JP4934996B2 - 平面型表示装置の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、平面型表示装置及びその製造方法に関する。
現在主流の陰極線管(CRT)に代わる画像表示装置として、平面型(フラットパネル形式)の表示装置が種々検討されている。このような平面型表示装置として、液晶表示装置(LCD)、エレクトロルミネッセンス表示装置(ELD)、プラズマ表示装置(PDP)を例示することができる。また、電子放出素子を組み込んだ平面型表示装置の開発も進められている。ここで、電子放出素子として、冷陰極電界電子放出素子、金属/絶縁膜/金属型素子(MIM素子とも呼ばれる)、表面伝導型電子放出素子が知られており、これらの冷陰極電子源から構成された電子放出素子を組み込んだ平面型表示装置は、高解像度、高輝度のカラー表示、及び、低消費電力の観点から注目を集めている。
冷陰極電界電子放出素子を組み込んだ平面型表示装置である冷陰極電界電子放出表示装置(以下、表示装置と略称する場合がある)は、一般に、2次元マトリクス状に配列された各画素に対応した電子放出領域を有するカソードパネルと、電子放出領域から放出された電子との衝突により励起されて発光する蛍光体層を有するアノードパネルとが、真空層を介して対向配置された構成を有する。電子放出領域には、通常、1又は複数の冷陰極電界電子放出素子(以下、電界放出素子と略称する場合がある)が設けられている。電界放出素子として、スピント型、扁平型、エッジ型、平面型等を挙げることができる。
一例として、スピント型電界放出素子を有する表示装置の概念的な一部端面図を図18に示し、カソードパネルCP及びアノードパネルAPを分解したときのカソードパネルCPとアノードパネルAPの一部分の模式的な分解斜視図を図19に示す。この表示装置を構成するスピント型電界放出素子は、支持体10に形成されたカソード電極11と、支持体10及びカソード電極11上に形成された絶縁層12と、絶縁層12上に形成されたゲート電極13と、ゲート電極13及び絶縁層12に設けられた開口部14(ゲート電極13に設けられた第1開口部14Aと、絶縁層12に設けられた第2開口部14B)と、開口部14の底部に位置するカソード電極11上に形成された円錐形の電子放出部15から構成されている。
あるいは又、略平面状の電子放出部15Aを有する、所謂扁平型電界放出素子を有する表示装置の概念的な一部端面図を図20に示す。この電界放出素子は、支持体10上に形成されたカソード電極11と、支持体10及びカソード電極11上に形成された絶縁層12と、絶縁層12上に形成されたゲート電極13と、ゲート電極13及び絶縁層12に設けられた開口部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)と、開口部14の底部に位置するカソード電極11上に形成された電子放出部15Aから構成されている。電子放出部15Aは、例えば、マトリックスに一部分が埋め込まれた多数のカーボン・ナノチューブから構成されている。
これらの表示装置において、カソード電極11は、第1方向(図18〜図20においてY軸方向)に延びる帯状であり、ゲート電極13は、第1方向とは異なる第2方向(図18〜図20においてX軸方向)に延びる帯状である。一般に、カソード電極11とゲート電極13とは、これらの両電極11,13の射影像が互いに直交する方向に各々帯状に形成されている。帯状のカソード電極11と帯状のゲート電極13とが重複する重複領域が、電子放出領域EAであり、1サブピクセルの領域に相当する。そして、係る電子放出領域EAが、カソードパネルCPの有効領域(表示装置の表示領域に対応する領域)内に、通常、2次元マトリックス状に配列されている。
一方、アノードパネルAPは、基板20上に所定のパターンを有する蛍光体層22(具体的には、赤色発光蛍光体層22R、緑色発光蛍光体層22G、及び、青色発光蛍光体層22B)が形成され、蛍光体層22がアノード電極24で覆われた構造を有する。尚、これらの蛍光体層22の間は、カーボン等の光吸収材料から成る光吸収層(ブラックマトリックス)23で埋め込まれており、表示画像の色濁り、光学的クロストークの発生を防止している。尚、図中、参照番号21は隔壁を表し、参照番号40は例えば板状のスペーサを表し、参照番号25はスペーサ保持部を表し、参照番号26は枠体を表し、参照番号16は収束電極を表し、参照番号17は層間絶縁層を表す。図19及び図20においては、隔壁やスペーサ、スペーサ保持部、収束電極の図示を省略した。
アノード電極24は、蛍光体層22からの発光を反射させる反射膜としての機能の他、蛍光体層22の帯電防止といった機能を有する。また、隔壁21は、後方散乱電子が他の蛍光体層22に衝突し、所謂光学的クロストーク(色濁り)が発生することを軽減する機能を有する。
1サブピクセルは、カソードパネルCP側の電子放出領域EAと、これらの電界放出素子の一群に対面したアノードパネルAP側の蛍光体層22とによって構成されている。カラー表示の表示装置においては、1画素(1ピクセル)は、赤色発光、緑色発光、及び、青色発光のサブピクセルの組から構成されている。表示装置の表示領域には、カソードパネルCPの有効領域に対応するように、係る画素が、例えば数十万〜数百万個ものオーダーにて形成されている。
そして、アノードパネルAPとカソードパネルCPとを、電子放出領域EAと蛍光体層22とが対向するように配置し、周縁部において枠体26を介して接合した後、排気し、封止することによって、表示装置を作製することができる。アノードパネルAPとカソードパネルCPと枠体26とによって囲まれた空間は高真空(例えば、1×10-3Pa以下)となっている。
カソード電極11には相対的に負電圧がカソード電極制御回路31から印加され、ゲート電極13には相対的に正電圧がゲート電極制御回路32から印加され、アノード電極24にはゲート電極13よりも更に高い正電圧がアノード電極制御回路33から印加される。係る表示装置において表示を行う場合、例えば、カソード電極11にカソード電極制御回路31から走査信号を入力し、ゲート電極13にゲート電極制御回路32からビデオ信号を入力する。あるいは、カソード電極11にカソード電極制御回路31からビデオ信号を入力し、ゲート電極13にゲート電極制御回路32から走査信号を入力する。カソード電極11とゲート電極13との間に電圧を印加した際に生ずる電界により、量子トンネル効果に基づき電子放出部15,15Aから電子が放出され、この電子がアノード電極24に引き付けられ、アノード電極24を通過して蛍光体層22に衝突する。その結果、蛍光体層22が励起されて発光し、所望の画像を得ることができる。つまり、この冷陰極電界電子放出表示装置の動作は、基本的に、ゲート電極13に印加される電圧、及び、カソード電極11に印加される電圧によって制御される。
このような表示装置においては、アノードパネルAPとカソードパネルCPと枠体26とによって囲まれた空間が高真空となっているが故に、アノードパネルAPとカソードパネルCPとの間に例えば板状のスペーサ40を配しておかないと、大気圧によって表示装置が損傷を受けてしまう。図18に示される表示装置にあっては、スペーサ保持部25によりスペーサ40が保持されている。スペーサ保持部25は、スペーサ保持部25が表示画像に影響を与えることを防ぐため、光吸収層23と重なる位置に設けられている。
特開2003−229081号公報に開示された平面型表示装置にあっては、光吸収層の上に形成された隔壁の端部によりスペーサ保持部を形成している。更には、特開2000−156181号公報に開示された平面型表示装置にあっては、板状のスペーサの板面に接してスペーサを植立支持させる支持体(スペーサ保持部)を、光吸収部の配置部に相当する位置に限定的に設けている。
また、特開平7−262939号公報に開示された画像表示装置にあっては、前面板の上に形成された画像形成部材を囲む包囲部材上に位置決め部材(スペーサ保持部)を形成し、一対の位置決め部材の間に支柱(スペーサ)を嵌め込んでいる。
特開平7−262939号公報 特開2000−156181号公報 特開2003−229081号公報
ところで、スペーサ保持部25は、スペーサ保持部25が表示画像に影響を与えることを防ぐため、光吸収層23と重なる位置に設けられなければならない。通常、アノードパネル上に光吸収層23を形成した後に、スペーサ保持部25を別工程により形成するが、光吸収層23とスペーサ保持部25との間の位置合わせ精度が悪化する虞がある。また、光吸収層23を形成する工程と、スペーサ保持部25を形成する工程をそれぞれ別工程で行うので、アノードパネルの製造工程を煩雑なものとする。
特開平7−262939号公報には、ブラックストライプ上に、別途ブラックマトリクスと同じ材料を重ねて印刷することにより位置決め部材(スペーサ保持部)を形成した画像表示装置が開示されている。しかし、位置決め部材を別途重ねて塗り形成する必要があること、重ねて塗る際に、位置決め部材とブラックストライプとの位置合わせが必要であること等の問題がある。
従って、本発明の目的は、簡便かつ精度よくスペーサ保持部を形成し得る平面型表示装置及びその製造方法を提供することにある。
上記の目的を達成するための本発明の平面型表示装置は、電子放出領域が設けられたカソードパネルと、蛍光体層及びアノード電極が設けられたアノードパネルとが、スペーサを介して対向し、
カソードパネルの周縁部とアノードパネルの周縁部とが接合されており、
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ている平面型表示装置であって、
アノードパネルには、蛍光体層を囲むように、光吸収材料層から成る格子状の光吸収部が設けられており、
光吸収部には、スペーサを保持するための凹状のスペーサ保持部が設けられており、
スペーサ保持部の底部には、光吸収材料層が残されていることを特徴とする。
上記の目的を達成するための本発明の第1の態様、第2の態様、第3の態様、あるいは第4の態様に係る平面型表示装置の製造方法は、
電子放出領域が設けられたカソードパネルと、蛍光体層及びアノード電極が設けられたアノードパネルとが、スペーサを介して対向し、
カソードパネルの周縁部とアノードパネルの周縁部とが接合されており、
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ており、
アノードパネルには、蛍光体層を囲むように、光吸収材料層から成る格子状の光吸収部が設けられており、
光吸収部には、スペーサを保持するための凹状のスペーサ保持部が設けられており、
スペーサ保持部の底部には、光吸収材料層が残されており、
スペーサ保持部にスペーサが挿入されている、平面型表示装置の製造方法に関する。
そして、本発明の第1の態様に係る平面型表示装置の製造方法にあっては、
(a)表面に凸部を備える転写型を準備し、
(b)転写型の表面に光吸収材料層を形成し、その後、
(c)アノードパネルを構成する基板上に、転写型の表面に形成された光吸収材料層を転写し、その後、
(d)光吸収材料層の蛍光体層を設けるべき部分を除去し、転写型の凸部と相補的な形状を有すると共に底部に光吸収材料層が残されている凹状のスペーサ保持部が設けられた格子状の光吸収部を形成する、
工程を具備することを特徴とする。
また、本発明の第2の態様に係る平面型表示装置の製造方法にあっては、
(a)表面に格子状に形成された凹部を備え、該凹部の底に凸部が設けられている転写型を準備し、
(b)該凹部内に光吸収材料を充填し、その後、
(c)アノードパネルを構成する基板上に、転写型の凹部内の光吸収材料を転写し、転写型の凹部の底に設けられた凸部と相補的な形状を有すると共に底部に光吸収材料層が残されている凹状のスペーサ保持部が設けられた格子状の光吸収部を形成する、
工程を具備することを特徴とする。
本発明の第3の態様に係る平面型表示装置の製造方法にあっては、
(a)アノードパネルを構成する基板上に、光吸収材料層を形成し、その後、
(b)光吸収材料層のスペーサ保持部を設けるべき部分及び蛍光体層を設けるべき部分を除去し、底部に光吸収材料層が残されている凹状のスペーサ保持部が設けられた格子状の光吸収部を形成する、
工程を具備することを特徴とする。
ここで、本発明の第3の態様に係る平面型表示装置の製造方法にあっては、
光吸収材料層は感光性材料から成り、
工程(b)を、
(b−1)光吸収材料層のスペーサ保持部を設けるべき部分を除去するために、第1のマスクを用いて光吸収材料層を露光し、光吸収材料層の蛍光体層を設けるべき部分を除去するために、第2のマスクを用いて光吸収材料層を露光する工程、及び、
(b−2)露光後の光吸収材料層のスペーサ保持部を設けるべき部分及び蛍光体層を設けるべき部分を除去し、底部に光吸収材料層が残されている凹状のスペーサ保持部が設けられた格子状の光吸収部を形成する工程、
