JP2001143617A - プレートの製造方法、画像表示装置の製造方法及び画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電極の密着性を向上させて、表示される画像
の画質を向上させることが可能なプレートの製造方法、
画像表示装置の製造方法及び画像表示装置を提供する。 【解決手段】 光を透過させ得るフェイスプレート上に
開口部を有するブラックマトリクス１０１０を形成し、
電子が衝突することにより発光する蛍光体を開口部に形
成し、ブラックマトリクス１０１０を覆い、かつ、蛍光
体における、電子が衝突してくる側の開口率を小さくす
るように再度ブラックマトリクスを形成し、このブラッ
クマトリクス上に、電子を引き付けるための電圧が印加
されるメタルバックを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、フィール
ドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）や陰極線管（Ｃ
ＲＴ）などの電子線を利用した画像表示装置及びこのよ
うな画像表示装置の製造方法及びこのような画像表示装
置に用いられるプレートの製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ＣＲＴをはじめとする画像表示装置は、
より一層の大判化が求められ研究が盛んに行なわれてい
る。ここで、大判化に伴って、装置の薄型化・軽量化・
低コスト化が重要な課題となっている。

【０００３】しかしながら、ＣＲＴは高電圧で加速した
電子を偏向電極で偏向し、フェイスプレート上の発光体
としての蛍光体を励起する構造であるため、大判化を行
なうと原理的に奥行きが必要となり、薄型・軽量のもの
を提供することが困難である。

【０００４】発明者らは上記の問題を解決し得る画像表
示装置として、表面伝導型電子放出素子を用いた画像表
示装置について研究を行なってきた。

【０００５】発明者らは、図６に示されるような電気的
配線方法による、上記表面伝導型電子放出素子のマルチ
電子ビーム源への応用を試みてきた。すなわち、図６に
示される装置は表面伝導型電子放出素子を２次元的に多
数個配列し、これらの素子を図示のように単純マトリク
ス状に配線したマルチ電子ビーム源である。図６に、表
面伝導型電子放出素子をマトリクス配線接続した場合の
回路図を示す。

【０００６】図中、４０１２は表面伝導型電子放出素子
を模式的に示したものであり、４００２は行方向配線、
４００３は列方向配線、４００４は抵抗である。

【０００７】なお、図示の便宜上、６×６マトリクスで
示しているが、マトリクスの規模はむろんこれに限った
わけではなく、所望の画像表示を行うのに足りるだけの
素子を配列し配線するものである。

【０００８】また、図７はこのマルチ電子ビーム源を用
いた陰極線管の構造を示しており、従来の画像表示装置
の断面図である。

【０００９】図７においては、基板４００１上に表面伝
導型電子放出素子４０１２を備え、リアプレート（外容
器底）４００５及び側壁（外容器枠）４００７と、蛍光
体層４００８を備えたフェイスプレート４００６と、フ
ェイスプレート４００６と接するように設けられたメタ
ルバック４００９とからなる構造をとっている。

【００１０】また、フェイスプレート４００６に接した
メタルバック４００９には高圧導入端子４０１１を通じ
て、高圧電源４０１０から高電圧が印加される構成とな
っている。

【００１１】表面伝導型電子放出素子４０１２を単純マ
トリクス配線したマルチ電子ビーム源においては、所望
の電子ビームを出力させるため、行方向配線４００２及
び列方向配線４００３に適宜の電気信号を印加する。

【００１２】たとえば、マトリクス中の任意の１行の表
面伝導型電子放出素子を駆動するには、選択する行の行
方向配線４００２には選択電圧Ｖｓを印加し、同時に非
選択の行の行方向配線４００２には非選択電圧Ｖｎｓを
印加する。

【００１３】また、これと同期して列方向配線４００３
に電子ビームを出力するための駆動電圧Ｖｅを印加す
る。

【００１４】この方法によれば、選択する行の表面伝導
型電子放出素子には、Ｖｅ−Ｖｓの電圧が印加され、ま
た非選択行の表面伝導型電子放出素子にはＶｅ−Ｖｎｓ
の電圧が印加される。

【００１５】これらＶｅ、Ｖｓ、Ｖｎｓの電圧の大きさ
を適宜調整すれば、選択する行の表面伝導型電子放出素
子だけから所望の強度の電子ビームが出力され、また、
列方向配線の各々に異なる駆動電圧Ｖｅを印加すれば、
選択する行の素子の各々から異なる強度の電子ビームが
出力される。

【００１６】また、表面伝導型電子放出素子の応答速度
は高速であるため、駆動電圧Ｖｅを印加する時間の長さ
を変えれば、電子ビームが出力される時間の長さも変え
ることができる。

