5系、Zn系，可以從通過在其中混合氧化物填料來調(diào)節(jié)熱膨脹系數(shù)α的玻璃熔料中適當(dāng)使用。作為上述耐火物填料，可適當(dāng)使用PbTiO3、ZrSiO4、Li2O-Al2O3-2SiO2、2MgO-2Al2O3-5SiO2、Li2O-Al2O3-4SiO3、Al2O3-TiO2、2ZnO-SiO2、SiO2、SnO2等的一種或數(shù)種混合的玻璃熔料。
因為在真空氣氛或惰性氣體氣氛中的燒制時伴隨有起泡，不能確保粘結(jié)強(qiáng)度、氣密性，所以優(yōu)選地，在大氣氣氛中進(jìn)行臨時燒制，在真空氣氛中加熱，使玻璃熔料脫泡之后進(jìn)行接合。
由于玻璃熔料是粉末，使用有機(jī)粘合劑將其漿料化，涂敷在接合部使用。作為漿料化的玻璃熔料的涂敷方法，一般的方法是使用氣壓的分配法，但也適合采用浸漬法、印刷法等等。另外，也可以使用預(yù)先形成環(huán)形或及長方形的片材，實施臨時燒制及去氣的預(yù)制品。
在玻璃熔料燒制時，由于玻璃熔料在燒制溫度下變成硬糖漿形狀，必須具有用來將其壓碎的按壓壓力，優(yōu)選使用大于等于0.5g/mm2的按壓壓力。
磁鐵配置于離子泵容器的外部，在本發(fā)明中的結(jié)構(gòu)是其周圍由磁軛覆蓋。如圖10示意地示出的略圖所示，也可以由磁軛122從五個方向覆蓋整個離子泵，但也可以作成只在一個方向上的橋結(jié)構(gòu)(從三個方向覆蓋)。另外，在圖10中，省略了陽極連接端子、陰極連接端子的圖示。因為通過設(shè)置磁軛可以加大有效部分的磁通密度，也可以將磁鐵做得薄，在即使是不使用磁場大的磁鐵也可以的同時，也可以獲得限制磁通的擴(kuò)展的效果。
加之在本發(fā)明中，由于磁鐵安裝在磁軛上，對于離子泵容器的重量負(fù)荷小，特別是不存在由于在離子泵容器和基板的接合部分等的破損引起的泄漏，可靠性提高。
磁軛122，如圖1、2所示，以包圍離子泵的方式安裝到接合離子泵的基板上。優(yōu)選地，將支撐部件(圖中支撐板123)暫且固定到背板上，與此相對，安裝磁軛。
首先，在背板101的離子泵容器120的外側(cè)，以粘接劑124粘結(jié)支撐磁軛122的支撐板123。支撐部件(支撐板)，只要磁軛可以安裝到基板上即可，優(yōu)選地，可以形成螺紋的材料，可使用塑料、金屬等等。
作為在本發(fā)明中使用的粘接劑，只要具有保持磁軛122的強(qiáng)度和可以吸收背板101的基板的撓度引起的扭力的程度的柔軟性即可，可以從樹脂系粘接劑、氨基甲酸乙酯系粘接劑、乳膠系粘接劑、合成橡膠系粘接劑、彈性粘接劑、瞬時粘接劑、結(jié)構(gòu)用粘接劑等等之中適當(dāng)選擇，但從作業(yè)性、可靠性等觀點出發(fā)優(yōu)選地，使用樹脂系粘接劑。
作為在本發(fā)明中使用的磁軛材料，可以從軟磁鐵板、電解鐵箔、硅鋼板、非晶合金、納米晶體軟磁材料中適當(dāng)選擇，但從性能及成本觀點考慮，優(yōu)選地，使用坡莫合金。
之后，將磁鐵121安裝到磁軛122上，在利用磁強(qiáng)計等測定磁場及進(jìn)行位置調(diào)整的同時，以螺釘?shù)葘⑵涔潭ㄓ谥伟?23以對離子泵中心施加最大磁場。作為固定方法并不限定于螺釘，只要是可以拆裝的工具即可。
另外，如圖1、2所示，在優(yōu)選實施例中，離子泵的陰極接線端子和磁軛是利用彈簧相連接，并且上述磁軛接地。利用這樣的構(gòu)成時，即使是在離子泵內(nèi)發(fā)生放電，因為由放電產(chǎn)生的電磁波受到位于離子泵外側(cè)的接地的磁軛的屏蔽，可以使噪聲對圖像顯示裝置的圖像的影響變得極小。
離子泵的陰極連接端子和磁軛的連接，只要是導(dǎo)電即可使用，特別是通過使用彈簧，將離子泵容器120用外側(cè)的磁軛122抑制可以獲得使其穩(wěn)定的效果。彈簧的形狀，可以舉出圖1所示的板簧、圖2所示的盤簧等等。作為使用的材料可從金屬彈簧中適當(dāng)選擇，優(yōu)選地，可以使用導(dǎo)電性、非磁性、抗蝕性、加工性優(yōu)異的青銅、黃銅、鈹銅、鈦銅合金等銅合金。
<圖像顯示裝置的整體說明>
在圖3中，從容器外端子(未圖示) 將調(diào)制信號輸入通過下布線103，掃描信號輸入通過上布線102施加電壓，以高壓端子Hv(未圖示)施加高壓來顯示圖像。內(nèi)藏有離子泵的磁軛122，以排氣口(開口部)107和真空容器連接，通過利用驅(qū)動用電源(未圖示)驅(qū)動進(jìn)行排氣氣體的排氣。在同圖中，104是作為電子源的表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件，102、103是與表面?zhèn)鲗?dǎo)型發(fā)射元件的一對元件電極相連接的上布線(Y方向布線)及下布線(X方向布線)。
圖4A為示出設(shè)置于背板101上的表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件104及用來驅(qū)動同電子源的布線等的一部分的略圖。在同圖中，103表示下布線，102表示上布線，401表示將上布線102和下布線103電絕緣的層間絕緣膜。
圖4B將圖4A的表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件104的結(jié)構(gòu)用從4B到4B的剖面擴(kuò)大示出，402、403是元件電極，405是導(dǎo)電薄膜，而404是電子發(fā)射部。
首先，對使用表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件的圖像顯示裝置例予以敘述。在圖1及圖3的結(jié)構(gòu)中，使用鈉玻璃、硼硅酸鹽玻璃、石英玻璃、在表面上形成SiO2的玻璃基板以及氧化鋁等的陶瓷基板等絕緣性基板作為背板101，并使用透明的鈉玻璃等玻璃基板作為面板109。