から成る構成とすることができる。工程(b−1)において、露光の順序は、工程に支障がない限り任意に選択することができる。例えば、第1のマスクを用いて光吸収材料層を露光し、その後、第2のマスクを用いて光吸収材料層を露光してもよいし、第2のマスクを用いて光吸収材料層を露光し、その後、第1のマスクを用いて光吸収材料層を露光してもよい。
また、本発明の第3の態様に係る平面型表示装置の製造方法にあっては、
光吸収材料層は感光性材料から成り、
工程(b)を、
(b−1)第1の光透過部と第2の光透過部とを備え、第2の光透過部の光透過率が第1の光透過部の光透過率よりも高いマスクを準備し、その後、
(b−2)該マスクを用いることにより、光吸収材料層のスペーサ保持部を設けるべき部分を除去するための第1の光透過部を介しての光吸収材料層の露光と、光吸収材料層の蛍光体層を設けるべき部分を除去するための第2の光透過部を介しての光吸収材料層の露光とを同時に行う工程、及び、
(b−3)露光後の光吸収材料層のスペーサ保持部を設けるべき部分及び蛍光体層を設けるべき部分を除去し、底部に光吸収材料層が残されている凹状のスペーサ保持部が設けられた格子状の光吸収部を形成する工程、
から成る構成とすることができる。工程(b−2)において、光吸収材料層のスペーサ保持部を設けるべき部分を除去するための第1の光透過部を介しての光吸収材料層の露光と、光吸収材料層の蛍光体層を設けるべき部分を除去するための第2の光透過部を介しての光吸収材料層の露光とが同時に行われるので、露光回数を低減することができる。
また、本発明の第3の態様に係る平面型表示装置の製造方法にあっては、
光吸収材料層は感光性材料から成り、
工程(b)を、
(b−1)光吸収材料層のスペーサ保持部を設けるべき部分及び蛍光体層を設けるべき部分を除去するために、第1の光透過部と第2の光透過部とを備える第1のマスクを用いて光吸収材料層を露光し、その後、光吸収材料層の蛍光体層を設けるべき部分を除去するために、第1のマスクの第1の光透過部を塞ぐための第2のマスクを第1のマスクに重ね、第1のマスク及び第2のマスクとを用いて光吸収材料層を露光する工程、及び、
(b−2)露光後の光吸収材料層のスペーサ保持部を設けるべき部分及び蛍光体層を設けるべき部分を除去し、底部に光吸収材料層が残されている凹状のスペーサ保持部が設けられた格子状の光吸収部を形成する工程、
から成る構成とすることができる。工程(b−1)において、光吸収材料層が露光される領域は、第1のマスクに設けられた第1の光透過部と第2の光透過部によって定まるので、光吸収材料層が露光される領域の位置の変動を低減することができる。
また、本発明の第3の態様に係る平面型表示装置の製造方法にあっては、
光吸収材料層は感光性材料から成り、
前記工程(b)は、
(b−1)光吸収材料層のスペーサ保持部を設けるべき部分及び蛍光体層を設けるべき部分を除去するために、第1のマスクを用いて光吸収材料層を露光し、次いで、光吸収材料層の露光されていない部分が所望の厚さになるように、光吸収材料層を除去する工程、 (b−2)該工程(b−1)に次いで、光吸収材料層の蛍光体層を設けるべき部分を除去するために、第2のマスクを用いて光吸収材料層を露光し、次いで、光吸収材料層の露光されていない部分を除去し、底部に光吸収材料層が残されている凹状のスペーサ保持部が設けられた格子状の光吸収部を形成する工程、
から成る構成とすることができる。
更に、本発明の第3の態様に係る平面型表示装置の製造方法にあっては、
前記工程(b)は、
(b−1)光吸収材料層の蛍光体層を設けるべき部分を除去する工程、及び、
(b−2)光吸収材料層のスペーサ保持部を設けるべき部分を除去し底部に光吸収材料層が残されている凹状のスペーサ保持部を形成する工程、
から成る構成とすることができる。工程(b−1)と工程(b−2)の順序は、工程に支障がない限り任意に選択することができる。例えば、光吸収材料層の蛍光体層を設けるべき部分を除去する工程の後に、光吸収材料層のスペーサ保持部を設けるべき部分を除去し底部に光吸収材料層が残されている凹状のスペーサ保持部を形成してもよいし、光吸収材料層のスペーサ保持部を設けるべき部分を除去し底部に光吸収材料層が残されている凹状のスペーサ保持部を形成する工程の後に、光吸収材料層の蛍光体層を設けるべき部分を除去してもよい。
更に、本発明の第4の態様に係る平面型表示装置の製造方法にあっては、
(a)アノードパネルを構成する基板上に、格子状の光吸収材料層から成る光吸収部を形成し、その後、
(b)光吸収材料層のスペーサ保持部を設けるべき部分を除去し、底部に光吸収材料層が残されている凹状のスペーサ保持部が設けられた格子状の光吸収部を形成する、
工程を具備することを特徴とする。
本発明の第4の態様に係る平面型表示装置の製造方法にあっては、例えばスクリーン印刷等により、格子状の光吸収材料層をアノードパネルを構成する基板上に直接形成することができる。また、スピンコーティング法等によりアノードパネルを構成する基板上に光吸収材料層を形成した後、光吸収材料層の蛍光体層を設けるべき部分を除去することにより、格子状の光吸収材料層を形成することもできる。
本発明の平面型表示装置、又は、本発明の第1の態様、第2の態様、第3の態様、若しくは第4の態様に係る平面型表示装置の製造方法(以下、これらを総称して、単に、本発明と呼ぶ場合がある)にあっては、スペーサ保持部の底部には、光吸収材料層が残されている。これにより、光吸収部の凹状のスペーサ保持部が設けられた部分が、光吸収部としての機能を失うことがない。光吸収部には、例えば板状のスペーサを保持するための凹状のスペーサ保持部が設けられている。これにより、スペーサ保持部は、光吸収部と一体を成すものとして形成することができる。凹状のスペーサ保持部の深さは、スペーサがずれない程度の深さであればよく、例えば、約10μm以上あることが好ましい。スペーサ保持部の底部には、実質的に光吸収部として機能する程度の光吸収材料層が残されていればよく、光吸収材料層を構成する材料にもよるが、例えば、約1μm以上の厚さの光吸収材料層が残されていることが好ましい。光吸収部のスペーサ保持部の底部に相当する部分は、他の光吸収部の部分と同等の光吸収特性を備えていることが望ましい。光吸収部の最大厚さは、これらの条件を満たす厚さに設定されていればよい。
本発明にあっては、光吸収材料層を構成する材料として、カーボン、金属酸化物(例えば、酸化クロム)、金属窒化物(例えば、窒化クロム)、耐熱性有機樹脂、ガラスペースト、黒色顔料や銀等の導電性粒子を含有するガラスペースト等の材料を挙げることができ、具体的には、カーボン、感光性ポリイミド樹脂、フリットガラスを例示することができる。また、光吸収材料層を構成する材料は、平面型表示装置が完成した際に光吸収特性を示すものであれば足りる。平面型表示装置の製造過程において、光吸収材料層を構成する材料が光透過性を示していてもよい。例えば、光透過性を示す感光性ポリイミド樹脂を用いて光吸収材料層を形成し、その後、光吸収材料層を光硬化若しくは熱硬化させることにより、光吸収性を示す感光後のポリイミド樹脂から成る光吸収材料層を得ることができる。光吸収材料層は、例えば、オフセット印刷法、スクリーン印刷法、スピンコーティング法、又は、ドクターブレード法、イクストリュージョン法等、使用する材料に依存して適宜選択された方法にて形成することができる。
本発明にあっては、蛍光体層を囲む光吸収部の平面形状として、矩形形状の他、円形形状、楕円形状、長円形状、三角形形状、五角形以上の多角形形状、丸みを帯びた三角形形状、丸みを帯びた矩形形状、丸みを帯びた多角形等を例示することができる。これらの平面形状が2次元マトリクス状に配列されることにより、光吸収材料層から成る格子状の光吸収部が構成される。この2次元マトリクス状の配列は、例えば井桁状に配列されるものでもよいし、千鳥状に配列されるものでもよい。また、光吸収部が所謂ストライプ形状であってもよい。
本発明の第1の態様あるいは第3の態様に係る平面型表示装置の製造方法にあっては、光吸収材料層の蛍光体層を設けるべき部分を除去する方法として、物理的あるいは化学的な方法、例えば、感光法、サンドブラスト形成法、エッチング法を例示することができる。感光法とは、光吸収材料層の上にフォトレジストをコートして露光現像し、その後エッチングにより光吸収材料に所望のパターンを形成する方法、若しくは基板上に感光性を有する光吸収材料層を形成し、リソグラフィ技術及びエッチング技術に基づき、露光及び現像を施すことによってこの光吸収材料層をパターニングする方法である。サンドブラスト形成法とは、例えば、除去すべき光吸収材料層の部分以外をマスク層で被覆し、次いで、露出した光吸収材料層の部分をサンドブラスト法によって除去する方法である。エッチング法とは、例えば、除去すべき光吸収材料層の部分以外をマスク層で被覆し、次いで、露出した光吸収材料層の部分をエッチング技術で除去する方法である。例えば、異方性エッチング、等方性エッチング、異方性エッチングと等方性エッチングの組合せによって行うことができる。これらに加えて、本発明の第3の態様に係る平面型表示装置の製造方法にあっては、光吸収材料層の蛍光体層を設けるべき部分を除去する方法として、ドライフィルム法を例示することができる。ドライフィルム法とは、基板上に感光性フィルムをラミネートし、露光及び現像によって所定部位の感光性フィルムを除去し、除去によって生じた開口に光吸収材料層の材料を埋め込み、焼成する方法である。感光性フィルムは焼成によって燃焼、除去され、開口に埋め込まれた材料が残り、光吸収材料層となる。
本発明の第3の態様若しくは第4の態様に係る平面型表示装置の製造方法にあっては、光吸収材料層のスペーサ保持部を設けるべき部分を除去する方法を、光吸収材料層の蛍光体層を設けるべき部分を除去する方法と同様の方法とすることができる。更には、刃物等の切削手段を用いた機械加工によって、光吸収材料層のスペーサ保持部を設けるべき部分を除去することもできる。
本発明の第1の態様あるいは第2の態様に係る平面型表示装置の製造方法にあっては、転写型を平面形状あるいは円筒形状とすることができる。転写型の材質、大きさ、形状は、アノードパネルの材質、大きさ、形状に合わせて適宜選択すればよい。転写型が、所謂スタンプ法のためのスタンプを構成するものでもよい。
本発明にあっては、スペーサは、例えばセラミックやガラスから構成することができる。スペーサをセラミックから構成する場合、セラミックとして、ムライトやアルミナ、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛、ジルコニア、コーディオライト、硼珪酸塩バリウム、珪酸鉄、ガラスセラミック材料、これらに、酸化チタンや酸化クロム、酸化鉄、酸化バナジウム、酸化ニッケルを添加したもの等を例示することができるし、例えば、特表2003−524280号公報等に記載されている材料等を用いることもできる。この場合、所謂グリーンシートを成形して、グリーンシートを焼成し、係るグリーンシート焼成品を切断することによってスペーサを製造することができる。また、スペーサを構成するガラスとして、ソーダライムガラスや低アルカリガラス、無アルカリガラス、高歪点ガラス等を挙げることができる。スペーサの形状は、板状であってもよいし、柱状であってもよい。柱状の断面は、例えば略円形であってもよいし、十字形であってもよい。
本発明において、スペーサの表面に、帯電防止膜等の膜が設けられてもよい。帯電防止膜を構成する2次電子放出係数が1に近い材料として、グラファイト等の半金属、酸化物、ホウ化物、炭化物、硫化物、及び、窒化物等を用いることができる。例えば、グラファイト等の半金属及びMoSe2等の半金属元素を含む化合物、Cr23、Crxy、Nd23、LaxBa2-xCuO4、LaxBa2-xCuO4、Lax1-xCrO3等の酸化物、AlB2、TiB2等のホウ化物、SiC等の炭化物、MoS2、WS2等の硫化物、及び、BN、TiN、AlN等の窒化物等を挙げることができるし、例えば、特表2004−500688号公報等に記載されている材料等を用いることもできる。帯電防止膜等のスペーサの表面に設けられる膜は、単一の種類の材料から成るものであってもよいし、複数の種類の材料から成るものであってもよい。例えば、膜は一層構造であって、複数の種類の材料からその層が構成されてもよいし、膜は複数層が積層して成り、それぞれの層が異なる材料から成るものであってもよい。これらの膜は、スパッタ法、蒸着法、化学的気相成長(CVD)法等、周知の方法により形成することができる。
ここで、平面型表示装置を冷陰極電界電子放出表示装置とする場合、冷陰極電界電子放出素子(以下、電界放出素子と略称する)は、
(a)支持体上に形成され、第1の方向に延びる帯状のカソード電極、
(b)カソード電極及び支持体上に形成された絶縁層、
(c)絶縁層上に形成され、第1の方向とは異なる第2の方向に延びる帯状のゲート電極、
(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た電子放出部、
から成る。第1の方向をX軸方向、第2の方向をY軸方向としてもよいし、第1の方向をY軸方向、第2の方向をX軸方向としてもよい。