【００１７】上記のような電圧印加により、表面伝導型
電子放出素子により構成されるマルチ電子ビーム源から
出力された電子ビームは、高電圧Ｖａを印加されている
メタルバック４００９に照射され、メタルバック４００
９を通過し、ターゲットである蛍光体層４００８の蛍光
体に衝突し、蛍光体を励起して発光させる。

【００１８】したがって、図７に示される装置は、たと
えば画像情報に応じた電圧信号を適宜印加するようにし
て画像表示装置となる。

【００１９】このように、上記従来の画像表示装置は、
メタルバック４００９に高電圧を印加し、リアプレート
４００５とフェイスプレート４００６との間に電界を生
じさせ電子を加速し、蛍光体を励起させ発光させること
により画像を表示する。

【００２０】一方、画像表示装置の薄型化を実現するた
めには、画像表示パネルの厚さを薄くしなければならな
い。例えば図７に示される装置では、リアプレート４０
０５とフェイスプレート４００６との間の距離を小さく
しなければならない。

【００２１】したがって、リアプレート４００５とフェ
イスプレート４００６との間にはＣＲＴに比べて、かな
り高い電界が生じることになる。また、加速電圧が高い
ほど発光が強く輝度の高い画像表示装置が実現できる。

【００２２】また、メタルバック４００９は金属膜で構
成されるものであるが、蛍光体層４００８全体に高電圧
を印加する目的のため、また、蛍光体の帯電を防止する
目的のため、さらに蛍光体から後方（リアプレート方
向）に出た光を鏡面効果により前方に取り出すという目
的を持つために連続膜であるのが好ましい。

【００２３】さらに、加速された電子ビームがメタルバ
ック４００９を通過して蛍光体を励起しなければならな
いので、メタルバック４００９は薄い膜状であるのが好
ましい。

【００２４】一方、蛍光体は一般に粉体であるため、蛍
光体層４００８はポーラスになり表面にはかなりの凹凸
が存在する。

【００２５】また、蛍光体の混色防止や、ビーム位置が
多少ずれても色ずれを起こさないようにするためや、外
光を吸収し画像のコントラストを向上する、などの理由
で設けられる黒色部材（ブラックマトリクス等）にも、
上記蛍光体層４００８と同様にかなりの凹凸が存在す
る。

【００２６】そのために蛍光体層４００８上に直接金属
を成膜したのでは連続膜にならないので、一般的にメタ
ルバック作製の工程としてフィルミング工程が用いられ
ている。

【００２７】このフィルミング工程とは、蛍光体層４０
０８などの表面にアクリルなどの樹脂フィルムを作製
し、蛍光体層４００８などの表面を平坦化する工程であ
り、平坦化されたフィルム上に真空蒸着法などで金属膜
を成膜することにより、メタルバック４００９を連続膜
として作製して、平坦度を改善する工程である。

【００２８】なお、上記樹脂膜は、金属膜を作製した後
に、焼成によって熱分解して除かれる。

【００２９】一方、通常、電子線を用いた画像表示装置
の場合にはメタルバックの厚みが厚すぎると電子線が透
過しない。また、薄すぎると連続膜にならないので光の
反射率が減ってしまい発光が弱くなってしまう。そのた
め、厚さは５００Åから３０００Å程度のものが用いら
れている。

【００３０】また、ガラス面にブラックマトリクスを密
着性よく作り、反射率をさげる目的からフェースプレー
トの作製に際してまずブラックマトリクスをガラス上に
作製し、そののち蛍光体を成膜する。

【００３１】成膜方法は、フォトリソグラフィー法、印
刷法等、種々の方法が利用されているが、位置合わせの
精度及びエッジ部のだれ等の点からブラックマトリクス
のピッチより太い幅で蛍光体は成膜される。

【００３２】そのため、従来の画像表示装置では、図８
の断面図に示されるように、フェイスプレート１上のブ
ラックマトリクス２の上に少しずつ蛍光体３がかぶった
状態になる。ここで、図８に、従来の画像表示装置の断
面図を示す。

【００３３】したがって、図９の（ａ）に示すように、
ブラックマトリクス２により、フェイスプレート１上に
おけるユーザが画像を見る側の面である表面からの開口
よりも、図９の（ｂ）に示すように、フェイスプレート
１上における上記表面とは逆側の面である裏面からみた
開口の方が広くなる。ここで、図９に、従来の画像表示
装置の概略図を示す。

【００３４】

【発明が解決しようとする課題】従来の画像表示装置に
おいては、通常用いられる蛍光体等の発光体はその粒径
が２〜３μｍ以下になると急激に発光効率が悪化する。

【００３５】そのため、蛍光体としては粒径４μｍ以上
から１０μｍ程度のものが用いられる。また、蛍光体等
の発光体の混色防止や、ビーム位置が多少ずれても色ず
れを起こさないようにするためや、外光を吸収し画像の
コントラストを向上する、などの理由で設けられるブラ
ックマトリクス等のパターンと上記蛍光体等の発光体膜
にもかなりの凹凸が存在する。

