JPH08221004A - 平板パネル表示装置のための雰囲気光を吸収する正面板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 雰囲気光の反射が防止されてコントラスト比
の大きな画像が得ることができ、かつ隣接する電極間の
耐アーク放電特性が優れた、面板を有する平板パネル表
示装置を提供する。 【解決手段】 画像表示装置は、陰極基板から間隔距離
を有して配置された透明なガラス陽極板を有する。陰極
基板は複数個のマイクロチップを有する。陽極板は、先
端部に対して後方に収束する等しい側面を有するプリズ
ム体のアレイを備えた形状の内側表面を有する。先端部
は光吸収部材で被覆され、そして、陽極櫛状体を形成す
る領域が導電体部材で被覆される。それぞれの陽極櫛状
体の上に、異なるカラーを発光する蛍光体が沈着され
る。側面により雰囲気光は先端部に向って進み、そして
この雰囲気光は光吸収部材で吸収される。蛍光体により
放射された光は、谷間部のために、陽極板の外側表面に
向かって進む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、全体的にいえば、
画像表示装置に関する。さらに詳細にいえば、本発明
は、電極とカソード・ルミネセンス被覆体とを有する透
明な正面板を備えた平板パネル表示装置型の画像表示装
置に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】平板パネル表示装置の
ような画像表示装置は、透明な正面板と、下にあるカソ
ード・ルミネセンス被覆体とで、雰囲気光を反射するこ
とにより、コントラスト比が低下し、またまぶしさが生
ずる。この問題点を処理するために、種々の構造体およ
び種々の処理法が用いられている。例えば、雰囲気光を
散乱するエレメントとして機能する不規則構造およびパ
ターンを表面に備えることにより、入射雰囲気光を観察
者の視野とは異なる方向に反射させる。このような処理
法の実施例が、米国特許第４，９７２，１１７号および
米国特許第５，２４０，７４８号に開示されている。液
晶表示装置（ＬＣＤ）の場合、観察者にとって観察可能
である角度が限定されており、したがって、まぶしい光
を視野の外に反射することはある程度使用されている。
それにも拘らず、その傾向は観察可能な角度を大きくす
る方向に向いている。さらに、散乱は任意に与えられた
反射の角度における反射の集中度を減少させるけれど
も、非生産的な光（すなわち、画像生成工程に役割を果
たさない光）はなお観察者に戻ってくる。

【０００３】米国特許第５，２０６，７４６号は、液晶
表示装置において、間隔距離を有して配置された液晶と
後方照明部品との間に配置された、三角形プリズム体を
並べたアレイを備えた透明な光学装置を開示している。
プリズム体の底部は、プリズム体の収束する側面により
限定されたチャンネルの中に、入射する雰囲気光が入っ
てくる開口部としての役割を果たす。（米国特許第５，
２０６，７４６号で「谷間部の底部分」と呼ばれてい
る）プリズム体の先端部は、光を吸収する部材で被覆さ
れる。プリズムのこの底部に入射する雰囲気光は、多数
回反射されて先端部に向かって進み、そして光を吸収す
る部材により吸収される。他方、後方照明光源から逆方
向に進みそして先端部に入射する光は比較的影響を受け
なく、そして液晶に与えられた透明モードまたは散乱モ
ードに従って、観察者にまで到達する、または散乱され
ることができる。米国特許第５，２０６，７４６号に開
示されている内容は、参考として、本発明の中に取り込
まれている。

【０００４】米国特許第５，２０６，７４６号に開示さ
れているプリズム体は、機械加工、鋳造、プレス加工、
射出成形、またはこれらと同等の工程により作成され
る。これらの工程では、尖鋭な先端部は得られない。し
たがって、雰囲気光の吸収が最大であり、かつ他の方向
における画像作成後方照明光の透過に対しては障害が最
小限であるように、先端部の打切りの寸法と被覆との間
で、すなわち部材の「カット」について、交換条件が必
要である。さらに、米国特許第５，２０６，７４６号に
開示されているプリズム体の寸法とピッチは、ミリメー
トルの程度である。したがって、画素の行／列が阻止さ
れることを避けるために、またはモワレ干渉パターン
（例えば、米国特許第４，９７２，１１７号の説明を見
よ）が導入されるのを避けるために、注意深い位置決め
が必要である。

【０００５】平板パネル表示装置は、ラップトップ・コ
ンピュータおよびノートブック・コンピュータのための
画像表示スクリーンとして広く用いられている。この場
合、ここで用いられいる「平板」という用語は、厚さに
関して薄いということであり（例えば、従来の電子銃陰
極線管表示装置に比べて奥行きが小さい）、平面的であ
るということではない。したがって、この用語は、薄く
て平坦な表示装置だけでなく、薄いが平坦でない湾曲し
た表示装置をも包含する。米国特許第４，８５７，７９
９号、米国特許第５，１０３，１４４号および米国特許
第５，２２５，８２０号に開示されているように、いわ
ゆる「電界放射表示装置（ＦＥＤ）型」の平板パネル表
示装置は、陽極電極とカソードルミネセンス被覆体とを
備えた透明な面板を有する。このような表示装置は、個
別に呼び出し可能な発光装置のマトリックス・アレイを
有する。面板から間隔距離を有して配置されたエミッタ
板は、複数個の導電性ストリップ体を有する。これらの
導電性ストリップ体のおのおのは、多数個の間隔距離を
有して配置された電子放射先端部を有する。これらの先
端部は陰極としての役割を果たし、そして面板から上方
に突き出ている。導電性の抽出電極（すなわち、ゲート
電極）構造体が先端部に隣接するエミッタ板の上に配置
され、そして電子放射を発生しおよび制御する。抽出電
極構造体は、多数個の個別に呼び出し可能で交差するス
トリップ体を有する。これらの交差するストリップ体
は、陰極ストリップ体に垂直であり、そして開口部を有
していて、放射された電子がそこを透過することができ
る。

