JPH1167081A

JPH1167081A - 平板型画像形成装置の製造方法、および平板型画像形成装置

Info

Publication number: JPH1167081A
Application number: JP22044797A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Uda; 芳己宇田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-08-15
Filing date: 1997-08-15
Publication date: 1999-03-09

Abstract

(57)【要約】【課題】少なくともリアプレートと、フェースプレー
トからなり、リアプレート上には複数の電子放出素子を
有し、フェースプレートには画像形成部材を有してなる
平板型画像形成装置の、表示画面の大型化を可能にする
製造方法を提供する。【解決手段】リアプレートの電子放出素子の配置エリ
アを複数の領域に分割し、各分割エリア毎に素子電極を
オフセット印刷法で印刷して形成し、乾燥・焼成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は印刷版に形成された
原版パターンを被印刷物の上に高精度に転写印刷形成す
る印刷法、印刷装置、及び転写印刷形成した印刷パター
ンを用いた画像表示装置に関するものであり、さらに
は、原版パターンを被印刷物の上に分割して印刷する方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、大きく重いブラウン管に代わる画
像表示装置として、薄型の平板状画像表示装置が注目さ
れている。平板型画像表示装置としては液晶表示装置が
盛んに研究開発されているが、液晶表示装置には画像が
暗い、視野角が狭いといった課題が依然として残ってい
る。液晶表示装置に代わるものとして自発光型のディス
プレイ、即ちプラズマディスプレイ、蛍光表示管、表面
伝導型電子放出素子などの電子放出素子を用いたディス
プレイなどがある。一方、最近では３０インチ以上の画
面表示部を有するブラウン管も登場しつつあり、さらな
る大型化が望まれている。しかしながらブラウン管は大
型化の際もはスペースを大きくとることから適している
とは言い難い。このような大型で明るいディスプレイに
は自発光型の平板状のディスプレイが適している。本出
願人は自発光型の平板状画像表示装置の中でも電子放出
素子を用いた画像表示装置、特に簡単な構造で電子の放
出が得られるＭ．Ｉ．Ｅｌｉｎｓｏｎらによって発表さ
れた（Ｒａｄｉｏ．Ｅｎｇ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｐｈｙ
ｓ．，１０，１２９０，（１９６５）））表面伝導型電
子放出素子を用いた画像表示装置に着目している。

【０００３】表面伝導型電子放出素子は、基板上に形成
された小面積の薄膜に膜面に平行に電流を流すことによ
り、電子放出が生ずる。この表面伝導型電子放出素子と
しては、前記エリンソン等によるＳｎＯ₂薄膜を用いた
もの、Ａｕ薄膜によるもの［Ｇ．Ｄｉｔｔｍｅｒ：Ｔｈ
ｉｎＳｏｌｉｄＦｉｌｍｓ，９，３１７（１９７
２）］，Ｉｎ₂Ｏ₃／ＳｎＯ₂薄膜によるもの［Ｍ．Ｈａ
ｒｔｗｅｌｌａｎｄＣ．Ｇ．Ｆｏｎｓｔａｄ：ＩＥＥ
ＥＴｒａｎｓ．ＥＤＣｏｎｆ．，５１９（１９７
５）］、カーボン薄膜によるもの［荒木久他：真空、
第２６巻、第１号、２２頁（１９８３）］等が報告され
ている。

【０００４】これらの表面伝導型電子放出素子の典型的
な例として前述のＭ．ハートウェルの素子構成を図７に
模式的に示す。同図において６０１は基板である。６０
４は導電性薄膜で、Ｈ型形状のパターンにスパッタで形
成された金属酸化物薄膜等からなり、後述の通電フォー
ミングと呼ばれる通電処理により電子放出部６０５が形
成される。なお、図中の素子電極間隔Ｌは０．５〜１ｍ
ｍ、Ｗ’は０．１ｍｍで設定されている。

【０００５】本出願人は先に特開平７−２３５２５５号
公報において一対の素子電極間に微粒子からなる導電性
薄膜を配置させ、さらに、フォーミングと呼ばれる処理
により、前記導電性薄膜の一部に電子放出部を形成した
表面伝導型電子放出素子を提案した。この電子放出素子
は上記従来の表面伝導型電子放出素子に対し、電子放出
位置を精密に制御できる。この表面伝導型電子放出素子
の典型的な素子構成を図８に示す。図８（ａ）は素子構
成の平面図、図８（ｂ）は素子構成の断面図を示す。本
図において７０１は絶縁性基板、７０２，７０３は電気
的接続を得るための素子電極、７０４は微粒子からなる
導電性薄膜である。この表面伝導型電子放出素子におい
て前記一対の素子電極の間隔Ｌ１は数μｍ〜数１００μ
ｍ、導電性薄膜７０４のシート抵抗は１×１０²Ω／□
〜１×１０⁷Ω／□が適当である。

【０００６】又、前記導電性薄膜をインクジェット法で
形成する手法が、特開平９−６９３３４号公報により開
示されている。

【０００７】本発明者らはこの表面伝導型電子放出素子
を多数、基板上に配置させた画像表示装置の大面積化に
ついて検討を行ってきた。電子放出素子及び配線を基板
上に配置させた電子源基板（リアプレート）を作成する
方法は様々な方法が考えられ、その一つとして素子電
極、配線等全てフォトリソグラフィ法で作成する方法が
ある。

