KR101093837B1 - 표시용 패널 및 표시 장치 - Google Patents

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KR101093837B1
KR101093837B1 KR1020040112108A KR20040112108A KR101093837B1 KR 101093837 B1 KR101093837 B1 KR 101093837B1 KR 1020040112108 A KR1020040112108 A KR 1020040112108A KR 20040112108 A KR20040112108 A KR 20040112108A KR 101093837 B1 KR101093837 B1 KR 101093837B1
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Abstract

본 발명은, 표시 장치의 제조 공정에서의 환원 분위기에서의 열 처리에 의해서도 컬러 필터가 손상을 받기 어려운 구조를 갖는 표시용 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해, 표시용 패널(애노드 패널 AP)은, 기판(20) 상에 형성된 형광체 영역(23)과, 상기 형광체 영역(23) 상에 형성된 전극(애노드 전극(24))을 구비하며, 전자선원(15)으로부터 사출되어, 전극을 통과한 전자가 형광체 영역(23)에 충돌함으로써 형광체 영역(23)이 발광되어, 원하는 화상을 얻을 수 있으며, 기판(20)과 형광체 영역(23) 사이에는 기판측으로부터, 컬러 필터(30) 및 컬러 필터 보호막(31)이 형성되어 있다.
Figure R1020040112108
컬러 필터, 형광체 영역, 애노드 전극, 전자선원, 애노드 패널 AP

Description

표시용 패널 및 표시 장치{DISPLAY PANEL AND DISPLAY DEVICE}
도 1은 제1 실시예의 표시 장치(냉음극 전계 전자 방출 표시 장치)의 모식적인 일부 단부면도.
도 2의 (A) 및 (B)는 제1 실시예의 표시용 패널(냉음극 전계 전자 방출 표시 장치를 구성하는 애노드 패널)의 제조 방법을 설명하기 위한 기판 등의 모식적인 일부 단부면도.
도 3의 (A) 및 (B)는 도 2의 (B)에 계속해서, 제1 실시예의 표시용 패널(냉음극 전계 전자 방출 표시 장치를 구성하는 애노드 패널)의 제조 방법을 설명하기 위한 기판 등의 모식적인 일부 단부면도.
도 4는 도 3의 (B)에 계속해서, 제1 실시예의 표시용 패널(냉음극 전계 전자 방출 표시 장치를 구성하는 애노드 패널)의 제조 방법을 설명하기 위한 기판 등의 모식적인 일부 단부면도이며, 제1 실시예의 표시용 패널(애노드 패널)의 일부분을 확대한 모식적인 단부면도.
도 5는 냉음극 전계 전자 방출 표시 장치의 캐소드 패널의 모식적인 부분적 사시도.
도 6은 냉음극 전계 전자 방출 표시 장치를 구성하는 애노드 패널에서의 격벽, 스페이서 및 형광체 영역의 배치를 모식적으로 도시하는 배치도.
도 7은 냉음극 전계 전자 방출 표시 장치를 구성하는 애노드 패널에서의 격벽, 스페이서 및 형광체 영역의 배치를 모식적으로 도시하는 배치도.
도 8은 냉음극 전계 전자 방출 표시 장치를 구성하는 애노드 패널에서의 격벽, 스페이서 및 형광체 영역의 배치를 모식적으로 도시하는 배치도.
도 9는 냉음극 전계 전자 방출 표시 장치를 구성하는 애노드 패널에서의 격벽, 스페이서 및 형광체 영역의 배치를 모식적으로 도시하는 배치도.
도 10은 냉음극 전계 전자 방출 표시 장치를 구성하는 애노드 패널에서의 격벽, 스페이서 및 형광체 영역의 배치를 모식적으로 도시하는 배치도.
도 11은 냉음극 전계 전자 방출 표시 장치를 구성하는 애노드 패널에서의 격벽, 스페이서 및 형광체 영역의 배치를 모식적으로 도시하는 배치도.
도 12의 (A) 및 (B)는 스핀트형 냉음극 전계 전자 방출 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 지지체 등의 모식적인 일부 단부면도.
도 13의 (A) 및 (B)는 도 12의 (B)에 계속해서, 스핀트형 냉음극 전계 전자 방출 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 지지체 등의 모식적인 일부 단부면도.
도 14는 제2 실시예의 표시용 패널(애노드 패널)의 일부분을 확대한 모식적인 단부면도.
도 15는 제3 실시예의 표시용 패널(애노드 패널)의 일부분을 확대한 모식적인 단부면도.
도 16은 제3 실시예의 표시용 패널(애노드 패널)의 변형예의 일부분을 확대한 모식적인 단부면도.
도 17은 제4 실시예의 표시용 패널(애노드 패널)의 일부분을 확대한 모식적인 단부면도.
도 18은 제4 실시예의 표시용 패널(애노드 패널)의 변형예의 일부분을 확대한 모식적인 단부면도.
도 19는 제5 실시예의 표시용 패널(애노드 패널)의 일부분을 확대한 모식적인 단부면도.
도 20은 제5 실시예의 표시용 패널(애노드 패널)의 변형예의 일부분을 확대한 모식적인 단부면도.
도 21은 제5 실시예의 표시용 패널(애노드 패널)의 다른 변형예의 일부분을 확대한 모식적인 단부면도.
도 22는 제6 실시예의 표시용 패널(애노드 패널)의 일부분을 확대한 모식적인 단부면도.
도 23은 제6 실시예의 표시용 패널(애노드 패널)의 변형예의 일부분을 확대한 모식적인 단부면도.
도 24는 제6 실시예의 표시용 패널(애노드 패널)의 다른 변형예의 일부분을 확대한 모식적인 단부면도.
도 25는 수속 전극을 갖는 스핀트형 냉음극 전계 전자 방출 소자의 모식적인 일부 단부면도.
도 26은 소위 2 전극형 냉음극 전계 전자 방출 표시 장치의 모식적인 일부 단면도.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
AP : 애노드 패널
CP : 캐소드 패널
10 : 지지체
11 : 캐소드 전극
12 : 절연층
13 : 게이트 전극
14, 14A, 14B, 54 : 개구부
15, 15A : 전자 방출부
16 : 박리층
17 : 도전층
18 : 매트릭스
19 : 카본 나노 튜브
20 : 기판
21 : 블랙 매트릭스
22 : 격벽
23, 23R, 23G, 23B : 형광체 영역
24, 124 : 전극(애노드 전극)
24A, 124A : 전극 유닛(애노드 전극 유닛)
25 : 플릿 바
26 : 스페이서
27 : 형광체 보호막
28 : 저항체층
30 : 컬러 필터
31 : 컬러 필터 보호막
32 : 중간막
33 : 도전 재료층
41 : 캐소드 전극 제어 회로
42 : 게이트 전극 제어 회로
43 : 애노드 전극 제어 회로
52 : 층간 절연층
53 : 수속 전극
본 발명은, 컬러 필터를 구비한 표시용 패널 및 표시 장치에 관한 것이다.
냉음극 전계 전자 방출 표시 장치나 음극선관, 형광 표시관(이하, 이들을 총칭하여, 단순히 표시 장치라고 하는 경우가 있음)을 구성하는 표시용 패널은, 통상 글래스 기판 등으로 구성된 기판과, 기판 위에 형성된 형광체 영역과, 형광체 영역 위에 형성된 애노드 전극으로 구성되어 있다. 그리고, 기판과 형광체 영역 사이에 는 컬러 필터가 배치되어 있다. 적색용 컬러 필터를 구성하는 재료로서, 예를 들면 특개평 6-310061호 공보에 개시되어 있듯이, 통상 Fe2O3 입자가 사용되고 있다.
특허 문헌 1 : 일본 특개평 6-310061호
그런데, 표시 장치의 조립·제조 공정에서는, 자주, 환원 가스 분위기 혹은 탈산소 분위기에서의 열 처리가 실행된다. 예를 들면, 냉음극 전계 전자 방출 표시 장치의 제조 공정에서는, 냉음극 전계 전자 방출 소자가 설치된 캐소드 패널과, 상술한 표시용 패널로 이루어진 애노드 패널을 조립할 때, 캐소드 패널의 주연부와 애노드 패널의 주연부를 플릿·글래스를 이용하여 접합한다. 그리고, 이 접합 시에는, 플릿·글래스를 환원 가스 분위기 혹은 탈산소 분위기 속(예를 들면, 질소 가스 분위기 속)에서 소성한다.
그런데, 이러한 플릿·글래스의 환원 가스 분위기 혹은 탈산소 분위기에서의 소성 중에, 적색용 컬러 필터를 구성하는 Fe2O3 입자가 환원되거나, 혹은 또한, Fe2O3을 구성하는 산소 원자를 잃게 되어(탈산소화되어), 적색용 컬러 필터로서의 기능을 완수할 수 없게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은, 각종 표시 장치의 제조 공정에서의 환원 분위기 혹은 탈산소 분위기에서의 열 처리에 의해서도 컬러 필터가 손상을 받기 어려운 구조를 갖는 표시용 패널, 및 이러한 표시용 패널을 조립한 표시 장치를 제공하는 데에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 양태에 따른 표시용 패널은,
기판 위에 형성된 형광체 영역과, 그 형광체 영역 위에 형성된 전극을 구비하고, 전자선원으로부터 사출되어, 전극을 통과한 전자가 형광체 영역에 충돌함으로써 형광체 영역이 발광하여, 원하는 화상을 얻기 위한 표시용 패널로서,
기판과 형광체 영역 사이에는, 기판측으로부터, 컬러 필터 및 컬러 필터 보호막이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 양태에 따른 표시용 패널은,
기판 위에 형성된 형광체 영역과, 그 형광체 영역 위에 형성된 전극을 구비하고, 전자선원으로부터 사출되어, 전극을 통과한 전자가 형광체 영역에 충돌함으로써 형광체 영역이 발광하여, 원하는 화상을 얻기 위한 표시용 패널로서,
전극은, 복수의 전극 유닛으로 이루어지고,
전극 유닛과 전극 유닛은 저항체층에 의해 전기적으로 접속되어 있고,
기판과 형광체 영역 사이에는, 기판측으로부터, 컬러 필터 및 컬러 필터 보호막이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3 양태에 따른 표시용 패널은,
기판 위에 형성된 형광체 영역과, 전극을 구비하고, 전자선원으로부터 사출된 전자가 형광체 영역에 충돌함으로써 형광체 영역이 발광하여, 원하는 화상을 얻기 위한 표시용 패널로서,
상기 전극은, 형광체 영역이 형성되어 있지 않은 기판의 부분에 형성되고, 또한 형광체 영역이 형성되어 있는 기판의 부분에는 형성되어 있지 않고,
기판과 형광체 영역 사이에는, 기판측으로부터, 컬러 필터 및 컬러 필터 보호막이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 양태에 따른 표시 장치는,
(A) 지지체 위에 형성된 전자선원을 구비한 캐소드 패널, 및
(B) 기판 위에 형성된 형광체 영역과, 그 형광체 영역 위에 형성된 전극을 구비하고, 전자선원으로부터 사출되어, 전극을 통과한 전자가 형광체 영역에 충돌함으로써 형광체 영역이 발광하여, 원하는 화상을 얻기 위한 표시용 패널
이, 진공층을 개재하여 이들 주연부에서 접합된 표시 장치로서,
기판과 형광체 영역 사이에는, 기판측으로부터, 컬러 필터 및 컬러 필터 보호막이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 양태에 따른 표시 장치는,
(A) 지지체 위에 형성된 전자선원을 구비한 캐소드 패널, 및
(B) 기판 위에 형성된 형광체 영역과, 그 형광체 영역 위에 형성된 전극을 구비하고, 전자선원으로부터 사출되어, 전극을 통과한 전자가 형광체 영역에 충돌함으로써 형광체 영역이 발광하여, 원하는 화상을 얻기 위한 표시용 패널
이, 진공층을 개재하여 이들 주연부에서 접합된 표시 장치로서,
전극은, 복수의 전극 유닛으로 이루어지고,
전극 유닛과 전극 유닛은 저항체층에 의해 전기적으로 접속되어 있고,
기판과 형광체 영역 사이에는, 기판측으로부터, 컬러 필터 및 컬러 필터 보 호막이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3 양태에 따른 표시 장치는,
(A) 지지체 위에 형성된 전자선원을 구비한 캐소드 패널, 및
(B) 기판 위에 형성된 형광체 영역과, 전극을 구비하고, 전자선원으로부터 사출된 전자가 형광체 영역에 충돌함으로써 형광체 영역이 발광하여, 원하는 화상을 얻기 위한 표시용 패널
이, 진공층을 개재하여 이들 주연부에서 접합된 표시 장치로서,
상기 전극은, 형광체 영역이 형성되어 있지 않은 기판의 부분에 형성되고, 또한 형광체 영역이 형성되어 있는 기판의 부분에는 형성되어 있지 않고,
기판과 형광체 영역 사이에는, 기판측으로부터, 컬러 필터 및 컬러 필터 보호막이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 이하의 설명에서, 본 발명의 제1 양태에 따른 표시용 패널 및 본 발명의 제1 양태에 따른 표시 장치를 총칭하여, 단순히 본 발명의 제1 양태라고 하는 경우가 있고, 본 발명의 제2 양태에 따른 표시용 패널 및 본 발명의 제2 양태에 따른 표시 장치를 총칭하여, 단순히 본 발명의 제2 양태라고 하는 경우가 있고, 본 발명의 제3 양태에 따른 표시용 패널 및 본 발명의 제3 양태에 따른 표시 장치를 총칭하여, 단순히 본 발명의 제3 양태라고 하는 경우가 있다.
본 발명의 제3 양태에서는, 표시 장치의 작동에 기초하여 표시 장치의 내부에서 발생하는 이온 등으로부터 형광체 영역을 보호하기 위해, 또한 형광체 영역으로부터의 가스의 발생을 억제하거나, 형광체 영역의 박리를 방지하기 위해, 적어도 형광체 영역 위에 형광체 보호막이 형성되어 있는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 형광체 보호막은 전극 위에 연장되어 있어도 된다. 형광체 영역은, 통상 다수의 형광체 입자의 집합으로 구성되어 있다. 따라서, 형광체 영역의 표면에는 요철이 존재한다. 그 때문에, 형광체 영역 위에 형광체 보호막을 형성하는 경우, 형광체 보호막의 일부가 형광체 영역의 일부로부터 부유한 상태로 되는 경우도 있고, 형광체 보호막의 일부가 형광체 영역 위에서 불연속 상태로 되는(형광체 보호막의 일부에 일종의 간극이 들어간 상태로 되는) 경우도 있지만, 이들 형태는, 「형광체 영역 위에 형광체 보호막이 형성되어 있다」는 구성에 포함된다. 이하의 설명에서도 마찬가지이다. 형광체 보호막은 투명한 재료로 이루어진 것이 바람직하다. 형광체 보호막을 불투명한 재료로 구성한 경우, 형광체 영역의 발광색에 영향을 줄 우려가 있다. 여기서 「투명한 재료」는, 가시광 영역에서 광 투과율이 가능한 한 100%에 가까운 재료인 것을 의미한다. 형광체 보호막의 두께(형광체 영역 위에서의 형광체 보호막의 평균 두께)는, 1×10-8m 내지 1×10-7m, 바람직하게는 1×10-8 m 내지 5×10-8m인 것이 바람직하다. 또한, 형광체 보호막은, 질화 알루미늄(AlNx), 산화 알루미늄(Al2O3), 산화 규소(SiOx), 인듐-주석 산화물(ITO), 탄화 실리콘(SiC), 산화 크롬(CrO), 및 질화 크롬(CrNx)으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종류의 재료로 구성되어 있는 것이 바람직하고, 그 중에서도, 질화 알루미늄(AlNx)으로 구성되어 있는 것이 한층 더 바람직하다. 형광체 보호막의 형성 방법으 로서, 진공 증착법이나 스퍼터링법 등의 각종 물리적 기상 성장법(PVD법)이나 각종 화학적 기상 성장법(CVD법)을 예로 들 수 있다.
전극은, 전체로서 1개의 전극으로 구성되어 있어도 되고(본 발명의 제1 양태 혹은 본 발명의 제3 양태), 복수의 전극 유닛으로 구성되어 있어도 된다(본 발명의 제1 양태 혹은 본 발명의 제3 양태에서의 바람직한 형태). 또, 복수의 전극 유닛으로 구성되어 있는 본 발명의 제3 양태에서의 바람직한 형태를, 편의상, 본 발명의 제4 양태(본 발명의 제4 양태에 따른 표시용 패널 혹은 본 발명의 제4 양태에 따른 표시 장치)라고 한다. 전극을 복수의 전극 유닛으로 구성하는 경우, 전극 유닛과 전극 유닛은 저항체층에 의해 전기적으로 접속되어 있을 필요가 있다. 저항체층을 구성하는 재료로서, 탄화 실리콘(SiC)이나 SiCN 등과 같은 카본계 재료; SiN계 재료; 산화 루테늄(RuO2), 산화 탄탈, 질화 탄탈, 산화 크롬, 산화 티탄 등의 고융점 금속 산화물; 비정질 실리콘 등의 반도체 재료를 예로 들 수 있다. 저항체층의 시트 저항값으로서, 1×10-1Ω/□ 내지 1×1010Ω/□, 바람직하게는 1×103 Ω/□ 내지 1×108Ω/□을 예시할 수 있다. 전극 유닛의 수(N)는 2 이상이면 되고, 예를 들면 직선 형상으로 배열된 형광체 영역의 열의 총 수를 n열로 했을 때, N=n으로 하거나, 혹은 n=α·N(α는 2 이상의 정수이고, 바람직하게는 10≤α≤100, 한층 더 바람직하게는 20≤α≤50)으로 해도 되고, 일정한 간격을 두고 배치되는 스페이스(후술함)의 수에 1을 더한 수로 할 수 있고, 픽셀의 수 혹은 서브 픽셀의 수와 일치한 수, 혹은 픽셀의 수 혹은 서브 픽셀의 수의 정수분의 1로 할 수도 있다. 또한, 각 전극 유닛의 크기는, 전극 유닛의 위치에 상관없이 동일한 것으로 해도 되고, 전극 유닛의 위치에 의존하여 서로 다르게 해도 된다.
또, 표시 장치가 컬러 표시인 경우, 직선 형상으로 배열된 형광체 영역의 1 열은, 모두가 적색 발광 형광체 영역으로 점유된 열, 녹색 발광 형광체 영역으로 점유된 열, 및 청색 발광 형광체 영역으로 점유된 열로 구성되어 있어도 되고, 적색 발광 형광체 영역, 녹색 발광 형광체 영역, 및 청색 발광 형광체 영역이 순서대로 배치된 열로 구성되어 있어도 된다. 여기서, 형광체 영역은, 표시용 패널 위에서 1개의 휘점을 생성하는 형광체 영역이라고 정의한다. 또한, 1 화소(1 픽셀)는, 1개의 적색 발광 형광체 영역, 1개의 녹색 발광 형광체 영역, 및 1개의 청색 발광 형광체 영역의 집합으로 구성되고, 1 서브 픽셀은, 1개의 형광체 영역(1개의 적색 발광 형광체 영역, 혹은 1개의 녹색 발광 형광체 영역, 혹은 1개의 청색 발광 형광체 영역)으로 구성된다. 또한, 전극 유닛에서의 1 서브 픽셀에 상당하는 크기는, 1개의 형광체 영역을 둘러싼 전극 유닛의 크기를 의미한다.