【００３６】またブラックマトリクス等のパターンに用
いられる材料の粒径は１μｍ以下である。厚さ１０００
Å程度の電極としての金属膜とその下地となるブラック
マトリクス等のパターン及び蛍光体等の発光体との密着
力を考えた時に、粒径の小さい材料であるところのブラ
ックマトリクス等のパターンと電極としての金属膜とは
密着性が高い。一方、粒径の大きい発光体としての蛍光
体と電極としての金属膜との密着力は弱くなる。

【００３７】また蛍光体等の発光体とブラックマトリク
ス等のパターンの境界部分では図１０に示すように、メ
タルバック４に蛍光体３の粒径の分の段差４０１が生じ
るため、連続膜にはなりにくく、また連続していても浮
き点が生じてしまい下地との密着性は悪い。ここで、図
１０に、従来の画像表示装置の境界拡大図を示す。

【００３８】そして、例えば図７において、装置の薄型
化や高輝度を望む要請からリアプレート４００５とメタ
ルバック４００９との間の電界強度が大きくなると、以
下のような問題が生じる。

【００３９】メタルバック４００９は高電圧Ｖａが印加
されており、ほぼＧＮＤ電位であるリアプレート４００
６との間にクーロン引力が発生する。

【００４０】そのため、メタルバック４００９に浮きが
存在しメタルバック４００９と蛍光体層４００８及びブ
ラックマトリクスとの密着が悪いと、クーロン力により
メタルバック４００９が剥離され、リアプレート４００
５側に飛散してしまう。

【００４１】その結果、画素抜けにより画質が劣化した
り、飛散したメタルバック４００９が原因となり、リア
プレート４００５とフェイスプレート４００６との間で
放電が起りやすくなってしまう。

【００４２】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
電極の密着性を向上させて、表示される画像の画質を向
上させることが可能なプレートの製造方法、画像表示装
置の製造方法及び画像表示装置を提供することを目的と
する。

【００４３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係るプレートの製造方法は、光を透過させ
得る基板上に、開口部を有する第１のパターンを形成す
る第１のパターン形成工程と、電子が衝突することによ
り発光する発光体を前記開口部に形成する発光体形成工
程と、前記第１のパターンを覆い、かつ、前記発光体に
おける、前記電子が衝突してくる側の開口率を小さくす
る第２のパターンを形成する第２のパターン形成工程
と、前記第２のパターン上に、前記電子を引き付けるた
めの電圧が印加される電極を形成する電極形成工程と、
を備えることを特徴とする。

【００４４】また、前記第１のパターンの前記基板上の
厚さと前記第２のパターンの前記基板上の厚さとの合計
の厚さが、前記基板上の前記発光体の厚さ以上の厚さに
なることを特徴とする。

【００４５】また、前記第１のパターンの材料と、前記
第２のパターンの材料とが異なる材料であることを特徴
とする。

【００４６】また、前記第１のパターンの材料が、黒色
顔料ペーストであることを特徴とする。

【００４７】また、前記第１のパターンの材料が、カー
ボンブラックであることを特徴とする。

【００４８】また、前記第２のパターンの材料が、アル
ミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）であることを特徴とする。

【００４９】また、前記第２のパターンの材料が、酸化
マグネシウム（ＭｇＯ）であることを特徴とする。

【００５０】さらに、本発明に係る画像表示装置の製造
方法は、上記プレートの製造方法によりプレートを製造
するプレート製造工程と、前記プレートに対して電子を
放出するための電子放出素子を形成する電子放出素子形
成工程と、を備えることを特徴とする。

【００５１】さらに、本発明に係る画像表示装置は、光
を透過させ得る基板と、前記基板上に形成される、開口
部を有する第１のパターンと、前記開口部に形成され
る、電子が衝突することにより発光する発光体と、前記
第１のパターンを覆うように形成され、かつ、前記発光
体における、前記電子が衝突してくる側の開口率を小さ
くする第２のパターンと、前記第２のパターン上に形成
される、前記電子を引き付けるための電圧が印加される
電極と、前記発光体に向けて放出される電子を放出する
電子放出素子と、を備えることを特徴とする。

【００５２】したがって、本発明に係るプレートの製造
方法、画像表示装置の製造方法及び画像表示装置によれ
ば、第２のパターンが第１のパターンを覆い、さらに、
発光体の開口率を、第２のパターンにより小さくしてい
るため、第２のパターン上に形成される電極が第２のパ
ターンとより多く接触して、第２のパターンとの密着力
が向上するため、電極の密着性を向上させることがで
き、電極に印加する電位を高くすることができる。