電界放出素子の型式は特に限定されず、スピント型電界放出素子(円錐形の電子放出部が、開口部の底部に位置するカソード電極の上に設けられた電界放出素子)や扁平型電界放出素子(略平面の電子放出部が、開口部の底部に位置するカソード電極の上に設けられた電界放出素子)あるいは、カーボン・ナノチューブや表面伝導型電子放出素子等を挙げることができる。
カソード電極の射影像とゲート電極の射影像とは直交することが、即ち、第1の方向と第2の方向とは直交することが、冷陰極電界電子放出表示装置の構造の簡素化といった観点から好ましい。そして、カソードパネルにおいては、電子放出領域が2次元マトリックス状に配列されており、各電子放出領域には、1又は複数の電界放出素子が設けられている。
電界放出素子は、一般に、以下の方法で製造することができる。
(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。
あるいは又、電界放出素子は、以下の方法で製造することもできる。
(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。
電界放出素子には収束電極が備えられていてもよい。即ち、例えばゲート電極及び絶縁層上には更に層間絶縁層が設けられ、層間絶縁層上に収束電極が設けられている電界放出素子、あるいは又、ゲート電極の上方に収束電極が設けられている電界放出素子とすることもできる。ここで、収束電極とは、開口部から放出され、アノード電極へ向かう放出電子の軌道を収束させ、以て、輝度の向上や隣接画素間の光学的クロストークの防止を可能とするための電極である。アノード電極とカソード電極との間の電位差が数キロボルトのオーダーであって、アノード電極とカソード電極との間の距離が比較的長い、所謂高電圧タイプの冷陰極電界電子放出表示装置において、収束電極は特に有効である。収束電極には、収束電極制御回路からアノード電圧に比べて相対的な負電圧(例えば、0ボルト)が印加される。収束電極は、必ずしも各電界放出素子毎に設けられている必要はなく、例えば、電界放出素子の所定の配列方向に沿って延在させることにより、複数の電界放出素子に共通の収束効果を及ぼすこともできる。
スピント型電界放出素子にあっては、電子放出部を構成する材料として、モリブデン、モリブデン合金、タングステン、タングステン合金、チタン、チタン合金、ニオブ、ニオブ合金、タンタル、タンタル合金、クロム、クロム合金、及び、不純物を含有するシリコン(ポリシリコンやアモルファスシリコン)から成る群から選択された少なくとも1種類の材料を挙げることができる。スピント型電界放出素子の電子放出部は、真空蒸着法の他、例えばスパッタリング法やCVD法によっても形成することができる。
扁平型電界放出素子にあっては、電子放出部を構成する材料として、カソード電極を構成する材料よりも仕事関数Φの小さい材料から構成することが好ましく、どのような材料を選択するかは、カソード電極を構成する材料の仕事関数、ゲート電極とカソード電極との間の電位差、要求される放出電子電流密度の大きさ等に基づいて決定すればよい。電界放出素子におけるカソード電極を構成する代表的な材料として、タングステン(Φ=4.55eV)、ニオブ(Φ=4.02〜4.87eV)、モリブデン(Φ=4.53〜4.95eV)、アルミニウム(Φ=4.28eV)、銅(Φ=4.6eV)、タンタル(Φ=4.3eV)、クロム(Φ=4.5eV)を例示することができる。電子放出部は、これらの材料よりも小さな仕事関数Φを有していることが好ましく、その値は概ね3eV以下であることが好ましい。係る材料として、炭素(Φ<1eV)、セシウム(Φ=2.14eV)、LaB6(Φ=2.66〜2.76eV)、BaO(Φ=1.6〜2.7eV)、SrO(Φ=1.25〜1.6eV)、Y23(Φ=2.0eV)、CaO(Φ=1.6〜1.86eV)、BaS(Φ=2.05eV)、TiN(Φ=2.92eV)、ZrN(Φ=2.92eV)を例示することができる。仕事関数Φが2eV以下である材料から電子放出部を構成することが、一層好ましい。尚、電子放出部を構成する材料は、必ずしも導電性を備えている必要はない。
あるいは又、扁平型電界放出素子において、電子放出部を構成する材料として、係る材料の2次電子利得δがカソード電極を構成する導電性材料の2次電子利得δよりも大きくなるような材料から適宜選択してもよい。即ち、銀(Ag)、アルミニウム(Al)、金(Au)、コバルト(Co)、銅(Cu)、モリブデン(Mo)、ニオブ(Nb)、ニッケル(Ni)、白金(Pt)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、ジルコニウム(Zr)等の金属;ゲルマニウム(Ge)等の半導体;炭素やダイヤモンド等の無機単体;及び酸化アルミニウム(Al23)、酸化バリウム(BaO)、酸化ベリリウム(BeO)、酸化カルシウム(CaO)、酸化マグネシウム(MgO)、酸化錫(SnO2)、フッ化バリウム(BaF2)、フッ化カルシウム(CaF2)等の化合物の中から、適宜選択することができる。尚、電子放出部を構成する材料は、必ずしも導電性を備えている必要はない。
あるいは又、扁平型電界放出素子にあっては、特に好ましい電子放出部の構成材料として、炭素、より具体的にはアモルファスダイヤモンドやグラファイト、カーボン・ナノチューブ構造体、ZnOウィスカー、MgOウィスカー、SnO2ウィスカー、MnOウィスカー、Y23ウィスカー、NiOウィスカー、ITOウィスカー、In23ウィスカー、Al23ウィスカーを挙げることができる。電子放出部をこれらから構成する場合、5×106V/m以下の電界強度にて、冷陰極電界電子放出表示装置に必要な放出電子電流密度を得ることができる。また、電子放出部を構成する材料が電気抵抗体であれば、各電子放出部から得られる放出電子電流を均一化することができ、よって、冷陰極電界電子放出表示装置に組み込まれた場合の輝度ばらつきの抑制が可能となる。更に、これらの材料は、冷陰極電界電子放出表示装置内の残留ガスのイオンによるスパッタ作用に対して極めて高い耐性を有するので、電界放出素子の長寿命化を図ることができる。
カーボン・ナノチューブ構造体として、具体的には、カーボン・ナノチューブ及び/又はグラファイト・ナノファイバーを挙げることができる。より具体的には、カーボン・ナノチューブから電子放出部を構成してもよいし、グラファイト・ナノファイバーから電子放出部を構成してもよいし、カーボン・ナノチューブとグラファイト・ナノファイバーの混合物から電子放出部を構成してもよい。カーボン・ナノチューブやグラファイト・ナノファイバーは、巨視的には、粉末状であってもよいし、薄膜状であってもよいし、場合によっては、カーボン・ナノチューブ構造体は円錐状の形状を有していてもよい。カーボン・ナノチューブやグラファイト・ナノファイバーは、周知のアーク放電法やレーザアブレーション法といったPVD法、プラズマCVD法やレーザCVD法、熱CVD法、気相合成法、気相成長法といった各種のCVD法によって製造、形成することができる。
カソード電極、ゲート電極、収束電極の構成材料として、アルミニウム(Al)、タングステン(W)、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)、クロム(Cr)、銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)、チタン(Ti)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、ジルコニウム(Zr)、鉄(Fe)、白金(Pt)、亜鉛(Zn)等の金属;これらの金属元素を含む合金(例えばMoW)あるいは化合物(例えばTiN等の窒化物や、WSi2、MoSi2、TiSi2、TaSi2等のシリサイド);シリコン(Si)等の半導体;ダイヤモンド等の炭素薄膜;ITO(酸化インジウム−錫)、酸化インジウム、酸化亜鉛等の導電性金属酸化物を例示することができる。また、これらの電極の形成方法として、例えば、電子ビーム蒸着法や熱フィラメント蒸着法といった蒸着法、スパッタリング法、CVD法やイオンプレーティング法とエッチング法との組合せ;スクリーン印刷法;メッキ法(電気メッキ法や無電解メッキ法);リフトオフ法;レーザアブレーション法;ゾル・ゲル法等を挙げることができる。スクリーン印刷法やメッキ法によれば、直接、例えば帯状のカソード電極やゲート電極を形成することが可能である。
絶縁層や層間絶縁層の構成材料として、SiO2、BPSG、PSG、BSG、AsSG、PbSG、SiON、SiN、SOG(スピンオングラス)、低融点ガラス、ガラスペーストといったSiO2系材料;SiN系材料;ポリイミド等の絶縁性樹脂を、単独あるいは適宜組み合わせて使用することができる。絶縁層や層間絶縁層の形成には、CVD法、塗布法、スパッタリング法、スクリーン印刷法等の公知のプロセスが利用できる。
第1開口部(ゲート電極に形成された開口部)あるいは第2開口部(絶縁層に形成された開口部)の平面形状(支持体表面と平行な仮想平面で開口部を切断したときの形状)は、円形、楕円形、矩形、多角形、丸みを帯びた矩形、丸みを帯びた多角形等、任意の形状とすることができる。第1開口部の形成は、例えば、異方性エッチング、等方性エッチング、異方性エッチングと等方性エッチングの組合せによって行うことができ、あるいは又、ゲート電極の形成方法に依っては、第1開口部を直接形成することもできる。第2開口部の形成も、例えば、異方性エッチング、等方性エッチング、異方性エッチングと等方性エッチングの組合せによって行うことができる。
電界放出素子においては、電界放出素子の構造に依存するが、1つの開口部内に1つの電子放出部が存在してもよいし、1つの開口部内に複数の電子放出部が存在してもよいし、ゲート電極に複数の第1開口部を設け、係る第1開口部と連通する1つの第2開口部を絶縁層に設け、絶縁層に設けられた1つの第2開口部内に1又は複数の電子放出部が存在してもよい。
電界放出素子において、カソード電極と電子放出部との間に抵抗体層を設けてもよい。抵抗体層を設けることによって、電界放出素子の動作安定化、電子放出特性の均一化を図ることができる。抵抗体層を構成する材料として、シリコンカーバイド(SiC)やSiCNといったカーボン系材料、SiN、アモルファスシリコン等の半導体材料、酸化ルテニウム(RuO2)、酸化タンタル、窒化タンタル等の高融点金属酸化物を例示することができる。抵抗体層の形成方法として、スパッタリング法や、CVD法やスクリーン印刷法を例示することができる。1つの画素当たりの電気抵抗値は、概ね1×104〜1×109Ω、好ましくは数十メガΩとすればよい。
カソードパネルを構成する支持体として、あるいは又、アノードパネルを構成する基板として、ガラス基板、表面に絶縁膜が形成されたガラス基板、石英基板、表面に絶縁膜が形成された石英基板、表面に絶縁膜が形成された半導体基板を挙げることができるが、製造コスト低減の観点からは、ガラス基板、あるいは、表面に絶縁膜が形成されたガラス基板を用いることが好ましい。ガラス基板として、高歪点ガラス、低アルカリガラス、無アルカリガラス、ソーダガラス(Na2O・CaO・SiO2)、硼珪酸ガラス(Na2O・B23・SiO2)、フォルステライト(2MgO・SiO2)、鉛ガラス(Na2O・PbO・SiO2)を例示することができる。
アノードパネルを構成するアノード電極と蛍光体層の構成例として、(1)基板上に、アノード電極を形成し、アノード電極の上に蛍光体層を形成する構成、(2)基板上に、蛍光体層を形成し、蛍光体層上にアノード電極を形成する構成、を挙げることができる。尚、(1)の構成において、蛍光体層の上に、アノード電極と導通した所謂メタルバック膜を形成してもよい。また、(2)の構成において、アノード電極の上にメタルバック膜を形成してもよい。
アノード電極は、全体として1つのアノード電極から構成されていてもよいし、複数のアノード電極ユニットから構成されていてもよい。後者の場合、アノード電極ユニットとアノード電極ユニットとは抵抗体膜によって電気的に接続されていることが好ましい。抵抗体膜を構成する材料として、シリコンカーバイド(SiC)やSiCNといったカーボン系材料;SiN系材料;酸化ルテニウム(RuO2)、酸化タンタル、窒化タンタル、酸化クロム、酸化チタン等の高融点金属酸化物;アモルファスシリコン等の半導体材料を挙げることができる。抵抗体膜のシート抵抗値として、1×10-1Ω/□乃至1×1010Ω/□、好ましくは1×103Ω/□乃至1×108Ω/□を例示することができる。アノード電極ユニットの数(An)は2以上であればよく、例えば、直線状に配列された蛍光体層の列の総数をα列としたとき、An=αとし、あるいは、α=β・An(βは2以上の整数であり、好ましくは10≦β≦100、一層好ましくは20≦β≦50)としてもよいし、一定の間隔をもって配設されるスペーサの数に1を加えた数とすることができるし、ピクセルの数あるいはサブピクセルの数と一致した数、あるいは、ピクセルの数あるいはサブピクセルの数の整数分の一とすることもできる。また、各アノード電極ユニットの大きさは、アノード電極ユニットの位置に拘わらず同じとしてもよいし、アノード電極ユニットの位置に依存して異ならせてもよい。