【０００８】一方、スクリーン印刷、オフセット印刷な
どの印刷技術を転用してこの表面伝導型電子放出素子及
びそれを含む電子源基板を作成する方法が考えられる。
印刷法は大面積のパターンを形成するのに適しており、
表面伝導型電子放出素子の素子電極を印刷法により作成
することによって多数の表面伝導型電子放出素子を基板
上に形成することが可能となる。またコスト的にも有利
である。印刷法による素子電極の形成においては薄膜の
形成に適しているオフセット印刷技術が素子電極を形成
するのに適している。このオフセット印刷技術を回路基
板に応用した例としては特開平４−２９０２９５号公報
に開示されたものがある。当該公報に開示された基板は
印刷時のパターン伸縮を原因とする電極ピッチ寸法のバ
ラツキによる接合不良をなくすために回路部品に接続さ
れる複数の接合電極の角度を変化させたものである。そ
して当該特開平４−２９０２９５号公報には電極パター
ンをオフセット印刷により形成することが記載されてい
る。

【０００９】以下に電極パターンやカラーフィルター等
を形成するための一般的なオフセット印刷装置及び印刷
方法について説明する。

【００１０】図５はオフセット印刷法を行なう平台校正
機型オフセット印刷装置を示す図である。本図において
１０１はインキローラー１０４でインキ１０７を展開す
るインキ練り台であり、１０２は凹版１０５を固定する
版定盤である。また１０３は被印刷物であるワーク１０
６を固定するワーク定盤であり本体フレーム１０８の上
に固定配置されている。この一列に並んだ３つの定盤の
両側に２本のラックギャー１０９、１１０を配置し、そ
のラックギャー１０９、１１０の上にギャー１１１、１
１２を噛み合わせたブランケット１１３が配置されてい
る。ブランケット１１３はその軸を両端のキャリッジ１
１４，１１５で固定され、このキャリッジ１１４，１１
５が本体下部からのクランクアーム１１６のクランク動
作によって前後進し、ブランケット１１３はインキ練り
台１０１、凹版１０５、ワーク１０６の上を順次回転摺
動する。ブランケット１１３の表面はゴム状のブランケ
ットラバーが取付けてある。１１８はアライメントスコ
ープであり、ワーク１０６上に印刷されたインキパター
ン位置情報を取り込みワーク交換毎にワーク定盤１０３
の微調整により所定の位置にアライメントをおこなうも
のである。

【００１１】図６（ａ）〜（ｄ）はオフセット印刷工程
を示す図である。本図において１０１はインキ練り台、
１０５は凹版、１０６はワークとなるガラス基板であり
これらは同一平面上に直列に配置されている。１０４は
インキローラでありインキ練り台１０１上で練ったイン
キ１０７を凹版１０５上に転移させる（図６（ａ））。
１１７はブレードであり凹版１０５上面を摺動して転移
したインキ１０７のうち、凹部に充填されたインキ以外
をかきとる（図６（ｂ））。１１３はブランケットであ
り凹版１０５、ガラス基板１０６上面を順に回転接触す
ることにより、凹版１０５の凹部に充填されたインキを
受理し（図６（ｃ））、ガラス基板１０６上に凹版１０
５の有するパターン状にインキ１０７を転移する（図６
（ｄ））。

【００１２】以上により印刷工程が終了する。印刷イン
キ１０７は作製するパターンの機能によって適宜選択す
ることができる。即ち記録用サーマルヘッド等の電極パ
ターンには主にＡｕレジネートペーストと呼ばれる有機
Ａｕ金属を含むインキを用い、また、液晶表示装置等に
用いられるカラーフィルターであればＲ、Ｇ、Ｂ各色の
顔料を分散したインキや有機色素を含んだインキ等が用
いられる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上説
明したような平板型画像表示装置の画面を大面積化する
には以下のような問題点がある。

【００１４】上述のオフセット印刷装置を用いて大面積
にわたって印刷パターンを形成する場合、印刷機の機械
走行精度の限界から凹版１０５上と、ワーク１０６上で
走行するブランケット１１３の接触摺動相対位置にずれ
が生じる。したがって、凹版１０５に形成されている原
版パターンに対してワーク１０６に転写形成された印刷
パターンは相対的に印刷位置ずれをおこす。ブランケッ
ト１１３の相対走行ずれは直接印刷位置ずれの原因とな
っている。印刷位置ずれは、数種類に分類することがで
きる。第１は、ブランケット１１３が走行中に進行方向
左右にスライドしたとき、印刷位置ずれは印刷方向左右
のずれとなって発生する。第２は、ブランケット１１３
の印刷方向走行速度と回転周長方向速度の相対値が一致
しない時、印刷ずれは印刷方向の伸縮ずれとなって発生
する。第３はプランケット１１３が走行中に進行方向に
対してブランケット１１３の軸左右の進行速度がずれて
ブランケット１１３がヨーイングしたとき、印刷位置ず
れは印刷方向左右の傾きとなって発生する。

【００１５】一般的な上記従来例のクランクアーム駆動
でベアラ、レールの突き当てによるブランケット高さ規
定を行なう平台オフッセト校正機型印刷機では、ブラン
ケット１１３の走行精度は版圧印圧をかけない空走状態
で５００ミリ長走行でプラスマイナス１０ミクロン程度
が限界である。３００ミリ角程度のワークに印刷を行な
うには走行長は１０００ミリ程度必要となり、ブランケ
ット１１３の走行精度はさらに悪化する。