그리고, 전극을 복수의 전극 유닛으로 구성하는 본 발명의 제4 양태에서도, 표시 장치의 내부에서 발생하는 이온 등으로부터 형광체 영역을 보호하기 위해, 또한 형광체 영역으로부터의 가스의 발생을 억제하거나, 형광체 영역의 박리를 방지하기 위해, 적어도 형광체 영역 위에 형광체 보호막이 형성되어 있는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 형광체 보호막은, 전극 위에 연장되어 있어도 되고, 저항체층 위에 연장되어 있어도 되고, 전극 및 저항체층 위에 연장되어 있어도 된다. 여기서, 형광체 보호막의 저항값은, 저항체층의 저항값 이상, 바람직하게는 저항체층 의 저항값의 10배 이상인 것이 바람직하다. 형광체 보호막은 투명한 재료로 이루어진 것이 바람직하다. 형광체 보호막을 불투명한 재료로 구성한 경우, 형광체 영역의 발광색에 영향을 줄 우려가 있다. 형광체 보호막의 두께(형광체 영역 위에서의 형광체 보호막의 평균 두께)는 1×10-8m 내지 1×10-7m, 바람직하게는 1×10-8 m 내지 5×10-8m인 것이 바람직하다. 또한, 형광체 보호막은, 질화 알루미늄(AlNx), 산화 알루미늄(Al2O3), 산화 규소(SiOx), 산화 크롬(CrOx), 및 질화 크롬(CrNx)으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1 종류의 재료로 구성되어 있는 것이 바람직하고, 그 중에서도, 질화 알루미늄(AlNx)으로 구성되어 있는 것이 한층 더 바람직하다. 혹은 또한, 형광체 보호막의 시트 저항값은, 예를 들면 1×106Ω/□ 이상, 바람직하게는 1×108Ω/□ 이상인 것이 바람직하다.
이상 각종의 바람직한 형태를 포함하는 본 발명의 제1 양태∼본 발명의 제4 양태에서는, 컬러 필터 보호막은,
(1) 가시광 범위에서의 광 투과성이 우수한 것
(2) 전자선 조사에 대하여 안정된 것
(3) 가스 투과성이 없거나 혹은 적은 치밀한 막인 것
(4) 열 프로세스나 습식 프로세스에 대하여 안정된 것
등의 요구를 만족할 수 있는 재료로부터 선택하면 되고, 구체적으로는 컬러 필터 보호막은, 질화 알루미늄(AlNx), 질화 크롬(CrNx), 산화 알루미늄(AlOx ), 산화 크롬(CrOx), 산화 규소(SiOx), 질화 규소(SiNy) 및 산화 질화 규소(SiO xNy)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 재료로 이루어진 것이 바람직하다. 컬러 필터 보호막은, 전자 빔 증착법이나 열 필라멘트 증착법 등과 같은 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 레이저 어블레이션법 등과 같은 각 종 PVD법; 각종 CVD법; 스크린 인쇄법; 리프트오프법; 졸겔법 등에 의해 형성할 수 있다.
저항체층을 구성하는 재료와, 형광체 보호막을 구성하는 재료의 조합으로서, 예를 들면 저항체층을 구성하는 재료로서 예시한 탄화 실리콘(SiC), SiCN, SiN계 재료, 산화 루테늄(RuO2), 산화 탄탈, 질화 탄탈, 산화 크롬, 산화 티탄, 비정질 실리콘 등과 같은 9 종류의 재료와, 형광체 보호막을 구성하는 재료로서 예시한 질화 알루미늄(AlNx), 산화 알루미늄(Al2O3), 산화 규소(SiOx), 인듐-주석 산화물(ITO), 탄화 실리콘(SiC), 산화 크롬(CrOx), 질화 크롬(CrNx) 등과 같은 7 종류의 재료의 조합(합계, 9×7=63가지의 조합)을 예로 들 수 있다.
컬러 필터 보호막을 구성하는 재료와, 저항체층을 구성하는 재료의 조합으로서, 예를 들면 컬러 필터 보호막을 구성하는 재료로서 예시한 질화 알루미늄(AlNx), 질화 크롬(CrNx), 산화 알루미늄(AlOx), 산화 크롬(CrOx), 산화 규소(SiO x), 질화 규소(SiNy), 산화 질화 규소(SiOxNy) 등과 같은 7종류의 재료와, 저항체층을 구성하는 재료로서 예시한 상술한 9종류의 재료의 조합(합계, 7×9=63가지의 조합)을 예로 들 수 있지만, 그 중에서도, [컬러 필터 보호막을 구성하는 재료]/[저항체층을 구성하는 재료]의 바람직한 조합으로서, [질화 알루미늄(AlNx)]/[탄화 실리콘(SiC)]의 조합을 예로 들 수 있다.
또한, 컬러 필터 보호막을 구성하는 재료와, 형광체 보호막을 구성하는 재료의 조합으로서, 예를 들면 컬러 필터 보호막을 구성하는 재료로서 예시한 상술한 7 종류의 재료와, 형광체 보호막을 구성하는 재료로서 예시한 상술한 7 종류의 재료의 조합(합계, 7×7=49가지의 조합)을 예로 들 수 있지만, 그 중에서도, [컬러 필터 보호막을 구성하는 재료]/[형광체 보호막을 구성하는 재료]의 바람직한 조합으로서, [질화 알루미늄(AlNx)]/[질화 알루미늄(AlNx)]의 조합을 예로 들 수 있다.
또한, 컬러 필터 보호막을 구성하는 재료와, 저항체층을 구성하는 재료와, 형광체 보호막을 구성하는 재료의 조합으로서, 컬러 필터 보호막을 구성하는 재료로서 예시한 상술한 7 종류의 재료와, 저항체층을 구성하는 재료로서 예시한 상술한 9 종류의 재료와, 형광체 보호막을 구성하는 재료로서 예시한 상술한 7 종류의 재료의 조합(합계, 7×9×7=441가지의 조합)을 예로 들 수 있지만, 그 중에서도, [컬러 필터 보호막을 구성하는 재료]/[저항체층을 구성하는 재료]/[형광체 보호막을 구성하는 재료]의 바람직한 조합으로서, [질화 알루미늄(AlNx)]/[탄화 실리콘(SiC)]/[질화 알루미늄(AlNx)]의 조합을 예로 들 수 있다.
이상 각종의 바람직한 형태를 포함하는 본 발명의 제1 양태∼제4 양태에 따른 표시용 패널에서는, 표시용 패널은 냉음극 전계 전자 방출 표시 장치의 애노드 패널을 구성하고, 전극은 애노드 패널에서의 애노드 전극을 구성하는 형태로 할 수 있다. 또한, 이상 각종의 바람직한 형태를 포함하는 본 발명의 제1 양태∼제4 양태에 따른 표시 장치에서는, 표시 장치는 냉음극 전계 전자 방출 표시 장치를 구성하고, 표시용 패널은 냉음극 전계 전자 방출 표시 장치의 애노드 패널을 구성하고, 전극은 애노드 패널에서의 애노드 전극을 구성하고, 전자선원은 냉음극 전계 전자 방출 소자로 구성되어 있는 형태로 할 수 있다. 또한, 표시 장치로서, 그 외에, 음극선관(CRT)이나 형광 표시관을 예로 들 수 있고, 표시용 패널로서, 음극선관(CRT)이나 형광 표시관을 구성하는 플레이트, 패널을 예로 들 수 있다.
본 발명의 제1 양태∼본 발명의 제4 양태(이하, 이들을 총칭하여, 단순히 본 발명이라고 하는 경우가 있음)에서, 컬러 필터로서, 적색용 컬러 필터, 청색용 컬러 필터, 녹색용 컬러 필터를 예로 들 수 있다. 이들 컬러 필터는, 예를 들면 컬러 필터를 구성하는 페이스트 재료를 기판 위에 형성(도포)한 후, 예를 들면 페이스트 재료를 노광, 현상, 건조함으로써 얻을 수 있다. 적색용 컬러 필터 원료의 페이스트 재료를 구성하는 적색 안료로서 Fe2O3를 예로 들 수 있어, 청색용 컬러 필터 원료의 페이스트 재료를 구성하는 청색 안료로서(CoO·Al2O3)을 예로 들 수 있고, 녹색용 컬러필터 원료의 페이스트 재료를 구성하는 녹색 안료로서 (TiO2·NiO·CoO·ZnO), (CoO·CrO·TiO2·Al2O3)을 예로 들 수 있다. 페이스트 재료의 막 도포 방법으로서, 스핀코팅법이나 스크린 인쇄법, 롤 코터법을 예시할 수 있다. 또한, 컬러 필터를 구성하는 재료로서 소위 드라이 필름을 예로 들 수 있어, 이 경우에 는, 소위 열 전사 방식으로써 컬러 필터를 형성할 수 있다.
본 발명에서, 표시용 패널에는, 형광체 영역으로부터 바운딩한 전자, 혹은 형광체 영역으로부터 방출된 2차 전자가 다른 형광체 영역에 입사하고, 소위 광학적 크로스토크(탁색화)가 발생하는 것을 방지하기 위한 격벽이, 복수 설치되어 있는 구성으로 할 수 있다.
격벽의 평면 형상으로서, 격자 형상(우물정자형 형상), 즉 1 서브 픽셀에 상당하는, 예를 들면 평면 형상이 대략 사각형(도트 형상)의 형광체 영역의 사방을 둘러싼 형상을 예로 들 수 있고, 혹은 대략 사각형 혹은 스트라이프 형상의 형광체 영역이 대향하는 2변과 평행하게 연장되는 띠상 형상 혹은 스트라이프 형상을 예로 들 수 있다. 격벽을 격자 형상으로 하는 경우, 1개의 형광체 영역의 사방을 연속적으로 둘러싼 형상으로 해도 되고, 불연속으로 둘러싼 형상으로 해도 된다. 격벽을 띠상 형상 혹은 스트라이프 형상으로 하는 경우, 연속한 형상으로 해도 되고, 불연속인 형상으로 해도 된다. 격벽을 형성한 후, 격벽을 연마하여, 격벽의 정상면의 평탄화를 도모해도 된다.
본 발명의 제1 양태에서는, 컬러 필터 보호막을, 컬러 필터 위뿐만 아니라, 컬러 필터가 형성되어 있지 않은 기판의 부분에까지 연장하도록 형성해도 된다. 또한, 전극은 형광체 영역 위뿐만 아니라, 형광체 영역이 형성되어 있지 않은 기판의 부분에까지 연장하도록 형성해도 된다. 구체적으로는, 본 발명의 제1 양태에서, 전극은, 예를 들면 기판 위에 형광체 영역을 형성한 후, 전면에 고분자 재료로 이루어진 중간막을 형성하고, 계속해서 중간막 위에 도전 재료층을 형성하고, 그 후 중간막을 소성하여 제거함으로써 얻을 수 있다. 본 발명의 제1 양태에서는, 전극은, 예를 들면 유효 영역(실제의 표시 부분으로서 기능하는 영역)을 피복하는 1매의 시트 형상의 형상을 갖는다. 또, 격벽이 형성되어 있는 경우, 전극은, 유효 영역보다, 구체적으로는 격벽 위로부터 형광체 영역 위(형광체 영역의 상방을 포함함)에 형성되어 있다.
본 발명의 제1 양태에서, 표시용 패널은, 후에 나타내는 표 1의 (A)에 나타내는 순서로 제조할 수 있다. 또한, 표 1∼표 6에서, 숫자는, 공정의 실행 순서를 나타낸다. 또한, 「CF」는 컬러 필터를 의미하고, 「전극 유닛의 형성」은, 도전 재료층의 패터닝에 의한 전극 유닛의 형성을 의미하고, 「저항체층의 형성」은, 전극 유닛과 전극 유닛을 전기적으로 접속하기 위한 저항체층의 형성을 의미하고, 「도전 재료층의 형성」은, 복수의 전극 유닛을 형성하기 위한 도전 재료층을 형성하는 것을 의미하고, 「전극 유닛화」는, 도전 재료층을 패터닝하여 전극 유닛을 얻는 공정을 의미한다.
본 발명의 제2 양태에서도, 컬러 필터 보호막을, 컬러 필터 위뿐만 아니라, 컬러 필터가 형성되어 있지 않은 기판의 부분에까지 연장하도록 형성해도 된다. 또한, 도전 재료층은, 형광체 영역 위뿐만 아니라, 형광체 영역이 형성되어 있지 않은 기판의 부분에까지 연장하도록 형성해도 된다. 구체적으로는, 본 발명의 제2 양태에서, 전극 유닛은, 예를 들면 기판 위에 형광체 영역을 형성한 후, 전면에 고분자 재료로 이루어진 중간막을 형성하고, 계속해서 중간막 위에 도전 재료층을 형성하고, 그 후 중간막을 소성하여 제거함으로써 시트 형상의 도전 재료층을 얻은 후, 이 시트 형상의 도전 재료층을 패터닝함으로써 얻을 수 있다.
본 발명의 제2 양태에서, 격벽이 형성되어 있는 경우, 전극 유닛의 경계(혹은, 전극 유닛과 전극 유닛의 경계)는, 격벽의 정상면에 위치하는 것이 바람직하고, 저항체층은, 적어도 격벽의 정상면 위의 전극 유닛 위 혹은 아래에, 전극 유닛의 경계를 걸치도록 형성되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 저항체층은, 격벽의 정상면 위의 전극 유닛 위에 형성되거나, 혹은 또한, 격벽의 정상면 및 격벽의 측면 상부에 위치하는 전극 유닛 위에 형성되거나, 혹은 또한, 격벽의 정상면 및 격벽의 측면에 위치하는 전극 유닛 위에 형성되어 있는 형태를 예로 들 수 있다. 혹은 또한, 저항체층은, 격벽의 정상면 위의 전극 유닛 아래에 형성되거나, 혹은 또한, 격벽의 정상면 및 격벽의 측면 상부에 위치하는 전극 유닛 아래에 형성되거나, 혹은 또한, 격벽의 정상면 및 격벽의 측면에 위치하는 전극 유닛 아래에 형성되어 있는 형태를 예로 들 수 있다. 경우에 따라서는, 저항체층을 구성하는 재료가 형광체 영역으로부터 사출되는 광에 대하여 투명하면, 저항체층은, 형광체 영역이 형성되어 있는 영역으로 연장하도록 형성되어 있어도 된다. 저항체층을 구성하는 재료에도 따르지만, 저항체 재료로부터 저항체층을 형성하고, 리소그래피 기술 및 에칭 기술에 기초하여 이 저항체층을 패터닝해도 되고, 혹은 저항체층의 패턴을 갖는 마스크나 스크린을 통하여 저항체 재료를 PVD법이나 스크린 인쇄법에 기초한 형성에 의해, 혹은 또한, 격벽의 형상에도 의존하지만, 경사 진공 증착법을 채용함으로써, 저항체층을 얻을 수 있다.
본 발명의 제2 양태에서, 표시용 패널은, 후에 나타내는 표 1의 (B)에 도시 하는 순서로 제조할 수 있지만, 그 중에서도, 표 1의 (B)의 케이스 번호「3」에 나타내는 순서로 제조하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제3 양태 및 제4 양태에서, 전극은, 형광체 영역이 형성되어 있지 않은 기판의 부분에 형성되고, 또한 형광체 영역이 형성되어 있는 기판의 부분에는 형성되어 있지 않다. 여기서, 격벽이 형성되어 있지 않는 경우, 전극은, 형광체 영역을 둘러싸도록 기판 위에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 한편, 1개의 형광체 영역 전체를 둘러싸도록 격벽이 형성되어 있는 경우, 전극은, 격벽 위에 형성되고, 또한 형광체 영역이 형성되어 있는 기판의 부분에는 형성되어 있지 않은 구성으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 예를 들면 형광체 영역이 대향하는 2변을 따라서 격벽이 형성되어 있는 경우, 전극은, 격벽 위에 형성되고, 더구나, 형광체 영역을 따라서 형광체 영역이 형성되어 있지 않은 기판의 부분에 형성되고, 또한 형광체 영역이 형성되어 있는 기판의 부분에는 형성되어 있지 않은 구성으로 하는 것이 바람직하다. 여기서, 전극이 격벽 위에 형성되어 있다는 것은, 전극이 격벽의 정상면에 형성되거나, 혹은 또한, 전극이 격벽의 정상면 및 격벽의 측면 상부에 형성되거나, 혹은 또한, 전극이 격벽의 정상면 및 격벽의 측면에 형성되어 있는 형태를 포함한다. 또, 전극을 복수의 전극 유닛으로 구성하는 경우(본 발명의 제4 양태)에는, 전극 유닛의 경계(혹은, 전극 유닛과 전극 유닛의 경계)는, 격벽의 정상면에 위치하는 것이 바람직하고, 저항체층은, 적어도 격벽의 정상면 위의 전극 유닛 위 혹은 아래에, 전극 유닛의 경계를 걸치도록 형성되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 저항체층은, 격벽의 정상면 위의 전극 유닛 위에 형성되거나, 혹은 또한, 격벽의 정상면 및 격벽의 측면 상부에 위치하는 전극 유닛 위에 형성되거나, 혹은 또한, 격벽의 정상면 및 격벽의 측면에 위치하는 전극 유닛 위에 형성되어 있는 형태를 예로 들 수 있다. 혹은 또한, 저항체층은, 격벽의 정상면 위의 전극 유닛 아래에 형성되거나, 혹은 또한, 격벽의 정상면 및 격벽의 측면 상부에 위치하는 전극 유닛 아래에 형성되거나, 혹은 또한, 격벽의 정상면 및 격벽의 측면에 위치하는 전극 유닛 아래에 형성되어 있는 형태를 예로 들 수 있다. 경우에 따라서는, 저항체층을 구성하는 재료가 형광체 영역으로부터 사출되는 광에 대하여 투명하면, 저항체층은, 형광체 영역이 형성되어 있는 영역으로 연장하도록 형성되어 있어도 된다. 또한, 한정하는 것은 아니지만, 전극 혹은 전극 유닛이나 저항체층의 형성은, (격벽을 형성하는 경우에는 격벽의 형성 후로써) 형광체 영역의 형성에 앞서서, 행하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제3 양태 및 제4 양태에서, 전극 혹은 전극 유닛은 도전 재료층을 이용하여 기판 위에 형성하면 된다. 즉, 도전 재료로 이루어진 도전 재료층을 기판 위에 형성하고, 리소그래피 기술 및 에칭 기술에 기초하여, 이 도전 재료층을 패터닝함으로써, 전극 혹은 전극 유닛을 얻을 수 있다. 혹은 또한, 전극 혹은 전극 유닛의 패턴을 갖는 마스크나 스크린을 통하여 도전 재료를 PVD법이나 스크린 인쇄법에 기초한 형성에 의해, 전극 혹은 전극 유닛을 얻을 수 있다. 전극 혹은 전극 유닛의 형성 방법으로서, 보다 구체적으로는, 후술하는 전극 혹은 전극 유닛을 구성하는 도전 재료층의 형성 방법 외에 격벽의 형상에도 의존하지만, 경사 진공 증착법을 채용할 수 있다. 즉, 경사 진공 증착법에 의해서, 격벽의 정상면 및 격벽의 측면(혹은 측면 상부)에만, 전극이나 전극 유닛을 형성할 수 있다. 본 발명의 제4 양태에서, 저항체층도 마찬가지의 방법으로 형성할 수 있다. 즉, 저항체 재료로부터 저항체층을 형성하고, 리소그래피 기술 및 에칭 기술에 기초하여 이 저항체층을 패터닝해도 되고, 혹은 저항체층의 패턴을 갖는 마스크나 스크린을 통하여 저항체 재료를 PVD법이나 스크린 인쇄법에 기초한 형성에 의해, 혹은 또한, 격벽의 형상에도 의존하지만, 경사 진공 증착법을 채용함으로써, 저항체층을 얻을 수 있다.
