KR20040099440A

KR20040099440A - 화상 표시 장치 및 화상 표시 장치의 제조 방법

Info

Publication number: KR20040099440A
Application number: KR10-2004-7016394A
Authority: KR
Inventors: 다께나까시게오; 니까이도마사루; 이시까와사또시; 오야이즈사또꼬
Original assignee: 가부시끼가이샤 도시바
Priority date: 2002-04-17
Filing date: 2003-03-31
Publication date: 2004-11-26
Also published as: TWI287817B; CN1647233A; US20050046333A1; US7071610B2; KR100704801B1; EP1496539A1; JP2003308798A; WO2003088301A1; US20060211324A1; TW200306605A

Abstract

진공 케이싱(15)은 화상 표시면(16)이 설치된 제1 기판(10)과, 제1 기판에 간극을 두고 대향 배치되어 있는 동시에, 복수의 전자원(18)이 설치된 제2 기판(12)을 구비하고 있다. 제2 기판은 전자원이 설치된 설치면을 절연층(52)으로 피복한 금속 기판(50)에 의해 형성되어 있다.

Description

화상 표시 장치 및 화상 표시 장치의 제조 방법{IMAGE DISPLAY AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

최근, 고품위 방송용 혹은 이것에 수반하는 고해상도의 화상 표시 장치가 요구되고 있고, 그 스크린 표시 성능에 대해서는 한층 엄격한 성능이 요망되고 있다. 이들 요망을 달성하기 위해서는 스크린면의 평탄화, 고해상도화가 필수이고, 동시에 경량, 박형화도 도모해야만 한다.

그래서, 음극선관(이하, CRT라 칭함) 대신에 차세대의 경량, 박형의 표시 장치로서 다양한 평면형 화상 표시 장치가 개발되어 있다. 이와 같은 화상 표시 장치에는 액정의 배향을 이용하여 빛의 강약을 제어하는 액정 모니터(이하, LCD라 칭함), 플라즈마 방전의 자외선에 의해 형광체를 발광시키는 플라즈마 디스플레이 패널(이하, PDP라 칭함), 형광체의 일렉트로 루미네센스(EL) 현상을 이용한 표시 장치, 전계 방출형 전자 방출 소자의 전자빔에 의해 형광체를 발광시키는 필드 에미션 디스플레이(이하, FED라 칭함), FED의 일종으로 표면 전도형 전자 방출 소자의전자빔에 의해 형광체를 발광시키는 표면 전도 에미션 디스플레이(이하, SED라 칭함) 등이 있다.

예를 들어, SED는 소정의 간극을 두고 대향 배치된 제1 기판 및 제2 기판을 갖고 있다. 통상, 이들 기판은 판두께 2.8 ㎜ 정도의 유리판으로 형성되어 그 주연부끼리 직접 혹은 직사각형 프레임형의 측벽을 거쳐서 서로 접합되어 진공 케이싱을 구성하고 있다. 제1 기판의 내면에는 화상 표시면으로서 기능하는 형광체층이 형성되고, 제2 기판의 내면에는 형광체층을 여기하여 발광시키는 전자원으로서 복수의 전자 방출 소자가 설치되어 있다.

제1 기판 및 제2 기판에 가해지는 대기압 하중을 지지하기 위해, 이들 기판 사이에는 지지 부재로서 복수의 스페이서가 배치되어 있다. 이 SED에 있어서 화상을 표시하는 경우, 형광체층에 애노드 전압이 인가되고, 전자 방출 소자로부터 방출된 전자빔을 애노드 전압에 의해 가속하여 형광체층으로 충돌시킴으로써 형광체가 발광하여 화상을 표시한다.

이와 같은 SED에서는 전자 방출 소자의 크기가 마이크로미터 오더이고, 제1 기판과 제2 기판의 간격을 마이크로미터 오더로 설정할 수 있다. 이로 인해, SED는 현재의 텔레비전이나 컴퓨터의 디스플레이로서 사용되고 있는 CRT와 비교하여 고해상도화, 경량화, 박형화를 달성하는 것이 가능해진다.

상술한 바와 같이, 이와 같은 평면형 화상 표시 장치에서는 제1 및 제2 기판으로서 유리판을 이용하고 있다. 그러나, 이 경우, 강도상의 문제로부터 기판을 지금 이상으로 얇게 형성하는 것이 곤란하고, 화상 표시 장치를 한층 박형, 경량으로 하는 데 있어서 하나의 장해가 된다. 또한, 이 유리 기판의 강도 문제는 제1 기판 및 제2 기판 사이에 배치된 스페이서의 피치, 폭, 직경, 높이 변동 등에 많은 제약을 부여하여 고정밀화나 저비용화의 저해 요인이 되고 있다. 또한, 유리판은 금속판에 비교하여 가공 형성 등이 번거롭고, 제조 비용의 경감을 도모하기 위해서는 어떠한 대책을 실시할 필요가 있다. 주지와 같이 유리판은 깨지기 쉽고 제조 공정 중에 있어서의 취급이 번거로워진다.