【００５３】また、第１のパターンと第２のパターンと
の合計の厚さが、発光体の厚さ以上の厚さであることか
ら、発光体の第２のパターンからの突出を防止すること
ができ、電極の剥離を防止して、電極に印加する電位を
さらに高くすることができる。

【００５４】また、電極が電子を引き付けるための電極
であるため、電子を発光体に容易に衝突させることがで
きる。

【００５５】また、第１のパターンの材料と第２のパタ
ーンの材料とを異ならせることができるため、反射率、
コスト等を勘案して材料を選択することができる。

【００５６】また、第１のパターンの材料として黒色顔
料ペースト又はカーボンブラックを用いることができる
ので、より製造を容易に行なうことができる。

【００５７】また、第２のパターンの材料として、アル
ミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）又は酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を用
いることができるので、発光体から発せられた光を効率
的に反射させることができる。

【００５８】本発明の作用について、さらに具体的に説
明する。本発明では、プレートがブラックマトリクス等
の第１のパターンを有し、電極が形成される面の発光体
部分の開口率を減らすことによってメタルバック等の電
極の密着力を向上させる。

【００５９】そして、メタルバック等の電極の密着力が
向上するため、クーロン引力によりメタルバック等の電
極が剥がれる可能性が小さくなる。

【００６０】ただし、メタルバック等の電極が成膜され
た状態では実際には発光体は開口していないので、ここ
でいう開口率とは、プレート上にメタルバック等の電極
が無いと仮定的に考えて、プレート上における、発光体
の表面積とそれ以外の材料の占める表面積の割合、すな
わち、（発光体の表面積）／（発光体以外の材料の表面
積）のことである。ここで、発光体以外の材料とは、例
えばブラックマトリクスを形成する黒色顔料ペーストや
カーボンブラックやアルミナや酸化マグネシウムで良
い。

【００６１】また上記プレートはブラックマトリクス等
の第１のパターンを有し、このブラックマトリクス等の
第１のパターン上に、第１のパターンと同じ材料又は異
なる材料の第２のパターンが積層され、発光体の開口率
を小さくする。

【００６２】ここで、第１のパターンに積載される第２
のパターンの材料が反射率が高い場合には発光体で発光
した光をより多く反射し表側への光の取り出し効率をあ
げる作用を持ち、粒径をさらに小さくして平坦性をあげ
た場合にはメタルバック等の電極の密着力がさらに高く
なる。

【００６３】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明
の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただ
し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、
材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載が
ない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣
旨のものではない。

【００６４】また、以下の図面において、前述の従来技
術の説明で用いた図面に記載された部材、及び既述の図
面に記載された部材と同様の部材には同じ符号を付す。

【００６５】（プレートの製造方法の第１の実施形態）
まず、本発明に係るプレートの製造方法の第１の実施形
態について図１を参照して説明する。図１に、本発明に
係るプレートの製造方法の第１の実施形態により製造さ
れるプレートの表面概略図を示す。

【００６６】ただし、以下に説明するプレートは、本発
明に係る画像表示装置の製造方法の第１の実施形態に適
用されるプレートでもある。そのため、以下の説明は、
本発明に係る画像表示装置の製造方法の第１の実施形態
も兼ねる。

【００６７】本実施形態では、本発明に係る基板として
前述のフェイスプレートを用い、このプレートに後述す
る蛍光体層及びメタルバック等が形成されている。

【００６８】本実施形態のフェイスプレートは、厚さ
２．８ｍｍのソーダライムガラスを用いる。そして、フ
ェイスプレートを洗浄、乾燥した後、そのフェイスプレ
ートの表面上に、本発明に係る第１のパターンとしてガ
ラスペースト及び黒色顔料を含んだ黒色顔料ペーストを
形成する。

【００６９】すなわち、本発明に係る第１のパターン形
成工程として、例えば、図１の（ａ）に示されるよう
に、縦方向に幅１００μｍ、ピッチ２９０μｍのストラ
イプを２４０本、横方向に幅３００μｍ、ピッチ６５０
μｍのストライプを７２０本有する、本発明に係る第１
のパターンとしてのパターンを、縦、横共に５μｍの厚
さでスクリーン印刷法により作製し、ブラックマトリク
ス１０１０とする。

【００７０】ここで、上記幅及びピッチの値は一例であ
り、これらの値はそれぞれ任意に変更することができ
る。

【００７１】本実施形態ではスクリーン印刷法によりブ
ラックマトリクス１０１０を作製したが、もちろんこれ
に限定されるものではなく、たとえばフォトリソグラフ
ィー法を用いて作製してもよいが、膜厚が厚いこととコ
ストの関係上スクリーン印刷法を用いることが好まし
い。

