JP2000348649A - 電界放射型ディスプレイ用カソード基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電界放射型ディスプレイを構成するカソード基
板において、画素の輝度を低下させることなく、コント
ラスト比を向上させ、色の純度を向上させて優れた表示
品質（視認性）が得られる電界放射型ディスプレイ用カ
ソード基板、およびその製造方法を提供すること。 【解決手段】冷陰極が配列されたカソード基板と、アノ
ード電極と蛍光体層が配列されたアノード基板とが対向
して配置された電界放射型ディスプレイにおけるカソー
ド基板において、カソード基板として少なくとも規則的
に配列された色素層１６、カソード電極１１、冷陰極１
３を具備し形成されていること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子顕微鏡、電子ビ
ーム露光装置等の電子源として使用される冷陰極を用い
た自発光型のフラットパネルディスプレイである電界放
射型ディスプレイ（ＦｉｅｌｄＥｍｉｓｓｉｏｎＤｉｓ
ｐｌａｙ、以下ＦＥＤ）に用いられるカソード基板及び
その製造方法に関わり、詳しくは色素層とカソード電極
と冷陰極とを具備したカソード基板及びその製造方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＦＥＤは、例えば、その一例の概念図を
図１４に示すように、少なくとも観察側が透明となって
いる２枚の対向する基板、すなわち、カソード基板（６
５）とアノード基板（７５）で構成され、一方の例えば
カソード基板（６５）はカソード用基板（１０）上にカ
ソード電極（１１）、抵抗層（１２）、エミッタ（１
３）、ゲート（１４）、絶縁層（１５）などが設けら
れ、他方、アノード基板（７５）にはアノード用基板
（２０）上にアノード電極（２１）、蛍光体層（２２）
などが設けられている。そして、この両基板を間隙をお
いて周囲を接合し、その内部を高真空に排気封止したパ
ネル構成となっている。

【０００３】通常カソード用基板（１０）側に形成され
たエミッタ（１３）には負電位を、ゲート（１４）には
正電位が印加されエミッタ（１３）の先端に電界を集中
させる。そしてエミッタ（１３）からは電子が放出され
アノード電極（２１）との間の電界よってアノード電極
（２１）上を覆って設けられている赤色（Ｒ）、緑色
（Ｇ）、青色（Ｂ）の蛍光体層（２２）に加速・衝突す
る。このようにして蛍光体層（２２）を電子によって励
起発光させ所望の映像表示を行う自発光型のディスプレ
イである。

【０００４】表示映像の観視方法に関しては、アノード
基板（７５）の外側から、アノード用基板（２０）上に
設けられた蛍光体層（２２）に入射した電子（ｅ）によ
り励起発光された蛍光体面を見る方法（透過型（Ｔ
ｒ））と、カソード基板（６５）の外側から、励起発光
された蛍光体面を見る方法（反射型（Ｒｅ））の２通り
がある。反射型の場合には、エミッタ（１３）自身が光
を通過しない金属材料であることから、表示特性へ影響
すると懸念されがちであるが、実際にはエミッタチップ
が約１μｍのサイズに微細加工されているため、肉眼で
は見ることができず、また、アノード基板（７５）の蛍
光体層（２２）の下地としてアルミなどの高反射金属を
用いて、例えば、アノード電極（２１）と兼ねた反射板
とし、裏面への光を反射させれば、透過型に比べ輝度を
数倍高められるといった利点がある。

【０００５】ＦＥＤは１画素に多数のエミッタをアレイ
状に配置するために、エミッタの動作不良に対して冗長
度が非常に高く、応答速度、発光効率の点で優れ、薄
型、低消費電力、高視野角特性を有し注目されている。

【０００６】一般に、ＦＥＤに限らず自発光型のディス
プレイの必要輝度は使用する環境の明るさで大幅に異な
り、輝度設定が極めて重要になる。実験的には輝度の設
計基準値は、室内用で３００ｃｄ／ｍ² 以上、車載や屋
外用で９００ｃｄ／ｍ² ならば実用上支障がないことが
多い。

【０００７】上記の一例に示した様なＦＥＤにおいて
は、低電圧で加速した電子で蛍光体を発光させるが、低
電圧で利用できる蛍光体の性能は悪く発光する輝度が不
十分なのが現状である。また、蛍光体は体色が白であり
非点灯時には外光が反射して白に見え易く、セルの点灯
・非点灯でのコントラスト比も十分でない。すなわち、
ディスプレイとしての表示品質（視認性）を良好なもの
にするためには、これらの輝度とコントラスト比が大き
な問題となっている。

【０００８】図１５及び図１６は、このようなＦＥＤの
コントラスト比の悪さを説明する図である。図１５は透
過型（Ｔｒ）のＦＥＤを構成しているアノード基板（７
５）の断面の一部分を拡大して示している。図１５に示
すように、アノード基板（７５）はアノード用基板（２
０）、アノード用基板（２０）上に形成されたアノード
電極（２１）、及び蛍光体層（２２）で構成されてい
る。２２Ｒは赤色発光をする蛍光体層を、２２Ｇは緑色
発光をする蛍光体層を示し、ディスプレイとして各々の
画素に相当する。

【０００９】赤色発光をする蛍光体層（２２Ｒ）におい
て、観察側からの白太矢印で表す白色の外光（Ｗ）を赤
色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）、青色光（Ｂ）の三成分に分
解して示すと、各色光はアノード用基板（２０）、アノ
ード電極（２１）を透過し赤色発光をする蛍光体層（２
２Ｒ）の表面で反射され、各色光の反射光（Ｒ’、
Ｇ’、Ｂ’）、すなわち、黒太矢印で表す白色の反射光
（Ｗ’）として観察側に反射してくる。これは、蛍光体
層（２２Ｒ）が電子入射で全て一様に発光しているので
はなく、白色の体色を有した蛍光体粒子が残っているか
らである。また、発光していない蛍光体層も同様であ
る。

【００１０】従って、赤色の画素に相当する赤色発光を
する蛍光体層（２２Ｒ）においては、冷陰極（図示せ
ず）より放出された電子（ｅ）による励起によって赤色
発光（Ｒ’’）があるが、この赤色発光（Ｒ’’）は白
色の反射光（Ｗ’）によって色の純度の低下したものと
なる。このような現象は、緑色発光をする蛍光体層（２
２Ｇ）、及び青色発光をする蛍光体層（２２Ｂ）におい
ても同様である。こうして、ゲートラインに走査パルス
を順次切り替えながら、エミッタラインにデータ電圧を
与え映像表示したディスプレイとしては、白色の反射光
（Ｗ’）によってコントラスト比の低下した表示特性と
なってしまう。すなわち、各色の純度の低下した表示品
質（視認性）のディスプレイとなる。

【００１１】同様に、図１６には反射型（Ｒｅ）のＦＥ
Ｄを構成しているカソード基板（６５）とアノード基板
（７５）の断面の一部分を拡大して示している。図１６
に示すように、アノード基板（７５）はアノード用基板
（２０）、アノード用基板（２０）上に形成されたアノ
ード電極（２１）、及び蛍光体層（２２）で構成されて
いる。２２Ｒは赤色発光をする蛍光体層を、２２Ｇは緑
色発光をする蛍光体層を示し、ディスプレイとして各々
の画素に相当する。

