KR20020007174A - 전계방출형 표시장치용 전면판 - Google Patents

전계방출형 표시장치용 전면판 Download PDF

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KR20020007174A
KR20020007174A KR1020010041591A KR20010041591A KR20020007174A KR 20020007174 A KR20020007174 A KR 20020007174A KR 1020010041591 A KR1020010041591 A KR 1020010041591A KR 20010041591 A KR20010041591 A KR 20010041591A KR 20020007174 A KR20020007174 A KR 20020007174A
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이데이 노부유끼
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기타지마 요시토시
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Abstract

본 발명의 전계방출형 표시장치용 전면판은, 투명기판과, 그 투명기판의 한쪽 면에 형성되어 복수의 개구부를 갖춘 도전성의 블랙 매트릭스(black matrix)를 구비하고 있다. 이 블랙 매트릭스상의 각 개구부의 근방 소정 위치에 무기 도전성 재료로 이루어진 장벽이 형성되어 있다. 상기 개구부에 형광체층이 형성되어 있다.

Description

전계방출형 표시장치용 전면판 {FRONT PLATE FOR FIELD-EMISSION DISPLAY}
본 발명은 전계방출형 표시장치에 이용하는 전면판(前面板)에 관한 것이다.
전계방출형 표시장치(FED)는, 통상 유리기판상에 전자방출소자인 에미터전극과 이것에 직교하도록 절연체층을 매개로 형성된 게이트전극(인출전극)을 갖춘 배면판(캐소드기판)과, 유리기판상에 애노드전극과 이 애노드전극상에 형성된 형광체층을 갖춘 전면판(애노드기판)을 스페이서부재를 매개로 양기판간을 진공상태로 하여 대향시킨 구조를 갖추고 있다. 그리고, 에미터전극과 게이트전극간에 소정의전압을 인가하고, 동시에 에미터전극과 애노드전극간에 소정의 전압을 인가하며, 에미터전극으로부터 전자를 인출하여 이 전자를 애노드전극에 충돌시키고 형광체층을 발광시켜 화상표시하는 것이다.
이러한 FED에서는 에미터전극으로부터 인출된 전자나 그 전자가 전면판의 애노드전극에 충돌하여 형광체층을 발광시킬 때에 발생하는 2차 전자의 산란에 의해, 인접한 셀의 형광체층이 불필요하게 발광하는 것을 방지할 필요가 있다. 이 때문에, 예컨대 폴리이미드수지 등을 이용하여 포토리소그래피에 의해 높이 수십 ㎛의 패턴을 전면판의 각 셀 사이에 형성하고, 이 패턴의 표면에 금속박막을 형성하여 도전성을 갖는 장벽으로 함으로써, 에미터전극으로부터 인출된 전자빔의 산란전자나 상기 2차 전자의 비상(飛翔)을 저지하여 불필요한 발광을 방지하는 것이 행해지고 있다.
그러나, 전면판에 상술한 바와 같은 장벽을 갖춘 종래의 FED에서는, 동작시에 전자선에 의해 장벽으로부터 가스가 방출되고, 진공도의 저하, 배면판의 전극 열화, 형광체층의 열화 등이 발생하여 신뢰성 저하의 원인으로 되고 있었다. 또, 전면판의 형광체층 형성공정에 있어서, 장벽재료의 내열성이 낮기 때문에 가열온도에 한계가 있어 사용할 수 있는 형광재료에 제한이 있거나, 소망하는 특성의 형광체층이 얻어지지 않는다는 문제도 있었다. 더욱이, 전기절연성의 폴리이미드 등의 수지로 이루어진 종래의 장벽은 비상하는 2차 전자 등의 충돌에 의한 차지업(char ge up) 방지를 위해, 상술한 바와 같이 금속박막의 형성이 필수로 되어 형성공정이 복잡하다는 문제가 있었다.
한편, 배면판과 전면판을 대향시키는 스페이서부재로서 금속으로 이루어진 스페이서부재를 사용하는 FED가 개시되어 있다(일본 특개평 제9-73869호, 일본 특개평 제10-40837호). 이들 FED에서는 종래의 폴리이미드로 이루어진 스페이서부재에서의 가스방출의 문제, 차지업의 문제가 해소되고 있다. 또, 스페이서부재가 벽형상이고, 또 각각의 셀간에 형성된 경우에는 상술한 장벽으로서의 작용도 일어난다고 생각된다.
그러나, 일본 특개평 제9-73869호 및 일본 특개평 제10-40837호가 개시하는 스페이서부재는 그 기능으로부터 전면판과 배면판 쌍방에 마주 접하는 것은 방지되지 않고, 스페이서부재가 도전성을 갖기 때문에, 전면판에서의 마주 접하는 부위는 애노드전극과 접촉하지 않는 위치이며, 또 배면판에서의 마주 접하는 부위는 게이트전극이나 전자방출소자와 접촉하지 않는 위치가 아니면 안된다. 따라서, 각각의 스페이서부재를 도통시켜 소정의 전위로 유지되고, 차지업을 방지하기 위한 배선(스페이서 배선)을 애노드전극, 게이트전극이나 전자방출소자와는 별개로 형성할 필요가 있다. 이 때문에, 설계의 자유도가 낮아 제조가 번잡하다는 문제가 있다.
또, 예컨대 전면판에 애노드전극과 별개로 스페이서 배선을 형성하고, 이 스페이서 배선상에 설치한 스페이서부재가 절연재료를 매개로 배면판의 게이트전극에 마주 접하는 구조로 하면, 설계의 자유도는 높아진다고 생각된다. 그러나, 게이트전극과 스페이서 배선 사이에 인가되는 전압(통상, 수백~수천 V)에 의해 상기 절연재료에 절연파괴가 발생할 가능성이 커져 실용성의 점에서 문제가 있다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 신뢰성이 높은 전계방출형 표시장치를 가능하게 하고, 또 제조가 용이한 전계방출형 표시장치용 전면판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 전계방출형 표시장치용 전면판의 1실시형태를 나타낸 부분평면도이고,
도 2는 도 1에 나타낸 전면판의 A-A선에 따른 종단면도,
도 3은 본 발명의 전계방출형 표시장치용 전면판의 다른 실시형태를 나타낸 종단면도,
도 4는 본 발명의 전계방출형 표시장치용 전면판의 다른 실시형태를 나타낸 종단면도,
도 5는 본 발명의 전계방출형 표시장치용 전면판의 다른 실시형태를 나타낸 부분평면도,
도 6은 도 5에 나타낸 전면판의 B-B선에 따른 종단면도,
도 7은 본 발명의 전계방출형 표시장치용 전면판의 다른 실시형태를 나타낸 종단면도,
도 8은 본 발명의 전계방출형 표시장치용 전면판의 다른 실시형태를 나타낸 부분평면도,
도 9는 도 8에 나타낸 전면판의 C-C선에 따른 종단면도,
도 10은 본 발명의 전계방출형 표시장치용 전면판의 다른 실시형태를 나타낸종단면도,
도 11은 본 발명의 전계방출형 표시장치용 전면판의 제조방법의 일례를 설명하기 위한 공정도,
도 12는 본 발명의 전계방출형 표시장치용 전면판의 제조방법의 일례를 설명하기 위한 공정도,
도 13은 본 발명의 전계방출형 표시장치용 전면판의 제조방법의 다른 예를 설명하기 위한 공정도,
도 14는 본 발명의 전계방출형 표시장치용 전면판의 제조방법의 다른 예를 설명하기 위한 공정도,
도 15는 본 발명의 전면판을 이용한 전계방출형 표시장치의 일례를 나타낸 종단면도이다.
이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 전계방출형 표시장치용 전면판은, 투명기판과, 그 투명기판의 한쪽 면에 형성되어 복수의 개구부를 갖춘 도전성의 블랙 매트릭스(black matrix), 그 블랙 매트릭스상의 소정 위치에 형성된 복수의 장벽 및, 상기 블랙 매트릭스의 개구부내의 투명기판상에 형성된 형광체층을 구비하고, 상기 장벽은 무기 도전성 재료로 이루어진 구성으로 했다.
또, 바람직한 태양(態樣)으로서, 상기 무기 도전성 재료가 니켈, 코발트, 동, 철, 금, 은, 로듐, 팔라듐, 백금 및 아연으로 이루어진 금속군중의 1종 또는 2종 이상의 조합과, 상기 금속군중의 2종 이상의 금속으로 이루어진 합금, 산화인듐주석, 산화인듐아연 및 산화주석으로 이루어진 금속산화물군중의 1종 또는 2종 이상의 조합의 어느 하나인 구성으로 했다.
또, 바람직한 태양으로서, 상기 장벽과 상기 블랙 매트릭스의 사이에 도전성의 중간층을 갖추고, 그 중간층의 열특성 혹은 강도특성이 상기 투명기판과 상기 장벽의 각 열특성 혹은 강도특성의 사이에 있는 구성으로 했다.
또, 바람직한 태양으로서, 상기 장벽이 내부에 입자를 함유하고, 그 입자의 열팽창률은 상기 무기 도전성 재료의 열팽창률보다도 작은 구성으로 했다.
더욱이, 바람직한 태양으로서, 상기 장벽은 전해도금법에 의해 형성된 구성으로 했다.
본 발명의 전계방출형 표시장치용 전면판은, 투명기판과, 그 투명기판의 한쪽 면의 소정 위치에 형성된 복수의 장벽 및, 상기 투명기판의 장벽 비형성부위의 소망 영역에 형성된 형광체층을 구비하고, 그 장벽은 무기 도전성 재료로 이루어짐과 더불어, 각 장벽은 장벽도통회로에 의해 상호 도통되어 있는 구성으로 했다.