【００７２】また、ブラックマトリクス１０１０の材料
として、ガラスペーストと黒色顔料を含んだ黒色顔料ペ
ーストを用いたが、もちろんこれに限定されるものでは
なく、たとえばカーボンブラックなどを用いてもよい
が、スクリーン印刷で作製することや、膜厚が１０μｍ
になるため上記黒色顔料ペーストを用いた。

【００７３】またブラックマトリクス１０１０は、本実
施形態では図１の（ａ）のようにマトリクス状に作製し
たが、もちろんこれに限定される訳ではなく、図１の
（ｂ）に示されるようにデルタ状配列やストライプ状配
列等その他の配列であっても良い。

【００７４】次に、本発明に係る発光体形成工程とし
て、図１の（ａ）に示すように、ブラックマトリクス１
０１０の本発明に係る開口部としての開口部に、赤色、
青色、緑色の蛍光体ペーストを用いてスクリーン印刷法
により、３色の本発明に係る発光体としての蛍光体を１
色づつ３回に分けて作製する。

【００７５】本実施形態ではスクリーン印刷法を用いて
蛍光体層を作製したが、もちろんこれに限定される訳で
はなく、たとえばフォトリソグラフィー法などにより作
製しても良い。

【００７６】また蛍光体はＣＲＴの分野で用いられてい
るＰ２２の蛍光体とし、赤色（Ｐ２２−ＲＥ３；Ｙ₂Ｏ₂
Ｓ：Ｅｕ³⁺）、青色（Ｐ２２−Ｂ２；ＺｎＳ：Ａｇ，Ａ
ｌ）、緑色（Ｐ２２−ＧＮ４；ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ）の
もので平均粒径はメジアン径Ｄｍｅｄで７μｍのものを
用いたが、もちろんこれに限定される訳ではなく、その
他の蛍光体を用いても良い。

【００７７】また蛍光体の膜厚は、平均して１０μｍ程
度になるように作製した。ここで、蛍光体の膜厚が十分
平坦にならないような場合には、充分な平坦度をもつ平
板ガラスにイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を吸収さ
せた不織布をもうけ、これによりフェイスプレート上の
蛍光体層及びブラックマトリクスを加圧し平坦度を増し
てもよい。

【００７８】次に、本発明に係る第２のパターン形成工
程として、ブラックマトリクス１０１０上に、ブラック
マトリクス１０１０を覆うように、縦方向に１１０μ
ｍ、横方向に３１０μｍの、本発明に係る第２のパター
ンとしてのブラックマトリクスを、再度５μｍの厚さで
スクリーン印刷法により形成した。

【００７９】したがって、本実施形態では、第１のパタ
ーンとしてのブラックマトリクス（厚さ５μｍ）と、第
２のパターンとしてのブラックマトリクス（厚さ５μ
ｍ）との合計の厚さ（１０μｍ）は、蛍光体の厚さ１０
μｍと略同等となっている。

【００８０】ただし、本発明に係るプレートの製造方法
における、第１のパターンの厚さ及び第２のパターンの
厚さの合計と、蛍光体の厚さとは、上記のようにそれぞ
れ１０μｍである場合に限定されるものではなく、第１
のパターンと第２のパターンとにより蛍光体の突出を抑
え、かつ、メタルバックの密着性を向上させるのに十分
な場合であれば良く、好ましくは、第１のパターンの厚
さと第２のパターンの厚さの合計が、蛍光体の厚さ以上
であれば良い。

【００８１】ついで、この基板を４５０℃で４時間焼成
する事により、ペースト中に含まれる樹脂分を熱分解除
去し、対角画面サイズ１０型、アスぺクト比４：３、ド
ット数７２０×２４０からなるフェイスプレートを得
た。

【００８２】この様にして得られたフエースプレートの
正面図の部分拡大図を図２に示す。。図２に、本発明に
係るプレートの製造方法の第１の実施形態により製造さ
れるフェイスプレートの一部拡大図を示す。

【００８３】図中の円で示したところをさらに拡大して
図２中に示し、また、図３に、図２に示されるフェイス
プレートのＡ−Ａ'ラインでの断面図を示す。図３にお
いて、４は本発明に係る電極としてのメタルバックであ
る。

【００８４】図２及び図３に示されるように、蛍光体３
とブラックマトリクス２の境界では蛍光体３の粒子の間
に粒径の小さなブラックマトリクス材料が入り込むよう
にして蛍光体３の開口率を下げていることがわかった。

【００８５】次に、図２及び図３を参照して本発明に係
る電極形成工程として、フェイスプレート１上に本発明
に係る電極としてのメタルバック４を形成する方法につ
いて説明する。

【００８６】上記のようにして作製したフェイスプレー
ト１をスピンコータ上に配置し、純水にコロイダルシリ
カを溶解させた溶液を、フェイスプレート１を回転させ
ながら塗布し、蛍光体３の凹凸部を湿潤させた。