【００１２】赤色発光をする蛍光体層（２２Ｒ）におい
て、観察側からの白太矢印で表す白色の外光（Ｗ）を赤
色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）、青色光（Ｂ）の三成分に分
解して示すと、各色光はカソード用基板（１０）、カソ
ード電極（１１）、抵抗層（１２）を透過し赤色発光を
する蛍光体層（２２Ｒ）の表面で反射され、各色光の反
射光（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）、すなわち、黒太矢印で表す
白色の反射光（Ｗ’）として観察側に反射してくる。ま
た、発光していない画素の蛍光体層も同様である。

【００１３】従って、赤色の画素に相当する赤色発光を
する蛍光体層（２２Ｒ）においては、エミッタ（１３）
より放出された電子（ｅ）による励起によって赤色発光
（Ｒ’’）があるが、この赤色発光（Ｒ’’）は白色の
反射光（Ｗ’）によって色の純度の低下したものとな
る。このような現象は、緑色発光をする蛍光体層（２２
Ｇ）、及び青色発光をする蛍光体層（２２Ｂ）において
も同様である。こうして、映像表示したディスプレイと
しては、白色の反射光（Ｗ’）によってコントラスト比
の低下した表示特性となってしまう。すなわち、各色の
純度の低下した表示品質（視認性）のディスプレイとな
る。

【００１４】このようなＦＥＤにおいて、ディスプレイ
としてのコントラスト比を確保するために外光を意図的
に下げ、外光の影響を少なくする工夫が検討されてい
る。例えば、ＮＤフィルムをディスプレイ前面に設ける
方法であるが、ＮＤフィルムをディスプレイ前面に設け
るとコントラスト比は確保されるが、画面の輝度はＮＤ
フィルムの濃度に相当する量が低下したものとなってし
まう。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な問題を解決すべくなされたものであり、冷陰極が規則
的に配列されたカソード基板と、アノード電極と蛍光体
層が規則的に配列されたアノード基板とが互いに平行に
かつ対向して配置されたＦＥＤを構成するカソード基板
において、ＦＥＤに用いた際に画面の輝度を低下させる
ことなく、コントラスト比を向上させ、色の純度を向上
させて優れた表示品質（視認性）のＦＥＤが得られる電
界放射型ディスプレイ（ＦＥＤ）用カソード基板を提供
することを課題とするものである。また、その製造方法
を提供することを課題とするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、請求項１の発明においては、冷陰極が規則的に配列
されたカソード基板と、アノード電極と蛍光体層が規則
的に配列されたアノード基板とが互いに平行にかつ対向
して配置された電界放射型ディスプレイにおけるカソー
ド基板において、前記カソード基板として少なくとも規
則的に配列された色素層、カソード電極、冷陰極とを具備
しており、色素層は冷陰極よりカソード用基板側に配置
形成されていることを特徴とする電界放射型ディスプレ
イ用カソード基板、としたものである。

【００１７】請求項２の発明においては、カソード用基
板に規則的に配列された色素層、カソード電極、冷陰極
とが順次形成された構造であって、色素層とカソード電
極間に光透過性を有する絶縁層が形成されていることを
特徴とする請求項１記載の電界放射型ディスプレイ用カ
ソード基板、としたものである。

【００１８】請求項３の発明においては、請求項１また
は請求項２に記載のカソード基板において、光透過性を
有する絶縁層がＳｉＯ2 、ＳｉＯＮ、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｔａ
2 Ｏ5 、ＴｉＯ2 からなる透明な金属酸化物、或いは、
主要組成としてＰｂＯ、ＳｉＯ2 、Ｂ2 Ｏ3 、Ｂｉ2 Ｏ
3 、Ａｌ2 Ｏ3 から構成される低融点ガラスであること
を特徴とする電界放射型ディスプレイ用カソード基板、
としたものである。

【００１９】請求項４の発明においては、色素層は、顔
料を含む層を所定の形状にパターニングしたものである
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電界
放射型ディスプレイ用カソード基板、としたものであ
る。

【００２０】請求項５の発明においては、カラーフィル
タの色材は、粒径０．００３から１．０μｍの無機顔料
で構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいず
れかに記載の電界放射型ディスプレイ用カソード基板、
としたものである。

【００２１】請求項６の発明においては、冷陰極が規則
的に配列されたカソード基板と、アノード電極と蛍光体
層が規則的に配列されたアノード基板とが互いに平行に
かつ対向して配置された電界放射型ディスプレイにおけ
るカソード基板の製造方法において、前記カソード基板
として少なくとも規則的に配列された色素層、カソード
電極と冷陰極とを具備し、色素層は冷陰極よりカソード
用基板側に配置形成されており、前記色素層のパターニ
ング方法として、印刷法或いはフォトリソグラフィー法
或いは電子写真法或いは電着法の何れかを用いることを
特徴とする電界放射型ディスプレイ用カソード基板の製
造方法、としたものである。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係わるＦＥＤに
ついて図面を参照して説明する。図１は、本発明による
ＦＥＤ用カソード基板の一実施例の断面図である。ＦＥ
Ｄ用カソード基板（２５）は図１に示すカソード用基板
（１０）に色素層（１６）と光透過性の絶縁層（１７）
とカソード電極（１１）と抵抗層（１２）とが順次形成
され、更に、ゲート口を有した絶縁膜（１５）、その上
部にゲート電極（１４）、抵抗層（１２）上の絶縁膜
（１５）間にエミッタ（１３）が形成され構成されてい
る。

【００２３】図２は、本発明によるＦＥＤ用カソード基
板を用いた際に、ＦＥＤのコントラスト比が向上する原
理の説明図であり、カソード基板（２５）及びアノード
基板（７５）の断面の一部分を拡大して示している。図
２に示すように、カソード基板はカソード用基板（１
０）、カソード用基板（１０）上に形成された色素層
（１６）、光透過性の絶縁層（１７）、カソード電極
（１１）、抵抗層（１２）、ゲート口を有した絶縁膜
（１５）、その上部のゲート電極（１４）、抵抗層（１
２）上の絶縁膜（１５）間のエミッタ（１３）で構成さ
れている。

【００２４】１６Ｒは赤色を透過する赤色色素層を示
し、また、２２Ｒは赤色発光をする蛍光体層を示してい
る。そして、ディスプレイとして１６Ｒ及び２２Ｒが赤
色の画素に相当する。

【００２５】赤色の画素部（１６Ｒ、２２Ｒ）におい
て、観察側からの白太矢印で表す白色の外光（Ｗ）を赤
色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）、青色光（Ｂ）の三成分に分
解して示すと、各色光はカソード用基板（１０）を透過
し、赤色色素層（１６Ｒ）にて緑色光（Ｇ）及び青色光
（Ｂ）が吸収され赤色光（Ｒ）は赤色色素層（１６
Ｒ）、光透過性の絶縁層（１７）、カソード電極（１
１）、抵抗層（１２）を透過して、赤色発光をする蛍光
体層（２２Ｒ）の表面に到る。この赤色発光をする蛍光
体層（２２Ｒ）の表面で赤色光（Ｒ）は反射され、赤色
の反射光（Ｒ’）として観察側に反射してくる。

