KR20060136318A - 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법, 평면형표시장치의 제조 방법, 평면형 표시장치용 애노드 패널과,평면형 표시장치 - Google Patents
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Abstract
기판, 단위 형광체 영역, 격자형의 분리벽, 애노드 전극 유닛, 및 애노드 전극 유닛을 전기적으로 접속하기 위한 저항체층을 포함하는 애노드 패널의 제조 방법으로서, 기판 위에 분리벽, 단위 형광체 영역을 형성하고, 이어서, 전체 면에 도전 재료층을 형성한 후, 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분을 제거하여, 애노드 전극 유닛을 얻는 공정, 및, 저항체층을 형성하는 공정을 구비하고, 도전 재료층의 분리벽 정상 면에 위치한 부분을 제거하는 공정은, 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분에 박리층을 부착한 후, 박리층을 기계적으로 벗기는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
기판, 애노드, 평면형, 형광체, 표시장치
Description
도 1은 스핀트형 냉음극전계 전자방출소자를 구비한 실시예 1 혹은 실시예 2의 평면형 표시장치의 모식적인 일부 단면도다.
도 2는 편평형 냉음극전계 전자방출소자를 구비한 실시예 1 혹은 실시예 2의 평면형 표시장치의 모식적인 일부 단면도다.
도 3a는 실시예 1 혹은 실시예 2의 평면형 표시장치를 구성하는 애노드 패널에 있어서의 분리벽과 단위 형광체 영역의 배치 상태의 일례이며, 도 3b는 분리벽과 단위 형광체 영역의 일부를 잘라낸 모식적인 사시도다.
도 4는 실시예 1 혹은 실시예 2의 평면형 표시장치를 구성하는 애노드 패널에 있어서의 급전부 등의 모식적인 부분적 평면도다.
도 5는 실시예 1 혹은 실시예 2의 평면형 표시장치를 구성하는 애노드 패널에 있어서의 급전부 등의 변형예의 모식적인 부분적 평면도다.
도 6은 본 발명의 평면형 표시장치를 구성하는 애노드 패널에 있어서의 급전부 등의 변형예의 모식적인 부분적 평면도다.
도 7a 내지 7d는 실시예 1의 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법, 평면형 표시장치의 제조 방법을 설명하기 위한 기판 등의 모식적인 일부 단면도다.
도 8은 실시예 1의 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법, 평면형 표시장치의 제조 방법을 설명하기 위한 기판 등의 모식적인 부분적 평면도다.
도 9는 도 8에 이어, 실시예 1의 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법, 평면형 표시장치의 제조 방법을 설명하기 위한 기판 등의 모식적인 부분적 평면도다.
도 10a 내지 10d는 도 7a 내지 7d에 이어, 실시예 1의 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법, 평면형 표시장치의 제조 방법을 설명하기 위한 기판 등의 모식적인 일부 단면도다.
도 11은 도 9에 이어, 실시예 1의 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법, 평면형 표시장치의 제조 방법을 설명하기 위한 기판 등의 모식적인 부분적 평면도다.
도 12는 도 11에 이어, 실시예 1의 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법, 평면형 표시장치의 제조 방법을 설명하기 위한 기판 등의 모식적인 부분적 평면도다.
도 13a 및 13b는 도 10c 및 10d에 이어, 실시예 1의 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법, 평면형 표시장치의 제조 방법을 설명하기 위한 기판 등의 모 식적인 일부 단면도다.
도 14a 및 14b는 도 13a 및 13b에 이어, 실시예 1의 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법, 평면형 표시장치의 제조 방법을 설명하기 위한 기판 등의 모식적인 일부 단면도다.
도 15a 내지 15d는 도 14a 및 14b에 이어, 실시예 1의 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법, 평면형 표시장치의 제조 방법을 설명하기 위한 기판 등의 모식적인 일부 단면도다.
도 16은 도 12에 이어, 실시예 1의 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법, 평면형 표시장치의 제조 방법을 설명하기 위한 기판 등의 모식적인 부분적 평면도다.
도 17은 도 16에 이어, 실시예 1의 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법, 평면형 표시장치의 제조 방법을 설명하기 위한 기판 등의 모식적인 부분적 평면도다.
도 18은 실시예 2의 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법, 평면형 표시장치의 제조 방법을 설명하기 위한 기판 등의 모식적인 일부 단면도다.
도 19는 실시예 2의 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법, 평면형 표시장치의 제조 방법을 설명하기 위한 기판 등의 모식적인 일부 단면도다.
도 20a 및 20b는 스핀트형 냉음극전계 전자방출소자의 제조 방법을 설명하기 위한 지지체 등의 모식적인 일부 단면도다.
도 21a 및 21b는 도 20a 및 20b에 이어, 스핀트형 냉음극전계 전자방출소자 의 제조 방법을 설명하기 위한 지지체 등의 모식적인 일부 단면도다.
도 22는 수렴 전극을 가지는 스핀트형 냉음극전계 전자방출소자의 모식적인 일부 단면도다.
도 23은 일본국 공개특허공보 특개 2004-158232에 개시된 종래의 냉음극전계 전자방출 표시장치에 있어서의 애노드 전극의 모식적인 평면도다.
도 24a 내지 24c는 각각, 도 23에 나타낸 종래의 냉음극전계 전자방출 표시장치에 있어서의 애노드 패널의, 도 23의 선 A-A, 선 B-B 및 선 C-C에 따른 모식적인 일부 단면도다.
도 25는 냉음극전계 전자방출 표시장치의 모식적인 일부 단면도다.
도 26은 냉음극전계 전자방출 표시장치의 캐소드 패널의 모식적인 부분적 사시도다.
본 발명은 2005년 6월 27일, 일본 특허청에 출원한 일본 특허출원 JP 2005-186555와 관련된 주제를 포함하며, 그 모든 내용은 여기에 참조로 포함된다.
[기술분야]
본 발명은 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법, 평면형 표시장치의 제조 방법, 평면형 표시장치용 애노드 패널, 및, 평면형 표시장치에 관한 것이다.
[배경기술]
현재 주류의 음극선관(CRT)을 대신하는 화상표시장치로서, 평면형(플랫 패널 형식) 표시장치가 여러 가지로 검토되고 있다. 이러한 평면형 표시장치로서, 액정표시장치(LCD), 일렉트로 루미네선스 표시장치(ELD), 플라즈마 표시장치(PDP)를 예시할 수 있다. 또한 전자방출소자를 구비한 캐소드 패널을 삽입한 평면형 표시장치의 개발도진척되고 있다. 전자방출소자로서, 냉음극전계 전자방출소자, 금속/절연막/금속형 소자(MIM 소자라고도불린다), 표면 전도형 전자방출소자가 알려져 있다. 이들 냉음극전자소스로 구성된 전자방출소자를 구비한 캐소드 패널을 삽입한 평면형 표시장치는, 고해상도, 고휘도의 컬러 표시, 및, 저소비 전력의 관점에서 주목을 받고 있다.
일본국 공개특허공보 특개 2004-158232의 발명의 실시예 2에 개시된 냉음극전계 전자방출 표시장치(이하, 간단히, 표시장치로 약칭한다)에 있어서의 애노드 전극의 모식적인 평면도를 도 23에 나타낸다. 도 23의 화살표 A-A, 화살표 B-B 및 화살표 C-C에 따른 애노드 패널 AP의 모식적인 일부 단면도를 도 24의 a, b 및 c에 나타낸다. 이 표시장치의 모식적인 일부 단면도를 도 25에 나타내고, 애노드 패널 AP 및 캐소드 패널 CP의 모식적인 부분적 사시도를 도 26에 나타낸다. 한편, 도 26에 있어서는, 도면의 간소화를 위해, 애노드 전극 유닛은 도시하지 않고, 분리벽의 도시도생략한다.
이 표시장치는, 냉음극전계 전자방출소자(이하, 전계방출소자로 약칭한다)를 복수 개 구비한 캐소드 패널 CP와, 애노드 패널 AP가, 그것들의 가장자리 부분에서 접합되어 형성된다.
도 25에 나타낸 전계방출소자는, 원추형 전자방출부를 갖는 소위 스핀트(spindt)형 전계방출소자라 불리는 타입의 전계방출소자다. 이 전계방출소자는, 지지체(10) 위에 형성된 캐소드 전극(11)과, 지지체(10) 및 캐소드 전극(11) 위에 형성된 절연층(12)과, 절연층(12) 위에 형성된 게이트 전극(13)과, 게이트 전극(13) 및 절연층(12)에 설치된 개구부(14)(게이트 전극(13)에 설치된 제1개구부(14A), 및, 절연층(12)에 설치된 제2개구부(14B))와, 제2개구부(14B)의 저부에 위치하는 캐소드 전극(11) 위에 형성된 원추형 전자방출부(15)로 구성되어 있다. 일반적으로, 캐소드 전극(11)과 게이트 전극(13)은 이들 양 전극의 사영 상이 서로 직교하는 방향으로 각각 줄 형상으로 형성되어 있다. 일반적으로 이들 양 전극의 사영 상이 중복되는 영역(1 서브 픽셀 영역에 해당한다. 이 영역을, 이하, 중복 영역 혹은 전자방출 영역이라고 부른다)에, 통상, 복수의 전계방출소자가 설치된다. 또한 이러한 전자방출 영역은 캐소드 패널 CP의 유효 영역(실제의 표시 부분의 기능을 하는 영역) 내에, 통상, 2차원 매트릭스 형상으로 배열되어 있다.
한편, 애노드 패널 AP는 기판(120)과, 기판(120) 위에 형성되고, 소정의 패턴을 가지는 단위 형광체 영역(121)과, 그 단위 형광체 영역(121) 위에 형성된 애노드 전극(130)과, 급전부(140)(도 25에는 도시 생략)로 구성되어 있다. 애노드 전극(130)은, 전체로서, 사각형 유효 영역을 덮는 형상을 가진다. 애노드 전극(130)은 예를 들면 알루미늄 박막으로 구성되어 있다. 단위 형광체 영역(121)과 단위 형광체 영역(121) 사이의 기판(120) 위에는 광흡수층(블랙 매트릭스)(122)이 형성되 어 있다. 광흡수층(122) 위에는 분리벽(123)이 형성되어 있다. 분리벽(123)의 평면형상은, 격자형상(창살형상)이며, 1 서브 픽셀(단위 형광체 영역)을 둘러싸는 형상을 가진다.
이 경우 1 서브 픽셀은, 캐소드 패널측의 캐소드 전극(11)과 게이트 전극(13)의 중복 영역에 설치된 전계방출소자의 한 그룹과, 이들 전계방출소자의 한 그룹에 대면한 애노드 패널측의 단위 형광체 영역(121)(1개의 적색발광 단위 형광체 영역, 1개의 녹색발광 단위 형광체 영역, 또는, 1개의 청색발광 단위 형광체 영역)으로 구성되어 있다. 유효 영역에는, 이러한 서브 픽셀이, 예를 들면 수십만∼수백만 개의 오더로 배열되어 있다. 하나의 화소는 3개의 서브 픽셀로 구성되어 있다.
애노드 전극(130)은, 단위 형광체 영역(121)을 덮는 애노드 전극 유닛(131)의 집합체로 구성되어 있다. 애노드 전극 유닛(131)의 사이에는, 갭(132A ,132B)이 설치된다. 갭(132A)은 단위 형광체 영역(121)이 형성되지 않은 기판(120)의 부분에 설치된다. 갭(132B)은 분리벽(123)의 정상 면 위에 위치하도록, 또는, 분리벽(123)을 걸쳐서 형성되어 있다. 애노드 전극 유닛(131)과 애노드 전극 유닛(131) 사이에는 저항체층(133)이 형성되어 있다. 더 구체적으로는, 저항체층(133)은, 갭(132A ,132B)을 넘고, 인접하는 애노드 전극 유닛(131) 사이를 걸치도록 형성되어 있다. 저항체층(133)은, 예를 들면 SiC로 이루어지는 저항체 박막으로 구성되며, 예를 들면 스퍼터링법으로 형성되어 있다.
애노드 전극 유닛(131)의 크기는, 애노드 전극 유닛(131)과 전계방출소자(더 구체적으로는, 게이트 전극(13) 혹은 캐소드 전극(11)) 사이에서 생긴 방전에 의해 발생한 에너지에 의해 애노드 전극 유닛(131)이 국소적으로 증발하지 않는 크기(더 구체적으로는, 애노드 전극 유닛(131)과 게이트 전극(13) 혹은 캐소드 전극(11) 사이에서 생긴 방전에 의해 발생한 에너지에 의해, 애노드 전극 유닛(131)에 있어서 1 서브 픽셀에 해당하는 크기의 부분이 증발하지 않는 크기)이다. 한편, 도 23에 있어서는, 도면을 간소화하기 위해서, 4×4의 애노드 전극 유닛(131)을 도시하고, 모식적인 일부 단면도에 있어서는, 1개의 애노드 전극 유닛(131)이 복수의 단위 형광체 영역을 덮는 것을 나타내었다. 그러나, 실제로는, 애노드 전극 유닛(131)의 크기는, 예를 들면 단위 형광체 영역을 피복하는 크기, 다시 말해, 1 서브 픽셀에 해당하는 크기다.
애노드 전극(130)의 한 변을 구성하는 애노드 전극 유닛(131A)은 급전부(140)를 통해 애노드 전극 제어회로(53)에 접속되어 있다. 애노드 전극 제어회로(53)와 급전부(140) 사이에는, 통상, 과전류나 방전을 방지하기 위한 저항체 R。가 설치되어 있다. 급전부(140)는 급전부 저항체층(143)을 통해 직렬로 접속된 급전부 유닛(141)으로 구성되어 있다. 급전부 유닛(141)과 급전부 유닛(141) 사이에는 갭(142A)이 설치된다. 급전부 유닛(141)과 급전부 유닛(141) 사이를 걸치도록, 갭(142A) 위에 급전부 저항체층(143)이 형성되어 있다. 급전부 유닛(141)도, 예를 들면 알루미늄 박막으로 구성되어 있다. 애노드 전극(130)의 한 변을 구성하는 애노드 전극 유닛(131A)과 급전부 유닛(141) 사이에는 갭(142B)이 설치되어 있다. 애노드 전극(130)의 한 변을 구성하는 애노드 전극 유닛(131A)와 급전부 유닛(141)은 저항부재(134)를 통해서 접속되어 있다. 저항부재(134)는 애노드 전극 유닛(131)과 급전부 유닛(141) 사이를 걸치도록, CVD법에 근거하여, 갭(142B) 위에 형성되어 있다.
일본국 공개특허공보 특개 2004-158232에 개시된 표시장치에 있어서는, 애노드 전극을 유효 영역의 거의 전체 면에 걸쳐서 형성하는 대신에, 보다 작은 면적을 가지는 애노드 전극 유닛(131)으로 분할한 형태로 형성하므로, 애노드 전극 유닛(131)과 냉음극전계 전자방출소자 사이의 정전용량을 감소시킬 수 있다. 그 결과, 방전의 발생을 저감할 수 있고, 방전에 기인한 애노드 전극이나 냉음극전계 전자방출소자의 손상의 발생을 효과적으로 감소시킬 수 있다. 또한, 복수의 급전부 유닛(141)으로 급전부(140)를 구성함으로써 급전부(140)과 캐소드 패널 CP을 구성하는 전계방출소자 사이에 형성되는 정전용량을 감소시킬 수 있고, 급전부(140)와 냉음극전계 전자방출소자 사이에 있어서의 방전에 기인한 급전부(140)나 냉음극전계 전자방출소자의 손상의 발생을 효과적으로 감소시킬 수 있다. 게다가, 애노드 전극 유닛(131)과 애노드 전극 유닛(131) 사이에 저항체층(133)이 형성되어 있으므로, 애노드 전극 유닛(131) 사이에 있어서의 방전의 발생을 확실히 저감할 수 있다.
이렇게, 일본국 공개특허공보 특개 2004-158232에 개시된 표시장치는 방전의 발생을 감소시킬 수 있다. 도전 재료층의 형성, 리소그래피 기술에 근거하는 레지스트층의 형성, 및, 이 레지스트층을 사용한 에칭 기술에 의한 도전 재료층의 패터 닝에 의해, 애노드 전극 유닛(131)을 형성한다. 그러나 도전 재료층의 패터닝시, 에칭액에 의해 형광체 영역에 손상이 발생하거나, 도전 재료층의 패터닝후, 레지스트층을 박리액에 의해 박리했을 때, 박리액에 의해 형광체 영역에 손상이 발생하는 경우가 있다. 이러한 현상이 발생하면, 표시장치의 화질이 저하돼버린다.
급전부(140)는 급전부 저항체층(143)을 통해 직렬로 접속된 급전부 유닛(141)으로 구성되어 있지만, 급전부(140)와 냉음극전계 전자방출소자 사이에서의 방전을 더욱 감소시키고자 하는 욕망이 강하다.