【００８７】次に、ポリメタクリレートをトルエンに溶
解した溶液を、基板を回転させながら全面に均一になる
ようにスプレーにより塗布し、温風を基板に吹きかける
ことにより乾燥させ、蛍光体３及びブラックマトリクス
２上に、樹脂フィルムを作製することによって、表面の
平坦化を行なった。

【００８８】ここで、平坦化のための工程として、蛍光
体３を湿潤した後にポリメタクリレートをトルエンに溶
解した溶液を塗布したが、もちろんこれに限定されるも
のではなく、他の溶剤系ラッカー液を用いても良いし、
その他の方法としてたとえばアクリルエマルジョンを蛍
光体に塗布し乾燥させるという工程を行なっても良い。

【００８９】次に、平坦化されたフェイスプレート１
に、本発明に係る電極としてメタルバック４を１０００
Åのアルミニウム膜によって真空蒸着法により作製し
た。

【００９０】次に、このフェイスプレート１を焼成炉内
に搬入し、４５０℃まで加熱することにより樹脂フィル
ムを熱分解除去した。

【００９１】ここで、上記のフェイスプレート１を真空
チャンバ中でフェイスプレート１より十分大きい電極に
対向して一定のギャップをあけて固定し、メタルバック
４にＤＣで高電圧を印加し徐々に印加電圧を上昇させ、
放電を開始した電圧を測定し電界強度（以後、放電開始
電界強度と呼ぶ事にする。）を求めた。

【００９２】ただし、ここで電界強度はメタルバック４
に印加した電圧を対向電極とフェイスプレート１のギャ
ップ距離で割ったものとする。測定の結果、放電開始電
界強度は１０．７ｋＶ／ｍｍであった。

【００９３】以上から、本発明に係るプレートの製造方
法の第１の実施形態及び画像表示装置の製造方法の第１
の実施形態によれば、ブラックマトリクス２の厚さを蛍
光体３の厚さ以上にし、ブラックマトリクス２により蛍
光体３の開口率を減少させているため、メタルバック４
がブラックマトリクス２に良好に接触しその密着性が向
上するフェイスプレート１を得ることができ、メタルバ
ック４に印加する電圧の電位を上げることができ、それ
により画像表示装置が表示する画像の画質を向上させる
ことができる。

【００９４】（プレートの製造方法の第２の実施形態）
次に、本発明に係るプレートの製造方法の第２の実施形
態について、以下に説明する。ただし、以下に説明する
プレートは、本発明に係る画像表示装置の製造方法の第
２の実施形態に適用されるプレートでもある。そのた
め、以下の説明は、本発明に係る画像表示装置の製造方
法の第２の実施形態も兼ねる。

【００９５】本発明に係るプレートの製造方法の第２の
実施形態では、前述の本発明に係るプレートの製造方法
の第１の実施形態と異なり、本発明に係る第２のパター
ン形成工程において形成される第２のパターンとして、
ブラックマトリクスと同じ材料でなくアルミナ（Ａｌ₂
Ｏ₃）を形成した。

【００９６】図４に、本発明に係るプレートの製造方法
の第２の実施形態により製造されるプレートの断面図を
示す。

【００９７】図４において、アルミナ５は粒径６００ｎ
ｍのもので印刷ペーストを作製し利用した。

【００９８】このように、本実施形態によれば、図４に
示されるフェイスプレート１を用いることで、放電開始
電圧は前述の第１の実施形態により製造されたプレート
に比べても向上し１２ｋＶ／ｍｍの電界強度まで放電が
おこらず、また輝度が０．９％明るくなった。

【００９９】一方、本実施形態では、アルミナ５の塗布
方法として印刷方法を用いているが本発明の効果は印刷
方法による場合に限定されるものではなく、フォトリソ
グラフィー法を用いた方法等種々の方法を用いることが
出てきる。

【０１００】またブラックマトリクス２上の材料はアル
ミナ５に限ったものではなく酸化マグネシウム（Ｍｇ
Ｏ）等用いることができる。

【０１０１】（画像表示装置の実施形態）次に、上記本
発明に係る画像表示装置の一実施形態について図５を参
照して説明する。図５に、本発明に係る画像表示装置の
一実施形態の断面図を示す。

【０１０２】図５中、１００５は外容器底（リアプレー
トと標記する場合もある。）、１００６は側壁、１００
７は本発明に係るプレートとしてのフェイスプレートで
ある。リアプレート１００５、側壁１００６及び本発明
に係る電極としてのメタルバック１００９は、表示パネ
ルの内部を真空に維持するための気密容器を形成してい
る。