【００２６】一方、赤色の画素に相当する赤色発光をす
る蛍光体層（２２Ｒ）においては、エミッタ（１３）よ
り放出された電子（ｅ）による励起によって赤色発光
（Ｒ”）があるが、この赤色発光（Ｒ”）は赤色色素層
（１６Ｒ）によって吸収されることはなく観察側に到
る。上記のように外光（Ｗ）の緑色光（Ｇ）、青色光
（Ｂ）成分は、赤色色素層（１６Ｒ）にて吸収されるた
め蛍光体層（２２Ｒ）の外光反射による赤色画素の発光
色（Ｒ”）の純度への悪影響が解消できる。

【００２７】このような現象は、緑色の画素部（１６
Ｇ、２２Ｇ）及び青色の画素部（図示せず）においても
同様であり、ディスプレイとしては反射光の減少によっ
て、コントラスト比の向上した、また、各色の純度の向
上した優れた表示品質（視認性）のディスプレイとなる
ものである。

【００２８】本発明におけるＦＥＤ用カソード基板にお
いては、上記のような効果を得るために、ディスプレイ
を構成した際にカソード基板の内側になる面に赤、緑、
青の色素層（カラーフィルタ）を形成することを特徴と
するものである。カソード基板の内側に色素層（カラー
フィルタ）を形成することによって、蛍光体層とズレの
ない精度で貼り合わせることが可能であり、また基板間
のギャップが接近していることからディスプレイとして
視野角を広くする効果をもたせたものである。

【００２９】従って、本発明において用いる色素層に要
求される特性は、蛍光体層が発光する光の主要波長のみ
を散乱させずに透過させることであり、また、カソード
基板を製造する際とアノード基板との貼り合わせの際の
４５０℃〜６００℃の加熱処理工程において燃焼あるい
は分解等の反応が生じないことである。このような用途
に用いる色素としては、耐熱性を有し、パネル封止後に
放出ガスのない材料である無機顔料が挙げられる。一般
に無機顔料は、有機顔料よりも着色力に乏しいが顔料粒
径、膜厚制御によって蛍光体層の発光色の色バランス補
正などをすることでも必要な特性を有する色素層が得ら
れる。尚、無機材料として光干渉カラーフィルタを挙げ
ることができるが、各色毎の透過特性の制御及びパター
ニングが困難であるばかりか、正反射が大きいので本発
明には適切なものではない。

【００３０】本発明における色素層に用いる顔料として
は無機顔料が好ましく、赤色顔料としては酸化第二鉄
系、アンスラキノン系がある。緑色顔料としてはＴｉＯ
₂ −ＣｏＯ−ＮＩＯ−ＺｎＯ系、ＣｏＯ−Ａｌ₂ Ｏ₃ −
Ｃｒ₂ Ｏ₃ −ＴｉＯ₂ 系、ＣｏＯ−Ａｌ₂ Ｏ₃ −Ｃｒ₂
Ｏ₃ 系、（塩素化フタロシアニングリーン系、臭素化フ
タロシアニングリーン系）がある。青色顔料としてはア
ルミン酸コバルト系、（フタロシアニンブルー系）等が
ある。また、黒色顔料としてはＦｅＣｒ₂ Ｏ₄ 、ＣｕＭ
ｎ₂ Ｏ₄ を始めとするＦｅ、Ｍｎ、Ｃｒ等の複合酸化物
が使用できる。

【００３１】上記無機顔料はそれぞれを適宜混合して用
いることや、他の金属酸化物材料を混合して用いること
もできる。また、所望の光を透過し十分な透明性と膜厚
精度を得るために顔料の平均粒径は０．００３μｍから
１．０μｍの範囲である。顔料粒径０．００３μｍ以下
のものは顔料の製造工程で粉砕・分級が困難になるため
であり、また、粒径１．０μｍより大きいと散乱の影響
のため色素層の透明性が低下し蛍光体層からの発光輝度
が低下してしまうからである。

【００３２】本発明において色素層とカソード電極間に
形成される光透過性を有する絶縁層は、パネル化プロセ
スに対応させるためのものであり、使用する材料として
は、透明な金属酸化物であるＳｉＯ₂ 、ＳｉＯＮ、Ａｌ
₂ Ｏ₃ 、Ｔａ₂ Ｏ₅ 、ＴｉＯ ₂ を用いることができ、或
いは、主要組成としてＰｂＯ、ＳｉＯ₂ 、Ｂ₂ Ｏ₃ 、Ｂ
ｉ₂ Ｏ₃ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ から構成される低融点ガラスを用
いる事ができる。

【００３３】透明な金属酸化物による絶縁層の形成方法
としては、金属アルコキシドをスクリーン印刷法やディ
ップコーティング法、またはスピンコーティング法によ
り基板に塗布した後、これを焼成して光透過性を有する
絶縁層とする液相法が挙げられる。また、蒸着法やスパ
ッタリング法等の気相法も挙げることができる。

【００３４】低融点ガラスを用いる方法としては、ホウ
ケイ酸鉛ガラスフリットとなどを低温蒸発性を有する樹
脂、例えば、エチルセルロース或いはブチラール樹脂な
どに混合し、スクリーン印刷法やディップコーティング
法、または、スピンコーティング法により基板塗布した
後、これを焼成して光透過性を有する絶縁層とする方法
が挙げられる。これらの製造方法は一例であり、これら
に限定されず適した方法を選択されるのが好ましい。ま
た表面平滑性が要求される場合には、用途に応じて低融
点ガラス表面の研磨を行い、カソード電極と冷陰極の面
内加工精度に影響が出ないようにすることも可能であ
る。

【００３５】本発明における顔料を含む色素層のパター
ニング方法としては、印刷法において所望パターンの開
口部を有するスクリーン版上に顔料を含む印刷ペースト
を供給し、かつ、柔軟性のあるスキージでこすって上記
開口部からペーストを押し出してカソード用基板上に印
刷するスクリーン印刷法や、所望パターンの溝を形成し
た金属板のパターン溝部分にのみペーストを充填し、充
填されたペーストをブランケットに転移させた後、ブラ
ンケット上のペーストを基板に転写させる平版オフセッ
ト印刷法等を用いることができる。

【００３６】また、フォトリソグラフィー法としては、
顔料を適当な感光性樹脂と混練したペーストを基板上に
塗布し、これを所定のフォトマスクを用い露光し、しか
る後現像してパターニングする方法や、顔料を含む塗料
を基板上に塗布した後、この塗布層上に感光性樹脂を塗
布、これを所定のフォトマスクを用いて露光し、しかる
のち現像しパターン形成しておきこれをマスクとしてエ
ッチングを行い、所望の形状の色素層を得る方法、或い
は、光粘着性を有する樹脂をカソード用基板上に塗布
し、所定のフォトマスクを用い露光し、顔料を付着させ
る部分にのみ粘着性をもたせ、しかるのち顔料を噴霧し
顔料を粘着層上に固着させることによりパターニングす
る方法等を用いることができる。

【００３７】更に、顔料を公知の樹脂を用いてトナー化
し、これをあらかじめパターンの潜像を形成したセレン
感光体に付着させたのち、カソード用基板に転写するこ
とでパターン形成する電子写真法を用いてもよい。