アノード電極(アノード電極ユニットを包含する)は、導電材料層を用いて形成すればよい。導電材料層の形成方法として、例えば、電子ビーム蒸着法や熱フィラメント蒸着法といった蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、レーザアブレーション法といった各種のPVD法;各種のCVD法;スクリーン印刷法;リフトオフ法;ゾル・ゲル法等を挙げることができる。即ち、導電材料から成る導電材料層を形成し、リソグラフィ技術及びエッチング技術に基づき、この導電材料層をパターニングしてアノード電極を形成することができる。あるいは又、アノード電極のパターンを有するマスクやスクリーンを介して導電材料をPVD法やスクリーン印刷法に基づき形成することによって、アノード電極を得ることもできる。尚、抵抗体膜も同様の方法で形成することができる。即ち、抵抗体材料から抵抗体膜を形成し、リソグラフィ技術及びエッチング技術に基づきこの抵抗体膜をパターニングしてもよいし、あるいは、抵抗体膜のパターンを有するマスクやスクリーンを介して抵抗体材料のPVD法やスクリーン印刷法に基づく形成により、抵抗体膜を得ることができる。基板上(あるいは基板上方)におけるアノード電極の平均厚さとして、3×10-8m(30nm)乃至1×10-6m(1μm)、好ましくは5×10-8m(50nm)乃至4×10-7m(400nm)を例示することができる。
アノード電極の構成材料は、平面型表示装置の構成によって適宜選択すればよい。即ち、平面型表示装置が透過型(アノードパネルが表示面に相当する)であって、且つ、基板上にアノード電極と蛍光体層がこの順に積層されている場合には、基板は元より、アノード電極自身も透明である必要があり、ITO(インジウム錫酸化物)等の透明導電材料を用いる。一方、平面型表示装置が反射型(カソードパネルが表示面に相当する)である場合、及び、透過型であっても基板上に蛍光体層とアノード電極とがこの順に積層されている場合には、モリブデン(Mo)、アルミニウム(Al)、クロム(Cr)、タングステン(W)、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)、金(Au)、銀(Ag)、チタン(Ti)、コバルト(Co)、ジルコニウム(Zr)、鉄(Fe)、白金(Pt)、亜鉛(Zn)等の金属;これらの金属元素を含む合金あるいは化合物(例えばTiN等の窒化物や、WSi2、MoSi2、TiSi2、TaSi2等のシリサイド);シリコン(Si)等の半導体;ダイヤモンド等の炭素薄膜;ITO(酸化インジウム−錫)、酸化インジウム、酸化亜鉛等の導電性金属酸化物を例示することができる。尚、抵抗体膜を形成する場合、抵抗体膜の抵抗値を変化させない導電材料からアノード電極を構成することが好ましく、例えば、抵抗体膜をシリコンカーバイド(SiC)から構成した場合、アノード電極をモリブデン(Mo)から構成することが好ましい。
蛍光体層は、単色の蛍光体粒子から構成されていてもよいし、複数色(例えば赤色、緑色、青色の3原色)の蛍光体粒子から構成されていてもよい。また、蛍光体層の配列様式は、ドット状であっても、帯状であってもよい。
平面型表示装置がカラー表示の場合、直線状に配列された蛍光体層の1列は、全てが赤色発光蛍光体層で占められた列、緑色発光蛍光体層で占められた列、及び、青色発光蛍光体層で占められた列から構成されていてもよいし、赤色発光蛍光体層、緑色発光蛍光体層、及び、青色発光蛍光体層が順に配置された列から構成されていてもよい。ここで、蛍光体層とは、アノードパネル上において1つの輝点を生成する蛍光体層であると定義する。また、1画素(1ピクセル)は、1つの赤色発光蛍光体層、1つの緑色発光蛍光体層、及び、1つの青色発光蛍光体層の集合から構成され、1サブピクセルは、1つの蛍光体層(1つの赤色発光蛍光体層、あるいは、1つの緑色発光蛍光体層、あるいは、1つの青色発光蛍光体層)から構成される。更には、アノード電極ユニットにおける1サブピクセルに相当する大きさとは、1つの蛍光体層を囲むアノード電極ユニットの大きさを意味する。
蛍光体層は、発光性結晶粒子(例えば、粒径5〜10nm程度の蛍光体粒子)から調製された発光性結晶粒子組成物を使用し、例えば、赤色の感光性の発光性結晶粒子組成物(赤色蛍光体スラリー)を全面に塗布し、露光、現像して、赤色発光蛍光体層を形成し、次いで、緑色の感光性の発光性結晶粒子組成物(緑色蛍光体スラリー)を全面に塗布し、露光、現像して、緑色発光蛍光体層を形成し、更に、青色の感光性の発光性結晶粒子組成物(青色蛍光体スラリー)を全面に塗布し、露光、現像して、青色発光蛍光体層を形成する方法にて形成することができる。あるいは、赤色、緑色、青色各色毎に印刷法により形成する事もできる。又、パネルと蛍光体層との間にカラーフィルターが形成されていてもよい。基板上における蛍光体層の平均厚さは、限定するものではないが、3μm乃至20μm、好ましくは5μm乃至10μmであることが望ましい。
発光性結晶粒子を構成する蛍光体材料としては、従来公知の蛍光体材料の中から適宜選択して用いることができる。カラー表示の場合、色純度がNTSCで規定される3原色に近く、3原色を混合した際の白バランスがとれ、残光時間が短く、3原色の残光時間がほぼ等しくなる蛍光体材料を組み合わせることが好ましい。赤色発光蛍光体層を構成する蛍光体材料として、(Y23:Eu)、(Y22S:Eu)、(Y3Al512:Eu)、(Y2SiO5:Eu)、(Zn3(PO42:Mn)を例示することができるが、中でも、(Y23:Eu)、(Y22S:Eu)を用いることが好ましい。また、緑色発光蛍光体層を構成する蛍光体材料として、(ZnSiO2:Mn)、(Sr4Si38Cl4:Eu)、(ZnS:Cu,Al)、(ZnS:Cu,Au,Al)、[(Zn,Cd)S:Cu,Al]、(Y3Al512:Tb)、(Y2SiO5:Tb)、[Y3(Al,Ga)512:Tb]、(ZnBaO4:Mn)、(GbBO3:Tb)、(Sr6SiO3Cl3:Eu)、(BaMgAl1423:Mn)、(ScBO3:Tb)、(Zn2SiO4:Mn)、(ZnO:Zn)、(Gd22S:Tb)、(ZnGa24:Mn)を例示することができるが、中でも、(ZnS:Cu,Al)、(ZnS:Cu,Au,Al)、[(Zn,Cd)S:Cu,Al]、(Y3Al512:Tb)、[Y3(Al,Ga)512:Tb]、(Y2SiO5:Tb)を用いることが好ましい。更には、青色発光蛍光体層を構成する蛍光体材料として、(Y2SiO5:Ce)、(CaWO4:Pb)、CaWO4、YP0.850.154、(BaMgAl1423:Eu)、(Sr227:Eu)、(Sr227:Sn)、(ZnS:Ag,Al)、(ZnS:Ag)、ZnMgO、ZnGaO4を例示することができるが、中でも、(ZnS:Ag)、(ZnS:Ag,Al)を用いることが好ましい。
本発明にあっては、格子状の光吸収部は、隔壁としても作用する。格子状の光吸収部は、アノードパネルの蛍光体層から反跳した電子、あるいは、蛍光体層から放出された二次電子が他の蛍光体層に入射し、所謂光学的クロストーク(色濁り)が発生することを防止する。あるいは又、格子状の光吸収部は、蛍光体層から反跳した電子、あるいは、蛍光体層から放出された二次電子が光吸収部を越えて他の蛍光体層に向かって侵入したとき、これらの電子が他の蛍光体層と衝突することを防止する。
冷陰極電界電子放出表示装置にあっては、カソード電極及びゲート電極に印加された電圧によって生じた強電界が電子放出部に加わる結果、量子トンネル効果により電子放出部から電子が放出される。そして、この電子は、アノードパネルに設けられたアノード電極によってアノードパネルへと引き付けられ、蛍光体層に衝突する。そして、蛍光体層への電子の衝突の結果、蛍光体層が発光し、画像として認識することができる。
冷陰極電界電子放出表示装置において、カソード電極はカソード電極制御回路に接続され、ゲート電極はゲート電極制御回路に接続され、アノード電極はアノード電極制御回路に接続されている。尚、これらの制御回路は周知の回路から構成することができる。実作動時、アノード電極制御回路の出力電圧vAは、通常、一定であり、例えば、5キロボルト〜12キロボルトとすることができる。あるいは又、アノードパネルとカソードパネルとの間の距離をd(但し、0.5mm≦d≦10mm)としたとき、vA/d(単位:キロボルト/mm)の値は、0.5以上20以下、好ましくは1以上10以下、一層好ましくは4以上9以下を満足することが望ましい。
冷陰極電界電子放出表示装置の実動作時、カソード電極に印加する電圧vC及びゲート電極に印加する電圧vGに関しては、階調制御方式として電圧変調方式を採用した場合、
(1)カソード電極に印加する電圧vCを一定とし、ゲート電極に印加する電圧vGを変化させる方式
(2)カソード電極に印加する電圧vCを変化させ、ゲート電極に印加する電圧vGを一定とする方式
(3)カソード電極に印加する電圧vCを変化させ、且つ、ゲート電極に印加する電圧vGも変化させる方式がある。
カソードパネルとアノードパネルとを周縁部において接合するが、接合は接着層を用いて行ってもよいし、あるいは、ガラスやセラミック等の絶縁剛性材料から成る枠体と接着層とを併用して行ってもよい。枠体と接着層とを併用する場合には、枠体の高さを適宜選択することにより、接着層のみを使用する場合に比べ、カソードパネルとアノードパネルとの間の対向距離をより長く設定することが可能である。尚、接着層の構成材料としては、フリットガラスが一般的であるが、融点が120〜400゜C程度の所謂低融点金属材料を用いてもよい。係る低融点金属材料としては、In(インジウム:融点157゜C);インジウム−金系の低融点合金;Sn80Ag20(融点220〜370゜C)、Sn95Cu5(融点227〜370゜C)等の錫(Sn)系高温はんだ;Pb97.5Ag2.5(融点304゜C)、Pb94.5Ag5.5(融点304〜365゜C)、Pb97.5Ag1.5Sn1.0(融点309゜C)等の鉛(Pb)系高温はんだ;Zn95Al5(融点380゜C)等の亜鉛(Zn)系高温はんだ;Sn5Pb95(融点300〜314゜C)、Sn2Pb98(融点316〜322゜C)等の錫−鉛系標準はんだ;Au88Ga12(融点381゜C)等のろう材(以上の添字は全て原子%を表す)を例示することができる。
カソードパネルとアノードパネルと枠体の三者を接合する場合、三者を同時に接合してもよいし、あるいは、第1段階でカソードパネル又はアノードパネルのいずれか一方と枠体とを接合し、第2段階でカソードパネル又はアノードパネルの他方と枠体とを接合してもよい。三者同時接合や第2段階における接合を高真空雰囲気中で行えば、カソードパネルとアノードパネルと枠体と接着層とにより囲まれた空間は、接合と同時に真空となる。あるいは、三者の接合終了後、カソードパネルとアノードパネルと枠体と接着層とによって囲まれた空間を排気し、真空とすることもできる。接合後に排気を行う場合、接合時の雰囲気の圧力は常圧/減圧のいずれであってもよく、また、雰囲気を構成する気体は、大気であっても、あるいは窒素ガスや周期律表0族に属するガス(例えばArガス)を含む不活性ガスであってもよい。
排気を行う場合、排気は、カソードパネル及び/又はアノードパネルに予め接続されたチップ管を通じて行うことができる。チップ管は、典型的にはガラス管を用いて構成され、カソードパネル及び/又はアノードパネルの無効領域(平面型表示装置としての実用上の機能を果たす中央部の表示領域である有効領域を額縁状に包囲する領域)に設けられた貫通部の周囲に、フリットガラス又は上述の低融点金属材料を用いて接合され、空間が所定の真空度に達した後、熱融着によって封じ切られる。尚、封じ切りを行う前に、平面型表示装置全体を一旦加熱してから降温させると、空間に残留ガスを放出させることができ、この残留ガスを排気により空間外へ除去することができるので好適である。又、チップ管は金属で形成されていてもよい。この場合には、封じ切りを、チップ管を圧着することにより行うことができる。
本発明の平面型表示装置にあっては、スペーサ保持部の底部には、光吸収材料層が残されている。これにより、光吸収部の凹状のスペーサ保持部が設けられた部分が、光吸収部としての機能を失うことがない。しかも、光吸収部には、例えば板状のスペーサを保持するための凹状のスペーサ保持部が設けられているので、スペーサ保持部を光吸収部と独立したものとして形成する必要がない。本発明の平面型表示装置の製造方法によれば、底部に光吸収材料層が残されている凹状のスペーサ保持部が設けられた格子状の光吸収部を形成することができるので、スペーサ保持部を光吸収部と別のプロセスで形成する必要がない。これにより、簡便かつ精度よくスペーサ保持部を形成することができる。
以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明する。