또, 바람직한 태양으로서, 상기 무기 도전성 재료가, 니켈, 코발트, 동, 철, 금, 은, 로듐, 팔라듐, 백금 및 아연으로 이루어진 금속군중의 1종 또는 2종 이상의 조합과, 상기 금속군중의 2종 이상의 금속으로 이루어진 합금, 산화인듐주석, 산화인듐아연 및 산화주석으로 이루어진 금속산화물군중의 1종 또는 2종 이상의 조합의 어느 하나인 구성으로 했다.
또, 바람직한 태양으로서, 상기 장벽과 상기 투명기판의 사이에 도전성의 중간층을 갖추고, 그 중간층의 열특성 혹은 강도특성이 상기 투명기판과 상기 장벽의 각 열특성 혹은 강도특성의 사이에 있는 구성으로 했다.
또, 바람직한 태양으로서, 상기 장벽과 상기 투명기판의 사이에 블랙 매트릭스를 갖추고, 그 블랙 매트릭스는 복수의 개구부를 갖추며, 상기 형광체층은 상기 개구부내의 투명기판상에 형성되어 있는 구성으로 했다.
또, 바람직한 태양으로서, 상기 장벽과 상기 블랙 매트릭스의 사이에 도전성의 중간층을 갖추고, 그 중간층의 열특성 혹은 강도특성이 상기 투명기판과 상기 장벽의 각 열특성 혹은 강도특성의 사이에 있는 구성으로 했다.
또, 바람직한 태양으로서, 상기 장벽이 무전해도금법에 의해 형성된 구성으로 했다.
또, 바람직한 태양으로서, 상기 중간층상에 상기 장벽이 전해도금법에 의해 형성된 구성으로 했다.
또, 바람직한 태양으로서, 상기 장벽이 내부에 입자를 함유하고, 그 입자의 열팽창률은 상기 무기 도전성 재료의 열팽창률보다도 작은 구성으로 했다.
더욱이, 바람직한 태양으로서, 상기 장벽의 높이가 20~100㎛의 범위이고, 폭이 10~50㎛의 범위인 구성으로 했다.
[발명의 실시형태]
이하, 본 발명의 실시형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
제1실시형태
도 1은 본 발명의 전계방출형 표시장치용 전면판의 1실시형태를 나타낸 부분평면도이고, 도 2는 도 1의 A-A선에 따른 종단면도이다. 도 1 및 도 2에 있어서, 본 발명의 전계방출형 표시장치용 전면판(1)은 투명기판(2)과, 이 투명기판(2)의 한쪽 면에 형성된 블랙 매트릭스(3) 및, 블랙 매트릭스(3)상의 소정 위치에 형성된 복수의 장벽(5)을 갖추고, 블랙 매트릭스(3)는 복수의 개구부(4)를 갖추며, 이 개구부(4)내에 형광체층(6)이 형성되어 있다.
본 발명의 전면판(1)을 구성하는 투명기판(2)으로서는, 종래부터 전계방출형 표시장치에 이용되고 있는 유리기판, 석영기판 등을 사용할 수 있고, 두께는 0.5~3.0㎜ 정도로 할 수 있다.
블랙 매트릭스(3)는 전계방출형 표시장치에서의 화상표시시의 콘트라스트 향상이 목적이기 때문에, 저반사율의 흑색막으로 하고, 본 실시형태에서는 각 장벽 (5)의 도통회로의 작용도 일어나고, 더욱이 애노드기판인 전면판(1) 전체를 동전위로 하기 위한 도통회로의 작용을 겸하기 때문에, 도전성을 갖는 박막으로 한다. 이 블랙 매트릭스(3)는, 예컨대 크롬의 단층구조, 크롬과 산화크롬의 2층 혹은 3층 구조 등으로 할 수 있고, 두께는 0.04~0.2㎛의 범위에서 설정할 수 있다. 이러한 블랙 매트릭스(3)는, 통상 소망하는 금속재료(크롬, 니켈, 알루미늄, 몰리브덴 등이나 그들 합금)나 금속 산화물재료(산화크롬, 질화크롬 등)를 이용하고, 진공증착법이나 스퍼터링(sputtering)법 등의 박막성막공정에 의해 투명기판(2)상에 박막을 형성하고, 이 박막상에 마스크 패턴을 형성하여 에칭에 의해 개구부(4)를 형성하여 패터닝함으로써 작성할 수 있다. 또, 흑색안료, 은 등의 도전성 입자, 유리 프릿 (frit) 등을 함유한 감광성 흑색 도전페이스트를 이용하여 박막을 형성하고, 이것을 소정의 패턴으로 노광하여 현상하며, 소성하여 유기성분을 제거함으로써 작성할 수도 있다.
블랙 매트릭스(3)의 개구부(4)의 크기, 형성피치 등은 배면판(61; 도 15 참조)의 게이트전극 사이에 노출하고 있는 전자방출소자(에미터전극)의 길이, 전자방출소자의 형성피치, 게이트전극의 형성피치 등에 대응하여 적당히 설정할 수 있다. 또, 개구부(4)의 형상은 도시예에서는 장방형이지만, 이에 한정되는 것은 아니고 다각형, 타원형 등 적당히 설정할 수 있다.
전면판(1)을 구성하는 장벽(5)은 인접한 개구부(4)의 긴 변에 끼여진 블랙 매트릭스(3)상에 형성되어 있다. 이 장벽(5)의 재질은 무기 도전성 재료이고, 예컨대 니켈, 코발트, 동, 철, 금, 은, 로듐, 팔라듐, 백금 및 아연으로 이루어진 금속군중의 1종 또는 2종 이상의 조합과, 상기 금속군중의 2종 이상의 금속으로 이루어진 합금, 산화인듐주석(ITO), 산화인듐아연(IXO), 산화주석(SnO2), 안티몬 도프의 산화주석, 인듐 또는 안티몬 도프의 산화티탄(TiO2), 산화루테늄(RuO2), 인듐 또는 안티몬 도프의 산화지르코늄(ZrO2)으로 이루어진 도전성의 금속산화물군중의 1종 또는 2종 이상의 조합이 바람직하다.
장벽(5)의 높이는 20~100㎛의 범위에서 설정할 수 있고, 길이는 개구부(4)의 긴 변 방향의 길이와 동등, 또는 -5㎛ ~ +20㎛ 정도의 범위에서 설정할 수 있으며, 폭은 10~50㎛의 범위에서 설정할 수 있다. 도시예에서는 장벽(5)의 형상은 폭이 좁은 직방체형상이지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 예컨대 횡단면(투명기판(2)의 표면에 평행한 단면)형상이 다각형, 양 단부측(端部側)이 폭이 넓어지는 형상 등, 개구부(4)의 형상(개구부(4) 사이의 블랙 매트릭스의 형상) 등을 고려하면서 적당히 설정할 수 있다.
전면판(1)을 구성하는 형광체층(6)은 도시예에서는 적색 발광성의 형광체층 (6R), 녹색 발광성의 형광체층(6G), 청색 발광성의 형광체층(6B)으로 이루어지고, 통상 포토리소그래피에 의해 개구부(4)내에 형성된다. 사용하는 형광체로서는 특별히 제한은 없고 종래부터 전계방출형 표시장치에 사용되고 있는 형광체를 사용할 수 있다. 구체적으로는, 적색 발광성의 형광체로서 Y2O3:Eu, Y2SiO5:Eu, Y3Al5O12:Eu, ScBO3:Eu, Zn3(PO4)2:Mn, YBO3:Eu, (Y, Gd)B03:Eu, GdBO3:Eu, LuBO3:Eu, Y2O2S:Eu, SnO2:Eu 등을 들 수 있고, 녹색 발광성의 형광체로서 Zn2SiO4:Mn, BaAl12O19:Mn, BaA l12O19:Mn, YB03:Tb, BaMgAl14O23:Mn, LuBO3:Tb, GbBO3:Tb, ScBO3:Tb, Sr6Si3O3Cl4:Eu, ZnBaO4:Mn, ZnS:Cu, Al, ZnO:Zn, Gd2O2S:Tb, ZnGa2O4:Mn, ZnS:Cu, Au, Al 등을 들 수 있으며, 더욱이 청색 발광성의 형광체로서 Y2SiO5:Ce, CaWO4:Pb, BaMgAl14O23:Eu, ZnS:Ag, ZnMgO, ZnGaO4, ZnS:Ag 등을 들 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 전계방출형 표시장치용 전면판(1)은 종래의 전면판과 달리 애노드전극의 패턴 형성이 없기 때문에 제조가 용이하다. 그리고, 전면판(1)을 구성하는 도전성의 블랙 매트릭스(3)와 복수의 장벽(5)이 전부 동전위(애노드전위)로 되고, 후술하는 바와 같은 본 발명의 전면판을 이용한 전계방출형 표시장치에서는 배면판의 게이트전극에 의해 전자방출소자(에미터전극)로부터 인출된 전자빔이 대응하는 블랙 매트릭스(3)의 개구부(4)에 위치하는 형광체층(6)에 충돌하여 형광체층(6)을 발광시켜 표시가 행해진다. 이 때에 방출되는 2차 전자나 전자방출소자(에미터전극)로부터 인출된 전자빔의 산란전자는 장벽(5)에 흡수되어 비상이 저지되고, 전자를 흡수한 장벽(5)의 전하는 블랙 매트릭스(3)를 매개로 분산되기 때문에 장벽(5)의 차지업이 방지된다. 또, 본 발명의 전면판을 이용한 전계방출형 표시장치에서는 동작중에 장벽(5)으로부터의 가스방출이 발생하는 일은 없다.