【００３８】また、顔料をアルキド樹脂等に水中で分散
した電着塗料を作製し、これに予めパターニングされた
ＩＴＯ膜等の透明導電膜が設けられたカソード用基板を
浸侵し、通電することにより透明導電膜上にパターン形
成する電着法を用いても良い。

【００３９】カソード電極の形成方法としては、透明で
あることが必要であることからガラス基板上にＩＴＯ膜
（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を、常法に従っ
て基板上面にスパッタ法によって成膜し、任意のレジス
トパターンをマスクとして塩化第二鉄液と塩酸を混合し
たエッチング液でエッチング除去し配線する方が好まし
い。

【００４０】エミッタ、絶縁膜、ゲートの形成方法とし
てはガラス基板上に絶縁膜（ＳｉＯ ₂ ）、ゲート電極を
成膜し、任意のレジストパターンをマスクとしエッチン
グ等によりゲート電極、絶縁層を順次除去し、ゲート開
口部をフォトプロセスで形成する。その後、アルミナ等
の犠牲層を基板に対して浅い角度で回転蒸着し、ゲート
電極膜を犠牲層で覆い、この後、モリブデン等のエミッ
タとなる金属を基板に対して垂直に蒸着する。この時、
犠牲層で覆われたゲート開口部はエミッタ材の蒸着と共
に小さくなるのでゲート穴の内部に円錐形のエミッタデ
ィップが形成できる。この後ゲート電極を覆った犠牲層
のエッチングにより不要のモリブデンを除去して素子が
完成する。

【００４１】

【実施例】以下実施例により本発明を詳細に説明する。 ＜実施例１＞図３〜図１１は、本発明による電界放射型
ディスプレイ用カソード基板を製造する工程をその断面
で示す説明図である。本実施例ではカソード用基板（１
０）としてガラス基板を用い、ガラス基板上に色素層
（１６）、光透過性を有する絶縁層（１７）、カソード
電極（１１）、抵抗層（１２）、エミッッタ（１３）、
絶縁層（１５）、ゲート電極（１４）が形成された図１
に示す電界放射型ディスプレイ用カソード基板（２５）
を製造した。

【００４２】カソード用基板（１０）上に青色顔料ペー
ストを３００メッシュのスクリーン印刷版を用いて縦３
５０μｍ、横１５０μｍの青色色素層（１６Ｂ）を形成
した。青色顔料ペーストは、青色顔料（アサヒ化成
（株）製：「アサヒスーパーブルーＣＲ」）５部をエチ
ルセルロース（関東化学（株）製）のα−テルピネオー
ル（関東化学（株）製）５重量％溶液５０部に加え、こ
れを三本ロールミルで練り合わせしたものを用いた。

【００４３】同様の手法にて、緑色顔料（（株）Ｔ＆Ｄ
ＣＥＲＡＴＥＣ製：「Ｄ−１１６９９」）５部をエチル
セルロース（関東化学（株）製）のα−テルピネオール
（関東化学（株）製）５重量％溶液５０部に加え、これ
を三本ロールミルで練り合わせした緑色顔料ペーストを
３００メッシュのスクリーン印刷版を用いて縦３５０μ
ｍ、横１５０μｍの緑色色素層（１６Ｇ）を形成した。

【００４４】最後に、赤色顔料（（株）Ｔ＆ＤＣＥＲＡ
ＴＥＣ製：「Ｄ−４１４」）５部をエチルセルロース
（関東化学（株）製）のα−テルピネオール（関東化学
（株）製）５重量％溶液５０部に加え、これを三本ロー
ルミルで練り合わせした赤色顔料ペーストを３００メッ
シュのスクリーン印刷版を用いて縦３５０μｍ、横１５
０μｍの赤色色素層（１６Ｒ）を形成した（図３）。

【００４５】このカソード用基板（１０）を空気中、５
８０℃で１０分間焼成することによりにカソード用基板
上に顔料のみ残るようにした。なお、青、緑、赤色顔料
ペースト中のエチルセルロース及びα−テルピネオール
はこの工程で蒸発又は燃焼するため結果として除去され
る。

【００４６】上記のようにしてカソード用基板（１０）
上に無機顔料のみからなる色素層（１６Ｂ、１６Ｇ、１
６Ｒ）を形成した後、光透過性を有する絶縁層（１７）
として、ゾル−ゲル法によるシリカコート材（日本曹達
（株）製：「アトロンＮＳｉ−３１０」）１０部をエチ
ルセルロース（関東化学（株）製）の２−（２−エトキ
シエトキシ）エタノール（関東化学（株）製）１０重量
溶液１０部に加え、十分混合したものを３００メッシュ
のスクリーン印刷版を用い基板全面を被覆するように塗
布形成した（図４）。

【００４７】このカソード用基板（１０）を空気中５８
０℃で１０分間焼成することにより、光透過性を有する
絶縁層（１７）を構成している有機成分の除去を行うと
ともに、色素層（１６Ｂ、１６Ｇ、１６Ｒ）を固着させ
ることができた。次いでカソード用基板の光透過性を有
する絶縁層（１７）上面に、カソード電極（１１）とし
てＩＴＯ膜（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を、
抵抗層（１２）としてニッケルをスパッタ法及び蒸着法
によって成膜し、レジストパターンをマスクとして塩化
第二鉄液と塩酸を混合したエッチング液でカソード電極
（１１）と抵抗層（１２）を配線した（図５）。

【００４８】次に絶縁膜としてＳｉＯ₂ （１５）を１μ
ｍの厚みに、ゲート電極としてＮｂ層を０．２μｍの厚
みに蒸着し（図６）、フォトプロセスによって形成した
任意のレジストパターンをマスクとしエッチングにより
ゲート電極（１４）、絶縁層（１５）を順次除去し、ゲ
ート開口部を形成した（図７、図８）。

【００４９】その後、アルミナ等の犠牲層（２３）を基
板に対して浅い角度（Ａ）で回転蒸着し、ゲート電極膜
を犠牲層で覆い（図９）、この後、モリブデン等のエミ
ッタ（１３）となる金属材料を基板に対して垂直に蒸着
した。この時、ゲート開口部は蒸着と共に小さくなるの
でゲート穴の内部に円錐形のエミッタディップが形成で
きる（図１０）。この後、犠牲層のエッチングにより不
要のモリブデンをリフトオフして本発明の電界放射型デ
ィスプレイ用カソード基板（２５）が完成する（図１
１）。この基板の分光透過率の測定結果は図１８に示し
た通りである。

【００５０】次に、ＦＥＤのパネル化を行い本発明の実
施例１の効果を確認した。表１には、従来の色素層なし
の反射型パネルでＲ、Ｇ、Ｂ蛍光体層を同時に発光させ
て得られる白色と比較して、明室内でのコントラスト比
の向上が著しいことが示されている。なお表１は、画素
ピッチが０．６０ｍｍ、有効表示面積１２インチ、アノ
ード電圧６００Ｖ、アノード電流密度８０ｍＡ／ｃ
ｍ² 、ゲート電圧１００Ｖ、６４０×４８０ドットのＦ
ＥＤについて示したものである。