따라서, 본 발명의 제1 목적은, 애노드 전극 유닛을 형성할 때, 형광체 영역에 손상이 발생할 우려가 없는 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법 및 평면형 표시장치의 제조 방법을 제공하는 것에 있다. 또한 본 발명의 제2 목적은, 급전부와 냉음극전계 전자방출소자 사이에서의 방전을 더욱 감소시킬 수 있는 구조를 가지는 평면형 표시장치용 애노드 패널 및 평면형 표시장치, 및, 이것들의 제조 방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 제1의 실시예에 따르면, 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법이 제공되는데, 평면형 표시장치용 애노드 패널은 (A) 기판, (B) 기판 위에 형성된 복수의 단위 형광체 영역, (C) 각 단위 형광체 영역을 둘러싸는 격자형의 분리벽, (D) 도전 재료층으로 이루어지고, 각 단위 형광체 영역 위로부터 분리벽 위에 걸쳐 형성된 애노드 전극 유닛, 및, (E) 인접하는 애노드 전극 유닛을 전기적으로 접속하기 위한 저항체층을 구비하고, 그 방법은
기판 위에 격자형의 분리벽을 형성한 후, 분리벽으로 둘러싸인 기판의 부분 위에 단위 형광체 영역을 형성하며, 이어서, 전체 면에 도전 재료층을 형성한 후, 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분을 제거함으로써, 각 단위 형광체 영역 위로부터 분리벽 위에 걸쳐 형성된 애노드 전극 유닛을 얻는 공정, 및
기판 위에 격자형의 분리벽을 형성한 후, 혹은, 분리벽으로 둘러싸인 기판의 부분 위에 단위 형광체 영역을 형성한 후, 혹은, 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분을 제거한 후, 인접하는 애노드 전극 유닛을 전기적으로 접속하기 위한 저항체층을 형성하는 공정을 포함하며,
상기 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분을 제거하는 공정은, 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분에 박리부재를 부착한 후, 박리부재를 기계적으로 벗기는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 제1의 실시예에 따르면, 평면형 표시장치의 제조 방법은, (A) 기판, (B) 기판 위에 형성된 복수의 단위 형광체 영역, (C) 각 단위 형광체 영역을 둘러싸는 격자형의 분리벽, (D) 도전 재료층으로 이루어지고, 각 단위 형광체 영역 위로부터 분리벽 위에 걸쳐 형성된 애노드 전극 유닛, 및, (E) 인접하는 애노드 전극 유닛을 전기적으로 접속하기 위한 저항체층을 구비한 애노드 패널과, 전자방출소자를 복수 개 구비한 캐소드 패널이, 그들 주연부에서 접합되어 이루어지는 평면형 표시장치의 제조 방법이며, 애노드 패널을, 기판 위에 격자형의 분리벽을 형성한 후, 분리벽으로 둘러싸인 기판의 부분 위에 단위 형광체 영역을 형성하고, 이어서, 전체 면에 도전 재료층을 형성한 후, 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재 료층의 부분을 제거함으로써, 각 단위 형광체 영역 위로부터 분리벽 위에 걸쳐 형성된 애노드 전극 유닛을 얻는 공정, 및, 기판 위에 격자형의 분리벽을 형성한 후, 혹은, 분리벽으로 둘러싸인 기판의 부분 위에 단위 형광체 영역을 형성한 후, 혹은, 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분을 제거한 후, 인접하는 애노드 전극 유닛을 전기적으로 접속하기 위한 저항체층을 형성하는 공정에 의해서 제조하고, 상기 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분을 제거하는 공정은, 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분에 박리부재를 부착한 후, 박리부재를 기계적으로 벗기는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2의 실시예에 따르면, 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법은, (A) 기판, (B) 기판 위에 형성된 복수의 단위 형광체 영역, (C) 각 단위 형광체 영역을 둘러싸는 격자형의 분리벽, (D) 도전 재료층으로 이루어지고, 각 단위 형광체 영역 위로부터 분리벽 위에 걸쳐 형성된 애노드 전극 유닛, 및, (E) 인접하는 애노드 전극 유닛을 전기적으로 접속하기 위한 저항체층을 구비한 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법이며, 기판 위에 격자형의 분리벽을 형성한 후, 분리벽으로 둘러싸인 기판의 부분 위에 단위 형광체 영역을 형성하고, 이어서, 전체 면에 도전 재료층을 형성한 후, 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분을 제거함으로써, 각 단위 형광체 영역 위로부터 분리벽 위에 걸쳐 형성된 애노드 전극 유닛을 얻는 공정, 및, 기판 위에 격자형의 분리벽을 형성한 후, 혹은, 분리벽으로 둘러싸인 기판의 부분 위에 단위 형광체 영역을 형성한 후, 혹은, 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분을 제거한 후, 인접하는 애노드 전극 유닛 을 전기적으로 접속하기 위한 저항체층을 형성하는 공정을 구비하며, 상기 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분을 제거하는 공정은, 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분에 에칭액을 도포하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 제2의 실시예에 따르면, 평면형 표시장치의 제조 방법은, (A) 기판, (B) 기판 위에 형성된 복수의 단위 형광체 영역, (C) 각 단위 형광체 영역을 둘러싸는 격자형의 분리벽, (D) 도전 재료층으로 이루어지고, 각 단위 형광체 영역 위로부터 분리벽 위에 걸쳐 형성된 애노드 전극 유닛, 및, (E) 인접하는 애노드 전극 유닛을 전기적으로 접속하기 위한 저항체층을 구비한 애노드 패널과, 전자방출소자를 복수 개 구비한 캐소드 패널이, 그것들의 주연부에서 접합되어서 이루어지는 평면형 표시장치의 제조 방법이며, 애노드 패널을, 기판 위에 격자형의 분리벽을 형성한 후, 분리벽으로 둘러싸인 기판의 부분 위에 단위 형광체 영역을 형성하고, 이어서, 전체 면에 도전 재료층을 형성한 후, 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분을 제거함으로써, 각 단위 형광체 영역 위로부터 분리벽 위에 걸쳐 형성된 애노드 전극 유닛을 얻는 공정, 및, 기판 위에 격자형의 분리벽을 형성한 후, 혹은, 분리벽으로 둘러싸인 기판의 부분 위에 단위 형광체 영역을 형성한 후, 혹은, 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분을 제거한 후, 인접하는 애노드 전극 유닛을 전기적으로 접속하기 위한 저항체층을 형성하는 공정에 의해서 제조하고, 상기 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분을 제거하는 공정은, 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분에 에칭액을 도포하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제1의 실시예 또는 제2의 실시예에 따른 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법 혹은 평면형 표시장치의 제조 방법에 있어서, 애노드 전극 유닛은, 각 단위 형광체 영역 위로부터 분리벽 위에 걸쳐 형성되어 있다. 구체적으로는, 각 단위 형광체 영역 위로부터 분리벽 측면 위에 걸쳐 형성되어 있는 형태로 할 수 있다. 한편, 애노드 전극 유닛은, 각 단위 형광체 영역 위로부터 분리벽 측면의 중도까지 형성되어 있는 형태로 해도 된다. 또한 저항체층의 형성 형태로서, 분리벽 정상 면 위에 형성되어 있는 형태, 분리벽 정상 면 위로부터 분리벽 측면 위에 걸쳐 형성되어 있는 형태, 분리벽 위 및 기판 위에 연속해서 형성되어 있는 형태, 분리벽 위 및 단위 형광체 영역 위에 연속해서 형성되어 있는 형태를 들 수 있다.
본 발명의 제1의 실시예 또는 제2의 실시예에 관한 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법 혹은 평면형 표시장치의 제조 방법에 있어서는, 전체 면에 도전 재료층을 형성하기 전에, 분리벽 정상 면 위 및 단위 형광체 영역 위에 수지층을 형성하는 공정을 더 갖추고, 전체 면에 도전 재료층을 형성한 후, 혹은, 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분을 제거한 후, 가열 처리를 실시하는 것으로 수지층을 제거하는 구성으로함으로써 있다. 그리고, 이러한 수지층을 형성하는 구성을 채용함으로써 애노드 패널을 제조하는 여러 가지 공정에 있어서, 수지층이 단위 형광체 영역을 보호하는 역할을 하고, 단위 형광체 영역에 손상이 발생하는 것을 확실히 방지할 수 있고, 애노드 전극 유닛의 경면화를 꾀할 수 있다.
본 발명의 제1의 실시예 혹은 제2의 실시예에 관련된 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법 혹은 평면형 표시장치의 제조 방법에 있어서, 기판 위에 격자형의 분리벽을 형성하는 공정 [분리벽 형성 공정], 분리벽으로 둘러싸인 기판의 부분 위에 단위 형광체 영역을 형성하는 공정 [형광체 영역 형성 공정], 전체 면에 도전 재료층을 형성하는 공정 [도전 재료층 형성 공정], 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분을 제거하는 공정 [도전 재료층의 부분적 제거 공정], 인접하는 애노드 전극 유닛을 전기적으로 접속하기 위한 저항체층을 형성하는 공정 [저항체층 형성 공정], 분리벽 정상 면 위 및 단위 형광체 영역 위에 수지층을 형성하는 공정 [수지층 형성 공정], 및, 가열 처리를 실시하는 것으로 수지층을 제거하는 공정 [수지층 제거 공정]의 순서를, 이하의 표 1에 정리해서 나타낸다.
[표 1]
| 분리벽 형성 공정 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 형광체 영역 형성 공정 | 2 | 2 | 2 | 2 | 3 | 3 | 2 | 2 | 2 |
| 도전 재료층 형성 공정 | 4 | 4 | 5 | 5 | 5 | 5 | 4 | 5 | 5 |
| 도전 재료층의 부분적 제거 공정 | 5 | 5 | 6 | 7 | 6 | 7 | 6 | 7 | 6 |
| 저항체층 형성 공정 | 7 | 6 | 4 | 4 | 2 | 2 | 7 | 3 | 3 |
| 수지층 형성 공정 | 3 | 3 | 3 | 3 | 4 | 4 | 3 | 4 | 4 |
| 수지층 제거 공정 | 6 | 7 | 7 | 6 | 7 | 6 | 5 | 6 | 7 |
상기 바람직한 구성을 포함하는 본 발명의 제1의 실시예에 관련된 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법 혹은 평면형 표시장치의 제조 방법(이하, 이것들을 총칭하여, 본 발명의 제1의 실시예에 관련된 제조 방법이라고 약칭할 경우가 있다)에 있어서, 박리부재는, 점착층 혹은 접착층과, 이 점착층 혹은 접착층을 지 지하는 지지 필름(지탱 필름)으로 이루어지고, 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분에 박리부재를 부착하는 방법을, 박리부재를 구성하는 점착층 혹은 접착층을 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분에 압착하는 방법으로 하는 것이 바람직하다. 또는, 이 경우, 단위 형광체 영역을 둘러싸는 분리벽의 부분의 평면형상은 대략 장방형이며, 분리벽 정상 면 위 및 단위 형광체 영역 위에 있어서, 이 장방형의 짧은 변과 평행하게, 긴 변보다도 좁은 폭으로 수지층을 도포하고, 박리부재의 기계적인 벗기기를, 이 장방형의 긴 변에 평행한 방향을 따라 행하는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 이러한 구성으로함으로써 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분을 확실히 제거하고, 도전 재료층의 그 밖의 부분의 예기하지 않는 제거의 방지를 꾀할 수 있고, 수지층의 두께를 용이하게 제어할 수 있다.
상기 바람직한 구성을 포함하는 본 발명의 제2의 실시예에 관련된 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법 혹은 평면형 표시장치의 제조 방법(이하, 이것들을 총칭하여, 본 발명의 제2의 실시예에 관련된 제조 방법으로 약칭할 경우가 있다), 또는, 이상 설명한 여러 가지 바람직한 형태를 포함하는 본 발명의 제1의 실시예에 관련된 제조 방법에 있어서는, 또한 상기의 제2 목적을 달성하기 위하여, 분리벽의 형성과 동시에 형성된 요철형상을 가지는 급전부를 더욱 구비하고, 애노드 패널의 가장 바깥 둘레 부분에 위치하는 애노드 전극 유닛은, 급전부를 통해서 애노드 전극 제어회로에 접속되며, 도전 재료층의 형성과 동시에, 급전부의 전체 면에 급전부 도전 재료층을 형성하고, 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분의 제거와 동시에, 급전부 볼록부에 위치하는 급전부 도전 재료층의 부분을 제거하고, 저항체층의 형성과 동시에, 급전부 볼록부에, 급전부의 인접한 오목부에 위치하는 급전부 도전 재료층을 전기적으로 접속하기 위한 급전부 저항체층을 형성하는 구성으로 할 수 있다.
여기서, 이러한 구성을, 편의상, 본 발명의 제1A의 실시예, 본 발명의 제2A의 실시예에 관련된 제조 방법이라고 부른다.
또한, 이상 설명한 여러 가지 바람직한 형태를 포함하는 본 발명의 제1의 실시예에 관련된 제조 방법 혹은 본 발명의 제2의 실시예에 관련된 제조 방법에 있어서는, 하나의 화소는, 적색발광 단위 형광체 영역, 녹색발광 단위 형광체 영역, 및, 청색발광 단위 형광체 영역으로 구성되어 있는 형태로 할 수 있다.
본 발명의 제3의 실시예에 관련된 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법은, (A) 기판, (B) 기판 위에 형성된 복수의 단위 형광체 영역, (C) 각 단위 형광체 영역을 둘러싸는 격자형의 분리벽, (D) 도전 재료층으로 이루어지고, 각 단위 형광체 영역 위로부터 분리벽 위에 걸쳐 형성된 애노드 전극 유닛, (E) 인접하는 애노드 전극 유닛을 전기적으로 접속하기 위한 저항체층, 및, (F) 애노드 패널의 가장 바깥 둘레 부분에 위치하는 애노드 전극 유닛를 애노드 전극 제어회로에 접속하기 위한 요철형상을 가지는 급전부를 구비한 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법이며, 기판 위에 요철형상의 급전부를 형성한 후, 급전부의 전체 면에 급전부 도전 재료층을 형성하고, 이어서, 급전부 볼록부에 위치하는 급전부 도전 재료층의 부분을 제거하는 공정, 및, 기판 위에 요철형상을 가지는 급전부를 형성한 후, 혹은, 급전부 볼록부에 위치하는 급전부 도전 재료층의 부분을 제거한 후, 급전부 볼록부에, 급전부의 인접한 오목부에 위치하는 급전부 도전 재료층을 전기적으로 접속하기 위한 급전부 저항체층을 형성하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제3의 실시예에 관련된 평면형 표시장치의 제조 방법은, (A) 기판, (B) 기판 위에 형성된 복수의 단위 형광체 영역, (C) 각 단위 형광체 영역을 둘러싸는 격자형의 분리벽, (D) 도전 재료층으로 이루어지고, 각 단위 형광체 영역 위로부터 분리벽 위에 걸쳐 형성된 애노드 전극 유닛, (E) 인접하는 애노드 전극 유닛을 전기적으로 접속하기 위한 저항체층, 및, (F) 애노드 패널의 가장 바깥 둘레 부분에 위치하는 애노드 전극 유닛을 애노드 전극 제어회로에 접속하기 위한 요철형상을 가지는 급전부를 구비한 애노드 패널과, 전자방출소자를 복수 개 구비한 캐소드 패널이, 그것들의 주연부에서 접합되어서 이루어지는 평면형 표시장치의 제조 방법이며, 애노드 패널을, 기판 위에 요철형상의 급전부를 형성한 후, 급전부에 전체 면에 급전부 도전 재료층을 형성하고, 이어서, 급전부 볼록부에 위치하는 급전부 도전 재료층의 부분을 제거하는 공정, 및, 기판 위에 요철형상을 가지는 급전부를 형성한 후, 혹은, 급전부 볼록부에 위치하는 급전부 도전 재료층의 부분을 제거한 후, 급전부 철부에, 급전부의 인접한 오목부에 위치하는 급전부 도전 재료층을 전기적으로 접속하기 위한 급전부 저항체층을 형성하는 공정에 의해서 제조하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제3의 실시예에 관련된 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방 법 혹은 평면형 표시장치의 제조 방법(이하, 이것들을 총칭하여, 본 발명의 제3의 실시예에 관련된 제조 방법으로 약칭할 경우가 있다)에 있어서, 급전부 저항체층의 형성 형태로서, 급전부 볼록부 위에 형성되어 있는 형태, 급전부 볼록부 위로부터 급전부 측면 위에 걸쳐 형성되어 있는 형태, 급전부 전체에 형성되어 있는 형태를 들 수 있다. 애노드 패널의 가장 바깥 둘레 부분에 위치하는 아노드전극 유닛과 급전부(더 구체적으로는, 급전부의 오목부에 위치하는 급전부 도전 재료층)는, 급전부 저항체층에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 급전부는, 무효 영역(냉음극전계 전자방출 표시장치로서의 실용상의 기능을 하는 중앙부의 표시 영역인 유효 영역을 액자 형태로 포위하는 영역)에 설치하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제3의 실시예에 관련된 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법 혹은 평면형 표시장치의 제조 방법에 있어서는, 또한 본 발명의 제1A의 실시예에 관련된 제조 방법, 본 발명의 제2A의 실시예에 관련된 제조 방법에 있어서는, 급전부의 전체 면에 급전부 도전 재료층을 형성하기 전에, 급전부 볼록부에 수지층을 형성하는 공정을 더 갖추고, 급전부의 전체 면에 급전부 도전 재료층을 형성한 후, 혹은, 급전부 볼록부에 위치하는 급전부 도전 재료층의 부분을 제거한 후, 가열 처리를 실시하는 것으로 수지층을 제거하는 구성으로 할 수 있다. 그래서, 이러한 수지층을 형성하는 구성을 채용함으로써 애노드 패널을 제조하는 여러 가지 공정에 있어서, 수지층이 단위 형광체 영역을 보호하는 역할을 하고, 단위 형광체 영역에 손상이 발생하는 것을 확실하게 방지할 수 있고, 애노드 전극 유닛의 경면화를 꾀할 수 있다.
기판 위에 요철형상의 급전부를 형성하는 공정 [급전부 형성 공정], 급전부에 전체 면에 급전부 도전 재료층을 형성하는 공정 [급전부 도전 재료층 형성 공정], 급전부 볼록부에 위치하는 급전부 도전 재료층의 부분을 제거하는 공정 [급전부 도전 재료층의 부분적 제거 공정], 급전부 볼록부에, 급전부의 인접한 오목부에 위치하는 급전부 도전 재료층을 전기적으로 접속하기 위한 급전부 저항체층을 형성하는 공정 [급전부 저항체층 형성 공정], 급전부 볼록부에 수지층을 형성하는 공정 [수지층 형성 공정], 및, 가열 처리를 실시하는 것으로 수지층을 제거하는 공정[수지층 제거 공정]의 순서를, 이하의 표 2에 정리해서 나타낸다.
[표 2]
| 급전부 형성 공정 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 급전부 도전 재료층 형성 공정 | 3 | 3 | 4 | 4 | 4 | 4 | 3 |
| 급전부 도전 재료층의 부분적 제거 공정 | 4 | 4 | 6 | 5 | 5 | 6 | 5 |
| 급전부 저항체층 형성 공정 | 6 | 5 | 2 | 2 | 3 | 3 | 6 |
| 수지층 형성 공정 | 2 | 2 | 3 | 3 | 2 | 2 | 2 |
| 수지층 제거 공정 | 5 | 6 | 5 | 6 | 6 | 5 | 4 |
상기 바람직한 구성을 포함하는 본 발명의 제3의 실시예에 관련된 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법 혹은 평면형 표시장치의 제조 방법에 있어서는, 급전부 볼록부에 위치하는 급전부 도전 재료층의 부분에 박리부재를 부착한 후, 박리부재를 기계적으로 벗김으로써, 급전부 볼록부에 위치하는 급전부 도전 재료층의 부분을 제거하는 구성으로 할 수 있다. 한편, 이러한 제조 방법을, 편의상, 본 발명의 제3A의 실시예에 관련된 제조 방법이라고 약칭한다. 그리고, 이 경우, 박리부재는, 점착층 혹은 접착층과, 이 점착층 혹은 접착층을 지지하는 지지 필름(운반 필름)으로 이루어지고, 급전부 볼록부에 위치하는 급전부 도전 재료층의 부분에 박리부재를 부착하는 방법은, 박리부재를 구성하는 점착층 혹은 접착층을 급전부 볼록부에 위치하는 급전부 도전 재료층의 부분에 압착하는 방법으로 이루어지는 구성으로 하는 것이 바람직하고 한편, 본 발명의 제1A의 실시예에 관련된 제조 방법, 본 발명의 제2A의 실시예에 관련된 제조 방법에 있어서도, 마찬가지로 할 수 있다.
또는, 상기 바람직한 구성을 포함하는 본 발명의 제3의 실시예에 관련된 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법 혹은 평면형 표시장치의 제조 방법에 있어서는, 급전부 볼록부에 위치하는 급전부 도전 재료층의 부분에 에칭액을 도포함으로써 급전부 볼록부에 위치하는 급전부 도전 재료층의 부분을 제거하는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 한편, 이러한 제조 방법을, 편의상, 본 발명의 제3B의 실시예에 관련된 제조 방법이라고 약칭한다. 한편, 본 발명의 제1A의 실시예에 관련된 제조 방법, 본 발명의 제2A의 실시예에 관련된 제조 방법에 있어도, 마찬가지로 할 수 있다.
본 발명의 평면형 표시장치용 애노드 패널은, (A)기판, (B)기판 위에 형성된 복수의 단위 형광체 영역, (C)각 단위 형광체 영역을 둘러싸는 격자형의 분리벽, (D)도전 재료층으로 이루어지고, 각 단위 형광체 영역 위로부터 분리벽 위에 걸쳐 형성된 애노드 전극 유닛, (E)인접하는 애노드 전극 유닛을 전기적으로 접속하기 위한 저항체층, 및, (F)애노드 패널의 가장 바깥 둘레 부분에 위치하는 애노드 전극 유닛을 애노드 전극 제어회로에 접속하기 위한 요철형상을 가지는 급전부를 구비한 평면형 표시장치용 애노드 패널이며, 급전부는 요철형상을 가지고, 급전부 오 목부에는, 급전부 도전 재료층이 형성되어 있고, 급전부 볼록부에는, 급전부의 인접한 오목부에 형성된 급전부 도전 재료층을 전기적으로 접속하기 위한 급전부 저항체층이 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 평면형 표시장치는, (A)기판, (B)기판 위에 형성된 복수의 단위 형광체 영역, (C)각 단위 형광체 영역을 둘러싸는 격자형의 분리벽, (D)도전 재료층으로 이루어지고, 각 단위 형광체 영역 위로부터 분리벽 위에 걸쳐 형성된 애노드 전극 유닛, (E)인접하는 애노드 전극 유닛을 전기적으로 접속하기 위한 저항체층, 및, (F)애노드 패널의 가장 바깥 둘레 부분에 위치하는 애노드 전극 유닛을 애노드 전극 제어회로에 접속하기 위한 요철형상을 가지는 급전부를 구비한 애노드 패널과, 전자방출소자를 복수 개 구비한 캐소드 패널이, 그것들의 주연부에서 접합되어서 이루어지는 평면형 표시장치이며, 급전부는 요철형상을 가지고, 급전부 오목부에는, 급전부 도전 재료층이 형성되어 있고, 급전부 볼록부에는, 급전부의 인접한 오목부에 형성된 급전부 도전 재료층을 전기적으로 접속하기 위한 급전부 저항체층이 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 평면형 표시장치용 애노드 패널 혹은 평면형 표시장치에 있어서는, 애노드 전극 유닛 집합체(애노드 전극 유닛이 2차원 매트릭스 형상으로 배열된 것)의 평면형상은 사각형이며, 급전부 오목부의 주된 부분 및 급전부 볼록부의 주된 부분은, 상기 사각형의 변과 대략 평행하게 연장되는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
이상에 설명한 바람직한 형태, 구성을 포함하는 본 발명의 제1의 실시예∼제 3의 실시예에 관련된 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법, 본 발명의 제1의 실시예∼제3의 실시예에 관련된 평면형 표시장치의 제조 방법, 본 발명의 평면형 표시장치용 애노드 패널, 또는, 본 발명의 평면형 표시장치(이하, 이것들을 총칭하여, 간단히, 본 발명이라고 약칭할 경우가 있다)에 있어서는, 애노드 패널을 구성하는 기판으로서, 또는, 캐소드 패널을 구성하는 지지체로서, 유리 기판, 표면에 절연막이 형성된 유리 기판, 석영기판, 표면에 절연막이 형성된 석영기판, 표면에 절연막이 형성된 반도체기판을 들 수 있지만, 제조 비용 저감의 관점에서 보면, 유리 기판, 또는, 표면에 절연막이 형성된 유리 기판을 사용하는 것이 바람직하다. 유리 기판으로서, 고왜점 유리, 소다유리(Na2O·CaO·SiO2), 붕규산유리(Na2O·B2O3·SiO2), 포스터라이트(2MgO·SiO2), 납유리(Na2O·PbO·SiO2)를 예시할 수 있다.