実施例1は、本発明の平面型表示装置、及び、本発明の第1の態様の平面型表示装置の製造方法に関する。実施例1の平面型表示装置の概念的な一部端面図を、図1に示す。実施例1の平面型表示装置は、電子放出領域が設けられたカソードパネルCPと、蛍光体層22及びアノード電極24が設けられたアノードパネルAPとが、例えば板状のスペーサ40を介して対向し、カソードパネルCPの周縁部とアノードパネルAPの周縁部とが、例えば枠体26を介して接合されており、カソードパネルCPとアノードパネルAPとによって挟まれた空間が真空に保持されている平面型表示装置である。そして、アノードパネルAPには、蛍光体層22を囲むように、光吸収材料層から成る格子状の光吸収部100が設けられており、光吸収部100には、例えば板状のスペーサ40を保持するための凹状のスペーサ保持部101が設けられており、スペーサ保持部101の底部102には、光吸収材料層が残されている。後述する他の実施例においても同様である。
カソードパネルCP、スペーサ40、及び、枠体26の構成、動作、及び、作用については、従来例で説明したと同様であるので、ここでは説明を省略する。後述する他の実施例においても同様である。
実施例1の平面型表示装置は、図18に示した平面型表示装置と比較して、隔壁21、光吸収層23、及び、スペーサ保持部25の代わりに、光吸収部100を設けた点が相違する。その他の点は、図18に示した平面型表示装置と同様である。図2に、アノードパネルAP及びスペーサ40の一部を切り欠いた模式的な斜視図を示す。尚、図2においては、アノードパネルAPにおける蛍光体層22、アノード電極24の図示を省略した。光吸収部100は格子状に形成されており、蛍光体層22は、光吸収部100の開口103内に設けられている。光吸収部100には、例えば板状のスペーサ40を保持するための凹状のスペーサ保持部101が設けられており、スペーサ保持部101の底部102には、光吸収材料層110が残されている。光吸収部100は、図18における隔壁21と光吸収層23に相当する機能も併せ持つ。後述する他の実施例においても同様である。
以下、図3の(A)〜(D)及び図4の(A)〜(C)を参照して、実施例1の平面型表示装置の製造方法を説明する。
図3の(A)〜(D)及び図4の(A)〜(C)は、図2において一点鎖線を含む仮想的なY−Z平面によってアノードパネルAPを切断したときの断面に沿ったと同様の一部端面図である。後述する他の実施例に関する図面においても同様である。尚、図3の(A)〜(D)及び図4の(A)〜(C)においては、蛍光体層22を囲む光吸収部100の壁面の一部分に相当する部分の図示を省略した。後述する他の実施例に関する図面においても同様である。
[工程−100]
先ず、表面に凸部151を備える転写型150を準備する(図3の(A)参照)。実施例1では、所謂オフセット印刷用原板から成る転写型150を用いる。転写型150の凸部151の高さは、約20μmである。
[工程−110]
次いで、転写型150の表面に光吸収材料層110を形成する(図3の(B)参照)。実施例1では、光吸収材料層110を構成する材料としてポジ型の紫外線感光性のポリイミド樹脂を用いるが、これに限定するものではない。スピンコート法に基づき、転写型150の表面に光吸収材料層110を形成する。光吸収材料層110の厚さは、転写型150の凸部151の部分で約10μm、それ以外の部分で約30μmである。尚、材料によってはパターン形成後の焼成によって収縮する事があるが、この場合には完成後に上記寸法となる様に、成膜時には予め収縮率を考慮した膜厚に設定すればよい。後述する他の実施例においても同様である。
[工程−120]
その後、アノードパネルAPを構成する基板20上に、転写型150の表面に形成された光吸収材料層110を転写する(図3の(C)参照)。転写された光吸収材料層110は、転写型150の凸部151と相補的な形状を備える凹状のスペーサ保持部101を有する。スペーサ保持部101の底部102には、厚さ約10μmの光吸収材料層110が残されている。尚、例えば、密着性改善用等の下地膜が基板20上に形成されており、その下地膜の上に光吸収材料層110を転写する態様であってもよい。
[工程−130]
次いで、光吸収材料層110の上に露光用のマスク160を形成する(図3の(D)参照)。実施例1においては、紫外線を遮光するインクをスクリーン印刷することにより、光透過部161を備えるマスク160を形成するが、これに限るものではない。光透過部161は、例えば矩形状の開口から成り、光吸収材料層110の蛍光体層を設けるべき部分に相当する。尚、光吸収材料層110をネガ型の感光性材料から成るものとする場合には、光透過部161に相当する部分が遮光され、他の部分が光透過部となるマスクを設けて、露光を行えばよい。これについては、後述する。
[工程−140]
その後、光吸収材料層110を露光する(図4の(A)参照)。具体的には、光吸収材料層110に、マスク160を介して紫外線を照射し、光吸収材料層110の蛍光体層を設けるべき部分を露光する。参照番号111は、光吸収材料層110が露光された領域を示す。
[工程−150]
次いで、露光された光吸収材料層110を現像し、光吸収材料層110の蛍光体層を設けるべき部分を除去する(図4の(B)参照)。
[工程−160]
その後、例えば洗浄等によりマスク160を除去する(図4の(C)参照)。この後、必要であれば、例えば乾燥、焼成等の後処理を施してもよい。このようにして、開口103を備える格子状の光吸収部100を得ることができる。
以上の工程により、転写型150の凸部151と相補的な形状を有すると共に底部102に光吸収材料層110が残されている凹状のスペーサ保持部101が設けられた格子状の光吸収部100を形成することができる。
[工程−170]
その後、基板20にアノード電極24と蛍光体層22を形成する。基板20の光吸収部100の開口103内に、例えば蛍光体スラリーの塗布等により、蛍光体層22を形成する。次いで、少なくとも蛍光体層22上に(具体的には、全面に)メタルバック膜等から構成されるアノード電極24を形成することにより、アノードパネルAPを得ることができる。
[工程−180]
次いで、図1に示す平面型表示装置の組立を行う。基板20に設けられた光吸収部100のスペーサ保持部101に例えば板状のスペーサ40を挿入した状態で、蛍光体層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とを配置する。アノードパネルAPとカソードパネルCP(より具体的には、支持体10と基板20)とを、例えば枠体26を介して、周縁部において接合する。接合に際しては、枠体26とアノードパネルAPとの接合部位、及び枠体26とカソードパネルCPとの接合部位にフリットガラスを塗布し、アノードパネルAPとカソードパネルCPと枠体とを貼り合わせ、予備焼成にてフリットガラスを乾燥した後、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と枠体26と接着層とによって囲まれた空間を、貫通孔(図示せず)及びチップ管(図示せず)を通じて排気し、空間の圧力が10-4Pa程度に達した時点でチップ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と枠体26とに囲まれた空間を真空にすることができる。その後、必要な外部回路との配線を行い、平面型表示装置を完成させることができる。
以上、光吸収材料層110を構成する材料としてポジ型の紫外線感光性のポリイミド樹脂を用いた場合の例について説明した。次に、ネガ型の紫外線感光性のポリイミド樹脂を用いた場合の例を、図5の(A)〜(D)を参照して簡単に説明する。
[工程−130A]
光吸収材料層110の上に露光用のマスク160Aを形成する(図5の(A)参照)。光吸収材料層110は、ネガ型の紫外線感光性のポリイミド樹脂から成る。光吸収材料層110は、上述した[工程−100]〜[工程−120]と同様にして、アノードパネルAPを構成する基板20上に、転写型150の表面に形成された光吸収材料層110を転写することで得ることができる。紫外線を遮光するインクをスクリーン印刷することにより、光透過部161Aを備えるマスク160Aを形成するが、これに限るものではない。光透過部161Aは、光吸収材料層110の蛍光体層を設けるべき部分以外の部分に対応する。
[工程−140A]
その後、光吸収材料層110を露光する(図5の(B)参照)。具体的には、光吸収材料層110に、マスク160Aを介して紫外線を照射し、光吸収材料層110の蛍光体層を設けるべき部分以外の部分を露光する。参照番号111Aは、光吸収材料層110が露光された領域を示す。
[工程−150A]
次いで、例えば洗浄等によりマスク160Aを除去する(図5の(C)参照)。
[工程−160A]
その後、露光された光吸収材料層110を現像し、光吸収材料層110の蛍光体層を設けるべき部分を除去する(図5の(D)参照)。このようにして、開口103を備える格子状の光吸収部100を得ることができる。次いで、上述した[工程−170]〜[工程−180]と同様の工程により、アノードパネルAPや平面型表示装置を得ることができる。
実施例2は、本発明の平面型表示装置、及び、本発明の第2の態様の平面型表示装置の製造方法に関する。実施例2では、露光・現像等によって光吸収材料層の蛍光体層を設けるべき部分を除去する工程を必要としない。この点が、実施例1と主に相違する。実施例2の平面型表示装置は、実施例1で説明した平面型表示装置と同様の構成、構造を有するので、平面型表示装置の説明は省略する。
以下、図6の(A)〜(C)を参照して、実施例2の平面型表示装置の製造方法を説明する。
[工程−200]
先ず、表面に格子状に形成された凹部252を備え、該凹部252の底に凸部251が設けられている転写型250を準備する(図6の(A)参照)。実施例2では、所謂オフセット印刷用原板から成る転写型250を用いる。転写型250の凹部252の深さは、約30μmである。転写型250の凹部252の底に設けられた凸部251の高さは、約20μmである。参照番号253は、四方を凹部252で囲まれた部分を示す。
[工程−210]
次いで、転写型250の凹部252内に光吸収材料110Aを充填する(図6の(B)参照)。実施例2では、光吸収材料110Aとしてポリイミド樹脂を用いる。ドクターブレード法等を用いて、転写型250の表面に光吸収材料110Aが残らないように、転写型250の凹部252内に光吸収材料110Aを充填する。
[工程−220]
その後、アノードパネルAPを構成する基板20上に、転写型250の凹部252内の光吸収材料110Aを転写する(図6の(C)参照)。転写型250の凹部252は、格子状に配置されている。このため、実施例1と異なり、転写された光吸収材料110Aは光吸収材料層110を形成すると共に、そのまま格子状の光吸収部を構成する。
転写された光吸収材料層110により構成された光吸収部100は、転写型250の凹部252の底に設けられた凸部251と相補的な形状を有すると共に底部102に光吸収材料層110から成る層が残されている凹状のスペーサ保持部101を備える。具体的には、底部102には、厚さ約10μmの光吸収材料層110が残されている。尚、例えば、密着性改善用等の下地膜が基板20上に形成されており、その下地膜の上に光吸収材料110Aを転写する態様であってもよい。この後、必要であれば、例えば、乾燥、焼成等の後処理を施してもよい。このようにして、格子状の光吸収部100を得ることができる。
以上の工程により、転写型250の凹部252の底に設けられた凸部251と相補的な形状を有すると共に底部102に光吸収材料層110が残されている凹状のスペーサ保持部101が設けられた格子状の光吸収部100を形成することができる。
その後、実施例1の[工程−170]と同様にして、基板20にアノード電極24と蛍光体層22を形成する。次いで、[工程−180]と同様にして、平面型表示装置の組立を行うことにより、平面型表示装置を完成させることができる。
実施例3は、本発明の平面型表示装置、及び、本発明の第3の態様の平面型表示装置の製造方法に関する。実施例3では、アノードパネルAPを構成する基板20の上に光吸収材料層を形成し、その後、光吸収材料層のスペーサ保持部を設けるべき部分及び蛍光体層を設けるべき部分を除去することにより、底部に光吸収材料層が残されている凹状のスペーサ保持部が設けられた格子状の光吸収部を形成する。従って、実施例1及び実施例2と異なり、転写型を用いない。この点が、実施例1及び実施例2と主に相違する。実施例3の平面型表示装置は、実施例1で説明した平面型表示装置と同様の構成、構造を有するので、平面型表示装置の説明は省略する。
以下、図7の(A)〜(C)及び図8の(A)〜(C)を参照して、実施例3の平面型表示装置の製造方法を説明する。
[工程−300]