作為表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件104的元件電極(與圖4的402、403相當(dāng))的材料，使用一般的導(dǎo)電體，例如，可從Ni、Cr、Au、Mo、W、Pt、Ti、Al、Cu、Pd等的金屬或合金以及Pd、Ag、Au、RuO2、Pd-Ag等的金屬或金屬氧化物和玻璃等構(gòu)成的印刷導(dǎo)體、In2O3-SnO2等透明導(dǎo)電體及多晶硅等半導(dǎo)體材料等之中適當(dāng)選擇。
元件電極的生成法，可通過使用真空蒸鍍法、濺射法、化學(xué)氣相淀積法等使上述電極材料成膜，利用光刻技術(shù)(也包含蝕刻、提離(liftoff)等加工技術(shù))等加工成為所要求的形狀，但也可以利用其他的印刷法制作。總之，只要是可以使上述元件電極材料的形狀形成所要求的形狀即可，不必特別關(guān)心制作方法。
圖4A所示的元件電極間隔L，優(yōu)選地，為從數(shù)百nm到數(shù)百μm。由于要求制作的再現(xiàn)性良好，更優(yōu)選的元件電極間隔L為數(shù)μm至數(shù)十μm。元件電極長度W，根據(jù)電極的電阻值、電子發(fā)射特性等，優(yōu)選地，為數(shù)μm到數(shù)百μm，并且，元件電極402、403的膜厚，優(yōu)選地，從數(shù)十nm到數(shù)μm。另外，不僅是如圖4B所示的結(jié)構(gòu)，也可以是在背板101上以導(dǎo)電薄膜405、元件電極402、403的電極的順序形成的結(jié)構(gòu)。
導(dǎo)電薄膜405，為了獲得良好的電子發(fā)射特性，特別優(yōu)選地，由微粒子構(gòu)成的微粒子膜，其膜厚由對元件電極402、403的臺階覆蓋、元件電極402、403間的電阻值以及后述的通電形成條件等設(shè)定，優(yōu)選地，0.1nm到數(shù)百nm，特別優(yōu)選地，1nm到50nm。其電阻值，Rs為102Ω/□～107Ω/□的值。另外，Rs是厚度t、寬度w、長度l的薄膜的電阻R，在R＝Rs(l/w)時得到的量。
另外，構(gòu)成導(dǎo)電薄膜405的材料，可以舉出的有Pd、Pt、Ru、Ag、Au、Ti、In、Cu、Cr、Fe、Zn、Sn、Ta、W、Pb等金屬，PdO、SnO2、In2O3、PbO、Sb2O3等氧化物，HfB2、ZrB2、LaB6、CeB6、YB4、GdB4等硼化物，TiC、ZrC、HfC、TaC、SiC、WC等碳化物，TiN、ZrN、HfN等氮化物，Si、Ge等半導(dǎo)體，碳等等。
另外，此處所說的微粒子膜是多個微粒子集合形成的膜，作為其微細(xì)結(jié)構(gòu)，不僅是指各個微粒子是分散配置的狀態(tài)，而且是指微粒子相互間鄰接或重合的狀態(tài)(也包含島狀)的膜，微粒子的直徑為0.1nm到數(shù)百nm，優(yōu)選地，1nm到20nm。
導(dǎo)電薄膜405的制作方法，是通過在設(shè)置元件電極402、403的背板101上涂敷有機(jī)金屬溶液并使其干燥而形成有機(jī)金屬薄膜。此處所說的所謂有機(jī)金屬溶液，指的是以形成上述的導(dǎo)電薄膜405的金屬為主元素的有機(jī)金屬化合物的溶液。
其后，對有機(jī)金屬薄膜進(jìn)行加熱燒制處理，利用提離、蝕刻等進(jìn)行構(gòu)圖而形成導(dǎo)電薄膜405。另外，作為導(dǎo)電薄膜405的形成法，說明的是利用有機(jī)金屬溶液的涂敷法，但并不限定于此，也有利用真空蒸鍍法、濺射法、化學(xué)氣相淀積法、分散涂敷法、浸漬法、旋轉(zhuǎn)涂敷法等等形成的。
電子發(fā)射部404，是在導(dǎo)電薄膜405的一部分上形成的高電阻的龜裂，通過稱為通電形成的處理形成的。通電形成，是在元件電極402、403間利用未圖示的電極進(jìn)行通電，使導(dǎo)電薄膜405局部地發(fā)生破壞、變形或變質(zhì)，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化的處理。通電時的電壓波形，特別優(yōu)選的是脈沖波形，有連續(xù)施加脈沖波高值為一定的電壓脈沖的場合和在增加脈沖波高值的同時施加電壓脈沖的場合。電形成處理，并不限定于通電處理，也可以采用在導(dǎo)電薄膜405中產(chǎn)生龜裂等的間隔而形成高電阻狀態(tài)的處理。
優(yōu)選地，對通電形成結(jié)束的元件實施稱為激活的處理。所謂激活處理，是使元件電流(在元件電極402、403間流過的電流)、發(fā)射電流(由電子發(fā)射部404發(fā)射的元件電流)顯著變化的處理。例如，在包含有機(jī)物質(zhì)等碳化合物氣體的氣氛中，與通電形成相同，可以通過重復(fù)脈沖的施加進(jìn)行。此時的優(yōu)選的有機(jī)物質(zhì)的壓力，由于因?qū)υM(jìn)行配置的真空容器的形狀及有機(jī)物質(zhì)的種類等而異，可根據(jù)場合而適當(dāng)進(jìn)行設(shè)定。
通過激活處理，可由氣氛中存在的有機(jī)物質(zhì)，在導(dǎo)電薄膜405上淀積由碳或碳化合物構(gòu)成的有機(jī)薄膜。
激活處理，在測定元件電流和發(fā)射電流的同時，例如，在發(fā)射電流飽和的時點結(jié)束。施加的電壓脈沖優(yōu)選地，利用圖像顯示時的動作驅(qū)動電壓或比該電壓大的電壓進(jìn)行。