본 발명은, 평면형 화상 표시 장치 및 화상 표시 장치의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 대향 배치된 기판과, 한 쪽 기판의 내면에 배치된 복수의 전자원을 가진 평면형 화상 표시 장치 및 화상 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.

도1은 본 발명의 실시 형태에 관한 SED를 도시하는 사시도.

도2는 도1의 선Ⅱ-Ⅱ에 따라서 파단한 상기 SED의 사시도.

도3은 상기 SED를 확대하여 도시하는 단면도.

도4는 상기 SED의 제2 기판에 설치된 배선 및 전자 방출 소자의 배열을 도시하는 평면도.

도5a 내지 도5c는 상기 SED에 있어서의 제2 기판의 제조 공정을 개략적으로 도시하는 단면도.

도6은 다른 실시 형태에 관한 제2 기판을 도시하는 단면도.

도7은 또 다른 실시 형태에 관한 제2 기판을 도시하는 단면도.

본 발명은 이상의 점에 비추어 이루어진 것으로, 그 목적은 박형, 경량화가 가능한 동시에, 장래의 다른 고정밀화에 구비하고, 제조 비용의 저감을 도모하는 것이 가능한 평면형 화상 표시 장치 및 화상 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 형태에 관한 평면형 화상 표시 장치는 화상 표시면이 설치된 제1 기판과, 상기 제1 기판에 간극을 두고 대향 배치되어 있는 동시에, 복수의 전자원이 설치된 제2 기판을 갖고 내부가 진공으로 유지된 케이싱을 구비하고, 상기 제2 기판은 적어도 상기 전자원이 설치된 설치면을 절연층으로 피복한 금속 기판에 의해 형성되어 있다.

본 발명의 다른 형태에 관한 화상 표시 장치의 제조 방법은 화상 표시면이 설치된 제1 기판과, 상기 제1 기판에 간극을 두고 대향 배치되어 있는 동시에, 복수의 전자원이 설치된 제2 기판을 갖고 내부가 진공의 케이싱을 구비한 화상 표시 장치의 제조 방법에 있어서,

원하는 두께를 가진 금속 기판을 준비하여 상기 금속 기판 중 적어도 한 쪽 표면 상에 절연층을 형성하고, 상기 절연층 상에 전자원 및 전자원을 구동하는 배선을 형성하여 상기 제2 기판을 구성하는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 화상 표시 장치 및 화상 표시 장치의 제조 방법에 따르면, 금속 기판에 절연 재료를 피복하여 이루어지는 복합재로 제2 기판을 구성함으로써, 유리판 등을 이용한 경우에 비교하여 제2 기판의 기계적 강도가 대폭으로 향상되어 제2 기판을 얇게 형성하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 화상 표시 장치 전체의 박형화 및 경량화를 도모할 수 있다. 동시에, 유리판에 비교하여 제2 기판의 가공 및 배선의 형성 등이 용이하고, 제조 비용을 경감할 수 있는 동시에, 제조 공정 중에 있어서의 기판의 취급이 용이해진다.

이하 도면을 참조하면서 본 발명을 평면형 화상 표시 장치로서 FED의 일종인 SED에 적용한 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다.

도1 내지 도3에 도시한 바와 같이, 이 SED는 각각 직사각형의 제1 기판(10) 및 제2 기판(12)을 구비하고, 이들 기판은 약 1.0 내지 2.0 ㎜의 간극을 두고 대향 배치되어 있다. 제1 기판(10)은 투명한 절연 기판으로서 유리판에 의해 형성되어 있다. 제2 기판(12)은, 후술하는 바와 같이, 예를 들어 판두께 0.1 내지 0.5 ㎜ 정도의 금속 기판을 절연 재료로 피복하여 이루어지는 복합재로 형성되고, 제1 기판(10)보다도 약간 큰 치수로 형성되어 있다. 제1 기판(10) 및 제2 기판(12)은 유리로 형성된 직사각형 프레임형의 측벽(14)을 거쳐서 주연부끼리 접합되고, 내부가 진공으로 유지된 편평한 직사각형의 진공 케이싱(15)을 구성하고 있다. 또한, 측벽(14)은 절연 재료로 피복된 금속에 의해 형성해도 좋다.