본 발명에 있어서, 분리벽은, 단위 형광체 영역으로부터 되튄 전자, 또는, 단위 형광체 영역으로부터 방출된 2차 전자가 다른 단위 형광체 영역에 입사하고, 소위 광학적 크로스 토크(색 흐리기)가 발생하는 것을 방지하기 위한, 또는, 단위 형광체 영역으로부터 되튄 전자, 또는, 단위 형광체 영역으로부터 방출된 2차 전자가 분리벽을 넘어서 다른 단위 형광체 영역을 향해서 침입했을 때, 이것들의 전자가 다른 단위 형광체 영역과 충돌하는 것을 방지하기 위해서, 설치된다.
격자형의 분리벽의 형성 방법으로서, 또는, 요철형상을 가지는 급전부를 형성하는 방법으로서, 스크린인쇄법, 드라이 필름법, 감광법, 캐스팅법, 샌드 블래스트 형성법을 예시할 수 있다. 스크린인쇄법은 분리벽 혹은 급전부를 형성해야 할 부분에 대응하는 스크린의 부분에 통로가 형성되어 있고, 스크린상의 분리벽(급전부) 형성용 재료를 스퀴지를 사용해서 통로를 통과시키고, 기판 위에 분리벽(급전부) 형성용 재료층을 형성한 후, 관련된 분리벽(급전부) 형성용 재료층을 소성하는 방법이다. 드라이 필름법은 기판 위에 감광성 필름을 레미네이트하고, 노광 및 현상에 의해 분리벽(급전부) 형성 예정 부위의 감광성 필름을 제거하고, 제거에 의해 생긴 통로에 분리벽(급전부) 형성용 재료를 매립하고, 소성하는 방법이다. 감광성 필름은 소성에 의해 연소, 제거되며, 통로에 매립된 분리벽(급전부) 형성용 재료가 남고, 분리벽이 된다. 감광법은 기판 위에 감광성을 가지는 분리벽(급전부) 형성용 재료층을 형성하고, 노광 및 현상에 의해 이 분리벽(급전부) 형성용 재료층을 패터닝한 후, 소성(경화)을 행하는 방법이다. 캐스팅법(형 억제 성형법)은 페이스트 형상으로 한 유기재료 혹은 무기재료로 이루어진 분리벽(급전부) 형성용 재료층을 형(캐스트)으로부터 기판 위로 밀어내는 것으로 분리벽(급전부) 형성용 재료층을 형성한 후, 그 분리벽(급전부) 형성용 재료층을 소성하는 방법이다. 샌드 블래스트 형성법은 예를 들면 스크린인쇄나 금속 마스크 인쇄법, 롤 코터, 닥터 블레이드, 노즐 토출식 코터 등을 사용해서 분리벽(급전부) 형성용 재료층을 기판 위에 형성하고, 건조시킨 후, 분리벽(급전부)을 형성해야 할 분리벽(급전부) 형성용 재료층의 부분을 마스크층으로 피복하고, 이어서, 노출한 분리벽(급전부) 형성용 재료층의 부분을 샌드 블래스트법에 의해 제거하는 방법이다. 분리벽(급전부)을 형성한 후, 분리벽(급전부)을 연마하고, 분리벽 정상 면(급전부 볼록부)의 평탄화를 꾀해도 된다.
분리벽(급전부) 형성용 재료로서, 예를 들면 감광성 폴리이미드 수지나, 산화코발트 등의 금속산화물에 의해 흑색에 착색한 납유리, SiO2, 저융점 유리 페이스트를 예시할 수 있다. 분리벽의 표면(정상 면 및 측면)에는, 분리벽에 전자빔이 충돌해서 분리벽으로부터 가스가 방출되는 것을 방지하기 위한 보호층(예를 들면 SiO2, SiON, 또는, AlN으로 이루어진다)을 형성해도 된다.
격자형의 분리벽에 있어서의 단위 형광체 영역을 둘러싸는 부분의 평면형상(분리벽 측면의 사영 상의 내측 윤곽선에 해당하고, 일종의 통로 영역이다)으로서, 사각형 형상, 원형 형상, 타원 형상, 난형 형상, 삼각형 형상, 오각형 이상의 다각형 형상, 라운딩된 삼각형 형상, 라운딩된 사각형 형상, 라운딩된 다각형 등을 예시할 수 있다. 이들 평면형상(통로 영역의 평면형상)이 2차원 매트릭스 형상으로 배열됨으로써, 격자형의 분리벽이 형성된다. 이 2차원 매트릭스 형의 배열은, 예를 들면 격자 형상으로 배열되어도 되고, 사다리 형상으로 배열되어도 된다.
도전 재료층이나 급전부 도전 재료층의 구성 재료로서, 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 텅스텐(W), 니오브(Nb), 탄탈(Ta), 구리(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 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 탄소박막; ITO(산화인듐-주석), 산화인듐, 산화아연 등의 도전성 금속산화물을 예시할 수 있다. 한편, 애노드 패널과 캐소드 패널을 조립하는 공정에 있어서, 도전 재료층이나 급전부 도전 재료층의 구성 재료가 산화·환원 반응에 기인해서 변질될 경우에는, 이러한 변질을 억제할 목적으로, 전기적 접속을 요하는 부분 이외의 부분에 보호층(예를 들면 SiO2, SiON, 또는, AlN으로 이루어진다)을 형성하여, 전기적 접속을 요하는 부분 이외의 부분을 보호할 수 있다.
도전 재료층이나 급전부 도전 재료층의 형성 방법으로서, 예를 들면 전자빔증착법이나 열 필라멘트 증착법 등의 증착법, 스퍼터링법, 이온도금법, 레이저 애블레이션법 등의 각종 물리적 기상성장법(PVD법); 각종 화학적 기상성장법(CVD법); 스크린인쇄법; 금속 마스크 인쇄법; 리프트 오프법; 졸-겔법 등을 들 수 있다. 기판상(혹은 기판 위쪽)에 있어서의 도전 재료층이나 급전부 도전 재료층의 평균 두께로서, 5×10-8m(50nm) 내지 5×10-7m(0.5μm), 바람직하게는 8×10-8m(80nm) 내지 3×10-7m(0.3μm)을 예시할 수 있다.
저항체층 혹은 급전부 저항체층을 구성하는 재료(저항체층 구성 재료)로서, 카본, 실리콘 카바이드(SiC)나 SiCN 등의 카본계 재료; SiN계 재료; 산화루테늄(RuO2), 산화탄탈, 질화탄탈, 산화티탄(TiO2), 산화크롬 등의 고융점 금속산화물; 아모포스 실리콘 등의 반도체재료; ITO를 들 수 있다. 또한 SiC 저항막 위에 저항치가 낮은 카본 박막을 적층하는 복수의 막의 조합에 의해, 안정된 원하는 시트 저항값을 실현하는 것도 가능하다.
기판 위에 격자형의 분리벽을 형성한 후, 분리벽으로 둘러싸인 기판의 부분 위에 단위 형광체 영역을 형성하기 전에, 저항체층을 형성할 경우, 전자빔증착법이 나 열 필라멘트 증착법 등의 증착법, 스퍼터링법, 이온도금법, 레이저 애블레이션법 등의 각종 PVD법; PVD법과 에칭법의 조합; 각종 CVD법; 각종 CVD법과 에칭법의 조합; 스크린인쇄법; 금속 마스크 인쇄법; 롤 코터를 사용한 도포법; 리프트 오프법; 레이저 애블레이션법; 졸-겔법으로 예시되는 방법에 근거하여, 저항체층을, 분리벽 정상 면, 또는, 분리벽 정상 면으로부터 분리벽 측면의 중도까지 걸치거나, 분리벽 정상 면으로부터 분리벽 측면에 걸치거나, 분리벽 및 기판의 전체 면에 형성하면 된다.
분리벽으로 둘러싸인 기판의 부분 위에 단위 형광체 영역을 형성한 후, 전체 면에 도전 재료층을 형성하기 전에, 저항체층을 형성할 경우, 각종 PVD법이나 CVD법; 스크린인쇄법; 금속 마스크 인쇄법; 롤 코터를 사용한 도포법으로 예시되는 방법에 근거하여, 저항체층을, 분리벽 정상 면, 또는, 분리벽 정상 면으로부터 분리벽 측면의 중도까지 걸치거나, 분리벽 정상 면으로부터 분리벽 측면에 걸치거나, 분리벽 및 단위 형광체 영역 위에 형성하면 된다.
분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분을 제거한 후, 저항체층을 형성할 경우, 각종 PVD법이나 CVD법; 스크린인쇄법; 금속 마스크 인쇄법; 롤 코터를 사용한 도포법으로 예시되는 방법에 근거하여, 저항체층을, 분리벽 정상 면, 또는, 분리벽 정상 면에서 분리벽 측면의 중도까지 걸치거나, 분리벽 정상 면으로부터 분리벽 측면에 걸치거나, 분리벽 및 애노드 전극 유닛 위에 형성하면 된다.
기판 위에 요철형상의 급전부를 형성한 후, 급전부에 전체 면에 급전부 도전 재료층을 형성하기 전에, 급전부 저항체층을 형성할 경우, 각종 PVD법; PVD법과 에 칭법의 조합; 각종 CVD법; 각종 CVD법과 에칭법의 조합; 스크린인쇄법; 금속 마스크 인쇄법; 롤 코터를 사용한 도포법; 리프트 오프법; 레이저 애블레이션법; 졸-겔법으로 예시되는 방법에 근거하여, 급전부 저항체층을, 급전부 볼록부, 또는, 급전부 볼록부로부터 급전부 측면의 중도까지 걸치거나, 급전부 볼록부로부터 급전부 측면에 걸치거나, 급전부의 전체 면에 형성하면 된다.
급전부 볼록부에 위치하는 급전부 도전 재료층의 부분을 제거한 후, 급전부 저항체층을 형성할 경우, 각종 PVD법이나 CVD법; 스크린인쇄법; 금속 마스크 인쇄법; 롤 코터를 사용한 도포법으로 예시되는 방법에 근거하여, 급전부 저항체층을, 급전부 볼록부, 또는, 급전부 볼록부로부터 급전부 측면의 중도까지 걸치거나, 급전부 볼록부로부터 급전부 측면에 걸치거나, 급전부 및 급전부 도전 재료층 위에 형성하면 된다.
수지층을 구성하는 재료로서, 래커 혹은 폴리비닐알코올(PVA) 수용액을 들 수 있다. 여기에서, 래커에는, 광의의 바니시의 일종으로, 셀룰로오스 유도체, 일반적으로 니트로셀루로스를 주성분 등의 배합물을 저급 지방산 에스테르와 같은 휘발성 용제에 용해시킨 것, 또는, 다른 합성 고분자를 사용한 우레탄 래커, 아크릴 래커, 크롬화합물이나 망간화합물이 첨가된 것이 포함된다. 폴리비닐알코올 수용액의 경우, 희석 수용액에 글리콜계 용제 및 글리세린을 혼합해서 건조속도를 조정한 것, 크롬화합물이나 망간화합물이 첨가된 것이 포함된다. 수지층의 형성 방법으로서, 스크린인쇄법; 금속 마스크 인쇄법; 롤 코터나 스프레이 코터, 전사법을 사용한 도포법; 래커 플로트법(수조에 축적된 물 내에 기판을 배치한 상태에서 수면에 수지층을 성막하고, 물을 배출함으로써 수지층을 기판 위에 부착하는 방법)을 예시할 수 있다. 가열 처리를 실시하는 것으로 수지층을 제거하지만, 더 구체적으로는, 예를 들면 수지층이 연소하는 온도에서의 가열 처리를 실시하는 것으로 수지층을 연소(분해 제거)하면 된다.
본 발명의 제1의 실시예에 관련된 제조 방법에 있어서, 박리부재의 기계적인 벗기기는, 벗기기힘(F)이 기판의 법선 방향의 성분(Fv)을 가진 상태에서 행하는 것이 바람직하다. 한편, 벗기기힘(F) 중의 법선 방향의 성분(Fv)의 비율은, 벗기기힘(F)의 값의 0%을 초과하면 된다. 대략 100%(즉, 소위 90도 필)로 할 수도 있다. 구체적으로는, 3∼25N/25mm 정도의 벗기기힘이면 된다. 벗기기힘(F)을 더하는 방법은, 인력으로 해도 되고, 기계를 사용해도 된다. 박리부재를 구성하는 점착층 혹은 접착층을 압착하는 방법으로서, 구체적으로는, 감압형의 점착층 혹은 감압형의 접착층과 도전 재료층 혹은 급전부 도전 재료층을 접촉시킨 상태에서, 지지 필름에 압력을 더하는 방법을 들 수 있다. 압력을 더하는 방법으로서, 예를 들면 접촉면에 탄력성을 가지는 롤러를 사용하는 방법을 들 수 있다. 또한 밀착 상태를 안정화시키기 위해서, 기판의 예비 가열, 또는, 롤러의 가열을 병용해도 된다. 지지 필름으로서, 폴리올레핀, PVC, PET로 이루어진 필름 기본재료를 예시할 수 있다. 박리부재전체의 두께는, 적절히 결정하면 되고, 40∼150μm 두께를 예시할 수 있다. 점착층 혹은 접착층을 구성하는 재료로서, 그 외, 열경화성 수지나 자외선경화성 수지를 들 수도 있다. 박리부재를 기계적으로 벗긴 후, 분리벽의 정상 면에 점착층 혹은 접착층이 잔존할 우려가 있을 경우에는, 자외선을 조사해서 점착층 혹은 접착층 의 분해를 촉진하거나, 오존 가스 분위기와함으로써 점착층 혹은 접착층의 분해를 촉진해 충분하고, 롤 코터를 사용한 도포법 등에 의해 제거액을 도포함으로써 점착층 혹은 접착층을 제거하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제2의 실시예에 관련된 제조 방법에 있어서, 에칭액의 도포 방법으로서, 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분 이외의 부분에 에칭액이 도포되지 않도록 하는 도포 방법을 선택할 필요가 있다. 또한 본 발명의 제3B의 실시예에 관련된 제조 방법에 있어서, 에칭액의 도포 방법으로서, 급전부 볼록부에 위치하는 급전부 도전 재료층의 부분 이외의 부분에 에칭액이 도포되지 않도록 하는 도포 방법을 선택할 필요가 있다. 도전 재료층의 분리벽 정상 면 혹은 급전부 볼록부에 위치하는 급전부 도전 재료층의 부분에만 에칭액을 도포하는 방법으로서, 롤 코터를 사용한 도포법을 들 수 있지만, 이것에 한정되지는 않는다. 한편, 롤 코터를 구성하는 롤의 IRHD 경도로서, 20∼80을 예시할 수 있다. 또한 도전 재료층 혹은 급전부 도전 재료층을 구성하는 재료를 적절히 에칭할 수 있는 에칭액을 선택하면 된다. (도전 재료층 혹은 급전부 도전 재료층을 구성하는 재료, 에칭액)의 조합으로서, (알루미늄, 아세트산과 초산의 혼합 수용액), (몰리브덴-텅스텐 합금, 인산과 아세트산과 초산의 혼합 수용액), (크롬, 초산 제2세륨 암모늄과 과염소산의 혼합 용액)을 예시할 수 있다.
단위 형광체 영역은, 단색의 형광체 입자로 구성되어 있어도 되고, 삼원색의 형광체 입자로 구성되어 있어도 된다. 단위 형광체 영역의 배열 양식은 닷 형이다. 구체적으로는, 평면형 표시장치가 컬러 표시의 경우, 단위 형광체 영역의 배치, 배 열로서, 델타 배열, 스트라이프 배열, 다이애고널 배열, 랙탱글 배열을 들 수 있다. 다시 말해, 직선 모양으로 배열된 단위 형광체 영역의 1열은, 모두가 적색발광 단위 형광체 영역이 차지한 열, 녹색발광 단위 형광체 영역이 차지한 열, 및, 청색발광 단위 형광체 영역이 차지한 열로 구성되어 있어도 되고, 적색발광 단위 형광체 영역, 녹색발광 단위 형광체 영역, 및, 청색발광 단위 형광체 영역이 차례로 배치된 열로 구성되어 있어도 된다. 여기에서, 단위 형광체 영역은 애노드 패널상에 있어서 1개의 휘점을 생성하는 형광체 영역이라고 정의한다. 또한 1 픽셀은, 1개의 적색발광 단위 형광체 영역, 1개의 녹색발광 단위 형광체 영역, 및, 1개의 청색발광 단위 형광체 영역의 집합으로 구성되며, 1 서브 픽셀은, 1개의 단위 형광체 영역(1개의 적색발광 단위 형광체 영역, 또는, 1개의 녹색발광 단위 형광체 영역, 또는, 1개의 청색발광 단위 형광체 영역)으로 구성된다.
단위 형광체 영역은, 발광성 결정 입자(예를 들면 입경 2∼10nm 정도의 형광체 입자)로부터 조제된 발광성 결정 입자 조성물을 사용하고, 예를 들면 적색의 감광성의 발광성 결정 입자 조성물(적색 형광체 슬러리)을 전체 면에 도포하고, 노광, 현상하고, 적색발광 단위 형광체 영역을 형성하고, 이어서, 녹색의 감광성의 발광성 결정 입자 조성물(녹색 형광체 슬러리)을 전체 면에 도포하고, 노광, 현상하고, 녹색발광 단위 형광체 영역을 형성하고, 또한 청색의 감광성의 발광성 결정 입자 조성물(청색 형광체 슬러리)을 전체 면에 도포하고, 노광, 현상하고, 청색발광 단위 형광체 영역을 형성하는 방법으로 형성할 수 있다. 또는, 적색발광 형광체 슬러리, 녹색발광 형광체 슬러리, 청색발광 형광체 슬러리를 차례로 도포한 후, 각 형광체 슬러리를 차례로 노광, 현상하고, 각 단위 형광체 영역을 형성해도 되고, 스크린인쇄법이나 잉크젯법, 플로트 도포법, 침강 도포법, 형광체 필름 전사법 등에 의해 각 단위 형광체 영역을 형성해도 된다. 기판상에 있어서의 단위 형광체 영역의 평균 두께는, 한정하는 것은 아니지만, 3μm 내지 20μm, 바람직하게는 5μm 내지 10μm인 것이 바람직하다.