在形成的龜裂內(nèi)，也存在0.1nm到數(shù)十nm的粒徑的導(dǎo)電微粒子。導(dǎo)電微粒子，包含構(gòu)成導(dǎo)電薄膜405的物質(zhì)的至少一部分的元素。另外，也有電子發(fā)射部404及其附近導(dǎo)電薄膜405具有碳及碳化合物的情況。
另外，作為表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件104，除了在背板101的面上形成平面形狀的表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件104的平面型之外，也可以是在與背板101的垂直的面上形成的垂直型，另外，在以利用熱陰極的熱電子源、電場發(fā)射型電子發(fā)射元件等，總之是利用電子發(fā)射元件的圖像顯示裝置為例，只要是發(fā)射電子的元件，就沒有特別的限制。
下面利用圖3及圖4，對表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件104的排列以及向同一元件供給圖像顯示用的電(電力)信號的布線予以說明。
作為布線的例子是可以使用分別正交的兩個布線(Y上布線102以及X下布線103，這種布線稱為單純矩陣布線)，表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件104的元件電極402、403分別是上布線102通過元件電極402連接，下布線103和元件電極403相連接。上布線102及下布線103可利用通過真空蒸鍍法、網(wǎng)板印刷法、膠版印刷法等印刷法，濺射法等形成的導(dǎo)電性金屬等構(gòu)成，其材料、膜厚、寬度可適當(dāng)設(shè)計。優(yōu)選地，在其中使用制造成本便宜，安裝容易的印刷法。
使用的導(dǎo)電性漿料，包含將Ag、Au、Pd、Pt等貴金屬，Cu、Ni等非貴金屬單獨或?qū)⑵淙我饨M合的金屬，在印刷機(jī)上印刷出布線圖案之后，在大于等于500℃的高溫下燒制。所形成的上下印刷布線等的厚度為數(shù)μm～數(shù)百μm左右。并且至少在上布線102和下布線103重合的部分，中間夾著印刷玻璃漿料并進(jìn)行燒制(大于等于500℃)的厚度為數(shù)μm～數(shù)百μm左右的層間絕緣膜401進(jìn)行電絕緣。
Y方向上的上布線102的端部，由于施加有作為用來根據(jù)輸入信號對表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件104的Y側(cè)的行進(jìn)行掃描的圖像顯示信號的掃描信號，與作為掃描側(cè)電極驅(qū)動工具的驅(qū)動電路單元電連接。另一方面，X方向的下布線的端部，由于施加有作為用來根據(jù)輸入信號對表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件104的列的各列進(jìn)行調(diào)制的圖像顯示信號的調(diào)制信號，與作為調(diào)制信號驅(qū)動工具的驅(qū)動電路單元電連接。
在面板109的內(nèi)側(cè)涂敷的熒光體膜110，在單色的場合是只由單一熒光體組成的，而在顯示彩色圖像的場合是利用黑色導(dǎo)電材料將發(fā)出紅、綠、藍(lán)的三原色光的熒光體分離的結(jié)構(gòu)。黑色導(dǎo)電體，根據(jù)其形狀的不同，稱為黑帶條、黑矩陣等等。作為制作方法，有使用熒光體漿料的光刻法或印刷法，通過構(gòu)圖形成所要求大小的像素而形成各個顏色的熒光體。
在熒光體膜110上，形成金屬背膜111作為陽極膜。金屬背膜111由Al等的導(dǎo)電性薄膜構(gòu)成。金屬背膜111，是用來對熒光體膜110發(fā)生的光之中射向成為電子源的背板101的方向的光進(jìn)行反射以提高亮度。另外，金屬背膜111，對面板109的圖像顯示區(qū)域賦予導(dǎo)電性以防止電荷的蓄積，對于背板101的表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件104擔(dān)當(dāng)陽極的作用。金屬背膜111，具有防止由于面板109和圖像顯示裝置內(nèi)殘留的氣體受到電子束的電離而生成的離子而使熒光體膜110受到損傷的功能。
為了對金屬背膜111施加高電壓，與高壓施加裝置電連接。
支撐框105是用來將面板109和背板101之間的空間進(jìn)行氣密封接的部件。支撐框105與面板109是利用In(銦)108接合，與背板101是利用玻璃熔料106接合，從而構(gòu)成作為外封殼的密封容器。支撐框105，可以使用具有與面板109和背板101相同材質(zhì)或與其熱膨脹系數(shù)大致相同的玻璃、陶瓷或金屬等。
支撐框105，可以在形成電子發(fā)射部404之前，即電形成、激活之前利用玻璃熔料106與背板101接合。另外，在利用In接合的場合，優(yōu)選地，在由面板201和背板101與支撐框105作成密封容器時進(jìn)行接合。
在利用玻璃熔料106接合支撐框105的背板101上利用玻璃熔料125接合離子泵容器120。
如圖1所示，在與形成表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件104的面的相反側(cè)的背板101面的排氣口107上，對涂敷玻璃熔料125的離子泵容器120加載的同時，利用真空烘烤爐在減壓下進(jìn)行排氣的狀態(tài)中進(jìn)行加熱，使玻璃熔料125熔融而接合。重物的作用是防止玻璃熔料125加熱熔融時的位置偏離和使玻璃熔料125按壓成為一定厚度。