제1 기판(10)의 내면에는 화상 표시면으로서 형광체 스크린(16)이 형성되어 있다. 이 형광체 스크린(16)은 전자의 충돌에 의해 적, 청, 녹으로 발광하는 형광체층(R, G, B) 및 차광층(11)을 나열하여 구성되어 있다. 형광체층(R, G, B)은 스트라이프형 혹은 도트형으로 형성되어 있다. 형광체 스크린(16) 상에는 알루미늄 등으로 이루어지는 메탈백(17) 및 도시하지 않은 게터막이 차례로 형성되어 있다. 또한, 제1 기판(10)과 형광체 스크린 사이에, 예를 들어 ITO 등으로 이루어지는 투명 도전막 혹은 컬러 필터막을 설치해도 좋다.

접합 부재로서 기능하는 측벽(14)은, 예를 들어 저융점 유리, 저융점 금속등의 밀봉 부착재(20)에 의해 제2 기판(12)의 주연부 및 제1 기판(10)의 주연부에 밀봉 부착되어 제1 기판 및 제2 기판끼리를 접합하고 있다.

도2 및 도3에 도시한 바와 같이, SED는 제1 기판(10) 및 제2 기판(12) 사이에 배치된 스페이서 어셈블리(22)를 구비하고 있다. 스페이서 어셈블리(22)는 판형의 그리드(24)와, 그리드의 양면에 일체적으로 세워 설치된 복수의 기둥형의 스페이서를 구비하여 구성되어 있다.

상세하게 서술하면, 그리드(24)는 제1 기판(10)의 내면에 대향한 제1 표면(24a) 및 제2 기판(12)의 내면에 대향한 제2 표면(24b)을 갖고, 이들 기판과 평행하게 배치되어 있다. 그리드(24)는, 예를 들어 철 또는 철을 주체로 하여 니켈 및 크롬 중 적어도 한 쪽을 포함하는 합금 등에 의해 형성되어 있다.

그리드(24)에는 에칭 등에 의해 다수의 전자 빔 통과 구멍(26) 및 복수의 스페이서 개방 구멍(28)이 형성되어 있다. 본 발명에 있어서의 개방 구멍으로서 기능하는 전자 빔 통과 구멍(26)은 각각 전자 방출 소자(18)에 대향하여 배열되어 있다. 또한, 스페이서 개방 구멍(28)은 각각 전자 빔 통과 구멍 사이에 위치하여 소정의 피치로 배열되어 있다.

그리드(24)의 제1 표면(24a) 상에는 각 스페이서 개방 구멍(28)에 포개어 제1 스페이서(30a)가 일체적으로 세워 설치되어 있다. 각 제1 스페이서(30a)의 연장단부에는 인듐층이 도포되어 스페이서 높이의 변동을 완화하는 높이 완화층(31)을 구성하고 있다. 그리고, 각 제1 스페이서(30a)의 연장단부는 높이 완화층(31), 게터막, 메탈백(17) 및 형광체 스크린(16)의 차광층(11)을 거쳐서 제1 기판(10)의 내면에 접촉하고 있다. 높이 완화층(31)은 전자빔의 궤도에 어떠한 영향을 주는 것은 아니고, 스페이서의 높이 변동의 완화 효과가 있는 적당한 경도를 갖는 것이면, 금속으로 한정되는 것은 아니다. 물론, 스페이서 스스로 높이 변동이 억제되면 높이 완화층(31)은 불필요하다.

그리드(24)의 제2 표면(24b) 상에는 각 스페이서 개방 구멍(28)에 포개어 제2 스페이서(30b)가 일체적으로 세워 설치되고, 그 연장단부는 제2 기판(12)의 내면에 접촉되어 있다. 각 스페이서 개방 구멍(28), 제1 및 제2 스페이서(30a, 30b)는 서로 정렬하여 위치하고, 제1 및 제2 스페이서는 이 스페이서 개방 구멍(28)을 거쳐서 서로 일체적으로 연결되어 있다. 이에 의해, 제1 및 제2 스페이서(30a, 30b)는 그리드(24)를 양면측으로부터 협입한 상태에서 그리드(24)와 일체적으로 형성되어 있다. 제1 및 제2 스페이서(30a, 30b) 각각은 그리드(24)측으로부터 연장단부를 향해 직경이 작아진 끝이 가는 테이퍼형으로 형성되어 있다.