본 발명의 제3 양태에서, 표시용 패널은, 표 1의 (C) 및 (D)에 나타내는 순서로 제조할 수 있지만, 그 중에서도, 표 1의 (D)의 케이스 번호 「5」에 나타내는 순서로 제조하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 제4 양태에서, 표시용 패널은, 표 2, 표 3, 표 4, 표 5, 표 6에 나타내는 순서로 제조할 수 있지만, 그 중에서도, 표 6의 케이스 번호「69」 혹은 표 4의 케이스 번호「20」에 나타내는 순서로 제조하는 것이 바람직하다. 또, 본 발명의 제3 양태 혹은 제4 양태에서, 컬러 필터 보호막이 절연 재료로 구성되어 있는 경우, 전극 혹은 전극 유닛의 형성은, 컬러 필터 보호막의 형성 후에 행할 필요가 있다.
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Figure 112004061291670-pat00002
Figure 112004061291670-pat00003
Figure 112004061291670-pat00004
Figure 112004061291670-pat00005
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본 발명의 제1 양태 혹은 제2 양태에서, 형광체 영역 위 혹은 형광체 영역의 상방에서의 전극 혹은 전극 유닛의 평균 두께로서, 3×10-8m(30㎚) 내지 1.5×10-7m(150㎚), 바람직하게는 5×10-8m(50㎚) 내지 1×10-7m(100㎚)를 예시할 수 있다. 본 발명의 제3 양태 혹은 제4 양태에서, 기판 위에서의 전극 혹은 전극 유닛의 평균 두께(격벽을 형성하는 경우, 격벽의 정상면 위에서의 전극 혹은 전극 유닛의 평균 두께)로서, 3×10-8m(30㎚) 내지 1.5×10-7m(150㎚), 바람직하게는 5×10-8 m(50㎚) 내지 1×10-7m(100㎚)를 예시할 수 있다.
본 발명에서, 전극(애노드 전극)을 구성하는 도전 재료로서, 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 텅스텐(W), 니오븀(Nb), 탄탈(Ta), 금(Au), 은(Ag), 티탄(Ti), 코발트(Co), 지르코늄(Zr), 철(Fe), 백금(Pt), 아연(Zn) 등의 금속; 이들 금 속 원소를 포함하는 합금 혹은 화합물(예를 들면 TiN 등의 질화물이나, WSi2, MoSi2, TiSi2, TaSi2 등의 실리사이드); 실리콘(Si) 등의 반도체; 다이아몬드 등의 탄소 박막; ITO(산화 인듐-주석), 산화 인듐, 산화 아연 등의 도전성 금속 산화물을 예시할 수 있다. 또한, 저항체층을 형성하는 경우, 저항체층의 저항값을 변화시키지 않는 도전 재료로부터 전극(애노드 전극)을 구성하는 것이 바람직하고, 예를 들면 저항체층을 탄화 실리콘(SiC)으로 구성한 경우, 전극(애노드 전극)을 몰리브덴(Mo)으로 구성하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는, 전극 혹은 전극 유닛을 구성하는 도전 재료층의 형성 방법으로서, 예를 들면 전자 빔 증착법이나 열 필라멘트 증착법 등과 같은 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 레이저 어블레이션법 등의 각종 PVD법; 각종 CVD법; 스크린 인쇄법; 리프트 오프법; 졸-겔법 등을 예로 들 수 있다.
중간막을 구성하는 재료로서 래커를 예로 들 수 있다. 또한, 래커에는, 광의의 바니시의 일종으로, 셀룰로스 유도체, 일반적으로 니트로셀룰로스를 주성분으로 한 배합물을 저급 지방산 에스테르와 같은 휘발성 용제에 녹인 것, 혹은 다른 합성 고분자를 이용한 우레탄 래커, 아크릴 래커가 포함된다. 중간막을 형성하지 않으면, 형광체 영역 위의 전극 혹은 전극 유닛에, 형광체 영역의 표면 형상에 기인한 요철이 형성되는 결과, 형광체 영역으로부터 사출된 광이 형광체 영역 위의 전극 혹은 전극 유닛에 의해서 난반사되어, 표시 장치에서 고휘도를 달성할 수 없게 될 우려가 있다. 한편, 중간막을 형성한 경우, 형광체 영역 위의 전극 혹은 전 극 유닛이 평활해지는 결과, 형광체 영역으로부터 사출된 광이 형광체 영역 위의 전극 혹은 전극 유닛에 의해 기판의 방향으로 반사되어, 표시 장치에서 고휘도를 달성하는 것이 가능해진다.
격벽의 형성 방법으로서, 스크린 인쇄법, 드라이 필름법, 감광법, 샌드 블러스트 형성법을 예시할 수 있다. 여기서, 스크린 인쇄법은, 격벽을 형성할 부분에 대응하는 스크린의 부분에 개구가 형성되어 있고, 스크린 상의 격벽 형성용 재료를 스키지를 이용하여 개구를 통과시켜, 기판 위에 격벽 형성용 재료층을 형성한 후, 이러한 격벽 형성용 재료층을 소성하는 방법이다. 드라이 필름법은, 기판 위에 감광성 필름을 라미네이트하고, 노광 및 현상에 의해서 격벽 형성 예정 부위의 감광성 필름을 제거하고, 제거에 의해서 발생한 개구에 격벽 형성용 재료를 매립하여, 소성하는 방법이다. 감광성 필름은 소성에 의해 연소, 제거되어, 개구에 매립된 격벽 형성용 재료가 남고, 격벽으로 된다. 감광법은, 기판 위에 감광성을 갖는 격벽 형성용 재료층을 형성하고, 노광 및 현상에 의해 이 격벽 형성용 재료층을 패터닝한 후, 소성을 행하는 방법이다. 샌드 블러스트 형성법은, 예를 들면 스크린 인쇄나 롤코터, 닥터 블레이드, 노즐 토출식 코터 등을 이용하여 격벽 형성용 재료층을 기판 위에 형성하고, 건조시킨 후, 격벽을 형성할 격벽 형성용 재료층의 부분을 마스크층으로 피복하고, 계속해서, 노출한 격벽 형성용 재료층의 부분을 샌드 블러스트법에 의해서 제거하는 방법이다.
형광체 영역으로부터의 광을 흡수하는 광 흡수층(블랙 매트릭스)이 격벽과 기판 사이에 형성되어 있는 것이, 표시 화상의 콘트라스트 향상 등과 같은 관점에 서 바람직하다. 광 흡수층을 구성하는 재료로서, 형광체 영역으로부터의 광을 99% 이상 흡수하는 재료를 선택하는 것이 바람직하다. 이러한 재료로서, 카본, 금속 박막(예를 들면, 크롬, 니켈, 알루미늄, 몰리브덴 등, 혹은 이들 합금), 금속 산화물(예를 들면, 산화 크롬), 금속 질화물(예를 들면, 질화 크롬), 내열성 유기 수지, 글래스 페이스트, 흑색 안료나 은 등의 도전성 입자를 함유하는 글래스 페이스트 등의 재료를 예로 들 수 있어, 구체적으로는, 감광성 폴리이미드 수지, 산화 크롬이나, 산화 크롬/크롬 적층막을 예시할 수 있다. 또한, 산화 크롬/크롬 적층막에서는, 크롬막이 기판과 접한다. 광 흡수층은, 예를 들면 진공 증착법이나 스퍼터링법과 에칭법의 조합, 진공 증착법이나 스퍼터링법, 스핀코팅법과 리프트 오프법의 조합, 스크린 인쇄법, 리소그래피 기술 등, 사용하는 재료에 의존하여 적절하게 선택된 방법으로써 형성할 수 있다.
형광체 영역은, 단색의 형광체 입자로 구성되어 있어도 되고, 3원색의 형광체 입자로 구성되어 있어도 된다. 또한, 형광체 영역의 배열 양식은, 도트 형상이어도 되고, 스트라이프 형상이어도 된다. 또한, 도트 형상이나 스트라이프 형상의 배열 양식에서는, 인접하는 형광체 영역 사이의 간극이 콘트라스트 향상을 목적으로 한 광 흡수층(블랙 매트릭스)으로 매립되어 있어도 된다.
형광체 영역은, 발광성 결정 입자(예를 들면, 입경 5∼10㎚ 정도의 형광체 입자)로부터 조제된 발광성 결정 입자 조성물을 사용하고, 예를 들면 적색의 감광성의 발광성 결정 입자 조성물(적색 형광체 슬러리)을 전면에 도포하고, 노광, 현상하여, 적색 발광 형광체 영역을 형성하고, 계속해서, 녹색의 감광성의 발광성 결 정 입자 조성물(녹색 형광체 슬러리)을 전면에 도포하고, 노광, 현상하여, 녹색 발광 형광체 영역을 형성하고, 또한 청색의 감광성의 발광성 결정 입자 조성물(청색 형광체 슬러리)을 전면에 도포하고, 노광, 현상하여, 청색 발광 형광체 영역을 형성하는 방법으로써 형성할 수 있다. 기판 위에서의 형광체 영역의 평균 두께는, 한정하는 것은 아니지만, 3㎛ 내지 20㎛, 바람직하게는 5㎛ 내지 10㎛인 것이 바람직하다.
발광성 결정 입자를 구성하는 형광체 재료로서는, 종래 공지의 형광체 재료 중에서 적절하게 선택하여 이용할 수 있다. 컬러 표시의 경우, 색 순도가 NTSC로 규정되는 3원색에 가깝고, 3원색을 혼합했을 때의 화이트 밸런스를 얻을 수 있어, 잔광 시간이 짧고, 3원색의 잔광 시간이 거의 같아지는 형광체 재료를 조합하는 것이 바람직하다. 적색 발광 형광체 영역을 구성하는 형광체 재료로서, (Y2O3: Eu), (Y2O2S: Eu), (Y3Al5O12: Eu), (Y2SiO 5: Eu), (Zn3(PO4)2: Mn)을 예시할 수 있지만, 그 중에서도, (Y2O3: Eu), (Y2O2S: Eu)를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 녹색 발광 형광체 영역을 구성하는 형광체 재료로서, (ZnSiO2: Mn), (Sr4Si3O8 Cl4: Eu), (ZnS: Cu, Al), (ZnS: Cu, Au, Al), [(Zn, Cd)S: Cu, Al], (Y3Al5O12: Tb), (Y 2SiO5: Tb), [Y3(Al, Ga)5O12: Tb), (ZnBaO4: Mn), (GbBO3: Tb), (Sr6SiO3Cl3: Eu), (BaMgAl14O23: Mn), (ScBO3: Tb), (Zn2SiO4: Mn), (ZnO: Zn), (Gd2O2 S: Tb), (ZnGa2O4: Mn)을 예시할 수 있지만, 그 중에서도 (ZnS: Cu, Al), (ZnS: Cu, Au, Al), [(Zn, Cd)S: Cu, Al], (Y3Al5O12: Tb), [Y3(Al, Ga)5O12: Tb], (Y2SiO5: Tb)를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 청색 발광 형광체 영역을 구성하는 형광체 재료로서, (Y2SiO5: Ce), (CaWO4 : Pb), CaWO4, YP0.85V0.15O4, (BaMgAl14O23 : Eu), (Sr2P2O7: Eu), (Sr2P2O7: Sn), (ZnS: Ag, Al), (ZnS: Ag), ZnMgO, ZnGaO4를 예시할 수 있지만, 그 중에서도 (ZnS: Ag), (ZnS: Ag, Al)을 이용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 표시 장치에 의해서 냉음극 전계 전자 방출 표시 장치를 구성하는 경우, 냉음극 전계 전자 방출 표시 장치에서의 냉음극 전계 전자 방출 소자(전자선원을 구성한다. 이하, 전계 방출 소자라고 칭함)는, 보다 구체적으로는, 예를 들면,
(A) 지지체 위에 형성되어, 제1 방향으로 연장되는 캐소드 전극,
(B) 지지체 및 캐소드 전극 위에 형성된 절연층,
(C) 절연층 위에 형성되어, 제1 방향과는 서로 다른 제2 방향으로 연장되는 게이트 전극,
(D) 게이트 전극 및 절연층에 형성된 개구부, 및
(E) 개구부의 바닥부에 노출된 전자 방출부
로 구성되어 있다.
전계 방출 소자의 형식은, 특별히 한정되지 않고, 스핀트형 전계 방출 소자, 엣지형 전계 방출 소자, 평면형 전계 방출 소자, 편평형 전계 방출 소자, 크라운형 전계 방출 소자 중 어느 하나여도 된다. 또, 캐소드 전극 및 게이트 전극은 스트 라이프 형상을 갖고, 캐소드 전극의 사영상과 게이트 전극의 사영상이 직교하는 것이, 즉 제1 방향과 제2 방향이 직교하는 것이, 냉음극 전계 전자 방출 표시 장치의 구조의 간소화 등의 관점에서 바람직하다.
또한, 전계 방출 소자에는 수속 전극이 구비되어 있어도 된다. 즉, 게이트 전극 및 절연층 위에는 층간 절연층이 더 형성되고, 층간 절연층 위에 수속 전극이 설치되어 있는 전계 방출 소자, 혹은 또한, 게이트 전극의 상방에 수속 전극이 설치되어 있는 전계 방출 소자로 할 수 있다. 여기서, 수속 전극은, 개구부로부터 방출되어 전극(애노드 전극)을 향하는 방출 전자의 궤도를 수속시킴으로써, 휘도의 향상이나 인접 화소 사이의 광학적 크로스토크의 방지를 가능하게 하기 위한 전극이다. 전극(애노드 전극)과 캐소드 전극 사이의 전위차가 수킬로볼트 정도이고, 애노드 전극과 캐소드 전극 사이의 거리가 비교적 긴, 소위 고전압 타입의 냉음극 전계 전자 방출 표시 장치에서, 수속 전극은 특히 유효하다. 수속 전극에는, 수속 전극 제어 회로로부터 상대적인 부전압이 인가된다. 수속 전극은, 반드시 각 전계 방출 소자마다 설치되어 있을 필요는 없고, 예를 들면 전계 방출 소자의 소정의 배열 방향을 따라서 연장시킴으로써, 복수의 전계 방출 소자에 공통의 수속 효과를 미치게 할 수 있다.
냉음극 전계 전자 방출 표시 장치에서는, 캐소드 전극 및 게이트 전극에 인가된 전압에 의해 발생한 강전계가 전자 방출부에 가해지는 결과, 양자 터널 효과에 의해 전자 방출부로부터 전자가 방출된다. 그리고, 이 전자는, 표시용 패널(애노드 패널)에 설치된 전극(애노드 전극)에 의해 표시용 패널(애노드 패널)로 끌려 가서, 형광체 영역에 충돌한다. 그리고, 형광체 영역에의 전자의 충돌의 결과, 형광체 영역이 발광하여, 화상으로서 인식할 수 있다. 캐소드 전극의 사영상과 게이트 전극의 사영상이 중복된 영역(중복 영역)에 설치되고, 혹은 위치하는 1 또는 복수의 전자 방출부에 의해서, 전자 방출 영역이 구성된다.
기판이나 지지체로서, 글래스 기판, 표면에 절연막이 형성된 글래스 기판, 석영 기판, 표면에 절연막이 형성된 석영 기판, 표면에 절연막이 형성된 반도체 기판을 예로 들 수 있지만, 제조 코스트 저감의 관점에서는, 글래스 기판, 혹은 표면에 절연막이 형성된 글래스 기판을 이용하는 것이 바람직하다. 글래스 기판으로서, 고왜곡점 글래스, 소다 글래스(Na2O·CaO·SiO2), 선반 규산 글래스(Na2 O·B2O3·SiO2), 포르스테라이트(2MgO·SiO2), 납 글래스(Na2O·PbO·SiO 2)를 예시할 수 있다.
캐소드 전극, 게이트 전극, 수속 전극의 구성 재료로서, 알루미늄(Al), 텅스텐(W), 니오븀(Nb), 탄탈(Ta), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 구리(Cu), 금(Au), 은(Ag), 티탄(Ti), 니켈(Ni), 코발트(Co), 지르코늄(Zr), 철(Fe), 백금(Pt), 아연(Zn) 등의 금속; 이들 금속 원소를 포함하는 합금 혹은 화합물(예를 들면 TiN 등의 질화물이나, WSi2, MoSi2, TiSi2, TaSi2 등의 실리사이드); 실리콘(Si) 등의 반도체; 다이아몬드 등의 탄소 박막; ITO(산화 인듐-주석), 산화 인듐, 산화 아연 등의 도전성 금속 산화물을 예시할 수 있다. 또한, 이들 전극의 형성 방법으로서, 예를 들면 전자 빔 증착법이나 열 필라멘트 증착법 등과 같은 증착법, 스퍼터링법, CVD 법이나 이온 플레이팅법과 에칭법의 조합; 스크린 인쇄법; 도금법(전기 도금법이나 무전해 도금법); 리프트 오프법; 레이저 어블레이션법; 졸-겔법 등을 예로 들 수 있다. 스크린 인쇄법이나 도금법에 따르면, 직접, 예를 들면 스트라이프 형상의 이들 전극을 형성하는 것이 가능하다.
전계 방출 소자를 구성하는 절연층이나 층간 절연층의 구성 재료로서, SiO2, BPSG, PSG, BSG, AsSG, PbSG, SiON, SOG(스핀 온 글래스), 저융점 글래스, 글래스 페이스트 등과 같은 SiO2계 재료; SiN계 재료; 폴리이미드 등의 절연성 수지를, 단독 혹은 적절하게 조합하여 사용할 수 있다. 절연층이나 층간 절연층의 형성에는, CVD법, 도포법, 스퍼터링법, 스크린 인쇄법 등의 공지의 프로세스를 이용할 수 있다.
캐소드 전극과 전자 방출부 사이에 고저항막을 형성해도 된다. 고저항막을 형성함으로써, 냉음극 전계 전자 방출 소자의 동작 안정화, 전자 방출 특성의 균일화를 도모할 수 있다. 고저항막을 구성하는 재료로서, 탄화 실리콘(SiC)이나 SiCN 등과 같은 카본계 재료; SiN계 재료; 비정질 실리콘 등의 반도체 재료; 산화 루테늄(RuO2), 산화 탄탈, 질화 탄탈 등의 고융점 금속 산화물을 예시할 수 있다. 고저항막의 형성 방법으로서, 스퍼터링법이나, CVD법이나 스크린 인쇄법을 예시할 수 있다. 저항값은 대략 1×105∼1×107Ω, 바람직하게는 수 ㏁으로 하면 된다.