在本發(fā)明中使用的玻璃熔料，就其成分系統(tǒng)而言有SiO2系、Te系、PbO系、V2O5系、Zn系，可以適當(dāng)使用通過在其中混合氧化物填料來調(diào)節(jié)熱膨脹系數(shù)α的玻璃熔料。作為上述耐火物填料，可適當(dāng)使用PbTiO3、ZrSiO4、Li2O-Al2O3-2SiO2、2MgO-2Al2O3-5SiO2、Li2O-Al2O3-4SiO3、Al2O3-TiO2、2ZnO-SiO2、SiO2、SnO2等一種或數(shù)種混合的玻璃熔料。
因為在真空氣氛或惰性氣體氣氛中的燒制玻璃熔料時伴隨有起泡，不能確保粘結(jié)強(qiáng)度、氣密性，所以優(yōu)選地，在大氣氣氛中進(jìn)行臨時燒制，在真空氣氛中加熱，使玻璃熔料脫泡之后進(jìn)行接合。
由于玻璃熔料是粉末，使用有機(jī)粘合劑將其漿料化，涂敷在接合部使用。作為漿料化的玻璃熔料的涂敷方法，一般的方法是使用氣壓的分配法，也可以適合采用浸漬法、印刷法等等。另外，也可以使用預(yù)先形成在環(huán)形或及長方形的片材，實施臨時燒制及去氣的預(yù)制品。
在玻璃熔料燒制時，由于玻璃熔料在燒制溫度下變成硬糖漿形狀，必須具有用來將其壓碎的按壓壓力，優(yōu)選使用大于等于0.5g/mm2的按壓壓力。
作為離子泵，如前所述，優(yōu)選地，使用結(jié)構(gòu)簡單、可小型輕量化的濺射離子泵。并且，構(gòu)成離子泵的容器，可從玻璃、陶瓷、金屬等之中適當(dāng)選擇，從輕量化、小型化觀點出發(fā)，優(yōu)選使用以玻璃熔料接合成型玻璃、玻璃板而構(gòu)成的玻璃結(jié)構(gòu)體等等，作為陰極使用的金屬，優(yōu)選地，適當(dāng)使用Ti、Ta等。
在準(zhǔn)備了接合支撐框105及離子泵容器120的背板101、面板109之后，在維持真空氣氛的狀態(tài)下進(jìn)行基板的電子束清洗、蒸鍍形成吸氣劑膜112及作為外封殼的密封容器的形成(接合支撐框105及離子泵容器120的背板101和面板109的接合)。
圖6為示出在本發(fā)明中使用的真空處理裝置的整體概念圖。裝載室602用于基板的搬入搬出，在真空處理室603中，進(jìn)行烘烤、吸氣劑成膜、封接等處理。閘閥605是用來將裝載室602與真空處理室603分隔的部件，利用搬運夾具604搬運基板。利用排氣部件1(606)，對裝載室602進(jìn)行真空排氣，利用排氣部件2(607)，對真空處理室603進(jìn)行真空排氣。利用搬運出入口601將基板搬出搬入。
圖7示出在真空處理室603中實施的工序概念圖，706表示上熱板，707表示下熱板，其他結(jié)構(gòu)部件與上述編號相同的表示同一部件。
如圖6所示，與形成有熒光體膜110、金屬背膜111的面板109和接合支撐框105及離子泵容器120的背板101一起，打開對大氣開放的裝載室602的搬運出入口601，由搬運夾具604裝載這些基板，通過排氣將壓力減小到小于等于10-4Pa左右。之后，打開通到預(yù)先利用排氣部件2(607)將壓力減小到10-5Pa左右的真空處理室603的閘閥605，在將搬運夾具604搬運到真空處理室603之后，關(guān)閉閘閥605。
作為吸氣劑膜的材料，可以使用Ba、Mg、Ca、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、W等金屬及其合金，但優(yōu)選地，可以適當(dāng)選用蒸氣壓低的容易處理的堿土類金屬Ba、Mg、Ca及其合金。優(yōu)選地，在其中選用所謂的可從保持吸氣劑材料的金屬制小盒中很容易蒸發(fā)的在工業(yè)上也很容易制造的廉價的Ba或包含Ba的合金。
其次，在真空處理室603中實施的制造工序的概略如圖7所示。如圖所示，將搬運到真空處理室603的面板109和背板101分別由上熱板706和下熱板707保持，通過烘烤加熱進(jìn)行去氣處理。此時，背板101，在上熱板706一側(cè)，為使與背板101的背面接合的離子泵容器120不會破壞，在上熱板706上形成松動部708。烘烤溫度可在50℃至400℃中間適當(dāng)選擇，但在部件的耐熱性容許的盡可能的高溫下進(jìn)行處理為好。其次，在使熱板上下松動的同時也使背板101上升，在面板109的上面設(shè)置空間。在此空間中使作為一側(cè)的蓋狀夾具的703在面板109上松動。來自外部的電源通過吸氣劑刷狀接觸電極705、吸氣劑布線端子704、吸氣劑布線702供給電流，通過對吸氣劑加熱，使其在面板109上閃蒸，使吸氣劑在面板109的半面上成膜。
同樣，在剩余的半面上也使吸氣劑膜112成膜。之后，使作為蓋狀夾具的703松動，再次將在上熱板706和下熱板707之間的規(guī)定位置填充In合金等等的面板109和預(yù)先使支撐框105和離子泵容器120接合的背板101夾住進(jìn)行加熱的同時，通過加載，使In合金熔融而制成由面板109、背板101和支撐框105圍成的真空容器(真空外封殼)。
另外，在彩色顯示的圖像顯示裝置的場合，為了使表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件104和熒光體膜110的像素(未圖示)一對一相對應(yīng)，使面板109和背板101位置重合進(jìn)行真空封接。其后，冷卻到室溫為止。之后，再次使上熱板706和下熱板707分別上下松動，將密封容器搬運到裝載室602，從搬運出入口601取出。
通過以上的工序，由背板101、支撐框105及面板109圍成的空間，就形成可以維持小于等于大氣壓的壓力的密封的真空容器。
之后，利用焊錫、銦等將離子泵容器120的外側(cè)存在的陰極連接端子118與板簧119連接。陰極連接端子118具有使用迪梅特(Demut)線等引出到外部的結(jié)構(gòu)。
