JP2004536425A - 発光粒子で部分的にコートされた発光装置の構造及び組立 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】発光領域は、複数の発光粒子(72)を有している。発光粒子のそれぞれの外表面の一部は、一種類以上のコーティング(74、82、84、112及び114)で等角に覆われている。このコーティングは、光反射性、ゲッタリング、強度促進、及びコントラスト促進機能を種々供している。
Description
本発明は、フラットパネル陰極線管(CRT)ディスプレイなどのフラットパネルディスプレイでの使用に適した発光装置の構造及び組立に関する。
【0002】
(背景技術)
フラットパネルディスプレイ(CRT)は、典型的に、電子放射装置及び対極的に位置している発光装置とを有している。この電子放射装置、又は陰極は、相対的に広い領域に電子を放射する電子放射要素を含有している。発光装置における陽極は、発光装置の対応する位置を横切るように配置された発光領域に向かって電子をひきつける。この陽極は、この発光領域の上方又は下方に配置されてもよい。両方の場合、この発光領域は、ディスプレイの視野表面上に画像を発生すべく、電子によって当てられる上に光を放射する。
【0003】
図1は、米国特許第5、859、502号明細書又は第6、049、165号明細書などに述べられているような常套的なフラットパネルCRTディスプレイの一部に関する側方断面図を示している。図1のディスプレイは、電子放射装置20及び発光装置22にて形成されている。電子放射装置20は、バックプレート24を有しており、電子放射領域26を覆っている。領域26によって放射される電子は、電子集束システム27の制御のもと、発光装置へと向かう。アイテム30は、電子軌道を示している。
【0004】
発光装置22は、高い吸引力によって保持されたシール化された同封物を形成すべく、外部壁(示していない)を介して電子放射装置20に結合されているフェースプレート32を有している。発光領域34は、対峙する電子放射領域26のそれぞれに向かい合うようにフェースプレート32上に堆積している。領域26によって放射された電子が発光領域34に投射する際、領域34から放射された光は、発光装置22の外部表面(図1の下側表面)上にディスプレイ画像を発生する。コントラスト促進ブラックマトリックス36は、側方的に発光領域34を取り囲む。
【0005】
発光装置22は、また、発光領域34上およびブラックマトリックス36上に位置する光反射層38を有している。領域34は、電子によって投射された際、すべての方向に向かって光を放射する。したがって、放射された光のいくつかは、ディスプレイ内部に向かって逆向きに向かう。層38は、画像強度を増加すべく、後方に指向された光のいくつかを前方へと反射する。加えて、層38は、電子を発光装置22へとひきつけるため、ディスプレイの陽極として機能する。
【0006】
領域26によって放射された電子は、発光領域34へ投射する前に、光反射層を通過する。このように行い、電子はエネルギを損失する。この画像強度は、この電子エネルギの損失によって起こる画像強度の減少を少なくとも部分的に補填するように光反射層38の性質がもたらすことにより増加する。それにもかかわらず、発光装置の発光領域に積層している陰極を有する発光装置における画像強度をさらに向上することが望まれる。
図1のような発光装置における両方の発光領域は、通常、蛍光材料にて形成される発光粒子を有する。蛍光粒子の構成物は、一般に、イオウ又は/及び酸素などの要素を含む。この発光粒子が、電子によって投射されると、イオウ又は/及び酸素のいくつかは通常、ディスプレイ内部へとガス状物質として放出され、これらの分解が起こる。
【0007】
米国特許第5、844、361号明細書におけるPetersenら(以下、「Petersen」と称する)らは、フラットパネルCRTディスプレイの発光装置にて起こる蛍光粒子に由来するガス放出の問題を、所望しないガス放出の減弱を意図する方法によって、粒子の該表面を化学的に処理することによって解決している。図2及び3は、発光領域が透過性基板40上に積層しているPetersenらの手法における二つの例を示している。発光領域のそれぞれは、蛍光粒子42の層で構成している。
【0008】
図2の例において、ひとつのコーティング44は、全体的に、蛍光粒子42のそれぞれを覆っている。コーティング44は、ガス放出に対して、熱力学的により抵抗性を有する放出によって、粒子42の化学的表面特性を変化させている。代替的に、コーティング44は、単に、粒子42によって発生する汚染ガスを、ディスプレイ内部に浸入することから実質的に回避する影響を受けにくいカプセル材料であってもよい。双方の場合、基板40上に堆積される前に、粒子42上にコーティング44を設けてもよい。ディスプレイの陽極は、複合体粒子42/44上に設けられるアルミニウム層46にて形成される。
【0009】
図3の例において、安定な酸化物でできたコーティング48は、基板40上に堆積された後、粒子42上に設けられる。コーティング48のそれぞれは、一つの粒子42の該表面の上部分を等角に覆う。シラン、ジシロキサン、またはテトラエチルオルソシリケートの化学的蒸着によって典型的に形成されるコーティング48は、粒子42よりも、ガス放出に対して熱力学的に抵抗性を有している。Petersenらが示したのは、図3の例におけるディスプレイの陽極は、アルミニウム層46に類似した導電性層によって形成されてもよい、ということである。
【0010】
例2の例における基板40上に粒子42を堆積する前に、フルコーティング44を有する蛍光粒子42を設けることは、粒子42の堆積中にコーティング44が障害を受ける可能性があるという問題を引き起こす。また、フルコーティング44は、発光領域の形成において、発光領域を定義するために典型的に利用される放射線の吸収により有害に影響を受ける可能性がある。しかしながら、Petersenらは、コーティング48は酸化物からなることのみを開示している。Petersenは、画像強度の向上に言及していない。
【0011】
(発明の一般的開示)
本発明は、光透過性材料でできたプレート上に積層している複数個の発光粒子にて形成された発光領域を有する発光装置を供する。本発明における発光装置は、フラットパネルディスプレイに使用するのに適しており、特に、電子放射装置が、発光装置に向かい合うべく配置されたフラットパネルCRTディスプレイでの使用に適している。この電子放射装置は、発光領域に投射する電子を放射し、そこから光の放射を起こす。
【0012】
本発明における発光装置の発光領域に存在する発光粒子は、種々の機能を担うコーティングが施されている。いくつかの場合において、この粒子コーティングは、光強度が、一般的に促進されるべき前方方向へと指向されるのを可能とし、このことは、特に、この発光装置が、このコーティング上に配された光反射層を有する際、顕著である。代替的かつ付加的に、この粒子コーティングは、発光領域の一つが点灯され(光を放射する)、かつ他方が消灯されている(光を放射しない)際、これら二つの発光領域との間に促進されるべき光学的コントラストを生ずる可能性がある。このコーティングは、汚染ガスを取り除いてもよい。このコーティングはまた、典型的に電子が発光粒子に投射する結果として生じる障害的な効果を減弱する。
【0013】
粒子コーティング材料によって実行されるべき機能に応じて、発光粒子のそれぞれは、二つ以上のコーティングを有してもよい。いくつかの場合、コーティングのそれぞれは、粒子がプレートの最も近傍に位置する場所から離されるため、粒子に外表面の一部のみを覆う。この方法によりコーティングを設けることにより、これらがプレート上に設置される前に、コーティングを粒子上に配してもよく、これにより、粒子がプレート上に設置される前に、発光粒子が、コーティングを施される際発生する問題を回避する。
【0014】
この発光粒子は、通常、実質的に全方向に向かって光を放射する。放射された光の一部は、プレートに対して、一般的に側方を含む前方へと向かい通過する。放射された光の一部は、一般的に、プレートから離れる方向、つまり、部分的に側方を含む後方へと向かう。
【0015】
本発明の第一面において、発光粒子のそれぞれは、粒子の外表面の一部を等角に覆うべく、上記した様式にて配された光反射コーティングによって覆われている。結果として、この粒子コーティングは、粒子によって放射された、当初後方へ指向された光のいくつかを前方へと反射する。反射コーティング上の粒子上に通常配された光反射層が光反射粒子と同様の機能を一般的に実施する一方、光反射コーティングと光反射層の組合せ物は、光反射層単独にて達成されるよりも、より前方へと指向することを行う。したがって、光反射コーティングを利用することにより、前方方向へと光強度を増加することが可能となる。
【0016】
このコーティングは、典型的に、光反射物質によって製造され、これらは、一種類以上の、金属ベリリウム、ホウ素、マグネシウム、アルミニウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、ガリウム、モリブデン、パラジウム、銀、インジウム、白金、タリウム、鉛、及びこれら金属を一種類以上有する合金で製造される。周期律表IIIBに属するホウ素、アルミニウム、ガリウム、インジウム、及びタリウムは、光反射コーティングに非常に適している。これら五種の金属のいずれも電子ドナーではないからである。銀及び銅は、青及び緑光をそれぞれ放射する発光粒子を実行するために適した金属硫化蛍光の代替的な種であることから、魅力的である。
【0017】
本発明における第二面において、発光粒子のそれぞれは、前述の様式にて、ゲッターコーティングを用いて、汚染ガスを吸収するため、部分的に覆われている。もし、この発光粒子が、電子及び/又はその他の荷電粒子によって投射された結果として汚染ガスを発生した場合、このゲッターコーティングは、粒子から移動し、かつ他の箇所にて障害を起こす前に、このようにして発生したガスを吸収することができる。光反射層が、ゲッターコーティング上に存在する場合、この光反射層は、通常、貫通されている。発光領域からはなれた位置に由来する汚染ガスは、この光反射層を通過し、ゲッターコーティングによって吸収される。
【0018】
このゲッターコーティングは、典型的に、一種類以上の金属マグネシウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、モリブデン、パラジウム、銀、白金、鉛、及びこれら金属を一種類以上有する合金にて形成されている。これら12種類の金属すべては、特に、硫化物を吸収するのに適している。代替的あるいは付加的に、このゲッターコーティングは、一種類以上の金属チタン、バナジウム、ジルコニウム、ニオブ、バリウム、タンタル、タングステン、トリウム、及びこれら8種類の金属の合金にて形成されてもよい。ゲッターコーティングが、前記の12種類のうち一種類以上にて形成される際、このゲッターコーティングは、上述したように前方方向に指向する光強度を促進するための光反射物であってもよい。さらに、このゲッターコーティングは、代替的あるいは付加的に、マグネシウム、クロム、マンガン、コバルト、ニッケル、及び鉛における一種類以上の酸化物にて形成されてもよく、これらのそれぞれは、特に、硫化物の吸収に適している。
【0019】
本発明の第三面において、発光粒子のそれぞれの外表面の一部は、多重的強度促進コーティングにて等角に覆われている。粒子のそれぞれに存在する数種の強度促進コーティングは、便宜的に、複数の整数mにてここに表現される。粒子のそれぞれに存在するm個のコーティングは、同様に、m番目のコーティングを介した第1コーティングとして表現され、第1コーティングは、つまり粒子に直接的に存在するコーティングとして一番近傍のコーティングである。iを2からmまでの整数として、i番目のコーティングはi−1番目のコーティングのそれぞれに存在している。したがって、最も離れて存在する、m番目のコーティングは、つまり、最も遠隔のコーティングである。光反射層は、通常、この強度促進コーティング上に存在している。
【0020】
第1コーティングのそれぞれは、存在する粒子よりも、より低い平均反射指数を有している。iを2からmまで変化する整数として、i番目のコーティングのそれぞれは、i−1番目のコーティングよりも低い反射指数を有している。言い換えれば、この平均反射指数は、粒子のそれぞれから最も近傍のコーティングに至るにつれ、段階的に減少し、かつ最も近傍のコーティングからそれよりも遠隔のコーティングに至るにつれ減少する。
【0021】
異なる反射指数を有する光透過性媒体のペアとの間のインターフェース上に投射する光は、部分的に、このインターフェースにて反射され、かつ部分的にこのインターフェースを透過する。このことを念頭において、粒子のそれぞれからそれの最も近傍のコーティングに至るにつれ、段階的に減少し、かつ、粒子の最も近傍のコーティングからそれよりも遠隔にあるコーティングへと至るにつれ減少するという、平均反射指数を有する恩恵は、第1媒体における光指向が、部分的に反射され、かつ第1媒体及びより低い反射指数を有する第2媒体との間のインターフェースにて部分的に透過し、かつ、第2媒体にて部分的に透過されて光指向が、その後、部分的に反射され、かつ第2媒体及び、さらに低い反射指数を有する第三媒体とのインターフェースにて部分的に透過するこという、三つの媒体を考慮する際、見出すことができる。
【0022】
二つの光透過媒体の間のインターフェースにおける光反射強度は、それぞれの反射指数により変化し、その様式は、光吸収を無視すると、三つの媒体が存在する場合において、二つのインターフェースを介して透過した光の総量が、最も高くかつ最も低い反射指数を有する二つの媒体との間のインターフェースを介して透過された光画分よりも大きい様式にて起こる。言い換えれば、他の二つの光透過倍体との間の反射指数の中間値を有すると光透過媒体を配置することにより、最も高くかつ最も低い反射指数を有する媒体が互いに結合されている場合に起こる光透過よりも、最も高い反射指数を有する媒体から、最も低い反射指数を持つ媒体へと光を透過させることが可能となる。
【0023】
前述したインターフェースの光学性に関して、粒子のそれぞれに存在するm番目のコーティングのために、前記した位置的及び反射指数的特性を有すべく調節することは、コーティングが存在しない粒子から逸脱するよりも多く、粒子のそれぞれ及びそのコーティングが後方へ光を指向し部分的に側方へと光を指向することを起こすことを可能としてしまう。部分的に側方を含む後方へと指向する粒子から逸脱する光の一部は、一般的に粒子に対して前方に向かって反射するための方法にて、光反射層へと投射する。したがって、放射された光の強度は、前方への指向を促進させる。
【0024】
本発明の第四面は、発光粒子のそれぞれの外表面の一部は、粒子よりも低い平均反射指数を有する強度促進コーティングにて、等角に覆われている。光反射領域に面したプレートを介して暗く見えるコントラスト促進層は、この強度促進コーティング上に存在している。このコントラスト促進層は、典型的に、多重的なコントラスト促進コーティングに分割され、それぞれは一般的に強度促進コーティングの対応する一つの上に等角に存在している。今一度、光反射層は、通常、このコーティング上に存在している。
【0025】
このコントラスト促進層は、発光装置の前面部に影響を及ぼし、かつプレート、発光粒子、及び強度促進コーティングを介して通過する周囲光を吸収する。結果として、このコントラスト促進層は、発光領域が点灯し、かつ消灯する時間間に起こる光学的コントラストを向上させる。したがって、一方が点灯し、他方が消灯する間に起こるこの二つの発光領域における光学的コントラストの向上を達成する。
【0026】
本発明のこの面における強度促進コーティングは、一般的に、本発明にて前述した面と同様であり、強度促進コーティングが存在しない場合、粒子を逸脱するよりも、多く、発光粒子及びコーティングから逸脱して、より後方へと指向されることを可能とする。このコントラスト促進層が一般的にこの後方に指向された光を吸収するにもかかわらず、光反射層は、強度促進コーティングが存在しない場合におこるよりも多く、後方に指向された光を前方へと反射する。光反射領域の一つが多重的に発生する画像の全体的に視覚性を向上する。
【0027】
本発明の第五面において、発光粒子のそれぞれは再び、粒子よりも低い平均反射指数を有する等角強度促進コーティングにより部分的に覆われている。光反射コーティングは同様に、強度促進コーティングのそれぞれを覆っている。この強度促進コーティングは再び、このコーティングが存在しない粒子が逸脱するよりも多く、より後方に指向された光を、発光粒子から逸脱されることを可能とする。この光反射コーティングは、この一部を反射し、後方に指向された光が前方へと向かう光量を増加させる。典型的な場合として、光反射層が光反射コーティング上に存在する場合、光反射コーティングと光反射層の組合せ物は、光反射層単独にて達成されるよりも多く、この後方に指向された光を反射し、前方へと指向することを可能とする。このことにより、前方へと指向された光強度を向上する。
【0028】
本発明の第六面において、発光粒子のそれぞれの外表面は、いかなる強度促進コーティングによる媒介物もなく、コントラスト促進コーティングによる等角に覆われている。このコントラスト促進コーティングは、発光領域に向かい合うプレートを介して暗く見える。コントラスト促進コーティングのそれぞれは、典型的に、それぞれ分離した多重的な部分から構成している。上述したコントラスト促進層と同様に、このコントラスト促進コーティングは、発光領域が点灯し、消灯する間に起こる光学的なコントラストを向上する。したがって、一方が点灯し、他方が消灯する間に起こるこの二つの発光領域との間で光コントラストが向上する。
【0029】
本発明に前記した六つの面すべてにおいて、発光粒子とそれによもなる電子放射装置との間に粒子コーティングを配している。このコーティングは部分的に、粒子の外表面を覆うだけであるにもかかわらず、電子放射装置から放射された電子の大部分は、この粒子の上に存在する発光材料に到達する前に、このコーティングに投射する。この粒子コーティングは、通常、電子によって投射された際、有意に揮発を生じない材料からなる。したがって、この粒子コーティング自身で、通常、有意な不純物質を放出する問題を有していない。
【0030】
同時に、この粒子コーティングは、電子が粒子に投射する際に起こる障害、つまり、粒子腐蝕や所望しないガス放出など、を減弱する。この両者により、性能及び寿命が向上する。事実、このコーティングが、本発明の第一面において述べた光反射コーティングに用いた金属を一種類以上有する場合、このコーティングが十分な光反射を供するには不十分である場合、例えば、厚みが厚すぎる場合などでさえ、前記した利点を達成できる。
【0031】
本発明における発光装置の製造は、発光領域を形成するために、光透過材料のプレート上に発光粒子の層を供することを必要とする。このコーティングは、したがって、前記した一つ以上の機能を供するため、粒子上に設けられる。発光装置に、光反射層が含まれる場合、コーティング上に、光反射層が形成される。
【0032】
要約すると、本発明における発光装置の構造物及び製造法は、性能を向上させ、かつ寿命を長くする。本発明における発光装置は、直ちに大スケールにて製造が可能である。プレート上に粒子を設けた後、本発明におけるコーティングを粒子に施すことにより、本発明は、前コートされた粒子をプレート上に堆積する際起こる可能性のある、粒子コーティングの障害などに関する問題を回避する。したがって、本発明は、先行技術に対して実質的に進歩を供する。
【0033】
(図面の簡単な説明)
同様又は非常に似通ったアイテムを表現するため、好適実施例における図及び記述には、同様の参照符号を用いた。
【0034】
(好適実施例に関する記述)
(概論)
以下に、本発明における発光装置を有するフラットパネルCRTディスプレイに関する種々の構造を述べている。フラットパネルCRTディスプレイのそれぞれは、典型的に、フラットパネルテレビ又はパーソナルコンピューター用のフラットパネルモニター、又は、携帯情報端末などの携帯装置に適している。
【0035】
本願のフラットパネルCRTディスプレイのそれぞれは、典型的にカラーディスプレイであるが、例えば、ブラック−グリーン又は白黒などの、モノクロディスプレイであってもよい。発光領域及びそれに対応した維持する電子放射領域のそれぞれは、モノクロディスプレイのピクセル、及びカラーディスプレイのサブピクセルを形成する。カラーピクセルは典型的に三つのサブピクセルからなり、一つは赤、他方は緑、第三は青である。
【0036】
以下の記述において、「電気的に絶縁」又は「誘電体」との用語は、1010ohm−cm以上の抵抗を有する材料に適用する。「電気的に非絶縁」との用語は、したがって、1010ohm−cm以下の抵抗を有する材料を参照する。電気的に非絶縁された材料は、(a)1ohm−cm以下の抵抗を有する電気的な導電性材料と(b)1ohm−cmから1010ohm−cmの抵抗を有する電気的な抵抗性材料、とに分割される。これらのカテゴリーは、10volt/μmを超えない電場にて同定される。
【0037】
電気泳動堆積及び誘電泳動堆積は、時折、「電気泳動堆積」として共にグループ化される。この「電気泳動堆積/誘電泳動堆積」は、このような耐性が、電気泳動及び誘電泳動の一つ又は両者によって起こることを強調するため、ここに利用される。
【0038】
本願におけるコーティングの一つが等角に部分的に覆われている外表面を有する発光蛍光粒子は、時折、ここに、「コートされた」蛍光粒子又は単に、「コートされた」粒子としてここに参照されている。このようなコートされた蛍光粒子を有する発光領域において、本願における一つ以上のコーティングにてここに等角に覆われた外表面を有する発光蛍光粒子のいくつかは、時折、ここに、「非コートされた」蛍光粒子又は単に「非コートされた」粒子としてここに参照される。
【0039】
下記に述べるように、本発明の発光装置における発光領域のそれぞれは、多重的な発光蛍光粒子を有する。粒子コーティングは、発光領域のそれぞれにおける蛍光粒子のそれぞれの外表面の一部を等角に覆っている。一つ以上のその他のコーティングは、コートされた粒子のそれぞれの上の第一に述べた粒子コーティング上に配されてもよい。発光領域のそれぞれにおける蛍光粒子上に存在し、かつ放射領域の蛍光粒子上に存在するその他の粒子コーティングと同様の垂直関係を大部分有する粒子コーティングは、発光領域の粒子コーティングのグループを形成する。
【0040】
発光領域のそれぞれのための、このような粒子コーティンググループにおける粒子コーティングは、可変的に、発光粒子の空間的関係などの因子に依存し、かつこれら粒子コーティングが形成される様式に依存してその他と内部結合してもよい。言い換えれば、発光領域のそれぞれのための、粒子コーティンググループにおける一つ以上の粒子コーティングは、粒子コーティンググループの一つ以上のその他の粒子コーティングと結合してもよい。その後、発光領域のそれぞれのための、粒子コーティンググループにおける粒子コーティングは、連続的、つまり、単一片の粒子コーティング材料であり、あるいは粒子コーティング材料の部分と分離され多重化され構成されてもよい粒子コーティング層を形成する。両方の場合、蛍光粒子群との間のスペース上の粒子コーティング層に通常ギャップが存在し、あるいは、このギャップは、発光領域のそれぞれにおいて、その他に対して蛍光粒子の空間的な位置に依存したその他の位置に存在してもよい。