도2 및 도3에 도시한 바와 같이, 상기 구성의 스페이서 어셈블리(22)는 제1 기판(10) 및 제2 기판(12) 사이에 배치되어 있다. 그리고, 제1 및 제2 스페이서(30a, 30b)는 제1 기판(10) 및 제2 기판(12)의 내면에 접촉함으로써, 이들 기판에 작용하는 대기압 하중을 지지하여 기판 사이의 간격을 소정치로 유지하고 있다.

도2 내지 도4에 도시한 바와 같이, 제2 기판(12)의 내면에는 형광체 스크린(16)의 형광체층을 여기하는 전자원으로서, 각각 전자빔을 방출하는 다수의 표면 전도형 전자 방출 소자(18)가 설치되어 있다. 이들 전자 방출 소자(18)는 화소마다 대응하여 복수열 및 복수행으로 배열되어 있다. 각 전자 방출 소자(18)는 도시하지 않은 전자 방출부, 이 전자 방출부에 전압을 인가하는 한 쌍의 소자 전극 등으로 구성되어 있다.

제2 기판(12) 상에는 전자 방출 소자(18)에 전압을 인가하는 다수개의 내부 배선이 매트릭형으로 설치되어 있다. 즉, 도3 및 도4에 도시한 바와 같이, 제2 기판(12)의 내면 상에는 제2 기판의 길이 방향(X)에 따라서 서로 평행하게 연장된 다수의 주사 배선(X배선)(34) 및 주사 배선과 직교하는 방향(Y)에 따라서 연장된 다수의 신호 배선(Y배선)(36)이 형성되어 있다. 주사 배선(34)은 480개, 신호 배선(36)은 640 × 3개 설치되고, 배선 피치는 각각 900 ㎛, 300 ㎛로 되어 있다.

각 주사 배선(34)의 일단부는 주사선 구동 회로(38)에 접속되고, 각 신호 배선(36)의 일단부는 신호선 구동 회로(40)에 접속되어 있다. 주사선 구동 회로(38)는 전자 방출 소자(18)를 구동 제어하기 위한 구동 전압을 주사 배선(34)에 공급하고, 신호선 구동 회로(40)는 표시 신호 전압을 신호 배선(36)에 공급한다.

도4에 2점쇄선으로 나타내는 표시 영역(42)에 있어서, 주사 배선(34)과 신호 배선(36)의 각 교차부에 전자 방출 소자(18)가 접속되어 화소를 형성하고 있다. 전자 방출 소자(18)는 각 주사 배선(34)에 따라서 640 × 3개, 각 신호 배선(36)에 따라서 480개 설치되어 있다.

도2에 도시한 바와 같이, SED는 그리드(24) 및 제1 기판(10)의 메탈백(17)에 애노드 전압을 인가하는 전압 공급부(51)를 구비하고 있다. 이 전압 공급부(51)는 그리드(24) 및 메탈백(17)에 각각 접속되어, 예를 들어 그리드(24)에 12 ㎸, 메탈백(17)에 10 ㎸의 전압을 인가한다. 이 SED에 있어서, 화상을 표시하는 경우, 형광체 스크린(16) 및 메탈백(17)에 애노드 전압이 인가되고, 전자 방출 소자(18)로부터 방출된 전자빔을 애노드 전압에 의해 가속하여 형광체 스크린(16)으로 충돌시킨다. 이에 의해, 형광체 스크린(16)의 형광체층이 여기되어 발광하여 화상을 표시한다.

전술한 바와 같이, SED의 제2 기판(12)은 금속 기판을 절연 재료로 피복하여 이루어지는 복합재로 형성되어 있다. 도3으로부터 잘 알 수 있는 바와 같이, 제2 기판(12)은, 예를 들어 판두께 0.1 내지 0.5 ㎜의 금속 기판(50)과, 이 금속 기판 중 적어도 제1 기판과 대향하는 표면, 즉 전자 방출 소자(18)가 설치된 설치면(50a)에 피복 형성된 절연층(52)을 구비하고 있다. 금속 기판(50)은 그리드(24)와 동일한 재료, 예를 들어 철 또는 철을 주체로 하여 니켈 및 크롬 중 적어도 한 쪽을 포함하는 합금 등에 의해 형성되어 있다. 절연층(52)은 액상 석출법, 대기 개방형 화학 기상 석출법, 증착법, 스프레이 코팅법 중 어느 하나에 의해 형성되어 있다.