【０００６】この表示装置が小さな電力で動作すること
ができ、そして戸外の明るい光の下で動作することがで
きることが好ましいから、電界放射表示装置は、雰囲気
光を反射することに関する問題点に特に敏感である。電
界放射表示装置に最も良く用いられるカソードルミネセ
ンス被覆体は、粒状の蛍光体の層である。入射する雰囲
気光のわずか３％が面板のガラス・空気の境界面で反射
されて戻ってくるだけであるが、蛍光体の層では５０％
程が反射されるであろう。このことは、明るい部屋でも
利用できるために必要なコントラスト比を厳しく制限す
る。実際、戸外の明るいところでまたは室内の照明の条
件の下で、点灯していない（すなわち、「オフ」状態
の）従来の電界放射表示装置のスクリーンは、灰色また
は黒色よりはむしろ、白色に見えるであろう。

【０００７】従来の電界放射表示装置の陽極は、導電体
部材の薄い膜を有し、そしてこの導電体部材の薄膜は面
板の内側表面を被覆する。カラーでない表示装置の場
合、陽極の膜は、通常、面板の表面に広がった連続した
層の形状を有する。カラー表示装置の場合、米国特許第
５，２２５，８２０号に開示されているように、３個の
電気的に分離された櫛状体のセグメントに分けられる。
これらの櫛状体のおのおのは、蛍光体粒子で被覆された
複数個の接続されたバンドまたはストリップ体を有す
る。これらの蛍光体粒子は、３原色のカラー、すなわ
ち、赤色、青色および緑色、の中のそれぞれ異なるカラ
ーを発光する。金属の反射率が高いために、そして発光
する蛍光体を陽極を通して観察することができるため
に、従来の電界放射表示装置の設計では、インジウム・
スズ酸化物（ＩＴＯ）のような透明な導電体部材で陽極
を作成することが必要である。けれども、このような透
明な部材の導電性は、アルミニウムまたは他の従来の不
透明な導電体部材の導電性よりも低い。

【０００８】電界放射表示装置の場合、陽極板とエミッ
タ板との間の空間を排気して真空にすることにより、異
なるカラーの蛍光体の陽極ストリップ体の間に生ずるア
ーク放電作用ができるだけ小さくされる。けれども、分
配された面板の滑らかな後方表面の全域に配置された、
分離した電極沈着体の同一片面内の鋭い端部間の表面漏
洩のために、高い電圧における異なるカラーの櫛状体の
間の電圧差はなお１つの問題点である。このような漏洩
は、アーク放電の前兆である。したがって、異なるカラ
ーの櫛状体の隣接するストリップ体の間の漏洩を、でき
るだけ小さくすることが必要である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明により、画像表示
装置の透明な面板が得られる。この面板は、それに入射
する雰囲気光の反射を小さくするのに適した寸法と構造
を有する。

【００１０】本発明によりさらに、電極とカソードルミ
ネセンス部材とを備えた透明な面板を有する、平板パネ
ル表示装置が得られる。この面板は、入射する雰囲気光
の反射を小さくし、および電極相互間のアーク放電発生
に対し大きな保護が得られる、寸法と構造を有する。

【００１１】本発明の１つの特徴に従い、画像表示装置
の陽極板は、プリズム体が並んだアレイにより形成され
る、回折格子を備えた表面を有する。このプリズム体の
アレイは一方向性光フィルタとして動作し、それによ
り、画像作成のための光が反対方向に進むのを過度に妨
害することなく、陽極板に入射する雰囲気光の反射を阻
止する。下記で詳細に説明される１つの好ましい実施例
の場合、プリズム体のアレイは、ピッチがマイクロメー
トルの程度であり、そして横断面が鋸歯状の構造を有
し、そしてプリズム体の先端部は光を吸収する部材で被
覆される。

【００１２】プリズム体の先端部に導電体部材が沈着さ
れ、それにより電極が得られる。この電極の上に、蛍光
体粒子のようなカソードルミネセンス部材の被覆体が沈
着される。電界放射平板パネル表示装置に用いるのに適
切である透明な面板の１つの好ましい実施例は、複数個
の電極を有する。これらの電極は、鋸歯状の表面の隣接
する領域の上に作成され、かつ異なるカラーを放射する
蛍光体粒子で被覆される。

【００１３】本発明に従って作成される透明な面板と表
示装置は、画像のコントラスト比と隣接する電極の間の
電圧の隔離との両方を、同時に改良するのに役立つ。マ
イクロメートル程度のパターンである鋭い先端部によ
り、画像に対する障害が小さく、かつパターン／画素の
整合の妨害またはモワレ干渉が最小である、優れた一方
向光透過特性が得られる。鋸歯状構造体により、入射雰
囲気光は収束するチャンネルに向かって進み、そして先
端部で吸収され、それにより、雰囲気光が反射性の蛍光
体層に近付かないようにされる。他方、蛍光体が放射す
る光は吸収体により阻止されることはなく、観察者に向
かって妨害を受けないで進む（実際、優先して進む）。
このことにより、単純に反射が除去されること以上にさ
え、画像のコントラスト比が増強される。先端部の上に
電極を作成することにより、隣接する電極ストリップ体
の間の表面導電路が長くなり、それにより、アーク放電
の発生を抑止することができ、かつさらに高い電圧を用
いることを可能にする。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の選定された実施例は、例
示と説明のためのものである。これらの実施例は添付図
面を参照しながら説明される。