발광성 결정 입자를 구성하는 형광체 재료로는, 종래 공지의 형광체 재료 중에서 적절히 선택해서 사용할 수 있다. 컬러 표시인 경우, 색순도가 NTSC에 의해 규정된 삼원색에 가깝고, 삼원색을 혼합했을 때의 화이트 밸런스가 얻어지고, 잔광시간이 짧고, 삼원색의 잔광시간이 거의 같아지는 형광체 재료를 조합하는 것이 바람직하다. 적색발광 단위 형광체 영역을 구성하는 형광체 재료로서, (Y2O3:Eu), (Y2O2S:Eu), (Y3Al5O12:Eu), (Y2SiO5:Eu), (Zn3(PO4)2:Mn)을 예시할 수 있다. 그 중에서도, (Y2O3:Eu), (Y2O2S:Eu)을 사용하는 것이 바람직하다. 또한 녹색발광 단위 형광체 영역을 구성하는 형광체 재료로서, (ZnSiO2:Mn), (Sr4Si3O8Cl4:Eu), (ZnS:Cu, Al), (ZnS:Cu, Au, Al), [(Zn, Cd)S:Cu, Al], (Y3Al5O12:Tb), (Y2SiO5:Tb), [Y3(Al, Ga)5O12:Tb], (ZnBaO4:Mn), (GbBO3:Tb), (Sr6SiO3Cl3:Eu), (BaMgAl14O23:Mn), (ScBO3:Tb), (Zn2SiO4:Mn), (ZnO:Zn), (Gd2O2S:Tb), (ZnGa2O4:Mn)을 예시할 수 있다. 그 중에서도, (ZnS:Cu, Al), (ZnS:Cu, Au, Al), [(Zn, Cd)S:Cu, Al], (Y3Al5O12:Tb), [Y3(Al, Ga)5O12:Tb], (Y2SiO5:Tb)을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 청색발광 단위 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, ZnGaO4을 예시할 수 있다. 그 중에서도, (ZnS:Ag), (ZnS:Ag, Al)을 사용하는 것이 바람직하다.
단위 형광체 영역으로부터의 빛을 흡수하는 광흡수층이, 인접하는 단위 형광체 영역의 사이, 또는, 분리벽과 기판 사이에 형성되어 있는 것이, 표시 화상의 콘트라스트 향상 등의 관점에서 바람직하다. 여기에서, 광흡수층은, 소위 블랙·매트릭스의 기능을 한다. 광흡수층을 구성하는 재료는 단위 형광체 영역으로부터의 빛을 90% 이상 흡수하는 재료를 선택하는 것이 바람직하다. 이러한 재료로서, 카본, 금속박막(예를 들면 크롬, 니켈, 알루미늄, 몰리브덴 등, 또는, 이것들의 합금), 금속산화물(예를 들면 산화크롬), 금속질화물(예를 들면 질화 크롬), 내열성 유기수지, 유리 페이스트, 흑색 안료나 은 등의 도전성 입자를 함유하는 유리 페이스트 등의 재료를 들 수 있다. 구체적으로는, 감광성 폴리이미드 수지, 산화크롬이나, 산화크롬/크롬 적층막을 예시할 수 있다. 한편, 산화크롬/크롬 적층막에 있어서는, 크롬막이 기판과 접한다. 광흡수층은, 예를 들면 진공증착법이나 스퍼터링법과 에칭법과의 조합, 진공증착법이나 스퍼터링법, 스핀코팅법과 리프트 오프법과의 조합, 스크린인쇄법, 리소그래피 기술 등, 사용하는 재료에 의존해서 적절히 선택된 방법으로 형성할 수 있다.
본 발명에 있어서, 전자방출소자로서, 냉음극전계 전자방출소자(이하, 전계 방출소자로 약칭한다), 금속/절연막/금속형 소자(MIM 소자), 표면 전도형 전자방출소자를 들 수 있다. 또한 평면형 표시장치로서, 냉음극전계 전자방출소자를 구비한 평면형 표시장치(냉음극전계 전자방출 표시장치), MIM 소자가 삽입된 평면형 표시장치, 표면 전도형 전자방출소자가 삽입된 평면형 표시장치를 제시할 수 있다.
냉음극전계 전자방출 표시장치에 있어서는, 캐소드 전극 및 게이트 전극에 인가된 전압에 의해 생긴 강전계가 전자방출부에 인가된 결과, 양자 터널효과에 의해 전자방출부에서 전자가 방출된다. 그리고, 이 전자는, 애노드 패널에 설치된 애노드 전극 유닛에 의해 애노드 패널로 끌어 당겨지고, 단위 형광체 영역에 충돌한다. 그리고, 단위 형광체 영역과 전자의 충돌의 결과, 단위 형광체 영역이 발광하고, 화상으로서 인식된다.
냉음극전계 전자방출 표시장치에 있어서, 캐소드 전극은 캐소드 전극 제어회로에 접속되고, 게이트 전극은 게이트 전극 제어회로에 접속되고, 애노드 전극 유닛은 급전부를 통해서 애노드 전극 제어회로에 접속되어 있다. 한편, 이들 제어회로는 주지의 회로로 구성할 수 있다. 실제로 동작시, 애노드 전극 제어회로의 출력 전압 VA는, 통상, 일정한데, 예를 들면 5 킬로볼트∼15 킬로볼트로 할 수 있다. 또는, 애노드 패널과 캐소드 패널 사이의 거리를 d(단, 0.5mm≤d≤10mm)라고 했을 때, VA/d(단위: 킬로볼트/mm)의 값은, 0.5 이상 20 이하, 바람직하게는 1 이상 10 이하, 더 바람직하게는 5 이상 10 이하를 만족하는 것이 바람직하다.
냉음극전계 전자방출 표시장치의 실제 동작시, 캐소드 전극에 인가하는 전압 VC 및 게이트 전극에 인가하는 전압 VG에 관해서는, 계조제어 방식으로서 전압변조 방식을 채용했을 경우,
(1)캐소드 전극에 인가하는 전압 VC을 일정하게 하고, 게이트 전극에 인가하는 전압 VG을 변화시키는 방식,
(2)캐소드 전극에 인가하는 전압 VC을 변화시키고, 게이트 전극에 인가하는 전압 VG을 일정하게 하는 방식,
(3)캐소드 전극에 인가하는 전압 VC을 변화시키고, 게이트 전극에 인가하는 전압 VG도 변화시키는 방식이 있다.
전계방출소자는, 더 구체적으로는,
(a) 지지체 위에 형성되고, 제1 방향으로 연장하는 띠 형상의 캐소드 전극,
(b) 캐소드 전극 및 지지체 위에 형성된 절연층,
(c) 절연층 위에 형성되고, 제1 방향과는 다른 제2 방향으로 연장하는 띠 형상의 게이트 전극,
(d) 캐소드 전극과 게이트 전극이 중복하는 중복 부분에 위치하는 게이트 전극 및 절연층의 부분에 설치되고, 저부에 캐소드 전극이 노출한 개구부, 및,
(e) 개구부의 저부에 노출한 캐소드 전극 위에 설치되고, 캐소드 전극 및 게이트 전극으로의 전압의 인가에 의해 전자방출이 제어되는 전자방출부로 이루어진다.
전계방출소자의 형식은 특별히 한정되지 않고, 스핀트형 전계방출소자(원추형 전자방출부가, 개구부의 저부에 위치하는 캐소드 전극 위에 설치된 전계방출소자)나 편평형 전계방출소자(대략 평면인 전자방출부가, 개구부의 저부에 위치하는 캐소드 전극 위에 설치된 전계방출소자)를 들 수 있다.
캐소드 전극의 사영 상과 게이트 전극의 사영 상과는 직교하는 것이, 다시 말해, 제1 방향과 제2 방향과는 직교하는 것이, 냉음극전계 전자방출 표시장치의 구조의 간소화 관점에서 바람직하다. 그리고, 캐소드 패널에 있어서, 캐소드 전극과 게이트 전극이 중복하는 중복 부분은 전자방출 영역에 해당한다. 전자방출 영역은 2차원 매트릭스 형상으로 배열되어 있다. 각 전자방출 영역에는, 하나 또는 복수의 전계방출소자가 설치된다.
전계방출소자는, 일반적으로, 이하의 방법으로 제조할 수 있다.
(1)지지체 위에 캐소드 전극을 형성하는 공정,
(2)전체 면(지지체 및 캐소드 전극 위)에 절연층을 형성하는 공정,
(3)절연층 위에 게이트 전극을 형성하는 공정,
(4)캐소드 전극과 게이트 전극의 중복 부분에 있어서의 게이트 전극 및 절연층의 부분에 개구부를 형성하고, 개구부의 저부에 캐소드 전극을 노출시키는 공정,
(5)개구부의 저부에 위치하는 캐소드 전극 위에 전자방출부를 형성하는 공정.
또는, 전계방출소자는, 이하의 방법으로 제조할 수도 있다.
(1)지지체 위에 캐소드 전극을 형성하는 공정,
(2)캐소드 전극 위에 전자방출부를 형성하는 공정,
(3)전체 면(지지체 및 전자방출부 위, 또는, 지지체, 캐소드 전극 및 전자방출부 위)에 절연층을 형성하는 공정,
(4)절연층 위에 게이트 전극을 형성하는 공정,
(5)캐소드 전극과 게이트 전극의 중복 부분에 있어서의 게이트 전극 및 절연층의 부분에 개구부를 형성하고, 개구부의 저부에 전자방출부를 노출시키는 공정.
전계방출소자에는 수렴 전극을 구비해도 된다. 여기에서, 수렴 전극은 절연층의 위쪽에 층간절연층을 거쳐서 형성되어, 개구부로부터 방출되고, 애노드 전극 유닛을 향하는 방출 전자의 궤도를 수렴시킴으로써, 휘도의 향상이나 인접 화소간의 광학적 크로스 토크의 방지를 가능하게 하기 위한 전극이다. 애노드 전극 유닛과 캐소드 전극 사이의 전위차가 수 킬로볼트의 오더이며, 애노드 전극 유닛과 캐소드 전극 사이의 거리가 비교적 긴, 소위 고전압 타입의 냉음극전계 전자방출 표시장치에 있어서, 수렴 전극은 특히 유효하다. 수렴 전극에는, 수렴 전극 제어회로로 상대적으로 음의 전압(예를 들면 0볼트)이 인가된다. 수렴 전극은, 반드시, 캐소드 전극과 게이트 전극이 중복하는 중복 부분에 설치된 전자방출부 혹은 전자방출 영역의 각각을 둘러싸도록 개별적으로 형성되어 있을 필요는 없고, 예를 들면 전자방출부 혹은 전자방출 영역의 소정의 배열 방향을 따라 연장시켜도 되고, 전자방출부 혹은 전자방출 영역의 모두를 1개의 수렴 전극으로 둘러싸는 구성으로 해도 되고(즉, 수렴 전극을, 냉음극전계 전자방출 표시장치로서의 실제 기능을 하는 중앙부의 표시 영역인 유효 영역의 전체를 덮는 얇은 1매의 시트형의 구조로 해도 된다), 이것에 의해, 복수의 전자방출부 혹은 전자방출 영역에 공통의 수렴 효과를 줄 수 있다.
캐소드 전극, 게이트 전극, 수렴 전극의 구성 재료로서, 크롬(Cr), 알루미 늄(Al), 텅스텐(W), 니오브(Nb), 탄탈(Ta), 몰리브덴(Mo), 구리(Cu), 구리(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 코발트(Co), 지르코늄(Zr), 철(Fe), 백금(Pt), 아연(Zn) 등의 천이금속을 포함하는 각종 금속; 이들 금속 원소를 포함하는 합금(예를 들면 MoW) 혹은 화합물(예를 들면 TiN 등의 질화물이나, WSi2, MoSi2, TiSi2, TaSi2 등의 실리사이드); 실리콘(Si) 등의 반도체; 다이아몬드 등의 탄소 박막; ITO(산화인듐-주석), 산화인듐, 산화아연 등의 도전성 금속산화물을 예시할 수 있다. 또한 이들 전극의 형성 방법으로서, 예를 들면 전자빔 증착법이나 열 필라멘트 증착법 등의 증착법, 스퍼터링법, CVD법이나 이온도금법과 에칭법과의 조합; 스크린인쇄법; 도금법(전기 도금법이나 무전해 도금법); 리프트 오프법; 레이저 애블레이션법; 졸-겔법 등을 들 수 있다. 스크린인쇄법이나 도금법에 의하면, 직접, 예를 들면 띠 형상의 캐소드 전극이나 게이트 전극을 형성하는 것이 가능하다.
스핀트형 전계방출소자에 있어서는, 전자방출부를 구성하는 재료로서, 몰리브덴, 몰리브덴합금, 텅스텐, 텅스텐합금, 티타늄, 티탄합금, 니오브, 니오브합금, 탄탈, 탄탈합금, 크롬, 크롬합금, 및, 불순물을 함유하는 실리콘(폴리실리콘이나 아모포스 실리콘)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종류의 재료를 들 수 있다. 스핀트형 전계방출소자의 전자방출부는, 진공증착법 외에, 예를 들면 스퍼터링법이나 CVD법에 의해 형성할 수도 있다.
편평형 전계방출소자에 있어서는, 전자방출부를 구성하는 재료로서, 캐소드 전극을 구성하는 재료보다도 일함수 Φ가 작은 재료로 구성하는 것이 바람직하다. 재료의 선택은, 캐소드 전극을 구성하는 재료의 일함수, 게이트 전극과 캐소드 전극 사이의 전위차, 요구되는 방출 전자전류밀도의 크기 등에 근거하여 결정하면 된다. 전계방출소자에 있어서의 캐소드 전극을 구성하는 대표적인 재료로서, 텅스텐(Φ=4.55eV), 니오브(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)을 예시할 수 있다. 전자방출부는, 이것들의 재료보다도 작은 일함수 Φ을 가지고 있는 것이 바람직하고, 그 값은 대략 3eV 이하인 것이 바람직하다. 관련 재료로서, 탄소(Φ<1eV), 세륨(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. 일함수 Φ이 2eV 이하인 재료로 전자방출부를 구성하는 것이, 더욱 바람직하다. 한편, 전자방출부를 구성하는 재료는, 반드시 도전성을 가질 필요는 없다.
또는, 편평형 전계방출소자에 있어서, 전자방출부를 구성하는 재료로서, 관련 재료의 2차 전자이득 δ이 캐소드 전극을 구성하는 도전성 재료의 2차 전자이득 δ보다도 커지도록 하는 재료로 적절히 선택하면 된다. 다시 말해, 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Au), 코발트(Co), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 니오브(Nb), 니켈(Ni), 백금(Pt), 탄탈(Ta), 텅스텐(W), 지르코늄(Zr) 등의 금속; 게르마늄(Ge) 등의 반도체; 탄소나 다이아몬드 등의 무기단체; 및 산화알루미늄(Al2O3), 산화바륨(BaO), 산화베릴륨(BeO), 산화칼슘(CaO), 산화마그네슘(MgO), 산화주석(SnO2), 불화바 륨(BaF2), 불화칼슘(CaF2) 등의 화합물 중에서, 적절히 선택할 수 있다. 한편, 전자방출부를 구성하는 재료는, 반드시 도전성을 구비할 필요는 없다.
또는, 편평형 전계방출소자에 있어서는, 특히 바람직한 전자방출부의 구성 재료로서, 탄소, 더 구체적으로는 아모포스 다이아몬드나 그래파이트, 카본·나노튜브 구조체, ZnO 휘스커, MgO 휘스커, SnO2 휘스커, MnO 휘스커, Y2O3 휘스커, NiO 휘스커, ITO 휘스커, In2O3 휘스커, Al2O3 휘스커를 들 수 있다. 전자방출부를 이것들로 구성할 경우, 5×106V/m 이하의 전기장 강도로, 냉음극전계 전자방출 표시장치에 필요한 방출 전자전류밀도를 얻을 수 있다. 또한 전자방출부를 구성하는 재료가 전기 저항체이면, 각 전자방출부에서 얻어지는 방출 전자전류를 균일화할 수 있다. 따라서, 냉음극전계 전자방출 표시장치에 삽입되었을 경우의 휘도 편차를 억제할 수 있다. 또한 이들 재료는, 냉음극전계 전자방출 표시장치 내의 잔류 가스의 이온에 의한 스퍼터 작용에 대하여 매우 높은 내성을 가지므로, 전계방출소자의 장기 수명화를 꾀할 수 있다.
카본·나노튜브 구조체로서, 구체적으로는, 카본·나노튜브 및 / 또는 그래파이트·나노 파이버를 들 수 있다. 더 구체적으로는, 카본·나노튜브로 전자방출부를 구성해도 되고, 그래파이트·나노 파이버로부터 전자방출부를 구성해도 되고, 카본·나노튜브와 그래파이트·나노 파이버의 혼합물로 전자방출부를 구성해도 된다. 카본·나노튜브나 그래파이트·나노 파이버는, 거시적으로는, 분말형이어도 되고, 박막형이어도 되고, 경우에 따라서는, 카본·나노튜브 구조체는 원추형의 형상 을 가져도 된다. 카본·나노튜브나 그래파이트·나노 파이버는, 주지의 아크방전법이나 레이저 애블레이션법 등의 PVD법, 플라스마CVD법이나 레이저CVD법, 열CVD법, 기상합성법, 기상성장법 등의 각종 CVD법에 의해 제조, 형성할 수 있다.
절연층이나 층간절연층의 구성 재료로서, SiO2, BPSG, PSG, BSG, AsSG, PbSG, SiON, SOG(스핀 온 글래스), 저융점 유리, 유리 페이스트로 한 SiO2계 재료; SiN계 재료; 폴리이미드 등의 절연성 수지를, 단독 혹은 적절히 조합하여 사용할 수 있다. 절연층이나 층간절연층의 형성에는, CVD법, 도포법, 스퍼터링법, 스크린인쇄법 등의 공지의 프로세스를 이용할 수 있다.
제1개구부(게이트 전극에 형성된 개구부) 혹은 제2개구부(절연층에 형성된 개구부)의 평면형상(지지체 표면과 평행한 가상 평면으로 개구부를 절단했을 때의 형상)은 원형, 타원형, 사각형, 다각형, 라운딩된 사각형, 라운딩된 다각형 등, 임의의 형상으로 할 수 있다. 제1개구부의 형성은, 예를 들면 이방성 에칭, 등방성 에칭, 이방성 에칭과 등방성 에칭의 조합에 의해 행할 수 있다. 또는, 게이트 전극의 형성 방법에 따라서는, 제1개구부를 직접 형성할 수도 있다. 제2개구부의 형성도, 예를 들면 이방성 에칭, 등방성 에칭, 이방성 에칭과 등방성 에칭의 조합에 의해 행할 수 있다.
전계방출소자에 있어서는, 전계방출소자의 구조에 의존하지만, 1개의 개구부 내에 1개의 전자방출부가 존재해도 되고, 1개의 개구부 내에 복수의 전자방출부가 존재해도 되고, 게이트 전극에 복수의 제1개구부를 설치하고, 그 제1개구부와 연통 하는 1개의 제2개구부를 절연층에 설치하고, 절연층에 설치된 1개의 제2개구부 내에 하나 또는 복수의 전자방출부가 존재해도 된다.
전계방출소자에 있어서, 캐소드 전극과 전자방출부 사이에 저항체 박막을 형성해도 된다. 저항체 박막을 형성함으로써, 전계방출소자의 동작 안정화, 전자방출특성의 균일화를 꾀할 수 있다. 저항체 박막을 구성하는 재료로서, 실리콘 카바이드(SiC)나 SiCN 등의 카본계 저항체 재료, SiN, 아모포스 실리콘 등의 반도체저항체 재료, 산화루테늄(RuO2), 산화탄탈, 질화탄탈 등의 고융점 금속산화물을 예시할 수 있다. 저항체 박막의 형성 방법으로서, 스퍼터링법이나, CVD법이나 스크린인쇄법을 예시할 수 있다. 1개의 전자방출부당 전기 저항값은, 대략 1×106∼1×1011Ω, 바람직하게는 수십 기가 Ω으로 한다.
캐소드 패널과 애노드 패널을 주연부에서 접합한다. 접합은 접착층을 사용하여 행해도 되고, 유리나 세라믹 등의 절연 강성재료로 이루어지는 틀과 접착층을 병용해서 행해도 된다. 틀과 접착층을 병용할 경우에는, 틀의 높이를 적절히 선택함으로써, 접착층만을 사용할 경우에 비해, 캐소드 패널과 애노드 패널 사이의 대향 거리를 보다 길게 설치하는 것이 가능하다. 한편, 접착층의 구성 재료로는, 프릿 글래스가 일반적이지만, 융점이 120∼400℃ 정도인 소위 저융점 금속재료를 사용해도 된다. 상기 저융점 금속재료로는, In(인듐:융점 157℃); 인듐-금계의 저융점 합금; Sn80Ag20(융점 220∼370℃), Sn95Cu5(융점 227∼370℃) 등의 주석(Sn)계 고온 땜납; Pb97 .5Ag2 .5(융점 304℃), Pb94 .5Ag5 .5(융점 304∼365℃), Pb97 .5Ag1 .5Sn1 .0(융점 309℃) 등의 납(Pb)계 고온 땜납; Zn95Al5(융점380℃) 등의 아연(Zn)계 고온 땜납; Sn5Pb95(융점 300∼314℃), Sn2Pb98(융점 316∼322℃) 등의 주석-납계 표준 땜납; Au88Ga12(융점 381℃) 등의 납재(이상의 첨자는 모두 원자％을 나타낸다)를 예시할 수 있다.