先ず、アノードパネルAPを構成する基板20上に、光吸収材料層110を形成する(図7の(A)参照)。実施例3において、光吸収材料層110は感光性材料から成る。実施例3では、光吸収材料層110を構成する材料としてポジ型の紫外線感光性のポリイミド樹脂を用いたが、これに限定するものではない。後述する他の実施例においても同様である。スピンコート法に基づき、基板20の表面に光吸収材料層110を形成する。光吸収材料層110の厚さは、約30μmである。尚、例えば、密着性改善用等の下地膜が基板20上に形成されており、その下地膜の上に光吸収材料層110を形成する態様であってもよい。
その後、例えば以下の[工程−310]〜[工程−330]により、光吸収材料層110のスペーサ保持部を設けるべき部分及び蛍光体層を設けるべき部分を除去する。尚、[工程−310]を行った後に[工程−320]を行う態様であってもよいし、[工程−320]を行った後に[工程−310]を行う態様であってもよい。
[工程−310]
光吸収材料層110のスペーサ保持部を設けるべき部分を除去するために、第1のマスク360を用いて光吸収材料層110を露光する。具体的には、先ず、光吸収材料層110の上方に、第1のマスク360を配置する(図7の(B)参照)。第1のマスク360には、例えばスリット状の開口から成る光透過部361が設けられている。この光透過部361は、光吸収材料層110のスペーサ保持部を設けるべき部分に相当する。即ち、光透過部361は、紙面に垂直に(より具体的には、図2のX軸に相当する方向に)延びる細長いスリット状となっている。実施例3においては、第1のマスク360は、金属板に光透過部361を設けることにより製作したが、これに限るものではない。第1のマスク360は、光吸収材料層110と接して配置されていてもよいし、光吸収材料層110と間隙を開けて配置されていてもよい。後述する他の実施例においても同様である。
次いで、基板20上の光吸収材料層110に、第1のマスク360を介して所定の強度の紫外線を照射し、光吸収材料層110のスペーサ保持部を設けるべき部分を露光する(図7の(C)参照)。参照番号112は、[工程−310]によって光吸収材料層110が露光された領域を示す。尚、紫外線の強度は、例えば、1回の露光で厚さ30μmの光吸収材料層110のうち約20μmを感光する程度の強度に、設定されている。従って、露光された領域112の基板20側には、未感光の光吸収材料層110が残る。
[工程−320]
光吸収材料層110の蛍光体層を設けるべき部分を除去するために、第2のマスク370を用いて光吸収材料層110を露光する。具体的には、先ず、光吸収材料層110の上に、第2のマスク370を配置する(図8の(A)参照)。第2のマスク370には、例えば矩形状の開口から成る光透過部371が設けられている。この光透過部371は、光吸収材料層110の蛍光体層を設けるべき部分に相当する。実施例3においては、第2のマスク370は、金属板に光透過部371を設けることにより製作したが、これに限るものではない。第2のマスク370は、光吸収材料層110と接して配置されていてもよいし、光吸収材料層110と間隙を開けて配置されていてもよい。後述する他の実施例においても同様である。
次いで、基板20上の光吸収材料層110に、第2のマスク370を介して所定の強度の紫外線を照射し、光吸収材料層110の蛍光体層を設けるべき部分を露光する(図8の(B)参照)。参照番号111は、[工程−320]によって光吸収材料層110が露光された領域を示す。尚、紫外線の強度は、例えば、1回の露光で厚さ30μmの光吸収材料層110を全て感光する程度の強度に、設定されている。従って、露光された領域111の基板20側には、未感光の光吸収材料層110が残らない。
[工程−330]
露光された光吸収材料層110を現像し、光吸収材料層110のスペーサ保持部を設けるべき部分及び蛍光体層を設けるべき部分を除去する。次いで、必要であれば、例えば乾燥、焼成等の後処理を施してもよい。これにより、開口103と、底部102に光吸収材料層110が残されている凹状のスペーサ保持部101とが、光吸収部100に形成される(図8の(C)参照)。
以上の工程により、底部102に光吸収材料層110が残されている凹状のスペーサ保持部101が設けられた格子状の光吸収部100を形成することができる。
その後、実施例1の[工程−170]と同様にして、基板20にアノード電極24と蛍光体層22を形成する。次いで、[工程−180]と同様にして、平面型表示装置の組立を行うことにより、平面型表示装置を完成させることができる。
実施例4は、本発明の平面型表示装置、及び、本発明の第3の態様の平面型表示装置の製造方法に関する。実施例4では、光吸収材料層のスペーサ保持部を設けるべき部分を除去するための第1の光透過部を介しての光吸収材料層の露光と、光吸収材料層の蛍光体層を設けるべき部分を除去するための第2の光透過部を介しての光吸収材料層の露光とを同時に行う。この点が、実施例3と主に相違する。実施例4の平面型表示装置は、実施例1で説明した平面型表示装置と同様の構成、構造を有するので、平面型表示装置の説明は省略する。
以下、図9の(A)〜(B)を参照して、実施例4の平面型表示装置の製造方法を説明する。
[工程−400]
実施例3の[工程−300]と同様にして、アノードパネルAPを構成する基板20上に、ポジ型の紫外線感光性のポリイミド樹脂から成る光吸収材料層110を形成する(図7の(A)参照)。
次いで、以下の[工程−410]〜[工程−420]により、光吸収材料層のスペーサ保持部を設けるべき部分及び蛍光体層を設けるべき部分を除去する。
[工程−410]
具体的には、先ず、第1の光透過部461と第2の光透過部462とを備え、第2の光透過部462の光透過率が第1の光透過部461の光透過率よりも高いマスク460を準備する。マスク460は、例えば所謂ハーフトーンマスクから構成されている。第1の光透過部461は、実施例3において説明をした第1のマスク360の光透過部361に対応し、光吸収材料層110のスペーサ保持部を設けるべき部分に相当する。また、第2の光透過部462は、実施例3において説明をした第2のマスク370の光透過部371に対応し、光吸収材料層110の蛍光体層を設けるべき部分に相当する。次いで、実施例3の[工程−310]と同様にして、光吸収材料層110の上にマスク460を配置する(図9の(A)参照)。
[工程−420]
次いで、基板20上の光吸収材料層110に、マスク460を介して所定の強度の紫外線を照射し、光吸収材料層110を露光する(図9の(B))。具体的には、光吸収材料層110のスペーサ保持部を設けるべき部分を除去するための第1の光透過部461を介しての光吸収材料層110の露光と、光吸収材料層110の蛍光体層を設けるべき部分を除去するための第2の光透過部462を介しての光吸収材料層110の露光とを同時に行う。参照番号112は、第1の光透過部461を介しての光吸収材料層110の露光がされた領域を示す。参照番号111は、第2の光透過部462を介しての光吸収材料層110の露光がされた領域を示す。第2の光透過部462の光透過率は第1の光透過部461の光透過率よりも高く設定されている。より具体的には、所定の強度の紫外線を照射した場合に、露光がされた領域112の基板20側には未感光の光吸収材料層110が残り、露光がされた領域111の基板20側には未感光の光吸収材料層110が残らないように設定されている。
[工程−430]
実施例3の[工程−330]と同様にして、露光された光吸収材料層110を現像し、光吸収材料層110のスペーサ保持部を設けるべき部分及び蛍光体層を設けるべき部分を除去する。この後、必要であれば、例えば乾燥、焼成等の後処理を施してもよい。これにより、開口103と底部102に光吸収材料層110が残されている凹状のスペーサ保持部101が形成される(図8の(C)参照)。
以上の工程により、底部102に光吸収材料層110が残されている凹状のスペーサ保持部101が設けられた格子状の光吸収部100を形成することができる。
その後、実施例1の[工程−170]と同様にして、基板20にアノード電極24と蛍光体層22を形成する。次いで、[工程−180]と同様にして、平面型表示装置の組立を行うことにより、平面型表示装置を完成させることができる。
実施例5は、本発明の平面型表示装置、及び、本発明の第3の態様の平面型表示装置の製造方法に関する。実施例5では、光吸収材料層のスペーサ保持部を設けるべき部分及び蛍光体層を設けるべき部分を除去するために、第1の光透過部と第2の光透過部とを備える第1のマスクを用いて光吸収材料層を露光し、その後、光吸収材料層の蛍光体層を設けるべき部分を除去するために、第1のマスクの第1の光透過部を塞ぐための第2のマスクを第1のマスクに重ね、第1のマスク及び第2のマスクとを用いて光吸収材料層を露光する。実施例5の平面型表示装置は、実施例1で説明した平面型表示装置と同様の構成、構造を有するので、平面型表示装置の説明は省略する。
以下、図10の(A)〜(B)及び図11の(A)〜(B)を参照して、実施例5の平面型表示装置の製造方法を説明する。
[工程−500]
実施例3の[工程−300]と同様にして、アノードパネルAPを構成する基板20上に、ポジ型の紫外線感光性のポリイミド樹脂から成る光吸収材料層110を形成する(図7の(A)参照)。
次いで、例えば以下の[工程−510]〜[工程−520]により、光吸収材料層110のスペーサ保持部を設けるべき部分及び蛍光体層を設けるべき部分を除去する。
[工程−510]
光吸収材料層110のスペーサ保持部を設けるべき部分及び蛍光体層を設けるべき部分を除去するために、第1の光透過部561と第2の光透過部562とを備える第1のマスク560を用いて光吸収材料層を露光する。具体的には、光吸収材料層110の上に、第1のマスク560を配置する(図10の(A)参照)。第1の光透過部561は、実施例3において説明をした第1のマスク360の光透過部361に対応し、光吸収材料層110のスペーサ保持部を設けるべき部分に相当する。また、第2の光透過部562は、実施例3において説明をした第2のマスク370の光透過部371に対応し、光吸収材料層110の蛍光体層を設けるべき部分に相当する。第1のマスク560は、金属板に第1の光透過部561及び第2の光透過部562を設けることにより製作したが、これに限るものではない。
次いで、基板20上の光吸収材料層110に、マスク560を介して所定の強度の紫外線を照射し、光吸収材料層110を露光する(図10の(B)参照)。参照番号112は、第1の光透過部561を介して光吸収材料層110が露光された領域を示す。参照番号111は、第2の光透過部562を介して光吸収材料層110が露光された領域を示す。尚、紫外線の強度は、実施例3の[工程−310]で説明したと同様の強度に、設定されている。従って、露光された領域111及び露光された領域112の基板20側には、未感光の光吸収材料層110が残る。これにより、光吸収材料層110のスペーサ保持部を設けるべき部分を除去するための露光が完了する。
その後、光吸収材料層の蛍光体層を設けるべき部分を除去するために、第1のマスク560の第1の光透過部561を塞ぐための第2のマスク570を第1のマスク560に重ねる(図11の(A)参照)。第2のマスク570には、例えばスリット状の開口から成る光透過部571が設けられている。光透過部571は、第1のマスク560の第2の光透過部562を包含する形状となっている。
次いで、第1のマスク560及び第2のマスク570とを用いて光吸収材料層110を露光する。具体的には、基板20上の光吸収材料層110に、第2のマスク570及び第1のマスク560を介して所定の強度の紫外線を照射し、光吸収材料層110を露光する(図11の(B)参照)。既に説明したように、第2のマスク570によって、第1のマスク560の第1の光透過部561は塞がれている。また、第2のマスク570の光透過部571は、第1のマスク560の第2の光透過部562を包含する形状となっている。従って、図11の(A)に示す露光された領域111のみが再度露光され、図11の(A)に示すように、露光された領域111は、基板20側に及ぶ。
[工程−520]
実施例3の[工程−330]と同様にして、露光された光吸収材料層110を現像し、光吸収材料層110のスペーサ保持部を設けるべき部分及び蛍光体層を設けるべき部分を除去する。この後、必要であれば、例えば乾燥、焼成等の後処理を施してもよい。これにより、開口103と底部102に光吸収材料層110が残されている凹状のスペーサ保持部101が形成される(図8の(C)参照)。
以上の工程により、底部102に光吸収材料層110が残されている凹状のスペーサ保持部101が設けられた格子状の光吸収部100を形成することができる。
その後、実施例1の[工程−170]と同様にして、基板20にアノード電極24と蛍光体層22を形成する。次いで、[工程−180]と同様にして、平面型表示装置の組立を行うことにより、平面型表示装置を完成させることができる。