【０１０３】気密容器を組み立てるにあたっては、各部
材の接合部に十分な強度と気密性を保持させるため封着
する必要があるが、たとえばフリットガラスを接合部に
塗布し、大気中あるいは窒素雰囲気中で、４００℃〜５
００℃で１０分以上焼成することにより封着を達成し
た。

【０１０４】気密容器内部を真空に排気する方法につい
ては後述する。リアプレート１００５には、基板１００
１が固定されているが、基板１００１上には表面伝導型
電子放出素子１００２がＮ×Ｍ個形成されている。

【０１０５】ここで、Ｎ×Ｍは２以上の正の整数であ
り、目的とする表示画素数に応じて適宜設定される。本
実施形態においては、Ｎ＝７２０、Ｍ＝２４０とした。

【０１０６】このＮ×Ｍ個の表面伝導型電子放出素子１
００２は、Ｍ本の列方向配線１００３とＮ本の行方向配
線１００４により単純マトリクス配線されている。基板
１００１、表面伝導型電子放出素子１００２、列方向配
線１００３及び行方向配線１００４によって構成される
部分を、本発明に係る画像表示装置の一実施形態に用い
られるマルチ電子ビーム源と呼ぶ。

【０１０７】本実施形態においては、気密容器のリアプ
レート１００５にマルチ電子ビーム源の基板１００１を
固定する構成としたが、マルチ電子ビーム源の基板１０
０１が十分な強度を有するものである場合には、気密容
器のリアプレートとしてマルチ電子ビーム源の基板１０
０１自体を用いてもよい。

【０１０８】また、Ｄｘ１〜Ｄｘｍ及びＤｙ１〜Ｄｙｎ
及びＨｖは、当該表示パネルと不図示の電気回路とを電
気的に接続するために設けた気密構造の電気接続用端子
である。

【０１０９】Ｄｘ１〜Ｄｘｍはマルチ電子ビーム源の列
方向配線１００３と、Ｄｙ１〜Ｄｙｎはマルチ電子ビー
ム源の行方向配線１００４と、Ｈｖはフェイスプレート
１００７のメタルバック１００９と、それぞれ電気的に
接続している。

【０１１０】また、気密容器内部を真空に排気するに
は、気密容器を組み立てた後、不図示の排気管と真空ポ
ンプとを接続し、気密容器内を１３３×１０^-7Ｐａ程度
の真空度まで排気する。

【０１１１】その後、排気管を封止するが、気密容器内
の真空度を維持するために、封止の直前あるいは封止後
に気密容器内の所定の位置にゲッター膜（不図示）を形
成する。

【０１１２】ゲッター膜とは、たとえはＢａを主成分と
するゲッター材料をヒータ又は高周波加熱により加熱し
蒸着して形成した膜であり、このゲッター膜の吸着作用
により気密容器内は１３３×１０^-5Ｐａないしは１３３
×１０^-7Ｐａ程度の真空度に維持される。

【０１１３】次に、本実施形態の表示パネルに用いたマ
ルチ電子ビーム源について説明する。本発明に係る画像
表示装置に用いるマルチ電子ビーム源は、表面伝導型電
子放出素子を単純マトリクス配線した電子源であれば、
表面伝導型電子放出素子の材料や形状あるいは製法に制
限はない。

【０１１４】しかしながら、発明者らは、表面伝導型電
子放出素子の中では、電子放出部もしくはその周辺部を
微粒子膜から形成したものが電子放出特性に優れ、しか
も製造が容易に行えることを見いだしている。

【０１１５】したがって、電子放出部又はその周辺部を
微粒子膜から形成したものが、高輝度で大画面の画像表
示装置のマルチ電子ビーム源に用いるには、最も好適で
あると言える。

【０１１６】そこで、上記図５に示される実施形態の表
示パネルにおいては、電子放出部もしくはその周辺部を
微粒子膜から形成した表面伝導型電子放出素子を用い
た。

【０１１７】また、本実施形態において用いられるフェ
イスプレート１００７には、前述の本発明に係るプレー
トの製造方法の第１の実施形態又は第２の実施形態によ
り製造されるフェイスプレートを用いた。

【０１１８】以上から、本発明に係る画像表示装置の一
実施形態においても、メタルバック１００９のフェイス
プレート１００７への密着性を向上させ、メタルバック
１００９に印加される電圧を上げることにより、画質を
向上させることができるという前述の本発明に係るプレ
ートの製造方法の実施形態の効果と同様の効果を得るこ
とができる。

【０１１９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、電極がプレートと良好に接触していることか
ら、電極に高電圧を印加した際に電極にかかるクーロン
引力によって電極が剥離してしまうことを防止すること
ができ、電極の剥離による画素抜けや、剥離した電極に
よる放電の発生を防止でき、表示される画像の画質を向
上すると共に、耐久性及び信頼性を向上させることが可
能なプレートの製造方法、画像表示装置の製造方法及び
画像表示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプレートの製造方法の第１の実施
形態により製造されるプレートの表面概略図である。