【0041】
発光領域のそれぞれのための、粒子コーティンググループにおける粒子コーティングのそれぞれは、場合によっては、粒子コーティンググループにおけるその他の粒子コーティングのそれぞれと分離されてもよい。いくつかの場合、発光領域のそれぞれのための、粒子コーティンググループにおける粒子コーティングのそれぞれは、発光装置において、その他の発光領域のそれぞれのための、対応する粒子コーティンググループにおける粒子コーティングのそれぞれから、通常分離されている。
【0042】
(光反射コーティング及び/又はゲッターコーティング)
図4及び図5はそれぞれ、本発明における画像強度を促進するための、電子放射装置50及び対峙した発光装置52を有するフラットパネルCRTディスプレイにおける活性領域の側方及び平面断面図の一部を示している。装置50及び52は、典型的に10−6torr以下の内部圧力なる高い吸引下に保持されたシールされた密封物を形成するため、外部壁(示していない)を介して互いに結合されている。図5の平面断面図は、このシールされた密封物の側方向に伸びる平面に沿った、発光装置52の方向を示している。したがって、図5は、大部分、装置52の活性部分の一部に関する平面図を示している。
【0043】
装置50及び52に加えて、図4及び5のフラットパネルディスプレイは、通常、スペーサーとして参照され、典型的に外部から内部への約1気圧の圧力差などの、外部力によりこのディスプレイを破壊から阻止している内部支持体グループを含む。このスペーサーはまた、装置50と52とを単一的に分離を保持している。このスペーサーは典型的に、平坦な壁の形状を有しているが、支柱のような他の形状であってもよい。図5におけるアイテム54は、典型的なスペーサー壁のための位置を示している。
【0044】
電子放射装置又はバックプレート構造50は、一般的に平坦で、電気的に絶縁されたバックプレート並びにバックプレート56の内部表面上に配された層及び領域のグループにて形成されている。これら層/領域は、電子放射領域58を側方的に分離する、二次元の列及びカラムアレイを有する。電子放射領域58のそれぞれは、発光装置52に指向された電子を放射する一つ以上の電子放射要素(分離して示していないが)で構成している。この層/領域はまた、発光装置52の対応する標的領域上に、電子放射領域を垂直的に超えて延びかつ領域56によって放射される電子を焦点付けする電子焦点付けシステム60を含む。
【0045】
電子放射装置50は典型的に、電界放出にしたがって制御する。この場合、電子放射領域58のそれぞれは、適当な電位に反応して電子を放射する。装置50を実装するための電界放出型電子放射構造の例は、米国特許第6、049、165号明細書に述べられている。それにもかかわらず、装置50は、熱放射などのその他の技術にしたがって電子を放射してもよい。
【0046】
発光装置又はフェースプレート構造52は、一般的に平坦な電気的に絶縁されたフェースプレート64及び、フェースプレート64の内部表面上に配された層及び領域のグループにより形成されている。フェースプレート64は、透過性を有し、つまり、一般的に可視光を透過し、少なくとも、ディスプレイの前面におけるフェースプレートの(外表面図4の下方の表面)上に画像を形成すべく、フェースプレート64を通過することを意図している。フェースプレート64は典型的にガラス製である。フェースプレート64上に存在する層/領域は、発光領域66にて列及びカラムからなる二次元アレイを含む、それぞれ、パターン化された光ブロック領域68及び光反射層70である。
【0047】
発光領域66及び光ブロック領域68は、フェースプレート64上に直接存在している。発光領域66は、電子放射領域58のそれぞれに対峙する位置にて、光ブロック領域68を貫通する開口部に位置している。フェースプレート64は、可視光に透過性を有し、少なくとも、発光領域66以下で透過性を有している。ディスプレイの色調実現性において、列に並んだ三つの連続した領域66は、領域58から放射された電子によって投射された際、三つの異なる色の光を放射し、これらは通常、赤、青、及び緑である。光反射層70は、発光領域66及び光ブロック領域68上に存在している。
【0048】
光ブロック領域68は、一般に、可視光に対して非透過性である。さらに特に、領域68は、ディスプレイの前面にあるフェースプレート64の外部表面に影響し、フェースプレー64を通過し、かつその後領域68に影響を及ぼす可視光の大部分を吸収する。フェースプレート64を介してディスプレイの前面を見ると、領域68は暗く、ほとんど真っ黒である。この理由にて、領域68は、しばしばここに、「ブラックマトリックス」として参照される。また、ブラックマトリックス68は、電子放射領域58から放射された電子により投射を受けても、ほとんど光を放射しない。前記の特性は、マトリックス68が画像コントラストを促進することを可能としている。
【0049】
ブラックマトリックス68は、電気的に絶縁され、電気的に抵抗性を有し又は電気的に導電性を有する一つ以上の層又は領域にて構成している。マトリックス68の厚みのごく一部分は、可視光を吸収するダークマテリアル(dark material)で構成されていてもよい。マトリックス68の厚みの暗い部分は、フェースプレート64と結合してもよいし、又は、垂直的に分離していてもよい。
【0050】
図4及び5におけるディスプレイの例において、ブラックマトリックス58は、発光領域66よりも厚く(又は高く)、かつ、好ましくは、光反射層70と接触する電気的絶縁材料を有している。さらに下記に示すが、電子放射装置50の領域58によって放射された電子は、層70を透過し、かつ、発光領域66に投射し、すべての方向に光を放射させる。領域56に投射する電子のいくつかは、領域66に光を放射させるよりもむしろ、領域66の後方へと散乱される。ブラックマトリックス68は、これら後方散乱電子のいくつかを集め、これにより、集められた電子が、所望しない領域66の一つに投射し、これにより画像の劣化を起こすことを阻止している。領域66に鉛直的に延びるマトリックスを有することにより、マトリックス68が、後方散乱電子を集める能力を促進する。
【0051】
代替的に、ブラックマトリックス68は、発光領域66よりも薄く(短く)てもよい。この場合、ブラックマトリックス68は、好ましくは、光反射層70に接触する電気的導電性材料を有する。
【0052】
電気的に導電性材料からなるブラックマトリックス68と組み合わせてあるいは単独の光反射層70は、通常、このフラットパネルディスプレイの陽極として機能する。この場合、層70は、通常、電気的導電性材料である、電気的な非絶縁材料を含んでいる。ディスプレイ制御中、典型的に約500から10、000ボルトの選択された陽極電位差は、適当な電源(示していない)から、この電気的な非絶縁材料へと適用される。さらに下述するように、層70は、領域66から放射された後方指向性光を前方へと反射することにより、ディスプレイ画像の光強度を促進する。層70は、図4において、被覆層として示されているが、層70は典型的に、実質的にランダムな位置にて微小孔にて貫通されている。層70は30から150nmの厚み、典型的には70nmの厚みを有するアルミニウム又はアルミニウム合金から典型的に構成されている。
【0053】
発光領域66に話をもどすと、領域66のそれぞれは、一般的にフェースプレート64に分布している多重的な発光蛍光粒子72からなる。発光領域66の平均厚は、典型的に、単一層(可能な限り互いに近接してパックされた、単一粒子のみの厚みを有する粒子層)よりも大きく、例えば、単一層の1.5倍の厚みであり、あるいは単一層の3倍以上の厚みであるが、単一層の厚みよりも小さくてもよい。蛍光粒子72は、概ね球形であり、かつ互いの粒子径は幾分種々雑多である。個々に使用するように、粒子72の径は、粒子72と同等の容量を占める完全な球体の半径である。粒子72の平均径は、1から15μmであり、典型的には5μmである。典型的な平均径5μmにおいて、平均粒子径における四分位偏差の係数は、典型的に0.2から0.3である。
【0054】
蛍光粒子72は、種々の方法にて構築してもよい。好ましくは、粒子72は、金属オキシサルファイド蛍光を有する金属サルファイド蛍光である。図4及び5に示したフラットパネルディスプレイの色調再現性において、赤色を発光する粒子72のそれぞれは、典型的に、イットリウムオキシサルファイドホストクリスタルにおけるイットリウムを、いくつかの位置にて、ユーロピウムに置き換えたY2O2S:Euである。青色を放射する粒子72のそれぞれは、典型的に、亜鉛サルファイドホストクリスタルにおける亜鉛を、いくつかの位置にて、銀及びアルミニウムにて置き換えたZnS:Ag,Alである。緑色を放射する粒子72のそれぞれは、典型的に、亜鉛サルファイドホストクリスタルにおける亜鉛を、いくつかの位置にて銅及びアルミニウムで置き換えたZnS:Cu,Alである。代替的に、粒子72は金属オキシド蛍光又はストロンチウムチオガレート蛍光であってもよい。
【0055】
本発明における特定の蛍光粒子72のそれぞれの外表面の一部は、粒子72がフェースプレート64に近接する位置から分離された発光コーティング74にて等角に覆われている。コート粒子72は、発光領域66のそれぞれの上部に沿って位置するすくなくともこれらの粒子から構成している。コート粒子72を有する領域66において、非コート粒子72が存在するかどうかは、単一層の領域66における厚みなどの因子に依存し、かつコーティング74形成方法に依存する。コート粒子72を有する領域66における非コート粒子72は、概ね、領域66の底部に沿って位置すべきである。単一層とほとんど同じかそれよりも少ない厚みを有する場合、実質的に、粒子72のすべては通常コーティング74を有している。
【0056】
光反射コーティング74は、部分的に等角に、コート蛍光粒子72の外表面の種々の部分を覆っていてもよい。コーティング74の形成方法に依存して、コーティング74のそれぞれは、典型的に積層している粒子72の上部半分の少なくとも一部(ディスプレイの前面部にて、フェースプレートの外表面に相対した半分)を等角に覆っている。図4の場合、コーティング74は、発光領域66の上部に沿ってする粒子の上部半分を、大部分等角に覆っているが、領域66のどこかに位置している粒子72の下部半分には、有意に延びていない。しかし、コーティング74は、粒子72の特定の下部半分、例えば領域66の上部に沿って位置する粒子、へと多少等角に延びてもよく、これにより、コーティング74は、領域66の下部へと到達すべく粒子72に対してさらに下部へと延びるわけではない。つまり、コーティングは、図4の例におけるフェースプレート64と接触すべく粒子72のさらに下部へと伸びっているわけではないということである。また、コーティング74は、領域66の上部に沿って位置する粒子72の上部半分よりも少なく覆ってもよく、これにより、これらコーティング74は、コーティング74が存在しない場合、光反射層74によって接触するよりもむしろ、領域66の上部に沿って位置する粒子の上部半分程度を覆うことになる。
【0057】
コーティング74は、便宜上、連続的であり貫通していないように示されている。これらの厚みに依存して、コーティング74は貫通されていてもよい。また、コーティング74は、不連続、つまり互いに分離された多重セグメントに分割されていてもよい。
【0058】
光反射層70は、光反射コーティング74上に位置し、かつ、典型的にコーティング74のいくつか又はすべてに接している。層70がコーティング74に接する位置において、層70は通常、これらの外表面に一致している。しかしながら、コーティング74は通常、フェースプレート64に向かってコート粒子72の下部から十分離れて延びており、層70は、平均的に、コーティング74のそれぞれの外表面の一部にのみ一致している。さらに特に、コーティング74のそれぞれは、通常、コーティング74が存在しない場合そう70が接触するよりも、コート粒子72の外表面の上部に接触している。この観点において、層70は、発光領域66のそれぞれに対して、一般に平坦、つまり及び(又は概ね)完全な平坦に近似して平坦、である。
【0059】
光反射コーティング74の形成方法に依存して、コーティング74を形成している材料の層(示していない)は、光反射層70の下部で、ブラックマトリックス68の上部上に位置していてもよい。この追加的な光反射層は、典型的に不利ではなく、かつ時折有利である。例えば、この追加的な光反射層は典型的に、層70に結合する金属からなる。この追加的な反射層は、ディスプレイの陽極として機能する場合、層70と協調することが可能である。この追加的な光反射層が層70と接触していない場合でさえ、この追加的な光反射層は、ディスプレイ制御中に電子によって投射される場合、蛍光粒子72から電荷を除去するために使用してもよい。
【0060】
光反射粒子コーティング材料の一片(示していない)は、時折、光反射領域66のそれぞれの蛍光粒子との間のスペースにて、フェースプレート64の上部表面上に配置されてもよい。内部フェースプレート表面上にこのような光反射コーティング材料の一片が存在することは、一般的に、有用ではなく、不利となるかもしれない。さらに下述するように、コーティング74の形成により、したがって、典型的に領域66のそれぞれの粒子72との間のスペースにて、内部フェースプレート表面上に光反射コーティング材料の一片が形成することを阻止する様式にて、導電される。
【0061】
蛍光粒子72は、全方向へと光を放射する。放射された光の一部は、全部方向(図4の下方向)へと一定の速度にて放射され、フェースプレート84を介して透過する。この蛍発光光の残りの部分は、光反射コーティング74に反射させるように、後方へと向かい、つまり、一定の速度にて後方(図4の上方向)へと向かう。粒子72は、一般に透過性、つまり、一般に可視光に対して透過性を有している。このコーティング74によって反射された蛍発光光の一部は、粒子72を透過し、その後、フェースプレートを透過する。これにより、前方方向への光強度が増加することになる。したがって、光反射コーティング74は、ディスプレイ表示表面上に表示される画像強度を増加させる。
【0062】
光反射層70は、光反射コーティング74と同様の様式にて機能する。つまり、層70は、蛍光粒子72によって放射された一定の後方指向光を前方へと反射する。コーティング74は層70の前面に存在しているので、蛍光粒子72によって放射された初期的に後方に指向された光の大部分は、コーティング74によって前方へと反射され、したがって層70へは到達しない。しかしながら、一定の蛍発光光は、コーティングによってあるいはコーティングを介して通過し、層70に直接影響を及ぼし、あるいは、一回以上の中間的な反射の後に層70に対して影響を及ぼす。その後、フェースプレート64を介して一部が通過するので、層70は、光を反射する。したがって、画像強度をさらに増加すべく、層70は、前方方向への光強度を増加させる。層70とコーティング74とを組み合わせることにより、コーティング74又は層70単独により起こるよりも大きく、前方方向への光強度を増加させる。
【0063】
光反射コーティング74は、通常、金属からなる。コーティング74の金属に関する候補は、ベリリウム、ボロン、マグネシウム、アルミニウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、ガリウム、モリブデン、パラジウム、銀、インジウム、白金、タリウム及び鉛である。コーティング74は、これら金属を二種類以上含有していてもよく、あるいは、一種類以上の他の金属を有しかつこれら金属を一種類以上有する合金からなっていてもよい。電子ドナーでないことから、周期律表のIIIB族のすべて、つまり、ボロン、アルミニウム、ガリウム、インジウム、及びタリウムは、コーティング74に関し、魅力的である。したがって、これらのそれぞれは、これら五種類の金属のいずれかの元素が粒子72へと解離し、蛍光粒子72が誤った色を発光することはかなり起こりそうにない。
【0064】
光反射コーティング74にて実施する金属及びその他の材料の選択は、典型的に、蛍光粒子72の構成に依存し、したがって、粒子72によって放射される光のタイプに依存する。特に、一種類の光を放射する粒子72を覆うコーティング74は、その他のタイプの光を放射する粒子72を(部分的に)覆うコーティング74とは異なる材料で構成されていてもよい。
【0065】
例えば、本願のフラットパネルディスプレイの色調の実施において、銀、IIIB族金属ボロン、アルミニウム、ガリウム、インジウム及びタリウムは、青色発光する粒子72を覆うこれらコーティング74に特に適しており、特に、この青色放射粒子72が、ZnS:Ag,Al蛍光から構成される際、適している。銅及びこれら五種類のIIIB族金属は、特に、緑光を放射する粒子72を覆うこれらコーティング74に適しており、特に、緑色発光粒子72が、ZnS:Cu,Al蛍光からなる場合、適している。銀及び銅は、コーティング74がそれぞれ、青色発光ZnS:Ag,Al粒子72及び緑色発光ZnS:Cu,Al粒子72で覆われる場所にて実施する際、コーティング74に関して有利な材料である。なぜなら、銀及び銅は、それぞれこれら青色発光粒子及び緑色発光粒子72において置換可能な種であるからである。したがって、ZnS:Ag,Al粒子72及びZnS:Cu,Al粒子72からそれぞれ解離する銀及び銅は、これら青色発光及び緑色発光粒子72が誤った色の光を放射することは起こるはずがない。
【0066】
光反射コーティング74の厚みは、種々の因子に依存している。電子放射装置50の領域58により放射された電子は、発光を起こすべく蛍光粒子72に投射する前に、光反射層70及びコーティング74の両者を介して通過する。層70及びコーティング74を介して通過した電子は、電子エネルギの損失につながり、したがって、粒子72による発光損失につながる。コーティング74の厚みを増加することは、一般に、電子エネルギ及びこれによる光強度の損失を増加させる。他方、コーティング74が薄すぎる場合、十分な光反射能力を供しない。コーティング74の平均厚みは、通常50から200nmであり、コーティング74がアルミニウムからなる場合、典型的に100nmである。
【0067】
蛍光粒子72は、高エネルギ荷電粒子によって投射された際、汚染ガスを発生してもよく、特に、電子放射領域58によって放射された電子の場合、発生してもよい。例えば、粒子72は、これらの一部又はすべてが金属サルファイド蛍光である場合、硫黄を発生してもよく、あるいは、これらの一部又は全部が金属酸化物蛍光である場合、酸素を発生してもよい。粒子72の一部又は全部が金属オキシサルファイド蛍光である場合、これらは、硫黄及び酸素の両方を発生してもよい。発生した硫黄は、原子/分子硫黄の形であってもよく、及び/又は含硫化合物の形であってもよい。標準温度(0℃)及び標準圧力(1気圧)にて固体である硫黄は、高圧において、ガス状であり、典型的には、10−6torrあるいはそれ以下にて、図4及び5のディスプレイの内部にて存在している。これら汚染ガスが粒子72の周辺領域への放出を阻止されていない場合、この汚染ガスは、ディスプレイの内部に入り、障害を引き起こすかもしれない。
【0068】
以下にさらに述べるように、光反射コーティング74は、高エネルギ電子及び/又はその他の高エネルギ荷電粒子によって投射された際、蛍光粒子72に対して起こる特定の障害効果、例えば、ガス発生及び腐蝕などの重篤度を軽減する防護シールドを供している。これらの利点は、コーティング74が、十分な光反射性を供することができないくらい薄い場合であっても、部分的又は大部分完全に達成することが可能である。蛍発光光および後方指向光を前方へと反射するため、信頼性な追加的を、光反射層70上に配している。
【0069】
本発明によると、コーティング74は、十分な光反射を必要とする一定の厚みを有する粒子72に対して設けた下記に示す一種類以上の金属から構成されている:つまり、この金属は、ベリリウム、ボロン、マグネシウム、アルミニウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、ガリウム、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、パラジウム、銀、インジウム、バリウム、タンタル、タングステン、白金、タリウム、鉛、トリウム、及びこれら26種類の金属を一種類以上有する合金である。代替的又は追加的に、コーティング74は、マグネシウム、クロム、マンガン、コバルト、ニッケル及び鉛の酸化物で一種類以上から構成されていてもよい。コーティング74が、これら六種類の金属酸化物の一種類以上で補填されている場合、コーティング74は通常、十分な光反射性を有していない場合であっても、防護シールディング機能を供する。
【0070】
前述の32種類の金属及び金属酸化物の特定のものからなる場合、光反射コーティング74は、ゲッターコーティングとしての機能を有する。この目的に関するゲッターコーティングの候補には、金属マグネシウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、パラジウム、銀、バリウム、タンタル、タングステン、白金、鉛、トリウム、及びこれら金属を一種類以上有する合金を含む。コーティング74は、汚染ガスを吸収することが可能であり、フラットパネルディスプレイの内部に存在するその他のガスと同様に、蛍光粒子72から放出されたガスが、電子によって投射される場合も含む。マグネシウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、モリブデン、パラジウム、銀、白金、及び鉛は、特に、硫黄を吸収するのに適しており、特に、金属サルファイド蛍光である場合(再度、金属オキシサルファイド蛍光である場合)、粒子72によって、放出された硫黄を吸収するのに適している。一つの実施例において、コーティング74は、大部分、パラジウム及び/又はクロムから構成されている。
【0071】
代替的又は追加的に、コーティング74は、ゲッタリング機能を供すべく、一種類以上の、マグネシウム、クロム、マンガン、コバルト、ニッケル及び鉛の酸化物を使用してもよい。これら六種類の金属酸化物のそれぞれは、硫黄を吸収するのに適している。一つの実施例において、コーティング74は大部分、酸化マグネシウムから構成されている。
【0072】
汚染ガスを吸収するために、コーティング74が前記した26種類の金属及び金属酸化物を二種類以上含有している場合、この二種類以上のゲッター材料は、通常、通常相対的に単一な様式にて、コーティング74のそれぞれを横切るべく配置されているすべてのゲッター材料において、合金を形成すべく、一緒に混合されている。多重的な材料を有する合金を使用する場合、この合金は、好ましくは、マグネシウム、クロム、マンガン、コバルト、ニッケル、及び鉛を二種類以上有する合金から構成されている。これら六種類の金属酸化物を二種類以上有する合金を有するコーティング74を使用することにより、特定の組合せに関して、典型的に個々に、対応する金属酸化組成物のそれぞれによってのみ得られるよりも良好なゲッタリングを供し、特に、サルファーゲッタリングを供する。代替的に、これら多重的な材料を使用したコーティング74における合金は、対応する金属組成物のそれぞれにて、典型的にかつ個々に達成されるよりも良好なゲッタリングを得るために、金属マグネシウム、クロム、マンガン、コバルト、銅、パラジウム、ニッケル、銀、及び鉛を二種類以上有している。
【0073】