之后，在背板101的離子泵容器120的外側(cè)，借助粘接劑124粘結(jié)支撐磁軛122的支撐板123。作為粘接劑，如上所述，例如可以使用樹脂系粘接劑。作為磁軛材料，例如可以使用坡莫合金。
之后，將磁鐵121安裝到磁軛122上，在利用磁強(qiáng)計等測定磁場及進(jìn)行位置調(diào)整的同時，以螺釘?shù)葘⑵涔潭ㄓ谥伟?23以對離子泵中心施加最大磁場。磁軛122由接地線126接地。離子泵電源(未圖示)和陽極連接端子117及陰極連接端子118以布線連接。
通過上述的一系列的處理，真空容器就成為圖像顯示裝置。在如上所述制作的圖像顯示裝置中，接通離子泵電源(未圖示)的電源，使離子泵工作。之后，由與上布線102相連接的掃描驅(qū)動工具、與下布線103相連接的調(diào)制驅(qū)動工具，向各表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件104提供作為圖像信號的掃描信號和調(diào)制信號。
作為這些的電壓差施加驅(qū)動電壓即電氣信號，電流流過導(dǎo)電薄膜405，電子由其一部分為龜裂的電子發(fā)射部404按照上述電信號變成電子束發(fā)射出來，受到施加于金屬背膜111、熒光體膜110上的高電壓(1～10kV)加速，撞擊熒光體膜110使熒光體發(fā)光而顯示圖像。
另外，此處金屬背膜111的目的是在熒光體中使射向內(nèi)面一側(cè)的光受到鏡面反射而射向面板109而提高亮度，用作施加電子束加速電壓用的電極以及保護(hù)熒光體膜110不會受到在上述密封容器中發(fā)生的負(fù)離子撞擊而引起的損傷等等。
離子泵127在施加電壓為1kV左右開始工作，但在施加電壓增加時功耗也變大，必須實施可靠的絕緣措施的弊病增大。于是，作為效率良好的離子泵127的優(yōu)選驅(qū)動電壓為2.5～5kV。
在顯示圖像時發(fā)射電子，從圖像顯示裝置內(nèi)的部件有氣體發(fā)出。在這些氣體內(nèi)，容易使電子發(fā)射元件受到損傷的H2、O2、CO、CO2等氣體被吸氣劑膜112吸附。另一方面，作為惰性氣體的Ar，不受吸氣劑膜112的吸附，由安裝在背板101上的離子泵127排出，Ar的分壓，可以抑制到小于等于作為對元件有影響的壓力的10-6Pa，作為Ar產(chǎn)生的對元件的損傷(主要是電離的Ar離子濺射引起的元件的破壞)可受到抑制。所以，可以獲得即使是進(jìn)行長時間圖像顯示，亮度也不會劣化的長壽命的圖像顯示裝置。
另外，因為離子泵是離子泵容器120利用玻璃熔料125與背板101直接接合，而磁鐵121由磁軛122保持的結(jié)構(gòu)，圖像顯示裝置薄而輕。另外，因為磁鐵121和磁軛122容易拆裝，可以進(jìn)行再利用。另外，即使是在離子泵容器120內(nèi)發(fā)生放電，因為有害電磁波可以受到接地的磁軛122的屏蔽，可以進(jìn)一步減小由于磁軛122引起的磁場的泄漏，可以獲得高品質(zhì)的圖像顯示。
另外，離子泵不僅可以與背板101接合，與面板109接合也可以獲得同樣的效果。
作為上述的電子源，除了表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件之外，使用電場發(fā)射型電子發(fā)射元件的器件，除了單純矩陣型之外，利用控制電極(柵極布線)對從電子源發(fā)出的電子束進(jìn)行控制顯示圖像的圖像顯示裝置等之中也可以應(yīng)用本發(fā)明的圖像顯示裝置。
下面利用實施例對本發(fā)明進(jìn)行具體說明。
<實施例1>
下面利用圖1對具有離子泵的圖像顯示裝置予以說明，使用圖3至圖7對作為圖像顯示裝置的真空容器的構(gòu)成和制作方法予以說明。
首先，對作為圖像顯示裝置的密封容器的制作方法予以敘述。作為背板101和面板109，分別使用厚度2.8mm、大小240mm×320mm和厚度2.8mm、大小190mm×270mm的鈉玻璃(SL日本板硝子(株)制)，在背板101中在圖像區(qū)域之外在支撐框105的內(nèi)側(cè)的地點開出一個8mmφ的排氣口107。
作為電子源的表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件104的元件電極402及403，是在背板101上通過蒸鍍法使鉑成膜，利用光刻技術(shù)(包含蝕刻、提離法等加工技術(shù))進(jìn)行加工，加工成為膜厚100nm、電極間隔L＝2μm、元件電極長度W＝300μm的形狀而形成的。
之后，在背板101上的上布線102(100條)的寬度為500μm、厚度為12μm，下布線103(600條)的寬度為300μm、厚度為8μm，分別利用Ag漿料印墨印刷燒制而形成。通向外部驅(qū)動電路的引出端子也用同樣方法制成。層間絕緣膜401是將玻璃漿料印刷燒制(燒制溫度550℃)而成，厚度為20μm。
之后，將上述背板101清洗，將DDS(二甲基二乙氧基硅烷；信越化學(xué)社制)的乙醇稀釋溶液用噴射法散布，在120℃下加熱干燥。作為導(dǎo)電薄膜405，是在由水85％、異丙醇15％組成的水溶液中溶解鈀-脯氨酸絡(luò)合物15Wt％的有機(jī)鈀的含有液利用噴射裝置涂敷之后，在350℃加熱處理10分鐘，形成由PdO(氧化鈀)組成的微粒子膜而作為φ60μm的導(dǎo)電薄膜405。
之后，作為支撐框105，制備形狀為厚度2mm、外形150mm×230mm、寬度10mm，材質(zhì)為鈉玻璃(SL日本板硝子制)。將作為與支撐框105形狀相同的片形玻璃熔料106的LS7305(日本電氣硝子社制)設(shè)置于與上述背板101接合的地方，在從支撐框105上施加1g/mm2的載荷的狀態(tài)下，置于排氣烘烤爐內(nèi)，在430℃加熱30分鐘而接合。同時，高壓端子也與支撐框105一樣與背板101接合。