게이트 전극이나 절연층에 형성된 개구부의 평면 형상(지지체 표면과 평행한 가상 평면에서 개구부를 절단했을 때의 형상)은, 원형, 타원형, 사각형, 다각형, 라운딩을 띤 사각형, 라운딩을 띤 다각형 등, 임의의 형상으로 할 수 있다. 개구부의 형성은, 예를 들면 등방성 에칭, 이방성 에칭과 등방성 에칭의 조합에 의해 행할 수 있고, 혹은 또한, 게이트 전극의 형성 방법에 따라서는, 게이트 전극에 개구부를 직접 형성할 수도 있다. 절연층이나 층간 절연층에서의 개구부의 형성도, 예를 들면 등방성 에칭, 이방성 에칭과 등방성 에칭의 조합에 의해 행할 수 있다.
냉음극 전계 전자 방출 표시 장치에서는, 애노드 패널과 캐소드 패널에 의해 끼워진 공간이 진공 상태로 되어 있기 때문에, 애노드 패널과 캐소드 패널 사이에 스페이서를 배치해두지 않으면, 대기압에 의해서 냉음극 전계 전자 방출 표시 장치가 손상을 받게 될 우려가 있다. 이러한 스페이서는, 예를 들면 세라믹스로 구성할 수 있다. 스페이서를 세라믹스로 구성하는 경우, 세라믹스로서, 멀라이트나 알루미나, 티탄산 바륨, 티탄산 지르콘산연, 지르코니아, 코디올라이트, 선반 규산염 바륨, 규산 철, 글래스 세라믹스 재료, 이들에, 산화 티탄이나 산화 크롬, 산화 철, 산화 바나듐, 산화 니켈을 첨가한 것 등을 예시할 수 있다. 이 경우, 소위 그린 시트를 성형하여, 그린 시트를 소성하고, 이러한 그린 시트 소성품을 절단함으로써 스페이서를 제조할 수 있다. 또한, 스페이서의 표면에, 금속이나 합금으로 이루어진 도전 재료층을 형성하거나, 혹은 또한, 고저항층을 형성하거나, 혹은 또한, 2차 전자 방출 계수가 낮은 재료로 이루어진 박층을 형성해도 된다. 스페이서는, 예를 들면 격벽과 격벽 사이에 끼워 고정하면 되고, 혹은 또한, 예를 들면 애노드 패널에 스페이서 유지부를 형성하고, 스페이서 유지부와 스페이서 유지부 사이에 끼워 고정하면 된다.
캐소드 패널과 애노드 패널을 주연부에서 접합하는 경우, 접합은 접착층(플릿·바를 포함함)을 이용하여 행해도 되고, 혹은 글래스나 세라믹스 등의 절연강성 재료로 이루어진 틀체와 접착층을 병용하여 행해도 된다. 틀체와 접착층을 병용하는 경우에는, 틀체의 높이를 적절하게 선택함으로써, 접착층만을 사용하는 경우에 비하여, 캐소드 패널과 애노드 패널 간의 대향 거리를 보다 길게 설정하는 것은 가능하다. 또, 접착층의 구성 재료로서는, 플릿·글래스가 일반적이지만, 융점이 120∼400℃ 정도의 소위 저융점 금속 재료를 이용해도 된다. 이러한 저융점 금속 재료로서는, In(인듐: 융점 157℃); 인듐-금계의 저융점 합금; Sn80Ag20(융점 220∼370℃), Sn95Cu5(융점 227∼370℃) 등의 주석(Sn)계 고온 땜납; Pb97.5Ag 2.5(융점 304℃), Pb94.5Ag5.5(융점 304∼365℃), Pb97.5Ag1.5Sn1.0 (융점 309℃) 등의 납(Pb)계 고온 땜납; Zn95Al5(융점 380℃) 등의 아연(Zn)계 고온 땜납; Sn5Pb95 (융점 300∼314℃), Sn2Pb98(융점 316∼322℃) 등의 주석-납계 표준 땜납; Au88Ga12(융점 381℃) 등의 용가재(이상의 첨자는 모두 원자 %를 나타냄)를 예시할 수 있다.
기판과 지지체와 프레임의 3자를 접합하는 경우, 3자 동시 접합을 행해도 되고, 혹은 제1 단계에서 기판 또는 지지체 중 어느 한쪽과 프레임을 먼저 접합하고, 제2 단계에서 기판 또는 지지체의 다른 쪽과 틀체를 접합해도 된다. 접합의 분위기를 구성하는 기체로서 질소 가스를 예로 들 수 있다. 3자의 접합 종료 후, 기판과 지지체와 틀체와 접착층에 의해 둘러싸인 공간을 배기하여, 진공으로 한다. 접 합 시의 분위기의 압력은 상압/감압 중 어느 것이어도 된다.
배기는, 기판 및/또는 지지체에 미리 접속된 칩관을 통하여 행할 수 있다. 칩관은, 전형적으로는 글래스 관을 이용하여 구성되고, 기판 및/또는 지지체의 무효 영역(즉, 표시 부분으로서 기능하는 유효 영역 이외의 영역)에 형성된 관통 구멍의 주위에, 플릿·글래스 또는 상술한 저융점 금속 재료를 이용하여 접합되고, 공간이 소정의 진공도에 도달한 후, 열융착에 의해 완전히 밀봉된다. 또한, 완전 밀봉을 행하기 전에, 냉음극 전계 전자 방출 표시 장치 전체를 일단 가열하고나서 강온시키면, 공간에 잔류 가스를 방출시킬 수 있고, 이 잔류 가스를 배기에 의해 공간 밖으로 제거할 수 있기 때문에 적합하다.
냉음극 전계 전자 방출 표시 장치에서, 캐소드 전극은 캐소드 전극 제어 회로에 접속되며, 게이트 전극은 게이트 전극 제어 회로에 접속되고, 애노드 전극은 애노드 전극 제어 회로에 접속되어 있다. 또한, 이들 제어 회로는 주지의 회로로 구성할 수 있다. 애노드 전극 제어 회로의 출력 전압 VA는 통상, 일정하여, 예를 들면, 5㎸∼10㎸로 할 수 있다. 혹은 또한, 애노드 패널과 캐소드 패널 간의 거리를 d(단, 0.5㎜≤d≤10㎜)로 하였을 때, VA/d(단위 : ㎸/㎜)의 값은, 0.5 이상 20 이하, 바람직하게는 1 이상 10 이하, 한층 바람직하게는 5 이상 10 이하를 만족하는 것이 바람직하다.
캐소드 전극에 인가하는 전압 VC 및 게이트 전극에 인가하는 전압 VG에 관해서는 계조 제어 방식으로서 전압 변조 방식을 채용한 경우, (1) 캐소드 전극에 인 가하는 전압 VC를 일정하게 하고, 게이트 전극에 인가하는 전압 VG를 변화시키는 방식, (2) 캐소드 전극에 인가하는 전압 VC를 변화시키고, 게이트 전극에 인가하는 전압 VG를 일정하게 하는 방식, (3) 캐소드 전극에 인가하는 전압 VC를 변화시키고, 또한 게이트 전극에 인가하는 전압 VG도 변화시키는 방식이 있다.
〈실시예〉
이하, 도면을 참조하여, 실시예에 기초하여 본 발명을 설명한다.
[제1 실시예]
제1 실시예는, 본 발명의 제1 양태에 따른 표시용 패널 및 표시 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 제1 실시예의 표시 장치는, 냉음극 전계 전자 방출 표시 장치를 구성하며, 표시용 패널은 냉음극 전계 전자 방출 표시 장치의 애노드 패널을 구성하고, 전극은 애노드 패널에서의 애노드 전극을 구성하며, 전자선원은 냉음극 전계 전자 방출 소자로 구성되어 있다. 또한, 이하의 설명에서는, 냉음극 전계 전자 방출 표시 장치를 단순히 전계 방출 표시 장치라 부르고, 표시용 패널을 애노드 패널이라 부르며, 전극을 애노드 전극이라 부르고, 전자선원을 냉음극 전계 전자 방출 소자(전계 방출 소자)라 부르는 경우가 있다.
제1 실시예의 표시 장치의 모식적인 일부 단부면도를 도 1에 도시하며, 제1 실시예의 표시용 패널(애노드 패널 AP)의 모식적인 일부 단부면도를 도 4에 도시하고, 캐소드 패널 CP의 모식적인 부분적 사시도를 도 5에 도시한다. 또한, 형광체 영역 등의 배열을 모식적인 부분적 평면도로서, 도 6∼도 11에 예시한다. 또한, 애노드 패널 AP의 모식적인 일부 단부면도에서의 형광체 영역 등의 배열을, 도 7 혹은 도 9에 도시하는 구성으로 하고 있다. 또한, 도 6∼도 11에서는, 전극(애노드 전극)의 도시를 생략하고 있다.
제1 실시예의 전계 방출 표시 장치는, 캐소드 패널 CP 및 표시용 패널(애노드 패널 AP)이 진공층을 개재하여 이들의 주연부에서 접합된 전계 방출 표시 장치이다. 여기서, 캐소드 패널 CP는, 지지체(10) 상에 형성된 전자선원(전계 방출 소자)을 구비하고 있다. 한편, 표시용 패널(애노드 패널 AP)은, 기판(20) 상에 형성된 복수의 형광체 영역(23)과, 전극(애노드 전극(24))을 구비하고 있고, 전자선원(전계 방출 소자)으로부터 방출된 전자가, 전극(애노드 전극(24))을 통과하여, 형광체 영역(23)에 충돌함으로써 형광체 영역(23)이 발광되어, 원하는 화상을 얻을 수 있다. 즉, 제1 실시예의 전계 방출 표시 장치는, 캐소드 전극(11), 게이트 전극(13) 및 전자 방출부(15)로 구성된 전계 방출 소자를 복수 구비한 캐소드 패널 CP와, 애노드 패널 AP가 이들의 주연부에서 접합되어 이루어진다.
제1 실시예의 표시용 패널(애노드 패널 AP)에서는, 형광체 영역(23)과 형광체 영역(23) 사이의 기판(20) 상에 블랙 매트릭스(광 흡수층)(21)가 형성되어 있다. 또한, 블랙 매트릭스(21) 위에는 격벽(22)이 형성되어 있다. 애노드 패널 AP에서의 격벽(22), 스페이서(26) 및 형광체 영역(23)의 배치예를, 도 6∼도 11의 배치도에 모식적으로 도시한다. 격벽(22)의 평면 형상으로서는, 격자 형상(우물 정자형 형상), 즉, 1 서브 픽셀에 상당하는, 예를 들면 평면 형상이 대략 사각형인 형광체 영역(23)의 사방을 둘러싸는 형상(도 6, 도 7, 도 8, 도 9 참조), 혹은 대 략 사각형인(혹은, 스트라이프형) 형광체 영역(23)의 대향하는 2변과 평행하게 연장되는 띠 형상(스트라이프 형상)을 예로 들 수 있다(도 10 및 도 11 참조). 또한, 도 10에 도시하는 형광체 영역(23)에서는, 형광체 영역(적색 발광 형광체 영역(23R), 녹색 발광 형광체 영역(23G), 청색 발광 형광체 영역(23B))을, 도 10의 상하 방향으로 연장되는 스트라이프형으로 할 수도 있다.
그리고, 제1 실시예에서는, 전극(애노드 전극(24))은, 유효 영역(실제의 표시 부분으로서 기능하는 영역) 내의 전면에, 구체적으로는, 형광체 영역(23) 상(형광체 영역(23)의 상방을 포함함) 및 격벽(22) 상에 형성되어 있다.
기판(20)과 형광체 영역(23)(23R, 23G, 23B) 사이에는, 기판측으로부터, 컬러 필터(30)(30R, 30G, 30B) 및 컬러 필터 보호막(31)이 형성되어 있다. 여기서, 컬러 필터 보호막(31)은 AlNX로 이루어진다.
도 1에 도시한 전계 방출 소자는, 원추형 전자 방출부를 갖는, 소위 스핀트(Spindt)형 전계 방출 소자로 불리는 타입의 전계 방출 소자이다. 이 전계 방출 소자는 지지체(10) 상에 형성된 캐소드 전극(11)과, 지지체(10) 및 캐소드 전극(11) 상에 형성된 절연층(12)과, 절연층(12) 상에 형성된 게이트 전극(13)과, 게이트 전극(13) 및 절연층(12)에 형성된 개구부(14)(게이트 전극(13)에 형성된 제1 개구부(14A), 및 절연층(12)에 형성된 제2 개구부(14B))와, 제2 개구부(14B)의 저부에 위치하는 캐소드 전극(11) 상에 형성된 원추형 전자 방출부(15)로 구성되어 있다. 일반적으로, 캐소드 전극(11)과 게이트 전극(13)은, 이들 양 전극의 사영상이 서로 직교하는 방향으로 각각 스트라이프 형상으로 형성되어 있으며, 이들 양 전극의 사영상이 중복하는 영역(1 서브 픽셀분의 영역에 상당하며, 중복 영역 혹은 전자 방출 영역임)에, 통상, 복수의 전계 방출 소자가 설치되어 있다. 또한, 이러한 전자 방출 영역이 캐소드 패널 CP의 유효 영역(실제의 표시 부분으로서 기능하는 영역) 내에, 통상, 2차원 매트릭스 형태로 배열되어 있다.
1 서브 픽셀은, 캐소드 패널측의 캐소드 전극(11)과 게이트 전극(13)의 중복 영역에 설치된 전계 방출 소자의 일군과, 이들 전계 방출 소자의 일군에 대면한 애노드 패널측의 형광체 영역(23)(1개의 적색 발광 형광체 영역(23R), 1개의 녹색 발광 형광체 영역(23G), 혹은 1개의 청색 발광 형광체 영역(23B))으로 구성되어 있다. 유효 영역에는, 3개의 서브 픽셀이 통합되어 구성된 픽셀(화소)이, 예를 들면 수십만∼수백만개 정도로써 배열되어 있다. 또한, 1 화소(1 픽셀)는 3개의 서브 픽셀로 구성되며, 각 서브 픽셀은 1개의 적색 발광 형광체 영역(23R), 1개의 녹색 발광 형광체 영역(23G), 혹은 1개의 청색 발광 형광체 영역(23B)을 구비하고 있다.
애노드 패널 AP와 캐소드 패널 CP를, 전자 방출 영역과 형광체 영역(23)이 대향하도록 배치하고, 주연부에서 접착층으로서의 플릿 바(25)를 개재하여 접합함으로써, 전계 방출 표시 장치를 제작할 수 있다. 유효 영역을 포위한 무효 영역에는 진공 배기용 관통 구멍(도시 생략)이 형성되고 있으며, 이 관통 구멍에는 진공 배기 후에 완전히 봉해진 칩관(도시 생략)이 접속되어 있다. 즉, 애노드 패널 AP와 캐소드 패널 CP와 플릿 바(25)에 의해 둘러싸인 공간은 진공으로 되어 있으며, 이러한 공간이 진공층을 구성하고 있다. 따라서, 애노드 패널 AP 및 캐소드 패널 CP에는 대기에 의해 압력이 가해진다. 이 압력에 의해 전계 방출 표시 장치가 파손되지 않도록, 애노드 패널 AP와 캐소드 패널 CP 사이에는 스페이서(26)가 배치되어 있다. 또한, 도 1에서는 스페이서의 도시를 생략하였다. 격벽(22)의 일부는, 스페이서(26)를 유지하기 위한 스페이서 유지부로서도 기능한다.
캐소드 전극(11)에는, 상대적으로 마이너스 전압이 캐소드 전극 제어 회로(41)로부터 인가되고, 게이트 전극(13)에는 상대적으로 플러스 전압이 게이트 전극 제어 회로(42)로부터 인가되며, 애노드 전극(24)에는 게이트 전극(13)보다도 더 높은 플러스 전압이 애노드 전극 제어 회로(43)로부터 인가된다. 이러한 전계 방출 표시 장치에서 표시를 행하는 경우, 예를 들면, 캐소드 전극(11)에 캐소드 전극 제어 회로(41)로부터 주사 신호를 입력하고, 게이트 전극(13)에 게이트 전극 제어 회로(42)로부터 비디오 신호를 입력한다. 혹은 이와는 반대로, 캐소드 전극(11)에 캐소드 전극 제어 회로(41)로부터 비디오 신호를 입력하고, 게이트 전극(13)에 게이트 전극 제어 회로(42)로부터 주사 신호를 입력하여도 된다. 캐소드 전극(11)과 게이트 전극(13) 사이에 전압을 인가하였을 때에 생기는 전계에 의해, 양자 터널 효과에 기초하여 전자 방출부(15)로부터 전자가 방출되고, 이 전자가 애노드 전극(24)에 의해 형성된 전계에 기초하여 애노드 패널 AP로 끌려가서, 형광체 영역(23)에 충돌한다. 그 결과, 형광체 영역(23)이 여기되어 발광되어, 원하는 화상을 얻을 수 있다. 즉, 이 전계 방출 표시 장치의 동작은, 기본적으로, 게이트 전극(13)에 인가되는 전압, 및 캐소드 전극(11)을 통해 전자 방출부(15)에 인가되는 전압에 의해 제어된다.
제1 실시예에서는, 애노드 전극 제어 회로(43)의 출력 전압 VA를 7㎸로 하고, 애노드 패널과 캐소드 패널 간의 거리 d를 1㎜로 하였기 때문에, VA/d=7(단위 : ㎸/㎜)이다.
이하, 기판 등의 모식적인 일부 단부면도인 도 2의 (A) 및 (B), 도 3의 (A) 및 (B), 및 도 4를 참조하여, 제1 실시예에서의 표시용 패널(애노드 패널 AP) 및 표시 장치(냉음극 전계 전자 방출 표시 장치)의 제조 방법을 설명한다(표 1의 (A)에서의 케이스 번호 「1」 참조).
[공정-100]
먼저, 글래스 기판으로 이루어지는 기판(20) 상에 격벽(22)을 형성한다(도 2의 (A) 참조). 격벽(22)의 평면 형상은 격자 형상(우물 정자형 형상)이다. 구체적으로는, 감광성 폴리이미드 수지층을 기판(20)의 전면에 형성한 후, 이러한 감광성 폴리이미드 수지층을 노광, 현상함으로써, 격자 형상(우물 정자형 형상)의 격벽(22)(예를 들면, 도 7을 참조)을 얻을 수 있다. 혹은 또한, 산화 코발트 등의 금속 산화물에 의해 흑색으로 착색한 납 글래스층을 형성한 후, 포토리소그래피 기술 및 에칭 기술에 의해 납 글래스층을 선택적으로 가공함으로써, 격벽을 형성할 수 있다. 혹은 또한, 저융점 글래스 페이스트를 스크린 인쇄법에 의해 기판(20) 상에 인쇄하고, 계속해서, 이러한 저융점 글래스 페이스트를 소성함으로써 격벽을 형성하여도 된다. 1 서브 픽셀에서의 격벽(22)의 높이를 약 50㎛로 하였다. 격벽의 일부는 스페이서(26)를 유지하기 위한 스페이서 유지부로서도 기능한다. 또한, 격벽(22)의 형성 전에, 격벽(22)을 형성할 기판(20) 부분의 표면에 블랙 매트릭스(21)를 형성하는 것이, 표시 화상의 콘트라스트 향상 등의 관점으로부터 바람직하다.