光反射コーティング74が汚染ガス、例えば、蛍光粒子72から放出される硫黄及び/又は酸素など、を吸収する能力は、特に有利である。なぜなら、このゲッタリングは、典型的に、ガス放出が発生する場所に近接して起こるからである。したがって、粒子72の近傍に逸脱する可能性のある汚染ガスの実質的な画分は、コーティング74によって吸収され、これにより、フラットパネルディスプレイの特定の場所にて障害が起こることを阻止している。コーティング74のゲッタリング能力は、コーティング74が、ディスプレイの分解を減弱すべく粒子72に強いている、ガス抜けシールディング効果を行う。
【0074】
上述したように、光反射層70は、典型的に貫通されている。層70におけるこの貫通は、ディスプレイ内部に由来するガスが層70を介して通過することを可能とし、かつ、光反射コーティング74により吸収されることを可能としている。
【0075】
コーティングがゲッタリング機能を行う場合、光反射性は必要ない。コーティング74の形成に利用されるゲッター材料に依存して、コーティング74の平均厚みは、典型的に十分なゲッタリングを供すべく、コーティング74に対して少なくとも一定の最小値を有しているべきである。しかし、コーティング74は、時折、十分に汚染ガスを吸収するのに厚くてもよいが、十分な光反射性を供するには薄すぎるかもしれない。
【0076】
重要なことは、コーティング74は、図4及び5の発光装置52の活性領域の一部に配置されていることである。これにより、有意に装置全体の横方向への面積を増加することなく、高いゲッタリング表面領域を達成することが可能である。加えて、ゲッター材料は、装置の活性部分にわたって、高度に単一な様式にて、配置されている。発光装置の活性部分において、非単一性ゲッタリングを惹起する可能性のある、所望しない活性部分における圧力グラジエントなどの困難性は、装置52において回避されている。
【0077】
コーティング74のゲッター材料は、通常、多孔性である。汚染ガスは、コーティング74の表面に沿ってまたは表面近傍に集積し、ゲッタリング能力は、時間と共に減弱する。「活性」工程に従いこのゲッター材料を適切に処理することにより、コーティング74表面に沿ってあるいは表面近傍に蓄積されたガスは、それらの内部へと移動される。これにより、ゲッター材料は、ゲッター材料の内部のガス保持領域に到達した地点において、さらなるゲッタリング許容性を回復することを可能とする。ゲッター材料は、典型的に複数回活性化されてもよい。
【0078】
コーティング74は通常、発光装置52と電子放射装置50とを一緒にフラットパネルCRTディスプレイに組み立てるべく、密封的にシールする前に形成される。典型的な組立手順において、完成した発光装置52は、ディスプレイのシーリング制御に先だって空気に曝露される。光反射層70は多孔性であるので、コーティング74は、ディスプレイのシーリングに先だって空気に曝露される。これにより、汚染ガスは、コーティング74の効果的なゲッタリング表面の一部に沿って蓄積する。したがって、コーティング74のゲッター材料は、装置50と52との間の密封領域は高圧であるので、典型的にディスプレイのシーリング制御の間またはシーリング制御の後に活性化される必要がある。
【0079】
コーティング74のゲッター材料の活性化は、種々の方法により行って構わない。このゲッター材料は、温度を十分に高温、典型的には300から900℃、に上げ、十分な長時間処理することにより、活性化されてもよい。一般に、ゲッター材料の活性化時間は、活性化温度の増加に伴い減少する。300℃以上、典型的には350℃にて、かつ高度な真空環境下にて、図4及び5のディスプレイをシールすることにより、この活性化は、シーリング制御により自動的に達成されてもよい。コーチング74を結合する部材が電気的に抵抗性を有する材料を含有する場合、ゲッター材料を活性化するのに十分高く昇温すべく、この抵抗性材料へと電流を適用してもよい。
【0080】
全体的なフラットパネルディスプレイの構成に依存して、ゲッター材料を活性化すべく、コーティング74に限局的に、電磁波エネルギを指向してもよい。例えば、このゲッター材料は、レーザービームなどの指向されたビームエネルギにて、活性化されてもよい。いくつかの場合、この活性化は、ゲッター材料に対して、マイクロ波エネルギなどのラジオ周波数エネルギを指向することにより達成されてもよい。電子放射装置50の領域48により放射された電子は、コーティング74を透過し、かつ、コーティングを投射する。これら電子は、比較的高エネルギを有しており、特定の場合、ゲッター材料を活性化することが可能である。
【0081】
図4及び5の発光装置を組み立てるために、種々の方法を用いてもよい。図6aから6e(まとめて「図6」)は、本発明に従った、装置52の組立方法の一般的な工程を示している。図6aを参照すると、図6の工程は、フェースプレート64から開始されている。
【0082】
図6bに示すように、フェースプレート64上にブラックマトリックス68を形成している。マトリックス68は、種々の技術に従い形成されて構わない。マトリックス68が単一層である場合、ブラックマトリックス材料のブランケット層は、フェースプレート上に堆積されてもよい。ブランケット層を堆積するため、蒸着、スパッタリング、溶射、化学蒸着(CVD)、電気泳動堆積及び誘電泳動堆積などの技術を利用してもよい。フェースプレート64上に、ブラックマトリックス材料を含有する液体又はスラリーコーティングを堆積してもよく、かつ乾燥してもよい。必要に応じて、焼成又はベーキングを行ってもよい。フォトレジストマスクなどの適当なマスクを使用し、発光領域66の位置において、ブランケット層の一部を除去することにより、マトリックス68を形成する。
【0083】
ブラックマトリックス68がポリマー材料を含有する場合、化学線作用的に重合化可能な材料を含有する層を、フェースプレート64上に堆積してもよい。この層の一部は、重合反応を惹起すべく、適当な化学線放射、例えば、紫外光、を曝露することにより、硬化される。硬化しなかったこの重合化可能材料は除去される。この重合体材料が、黒特性を有する層68を供する場合、この硬化材料を黒化すべく、熱分解工程を行う。
【0084】
代替的に、ブラックマトリックス68は、堆積/リフトオフ技術により形成されてもよい。さらなる代替例として、ブラックマトリックス材料は、シャドーマスクを介して堆積されてもよい。マトリックス68が二層以上からなる場合、マトリックス68を形成すべく、前述の技術の反復及び/又は組合せを使用してもよい。また、マトリックスは、前もって形成されてもよく、その後、適当な接着剤を用いて、フェースプレート上に取り付けてもよい。
【0085】
蛍光粒子72を有する層からなる発光領域66は、ブラックマトリックス68を介して開口されている。領域66の形成は種々の方法により行って構わない。
【0086】
カラーディスプレイにおいて、化学線バインダースラリー及び三色、つまり、赤、青及び緑、のうちの少なくとも一色のみの発光が可能な蛍光粒子を、ブラックマトリックス68の開口部に導入してもよい。この化学線バインダーは、典型的に、化学線作用的に架橋可能な重合タイプである。ブラックマトリックスの開口部における三つのうちの一つは、曝露されたバインダーを効果すべく、紫外光などの化学線放射にて曝露あされる。ブラックマトリックス68への発光領域66の誤った配置を最小限にするため、この曝露ステップは、典型的には、化学線的に曝露されることを意図しないバインダー材料の開口部を覆っているマスクを使用し、フェースプレート64の外部表面(図6cの下部に位置する表面)を介して行われる。適当な顕色剤を使用して、曝露されていないスラリー材料を除去する。この工程は、化学線バインダー及びその他二色の発光が可能な蛍光粒子のスラリーにて、二回行われる。
【0087】
次に、バインダー材料は、構造物を適当に加熱することにより、大部分が除去される。このバインダー材料は、図6cの構造を製造すべく揮発させる。バインダー材料の除去は、典型的に、最大温度が300から480℃、典型的には380から390℃に到達する熱プロファイルにしたがって、空気中で行われる。ブラックマトリックス68の開口部へと蛍光粒子72を導入する前述の工程を用いることにより、粒子72は、フェースプレート64に良好に接着する。
【0088】
代替的に、粒子72は、マトリックス68の開口部へと選択的に堆積されてもよい。カラーディスプレイである場合、異なる色を発光する蛍光粒子の堆積は、この構造物上に配置された適切なマスクにより行われてもよい。赤、青、及び緑用として三つのマスクが使用される。このマスクのそれぞれは、その他の二色を発光する蛍光粒子に対して意図して、ブラックマトリックスの開口部に堆積した所定の色彩を発光する蛍光粒子を阻止する。
【0089】
光反射コーティング74は、蛍光粒子72上に、所望の光反射コーティング材料を設けることにより形成される。図6dを参照されたい。コーティング74の形成は通常、スパッタリングや蒸着などの物理的堆積技術を用いて、高真空環境下にて行われる。コーティング74を形成すべく、高真空環境下での溶射を使用してもよい。溶射において、熱源は、粒子コーティング材料を、粒子72上に堆積される融解型スプレー又は半融解型スプレー粒子へと変換する。溶射技術には、プラズマスプレーやワイヤーアークスプレイなどが含まれ、この両者は、電気的熱源、フレームスプレー、高速酸素フューエルスプレー、爆発ガンスプレーなどを利用しており、これらすべては、化学的熱源を利用している。溶射制御が完結した後、堆積されたコーティング材料粒子を単一構造へと変換すべく、焼成又はベーキングを行ってもよい。
【0090】
フェースプレート上の光反射粒子コーティング材料の一部が、発光領域66のそれぞれにおける蛍光粒子72間のスペースに堆積することを阻止すべく、スパッタリング、蒸着、又は溶射は、好ましくは、角度を有する様式にて行われる。特に、このスパッタリング、蒸着、又は溶射はフェースプレート64に対して一般的に垂直に伸びる線に対して0°ではない角度αにて行われる。図6dのアイテムPは、この線を示している。
【0091】
一種類以上の原子を有するコーティング材料からそれぞれなる粒子は、平均的に、ラインPに対して角度αにて傾斜している衝突軸におよそ並行に伸びるパスに沿った、組立てられた発光装置の一部に影響を及ぼす。角度αは、発光領域66の厚みに依存して、粒子72が、コーティング材料をフェースプレートの上部(内部)表面上に堆積することから実質的に阻止するシールドとして機能するのに十分大きい角度にて選択される。角度αは通常、5から45°であり、典型的には15から20°である。
【0092】
光反射粒子コーティング材料は、高真空環境下にて配置される堆積ソースから供給される。また、部分的に組み立てられた発光装置は、高真空条件下にて配置されている。この堆積ソース及び部分的に組み立てられた装置は、互いに移動されてもよい。
【0093】
光反射コーティングを形成すべく、傾斜されたスパッタリング、蒸着、又は溶射を使用する場合、部分的に組み立てられた発光装置及び堆積ソースは、一般にフェースプレート64に垂直に伸びる、線Pなどの線(又は軸)に互いに相対して回転される。これは、この線に相対的に単一なコーティング厚みを達成するためである。この回転は、一定値の回転速度又は可変的な速度にて行われてもよい。代替的に、角度を有する堆積は、発光装置及び堆積ソースが、大部分、互いに相対した回転位置にそれぞれ存在する間、有意な時間にて行われてもよい。
【0094】
スパッタリング、蒸着、又は溶射は、一般的にフェースプレート64の垂直軸に対して行ってもよい。また、光反射コーティング74は、電気泳動堆積/静電気泳動体積、及びCVDなどの技術により形成されてもよい。これら堆積工程のそれぞれの間、光反射粒子コーティング材料の一部が、フェースプレート64の上部表面へと蓄積することを阻止すべく、いくつかの手段を使用する。コーティング74の堆積前の蛍光粒子72の堆積に続いて、リフトオフ材料を有する層を、ブラックマトリックスの開口部内へと堆積してもよく、かつ発光領域66の平均厚みのフラクション毎、例えば、半分程度、フェースプレート64の露出部分上に堆積してもよい。粒子72をブラックマトリックス開口部へと導入した後に堆積されるよりもむしろ、このリフトオフ層は、単に、粒子72の堆積に利用するバインダー材料の一部であってもよい。いくつかの場合、このコーティング材料の一部は、コーティング74の形成中に、フェースプレート64上に直接ではなく、リフトオフ層へと蓄積する。続いて、このリフトオフ層は、コーティング材料のこれら一部を除去すべく取り除かれる。
【0095】
光反射コーティング74を形成するための先述の技術のすべてを行う間、光反射粒子コーティング材料層(示していない)は通常、ブラックマトリックス68の上部表面上に形成し、かつ、例えば、角度を有するスパッタリング、角度を有する蒸着、又は角度を有する溶射などの傾斜された堆積技術を実施する場合、マトリックス68の側壁上に形成する。
【0096】
所望する場合、マトリックス68上に光反射層のような層が形成することを阻止すべく、種々の技術を使用してもよい。例えば、コーティング74を形成する前に、マトリックス86上にリフトオフ層を堆積してもよい。このリフトオフ層は、例えば、角度を有する蒸着、角度を有するスパッタリング、又は角度を有する溶射などの角度を有する技術により堆積されてもよい。これは、蛍光粒子72上に有意に蓄積することなく、マトリックス68の上部表面上又はその側壁の下部部分上へと蓄積させるためである。コーティング74の形成中、光反射コーティング材料層は、マトリックス68上ではなく、このリフトオフ層上に蓄積する。その後、このリフトオフ層は、重積している光反射層を除去すべく取り除かれる。代替的に、コーティング74は、マトリックス68を覆うブロッキング材料を有するマスクの開口部(例えば、シャドーマスクの開口部)を介して粒子72上に堆積されてもよい。
【0097】
上述したように、光反射コーティング74は、汚染ガス、特に硫黄を吸収するためのゲッター材料として機能してもよい。上述したのと同様に、コーティング74は十分な光反射性を供するには不十分な場合、例えば、薄すぎる場合、であっても、ゲッター材料として機能してもよい。さらに上述したように、コーティング74は、十分な光反射性を有するのに十分厚みを有する場合ではなく、粒子シールドを伴う蛍光粒子72を供するのに十分な厚みを有していてもよい。コーティング74に関するこれらすべての場合において、コーティング74を形成すべく、上述の技術を使用してもよい。
【0098】
図6eに示したように、光反射層70は、典型的に光反射性を有するブラックマトリックス68及びコーティング74上に形成される。層70の形成において、急速にガスへと変換可能な一般的な固形材料を有する中間層(示していない)を、ブラックマトリックス開口部のそれぞれに形成される。これは、この開口部における光反射コーティング74及び蛍光粒子72をちょうど覆う、あるいは、ほぼ覆うためである。ブラックマトリックス開口部におけるこの中間層は、ラッカーを開口部へと堆積し、このラッカーを乾燥することにより形成されてもよい。便宜的に、中間層を形成する固形材料は、一般的に、ラッカーよりも材料が中間層を形成してもよい場合でさえ、下記に述べるような「乾燥ラッカー」又は単に「ラッカー」として参照される。
【0099】
このラッカーの堆積は、ブランケット様式にて行われてもよい。ブラックマトリックス開口部における中間ラッカー層が、ブラックマトリックス68上に存在する乾燥ラッカー(示していない)によって内部結合されているためであり、つまり、マトリックス68の上部に位置されている光反射コーティング材料に関する上述の層などのマトリックス及び/又はその他の材料上に直接位置しているためである。代替的に、ラッカーがマトリックス68の上部上に蓄積することを阻止し、あるいは、その他の材料、例えば、マトリックス68上部上に位置している光反射コーティング材料層などの材料上に蓄積することを阻止すべく種々の手段を利用してもよい。例えば、マトリックス68上に位置している種々の材料を含む、マトリックス68上部上に位置しているブロッキング領域を有するシャドーマスクなどのマスクの開口部を介して、このラッカーを堆積してもよい。その他の例では、マトリックス68の上部上に位置している種々の材料に沿うことも含む、図6dの構造物の上部表面に沿って、化学線的ラッカー層を設けてもよい。この化学線的ラッカー層は、その後、適当なマスクを用いて、例えば紫外線などの適当な化学線放射に曝露される。いくつかの場合において、この化学線放射は、マスクとしてマトリックス68を使用し、フェースプレート64の下部表面に対して影響をあたえる可能性がある。いくつかの場合、この化学線材料がポジティブトーン又はネガティブトーンかどうかに依存して、曝露又は非曝露化学線的ラッカーは、ブラックマトリックス開口部内に中間層を形成すべく除去される。
【0100】
中間ラッカー層が、ブラックマトリックス68を介した開口部に形成された後、典型的にはアルミニウム又はアルミニウム合金である光反射材料は、光反射層70を形成すべく、構造物の上部に堆積される。この中間ラッカー層は、その後、この構造物を適当な加熱手段によりガスへと変換される。このガスは、図6eの構造物を形成すべく、層70の開口部を介して逸脱する。同様に、バインダーを除去する加熱生後により、ラッカーの除去は、最大で300から480℃、典型的には380から390℃の温度に達する熱特性に従って、典型的に空気中で行われる。図6eの構造物は、図4及び5の発光装置52である。
【0101】
(強度促進コーティング)
図7は、電子放射装置50を有するフラットパネルディスプレイにおける活性領域の側方断面図を示しており、これは上述した形状を有しており、画像強度を促進するための形状を有する、発光装置80と対峙的に位置している。電子放射装置50及び発光装置80は、典型的に内部圧力が10−6torr以下にて高い真空度にて保持されているシールされた密封物を形成すべく、外部壁(示していない)を介して、互いに結合されている。示されているように、シールされた密封物に側方的に伸びる平面に沿って、発光装置80の活性部分は、図5と同様の平面を有している。図4及び5のディスプレイと同様に、図7のディスプレイは、典型的に、装置50及び80との間に位置し、図5のスペーサー壁54に例示的に示したように、スペーサーを有している。また、図7のディスプレイは、ディスプレイの種々の場所に位置するゲッター材料をも有している。
【0102】
発光装置80は、フェースプレート、発光領域66、ブラックマトリックス68、及び光反射層70を有している。領域66、組成物64、66、68、及び70に関する下記のコメントに関し、図4及び5の発光装置52と同様の形状、同様の構成及び同様の機能を意味している。ブラックマトリックス68は、装置80の発光領域66よりも厚く示されているが、領域66よりも薄くても構わない。
【0103】
発光装置52のように、発光装置80の発光領域のそれぞれは、フェースプレート64上にランダム分布している多重的発光蛍光粒子72から構成されている。しかしながら、装置80の領域66の平均厚みは、単一層よりも有意に小さい。つまり、図7の装置80の領域それぞれに存在する隣り合う粒子は、しばしば互いに接していない。したがって、領域66のそれぞれに存在する粒子72は、可能な限り近接的にパックされていない。もし、粒子72が同様の径を有する完全な球体である場合、最大密度以下のパッキングが起こるだろう。
【0104】
蛍光粒子72が、単一層とちょうど一致する厚みと可能な限り近接して、六方晶系アレンジメントにて同様の径を有する完全な球形として形状化された場合、発光領域66のそれぞれにおける粒子72は、フェースプレート64(の上部表面)に対して垂直に見る場合、領域66によって占められる側方面積の約90%((π/2√3)×100%)を覆っている。領域66の厚みが単一層の厚み以下である場所での実施において、領域66のそれぞれにおける粒子72は、50%又はフェースプレート64に対して垂直に見る場合の領域の側方面積以下を覆っていてもよい。これは、同様の径を有する完全球体として形成された場合、粒子72が領域66のそれぞれを覆う最大側方面積の60%以下である。発光装置80の領域66の厚みが図7の単一層の厚みよりも優位に小さく示されているが、領域66及び装置80の厚みは、単一層よりも大きく、例えば、単一層の1.5倍、あるいは、3倍以上の厚みを有していてもよい。
【0105】
本発明によると、発光装置80における特定の蛍光粒子72のそれぞれの外表面は、第1強度促進コーティング82及び第2強度促進コーティング84にて覆われている。特に、第1強度促進コーティング82のそれぞれは、粒子72がフェースプレート64と近接する場所から分離されるべく、粒子72の外表面の一部上に等角に存在している。第2強度促進コーティング84のそれぞれは、粒子72の外表面の一部上に存在し、かつ粒子72がフェースプレート64に近接する場所から同様に分離されるべく、第1コーティング82に関連付けされ等角に存在している。
【0106】
以下にさらに説明するように、前方方向へと発光領域66からの光強度及びこれに通じるディスプレイの画像強度は、強度促進コーティング82及び84の配置及び特性の結果として促進される。しかしながら、コーティング82及び84は、それら自身で直接光強度を促進するわけではない。したがって、コーティング82及び84の目的としてここに用いている「強度促進」という用語及びその他の「強度促進」コーティングの用語は、このようなコーティングにより達成される機能を示すことを意図しており、このようなコーティングが実際に光強度を促進する意味を意図しているわけではない。
【0107】
図7は、発光領域66の厚みが単一層よりも小さく示されているので、蛍光粒子72のそれぞれは、コート粒子で存在している場合を示している。領域66の厚みが単一層の厚みよりも多い場合、一定の粒子72はコートされていなくてもよい。一定の粒子72が発光装置52においてコートされていない場合に関する前述と同様に、発光装置80におけるコートされていない粒子が一定量存在するかどうかは、単一層における領域66の厚みなどの因子に依存するとともに、強度促進コーティング82及び84の形成方法にも依存する。
【0108】
第1強度促進コーティング82は、形成方法に依存して、コートされた蛍光粒子72の外部表面の種々の部分を部分的かつ等角に覆っている。図7の例において、コーティング82は、その下部半分へ有意に延びることなく、粒子72の上部半分の大部分を覆っている。しかしながら、コーティング82は、粒子72の下部半分において若干延びてもよく、これにより、この実施例におけるフェースプレート64と接するようには、延びているわけではない。また、コーティング82は、粒子72の上部半分をすべて覆っていなくてもよい。
【0109】
第2強度促進コーティング84のそれぞれは、図7の例において、第1強度促進コーティング82と関連付けられたすべてを大部分覆っている。代替的に第2コーティング84のそれぞれは、第1コーティング82と関連付けられた部分を覆っていてもよい。第2コーティング84は、蛍光粒子72と接すべく、典型的に第1コーティング82を超えて側方に延びていない。いくつかの場合、第2コーティング84は、フェースプレートの下部に接するようには、延びているわけではない。
【0110】