以上述方式制作的背板101，利用圖5所示的真空排氣裝置進(jìn)行以下的電形成和激活。首先，如圖5所示，除了設(shè)置在基板底座503上的背板101的引導(dǎo)電極(未圖示)的區(qū)域利用O形圈502密封，其上由真空容器501覆蓋。在基板底座503上具有用來將背板101固定到底座上的靜電吸盤504，在背板101背面上形成的ITO膜510和靜電吸盤內(nèi)部的電極之間施加1kV，將背板101吸住。
之后，利用磁懸浮型渦輪分子泵505從真空容器內(nèi)部排氣，以下述方式進(jìn)行電形成工序以后的工序。
首先，從真空容器內(nèi)部排氣達(dá)到10-4Pa，將脈沖寬度為1msec的矩形波以滾動頻率10Hz順序施加到上布線102，電壓為12V。另外，下布線103，設(shè)置在接地上。在真空容器內(nèi)部導(dǎo)入氫和氮的混合氣(2％H2、98％N2)，壓力保持為1000Pa。氣體的導(dǎo)入由質(zhì)量流量控制器508控制，另一方面，真空容器的排氣流量，由排氣裝置和流量控制用的流導(dǎo)閥507控制。在流入到導(dǎo)電薄膜405的電流值大致為0的場合，電壓施加中止。通過排出真空容器內(nèi)部的H2和N2的混合氣，完成電形成，在背板101的全部導(dǎo)電薄膜405中形成龜裂而生成電子發(fā)射部404。
之后，進(jìn)行激活工序。對真空容器501內(nèi)進(jìn)行排氣達(dá)到10-5Pa之后，將甲苯基氰(tolunitrile，分子量117)導(dǎo)入到真空容器一直到其分壓達(dá)到1×10-4Pa為止。對上布線102以10線的時分割(滾動)方式施加電壓。電壓施加條件為使用波高值±14V、脈沖寬度為1msec的兩極的矩形波使全部元件激活。
在激活結(jié)束后，在將殘存于真空容器501中的對甲苯基氰排出之后，恢復(fù)大氣壓，取出背板101。
離子泵的圓柱形狀陽極114和陰極115由SUS構(gòu)成，陰極115的中心部與Ti電極116相連接。采用的是一種將這些都配置于玻璃制的離子泵容器120中，該陽極114和該陰極115分別與在離子泵容器120外側(cè)布線的陽極連接端子117和陰極連接端子118相連接的二極型濺射離子泵。離子泵容器120，使用由可以容納上述陽極114和上述陰極115的大小(W30mm×D30mm×H30mm)的電形成加工的青板玻璃。上述陽極連接端子117和陰極連接端子118由迪梅特線構(gòu)成，在離子泵容器120的取出口上涂敷ASF1304(旭硝子社制)作為玻璃熔料，在450℃加熱30分鐘燒制。其后，在利用He檢漏器進(jìn)行檢漏時，檢測界限值為小于等于10-12Pa·m3/sec。
之后，利用散布器將作為玻璃熔料的VS-2(日本電氣硝子社制)與有機(jī)粘合劑漿料化的制品涂布在離子泵容器120與背板101的接合面(4邊)上。在400℃加熱30分鐘進(jìn)行臨時燒制，再在減壓下在480℃加熱3小時作為去氣處理進(jìn)行去氣燒制。在返回室溫后，在利用He檢漏器進(jìn)行檢漏時，檢測界限值為小于等于10-12Pa·m3/sec。
之后，為了將陽極114和陽極連接端子117及陰極11 5和陰極連接端子118相連接，利用YAG激光器進(jìn)行焊接。在利用He檢漏器進(jìn)行檢漏時，檢測界限值為小于等于10-12Pa·m3/sec。
之后，將在真空烘烤爐的支撐臺上設(shè)置背板101的排氣口107的面上涂敷了玻璃熔料125的離子泵容器120靜置。在利用支撐臺按壓離子泵容器120的狀態(tài)下，將重物置于支撐臺上。重物對玻璃熔料125的接合面施加的重量為0.5g/mm2。
通過從真空烘烤爐排氣變成一直達(dá)到10-4Pa的減壓狀態(tài)，在390℃加熱保持80分鐘。在返回到室溫時，變成大氣壓，將背板101取出。
之后，在支撐框105上涂敷In，在上布線102上每隔20線設(shè)置隔離物113。隔離物113在圖像顯示區(qū)外設(shè)置絕緣性臺架，由ARONCERAMIC W(東亞合成社制)粘結(jié)固定。
另一方面，面板109，在由熒光體膜110上的帶條形的熒光體(R、G、B)和黑色導(dǎo)電材(黑帶條) 交互形成的結(jié)構(gòu)之上制作由鋁膜構(gòu)成的厚度為200nm的金屬背膜1120。之后，在面板109周緣部分上在預(yù)先設(shè)定的銀漿料圖案上涂敷In 108。
將與上述支撐框105及離子泵容器120接合的背板101和面板109置于搬運夾具604中，打開圖6所示的真空處理裝置的搬運出入口601，裝入到大氣壓的裝載室602中。在關(guān)閉搬運出入口601之后，將裝載室602的壓力減小到3×10-5Pa左右，打開閘閥605，在將搬運夾具604搬運到預(yù)先利用作為排氣單元2的607將壓力減小到1×10-5Pa左右的真空處理室603，關(guān)閉閘閥605。在將搬運夾具604納入規(guī)定的位置之后，如圖7所示，使背板101與上熱板706密接，面板109與下熱板707密接，在300℃加熱一小時。
之后，使背板101與支撐其的搬運夾具604的一部分與上熱板706一起向上上升約30cm。之后，在背板101和面板109之間的空間中將一側(cè)的蓋形夾具703移動到面板109上。對設(shè)置于蓋形夾具703內(nèi)側(cè)頂板的Ba吸氣劑的容器順序施加每次10秒的12A的電流，使Ba膜在面板109的金屬背膜111上附著50nm。使作為蓋形夾具的703還原，對另一側(cè)的蓋形夾具703進(jìn)行同樣的操作。