캐소드 패널과 애노드 패널과 틀의 삼자를 접합할 경우, 삼자를 동시에 접합할 수 있다. 또는, 제1단계로 캐소드 패널 또는 애노드 패널 중 어느 한쪽과 틀을 접합하고, 제2단계로 캐소드 패널 또는 애노드 패널의 다른 쪽과 틀을 접합해도 된다. 삼자 동시 접합이나 제2단계에 있어서의 접합을 고진공 분위기에서 행하면, 캐소드 패널과 애노드 패널에 의해 끼워진 공간(더 구체적으로는, 캐소드 패널과 애노드 패널과 틀과 접착층에 의하여 둘러싸인 공간이며, 이하, 간단히, 공간이라고 부를 경우가 있다)은, 접합과 동시에 진공이 된다. 또는, 삼자의 접합 종료 후, 공간을 배기하고, 진공으로 할 수도 있다. 접합 후에 배기를 행할 경우, 접합시의 분위기의 압력은 상압/감압 중 어느 것이어도 되고, 분위기를 구성하는 기체는, 대기여도, 혹은 질소 가스나 주기율표 0족에 속하는 가스(예를 들면 Ar가스)를 포함하는 불활성 가스여도 된다.
배기를 행할 경우, 배기는, 캐소드 패널 및 / 또는 애노드 패널에 미리 접속된 팁 관을 통해서 행할 수 있다. 팁 관은, 전형적으로는 유리관을 사용해서 구성되고, 캐소드 패널 및 / 또는 애노드 패널의 무효 영역에 설치된 관통부 주위에, 프릿 글래스 또는 상기 저융점 금속재료를 사용해서 접합한다. 공간이 소정의 진공 도에 달한 후, 열융착에 의해 밀봉된다. 한편, 밀봉을 행하기 전에, 냉음극전계 전자방출 표시장치 전체를 일단 가열하고 나서 온도를 내리면, 공간에 잔류 가스를 방출할 수 있고, 이 잔류 가스를 배기에 의해 공간 바깥으로 제거할 수 있으므로 바람직하다.
여기에서, 공간은 진공으로 되어 있으므로, 애노드 패널과 캐소드 패널 사이에 스페이서를 설치해 두지 않으면, 대기압에 의해 평면형 표시장치가 손상을 받는다.
스페이서는, 예를 들면 세라믹이나 유리로 구성할 수 있다. 스페이서를 세라믹으로 구성할 경우, 세라믹으로서, 멀라이트나 알루미나, 티탄산바륨, 티탄산 지르콘산납, 지르코니아, 코디어라이트, 붕규산염 바륨, 규산철, 유리 세라믹 재료, 이것들에, 산화티탄이나 산화크롬, 산화철, 산화바나듐, 산화니켈을 첨가한 것 등을 예시할 수 있다. 이 경우, 소위 그린 시트를 형성하고, 그린 시트를 소성하고, 상기 그린 시트 소성물을 절단함으로써 스페이서를 제조할 수 있다. 또한 스페이서를 구성하는 유리로서, 소다 라임 글래스를 들 수 있다. 스페이서는 예를 들면 분리벽과 분리벽 사이에 끼워서 고정하면 된다. 예를 들면 애노드 패널에 스페이서 지지부를 형성하고, 스페이서 지지부로 고정하면 된다.
스페이서의 표면에는, 대전 방지막을 설치해도 된다. 대전 방지막을 구성하는 재료는, 그 2차 전자방출계수가 1에 가까운 것이 바람직하다. 대전 방지막을 구성하는 재료로서, 그래파이트 등의 반금속, 산화물, 붕화물, 탄화물, 황화물, 및, 질화물 등을 사용할 수 있다. 예를 들면 그래파이트 등의 반금속 및 MoSe2 등의 반 금속원소를 포함하는 화합물, Cr2O3, Nd2O3, LaxBa2 - xCuO4, LaxBa2 - xCuO4, LaxY1 - xCrO3 등의 산화물, AlB2, TiB2 등의 붕화물, SiC 등의 탄화물, MoS2, WS2 등의 황화물, 및, BN, TiN, AlN 등의 질화물 등을 들 수 있다. 또한 예를 들면 일본 특표 2004-500688호 등에 기재되어 있는 재료 등을 사용할 수도 있다. 대전 방지막은, 단일 종류의 재료로 이루어진 것이어도 되고, 복수 종류의 재료로 이루어진 것이어도 되며, 단층 구조여도 되고, 다층구조여도 된다. 대전 방지막은, 스퍼터링법, 진공증착법, CVD법 등, 주지의 방법에 근거해 형성할 수 있다.
[실시예]
이하, 도면을 참조하여, 실시예에 근거해 본 발명을 설명한다.
[실시예 1]
실시예 1은 본 발명의 제1의 실시예(더 구체적으로는, 본 발명의 제1A의 실시예)에 관련된 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법, 및, 본 발명의 제1의 실시예(더 구체적으로는, 본 발명의 제1A의 실시예)에 관련된 평면형 표시장치의 제조 방법, 및, 본 발명의 제3의 실시예(더 구체적으로는, 본 발명의 제3A의 실시예)에 관련된 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법, 및, 본 발명의 제3의 실시예(더 구체적으로는, 본 발명의 제3A의 실시예)에 관련된 평면형 표시장치의 제조 방법, 또한, 본 발명의 평면형 표시장치용 애노드 패널 및 평면형 표시장치에 관한 것이다. 이때, 구체적으로는, 실시예 1 혹은 후술하는 실시예 2에 있어서의 평면형 표시장치는, 냉음극전계 전자방출 표시장치(이하, 표시장치로 약칭한다)다.
실시예 1 혹은 후술하는 실시예 2의 표시장치의 모식적인 일부 단면도를 도 1 혹은 도 2에 나타낸다. 도 3a은 분리벽과 단위 형광체 영역의 배치 상태의 일례를 모식적으로 나타낸다. 도 3b는 분리벽 및 단위 형광체 영역의 일부를 절단한 모식적인 사시도를 나타낸다. 도 4 혹은 도 5는 급전부 등의 모식적인 부분적 평면도를 나타낸다.
모식적인 일부 단면도를 도 1 혹은 도 2에 나타낸 바와 같이 실시예 1 혹은 후술하는 실시예 2에 있어서의 표시장치는, 전자방출소자를 복수 개 구비한 캐소드 패널 CP와, 애노드 패널 AP가, 그것들의 주연부에서 접합되어서 이루어지는 표시장치다. 캐소드 패널 CP와 애노드 패널 AP 사이의 공간은 진공 상태(압력: 예를 들면 10-3Pa 이하)로 되어 있다. 한편, 캐소드 패널 CP 및 애노드 패널 AP을 분해했을 때의 애노드 패널 AP 및 캐소드 패널 CP의 일부분의 모식적인 분해 사시도는, 기본적으로, 도 26에 나타낸 것과 같다.
여기에서, 실시예 1 혹은 후술하는 실시예 2에 있어서, 전자방출소자는, 예를 들면 스핀트형 냉음극전계 전자방출소자(이하, 전계방출소자라고 부른다)로 구성되어 있다. 다시 말해, 스핀트형 전계방출소자는, 도 1에 나타낸 바와 같이
(a) 지지체(10)에 형성된 캐소드 전극(11),
(b) 지지체(10) 및 캐소드 전극(11) 위에 형성된 절연층(12),
(c) 절연층(12) 위에 형성된 게이트 전극(13),
(d) 게이트 전극(13) 및 절연층(12)에 설치된 개구부(14)(게이트 전극(13)에 설치된 제1개구부(14A)와, 절연층(12)에 설치된 제2개구부(14B)), 및,
(e) 개구부(14)의 저부에 위치하는 캐소드 전극(11) 위에 형성된 원추형 전자방출부(15)로 구성되어 있다.
또는, 실시예 1 혹은 후술하는 실시예 2 에 있어서는, 전자방출소자는, 예를 들면 편평형 전계방출소자로 구성되어 있다. 다시 말해, 편평형 전계방출소자는, 도 2에 나타낸 바와 같이
(a) 지지체(10) 위에 형성된 캐소드 전극(11),
(b) 지지체(10) 및 캐소드 전극(11) 위에 형성된 절연층(12),
(c) 절연층(12) 위에 형성된 게이트 전극(13),
(d) 게이트 전극(13) 및 절연층(12)에 설치된 개구부(14)(게이트 전극(13)에 설치된 제1개구부(14A)와, 절연층(12)에 설치된 제2개구부(14B)), 및,
(e) 개구부(14)의 저부에 위치하는 캐소드 전극(11) 위에 형성된 전자방출부(15A)로 구성되어 있다. 여기에서, 전자방출부(15A)는 예를 들면 매트릭스에 일부분이 매립된 다수의 카본·나노튜브로 구성되어 있다.
캐소드 패널 CP에 있어서, 캐소드 전극(11)은, 제1방향(도 1 혹은 도 2의 Y방향 참조)으로 연장하는 띠 형상이다. 게이트 전극(13)은 제1방향과는 다른 제2방향(도 1 혹은 도 2의 X방향 참조)으로 연장하는 띠 형상이다. 캐소드 전극(11)과 게이트 전극(13)은 이들 양 전극(11, 13)의 사영 상이 서로 직교하는 방향으로 각각 띠 형상으로 형성되어 있다. 1 서브 픽셀에 해당하는 전자방출 영역 EA에는, 복수의 전계방출소자가 설치된다.
실시예 1 혹은 후술하는 실시예 2에 있어서, 애노드 패널 AP은, 기본적으로 는,
(A) 기판(20),
(B) 기판(20) 위에 형성된 복수의 단위 형광체 영역(21)(적색발광 단위 형광체 영역(21R), 녹색발광 단위 형광체 영역(21G), 및, 청색발광 단위 형광체 영역(21B)),
(C) 각 단위 형광체 영역(21)을 둘러싸는 격자형의 분리벽(23),
(D) 도전 재료층으로 이루어지고, 각 단위 형광체 영역(21) 위로부터 분리벽(23) 위에 걸쳐 형성된 애노드 전극 유닛(31), 및,
(E) 인접하는 애노드 전극 유닛(31)을 전기적으로 접속하기 위한 저항체층(33)을 구비하고,
(F) 애노드 패널 AP의 가장 바깥 둘레 부분에 위치하는 애노드 전극 유닛(31A)을 애노드 전극 제어회로(53)에 접속하기 위한 요철형상을 가지는 급전부(41)를 구비한다.
하나의 화소는, 적색발광 단위 형광체 영역(21R), 녹색발광 단위 형광체 영역(21G), 및, 청색발광 단위 형광체 영역(21B)으로 구성되어 있다. 1 서브 픽셀은 단위 형광체 영역(21)로 구성된다. 각 단위 형광체 영역이 분리벽(23)으로 둘러싸여 있다. 격자형의 분리벽(23)에 있어서 단위 형광체 영역을 둘러싸는 부분의 평면형상(분리벽 측면의 사영 상의 내측 윤곽선에 해당하고, 일종의 통로 영역(23B)이다)은, 사각형 형상(장방형)이다. 이들 평면형상(통로 영역(23B)의 평면형상)은 2차원 매트릭스 형(더 구체적으로는, 격자)으로 배열되어, 격자형의 분리벽이 형성 되어 있다. 또한 단위 형광체 영역(21)과 단위 형광체 영역(21) 사이 및 분리벽(23)과 기판(20) 사이에는, 표시 화상의 색 흐리기, 광학적 크로스 토크의 발생을 방지하기 위해서, 광흡수층(블랙·매트릭스)(22)이 형성되어 있다. 캐소드 패널 CP와 애노드 패널 AP 사이에는, 알루미나(Al2O3, 순도 99.8중량％)로 이루어진 스페이서(도시 생략)가 배치되어 있다.
분리벽(23)과 단위 형광체 영역(21)의 배치 상태의 일례를 모식적으로 도 3a에 나타낸다. 이때, 도 3a에서는, 애노드 패널 AP의 구성요소를 명시하기 위해서, 단위 형광체 영역(21) 및 급전부(41), 급전점(44)에 사선을 부가했다. 도 3a에 있어서의 단위 형광체 영역(21)의 수, 배열 상태는, 설명을 위한 것이므로, 실제 표시장치와는 다르다. 분리벽과 단위 형광체 영역의 일부를 절단한 모식적인 사시도를 도 3b에 나타낸다.
실시예 1 혹은 후술하는 실시예 2의 평면형 표시장치용 애노드 패널 AP 및 표시장치에 있어서는, 급전부 등의 모식적인 일부 단면도를 도 1 혹은 도 2에 나타내고, 급전부 등의 모식적인 부분적 평면도를 도 4 혹은 도 5에 나타낸 바와 같이 급전부(41)는 요철형상을 가지고, 급전부 오목부(41B)에는, 급전부 도전 재료층(42)이 형성되어 있고, 급전부 볼록부(41A)에는, 급전부(41)에서 인접한 오목부(41B)에 형성된 급전부 도전 재료층(42)을 전기적으로 접속하기 위한 급전부 저항체층(43)이 형성되어 있다. 또한, 애노드 패널 AP의 가장 바깥 둘레 부분에 위치하는 애노드 전극 유닛(31A)과, 이것에 인접하는 급전부(41)의 오목부(41B)에 형성된 급전부 도전 재료층(42)은 급전부 저항체층(43)에 의해 접속되어 있다.
한편, 도 4 혹은 도 5에 나타낸 바와 같이 애노드 전극 유닛 집합체(애노드 전극 유닛(31)이 2차원 매트릭스 형상으로 배열된 것)의 평면형상은 사각형이며, 급전부 오목부(41B)의 주된 부분 및 급전부 볼록부(41A)의 주된 부분은, 이 사각형의 변과 대략 평행하게 연장되고 있다. 인접하는 급전부 볼록부(41A)의 주된 부분과 급전부 볼록부(41A)의 주된 부분은 급전부 오목부(41B)에 의해 떨어져 있다. 인접하는 급전부 볼록부(41A)의 주된 부분과 급전부 볼록부(41A)의 주된 부분은 이 사각형의 변과 대략 직각 혹은 비스듬히 연장되는 급전부 볼록부(41A)의 부분에 의해 연결되어 있다. 한편, 도 4 및 도 5에 있어서는, 애노드 패널 AP의 구성요소를 명시하기 위해서, 분리벽(23), 저항체층(33), 급전부 볼록부(41A), 및, 급전부 저항체층(43)에 사선을 부가했다.
급전부(41)의 오목부(41B)의 일부에 형성된 급전부 도전 재료층(42)은 급전점(44)까지 연장한다. 급전부(41)는 이 급전점(44), 또한, 도시를 생략한 배선을 거쳐서, 애노드 전극 제어회로(53)에 접속되어 있다. 한편, 애노드 전극 제어회로(53)와 급전점(44) 사이에는, 통상, 과전류나 방전을 방지하기 위한 저항체 R。(도 1 및 도 2 참조)이 설치되어 있는 것이 바람직하다. 저항체 R。의 저항치는, 0.1kΩ∼100kΩ의 범위 내에 있는 것이 바람직하고, 구체적으로는, 예를 들면 10kΩ이다.
실시예 1의 표시장치에 있어서, 캐소드 전극(11)은 캐소드 전극 제어회로(51)에 접속되고, 게이트 전극(13)은 게이트 전극 제어회로(52)에 접속되고, 애노드 전극 유닛(31)은 급전부(41)를 통해 애노드 전극 제어회로(53)에 접속되어 있 다. 이들 제어회로는 주지의 회로로 구성할 수 있다. 표시장치의 실제 동작시, 애노드 전극 제어회로(53)의 출력 전압 VA는, 통상, 일정해서, 예를 들면 5 킬로볼트∼15 킬로볼트로 할 수 있다. 한편, 표시장치의 실제 동작시, 캐소드 전극(11)에 인가하는 전압 VC 및 게이트 전극(13)에 인가하는 전압 VG에 관해서는,
(1) 캐소드 전극(11)에 인가하는 전압 VC을 일정하게 하고, 게이트 전극(13)에 인가하는 전압 VG을 변화시키는 방식
(2) 캐소드 전극(11)에 인가하는 전압 VC을 변화시키고, 게이트 전극(13)에 인가하는 전압 VG을 일정하게 하는 방식
(3) 캐소드 전극(11)에 인가하는 전압 VC을 변화시키고, 게이트 전극(13)에 인가하는 전압 VG도 변화시키는 방식 중 어느 것을 채용해도 된다.
표시장치의 실제 동작시, 캐소드 전극(11)에는 상대적으로 음의 전압이 캐소드 전극 제어회로(51)로부터 인가되고, 게이트 전극(13)에는 상대적으로 양의 전압이 게이트 전극 제어회로(52)로부터 인가되고, 애노드 전극 유닛(31)에는 게이트 전극(13)보다도 더욱 높은 양의 전압이 애노드 전극 제어회로(53)로부터 인가된다. 상기 표시장치에 있어서 표시를 행할 경우, 예를 들면 캐소드 전극(11)에 캐소드 전극 제어회로(51)로부터 주사 신호를 입력하고, 게이트 전극(13)에 게이트 전극 제어회로(52)로부터 비디오신호를 입력한다. 한편, 캐소드 전극(11)에 캐소드 전극 제어회로(51)로부터 비디오신호를 입력하고, 게이트 전극(13)에 게이트 전극 제어회로(52)로부터 주사 신호를 입력해도 된다. 캐소드 전극(11)과 게이트 전극(13) 사이에 전압을 인가했을 때에 일으키는 전계에 의해, 양자 터널효과에 근거해 전자 방출부(15, 15A)로부터 전자가 방출된다. 이 전자가 애노드 전극 유닛(31)에 끌어 당겨지고, 애노드 전극 유닛(31)을 통과해서 단위 형광체 영역(21)에 충돌한다. 그 결과, 단위 형광체 영역(21)이 여기되어서 발광하고, 원하는 화상을 얻을 수 있다. 즉, 이 표시장치의 동작은, 기본적으로, 게이트 전극(13)에 인가되는 전압 VG, 및 캐소드 전극(11)에 인가되는 전압 VC에 의해 제어된다.
이하, 도 7a 내지 7d, 도 8, 도 9, 도 10a 및 10b, 도 11, 도 12, 도 13a 및 13b, 도 14a 및 14b, 도 15a 내지 15d, 도 16 및 도 17을 참조하여, 본 발명에 따른 실시예 1의 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법, 평면형 표시장치의 제조 방법을 설명한다.
[공정-100]
우선, 기판(20) 위에 격자형의 분리벽(23)을 형성함과 동시에, 기판(20) 위에 요철형상의 급전부(41)을 형성한다. 구체적으로는, 산화코발트 등의 금속산화물에 의해 흑색으로 착색한 납유리층을 약 50μm의 두께로 형성한다. 그 후, 포토리소그래피 기술 및 에칭 기술에 의해 납유리층을 선택적으로 가공한다. 그럼으로써, 격자형의 분리벽(23)을 형성하는(도 7a의 모식적인 일부 단면도, 및, 도 8의 모식적인 부분적 평면도를 참조) 동시에, 요철형상의 급전부(41)(급전부 볼록부(41A) 및 급전부 오목부(41B)로 구성되어 있다)를 형성한다(도 7b의 모식적인 일부 단면도를 참조). 한편, 경우에 따라서는, 저융점 유리 페이스트를 스크린인쇄법으로 기판(20) 위에 인쇄하고, 이어서, 이러한 저융점 유리 페이스트를 소성함으로써 분리벽(23) 및 급전부(41)을 형성해도 되고, 감광성 폴리이미드 수지층을 기판(20)의 전체 면에 형성한 후, 이러한 감광성 폴리이미드 수지층을 노광, 현상함으로써, 분리벽(23) 및 급전부(41)를 형성해도 된다. 분리벽(23)의 통로 영역(23B)의 크기를, 대략, 세로×가로×높이 = 280μm×100μm×60μm로 했다. 한편, 분리벽(23)의 형성 전에, 분리벽(23)을 형성하게 되는 기판(20)의 부분의 표면에, 예를 들면 산화크롬으로 이루어진 광흡수층(블랙·매트릭스)(22)을 형성하는 것이 바람직하다. 한편, 참조번호 23A는, 분리벽 정상 면을 가리킨다.