光反射層70は、強度促進コーティング82及び84上に存在しており、典型的に、第2コーティングの一定量あるいは全部と等角に接している。層70と一致する方法と同様に、平均的に、発光装置52の光反射コーティング74のそれぞれの部分のみに対して、発光装置80におけるコーティング82及び84は通常、蛍光粒子72の下部へと平均的に、層70がコーティング84のそれぞれの上部表面の一部にのみ一致するフェースプレート64に向かって十分に延びている。
【0111】
強度促進コーティング82及び84の形成方法に依存して、第1コーティング82を形成する材料及び/又は第2コーティング84を形成する材料の一部(示していない)は、フェースプレート64上の発光領域66のそれぞれの蛍光粒子72間のスペースに配置されていてもよい。これら存在する場合、強度促進材料のこれら一部は、典型的に、有意に害を与えるものではない。なぜなら、前方に指向された光は、フェースプレート64の内部表面に沿って反射された若干量の光が有意に変化することなく、急速にこれらを通過するからである。第1強度促進コーティングを形成する材料を有する層(示していない)は、ブラックマトリックス上に配置されていてもよい。第2強度促進コーティング84を形成する材料を有する層(示していない)も同様に、マトリックス68上に配置されていてもよく、マトリックス68上に直接、あるいは存在する場合、第1強度促進材料を有する層上に配置されていてもよい。強度促進材料を含有するこれら層の片方又は両者の存在は、典型的に有害ではなく、場合によっては、有益であることもある。マトリックス68が、材料、例えばポリイミドなどの、電子を投射された場合、有害ガスを放出する重合体材料を含有する場合、マトリックス68上に存在する強度促進材料は、ディスプレイの内部に浸入するこれらガスの量を軽減するためのシールドとして利用されてもよい。また、この強度促進材料は、実質的に透過性を有し、したがって、マトリックス68によって行われる光吸収性なる機能に影響を与えない。
【0112】
関連付けされた強度促進コーティング82及び84のペアのそれぞれは、存在する蛍光粒子72によって放射される通常で(垂直的な)投射可視光の実質的なフラクションを伝播する。粒子72が、光を放射する際の周波数帯域が、赤、青、又は緑色光を形成するかどうかに依存して、発光領域66の一つとは異なる周波数における発光装置80の色調の実施において、関連付けされたコーティング82及び84のペアのそれぞれは、コーティング82及び84のペアのそれぞれが、存在する粒子72が光を放射する特定の周波数帯域の光を伝播する限りは、特定の周波数帯域の光を積極的に吸収する。簡便に製造するため、第1コーティング82は、好ましくは、存在する粒子72が赤、青、及び緑色光を放射するかどうかにかかわらず、同様の材料から構成されている。第2コーティング材料は、第1コーティング材料と異なることを除いては、同様のことが第2コーティングにも適用される。したがって、コーティング82及び84は通常、可視光領域全体にわたる可視光の実質的にフラクションを通常伝播し、したがって、透過性を有している。
【0113】
媒体に関する屈折率nは、光が媒体中を伝わる速度に対する、光が真空環境下を伝わる速度(約3×108m/sec)の比率である。図7におけるフラットパネルディスプレイの内部(シールされた密封物)は、およそ真空状態である。したがって、ディスプレイ内部の反射係数nIは、およそ1である。非真空状態の媒体は、真空状態よりも光がより遅く伝わるので、非真空状態の媒体における屈折率nは、1以上である。完全な反射器は、すべての投射光を反射するので、完全な反射器における光の速度は実質的に0である。およそ完全な反射器である光反射層70は、非常に高い屈折率を有しているので、効果的に無限大である。
【0114】
蛍光粒子72に関する平均的な屈折率nPは、通常2.0から3.0であり、典型的には2.3から2.4である。第1強度促進コーティングの屈折率n1は、(1よりも大きいが)nP以下である。例えば、nP以上を条件として、屈折率n1は、1.5から2.2であってもよく、典型的には1.7から1.8であってもよい。第2強度促進コーティング84の屈折率n2は、(同様に1以上であるが)n1以下である。例えば、屈折率n2は、n1以下を条件として、1.2から1.5であってもよく、典型的に1.3から1.4であってもよい。
【0115】
光反射層70の外表面は、発光装置80の内表面を形成し、したがって、フラットパネルディスプレイの内部にて、高真空状態を保持している。上述したように、層70は、通常貫通されている。層70の貫通により、及び/又は装置80の組立方法により、第2コーティング84のそれぞれの外表面の少なくとも一部は、屈折率がおよそ1のディスプレイ内部において、高真空状態に保持されている。したがって、蛍光粒子72のそれぞれ並びに存在する強度促進コーティング82及び84は、実質的な真空条件において、第2コーティング84の外表面の少なくとも一部に沿って、粒子72に関して、その平均屈折率が、nP、典型的には2以上、から始まり存在するコーティング82及び84を介して進むにつれ、約1にまで落ち込む装置を供する。
【0116】
平均屈折率が、蛍光粒子72から、強度コーティング82及び84を介して、第2コーティング84の外表面での高真空条件したに至るにつれ段階的に現症するような配置を行うことにより、粒子72によってより後方に指向された光は、コーティング82及び84が存在しない場合、粒子から離れ、部分的に側方を含む後方へと伝わるよりも、粒子72並びにコーティング82及び84を離れ、部分的な側方を含む後方へと伝わる。したがって、部分的に側方へと伝わる光を含む、増加した後方に指向された光量は、前方へと反射する様式にて光反射層70へと到達し、発光領域66を透過する。この光強度は、一般的に前方方向へと促進され、これにより、ディスプレイの画像強度は促進する。
【0117】
さらに特に、異なる屈折率を有する二つの光透過性媒体との間のインターフェース上の投射光は、部分的に、このインターフェースにて反射され、かつ部分的に、反射様式にて、このインターフェースを横切り透過される。このインターフェースにおける光の反射強度IRは、この二つの媒体の屈折率の差Δnが低下するにつれ減少する。屈折率の差Δnを有する反射強度IRの可変性は、強度IRが、Δnが低下するよりもより緩慢に落ち込む非線形性を示す。特に、このインターフェースにおける反射強度IRは通常、およそ、比例的に以下の式の関係に従う:
【0118】
【数1】
ここで、NA及びNBは、それぞれ、二つの媒体の屈折率を示し、Δは|NA―NB|の関係にある。
【0119】
代替的に、強度IRは、通常、およそ、比例的な以下の式に従う:
【0120】
【数2】
ここで、屈折率NBは、屈折率NA以下である。差Δnが、無限大から0に落ち込むにつれ、強度IRは、1から0へと低下する。
【0121】
第1、第2、及び第3媒体にて参照され、これらの屈折率が、第1媒体から始まり、第2媒体を介して第3倍体へと至るにつれ段階的に低下し、かつ、第2媒体が、その他二つの媒体との間に位置しかつ結合している場合の三つの光透過性媒体を有する仮定的な光学的条件を検討する。第2倍体において光の吸収を無視すると、第2媒体を指向する透過された部分的名光は、第2媒体及び第3媒体との間のインターフェースにて、部分的に反射されかつ部分的に透過する。この仮定的な条件における第1、第2、及び第3媒体は、それぞれ、互いに、蛍光粒子72、存在する第1コーティング82、及び関連付けされた第2コーティングと類似している。
【0122】
この三つの媒体を有する条件を、上述した最も高い屈折率と最も低い屈折率とが、互いに直接結合した、第1及び第3媒体を有する場合の、仮定的な二つの媒体の光学的条件に対して比較する。したがって、この二つの媒体の条件では、前記した第2媒体は存在していない。また、両条件にて、第1媒体における同様の光量が、第3倍体へと伝わる場合も想定する。二つの光透過性媒体との間のインターフェースにて起こる光反射強度が、関係式1及び2によって例示されたそれぞれの屈折率にて変化する様式に起因して、前記した三つの媒体を有する条件にて、両インターフェースを介して透過された光の全体的なフラクションは、前記した二つの媒体を有する条件において、単一のインターフェース(第1及び第3媒体との間のインターフェース)を介して透過された光のフラクションよりも大きい。したがって、二つの媒体との間に中間的な屈折率を有する光透過媒体を挿入することにより、最も高い屈折率を有する媒体から、最も低い屈折率を有する媒体へと透過される光の量を増加することが可能となる。
【0123】
前記したように、蛍光粒子72は、直接又は一つ以上の中間的な反射を行った後、強度促進コーティング82及び84を介して、部分的に側方を含む後方へと移動させる、透過された光を放射する。強度促進コーティング82及び84を有する粒子72のそれぞれ及び光反射層から分離された第2コーティング層の一部に沿った高真空状態は、四つの媒体を有する光学的条件を形成し、この条件は、粒子72が第1媒体であり、存在する第1コーティング82が、より低い屈折率を有する第2媒体であり、関連付けされた第2コーティング84は、さらに低い屈折率を有する第3媒体であり、かつ層70から分離された第2コーティングの一部に沿った高真空状態が、さらに低い屈折率を有する第4媒体で構成されている。この四つの媒体を有する条件に対して前記した三つの媒体を有する条件を分析し、外挿することにより、コーティング84が層70と接する場所から分離された位置において、粒子72並びにコーティング82及び84から逸脱し、部分的に側方を含む後方へと指向する光は、コーティング82及び84が存在しない場合、粒子72から逸脱し、層70が粒子72と接する場所から分離された位置にて、部分的に側方を含む後方へと指向するよりも多くの光を逸脱させる。
【0124】
蛍光粒子72並びに強度促進コーティング82及び84を逸脱し、部分的に後方を含む一般的に後方へと指向する蛍光体によって放射された光の一部は、粒子70の側面に対して、層70によって前方反射すべく、上記位置にて、上記方向へと向ける様式にて、光反射層70に影響を及ぼす。この後方に指向された光の大部分は、コーティング82及び84が存在しない場合、粒子72が層70と接する場所から離れた位置にて層70に影響を及ぼすよりも多く、コーティング84が層70と接する場所から離れた位置にて層70に影響を及ぼすので、後方に指向された光に関し増加されたフラクションは、発光装置80において、粒子72に側面に対して前方へと反射される。このように反射され、前方に指向する光の大部分は、直接又は粒子72に反射することを含む一つ以上の中間的な反射の後、フェースプレート64を介して通過し、前方方向に対する全体的な光強度を増加させる。前述した方法並びに示した光透過性及び屈折率特性を有すべくアレンジする場合、強度促進コーティング82及び84を設定することにより、コーティング82及び84は、画像強度の促進を可能とする。
【0125】
図7に例示的に示したように、発光領域66の厚みは、蛍光粒子72が互いに可能な限り近接してパックされていない故、単一層の厚み以下である場合、蛍光体にとって放射され広報に指向された光に関し、光反射層70に前方に向け反射され、その後、粒子72の側面に対して領域66を介して透過させるべきためのより多くのスペースを利用することができる。領域66における粒子72への再進入を起こすことなく、単一粒子72が、前方に反射し、その後その領域66を介して通過させることにより放射される、後方へ指向される光量の効率性は、増加される。最大粒子パッキング密度よりも小さい粒子パッキング密度に関するアレンジにより、領域66のそれぞれに存在する粒子数が少なくなり、したがって、領域66のそれぞれにおける粒子72により放射される、後方に指向される光が減少するが、フェースプレート64に到達する蛍光体によって放射された光の全体量を場合によって増加させる可能性があり、特に、一定量の粒子72が、これら蛍光体が発光する周波数帯域にわたった有意な光量を吸収する蛍光体にて実施される場合、増加させる可能性がある。
【0126】
典型的に望ましいのは、選択される強度促進コーティング82及び84の屈折率n1及びn2が、蛍光粒子72並びにコーティング82及び84を逸脱する、後方に指向された光量を最大限にすることである。この点において、第1コーティングにおける屈折率n1に対する粒子72の屈折率nPの比率nP/n1をrPで示し、第2コーティングにおける屈折率n2に対する粒子72の屈折率n1の比率n1/n2をr1で示し、かつ粒子84のそれぞれの外表面の一部に沿った高真空状態における屈折率nIに対する屈折率n2の比率n2/nIをr2で示す。
【0127】
異なる屈折率を有する二つの光透過性媒体との間のインターフェースにて、反射強度IRについて前述に示した関係式1又は2を利用して、強度促進コーティング82及び84において光の吸収を無視し、かつコーティング82及び84にて二次的な反射を無視すると、後方に指向された光の最大量が、粒子72並びにコーティング82及び82を逸脱すし、これは、比率rP、r1、r2のそれぞれが、以下に示す値rOPTである場合発生する:
【0128】
【数3】
式3によって規定された条件に関し、屈折率n1及びn2の最適値n1OPT及びn2OPTは:
【0129】
【数4】
で示され、ここで、高真空条件での屈折率nIは、約1であるという近似値を利用する。材料の利用性に関する制限を含む種々の因子に限定して、屈折率n1及びn2は、好ましくは、最も可能性を有すべく近似して、式4及び5により規定されるこれら好適値に近しいものが選択される。
【0130】
さらに、蛍光粒子72の屈折率n1と第1コーティング82の屈折率nPとの差nP−n1をΔnPで示し、屈折率n1と第2コーティング84の屈折率n2との差n1−n2をΔn1で示し、かつ屈折率n2とコーティング84のそれぞれの外表面の少なくとも一部に沿った高真空条件での屈折率nIとの差n2−nIをΔn2で示す。rP、r1及びr2が式3で示すこれらの最適値である場合、屈折率差Δnp、Δn1及びΔn2は、漸次減少する。つまり、コーティング82及び84の屈折率np及びn1が粒子71並びにコーティング82及び84を逸脱する後方に指向された光量を概ね最大限にすべく選択される場合、第2コーティング84とコーティング84の少なくとも一部に沿った高真空状態との間のインターフェースに対する差Δn2が、Δnp、Δn1及びΔn2の最低値である一方、粒子72及び存在する第1コーティングのそれぞれとの間のインターフェースに対する差Δnpは、Δnp、Δn1及びΔn2の最大値である。
【0131】
強度促進コーティング82及び84は、コーティング82及び82の厚みを有する部分において透過性を有する種々の電気的絶縁体、電気的抵抗性物質及び/又は電気的導電性物質で構成されていてもよい。コーティング82及び84に対する適当な透過性材料には、電気的絶縁物質である、酸化アルミニウム、窒化シリコン、酸化シリコン、酸化マグネシウム及び酸化イットリウムが含まれる。それぞれ、望ましい屈折率n1及びn2を達成すべく、これら電気的絶縁体の2つ以上を、コーティング82及び84に使用してもよい。典型的な実施において、第1コーティング82は、屈折率n1が1.8から1.9である酸化イットリウムで構成されている。この実施における第2コーティング84は、屈折率n2が1.4から1.5である酸化シリコンで構成されている。
【0132】
強度促進コーティング82及び84の存在により、電子放射装置50の領域58から放射される電子に影響を与えるエネルギの損失が少ないものとなる。したがって、コーティング82及び84は、典型的に可能な限り薄く製造される。第1コーティング82の平均厚みは、酸化イットリウムである場合、通常1から50nmであり、典型的には5nmである。第2コーティング84は、酸化シリコンである場合、通常1から100nmであり、典型的には10nmである。
【0133】
発光装置80は、種々の方法により改変されてもよい。蛍光粒子72のそれぞれは粒子の平均屈折率よりも小さく、かつ粒子72からはなれるにつれ漸次現象する平均リ屈折率を有する二つ以上の強度促進コーティングにて部分的に覆われていてもよい。一般に、本発明において、粒子72のそれぞれの外表面の一部は、mを複数の整数として、m個の強度促進コーティングによって覆われていてもよい。図7は、mが2である場合を示している。
【0134】
便宜的に、粒子72を覆うm個の強度促進コーティングは、ここに、m番目の強度促進コーティングを介して第1強度促進コーティングとして参照している。図7におけるコーティングの一つに対応した第1コーティングのそれぞれは、最も近傍のコーティングであって、したがって、粒子72に直接積層している。第1コーティングのそれぞれは、存在する粒子72の外表面の一部に等角に積層している。これは、粒子72がフェースプレート64の最も近傍の位置から分離され位置されるためである。図7におけるコーティング84の一つに関連付けされ対応しているm番目のコーティングのそれぞれは、最もはなれたコーティングである。つまり、この強度促進コーティングは、積層している粒子72から最も離れて位置することを意味している。iを2からmまで変化する整数とすると、i番目のコーティングのそれぞれは、関連付けられている(i−1)番目のコーティングに等角に積層している。これは、積層している粒子72の外表面の一部に積層し、かつ粒子72がフェースプレート64に対して最も離れて位置させるためである。光反射層70は、第2コーティング84にて述べた上述の様式にてm番目のコーティングに積層している。
【0135】
蛍光粒子72のそれぞれを覆うm個の強度促進コーティングは、強度促進コーティング82及び84にて前記した基本的な光透過性を有している。発光装置80の延長における第1コーティングのそれぞれは、積層している粒子72よりもより小さい平均屈折率を有している。i番目のコーティングのそれぞれは、関連付けられた(i−1)番目のコーティングよりもより小さな平均屈折率を有している。m番目のコーティングのそれぞれの外表面の少なくとも一部に沿った高真空状態は、m番目のコーティングよりもより小さな屈折率を有している。したがって、この平均屈折率は、粒子72のそれぞれから、積層しているm番目のコーティングを介して、粒子のm番目のコーティングの外表面の少なくとも一部に沿った高真空状態に至るにつれ、漸次減少する。
【0136】
蛍光粒子72によって放射された後方に指向した光は、m番目のコーティングに積層している粒子72のそれぞれを介して透過し、かつ、光反射層70にて反射される。図7の例と関連して上記にされている理由の外挿により、粒子72のそれぞれに積層しているm番目のコーティングが存在しない場合、層70が粒子72に接する場所から離れた位置にて層70に到達するか、あるいは、粒子72のそれぞれに積層しているm番目のコーティングの一部のみが存在する場合、層70が粒子72のそれぞれに積層しているm番目以下のコーティングのうちの一つから最も離れて接する位置において、層70と接するよりも、より多く、後方に指向された蛍光体により放射された光が、層70がm番目のコーティングに接する位置において、層70に到達する。その後、この後方に指向された光量が増加した光の一部は、粒子72の側方に対して通過し、かつフェースプレート64を介して通過するよう式にて、層72から前方に反射される。この前方への光強度及びそれによる画像強度は促進される。
【0137】
蛍光粒子72及び粒子72のそれぞれに積層しているm個のコーティングから逸脱した、後方に指向された最大光量に近似する結果をもたらす条件を同定する目的に関し、np/n1比率を再びrpで示す。iを1からm−1まで可変の整数とし、niをi番目のコーティングの平均屈折率とし、かつnmをm番目のコーティングの平均屈折率として、比率ni/ni+1をriで示す。さらに、比率nm/nIをrmで示す。上記した関係式1又は2を用い、粒子72のそれぞれに積層しているm番目のコーティングにおける光の吸収を無視し、かつ、m個のコーティングにおける二次的な反射を無視すると、比率rp、r1、r2、・・・rmのそれぞれが、以下の式にて表される値rOPTである場合、後方に指向された最大光量は、粒子72及び粒子72のそれぞれの積層しているm個のコーティングを逸脱する:
【0138】
【数5】
図7の例において、mが2の場合、式6は、式3へと減少する。
【0139】
式6によって示された条件に関し、屈折率niの最適値niOPTは:
【0140】
【数6】
であり、iは、1からmまで変化し、高真空状態における屈折率nIを約1となる事実を以て近似している。mが2の場合、式7は式4及び5へと減少する。屈折率n1−nmは好ましくは、式7によって定義されたように、これらの最適値にできるだけ近似したものが選ばれる。
【0141】
加えて、屈折率の差np−n1を再びΔnpで表す。iを1からm−1まで変化するものとして、屈折率の差ni−ni+1をΔniで表す。屈折率の差nm−nIをΔnmで表す。比率rP及びRr1−rmが、式7で示されたそれぞれの最適値である場合、屈折率の差ΔnP及びΔn1−Δnmは、ΔnPが最も大きく、差Δnmが最も小さいので、漸次減少する。
【0142】
図8は、本発明における発光装置80を実施する活性領域の一部に関する側方断面図を示している。下述するものを除いて、図8の実施における装置80は、図7の装置80と同様の形状を構成及び機能を有しつつ、部材64、66、68、70、72、82及び84を有する。したがって、領域66の厚みは、図8の装置80における単一層よりも小さくしめされているが、図7の装置80のように、単一層よりも大きくてもよい。図8の実施において、フェースプレート64は、典型的に(分離して示していないが)ガラスプレート及び(同様に分離して示していないが)薄透過性誘電体層で構成しており、典型的に酸化シリコン又は窒化シリコンであり、電子照射ゆえ、フェースプレート64からの酸素の放出を軽減させるため、プレートの上部表面上に位置している。
【0143】
図8におけるブラックマトリックス68は、パターン化された底部ブラック層86及びパターン化された上部層88で構成している。フェースプレート64上に直接積層している底部層86は、フェースプレート64を介して見る際、黒色の特性を有するマトリックス68を供している。この目的において、層86は、ブラック酸化クロム及びクロムのコンポジットなどのハードブラック材料にて形成され、その厚みは、100から500nmであり、典型的には300nmである。層86は、黒色化されたポリアミドなどのブラック重合体材料の層、又は、黒色でないクロム及び/又は酸化クロムなどのハード材料からなる積層している接着層にて置き換えられてもよい。
【0144】
底部層86上に積層している上部層88は、種々の高さを有するブラックマトリックス68を供している。図5においてスペーサー壁54として示されているスペーサーは、層88に積層している材料に接している。層88の厚みは、30から50nmであり、典型的には、40nmである。層88は、ポリアミドなどの、典型的に黒色化されていないが、黒色化されていてもかまわない重合体材料で典型的に構成されている。
【0145】
光学防護(又は絶縁)層90は、ブラックマトリックス68上に位置されており、実質的に側壁の下部へと延びている。フェースプレート64及び防護層90の組合せ物は、マトリックス68をカプセル化している。領域58により放射された電子が発光装置80に投射する際、マトリックス68の上部層88を典型的に形成しているこの重合体材料は、汚染ガスを放出してもよい。防護層90は、これらガスのディスプレイの内部への進入を緩徐にしている。層90などの防護層のさらなる詳細は、Havenらの国際特許出願PCT/US99/11170(1999年5月20日出願)、現時点では、国際特許公開広報WO99/63567号パンフレット、及びCurtinらの、国際特許出願PCT/US01/5140、2001年10月24日出願、がある。