【００５１】＜実施例２＞本実施例ではカソード用基板
（１０）上にブラックマトリックスパターン（以下Ｂ
Ｍ）（３３）、色素層（１６）、光透過性を有する絶縁
層（１７）、カソード電極（１１）、抵抗層（１２）、
エミッタ（１３）、ゲート電極（１４）、絶縁膜（１
５）が形成された図１２に示す電界放射型カソード基板
（３５）を製造した。

【００５２】カソード用基板（１０）上に、金属クロ
ム、酸化クロムをスパッタ法で積層構造で形成し、ピッ
チ０．２０ｍｍ、即ち、Ｒ、Ｇ、Ｂパターン間に幅５０
μｍのＢＭ（３３）をフォトプロセスで作製した。次
に、青色顔料ペーストを３００メッシュのスクリーン印
刷版を用いて縦３５０μｍ、横１５０μｍの青色色素層
（１６Ｂ）をＢＭ（３３）開口部に形成した。

【００５３】青色顔料ペーストは、青色顔料（アサヒ化
成（株）製：「アサヒスーパーブルーＣＲ」）５部をエ
チルセルロース（関東化学（株）製）のα−テルピネオ
ール（関東化学（株）製）５重量％溶液５０部に加え、
これを三本ロールミルで練り合わせしたものを用いた。
同様の手法にて、緑色顔料（（株）Ｔ＆ＤＣＥＲＡＴＥ
Ｃ製：「Ｄ−１１６９９」）５部をエチルセルロース
（関東化学（株）製）のα−テルピネオール（関東化学
（株）製）５重量％溶液５０部に加え、これを三本ロー
ルミルで練り合わせした緑色顔料ペーストを３００メッ
シュのスクリーン印刷版を用いて縦３５０μｍ、横１５
０μｍの緑色色素層（１６Ｇ）をＢＭ（３３）開口部に
位置合わせし形成した。

【００５４】最後に、赤色顔料（（株）Ｔ＆ＤＣＥＲＡ
ＴＥＣ製：「Ｄ−４１４」）５部をエチルセルロース
（関東化学（株）製）のα−テルピネオール（関東化学
（株）製）５重量％溶液５０部に加え、これを三本ロー
ルミルで練り合わせした赤色顔料ペーストを３００メッ
シュのスクリーン印刷版を用いて縦３５０μｍ、横１５
０μｍの赤色色素層（１６Ｒ）をＢＭ（３３）開口部に
形成した。

【００５５】上記３色パターンを形成したカソード用基
板（１０）を空気中、５８０℃で１０分間焼成すること
により、カソード用基板上に顔料のみ残るようにした。
なお、青、緑、赤色顔料ペースト中のエチルセルロース
及びα−テルピネオールはこの工程で蒸発又は燃焼する
ため結果として除去される。

【００５６】次に、光透過性を有する絶縁層（１７）と
して、ホウケイ酸鉛ガラス（日本電気硝子（株）製：
「ＧＡ−９」７５部をエチルセルロース（関東化学
（株）製）の２−（２−エトキシエトキシ）エタノール
（関東化学（株）製）１０重量％溶液２５部に加え、こ
れをボールミルで練り合わせて作製したペーストを、先
に作製した色素層（１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂ、３３Ｂ
Ｍ）上に３００メッシュのスクリーン印刷版を用い前面
に１０μｍの厚さに塗布した後、５８０℃、２０分間焼
成し形成した。

【００５７】このようにして、このカソード用基板（１
０）を空気中５８０℃で１０分間焼成することにより、
カソード用基板上に光透過性を有する絶縁層（１７）を
形成するとともに、色素層（１６Ｂ、１６Ｇ、１６Ｒ）
を固着させることができた。以降の工程は実施例１と同
様にカソード用基板の光透過性を有する絶縁層（１７）
上面に、カソード電極（１１）としてＩＴＯ膜（Ｉｎｄ
ｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を、抵抗層（１２）とし
てニッケルをスパッタ法によって成膜し、次いでエッチ
ングを行ってカソード電極（１１）と抵抗層（１２）を
配線した。

【００５８】次に絶縁膜としてＳｉＯ₂ （１５）を１μ
ｍの厚みに、ゲート電極としてＮｂ層を０．２μｍの厚
みに蒸着し、任意のレジストパターンをフォトプロセス
で形成し、これをマスクとしエッチング等によりゲート
電極（１４）、絶縁層（１５）を順次除去しゲート開口
部を形成した。その後、アルミナ等の犠牲層（１６）を
基板に対して浅い角度で回転蒸着し、ゲート電極膜を犠
牲層で覆い、モリブデン等のエミッタ（１３）となる金
属を基板に対して垂直に蒸着する。この時、ゲート開口
部は蒸着と共に小さくなるのでゲート穴の内部に円錐形
のエミッタディップが形成できる。この後犠牲層のエッ
チングにより不要のモリブデンをリフトオフして、本発
明の電界放射型ディスプレイ用カソード基板（３５）を
完成した。この基板の分光透過率の測定結果は図１８に
示した通りである。

【００５９】次に、ＦＥＤのパネル化を行い本発明の効
果を確認した。表１には、従来の色素層なしの反射型パ
ネルでＲ、Ｇ、Ｂ蛍光体層を同時に発光させて得られる
白色と比較して、明室内でのコントラスト比の向上が著
しいことが示されている。なお表１は、画素ピッチが
０．６０ｍｍ、有効表示面積１２インチ、アノード電圧
６００Ｖ、アノード電流密度８０ｍＡ／ｃｍ² 、ゲート
電圧１００Ｖ、６４０×４８０ドットのＦＥＤについて
示したものである。

【００６０】＜実施例３＞カソード用基板（１０）上に
ＢＭ（３３）、色素層（１６）、光透過性を有する絶縁
層（１７）、カソード電極（１１）、抵抗層（１２）、
エミッタ（１３）、ゲート電極（１４）、絶縁膜（１
５）が形成された図１２に示す電界放射型カソード基板
（３５）を製造した。本実施例では色素層をフォトリソ
法で形成した。また、パネル化工程で対向に貼り合わせ
るアノード基板の構造は、アノード電極（２１）として
アルミ蒸着膜を採用した構造にし蛍光体の裏面へ光を反
射させることにより輝度を大幅に向上させた。

【００６１】カソード用基板（１０）上に、金属クロ
ム、酸化クロムをスパッタ法で積層構造で形成し、ピッ
チ０．２０ｍｍ、即ち、Ｒ、Ｇ、Ｂパターン間に幅５０
μｍのＢＭ（３３）をフォトプロセスで作製した。次
に、青色顔料ペーストを３００メッシュのスクリーン印
刷版を用いて縦３５０μｍ、横１５０μｍの青色色素層
（１６Ｂ）をＢＭ（３３）開口部に形成した。

【００６２】次に青色顔料ペーストとして、青色顔料
（アサヒ化成（株）製：「アサヒスーパーブルーＣ
Ｒ」）１５部に感光性樹脂としてヒドロキシプロピルセ
ルロース（和光純薬（株）製）３０部及びトリメチロー
ルプロパンＰＯ変性（ｎ＝１）トリアクリレート（東亜
合成（株）製：「Ｍ−３１０」）３０部を加え、これに
溶剤として２−（２−エトキシエトキシ）エタノール関
東化学（株）製１０重量％溶液９０部を添加しロールミ
ルで練り合わせした後、反応開始剤としてベンジルジメ
チルケタール（東亜合成（株）製：「アロニックスＣ−
１０１」）５部を加えたものを用いて、スピンコートで
塗布した後、所定のフォトマスクパターンを用いて縦３
５０μｍ、横１５０μｍの青色色素層（１６Ｂ）をＢＭ
（３３）開口部に形成した。