금속 기판(50)의 설치면(50a)에는 Y방향에 따라서 서로 평행하게 연장된 다수의 홈(54)이 형성되고, 절연층(52)은 이들 홈에 포개어 형성되어 있다. 전자 방출 소자(18), 주사 배선(34) 및 신호 배선(36)은 절연층(52) 상에 설치되어 있다. 본 실시 형태에 있어서, 신호 배선(36)은 각각 홈(54) 내에 위치한 상태에서 절연층(52) 상에 형성되어 있다. 그리고, 제2 기판(12)의 금속 기판(50)은 도시하지 않은 접지에 접속되어 전기적으로 접지되어 있다.

상기 구성의 제2 기판(12)은 이하의 공정에 의해 제조된다. 우선, 도5a에도시한 바와 같이 Fe-50 ％ Ni(불가피 불순물을 포함함)를 0.25 ㎜의 두께까지 압연하여 소정 치수의 금속판을 형성한다. 계속해서, 금속판의 한 쪽 표면[설치면(50a)]에 깊이 0.1 ㎜, 폭 0.15 ㎜, 피치 0.615 ㎜의 홈(54)을 포토에칭법으로 형성한다. 그 후, 레벨링하면서 금속판을 소정의 사이즈로 컷트하여 금속 기판(50)을 얻는다.

계속해서, 도5b에 도시한 바와 같이 금속 기판(50)을 산화 분위기 속에서 산화 처리하여 금속 기판의 설치면(50a)에 Fe₃0₄및 Fe₂NiO₄로 이루어지는 산화막을 형성한다. 다음에, 초미립자 타입 2유체 노즐을 이용하여 금속 기판(50)의 산화막 상에 Li계 붕규산 알카리 유리를 포함하는 액을 도포하고, 건조 및 소성함으로써 절연층(52)을 형성한다. 또한, 금속 기판(50)을 실리콘의 알콕시드 용액에 딥핑하여 끌어올려 소성을 행하고, Li계 붕규산 알카리 유리로 이루어지는 절연층(52) 상에 SiO₂막을 형성하여 절연층의 일부로 한다.

계속해서, 도5c에 도시한 바와 같이, SiO₂막 및 절연층(52)을 거쳐서 각 홈(54)에 Ag를 포함하는 도전 페이스트를 충전하고, 건조, 소성함으로써 신호 배선(36)으로 하였다. 그 후, 기존의 프로세스에 의해 SiO₂막을 포함하는 절연층(52) 상에 남은 배선, 전자 방출 소자(18)를 형성하여 제2 기판(12)을 얻었다.

이상과 같이 구성된 SED에 따르면, 금속 기판(50) 및 그 표면에 피복 형성된 절연층(52)에 의해 제2 기판(12)을 구성함으로써, 유리판을 이용한 경우에 비교하여 제2 기판의 기계적 강도를 대폭으로 올릴 수 있다. 그로 인해, 유리판을 이용하는 경우에 비교하여 제2 기판(12)의 판두께를 거의 1/10 이하로 하는 것이 가능해져 SED 전체의 박형화 및 경량화를 도모할 수 있다. 동시에, 제2 기판(12)은 유리판에 비교하여 가공 및 배선의 형성 등이 용이해 제조 비용의 경감을 도모할 수 있고, 또한 제2 기판(12)은 깨지기 어려워 제조 공정 중에 있어서의 취급이 용이해진다.

제2 기판(12)의 설치면(50a)에 홈(54)을 형성하고, 이들 홈 내에 절연층(52)을 거쳐서 신호 배선(36)을 설치함으로써 제2 기판(12)의 한층 박형화를 도모하는 것이 가능해진다. 또한, 홈(54)을 마련하는 일 없이 절연층(52) 상에 신호 배선(36)을 형성하는 것도 가능하다.

제2 기판(12)에 있어서, 절연층(52)은 금속 기판(50)의 설치면(50a)측에만 설치하는 구성으로 하였지만, 도6에 도시한 바와 같이 금속 기판(50)의 외면 전체를 절연층(52)으로 피복하는 구성으로 해도 좋다.

이 경우, 제2 기판(12)은 이하의 공정에 의해 제조할 수 있다. 우선, Fe-50 ％ Ni(불가피 불순물을 포함함)를 0.25 ㎜의 두께까지 압연하여 레벨링하면서 소정의 사이즈로 컷트하여 금속 기판(50)을 형성한다. 그 후, 금속 기판(50)을 화성 처리하여 OH기를 갖는 흑화막을 금속 기판 표면에 형성한다.

