[发明专利]平面型图像显示装置制造方法及平面型图像显示装置的制造设备

说明书

技术领域

本发明涉及采用场致发射型冷阴极等电子发射元件的平面型图像显示装置制造方法及制造设备。

背景技术

近年来，正利用高度发展的半导体加工技术，积极开发场致发射型冷阴极，并大力推进将其应用于平板型(平面型)图像显示装置。采用场致发射型电子发射元件的平面型图像显示装置与液晶显示装置不同，是发光型器件，其特点是，由于不需要背光源，因此能够实现低功耗，视野角度宽，响应速度快等。

作为这样的平面型图像显示装置，已经知道有例如图7所示的结构。另外，图7B所示为图7A的圆圈所包围部分的放大剖面图。

在该图像显示装置中，作为后板的硅基板101上，形成具有大量凹陷102的二氧化硅膜103，在该二氧化硅膜103上形成钼或铌等构成的栅极电极104。在凹陷102内部的硅基板101上形成圆锥体状的钼等构成的场致发射型电子发射元件105。

然后，与具有这样大量的电子发射元件105的硅基板101相对，隔开规定间隔，平行配置玻璃基板等构成的透明基板(面板)106，利用它们构成真空外壳107。在透明基板106的与电子发射元件105相对的面上形成荧光屏108。另外，为了承受加在硅基板101与透明基板106上的大气压负荷，在这些基板之间设置支承构件109。

在上述的平面型图像显示装置中，由大量的电子发射元件105发射的电子束照射荧光屏108，使荧光屏108发光，通过这样形成图像。在这样的图像显示装置中，电子发射元件105是微米量级大小，硅基板101与透明基板106的间隔可以做到毫米量级大小。因此，与以往电视机及计算机显示器使用的阴极射线管(CRT)等相比，能够达到高清晰度、重量轻、厚度薄的要求。

具有上述结构的平面型图像显示装置，其装置内部的真空度必须保持在例如10^-7～10^-8Torr。因此，在以往的排气工序中，是利用将图像显示装置加热至350℃左右的烘烤处理，使装置内部表面吸附的气体短时间内放出。但是，采用这样的排气方法，不能使表面收附气体充分放出。

另外，在以往的CRT等装置中，密封后使内部设置的吸气剂活化，让吸气剂吸附工作时内壁放出的气体，通过这样维持所希望的真空度。从而也尝试在平面型图像显示装置采用这样的利用吸气剂达到高真空度及维持真空度的方法。

但是，在采用场致发射型电子发射元件的平板型图像显示装置中，后板与面板及侧面配置的支承框形成的真空容器(真空外壳)的容积，与通常的CRT相比是大幅度减少，但与此相反，放出气体的壁面面积却不减少。因此，在放出的表面吸附气体与CRT相同程度的情况下，真空容器内的压力将大大上升。由于这种情况，在平板型图像显示装置中，吸气剂的作用将非常重要，但是从防止布线短路等观点出发，具有导电性的吸气剂膜的形成位置又很有限。

对于这样的问题提供了一种方案，即在真空外壳的图像显示区以外配置吸气剂，在对图像显示已没有影响的外围部分形成吸气剂膜(参照日本专利特开平5-151916号公报及特开平4-289640号公报等)。但是，采用这样的方法的问题在于，利用外围部分形成的吸气剂膜，由于不能有效地吸附图像显示区产生的气体，因此不能长时间维持真空外壳内的高真空度。

由于这种情况，研究了在图像显示区内形成吸气剂膜的方法。例如在特开平9-82245号公报中所述的方法是，在平板型图像显示装置面板的荧光膜上形成的金属背层上覆盖钛(Ti)、锆(Zr)或它们的合金构成的吸气剂，或用前述吸气剂构成金属背层，或在图像显示区内后板的电子发射元件以外的部分配置前述吸气剂。

但是，在前述特开平9-82245号公报所述的平板型图像显示装置中，由于利用通常的面板形成工序形成吸气剂，因此吸气剂表面自然氧化。而吸气剂由于表面活性度特别重要，因此表面氧化的吸气剂不能得到满意的气体吸附效果。

所以，虽然如上述公报所示，在将面板与后板之间的空间通过支承框进行气密封接形成真空外壳后，利用电子束照射等使吸气剂活化，但是用该方法，仍不能有效使吸气剂活化。特别是在形成真空外壳后使吸气剂活化时，由于活化而放出的氧等气体成分附着在电子发射元件及其它构件上，因此在这个阶段有电子发射特性等下降的危险。

本发明是为解决这样的问题而提出的，目的在于提供平面型图像显示装置的制造方法及平面型图像显示装置的制造设备，它是通过在制造工序中使装置内部表面吸附的气体充分放出，能够将作为外壳的真空容器内部维持在高真空状态。

发明揭示