【００１５】図面は異なっても、同等なエレメントには
同等な番号が付されている。

【００１６】本発明による平板パネル表示装置は、電子
放射体（すなわち、陰極）裏面板１２から真空の隙間を
隔てて周知の方法で間隔距離を有して配置された、カソ
ードルミネセンス陽極面板１０を有する。エミッタ板１
２は、多数個の導電性のマイクロチップ体１４を備えた
陰極電極を有する。導電性のマイクロチップ体１４は導
電性のストリップ体の層１６の上に作成され、そしてス
トリップ体層１６は絶縁体層１８の上に作成される。

【００１７】抽出（またはゲート）電極２２は、絶縁体
層２０の上に沈着された交差ストリップ体の導電体層を
有する。絶縁体層２０は、導電体層１６から電極２２を
絶縁し、かつ導電体層１６から電極２２を離して配置す
る役割を果たす。マイクロチップ１４は、円錐の形状を
有し、かつ導電体層２２と絶縁体層２０とを貫通する開
口部の中に作成される。マイクロチップ１４と、絶縁体
層２０と、導電体層２２との相対的寸法は、それぞれの
マイクロチップ１４の頂点が全体的に導電体層２２と同
じ高さになるように選定される。

【００１８】陽極板１０は、透明な（例えば、ガラス
の）基板２６の上に沈着された導電体部材層２８を有す
る。基板２６は、抽出電極２２に対向しかつそれに平行
に配置される。導電体層２８は基板２６の内側表面２５
の上に沈着され、そしてゲート電極２２に直接に対向す
る。導電体層２８は、基板２６の表面２５の上に沈着さ
れた１個の連続した電極の形状であることができる、ま
たは電気的に絶縁された複数個の櫛状電極の形状である
ことができる。この櫛状電極のおのおのは、基板２６の
表面２５の上の交互嵌合した位置に沈着された、複数個
の接続された平行な導電体のバンドまたはストリップ体
を有する。例えば、導電体層２８は、米国特許第５，２
２５，８２０号に開示されているインジウム・スズ酸化
物（ＩＴＯ）のような、透明な部材であることができ
る。または、導電体層２８は、本発明の原理に従い、下
記で詳細に説明されるように、任意の透明な導電性部材
または任意の不透明な導電体部材であることができる。
陽極板１０はまた蛍光被覆体２４を有する。蛍光被覆体
２４は、抽出電極２２に直接に対向するように、および
抽出電極２２の直ぐ近くに隣接するように、導電体層２
８の上に沈着される。蛍光被覆体２４は、電気泳動沈着
工程または他の周知の工程を用いて、導電体層２８の上
に沈着することができる。

【００１９】従来の技術に従って、電源３０によって抽
出電極２２に対し相対的に負となる電位を導電体層１６
に加えることにより、１個または複数個のマイクロチッ
プ・エミッタ１４を付勢することができ、それにより電
界が発生し、そしてマイクロチップ１４から電子が放射
される。放射された電子は陽極板１０に向かって加速さ
れる。それは、抽出電極２２と導電体層２８との間に接
続された電源３２による非常に大きな正電圧によって、
陽極板１０が正にバイアスされているからである。陰極
電極１６から放射され、そして陽極電極１８に吸引され
た電子のエネルギは、蛍光被覆体２４に転送され、その
結果、蛍光が発生する。電子の電荷は、蛍光被覆体２４
から導電体層２８に転送される。このようにして、電源
３２に対する回路が完成する。また従来の技術により、
陰極層１６およびゲート層２２のストリップ体を個々に
マトリックス・アドレス指定することができ、それによ
り対応する蛍光体領域の選択的画素照射を行うことがで
き、そして陽極板１０の正面、すなわち外側表面３５、
から見たときに観察可能な画像を生ずることができる。

【００２０】この表示装置のすべての電子回路は、電源
を含めて、エミッタ板１２の中に集積化することができ
る。ただし、陽極板１０の中に備えられる陽極電極を構
成する導電体２８は別である。支持体２６の表面２５に
１個の導電体電極２８が広がっている場合、エミッタ板
１２と陽極板１０との間に１つの電気的接続が必要であ
る。けれども、米国特許第５，２２５，８２０号に開示
されているように、陽極が電気的に分離された櫛状体の
形状の３個の電極で構成される場合、エミッタ板１２と
陽極板１０との間に３個の電気的接続が必要である。

【００２１】１個の陽極電極を有する図２に示された実
施例の場合、および多数個の陽極電極を有する図３およ
び図４に示された実施例の場合、透明な陽極板１０は、
本発明の原理に従い、正面側表面すなわち外側表面３５
は通常局所的に平坦でかつ滑らかであり、そして裏面側
表面すなわち内側表面２５は周期的な波型であり、それ
により急峻な壁面を有する三角形のプリズム体３６が並
んだアレイを備え、そして先端部３８が、表面２５の活
性画像作成領域４０にわたって、横方向または縦方向に
平行なラインを構成して並ぶ（図４を見よ）。したがっ
て、陽極板１０の内側表面２５は、外側表面３５に全体
的に平行である点線４２に沿って整列した底部４１を有
する近接して配置されたプリズム体３６と、点線４２に
平行な点線４３に沿って整列した頂点すなわち先端部３
８とで構成される、回折格子となる。それぞれのプリズ
ム体３６の先端部３８は、カーボン・ブラック部材４７
のような光を吸収する部材の層で被覆され、そして次に
再びアルミニウム４８のような導電性の部材の層で被覆
される。