【図２】本発明に係るプレートの製造方法の第１の実施
形態により製造されるフェイスプレートの一部拡大図で
ある。

【図３】図２に示されるフェイスプレートのＡ−Ａ'ラ
インでの断面図である。

【図４】本発明に係るプレートの製造方法の第２の実施
形態により製造されるプレートの断面図である。

【図５】本発明に係る画像表示装置の一実施形態の断面
図である。

【図６】表面伝導型電子放出素子をマトリクス配線接続
した場合の回路図である。

【図７】従来の画像表示装置の断面図である。

【図８】従来の画像表示装置の断面図である。

【図９】従来の画像表示装置の概略図である。

【図１０】従来の画像表示装置の境界拡大図である。

【符号の説明】

１ フェイスプレート ２ ブラックマトリクス ３ 蛍光体 ４ メタルバック ５ アルミナ ４０１ 段差 １００１ 基板 １００２ 表面伝導型電子放出素子 １００３ 列方向配線 １００４ 行方向配線 １００５ 外容器底（リアプレート） １００６ 側壁 １００７ フェイスプレート １００９ メタルバック １０１０ ブラックマトリクス ４００１ 基板 ４００２ 行方向配線 ４００３ 列方向配線 ４００４ 抵抗 ４００５ リアプレート ４００６ フェイスプレート ４００７ 側壁 ４００８ 蛍光体層 ４００９ メタルバック ４０１０ 高圧電源 ４０１１ 高圧導入端子 ４０１２ 表面伝導型電子放出素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C028 HH09 HH14 JJ02 JJ09 5C036 CC10 CC14 CC18 EE05 EE08 EE14 EF01 EF06 EF09 EG36 EH06 EH09 5C094 AA42 BA31 BA34 CA19 CA24 EA03 EA07 FB02 FB12 FB20 GA10 GB01

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光を透過させ得る基板上に、開口部を有
   する第１のパターンを形成する第１のパターン形成工程
   と、 電子が衝突することにより発光する発光体を前記開口部
   に形成する発光体形成工程と、 前記第１のパターンを覆い、かつ、前記発光体におけ
   る、前記電子が衝突してくる側の開口率を小さくする第
   ２のパターンを形成する第２のパターン形成工程と、 前記第２のパターン上に、 前記電子を引き付けるための電圧が印加される電極を形
   成する電極形成工程と、を備えることを特徴とするプレ
   ートの製造方法。
2. 【請求項２】 前記第１のパターンの前記基板上の厚さ
   と前記第２のパターンの前記基板上の厚さとの合計の厚
   さが、前記基板上の前記発光体の厚さ以上の厚さになる
   ことを特徴とする請求項１に記載のプレートの製造方
   法。
3. 【請求項３】 前記第１のパターンの材料と、前記第２
   のパターンの材料とが異なる材料であることを特徴とす
   る請求項１又は２に記載のプレートの製造方法。
4. 【請求項４】 前記第１のパターンの材料が、黒色顔料
   ペーストであることを特徴とする請求項１から３のいず
   れか１項に記載のプレートの製造方法。
5. 【請求項５】 前記第１のパターンの材料が、カーボン
   ブラックであることを特徴とする請求項１から３のいず
   れか１項に記載のプレートの製造方法。
6. 【請求項６】 前記第２のパターンの材料が、アルミナ
   （Ａｌ₂Ｏ₃）であることを特徴とする請求項１から５の
   いずれか１項に記載のプレートの製造方法。
7. 【請求項７】 前記第２のパターンの材料が、酸化マグ
   ネシウム（ＭｇＯ）であることを特徴とする請求項１か
   ら５のいずれか１項に記載のプレートの製造方法。
8. 【請求項８】 上記請求項１から７のいずれか１項に記
   載のプレートの製造方法によりプレートを製造するプレ
   ート製造工程と、 前記プレートに対して電子を放出するための電子放出素
   子を形成する電子放出素子形成工程と、を備えることを
   特徴とする画像表示装置の製造方法。
9. 【請求項９】 光を透過させ得る基板と、 前記基板上に形成される、開口部を有する第１のパター
   ンと、 前記開口部に形成される、電子が衝突することにより発
   光する発光体と、 前記第１のパターンを覆うように形成され、かつ、前記
   発光体における、前記電子が衝突してくる側の開口率を
   小さくする第２のパターンと、 前記第２のパターン上に形成される、前記電子を引き付
   けるための電圧が印加される電極と、 前記発光体に向けて放出される電子を放出する電子放出
   素子と、を備えることを特徴とする画像表示装置。