【００１６】実印刷時は、凹版、ワークに対して、ブラ
ンケット１１３が押圧摺動するためにキャリッジ１１
４，１１５に負荷がかかり、クランクアーム１１６の駆
動力を均一に伝達することができなくなるため、ブラン
ケット１１３の走行精度はさらに悪化する。

【００１７】例えば、ブランケット走行長約１０００ミ
リメートルの平台校正機型オフセット印刷機を用いて、
３００ミリ角ワーク１０６基板上へ凹版１０５を用いて
外形２００ミリ角のパターン印刷をブランケット１１３
の凹版１０５及び、ワーク１０６への押圧のための押し
込み量を１５０ミクロンの条件で行ったところ、印刷さ
れた印刷パターンと凹版１０５の原版パターンの外形寸
法を比較すると、印刷方向左右に４０ミクロン幅でずれ
が生じ、かつ印刷方向に対して５０ミクロン伸びが認め
られた。また、印刷方向右へ４０ミクロン傾いた形状で
印刷された。これら印刷位置ずれはワーク寸法を更に大
面積化した場合、装置の大型化に伴い更に悪化すること
は容易に判断できる。

【００１８】このように、印刷位置ずれが大きく発生す
ると画像表示画面を高精細化、大面積化する場合電子放
出素子からの電子ビームの照射により発光する蛍光体等
の画像形成部材が形成されたフェースプレートと電子放
出素子が複数形成されたリアプレートの印刷パターンか
ら成る対応画素部分の相対位置ズレが大きくなり、画面
上のクロストークとなり表示としての画像品位が極端に
不良となる。このため、平板型画像表示装置画面を高精
細でかつ大面積化することが現状の印刷機では困難であ
った。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は次のようであ
る。１．少なくともリアプレートと、フェースプレートから
なり、前記リアプレート上には複数の電子放出素子を有
し、前記フェースプレートには画像形成部材を有してな
る平板型画像形成装置の製造方法において、前記リアプ
レートの電子放出素子の配置エリアを複数個の領域に分
割し、各分割エリア毎にそのエリア中の電子放出素子を
構成する素子電極の形成をオフセット印刷法による印刷
で順次行うことを特徴とする平板型画像形成装置の製造
方法。２．各分割毎の素子電極のオフセット印刷の後に、それ
ぞれ乾燥工程を付加することを特徴とする上記１に記載
の製造方法。３．乾燥工程の後にさらにそれぞれまたは一括して焼成
する焼成工程を付加することを特徴とする上記２に記載
の製造方法。４．電子放出素子の配置エリアの分割が田の字型の４分
割である上記１、２または３に記載の製造方法。５．上記１〜４の製造方法によって形成された、電子放
出素子の素子電極を用いてなる平板型画像形成装置。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明にかかわる、リアプレート
上に形成する素子電極を作製する方法について詳しく説
明する。まず、リアプレートとしてガラス等の材質で出
来ている平板状のものを用い、その表面部に、後工程で
位置あわせされるフェースプレートの画像表示部の複数
の画素に対してほぼ同様な位置に対応するように、素子
電極部材として導電性の薄膜パターンをオフセット印刷
法にて形成する。この時、形成される素子電極は、電子
放出素子が形成される画像形成エリアを複数に分割した
部分的なエリア毎に凹版部に充填されたインキをブラン
ケットにて受理し、ワークであるところのリアプレート
上に転移して印刷する。このようにして、順次、分割さ
れたエリアの素子電極の印刷を行うことにより、最終的
に１つのリアプレート上に、画像表示エリア全面にわた
る素子電極の印刷を完了する。

【００２１】本発明にかかわる、リアプレート上に形成
する素子電極を作製する方法について、別の形態を説明
する。前記説明のように、素子電極部材として導電性の
薄膜パターンをオフセット印刷法にて形成する時、部分
的なエリア毎に、凹版部に充填されたインキをブランケ
ットにて受理し、ワークであるところのリアプレート上
に転移して印刷する。この後、次のエリアの印刷を行う
前に、前の工程にてリアプレート上に転移したインキを
乾操し、または乾燥した後さらにインキの焼成を実施し
た後、順次、分割された他のエリアの素子電極の印刷を
行うことにより、最終的に１つのリアプレート上に、画
像形成エリア全面にわたる素子電極の印刷を行うように
して作製する。

【００２２】以上のように素子電極を形成する領域であ
る画像形成エリアを分割して印刷することによって高精
細でかつ大面積な画像形成装置を実現するものである。

【００２３】

【実施例】本発明の実施例を以下に示して説明する。

【００２４】実施例１図１は本発明の第１の実施態様を示す素子電極の製造方
法を示す図である。図においてリアプレートの電子放出
素子の配置エリアは田字型に４等分に分割される。１は
リアプレート、２は左上素子電極パターンエリア、３は
右上素子電極パターンエリア、４は左下素子電極パター
ンエリア、５は右下素子電極パターンエリア、６は素子
電極パターンエリア内の素子電極パターンを拡大したも
のである。

【００２５】本図に従って、本発明の製造方法を説明す
る。本実施例では、オフセット印刷装置を用いて、素子
電極を形成する領域を４回に分けて印刷した例を示す。
印刷装置として、ブランケット走行長約１０００ミリメ
ートルの図４のような構成の平台校正機型オフセット印
刷装置を用い、リアプレートとしては、１０００ミリ角
のソーダライムガラスを用いた。また、素子電極を形成
するエリアは８００ミリ角とした。