[공정-110]
다음으로 분리벽(23)으로 둘러싸인 기판(20)의 부분 위에 단위 형광체 영역(21)을 형성한다. 구체적으로는, 적색발광 단위 형광체 영역(21R)를 형성하기 위해서, 예를 들면 폴리비닐알코올(PVA) 수지와 물에 적색발광 형광체 입자를 분산되게 하고, 중크롬산 암모늄을 첨가한 적색발광 형광체 슬러리를 전체 면에 도포한다. 그 후, 이러한 적색발광 형광체 슬러리를 건조한다. 그 후에 기판(20)측으로부터 적색발광 단위 형광체 영역(21R)를 형성해야 할 적색발광 형광체 슬러리의 부분에 자외선을 조사하고, 적색발광 형광체 슬러리를 노광한다. 적색발광 형광체 슬러리는 기판(20)측으로부터 서서히 경화한다. 형성되는 적색발광 단위 형광체 영역(21R)의 두께는, 적색발광 형광체 슬러리에 대한 자외선의 조사량에 의해 결정된다. 여기에서는, 예를 들면 적색발광 형광체 슬러리에 대한 자외선의 조사 시간을 조정하여, 적색발광 단위 형광체 영역(21R)의 두께를 약 8μm으로 했다. 그 후에 적색발광 형광체 슬러리를 현상함으로써, 소정의 분리벽(23)의 사이에 적색발광 단위 형광체 영역(21R)를 형성할 수 있다. 이하, 녹색발광 형광체 슬러리에 대하여 같은 처리를 행함으로써 녹색발광 단위 형광체 영역(21G)을 형성한다. 또한 청색발광 형광체 슬러리에 대하여 같은 처리를 행함으로써 청색발광 단위 형광체 영역(21B)을 형성한다. 이렇게 해서, 도 7c에 모식적인 일부 단면도를 나타내고, 도 9에 모식적인 부분적 평면도를 나타내는 구조를 얻을 수 있다. 단위 형광체 영역의 형성 방법은, 이상 설명한 방법에 한정되지 않는다. 적색발광 형광체 슬러리, 녹색발광 형광체 슬러리, 청색발광 형광체 슬러리를 차례로 도포한 후, 각 형광체 슬러리를 차례로 노광, 현상하고, 각 단위 형광체 영역을 형성할 수 있다. 또는, 스크린인쇄법 등에 의해 각 단위 형광체 영역을 형성해도 된다. 한편, 급전부(41)에 있어서는, 단위 형광체 영역을 형성하지 않으므로, 그 구조는, 도 7d의 모식적인 일부 단면도에 나타낸 바와 같다.
[공정-120]
그 후에 분리벽 정상 면(23A) 위 및 단위 형광체 영역(21) 위에 수지층(34)을 형성하고, 동시에, 급전부 볼록부(41A)에(실시예 1에 있어서는, 또한, 급전부 오목부(41B)에) 수지층(34)을 형성한다. 구체적으로는, 수지층(34)의 형성 패턴과 대략 일치하는 통로를 가지는 금속 마스크 혹은 매시 스크린 마스크를 준비하고, 예를 들면 아크릴 래커를 이 마스크 위에 얹고, 스퀴지에서 이 마스크 위의 아크릴 래커를 통로를 거쳐서, 분리벽 정상 면(23A) 위 및 단위 형광체 영역(21) 위에, 및, 급전부 볼록부(41A) 및 급전부 오목부(41B)에 인쇄하는 금속 마스크 인쇄법 혹은 스크린인쇄법에 근거하여, 수지층(34)을 형성할 수 있다. 한편, 이때, 분리벽 정상 면(23A) 위 및 단위 형광체 영역(21) 위에, 격자형의 분리벽(23)에 있어서의 단위 형광체 영역을 둘러싸는 부분의 평면형상인 장방형의 짧은 변과 평행하게(도 11의 X방향), 긴 변보다도 좁은 폭으로 수지층을 도포(인쇄)한다. 이 상태를, 도 10a 및 10b의 모식적인 일부 단면도, 및, 도 11의 모식적인 부분적 평면도에 나타낸다. 도포(인쇄)된 수지층(34)은 점도 등의 적절한 조절에 의해, 분리벽 정상 면(23A), 단위 형광체 영역(21), 급전부 볼록부(41A) 및 급전부 오목부(41B)을 덮지만, 분리벽(23)의 측면이나 급전부(41)의 측면을 덮지 않는 상태(혹은 덮어도 얇게 덮고 있는 상태)를 얻을 수 있다.
다음으로 수지층(34)을 건조시킨다. 다시 말해, 기판(20)을 건조로 내에 반입하고, 소정의 온도에서 건조시킨다. 수지층(34)의 건조 온도는 예를 들면 50℃∼90℃의 범위 내로 하는 것이 바람직하다. 수지층(34)의 건조 시간은 예를 들면 수 분∼수십 분의 범위 내로 하는 것이 바람직하다. 물론, 건조 온도의 고저에 따라, 건조 시간은 증감한다.
또는, 수지층(34)을, 이하에 설명하는 방법으로 형성할 수도 있다. 분리벽(23) 및 단위 형광체 영역(21)이 형성된 기판(20)을, 처리조 내에 채워진 액체(구체적으로는, 물) 내에, 단위 형광체 영역(21)이 액체 표면 쪽을 향하도록 침지한다. 이때, 처리조의 배출부는 닫아 둔다. 그리고, 액체 표면 위에, 실질적으로 평탄한 표면을 가지는 수지층(34)을 형성한다. 구체적으로는, 수지층(34)을 구성하는 수지(래커)를 용해한 유기용제를 액체 표면에 적하한다. 다시 말해, 액체 표면 위에, 수지층(34)을 형성하기 위한 수지층 재료를 전개한다. 수지층(34)을 구성하는 수지(래커)는 광의의 바니시의 일종으로, 셀룰로오스 유도체, 일반적으로 니트 로셀루로스를 주성분으로 한 배합물을 저급 지방산 에스테르와 같은 휘발성 용제에 용해시킨 것, 또는, 다른 합성 고분자를 사용한 우레탄 래커, 아크릴 래커로 구성된다. 계속해서, 수지층 재료를 액체 표면에 부유시킨 상태에 있어서, 예를 들면 2분 정도 건조시킨다. 이것에 의해, 수지층 재료가 성막되고, 액체 표면 위에 수지층(34)이 평탄하게 형성된다. 수지층(34)을 형성할 때는, 예를 들면 그 두께가 약 30nm이 되도록 수지층 재료의 전개량을 조정한다. 계속해서, 처리조의 배출부를 열고, 처리조로부터 액체를 배출해서 액체 표면을 강하시킴으로써, 액체 표면 위에 형성된 수지층(34)이 분리벽(23)에 근접하는 방향으로 이동하고, 수지층(34)이 분리벽(23)에 접촉하고, 최종적으로, 수지층(34)이 단위 형광체 영역(21)에 접하는 상태가 된다. 수지층(34)이 단위 형광체 영역(21) 및 분리벽(23) 위에 남는다.
[공정-130]
그 후에 전체 면에(구체적으로는, 수지층(34) 및 분리벽(23) 위에) 도전 재료층(32)을 형성하고, 동시에, 급전부(41)의 전체 면에 급전부 도전 재료층(42)을 형성한다. 구체적으로는, 각종 증착법 또는 스퍼터링법에 의해, 수지층(34) 및 분리벽(23), 및, 급전부(41)을 덮도록, 예를 들면 알루미늄(Al) 등의 도전 재료로 이루어진 도전 재료층(32) 및 급전부 도전 재료층(42)을 형성한다(도 10c 및 10d의 모식적인 일부 단면도, 및, 도 12의 모식적인 부분적 평면도를 참조). 기판(20) 위쪽의 도전 재료층(32), 급전부 도전 재료층(42)의 두께를, 예를 들면 0.15μm로 한다.
[공정-140]
이어서, 가열 처리를 실행하는 것으로 수지층(34)을 제거한다. 구체적으로는, 400℃ 정도로 수지층(34)을 소성한다(도 13a 및 13b의 모식적인 일부 단면도를 참조). 이 소성처리에 의해 수지층(34)이 연소해서 소실되고, 도전 재료층(32)이 단위 형광체 영역(21) 위 및 분리벽(23) 위에 남고, 급전부 도전 재료층(42)이 급전부 볼록부(41A) 및 급전부 오목부(41B) 위에 남는다. 수지층(34)의 연소에 의해 생긴 가스는, 예를 들면 도전 재료층(32)이나 급전부(41) 중, 분리벽(23)이나 급전부(41)의 형상을 따라 절곡된 영역에 생기는 미세한 구멍을 통해서 외부로 배출된다. 이 구멍은 미세하기 때문에, 애노드 전극 유닛(31)이나 급전부(41)의 구조적인 강도나 화상표시 특성에 심각한 영향을 끼치지 않는다.
[공정-150]
그 후에 도전 재료층(32)의 분리벽 정상 면(23A)에 위치하는 부분을 제거하여, 각 단위 형광체 영역(21) 위로부터 분리벽(23) 위에 걸쳐 형성된 애노드 전극 유닛(31)을 얻는다. 동시에, 급전부 도전 재료층(42)의 급전부 볼록부(41A)에 위치하는 부분을 제거한다.
구체적으로는, 예를 들면 소위 드라이 필름 레미네이터를 사용하여, 도전 재료층(32)의 분리벽 정상 면(23A)에 위치하는 부분에 박리부재(61)를 부착한다. 그 후, 박리부재(61)을 기계적으로 벗기고, 도전 재료층(32)의 분리벽 정상 면(23A)에 위치하는 부분을 제거한다(도 14a의 모식적인 일부 단면도를 참조). 한편, 급전부 도전 재료층(42)의 급전부 볼록부(41A)에 위치하는 부분에 박리부재(61)을 부착한다. 그 후, 박리부재(61)를 기계적으로 벗기고, 급전부 도전 재료층(42)의 급전부 볼록부(41A)에 위치하는 부분을 제거한다(도 14b의 모식적인 일부 단면도를 참조). 이것에 의해, 분리벽 정상 면(23A) 및 급전부 볼록부(41A)는 노출한 상태가 된다. 박리부재(61)는 아크릴산 에스테르 혼성중합체, 메타크릴산 에스테르 혼성중합체, 또는, 실리콘 고무 등의 주성분에 연화제 등을 첨가한 고분자재료로 이루어지는 점착층 혹은 접착층과, 이 점착층 혹은 접착층을 지지하는 지지 필름(예를 들면 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름이나 폴리이미드 필름 등)으로 이루어진다. 롤러(60A)를 사용하여, 박리부재(61)를 구성하는 점착층 혹은 접착층을 도전 재료층(32)의 분리벽 정상 면(23A)에 위치하는 부분, 급전부 도전 재료층(42)의 급전부 볼록부(41A)에 위치하는 부분에 박리부재(61)를 압착한다. 그 후에 롤러(60B)를 사용하여, 박리부재(61)를 기계적으로 벗긴다. 여기에서, 박리부재(61)의 기계적인 벗기기를, 격자형의 분리벽(23)에 있어서의 단위 형광체 영역을 둘러싸는 부분의 평면형상인 장방형의 긴 변에 평행한 방향(도 12의 Y방향)을 따라 행하는 것이 바람직하다. 이렇게 해서, 도 15a 및 15b에 모식적인 일부 단면도를 나타내고, 도 16에 모식적인 부분적 평면도를 나타내는 구조를 얻을 수 있다.
[공정-160]
그 후에 인접하는 애노드 전극 유닛(31)을 전기적으로 접속하기 위한 저항체층(33)을 형성하고, 동시에, 급전부 볼록부(41A)에, 급전부(41)의 인접한 오목부(급전부 오목부(41B))에 위치하는 급전부 도전 재료층(42)을 전기적으로 접속하기 위한 급전부 저항체층(43)을 형성한다. 구체적으로는, 예를 들면 각종 PVD법이나 CVD법, 스크린인쇄법, 금속 마스크 인쇄법, 롤 코터를 사용한 도포법으로 예시되는 방법에 근거하여, SiC으로 이루어진 저항체층(33)을, 예를 들면 분리벽 정상 면(23A)으로부터 분리벽 측면의 중도까지 걸쳐 형성되고, SiC으로 이루어진 급전부 저항체층(43)을, 예를 들면 급전부 볼록부(41A)로부터 급전부 측면의 중도까지 걸쳐 형성한다. 이렇게 해서, 도 15c 및 15d에 모식적인 일부 단면도를 나타내고, 도 17에 모식적인 부분적 평면도를 나타내는 구조를 얻을 수 있다. 한편, 애노드 패널 AP의 가장 바깥 둘레 부분에 위치하는 애노드 전극 유닛(31A)와, 이것에 인접하는 급전부(41)의 오목부(41B)에 형성된 급전부 도전 재료층(42)은 급전부 저항체층(43)에 의해 접속된다.
이상의 공정에 의해, 애노드 패널 AP을 완성할 수 있다.
[공정-170]
전계방출소자가 형성된 캐소드 패널 CP를 준비한다. 전계방출소자의 제조 방법에 대해서는, 다음에 서술한다. 그리고, 표시장치를 조립한다. 구체적으로는, 예를 들면 애노드 패널 AP의 유효 영역에 설치된 스페이서 지지부(도시 생략)에 스페이서(도시 생략)를 부착한다. 단위 형광체 영역(21)과 전계방출소자가 대향하도록 애노드 패널 AP와 캐소드 패널 CP를 배치한다. 애노드 패널 AP와 캐소드 패널 CP(더 구체적으로는, 기판(20)과 지지체(10))를, 세라믹이나 유리로 제작된 높이 약 1mm의 틀(24)을 통해, 주연부에서 접합한다. 접합시에는, 틀(24)과 애노드 패널 AP와의 접합 부위, 및, 틀(24)과 캐소드 패널 CP와의 접합 부위에 프릿 글래스를 도포한다. 애노드 패널 AP와 캐소드 패널 CP와 틀(24)을 접합한다. 예비소성으로 프릿 글래스를 건조한 후, 약 450℃에서 10∼30분간 본 소성을 행한다. 그 후에 애 노드 패널 AP와 캐소드 패널 CP와 틀(24)과 프릿 글래스(도시 생략)로 둘러싸인 공간을, 관통공(도시 생략) 및 팁 관(도시 생략)을 통하여 배기한다. 공간의 압력이 10-4Pa 정도에 달한 시점에 팁 관을 가열용융에 의해 밀봉한다. 이렇게 하여, 애노드 패널 AP와 캐소드 패널 CP와 틀(24)에 둘러싸인 공간을 진공으로 할 수 있다. 또는, 예를 들면 틀(24)과 애노드 패널 AP와 캐소드 패널 CP를 고진공 분위기에서 접합할 수 있다. 또는, 표시장치의 구조에 따라서는, 틀 없이, 접착층만으로 애노드 패널 AP와 캐소드 패널 CP와를 접합해도 된다. 그 후에 필요한 외부회로와의 배선 접속을 행하여, 표시장치를 완성한다.
이하, 스핀트형 전계방출소자의 제조 방법을, 캐소드 패널을 구성하는 지지체(10) 등의 모식적인 일부 단면도인 도 20a, 20b 및 도 21a, 21b를 참조해서 설명한다.
이 스핀트형 전계방출소자는, 기본적으로는, 원추형 전자방출부(15)를 금속재료의 수직 증착에 의해 형성하는 방법에 의해 얻을 수 있다. 다시 말해, 게이트 전극(13)에 설치된 제1개구부(14A)에 대하여 증착 입자는 수직으로 입사하지만, 제1개구부(14A)의 통로 끝 부근에 형성되는 오버행 형상의 퇴적물에 의한 차폐 효과를 이용하여, 제2개구부(14B)의 저부에 도달하는 증착 입자의 양을 점차 감소시켜, 원추형의 퇴적물인 전자방출부(15)을 자기정합적으로 형성한다. 여기에서는, 불필요한 오버행 형상의 퇴적물의 제거를 용이하게 하기 위해서, 게이트 전극(13) 및 절연층(12) 위에 박리층(16)을 미리 형성해 두는 방법에 관하여 설명한다. 한편, 전계방출소자의 제조 방법을 설명하기 위한 도면에 있어서는, 1개의 전자방출부만 을 도시했다.
[공정-A0]
우선, 예를 들면 유리 기판으로 이루어진 지지체(10) 위에, 예를 들면 폴리실리콘으로 이루어진 캐소드 전극용 도전 재료층을 플라스마CVD법으로 성막한다. 그 후, 리소그래피 기술 및 드라이 에칭 기술에 의해 캐소드 전극용 도전 재료층을 패터닝하고, 띠 형상의 캐소드 전극(11)을 형성한다. 그 후에 전체 면에 SiO2로 이루어진 절연층(12)을 CVD법으로 형성한다.
[공정-A1]
다음으로 절연층(12) 위에, 게이트 전극용 도전 재료층(예를 들면 TiN층)을 스퍼터링법으로 성막한다. 이어서, 게이트 전극용 도전 재료층을 리소그래피 기술 및 드라이 에칭 기술로 패터닝함으로써, 띠 형상의 게이트 전극(13)을 얻는다. 띠 형상의 캐소드 전극(11)은, 도면의 지면 좌 우측 방향으로 연장되고, 띠 형상의 게이트 전극(13)은, 도면의 지면 수직방향으로 연장된다.
게이트 전극(13)을, 진공증착법 등의 PVD법, CVD법, 전기 도금법이나 무전해 도금법 등의 도금법, 스크린인쇄법, 레이저 애블레이션법, 졸-겔법, 리프트 오프법 등의 공지의 박막형성과, 필요에 따라 에칭 기술과 조합하여 형성해도 된다. 스크린인쇄법이나 도금법에 의하면, 직접, 예를 들면 띠 형상의 게이트 전극을 형성하는 것이 가능하다.
[공정-A2]
그 후에 다시 레지스트층을 형성하고, 에칭에 의해 게이트 전극(13)에 제1개 구부(14A)를 형성한다. 또한 절연층에 제2개구부(14B)을 형성한다. 제2개구부(14B)의 저부에 캐소드 전극(11)을 노출시킨다. 그 후, 레지스트층을 제거한다. 이렇게 해서, 도 20a에 나타내는 구조를 얻을 수 있다.
[공정-A3]
다음으로 지지체(10)를 회전시키면서 게이트 전극(13) 위를 포함하는 절연층(12) 위에 니켈(Ni)을 기울기 증착함으로써, 박리층(16)을 형성한다(도 20b 참조). 이때, 지지체(10)의 법선에 대한 증착 입자의 입사각을 충분히 크게 선택함으로써(예를 들면 입사각 65도∼85도), 제2개구부(14B)의 저부에 니켈을 거의 퇴적시키지 않고, 게이트 전극(13) 및 절연층(12) 위에 박리층(16)을 형성할 수 있다. 박리층(16)은 제1개구부(14A)의 통로 끝으로부터 덮개 모양으로 뻗어나간다. 이것에 의해 제1개구부(14A)의 직경이 실질적으로 축소된다.
[공정-A4]
다음으로 전체 면에 예를 들면 도전 재료로서 몰리브덴(Mo)을 수직 증착한다(입사각 3도∼10도). 이때, 도 21a에 나타낸 바와 같이 박리층(16) 위에서 오버행 형상을 가지는 도전부재층(17)이 성장함에 따라, 제1개구부(14A)의 실질적인 직경이 점차 축소된다. 따라서 제2개구부(14B)의 저부에 있어서 퇴적에 기여하는 증착 입자는, 점차로 제1개구부(14A)의 중앙 부근을 통과하는 것에 한정되게 된다. 그 결과, 제2개구부(14B)의 저부에는 원추형의 퇴적물이 형성된다. 이 원추형의 퇴적물이 전자방출부(15)가 된다.