또, 본 발명에서는 형광체층을 형성하는 것만으로 전면판으로서 사용할 수 있는 상태의 것도 전계방출형 표시장치용 전면판으로 한다.
본 발명의 전계방출형 표시장치용 전면판에서는 투명기판과 장벽의 열팽창률의 차 등으로부터 투명기판과 장벽 사이에 열왜곡이 발생하고, 투명기판에 크랙 (crack)이 발생하는 경우가 있다. 이를 방지하기 위해, 열왜곡을 방지하거나 흡수하는 특성을 갖는 재료를 사용하여 블랙 매트릭스를 형성하거나, 블랙 매트릭스와 장벽 사이에 열왜곡을 방지하거나 흡수하는 특성을 갖는 재료로 이루어진 도전성의 중간층을 형성할 수 있다.
도 3은 상기와 같은 중간층을 갖춘 본 발명의 전면판의 일례를 나타낸 도 2 상당의 종단면도이고, 도전성의 중간층(7)이 블랙 매트릭스(3)와 장벽(5) 사이에 형성되어 있다. 이 중간층(7)은 열특성 혹은 강도특성이 투명기판(2)과 장벽(5)의 각 열특성 혹은 강도특성 사이에 있다. 예컨대, 열팽창률이 투명기판(2)과 장벽(5)의 열팽창률의 거의 중간인 재료, 연장률이 장벽(5)의 연장률보다도 큰 재료, 영(young)률이 장벽(5)의 영률보다도 작은 재료 등을 사용하여 형성할 수 있다. 따라서, 장벽(5)이 니켈로 형성되어 있는 경우, 금, 은, 동 등을 사용하여 중간층(7)을 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 중간층(7)은 도시한 바와 같이 블랙 매트릭스(3)와 같은 폭(패턴)이어도 좋고, 또 장벽(5)의 저면(底面)에만 형성되는 것이어도 좋으며, 더욱이 상기 중간 크기를 갖는 것이어도 좋다. 또, 중간층(7)은 상기 재료의 1종 혹은 2종 이상으로 이루어진 1층구조여도 좋고, 더욱이 다층구조여도 좋다. 다층구조인 경우, 상층측(장벽(5)측) 층의 크기가 하층과 동등 혹은작아지는 것을 조건으로, 각 층의 크기, 패턴이 달라도 좋다. 중간층(7)의 두께는 사용하는 재료, 투명기판과 장벽의 특성 등을 고려하여 열왜곡 방지효과가 충분히 얻어지도록 설정할 수 있고, 예컨대 1~5㎛ 정도로 할 수 있다.
또, 상기 중간층(7)의 다른 작용으로서, 장벽(5)을 후술하는 바와 같은 전해도금법으로 형성하는 경우를 고려하여 블랙 매트릭스(3) 표면의 산화방지나 도전성 향상을 들 수 있다. 더욱이, 장벽(5) 형성시의 도금용 레지스트나 도금막(장벽)과의 밀착성 향상의 작용도 있다. 예컨대, 블랙 매트릭스(3)가 투명기판(2)측으로부터 산화크롬, 크롬의 2층구조이고, 장벽(5)의 무기 도전성 재료로서 니켈을 선택한 경우, 블랙 매트릭스(3)의 표면층인 크롬은 도금 레지스트나 니켈도금막과의 밀착성이 낮다. 이 경우, 예컨대 블랙 매트릭스(3)의 표면크롬층상에 니켈박막, 금박막 순으로 적층된 2층구조의 중간층(7)을 진공증착법이나 스퍼터링법 등에 의해 형성함으로써 상기 문제를 해소하는 동시에 열왜곡을 방지하고, 또 전해도금시의 캐소드로서의 블랙 매트릭스(3)의 도전성도 향상시킬 수 있다.
또, 상술한 바와 같은 투명기판(2)의 크랙 발생을 방지하기 위해, 장벽(5)의 열팽창률을 투명기판(2)의 열팽창률에 가깝게 하는 방법이 있다. 이 경우, 장벽 (5)을 구성하는 무기 도전성 재료로서 비교적 저팽창률의 금속과의 합금을 사용하는 방법, 장벽(5)에 무기 도전성 재료의 열팽창률보다도 작은 열팽창률을 갖는 입자를 함유시켜 투명기판(2)과 장벽(5)의 열왜곡을 억제할 수 있다. 이러한 입자를 함유한 장벽(5)은 무기 도전성 재료로 이루어진 모상(母相)내에 저열팽창률의 금속이나 무기물, 내열성이 있는 무기물 등을 분산시킨 도금액을 이용한 분산도금법에의해 형성할 수 있다. 예컨대, 니켈이 모상인 경우, 철이나 SiO2나 SiN, 폴리테트라플루오로에틸렌(상품명 테플론) 등이 분산상(分散相)으로서 바람직하다. 상기와 같은 장벽(5)에서의 입자의 함유율은 사용하는 분산상의 열팽창률, 도전성 등을 고려하여 설정할 수 있어 함유율의 상한은 20중량% 정도가 바람직하다.
상술한 블랙 매트릭스, 장벽, 중간층에 사용하는 재료에 따라서는 형광체층의 형성공정에서의 열프로세스시에 재료확산이 생겨, 블랙 매트릭스가 변색, 퇴색하거나 형광체층이 변색하는 경우가 있다. 이를 방지하기 위해, 본 발명의 전계방출형 표시장치용 전면판에서는 도 4에 나타낸 바와 같이 블랙 매트릭스(3)와 장벽(5) 및 중간층(7)을 금속박막(8)으로 피복해도 좋다. 도 4에 나타낸 예에서는 블랙 매트릭스(3)는 산화크롬층(3a)과 크롬층(3b)의 2층구조이고, 중간층(7)은 블랙 매트릭스(3)상에 니켈박막(7a), 금박막(7b), 은박막(7c) 순으로 적층된 3층 구조이다. 이 경우, 은박막(7c)의 확산방지를 위해, 블랙 매트릭스(3)와 장벽(5) 및 중간층(7)의 노출면 전체를 은에 대한 배리어성을 갖는 니켈도금막(8)으로 덮을 수 있다.
제2실시형태
도 5는 본 발명의 전계방출형 표시장치용 전면판의 다른 실시형태를 나타낸 부분평면도이고, 도 6은 도 5의 B-B선에 따른 종단면도이다. 도 5 및 도 6에 있어서, 본 발명의 전계방출형 표시장치용 전면판(11)은 투명기판(12)과, 이 투명기판 (12)상의 소정 위치에 형성된 복수의 장벽(15) 및, 투명기판(12)상의 장벽(15)의비형성영역에 형성된 형광체층(16)을 갖추고, 각 장벽(15)은 투명기판(12)상에 형성된 장벽도통회로(19)에 의해 상호 도통되어 있다.
전면판(11)을 구성하는 투명기판(12)은 상술한 전면판(1)을 구성하는 투명기판(2)과 마찬가지의 것으로 할 수 있어 여기에서의 설명은 생략한다.
전면판(11)을 구성하는 장벽(15)은 폭이 좁은 직방체형상이고, 그 긴쪽 방향 및 폭방향으로 소정의 간격을 형성하여 서로 평행하게 배치되어 있다. 이 장벽(15)은 무기 도전성 재료로 이루어지고, 무전해도금 혹은 장벽도통회로(19)의 소망하는 부위를 전극으로 한 전해도금법에 의해 형성된다. 장벽(15)을 구성하는 무기 도전성 재료로서는 상술한 장벽(5)과 마찬가지의 무기 도전성 재료를 이용할 수 있다. 장벽(5) 높이는 20~100㎛의 범위에서 설정할 수 있고, 길이는 배면판의 게이트전극 사이에 노출하고 있는 전자방출소자(에미터전극)의 길이에 따라 적당히 설정할 수 있으며, 통상 200~280㎛의 범위에서 설정할 수 있다. 또, 장벽(15)의 폭은 10~50㎛의 범위에서 설정할 수 있다. 도시예에서는 장벽(15)의 형상은 폭이 좁은 장방체형상이지만 이에 한정되지 않고, 예컨대 횡단면(투명기판(12)의 표면에 평행한 단면)형상이 다각형, 양단부측이 폭이 넓어지는 형상 등 적당히 설정할 수 있다.
전면판(11)을 구성하는 형광체층(16)은 도시예에서는 장벽(15)과 장벽도통회로(19)에 의해 구획되는 복수의 영역에 소정의 배열순서로 형성된 적색 발광성의 형광체층(16R), 녹색 발광성의 형광체층(16G), 청색 발광성의 형광체층(16B)으로 되어 있다. 이 형광체층(16)은 통상 포토리소그래피에 의해 형성되고, 형광체로서는 상술한 형광체 등 종래부터 전계방출형 표시장치에 사용되고 있는 형광체를 사용할 수 있다.
장벽도통회로(19)는 각 장벽(15)을 상호 도통시키기 위한 회로이고, 각 셀(적색 형광체층(16R), 녹색 형광체층(16G), 청색 형광체층(16B))의 경계부분에 직면하는 부위에 형성되는 동시에, 각 장벽(15)과는 적어도 장벽(15)의 일부와 접촉하도록 형성된다. 도시예에서는, 각 셀의 경계부분중 장벽(15)이 형성되어 있는 부위에서는 장벽(15)의 단면형상과 같은 형상의 장벽도통회로(19)가 형성되고, 다른 경계부분에는 선모양의 장벽도통회로(19)가 형성되어 있다. 이 장벽도통회로(19)는 장벽(15)의 구성재료인 무기 도전성 재료를 사용하여 진공증착법이나 스퍼터링법 등의 박막성막공정에 의해 투명기판(12)상에 박막을 형성하고, 이 박막상에 마스크패턴을 형성하여 에칭에 의해 패터닝하여 형성할 수 있다. 또, 무기 도전성 재료를 함유한 도전성 잉크를 이용하여 스크린 인쇄 등에 의해 패턴형성하고, 그 후 소성하여 유기성분을 제거함으로써 형성해도 좋다.