계속해서, 이산화 규소가 포화 상태가 된 25 ℃의 규불화수소산에 금속 기판(50)을 침지하여 금속 기판의 표면에 SiO₂로 이루어지는 절연층(52)을 형성한다. 또한, 400 ℃ 이상의 대기 중에서 열처리하여 SiO₂로 이루어지는 절연층(52)의 급밀화 처리를 행한다. 이 급밀화 처리는 생략할 수도 있다. 그 후, 절연층(52) 상에 기존의 프로세스에서 배선 및 전자 방출 소자를 형성하여 제2 기판(12)을 얻는다.

이와 같이 구성된 제2 기판(12)을 이용한 경우라도 상술한 제1 실시 형태와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.

도7에 도시한 바와 같이, 제2 기판(12)은 이면에 형성된 이면 배선을 갖는 구성으로 해도 좋다. 상세하게는, 제2 기판(12)은 금속 기판(50)과 금속 기판의 설치면(50a) 및 이면(50b)을 덮은 절연층(52)을 갖고 있다. 설치면(50a) 상에는 상술한 실시 형태와 마찬가지로 다수의 주사 배선(34), 신호 배선(36) 및 전자 방출 소자(18)가 형성되고, 이면(50b) 측에는 다수개의 이면 배선(56)이 형성되어 있다. 본 실시 형태에 있어서 이면 배선(56)은 주사 배선(34)과 평행한 방향으로 연장되어 있다.

제2 기판(12)의 일단부에는 다수의 관통 구멍(60)이 소정의 피치로 형성되고, 각 관통 구멍에는 도전체가 충전되어 도전부(62)를 형성하고 있다. 각 이면 배선(56)은 대응하는 도전부(62)를 거쳐서 주사 배선(34)에 전기적으로 접속되어 있다.

이와 같은 구성의 제2 기판(12)은 이하의 공정에 의해 제조할 수 있다. 우선, 알루미늄킬드강을 0.12 ㎜의 두께까지 압연하고, 압연된 금속판에 직경 0.1 ㎜의 관통 구멍(60)을 피치 0.615 ㎜로 포토에칭법에 의해 형성한다. 그 후, 레벨링하면서 금속판을 소정의 사이즈로 컷트하여 금속 기판(50)을 얻는다.

계속해서, 금속 기판(50)을 산화 분위기 속에서 산화 처리하여 금속 기판의설치면(50a) 및 이면(50b)에 Fe₃0₄및 Fe₂NiO₄중 적어도 한 쪽으로 이루어지는 산화막을 형성한다. 다음에, 미립자 타입 2유체 노즐을 이용하여 금속 기판(50)의 산화막 상에 Li계 붕규산 알카리 유리를 포함하는 액을 도포하고, 건조 및 소성함으로써 금속 기판(50)의 설치면(50a), 이면(50b) 및 각 관통 구멍(60)의 내면에 절연층(52)을 형성한다. 또한, 금속판(50)을 실리콘의 알콕시드 용액에 딥핑하여 끌어올려 소성을 행하고, Li계 붕규산 알카리 유리로 이루어지는 절연층(52) 상에 SiO₂막을 형성한다. 그 후, 각 관통 구멍(60) 내에 도전체로서 Ag를 포함하는 도전 페이스트를 충전하여 건조, 소성함으로써 도전부(62)를 형성한다.

계속해서, 설치면(50a)측에 있어서, 기존의 프로세스에 의해 SiO₂막을 포함하는 절연층(52) 상에 주사 배선(34), 신호 배선(36) 및 전자 방출 소자(18)를 형성한다. 그 때, 각 주사 배선(34)의 일단부를 관통 구멍(60)의 일단부에 포개어 형성하여 도전부(62)에 전기적으로 접속한다.

상기 제2 기판을 이용하여 SED를 조립한 후, 제2 기판(12)의 이면(50b)측에 있어서, 절연층(52) 상에 이면 배선(56)을 형성한다. 그 때, 각 이면 배선(56)의 일단부를 관통 구멍(60)에 포개어 형성하고, 이 관통 구멍 및 도전부(62)를 거쳐서 대응하는 주사 배선(34)에 전기적으로 접속한다. 또한, 이면 배선(56)은 주사 배선, 신호 배선 등의 내부 배선보다도 낮은 배선 저항을 갖고 있다.

이상과 같이 구성된 제2 기판(12)을 구비한 SED에 따르면, 전술한 제1 실시 형태와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 이면 배선은(56)은 주사 배선에 한정되지 않고, 신호 배선에 접속해도 좋다.