【００６３】更に、緑色顔料ペーストとして、緑色顔料
（（株）Ｔ＆ＤＣＥＲＡＴＥＣ製：「Ｄ−１１６９
９」）１５部に感光性樹脂としてヒドロキシプロピルセ
ルロース（和光純薬（株）製）３０部とトリメチロール
プロパンＰＯ変性（ｎ＝１）トリアクリレート（東亜合
成（株）製：「Ｍ−３１０」）３０部を加え、これに溶
剤として２−（２−エトキシエトキシ）エタノール関東
化学（株）製１０重量％溶液９０部を添加しロールミル
で練り合わせした後、反応開始剤としてベンジルジメチ
ルケタール（東亜合成（株）製：「アロニックスＣ−１
０１」）５部を加えたものを用いて、スピンコートで塗
布した後、所定のフォトマスクパターンを用いて縦３５
０μｍ、横１５０μｍの緑色色素層（１６Ｇ）をＢＭ
（３３）開口部に形成した。

【００６４】最後に、赤色顔料ペーストとして赤色顔料
（（株）Ｔ＆ＤＣＥＲＡＴＥＣ製：「Ｄ−４１４」）１
５部に、感光性樹脂としてヒドロキシプロピルセルロー
ス（和光純薬（株）製）３０部とトリメチロールプロパ
ンＰＯ変性（ｎ＝１）トリアクリレート（東亜合成
（株）製：「Ｍ−３１０」）３０部を加え、これに溶剤
として２−（２−エトキシエトキシ）エタノール関東化
学（株）製１０重量％溶液９０部を添加しロールミルで
練り合わせした後、反応開始剤としてベンジルジメチル
ケタール（東亜合成（株）製：「アロニックスＣ−１０
１」）５部を加えたものを用いて、スピンコートで塗布
した後、所定のフォトマスクパターンを用いて縦３５０
μｍ、横１５０μｍの赤色色素層（１６ＲＧ）をＢＭ
（３３）開口部に形成した。

【００６５】以上のＢ・Ｇ・Ｒを繰り返し並べた３色の
色素層をパターン形成した後、昇温速度１℃／分で加熱
し、４２０℃の温度で６０分間焼成した後、連続して同
じ昇温速度で５８０℃までさらに加熱し、５８０℃で２
０分間保持し焼成を行った。この処理の結果、各パター
ン中の有機化合物は蒸発又は燃焼する。有機残留物が発
生する場合には、加熱焼成雰囲気に微量の酸素を含有さ
せる等工程条件の調整により効率的にさせることができ
る。

【００６６】次に、光透過性を有する絶縁層（１７）と
して、ホウケイ酸鉛ガラス（日本電気硝子（株）製：
「ＧＡ−９」７５部をエチルセルロース（関東化学
（株）製）の２−（２−エトキシエトキシ）エタノール
（関東化学（株）製）１０重量％溶液２５部に加え、こ
れをボールミルで練り合わせて調製したペーストを、先
に作製した色素層（１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂ、３３Ｂ
Ｍ）上に３００メッシュのスクリーン印刷版を用い前面
に１０μｍの厚さに塗布した後、５８０℃、２０分間焼
成し形成した。

【００６７】このようにして得たカソード用基板（１
０）を空気中５８０℃で１０分間焼成することにより、
カソード用基板上に光透過性を有する絶縁層（１７）を
形成するとともに、色素層（１６Ｂ、１６Ｇ、１６Ｒ）
を固着させることができた。

【００６８】以降の工程は実施例１と同様に、カソード
用基板の光透過性を有する絶縁層（１７）上面に、カソ
ード電極（１１）としてＩＴＯ膜（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉ
ｎＯｘｉｄｅ）を、抵抗層（１２）としてニッケルをス
パッタ法によって成膜し、エッチングを行ってカソード
電極（１１）と抵抗層（１２）を配線した。

【００６９】次に絶縁膜としてＳｉＯ₂ （１５）を１μ
ｍの厚みに、ゲート電極としてＮｂ層を０．２μｍの厚
みに蒸着し、任意のレジストパターンをマスクとしエッ
チング等によりゲート電極（１４）、絶縁層（１５）を
順次除去し、ゲート開口部を形成した。その後、アルミ
ナ等の犠牲層（１６）を基板に対して浅い角度で回転蒸
着し、ゲート電極膜を犠牲層で覆い（１０）、モリブデ
ン等のエミッタ（１３）となる金属を基板に対して垂直
に蒸着する。この時、ゲート開口部は蒸着と共に小さく
なるのでゲート穴の内部に円錐形のエミッタディップが
形成できる。この後犠牲層のエッチングにより不要のモ
リブデンをリフトオフして本発明の電界放射型ディスプ
レイ用カソード基板（３５）を完成した。この基板の分
光透過率の測定結果は図１８に示した通りである。

【００７０】次に、ガラス基板（２０）上にアノード電
極（２１）と蛍光体層（２２）とが順次形成された対向
側の電解放射型ディスプレイ用アノード基板を作成し
た。

【００７１】アノード電極としては、高反射金属である
アルミ膜を蒸着によって成膜し、次いで所定のレジスト
パターンをフォトプロセスによって形成したものをマス
クとしてエッチングによって配線し、反射膜兼アノード
電極とした。

【００７２】次に、赤色蛍光体としてＳｒＴｉＯ₃ ：Ｐ
ｒ５部を高感度水溶性フォトレジスト材（三洋化成
（株）製：「サンレジナーＢＭＲ−２００」）５０部に
加え、これを三本ロールミルで練り合わせしたものを赤
色蛍光体層の感光性ペースト材として、３００メッシュ
のスクリーン版を用い印刷した。なお、この工程では全
面に塗布した。

【００７３】これを９０℃で１０分間乾燥した後、所望
のパターンを有するフォトマスクを用い、赤色フィルタ
（２３Ｒ）に重なるように位置合わせを行ない、超高圧
水銀灯で１５０ｍＪ／ｃｍ2 の露光後、純水で現像する
ことにより縦３５０μｍ、横１５０μｍの赤色蛍光体層
（２２Ｒ）を形成した。同様の手法にて、緑色蛍光体と
してＺｎＧａ₂ Ｏ₄ ：Ｍｎ５部を、青色蛍光体としてＹ
₂ ＳｉＯ₅ ：Ｃｅ５部をそれぞれ高感度水溶性フォトレ
ジスト材（三洋化成（株）製：「サンレジナーＢＭＲ−
２００」）５０部に加え、これを三本ロールミルで練り
合わせし緑色蛍光体層と青色蛍光体層の感光性ペースト
材を得、続いて、露光、現像を繰り返して緑色フィルタ
（２３Ｇ）上には緑色蛍光体層（２２Ｇ）を、青色フィ
ルタ（２３Ｂ）上には青色蛍光体層（２２Ｂ）を縦３５
０μｍ、横１５０μｍサイズで形成した。