実施例6は、本発明の平面型表示装置、及び、本発明の第3の態様の平面型表示装置の製造方法に関する。実施例6では、光吸収材料層のスペーサ保持部を設けるべき部分及び蛍光体層を設けるべき部分を除去するために、第1のマスクを用いて光吸収材料層を露光し、次いで、光吸収材料層の露光されていない部分が所望の厚さになるように、光吸収材料層を除去する。次いで、光吸収材料層の蛍光体層を設けるべき部分を除去するために、第2のマスクを用いて光吸収材料層を露光し、次いで、光吸収材料層の露光されていない部分を除去し、底部に光吸収材料層が残されている凹状のスペーサ保持部が設けられた格子状の光吸収部を形成する。実施例6の平面型表示装置は、実施例1で説明した平面型表示装置と同様の構成、構造を有するので、平面型表示装置の説明は省略する。
以下、図12の(A)〜(C)及び図13の(A)〜(C)を参照して、実施例6の平面型表示装置の製造方法を説明する。
[工程−600]
実施例3の[工程−300]と同様にして、アノードパネルAPを構成する基板20上に、ネガ型の紫外線感光性のポリイミド樹脂から成る光吸収材料層110を形成する(図7の(A)参照)。
次いで、例えば以下の[工程−610]〜[工程−620]により、光吸収材料層110のスペーサ保持部を設けるべき部分及び蛍光体層を設けるべき部分を除去するために、第1のマスク660を用いて光吸収材料層110を露光し、次いで、光吸収材料層110の露光されていない部分が所望の厚さになるように、光吸収材料層110を除去する。
[工程−610]
光吸収材料層110のスペーサ保持部を設けるべき部分及び蛍光体層を設けるべき部分を除去するために、第1のマスク660を用いて光吸収材料層を露光する。具体的には、光吸収材料層110の上に、第1のマスク660を配置する(図12の(A)参照)。第1のマスク660は、光吸収材料層110の露光の際に、光吸収材料層110のスペーサ保持部を設けるべき部分及び蛍光体層を設けるべき部分を遮光するために用いられる。第1のマスク660は、実施例5において説明した第1のマスク560と相補的な関係にある。より具体的には、第1のマスク660の光透過部661は、実施例5における第1のマスク560の遮光部に相当する領域に設けられている。第1のマスク660は、透明基板上の金属膜をパターンニングすることにより製作したが、これに限るものではない。
次いで、基板20上の光吸収材料層110に、マスク660を介して所定の強度の紫外線を照射し、光吸収材料層110の露光をする(図12の(B)参照)。参照番号112Aは、光透過部661を介しての光吸収材料層110の露光がされた領域を示す。尚、紫外線の強度は、実施例3の[工程−320]で説明したと同様の強度に、設定されている。従って、露光された領域112Aの基板20側には、未感光の光吸収材料層が残らない。
[工程−620]
その後、光吸収材料層の露光されていない部分が所望の厚さになるように、光吸収材料層を現像して除去する(図12の(C)参照)。具体的には、エッチング法としてウエットエッチング法を用いて、光吸収材料層の露光されていない部分が約10μm残るようにした。
その後、例えば以下の[工程−630]〜[工程−640]により、光吸収材料層の蛍光体層を設けるべき部分を除去するために、第2のマスクを用いて光吸収材料層を露光し、次いで、光吸収材料層の露光されていない部分を除去し、底部に光吸収材料層が残されている凹状のスペーサ保持部が設けられた格子状の光吸収部を形成する。
[工程−630]
光吸収材料層110の蛍光体層を設けるべき部分を除去するために、第2のマスク670を用いて光吸収材料層110を露光する。具体的には、光吸収材料層110の上に、第2のマスク670を配置する(図13の(A)参照)。第2のマスク670は、光吸収材料層110の露光の際に、光吸収材料層110のスペーサ保持部を設けるべき部分を露光するために用いられる。第2のマスク670は、実施例5において説明した第2のマスク570と相補的な関係にある。より具体的には、第2のマスク670の光透過部671は、実施例5における第2のマスク570の遮光部に相当する領域に設けられている。第2のマスク670は、透明基板に所定のパターンで遮光材料を印刷することにより製作したが、これに限るものではない。
次いで、基板20上の光吸収材料層110に、マスク670を介して所定の強度の紫外線を照射し、光吸収材料層110の露光をする(図13の(B)参照)。参照番号113Aは、光透過部671を介しての光吸収材料層110の露光がされた領域を示す。尚、紫外線の強度は、例えば、実施例3の[工程−320]で説明したと同様の強度に、設定されている。従って、露光された領域113Aの基板20側には、未感光の光吸収材料層が残らない。
[工程−640]
その後、実施例1の[工程−160A]と同様にして、露光された光吸収材料層110を現像し、光吸収材料層110の蛍光体層を設けるべき部分を除去する。この後、必要であれば、例えば乾燥、焼成等の後処理を施してもよい。これにより、開口103と底部102に光吸収材料層110が残されている凹状のスペーサ保持部101が形成される(図13の(C)参照)。
以上の工程により、底部102に光吸収材料層110が残されている凹状のスペーサ保持部101が設けられた格子状の光吸収部100を形成することができる。
その後、実施例1の[工程−170]と同様にして、基板20にアノード電極24と蛍光体層22を形成する。次いで、[工程−180]と同様にして、平面型表示装置の組立を行うことにより、平面型表示装置を完成させることができる。
実施例7は、本発明の平面型表示装置、及び、本発明の第3の態様の平面型表示装置の製造方法に関する。実施例7では、アノードパネルを構成する基板上に、光吸収材料層を形成し、その後、光吸収材料層の蛍光体層を設けるべき部分を除去する工程、及び、光吸収材料層のスペーサ保持部を設けるべき部分を除去し底部に光吸収材料層が残されている凹状のスペーサ保持部を形成する工程によって、底部に光吸収材料層が残されている凹状のスペーサ保持部が設けられた格子状の光吸収部を形成する。実施例7の平面型表示装置は、実施例1で説明した平面型表示装置と同様の構成、構造を有するので、平面型表示装置の説明は省略する。
以下、図14の(A)〜(D)、図15の(A)〜(D)を参照して、実施例7の平面型表示装置の製造方法を説明する。
[工程−700]
先ず、実施例3の[工程−300]と同様にして、アノードパネルAPを構成する基板20上に、例えばポリイミド樹脂から成る光吸収材料層110を形成する(図7の(A)参照)。
その後、後述する[工程−710]により光吸収材料層の蛍光体層を設けるべき部分を除去し、後述する[工程−720]により光吸収材料層のスペーサ保持部を設けるべき部分を除去し底部に光吸収材料層が残されている凹状のスペーサ保持部を形成する。尚、[工程−710]を行った後に[工程−720]を行う態様であってもよいし、[工程−720]を行った後に[工程−710]を行う態様であってもよい。図14の(A)〜(D)は、[工程−710]を行った後に[工程−720]を行う場合の態様を説明する図であり、図15の(A)〜(D)は、[工程−720]を行った後に[工程−710]を行う場合の態様を説明する図である。
[工程−710]
光吸収材料層110の蛍光体層を設けるべき部分を除去する。具体的には、先ず、光吸収材料層110の上に、開口部761を備えるマスク層760を形成する(図14の(A)あるいは図15の(C)参照)。マスク層760は、例えば、光吸収材料層110の上にレジスト層を形成し、その後、これをパターンニングすることによって形成することができるが、これに限るものではない。
その後、露出した光吸収材料層110を、例えばエッチング法によって除去することにより開口103を形成する。次いで、洗浄等によりマスク層760を除去する(図14の(B)あるいは図15の(D)参照)。以上の工程により、光吸収材料層110の蛍光体層を設けるべき部分が除去される。
[工程−720]
光吸収材料層110のスペーサ保持部を設けるべき部分を除去し底部に光吸収材料層が残されている凹状のスペーサ保持部を形成する。具体的には、先ず、光吸収材料層110の上に、開口部771を備えるマスク層770を形成する(図14の(C)あるいは図15の(A)参照)。マスク層770は、例えば、光吸収材料層110の上にレジスト層を形成し、その後、これをパターンニングすることによって形成することができるが、これに限るものではない。
その後、露出した光吸収材料層110を、露出した光吸収材料層110の底部が残るように、例えばエッチング法によって除去する。次いで、洗浄等によりマスク層770を除去する(図14の(D)あるいは図15の(B)参照)。以上の工程により、底部102に光吸収材料層110が残されている凹状のスペーサ保持部が形成される。
この後、必要であれば、例えば乾燥、焼成等の後処理を施してもよい。以上の工程により、底部102に光吸収材料層110が残されている凹状のスペーサ保持部101が設けられた格子状の光吸収部100を形成することができる(図14の(D)あるいは図15の(D)参照)。
その後、実施例1の[工程−170]と同様にして、基板20にアノード電極24と蛍光体層22を形成する。次いで、[工程−180]と同様にして、平面型表示装置の組立を行うことにより、平面型表示装置を完成させることができる。
実施例8は、本発明の平面型表示装置、及び、本発明の第4の態様の平面型表示装置の製造方法に関する。実施例8では、アノードパネルを構成する基板上に、格子状の光吸収材料層から成る光吸収部を形成し、その後、光吸収材料層のスペーサ保持部を設けるべき部分を除去し、底部に光吸収材料層が残されている凹状のスペーサ保持部が設けられた格子状の光吸収部を形成する。実施例8の平面型表示装置は、実施例1で説明した平面型表示装置と同様の構成、構造を有するので、平面型表示装置の説明は省略する。
以下、図16の(A)〜(D)を参照して、実施例8の平面型表示装置の製造方法を説明する。
[工程−800]
アノードパネルAPを構成する基板20上に、例えばスクリーン印刷等により、開口103を備える格子状の光吸収材料層110から成る光吸収部を形成する(図16の(A)参照)。尚、実施例2の[工程−220]と同様の工程により、表面に格子状に形成された凹部を備える転写型を用いて、転写型の凹部内に光吸収材料を充填し、その後、基板20上に、転写型の凹部内の光吸収材料を転写して、光吸収材料層から成る光吸収部を形成する態様であってもよい。あるいは、例えば紫外線感光性のポリイミド樹脂を用いて、スピンコート法に基づき、基板20の表面に光吸収材料層を形成し、その後、実施例3の[工程−320]及び[工程−330]と同様の工程により、光吸収材料層の蛍光体層を設けるべき部分を除去する態様であってもよい。
[工程−810]
次いで、例えばサンドブラスト形成法により、光吸収材料層110のスペーサ保持部を設けるべき部分を除去する。具体的には、先ず、光吸収材料層110及び基板20を覆うように、マスク層860を形成する。次いで、光吸収材料層110の上のマスク層860を除去し、開口部861を形成する(図16の(B)参照)。開口部861には、光吸収材料層110が露出する。
[工程−820]
その後、露出した光吸収材料層110の底部が残るようにサンドブラスト法によって除去する(図16の(C)参照)。これにより、底部102に光吸収材料層110が残されている凹状のスペーサ保持部101が形成される。
[工程−830]
次いで、洗浄等によりマスク層860を除去する。この後、必要であれば、例えば乾燥、焼成等の後処理を施してもよい。これにより、開口103と底部102に光吸収材料層110が残されている凹状のスペーサ保持部101が形成される(図16の(D)参照。
以上の工程により、底部102に光吸収材料層110が残されている凹状のスペーサ保持部101が設けられた格子状の光吸収部100を形成することができる。
その後、実施例1の[工程−170]と同様にして、基板20にアノード電極24と蛍光体層22を形成する。その後、[工程−180]と同様にして、平面型表示装置の組立を行うことにより、平面型表示装置を完成させることができる。
以上、本発明を好ましい実施例に基づき説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例における平面型表示装置の構成要素の具体的な構成、構造は例示であり、適宜、変更することができるし、実施例において説明した平面型表示装置の製造方法の具体的な方法も例示であり、適宜、変更することができる。
実施例1〜実施例8において、図示した光吸収部(例えば実施例1における図4の(C))には全て凹状のスペーサ保持部が形成されているが、本発明はこれに限るものではない。平面型表示装置において、スペーサ保持部は実際にスペーサが取り付けられる箇所に設けられていれば足りる。例えば、平面型表示装置において、スペーサが約20mm間隔で配置される場合には、スペーサ保持部を約20mm間隔で設ければよい。