상술한 바와 같은 본 발명의 전계방출형 표시장치용 전면판(11)은, 종래의 전면판과 달리 애노드전극의 패턴형성이 없기 때문에 제조가 용이하다. 그리고, 전면판(11)을 구성하는 복수의 장벽(15)이 장벽도통회로(19)에 의해 전부 동전위(애노드전위)로 되고, 본 발명의 전면판을 이용한 전계방출형 표시장치에서는 배면판의 게이트전극에 의해 전자방출소자(에미터전극)로부터 인출된 전자빔이 대응하는 셀의 형광체층(16)에 충돌하여 형광체층(16)을 발광시켜 표시가 행해진다. 이 때에 방출되는 2차 전자나 전자방출소자(에미터전극)로부터 인출된 전자빔의 산란전자는 장벽(15)에 흡수되어 비상이 저지되고, 전자를 흡수한 장벽(15)의 전하는 장벽도통회로(19)를 매개로 분산되기 때문에 장벽(15)의 차지업이 방지된다. 또, 본 발명의 전면판을 이용한 전계방출형 표시장치에서는 동작중에 장벽(15)으로부터의 가스방출이 발생하는 일은 없다.
또, 본 발명에서는 형광체층을 형성하는 것만으로 전면판으로서 사용할 수 있는 상태의 것도 전계방출형 표시장치용 전면판으로 한다.
상기 전면판(11)에 있어서도, 상술한 전면판(1)과 마찬가지로 투명기판(12)과 장벽(15)의 열팽창률의 차 등에 의한 투명기판(12)의 크랙발생을 방지하기 위해 장벽(15)과 투명기판(12) 사이에 열왜곡을 방지하거나 흡수하는 특성을 갖는 재료로 이루어진 중간층을 형성할 수 있다. 도 7은 이러한 중간층을 갖춘 본 발명의 전면판의 일례를 나타낸 도 6 상당의 종단면도이고, 중간층(17)이 투명기판(12)과 장벽(15) 사이에 형성되어 있다. 이 중간층(17)도 상술한 중간층(7)과 마찬가지로, 예컨대 열팽창률이 투명기판(12)과 장벽(15)의 열팽창률의 거의 중간인 재료, 연장률이 장벽(15)의 연장률보다도 큰 재료, 영률이 장벽(15)의 영률보다도 작은 재료 등을 사용하여 형성할 수 있다. 이러한 중간층(17)은 도시한 바와 같이 장벽 (5)의 저면에만 형성되는 것이어도 좋고, 더욱이 장벽(15)의 저면보다도 큰 것이어도 좋다. 또, 중간층(17)을 상술한 장벽도통배선(19)과 일체로 형성해도 좋다. 이러한 중간층(17)의 층구성, 두께 등은 상술한 중간층(7)과 마찬가지이다.
또, 투명기판(12)의 크랙발생을 방지하기 위해, 비교적 저팽창률의 금속과의 합금을 사용하여 장벽(15)을 형성하거나, 장벽(15)에 무기 도전성 재료의 열팽창률보다도 작은 열팽창률을 갖는 입자를 함유시켜 투명기판(12)과 장벽(15)의 열왜곡을 억제할 수 있다. 장벽(15)에 함유시키는 입자의 재질, 함유율 등은 상술한 장벽(5)과 마찬가지로 할 수 있다.
또, 상술한 장벽(15)이나 중간층(17)에 사용하는 재료에 따라서는, 형광체층 (16)의 형성공정에서의 열프로세스시에 재료확산이 생겨, 형광체층(16)이 변색하는 경우가 있다. 이를 방지하기 위해, 장벽(15)과 중간층(17)을 금속박막으로 피복해도 좋고, 예컨대 도 7에 나타낸 예에서 중간층(17)이 은박막인 경우, 은박막의 확산방지를 위해, 장벽(15) 및 중간층(17)의 노출면 전체를 은에 대한 배리어성을 갖는 니켈도금막으로 덮을 수 있다.
제3실시형태
도 8은 본 발명의 전계방출형 표시장치용 전면판의 다른 실시형태를 나타낸 부분평면도이고, 도 9는 도 8의 C-C선에 따른 종단면도이다. 도 8 및 도 9에 있어서, 본 발명의 전계방출형 표시장치용 전면판(21)은 투명기판(22)과, 이 투명기판 (22)의 한쪽 면에 형성된 블랙 매트릭스(23) 및, 블랙 매트릭스(23)상의 소정 위치에 형성된 복수의 장벽(25)을 갖추고, 블랙 매트릭스(23)는 복수의 개구부(24)를 갖추며, 이 개구부(24)내에 형광체층(26)이 형성되어 있고, 각 장벽(25)은 블랙 매트릭스(23)상에 형성된 장벽도통회로(29)에 의해 상호 도통되어 있다.
전면판(21)을 구성하는 투명기판(22)은 상술한 전면판(1)을 구성하는 투명기판(2)과 마찬가지의 것으로 할 수 있어 여기에서의 설명은 생략한다.
전면판(21)을 구성하는 블랙 매트릭스(23)는 전계방출형 표시장치에서의 화상표시시의 콘트라스트 향상이 목적이기 때문에 저반사율의 흑색막이다. 본 실시형태에서는, 블랙 매트릭스(23)는 전기절연성의 것, 혹은 도전성은 갖지만 각 장벽 (25)간의 도통이 불충분한 것을 전제로 하고 있다. 이러한 블랙 매트릭스(23)는 흑색안료, 유리프릿 등을 함유한 감광성 흑색 페이스트 혹은 흑색안료, 은 등의 도전성 입자, 유리프릿 등을 함유한 감광성 흑색 도전페이스트를 이용하여 성막하고, 노광, 현상하여 개구부(24)를 패터닝한 후, 소성하여 유기성분을 제거함으로써 형성할 수 있다. 블랙 매트릭스(23)의 두께는 1~10㎛의 범위에서 설정할 수 있다. 또, 개구부(24)의 크기, 형성피치, 형상 등은 상술한 전면판(1)의 개구부(4)와 마찬가지로 할 수 있다.
전면판(21)을 구성하는 장벽(25)은 폭이 좁은 직방체형상이고, 그 긴쪽 방향 및 폭방향으로 소정의 간격을 형성하여 서로 평행하게 배치되어 있다. 이 장벽 (25)의 재질은 무기 도전성 재료이고, 상술한 장벽(5)과 마찬가지의 무기 도전성 재료를 사용할 수 있다. 장벽(25)의 높이, 길이, 폭은 상술한 전면판(1)의 장벽(5)과 마찬가지로 설정할 수 있다. 도시예에서는, 장벽(15)의 형상은 폭이 좁은 직방체형상이지만 이에 한정되는 일은 없고, 예컨대 횡단면(투명기판(22)의 표면에 평행한 단면)형상이 다각형, 양단부측이 폭이 넓어지는 형상 등 적당히 설정할 수 있다.
전면판(21)을 구성하는 형광체층(26)은 도시예에서는 적색 발광성의 형광체층(26R), 녹색 발광성의 형광체층(26G), 청색 발광성의 형광체층(26B)으로 되어 있다. 이 형광체층(26)은 통상 포토리소그래피에 의해 형성되고, 형광체로서는 상술한 형광체(6)의 설명에서 열거한 형광체 등 종래부터 전계방출형 표시장치에 사용되고 있는 형광체를 사용할 수 있다.
장벽도통회로(29)는 각 장벽(15)을 상호 도통시키기 위한 회로이고, 소정의 패턴으로 블랙 매트릭스(23)상에 형성된다. 즉, 블랙 매트릭스상의 장벽(25)의 비형성부위에 선모양으로 형성되는 동시에, 각 장벽(25)과는 적어도 장벽(25)의 일부와 접촉하도록 형성된다. 도시예에서는 선모양의 장벽도통회로(29)가 격자모양으로 형성되어 있다. 이 장벽도통회로(29)는 장벽(25)의 구성재료인 무기 도전성 재료를 사용하여 진공증착법이나 스퍼터링법 등의 박막성막공정에 의해 블랙 매트릭스(23)상에 박막을 형성하고, 이 박막상에 마스크 패턴을 형성하여 에칭에 의해 패터닝하여 형성할 수 있다. 또, 무기 도전성 재료를 함유한 도전성 잉크를 사용하여 스크린 인쇄 등에 의해 패턴형성하고, 그 후 소성하여 유기성분을 제거함으로써 형성해도 좋다.
상술한 바와 같은 본 발명의 전계방출표시장치용 전면판(21)은 종래의 전면판과 달리 애노드전극의 패턴형성이 없기 때문에 제조가 용이하다. 그리고, 전면판(21)을 구성하는 복수의 장벽(25)이 장벽도통회로(29)에 의해 전부 동전위(애노드전위)로 되고, 본 발명의 전면판을 이용한 전계방출형 표시장치에서는 배면판의 게이트전극에 의해 전자방출소자(에미터전극)로부터 인출된 전자빔이 대응하는 개구부(24)의 형광체층(26)에 충돌하여 형광체층(26)을 발광시켜 표시가 행해진다. 이 때에 방출되는 2차 전자나 전자방출소자(에미터전극)로부터 인출된 전자빔의 산란전자는 장벽(25)에 흡수되어 비상이 저지되고, 전자를 흡수한 장벽(25)의 전하는장벽도통회로(29)를 매개로 분산되기 때문에 장벽(15)의 차지업이 방지된다. 또, 본 발명의 전면판을 이용한 전계방출형 표시장치에서는 동작중에 장벽(25)으로부터의 가스방출이 발생하는 일은 없다.