【００２６】まず図１（ａ）のように、素子電極を形成
する予定の左上素子電極パターンエリア２の部分へ、素
子電極パターンを素子電極を形成する領域に対して１／
４程形成した凹版を用いて外形４００ミリ角のパターン
印刷を行なった。図４の印刷装置ではワーク定盤を移動
させ、リアプレートの左上部分に素子電極パターンが印
刷可能なようにした。

【００２７】この時図４の４６のように１０５の凹版上
の素子電極のパターン形状としては、導電性薄膜を配置
する素子電極間隔を有し、その寸法を約２０ミクロンに
設定したものを用いた。この時のブランケットの凹版及
び、ワークへの押圧のための押し込み量は１５０ミクロ
ンとし、インキは有機金属からなるＰｔレジネートペー
ストを用いた。印刷後、リアプレートを印刷機のワーク
定盤よりはずし、約８０℃の乾燥を実施した。ここでリ
アプレートの左上の部分に印刷された印刷パターンと凹
版１０５の原版パターンの外形寸法を比較したところ、
印刷方向左右に２０ミクロン幅でずれが生じ、かつ印刷
方向に対して２０ミクロン伸びた。また、印刷方向右へ
１０ミクロン傾いた形状で印刷された。この時のリアプ
レート上のインキ転写厚みは約２ミクロン程度と小さく
印刷パターン幅の太りは非常に小さかった。

【００２８】つぎに図１（ｂ）のように、図１（ａ）と
同様な方法で、リアプレート上の素子電極を形成する予
定の右上素子電極パターンエリア３の部分へ、素子電極
パターンが素子電極エリアに対して１／４程形成した凹
版を用いて外形４００ミリ角のパターン印刷を行なっ
た。この時の素子電極のパターン形状、印刷条件、ペー
スト種は、左上の素子電極パターンの印刷時と同様にし
た。印刷後、リアプレートを印刷機のワーク定盤よりは
ずし、約８０℃の乾燥を実施した。ここでリアプレート
の右上の部分に印刷された印刷パターンと凹版１０５の
原版パターンの外形寸法を比較したところ、印刷方向左
右に２０ミクロン幅でずれが生じ、かつ印刷方向に対し
て２０ミクロン伸びた。また、印刷方向右へ１０ミクロ
ン傾いた形状で印刷された。この時のリアプレート上の
インキ転写厚みは約２ミクロン程度と小さく印刷パター
ン幅の太りは非常に小さかった。

【００２９】つぎに図１（ｃ）のように、図１（ａ）と
同様な方法で、リアプレート上の素子電極を形成する予
定の左下素子電極パターンエリア４の部分へ、素子電極
パターンが素子電極を形成する領域に対して１／４程形
成した凹版を用いて外形４００ミリ角のパターン印刷を
行なった。この時の素子電極のパターン形状、印刷条
件、ペースト種は、左上の素子電極パターンの印刷時と
同様にした。印刷後、リアプレートを印刷機のワーク定
盤よりはずし、約８０℃の乾燥を実施した。ここでリア
プレートの左下の部分に印刷された印刷パターンと凹版
１０５の原版パターンの外形寸法を比較したところ、印
刷方向左右に２０ミクロン幅でずれが生じ、かつ印刷方
向に対して２０ミクロン伸びた。また、印刷方向右へ１
０ミクロン傾いた形状で印刷された。この時のリアプレ
ート上のインキ転写厚みは約２ミクロン程度と小さく印
刷パターン幅の太りは非常に小さかった。

【００３０】つぎに図１（ｄ）のように、図１（ａ）と
同様な方法で、リアプレート上の素子電極を形成する予
定の右下素子電極パターンエリア５の部分へ、素子電極
パターンが素子電極を形成する領域に対して１／４程形
成した凹版を用いて外形４００ミリ角のパターン印刷を
行なった。この時の素子電極のパターン形状、印刷条
件、ペースト種は、左上の素子電極パターンの印刷時と
同様にした。印刷後、リアプレートを印刷機のワーク定
盤よりはずし、約８０℃の乾燥を実施した。ここでリア
プレートの左下の部分に印刷された印刷パターンと凹版
１０５の原版パターンの外形寸法を比較したところ、印
刷方向左右に２０ミクロン幅でずれが生じ、かつ印刷方
向に対して２０ミクロン伸びた。また、印刷方向右へ１
０ミクロン傾いた形状で印刷された。この時のリアプレ
ート上のインキ転写厚みは約２ミクロン程度と小さく印
刷パターン幅の太りは非常に小さかった。

【００３１】以上のような方法により、リアプレート上
に素子電極パターンを印刷・乾燥して形成した後、リア
プレートを約５８０℃で焼成し、Ｐｔからなる素子電極
を作製した。

【００３２】このように、リアプレート上に素子電極パ
ターンを４つに分割して、４回に分けて印刷を行う際
に、印刷のつどインキの乾燥を実施する方法によれば、
複数に分割したことにより、それぞれの印刷エリアは小
さくなるため、印刷精度は、それぞれの印刷エリアでパ
ターン全体の伸びや左右の位置ズレ並びにパターンの傾
きを押さえることができ、１回で印刷する場合に比べ精
度が向上するため、大面積基板への印刷が精度を維持し
た状態で可能であった。さらに、印刷のたびにインキの
乾燥を実施することにより、分割パターンの境界部付近
のパターンが後工程での印刷によるブランケットのオー
バーラップ部分の押しつけに対しても、前工程で印刷し
たインキが剥がれることはなく、また、パターンも崩れ
ることもなく、精細なパターン形状を保ったままで印刷
可能となった。