[공정-A5]
이후, 도 21b에 나타낸 바와 같이 리프트 오프법으로 박리층(16)을 게이트 전극(13) 및 절연층(12)의 표면에서 박리하여, 게이트 전극(13) 및 절연층(12)의 위쪽의 도전부재층(17)을 선택적으로 제거한다. 이렇게 해서, 복수의 스핀트형 전계방출소자가 형성된 캐소드 패널을 얻을 수 있다.
실시예 1에 있어서는, 대체적으로,
(1) [공정-100］→[공정-110］→[공정-120］→[공정-130］→[공정-150］→[공정-140］→[공정-160］→[공정-170]의 순서로 각 공정을 실행해도 되고,
(2) [공정-100］→[공정-110］→[공정-120］→[공정-130］→[공정-150］→[공정-160］→[공정-140］→[공정-170]의 순서로 각 공정을 실행해도 되고,
(3) [공정-100］→[공정-110］→[공정-160］→[공정-120］→[공정-130］→[공정-140］→[공정-150］→[공정-170]의 순서로 각 공정을 실행해도 되고,
(4) [공정-100］→[공정-110］→[공정-160］→[공정-120］→[공정-130］→[공정-150］→[공정-140］→[공정-170]의 순서로 각 공정을 실행해도 되고,
(5) [공정-100］→[공정-160］→[공정-110］→[공정-120］→[공정-130］→[공정-140］→[공정-150］→[공정-170]의 순서로 각 공정을 실행해도 되고,
(6) [공정-100］→[공정-160］→[공정-110］→[공정-120］→[공정-130］→[공정-150］→[공정-140］→[공정-170]의 순서로 각 공정을 실행해도 된다.
실시예 1의 표시장치에 있어서는, 애노드 전극 유닛을, 소위 웨트·프로세스에 근거해 형성하지 않고, 박리부재의 기계적인 벗기기로 한 물리적인 방법, 소위 드라이·프로세스에 근거해 형성한다. 따라서 단위 형광체 영역에 손상이 발생할 우려가 없다. 또한 급전부는 요철형상을 가지므로, 캐소드 패널에 대향하는 급전부의 부분의 면적을 더 작게 할 수 있고, 급전부와 전자방출소자 사이에서의 방전을 더욱 감소시킬 수 있다. 그 결과, 높은 표시 품질, 높은 안정 동작성을 가지는 평면형 표시장치를 제공할 수 있다. 또한, 애노드 전극을, 더욱 작은 면적을 가지는 애노드 전극 유닛으로 분할한 형태로 형성하므로, 애노드 전극 유닛과 전계방출소자 사이의 정전용량을 감소시켜, 발생하는 에너지를 저감할 수 있다. 따라서, 애노드 전극 유닛과 전계방출소자 사이에서의 이상 방전(진공 아크 방전)의 발생, 지속, 성장을 효과적으로 방지할 수 있게 된다. 게다가, 애노드 전극 유닛과 애노드 전극 유닛 사이에는 저항체층이 형성되어 있기 때문에, 애노드 전극 유닛 간의 방전 발생을 확실하게 억제할 수 있다. 따라서, 방전에 의한 애노드 전극 유닛의 국소적인 손상 발생을 확실하게 방지할 수 있다. 또한 애노드 전극 유닛 집합체의 주변부가 급전부를 통해 애노드 전극 제어회로에 접속되어 있으므로, 애노드 전극 유닛의 위치에 따라, 애노드 전극 제어회로로 인가되는 전압이 저하되는 문제가 생길 우려도 없다.
애노드 전극 유닛의 크기와 방전 데미지율의 관계를 조사했다. 구체적으로는, 실시예 1에 근거해 제작된 애노드 패널 AP(애노드 전극 유닛의 크기는, 단위 형광체 영역을 둘러싸는 크기다)를 구비한 애노드 패널을 제작하고, 표시장치를 조립했다. 또한 비교를 위해, 종래의 방법에 근거하여, 애노드 전극 유닛의 크기가, 각각, 1 픽셀(3개의 단위 형광체 영역인 3개의 서브 픽셀을 둘러싸는 크기다), 12 픽셀(4×3 픽셀), 및, 42 픽셀(7×6 픽셀)인 애노드 패널, 및, 분할되지 않은 애노 드 전극을 구비한 애노드 패널을 제작하고, 표시장치를 조립했다. 그리고, 각 애노드 패널의 애노드 전극 유닛 혹은 애노드 전극에 레이저를 다수의 장소에 조사했다. 그 결과, 애노드 전극 유닛 혹은 애노드 전극의 일부분이 증발하고, 돌기부 등이 형성되어, 애노드 전극 유닛 혹은 애노드 전극은, 방전하기 쉬운 상태가 되었다. 그리고, 이러한 표시장치를 작동시킨 결과, 레이저를 조사한 장소에 방전이 생겼다. 그리고, 레이저를 조사한 장소의 수에 대한 방전에 의해 데미지(표시장치를 작동시켰을 때, 휘점이 생기지 않는 애노드 전극 유닛 혹은 애노드 전극에 있어서의 데미지, 손상)가 발생한 장소의 수의 비율을 백분률로 나타낸 결과를, 이하의 표 3에 나타내었다. 실시예 1에 있어서 방전 데미지율은 0%였다.
[표 3]
애노드 전극 유닛의 크기 방전 데미지율
실시예 1 1 서브 픽셀 0%
1 픽셀 30%
12 픽셀 50%
42 픽셀 85%
분할 없음 100%
[실시예 2]
실시예 2는 본 발명의 제2의 실시예(더 구체적으로는, 본 발명의 제2A의 실시예)에 관련된 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법, 및, 본 발명의 제2의 실시예(더 구체적으로는, 본 발명의 제2A의 실시예)에 관련된 평면형 표시장치의 제조 방법, 및, 본 발명의 제3의 실시예(더 구체적으로는, 본 발명의 제3B의 실시예)에 관련된 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법, 및, 본 발명의 제3의 실시예(더 구체적으로는, 본 발명의 제3B의 실시예)에 관련된 평면형 표시장치의 제조 방법, 또한, 본 발명의 평면형 표시장치용 애노드 패널 및 평면형 표시장치에 관한 것이다.
실시예 2의 표시장치, 애노드 패널 AP, 캐소드 패널의 구성이나 구조, 분리벽, 급전부, 전계방출소자 등의 구성이나 구조는, 실시예 1과 마찬가지로 할 수 있으므로, 이것들의 상세한 설명은 생략한다.
이하, 도 18 및 도 19를 참조하여, 실시예 2의 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법, 평면형 표시장치의 제조 방법을 설명한다.
[공정-200]
우선, 실시예 1의 [공정-100]과 유사한 방법으로, 기판(20) 위에 격자형의 분리벽(23)을 형성함과 동시에, 기판(20) 위에 요철형상의 급전부(41)을 형성한다. 그 후, 실시예 1의 [공정-110]과 유사한 방법으로, 분리벽(23)으로 둘러싸인 기판(20)의 부분 위에 단위 형광체 영역(21)을 형성한다. 이어서, 실시예 1의 [공정-120]과 유사한 방법으로, 분리벽 정상 면(23A) 위 및 단위 형광체 영역(21) 위에 수지층(34)을 형성하고, 동시에, 급전부 볼록부(41A)에(실시예 1에 있어서는, 또한, 급전부 오목부(41B)에) 수지층(34)을 형성한다. 그 후, 실시예 1의 [공정-130]과 유사한 방법으로, 전체 면에(구체적으로는, 수지층(34) 및 분리벽(23) 위에) 도전 재료층(32)을 형성하고, 동시에, 급전부(41)의 전체 면에 급전부 도전 재료 층(42)을 형성한다. 그 후에 실시예 1의 [공정-140]과 유사한 방법으로, 가열 처리를 하여 수지층(34)을 제거한다.
[공정-210]
실시예 1에 있어서는, [공정-150]에 있어서, 박리부재(61)를 사용하여, 도전 재료층(32)의 분리벽 정상 면(23A)에 위치하는 부분을 제거하고, 동시에, 급전부 도전 재료층(42)의 급전부 볼록부(41A)에 위치하는 부분을 제거했다.
한편, 실시예 2에 있어서는, 도전 재료층(32)의 분리벽 정상 면(23A)에 위치하는 부분을 제거하고, 동시에, 급전부 도전 재료층(42)의 급전부 볼록부(41A)에 위치하는 부분을 제거하는 이 공정은 도 18 및 도 19에 모식적으로 나타낸 바와 같이 도전 재료층(32)의 분리벽 정상 면(23A)에 위치하는 부분에, 도전 재료층(32)이 아래 쪽을 향한 상태에서, 롤 코터(70)로 에칭액(71)을 도포함으로써 도전 재료층(32)의 분리벽 정상 면(23A)에 위치하는 부분을 제거하는 공정으로 이루어지고, 급전부 도전 재료층(42)의 급전부 볼록부(41A)에 위치한 부분에, 급전부 도전 재료층(42)이 아래 쪽을 향한 상태에서, 롤 코터(70)로 에칭액(71)을 도포함으로써 급전부 도전 재료층(42)의 급전부 볼록부(41A)에 위치하는 부분을 제거하는 공정으로 이루어진다. 이렇게 해서, 도전 재료층(32)의 분리벽 정상 면(23A)에 위치하는 부분을 제거하고, 각 단위 형광체 영역(21) 위로부터 분리벽(23) 위에 걸쳐 형성된 애노드 전극 유닛(31)을 얻을 수 있다. 동시에, 급전부 도전 재료층(42)의 급전부 볼록부(41A)에 위치하는 부분을 제거할 수 있다. 한편, 도 18 및 도 19에 있어서, 롤 코터(70) 위의 에칭액을, 「×」표시로 나타낸다.
에칭액(71)으로, 도전 재료층(32) 및 급전부 도전 재료층(42)을 알루미늄(Al)로 구성할 경우, 아세트산과 초산의 혼합 수용액을 사용할 수 있다. 또한 예를 들면 롤 코터(70)에 의한 에칭액(71)의 도포는, 복수의 3개 리버스 코터에 의해 행하여, 1회의 에칭액의 도포 두께를 가능한 한 얇게 하는 것이 바람직하다. 한편, 롤 코터를 구성하는 롤의 IRHD 경도로서, 20∼80을 예시할 수 있다. 또한 에칭액의 도포가 완료되고, 도전 재료층(32) 및 급전부 도전 재료층(42)의 에칭이 완료되면, 즉시, 예를 들면 3개 리버스 코터로 이루어진 롤 코터로 수세를 행하여, 에칭액을 제거하고, 또한 예를 들면 스프레이 방식에서의 수세, 및, 열풍이나 히터를 사용한 건조를 행하는 것이 바람직하다.
[공정-220]
그 후에 실시예 1의 [공정-160]과 유사한 방법으로, 인접하는 애노드 전극 유닛(31)을 전기적으로 접속하기 위한 저항체층(33)을 형성하고, 동시에, 급전부 볼록부(41A)에, 급전부(41)의 인접한 오목부(급전부 오목부(41B))에 위치하는 급전부 도전 재료층(42)을 전기적으로 접속하기 위한 급전부 저항체층(43)을 형성한다.
이상의 공정에 의해, 애노드 패널 AP을 완성할 수 있다.
[공정-230]
그 후에 실시예 1의 [공정-170]과 유사한 방법으로, 표시장치를 조립한다.
실시예 2에 있어서는, 대체적으로,
(1) {공정-100｝→｛공정-110｝→｛공정-120｝→｛공정-130｝→[공정-210］→｛공정-140｝→｛공정-160｝→｛공정-170}의 순서로 각 공정을 실행해도 되고,
(2) {공정-100｝→｛공정-110｝→｛공정-120｝→｛공정-130｝→[공정-210］→｛공정-160｝→｛공정-140｝→｛공정-170}의 순서로 각 공정을 실행해도 되고,
(3) {공정-100｝→｛공정-110｝→｛공정-160｝→{공정-120｝→｛공정-130｝→｛공정-140｝→[공정-210］→｛공정-170}의 순서로 각 공정을 실행해도 되고,
(4) {공정-100｝→｛공정-110｝→｛공정-160｝→｛공정-120｝→｛공정-130｝→[공정-210］→｛공정-140｝→｛공정-170}의 순서로 각 공정을 실행해도 되고,
(5) {공정-100｝→｛공정-160｝→｛공정-110｝→｛공정-120｝→｛공정-130｝→｛공정-140｝→[공정-210］→｛공정-170}의 순서로 각 공정을 실행해도 되고,
(6) {공정-100｝→｛공정-160｝→｛공정-110｝→｛공정-120｝→｛공정-130｝→[공정-210］→｛공정-140｝→｛공정-170}의 순서로 각 공정을 실행해도 된다.
여기에서, 상기의 {공정-100}, {공정-110}, {공정-120}, {공정-130}, {공정-140}, {공정-160}, {공정-170}은, 각각, [공정-100]과 유사한 공정, [공정-110]과 유사한 공정, [공정-120]과 유사한 공정, [공정-130]과 유사한 공정, [공정-140]과 유사한 공정, [공정-160]과 유사한 공정, [공정-170]과 유사한 공정을 의미한다.
실시예 2의 표시장치에 있어서는, 애노드 전극 유닛을, 소위 웨트·프로세스에 근거해 형성한다. 그러나 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분 이외의 부분, 급전부 볼록부에 위치하는 급전부 도전 재료층의 부분 이외의 부분에 에칭액은 도포되지 않으므로, 단위 형광체 영역에 손상이 발생할 우려가 없다. 또한 급전부는 요철형상을 가지므로, 캐소드 패널에 대향하는 급전부의 부분의 면적을 더욱 작게 할 수 있어, 급전부와 전자방출소자 사이에서의 방전을 더욱 감소시킬 수 있게 된다. 그 결과, 높은 표시 품질, 높은 안정 동작성을 가지는 평면형 표시장치를 제공할 수 있게 된다. 또한, 애노드 전극을, 보다 작은 면적을 가지는 애노드 전극 유닛으로 분할한 형태로 형성하므로, 애노드 전극 유닛과 전계방출소자 사이의 정전용량을 감소시켜, 발생하는 에너지를 저감할 수 있다. 따라서, 애노드 전극 유닛과 전계방출소자 사이에서의 이상 방전(진공 아크 방전)의 발생을 효과적으로 방지할 수 있게 된다. 게다가, 애노드 전극 유닛과 애노드 전극 유닛 사이에는 저항체층이 형성되어 있기 때문에, 애노드 전극 유닛 사이의 방전 발생을 확실하게 억제할 수 있다. 따라서, 방전에 의한 애노드 전극 유닛의 국소적인 손상 발생을 확실하게 방지할 수 있다. 또한 애노드 전극 유닛 집합체의 주변부가 급전부를 통해서 애노드 전극 제어회로에 접속되어 있으므로, 애노드 전극 유닛의 위치에 의해, 애노드 전극 제어회로로 인가되는 전압이 저하되는 문제가 생길 우려도 없다.
이상, 본 발명을, 바람직한 실시예에 근거해 설명했지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지는 않는다. 실시예에서 설명한 애노드 패널이나 캐소드 패널, 애노드 전극 유닛, 급전부, 표시장치나 전계방출소자의 구성, 구조는 예시이며, 적절히 변경할 수 있고, 애노드 패널이나 캐소드 패널, 애노드 전극 유닛, 급전부, 표시장치나 전계방출소자의 제조 방법도 예시이며, 적절히 변경할 수 있다. 또한, 애노드 패널이나 캐소드 패널의 제조에 있어서 사용한 각종 재료도 예시이며, 적절히 변경할 수 있다. 표시장치에 있어서는, 오직 컬러 표시를 예로 들어 설명했지만, 단색 표시로 할 수도 있다.
실시예 1 및 실시예 2에 있어서는, 본 발명의 제1A의 실시예에 관련된 제조 방법 및 본 발명의 제2A의 실시예에 관련된 제조 방법을 설명했지만, 급전부(41)를 다른 구조나 다른 제조 방법으로 할 경우에는, 애노드 전극 유닛의 제조에 대하여만, 실시예 1 및 실시예 2에서 설명한 애노드 전극 유닛의 제조 방법을 적용할 수 있다는 것은 말할 것도 없다. 또한 애노드 전극 유닛을 다른 구조나 다른 제조 방법으로 할 경우에는, 급전부의 제조에 대해서만, 실시예 1 및 실시예 2에서 설명한 급전부의 제조 방법을 적용할 수 있다는 것은 말할 것도 없다.
본 발명에 있어서는, 각 색을 발광하는 단위 형광체 영역을 더욱 세분해도 되고, 이 경우, 세분화된 단위 형광체 영역의 각각이 분리벽에 의해 둘러싸여 있어도 되고, 세분화된 단위 형광체 영역의 집합체가 분리벽에 의해 둘러싸여 있어도 된다.
또한 경우에 따라서는, 단위 형광체 영역과 기판의 사이에 애노드 전극 유닛이 형성된 구성으로 할 수도 있다. 또한 요철형상을 가지는 급전부에 있어서, 급전부의 전체 면에 급전부 도전 재료층을 형성한 상태로 할 수도 있다. 한편, 오목 형상을 가지는 급전부의 부분이나 볼록 형상을 가지는 급전부의 부분은, 라운딩된 패턴을 가져도 된다.
실시예에 있어서는, 격자형의 분리벽(23)에 있어서의 단위 형광체 영역(21)을 둘러싸는 부분의 평면형상(분리벽 측면의 사영 상의 내측 윤곽선에 해당하고, 일종의 통로 영역(23B)이다)을, 사각형 형상(장방형)으로 했지만, 도 6에 나타낸 바와 같이 정방형(도 6에 있어서는, 「모자이크」로 나타낸다), 원형 형상(도 6에 있어서는, 「둥근 점」로 나타낸다), 육각형 형상(도 6에 있어서는, 「허니콤」, 「미엔더」로 나타낸다), 삼각형 형상(도 6에 있어서는, 「트라이앵글」로 나타낸다)으로 할 수도 있고, 타원 형상, 난형 형상, 오각형 이상의 다각형 형상, 라운딩된 삼각형 형상, 라운딩된 사각형 형상, 라운딩된 다각형 등으로 할 수도 있다. 또한 이들 평면형상(통로 영역의 평면형상)이 2차원 매트릭스 형상으로 배열됨으로써, 격자형의 분리벽이 형성되지만, 이 2차원 매트릭스 형의 배열은, 예를 들면 격자형으로 해도 되고, 사다리형으로 해도 된다.
전계방출소자에 있어서는, 오직 1개의 개구부에 1개의 전자방출부가 대응하는 형태를 설명했지만, 전계방출소자의 구조에 따라서는, 1개의 개구부에 복수의 전자방출부가 대응한 형태, 또는, 복수의 개구부에 1개의 전자방출부가 대응하는 형태로 할 수도 있다. 또는, 게이트 전극에 복수의 제1개구부를 설치하고, 절연층에 상기 복수의 제1개구부에 연통한 복수의 제2개구부를 설치하고, 하나 또는 복수의 전자방출부를 설치하는 형태로 할 수도 있다.
전계방출소자에 있어서, 게이트 전극(13) 및 절연층(12) 위에 제2 절연층(82)을 더 설치하고, 제2 절연층(82) 위에 수렴 전극(83)을 형성해도 된다. 이러한 구조를 가지는 전계방출소자의 모식적인 일부 단면도를 도 22에 나타낸다. 제2 절연층(82)에는, 제1개구부(14A)에 연통한 제3개구부(84)가 설치된다. 수렴 전극(83)은 다음과 같이 형성할 수 있다. 예를 들면 [공정-A2]에 있어서, 절연층(12) 위에 띠 형상의 게이트 전극(13)을 형성한 후, 제2 절연층(82)을 형성하고, 이어서, 제2 절연층(82) 위에 패터닝된 수렴 전극(83)을 형성한 후, 수렴 전극(83), 제2 절연층(82)에 제3개구부(84)를 설치하고, 또한 게이트 전극(13)에 제1개구 부(14A)를 설치하면 된다. 한편, 수렴 전극의 패터닝에 의존하여, 하나 또는 복수의 전자방출부, 또는, 하나 또는 복수의 화소에 대응하는 수렴 전극 유닛이 집합한 형식의 수렴 전극으로 할 수도 있고, 또는, 유효 영역을 1매의 시트형의 도전 재료로 피복한 형식의 수렴 전극으로 할 수도 있다. 한편, 도 22에 있어서는, 스핀트형 전계방출소자를 도시했지만, 그 밖의 전계방출소자로 할 수도 있다는 것은 말할 것도 없다.