또, 본 발명에서는 형광체층을 형성하는 것만으로 전면판으로서 사용할 수 있는 상태의 것도 전계방출형 표시장치용 전면판으로 한다.
상기 전면판(21)에 있어서도, 상술한 전면판(1)과 마찬가지로 투명기판(22)과 장벽(25)의 열팽창률의 차 등에 의한 투명기판(22)의 크랙발생을 방지하기 위해 블랙 매트릭스(23)를 열왜곡을 방지하거나 흡수하는 특성을 갖는 재료로 형성할 수 있다.
또, 투명기판(22)의 크랙발생을 방지하기 위해, 블랙 매트릭스(23)와 장벽 (25) 사이에 열왜곡을 방지하거나 흡수하는 특성을 갖는 도전성 재료로 이루어진 중간층을 형성할 수 있다. 도 10은 이러한 중간층을 갖춘 본 발명의 전면판의 일례를 나타낸 도 9 상당의 종단면도이고, 중간층(27)이 블랙 매트릭스(23; 장벽도통회로(29))와 장벽(25) 사이에 형성되어 있다. 이 중간층(27)도 상술한 중간층(7)과 마찬가지로, 예컨대 열팽창률이 투명기판(22)과 장벽(25)의 열팽창률의 거의 중간인 재료, 연장률이 장벽(25)의 연장률보다도 큰 재료, 영률이 장벽(25)의 영률보다도 작은 재료 등을 사용하여 형성할 수 있다. 이러한 중간층(27)은 도시한 바와 같이 장벽(25)의 저면에만 형성되는 것이어도 좋고, 또 블랙 매트릭스(23)와 같은 폭(패턴)이어도 좋다. 더욱이, 상기 중간의 크기를 갖는 것이어도 좋다. 이러한 중간층(27)은 상술한 소망하는 재료를 사용하여 진공증착법이나 스퍼터링법 등의박막성막공정에 의해 블랙 매트릭스(23)상에 박막을 형성하고, 이 박막상에 마스크패턴을 형성하여 에칭에 의해 패터닝하여 형성할 수 있다. 또, 무전해 도금법에 의해 형성할 수도 있다. 더욱이, 중간층(27)을 상술한 장벽도통배선(29)과 일체로 형성해도 좋다. 이러한 중간층(27)의 층구성, 두께 등은 상술한 중간층(7)과 마찬가지이다.
또, 투명기판(22)의 크랙발생을 방지하기 위해, 비교적 저팽창률의 금속과의 합금을 사용하여 장벽(25)을 형성하거나, 장벽(25)에 무기 도전성 재료의 열팽창률보다도 작은 열팽창률을 갖는 입자를 함유시켜 투명기판(22)과 장벽(25)의 열왜곡을 억제할 수 있다. 장벽(25)에 함유시키는 입자의 재질, 함유율 등은 상술한 장벽(5)과 마찬가지로 할 수 있다.
또, 상술한 장벽(25)이나 블랙 매트릭스(23), 중간층(27)에 사용하는 재료에 따라서는, 형광체층(26)의 형성공정에서의 열프로세스시에 재료확산이 생겨, 블랙 매트릭스(23)가 변색, 퇴색하거나 형광체층(26)이 변색하는 경우가 있다. 이를 방지하기 위해, 블랙 매트릭스(23), 장벽(25), 중간층(27)을 금속박막으로 피복해도 좋고, 예컨대 도 10에 나타낸 예에서 중간층(27)이 은박막인 경우, 은박막의 확산방지를 위해 블랙 매트릭스(23)와 장벽(25) 및 중간층(27)의 노출면 전체를 은에 대한 배리어성을 갖는 니켈도금막으로 덮을 수 있다.
전면판의 제조방법
다음으로, 상술한 본 발명의 전계방출형 표시장치용 전면판의 제조방법에 대해 설명한다.
최초로 도 1 및 도 2에 나타낸 전면판(1)을 예로 하여 도 11 및 도 12를 참조하면서 설명한다.
먼저, 투명기판(2)상에 블랙 매트릭스용 박막을 진공증착법, 스퍼터링법 등에 의해 형성하고, 이 박막상에 감광성 레지스트층을 형성하여 노광, 현상하고, 그 후 에칭에의해 패터닝하여 레지스트를 박리함으로써 개구부(4)를 갖춘 블랙 매트릭스(3)를 형성한다(도 11의 (a)).
다음으로, 블랙 매트릭스(3)를 덮도록 투명기판(2)상에 감광성 레지스트층 (10)을 형성하고, 장벽에 대응하는 복수의 개구부를 갖춘 마스크(M)를 매개로 감광성 레지스트층(10)을 노광시킨다(도 11의 (b)). 감광성 레지스트층(10)은 감광성 레지스트를 도포하여 형성해도 좋고, 또 드라이필름 레지스트를 라미네이트 (laminate)하여 형성해도 좋다. 또, 감광성 레지스트층(10)의 두께는 형성하고자 하는 장벽(5)의 높이와 같거나 그 이상의 두께로 한다.
이어서, 현상하여 블랙 매트릭스(3)의 소망하는 부위가 노출하는 복수의 홈부(10'a)를 갖춘 레지스트 마스크(10')를 형성한다. 그리고, 블랙 매트릭스(3)를 도금의 캐소드전극으로서 이용하고, 전해도금법에 의해 각 홈부(10'a)내에 무기 도전성 재료를 소망하는 높이까지 석출시켜 장벽(5)을 형성한다(도 11의 (c)). 그 후, 레지스트 마스크(10')를 제거하여 블랙 매트릭스(3)상에 장벽(5)을 갖춘 전면판(1')을 얻는다(도 11의 (d)).
또, 도 3에 나타낸 바와 같이 블랙 매트릭스(3)와 장벽(5) 사이에 중간층(7)을 형성하는 경우, 먼저 중간층을 전해도금법에 의해 형성하고, 그 후 장벽(5)을형성한다. 또, 상술한 바와 같이 투명기판(2)의 크랙발생 방지를 목적으로 하여 장벽(5)에 입자를 함유시키는 경우, 무기 도전성 재료로 이루어진 모상내에 소망하는 재료의 분상상을 갖는 도금액을 사용하여 분산도금법에 의해 장벽(5)을 형성할 수 있다. 더욱이, 도 4에 나타낸 바와 같이 블랙 매트릭스(3)와 장벽(5) 및 중간층(7)의 노출면 전체에 금속박막(8)을 형성하는 경우, 상기 전면판(1')에서 금속박막(8)을 전해도금법 혹은 소정의 마스킹(masking)을 실시한 후에 진공증착법이나 스퍼터링법에 의해 형성할 수 있다.
이어서, 투명기판(2)의 블랙 매트릭스(3)와 장벽(5)의 형성면측에 적색발광성의 형광체층용 형광체 도료(6'R)를 도포하고, 투명기판(2)의 이면측으로부터 소정의 개구패턴을 갖는 마스크(m)를 매개로 형광체 도료(6'R)를 노광시킨다(도 12의 (a)). 그 후, 현상, 가열하여 블랙 매트릭스(3)의 소망하는 개구부(4)에 적색 발광성의 형광체층(6R)을 형성한다(도 12의 (b)). 마찬가지의 조작을 반복하여 다른 개구부(4)에 녹색 발광성의 형광체층(6G), 청색 발광성의 형광체층(6B)을 형성하여 본 발명의 전면판(1)을 얻는다(도 12의 (c)). 또, 형광체층(6)의 형성시에 있어서의 가열처리는 전체 색을 일괄적으로 행해도 좋다.
다음으로, 도 8 및 도 9에 나타낸 전면판(21)을 예로 하여 도 13을 참조하면서 설명한다.
먼저, 투명기판(22)상에 흑색안료, 유리프릿 등을 함유한 감광성 흑색 페이스트 혹은 흑색안료, 은 등의 도전성 입자, 유리프릿 등을 함유한 감광성 흑색 도전페이스트를 이용하여 박막을 형성하고, 블랙 매트릭스용의 마스크를 매개로 노광하며, 그 후 현상하여 패터닝하고, 더욱이 소성하여 유기성분을 제거함으로써 개구부(24)를 갖춘 블랙 매트릭스(23)를 형성한다(도 13의 (a)).
다음으로, 블랙 매트릭스(23)상에 소망하는 장벽도통회로(29)를 형성한다(도 13의 (b)). 도시예에서는 선모양의 장벽도통회로(29)가 형성되어 있다. 이 장벽도통회로(29)는 무기 도전성 재료를 사용하여 진공증착법이나 스퍼터링법 등의 박막형성공정에 의해 블랙 매트릭스(23)상에 박막을 형성하고, 이 박막상에 마스크패턴을 형성하여 에칭에 의해 패터닝하여 형성할 수 있다. 또, 무기 도전성 재료를 함유한 도전성 잉크를 이용하여 스크린 인쇄 등에 의해 패턴형성하고, 그 후 소성하여 형성할 수 있다.