本発明にあっては、蛍光体層を囲む光吸収部の平面形状として、矩形形状の他、円形形状、楕円形状、長円形状、三角形形状、五角形以上の多角形形状、丸みを帯びた三角形形状、丸みを帯びた矩形形状、丸みを帯びた多角形等を例示することができる。これらの平面形状が2次元マトリクス状に配列されることにより、光吸収材料層から成る格子状の光吸収部が構成される。この2次元マトリクス状の配列は、例えば井桁状に配列されるものでもよいし、千鳥状に配列されるものでもよい。図17の(A)〜(D)に、2次元マトリクスの配列の例を示す。図17の(A)は、蛍光体層を囲む光吸収部の平面形状が矩形形状であり、かつ、千鳥状に配列された例である。この場合には、スペーサ保持部は、図17のY軸方向に延びるように形成すればよい。図17の(B)は、蛍光体層を囲む光吸収部の平面形状が円形形状であり、かつ、千鳥状に配列された例である。この場合には、スペーサ保持部を、図17のX軸方向に延びるように形成すればよい。図17の(C)は、蛍光体層を囲む光吸収部の平面形状が略六角形形状であり、かつ、千鳥状に配列された例である。この場合には、スペーサ保持部を、図17のX軸方向に延びるように形成すればよい。図17の(D)は、蛍光体層を囲む光吸収部の平面形状が三角形形状の例である。この場合には、スペーサ保持部を、図17のX軸方向に延びるように形成すればよい。また、光吸収部は所謂ストライプ形状であってもよい。
図1は、実施例1〜実施例8の平面型表示装置の概念的な一部端面図である。 図2は、実施例1〜実施例8の平面型表示装置のアノードパネル及びスペーサの一部を切り欠いた模式的な斜視図である。 図3の(A)〜(D)は、実施例1の平面型表示装置の製造方法を説明するための基板等の模式的な一部端面図である。 図4の(A)〜(C)は、図3の(D)に引き続き、実施例1の平面型表示装置の製造方法を説明するための基板等の模式的な一部端面図である。 図5の(A)〜(D)は、実施例1の平面型表示装置の製造方法を説明するための基板等の模式的な一部端面図である。 図6の(A)〜(C)は、実施例2の平面型表示装置の製造方法を説明するための基板等の模式的な一部端面図である。 図7の(A)〜(C)は、実施例3の平面型表示装置の製造方法を説明するための基板等の模式的な一部端面図である。 図8の(A)〜(C)は、図7の(C)に引き続き実施例3の平面型表示装置の製造方法を説明するための基板等の模式的な一部端面図である。 図9の(A)〜(B)は、図8の(C)に引き続き、実施例3の平面型表示装置の製造方法を説明するための基板等の模式的な一部端面図である。 図10の(A)〜(B)は、実施例5の平面型表示装置の製造方法を説明するための基板等の模式的な一部端面図である。 図11の(A)〜(B)は、図10の(B)に引き続き、実施例5の平面型表示装置の製造方法を説明するための基板等の模式的な一部端面図である。 図12の(A)〜(C)は、実施例6の平面型表示装置の製造方法を説明するための基板等の模式的な一部端面図である。 図13の(A)〜(C)は、図12の(C)に引き続き、実施例6の平面型表示装置の製造方法を説明するための基板等の模式的な一部端面図である。 図14の(A)〜(D)は、実施例7の平面型表示装置の製造方法を説明するための基板等の模式的な一部端面図である。 図15の(A)〜(D)は、実施例7の平面型表示装置の製造方法を説明するための基板等の模式的な一部端面図である。 図16の(A)〜(D)は、実施例8の平面型表示装置の製造方法を説明するための基板等の模式的な一部端面図である。 図17の(A)〜(D)は、2次元マトリクスの配列例を説明するための模式的な平面図である。 図18は、スピント型電界放出素子を有する表示装置の概念的な一部端面図である。 図19は、カソードパネル及びアノードパネルを分解したときのカソードパネルとアノードパネルの一部分の模式的な分解斜視図である。 図20は、略平面状の電子放出部15Aを有する、所謂扁平型電界放出素子を有する表示装置の概念的な一部端面図である。
符号の説明
10・・・支持体、11・・・カソード電極、12・・・絶縁層、13・・・ゲート電極、14・・・開口部、14A・・・開口部、14B・・・開口部、15・・・電子放出部、15A・・・電子放出部、16・・・収束電極、17・・・層間絶縁層、20・・・基板、21・・・隔壁、22・・・蛍光体層、22B・・・青色発光蛍光体層、22G・・・緑色発光蛍光体層、22R・・・赤色発光蛍光体層、23・・・光吸収層、24・・・アノード電極、25・・・スペーサ保持部、26・・・枠体、31・・・カソード電極制御回路、32・・・ゲート電極制御回路、33・・・アノード電極制御回路、40・・・スペーサ、100・・・光吸収部、101・・・スペーサ保持部、102・・・底部、103・・・開口、110・・・光吸収材料層、110A・・・光吸収材料、111・・・領域、111A・・・領域、112A・・・領域、113A・・・領域、112・・・領域、150・・・転写型、151・・・凸部、160・・・マスク、160A・・・マスク、161・・・光透過部、161A・・・光透過部、250・・・転写型、251・・・凸部、252・・・凹部、253・・・四方を凹部252で囲まれた部分、360・・・第1のマスク、361・・・光透過部、370・・・第2のマスク、371・・・光透過部、460・・・マスク、461・・・第1の光透過部、462・・・第2の光透過部、560・・・第1のマスク、561・・・第1の光透過部、562・・・第2の光透過部、570・・・第2のマスク、660・・・第1のマスク、661・・・第1の光透過部、670・・・第2のマスク、671・・・第2の光透過部、760・・・マスク層、761・・・開口部、770・・・マスク層、771・・・開口部、860・・・マスク層、861・・・開口部

Claims (8)

  1. 電子放出領域が設けられたカソードパネルと、蛍光体層及びアノード電極が設けられたアノードパネルとが、スペーサを介して対向し、
    カソードパネルの周縁部とアノードパネルの周縁部とが接合されており、
    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ており、
    アノードパネルには、蛍光体層を囲むように、光吸収材料層から成る格子状の光吸収部が設けられており、
    光吸収部には、スペーサを保持するための凹状のスペーサ保持部が設けられており、
    スペーサ保持部の底部には、光吸収材料層が残されており、
    スペーサ保持部にスペーサが挿入されている、平面型表示装置の製造方法であって、
    (a)表面に凸部を備える転写型を準備し、
    (b)転写型の表面に光吸収材料層を形成し、その後、
    (c)アノードパネルを構成する基板上に、転写型の表面に形成された光吸収材料層を転写し、その後、
    (d)光吸収材料層の蛍光体層を設けるべき部分を除去し、転写型の凸部と相補的な形状を有すると共に底部に光吸収材料層が残されている凹状のスペーサ保持部が設けられた格子状の光吸収部を形成する、
    工程を具備する平面型表示装置の製造方法。
  2. 電子放出領域が設けられたカソードパネルと、蛍光体層及びアノード電極が設けられたアノードパネルとが、スペーサを介して対向し、
    カソードパネルの周縁部とアノードパネルの周縁部とが接合されており、
    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ており、
    アノードパネルには、蛍光体層を囲むように、光吸収材料層から成る格子状の光吸収部が設けられており、
    光吸収部には、スペーサを保持するための凹状のスペーサ保持部が設けられており、
    スペーサ保持部の底部には、光吸収材料層が残されており、
    スペーサ保持部にスペーサが挿入されている、平面型表示装置の製造方法であって、
    (a)表面に格子状に形成された凹部を備え、該凹部の底に凸部が設けられている転写型を準備し、
    (b)該凹部内に光吸収材料を充填し、その後、
    (c)アノードパネルを構成する基板上に、転写型の凹部内の光吸収材料を転写し、転写型の凹部の底に設けられた凸部と相補的な形状を有すると共に底部に光吸収材料層が残されている凹状のスペーサ保持部が設けられた格子状の光吸収部を形成する、
    工程を具備する平面型表示装置の製造方法。
  3. 電子放出領域が設けられたカソードパネルと、蛍光体層及びアノード電極が設けられたアノードパネルとが、スペーサを介して対向し、
    カソードパネルの周縁部とアノードパネルの周縁部とが接合されており、
    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ており、
    アノードパネルには、蛍光体層を囲むように、光吸収材料層から成る格子状の光吸収部が設けられており、
    光吸収部には、スペーサを保持するための凹状のスペーサ保持部が設けられており、
    スペーサ保持部の底部には、光吸収材料層が残されており、
    スペーサ保持部にスペーサが挿入されている、平面型表示装置の製造方法であって、
    (a)アノードパネルを構成する基板上に、光吸収材料層を形成し、その後、
    (b)光吸収材料層のスペーサ保持部を設けるべき部分及び蛍光体層を設けるべき部分を除去し、底部に光吸収材料層が残されている凹状のスペーサ保持部が設けられた格子状の光吸収部を形成する、
    工程を具備する平面型表示装置の製造方法。
  4. 光吸収材料層は感光性材料から成り、
    前記工程(b)は、
    (b−1)光吸収材料層のスペーサ保持部を設けるべき部分を除去するために、第1のマスクを用いて光吸収材料層を露光し、光吸収材料層の蛍光体層を設けるべき部分を除去するために、第2のマスクを用いて光吸収材料層を露光する工程、及び、
    (b−2)露光後の光吸収材料層のスペーサ保持部を設けるべき部分及び蛍光体層を設けるべき部分を除去し、底部に光吸収材料層が残されている凹状のスペーサ保持部が設けられた格子状の光吸収部を形成する工程、
    から成る請求項3に記載の平面型表示装置の製造方法。
  5. 光吸収材料層は感光性材料から成り、
    前記工程(b)は、
    (b−1)第1の光透過部と第2の光透過部とを備え、第2の光透過部の光透過率が第1の光透過部の光透過率よりも高いマスクを準備し、その後、
    (b−2)該マスクを用いることにより、光吸収材料層のスペーサ保持部を設けるべき部分を除去するための第1の光透過部を介しての光吸収材料層の露光と、光吸収材料層の蛍光体層を設けるべき部分を除去するための第2の光透過部を介しての光吸収材料層の露光とを同時に行う工程、及び、
    (b−3)露光後の光吸収材料層のスペーサ保持部を設けるべき部分及び蛍光体層を設けるべき部分を除去し、底部に光吸収材料層が残されている凹状のスペーサ保持部が設けられた格子状の光吸収部を形成する工程、
    から成る請求項3に記載の平面型表示装置の製造方法。
  6. 光吸収材料層は感光性材料から成り、
    前記工程(b)は、
    (b−1)光吸収材料層のスペーサ保持部を設けるべき部分及び蛍光体層を設けるべき部分を除去するために、第1の光透過部と第2の光透過部とを備える第1のマスクを用いて光吸収材料層を露光し、その後、光吸収材料層の蛍光体層を設けるべき部分を除去するために、第1のマスクの第1の光透過部を塞ぐための第2のマスクを第1のマスクに重ね、第1のマスク及び第2のマスクとを用いて光吸収材料層を露光する工程、及び、
    (b−2)露光後の光吸収材料層のスペーサ保持部を設けるべき部分及び蛍光体層を設けるべき部分を除去し、底部に光吸収材料層が残されている凹状のスペーサ保持部が設けられた格子状の光吸収部を形成する工程、
    から成る請求項3に記載の平面型表示装置の製造方法。
  7. 光吸収材料層は感光性材料から成り、
    前記工程(b)は、
    (b−1)光吸収材料層のスペーサ保持部を設けるべき部分及び蛍光体層を設けるべき部分を除去するために、第1のマスクを用いて光吸収材料層を露光し、次いで、光吸収材料層の露光されていない部分が所望の厚さになるように、光吸収材料層を除去する工程、
    (b−2)該工程(b−1)に次いで、光吸収材料層の蛍光体層を設けるべき部分を除去するために、第2のマスクを用いて光吸収材料層を露光し、次いで、光吸収材料層の露光されていない部分を除去し、底部に光吸収材料層が残されている凹状のスペーサ保持部が設けられた格子状の光吸収部を形成する工程、
    から成る請求項3に記載の平面型表示装置の製造方法。
  8. 前記工程(b)は、
    (b−1)光吸収材料層の蛍光体層を設けるべき部分を除去する工程、及び、
    (b−2)光吸収材料層のスペーサ保持部を設けるべき部分を除去し底部に光吸収材料層が残されている凹状のスペーサ保持部を形成する工程、
    から成る請求項3に記載の平面型表示装置の製造方法。
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