之后，使蓋形夾具703返回到原來的位置，使背板101和作為搬運夾具604的一部分的支撐臺和上熱板706下降，對上熱板706和下熱板707在180℃下進(jìn)行加熱。在180℃下保持3小時之后，使背板101和作為搬運夾具604的一部分的支撐臺和上熱板706再下降，對背板101和面板109和支撐框105加載60kg/cm2。在此狀態(tài)下停止加熱，進(jìn)行自然冷卻，使溫度下降到室溫完成封接。
打開閘閥605，在將真空容器從真空處理室603搬運到裝載室602，關(guān)閉閘閥605之后，使裝載室602的壓力返回到大氣壓之后，從搬運出入口601運出密封容器。以上述方式制作的密封容器中完全不會發(fā)生裂縫及裂紋。
之后，在離子泵容器120的周圍涂敷2液硬化型樹脂粘接劑的EP001(Cemedine公司制)，在加載300克的情況下使由丙烯酸樹脂組成的支撐板123粘結(jié)硬化。在支撐板123上開出4個用來固定由坡莫合金構(gòu)成的磁軛122的螺釘孔。同時，也將由磷青銅構(gòu)成的板簧119利用同一粘接劑粘結(jié)到離子泵容器120的規(guī)定位置并進(jìn)行硬化。之后，為了與陰極連接端子118取得導(dǎo)通而利用In粘合劑連接。之后，將磁鐵121安裝到磁軛122的內(nèi)側(cè)的規(guī)定位置，與帶有接地線126螺釘一起利用磁強(qiáng)計測定磁場的同時，進(jìn)行磁鐵121的位置調(diào)整并以螺釘將其固定以使離子泵中心的最大磁場。利用電路檢測器(萬用表)確認(rèn)接地126和陰極連接端子118之間導(dǎo)通。利用以上的工序制成離子泵127。
之后，將密封容器利用纜線與電壓施加裝置和高壓施加裝置連接，再將離子泵127的陽極連接端子117和陰極連接端子118以布線與離子泵電源進(jìn)行布線連接而組成帶有離子泵127的圖像顯示裝置。
之后，對離子泵電源施加5kV的電壓，在離子泵中心利用大于等于1400G的磁場驅(qū)動離子泵127。另外，從與圖像顯示裝置相連接的電壓施加裝置向電子發(fā)射元件供給16.7μsec、60Hz、15V的圖像信號，同時利用高壓施加裝置施加10kV的高壓，使表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件104發(fā)光而使圖像顯示裝置顯示圖像。
為進(jìn)行壽命評價使圖像顯示裝置連續(xù)顯示，測定亮度減小到一半的時間為15000小時。
另外，在作為可靠性試驗進(jìn)行耐沖擊試驗時，在比較例(圖9)中10個面板中有5個發(fā)生泄漏，變成不能進(jìn)行圖像顯示，而在本實施例中連一個面板都未發(fā)生泄漏。另外，耐沖擊性試驗是根據(jù)JIS C0041的落下沖擊試驗，在室溫(23±5℃、50～70％RH)、正弦半波脈沖、加速度50G、作用時間11ms、加速方向6方向的條件下，各個方向連續(xù)進(jìn)行3次。
另外，在測定安裝面板容器后的圖像顯示裝置的厚度時與比較例(圖9)相比厚度可變薄約100mm。
另外，在進(jìn)行圖像顯示時，在比較例(圖9)中由于離子泵的放電時的噪聲的影響及磁鐵的磁場的影響，畫質(zhì)劣化，而利用本發(fā)明的圖像顯示裝置的圖像沒有噪聲及磁場的影響。
在本實施例中生成的圖像顯示裝置，是離子泵內(nèi)藏于在背板背面上利用玻璃熔料接合了的玻璃容器內(nèi)，無泄漏發(fā)生，小型，薄型，輕量，高可靠性和低成本的裝置。另外，因為離子泵可以很容易安裝，可以制作長壽命的圖像顯示裝置。
<實施例2>
作為實施例2，除了連接離子泵容器120和陰極連接端子118的彈簧使用盤簧201之外，與實施例1同樣地制作帶有離子泵127的圖像顯示裝置。
其次，為使密封容器可以顯示圖像，將電壓施加裝置和高壓施加裝置以纜線連接，再將離子泵127的陽極連接端子117和陰極連接端子118以布線與離子泵電源進(jìn)行布線連接而組成圖像顯示裝置。
之后，對離子泵施加5kV的電壓，在離子泵中心利用大于等于1400G的磁場驅(qū)動離子泵127。另外，從與圖像顯示裝置相連接的電壓施加裝置向電子發(fā)射元件供給16.7μsec、60Hz、15V的圖像信號，同時利用高壓施加裝置施加10kV的高壓，使表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件104發(fā)光而使圖像顯示裝置顯示圖像。
為進(jìn)行壽命評價使圖像顯示裝置連續(xù)顯示，測定亮度減小到一半的時間為15000小時。
另外，在作為可靠性試驗進(jìn)行耐沖擊試驗時，在比較例(圖9)中10個面板中有5個發(fā)生泄漏，變成不能進(jìn)行圖像顯示，而在本實施例中連一個面板都未發(fā)生泄漏。另外，在測定安裝容器后的圖像顯示裝置的厚度時與比較例(圖9)相比厚度可變薄約100mm。
另外，在進(jìn)行圖像顯示時，在比較例(圖9)中由于離子泵的放電時的噪聲的影響及磁鐵的磁場的影響，畫質(zhì)劣化，而利用本發(fā)明的圖像顯示裝置的圖像沒有噪聲及磁場的影響。
在本實施例中生成的圖像顯示裝置，是離子泵內(nèi)藏于在背板背面之上利用玻璃熔料接合的玻璃容器內(nèi)，無泄漏發(fā)生，小型，薄型，輕量，高可靠性和低成本的裝置。另外，因為離子泵可以很容易安裝，可以制作長壽命的圖像顯示裝置。
<實施例3>
作為實施例3，對利用電場發(fā)射型電子發(fā)射元件的圖像顯示裝置予以說明。圖8示出可在本實施例中使用的電場發(fā)射型電子發(fā)射元件801的結(jié)構(gòu)。在同圖中，802是負(fù)電極，803是正電極，805是其前端制成銳角的發(fā)射電子的電子發(fā)射部，而804是絕緣層。在這樣的結(jié)構(gòu)中，正電極803和負(fù)電極802上施加電壓而使正電極803為高電位時，在電子發(fā)射部805中電場結(jié)束并通過隧道效應(yīng)從電子發(fā)射部805發(fā)射電子。