이어서, 블랙 매트릭스(23), 장벽도통회로(29)를 덮도록 투명기판(12)상에 감광성 레지스트층(30)을 형성하고, 장벽에 대응하는 복수의 개구부를 갖춘 마스크 (M)를 매개로 감광성 레지스트층(30)을 노광시킨다(도 13의 (c)). 감광성 레지스트층(30)은 감광성 레지스트를 도포하여 형성해도 좋고, 또 드라이필름 레지스트를 라미네이트하여 형성해도 좋다. 또, 감광성 레지스트층(30)의 두께는 무전해 도금법에 의해 형성하고자 하는 장벽(25)의 높이와 같은 두께로 한다.
이어서, 현상하여 블랙 매트릭스(23) 및 장벽도통회로(29)의 소망하는 부위가 노출하는 복수의 홈부(30'a)를 갖춘 레지스트 마스크(30')를 형성한다. 그리고, 이 레지스트 마스크(30')의 홈부(30'a) 내부를 포함하는 전면에 무전해도금의 촉매(예컨대, 팔라듐, 금, 은, 백금, 동 등의 염화물, 초산염 등의 수용성 염 및 착화합물(錯化合物))를 부여한다(도 13의 (d)).
이어서, 투명기판(22)을 무전해 도금액에 접촉시키고, 촉매를 부여한 부위에 금속을 석출시킨다. 이에 따라, 상기 홈부(30'a)내에 금속으로 이루어진 장벽 (25)을 형성하고, 그 후 레지스트 마스크(30')를 제거하여 블랙 매트릭스(23)상에 장벽(25)을 갖춘 전면판(21')을 얻는다(도 13의 (e)).
또, 블랙 매트릭스(23)와 장벽(25)의 노출면 전체에 금속박막을 형성하는 경우, 상기 전면판(21')에 있어서 금속박막을 전해도금법 혹은 마스킹을 실시한 후에 진공증착법이나 스퍼터링법에 의해 형성할 수 있다.
이어서, 상술한 전면판(1)과 마찬가지로 하여 블랙 매트릭스(23)의 소망하는 개구부(24)에 적색 발색성의 형광체층(26R), 녹색 발색성의 형광체층(26G), 청색 발색성의 형광체층(26B)을 형성하여 본 발명의 전면판(21)을 얻는다.
다음으로, 도 10에 나타낸 전면판(21; 중간층(27)이 장벽도통배선(29)과 일체로 형성된 것)을 예로 하여 도 14를 참조하면서 설명한다.
먼저, 투명기판(22)상에 흑색안료, 유리프릿 등을 함유한 감광성 흑색 페이스트 혹은 흑색안료, 은 등의 도전성 입자, 유리프릿 등을 함유한 감광성 흑색 도전페이스트를 이용하여 박막을 형성하고, 블랙 매트릭스용의 마스크를 매개로 노광하며, 그 후 현상하여 패터닝하고 소성함으로써 개구부(24)를 갖춘 블랙 매트릭스 (23)를 형성한다(도 14의 (a)).
다음으로, 블랙 매트릭스(23)상에 중간층과 장벽도통회로(29)를 겸한 개구패턴을 갖춘 레지스트층을 형성하고, 이 레지스트층을 마스크로 하여 진공증착법이나 스퍼터링법에 의해 도전성 박막을 형성하며, 그 후 레지스트층을 박리함으로써 블랙 매트릭스(23)상에 도전성의 중간층(27; 장벽도통회로(29)를 겸함)을 일체적으로 형성한다(도 14의 (b)).
다음으로, 블랙 매트릭스(23)와 중간층(27) 및 장벽도통회로(29)를 덮도록 투명기판(22)상에 감광성 레지스트층(31)을 형성하고, 장벽에 대응하는 복수의 개구부를 갖춘 마스크(M)를 매개로 감광성 레지스트층(31)을 노광시킨다(도 14의 (c)). 감광성 레지스트층(31)은 감광성 레지스트를 도포하여 형성해도 좋고, 또 드라이필름 레지스트를 라미네이트하여 형성해도 좋다. 또, 감광성 레지스트층 (31)의 두께는 형성하고자 하는 장벽(25)의 높이와 같거나 그 이상의 두께로 한다.
이어서, 현상하여 중간층(27)이 노출하는 복수의 홈부(31'a)를 갖춘 레지스트 마스크(31')를 형성하고, 블랙 매트릭스(23)와 중간층(27)을 도금의 캐소드전극으로서 이용하며, 전해도금법에 의해 각 홈부(31'a)내에 무기 도전성 재료를 소망하는 높이까지 석출시켜 장벽(25)을 형성한다(도 14의 (d)). 그 후, 레지스트 마스크(31')를 제거하여 블랙 매트릭스(23)상에 형성한 중간층(27)상에 장벽(25)을 갖춘 전면판(21")을 얻는다(도 14의 (e)).
또, 상술한 바와 같이 투명기판(22)의 크랙발생 방지를 목적으로 하여 장벽 (25)에 입자를 함유시키는 경우, 무기 도전성 재료로 이루어진 모상내에 소망하는 재료의 분산상을 갖는 도금액을 사용하여 분산도금법에 의해 장벽(25)을 형성할 수 있다. 또, 블랙 매트릭스(23)와 장벽(25) 및 중간층(27), 장벽도통회로(29)의 노출면 전체에 금속박막을 형성하는 경우, 상기 전면판(21")에서 금속박막을 전해도금법 혹은 마스킹을 실시한 후에 진공증착법이나 스퍼터링법에 의해 형성할 수 있다.
이어서, 상술한 전면판(1)과 마찬가지로 하여 블랙 매트릭스(23)의 소망하는 개구부(24)에 적색 발색성의 형광체층(26R), 녹색 발색성의 형광체층(26G), 청색 발색성의 형광체층(26B)을 형성하여 도 10에 나타낸 본 발명의 전면판(21)을 얻는다.
상술한 바와 같은 전면판(1, 21)의 제조에서는 장벽(5, 25)이 무기 도전성 재료로 이루어지기 때문에, 종래의 폴리아미드 등의 수지로 이루어진 장벽과 달리 도전성 부여를 위한 금속박막의 형성이 불필요하게 되어 제조가 용이하다. 또, 형광체층(6, 26)의 형성시에 있어서의 가열온도를 높게 설정할 수 있기 때문에, 휘도 향상이나 방출가스 감소에 의한 내구성 향상과 신뢰성 향상을 기대할 수 있다.
전계방출형 표시장치
다음으로, 본 발명의 전면판을 이용한 전계방출형 표시장치의 일례에 대해 설명한다.
도 15는 전계방출형 표시장치의 일례를 나타낸 종단면도이다. 도 15에 있어서, 전계방출형 표시장치(51)는 본 발명의 전면판(애노드기판; 1)과 배면판(캐소드기판; 61)을 스페이서부재(도시하지 않음)에 의해 일정한 간극을 형성하여 진공상태에서 대향시킨 구조로 되어 있다.
전면판(애노드기판; 1)은 투명기판(2)과, 이 투명기판(2)의 한쪽 면에 형성된 블랙 매트릭스(3) 및, 블랙 매트릭스(3)상의 소정 위치에 형성된 복수의 장벽 (5)을 갖추고, 블랙 매트릭스(3)는 복수의 개구부(4)를 갖추며, 이 개구부(4)내의투명기판(2)상에 형광체층(6)이 형성되어 있고, 종래의 전면판(애노드기판)과 달리 애노드전극 패턴을 갖추고 있지 않다.
한편, 배면판(캐소드기판; 61)은 투명기판(62)상에 평행하게 배치된 에미터전극(63)과, 이것에 직교하도록 절연체층(65)을 매개로 형성된 게이트전극(인출전극; 66), 절연체층(65)의 복수의 구멍부내에 있어서 에미터전극(63)상에 형성된 콘형상의 전자방출소자(에미터전극; 64)를 갖추고 있다. 각 전자방출소자(에미터전극; 64)는 전면판(애노드기판; 1)의 대응하는 셀의 형광체층(6)에 대향하고 있고, 게이트전극(인출전극; 66)은 전면판(애노드기판; 1)의 각 장벽(5)에 대향하고 있다. 또, 도시예에서는 1개 셀에 대해 복수의 전자방출소자(에미터전극; 64)가 배치되어 있지만, 이 전자방출소자(에미터전극; 64)의 갯수는 적당히 설정할 수 있다. 또, 도시예에서는 배면판(61)의 게이트전극(66)상에 절연층(67)을 매개로 집속전극(68)이 형성되어 있다.
이러한 전계방출형 표시장치(51)에서는, 에미터전극(63)과 게이트전극(66) 사이에 소정의 전압을 인가하고, 전자방출소자(에미터전극; 64)로부터 인출된 전자빔은 집속전극(68)에 의해 빔형상이 더욱 조여져 대응하는 소정의 색의 형광체층 (6)에 충돌하고, 형광체층을 발광시켜 표시가 행해진다. 이 때에 방출되는 2차 전자나 전자방출소자(에미터전극; 64)로부터 인출된 전자빔의 산란전자는 도전성의 블랙 매트릭스(3)상에 형성된 장벽(5)에 흡수되어 비상이 저지되기 때문에, 다른 형광체층에서의 불필요한 발광에 의한 번짐이 방지되어 고품질의 표시화상이 얻어진다. 상기 집속전극(68)을 갖추지 않은 전계방출형 표시장치에서도 마찬가지의효과가 얻어진다.
또, 본 발명의 전면판은 전계방출형 표시장치를 구성하는 배면판으로서, 종래 공지된 배면판과의 조합이 가능하고 특별히 제한은 없다.