【００２２】カラーでない表示装置に対して適切である
図２の装置において、すべてのプリズム体３６のすべて
の先端部３８は、光を吸収しかつ導電体である部材４
７、４８で被覆される。次に、異なるプリズム体３６の
先端部３８の別々にアルミニウムで被覆された部分が共
通に接続され、それにより、正面板１０の内側表面２５
の実質的に全体にわたる１個の陽極電極２８が形成され
る。次に、蛍光被覆体２４が導電体層４８の上に取り付
けられる。この取り付けの際、蛍光被覆体の粒子２４が
電極２８に接触するように行われる。蛍光被覆体２４
は、陽極２８に適切な電圧が加えられると、電極のマト
リックス・アドレス指定された励起により蛍光を発生す
る、比較的均一な組成の蛍光体粒子であることができ
る。光吸収体４７としてもし適切な導電体部材を用いる
ことができるならば、別々の導電体４８を用いることは
必要ないであろう。

【００２３】カラーの表示装置に対して適切である図３
および図４の場合、先端部３８の全部に光吸収体４７が
同じように備えられる。けれども、他の近接して配置さ
れたプリズム体３６の介在する領域５４により分離され
た、グループになって近接して配置されるプリズム体３
６の選定された領域５１、５２、５３にのみ、導電体部
材４８が取り付けられる。前記介在する領域５４の他の
近接して配置されたプリズム体３６の先端部３８は、導
電体部材４８による被覆がなされないままである。次
に、導電体層の異なる群５１、５２、５３が、板２６の
内側表面２５の周縁の活性画像作成領域４０（図４）の
外側に沈着された、同じまたは異なる導電体部材の電気
的に分離されたストリップ体５５、５６、５７により、
それぞれ接続される。このことにより、接続された群５
１、５２、５３は、３原色のカラーのそれぞれに１個ず
つ、３個の別々に作動可能な電極櫛状体が形成される。
次に、３原色のカラーのそれぞれを発生する異なる蛍光
被覆体２４ａ、２４ｂ、２４ｃが、櫛状体のそれぞれに
取り付けられ、それにより、カラー画像の表示装置に用
いられる分離した赤陽極バンドと、緑陽極バンドと、青
陽極バンドとが形成される。

【００２４】図示されたプリズム体３６は二等辺プリズ
ム体であり、その等しい側面表面５８、５９は板１２に
向かって内側方向に角度２αで入り込んでいる。ここ
で、αは角度の２等分線に関する半分の角度である（図
２および図３を見よ）。この角度の２等分線は、通常、
反対側の表面３５の面に対し垂直であるであろう。角度
αは光が一方向に透過する特性が得られるように選定さ
れる。このことにより、正面から外側表面３５および板
１０に入射する雰囲気光６１（図２）は、底部４１を通
って後方に案内され、そして後方表面２５のプリズム体
３６の収束するチャンネルにより捕獲されるであろう。
他方、蛍光体粒子２４の励起により内側表面２５の近く
で発生する光は、隣接するプリズム体３６の間の谷間部
６０の共役なチャンネルの中へ前方方向に進み、そして
観察者に向かって板１０を前方方向に透過するであろ
う。角度αは３０°以下であることができる。角度αは
１０°〜２５°であることが好ましい。二等辺プリズム
体の構造が推奨されるが、プリズム構造体として二等辺
でないプリズム構造体がまた可能である。

【００２５】表面２５の画像作成領域４０の中に形成さ
れた鋸歯状波回折格子が機能することにより、表面３５
を通して板１０に入ってくる大部分の雰囲気光６１（空
気とガラスの界面において屈折率に基づいて決定される
範囲内の入射角を有する光）がプリズム体３６の側面５
８、５９に当たり、そして内部で反射される。プリズム
体３６が鋭角三角形の形状であるために、光６１のプリ
ズム体の先端部３８に向けての多数回の内部反射が増進
されるであろう。光６１は、最終的に、先端部３８の光
吸収部材４７により吸収されるであろう。したがって、
プリズム体３６は光捕獲体として働き、それにより、入
射する雰囲気光が蛍光体粒子２４に到達することが防止
され、したがって、雰囲気光が蛍光体粒子２４で反射さ
れることが防止される。他方、蛍光体２４により放射さ
れた光６３は、プリズム体の表面５８、５９において大
きな屈折率のガラスに入射し、そして好ましいことに、
陽極板正面表面に向かって前方方向に進み、そして観察
者に向かって進む。先端部３８を被覆している部材４
７、４８による前方方向の光透過性に対する障害はいず
れも、プリズム体３６の前方方向の増強された方向性に
よる照明度の増加により、打ち消されるであろう。２層
部材４７、４８方式（例えば、アルミニウムで被覆され
炭素処理された先端部）では、吸収がなくかつ不透明で
ある導電体部材４８を用いることにより、放射された光
６３の部材４７により吸収を防止することができる。導
電体部材４８は、もし磨かれているならば、そうでなけ
れば見ることができない光線６４を反射し、観察者３３
の視野に戻すであろう。したがって、回折格子は一方向
性フィルタとして作用し、雰囲気光の後方反射を最小に
し、かつ蛍光体から観察者に到達する光を最大にする。
入射する雰囲気光は完全に吸収されるから、蛍光体粒子
が幅が広くかつ粒状であっても、２０ｘを越えるコント
ラスト比を有する可能性がある。