【0146】
図8は、発光領域66を有するブラックマトリックス開口部にて、防護層90が、フェースプレート64に対して延びている例を示している。層90は、可視光を透過する材料を有している。この材料は典型的に、酸化シリコン、窒化シリコン及び/又は酸化アルミニウムなどの電気的絶縁体である。代替的に、総90は、可視光をブロック、つまり、吸収及び/又は反射してもよい。この場合、層90の一部は、ブラックマトリックス開口部の底部にて、除去されている。
【0147】
第1強度促進コーティングを形成する材料の一片92は、図8の例における発光体領域66のそれぞれの蛍光粒子72との間のスペースの下部の位置にて、ブラックマトリックス開口部の底部にて、防護層90が配置しているように示されている。第2強度促進コーティング84を形成する材料の一片94は、同様に、一片92上に位置しているように示されている。コーティング82及び84の形成方法に依存して、第1強度促進材料の一片92及び/又は第2強度促進材料の一片94は、発光装置80に存在していなくてもよい。
【0148】
光学的な電気的非絶縁状態の電荷除去層96は、ブラックマトリックス68に対して防護層90上に配置されており、発光領域66のそれぞれの蛍光粒子92に非常に近接すべく、層90の下方からブラックマトリックス開口部へと延びている。図8の例において、電荷除去層96は、粒子72の平均高だけ少なくとも幾分下方へと延びている。ディスプレイの制御中、電子がが投射された結果として、粒子72上に蓄積した過剰な負の電荷は、層96によって除去される。層96は通常、アルミニウムなどの電気的導電性材料で構成しており、その厚みは、0.1から2.0μm、典型的には0.8μmである。
【0149】
第1強度促進材料の層98は、非絶縁層98上に積層している。第2強度促進材料の層100は、第1強度促進材料層98上に積層している。光反射層70は、第2強度促進材料層98上に堆積しており、上述の様式にて、第2強度促進コーティング84に対して延びている。
【0150】
追加層102は、光反射層70上に堆積しており、図8の発光装置80の活性部分を完全に横切るように延びている。層70がアルミニウムからなる場合、追加層102は、装置80が空気に露出されている場合、層70の上部表面に沿って形成されている酸化アルミニウムの薄ネーティブ層を積層している。このネーティブの酸化アルミニウム層と比較して、追加層102は、(a)化学的に反応性を減弱しており、(b)単位面積当たりの二次的な電子放射を減弱されており、(c)電子の後方散乱が減弱されている、ことの一つ以上、好ましくは全部を供している。層102は典型的に、酸化クロム及び/又はクロムからなり、その厚みは、1から50nm、典型的には10nmである。
【0151】
このネーティブ酸化アルミニウム層に対して減弱された化学的反応性を有することとの関連性において、層102は、ネーティブの酸化アルミニウム層よりもより低いガス保持係数を有している。したがって、汚染ガスが、発光装置80の活性部分における内部表面へと接着する可能性は、この活性部分の内部表面が、ネーティブな酸化アルミニウム層にて形成されている場合に比べて減弱する。追加層102などの層のさらなる詳細は、Cummingらの国際特許出願PCT/US02/09637に述べられている。
【0152】
図8の例における発光装置80は、通常、装置80の活性領域の外側に配置されている薄外部電極(示していない)をも含んでいる。この外部電極は、電気的非絶縁材料で構成しており、特に、アルミニウム又はアルミニウム合金などの電気的導電性材料で構成している。この外部電極は、光反射層70及び電極除去層96の両者に接しており、ディスプレイの陽極電位を供し、かつ、電荷を除去すべく、層70及び96へのアクセスを供している。
【0153】
図8の実施は、図7に関連した上述の様式にて、蛍光粒子72のそれぞれの外表面の一部に対して配置されている二つ以上の強度促進コーティングを有すべく改変されてもよい。
【0154】
図9aから9e(全体として図9)は、本発明において、図6の工程の図6bから出発して、図7の発光装置80を製造するための一般的な工程を示している。図6bを繰り返す図9aを参照いただきたい。図9bに示すように、発光領域66を形成すべく、ブラックマトリックス68の間に蛍光粒子72を導入する。ブラックマトリックス開口部への粒子66の導入は、図9bの例において、領域66の厚みが単一層よりも小さく示されていることを除けば、図6の工程と同様の手法により行われる。
【0155】
第1強度促進コーティング82は、粒子72がフェースプレート64から最も近接する位置から離れた位置にて、蛍光粒子72の外表面の一部上に所望の第1強度促進材料を供することにより形成される。図9cを参照いただきたい。第2強度促進コーティング84は、続いて、図9dに示すように、第2コーティング84が、粒子72が最もフェースプレートに近接する場所から離れる様式にて、粒子72の外表面の一部に対して第1コーティング82上に所望の第2強度促進材料を供することにより形成される。
【0156】
発光装置52の光反射コーティング74の材料が第1強度促進材料と異なることに起因する差に対して、第1強度促進コーティング82は、典型的に、図6の工程におけるコーティング74に関して利用した種々の技術に従って、高真空環境下にて形成される。これら技術には、スパッタリング、蒸着、溶射、及び電気泳動堆積/静電気泳動堆積が含まれる。第2コーティング84を形成するために、第2強度促進材料の堆積には、同様の技術を適用する。コーティング82及び84もまた、CVD又はソルゲル堆積により形成されてもよい。
【0157】
発光領域66の厚み、及び強度促進コーティング82及び84の形成方法に依存して、第1及び/又は第2強度促進材料の一片(示していない)は、第1及び/又は第2強度促進材料の堆積の間、発光:領域66のそれぞれにおける蛍光粒子82との間のスペース中に、フェースプレート64に対して蓄積してもよい。図6の形成中に、所望するならば、領域66のそれぞれの粒子72との間のスペースに、光反射材料の一片が、フェースプレート64上に蓄積することを阻止するのに使用されるいかなる手段を使用してもよい。これは、第1及び/又は第2強度促進材料の一片が、同様にフェースプレート64上に蓄積することを阻止するため、あるいは、第2強度促進材料が、領域66のそれぞれの粒子72とのスペース中の第1強度促進材料の一片上への蓄積を阻止するためである。
【0158】
第1コーティング82及び/又は第2コーティング84を形成すべくスパッタリング、蒸着、又は溶射を使用する場合、第1強度又は第2強度促進材料の堆積は、フェースプレート64に対して一般的に垂直に延びる線に対して0°でない角度αの角度を有する様式にて行ってもよい。図9c及び図9dにおけるアイテムPは、この垂直に延びる線を示している。傾斜角αの値は、通常、5から45°であり、典型的には15から20°であり、通常、蛍光粒子72及び、例えば第2コーティング形成中の第1コーティングなどの、堆積している材料が、実質的に第1及び/又は第2強度促進材料の、発光領域66における粒子72の間のスペース中のフェースプレート64への堆積を阻止するのに十分大きい角度を有している。
【0159】
第1コーティング82の形成中、第1強度促進材料層(示していない)は通常、ブラックマトリックス上部上に形成し、かつ、少なくとも角度を有する堆積、例えば、角度付けされたスパッタリング、蒸着、又は溶射などの場合において、マトリックス68の側壁上に形成する。第2コーティング84の形成中、第2強度促進材料層(同様に示していない)は、同様に、通常、マトリックス68の上部に堆積している第1強度促進材料層の一部上に形成し、かつ、少なくとも角度付けされた堆積の場合、マトリックス68の側壁を覆う第1強度促進材料層の一部上に形成する。所望であれば、図6の工程において、光反射コーティング74の形成中に、光反射材料層がマトリックス68上に形成することから阻止するために使用した種々の技術を、強度促進材料が、マトリックス上に形成するのを阻止すべく、あるいは第2強度促進材料が、マトリックス68に形成された第1強度促進材料層上に形成するのを阻止すべく使用してもよい。
【0160】
光反射層70は、続いて、ブラックマトリックス68及び第2コーティングに対して、層70が、図6の工程にて示す、マトリックス68及び光反射コーティング74に対して形成された一般的に同様の手法にて形成される。図9eを参照されたい。特に、側剤にガスに変換可能な一般的な固形材料の中間層(示していない)は、ブラックマトリックス開口部に形成される。これは、この開口部にて、強度促進コーティング84及び82並びに蛍光粒子72をちょうど覆うかあるいはおよそ覆うためである。この中間層は、再び、ラッカーをブラックマトリックス開口部へと堆積し、このラッカーを乾燥させることにより形成されてもよい。ラッカーがマトリックス68の上部上に蓄積することを阻止すべく、あるいは、ラッカーがマトリックス68上部上に配置されている種々の材料上に蓄積することを阻止すべく、図6の工程にて利用される種々の技術を、ここに同様の目的のため利用してもよい。
【0161】
ラッカー堆積の完了に伴い、光反射層70は、所望の光反射材料を、この中間ラッカー層へと堆積することにより形成される。この構造は、この中間層を層70の貫通部を介して逸脱するガスへと変換すべく加熱され、これにより、中除去される。図9eの構造は、図7の発光装置80である。
【0162】
蛍光粒子72のそれぞれの外表面の一部が、コーティングのそれぞれが、粒子72がフェースプレート64に最も近接する場所から分離させるために、漸次屈折率が減少するm個の強度促進コーティングにて覆われている場合の一般的な状態に関し、図9に述べた工程は、mが2の場合に該当する。mが2よりも大きい場合、iを3からmまで変化する整数としたi番目の強度促進コーティングのそれぞれは、図9の工程における、関連付けされた第1強度促進コーティング84上に第2強度促進コーティングのそれぞれを形成すべく、第2強度促進材料のそれぞれを堆積するための上述の種々の方法にて、i番目の強度促進材料に適切な堆積によって、関連付けされた(i−1)番目の強度促進材料上に形成される。i番目の強度促進材料の堆積の実行方法に依存して、i番目の強度促進材料の一片は、フェースプレート64上の発光領域66のそれぞれの粒子との間のスペースに蓄積してもよく、あるいは、蓄積しなくてもよく、あるいは、フェースプレート64の上部表面上に配置されているその他の強度促進材料上に形成されても、形成されなくてもよい。
【0163】
iを3からmまで変化する整数として、i番目の強度促進材料層は、通常、ブラックマトリックス68の上部に堆積している(i−1)番目の強度促進材料層の一部の上に形成し、かつ、角度を有する堆積の場合、マトリックス68の側壁を覆っている(i−1)番目の強度促進材料層の一部上に形成する。マトリックス68上に存在するi番目の強度促進材料層は、マトリックス68に積層している第2強度促進材料が、典型的に有益であるのと同様の理由にて、有益であってもよい。マトリックス68上またはマトリックス68上に初期に堆積された強度促進材料上への、i番目の強度促進材料層の形成は、図6の工程にて光反射層74の形成中での、光反射材料層のマトリックス68上への形成を阻止すべく前述の種々の方法により、回避されてもよい。種々の場合、図9の工程において、光反射層70は、存在している種々の強度促進材料を含むマトリックス68に対して形成され、かつ、層70がマトリックス68に対して形成するのと同様の様式にて、積層している種々の強度促進材料に対するのを含むm番目の強度促進材料に対して形成され、かつ、第2強度促進コーティングに対して形成される。
【0164】
図10aから10j(まとめて「図10」)は、本発明における、図8の発光装置80の製造工程を示している。図10は、フェースプレート64から開始している。図10aを参照されたい。フェースプレート64は、典型的に、誘電材料の(分離して示していない)薄透過性層を有するガラスプレート(分離して示していない)の上部表面を備えることにより形成されている。
【0165】
ブラックマトリックス68のブラック層86は、図10bに示すように、フェースプレート64上に形成されている。層86の形成は、フェースプレート64に最初、層86の所望のハードブラック材料のブランケット層を供することにより行われる。ブランケットハードブラック層の組成に依存して、例えば、堆積工程又は堆積酸化工程により形成されてもよい。(示していないが)適当なフォトレジストマスクを使用することにより、ブランケットハードブラック層の部分は、層86を製造すべく、選択的に除去される。
【0166】
ブラックマトリックス68の上部層88は、ブラックマトリックスを完全に形成すべく、底部層86上に形成される。図10cを参照されたい。上部層88の形成は、第1に、構造物の上部表面に沿って、適当な化学線重合体材料のブランケット層を供することにより行われる。これは、典型的に、この化学線重合体材料を堆積し、かつ適切なベーキングを行う必要がある。この重合体材料は、適当な化学線放射、例えば、紫外光など、に選択的に曝露され、その後、曝露または曝露されていない重合体材料は、この材料がポジティブトーンあるいはネガティブトーンかに応じて、除去される。残存した重合体材料は、層88を製造すべく、ベーキングされ、硬化される。
【0167】
存在する場合、防護層90は、ブラックマトリックス上に堆積され、かつ図10dに示すように、ブラックマトリックス開口部に堆積される。シャドーマスクは、総90の材料が、外部電極上に蓄積するのを阻止すべく、外部装置領域に利用される。
【0168】
存在する場合、非絶縁性電荷除去層96は、構造物の上部上に堆積される、つまり、防護層90が存在する場合、角度付けされた堆積技術を使用して、典型的には角度付けされた蒸着にて、防護層90上に堆積される。図10eを参照されたい。電荷除去層96を形成すべく、角度付けされたスパッタリングあるいは角度付けされた溶射を使用してもよい。角度付けされた堆積は、フェースプレート64に対しておよそ垂直に延びる線に対して適当な傾斜角にて実施される。この傾斜角は、層96が防護層90の上部に形成し、かつブラックマトリックス開口部へと幾分下部へと延びるのに十分大きいものである。シャドーマスクは、層96の電荷除去材料が、部分的に組み立てられた発光装置の外部領域に蓄積するのを阻止すべく使用される。
【0169】
次に、蛍光粒子72は、図10fにて示す発光領域66を形成すべく、防護層90を覆うように、ブラックマトリックス開口部にて、設けられている。領域66の形成は、図9の工程に関し、上述のように実施される。ブラックマトリックス開口部にて、効果されたバインダー材料の除去は、好ましくは、(a)このバインダー材料をプラズマ状態にし、典型的には、酸素を含有するプラズマ状態にし、低温にて、典型的には150℃にて、かつ低圧にて、典型的には1torrにて行い、(b)この構造物を高真空にて、典型的には2時間、400から450℃にて加熱し、かつ(c)このプラズマステップを繰り返すことにより行われる。粒子72における有機残渣は、このバインダー除去中にガスへと変換され、これにより、粒子72から除去される。
【0170】
第1強度促進コーティング82は、図
ん工程に関して述べた様式にて、蛍光体粒子72上に堆積される。図10gを参照されたい。コーティング82の堆積中、第1強度促進材料層98は、ブラックマトリックス68上部の電荷除去層96に形成する。第1強度促進材料の一片92は、同時にフェースプレート64に対する、発光領域66のそれぞれの粒子間のスペースにて、防護層90の上部に蓄積してもよい。第1強度促進材料の一片が、領域66のそれぞれの粒子72間のスペースの防護層90上に堆積することは、上述のように回避されてもよい。
【0171】
第2強度促進コーティング84は、図9の工程に関して上述した様式にて、第1強度促進コーティング82上に堆積される。図10hを参照されたい。コーティング84の形成中、第2強度促進材料層は、第1強度促進材料層上に形成される。第2強度促進材料の一片94は、第1強度促進材料の一片92上、あるいは、フェースプレート64の発光体領域66のそれぞれの蛍光体粒子72間のスペースの防護層90上部に、同時に堆積してもよい。このような位置において、第2強度促進材料の一片の蓄積は、上述のように回避されてもよい。
【0172】
光反射層70は、図9の工程において、コーティーング84及びブラックマトリックス68に対して、層70を形成すべく上記した様式にて、第2強度促進コーティング84に対して形成され、かつ、第2強度促進材料層に対して形成される。図10iを参照されたい。最終的に、図10jに示すように、追加層102は、光反射層70上に堆積される。追加層102の堆積は、スパッタリングにより典型的に行われるが、蒸着や溶射によって行われてもよい。図10jの構造は、図8の発光装置を実施してものである。
【0173】
(強度促進コーティング及びコントラスト促進コーティング)
図11は、電子放射装置50を有するフラットパネルCRTディスプレイの活性領域の一部に関する側方断面図を示しており、上述の構造と同様、ディスプレイの画像強度及び/又は工学的コントラストを促進すべく、本発明における形状を有する、対峙的に発光装置110が配置されている。装置50及び110は、高真空状態にて、保持されたシールされた密封物を形成すべく、外部壁(示していない)を介して互いに結合されており、この真空度は、10−6torr以下の内部圧で典型的に保たれている。このシールされた密封物を介して側方的に延びる平面に沿って見ると、発光装置110の活性部分は、図5とほぼ同一の平面図を有している。図11のディスプレイは、典型的に、図5の例示的なスペーサー壁54によりしめされたスペーサーを有し、これは、装置50と110との間に配置され、かつ、ディスプレイの種々の位置に配置されているゲッター材料を有していてもよい。
【0174】
発光装置110は、図7の発光装置80と同様の構造、構成、及び機能を有する部材64、66、68及び70を有している。発光領域66のそれぞれは、これにより、一般的にランダムに配置されている発光蛍光粒子72にて形成されている。領域66の厚みは例えば、図11の装置10における単一層よりも小さく示されているが、領域66の厚みは、単一層の厚みよりも大きくてもよく、典型的に、単一層の1.5倍、あるいは、3倍以上であってもよい。ブラックマトリックス68は、領域66よりも厚く示されているが、領域66よりも薄くてもよい。
【0175】
発光装置110における特定の蛍光粒子72のそれぞれの外表面の一部は、本発明によると、強度促進コーティング112及びコントラスト促進コーティング114で覆われている。特に、強度促進コーティング112のそれぞれは、粒子72がフェースプレート64に最も近接する場所から分離され位置すべく、存在する粒子72の外表面の一部を等角に覆っている。コントラスト促進コーティング114のそれぞれは、存在する粒子72の外表面の一部を堆積すべく、かつ同様に粒子72がフェースプレート64に近接する場所から離れて配置されるべく、関連付けされた強度促進コーティング112に等角に堆積している。発光領域66のコントラスト促進コーティング114は、領域66において、不連続なコントラスト促進層を形成している。
【0176】
図11は、発光領域66の厚みが単一層よりも小さく示されているので、蛍光粒子72のそれぞれがコートされた粒子である場合の状態を示している。図7の例において、発光領域80について上述したように、図11の発光装置110における一定の粒子72は、領域66の厚みが単一層よりも大きい場合、コートされていなくてもよい。同様に、装置110において一定のコートされていない粒子が存在するかどうかは、単一層における領域66の厚みなどの因子に依存し、かつ、強度促進コーティング112及びコントラスト促進コーティング114の形成方法に依存する。
【0177】
下記に説明するように、フェースプレート64の外部表面におけるディスプレイの視野領域上に表される画像の光学的コントラストは、コントラスト促進コーティング114の位置取り及び特性の結果として促進される。しかしながら、コーティーング114は、それ自身直接、光学的コントラストを促進するわけではない。したがって、コーティング114に対する目的としてここに使用しており、かつその他の「コントラスト促進」コーティングなどの目的としてここに使用している「コントラスト促進」という用語は、このようなコーティングを用いて達成する機能を示すことを意図しており、このコーティングが実際に光学的コントラストを促進するということを意図しているものではない。
【0178】
強度促進コーティング112は、同様に、発光装置80の第1強度促進コーティング82に対して配置されており、さらに下部に述べるように、装置80のコーティング82及び84により備えられたのと酷似する強度促進機能を供する。コーティング112は、コーティング112の形成方法に依存して、コートされた粒子72の外表面の種々の部分を、部分的に等角に覆っていてもよい。発光装置110における強度促進コーティングは、図11における蛍光粒子72の上部半分程度を覆うように示されているが、コーティング112は、コーティング112がフェースプレート64に接触しない程度に、粒子72の下部半分へと延びていてもよい。コーティング82と同様に、コーティング112もまた、粒子72の上部半分以下にて覆っていてもよい。
【0179】
コントラスト促進コーティング114は、発光装置80の第2強度促進コーティング84と同様の様式にて配置されるが、実質的に異なる機能を供している。図11の例において、コントラスト促進コーティング114のそれぞれは、関連付けされた強度促進コーティング112の大部分を覆っている。代替的に、コントラスト促進コーティング114のそれぞれは、関連付けされた強度促進コーティング112の一部分のみを覆っていてもよい。コントラスト促進コーティング114は、蛍光粒子72に接し、このコントラスト促進コーティング114がフェースプレート64に接触することのない程度に、強度促進コーティング112を超えて延びていてもよい。
【0180】
図11は、コントラスト促進コーティング114のそれぞれを、連続的にかつ貫通していないように示している。しかしながら、コーティング114のそれぞれは、通常、互いに分離した多重的なコントラスト促進コーティングで構成している。したがって、コーティング114のそれぞれは、関連付けされた強度促進コーティング112の一部分のみを覆っている。
【0181】
光反射層70は、強度促進コーティング112及びコントラスト促進コーティング114を覆っている。層70は、一定又は全部のコントラスト促進コーティング114に典型的に接している。コーティング114のそれぞれは、通常、関連付けされた強度促進コーティングの一部分のみを覆っているので、層70もまた、一定又は全部のコーティングに、典型的に接している。コーティング112及び114は、総70が、強度促進コーティング112及び関連付けされたコントラスト促進コーティング114のそれぞれの外表面のコンポジットの一部分のみに平均的に一致したフェースプレート64に向かって蛍光粒子72の下方へと十分に延びている。層70に通常存在する貫通部及び/又は発光装置110の製造方法に起因して、コーティング112又は114のそれぞれの外表面の少なくとも一部は、ディスプレイの内部にて、高真空を供されている。