【００７４】このアノード用基板（２０）を空気中、５
８０℃で１０分間焼成することにより、アノード用基板
上に反射膜兼アノード電極（２１）、及び蛍光体層（２
２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂ）が形成されたＦＥＤ用アノード
基板（４５）を形成した。なお、蛍光体層フォトレジス
ト材中の有機成分は、この工程で蒸発又は燃焼するため
結果として除去される。このようにして、図１３に示す
ＦＥＤ用アノード基板（４５）を得た。

【００７５】次に、ＦＥＤのパネル化を行い本発明の効
果を確認した。本実施例では、蛍光体下地としてアルミ
の高反射金属膜をアノード電極を兼ねて用い裏面への蛍
光体光を反射させ、また、蛍光体発光効率の点でも蛍光
面を励起面側からみていることから輝度を大幅に向上さ
せることができた。表１には、従来のＲ、Ｇ、Ｂ蛍光体
層を同時に発光させて得られる白色と比較して、明室内
でのコントラスト比の向上が著しいことが示されてい
る。なお表１は、画素ピッチが０．６０ｍｍ、有効表示
面積１２インチ、アノード電圧６００Ｖ、アノード電流
密度８０ｍＡ／ｃｍ² 、ゲート電圧１００Ｖ、６４０×
４８０ドットのＦＥＤについて示したものである。

【００７６】＜比較例１＞本比較例ではカソード用基板
（１０）にカソード電極（１１）、抵抗層（１２）、エ
ミッタ（１３）、ゲート電極（１４）、絶縁膜（１５）
のみが形成された図１７に示す従来のＦＥＤ用カソード
基板（５５）を製造した。

【００７７】実施例１と同様にカソード用基板（１０）
上面に、カソード電極（１１）としてＩＴＯ膜（Ｉｎｄ
ｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を、抵抗層（１２）とし
てニッケルをスパッタ法及び蒸着法によって成膜し、カ
ソード電極（１１）と抵抗層（１２）を配線した。

【００７８】次に絶縁膜としてＳｉＯ₂ （１５）を１μ
ｍの厚みに、ゲート電極としてＮｂ層を０．２μｍの厚
みに蒸着し、フォトプロセスによって形成した任意のレ
ジストパターンをマスクとしエッチング等によりゲート
電極（１４）、絶縁層（１５）を順次除去し、ゲート開
口部を形成した。その後、アルミナの犠牲層を基板に対
して浅い角度で回転蒸着し、ゲート電極膜を犠牲層で覆
い、この後、モリブデン等のエミッタ（１３）となる金
属を基板に対して垂直に蒸着した。この時、ゲート開口
部は蒸着と共に小さくなるのでゲート穴の内部に円錐形
のエミッタディップが形成できる。この後、犠牲層のエ
ッチングにより不要のモリブデンをリフトオフして従来
の電界放射型ディスプレイ用カソード基板（５５）を作
製した。

【００７９】次に、ガラス基板上にアノード電極と蛍光
体層とが順次形成された対向側の電解放射型ディスプレ
イ用アノード基板を形成した。アノード電極としては、
ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）をスパッ
タ法によって成膜し、フォトプロセスによって形成した
レジストパターンをマスクとして塩化第二鉄液と塩酸を
混合したエッチング液でエッチングを行い透明電極を配
線した。

【００８０】次に、赤色蛍光体としてＳｒＴｉＯ₃ ：Ｐ
ｒ５部を高感度水溶性フォトレジスト材（三洋化成
（株）製：「サンレジナーＢＭＲ−２００」）５０部に
加え、これを三本ロールミルで練り合わせしたものを赤
色蛍光体層の感光性ペースト材として、３００メッシュ
のスクリーン版を用い印刷した。なお、この工程では全
面に塗布した。

【００８１】これを９０℃で１０分間乾燥した後、所望
のパターンを有するフォトマスクを用い、赤色画素とな
るように位置合わせを行ない、超高圧水銀灯で１５０ｍ
Ｊ／ｃｍ² の露光後、純水で現像することにより縦３５
０μｍ、横１５０μｍの赤色蛍光体層を形成した。同様
の手法にて、緑色蛍光体としてＺｎＧａ₂ Ｏ₄ ：Ｍｎ５
部を、青色蛍光体としてＹ₂ ＳｉＯ₅ ：Ｃｅ５部をそれ
ぞれ高感度水溶性フォトレジスト材（三洋化成（株）
製：「サンレジナーＢＭＲ−２００」）５０部に加え、
これを三本ロールミルで練り合わせし緑色蛍光体層と青
色蛍光体層の感光性ペースト材を得、続いて、露光、現
像を繰り返して緑色画素には緑色蛍光体層を、青色画素
には青色蛍光体層を縦３５０μｍ、横１５０μｍサイズ
で形成した。

【００８２】このアノード用基板を空気中、５８０℃で
１０分間焼成することにより、アノード用基板上にアノ
ード電極、及び蛍光体層が形成された電解放射型ディス
プレイ用アノード基板を形成した。なお、蛍光体層フォ
トレジスト材中の有機成分は、この工程で蒸発又は燃焼
するため結果として除去された。

【００８３】次に、ＦＥＤのパネル化を行った。表１に
は、こうして得られた従来のＦＥＤにおけるＲ、Ｇ、Ｂ
蛍光体層を同時に発光させ得られる白ピーク輝度及びコ
ントラスト比を本発明の実施例１〜３の効果と比較し
た。なお表１は、画素ピッチが０．６０ｍｍ、有効表示
面積１２インチ、アノード電圧６００Ｖ、アノード電流
密度８０ｍＡ／ｃｍ² 、ゲート電圧１００Ｖ、６４０×
４８０ドットのＦＥＤについて示したものである。

【００８４】

【表１】

【００８５】表１から明らかなように、従来の色素層
（カラーフィルタ）を形成しないＦＥＤ（比較例１）
は、色素層（カラーフィルタ）を設けたＦＥＤに比べ白
ピーク輝度は高いが、明室内での蛍光体層による反射光
が大きくコントラスト比は小さな、視認性が悪いもので
あった。また、本発明の実施例１、２において、色素層
（カラーフィルタ）を設けたＦＥＤは、色素層（カラー
フィルタ）を設けないＦＥＤに比べ白ピーク輝度は僅か
に低下するが、明室内でのコントラスト比が大きく向上
し、表示品質（視認性）の優れたＦＥＤとなった。ま
た、本発明の実施例３においては、アノード基板側の蛍
光体層の下地にアルミの高反射金属膜を設けておるので
蛍光体層裏面へ回り込む発光を反射させ、白ピーク輝
度、及び明室内のコントラスト比、暗室内のコントラス
ト比が著しく向上し表示品質（視認性）の優れたＦＥＤ
となった。

【００８６】

【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
冷陰極が規則的に配列されたカソード基板と、アノード
電極と蛍光体層が規則的に配列されたアノード基板とが
互いに平行にかつ対向して配置された電界放射型ディス
プレイ（ＦＥＤ）におけるカソード基板において、前記
カソード基板の構成として色素層（カラーフィルタ）と
カソード電極と冷陰極とを具備して配置形成させている
ので、電界放射型ディスプレイに用いた際に画面の輝度
を低下させることなく、コントラスト比を向上させ、色
の純度を向上させて優れた表示品質（視認性）の電界放
射型ディスプレイが得られる電界放射型ディスプレイ
（ＦＥＤ）用カソード基板を提供することができる。ま
た、その電界放射型ディスプレイ（ＦＥＤ）用カソード
基板の製造方法を提供することができる。

