JP2009218143A - アノードパネルの製造方法及び蛍光体領域の形成方法 - Google Patents
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- Formation Of Various Coating Films On Cathode Ray Tubes And Lamps (AREA)
Abstract
【解決手段】基板20上に蛍光体領域及びアノード電極が設けられたアノードパネルAPと、電子放出領域を備えたカソードパネルとから構成された平面型表示装置におけるアノードパネルの製造方法は、(A)基板20の蛍光体領域22を形成すべき部分の上に、接着剤42から成る接着領域41を形成した後、(B)接着領域41上に蛍光体粒子43を散布し、次いで、接着領域41内にはない蛍光体粒子43を除去した後、(C)全面にアノード電極24を形成し、その後、(D)接着領域41を燃焼によって除去する各工程を備えている。
【選択図】 図2
Description
先ず、基板20上に格子状の隔壁21を形成する(図10の(A)参照)。尚、隔壁21は、スペーサ保持部25としても機能する。具体的には、感光性ポリイミド樹脂層を塗布法に基づき基板20上に形成した後、フォトリソグラフィ技術及び現像によって感光性ポリイミド樹脂層を選択的に除去し、次いで、残存した感光性ポリイミド樹脂層を焼成することにより、井桁状の隔壁21及びスペーサ保持部25を形成する。尚、隔壁21の形成前に、隔壁21を形成すべき基板20の部分の表面に、例えば、酸化クロムから成る光吸収層(ブラックマトリックス)23を形成することが好ましい。具体的には、酸化コバルト等の金属酸化物により黒色に着色した低融点ガラスペーストをスクリーン印刷法にて基板20上に印刷し、次いで、係る低融点ガラスペーストを焼成することによって、格子状の光吸収層23を形成すればよい。
次に、隔壁21によって取り囲まれた基板20の部分の上に、蛍光体領域22を形成する(図10の(B)参照)。具体的には、赤色発光蛍光体領域22Rを形成するために、例えばポリビニルアルコール(PVA)樹脂と水に赤色発光蛍光体粒子を分散させ、更に、重クロム酸アンモニウムを添加した赤色発光蛍光体スラリーを全面に塗布した後、係る赤色発光蛍光体スラリーを乾燥する。その後、基板側から赤色発光蛍光体領域22Rを形成すべき赤色発光蛍光体スラリーの部分に紫外線を照射し、赤色発光蛍光体スラリーを露光する。赤色発光蛍光体スラリーは基板側から徐々に硬化する。形成される赤色発光蛍光体領域22Rの厚さは、赤色発光蛍光体スラリーに対する紫外線の照射量により決定される。その後、赤色発光蛍光体スラリーを現像することによって、所定の領域に赤色発光蛍光体領域22Rを形成することができる。以下、緑色発光蛍光体スラリーに対して同様の処理を行うことによって緑色発光蛍光体領域22Gを形成し、更に、青色発光蛍光体スラリーに対して同様の処理を行うことによって青色発光蛍光体領域22Bを形成する。
その後、隔壁21の頂面上及び蛍光体領域22上に樹脂層28(屡々、中間膜とも呼ばれる)を形成する(図10の(C)参照)。具体的には、メタルマスク印刷法あるいはスクリーン印刷法に基づき、樹脂層28を形成することができる。そして、樹脂層28を乾燥させる。
その後、表示領域を覆うアノード電極24を形成する(図11の(A)参照)。具体的には、各種真空蒸着法又はスパッタリング法により、隔壁21の頂面上及び蛍光体領域22の上に形成された樹脂層28を覆うように、アルミニウム(Al)から成るアノード電極24を形成する。
次いで、加熱処理を施すことで樹脂層28を除去する(図11の(B)参照)。具体的には、400゜C程度で樹脂層28を焼成する。この焼成処理により樹脂層28が燃焼して焼失し、アルミニウム(Al)から成るアノード電極24が蛍光体領域22上及び隔壁21上に残される。以上の工程によって、アノードパネルAPを完成することができる。
(A)基板の蛍光体領域を形成すべき部分の上に、接着剤から成る接着領域を形成した後、
(B)接着領域上に蛍光体粒子を散布し、次いで、接着領域内にはない蛍光体粒子を除去した後、
(C)全面にアノード電極を形成し、その後、
(D)接着領域を燃焼によって除去する、
各工程を備えていることを特徴とする。
(a)基板の蛍光体領域を形成すべき部分の上に、接着剤から成る接着領域を形成した後、