【００３３】尚、本実施例では、４分割した各領域毎
に、異なる凹版を用いたが、共通の凹版で印刷しても同
様に、精度の高いパターンが得られた。

【００３４】又、本実施例では、各領域を印刷する度
に、リアプレートをワーク定盤から取り外し、乾燥を行
ったが、印刷機に、例えば、温風を送り出したり、ヒー
ターを有すなどの乾燥手段を設け、ブランケットと同様
に、可動可能とし、各領域の印刷を行った後に、前記乾
燥手段により乾燥を行えば、工程の簡略化及び、取り外
し、取り付けによる位置ずれを防止できるためさらに好
ましい。

【００３５】実施例２本発明の別の実施例を以下に示して説明する。

【００３６】図１に従って、本発明の別の製造方法を説
明する。図の説明は実施例１の項で説明した通りであ
る。本実施例では、オフセット印刷装置を用いて、素子
電極エリアを４回に分けて印刷した例を示す。印刷装置
として、ブランケット走行長約１０００ミリメートルの
図４のような構成の平台校正機型オフセット印刷装置を
用い、リアプレートとしては、３００ミリ角のソーダラ
イムガラスを用いた。また、素子電極を形成するエリア
は２００ミリ角とした。まず図１（ａ）のように、素子
電極を形成する予定の左上素子電極パターンエリア２の
部分へ、素子電極パターンを素子電極エリアに対して１
／４程形成した凹版を用いて外形１００ミリ角のパター
ン印刷を行なった。この時の素子電極のパターン形状と
しては４６のように電子放出材を配置する素子電極間隔
を有し、その寸法を約２０ミクロンに設定したものを用
いた。この時のブランケットの凹版及び、ワークへの押
圧のための押し込み量は１５０ミクロンとし、インキは
有機金属からなるＰｔレジネートペーストを用いた。印
刷後、リアプレートを印刷機のワーク定盤よりはずし、
約８０℃の乾燥を実施した後、リアプレートを約５８０
℃で焼成し、Ｐｔからなる素子電極を作製した。

【００３７】ここでリアプレートの左上の部分に印刷さ
れた印刷パターンと凹版１０５の原版パターンの外形寸
法を比較したところ、印刷方向左右に２０ミクロン幅で
ずれが生じ、かつ印刷方向に対して２０ミクロン伸び
た。また、印刷方向右へ１０ミクロン傾いた形状で印刷
された。この時のリアプレート上のインキ転写厚みは約
２ミクロン程度と小さく印刷パターン幅の太りは非常に
小さかった。さらに、焼成後のＰｔ電極厚みは約４００
オングストロームと薄く形成することができた。

【００３８】つぎに同図（ｂ）のように、同図（ａ）と
同様な方法で、リアプレート上の素子電極を形成する予
定の右上素子電極パターンエリア３の部分へ、素子電極
パターンが素子電極エリアに対して１／４程形成した凹
版を用いて外形１００ミリ角のパターン印刷を行なっ
た。この時の素子電極のパターン形状、印刷条件、ペー
スト種は、左上の素子電極パターンの印刷時と同様にし
た。印刷後、リアプレートを印刷機のワーク定盤よりは
ずし、約８０℃の乾燥を実施した後、リアプレートを約
５８０℃で焼成し、Ｐｔからなる素子電極を作製した。

【００３９】ここでリアプレートの右上の部分に印刷さ
れた印刷パターンと凹版１０５の原版パターンの外形寸
法を比較したところ、印刷方向左右に２０ミクロン幅で
ずれが生じ、かつ印刷方向に対して２０ミクロン伸び
た。また、印刷方向右へ１０ミクロン傾いた形状で印刷
された。この時のリアプレート上のインキ転写厚みは約
２ミクロン程度と小さく印刷パターン幅の太りは非常に
小さかった。さらに、焼成後のＰｔ電極厚みは約４００
オングストロームと薄く形成することができた。

【００４０】つぎに同図（ｃ）のように、同図（ａ）と
同様な方法で、リアプレート上の素子電極を形成する予
定の左下素子電極パターンエリア４の部分へ、素子電極
パターンが素子電極エリアに対して１／４程形成した凹
版を用いて外形１００ミリ角のパターン印刷を行なっ
た。この時の素子電極のパターン形状、印刷条件、ペー
スト種は、左上の素子電極パターンの印刷時と同様にし
た。印刷後、リアプレートを印刷機のワーク定盤よりは
ずし、約８０℃の乾操を実施した後、リアプレートを約
５８０℃で焼成し、Ｐｔからなる素子電極を作製した。

【００４１】ここでリアプレートの左下の部分に印刷さ
れた印刷パターンと凹版１０５の原版パターンの外形寸
法を比較したところ、印刷方向左右に２０ミクロン幅で
ずれが生じ、かつ印刷方向に対して２０ミクロン伸び
た。また、印刷方向右へ１０ミクロン傾いた形状で印刷
された。この時のリアプレート上のインキ転写厚みは約
２ミクロン程度と小さく印刷パターン幅の太りは非常に
小さかった。さらに、焼成後のＰｔ電極厚みは約４００
オングストロームと薄く形成することができた。