다음으로, 실시예를 나타내어 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
실시예 1
두께 1.1mm의 유리기판상에 스퍼터링법에 의해 산화크롬(두께 400Å)과 크롬(두께 1000Å)의 2층 구조의 박막을 형성했다. 다음으로, 상기 박막상에 감광성 레지스트(도쿄오우카코교(주)제 OFPR-800)를 도포(도포막두께 1.35㎛)하고, 장방형모양의 개구부(280 ×80㎛)를 개구부의 폭방향으로 110㎛ 간격, 길이방향으로 330㎛ 간격으로 복수 형성한 마스크를 매개로 상기 도포막을 노광, 현상하여 레지스트 패턴을 형성했다. 그 후, 에칭액(더 인크텍(주)제 MR-ES)을 사용하여 박막을 에칭하고, 레지스트 패턴을 박리한 후, 세정하여 블랙 매트릭스(두께 1400Å)를 형성했다.
다음으로, 블랙 매트릭스상에 두께 50㎛의 드라이필름 레지스트(니치고우몬토(주)제 NIT250)를 라미네이트했다. 그 후, 장방형모양의 개구부(30 ×280㎛)를 개구부의 폭방향으로 110㎛ 간격, 길이방향으로 330㎛ 간격으로 복수 형성한 마스크를 매개로 상기 드라이필름 레지스트를 노광, 현상하여 레지스트 패턴을 형성했다. 이 레지스트 패턴에는 장벽형성 예정부위에 홈부가 존재하고, 이 홈부에서는 블랙 매트릭스가 노출하고 있다.
이어서, 블랙 매트릭스를 도금의 캐소드전극으로서 이용하고, 도금액(니폰카가쿠산교(주)제 술파민산 니켈용액)내에서 전해도금법에 의해 상기 레지스트 패턴의 홈부내에 니켈을 석출시켰다. 그 후, 5% 수산화칼륨 수용액을 사용하여 레지스트 패턴을 박리했다. 이에 따라, 도 1에 나타낸 바와 같이 블랙 매트릭스상에 높이 50㎛의 장벽을 형성했다.
다음으로, 하기의 3색(발광색: 적, 녹, 청)의 형광체 도료를 준비했다. 그리고, 먼저 적색발광의 형광체 도료를 슬러리법(slurry process)에 의해 블랙 매트릭스상에 도포하고, 유리기판의 이면으로부터 형광체층용의 개구부 패턴을 갖는 마스크를 매개로 노광하여 현상했다. 이에 따라, 블랙 매트릭스의 소정의 개구부에 적색발광의 형광체 도료층을 형성했다. 마찬가지로, 녹색발광의 형광체 도료, 청색발광의 형광체 도료를 사용하여 블랙 매트릭스의 소정의 개구부에 녹색발광의 형광체 도료층, 청색발광의 형광체 도료층을 형성했다. 이어서, 410℃에서 35분간 가열하고, 형광체 도료층내의 유기성분을 제거하여 형광체층을 형성했다. 이에 따라, 도 1에 나타낸 바와 같은 구성의 본 발명의 전면판을 얻었다.
(적색발광의 형광체 도료)
ㆍY2O2S:Eu … 25중량부
ㆍ폴리비닐알콜 … 2.5중량부
ㆍ물 … 72.35중량부
ㆍ중크롬산 암모늄 … 0.15중량부
(녹색발광의 형광체 도료)
ㆍZnS:Cu … 25중량부
ㆍ폴리비닐알콜 … 2.5중량부
ㆍ물 … 72.35중량부
ㆍ중크롬산 암모늄 … 0.15중량부
(청색발광의 형광체 도료)
ㆍZnS:Ag … 25중량부
ㆍ폴리비닐알콜 … 2.5중량부
ㆍ물 … 72.35중량부
ㆍ중크롬산 암모늄 … 0.15중량부
상기와 같이 제작한 전면판은 유리기판에 크랙 등의 결함이 없는 것이었다.
다음으로, 배면판(캐소드기판)을 스핀트법(spint process)에 의해 제작했다. 즉, 먼저 두께 1.1mm의 유리기판상에 스퍼터링법에 의해 크롬박막을 형성하고, 이 박막상에 감광성 레지스트(도쿄오우카코교(주)제 OFPR-800)를 도포(도포막두께 1.35㎛)하고, 소정의 마스크를 매개로 상기 도포막을 노광, 현상하여 레지스트 패턴을 형성했다. 그 후, 에칭액(더 인크텍(주)제 MR-ES)을 사용하여 크롬박막을 에칭하고, 레지스트 패턴을 박리한 후, 세정하여 폭 280㎛의 에미터전극을 330㎛ 피치로 형성했다.
이어서, 진공증착법에 의해 산화규소로 이루어진 박막을 상기 에미터전극을 덮도록 유리기판 전면에 형성하여 절연층(두께 1㎛)으로 하고, 이 절연층상에 스퍼터링법에 의해 크롬박막을 형성하고, 이 박막상에 감광성 레지스트(도쿄오우카코교(주)제 OFPR-800)를 도포(도포막두께 1.35㎛)하고, 소정의 마스크를 매개로 상기 도포막을 노광, 현상하여 레지스트 패턴을 형성했다. 그 후, 에칭액(더 인크텍(주)제 MR-ES)을 사용하여 크롬박막을 에칭하여 게이트전극을 형성하고, 이 크롬의 게이트전극을 마스크로서 사용하여 버퍼(buffer) 불화수소산을 사용하여 절연층에 구멍부를 형성했다. 이어서, 경사진 증착법에 의해 알루미늄박막을 크롬박막상에 형성(상기 구멍부내에는 알루미늄박막이 형성되지 않는 조건에서 행한다)하고, 그 후 진공증착법에 의해 몰리브덴을 알루미늄박막을 덮도록 증착했다. 이에 따라, 상기 구멍부내에 몰리브덴으로 이루어진 콘형상의 에미터전극이 형성되었다. 그 후, 박리액(인산:질산:초산:물 = 38:15:0.5:0.5의 혼합용액)을 사용하여 알루미늄박막을 제거하고, 배면판을 얻었다.
다음으로, 상기 전면판과 배면판을 유리기판이 외측으로 되도록 세라믹으로 이루어진 스페이서부재(높이 1.3mm)를 매개로 대향시켜 정합을 행한 후, 저융점 유리프릿으로 이루어진 밀봉재에 의해 봉착(封着)했다. 더욱이, 배기장치에 의해 기판간을 고진공으로 배기하고, 전계방출형 표시장치로 했다.
이 전계방출형 표시장치에 구동회로를 접속하고 표시를 행한 바, 가스방출이 매우 적어 신뢰성이 높은 표시장치인 것이 확인되었다.
실시예 2
하기의 점을 제외하고 실시예 1과 마찬가지로 하여 전면판을 제작했다. 즉, 장벽형성의 전해도금공정에 있어서, 먼저 도금액(다이와카세이(주)제 다인시루바 (Dainshiruba) AG-PL30)내에서 레지스트 패턴의 홈부내에 5㎛ 두께의 은도금층을형성하고, 그 후 실시예 1과 마찬가지로 레지스트 패턴의 홈부내에 니켈을 석출시켰다. 이에 따라, 은으로 이루어진 중간층을 매개로 높이 50㎛의 장벽을 형성했다.
상기와 같이 제작한 전면판은, 유리기판에 크랙 등의 결함이 없는 것이었다.
또, 상기 전면판을 사용하고, 실시예 1과 마찬가지로 하여 전계방출형 표시장치를 제작했다. 이 전계방출형 표시장치에 구동회로를 접속하여 표시를 행한 바, 가스방출이 매우 적어 신뢰성이 높은 표시장치인 것이 확인되었다.
실시예 3
두께 1.1mm의 유리기판상에 스퍼터링법에 의해 산화크롬(두께 400Å)과 크롬(두께 1000Å)의 2층 박막을 블랙 매트릭스용으로서 형성하고, 더욱이 니켈(두께 500Å), 금(두께 1000Å)의 2층 박막을 중간층용으로서 형성했다. 다음으로, 상기 박막상에 감광성 레지스트(도쿄오우카코교(주)제 OFPR-800)를 도포(도포막두께 1.35㎛)하고, 장방형모양의 개구부(280 ×80㎛)를 개구부의 폭방향으로 110㎛ 간격, 길이방향으로 330㎛ 간격으로 복수 형성한 마스크를 매개로 상기 도포막을 노광, 현상하여 레지스트 패턴을 형성했다. 그 후, 금박막, 니켈박막, 크롬박막을 하기의 각 에칭액을 사용하여 에칭하고, 레지스트 패턴을 박리한 후, 세정하여 블랙 매트릭스(두께 1400Å)와 중간층(1100Å)을 형성했다.
(금박막용 에칭액)
요오드:요오드화 칼륨:물:에탄올 = 0.5:0.9:4:1
(니켈박막용 에칭액)
질산:물:과산화수소 = 1:1:0.1
(크롬박막용 에칭액)
더 인크텍(주)제 MR-ES
이어서, 실시예 1과 마찬가지로 하여 중간층상에 장벽을 형성하고, 블랙 매트릭스의 개구부에 형광체층을 형성하여 전면판을 얻었다.
상기와 같이 제작한 전면판은 유리기판에 크랙 등의 결함이 없는 것이었다.
또, 상기 전면판을 사용하고, 실시예 1과 마찬가지로 하여 전계방출형 표시장치를 제작했다. 이 전계방출형 표시장치에 구동회로를 접속하여 표시를 행한 바, 가스방출이 매우 적어 신뢰성이 높은 표시장치인 것이 확인되었다.