(b)接着領域上に蛍光体粒子を散布し、次いで、接着領域内にはない蛍光体粒子を除去した後、
(c)接着領域を除去し、蛍光体領域を得る、
各工程を備えていることを特徴とする。
前記工程(B)と(C)の間において、全面に樹脂層を形成し、
前記工程(C)においては、樹脂層上にアノード電極を形成し、
前記工程(D)においては、樹脂層及び接着領域を燃焼によって除去する構成とすることができる。
(A)基板の上に蛍光体粒子を散布した後、
(B)基板の蛍光体領域を形成すべき部分の上の蛍光体粒子上に、接着剤から成る接着領域を形成した後、接着領域内にはない蛍光体粒子を除去し、次いで、
(C)全面にアノード電極を形成し、その後、
(D)接着領域を燃焼によって除去する、
各工程を備えていることを特徴とする。
(a)基板の上に蛍光体粒子を散布した後、
(b)基板の蛍光体領域を形成すべき部分の上の蛍光体粒子上に、接着剤から成る接着領域を形成した後、接着領域内にはない蛍光体粒子を除去し、次いで、
(c)接着領域を除去し、蛍光体領域を得る、
各工程を備えていることを特徴とする。
前記工程(B)と(C)の間において、全面に樹脂層を形成し、
前記工程(C)においては、樹脂層上にアノード電極を形成し、
前記工程(D)においては、樹脂層及び接着領域を燃焼によって除去する構成とすることができる。
(a)支持体上に形成された帯状のカソード電極、
(b)支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層、
(c)絶縁層上に形成された帯状のゲート電極、
(d)カソード電極とゲート電極の重複する重複領域に位置するゲート電極及び絶縁層の部分に設けられ、底部にカソード電極が露出した開口部、及び、
(e)開口部の底部に露出したカソード電極上に設けられ、カソード電極及びゲート電極への電圧の印加によって電子放出が制御される電子放出部、
から成る。
(1)支持体上にカソード電極を形成する工程、
(2)全面(支持体及びカソード電極上)に絶縁層を形成する工程、
(3)絶縁層上にゲート電極を形成する工程、
(4)カソード電極とゲート電極との重複領域におけるゲート電極及び絶縁層の部分に開口部を形成し、開口部の底部にカソード電極を露出させる工程、
(5)開口部の底部に位置するカソード電極上に電子放出部を形成する工程。
(1)支持体上にカソード電極を形成する工程、
(2)カソード電極上に電子放出部を形成する工程、
(3)全面(支持体及び電子放出部上、あるいは、支持体、カソード電極及び電子放出部上)に絶縁層を形成する工程、
(4)絶縁層上にゲート電極を形成する工程、
(5)カソード電極とゲート電極との重複領域におけるゲート電極及び絶縁層の部分に開口部を形成し、開口部の底部に電子放出部を露出させる工程。
(a)支持体10上に形成された帯状のカソード電極11、
(b)支持体10及びカソード電極11上に形成された絶縁層12、
(c)絶縁層12上に形成された帯状のゲート電極13、
(d)カソード電極11とゲート電極13の重複する重複領域に位置するゲート電極13及び絶縁層12の部分に設けられ、底部にカソード電極11が露出した開口部14(ゲート電極13に設けられた第1開口部14A、及び、絶縁層12に設けられた第2開口部14B)、並びに、
(e)開口部14の底部に露出したカソード電極11上に設けられ、カソード電極11及びゲート電極13への電圧の印加によって電子放出が制御される電子放出部15、
から構成されている。ここで、電子放出部15の形状は円錐形である。また、絶縁層12上には層間絶縁層16が形成されており、層間絶縁層16上には収束電極17が形成されている。
(1)カソード電極11に印加する電圧VCを一定とし、ゲート電極13に印加する電圧VGを変化させる方式
(2)カソード電極11に印加する電圧VCを変化させ、ゲート電極13に印加する電圧VGを一定とする方式
(3)カソード電極11に印加する電圧VCを変化させ、且つ、ゲート電極13に印加する電圧VGも変化させる方式
のいずれを採用してもよいが、実施例における表示装置においては、上述の(2)の方式を採用する。