【００４２】つぎに同図（ｄ）のように、同図（ａ）と
同様な方法で、リアプレート上の素子電極を形成する予
定の右下素子電極パターンエリア５の部分へ、素子電極
パターンが素子電極エリアに対して１／４程形成した凹
版を用いて外形１００ミリ角のパターン印刷を行なっ
た。この時の素子電極のパターン形状、印刷条件、ペー
スト種は、左上の素子電極パターンの印刷時と同様にし
た。印刷後、リアプレートを印刷機のワーク定盤よりは
ずし、約８０℃の乾燥を実施した後、リアプレートを約
５８０℃で焼成し、Ｐｔからなる素子電極を作製した。

【００４３】ここでリアプレートの左下の部分に印刷さ
れた印刷パターンと凹版１０５の原版パターンの外形寸
法を比較したところ、印刷方向左右に２０ミクロン幅で
ずれが生じ、かつ印刷方向に対して２０ミクロン伸び
た。また、印刷方向右へ１０ミクロン傾いた形状で印刷
された。この時のリアプレート上のインキ転写厚みは約
２ミクロン程度と小さく印刷パターン幅の太りは非常に
小さかった。さらに、焼成後のＰｔ電極厚みは約４００
オングストロームと簿く形成することができた。

【００４４】このように、リアプレート上に素子電極パ
ターンを４つに分割して、４回に分けて印刷を行う際
に、印刷のつどインキの乾燥と焼成を実施する方法によ
れば、複数に分割したことにより、それぞれの印刷エリ
アは小さくなるため、印刷精度は、それぞれの印刷エリ
アでパターン全体の伸びや左右の位置ズレ並びにパター
ンの傾きを押さえることができ、１回で印刷する場合に
比べ精度が向上するため、大面積基板への印刷が高い精
度を維持した状態で可能であった。さらに、印刷のたび
にインキの乾燥と焼成を実施することにより、分割パタ
ーンの境界部付近のパターンが後工程での印刷によるブ
ランケットのオーバーラップ部分の押しつけに対して
も、前工程で印刷したインキが剥がれることはなく、ま
た、パターンも崩れることもなく、精細なパターン形状
を保ったままで印刷可能となった。さらにまた、焼成を
実施することにより、リアプレートのハンドリング等の
不手際で乾燥した素子電極パターンをこすったりしてパ
ターンを壊してしまう等の問題はなくなった。

【００４５】実施例３実施例１または実施例２のオフセット印刷により作製し
たリアプレート上の電子放出素子の素子電極を用いた画
像表示装置についてまずその製造方法から図９、１０を
用いて説明する。本画像形成装置は、図９に示すよう
に、複数の電子放出素子９０１を列状に配置し、前記電
子放出素子の１対の素子電極をそれぞれ２本の共通配線
９０２に接続した列状の電子放出素子を複数列配置した
電子源と図１０に示すように前記電子放出素子から放出
された電子を制御するグリッド１００１と少なくとも蛍
光体１００４、及び加速電極であるメタルバック１００
５を有するフェイスプレート１００３からなる画像形成
装置１００６である。

【００４６】前記実施例のようにして形成した素子電極
に対して配線とＰｄ微粒子から成る薄膜を形成すること
によって電子源基板を作製する。以下図を用いて説明す
る。

【００４７】図２は図１０の断面図である。図２におい
て、２０１は青板ガラスから成るリアプレートであり、
２０２、２０３、２０４は本発明によってオフセット印
刷形成された素子電極である。２０７、２０８、２０９
はＡｇペーストインキのスクリーン印刷、焼成で得られ
た厚み約７ミクロンの印刷配線である。素子電極２０
２、２０３、２０４は印刷配線２０７、２０８、２０９
と各々接続している。２０５、２０６は有機金属溶液を
インクジェット法で付与し焼成して得られた厚み約２０
０オングストロームのＰｄ微粒子から成る薄膜である。
２１０、２１１、２１２はメッキ配線で、印刷配線２０
７、２０８、２０９上に厚み約５０ミクロン、幅４００
ミクロンのＣｕメッキによって形成した。

【００４８】２１５は青板ガラスから成る基板で、リア
プレート２０１と５ミリメートル隔たれて対向してい
る。２１６、２１７は蛍光体で、基板２１５上に配置さ
れており、対向したリアプレート２０１上に配置された
素子電極２０２、２０３、２０４から成る電極間隔部に
対応した位置に形成されている。蛍光体２１６、２１７
は感光性樹脂に蛍光体を混ぜてスラリー状とし、塗布乾
燥した後フォトリソグラフィ法によってパターニング形
成したものである。２１８は蛍光体２１６、２１７上に
フィルミング工程を施した後、真空蒸着によって厚み約
３００オングストロームのＡｌ薄膜を成膜し、これを焼
成してフイルム層を焼失させることによって得られたメ
タルバックである。以上の、蛍光体及びメタルバックを
ガラス基板２１５上に形成したものをフェースプレート
と呼ぶ。

【００４９】２１９は素子基板とフェースプレート間に
配置されたグリッド電極である。以上を真空外囲器の中
に配置した後、メッキ配線２１０、２１１、２１２間に
電圧を印加して薄膜２０５、２０６の通電処理を行い電
子放出部２１３、２１４を得た。この後メタルバック２
１８をアノード電極として電子の引き出し電圧５ｋＶを
印加し、メッキ配線２１０、２１１、２１２間を通して
素子電極２０２、２０３から電子放出部２１３へ１４ｖ
の電圧を印加したところ、電子が放出され、この放出電
子をグリッド２１９の電圧を変化させることによって変
調し、蛍光体２１８へ照射される放出電子量を調整す
る。これにより蛍光体２１６を任意に発光させることが
できた。同様に素子電極２０３、２０４から電子放出部
２１４へ１４Ｖの電圧を印加したところ、電子が放出さ
れた。この放出電子をグリッド２１９の電圧を変化させ
ることによって変調し、蛍光体２１７へ照射される放出
電子量を調整しこれにより蛍光体２１７を任意に発光さ
せることができた。