【００２６】プリズム体３６の急峻性と一方向性フィル
タ作用の現象は、プリズム被覆体４７、４８を観察者３
３に対して障害物ではなくする傾向がある。このことに
より、電極２８に対して、インジウム・スズ酸化物（Ｉ
ＴＯ）のような導電性があまりよくなくそして光に対し
て透明である部材よりはむしろ、さらに伝統的でそして
さらに導電性がよくかつ光に対して不透明である部材の
使用を可能にする。さらに、波形の回折格子２５によ
り、赤陽極櫛状体と緑陽極櫛状体と青陽極櫛状体とのそ
れぞれの隣接する電極バンド５１、５２、５３（図３お
よび図４を見よ）の間の非導電体領域５４の中に多数個
の凹所６０を備えた不規則な表面の形状が得られる。こ
のことにより、電極の間の表面経路が増加し、したがっ
て、表面漏洩が減少し、そして多数個の電極の設計にお
いて、陽極電圧をさらに大きくすることが可能になる。
谷間部６０は、領域５４の中に故意でなく沈着されるこ
とがある迷走導電体部材４８に対する保護がまた得られ
るであろう。

【００２７】ザイディ（Ｚａｉｄｉ）ほか名の文献「多
重露光干渉計リソグラフィ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｅｘｐ
ｏｓｕｒｅ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｏｒｉｃ Ｌｉ
ｔｈｏｇｒａｐｈｙ）」、ＳＰＩＥ２１９７：オプチカ
ル／レーザ・マイクロリソグラフィVII 、８６９頁〜８
７５頁（Ｔ．Ａ．ブランナ（Ｂｒｕｎｎｅｒ）出版、１
９９４年）に開示されているような干渉ホログラフィ技
術により、ガラス陽極板１０の中のプリズム構造体によ
り示される線形回折格子を作成することができる。この
ような技術により、先端部のピッチが１マイクロメート
ルであり、プリズム体の深さ（先端部と谷間部のライン
４２、４３の間の間隔距離）が１マイクロメートルと３
マイクロメートルとの間にあり、対応する角度の半分が
それぞれ２６°と９°との間にある、尖鋭なプリズム体
を製造することができる。比較のために、蛍光体粒子の
直径は典型的には５マイクロメートル〜１０マイクロメ
ートルであり、したがって、１個の蛍光体粒子が１個ま
たは多数個のプリズム体先端部の上に存在するであろ
う。このような構造体は非常に強く波形であり、したが
って表面導電性が大幅に低下し、そして２，０００ボル
トまでの横方向電圧を隔離することができる。

【００２８】図２または、図３および図４、の板１０を
作成する１つの方法が、図５Ａ〜図５Ｅ（正しい尺度で
は示されていない）の概要図に示されている。

【００２９】透明で長方形のガラス板２６の内側表面２
５が、フォトレジストの層７０で均一に被覆される。フ
ォトレジスト層７０に対して干渉ホログラフィを用いて
露光が行われ、そして現像されてフォトレジスト７０の
一部分が除去される。この除去の後、図５Ａに示されて
いるように、介在する隙間７５によって分離された、フ
ォトレジスト７０の除去部分の縦方向または横方向に延
びたバンド７３の回折格子７２が後に残る。フォトレジ
ストの１個または多数個の付加層（図示されていない）
を別のマスキング段階で沈着し、それにより、駆動電子
装置、電極ストリップ相互接続体、またはこれらと同等
のものを構成するために、活性画像作成装置から離れた
周縁領域を作成することができる。次に、フォトレジス
ト回折格子７２で被覆された板２６にエッチングが行わ
れ、それにより、前記で説明されたように、近接して配
置されたプリズム体３６を定める表面２５の周期的な波
形を有する鋸歯状横断面を備えた構造体７６を作成する
ことができる。板２６の別にマスクされた周縁領域には
エッチングが行われないままであり、それにより、駆動
電子装置、相互接続体などのための安定な平坦部が得ら
れる。回折格子７２の間隔距離を有して配置されたバン
ド７３を構成する現像されたフォトレジスト部分のエッ
チング特性が、全体的に、ガラス板２６のエッチング特
性と整合するように、フォトレジスト層７０の部材が選
定される。層７０の厚さおよびバンド７３の間の間隔距
離は、前記で説明されたように要求された先端部・谷間
部の深さおよび半分角αを得るために、経験的に選定さ
れる。現像されたフォトレジスト・バンド７３のピッチ
が、表面２５の最終的な形状に要求されるプリズム構造
体のピッチに等しくなるように、干渉ホログラフィが実
行される。

【００３０】次に、別のフォトレジスト層７８が表面２
５の上に沈着され、それにより、Ｖ字型の谷部６０の深
さの約３／４（すなわち、プリズムの底部・先端部の高
さの３／４）まで、このＶ字型の谷部６０を部分的に埋
める。層７８はまた、必要な時、周縁領域の部分を完全
にまたは選択的に整合させるのに用いることができる。
次に、光を吸収する炭素部材層４７が表面２５の上に蒸
着により沈着され、それにより、プリズム体３６の先端
部３８の露出した先端が被覆される。この時点におい
て、活性画像作成領域４０（図４を見よ）は、図５Ｂに
概略的に示されている。（図５Ｂは正しい尺度では示さ
れていない。プリズム体と沈着層の寸法は、板２６の厚
さに比べて誇張されて示されている。）前記の図２で説
明されたように、１個の陽極電極構造体の場合、炭素層
４７の上に、導電性部材層４８（例えば、アルミニウ
ム）を直接に沈着する（例えば、スパッタリングにより
沈着する）ことができる。けれども、図３および図４の
３個の電極のカラー表示装置の場合、隣接する電極バン
ド５１、５２、５３の間に分離領域５４を得るために
（図３および図４を見よ）、また別のマスキング段階が
まず行われる。