先ず、基板20上に格子状の隔壁21を形成する(図1の(A)参照)。隔壁21は、スペーサ保持部25としても機能する。具体的には、感光性ポリイミド樹脂層を塗布法に基づき基板20上に形成した後、フォトリソグラフィ技術及び現像によって感光性ポリイミド樹脂層を選択的に除去し、次いで、残存した感光性ポリイミド樹脂層を焼成することにより、井桁状の隔壁21、及び、スペーサ保持部25を形成する。尚、隔壁21の形成前に、隔壁21を形成すべき基板20の部分の表面に、例えば、酸化クロムから成る光吸収層(ブラックマトリックス)23を形成することが好ましい。具体的には、酸化コバルト等の金属酸化物により黒色に着色した低融点ガラスペーストをスクリーン印刷法にて基板20上に印刷し、次いで、係る低融点ガラスペーストを焼成することによって格子状の光吸収層23を形成すればよい。
次に、基板20の蛍光体領域22を形成すべき部分の上に、接着剤42から成る接着領域41を形成する。具体的には、隔壁21と隔壁21との間で露出した基板20の部分に、印刷法(より具体的にはインクジェット印刷法)に基づき、乾燥後の厚さが数μmとなるような量の接着剤42から成る接着領域41を形成する(図1の(B)参照)。接着剤42は、主成分がアクリル共重合体であり、乳白色の水性エマルジョンである。そして、その粘度は10ミリPa・秒程度であり、固形分濃度は十数%程度である。尚、1回の接着領域41の形成工程にあっては、約130万個のサブピクセル分に相当する蛍光体領域22を形成すべき部分の上に、接着剤42から成る接着領域41を形成した。
次いで、未乾燥の接着領域41上に蛍光体粒子43を散布する(図1の(C)参照)。具体的には、振動篩を用いて、乾燥状態の蛍光体粒子を全面に散布する。その後、遠赤外線ヒータを用いて接着領域41を構成する接着剤42を乾燥させた後、接着領域41内にはない蛍光体粒子43を除去する(図2の(A)参照)。具体的には、圧縮空気を吹き付け、又は、真空吸引し、更には、水をスプレーすることで、接着領域41内にはない蛍光体粒子43を除去する。そして、ホットエアーやエアーナイフ、遠赤外線ヒータを用いて、あるいは又、真空乾燥法にて水分を除去する。こうして、蛍光体領域22を得ることができる。尚、図面においては、蛍光体粒子43に斜線を付すことは省略した。
その後、全面にアノード電極24を形成する。具体的には、先ず、全面に樹脂層28を形成する。即ち、隔壁21の頂面上及び蛍光体領域22上に樹脂層28(中間膜)を形成する(図2の(C)参照)。具体的には、メタルマスク印刷法あるいはスクリーン印刷法に基づき、樹脂層28を形成することができる。尚、樹脂層28は、広義のワニスの一種で、セルロース誘導体、一般にニトロセルロースを主成分とした配合物を低級脂肪酸エステルのような揮発性溶剤に溶かしたもの、あるいは、他の合成高分子を用いたウレタンラッカー、アクリルラッカー、水溶性アクリルエマルジョンから構成されている。次に、樹脂層28を乾燥させる。即ち、基板20を乾燥炉内に搬入し、所定の温度にて乾燥させる。樹脂層28の乾燥温度は例えば50°C〜90°Cの範囲内とすることが好ましく、樹脂層28の乾燥時間は例えば数分〜数十分の範囲内とすることが好ましい。勿論、乾燥温度の高低に伴い、乾燥時間は減増する。
先ず、例えばガラス基板から成る支持体10の上に、例えばポリシリコンから成るカソード電極用導電材料層をプラズマCVD法にて成膜した後、リソグラフィ技術及びドライエッチング技術に基づきカソード電極用導電材料層をパターニングして、帯状のカソード電極11を形成する。その後、全面にSiO2から成る絶縁層12をCVD法にて形成する。
次に、絶縁層12上に、ゲート電極用導電材料層(例えば、TiN層)をスパッタリング法にて成膜し、次いで、ゲート電極用導電材料層をリソグラフィ技術及びドライエッチング技術にてパターニングすることによって、帯状のゲート電極13を得ることができる。帯状のカソード電極11は、図面の紙面左右方向に延び、帯状のゲート電極13は、図面の紙面垂直方向に延びている。
その後、再び、レジスト層を形成し、エッチングによってゲート電極13に第1開口部14Aを形成し、更に、絶縁層に第2開口部14Bを形成し、第2開口部14Bの底部にカソード電極11を露出させた後、レジスト層を除去する。こうして、図8の(A)に示す構造を得ることができる。