수렴 전극은, 이러한 방법으로 형성할 뿐만 아니라, 예를 들면 두께 수십 μm의 42％ Ni-Fe 합금으로 이루어진 금속판의 양면에, 예를 들면 SiO2로 이루어진 절연막을 형성한 후, 각 화소에 대응한 영역에 펀칭이나 에칭함으로써 개구부를 형성함으로써 수렴 전극을 제작할 수도 있다. 그리고, 캐소드 패널, 금속판, 애노드 패널을 적층한다. 두 패널의 외주부에 틀을 배치한다. 가열처리를 행함으로써, 금속판의 한쪽 면에 형성된 절연막과 절연층(12)을 접착시켜, 금속판의 다른 쪽의 면에 형성된 절연막과 애노드 패널을 접착하고, 이들 부재를 일체화시킨다. 그 후에 진공 봉입한다. 그럼으로써 표시장치를 완성할 수 있다.
표면 전도형 전계방출소자로 통칭되는 전계방출소자로 전자방출부를 구성할 수도 있다. 이 표면 전도형 전계방출소자는, 예를 들면 유리로 이루어진 지지체 위에 산화주석(SnO2), 구리(Au), 산화인듐(In2O3)/산화주석(SnO2), 카본, 산화파라듐(PdO) 등의 도전 재료로 이루어지고, 미소 면적을 가지고, 소정의 간격(갭)을 형성해서 배치된 한 쌍의 대향전극이 매트릭스 형상으로 형성되어 이루어진다. 대향 전극을 걸치도록 탄소박막이 형성되어 있다. 그리고, 한 쌍의 대향전극 중 한쪽에 행 방향 배선 혹은 열 방향 배선(제1전극)이 접속되고, 한 쌍의 대향전극 중 다른 한쪽에 열 방향 배선 혹은 행 방향 배선(제2전극)이 접속된 구성을 가진다. 제1전극 및 제2전극으로부터 한 쌍의 대향전극에 전압을 인가하면, 갭을 사이에 두고 마주 본 탄소박막에 전계가 가해져, 탄소박막으로부터 전자가 방출된다. 이들 전자를 애노드 패널 위의 형광체 영역에 충돌시킴으로써 형광체 영역이 여기되어서 발광한다. 따라서, 원하는 화상을 얻을 수 있다. 또는, 금속/절연막/금속형 소자로부터 전자방출원을 구성할 수도 있다.
다양한 변형, 조합, 대체는 설계 요구나 다른 요소에 따라 청구항의 범위 내 또는 그와 균등한 범위 내에서 가능함은 당업자에게 자명하다.
본 발명의 제1의 실시예 혹은 제2의 실시예에 관련된 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법 혹은 평면형 표시장치의 제조 방법에 있어서는, 박리부재를 기계적으로 벗기기는 물리적인 방법에 근거하여, 또는, 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분에 에칭액을 도포하는 화학적인 방법에 근거하여, 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분을 제거하므로, 형광체 영역에 손상이 발생하는 것을 확실히 방지할 수 있다. 그 결과, 높은 표시 품질을 가지는 평면형 표시장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 제3의 실시예에 관련된 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법 혹은 평면형 표시장치의 제조 방법, 본 발명의 평면형 표시장치용 애노드 패널 혹은 평면형 표시장치에 있어서는, 급전부는 요철형상을 가지므로, 캐소드 패널에 대향하는 급전부의 부분의 면적을 더욱 작게 할 수 있고, 그 결과, 급전부와 전자방출소자 사이에서의 방전을 더욱 감소시킬 수 있다.
Claims (22)
- (A) 기판, (B) 기판 위에 형성된 복수의 단위 형광체 영역, (C) 각 단위 형광체 영역을 둘러싸는 격자형의 분리벽, (D) 도전 재료층으로 이루어지고, 각 단위 형광체 영역 위로부터 분리벽 위에 걸쳐서 형성된 애노드 전극 유닛, 및, (E) 인접하는 애노드 전극 유닛을 전기적으로 접속하기 위한 저항체층을 구비한 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법으로서,기판 위에 격자형의 분리벽을 형성한 후, 분리벽으로 둘러싸인 기판의 부분 위에 단위 형광체 영역을 형성하고, 이어서, 전체 면에 도전 재료층을 형성한 후, 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분을 제거함으로써, 각 단위 형광체 영역 위로부터 분리벽 위에 걸쳐 형성된 애노드 전극 유닛을 얻는 공정, 및,기판 위에 격자형의 분리벽을 형성한 후, 혹은, 분리벽으로 둘러싸인 기판의 부분 위에 단위 형광체 영역을 형성한 후, 혹은, 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분을 제거한 후, 인접하는 애노드 전극 유닛을 전기적으로 접속하기 위한 저항체층을 형성하는 공정을 구비하고,상기 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분을 제거하는 공정은, 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분에 박리부재를 부착한 후, 박리부재를 기계적으로 벗기는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법.
- 제 1항에 있어서,전체 면에 도전 재료층을 형성하기 전에, 분리벽 정상 면 위 및 단위 형광체 영역 위에 수지층을 형성하는 공정을 더 갖추고,전체 면에 도전 재료층을 형성한 후, 혹은, 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분을 제거한 후, 가열 처리를 실행하는 것에 의해 수지층을 제거하는 것을 특징으로 하는 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법.
- 제 1항에 있어서,상기 박리부재는, 점착층 및 접착층 중 어느 하나와, 상기 점착층 및 접착층 중 어느 하나를 지지하는 지지 필름으로 이루어지고,분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분에 박리부재를 부착하는 방법은, 박리부재를 구성하는 점착층 및 접착층 중 하나를 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분에 압착하는 방법으로 이루어진 것을 특징으로 하는 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법.
- 제 3항에 있어서,단위 형광체 영역을 둘러싸는 분리벽의 부분의 평면형상은 대략 장방형이며,분리벽 정상 면 위 및 단위 형광체 영역 위에 있어서, 상기 장방형의 짧은 변과 평행하게, 상기 장방형의 긴 변보다도 좁은 폭으로 수지층을 도포하고,박리부재의 기계적인 벗기기를, 상기 장방형의 긴 변에 평행한 방향을 따라 행하는 것을 특징으로 하는 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법.
- 제 1항에 있어서,상기 애노드 패널은 상기 분리벽의 형성과 동시에 형성된 요철형상을 가지는 급전부를 더 포함하고,상기 애노드 패널의 가장 바깥 둘레 부분에 위치하는 애노드 전극 유닛은, 급전부를 통해서 애노드 전극 제어회로에 접속되고,상기 도전 재료층의 형성과 동시에, 급전부의 전체 면에 급전부 도전 재료층을 형성하고,분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분의 제거와 동시에, 급전부 볼록부에 위치하는 급전부 도전 재료층의 부분을 제거하고,급전부의 인접한 오목부에 위치하는 급전부 도전 재료층을 전기적으로 접속하기 위한 급전부 저항체층을 급전부 볼록부에 형성하는 것을 특징으로 하는 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법.
- 제 1항에 있어서,하나의 화소는, 적색발광 단위 형광체 영역, 녹색발광 단위 형광체 영역, 및, 청색발광 단위 형광체 영역으로 구성되는 것을 특징으로 하는 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법.
- (A) 기판, (B) 기판 위에 형성된 복수의 단위 형광체 영역, (C) 각 단위 형광체 영역을 둘러싸는 격자형의 분리벽, (D) 도전 재료층으로 이루어지고, 각 단위 형광체 영역 위로부터 분리벽 위에 걸쳐 형성된 애노드 전극 유닛, 및, (E) 인접하는 애노드 전극 유닛을 전기적으로 접속하기 위한 저항체층을 구비한 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법으로서,기판 위에 격자형의 분리벽을 형성한 후, 분리벽으로 둘러싸인 기판의 부분 위에 단위 형광체 영역을 형성하고, 이어서, 전체 면에 도전 재료층을 형성한 후, 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분을 제거하여, 각 단위 형광체 영역 위로부터 분리벽 위에 걸쳐 형성된 애노드 전극 유닛을 얻는 공정, 및,기판 위에 격자형의 분리벽을 형성한 후, 혹은, 분리벽으로 둘러싸인 기판의 부분 위에 단위 형광체 영역을 형성한 후, 혹은, 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분을 제거한 후, 인접하는 애노드 전극 유닛을 전기적으로 접속하기 위한 저항체층을 형성하는 공정을 구비하고,상기 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분을 제거하는 공정은, 분 리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분에 에칭액을 도포하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법.
- 제 7항에 있어서,전체 면에 도전 재료층을 형성하기 전에, 분리벽 정상 면 위 및 단위 형광체 영역 위에 수지층을 형성하는 공정을 더 포함하고,전체 면에 도전 재료층을 형성한 후, 혹은, 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분을 제거한 후, 가열 처리를 실행하는 것에 의해 수지층을 제거하는 것을 특징으로 하는 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법.
- 제 7항에 있어서,상기 애노드 패널은 상기 분리벽의 형성과 동시에 형성된 요철형상을 가지는 급전부를 더 포함하고,애노드 패널의 가장 바깥 둘레 부분에 위치하는 애노드 전극 유닛은, 급전부를 통해서 애노드 전극 제어회로에 접속되고,상기 도전 재료층의 형성과 동시에, 급전부의 전체 면에 급전부 도전 재료층을 형성하고,분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분의 제거와 동시에, 급전부 볼 록부에 위치하는 급전부 도전 재료층의 부분을 제거하고,급전부의 인접한 오목부에 위치하는 급전부 도전 재료층을 전기적으로 접속하기 위한 급전부 저항체층을 급전부 볼록부에 형성하는 것을 특징으로 하는 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법.
- 제 7항에 있어서,하나의 화소는, 적색발광 단위 형광체 영역, 녹색발광 단위 형광체 영역, 및, 청색발광 단위 형광체 영역으로 구성되는 것을 특징으로 하는 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법.
- (A) 기판, (B) 기판 위에 형성된 복수의 단위 형광체 영역, (C) 각 단위 형광체 영역을 둘러싸는 격자형의 분리벽, (D) 도전 재료층으로 이루어지고, 각 단위 형광체 영역 위로부터 분리벽 위에 걸쳐 형성된 애노드 전극 유닛, 및, (E) 인접하는 애노드 전극 유닛을 전기적으로 접속하기 위한 저항체층을 구비한 애노드 패널과, 전자방출소자를 복수 개 구비한 캐소드 패널이, 그것들의 주연부에서 접합되어서 이루어지는 평면형 표시장치의 제조 방법으로서,상기 방법에 의해 제조되는 상기 애노드 패널을,기판 위에 격자형의 분리벽을 형성한 후, 분리벽으로 둘러싸인 기판의 부분 위에 단위 형광체 영역을 형성하고, 이어서, 전체 면에 도전 재료층을 형성한 후, 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분을 제거하여, 각 단위 형광체 영역 위로부터 분리벽 위에 걸쳐 형성된 애노드 전극 유닛을 얻는 공정, 및,기판 위에 격자형의 분리벽을 형성한 후, 혹은, 분리벽으로 둘러싸인 기판의 부분 위에 단위 형광체 영역을 형성한 후, 혹은, 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분을 제거한 후, 인접하는 애노드 전극 유닛을 전기적으로 접속하기 위한 저항체층을 형성하는 공정에 의해서 제조하고,상기 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분을 제거하는 공정은, 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분에 박리부재를 부착한 후, 박리부재를 기계적으로 벗기는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 평면형 표시장치의 제조 방법.
- (A) 기판, (B) 기판 위에 형성된 복수의 단위 형광체 영역, (C) 각 단위 형광체 영역을 둘러싸는 격자형의 분리벽, (D) 도전 재료층으로 이루어지고, 각 단위 형광체 영역 위로부터 분리벽 위에 걸쳐 형성된 애노드 전극 유닛, 및, (E) 인접하는 애노드 전극 유닛을 전기적으로 접속하기 위한 저항체층을 구비한 애노드 패널과, 전자방출소자를 복수 개 구비한 캐소드 패널이, 그것들의 주연부에서 접합되어서 이루어지는 평면형 표시장치의 제조 방법으로서,상기 방법에 의해 제조되는 상기 애노드 패널을,기판 위에 격자형의 분리벽을 형성한 후, 분리벽으로 둘러싸인 기판의 부분 위에 단위 형광체 영역을 형성하고, 이어서, 전체 면에 도전 재료층을 형성한 후, 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분을 제거하여, 각 단위 형광체 영역 위로부터 분리벽 위에 걸쳐 형성된 애노드 전극 유닛을 얻는 공정, 및,기판 위에 격자형의 분리벽을 형성한 후, 혹은, 분리벽으로 둘러싸인 기판의 부분 위에 단위 형광체 영역을 형성한 후, 혹은, 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분을 제거한 후, 인접하는 애노드 전극 유닛을 전기적으로 접속하기 위한 저항체층을 형성하는 공정에 의해서 제조하고,상기 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분을 제거하는 공정은, 분리벽 정상 면에 위치하는 도전 재료층의 부분에 에칭액을 도포하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 평면형 표시장치의 제조 방법.
- (A) 기판, (B) 기판 위에 형성된 복수의 단위 형광체 영역, (C) 각 단위 형광체 영역을 둘러싸는 격자형의 분리벽, (D) 도전 재료층으로 이루어지고, 각 단위 형광체 영역 위로부터 분리벽 위에 걸쳐 형성된 애노드 전극 유닛, (E) 인접하는 애노드 전극 유닛을 서로 전기적으로 접속하기 위한 저항체층, 및, (F) 애노드 패널의 가장 바깥 둘레 부분에 위치하는 애노드 전극 유닛을 애노드 전극 제어회로에 접속하기 위한 요철형상을 가지는 급전부를 구비한 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법으로서,기판 위에 요철형상의 급전부를 형성한 후, 급전부의 전체 면에 급전부 도전 재료층을 형성하고, 이어서, 급전부 볼록부에 위치하는 급전부 도전 재료층의 부분을 제거하는 공정, 및,기판 위에 요철형상을 가지는 급전부를 형성한 후, 혹은, 급전부 볼록부에 위치하는 급전부 도전 재료층의 부분을 제거한 후, 급전부 볼록부에, 급전부의 인접한 오목부에 위치하는 급전부 도전 재료층을 전기적으로 접속하기 위한 급전부 저항체층을 형성하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법.
- 제 13항에 있어서,상기 급전부의 전체 면에 급전부 도전 재료층을 형성하기 전에, 급전부 볼록부에 수지층을 형성하는 공정을 더 포함하고,상기 급전부의 전체 면에 급전부 도전 재료층을 형성한 후, 혹은, 상기 급전부 볼록부에 위치하는 급전부 도전 재료층의 부분을 제거한 후, 가열 처리를 실행하는 것에 의해 수지층을 제거하는 것을 특징으로 하는 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법.
- 제 14항에 있어서,급전부 볼록부에 위치하는 급전부 도전 재료층의 부분에 박리부재를 부착한 후, 박리부재를 기계적으로 벗김으로써, 급전부 볼록부에 위치하는 급전부 도전 재료층의 부분을 제거하는 것을 특징으로 하는 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법.
- 제 15항에 있어서,박리부재는, 점착층 및 접착층 중 어느 하나와, 상기 점착층 및 접착층 중 어느 하나를 지지하는 지지 필름으로 이루어지고,급전부 볼록부에 위치하는 급전부 도전 재료층의 부분에 박리부재를 부착하는 방법은, 박리부재를 구성하는 점착층 및 접착층 중 어느 하나를 급전부 볼록부에 위치하는 급전부 도전 재료층의 부분에 압착하는 방법으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법.
- 제 14항에 있어서,급전부 볼록부에 위치하는 급전부 도전 재료층의 부분에 에칭액을 도포함으로써, 급전부 볼록부에 위치하는 급전부 도전 재료층의 부분을 제거하는 것을 특징으로 하는 평면형 표시장치용 애노드 패널의 제조 방법.
- (A) 기판, (B) 기판 위에 형성된 복수의 단위 형광체 영역, (C) 각 단위 형광체 영역을 둘러싸는 격자형의 분리벽, (D) 도전 재료층으로 이루어지고, 각 단위 형광체 영역 위로부터 분리벽 위에 걸쳐 형성된 애노드 전극 유닛, (E) 인접하는 애노드 전극 유닛을 전기적으로 접속하기 위한 저항체층, 및, (F) 애노드 패널의 가장 바깥 둘레 부분에 위치하는 애노드 전극 유닛을 애노드 전극 제어회로에 접속하기 위한 요철형상을 가지는 급전부를 구비한 애노드 패널과, 전자방출소자를 복수 개 구비한 캐소드 패널이, 그것들의 주연부에서 접합되어서 이루어지는 평면형 표시장치의 제조 방법으로서,상기 방법에 의해 제조되는 상기 애노드 패널을,기판 위에 요철형상의 급전부를 형성한 후, 급전부에 전체 면에 급전부 도전 재료층을 형성하고, 이어서, 급전부 볼록부에 위치하는 급전부 도전 재료층의 부분을 제거하는 공정, 및,기판 위에 요철형상을 가지는 급전부를 형성한 후, 혹은, 급전부 볼록부에 위치하는 급전부 도전 재료층의 부분을 제거한 후, 급전부 볼록부에, 급전부의 인접한 오목부에 위치하는 급전부 도전 재료층을 전기적으로 접속하기 위한 급전부 저항체층을 형성하는 공정에 의해서 제조하는 것을 특징으로 하는 평면형 표시장치의 제조 방법.
- (A) 기판,(B) 기판 위에 형성된 복수의 단위 형광체 영역,(C) 각 단위 형광체 영역을 둘러싸는 격자형의 분리벽,(D) 도전 재료층으로 이루어지고, 각 단위 형광체 영역 위로부터 분리벽 위에 걸쳐 형성된 애노드 전극 유닛,(E) 인접하는 애노드 전극 유닛을 서로 전기적으로 접속하기 위한 저항체층, 및,(F) 애노드 패널의 가장 바깥 둘레 부분에 위치하는 애노드 전극 유닛을 애노드 전극 제어회로에 접속하기 위한 요철형상을 가지는 급전부를 구비한 평면형 표시장치용 애노드 패널로서,상기 급전부는 요철형상을 가지고,급전부 오목부에는, 급전부 도전 재료층이 형성되어 있고,급전부 볼록부에는, 급전부의 인접한 오목부에 형성된 급전부 도전 재료층을 전기적으로 접속하기 위한 급전부 저항체층이 형성되는 것을 특징으로 하는 평면형 표시장치용 애노드 패널.
- 제 19항에 있어서,애노드 전극 유닛 집합체의 평면형상은 사각형이며,급전부 오목부의 주된 부분 및 급전부 볼록부의 주된 부분은, 상기 사각형의 변과 대략 평행하게 연장되는 것을 특징으로 하는 평면형 표시장치용 애노드 패널.
- (A) 기판, (B) 기판 위에 형성된 복수의 단위 형광체 영역, (C) 각 단위 형광체 영역을 둘러싸는 격자형의 분리벽, (D) 도전 재료층으로 이루어지고, 각 단위 형광체 영역 위로부터 분리벽 위에 걸쳐 형성된 애노드 전극 유닛, (E) 인접하는 애노드 전극 유닛을 서로 전기적으로 접속하기 위한 저항체층, 및, (F) 애노드 패널의 가장 바깥 둘레 부분에 위치하는 애노드 전극 유닛을 애노드 전극 제어회로에 접속하기 위한 요철형상을 가지는 급전부를 구비한 애노드 패널과,전자방출소자를 복수 개 구비한 캐소드 패널이,그들 애노드 패널과 캐소드 패널의 주연부에서 서로 접합되어서 이루어지는 평면형 표시장치로서,상기 급전부는 요철형상을 가지고,급전부 오목부에는, 급전부 도전 재료층이 형성되어 있고,급전부 볼록부에는, 급전부의 인접한 오목부에 형성된 급전부 도전 재료층을 전기적으로 접속하기 위한 급전부 저항체층이 형성되는 것을 특징으로 하는 평면형 표시장치.
- 제 21항에 있어서,애노드 전극 유닛 집합체의 평면형상은 사각형이며,급전부 오목부의 주된 부분 및 급전부 볼록부의 주된 부분은, 상기 사각형의 변과 대략 평행하게 연장되는 것을 특징으로 하는 평면형 표시장치.
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