【００５０】なお図面上では２個の表示画素に対する構
成で説明したが、表示画素数はこれに限るものではな
い。したがって、配線とグリッドをマトリックス状に形
成し、多数個の電子放出素子を配置、駆動することによ
って多数個の表示画素によって任意の画像表示を可能と
することができる。

【００５１】本実施例で作製したリアプレート上の素子
電極の印刷精度はほぼ２０ミクロン以下であるため、こ
の時の電子放出素子と蛍光体の位置ズレによって生ずる
蛍光輝点のクロストークは無かった。すなわち電子放出
部をほぼ決定する素子電極のギャップ位置と、フォトリ
ソグラフィ法で形成されたフェイスプレートの蛍光体位
置との相対位置は問題なく、高精度であることを示して
いる。

【００５２】実施例４以下、実施例１または実施例２のオフセット印刷により
作製したリアプレート上の電子放出素子の素子電極を用
いた画像表示装置について別の例を用いて説明する。

【００５３】図３は本発明のリアプレート上の素子電極
の製造方法を用いて形成した画像表示装置の表面伝導型
電子放出素子基板の製造行程を示した上面図である。図
３（ｆ）において不図示の青板ガラス基板上に対して、
電子放出素子を３個Ｘ３個、計９個のマトリックス状に
配線と共に形成した例で示す。

【００５４】図３（ｆ）において、３０７、３０８は前
記オフセット印刷によって形成された素子電極である。
この素子電極パターンは本実施例においては２０μｍの
ギャップを隔てた一方の電極が５００μｍＸ２００μ
ｍ、他方が３５０μｍＸ２００μｍの長方形状の一対の
電極がマトリクス状に配置されている。３０１は印刷Ａ
ｇペーストの焼成によって形成された下層印刷配線、３
０２は下層印刷配線３０１に並列した印刷パッドを示
し、印刷パッド３０２は下層印刷配線３０１と同一工程
で印刷金属ペーストの焼成によって形成される。３０３
は印刷ガラスペーストの焼成によって形成された下層印
刷配線に対して直交した短冊状の絶縁層である。絶縁層
３０３は印刷パッド３０２との交差中央部で開口したコ
ンタクトホール３０４を有している。図３（ｄ）の３０
５は印刷Ａｇペーストの焼成によって形成された上層印
刷配線であり、上層印刷配線３０５は図３（ｆ）のメッ
キ配線３０６の下層となるため図３（ｆ）の図面上は露
出していない。また、上層印刷配線３０５は短冊状の絶
縁層３０３（図３（ｃ））上にあって、絶縁層３０３の
開口３０４部分で印刷パッド３０２（図３（ｂ））と電
気的に接続している。３０７、３０８は前記オフセット
印刷によって形成された素子電極であるが、素子電極３
０７、３０８は下層印刷配線３０１と印刷パッド３０２
とに各々接続されている。下層配線３０２、絶縁層３０
３、上層配線３０５はともにスクリーン印刷法で形成さ
れている。３０９は電子放出材であるＰｄ微粒子から成
る薄膜を示し、薄膜３０９は素子電極３０７、３０８の
電極間隔部に配線形成される。３１０はこの電極間隔部
の薄膜部位を示し、後述する電子放出部となる部分であ
る。３０６はメッキ配線を示し、メッキ配線３０６は上
層印刷配線３０５上に短冊状でメッキ法によって形成さ
れる厚み約５０ミクロンの金属配線である。

【００５５】以下図３の（ａ）〜（ｆ）を用いて本素子
基板の製造方法を順に説明する。前記実施例で作成した
一対の素子電極が多数配置された３０ｃｍ角の電子源基
板であるところのリアプレートを準備する（図３（ａ）
参照）。その基板上にまず第一の配線（下層配線）を形
成する。導電性ペーストに銀ペーストを用い、スクリー
ン印刷法により印刷、焼成を行い幅１００μｍ、厚み１
２μｍの下層配線を形成した（図３（ｂ）参照）。

【００５６】次に下層配線と直交する方向に層間絶縁膜
をスクリーン印刷法により形成する。ペースト材料は酸
化鉛を主成分としてガラスバインダー及び樹脂を混合し
たガラスペーストである。このガラスペーストをスクリ
ーン印刷法により印刷、焼成を２回繰り返し行いストラ
イプ状に層間絶縁を形成した（図３（ｃ）参照）。

【００５７】次に層間絶縁上に第二の配線（上層配線）
を形成した。下層配線と同様な方法により幅１００μ
ｍ、厚さ１２μｍの上層配線をスクリーン印刷法により
形成し、層間絶縁膜を介しストライプ状の下層配線とス
トライプ状の上層配線が直交したマトリクス配線が形成
される（図３（ｄ）参照）。