【0182】
強度促進コーティング112の形成方法に依存して、強度促進材料の一片(示していない)は、フェースプレート64上の、発光領域66における蛍光粒子72との間のスペースに配置されていてもよい。存在する場合、これら強度促進材料の一片は、有意に有害なものではない。これは、発光装置80におけるフェースプレート64上の、領域66のそれぞれの粒子72間のスペースに存在してもよい、同様な強度促進材料の一片との関係における上述の理由に関するものである。
【0183】
コントラスト促進材料の一片(示していない)は、時折、フェースプレート上部表面上の、発光領域66のそれぞれの蛍光粒子72間のスペースに配置されていてもよく、かつ、フェースプレート64の上表面に配置されている強度促進材料の一片上に配置されていてもよい。上記位置にて、このようなコントラスト促進材料の一片の存在は、有益であっても、有益でなくてもよい。上記位置にて、このようなコントラスト促進材料の一片の存在が、不利な場合、さらに下述するように、コントラスト促進コーティング114の形成は、所底の位置にて、コントラスト促進材料の一片の形成を阻止すべく様式にて行われてもよい。
【0184】
強度促進材料層(示していない)は、ブラックマトリックス68上に配置されていてもよい。コントラスト促進材料層(示していない)は、同様に、マトリックス68に対して、マトリックス68上に直接、あるいは、存在する場合、強度促進材料層上の両者に配置されていてもよい。強度促進材料層及び/又はコントラスト促進材料層の存在は、典型的に有害ではなく、特に、有益であってもよい。マトリックス68が、電子によって投射され、汚染ガスを放射する材料を含有する場合、これらの層の一方又は両者は、ディスプレイ内部に進入するこれらがスの量を減弱するシールドとして機能してもよい。コントラスト促進材料層はまた、マトリックス68に積層している光吸収性を促進してもよい。
【0185】
強度促進コーティング112の平均屈折率nEは、nP以下であるが、1よりも大きい。ここで、nPは、蛍光粒子72の平均屈折率である。屈折率nPは、2.0から3.0であり、典型的には2.3から2.4である一方、nP以下を条件として、nEは、通常1.4から1.8であり、典型的には1.5から1.6である。コーティング112のそれぞれの一部分以上は通常、フラットパネルディスプレイ内部にて、高真空にて保たれているので、粒子72のそれぞれ及び積層しているコーティング112は、典型的に2以上である平均屈折率nPから漸次低下し、積層しているコーティング112に関する屈折率nPへと低下し、かつ、積層しているコーティング112の外表面の一部に沿った高真空状態における屈折率、約1へとその後低下する構造を通常形成している。
【0186】
図7の発光装置80の強度促進コーティング82及び84に関連に関する上述の理由に関し、蛍光粒子72によって放射された後方に指向された光は、粒子72及び強度促進コーティング112を逸脱し、コーティング112が光反射層70に最も近接する場所から離れた位置にて、部分的に側方を含む後方へと伝わることは、コーティング112が存在しない場合(であって、コントラクト促進コーティング114は存在しかつこれにより粒子72上に直接存在している)場合、蛍光粒子72によって後方に指向された光が粒子72を逸脱し、総70が粒子72と近接する場所から分離した位置にて、部分的に側方を含む後方へと伝わるよりもより多く起こる。粒子72及びコーティング112を逸脱し、蛍光粒子によって放射された後方に指向された光量が増加された一部分は、粒子72の側方に対して層70により前方へとされる様式にて、反射層70に影響を及ぼす。このように反射され前方に伝わる光の大部分は、直接フェースプレート64を介して通過し、あるいは、粒子72に対しての反射を含む一回以上の中間的な反射の後、通過する。コーティング112が存在しない場合(であって、コントラスト促進コーティング114が存在する)場合に起こるのと比較して、この前方への光強度及びこれによる画像強度は、通常促進される。
【0187】
コントラスト促進コーティング114は、ディスプレイの前面からフェースプレート64を介して見た場合、つまり、発光領域66に対峙した位置から見た場合、極めて黒色であり、好ましくは大部分黒色である。このように、コーティング114は、フェースプレート64の外表面にて、ディスプレイの前面部に対して影響を及ぼし、フェースプレートを介して通過し、かつ蛍光粒子72及び強度促進コーティング112を介して通過するコントラスト促進コーティング114へと到達する周囲の光を強く吸収する。この周囲光を強く吸収することにより、コーティング114は、発光領域66のそれぞれにおける光学的コントラストを向上させる。つまり、光学的コントラストは、領域66のそれぞれが点灯している(光を放射している)時間と領域66が消灯している(光を放射していない)時間との間で、向上される。したがって、コーティング114は、一方が点灯しており、他方が消灯している時間の間、このような二つの領域66との間の光学的コントラストを向上させ、特に、二つの接し合う両域66において向上させる。
【0188】
また、コントラスト促進コーティング114は、蛍光粒子72及び強度促進コーティング112を逸脱し、かつ前方に指向される光強度を恆常させるために、粒子72の側方に対して前方に反射される可能性のある、蛍光粒子によって放射された後方に指向された光の一定量を吸収する。したがって、この前方への光強度は、コントラスト促進コーティング114が存在しない場合にはそれほど強いものではない。コーティング114が、ディスプレイ画像の光学的コントラストを向上されるのを可能にしていることから、コーティング112及び114の組合せにより、画像コントラストと画像強度とを組合せることにより決定される、画像の全体的な視覚性が促進されるようになる。
【0189】
強度促進コーティング112は、コーティング112の厚みに対して透過性を有する、種々の電気的絶縁体、電気的抵抗物、及び/又は電気的導電性材料にて構成されてもよい。強度促進コーティング82及び84と同様に、コーティング112に適した透過性材料には、電気的絶縁体、酸化アルミニウム、窒化シリコン、酸化シリコン、酸化マグネシウム、及び酸化イットリウムが含まれる。所望の屈折率nEを達成すべく、これら二つ以上の電気的絶縁体をコーティング112に使用してもよい。典型例において、コーティング112は、屈折率nEが1.4から1.5である酸化シリコンで構成している。
【0190】
コントラスト促進コーティング114は、コーティング112の厚みに対して不透明でかつ非常に暗い、好ましくは黒色である種々の電気的絶縁体、電気的抵抗物、及び/又は電気的導電性材料にて構成されてもよい。暗く不透明な金属酸化物及び金属窒化物は、コーティング114に適している。適当な暗く不透明な金属酸化物には、酸化クロム及び酸化チタンが含まれる。陶性合金は、埋め込まれた金属粒子を有するセラミックから構成されているという事実から、暗く不透明な陶性合金は、コーティング114に適している。
【0191】
強度促進コーティング112及びコントラスト促進コーティング114の存在は、電子放射装置50の領域58によって放射された電子エネルギを若干損失させ、蛍光粒子72に影響を与える。したがって、コーティング112及び114は、典型的にできる限り薄く製造される。強度促進コーティングの平均的な厚みは1から150nmであり、典型的には15nmである。コントラスト促進コーティング114の平均的な厚みは1から50nmであり、典型的には5nmである。
【0192】
発光装置110は、種々の方法により改変されてもよい。発光領域のそれぞれにおける蛍光粒子72に積層しているコントラスト促進コーティング14は、領域66に対して、連続的なコントラスト促進層へと変換されてもよい。この連続的なコントラスト促進層は、例えば、領域66のそれぞれの粒子72との間のスペースに対する位置にて、貫通されていても、されていなくてもよい。この連続的なコントラスト促進層は、コーティング114を分断するよりも小さい表面積に対して、強度促進コーティング112及び粒子72と接触してもよい。
【0193】
図12は、本発明における発光装置110の活性部分の一部に関する側方断面図を示している。下述するのを除いて、図12の装置110は、図11の装置110と同様の構造、構成及び機能を有する部材64、66、68、70、72、112及び114を有している。したがって、図12の装置110の発光領域66の厚みは、単一層よりも小さく示されているが、単一層よりも大きくても構わない。また、下述するのを除けば、図12の装置110は、図8の発光装置80と同様の構造、構成、及び機能を有する部材86、88、90、96、及び102を有している。この点に関し、図12の装置110のブラックマトリックス68は、底部ブラック層86及び上部層88で構成している。
【0194】
強度促進コーティング112を形成している材料の一片116は、図12の例における発光領域66のそれぞれの蛍光粒子72とのスペースの下部の、ブラックマトリックス開口部の底部にて、防護層90上に配置されているように示されている。強度促進コーティング112の形成方法に依存して、強度促進材料の一片116は、図12の発光装置110において存在していなくてもよい。
【0195】
強度促進材料層118は、電荷除去層96上に堆積している。コントラスト促進材料層120は、強度促進材料層118上に積層している。コントラスト促進コーティング114と同様、コントラスト促進材料層120は、他と分離された多重的部分で典型的に構成している。光反射層70は、上述のように、コントラスト促進コーティング114及び強度促進コーティング112に対して延びており、かつ、コントラスト促進材料層120へと延びている。コントラスト促進材料層120は、強度促進材料層118を完全に覆っているわけではないので、層70は、強度促進材料層118の一部分に典型的に接している。
【0196】
図13aから13e(まとめて「図13」)は、本発明において、図6bの状態から開始する、図11の発光装置110の一般的な製造工程を示している。蛍光粒子72は、図13bに示すように、発光領域66を形成すべく、ブラックマトリックス開口部へと導入される。領域66の形成は、が、図9の工程のように、領域66の厚みは、図13bの単一層よりも小さく示されている点を除いては、上述した図6の工程と同様に行われる
強度促進コーティング112は、粒子71がフェースプレート64に近接する場所から分離された位置にて、蛍光粒子72の外表面の一部上に所望の強度促進材料を設けることにより形成される。コーティング112の形成は、図9の第1強度促進コーティングの形成に利用した種々の技術にしたがって行われる。
【0197】
強度促進材料の一片(示していない)は、強度促進コーティング112の形成中、発光領域66のそれぞれの蛍光粒子72間のスペースにて、フェースプレート64へと蓄積してもよい。所望ならば、光反射材料の一片が、図6の工程の領域66のそれぞれの粒子72との間のスペースにて、フェースプレート64上へと堆積することを阻止するために利用する種々の手段は、同様に、強度促進材料の一片の、フェースプレート64上へ蓄積することを阻止するために、ここに使用してもよい。コーティング112を形成すべく、角度付けされた堆積、通常は、角度付けされた蒸着であるが、代替的に角度付けされたスパッタリングや角度付けされた溶射を使用する場合、通常5から45°、典型的には15から20°の傾斜角αは、一定の強度促進材料の、領域66のそれぞれにおける粒子72との間のスペースにて、フェースプレート上64へと蓄積することを実質的に阻止すべくシールドとして機能するのに十分大きいものである。
【0198】
強度促進コーティングの形成中、強度促進材料層(示していない)は通常、ブラックマトリックス66の上部上に形成し、少なくとも角度付けされた堆積の場合、マトリックス68の側壁上に形成する。所望ならば、光反射コーティング74の形成中、光反射材料層の、マトリックス68上への蓄積を阻止すべく利用された種々の手法を、強度促進材料のマトリックス68上への形成を阻止するため、ここに使用してもよい。
【0199】
続いて、コントラスト促進コーティング114は、蛍光粒子72がフェースプレート64に最も近接する場所から分離されるように、強度促進コーティング112上へと、所望のコントラスト促進材料を設けることにより、形成される。図13cを参照されたい発光装置52における光反射コーティング74材料が、コントラスト促進材料と異なることにより起こる可能性のある差異を条件として、コーティング114は、図6の工程におけるコーティング74を形成するために利用した種々の技術にしたがって、高真空条件下にて典型的に形成される。
【0200】
所望ならば、コントラスト促進コーティング114は、このコントラスト促進材料が、フェースプレート64上の発光領域66のそれぞれの蛍光粒子72間のスペースへと蓄積せず、あるいは、フェースプレート64の上部表面上に配置されている強度促進材料の一片上へと蓄積しない方法により形成されてもよい。図6の工程において、コーティング74の光反射材料の、フェースプレート64の上部表面上への蓄積を阻止すべく利用される種々の手段を、コントラスト促進材料の一片が、フェースプレート64上の領域66のそれぞれの粒子72間のスペースへと蓄積することを阻止するために、ここに利用してもよい。
【0201】
コントラスト促進コーティングを形成すべく、通常角度付けされたスパッタリングであるが、代替的に角度付けされた蒸着又は角度付けされた溶射などの角度付けされた堆積方法を利用してもよい。この角度を有する堆積方法は、フェースプレート64に垂直に伸びる、図13dの線Pにより示される線に対しての傾斜角αにて行われる。通常5から45°、典型的には15から20°である傾斜角αは、一定のコントラスト促進材料の、フェースプレート64上部表面上への蓄積を阻止すべく、あるいはフェースプレート64上に形成された強度促進材料の一片上への蓄積を阻止すべく、蛍光粒子72及び種々の積層している材料が、シールドとして機能するのに十分大きいものである。
【0202】
コントラスト促進コーティング114の形成中、コントラスト促進材料層(示していない)は、通常、ブラックマトリックス68に堆積している強度促進材料層上に形成する。コントラスト促進材料層は、マトリックス68上部上に配置されている強度促進材料層の一部上に形成し、少なくとも角度付けされた堆積の場合は、マトリックス68の側壁を覆っているコントラスト促進材料層の一部分の上へと形成する。所望ならば、図6の工程において、光反射コーティング74の形成中、光反射材料の、マトリックス68上への蓄積を阻止すべく利用される種々の方法を、コントラスト促進材料層のマトリックス68への又はマトリックス68上に形成されている強度促進材料層上への蓄積を阻止するために、ここに使用してもよい。
【0203】
光反射層70は、図6の工程にて、総70がマトリックス68及び光反射コーティング74に対して形成するのと同様の手法にて、ブラックマトリックス68及びコントラスト促進コーティング114に対して形成されてもよい。特に、即座にガスへと転換可能な、一般的に固形材料、典型的には乾燥ラッカーの中間層(示していない)は、このブラックマトリックス開口部に形成される。これはコーティング114及び112並びに蛍光粒子72が、これら開口部へとちょうど覆うかあるいはほぼ覆うようにするためである。ラッカーが、マトリックス68の上部上又はマトリックス68の上部上の種々の材料上へと蓄積することを阻止するための、図6の工程にて使用された種々の技術は、ここに同様の目的にて利用されてもよい。層70の堆積後、この構造物は、層70の貫通部を介して逸脱するガスに変換することにより、この中間層から除去すべく加熱される。図13dの構造物は、図11の発光装置110である。
【0204】
図14aから14e(まとめて「図14」)は、本発明において、図10fの段階から開始する、図12の発光装置110を製造するための工程を示している。図10fを繰り返し示した図14aを参照されたい。
【0205】
強度促進コーティング112は、図13の工程にて上述した様式にて、蛍光粒子72上に堆積される。図14bを参照されたい。コーティング112の形成中、強度促進材料層118は、マトリックス68上部の電荷除去層98上に形成する。強度促進材料の一片116は、同時にフェースプレート64上の発光領域66のそれぞれの粒子間のスペースへと、防護層90上に蓄積する。前記位置にて、防護層90上の強度促進材料の一片116が蓄積することは、上述と同様の様式にて回避されてもよい。
【0206】
コントラスト促進コーティング114は、図13の工程にて上述したのと同様の様式にて、強度促進コーティング112上に堆積される。図14cを参照されたい。コントラスト促進コーティング114の形成中、コントラスト促進材料層120は、強度促進材料層118上に蓄積する。コントラスト促進材料の一片(示していない)は、同時に、強度促進材料の一片116上に蓄積してもよくあるいは、一片116が存在しない場合、フェースプレート64上部の発光領域66のそれぞれの蛍光粒子72間のスペースへと防護層90上に蓄積してもよい。前記位置おける、このコントラスト促進材料の一片の蓄積は、上述の同様の手法にて回避されてもよい。
【0207】
光反射層70は、図13の工程において、コーティング114及びブラックマトリックス68上部に総70を形成するための上述の様式にて、コントラスト促進コーティング114上及びコントラスト促進材料層120上に形成される。図14dを参照されたい。最終的に、追加層102は、図10の工程と同様の手法により、光反射層70上に堆積される。図14eにおける結果的な構造物は、図12の発光装置110を実施したものである。
【0208】
図15は、本発明において、画像強度及び/又は光学的コントラストを促進するための形状を有する発光装置128の活性部分の一部に関する側方断面図である。発光装置128は、図11の発光装置110を基本的に拡張したものであり、したがって、図7のフラットパネルCRTディスプレイに装置110に置換可能である。下述するのを除いて、装置128は、図7の装置110と同様の構成、構造、及び機能を有する部材64、66、68、70、72及び114を有している。したがって、コントラスト促進コーティング114のそれぞれは、互いに分離された多重的な部分で構成している。
【0209】
強度促進コーティング112において、発光装置128は、図7の発光装置80と同様の構造及び構成を有する第1強度促進コーティング82及び第2強度促進コーティング84を有している。したがって、関連付けされた強度促進コーティング82及び84のペアのそれぞれは、蛍光粒子72の一つの外表面の一部を覆っている。コントラスト促進コーティング114は、図11の発光装置110における強度促進コーティング112上に配置されるのと同様の様式にて、第2強度促進コーティング84上に配置されている。これにより、平均屈折率は、粒子72のそれぞれから始まり、堆積している強度促進コーティング82及び84を介して、第2強度促進コーティング84の外表面の一部に沿った高真空状態へと至るにつれ漸次減少する。
【0210】
図7の発光装置80の強度促進コーティング82及び84に関連した上記した理由に関し、蛍光粒子72により放射された後方に指向された光が、粒子72並びにコーティーング82及び84を逸脱し、第2コーティング84が光反射層70に近接する場所から分離された位置において、部分的に側方を含む後方へと伝わるのは、コーティング82及び84が存在しない場合(であって、コントラスト促進コーティング114は存在し、これにより粒子72上に直接堆積している)場合、粒子72を逸脱し、粒子72が層70に最も近接する場所から分離された位置にて、部分的に側方を含む後方へと伝わるよりも多く起こる。粒子72並びにコーティング82及び84を逸脱する蛍光粒子により放射された増加した光量の一部は、発光装置128において、粒子72の側方に対して前方へと反射されるよう式にて、層70に対して影響を及ぼす。したがって、この前方への光強度及び画像強度は、装置128において促進される。この促進は、図11の装置110よりも増大していてもよい。なぜなら、図11の装置110よりもより多くの強度促進コーティングが、装置128の粒子72のそれぞれに対して堆積しているからである。
【0211】
図11の発光装置110に起こるのと同様に、装置128におけるコントラスト促進コーティング114は、蛍光粒子72並びに強度促進コーティング82及び84を逸脱し、かつ前方への強度を向上すべく前方へと反射される可能性のある、蛍光により放射された後方に指向された一定の光を吸収する。この前方への光強度は、コントラスト促進コーティング114が存在しない場合と同じほど強いものではない。それにもかかわらず、画像全体の視覚性は促進される。なぜなら、コーティーング114は、光学的コントラストの向上を可能としているためである。
【0212】
発光装置128は、種々の方法により改変されてもよい。発光装置110のように、発光領域66のそれぞれにおける蛍光粒子72に積層しているコントラスト促進コーティング114は、領域66のそれぞれの粒子72間とのスペースの上部の位置に貫通されていてもされてなくてもよい、連続的なコントラスト促進層に変換されてもよい。粒子72のそれぞれは、平均屈折率が、粒子72から離れていくにつれ減少するべく、二つ以上の強度促進コーティングにより部分的に覆われていてもよい。一般に、粒子72のそれぞれの外表面の一部は、図7の発光装置80にて述べたのと同様の改変にて、漸次平均屈折率が減少する特性を有するm個の強度促進コーティングに覆われていてもよい。図15の例は、mが2である場合を示しており、2つ以上の強度促進コーティングを有する場合には、mは2以上である。
【0213】
図16は、本発明において、発光装置128の活性部分の一部に関する側方断面図を示している。下述するのを除いて、図16の装置128は、図15の装置128と同様の構造、構成、及び機能を有する部材64、66、68、70、72、82、84、及び114を有している。また、下述するのを除いて、図16の装置128は、図8の発光装置128と同様の構造、構成、機能を有する部材86、88、90、92、94、96、98、100及び102を有している。強度促進コーティング82及び84の製造方法に依存して、第1強度促進材の一片92及び第2強度促進材料の一片94は、図16の装置128に存在していなくてもよい。
【0214】
図16の発光装置128は、図12の発光装置110と異なり、この様子は、図15の装置128が図11の装置110と異なるのと同様である。つまり、図16の装置128の強度促進コーティング82及び84は図12の装置110における強度促進コーティング112に置き換えたことを意味する。したがって、図12の装置110における強度促進材料層110は、第1強度促進材料層98を有し、第2強度促進材料層100を積層している図16における装置128に置換されている。電荷除去層96上に積層している第1強度促進材料層98と伴って、コントラスト促進材料層120は、第2強度促進材料層100上に積層している。
【0215】