【００３１】図５Ｃに示されているように、また別のフ
ォトレジスト層８０が表面２５の上に沈着される。この
沈着は、以前のフォトレジスト層７８を除去しないで行
われる。層８０に対し、従来のマスキング技術を用いて
露光が行われ、そして現像が行われて選択的に一部分が
除去され、分離領域５４を定めるフォトレジスト被覆体
が残される。領域８２は、ストリップ体５１、５２、５
３を定めるために、層８０により被覆されないで残され
る。ストリップ体５１、５２、５３は、３個の異なるカ
ラーの陽極電極櫛状体を構成するであろう。周縁領域が
従来の方法でマスクされ、それにより、おのおのの系列
のそれぞれのバンドの中の相互接続体５５、５６、５７
（図４を見よ）が得られる。

【００３２】図５Ｄに示されているように、表面２５の
上に、アルミニウム導電体層４８がスパッタリングによ
り沈着される。その結果、フォトレジスト層８０により
被覆されていないストリップ体５１、５２、５３を定め
る領域８２の中の炭素部材４７の上に、導電性部材４８
が沈着される。層８０により被覆されている領域５４の
中に配置されたプリズム体３６の炭素で被覆された先端
部は遮蔽されていて、アルミニウムが沈着されない。次
に、フォトレジスト層７８およびフォトレジスト層８０
が溶媒または他の周知の方法により除去され、そして異
なるカラーの蛍光体２４ａ、２４ｂおよび２４ｃが、電
気泳動沈着により、電極櫛状体のそれぞれのストリップ
体５１、５２および５３の上に沈着される。フォトレジ
スト層８０により被覆された領域５４の中のプリズム体
３６は、それらの先端部を被覆する導電体部材を有しな
く、それにより、電極ストリップ体５１、５２および５
３を電気的に分離する役割を果たす。もちろん、エレメ
ントの相対的寸法は正しくは表されていないことと、お
よび図示の明確さと簡単さのために、繰り返しの数も最
小限にされていることが分かるであろう。特に、陽極５
１、５２、５３のおのおのが多数個の蛍光体粒子２４
ａ、２４ｂ、２４ｃを有し、そしてさらに多数個のプリ
ズム体３６が陽極ストリップ体５１、５２、５３のおの
おのおよび分離領域５４を占有することが分かるであろ
う。

【００３３】前記で説明された実施例に対し、本発明の
範囲内において、この他の変更および置き換えの可能で
あることが、当業者には理解されるであろう。

【００３４】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。 （１） 第１基板と、前記第１基板の上に作成された多
数個の導電体マイクロチップを備えた陰極電極と、前記
第１基板から間隔距離を有して配置され、かつ前記マイ
クロチップと対面した内側表面を有し、かつ前記マイク
ロチップとは反対側に外側表面を有し、かつ少なくとも
画像作成領域の中で透明であり、かつ前記内側表面が前
記画像作成領域の中にプリズム体の回折格子を形成する
表面を有し、かつ前記プリズム体が先端部を有する、第
２基板と、複数個の前記先端部を被覆する導電体部材で
あって、該導電体部材は陽極電極櫛状体を形成するため
に電気的に接続された前記先端部のおのおのを被覆す
る、導電体部材と、前記陽極電極櫛状体の上の前記画像
作成領域の中に沈着されたカソードルミネセンス部材
と、を有するコンピュータ画像表示装置。 （２） 第１項記載の装置において、前記導電体部材が
アルミニウムであり、かつ前記カソードルミネセンス部
材が蛍光体である、前記装置。 （３） 第１項記載の装置において、前記先端部の前記
複数個を被覆する光吸収部材をさらに有し、かつ前記導
電体部材が前記光吸収部材の上に配置される、前記装
置。 （４） 第３項記載の装置において、先端部の前記第１
複数個とは異なる前記先端部の第２複数個をまた前記光
吸収部材が被覆する、前記装置。 （５） 第３項記載の装置において、前記第２基板が透
明なガラス板を有し、かつ前記カソードルミネセンス部
材が前記導電体部材の上に取り付けられた蛍光被覆体で
ある、前記装置。 （６） 第５項記載の装置において、前記マイクロチッ
プに向かう方向に収束角で収束する等しい側面を有する
二等辺プリズム体で前記プリズム体が構成される、前記
装置。 （７） 第６項記載の装置において、前記プリズム体が
前記側面と前記収束角の二等分線との間に定められる半
分角を有し、かつ前記半分角が３０度以下である、前記
装置。 （８） 第７項記載の装置において、前記半分角が１０
度ないし２５度の範囲内にある、前記装置。 （９） 第１項記載の装置において、前記導電体部材が
電気的に分離された３個の陽極電極櫛状体を形成するた
めに接続され、かつ前記カソードルミネセンス部材が前
記陽極電極櫛状体の異なる櫛状体の上にそれぞれ沈着さ
れた異なるカラーの光を発光する３個の部材を有する、
前記装置。 （１０） 第９項記載の装置において、前記先端部の前
記複数個を被覆する光吸収部材をさらに有し、かつ前記
導電体部材が前記光吸収部材の上に配置される、前記装
置。 （１１） 第１０項記載の装置において、分離された前
記陽極電極櫛状体の導電体部材で被覆されたプリズム体
の間に配置された前記プリズム体のそれぞれの先端部を
また前記光吸収部材が被覆する、前記装置。