【００８７】また、本発明においては、色素層（カラー
フィルタ）とカソード電極間に光透過性を有する絶縁層
を形成することによって、パネル化プロセスに対応させ
ることができる。

【００８８】また、本発明においては、ディスプレイを
構成した際にカソード基板の内側になる面に色素層（カ
ラーフィルタ）を形成することによって、色素層（カラ
ーフィルタ）を蛍光体層と接近させディスプレイとして
視野角を広くする効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電界放射型ディスプレイ用カソー
ド基板の一実施例の断面図である。

【図２】本発明による電界放射型ディスプレイ用カソー
ド基板を用いた際に、コントラスト比が向上する原理の
説明図である。

【図３】本発明による電界放射型ディスプレイ用カソー
ド基板を製造する工程をその断面で示す説明図である。

【図４】本発明による電界放射型ディスプレイ用カソー
ド基板を製造する工程をその断面で示す説明図である。

【図５】本発明による電界放射型ディスプレイ用カソー
ド基板を製造する工程をその断面で示す説明図である。

【図６】本発明による電界放射型ディスプレイ用カソー
ド基板を製造する工程をその断面で示す説明図である。

【図７】本発明による電界放射型ディスプレイ用カソー
ド基板を製造する工程をその断面で示す説明図である。

【図８】本発明による電界放射型ディスプレイ用カソー
ド基板を製造する工程をその断面で示す説明図である。

【図９】本発明による電界放射型ディスプレイ用カソー
ド基板を製造する工程をその断面で示す説明図である。

【図１０】本発明による電界放射型ディスプレイ用カソ
ード基板を製造する工程をその断面で示す説明図であ
る。

【図１１】本発明による電界放射型ディスプレイ用カソ
ード基板を製造する工程をその断面で示す説明図であ
る。

【図１２】実施例２、実施例３における電界放射型ディ
スプレイ用カソード基板の断面図である。

【図１３】実施例３における電界放射型ディスプレイ用
アノード基板の断面図である。

【図１４】従来の電界放射型ディスプレイの動作原理と
構造を示すパネル断面図である。

【図１５】従来の透過型の電界放射型ディスプレイのア
ノード基板とコントラスト比の悪さを説明する概念図で
ある。

【図１６】従来の反射型の電界放射型ディスプレイのパ
ネル構造とコントラスト比の悪さを説明する概念図であ
る。

【図１７】従来の電界放射型ディスプレイにおけるカソ
ード基板の断面図である。

【図１８】実施例における電解放射型ディスプレイ用カ
ソード基板に形成された色素層（カラーフィルタ）の分
光透過率である。

【符号の説明】

１０‥‥カソード用基板 １１‥‥カソード電極 １２‥‥抵抗層 １３‥‥エミッタ（冷陰極） １４‥‥ゲート（ゲート電極） １５‥‥絶縁層 １６‥‥色素層 １６Ｒ‥‥赤色色素層 １６Ｇ‥‥緑色色素層 １６Ｂ‥‥青色色素層 １７‥‥光透過性を有する絶縁層 ２０‥‥アノード用基板 ２１‥‥アノード電極 ２２‥‥蛍光体層 ２２Ｒ‥‥赤色発光をする蛍光体層 ２２Ｇ‥‥緑色発光をする蛍光体層 ２２Ｂ‥‥青色発光をする蛍光体層 ２３‥‥犠牲層 ２５‥‥本発明による電界放射型ディスプレイ用カソー
ド基板 ３３‥‥ブラックマトリックスパターン ３５‥‥カソード基板 ４５‥‥アノード基板 ５５‥‥カソード基板 ６５‥‥カソード基板 ７５‥‥アノード基板 Ｒ‥‥赤色光 Ｇ‥‥緑色光 Ｂ‥‥青色光 Ｗ‥‥白色の外光 Ｗ’‥‥白色の反射光 Ｒ’’‥‥赤色発光 Ｔｒ‥‥透過型 Ｒｅ‥‥反射型

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C036 EE05 EF01 EF06 EF08 EG02 EG12 EH06 EH07 EH21 5C094 AA06 AA08 AA10 AA12 AA43 BA12 BA32 BA34 CA19 CA24 DA13 DB01 DB04 EA05 EB02 ED03 FA01 FA02 FB02 FB15 GB10 JA08

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷陰極が規則的に配列されたカソード基板
   と、アノード電極と蛍光体層が規則的に配列されたアノ
   ード基板とが互いに平行にかつ対向して配置された電界
   放射型ディスプレイにおけるカソード基板において、前
   記カソード基板が少なくとも規則的に配列された色素
   層、カソード電極、冷陰極とを具備しており、色素層は
   冷陰極よりカソード用基板側に配置形成されていること
   を特徴とする電界放射型ディスプレイ用カソード基板。
2. 【請求項２】前記カソード基板は、カソード用基板に規
   則的に配列された色素層、カソード電極、冷陰極とが順
   次形成された構造であって、色素層とカソード電極間に
   光透過性を有する絶縁層が形成されていることを特徴と
   する請求項１記載の電界放射型ディスプレイ用カソード
   基板。
3. 【請求項３】請求項１又は２に記載のカソード基板にお
   いて、光透過性を有する絶縁層がＳｉＯ₂ 、ＳｉＯＮ、
   Ａｌ₂ Ｏ₃ 、Ｔａ₂ Ｏ₅ 、ＴｉＯ₂ からなる透明な金属
   酸化物、或いは、主要組成としてＰｂＯ、ＳｉＯ₂ 、Ｂ
   ₂ Ｏ₃ 、Ｂｉ₂ Ｏ₃ 、Ａｌ₂Ｏ₃ から構成される低融点
   ガラスであることを特徴とする電界放射型ディスプレイ
   用カソード基板。
4. 【請求項４】前記色素層は、顔料を含む層を所定の形状
   にパターニングしたものであることを特徴とする請求項
   １〜３のいずれかに記載の電界放射型ディスプレイ用カ
   ソード基板。
5. 【請求項５】前記色素層の色材は、粒径０．００３から
   １．０μｍの無機顔料で構成されていることを特徴とす
   る請求項１〜４のいずれかに記載の電界放射型ディスプ
   レイ用カソード基板。
6. 【請求項６】冷陰極が規則的に配列されたカソード基板
   と、アノード電極と蛍光体層が規則的に配列されたアノ
   ード基板とが互いに平行にかつ対向して配置された電界
   放射型ディスプレイにおけるカソード基板の製造方法に
   おいて、前記カソード基板として少なくとも規則的に配
   列された色素層、カソード電極と冷陰極とを具備し、色
   素層は冷陰極よりカソード用基板側に配置形成されてお
   り、前記色素層のパターニング方法として、印刷法或い
   はフォトリソグラフィー法或いは電子写真法或いは電着
   法の何れかを用いることを特徴とする電界放射型ディス
   プレイ用カソード基板の製造方法。