[공정-110]
계속해서, 예를 들면, 먼저, 적색용 컬러 필터(30R)를 형성한다. 구체적으로는, PVA-ADC계 감광액이나 PVA-SDC계 감광액 등의 PVA-중크롬산염계 감광액 혹은 아지드계 감광액(예를 들면, 폴리비닐피롤리돈 등)을 전면에 도포하고, 건조시킴으로써 감광액 건조품을 얻는다. 그 후, 도시하지 않은 마스크를 사용하여, 감광액 건조품을 자외선을 이용하여 노광하고, 계속해서, 순수를 이용하여 현상을 행함으로써, 기판(20)의 적색용 컬러 필터(30R)를 형성할 부분 위에서부터 감광액 건조품을 선택적으로 제거한다. 다음으로, 산화철(Fe2O3)계의 초미립자로 이루어지는 적색 안료를 10 중량% 포함하는 현탁액(나머지 부분은 물)을 조제하여, 이러한 현탁액을 전면에 도포하여 건조시킨다. 그리고, 과산화수소수를 분무한 후, 순수에 의해 반전 현상을 행하여, 불필요한 감광제 건조품 및 안료를 제거함으로써, 적색용 컬러 필터(30R)를 얻을 수 있다.
그 후, CoO·Al2O3의 초미립자로 이루어지는 청색 안료를 PVA-중크롬산염계의 감광액 속에 분산시킨 것을 전면에 도포하여, 건조시킨 후, 도시하지 않은 마스크를 이용하여, 자외선에 의해 노광을 행하고, 또한 순수를 이용하여 현상을 행함으로써, 청색용 컬러 필터(30B)를 얻을 수 있다. 그 후, TiO2·ZnO·CoO·NiO의 초미립자로 이루어지는 녹색 안료를 PVA-중크롬산염계의 감광액 속에 분산시킨 것을 전면 도포하여, 건조시킨 후, 도시하지 않은 마스크를 이용하여, 자외선에 의해 노광을 행하고, 또한 순수를 이용하여 현상을 행함으로써, 녹색용 컬러 필터(30G)를 얻을 수 있다. 이렇게 하여, 도 2의 (B)에 도시하는 구조를 얻을 수 있다. 또한, 적색용 컬러 필터(30R)를 마찬가지의 방법으로 형성할 수도 있다.
[공정-120]
다음으로, 전면에 컬러 필터 보호막(31)을 형성한다. 구체적으로는, 스퍼터링법에 의해, AlNX로 이루어지는 컬러 필터 보호막(31)을 전면에 형성한다. 이렇게 하여, 도 3의 (A)에 도시하는 구조를 얻을 수 있다.
[공정-130]
다음으로, 적색 발광 형광체 영역(23R)을 형성하기 위해, 예를 들면 폴리비닐 알콜(PVA) 수지와 물에 적색 발광 형광체 입자를 분산시키고, 또한, 중크롬산 암모늄을 첨가한 적색 발광 형광체 슬러리를 전면에 도포한 후, 이러한 적색 발광 형광체 슬러리를 건조한다. 그 후, 기판(20)의 이면측으로부터 적색 발광 형광체 영역(23R)을 형성할 적색 발광 형광체 슬러리 부분에 자외선을 조사하여, 적색 발광 형광체 슬러리를 노광한다. 적색 발광 형광체 슬러리는 기판(20)의 이면측으로부터 서서히 경화된다. 형성되는 적색 발광 형광체 영역(23R)의 두께는, 적색 발광 형광체 슬러리에 대한 자외선의 조사량에 의해 결정된다. 그 후, 적색 발광 형광체 슬러리를 현상함으로써, 소정의 격벽(22) 사이에 적색 발광 형광체 영역(23R)을 형성할 수 있다. 이하, 녹색 발광 형광체 슬러리에 대하여 마찬가지의 처리를 행함으로써 녹색 발광 형광체 영역(23G)을 형성하고, 또한 청색 발광 형광체 슬러리에 대하여 마찬가지의 처리를 행함으로써 청색 발광 형광체 영역(23B)을 형성한다. 이렇게 하여, 도 3의 (B)에 도시하는 구조를 얻을 수 있다. 또한, 형광체 영역(23)의 두께를 3.5㎛∼10㎛로 하였다.
[공정-140]
그 후, 전면에 스크린 인쇄법에 기초하여 중간막을 형성한다. 중간막을 구성할 수지(래커; lacquer)는, 광의의 바니시의 일종으로, 셀룰로스 유도체, 일반적으로 니트로 셀룰로스를 주성분으로 한 배합물을 저급 지방산 에스테르와 같은 휘발성 용제에 녹인 것, 혹은 다른 합성 고분자를 이용한 우레탄 래커, 아크릴 래커로 구성되어 있다. 다음으로, 중간막을 건조시킨다.
[공정-150]
그 후, 중간막 상에 도전 재료층을 형성한다. 구체적으로는, 진공 증착법에 의해, 중간막을 피복하도록, 알루미늄(Al)으로 이루어지는 도전 재료층을 형성한다. 도전 재료층의 평균 두께를 0.07㎛로 하였다.
[공정-160]
계속해서, 400℃ 정도로 중간막을 소성한다. 이 소성 처리에 의해 중간막이 연소하여 소실되어, 도전 재료층으로 이루어지는 애노드 전극(24)이 형광체 영역(23) 상 및 격벽(22) 상에 남겨진다. 또한, 중간막의 연소에 의해 발생된 가스는, 예를 들면 도전 재료층 중, 격벽(22)의 형상을 따라 절곡되어 있은 영역에 발생하는 미세한 구멍을 통해 외부로 배출된다. 이렇게 하여, 도 4에 도시하는 구조의 애노드 패널 AP를 얻을 수 있다.
[공정-170]
전계 방출 소자가 형성된 캐소드 패널 CP를 준비한다. 그리고, 전계 방출 표시 장치의 조립을 행한다. 구체적으로는, 예를 들면 애노드 패널 AP의 유효 영역에 설치된 스페이서 유지부에 스페이서(26)를 부착하고, 형광체 영역(23)과 전계 방출 소자가 대향하도록 애노드 패널 AP와 캐소드 패널 CP를 배치하며, 애노드 패널 AP와 캐소드 패널 CP(보다 구체적으로는, 기판(20)과 지지체(10))를, 접착층으로서의 플릿 바(25)를 개재하여, 주연부에서 접합한다. 접합에서는, 플릿 바(25)를 애노드 패널 AP와 캐소드 패널 CP 사이에 배치하고, 탈산소 분위기 속(구체적으로는, 질소 가스 분위기 속)에서 플릿 바(25)의 소성을 행한다. 그 후, 애노드 패널 AP와 캐소드 패널 CP와 플릿 바(25)에 의해 둘러싸인 공간을 관통 구멍(도시 생략) 및 칩관(도시 생략)을 통해 배기하고, 공간의 압력이 10-4㎩ 정도에 도달한 시점에서 칩관을 가열 용융에 의해 완전히 봉한다. 이와 같이 하여, 애노드 패널 AP와 캐소드 패널 CP과 플릿 바(25)에 의해 둘러싸인 공간을 진공으로 할 수 있어서, 도 1에 도시하는 전계 방출 표시 장치를 얻을 수 있다. 혹은 또한, 전계 방출 표시 장치의 구조에 따라서는, 글래스나 세라믹스 등의 절연강성 재료로 이루어지는 프레임과 접착층을 병용하여 애노드 패널 AP와 캐소드 패널 CP를 접합하여도 된다. 그 후, 필요한 외부 회로와의 배선 접속을 행하여, 전계 방출 표시 장치를 완성시킨다.
제1 실시예에서는, [공정-170]에서, 플릿 글래스의 소성 시, 컬러 필터(30)(특히, 적색용 컬러 필터(30R))에 손상이 발생되지는 않는다. 또한, 비교를 위해, [공정-120]을 생략하고, 컬러 필터 보호막(31)이 형성되어 있지 않은 애노드 패널을 제작하여 전계 방출 표시 장치를 조립하였을 때, [공정-170]에서, 플릿 글래스의 소성 시, 컬러 필터(30)(특히, 적색용 컬러 필터(30R))에 손상이 발생되었다. 즉, 플릿 글래스의 탈산소 분위기에서의 소성 시, 적색용 컬러 필터(30R)를 구성하는 Fe2O3 입자에서의 산소 원자를 잃어버리게 되어(탈산소화되어), 적색용 컬러 필터(30R)로서의 기능을 완수할 수 없게 된다.
이하, 스핀트형 전계 방출 소자의 제조 방법을, 캐소드 패널을 구성하는 지지체(10) 등의 모식적인 일부 단부면도인 도 12의 (A) 및 (B) 및 도 13의 (A) 및 (B)를 참조하여 설명한다.
또한, 이 스핀트형 전계 방출 소자는, 기본적으로는 원추형 전자 방출부(15)를 금속 재료의 수직 증착에 의해 형성하는 방법에 의해 얻을 수 있다. 즉, 게이트 전극(13)에 형성된 제1 개구부(14A)에 대하여 증착 입자는 수직으로 입사되지만, 제1 개구부(14A)의 개구단 부근에 형성되는 오버행 형상의 퇴적물에 의한 차폐 효과를 이용하여, 제2 개구부(14B)의 저부에 도달하는 증착 입자의 양을 점차 감소시켜, 원추형 퇴적물인 전자 방출부(15)를 자기 정합적으로 형성한다. 여기서는 불필요한 오버행 형상의 퇴적물의 제거를 용이하게 하기 위해, 게이트 전극(13) 및 절연층(12) 상에 박리층(16)을 미리 형성해두는 방법에 대하여 설명한다. 또한, 전계 방출 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 도면에서는 1개의 전자 방출부만을 도시하였다.
[공정-A0]
먼저, 예를 들면 글래스 기판으로 이루어지는 지지체(10) 위에, 예를 들면 폴리실리콘으로 이루어지는 캐소드 전극용 도전 재료층을 플라즈마 CVD법에 의해 성막한 후, 리소그래피 기술 및 드라이 에칭 기술에 기초하여 캐소드 전극용 도전 재료층을 패터닝하여, 스트라이프형 캐소드 전극(11)을 형성한다. 그 후, 전면에 SiO2로 이루어지는 절연층(12)을 CVD법에 의해 형성한다.
[공정-A1]
다음으로, 절연층(12) 상에, 게이트 전극용 도전 재료층(예를 들면, TiN층)을 스퍼터링법에 의해 성막하고, 계속해서, 게이트 전극용 도전 재료층을 리소그래피 기술 및 드라이 에칭 기술에 의해 패터닝함으로써, 스트라이프형 게이트 전극(13)을 얻을 수 있다. 스트라이프형 캐소드 전극(11)은, 도면의 지면과 평행한 방향으로 연장되어 있으며, 스트라이프형 게이트 전극(13)은, 도면의 지면과 수직인 방향으로 연장되어 있다.
또한, 게이트 전극(13)을, 진공 증착법 등의 PVD법, CVD법, 전기 도금법이나 무전해 도금법에 의해 도금법, 스크린 인쇄법, 레이저 박리법, 졸-겔법, 리프트 오 프법 등의 공지의 박막 형성과, 필요에 따라 에칭 기술과의 조합에 의해 형성하여도 된다. 스크린 인쇄법이나 도금법에 따르면, 직접, 예를 들면 스트라이프형 게이트 전극을 형성하는 것이 가능하다.
[공정-A2]
그 후, 다시 레지스트층을 형성하고, 에칭에 의해 게이트 전극(13)에 제1 개구부(14A)를 형성하며, 또한 절연층에 제2 개구부(14B)를 형성하고, 제2 개구부(14B)의 저부에 캐소드 전극(11)을 노출시킨 후, 레지스트층을 제거한다. 이렇게 하여, 도 12의 (A)에 도시하는 구조를 얻을 수 있다.
[공정-A3]
다음으로, 지지체(10)를 회전시키면서 게이트 전극(13) 상을 포함하는 절연층(12) 상에 니켈(Ni)을 경사 진공 증착함으로써, 박리층(16)을 형성한다(도 12의 (B) 참조). 이 때, 지지체(10)의 법선에 대한 증착 입자의 입사각을 충분히 크게 선택함으로써(예를 들면, 입사각 65°∼85°), 제2 개구부(14B)의 저부에 니켈을 거의 퇴적시키지 않고, 게이트 전극(13) 및 절연층(12) 위에 박리층(16)을 형성할 수 있다. 박리층(16)은 제1 개구부(14A)의 개구단으로부터 차양 형상으로 돌출(연장)되어 있으며, 이것에 의해 제1 개구부(14A)의 직경이 실질적으로 축소된다.
[공정-A4]
다음으로, 전면에 예를 들면 도전 재료로서 몰리브덴(Mo)을 수직 증착한다(입사각 3°∼10°). 이 때, 도 13의 (A)에 도시한 바와 같이, 박리층(16) 상에서 오버행 형상을 갖는 도전층(17)이 성장되는 것에 수반하여, 제1 개구부(14A)의 실질적인 직경이 점차 축소되기 때문에, 제2 개구부(14B)의 저부에서 퇴적에 기여하는 증착 입자는, 점차 제1 개구부(14A)의 중앙 부근을 통과하는 것에 한정되게 된다. 그 결과, 제2 개구부(14B)의 저부에는 원추형 퇴적물이 형성되고, 이 원추형 퇴적물이 전자 방출부(15)로 된다.
[공정-A5]
그 후, 도 13의 (B)에 도시한 바와 같이, 리프트 오프법에 의해 박리층(16)을 게이트 전극(13) 및 절연층(12)의 표면으로부터 박리하여, 게이트 전극(13) 및 절연층(12)의 상방의 도전층(17)을 선택적으로 제거한다. 계속해서, 절연층(12)에 형성된 제2 개구부(14B)의 측벽면을 등방적인 에칭에 의해 후퇴시키는 것이, 게이트 전극(13)의 개구 단부를 노출시킨다는 관점으로부터, 바람직하다. 또한, 등방적인 에칭은, 케미컬 드라이 에칭과 같이 래디컬을 주 에칭종(種)으로서 이용하는 드라이 에칭, 혹은 에칭액을 이용하는 웨트 에칭에 의해 행할 수 있다. 에칭액으로서는, 예를 들면 49% 불산 수용액과 순수의 1:100(용적비) 혼합액을 이용할 수 있다. 이렇게 하여, 복수의 스핀트형 전계 방출 소자가 형성된 캐소드 패널을 얻을 수 있다.
[제2 실시예]
제2 실시예는, 본 발명의 제2 양태에 따른 표시용 패널 및 표시 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 제1 실시예와 마찬가지로, 제2 실시예의 표시 장치는 전계 방출 표시 장치를 구성하며, 표시용 패널은 전계 방출 표시 장치의 애노드 패널을 구성하고, 전극은 애노드 패널에서의 애노드 전극을 구성하며, 전자선원은 전 계 방출 소자로 구성되어 있다.
제2 실시예의 전계 방출 표시 장치를 구성하는 애노드 패널 AP의 일부분을 확대한 모식적인 일부 단부면도를 도 14에 도시한다. 또한, 캐소드 패널 CP의 모식적인 부분적 사시도는 도 5에 도시한 바와 마찬가지이다. 제2 실시예 혹은 후술하는 제3 실시예∼제6 실시예에서, 형광체 영역 등의 배열은, 예를 들면 도 6∼도 11에 예시한 것과 마찬가지로 할 수 있기 때문에, 상세한 설명은 생략한다. 또한, 제2 실시예 혹은 후술하는 제3 실시예∼제6 실시예의 전계 방출 표시 장치에서의 캐소드 패널 CP의 구성, 구조, 전계 방출 표시 장치의 구동 방법은 제1 실시예의 전계 방출 표시 장치에서의 캐소드 패널 CP의 구성, 구조, 전계 방출 표시 장치의 구동 방법과 동일하게 할 수 있기 때문에, 상세한 설명은 생략한다.
제2 실시예의 전계 방출 표시 장치도, 캐소드 패널 CP 및 표시용 패널(애노드 패널 AP)이 진공층을 개재하여 이들의 주연부에서 접합된 전계 방출 표시 장치이다. 여기서, 캐소드 패널 CP는, 지지체(10) 상에 형성된 전자선원(전계 방출 소자)을 구비하고 있다. 또한, 제2 실시예의 표시용 패널(애노드 패널 AP)도, 기판(20) 상에 형성된 형광체 영역(23)(23R, 23G, 23B)과, 형광체 영역(23) 상에 형성된 전극(애노드 전극)을 구비하며, 전자선원(전계 방출 소자)으로부터 사출되어, 전극(애노드 전극)을 통과한 전자가 형광체 영역(23)에 충돌함으로써 형광체 영역(23)이 발광되어, 원하는 화상을 얻을 수 있다. 즉, 제2 실시예의 전계 방출 표시 장치도, 캐소드 전극(11), 게이트 전극(13) 및 전자 방출부(15)로 구성된 전계 방출 소자를 복수 구비한 캐소드 패널 CP와, 애노드 패널 AP가 이들의 주연부에서 접 합되어 이루어진다. 또한, 후술하는 제3 실시예∼제6 실시예에서도 마찬가지다.
제2 실시예에서도, 기판(20)과 형광체 영역(23)(23R, 23G, 23B) 사이에는, 기판측으로부터, 컬러 필터(30)(30R, 30G, 30B) 및 컬러 필터 보호막(31)이 형성되어 있다. 여기서, 컬러 필터 보호막(31)은 AlNX로 이루어진다.
그리고, 제2 실시예에서도, 전극(애노드 전극)은, 유효 영역(실제의 표시 부분으로서 기능하는 영역) 내의 전면에, 구체적으로는, 형광체 영역(23) 상(형광체 영역(23)의 상방을 포함함) 및 격벽(22) 상에 형성되어 있다. 단, 제1 실시예와 달리, 전극(애노드 전극)은 복수의 전극 유닛으로 이루어진다. 또한, 이하의 설명에서, 전극 유닛을 애노드 전극 유닛(24A)이라 부른다. 그리고, 애노드 전극 유닛(24A)과 애노드 전극 유닛(24A)은, 저항체층(28)에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 제2 실시예에서는, 애노드 전극 유닛(24A)의 수를 픽셀 수(서브 픽셀의 수의 삼분의 일)로 하고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
저항체층(28)은 탄화 실리콘(SiC)으로 이루어진다. 제2 실시예에서, 전극 유닛(애노드 전극 유닛(24A))은, 격벽(22)의 정상면, 격벽(22)의 측면 및 형광체 영역(23) 상에 형성되어 있으며, 애노드 전극 유닛(24A)의 경계는 격벽(22)의 정상면에 위치한다. 또한, 저항체층(28)은 적어도 격벽(22)의 정상면 위의 애노드 전극 유닛(24A) 위에(보다 구체적으로는, 격벽(22)의 정상면에 위치하는 애노드 전극 유닛(24A) 위에) 형성되어 있다. 여기서, 격벽(22)의 정상면 위에서의 몰리브덴(Mo)으로 이루어지는 전극 유닛(애노드 전극 유닛(24A))의 평균 두께를 0.3㎛로 하 고, 격벽(22)의 정상면 위에서의 저항체층(28)의 평균 두께를 0.33㎛으로 하였다. 저항체층(28)의 시트 저항값은 약 4×105Ω/□이다.