그 밖에, 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되는 일 없이 본 발명의 범위 내에서 다양하게 변형 가능하다. 예를 들어, 본 발명은 그리드를 구비한 화상 표시 장치에 한정되지 않고, 그리드를 갖지 않는 화상 표시 장치에도 적용 가능하다. 또한, 각 구성 요소의 치수, 재질 등은 필요에 따라서 적절하게 선택 가능하다. 전자원은 표면 전도형의 전자 방출 소자에 한정되지 않고, 전계 방출형, 카본나노튜브 등 다양하게 선택 가능하다. 또한, 본 발명은 상술한 SED에 한정되는 일 없이 FED, PDP 등의 다른 평면형 화상 표시 장치에도 적용 가능하다.

본 발명에 따르면, 박형, 경량화가 가능한 동시에 제조 비용의 저감을 도모하는 것이 가능한 평면형 화층 표시 장치 및 화상 표시 장치의 제조 방법을 제공할 수 있다.

Claims

화상 표시면이 설치된 제1 기판과, 상기 제1 기판에 간극을 두고 대향 배치되어 있는 동시에, 복수의 전자원이 설치된 제2 기판을 갖고 내부가 진공으로 유지된 케이싱을 구비하고,

상기 제2 기판은 상기 전자원이 설치된 설치면을 갖는 금속 기판에 의해 형성되고, 적어도 상기 설치면은 절연층으로 피복되어 있는 화상 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 금속 기판은 철, 또는, 철을 주체로 니켈 및 크롬 중 적어도 한 쪽을 포함한 합금에 의해 형성되어 있는 화상 표시 장치.
제2항에 있어서, 상기 금속 기판은 알루미늄, 규소, 망간 중 적어도 1종류가 첨가되어 있는 화상 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 제2 기판은 상기 금속 기판의 설치면 상에 상기 절연층을 거쳐서 설치되어 상기 전자원을 구동하는 복수의 배선을 구비하고 있는 화상 표시 장치.
제4항에 있어서, 상기 금속 기판은 상기 설치면에 형성된 복수의 홈을 갖고, 상기 배선은 상기 절연층을 거쳐서 상기 홈 내에 각각 설치되어 있는 화상 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 금속 기판은 상기 설치면과 대향하고 있는 동시에 절연층으로 피복된 이면을 갖고,

상기 제2 기판은 상기 금속판의 설치면 상에 상기 절연층을 거쳐서 설치되어 상기 전자원을 구동하는 복수의 내부 배선과, 상기 내부 배선보다도 낮은 배선 저항을 갖고 상기 금속판의 이면 상에 상기 절연층을 거쳐서 설치된 복수의 이면 배선과, 상기 금속 기판 및 절연층을 관통하여 형성된 복수의 관통 구멍과, 각각 상기 관통 구멍 내에 설치되어 상기 내부 배선과 이면 배선을 전기적으로 접속한 도전부를 구비하고 있는 화상 표시 장치.
제1항 또는 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속 기판은 전기적으로 접지되어 있는 화상 표시 장치.
제1항 또는 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전자원은 표면 전도형의 전자 방출 소자를 구비하고 있는 화상 표시 장치.
제1항 또는 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 기판 및 제2 기판 사이에 설치되어 제1 기판 및 제2 기판에 작용하는 대기압 하중을 지지한 복수의 스페이서와,

상기 제1 기판 및 제2 기판 사이에 이들 제1 및 제2 기판과 대향하여 배치되어 있는 동시에, 상기 전자원으로부터 방출된 전자를 투과하는 복수의 개방 구멍을 가진 그리드를 구비하고,

상기 스페이서는 상기 그리드와 일체적으로 형성되어 있는 화상 표시 장치.
제9항에 있어서, 상기 금속 기판은 상기 그리드와 동일한 재료로 형성되어 있는 화상 표시 장치.
제1항 또는 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절연층은 상기 금속판과 전자원 사이에 위치하여 Si0₂로 형성된 절연층을 포함하고 있는 화상 표시 장치.
화상 표시면이 설치된 제1 기판과, 상기 제1 기판에 간격을 두고 대향 배치되어 있는 동시에, 복수의 전자원이 설치된 제2 기판을 갖고 내부가 진공의 케이싱을 구비한 화상 표시 장치의 제조 방법에 있어서,

원하는 두께를 가진 금속 기판을 준비하고,

상기 금속 기판 중 적어도 한 쪽 표면 상에 절연층을 형성하고,

상기 절연층 상에 전자원 및 전자원을 구동하는 배선을 형성하여 상기 제2 기판을 구성하는 화상 표시 장치의 제조 방법.
화상 표시면이 설치된 제1 기판과, 상기 제1 기판에 간극을 두고 대향 배치되어 있는 동시에, 복수의 전자원이 설치된 제2 기판을 갖고 내부가 진공의 케이싱을 구비한 화상 표시 장치의 제조 방법에 있어서,