本発明における図15の発光装置128は、強度促進コーティング82及び84が強度促進コーティング112に置き換えることを除いては、図13の工程にしたがって製造される。装置128のコーティング82及び84は、図9の工程にしたがって形成される。本発明における図18の装置128は、同様に、強度促進コーティング82及び84が強度促進コーティング112に置き換わり、第1及び第2強度促進材料層98及び100が第2強度促進材料層118に置き換わり、かつ第1及び第2強度促進材料の一片92及び94が強度促進材料の一片116に置き換わることを除いては、図14の工程に従い、同様に製造される。強度促進材料層98及び100ならびに、存在する場合強度促進材料の一片92及び94は、コーティング82及び84の形成中、図10の工程にしたがって形成される。
【0216】
(強度促進コーティング及び光反射コーティング)
図17は、本発明における、促進された画像強度を設けるための形状を有する発光装置130の活性部分の一部に関する側方断面図を示している。装置130は、フラットパネルCRTディスプレイの一部であって、胎児的に配置された電子放射装置、典型的には電子放射装置50を含み、これが、外部壁(示していない)を介して発光装置130へと結合され、シールされた密閉物を形成し、その内圧は高真空に保たれており、典型的には、10−6torr以下の圧力に保たれている。図5においてスペーサー壁54にて例示したスペーサーは、装置50と130との間に典型的に配されている。装置130における活性部分は、図5のそれと大部分に同一の平面図を有している。
【0217】
発光装置130は、図11における発光装置110と同様の構造、構成、及び機能を有する部材64、66、68及び70を有している。発光領域66の厚みは、簡便に、図17の装置110の単一層よりも小さく示されている。其れにもかかわらず、図4及び5の発光装置52のように、領域66の厚みは、図17の装置130における単一層よりも大きくてもかまわない。ブラックマトリックスは、領域66よりも厚く示されているが、領域66よりも薄くてもよい。
【0218】
本発明において、発光装置130の溶く底の蛍光粒子72のそれぞれの外表面の一部は、強度促進コーティング及び光反射コーティング74にて覆われている。強度促進コーティング112は、図11の発光装置110と同様の様式にて、装置130の粒子72上に配置されている。したがって、ここに示したコーティング112のそれぞれは、粒子72がフェースプレート64に最も近接する場所から分離して位置するような様式にて、積層している粒子72の外表面の一部を等角に覆っている。光反射コーティング74のそれぞれは、関連付けされた強度促進コーティング112に等角に積層している。これは、積層している粒子72の外表面の一部を覆うためであり、かつ同様に、粒子72がフェースプレート64に最も近接する場所から分離され配置されるためである。
【0219】
強度促進コーティング112が発光装置130へと形成される方法に依存して、この強度促進材料の一片(示していない)は、フェースプレート64上の発光領域66のそれぞれの蛍光粒子72間のスペースに形成されている。装置130が存在する場合、強度促進材料のこれら一片は、典型的にかつ有意に有害ではなく、かつ、発光装置80のフェースプレート64の上部表面上に存在する可能性のある同様の強度促進材料の一片との関係について上述した理由により有益であってもよい。
【0220】
強度促進材料層(示していない)は、発光装置130のブラックマトリックス68上に配されていてもよい。コーティング74を形成する光反射材料層(示していない)同様に、マトリックス68上に拝されていてもよく、マトリックス68上に直接、あるいは、存在する場合、強度促進材料層上に配されていてもよい。強度促進材料層及び/又は光反射材料なる追加層の存在は、典型的に有害なものではなく、有益であってもよい。マトリックス68は、電子の投射により有害ガスを放出するはずであり、これら層の一方又は両者は、ディスプレイ内部に進入するこれらガスの量を減弱すべくシールドとして機能してもよい。追加の光反射層が、金属で構成している場合、この追加的な光反射層は、電子によって投射を受けた際、蛍光粒子72から電荷を除去するのを補助してもよい。また、この追加的な光反射層は、光反射層70と協調して、ディスプレイの陽極として機能してもよい。
【0221】
光反射層70は、光反射コーティング74及び強度促進コーティング112に積層している。図4及び5の発光装置52のように、層70は、典型的に、一定のあるいは全部の光反射コーティング74に接触している。コーティング74は通常、フェースプレート64に向かって、蛍光粒子72の下方へと十分延びており、層70は、平均的にコーティング74のそれぞれの外表面の一部にのみ一致している。層70に通常存在する貫通部及び/又発光装置130の形成方法に起因して、コーティング74の外表面の少なくとも一部は、ディスプレイ内部にて、高真空状態に保たれている。
【0222】
蛍光粒子72に代わって強度促進コーティング112が等角に接していることを除いて、光反射コーティング74は、図4及び5の発光装置52と同様の基本的特性を有している。図17においては、連続的で貫通部分を有していないように示されていたが、コーティング74は通常貫通されている。コーティング74のそれぞれは、互いに分離された多重的な部分にて分割されていてもよい。つまり、コーティング74のそれぞれは、通常関連付けされた強度促進コーティング112の一部分のみを覆っている。したがって、強度促進コーティング112のそれぞれの外表面の一部は、通常、ディスプレイの内部において、高真空状態に保たれている。
【0223】
強度促進コーティング112は、図7の発光装置80と同様に、光反射特性を含む同様の特性を有している。コーティング112のそれぞれの外表面の複数部は、通常、ディスプレイ内部にて高真空状態に保たれているので、蛍光粒子72のそれぞれ及び積層しているコーティング112は、粒子72から始まり、積層しているコーティング112を介して、コーティング112の少なくとも一部に沿った高真空状態へと至るにつれ平均屈折率が漸次減少するという構造を通常形成している。
【0224】
図11の発光装置110にて発生するのと同様に、発光装置130における蛍光粒子72によって放射された後方に指向する光が、通常粒子72ならびに強度促進コーティング112を逸脱し、コーティング112が光反射層70と最も近接する場所から分離した位置にて、部分的に側方を含む後方へと伝わるのは、コーティング112が存在しない場合(であって、光反射コーティング74が存在し、これにより粒子72上に直接積層している)場合、放射された広報に指向する光が粒子72を逸脱し、粒子72が層70と最も近接する場所から分離された位置にて、部分的に側方を含む後方へと伝わるよりも、多く起こる。粒子72及びコーティング112を逸脱し、蛍光粒子によって放射された後方に指向された、増加した光量の一部は、粒子72の側方に対して前方へと反射する様式にて層70に影響を与える。前方への光強度はこのように促進可能である。
【0225】
蛍光粒子によって放射された後方へ指向された光の一部は、強度促進コーティング112を介して通過し、光反射コーティング74に反射され、蛍光粒子72を介して通過し、その後、フェースプレート64を介して通過する。このことは、さらに前方方向への光強度の増加を可能とする。これによりコーティング74及び112は、ディスプレイの画像強度を増加させることを可能とする。したがって、コーティング74及び112ならびに層70の組合せ物は、層70又はコーティング74及び112を単独で有する場合よりも、より多く、前方への光強度及び画像強度を供することが可能となる。
【0226】
発光装置52と同様に、光反射コーティング74は、一種類以上の下記の金属からなる場合、ゲッターとして機能する。つまり、その金属とは、マグネシウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、パラジウム、銀、バリウム、タンタル、タングステン、白金、鉛、トリウム、及びこれらの合金である。同様に、発光装置130におけるコーティング74は、代替的あるいは追加的に以下の一種類以上の金属酸化物で形成されていてもよい。つまり、この金属とは、マグネシウム、クロム、マンガン、コバルト、ニッケル、及び鉛である。その後、コーティング74は、汚染ガスの吸収が可能となり、特に、含硫ガスの吸収が可能となり、これは、蛍光粒子72によって放出されたものであり、これらガスが即座に粒子72へと逸脱する前及び周囲のダメージを引き起こすまでに吸収される。光反射層70が貫通されているので、コーティング74は、また、ディスプレイ内部に由来し、層70を介して通過する汚染ガスを吸収することが可能である。装置130の一つの具体例において、コーティング74は、実質的にパラジウム及び/又はクロムで構成している。
【0227】
発光装置130は、種々の方法により改変されてもよい。強度促進コーティング112のそれぞれは、積層している蛍光粒子72から離れるにつれ、平均屈折率が漸次減少する二つ以上の強度促進コーティングにより置き換えられていてもよい。一般に、粒子72のそれぞれの外表面の一部は、発行装置80及び110の改変に関し、上記したような、平均屈折率が漸次減少するという特性を含む特性を有するm個の強度促進コーティングにより覆われていてもよい。光反射コーティング74は、m番目の強度促進コーティング上に配置されている。
【0228】
図18は、本発明における、発光装置130の活性部分の一部に関する側方断面図を示している。下述するのを除いて、図18の発光装置130は、図17の発光装置130と同様の構造、構成及び機能を有する部材64、66、68、70、72、74及び112を有している。また、下述するのを除いて、図18の発光装置130は、図12の発光装置110と同様の構造、構成及び機能を有する部材86、88、90、96、102、116及び118を有している。強度促進コーティングの形成方法に依存して、強度促進材料の一片116は、図18の装置130に存在していなくてもよい。
【0229】
図18の発光装置130において、光反射コーティング74を形成する光反射材料層132は、強度促進材料層118上に積層している。コーティング74へと延びている光反射層70は、光反射材料層143の上方へと延びている。
【0230】
本発明における図17の発光装置130は、光反射コーティング74がコントラスト促進コーティング114に置き換わっていることを除いては、図14の一般的な工程にしたがって製造される。図17における装置130の光反射コーティング74は、は、図6の工程にしたがって形成されている。本発明における図18の装置130は、光反射コーティング74がコントラスト促進コーティング114に置き換わっており、かつ光反射材料層132がコントラスト促進材料層120に置き換わっていることを除いては、図14の工程にしたがって製造される。光反射材料層132は、コーティング74の光反射材料の堆積中、強度促進材料層118上に形成されている。
【0231】
(広範な考察及びさらなる改変)
発光装置52、80、110、128及び130を含有しているフラットパネルCRTディスプレイにおいて、蛍光粒子72に種々積層しているコーティング74、82、84、112及び114は、発光装置52、80、110、128又は130のそれぞれの電子放射装置及び粒子72との間に配置されている。装置50の領域58から放射された電子の大部分は、粒子72に到達する前に、これらディスプレイのコーティング74、82、84、112及び114に投射する。コーティング74、82、84、112及び114は、電子によって投射された際、有意に揮発性(ガス発生性)を有するものではない。したがって、ディスプレイにての若干の不純物質は、電子が直接コーティング74、82、84、112及び114に投射したのに起因し引き起こされる。
【0232】
電子放射装置50の領域58によって放射された電子は、蛍光粒子72の前方へと動くので、粒子コーティング74、82、84、112及び/又は114は、粒子72に対してシールドとして機能する。これらのシールドは、粒子72がコーティング74、82、84、112及び114を有して以内場合におこる腐蝕の量を軽減する。また、このシールドは、部分的に粒子72にカプセル化されている。重要なことは、コーティング74、82、84、112及び/又は114によって備え付けられたこの部分的なカプセル化は、装置50によって放射された電子によって投射された際、粒子72が最もガスを発生しやすい場所に形成している。したがって、このコーティングシールドは、粒子72によって発生したガスが漏れ出すことを有意に阻止しており、特に、高エネルギ電子が粒子72に投射した際発生するガスが、粒子72の周辺に漏れ出すことを阻止している。上述したように、コーティング74は、汚染ガス、特に含硫汚染ガスを吸収するためのゲッターとして機能してもよい。したがって、コーティング74、82、84、112及び/又は114は、粒子72によって発生した汚染ガスによるダメージを実質的に減弱している。最終結果は、ディスプレイ性能及び寿命の実質的な向上である。
【0233】
上述の様式にて装置52、80、110、128及び130を組み立てる場合、本発明におけるフラットパネルCRTディスプレイのそれぞれは、一般に以下の方法により製造される、電子放射装置50は、発光装置52、80、110、128又は130と分離され組み立てられる。スペーサー壁などの内部支持体は、電子放射装置50上あるいは、発光装置52、80、110、128又は130上に取り付けられる。電子放射装置50は、組み立てられ、シールされたディスプレイが非常に低い内部圧、典型的には10−6torrにて保持される様式にて、上述の外部壁を介して、実質的に発光装置52、80、110、128及び130にシールされている。
【0234】
方向を示す用語、例えば「側方」、「垂直」、「上方」及び「下方」などの用語は、読者が、本発明の種々の部品を互いにどのように適合するかをより簡単に理解可能とするべく参考文を構築するため、本発明を記述する際使用してきた。実際の適用において、フラットパネルCRTディスプレイの部材は、ここに使用した方向を示す用語によって含包されるものとはことなる方位性において配されてもよい。方向を示す用語は、読解を促進するために簡便なように使用されているので、本発明は、この方位性がここに使用した方向を示す用語によって厳密に包含しているものとはことなる実施例を含包している。同様に、互いに任意に相対した「列」「行」などの用語は、逆となってもかまわない。
【0235】
本発明は、特定の実施例に関する参照文を用いて論述してきたが、この記述は、単に、図示を目的としたものであり、以下に請求している本発明のねらいを限定するために構築されたものではない。図4及び5の発光装置52は、図18の強度促進コーティング112及び強度促進材料層116を削除することを条件として、図18の発光装置130のために一般的に示されたものとして実施されてもよい。また、装置52を実施するための発光領域66の厚みは、単一層の厚みよりも大きくても小さくともよい。
【0236】
強度促進コーティング112は、図11の発光装置110及び図12の実施例において、削除されていてもよい。これは、コントラスト促進コーティング114が蛍光粒子72上に直接堆積しているからである。強度促進材料層118は、図12の装置110から除去されていてもよい。図11又は12の装置110の改変などにおけるコーティング114のそれぞれは、互いに分離され配置されている多重的な部分で典型的に構成している。
【0237】
発光領域66のそれぞれの厚みが単一層よりも大きい場合、例えば、単一層の1.5倍やあるいは、3倍以上である場合、コントラスト促進コーティング114は、図11の発光装置110において除去されていてもよい。その後、光反射層70は、強度促進コーティング112上に直接堆積している。また、図12の装置110の実施例において、コントラスト促進材料層120は、強度促進材料の一片116上に配置されているか、あるいは、一片116が存在しない場合、領域66のそれぞれの蛍光粒子72との間のスペースにて、防護層90上に配置されているコントラスト促進材料のいかなる一片にも沿って除去されている。装置110のこうような改変物の組立は、コントラスト促進材料の堆積が、対応する組立工程から除去されるのを除けば、上述の様式にて行われる。また、装置110は、領域66のそれぞれの厚みが単一層の厚みより有意に小さい場合、コントラスト促進コーティング114を除去すべく改変されていてもよい。
【0238】
放射領域は、一般的に表面電導放射なる現象を含む。したがって、種々の改変及び応用は、添付した請求項にて定義したような本発明の特許請求の範囲及び精神から解離することなく、当業者によって行われてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0239】
【図1】常套的なフラットパネルCRTディスプレイの活性領域の一部に関する側方断面図である。
【図2】常套的なフラットパネルCRTディスプレイの発光装置の具体例において、活性領域部分に関する側方断面図である。
【図3】常套的なフラットパネルCRTディスプレイの発光装置の具体例において、活性領域部分に関する側方断面図である。
【図4】本発明における発光装置を有するフラットパネルCRTディスプレイの活性領域部分に関する側方断面図である。
【図5】図4に示した発光装置に関する、フラットパネルCRTディスプレイの活性領域部分に関する平面断面図である。図4における断面は、この図において平面4−4に沿っている。この図における断面部分は、図4における平面5−5に沿ったものである。
【図6a】本発明における図4及び図5に示した発光装置の製造ステップを示した側方断面図である。
【図6b】本発明における図4及び図5に示した発光装置の製造ステップを示した側方断面図である。
【図6c】本発明における図4及び図5に示した発光装置の製造ステップを示した側方断面図である。
【図6d】本発明における図4及び図5に示した発光装置の製造ステップを示した側方断面図である。
【図6e】本発明における図4及び図5に示した発光装置の製造ステップを示した側方断面図である。
【図7】本発明における発光装置を有する別のフラットパネルCRTディスプレイにおける活性領域の一部に関する側方断面図である。
【図8】図7にて示した発光装置を実装した活性部分に関する側方断面図の一部である。
【図9a】図6bのステージから出発した、本発明における図7の一般的な発光装置を製造するステップを示した側方断面図である。
【図9b】図6bのステージから出発した、本発明における図7の一般的な発光装置を製造するステップを示した側方断面図である。
【図9c】図6bのステージから出発した、本発明における図7の一般的な発光装置を製造するステップを示した側方断面図である。
【図9d】図6bのステージから出発した、本発明における図7の一般的な発光装置を製造するステップを示した側方断面図である。
【図9e】図6bのステージから出発した、本発明における図7の一般的な発光装置を製造するステップを示した側方断面図である。
【図10a】本発明における図8を実装する装置の製造ステップに関する側方断面図である。
【図10b】本発明における図8を実装する装置の製造ステップに関する側方断面図である。
【図10c】本発明における図8を実装する装置の製造ステップに関する側方断面図である。
【図10d】本発明における図8を実装する装置の製造ステップに関する側方断面図である。
【図10e】本発明における図8を実装する装置の製造ステップに関する側方断面図である。
【図10f】本発明における図8を実装する装置の製造ステップに関する側方断面図である。
【図10g】本発明における図8を実装する装置の製造ステップに関する側方断面図である。
【図10h】本発明における図8を実装する装置の製造ステップに関する側方断面図である。
【図10i】本発明における図8を実装する装置の製造ステップに関する側方断面図である。
【図10j】本発明における図8を実装する装置の製造ステップに関する側方断面図である。
【図11】本発明における発光装置を有するさらなるフラットパネルCRTディスプレイに関する活性領域の一部を示す側方断面図である。
【図12】図11の発光装置を実装する活性部分に関する側方断面図の一部である。
【図13a】図6bのステージから始めた、本発明における図11に示した一般的な発光装置の製造ステップを示した側方断面図である。
【図13b】図6bのステージから始めた、本発明における図11に示した一般的な発光装置の製造ステップを示した側方断面図である。
【図13c】図6bのステージから始めた、本発明における図11に示した一般的な発光装置の製造ステップを示した側方断面図である。
【図13d】図6bのステージから始めた、本発明における図11に示した一般的な発光装置の製造ステップを示した側方断面図である。
【図13e】図6bのステージから始めた、本発明における図11に示した一般的な発光装置の製造ステップを示した側方断面図である。
【図14a】図10fのステージから始めた、本発明における図12を実装した装置の組立ステップを示す側方断面図である。
【図14b】図10fのステージから始めた、本発明における図12を実装した装置の組立ステップを示す側方断面図である。
【図14c】図10fのステージから始めた、本発明における図12を実装した装置の組立ステップを示す側方断面図である。
【図14d】図10fのステージから始めた、本発明における図12を実装した装置の組立ステップを示す側方断面図である。
【図14e】図10fのステージから始めた、本発明における図12を実装した装置の組立ステップを示す側方断面図である。
【図15】図11の放射光る装置に置換可能で、かつ、本発明における発光装置の活性領域に関する側方断面図である。
【図16】図12の装置に実装するために置換可能であり、かつ、本発明における発光装置の活性部分に関する側方断面図である。
【図17】本発明におけるさらに別の発光装置の活性領域に関する側方断面図である。
【図18】図17の発光装置を実装し活性部分に関する側方断面図である。
Claims (80)
- プレート;
光透過性材料製の前記プレートに積層しており、外表面をそれぞれ有する複数の発光粒子を備えている発光領域;及び
対応し異なった前記発光粒子の一つの前記外表面の一部に等角にそれぞれ積層している光反射コーティング群;
を備えており、
該発光粒子が前記プレートに最も近接した場所から離れて配置されていることを特徴とすする構造物。 - 前記発光領域の上方の前記光反射コーティングに積層している光反射層をさらに有し、該光反射層は、前記発光領域に積層する位置にて一般に平坦であることを特徴とする、請求項1に記載の構造物。
- 前記光反射コーティングは、主として金属を有することを特徴とする請求項1に記載の構造物。
- 前記光反射コーティングの前記金属は、少なくとも一種類以上のベリリウム、ボロン、マグネシウム、アルミニウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、ガリウム、モリブデン、パラジウム、銀、インジウム、白金、タリウム及び鉛を含むことを特徴とする請求項3に記載の構造物。
- 前記発光粒子は、金属サルファイド蛍光体を備えていることを特徴とする請求項4に記載の構造物。
- 前記光反射コーティングの前記金属は、IIIB(13)族金属を少なくとも一種類備えていることを特徴とする請求項3に記載の構造物。
- プレート;
光透過性材料製の前記プレートに積層しており、外表面をそれぞれ有する複数の発光粒子を備えている発光領域;及び
対応し異なった前記発光粒子の一つの前記外表面の一部に等角にそれぞれ積層している少なくとも一種類のIIIB族(13)金属を備えるコーティング群;
を備えており、