제2 실시예의 표시용 패널(애노드 패널 AP)은, 제1 실시예의 [공정-160]과 마찬가지의 공정에 계속해서, 도전 재료층을 패터닝함으로써, 격벽(22)의 정상면 위에 위치하는 도전 재료층 부분에 간극을 넣어 애노드 전극 유닛(24A)을 얻은 후, 또한, 전면에 저항체층(28)을 형성한 후, 저항체층(28)을 패터닝함으로써 얻을 수 있거나, 혹은 또한, 저항체층(28)을 경사 진공 증착법에 기초하여 얻을 수 있다(표 1의 (B)에서의 케이스 번호 「1」 참조). 또한, 제1 실시예의 [공정-130]과 마찬가지의 공정에 계속해서, 격벽(22)의 정상면 혹은 정상면과 측면에 저항체층을 형성하고, 그 후, 제1 실시예의 [공정-140]∼[공정-160]과 마찬가지의 공정을 실행한 후, 도전 재료층을 패터닝함으로써, 격벽(22)의 정상면 위에 위치하는 도전 재료층 부분에 간극을 넣어 애노드 전극 유닛(24A)을 얻는 방법에 의해, 표시용 패널(애노드 패널 AP)을 제조할 수도 있다(표 1의 (B)에서의 케이스 번호 「2」 참조). 이 경우에는, 저항체층 위에 애노드 전극 유닛(24A)이 위치한다.
혹은 또한, 제1 실시예의 [공정-100]과 마찬가지의 공정에 계속해서, 격벽(22)의 정상면 혹은 정상면과 측면에 저항체층을 형성하고, 그 후, 제1 실시예의 [공정-110]∼[공정-160]과 마찬가지의 공정을 실행한 후, 도전 재료층을 패터닝함으로써, 격벽(22)의 정상면 위에 위치하는 도전 재료층 부분에 간극을 넣어 애노드 전극 유닛(24A)을 얻는 방법에 의해, 표시용 패널(애노드 패널 AP)을 제조할 수도 있다(표 1의 (B)에서의 케이스 번호 「3」 참조). 이 경우에도, 저항체층 위에 애노드 전극 유닛(24A)이 위치한다.
제2 실시예에서도, [공정-170]과 마찬가지의 공정에서, 플릿 글래스의 소성 시, 컬러 필터(30)(특히, 적색용 컬러 필터(30R))에 손상이 발생하지는 않는다. 또한, 비교를 위해, [공정-120]과 마찬가지의 공정을 생략하고, 컬러 필터 보호막이 형성되어 있지 않은 애노드 패널을 제작하여 전계 방출 표시 장치를 조립하였을 때, [공정-170]에서, 플릿 글래스의 소성 시, 컬러 필터(30)(특히, 적색용 컬러 필터(30R))에 손상이 발생하였다. 즉, 플릿 글래스의 탈산소 분위기에서의 소성 시, 적색용 컬러 필터(30R)를 구성하는 Fe2O3 입자에서의 산소 원자를 잃어버리게 되어(탈산소화되어), 적색용 컬러 필터(30R)로서의 기능을 완수할 수 없게 된다.
[제3 실시예]
제3 실시예는, 본 발명의 제3 양태에 따른 표시용 패널 및 표시 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 제1 실시예와 마찬가지로, 제3 실시예의 표시 장치는 전계 방출 표시 장치를 구성하며, 표시용 패널은 전계 방출 표시 장치의 애노드 패널을 구성하고, 전극은 애노드 패널에서의 애노드 전극을 구성하며, 전자선원은 전계 방출 소자로 구성되어 있다.
제3 실시예의 전계 방출 표시 장치를 구성하는 애노드 패널 AP의 일부분을 확대한 모식적인 일부 단부면도를 도 15 혹은 도 16에 도시한다.
제3 실시예에서도, 기판(20)과 형광체 영역(23)(23R, 23G, 23B) 사이에는, 기판측으로부터, 컬러 필터(30)(30R, 30G, 30B) 및 컬러 필터 보호막(31)이 형성되어 있다. 여기서, 컬러 필터 보호막(31)은 AlN으로 이루어진다.
단, 제3 실시예에서는 전극(애노드 전극(124))은, 유효 영역(실제의 표시 부분으로서 기능하는 영역) 내에서, 형광체 영역(23)이 형성되어 있지 않은 기판(20) 부분에 형성되고(보다 구체적으로는, 기판(20) 상에 형성된 격벽(22)의 정상면 및 측면에 형성되고, 또한 형광체 영역(23)이 형성되어 있지 않은 기판(20) 부분에 형성되며), 또한 형광체 영역(23)이 형성되어 있는 기판(20) 부분(20A)에는 형성되어 있지 않다. 또한, 격벽(22)의 정상면 위에서의 전극(애노드 전극(124))의 평균 두께를 0.1㎛로 하였다. 또한, 형광체 영역(23)의 평균 두께를 약 10㎛로 하였다.
도 15에 도시하는 제3 실시예의 표시용 패널(애노드 패널 AP)은, 이하의 방법에 의해 제조할 수 있다(표 1의 (C)에서의 케이스 번호 「1」 참조).
[공정-300A]
먼저, 제1 실시예의 [공정-100]∼[공정-160]과 마찬가지의 공정을 실행한다.
[공정-310A]
그 후, 도전 재료층을 패터닝하여, 형광체 영역(23) 상의 도전 재료층을 제거하고, 격벽(22)의 정상면 및 측면 상에 위치하는 도전 재료층 부분을 남김으로써 애노드 전극(124)을 얻을 수 있다.
또한, 도 16에 도시하는 제3 실시예의 표시용 패널(애노드 패널 AP)은, 이하의 방법에 의해 제조할 수 있다(표 1의 (C)에서의 케이스 번호 「4」 참조).
[공정-300B]
먼저, 제1 실시예의 [공정-100]과 마찬가지의 공정인, 블랙 매트릭스(21)의 형성 및 격벽(22)의 형성을 실행한다.
[공정-310B]
계속해서, 전극(애노드 전극(124))을, 형광체 영역(23)을 형성하지 않은 기판(20) 부분에 형성한다. 단, 형광체 영역(23)을 형성할 기판(20) 부분(20A)에는 형성하지 않는다. 구체적으로는, 격벽(22)에 의해 둘러싸인 기판(20) 부분(20A)에 전극(애노드 전극(124))이 형성되지 않도록, 경사 진공 증착법에 기초하여, 몰리브덴(Mo)으로 이루어지는 도전 재료층으로 구성된 전극(애노드 전극(124))을, 기판(20) 상에 형성된 격벽(22)의 정상면 및 측면에 형성한다.
[공정-320B]
그 후, 제1 실시예의 [공정-110]∼[공정-120]과 마찬가지의 공정인, 컬러 필터(30)(30R, 30G, 30B)의 형성 및 컬러 필터 보호막(31)의 형성을 실행한다.
[공정-330B]
그 후, 제1 실시예의 [공정-130]과 마찬가지의 공정인 형광체 영역(23)(23R, 23G, 23B)의 형성을 실행함으로써, 도 16에 도시하는 제3 실시예의 표시용 패널(애노드 패널 AP)을 얻을 수 있다.
또한, 기타, 표 1의 (C)에서의 케이스 번호 「2」나 케이스 번호 「3」의 공정순에 기초하여, 제3 실시예의 표시용 패널(애노드 패널 AP)을 제조할 수도 있다.
[제4 실시예]
제4 실시예의 표시용 패널(애노드 패널) 및 표시 장치(냉음극 전계 전자 방 출 표시 장치)는, 제3 실시예의 표시용 패널(애노드 패널) 및 표시 장치(냉음극 전계 전자 방출 표시 장치)의 변형이다.
제4 실시예의 전계 방출 표시 장치를 구성하는 애노드 패널 AP의 일부분을 확대한 모식적인 일부 단부면도를 도 17 혹은 도 18에 도시한다.
제4 실시예의 전계 방출 표시 장치에서는, 전계 방출 표시 장치의 작동에 기초하여 전계 방출 표시 장치의 내부에서 발생하는 이온 등으로부터 형광체 영역을 보호하기 위해, 또한 형광체 영역으로부터의 가스의 발생을 억제하거나, 형광체 영역의 박리를 방지하기 위해, 적어도 형광체 영역(23) 위에(제4 실시예에서는, 보다 구체적으로는, 형광체 영역(23) 위뿐만 아니라, 전극인 애노드 전극(124) 위에도), 형광체 보호막(27)이 형성되어 있다. 형광체 보호막(27)은, 투명한 재료, 구체적으로는, 질화 알루미늄(AlNX)으로 이루어진다. 형광체 영역(23) 상에서의 형광체 보호막(27)의 평균 두께를 50㎚로 하였다.
도 17에 도시하는 제4 실시예의 표시용 패널(애노드 패널 AP)은, 이하의 방법에 의해 제조할 수 있다(표 1의 (D)에서의 케이스 번호 「1」 참조).
[공정-400A]
먼저, 제1 실시예의 [공정-100]∼[공정-160]과 마찬가지의 공정을 실행한다.
[공정-410A]
그 후, 도전 재료층을 패터닝하여, 형광체 영역(23) 상의 도전 재료층을 제거하고, 격벽(22)의 정상면 및 측면 상에 위치하는 도전 재료층 부분을 남김으로써 애노드 전극(124)을 얻을 수 있다.
[공정-420A]
다음으로, 전면에 스퍼터링법에 의해 질화 알루미늄(AlNX)으로 이루어지는 형광체 보호막(27)을 형성한다.
또한, 도 18에 도시하는 제4 실시예의 표시용 패널(애노드 패널 AP)은, 이하의 방법에 의해 제조할 수 있다(표 1의 (D)에서의 케이스 번호 「5」 참조).
[공정-400B]
먼저, 제3 실시예의 [공정-300B]∼[공정-330B]와 마찬가지의 공정을 실행한다.
[공정-410B]
계속해서, 전면에 스퍼터링법에 의해 질화 알루미늄(AlNX)으로 이루어지는 형광체 보호막(27)을 형성한다.
이상의 점을 제외하고, 제4 실시예의 표시용 패널(애노드 패널) 및 표시 장치(냉음극 전계 전자 방출 표시 장치)는, 제3 실시예의 표시용 패널(애노드 패널) 및 표시 장치(냉음극 전계 전자 방출 표시 장치)와 마찬가지로 할 수 있기 때문에, 상세한 설명은 생략한다.
또한, 기타, 표 1의 (D)에서의 케이스 번호 「2」, 케이스 번호 「3」, 케이스 번호 「4」의 공정순에 기초하여, 제4 실시예의 표시용 패널(애노드 패널 AP)을 제조할 수도 있다.
[제5 실시예]
제5 실시예의 표시용 패널(애노드 패널) 및 표시 장치(냉음극 전계 전자 방출 표시 장치)도, 제3 실시예의 표시용 패널(애노드 패널) 및 표시 장치(냉음극 전계 전자 방출 표시 장치)의 변형이며, 본 발명의 제4 양태에 따른 표시용 패널 및 표시 장치에 관한 것이다.
제5 실시예의 전계 방출 표시 장치를 구성하는 애노드 패널 AP의 일부분을 확대한 모식적인 일부 단부면도를 도 19, 도 20 혹은 도 21에 도시한다.
제5 실시예의 전계 방출 표시 장치에서는, 전극(애노드 전극)은 복수의 전극 유닛(애노드 전극 유닛(124A))으로 구성되어 있으며, 애노드 전극 유닛(124A)과 애노드 전극 유닛(124A)은 저항체층(28)에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 제5 실시예에서는, 애노드 전극 유닛(124A)의 수를 픽셀의 수와 일치한 수(서브 픽셀의 수의 1/3로 일치한 수)로 하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
저항체층(28)은 탄화 실리콘(SiC)으로 이루어진다. 제5 실시예에서, 전극 유닛(애노드 전극 유닛(124A))은, 격벽(22)의 정상면 및 격벽(22)의 측면에 형성되어 있으며, 애노드 전극 유닛(124A)의 경계는 격벽(22)의 정상면에 위치한다. 또한, 저항체층(28)은 적어도 격벽(22)의 정상면 위의 애노드 전극 유닛(124A) 위에(보다 구체적으로는, 도 19 및 도 20에 도시한 바와 같이, 격벽(22)의 정상면에 위치하는 애노드 전극 유닛(124A) 위에, 혹은 또한, 도 21에 도시한 바와 같이, 격벽(22)의 정상면 및 격벽(22)의 측면에 위치하는 애노드 전극 유닛(124A) 위에) 형성되어 있다. 여기서, 격벽(22)의 정상면 위에서의 몰리브덴(Mo)으로 이루어지는 전 극 유닛(애노드 전극 유닛(124A))의 평균 두께를 0.3㎛로 하고, 격벽(22)의 정상면 위에서의 저항체층(28)의 평균 두께를 0.33㎛로 하였다. 저항체층(28)의 시트 저항값은 약 4×105Ω/□이다.
도 19에 도시하는 제5 실시예의 표시용 패널(애노드 패널 AP)은, 이하의 방법에 의해 제조할 수 있다(표 2에서의 케이스 번호 「1」 참조).
[공정-500A]
먼저, 제3 실시예의 [공정-300A]∼[공정-310A]와 마찬가지의 공정을 실행한다.
[공정-510A]
계속해서, 전면에 저항체층(28)을 형성한 후, 저항체층(28)을 패터닝한다.
혹은 또한, 도 20에 도시하는 제5 실시예의 표시용 패널(애노드 패널 AP)은, 이하의 방법에 의해 제조할 수 있다(표 3에서의 케이스 번호 「36」 참조).
[공정-500B]
먼저, 제1 실시예의 [공정-100]과 마찬가지의 공정을 실행한다.
[공정-510B]
그 후, 경사 진공 증착법에 기초하여, 몰리브덴(Mo)으로 이루어지는 도전 재료층을 기판(20) 상에 형성된 격벽(22)의 정상면 및 측면에 형성한다. 계속해서, 전면에(보다 구체적으로는, 몰리브덴으로 이루어지는 도전 재료층상에) 레지스트층을 형성하고, 포토리소그래피 기술에 기초하여 이러한 레지스트층을 패터닝한다. 계속해서, 패터닝된 레지스트층을 에칭용 마스크로 한 웨트 에칭법에 의해 몰리브덴으로 이루어지는 도전 재료층을 패터닝하고, 그 후, 레지스트층을 제거한다. 이렇게 하여, 애노드 전극 유닛(124A)을 얻을 수 있다.
[공정-520B]
계속해서, 제3 실시예의 [공정-320B]와 마찬가지의 공정을 실행한 후, 저항체층(28)을 형성할 격벽(22)의 정상면 위에 위치하는 컬러 필터 보호막(31) 부분을 패터닝하여 제거한다. 계속해서, 전면에 저항체층(28)을 형성한 후, 저항체층(28)을 패터닝하고, 그 후, [공정-330B]와 마찬가지의 공정을 실행한다.
혹은 또한, 도 21에 도시하는 제5 실시예의 표시용 패널(애노드 패널 AP)은, 이하의 방법에 의해 제조할 수 있다(표 3에서의 케이스 번호 「39」 참조).
[공정-500C]
먼저, [공정-500B]∼[공정-510B]와 마찬가지의 공정을 실행한다.
[공정-510C]
그 후, SiC로 이루어지는 저항체층(28)을, 경사 진공 증착법에 기초하여, 격벽(22)의 정상면 및 격벽(22)의 측면에 위치하는 애노드 전극 유닛(124A) 위에 형성한다.
[공정-520C]
계속해서, 제3 실시예의 [공정-320B]∼[공정-330B]와 마찬가지의 공정을 실행한다.
이상의 점을 제외하고, 제5 실시예의 표시용 패널(애노드 패널) 및 표시 장 치(냉음극 전계 전자 방출 표시 장치)는, 제3 실시예의 표시용 패널(애노드 패널) 및 표시 장치(냉음극 전계 전자 방출 표시 장치)와 마찬가지로 할 수 있기 때문에, 상세한 설명은 생략한다.
또한, 기타, 표 2에서의 케이스 번호 「2」∼케이스 번호 「30」, 표 3에서의 케이스 번호 「31」∼케이스 번호 「35」, 케이스 번호 「37」, 케이스 번호 「38」, 케이스 번호 「40」의 공정순에 기초하여, 제5 실시예의 표시용 패널(애노드 패널 AP)을 제조할 수도 있다.
[제6 실시예]
제6 실시예의 표시용 패널(애노드 패널) 및 표시 장치(냉음극 전계 전자 방출 표시 장치)는, 제5 실시예의 표시용 패널(애노드 패널) 및 표시 장치(냉음극 전계 전자 방출 표시 장치)의 변형이며, 본 발명의 제4 양태에 따른 표시용 패널 및 표시 장치에 관한 것으로, 제5 실시예와 제4 실시예의 조합에 관한 것이다.
제6 실시예의 전계 방출 표시 장치를 구성하는 애노드 패널 AP의 일부분을 확대한 모식적인 일부 단부면도를 도 22, 도 23 혹은 도 24에 도시한다.
제6 실시예의 전계 방출 표시 장치에서는, 전계 방출 표시 장치의 작동에 기초하여 전계 방출 표시 장치의 내부에서 발생하는 이온 등으로부터 형광체 영역을 보호하기 위해, 또한 형광체 영역으로부터의 가스의 발생을 억제하거나, 형광체 영역의 박리를 방지하기 위해, 적어도 형광체 영역(23) 위에(제6 실시예에서는, 보다 구체적으로는, 형광체 영역(23) 위뿐만 아니라, 전극인 애노드 전극(124) 및 저항체층(28) 위에도), 형광체 보호막(27)이 형성되어 있다. 형광체 보호막(27)은, 투 명한 재료, 구체적으로는, 질화 알루미늄(AlNX)으로 이루어진다. 형광체 영역(23) 상에서의 형광체 보호막(27)의 평균 두께를 50㎚로 하였다.
제6 실시예에서의 표시용 패널(애노드 패널)은, 제5 실시예의 [공정-510A]와 마찬가지의 공정에 계속해서, 혹은 또한, [공정-520B]와 마찬가지의 공정에 계속해서, 혹은 또한, [공정-520C]와 마찬가지의 공정에 계속해서, 스퍼터링법에 의해 전면에 질화 알루미늄(AlNX)으로 이루어지는 형광체 보호막(27)을 형성함으로써 얻을 수 있다(표 4에서의 케이스 번호 「1」, 표 6에서의 케이스 번호 「66」, 표 6에서의 케이스 번호 「69」 참조).
이 점을 제외하고, 제6 실시예의 표시용 패널(애노드 패널) 및 표시 장치(냉음극 전계 전자 방출 표시 장치)는, 제5 실시예의 표시용 패널(애노드 패널) 및 표시 장치(냉음극 전계 전자 방출 표시 장치)와 마찬가지로 할 수 있기 때문에, 상세한 설명은 생략한다.
또한, 기타, 표 4에서의 케이스 번호 「2」∼케이스 번호 「30」, 표 5에서의 케이스 번호 「31」∼케이스 번호 「60」, 표 6에서의 케이스 번호 「61」∼케이스 번호 「65」, 케이스 번호 「67」, 케이스 번호 「68」, 케이스 번호 「70」의 공정순에 기초하여, 제6 실시예의 표시용 패널(애노드 패널 AP)을 제조할 수도 있다.