次に、支持体10を回転させながらゲート電極13上を含む絶縁層12上にニッケル(Ni)を斜め蒸着することにより、剥離層18を形成する(図8の(B)参照)。このとき、支持体10の法線に対する蒸着粒子の入射角を十分に大きく選択することにより(例えば、入射角65度〜85度)、第2開口部14Bの底部にニッケルを殆ど堆積させることなく、ゲート電極13及び絶縁層12の上に剥離層18を形成することができる。剥離層18は、第1開口部14Aの開口端から庇状に張り出しており、これによって第1開口部14Aが実質的に縮径される。
次に、全面に例えば導電材料としてモリブデン(Mo)を垂直蒸着する(入射角3度〜10度)。このとき、図9の(A)に示すように、剥離層18上でオーバーハング形状を有する導電部材層19が成長するに伴い、第1開口部14Aの実質的な直径が次第に縮小されるので、第2開口部14Bの底部において堆積に寄与する蒸着粒子は、次第に第1開口部14Aの中央付近を通過するものに限られるようになる。その結果、第2開口部14Bの底部には円錐形の堆積物が形成され、この円錐形の堆積物が電子放出部15となる。
その後、図9の(B)に示すように、リフトオフ法にて剥離層18をゲート電極13及び絶縁層12の表面から剥離し、ゲート電極13及び絶縁層12の上方の導電部材層19を選択的に除去する。こうして、複数のスピント型電界放出素子が形成されたカソードパネルCPを得ることができる。尚、その後、等方性エッチングを行うことにより、開口部14内において絶縁層12の側壁面を後退させて、ゲート電極13における第1開口部においてゲート電極13の端部を突出させることが好ましい。
そして、以上に説明した方法に基づき得られたアノードパネルAP及びカソードパネルCPを組み立てる。具体的には、アノードパネルAPに設けられたスペーサ保持部25にスペーサ26を取り付け、蛍光体領域22と電子放出領域EAとが対向するようにアノードパネルAPとカソードパネルCPとを配置し、アノードパネルAPとカソードパネルCP(より具体的には、基板20と支持体10)とを、セラミックスやガラスから作製された高さ約2mmの枠体から成る接合部材27を介して、外周部において接合する。接合に際しては、接合部材27とアノードパネルAPとの接合部位、及び、接合部材27とカソードパネルCPとの接合部位に接着層としてのフリットガラスを塗布し、予備焼成にてフリットガラスを乾燥した後、アノードパネルAPとカソードパネルCPと接合部材27とを貼り合わせ、約450゜Cで10〜30分の本焼成を行う。その後、アノードパネルAPとカソードパネルCPと接合部材27とによって囲まれた空間SPを、貫通孔(図示せず)及び排気管(図示せず)を通じて排気し、空間SPの圧力が10-4Pa程度に達した時点で排気管を加熱溶融により封じ切る。このようにして、アノードパネルAPとカソードパネルCPと接合部材27とに囲まれた空間SPを真空にすることができる。あるいは又、例えば、接合部材27とアノードパネルAPとカソードパネルCPとの貼り合わせを高真空雰囲気中で行ってもよい。あるいは又、表示装置の構造に依っては、枠体無しで、接着層のみによってアノードパネルAPとカソードパネルCPとを貼り合わせてもよい。その後、必要な外部回路との配線接続を行い、表示装置を完成させる。次に説明する実施例2においても同様の方法で表示装置を得ることができる。
先ず、実施例1の[工程−100]と同様にして、基板20上に格子状の隔壁21、及び、光吸収層(ブラックマトリックス)23を形成する。
次に、基板20の上に蛍光体粒子43を散布する(図4の(A)参照)。具体的には、振動篩を用いて、乾燥状態の蛍光体粒子を全面に散布する。
その後、基板20の蛍光体領域22を形成すべき部分の上の蛍光体粒子43の上に、接着剤42から成る接着領域41を形成する。具体的には、隔壁21と隔壁21との間に位置する基板20の部分の上方に、印刷法(より具体的にはインクジェット印刷法)に基づき、乾燥後の厚さが数μmとなるような量の接着剤42から成る接着領域41を形成する(図4の(B)参照)。接着剤42は、実施例1にて用いた接着剤42と同じ接着剤である。接着剤42は蛍光体粒子43と蛍光体粒子43との間の隙間に浸入する。そして、基板20の全面に接着領域41を形成した後、遠赤外線ヒータを用いて接着領域41を構成する接着剤42を乾燥させる。次いで、接着領域41内にはない蛍光体粒子43を除去する(図5の(A)参照)。具体的には、圧縮空気を吹き付け、更には、水をスプレーすることで、接着領域41内にはない蛍光体粒子43を除去した。その後、ホットエアーやエアーナイフ、遠赤外線ヒータを用いて、あるいは又、真空乾燥法にて水分を除去する。こうして、蛍光体領域22を得ることができる。