下面對本實施例的圖像顯示裝置的生成方法進(jìn)行說明。背板101使用與實施例1同樣的基板，首先在背板101上生成電場發(fā)射型電子發(fā)射元件801。作為負(fù)電極802、正電極803使用厚度0.3μm的Mo，電子發(fā)射部805的前端角為45°，與一個像素相對應(yīng)的電子源中具有100個電子發(fā)射部805，作為絕緣層804采用厚度1μm的SiO2。Mo、SiO2利用濺射法堆積，加工利用光刻技術(shù)(也包含蝕刻、提離等加工技術(shù))進(jìn)行。之后，與實施例1一樣，利用同一方法，形成同一結(jié)構(gòu)，上布線102和下布線103。另外，使正電極803的一部分與下布線103電連接或使負(fù)電極802的一部分與上布線102電連接。另外，還利用與實施例1同樣的方法，使用同一結(jié)構(gòu)、部件生成背板101和面板109。
以后，與實施例1一樣生成具有離子泵的圖像顯示裝置。對這樣生成的圖像顯示裝置的離子泵電源施加5kV的電壓，在離子泵中心利用大于等于1400G的磁場驅(qū)動離子泵127。另外，從與圖像顯示裝置相連接的電壓施加裝置向電子發(fā)射元件供給16.7μsec、60Hz、15V的圖像信號，同時利用高壓施加裝置施加10kV的高壓，使電子發(fā)射部805發(fā)光而使圖像顯示裝置顯示圖像。
為進(jìn)行壽命評價使圖像顯示裝置連續(xù)顯示，測定亮度減小到一半的時間為15000小時。
另外，在作為可靠性試驗進(jìn)行耐沖擊試驗時，在比較例(圖9)中10個面板中有5個發(fā)生泄漏，變成不能進(jìn)行圖像顯示，而在本實施例中連一個面板都未發(fā)生泄漏。另外，在測定安裝面板框體后的圖像顯示裝置的厚度時與比較例(圖9)相比厚度可變薄約100mm。
另外，在進(jìn)行圖像顯示時，在比較例(圖9)中由于離子泵的放電時的噪聲的影響及磁鐵的磁場的影響，畫質(zhì)劣化，而利用本發(fā)明的圖像顯示裝置的圖像沒有噪聲及磁場的影響。
在本實施例中生成的圖像顯示裝置，是離子泵內(nèi)藏于在背板背面之上利用玻璃熔料接合的玻璃容器內(nèi)，無泄漏發(fā)生，小型，薄型，輕量，高可靠性和低成本的裝置。另外，因為離子泵可以很容易安裝，可以制作長壽命的圖像顯示裝置。
如上所述，在本發(fā)明中，由于離子泵是利用玻璃熔料等與基板接合的單純的結(jié)構(gòu)而接合，離子泵的磁鐵設(shè)置在可拆裝的磁軛上，離子泵上沒有受到過重的力的作用，因此可以制作無泄漏、輕量薄型的高可靠性的圖像顯示裝置。
另外，在離子泵經(jīng)磁軛接地的形態(tài)中，因為不存在由于離子泵的放電產(chǎn)生的噪聲，并且由于磁軛屏蔽了磁場，不存在由磁場引起的對圖像的影響，可以生成高品質(zhì)的圖像顯示的圖像顯示裝置。
另外，因為可以很容易將由于吸氣劑膜的吸附能力低的排出氣體利用離子泵排出，可以抑制在圖像顯示時的排出氣體引起的電子源的劣化，所以可以大幅度地延長圖像顯示裝置的顯示壽命。
因此，利用本發(fā)明的圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)，可以制作薄型、高品質(zhì)圖像、長壽命、高可靠性的圖像顯示裝置。
權(quán)利要求
1.一種圖像顯示裝置，包括真空容器，該真空容器具有其上排列有多個電子發(fā)射元件的電子源基板、以及與此電子源基板對置配置的具有熒光膜和陽極的圖像形成基板；具備離子泵容器、內(nèi)藏在此離子泵容器內(nèi)的陽極及陰極、設(shè)置于上述離子泵容器外部的磁鐵的離子泵，其特征在于上述離子泵容器與上述電子源基板或在上述圖像形成基板上形成的開口部相連接，上述磁鐵固定在與上述離子泵容器連接的基板上。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述磁鐵安裝于固定在與上述離子泵容器連接的基板上的保持體上。
3.如權(quán)利要求2所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述保持體與上述離子泵的陰極連接端子相連接并且上述保持體接地。
4.如權(quán)利要求3所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述保持體利用彈簧與上述離子泵的陰極連接端子相連接。
5.如權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述離子泵容器利用玻璃熔料與上述電子源基板或上述圖像形成基板相連接。
6.如權(quán)利要求2所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述保持體固定在獨立地接合到與上述離子泵容器相連接的基板上的支撐部件上。
全文摘要
提供一種圖像顯示裝置，具有由電子源基板和圖像顯示基板構(gòu)成的真空容器、以及由于安裝在電子發(fā)射基板或圖像顯示基板上的磁鐵的作用使真空容器排氣的離子泵，在安裝離子泵的基板上固定安裝磁鐵。由此，在離子泵上不會受到由于磁鐵的重量引起的過剩的力，可實現(xiàn)無真空泄漏的穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。
文檔編號H01J29/00GK1741243SQ20051009671
公開日2006年3月1日 申請日期2005年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月27日
發(fā)明者神尾優(yōu), 五福伊八郎, 津田尚德, 佐藤安榮 申請人:佳能株式會社