이상, 본 발명을, 실시예에 기초하여 설명하였지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다. 실시예에서 설명한 표시용 패널(애노드 패널)이나 캐소드 패 널, 표시 장치(냉음극 전계 전자 방출 표시 장치)나 전계 방출 소자의 구성, 구조는 예시일 뿐이므로, 적절하게 변경할 수 있으며, 애노드 패널이나 캐소드 패널, 전계 방출 표시 장치나 전계 방출 소자의 제조 방법도 예시이므로, 적절하게 변경할 수 있다. 또한, 애노드 패널이나 캐소드 패널의 제조에서 사용한 각종 재료도 예시이므로, 적절하게 변경할 수 있다. 전계 방출 표시 장치에서는, 오로지 컬러 표시를 예로 들어 설명하였지만, 단색 표시로 할 수도 있다.
제5 실시예나 제6 실시예의 표시용 패널(애노드 패널 AP)에서는, 격벽(22) 위로서, 애노드 전극 유닛(124A)과 애노드 전극 유닛(124A) 사이에(즉, 격벽(22) 애노드 전극 유닛(124A) 사이에), 저항체층(28)을 설치하여도 된다.
전계 방출 소자에서는, 오로지 1개의 개구부에 1개의 전자 방출부가 대응하는 형태를 설명하였지만, 전계 방출 소자의 구조에 따라서는, 1개의 개구부에 복수의 전자 방출부가 대응한 형태, 혹은 복수의 개구부에 하나의 전자 방출부가 대응하는 형태로 할 수도 있다. 혹은 또한, 게이트 전극에 복수의 제1 개구부를 형성하고, 절연층에 관한 복수의 제1 개구부에 연통된 복수의 제2 개구부를 형성하고, 하나 또는 복수의 전자 방출부를 설치하는 형태로 할 수도 있다.
전계 방출 소자에서, 게이트 전극(13) 및 절연층(12) 위에 층간 절연층(52)을 더 설치하고, 층간 절연층(52) 상에 수속 전극(53)을 설치하여도 된다. 이러한 구조를 갖는 전계 방출 소자의 모식적인 일부 단부면도를 도 25에 도시한다. 층간 절연층(52)에는, 제1 개구부(14A)에 연통된 제3 개구부(54)가 형성되어 있다. 수속 전극(53)의 형성은, 예를 들면 [공정-A2]에서, 절연층(12) 상에 스트라이프형 게이트 전극(13)을 형성한 후, 층간 절연층(52)을 형성하고, 계속해서, 층간 절연층(52) 상에 패터닝된 수속 전극(53)을 형성한 후, 수속 전극(53), 층간 절연층(52)에 제3 개구부(54)를 형성하며, 또한 게이트 전극(13)에 제1 개구부(14A)를 형성하면 된다. 또한, 수속 전극의 패터닝에 의존하여, 하나 또는 복수의 전자 방출부, 혹은 하나 또는 복수의 화소에 대응하는 수속 전극 유닛이 집합된 형식의 수속 전극으로 할 수 있거나, 혹은 또한, 유효 영역을 1개의 시트형 도전 재료로 피복한 형식의 수속 전극으로 할 수도 있다. 또한, 도 25에서는, 스핀트형 전계 방출 소자를 도시하였지만, 그 밖의 전계 방출 소자로 할 수 있는 것은 물론이다.
게이트 전극을, 유효 영역을 1개의 시트형 도전 재료(개구부를 가짐)로 피복한 형식의 게이트 전극으로 할 수도 있다. 이 경우에는, 이러한 게이트 전극에 플러스의 전압을 인가한다. 그리고, 각 화소를 구성하는 캐소드 전극과 캐소드 전극 제어 회로 사이에, 예를 들면, TFT로 이루어지는 스위칭 소자를 설치하고, 이러한 스위칭 소자의 작동에 의해, 각 화소를 구성하는 전자 방출부로의 인가 상태를 제어하여, 화소의 발광 상태를 제어한다.
혹은 또한, 캐소드 전극을 유효 영역을 1개의 시트형 도전 재료로 피복한 형식의 캐소드 전극으로 할 수도 있다. 이 경우에는, 이러한 캐소드 전극에 전압을 인가한다. 그리고, 각 화소를 구성하는 전자 방출부와 게이트 전극 제어 회로 사이에, 예를 들면, TFT로 이루어지는 스위칭 소자를 설치하고, 이러한 스위칭 소자의 작동에 의해, 각 화소를 구성하는 게이트 전극으로의 인가 상태를 제어하여, 화소의 발광 상태를 제어한다.
냉음극 전계 전자 방출 표시 장치는, 실시예에서 설명한 캐소드 전극, 게이트 전극 및 애노드 전극으로 구성된 소위 3 전극형에 한정되지 않으며, 캐소드 전극 및 애노드 전극으로 구성된 소위 2 전극형으로 할 수도 있다. 제5 실시예에서 설명한 애노드 패널의 구성을 이러한 구조의 전계 방출 표시 장치에 적용한 예의 모식적인 일부 단면도를 도 26에 도시한다. 또한, 도 26에서는, 블랙 매트릭스 등의 도시를 생략하고 있다. 또한, 격벽은 형성되어 있지 않지만, 형성하여도 된다. 이 전계 방출 표시 장치에서의 전계 방출 소자는, 지지체(10) 상에 설치된 캐소드 전극(11)과, 캐소드 전극(11) 상에 형성된 카본 나노 튜브(19)로 구성된 전자 방출부(15A)로 이루어진다. 카본 나노 튜브(19)는 매트릭스(18)에 의해 캐소드 전극(11)의 표면에 고정되어 있다. 전자 방출부의 구조는 카본 나노 튜브에 한정되지 않는다.
애노드 패널 AP를 구성하는 애노드 전극은 복수의 스트라이프형 애노드 전극 유닛(24B)으로 구성되어 있다. 단, 인접하는 스트라이프형 애노드 전극 유닛(24B) 사이는 도통되지 않는다. 또한, 스트라이프형 애노드 전극 유닛(24B)에서, 형광체 영역(23)이 형성된 기판(20) 부분에는, 애노드 전극 유닛(24B)을 구성하는 도전 재료층은 형성되어 있지 않다. 바꿔 말하면, 스트라이프형 애노드 전극 유닛(24B)에서, 형광체 영역(23)이 섬 형상으로 형성되어 있다. 스트라이프형 캐소드 전극(11)의 사영상과 스트라이프형 애노드 전극 유닛(24B)의 사영상은 직교한다. 구체적으로는, 캐소드 전극(11)은 도면의 지면과 수직인 방향으로 연장되며, 스트라이프형 애노드 전극 유닛(24B)은 도면의 지면과 평행한 방향으로 연장되어 있다. 이 전계 방출 표시 장치에서의 캐소드 패널 CP에서는, 상술한 바와 같은 전계 방출 소자의 복수로 구성된 전자 방출 영역이 유효 영역에 2차원 매트릭스 형태로 다수 형성되어 있다.
이 전계 방출 표시 장치에서는, 애노드 전극 유닛(24B)에 의해 형성된 전계에 기초하여, 양자 터널 효과에 기초하여 전자 방출부(15A)로부터 전자가 방출되고, 이 전자가 애노드 패널 AP에 끌려가서, 형광체 영역(23)에 충돌한다. 즉, 애노드 전극 유닛(24B)의 사영상과 캐소드 전극(11)의 사영상이 중복되는 영역(애노드 전극/캐소드 전극 중복 영역)에 위치하는 전자 방출부(15A)로부터 전자가 방출되는 소위 단순 매트릭스 방식에 의해, 전계 방출 표시 장치의 구동이 행해진다. 구체적으로는, 캐소드 전극 제어 회로(41)로부터 캐소드 전극(11)에 상대적으로 마이너스의 전압을 인가하고, 애노드 전극 제어 회로(43)로부터 애노드 전극 유닛(24B)에 상대적으로 플러스의 전압을 인가한다. 그 결과, 열 선택된 캐소드 전극(11)과 행 선택된 애노드 전극 유닛(24B)(혹은, 행 선택된 캐소드 전극(11)과 열 선택된 애노드 전극 유닛(24B))의 애노드 전극/캐소드 전극 중복 영역에 위치하는 전자 방출부(15A)를 구성하는 카본 나노 튜브(19)로부터 선택적으로 진공 공간 속으로 전자가 방출되고, 이 전자가 애노드 패널 AP에 끌려가서 애노드 패널 AP를 구성하는 형광체 영역(23)에 충돌하여, 형광체 영역(23)을 여기, 발광시킨다.
또한, 스트라이프형 애노드 전극 유닛(24B)을 보다 미세한 애노드 전극 유닛으로 분할하고, 각 애노드 전극 유닛을 저항체층에서 접속하여도 된다. 즉, 제6 실시예에서 설명한 표시용 패널(애노드 패널 AP)을 적용할 수도 있다. 또한, 소위 2 전극형 구조를, 제1 실시예∼제4 실시예에서 설명한 냉음극 전계 전자 방출 표시 장치에 적용할 수도 있다.
본 발명에서의 냉음극 전계 전자 방출 표시 장치에서, 전계 방출 소자는 어떠한 형태의 전계 방출 소자로 할 수 있으며, 예를 들면, 실시예에서 설명한 바와 같이, 전계 방출 소자를,
(1) 원추형 전자 방출부가 개구부의 저부에 위치하는 캐소드 전극 상에 설치된 스핀트형 전계 방출 소자로 할 뿐만 아니라,
전계 방출 소자를,
(2) 대략 평면형의 전자 방출부가 개구부의 저부에 위치하는 캐소드 전극 상에 설치된 편평형 전계 방출 소자
(3) 왕관형의 전자 방출부가 개구부의 저부에 위치하는 캐소드 전극 상에 설치되어, 전자 방출부의 왕관형 부분으로부터 전자를 방출하는 크라운형 전계 방출 소자
(4) 평탄한 캐소드 전극의 표면으로부터 전자를 방출하는 평면형 전계 방출 소자
(5) 요철이 형성된 캐소드 전극의 표면의 다수의 볼록부로부터 전자를 방출하는 크레이터형 전계 방출 소자
(6) 캐소드 전극의 엣지부로부터 전자를 방출하는 엣지형 전계 방출 소자
로 할 수도 있다.
전계 방출 소자로서, 상술한 각종 형식 외에, 표면 전도형 전자 방출 소자로 통칭되는 소자도 알려져 있으며, 본 발명에서의 냉음극 전계 전자 방출 표시 장치에 적용할 수 있다. 표면 전도형 전자 방출 소자에서는, 예를 들면 글래스로 이루어지는 기판 위에 산화 주석(SnO2), 금(Au), 산화 인듐(In2O3)/산화 주석(SnO 2), 카본, 산화팔라듐(PdO) 등의 재료로 이루어지며, 미소 면적을 갖는 박막이 매트릭스 형태로 형성되고, 각 박막은 2개의 박막편으로 이루어지고, 한쪽 박막편에 행 방향 배선이 접속되어 있으며, 다른쪽 박막편에 열 방향 배선이 접속되어 있다. 한쪽 박막편과 다른쪽 박막편 사이에는 수 ㎚의 갭이 제공되어 있다. 행 방향 배선과 열 방향 배선에 의해 선택된 박막에서는, 갭을 통해 박막으로부터 전자가 방출된다.
스핀트형 전계 방출 소자에서는, 전자 방출부를 구성하는 재료로서, 실시예에서 설명한 몰리브덴 이외에도, 텅스텐, 텅스텐 합금, 몰리브덴 합금, 티탄, 티탄 합금, 니오븀, 니오븀 합금, 탄탈, 탄탈 합금, 크롬, 크롬 합금, 및 불순물을 함유하는 실리콘(폴리실리콘이나 비정질 실리콘)으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 한 종류의 재료를 예로 들 수 있다. 스핀트형 전계 방출 소자의 전자 방출부는, 진공 증착법 이외에, 예를 들면 스퍼터링법이나 CVD법에 의해서도 형성할 수 있다.
편평형 전계 방출 소자에서는, 전자 방출부를 구성하는 재료로서, 캐소드 전극을 구성하는 재료보다도 일 함수 Φ가 작은 재료로 구성하는 것이 바람직하며, 어떠한 재료를 선택할지는, 캐소드 전극을 구성하는 재료의 일함수, 게이트 전극과 캐소드 전극 간의 전위차, 요구되는 방출 전자 전류 밀도의 크기 등에 기초하여 결정하면 된다. 전계 방출 소자에서의 캐소드 전극을 구성하는 대표적인 재료로서, 텅스텐(Φ=4.55eV), 니오븀(Φ=4.02∼4.87eV), 몰리브덴(Φ=4.53∼4.95eV), 알루미늄(Φ=4.28eV), 구리(Φ=4.6eV), 탄탈(Φ=4.3eV), 크롬(Φ=4.5eV), 실리콘(Φ=4.9eV)을 예시할 수 있다. 전자 방출부는, 이들 재료보다도 작은 일함수 Φ를 갖고 있는 것이 바람직하며, 그 값은 대강 3eV 이하인 것이 바람직하다. 이러한 재료로서, 탄소(Φ<1eV), 세슘(Φ=2.14eV), LaB6(Φ=2.66∼2.76eV), BaO(Φ=1.6∼2.7eV), SrO(Φ=1.25∼1.6eV), Y2O3(Φ=2.0eV), CaO(Φ=1.6∼1.86eV), BaS(Φ=2.05eV), TiN(Φ=2.92eV), ZrN(Φ=2.92eV)을 예시할 수 있다. 일 함수 Φ가 2eV 이하인 재료로 전자 방출부를 구성하는 것이 보다 더 바람직하다. 또한, 전자 방출부를 구성하는 재료는 반드시 도전성을 구비하고 있을 필요는 없다.
혹은 또한, 편평형 전계 방출 소자에서, 전자 방출부를 구성하는 재료로서, 이러한 재료의 2차 전자 이득 δ가 캐소드 전극을 구성하는 도전성 재료의 2차 전자 이득 δ보다도 커지는 재료로 적절하게 선택하여도 된다. 즉, 은(Ag), 알루미늄(Al), 금(Au), 코발트(Co), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 니오븀(Nb), 니켈(Ni), 백금(Pt), 탄탈(Ta), 텅스텐(W), 지르코늄(Zr) 등의 금속; 실리콘(Si), 게르마늄(Ge) 등의 반도체; 탄소나 다이아몬드 등의 무기 단체; 및 산화 알루미늄(Al2O3), 산화바륨(BaO), 산화베릴륨(BeO), 산화칼슘(CaO), 산화마그네슘(MgO), 산화주석(SnO), 불화바륨(BaF2), 불화칼슘(CaF2)를 구비하고 있을 필요는 없다.
편평형 전계 방출 소자에서는 특히 바람직한 전자 방출부의 구성 재료로서, 탄소, 보다 구체적으로는, 다이아몬드나 그래파이트, 카본 나노 튜브 구조체, ZnO 위스커, MgO 위스커, SnO2 위스커, MnO 위스커, Y2O3 위스커, NiO 위스커, ITO 위스커, In2O3 위스커, Al2O3 위스커를 예로 들 수 있다. 전자 방출부를 이들로 구성하는 경우, 5×107V/m 이하의 전계 강도로, 냉음극 전계 전자 방출 표시 장치에 필요한 방출 전자 전류 밀도를 얻을 수 있다. 또한, 다이아몬드는 전기 저항체이기 때문에, 각 전자 방출부로부터 얻어지는 방출 전자 전류를 균일화할 수 있으며, 따라서, 냉음극 전계 전자 방출 표시 장치에 조립된 경우의 휘도 변동의 억제가 가능하게 된다. 또한, 이들 재료는 냉음극 전계 전자 방출 표시 장치 내의 잔류 가스의 이온에 의한 스퍼터 작용에 대하여 매우 높은 내성을 갖기 때문에, 전계 방출 소자의 장기 수명화를 도모할 수 있다.
카본 나노 튜브 구조체로서, 구체적으로는, 카본 나노 튜브 및/또는 그래파이트 나노 파이버를 예로 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 카본 나노 튜브로부터 전자 방출부를 구성하여도 되며, 그래파이트 나노 파이버로부터 전자 방출부를 구성하여도 되고, 카본 나노 튜브와 그래파이트 나노 파이버의 혼합물로부터 전자 방출부를 구성하여도 된다. 카본 나노 튜브나 그래파이트 나노 파이버는, 거시적으로는 분말형이어도 되며, 박막형이어도 되고, 경우에 따라서는 카본 나노 튜브 구조체는 원추형 형상을 갖고 있어도 된다. 카본 나노 튜브나 그래파이트 나노 파이버는, 주지의 아크 방전법이나 레이저 박리법 등의 PVD법, 플라즈마 CVD법이나 레 이저 CVD법, 열 CVD법, 기상 합성법, 기상 성장법 등의 각종 CVD법에 의해 제조, 형성할 수 있다.
편평형 전계 방출 소자를, 카본 나노 튜브 구조체나 상기 각종 위스커(이하, 이들을 총칭하여, 카본 나노 튜브 구조체 등이라 부름)를 바인더 재료에 분산시킨 것을 캐소드 전극의 원하는 영역에 예를 들면 도포한 후, 바인더 재료의 소성 혹은 경화를 행하는 방법(보다 구체적으로는, 에폭시계 수지나 아크릴계 수지 등의 유기계 바인더 재료나 물유리 등의 무기계 바인더 재료에 카본 나노 튜브 구조체 등을 분산한 것을, 캐소드 전극의 원하는 영역에 예를 들면 도포한 후, 용매의 제거, 바인더 재료의 소성·경화를 행하는 방법)에 의해 제조할 수도 있다. 또한, 이러한 방법을, 카본 나노 튜브 구조체 등의 제1 형성 방법이라 부른다. 도포 방법으로서, 스크린 인쇄법을 예시할 수 있다.
혹은 또한, 편평형 전계 방출 소자를, 카본 나노 튜브 구조체 등이 분산된 금속 화합물 용액을 캐소드 전극 상에 도포한 후, 금속 화합물을 소성하는 방법에 의해 제조할 수도 있으며, 이것에 의해, 금속 화합물을 구성하는 금속 원자를 포함하는 매트릭스로써 카본 나노 튜브 구조체 등이 캐소드 전극 표면에 고정된다. 또한, 이러한 방법을 카본 나노 튜브 구조체 등의 제2 형성 방법이라 부른다. 매트릭스는 도전성을 갖는 금속 산화물로 이루어지는 것이 바람직하며, 보다 구체적으로는, 산화주석, 산화인듐, 산화인듐-주석, 산화아연, 산화안티몬, 또는 산화안티몬 주석으로 구성하는 것이 바람직하다. 소성 후, 각 카본 나노 튜브 구조체 등의 일부분이 매트릭스에 매립되어 있는 상태를 얻을 수 있으며, 각 카본 나노 튜브 구 조체 등의 전체가 매트릭스에 매립되어 있는 상태를 얻을 수 있다. 매트릭스의 체적 저항율은, 1×10-9Ω·m 내지 5×10-6Ω·m인 것이 바람직하다.