該発光粒子が前記プレートに最も近接した場所から離れて配置されるいることを特徴とする構造物。 - 前記発光領域の上方の前記コーティングに積層している光反射層をさらに有し、該光反射層は、前記発光領域に積層する位置にて一般に平坦であることを特徴とする、請求項7に記載の構造物。
- 前記発光粒子は、金属サルファイド蛍光体を備えていることを特徴とする請求項7に記載の構造物。
- プレート;
光透過性材料製の前記プレートに積層しており、青色光を放射する外表面を有する複数の発光粒子;及び
少なくとも一種類のボロン、アルミニウム、ガリウム、銀、インジウム及びタリウムを備えているコーティング群;
を備えており、
、前記コーティングのそれぞれは、対応し異なる前記発光粒子の一つの外表面の一部に、一般に、等角に積層しており、該発光粒子が前記プレートに最も近接した場所から離れて配置されるていることを特徴とする、構造物。 - 前記発光粒子は、銀で置換した金属サルファイド蛍光体を備えることを特徴とする請求項10に記載の構造物。
- プレート;
光透過性材料製の前記プレートに積層しており、緑色光を放射する外表面を有する複数の発光粒子;及び
少なくとも一種類のボロン、アルミニウム、ガリウム、銀、インジウム及びタリウムを備えているコーティング群;
を備えており、
前記コーティングのそれぞれは、対応し異なる前記発光粒子の一つの外表面の一部に、一般に、等角に積層しており、該発光粒子が前記プレートに最も近接した場所から離れて配置されるいることを特徴とする、構造物。 - 前記発光粒子は、銅で置換した金属サルファイド蛍光体を備えることを特徴とする請求項12に記載の構造物。
- プレート;
光透過性材料製の前記プレートに積層し、外表面をそれぞれ有する複数の発光粒子を備えている発光領域;及び
少なくとも一種類以上のベリリウム、ボロン、マグネシウム、アルミニウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、ガリウム、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、パラジウム、銀、インジウム、バリウム、タンタル、タングステン、白金、タンタル、鉛及びトリウム、並びに少なくとも一種類以上のマグネシウムの、クロムの、マンガンの、コバルトの、ニッケルの及び鉛の酸化物を備えているコーティング群;
を備えており、
前記コーティングのそれぞれは、対応し異なった前記発光粒子の一つの前記外表面の一部に一般に等角に積層おり、該発光粒子が前記プレートに最も近接した場所から離れて配置されていることを特徴とする、構造物。 - 前記発光領域の上方の前記コーティングに積層している光反射領域をさらに有し、該光反射領域は、前記発光領域に積層する位置にて一般に平坦であることを特徴とする、請求項14に記載の構造物。
- 前記発光粒子は、金属サルファイド蛍光体を備えていることを特徴とする請求項14に記載の構造物。
- プレート;
光反射性材料製の前記プレートに積層し、外表面をそれぞれ有する複数個の発光粒子を備えている発光領域;及び
対応する前記発光粒子の一つの前記外表面の一部に等角にそれぞれ積層しているゲッターコーティング群;
を備えており、
該発光粒子が前記プレートに最も近接した場所から離れて配置されるいることを特徴とする構造物。 - 前記発光領域の上方の前記ゲッターコーティングに積層している光反射層をさらに有し、該光反射層は、前記発光領域に積層する位置にて一般に平坦であることを特徴とする、請求項17に記載の構造物。
- 前記発光領域の上方の前記ゲッターコーティングに積層している光反射層をさらに有し、該光反射層は、前記発光領域に積層する位置にて一般に貫通されていることを特徴とする、請求項17に記載の構造物。
- 前記ゲッターコーティングは、光反射性を有することを特徴とする請求項17に記載の構造物。
- 前記ゲッターコーティングは、少なくとも一種類以上のマグネシウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、パラジウム、銀、バリウム、タンタル、タングステン、白金、鉛及びトリウム並びマグネシウムの、クロムの、マンガンの、コバルトの、ニッケルの及び鉛の酸化物を備えることを特徴とする請求項17に記載の構造物。
- 前記ゲッターコーティングは、硫黄を吸収することを特徴とする請求項17に記載の構造物。
- プレート;
光透過性材料製の前記プレートに積層し、外表面をそれぞれ有する複数の発光粒子を備えている発光領域;及び
mを2以上の整数として、m個の群を割り当てられた多数の強度促進コーティング;
を備え、
前記の多数の強度促進コーティングは、m番目の強度促進コーティングを介した第1個強度促進コーティングを備え;
前記第1コーティングのそれぞれは、対応し異なる前記発光粒子の一つの前記外表面一部に一般に等角に積層し、該発光粒子が前記プレートに最も近接した場所から離れて配置されており;
iを2からmまで変化する整数値として、対応する前記発光粒子の前記外表面の一部に積層し、かつこれにより前記発光粒子が前記プレートに積層している場所から離れて配置されるように、i番目のコーティングは、対応し異なる(i−1)番目のコーティングの一つに一般に等角に積層し;
第1コーティングのそれぞれは、対応する前記発光粒子よりも小さな平均屈折率を有しており;かつ
前記i番目のコーティングのそれぞれは、対応する前記(i−1)番目のコーティングよりも小さい平均屈折率を有する;
ことを特徴とする、構造物。 - 前記発光領域の上方に前記強度促進コーティングを積層した光反射層をさらに有することを特徴とする請求項23に記載の構造物。
- 前記強度促進コーティングは、電気的に絶縁された材料を備えていることを特徴とする請求項23に記載の構造物。
- 前記強度促進コーティングに積層しているコントラスト促進層をさらに有し、該コントラスト促進層は、前記発光領域の反対面から前記プレートを介して見た場合、暗く見えることを特徴とする、請求項23に記載の構造物。
- 前記コントラスト促進層は、前記発光領域の反対面から前記プレートを介して見た場合、ほとんど黒に見えることを特徴とする、請求項26に記載の構造物。
- 前記コントラスト促進層は、コントラスト促進コーティング群を備えており、対応し異なる前記m番目の強度促進コーティングの一つに一般に等角にそれぞれ積層していることを特徴とする、請求項26に記載の構造物。
- 前記コントラスト促進コーティングのそれぞれは、互いに分離された多重的な部分からなることを特徴とする請求項28に記載の構造物。
- 前記発光領域の上方の前記コントラスト促進層に積層している光反射層をさらに有する請求項26に記載の構造物。
- 前記mが2であることを特徴とする請求項23に記載の構造物。
- 前記mが2以上であることを特徴とする請求項23に記載の構造物。
- プレート;
光透過性材料製の前記プレートに積層し、外表面をそれぞれ有する複数の発光粒子を備える発光領域;
強度促進コーティング群;及び
前記強度促進コーティングに積層しているコントラスト促進層;
を備え、
前記強度促進コーティングのそれぞれは、対応し異なる前記発光粒子の一つの前記外表面の一部に一般に等角に積層し、該発光粒子が前記プレートに最も近接した場所から離れて配置されるており;
前記強度促進コーティングのそれぞれは、対応する前記発光粒子よりも小さい平均屈折率を有し;かつ
前記コントラスト促進層は、前記発光領域の反対面から、前記プレートを介して見た場合、暗く見える;
ことを特徴とする、構造物。 - 前記コントラスト促進層は、前記発光領域の反対面から、前記プレートを介して見た場合、ほとんど黒に見えることを特徴とする請求項33に記載の構造物。
- 前記コントラスト促進層は、コントラスト促進コーティング群を備え、対応する前記発光粒子の前記外表面の一部に積層し、前記コントラスト促進コーティングのそれぞれが、対応し異なる前記強度促進コーティングの一つに一般に等角に積層しており、該発光粒子が前記プレートに最も近接した場所から離れて配置されていることを特徴とする請求項33に記載の構造物。
- 前記コントラスト促進コーティングのそれぞれは、互いに分離された多重的な部分からなることを特徴とする請求項35に記載の構造物。
- 前記発光領域の上方の前記コントラスト促進層に積層している光反射層をさらに有することを特徴とする請求項33に記載の構造物。
- 前記強度促進コーティングは、電気的な絶縁材料を備えていることを特徴とする請求項33に記載の構造物。
- 前記プレートに積層している光ブロッキング領域;
前記光ブロッキング領域に積層している電気的非絶縁層;及び
前記非絶縁層に積層している強度促進材料層;
をさらに有し、
前記発光領域が少なくとも部分的に配置されている位置に開口部を有し;
前記光ブロッキング領域は、該光ブロッキング領域の反対面から、前記プレートを介して見た場合、暗く見え;かつ
前記非絶縁層は、前記発光領域の上方に開口部を有する;
ことを特徴とする、請求項33に記載の構造物。 - 前記非絶縁層は、前記発光領域から電荷を除去するように、前記発光領域に十分近接していることを特徴とする請求項39に記載の構造物。
- 前記発光領域の上方の前記強度促進コーティングに積層している光反射層をさらに有し、該光反射層は、前記強度促進材料層にも積層していることを特徴とする請求項39に記載の構造物。
- 前記強度促進材料層に積層している追加コントラスト促進材料層をさらに有し、
前記光反射層は、前記コントラスト促進層及び前記追加コントラスト促進材料層にさらに積層していることを特徴とする、請求項41に記載の構造物。 - プレート;
光透過性材料製の前記プレートを積層し、かつ外表面をそれぞれ有する複数の発光粒子を備える発光領域;
強度促進コーティング群;及び
光反射コーティング群;
を備え、
前記強度促進コーティングのそれぞれは、対応し異なる前記発光粒子の一つの前記外表面の一部に積層し、該発光粒子が前記プレートに最も近接した場所から離れて配置されており;
強度促進コーティングのそれぞれは、対応する前記発光粒子よりも低い平均屈折率を有し;かつ
対応する前記発光粒子の前記外表面の一部に積層し、かつ前記光反射コーティングは、一般に等角に積層し、かつ該発光粒子が前記プレートに最も近接している場所から離れて配置されている;
ことを特徴とする、構造物。 - 前記発光領域の上方の前記強度促進コーティング及び前記光反射コーティングに積層する光反射層をさらに有し、該光反射層は、前記発光領域に積層している場所において一般に平坦であることを特徴とする請求項43に記載の構造物。
- プレート;
光透過性材料製の前記プレートに積層し、かつ外表面をそれぞれ有する複数の発光粒子を備えている発光領域;及び
コントラスト促進コーティング群;
を備え、
前記コントラスト促進コーティングは、対応し異なる前記発光粒子の一つの前記外表面の一部に一般に等角に積層し、該発光粒子が前記プレートに最も近接した場所から離れて配置されており;かつ
前記コントラスト促進コーティングは、前記発光領域の反対面から、前記プレートを介して見た場合、暗く見える;
ことを特徴とする、構造物。 - 前記コントラスト促進コーティングは、前記発光領域の反対面から、前記プレートを介して試た場合、ほとんど黒に見えることを特徴とする請求項45に記載の構造物。
- 前記コントラスト促進コーティングのそれぞれは、互いに分離された多重的部分からなることを特徴とする請求項45に記載の構造物。
- 前記発光領域の上方の前記コントラスト促進コーティングに積層している光反射層をさらに有する請求項45に記載の構造物。
- 前記コーティングを介して通過し、かつ前記発光粒子の発光を引き起こす電子を放射する電子放射領域を備える電子放射装置をさらに有する請求項1乃至48のいずれか一項に記載の構造物。
- 前記コーティングは、前記電子放射領域により放射される電子が前記発光粒子に影響を与えるゆえ、前記発光粒子に引き起こされるダメージを軽減することを特徴とする請求項49に記載の構造物。
- 発光領域を形成するように、光透過性材料製のプレート上に複数の発光粒子を設け;かつ
その後、光反射コーティング群を形成するように、前記発光粒子の上部に光反射材料を設ける;
ことよりなり、
前記の光反射材料を設ける工程は、前記光反射コーティングのそれぞれが、対応し、異なる前記発光粒子の一つの前記外表面の一部を一般に等角に積層し、かつ該発光粒子が前記プレートに最も近接する場所から離れて配置されている;
ことを特徴とする、方法。 - 前記光反射材料を設ける工程は、概ね真空にて、前記光反射材料を物理的に堆積することからなることを特徴とする請求項51に記載の方法。
- 前記の光反射材料を設ける工程は、前記光反射材料の大部分が、前記プレート上の前記粒子との間のスペースに堆積しないように、前記プレートの一般的に垂直にのびる線に対して0°でない傾斜角にて、前記光反射材料を堆積させることからなることを特徴とする請求項51に記載の方法。
- 発光領域を形成するように、光透過性材料製のプレート上に複数の発光粒子を設け;かつ
コーティング群を形成するように、その後、前記発光粒子上に少なくとも一種類のIIIB(13)族金属を設ける;
ことからなり、
前記のIIIB(13)族金属を設ける工程は、コーティングのそれぞれが、対応し異なる前記発光粒子の一つの外表面の一部に一般的に等角に積層し、かつ該発光粒子が前記プレートに最も近接する場所から離れて配置されている;
ことを特徴とする、方法。 - 発光領域を形成するように、光透過性材料製のプレート上に複数の発光粒子を設け;かつ
ゲッターコーティング群を形成するように、その後、前記発光粒子上にゲッター材料を設ける;
ことからなり、
前記のゲッター材料を設ける工程は、ゲッターコーティングのそれぞれが、対応し異なる前記発光粒子の一つの外表面の一部に一般的に等角に積層し、かつ該発光粒子が前記プレートに最も近接する場所から離れて配置されている;
ことを特徴とする、方法。 - 前記ゲッターコーティングは、光反射性を有することを特徴とする請求項55に記載の方法。
- 前記のゲッター層を設ける工程は、前記ゲッター材料が、前記プレート上の前記粒子との間のスペースに蓄積しないように、前記プレートに一般的に垂直に伸びる線に対して0°でない傾斜角にてゲッター材料を堆積させることからなることを特徴とする請求項55に記載の方法。
- 発光領域を形成するように、光透過性材料製のプレート上に複数の発光粒子を設け;かつ
その後、コーティング群を形成するように、前記発光粒子上に、少なくとも一種類以上のベリリウム、ボロン、マグネシウム、アルミニウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、ガリウム、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、パラジウム、銀、インジウム、バリウム、端辰、タングステン、白金、タリウム、鉛、及びトリウム並びに少なくとも一種類以上の、マグネシウムの、クロムの、マンガンの、コバルトの、ニッケルの及び鉛の酸化物を設ける;
ことからなり、
前記の金属を設ける工程は、コーティングのそれぞれが、対応しことなる前記発光粒子の一つの一部の前記外表面の一部に、一般に等角に積層し、かつ、該発光粒子が前記プレートに最も近接する場所から離れて配置されている;
ことを特徴とする、方法。 - 発光領域を形成するように、光透過性材料製のプレート上に複数の発光粒子を設け;かる
その後、前記発光粒子上に強度促進材料を設ける;
ことからなり、
前記の強度促進材料を設ける工程は、mを2以上の整数として、m番目の強度促進コーティングを介した第1強度促進コーティングをそれぞれ備えるm個の群を割り当てられた多数の強度促進コーティングを形成するように行われ;
前記第1コーティングのそれぞれは、対応し異なる前記発光粒子の一つの外表面の一部を一般に等角に積層し、該発光粒子が前記プレートに最も近接した場所から離れて配置されており;
iを2からmまで変化する整数として、i番目のコーティングのそれぞれが、対応する前記発光粒子の前記外表面の一部に積層し、かつそれにより前記発光粒子が前記プレートに積層する場所から離れて配置されるように、対応し異なる前記(i−1)番目のコーティングの一つに積層し;
前記第1コーティングのそれぞれは、対応する前記発光粒子よりも小さな平均屈折率を有し;かつ
前記i番目のコーティングのそれぞれは、前記(i−1)番目のコーティングよりも小さい平均屈折率を有する;
ことを特徴とする、方法。 - 前記発光領域上の前記強度促進コーティングに対して光反射層を設けることをさらに有する請求項59に記載の方法。
- 前記発光領域の反対面から前記プレートを介して見た場合、黒に見えるコントラスト促進層を形成するように、前記強度促進コーティングに対してコントラスト促進材料を設けることをさらに有する請求項69に記載の方法。
- 前記コントラスト促進層は、コントラスト促進コーティング群を備え、該コーティングのそれぞれは、対応し、異なる前記m番目の強度促進コーティングを一般に等角に積層していることを特徴とする請求項61に記載の方法。
- 前記の強度促進材料を設ける工程は、前記m番目の強度促進コーティングのそれぞれに対して互いに分離された多重的な位置にて、前記m番目の強度促進コーティングに対して虚前記強度促進材料を設けることを伴うことを特徴とする請求項62に記載の方法。
- 前記発光領域上方の前記強度促進材料及び前記コントラスト促進層上に光反射層を設けることをさらに有する請求項61に記載の方法。
- 前記の強度促進材料を設ける工程は、前記強度促進コーティングを少なくとも形成するように、前記発光粒子上に誘電材料を設けることを含むことを特徴とする請求項59に記載の方法。
- 前記コーティング及び前記発光粒子を覆うかあるいはほぼ覆う中間層を設け;
前記中間層に光反射層を設け;かつ
前記中間層をほぼ除去する;
ことをさらに有する請求項51乃至65のいずれか一項に記載の方法。 - 発光領域を形成するように、光透過性材料製のプレート上に複数の発光粒子を設け;
強度促進コーティング群を形成するように、前記発光粒子上に強度促進材料を設け;かつ
前記発光領域の反対面から前記プレートを介して見た場合、ほぼ黒に見えるコントラスト促進層を形成するように、前記強度促進コーティング上にコントラスト促進材料を設ける;
ことからなり、
前記強度促進材料を設ける工程は、前記強度促進コーティングが、対応し異なる前記発光粒子の一つの前記外表面の一部に積層するように行い、該発光粒子が前記プレートに最も近接する場所から離れて配置されている;
ことを特徴とする、方法。 - 前記コントラスト促進層は、前記発光領域の反対面から前記プレートを介して見た場合、ほぼ黒に見えることを特徴とする請求項67に記載の方法。
- 前記発光領域の上部の前記強度促進コーティング及び前記コントラスト促進コーティング上に光反射層を設けることをさらに有する請求項67に記載の方法。
- 前記コントラスト促進層は、コントラスト促進コーティング群を備え、該コーティングのそれぞれは、対応する前記発光粒子の前記外表面の一部に積層し、かつ、一般に等角に積層しており、かつ該発光粒子が、前記プレートに最も近接する場所から離れて配置されていることを特徴とする請求項67乃至69のいずれか一項に記載の方法。
- 前記のコントラスト促進材料を設ける工程は、前記強度促進コーティングのそれぞれに対して互いに分離された多重的な位置にて、前記強度促進コーティングのそれぞれに対してコントラスト促進材料を設けることを伴うことを特徴とする請求項70に記載の方法。
- 前記の光反射層を設ける工程は:
前記コントラスト促進コーティング、前記強度促進コーティング及び前記発光粒子を、覆うかあるいはほぼ覆う中間層を設け;
前記中間層上に前記光反射層を設け;かつ
前記中間層をほぼ除去する;
ことをさらに有する、請求項70に記載の方法。 - 前記の発光粒子層を設ける工程の前に:
(a)光ブロッキング領域を形成するように、前記プレート上に光ブロッキング材料を設け;かつ
(b)前記発光領域が、前記プレートに積層すべき場所に一般的に開口部を有する電気的非絶縁層を形成するように、前記光ブロッキング領域上に電気的非絶縁材料を設ける;
ことを有し、かつ
前記の強度促進材料を設ける工程は、追加強度促進材料層を形成するように、前記非絶縁層上に強度促進材料を設けることを含み;かつ
前記光ブロッキング領域は、該光ブロッキング領域の反対面から前記プレートを介して見た場合、暗く見え、かつ、前記発光領域が前記プレートに積層すべき場所に一般的に開口部を有することを特徴とする、請求項67乃至69のいずれか一項に記載の方法。 - 前記光ブロッキング領域は、前記発光領域に延びるよりも、前記プレートからさらに遠く延び;かつ、
前記の非絶縁材料を設ける工程は、該非絶縁材料が前記光ブロッキング領域の前記開口部へと幾分下方にのみ蓄積するように、前記プレートの垂直に一般的に伸びる線に対して0°でない傾斜角にて前記光ブロッキング領域上の前記非絶縁材料を堆積することからなる;
ことを特徴とする請求項73に記載の方法。 - 前記強度促進コーティング及び前記強度促進材料層上に光反射層を設けることをさらに有することを特徴とする請求項73に記載の方法。
- 前記のコントラスト促進材料を設ける工程は、追加コントラスト促進材料層を形成するように、前記追加強度促進材料層上にコントラスト促進材料を設けることを含むことを特徴とする請求項73に記載の方法であって、当該方法は、
前記コントラスト促進層及び前記追加コントラスト促進材料層上に光反射層を設けることをさらに含むことを特徴とする、方法。 - 発光領域を形成するように、光透過性材料製のプレート上に複数の発光粒子を設け;
強度促進コーティング群を形成するように、前記発光粒子上に強度促進材料を設け;かつ
光反射コーティング群を形成するように、前記強度促進コーティング上に光反射材料を設ける;
ことからなり、
前記の強度促進材料を設ける工程は、強度促進コーティングのそれぞれが、対応し異なる前記発光粒子の一つの前記外表面の一部に一般に等角に積層するように行い、該発光粒子が前記プレートに最も近接する場所から離れて配置されており;
前記の強度促進材料を設ける工程は、強度促進コーティングのそれぞれが、対応する発光粒子よりも小さい屈折率を有するように行い;かつ
前記光反射材料を設ける工程は、光反射コーティングのそれぞれが、対応する発光粒子の前記外表面の一部に積層し、かつ対応し異なる前記強度促進コーティングの一つに一般に等角に積層し、該発光粒子が前記プレートに最も近接する場所から離れて配置されている;
ことを特徴とする、方法。 - 前記強度促進コーティング及び前記光反射コーティング上に光反射層を設けることをさらに有する請求項77に記載の方法。
- 発光領域を形成するように光透過性材料製のプレート上に複数の発光粒子を設け;かつ
コントラスト促進コーティング群を形成するように、前記発光粒子上にコントラスト促進材料を設ける;
ことからなり、
前記のコントラスト促進材料を設ける工程は、コントラスト促進コーティングのそれぞれが、対応し異なる前記発光粒子の一つの前記外表面の一部に一般に等角に積層するように行い、該発光粒子が前記プレートに最も近接する場所から離れて配置されており;かつ
前記のコントラスト促進材料を設ける工程は、前記コントラスト促進コーティングが前記発光領域の反対面から前記プレートを介して見た場合、暗く見えるように行う;
ことを特徴とする、方法。 - 前記発光領域上の前記コントラスト促進コーティング上に光反射層を設けることをさらに有することを特徴とする請求項79に記載の方法。
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