실시예 4
전해도금액으로서, 하기 조성의 분산도금액을 사용한 것 외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 내부에 폴리테트라플루오로에틸렌 입자를 10중량% 함유한 장벽을 갖춘 전면판을 제작했다.
(분산도금액의 조성)
ㆍ술파민산 니켈용액 … 90중량부
ㆍ폴리테트라플루오로에틸렌 입자 … 10중량부
(평균 입자지름 = 10㎛)
상기와 같이 제작한 전면판은 유리기판에 크랙 등의 결함이 없는 것이었다.
또, 상기 전면판을 사용하고, 실시예 1과 마찬가지로 하여 전계방출형 표시장치를 제작했다. 이 전계방출형 표시장치에 구동회로를 접속하여 표시를 행한바, 가스방출이 매우 적어 신뢰성이 높은 표시장치인 것이 확인되었다.
실시예 5
형광체층의 형성공정에서의 가열온도를 430℃로 한 것 외에는 실시예 2와 마찬가지로 하여 전면판을 제작했다.
상기와 같이 제작한 전면판은 유리기판에 크랙 등의 결함이 없는 것이었다.
또, 상기 전면판을 사용하고, 실시예 1과 마찬가지로 하여 전계방출형 표시장치를 제작했다. 이 전계방출형 표시장치에 구동회로를 접속하여 표시를 행한 바, 가스방출이 매우 적어 신뢰성이 높은 표시장치인 것이 확인되었다.
실시예 6
형광체층의 형성공정에서의 가열온도를 430℃로 한 것 외에는 실시예 3과 마찬가지로 하여 전면판을 제작했다.
상기와 같이 제작한 전면판은 유리기판에 크랙 등의 결함이 없는 것이었다.
또, 상기 전면판을 사용하고, 실시예 1과 마찬가지로 하여 전계방출형 표시장치를 제작했다. 이 전계방출형 표시장치에 구동회로를 접속하여 표시를 행한 바, 가스방출이 매우 적어 신뢰성이 높은 표시장치인 것이 확인되었다.
실시예 7
형광체층의 형성공정에서의 가열온도를 430℃로 한 것 외에는 실시예 4와 마찬가지로 하여 전면판을 제작했다.
상기와 같이 제작한 전면판은 유리기판에 크랙 등의 결함이 없는 것이었다.
또, 상기 전면판을 사용하고, 실시예 1과 마찬가지로 하여 전계방출형 표시장치를 제작했다. 이 전계방출형 표시장치에 구동회로를 접속하여 표시를 행한 바, 가스방출이 매우 적어 신뢰성이 높은 표시장치인 것이 확인되었다.
이상 상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 전계방출형 표시장치용 전면판을, 투명기판의 한쪽 면에 복수의 개구부를 갖추고 도전성을 갖는 블랙 매트릭스를 형성하고, 이 블랙 매트릭스상의 각 개구부의 근방 소정위치에 도전성 재료로 이루어진 장벽을 형성하며, 상기 개구부에 형광체층을 형성한 구성으로 하기 때문에, 애노드전극의 패턴형성이 불필요하게 되어 제조가 용이하다. 이러한 고유의 애노드전극 패턴을 갖지 않는 전면판에서는 전면판을 구성하는 도전성 부재가 전부 동전위(애노드전위)로 되고, 즉 도전성의 블랙 매트릭스와 장벽이 전부 동전위로 되며, 본 발명의 전면판을 이용한 전계방출형 표시장치에서는 배면판의 게이트전극에 의해 전자방출소자(에미터전극)로부터 인출된 전자빔은 대응하는 블랙 매트릭스의 개구부에 위치하는 형광체층에 충돌하여 형광체층을 발광시켜 표시가 행해진다. 이 때에 방출되는 2차 전자나 전자방출소자(에미터전극)로부터 인출된 전자빔의 산란전자는 도전성의 블랙 매트릭스상에 형성된 장벽에 흡수되어 비상이 저지되기 때문에, 다른 형광체층에서의 불필요한 발광에 의한 번짐이 방지되어 고품질의 표시화상이 얻어지는 동시에, 장벽에 흡수된 전자에 의한 전하는 블랙 매트릭스를 매개로 분산되기 때문에 장벽의 차지업도 방지된다.
또, 본 발명에서는 장벽이 무기 도전성 재료로 이루어지기 때문에, 종래의 폴리아미드 등의 수지로 이루어진 장벽과 달리 도전성 부여를 위한 금속박막의 형성이 불필요하게 되어 제조가 용이하고, 또 형광체층의 형성시에 있어서의 가열온도를 높게 설정할 수 있기 때문에, 휘도 향상이나 방출가스 감소에 의한 내구성 향상과 신뢰성 향상을 기대할 수 있다. 더욱이, 본 발명의 전면판을 이용한 전계방출형 표시장치에서는 동작중에 장벽으로부터의 가스방출이 발생하는 일이 없기 때문에, 신뢰성의 향상을 더욱 기대할 수 있다.
또, 블랙 매트릭스가 도전성을 갖지 않는 경우, 혹은 장벽이 투명기판에 직접 형성되어 있는 경우라도, 장벽도통회로에 의해 장벽이 상호 도통되어 있기 때문에, 상술한 효과가 마찬가지로 발휘된다.

Claims (14)

  1. 투명기판과,
    그 투명기판의 한쪽 면에 형성되어 복수의 개구부를 갖춘 도전성의 블랙 매트릭스,
    그 블랙 매트릭스상의 소정 위치에 형성된 복수의 장벽 및,
    상기 블랙 매트릭스의 개구부내의 투명기판상에 형성된 형광체층을 구비하고,
    상기 장벽은 무기 도전성 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 전계방출형 표시장치용 전면판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 무기 도전성 재료는, 니켈, 코발트, 동, 철, 금, 은, 로듐, 팔라듐, 백금 및 아연으로 이루어진 금속군중의 1종 또는 2종 이상의 조합과, 상기 금속군중의 2종 이상의 금속으로 이루어진 합금, 산화인듐주석, 산화인듐아연 및 산화주석으로 이루어진 금속산화물군중의 1종 또는 2종 이상의 조합의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전계방출형 표시장치용 전면판.
  3. 제1항에 있어서, 상기 장벽과 상기 블랙 매트릭스의 사이에 도전성의 중간층을 갖추고, 그 중간층의 열특성 혹은 강도특성이 상기 투명기판과 상기 장벽의 각 열특성 혹은 강도특성의 사이에 있는 것을 특징으로 하는 전계방출형 표시장치용전면판.
  4. 제1항에 있어서, 상기 장벽은 내부에 입자를 함유하고, 그 입자의 열팽창률은 상기 무기 도전성 재료의 열팽창률보다도 작은 것을 특징으로 하는 전계방출형 표시장치용 전면판.
  5. 제1항에 있어서, 상기 장벽은 전해도금법에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 전계방출형 표시장치용 전면판.
  6. 투명기판과,
    그 투명기판의 한쪽 면의 소정 위치에 형성된 복수의 장벽 및,
    상기 투명기판상의 장벽 비형성부위의 소망 영역에 형성된 형광체층을 구비하고,
    상기 장벽은 무기 도전성 재료로 이루어짐과 더불어, 각 장벽은 장벽도통회로에 의해 상호 도통되어 있는 것을 특징으로 하는 전계방출형 표시장치용 전면판.
  7. 제6항에 있어서, 상기 무기 도전성 재료는, 니켈, 코발트, 동, 철, 금, 은, 로듐, 팔라듐, 백금 및 아연으로 이루어진 금속군중의 1종 또는 2종 이상의 조합과, 상기 금속군중의 2종 이상의 금속으로 이루어진 합금, 산화인듐주석, 산화인듐아연 및 산화주석으로 이루어진 금속산화물군중의 1종 또는 2종 이상의 조합의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전계방출형 표시장치용 전면판.
  8. 제6항에 있어서, 상기 장벽과 상기 투명기판의 사이에 도전성의 중간층을 갖추고, 그 중간층의 열특성 혹은 강도특성이 상기 투명기판과 상기 장벽의 각 열특성 혹은 강도특성의 사이에 있는 것을 특징으로 하는 전계방출형 표시장치용 전면판.
  9. 제6항에 있어서, 상기 장벽과 상기 투명기판의 사이에 블랙 매트릭스를 갖추고, 그 블랙 매트릭스는 복수의 개구부를 갖추며, 상기 형광체층은 상기 개구부내의 투명기판상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전계방출형 표시장치용 전면판.
  10. 제9항에 있어서, 상기 장벽과 상기 블랙 매트릭스의 사이에 도전성의 중간층을 갖추고, 그 중간층의 열특성 혹은 강도특성이 상기 투명기판과 상기 장벽의 각 열특성 혹은 강도특성의 사이에 있는 것을 특징으로 하는 전계방출형 표시장치용 전면판.
  11. 제6항에 있어서, 상기 장벽은 무전해도금법에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 전계방출형 표시장치용 전면판.
  12. 제8항에 있어서, 상기 장벽은 전해도금법에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 전계방출형 표시장치용 전면판.
  13. 제12항에 있어서, 상기 장벽은 내부에 입자를 함유하고, 그 입자의 열팽창률은 상기 무기 도전성 재료의 열팽창률보다도 작은 것을 특징으로 하는 전계방출형 표시장치용 전면판.
  14. 제1항 또는 제8항에 있어서, 상기 장벽의 높이는 20~100㎛의 범위이고, 폭이 10~50㎛의 범위인 것을 특징으로 하는 전계방출형 표시장치용 전면판.
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