원하는 두께를 가진 금속 기판을 준비하고,

상기 금속 기판 중 적어도 한 쪽 표면을 산화 처리하여 금속 기판의 성분으로 이루어지는 산화물층을 형성하고,

상기 금속 기판 중 적어도 한 쪽 표면 상에 절연층을 형성하고,

상기 절연층 상에 전자원 및 전자원을 구동하는 배선을 형성하여 상기 제2 기판을 구성하는 화상 표시 장치의 제조 방법.
제13항에 있어서, 상기 금속 기판 중 상기 적어도 한 쪽 표면에 복수의 홈을 형성한 후, 상기 절연층을 형성하고, 상기 절연층을 거쳐서 상기 홈 내에 배선의 일부를 형성하는 화상 표시 장치의 제조 방법.
제14항에 있어서, 상기 금속 기판의 표면을 하프 에칭함으로써 상기 홈을 형성하는 화상 표시 장치의 제조 방법.
제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 절연층을 거쳐서 상기 홈에 도전 페이스트를 충전하고, 건조, 소성하여 상기 배선을 형성하는 화상 표시 장치의 제조 방법.
화상 표시면이 설치된 제1 기판과, 상기 제1 기판에 간극을 두고 대향 배치되어 있는 동시에, 복수의 전자원이 설치된 제2 기판을 갖고 내부가 진공의 케이싱을 구비한 화상 표시 장치의 제조 방법에 있어서,

원하는 두께를 가진 금속 기판을 준비하고,

상기 금속 기판에 복수의 관통 구멍을 형성하고,

상기 금속 기판의 양면 및 각 관통 구멍의 내면 상에 절연층을 형성하고,

상기 관통 구멍에 도전재를 충전하여 도전부를 형성하고,

상기 금속 기판의 한 쪽 표면에 형성된 상기 절연층 상에 전자원을 형성하는 동시에, 일부가 상기 도전부와 접속하도록 복수의 내부 배선을 형성하여 상기 제2 기판을 구성하고,

상기 전자원 및 내부 배선이 형성된 제2 기판과, 상기 화상 표시면이 설치된 제1 기판을 상기 전자원 및 상기 화상 표시면이 대향한 상태에서 서로 접합하여 케이싱을 형성하고,

상기 케이싱을 형성한 후, 상기 금속 기판의 다른 쪽 표면에 형성된 상기 절연층 상에 상기 내부 배선보다도 낮은 배선 저항을 가진 복수의 외부 배선을 각각 상기 도전부와 접속하도록 형성하는 화상 표시 장치의 제조 방법.
화상 표시면이 설치된 제1 기판과, 상기 제1 기판에 간극을 두고 대향 배치되어 있는 동시에, 복수의 전자원이 설치된 제2 기판을 갖고 내부가 진공의 케이싱을 구비한 화상 표시 장치의 제조 방법에 있어서,

원하는 두께를 가진 금속 기판을 준비하고,

상기 금속 기판에 복수의 관통 구멍을 형성하고,

상기 금속 기판 중 적어도 한 쪽 표면을 산화 처리하여 금속 기판의 성분으로 이루어지는 산화물층을 형성하고,

상기 금속 기판의 양면 및 각 관통 구멍의 내면 상에 절연층을 형성하고,

상기 관통 구멍에 도전재를 충전하여 도전부를 형성하고,

상기 금속 기판의 한 쪽 표면에 형성된 상기 절연층 상에 전자원을 형성하는 동시에, 일부가 상기 도전부와 접속하도록 복수의 내부 배선을 형성하여 상기 제2 기판을 구성하고,

상기 전자원 및 내부 배선이 형성된 제2 기판과, 상기 화상 표시면이 설치된 제1 기판을 상기 전자원 및 상기 화상 표시면이 대향한 상태에서 서로 접합하여 케이싱을 형성하고,

상기 케이싱을 형성한 후, 상기 금속 기판의 다른 쪽 표면에 형성된 상기 절연층 상에 상기 내부 배선보다도 낮은 배선 저항을 가진 복수의 외부 배선을 각각 상기 도전부와 접속하도록 형성하는 화상 표시 장치의 제조 방법.
제12항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 액상 석출법, 대기 개방형 화학 기상 석출법, 증착법, 스프레이 코팅법 중 어느 하나에 의해 상기 절연층을 형성하는 화상 표시 장치의 제조 방법.