【００５８】次に電子放出部を形成する。まず素子電
極、配線が形成された基板上に有機パラジウム（ＣＣＰ
４２３０、奥野製薬工業（株））を塗布後、３００℃、
１０分間の加熱処理を行い、Ｐｄからなる導電薄膜を形
成する。導電薄膜はＰｄを主元素とする微粒子から構成
され、その膜厚は１０ｎｍであった。ここでの微粒子膜
は複数の微粒子が集合した膜であり、微粒子が個々に分
散配置された状態のものばかりでなく、微粒子が互いに
隣接、あるいは重なりあった状態（島状も含む）の膜を
指し、その粒径は前記状態で認識可能な微粒子について
の径をいう。このパラジウム膜をフォトリソグラフィ法
を用いてパターニングすることによりフォーミング前ま
での電子源基板が完成する（図３（ｅ）参照）。

【００５９】次に、上層印刷配線３０５を露出させた形
にメッキレジストをフォトリソグラフィー法により形成
し、上層印刷配線３０５に通電してこの部分にＣｕの電
解メッキを厚み５０ミクロン実施する。メッキレジスト
を剥離することによって素子基板が製造される。この時
コンタクトホール３０４内にも堆積成長して、印刷パッ
トと上層印刷配線３０５は充分な電気的導通が得られた
（図３（ｆ）参照）。

【００６０】このリアプレートであるところの電子源基
板を３０センチメートル角基板上に、４８０個Ｘ１４８
個の電子放出素子をマトリックス状に配置してＲ、Ｇ、
Ｂに対応する各蛍光体を有するフェイスプレートと共に
真空外囲器内に配置した。この後、電子放出素子の通電
処理を行った後、本素子基板の上層印刷配線には１４Ｖ
の任意の電圧信号を、下層印刷配線には０Ｖの電位を順
次印加走査しそれ以外の下層印刷配線は７Ｖの電位とし
た。フェースプレートのメタルバックに５ｋＶのアノー
ド電圧を印加したところ、任意の画像を表示することが
できた。この時の電子放出素子と蛍光体の位置ズレによ
って生ずる蛍光輝点のクロストークは無かった。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
リアプレート上の素子電極を分割印刷により形成するこ
とにより、高精細、大面積の平板型画像表示装置を実現
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施態様を説明するリアプレートの模
式的平面図である。

【図２】本発明の画像形成装置を説明する模式的断面図
である。

【図３】本発明のリアプレートの製造工程を示す模式的
平面図である。

【図４】本発明の平板型画像形成装置の製造方法の印刷
工程を説明する図である。

【図５】従来例のオフセット印刷装置を示す模式的平面
図である。

【図６】従来例のオフセット印刷工程を示す模式的側面
図である。

【図７】表面伝導型電子放出素子の従来例を示す図であ
る。

【図８】表面伝導型電子放出素子の他の従来例を示す図
である。

【図９】本発明の画像形成装置の電子放出素子の配列の
一例を示す摸式的平面図である。

【図１０】本発明の画像形成装置の構成の一例を示す一
部破断斜視図である。

【符号の説明】

１リアプレート２素子電極パターンエリア３素子電極パターンエリア４素子電極パターンエリア５素子電極パターンエリア６素子電極４６素子電極パターン１０１インキ練り台１０２版定盤１０３ワーク定盤１０４インキローラ１０５凹版１０６ワーク１０７インキ１０８本体フレーム１０９ラックギア１１０ラックギア１１１ギア１１２ギア１１３ブランケット１１４キャリッジ１１５キャリッジ１１６クランクアーム１１７ブレード１１８アライメントスコープ１１９ディスペンサー２００フェースプレート２０１リアプレート２０２素子電極２０３素子電極２０４素子電極２０５薄膜２０６薄膜２０７印刷配線２０８印刷配線２０９印刷配線２１０メッキ配線２１１メッキ配線２１２メッキ配線２１３電子放出部２１４電子放出部２１５ガラス基板２１６蛍光体２１７蛍光体２１８メタルバック２１９グリッド電極３０１下層印刷配線３０２印刷パッド３０３絶縁層３０４コンタクトホール３０５上層印刷配線３０６メッキ配線３０７素子電極３０８素子電極３０９薄膜３１０電子放出部６０１基板６０２素子電極６０３素子電極６０４導電性薄膜６０５電子放出部７０１絶縁性基板７０２素子電極７０３素子電極７０４導電性薄膜７０５電子放出部９０１電子放出素子９０２共通配線１００１グリット１００３フェースプレート１００４蛍光体１００５メタルバック１００６画像形成装置１００７リアプレート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくともリアプレートと、フェースプ
レートからなり、前記リアプレート上には複数の電子放
出素子を有し、前記フェースプレートには画像形成部材
を有してなる平板型画像形成装置の製造方法において、
前記リアプレートの電子放出素子の配置エリアを複数の
領域に分割し、各分割エリア毎にそのエリア中の電子放
出素子を構成する素子電極の形成をオフセット印刷法に
よる印刷で順次行うことを特徴とする平板型画像形成装
置の製造方法。
【請求項２】各分割毎の素子電極のオフセット印刷の
後に、それぞれ乾燥工程を付加することを特徴とする請
求項１に記載の製造方法。
【請求項３】乾燥工程の後にさらにそれぞれまたは一
括して焼成する焼成工程を付加することを特徴とする請
求項２に記載の製造方法。
【請求項４】電子放出素子の配置エリアの分割が田の
字型の４分割である請求項１、２または３に記載の製造
方法。
【請求項５】特許請求項１、２、３または４の製造方
法によって形成された、電子放出素子の素子電極を用い
てなる平板型画像形成装置。