その後、実施例1の[工程−130]と同様にして、全面にアノード電極24を形成する。具体的には、先ず、全面に樹脂層28を形成する。即ち、実施例1と同様にして、隔壁21の頂面上及び蛍光体領域22上に樹脂層28を形成する。次いで、表示領域を覆うアノード電極24を形成する。その後、接着領域41を燃焼によって除去する。あるいは又、接着領域41を除去し、蛍光体領域22を得る。以上の工程によって、図3の(B)に示したと同様のアノードパネルAP(表示パネル)を完成することができる。
Claims (10)
- 基板上に蛍光体領域及びアノード電極が設けられたアノードパネルと、支持体上に2次元マトリクス状に配列された電子放出領域を備えたカソードパネルとが、外周部で接合されて成り、カソードパネルとアノードパネルとによって挟まれた空間が真空に保持された平面型表示装置におけるアノードパネルの製造方法であって、
(A)基板の蛍光体領域を形成すべき部分の上に、接着剤から成る接着領域を形成した後、
(B)接着領域上に蛍光体粒子を散布し、次いで、接着領域内にはない蛍光体粒子を除去した後、
(C)全面にアノード電極を形成し、その後、
(D)接着領域を燃焼によって除去する、
各工程を備えていることを特徴とするアノードパネルの製造方法。 - 前記工程(A)においては、印刷法に基づき接着剤から成る接着領域を形成することを特徴とする請求項1に記載のアノードパネルの製造方法。
- 前記工程(B)においては、乾燥状態の蛍光体粒子を全面に散布することを特徴とする請求項1に記載のアノードパネルの製造方法。
- 前記工程(B)と(C)の間において、全面に樹脂層を形成し、
前記工程(C)においては、樹脂層上にアノード電極を形成し、
前記工程(D)においては、樹脂層及び接着領域を燃焼によって除去することを特徴とする請求項1に記載のアノードパネルの製造方法。 - 基板上に蛍光体領域及びアノード電極が設けられたアノードパネルと、支持体上に2次元マトリクス状に配列された電子放出領域を備えたカソードパネルとが、外周部で接合されて成り、カソードパネルとアノードパネルとによって挟まれた空間が真空に保持された平面型表示装置におけるアノードパネルの製造方法であって、
(A)基板の上に蛍光体粒子を散布した後、
(B)基板の蛍光体領域を形成すべき部分の上の蛍光体粒子上に、接着剤から成る接着領域を形成した後、接着領域内にはない蛍光体粒子を除去し、次いで、
(C)全面にアノード電極を形成し、その後、
(D)接着領域を燃焼によって除去する、
各工程を備えていることを特徴とするアノードパネルの製造方法。 - 前記工程(B)においては、印刷法に基づき接着剤から成る接着領域を形成することを特徴とする請求項5に記載のアノードパネルの製造方法。
- 前記工程(A)においては、乾燥状態の蛍光体粒子を散布することを特徴とする請求項5に記載のアノードパネルの製造方法。
- 前記工程(B)と(C)の間において、全面に樹脂層を形成し、
前記工程(C)においては、樹脂層上にアノード電極を形成し、
前記工程(D)においては、樹脂層及び接着領域を燃焼によって除去することを特徴とする請求項5に記載のアノードパネルの製造方法。 - 基板上に少なくとも蛍光体領域が設けられた表示パネルを有する平面型表示装置における蛍光体領域の形成方法であって、
(a)基板の蛍光体領域を形成すべき部分の上に、接着剤から成る接着領域を形成した後、
(b)接着領域上に蛍光体粒子を散布し、次いで、接着領域内にはない蛍光体粒子を除去した後、
(c)接着領域を除去し、蛍光体領域を得る、
各工程を備えていることを特徴とする蛍光体領域の形成方法。 - 基板上に少なくとも蛍光体領域が設けられた表示パネルを有する平面型表示装置における蛍光体領域の形成方法であって、
(a)基板の上に蛍光体粒子を散布した後、
(b)基板の蛍光体領域を形成すべき部分の上の蛍光体粒子上に、接着剤から成る接着領域を形成した後、接着領域内にはない蛍光体粒子を除去し、次いで、
(c)接着領域を除去し、蛍光体領域を得る、
各工程を備えていることを特徴とする蛍光体領域の形成方法。
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