【００３５】（１２） 反対側に対面する正面表面およ
び裏面表面を有し、かつ少なくとも画像作成領域におい
て透明である、板であって、かつ前記裏面表面が前記画
像作成領域においてプリズム体の回折格子を形成する表
面形状を有し、かつ前記プリズム体が先端部を有する、
前記板と、前記先端部の第１複数個を被覆する光吸収部
材と、前記先端部の第２複数個を被覆する導電体部材で
あって、先端部の前記第１複数個が少なくとも先端部の
前記第２複数個を有し、かつ前記先端部の異なる先端部
を被覆する前記導電体部材が陽極電極櫛状体を形成する
ために電気的に接続される、前記導電体部材と、前記導
電体部材の上の前記板の上に沈着されたカソードルミネ
センス部材と、を有するカソードルミネセンス画像表示
装置のための陽極板。 （１３） 第１２項記載の陽極板において、前記板がガ
ラス板であり、かつ前記カソードルミネセンス部材が蛍
光体部材である、前記陽極板。 （１４） 第１３項記載の陽極板において、前記プリズ
ム体が前記正面表面から離れる方向に収束角で収束する
等しい側面を有する二等辺プリズム体であり、かつ前記
側面と前記収束角の二等分線との間に定められる半分角
により前記収束角が特徴付けられ、かつ前記半分角が３
０度以下である、前記陽極板。 （１５） 第１４項記載の陽極板において、前記半分角
が１０度ないし２５度の範囲内にある、前記陽極板。 （１６） 第１２項記載の陽極板において、前記光吸収
部材が炭素であり、かつ前記導電体部材がアルミニウム
である、前記陽極板。

【００３６】（１７） 正面表面と裏面表面とを備えた
透明な陽極板を有する電界放射画像表示装置であって、
導電体部材により定められる第１陽極が前記裏面表面の
第１領域の上に沈着され、かつ前記第１陽極から横方向
に離れた位置に配置されかつ導電体部材により定められ
る第２陽極が前記裏面表面の第２領域の上に沈着され、
かつ第１カソードルミネセンス部材が前記第１陽極の上
に沈着され、かつ第２カソードルミネセンス部材が前記
第２陽極の上に沈着され、かつ前記第１カソードルミネ
センス部材および前記第２カソードルミネセンス部材が
それぞれ異なるカラーを発光し、かつ前記裏面表面の前
記第１領域と前記第２領域との間に配置されたプリズム
体がアレイに並べられた表面形状を前記裏面表面が有
し、かつ前記第１電極と前記第２電極との間の前記裏面
表面に沿って漏洩が起こらないように前記プリズム体が
寸法を有しかつ構成される、ことを特徴とする、前記電
界放射画像表示装置。 （１８） 第１７項記載の電界放射画像表示装置におい
て、前記プリズム体の前記アレイがまた前記第１領域お
よび前記第２領域の上に配置され、かつ前記プリズム体
が先端部を有し、かつ前記第１領域および前記第２領域
の中の前記プリズム体の前記先端部の上におよび前記第
１領域および前記第２領域の間に配置された前記プリズ
ム体の前記先端部の上に沈着された光吸収部材を前記陽
極板がさらに有し、かつ前記第１領域の中の前記プリズ
ム体の前記先端部の上の前記光吸収部材の上に沈着され
た前記導電体部材により前記第１陽極が作成され、かつ
前記第２領域の中の前記プリズム体の前記先端部の上の
前記光吸収部材の上に沈着された前記導電体部材により
前記第２陽極が作成される、前記電界放射画像表示装
置。 （１９） 第１８項記載の電界放射画像表示装置におい
て、前記導電体部材が光を透過しない部材であり、かつ
前記第１カソードルミネセンス部材が赤カラーと青カラ
ーと緑カラーとの中の第１カラーを発光する第１蛍光体
部材があり、かつ前記第２カソードルミネセンス部材が
前記赤カラーと前記青カラーと前記緑カラーとの中の第
２カラーを発光する第２蛍光体部材である、前記電界放
射画像表示装置。

【００３７】（２０） 透明な板の１つの表面の上にフ
ォトレジストの第１層を沈着する段階と、フォトレジス
トの分離されたバンドの第１マスキング・パターンを作
成するために、フォトレジストの前記第１層の一部分を
除去する段階と、前記表面が先端部と谷間部とを交代し
て備えた横断面が鋸歯状の構造体を作成するために、前
記マスキング・パターンで被覆された前記表面をエッチ
ングする段階と、フォトレジスト部材の前記第１層を除
去する段階と、前記先端部の頂上を露出したまま前記谷
間部を少なくとも部分的に満たすように、横断面が鋸歯
状の前記構造体の上にフォトレジストの第２層を沈着す
る段階と、露出した前記先端部の頂上の上に光吸収部材
の層を沈着する段階と、露出した前記先端部の少なくと
もいくつかの頂上の上の前記光吸収部材の上に導電性部
材の層を沈着する段階と、フォトレジストの前記第２層
を除去する段階と、を有する、画像表示装置のための陽
極板を作成する方法。 （２１） 第２０項記載の方法において、前記導電性部
材の上にカソードルミネセンス部材を沈着する段階をさ
らに有する、前記方法。 （２２） 第２０項記載の方法において、前記バンドを
作成するために干渉ホログラフィを用いてフォトレジス
トの前記第１層を露光する段階をさらに有する、前記方
法。 （２３） 第２０項記載の方法において、フォトレジス
トの前記第２層の上にフォトレジストの第３層を沈着す
る段階と、フォトレジストの前記第３層の分離したバン
ドの第２マスキング・パターンを作成するためにフォト
レジストの前記第３層の一部分を除去する段階とを有
し、かつ陽極ストリップ体を作成するために前記第２マ
スキング・パターンによりマスクされていない先端部の
露出した前記頂上の前記部分の上に導電性部材の前記層
が沈着される、前記方法。 （２４） 第２３項記載の方法において、複数個の電気
的に分離されたストリップ体を定めるように前記第２マ
スキング・パターンが構成され、かつ電気的に分離され
た前記ストリップ体のそれぞれの異なるストリップ体に
対し異なるカラーを発光する異なるカソードルミネセン
ス部材を沈着する段階をさらに有する、前記方法。 （２５） 鋭角を有する先端部を備えたプリズム体が並
んだアレイで構成される回折格子を備えるように構成さ
れた裏面表面と、および正面表面と、光を吸収しかつ導
電体でありかつ少なくとも１個の電極櫛状体を形成する
ように接続された、前記先端部の上に沈着された部材と
を有し、かつ前記裏面表面から前記正面表面に向かう方
向に光が優越して透過する性質を前記プリズム体が有す
る、光透過電極板。 （２６） 鋭角を有する先端部を備えたプリズム体が並
んだアレイで構成される回折格子を備えるように構成さ
れた裏面表面と、正面表面と、を備えた板と、前記先端
部の上に沈着された光を吸収する部材と、前記光吸収部
材の上に、少なくとも１個の電極櫛状体を形成するよう
に接続された前記導電体部材とを有し、かつ前記プリズ
ム体が前記正面表面から前記裏面表面への光の透過を阻
止し、かつ前記プリズム体が前記裏面表面から前記正面
表面に光を透過する、一方向性光フィルタ。