금속 화합물 용액을 구성하는 금속 화합물로서, 예를 들면, 유기 금속 화합물, 유기산 금속 화합물, 또는 금속염(예를 들면, 염화물, 질산염, 초산염)을 예로 들 수 있다. 유기산 금속 화합물로 구성된 금속 화합물 용액으로서, 구체적으로는, 유기 주석 화합물, 유기 인듐 화합물, 유기 아연 화합물, 유기 안티몬 화합물을 산(예를 들면, 염산, 질산, 혹은 황산)에 용해하고, 이것을 유기 용매(예를 들면, 톨루엔, 아세트산부틸, 이소프로필 알콜)로 희석한 것을 예로 들 수 있다. 또한, 유기 금속 화합물로 구성된 금속 화합물 용액으로서, 구체적으로는, 유기 주석 화합물, 유기 인듐 화합물, 유기 아연 화합물, 유기 안티몬 화합물을 유기 용매(예를 들면, 톨루엔, 아세트산부틸, 이소프로필 알콜)에 용해한 것을 예시할 수 있다. 금속 화합물 용액을 100 중량부로 하였을 때, 카본 나노 튜브 구조체 등이 0.001∼20 중량부, 금속 화합물이 0.1∼10 중량부, 포함된 조성으로 하는 것이 바람직하다. 금속 화합물 용액에는 분산제나 계면 활성제가 포함되어 있어도 된다. 또한, 매트릭스의 두께를 증가시킨다는 관점으로부터, 금속 화합물 용액에, 예를 들면 카본 블랙 등의 첨가물을 첨가하여도 된다. 또한, 경우에 따라서는 유기 용매 대신에 물을 용매로서 이용할 수도 있다.
카본 나노 튜브 구조체 등이 분산된 금속 화합물 용액을 캐소드 전극 상에 도포하는 방법으로서, 스프레이법, 스핀 코팅법, 디핑법, 다이쿼터법, 스크린 인쇄 법을 예시할 수 있지만, 그 중에서도 스프레이법을 채용하는 것이 도포의 용이성의 관점으로부터 바람직하다.
카본 나노 튜브 구조체 등이 분산된 금속 화합물 용액을 캐소드 전극 상에 도포한 후, 금속 화합물 용액을 건조시켜 금속 화합물층을 형성하고, 계속해서, 캐소드 전극 상의 금속 화합물층의 불주요 부분을 제거한 후, 금속 화합물을 소성하여도 되고, 금속 화합물을 소성한 후, 캐소드 전극 상의 불주요 부분을 제거하여도 되며, 캐소드 전극의 원하는 영역 상에만 금속 화합물 용액을 도포하여도 된다.
금속 화합물의 소성 온도는, 예를 들면 금속염이 산화되어 도전성을 갖는 금속 산화물로 되는 온도, 혹은 또한, 유기 금속 화합물이나 유기산 금속 화합물이 분해되어, 유기 금속 화합물이나 유기산 금속 화합물을 구성하는 금속 원자를 포함하는 매트릭스(예를 들면, 도전성을 갖는 금속 산화물)를 형성할 수 있는 온도이면 되고, 예를 들면, 300℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 소성 온도의 상한은, 전계 방출 소자 혹은 캐소드 패널의 구성 요소에 열적인 손상 등이 발생되지 않는 온도로 하면 된다.
카본 나노 튜브 구조체 등의 제1 형성 방법 혹은 제2 형성 방법에서는, 전자 방출부의 형성후, 전자 방출부의 표면의 일종의 활성화 처리(세정 처리)를 행하는 것이, 전자 방출부로부터의 전자의 방출 효율을 한 층 더 향상시킨다는 관점으로부터 바람직하다. 이러한 처리로서, 수소 가스, 암모니아 가스, 베릴륨 가스, 아르곤 가스, 네온 가스, 메탄 가스, 에틸렌 가스, 아세틸렌 가스, 질소 가스 등의 가스 분위기에서의 플라즈마 처리를 예로 들 수 있다.
카본 나노 튜브 구조체 등의 제1 형성 방법 혹은 제2 형성 방법에서는, 전자 방출부는, 개구부의 저부에 위치하는 캐소드 전극 부분의 표면에 형성되어 있으면 되고, 개구부의 저부에 위치하는 캐소드 전극 부분으로부터 개구부의 저부 이외의 캐소드 전극 부분의 표면으로 연장되도록 형성되어 있어도 된다. 또한, 전자 방출부는, 개구부의 저부에 위치하는 캐소드 전극 부분의 표면의 전면에 형성되어 있어도 되며, 부분적으로 형성되어 있어도 된다.
본 발명에서는, 기판과 형광체 영역 사이에는, 기판측으로부터, 컬러 필터 및 컬러 필터 보호막이 형성되어 있다. 즉, 컬러 필터는 컬러 필터 보호막에 의해 피복되어 있다. 따라서, 각종 표시 장치의 조립·제조 공정에서의 환원 분위기 혹은 탈산소 분위기에서의 열 처리에 의해 컬러 필터가 손상을 받는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 전자선원으로부터 사출되어, 형광체 영역을 통과한 전자가 컬러 필터에 충돌함으로써 컬러 필터를 구성하는 재료가 부분적으로 분해되었다고 하여도, 컬러 필터를 구성하는 재료의 분해에 의해 발생한 가스는, 컬러 필터 보호막에 의해 일종의 밀봉된 상태로 되기 때문에, 이러한 가스가 전자선원에 악영향을 끼치는 것을 억제할 수 있다.
본 발명의 제1 양태 혹은 제2 양태에서는, 전극이나 복수의 전극 유닛을 얻기 위해, 중간막의 형성, 중간막 상에서의 도전 재료층의 형성, 중간막의 소성 등의 공정을 실행할 필요가 있다. 그런데, 이러한 공정에서는 도전 재료층에 손상이 발생될 우려가 있어서, 애노드 패널의 제조 코스트의 저감을 도모하는 것이 곤란한 경우가 있다. 또한, 복수의 전극 유닛을 얻기 위해서는, 레지스트층을 형성하는 과정에서 레지스트층을 건조할 필요가 있지만, 이 건조 공정에서 도전 재료층이나 형광체 영역에 박리가 발생하는 경우가 있어서, 산을 이용하여 도전 재료층을 웨트 에칭할 때, 형광체 영역을 구성하는 형광체 입자에 손상이 발생될 우려가 있다. 덧붙여서, 레지스트층을 제거하였을 때에 레지스트층 잔사가 존재하면, 후의 표시 장치 조립·제조 공정에서의 열 처리 공정에서, 이러한 레지스트층 잔사로부터 가스가 방출될 우려가 있다.
본 발명의 제3 양태 혹은 제4 양태에서는, 전극은 형광체 영역이 형성되어 있지 않은 기판 부분에 형성되고, 또한 형광체 영역이 형성되어 있는 기판 부분에는 형성되어 있지 않다. 즉, 본 발명의 제3 양태 혹은 제4 양태에서는 전극을 형광체 영역 위에 형성할 필요가 없기 때문에, 제조 프로세스에도 의존하지만, 중간막의 형성, 중간막 상에서의 도전 재료층의 형성, 중간막의 소성 등의 공정을 실행할 필요가 없다. 그 때문에, 전극이나 전극 유닛에 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있어서, 표시용 패널이나 표시 장치의 제조 코스트의 저감을 도모할 수 있다. 또한, 복수의 전극 유닛을 얻기 위해 레지스트층을 형성하는 경우, 복수의 전극 유닛을 형성한 후에 기판 위에 형광체 영역을 형성하면, 레지스트층의 건조 공정에서 형광체 영역에 박리가 발생하는 등의 현상이 발생하지 않아, 예를 들면 산을 이용하여 도전 재료층을 웨트 에칭하였을 때에도, 형광체 영역을 구성하는 형광체 입자에 손상이 발생하지도 않는다. 레지스트층을 제거하였을 때에 형광체 영역이 존재하지 않기 때문에, 확실하게 레지스트층의 제거가 가능해져서, 후의 표시 장치 조 립·제조 공정에서의 열 처리 공정에서, 레지스트층 잔사로부터 가스가 방출되는 등의 경우도 없어진다.
또한, 본 발명의 제3 양태 혹은 제4 양태에서는, 표시용 패널에서 전극이 차지하는 면적을 감소시킬 수 있기 때문에, 표시 장치의 캐소드 패널에서의 전자선원과 표시용 패널에서의 전극에 의해 형성되는 일종의 컨덴서의 정전 용량을 저감하는 것이 가능해져서, 표시용 패널과 캐소드 패널 사이에서 이상 방전(진공 아크 방전)이 발생하기 어려워진다. 전극을 복수의 전극 유닛으로 구성하고, 전극 유닛과 전극 유닛을 저항체층에 의해 전기적으로 접속하면, 표시 장치의 캐소드 패널에서의 전자선원과 표시용 패널에서의 전극(전극 유닛)에 의해 형성되는 일종의 컨덴서의 정전 용량을 한층 저감하는 것이 가능해져서, 표시용 패널과 캐소드 패널 사이에서 이상 방전(진공 아크 방전)이 보다 더 발생되기 어려워진다. 또한, 본 발명의 제4 양태에서는, 일례로서 표 6의 케이스 번호 「69」에 나타내는 순서로 표시용 패널을 제조할 때에, 컬러 필터 보호막을 구성하는 재료로서, 예를 들면 고저항을 갖는 재료를 이용하면, 전극 혹은 전극 유닛으로부터의 이상 방전을 한층 효과적으로 억제하는 것이 가능하게 된다.
그런데, 본 발명의 제3 양태 혹은 제4 양태에서는, 전극은 형광체 영역을 둘러싸도록 형성되어 있다. 전자선원으로부터 방출된 전자는 표시용 패널에 설치된 전극에 의해 생성된 전장(전계)에 의해, 표시용 패널을 향해 끌려간다. 일반적으로, 전자선원으로부터 형광체 영역을 향해 방출된 전자는 저속이다. 한편, 표시용 패널에 근접한 전자는, 표시용 패널에 설치된 전극에 의해 생성된 전장(전계)에 의 해 가속되어, 고속으로 된다. 그 결과, 전자는 전극을 향하기보다는 형광체 영역을 향해, 전자는 형광체 영역에 충돌한 결과, 형광체 영역이 발광되어, 원하는 화상을 얻을 수 있다.
본 발명의 제1 양태 혹은 제2 양태에서는, 형광체 영역 위에 전극이 존재하고, 형광체 영역으로부터 사출된 광이 형광체 영역 위의 전극 혹은 전극 유닛에 의해 기판의 방향으로 반사되어, 표시 장치에서 고휘도가 달성되어 있다. 한편, 본 발명의 제3 양태 혹은 제4 양태에서는, 형광체 영역에서의 형광체 입자의 양(기판 위에서의 형광체 영역의 두께)을 적절하게 결정함으로써, 형광체 영역 위에 전극이 존재하지 않아도, 고휘도를 갖는 표시용 패널 혹은 표시 장치를 얻을 수 있다.

Claims (30)

  1. 기판 위에 형성된 형광체 영역과, 그 형광체 영역 위에 형성된 전극을 구비하고, 전자선원으로부터 사출되어, 전극을 통과한 전자가 형광체 영역에 충돌함으로써 형광체 영역이 발광하여, 원하는 화상을 얻기 위한 표시용 패널로서,
    상기 표시 패널은, 환원 분위기 또는 탈산소 분위기에서 열처리가 되어 있고,
    기판과 형광체 영역 사이에는, 기판측으로부터, 컬러 필터 및 상기 열처리에 의해 컬러 필터가 손상을 받는 것을 방지하기 위한 컬러 필터 보호막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시용 패널.
  2. 기판 위에 형성된 형광체 영역과, 그 형광체 영역 위에 형성된 전극을 구비하고, 전자선원으로부터 사출되어, 전극을 통과한 전자가 형광체 영역에 충돌함으로써 형광체 영역이 발광하여, 원하는 화상을 얻기 위한 표시용 패널로서,
    상기 표시 패널은, 환원 분위기 또는 탈산소 분위기에서 열처리가 되어 있고,
    전극은, 복수의 전극 유닛으로 이루어지고,
    전극 유닛과 전극 유닛은 저항체층에 의해 전기적으로 접속되어 있고,
    기판과 형광체 영역 사이에는, 기판측으로부터, 컬러 필터 및 상기 열처리에 의해 컬러 필터가 손상을 받는 것을 방지하기 위한 컬러 필터 보호막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시용 패널.
  3. 기판 위에 형성된 형광체 영역과, 전극을 구비하고, 전자선원으로부터 사출된 전자가 형광체 영역에 충돌함으로써 형광체 영역이 발광하여, 원하는 화상을 얻기 위한 표시용 패널로서,
    상기 표시 패널은, 환원 분위기 또는 탈산소 분위기에서 열처리가 되어 있고,
    상기 전극은, 형광체 영역이 형성되어 있지 않은 기판의 부분에 형성되고, 또한 형광체 영역이 형성되어 있는 기판의 부분에는 형성되어 있지 않고,
    기판과 형광체 영역 사이에는, 기판측으로부터, 컬러 필터 및 상기 열처리에 의해 컬러 필터가 손상을 받는 것을 방지하기 위한 컬러 필터 보호막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시용 패널.
  4. 제3항에 있어서,
    적어도 형광체 영역 위에는 형광체 보호막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시용 패널.
  5. 제4항에 있어서,
    형광체 보호막은, 투명한 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 표시용 패널.
  6. 제4항에 있어서,
    형광체 보호막의 두께는, 1×10-8m 내지 1×10-7m인 것을 특징으로 하는 표시용 패널.
  7. 제4항에 있어서,
    형광체 보호막은, 질화 알루미늄, 산화 알루미늄, 산화 규소, 인듐-주석 산화물, 산화 크롬, 및 질화 크롬으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1 종류의 재료로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시용 패널.
  8. 제3항에 있어서,
    전극은 복수의 전극 유닛으로 구성되어 있고,
    전극 유닛과 전극 유닛은 저항체층에 의해 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 표시용 패널.
  9. 제8항에 있어서,
    적어도 형광체 영역 위에는 형광체 보호막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시용 패널.
  10. 제9항에 있어서,
    형광체 보호막의 저항값은 저항체층의 저항값 이상인 것을 특징으로 하는 표시용 패널.
  11. 제9항에 있어서,
    형광체 보호막은, 투명한 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 표시용 패널.
  12. 제9항에 있어서,
    형광체 보호막의 두께는, 1×10-8m 내지 1×10-7m인 것을 특징으로 하는 표시 용 패널.
  13. 제9항에 있어서,
    형광체 보호막은, 질화 알루미늄, 산화 알루미늄, 산화 규소, 산화 크롬, 및 질화 크롬으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1 종류의 재료로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시용 패널.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    컬러 필터 보호막은, 질화 알루미늄, 질화 크롬, 산화 알루미늄, 산화 크롬, 산화 규소, 질화 규소 및 산화 질화 규소로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1 종류의 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 표시용 패널.
  15. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    표시용 패널은, 냉음극 전계 전자 방출 표시 장치의 애노드 패널을 구성하고, 전극은, 애노드 패널에서의 애노드 전극을 구성하는 것을 특징으로 하는 표시용 패널.
  16. (A) 지지체 위에 형성된 전자선원을 구비한 캐소드 패널, 및
    (B) 기판 위에 형성된 형광체 영역과, 그 형광체 영역 위에 형성된 전극을 구비하고, 전자선원으로부터 사출되어, 전극을 통과한 전자가 형광체 영역에 충돌함으로써 형광체 영역이 발광하여, 원하는 화상을 얻기 위한 표시용 패널이,
    진공층을 개재하여 상기 캐소드 패널과 상기 표시용 패널의 주연부에서 접합된 표시 장치로서,
    상기 표시 패널은, 환원 분위기 또는 탈산소 분위기에서 열처리가 되어 있고,
    기판과 형광체 영역 사이에는, 기판측으로부터, 컬러 필터 및 상기 열처리에 의해 컬러 필터가 손상을 받는 것을 방지하기 위한 컬러 필터 보호막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. (A) 지지체 위에 형성된 전자선원을 구비한 캐소드 패널, 및
    (B) 기판 위에 형성된 형광체 영역과, 그 형광체 영역 위에 형성된 전극을 구비하고, 전자선원으로부터 사출되어, 전극을 통과한 전자가 형광체 영역에 충돌함으로써 형광체 영역이 발광하여, 원하는 화상을 얻기 위한 표시용 패널이,
    진공층을 개재하여 상기 캐소드 패널과 상기 표시용 패널의 주연부에서 접합된 표시 장치로서,
    상기 표시 패널은, 환원 분위기 또는 탈산소 분위기에서 열처리가 되어 있고,
    전극은, 복수의 전극 유닛으로 이루어지고,
    전극 유닛과 전극 유닛은 저항체층에 의해 전기적으로 접속되어 있고,
    기판과 형광체 영역 사이에는, 기판측으로부터, 컬러 필터 및 상기 열처리에 의해 컬러 필터가 손상을 받는 것을 방지하기 위한 컬러 필터 보호막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  18. (A) 지지체 위에 형성된 전자선원을 구비한 캐소드 패널, 및
    (B) 기판 위에 형성된 형광체 영역과, 전극을 구비하고, 전자선원으로부터 사출된 전자가 형광체 영역에 충돌함으로써 형광체 영역이 발광하여, 원하는 화상을 얻기 위한 표시용 패널이,
    진공층을 개재하여 상기 캐소드 패널과 상기 표시용 패널의 주연부에서 접합된 표시 장치로서,
    상기 표시 패널은, 환원 분위기 또는 탈산소 분위기에서 열처리가 되어 있고,
    상기 전극은, 형광체 영역이 형성되어 있지 않은 기판의 부분에 형성되고, 또한 형광체 영역이 형성되어 있는 기판의 부분에는 형성되어 있지 않고,
    기판과 형광체 영역 사이에는, 기판측으로부터, 컬러 필터 및 상기 열처리에 의해 컬러 필터가 손상을 받는 것을 방지하기 위한 컬러 필터 보호막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    적어도 형광체 영역 위에는 형광체 보호막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    형광체 보호막은, 투명한 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  21. 제19항에 있어서,
    형광체 보호막의 두께는, 1×10-8m 내지 1×10-7m인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  22. 제19항에 있어서,
    형광체 보호막은, 질화 알루미늄, 산화 알루미늄, 산화 규소, 인듐-주석 산화물, 산화 크롬, 및 질화 크롬으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1 종류의 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  23. 제18항에 있어서,
    전극은 복수의 전극 유닛으로 구성되어 있고,
    전극 유닛과 전극 유닛은 저항체층에 의해 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  24. 제23항에 있어서,
    적어도 형광체 영역 위에는 형광체 보호막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  25. 제24항에 있어서,
    형광체 보호막의 저항값은, 저항체층의 저항값 이상인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  26. 제24항에 있어서,
    형광체 보호막은, 투명한 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  27. 제24항에 있어서,
    형광체 보호막의 두께는, 1×10-8m 내지 1×10-7m인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  28. 제24항에 있어서,
    형광체 보호막은, 질화 알루미늄, 산화 알루미늄, 산화 규소, 산화 크롬, 및 질화 크롬으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1 종류의 재료로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  29. 제16항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
    컬러 필터 보호막은, 질화 알루미늄, 질화 크롬, 산화 알루미늄, 산화 크롬, 산화 규소, 질화 규소 및 산화 질화 규소로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1 종류의 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  30. 제16항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
    표시 장치는, 냉음극 전계 전자 방출 표시 장치를 구성하고, 전극은, 애노드 패널에서의 애노드 전극을 구성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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