【００３８】（２７） コンピュータ画像表示装置は、
陰極基板１２から間隔距離を有して配置された透明なガ
ラス陽極板１０を有する。陰極基板１２は、複数個のマ
イクロチップ１４を有する。板１０は、プリズム体３６
の先端部３８に対して後方に収束する等しい側面５８、
５９を有するプリズム体３６のアレイを備えた形状の内
側表面２５を有する。先端部３８は光を吸収する部材４
７で被覆され、そして次に、陽極櫛状体を形成する領域
５１、５２、５３が導電体部材４８で被覆される。それ
ぞれの陽極櫛状体５１、５２、５３の上に、異なるカラ
ーを発光する蛍光体２４ａ、２４ｂ、２４ｃが沈着され
る。側面５８、５９により雰囲気光は先端部３８に向っ
て進み、そしてこの雰囲気光は部材４７で吸収される。
蛍光体２４ａ、２４ｂ、２４ｃにより放射された光は、
谷間部６０により、板１０の外側表面３５に向かって進
む。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を特に応用することができる方式の、従
来の電界放射表示（ＦＥＤ）装置の横断面図。

【図２】図１の装置に使用することができる、本発明に
よる透明正面板の１つの実施例の拡大横断面図。

【図３】図１の透明な正面板の１つの変更された実施例
の拡大横断面図。

【図４】図３に示された正面板の底部の平面図。

【図５】正面板を製造する方法の順次の段階を示した図
であって、Ａは製造の最初の段階の正面板の図、Ｂ〜Ｅ
は製造のその後の順次の段階の正面板の図。

【符号の説明】

１２ 第１基板、陰極 １０ 第２基板、陽極 ２４、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ カソードルミネセンス
部材 ３６ プリズム体 ３８ 先端部 ４７ 光吸収部材 ４８ 導電体部材 ５１、５２、５３ 陽極電極櫛状体

フロントページの続き (72)発明者 ブルース イー．グナーデ アメリカ合衆国テキサス州ダラス，クロス クリーク 12219

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１基板と、 前記第１基板の上に作成された多数個の導電体マイクロ
   チップを備えた陰極電極と、 前記第１基板から間隔距離を有して配置され、かつ前記
   マイクロチップと対面した内側表面を有し、かつ前記マ
   イクロチップとは反対側に外側表面を有し、かつ少なく
   とも画像作成領域の中で透明であり、かつ前記内側表面
   が前記画像作成領域の中にプリズム体の回折格子を形成
   する表面を有し、かつ前記プリズム体が先端部を有す
   る、第２基板と、 複数個の前記先端部を被覆し、かつ陽極電極櫛状体を形
   成するために電気的に接続された前記先端部のおのおの
   を被覆する、導電体部材と、 前記陽極電極櫛状体の上の前記画像作成領域の中に沈着
   されたカソードルミネセンス部材と、を有するコンピュ
   ータ画像表示装置。
2. 【請求項２】 透明な板の１つの表面の上にフォトレジ
   ストの第１層を沈着する段階と、 フォトレジストの分離されたバンドの第１マスキング・
   パターンを作成するために、フォトレジストの前記第１
   層の一部分を除去する段階と、 前記表面が先端部と谷間部とを交代して備えた横断面が
   鋸歯状の構造体を作成するために、前記マスキング・パ
   ターンで被覆された前記表面をエッチングする段階と、 フォトレジスト部材の前記第１層を除去する段階と、 前記先端部の頂上を露出したまま前記谷間部を少なくと
   も部分的に満たすように、横断面が鋸歯状の前記構造体
   の上にフォトレジストの第２層を沈着する段階と、 露出した前記先端部の頂上の上に光吸収部材の層を沈着
   する段階と、 露出した前記先端部の少なくともいくつかの頂上の上の
   前記光吸収部材の上に導電性部材の層を沈着する段階
   と、 フォトレジストの前記第２層を除去する段階と、を有す
   る、画像表示装置のための陽極板を作成する方法。