KR20070046184A - 화상 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 화상 표시 장치의 메탈백층(36) 및 게터층(37)은, 흡착할 불순물의 크기에 대하여 소정의 크기의 많은 공극(구멍)이 형성된 다공질 형상의 게터 컷트재(38)에 의해, 전기적으로 불연속인 특성이 부여된다. 이에 의해, 방전이 발생할 때의 방전 개시 전압이 높아진다. 즉, 방전 내압이 향상된다.

메탈백층, 게터층, 방전 내압, 소인 전압, 형광체

Description

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

본 발명은, 화상 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더 상세히 설명하면, 진공 용기 내에, 전자원과, 이 전자원으로부터 방출되는 전자선의 조사에 의해 화상을 표시하는 형광면을 구비한 화상 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

음극선관(CRT)을 대신하는 화상 표시 장치로서, 전자 방출 소자(전자원)를 평면 형상, 또는 매트릭스 형상으로 배열하고, 소정 간격으로 대향시킨 평면 형상의 형광면(전면 기판)에 선택적으로 전자선을 조사함으로써, 형광면으로부터 임의의 색의 광을 출력시켜서 화상을 표시시키는 화상 표시 장치가 개발되어 있다. 이 종류의 화상 표시 장치는, 필드 에미션 디스플레이라고 한다(이하, FED라고 칭함). 또한, FED 중, 전자원으로서 표면 전도형 에미터를 이용한 표시 장치는, 표면 전도형 전자 방출 디스플레이(이하, SED라고 호칭함)로서 구분되는 경우도 있지만, 본 원에서는, SED도 포함하는 총칭으로서, FED라고 하는 용어를 이용한다.

FED는, 전술한 전자원측의 기판과 형광면측의 기판과의 간극을 수㎜ 이하로 설정할 수가 있어, 주지의 CRT와 비교하여 두께를 얇게 하는 것이 가능하며, LCD 장치와 같은 평면 표시 장치와 비교해도 동등하거나, 그 이하의 두께로 할 수 있다. 따라서, 경량화의 면에서도, 기대가 된다.

또한, CRT나 플라즈마 디스플레이와 마찬가지의 자기 발광형이기 때문에, 표시 화상의 휘도도, 얻기 쉽다고 하는 특징이 있다.

전면 기판의 내면에 형성되는 형광면에는, 적(R), 청(B), 녹(G)의 형광체가, 소정의 크기, 또한 소정의 순으로 배열되어 있다. 형광면의 개개의 형광체에는, 각각의 형광체에 소정의 소인 전압을 공급하는 애노드 전극이 접속되어 있다.

전자원측의 기판에는, 임의의 위치의 에미터와 대향되는 형광면을 발광시키기 위한, 미리 특정된 에미터로부터 소정량의 전자를 방출시키기 위한 주사선 및 신호선이 각각, 매트릭스 형상으로 접속되어 있다.

FED에서는, 형광체로부터 출력되는 화상광을 전면 기판의 표시면, 즉 관측자로부터 본 눈으로 보이는 면측에 반사하여 화상의 휘도를 높이기 위하여, 형광체 상, 즉 조립한 상태에서, 전자원측의 기판과 대향되는 측에, 금속 재료의 박층인 메탈백층이 형성된다.

또한, 메탈백층은, 전자원 즉 에미터에 대하여, 양극 즉 애노드로서 기능한다.

또한, FED는, 전술한 바와 같이, 전자원측의 기판과 형광면측의 기판이 수㎜ 이하의 간격으로 대향되고, 진공도가 10^-4㎩ 정도의 진공도로 유지되고 있기 때문에, 내부에서 발생하는 가스에 의해 내압이 상승하면, 전자원으로부터의 전자 방출 량이 저하하여 화상의 휘도가 저하하는 것이 알려져 있다. 이 때문에, 형광면 또는 화상 표시 영역 이외의 원하는 위치에, 내부에서 발생하는 가스를 흡착하는 게터재를 형성하는 것이 제안되어 있다.

그런데, FED에서는, 그 구조 상의 특징으로부터, 전면 기판과 전자원측의 기판 간에, 10㎸ 전후의 고전압이 인가된다. 이 때문에, 애노드 전극으로서 기능하는 메탈백층과 에미터인 전자원 간에서, 100A까지도 미치는 큰 방전 전류가 발생하는 방전, 즉 진공 아크 방전이 발생하기 쉬운 것이 알려져 있다. 이러한 배경으로부터, 일본 특개평 10-326583호 공보에는, 메탈백층을 복수로 분할하고, 저항 부재를 개재시킨 상태에서, 공통 전극으로서 애노드 전원과 접속함으로써, 애노드의 고전압을 확보하는 방법이 제안되어 있다.

또한, 메탈백층에, 지그재그 등의 패턴의 절결을 형성하여 형광면의 실효적인 임피던스를 높이는 기술이 일본 특개 2000-311642호 공보에 개시되어 있다.

또한, 메탈백층을 복수로 분할하고, 분할된 개개의 메탈백 사이에 게터재를 배치하는 예가, 본원 발명자를 포함하는 개발 그룹으로부터 보고되어 있다(일본 특개 2003-68237호 공보 참조).

상기 각각의 특허 문헌에는, 애노드로서 기능하는 메탈백층을 임의수로 분할함으로써, 방전의 발생을 억제할 수 있는 것이 보고되어 있지만, 실제로는, 전면 기판과 전자원측과 기판 간의 간격, 애노드에 인가되는 전압의 크기 및 경시 변화 등에 의해, 방전의 발생을 완전하게 억지하는 것은 곤란하다. 또한, 방전 발생 시의 방전 전류의 크기도 억제되고 있지만, 화상의 표시에 영향을 미치지 않을 정도 의 크기의 방전 전류보다도 큰 방전 전류가 흐르는 것은 피할 수 없다는 문제가 있다.

페이스 플레이트 위의 개개의 화소의 크기를, 예를 들면 0.6㎜ 피치라고 가정하면, 광의 3원색에 대응하는 광을 출력 가능한 R, G, B의 3색의 형광체가 띠 형상으로 배열될 때의 개개의 형광체 상호 간의 간격은, 최대로도 몇십㎛로 된다. 또한, 형광체의 길이 방향, 즉 띠 형상으로 신장하는 방향에 관해서도, 그 간격은, 100㎛ 정도이다.

이 때문에, 예를 들면 메탈백층과 일체인 경우도 있는 게터재에, 소정 형상을 부여하기 위하여 구획하는 방법으로서 종래로부터 이용되고 있는 진공 증착법, CVD법 혹은 스퍼터링법 등을 이용하였다고 하여도, 마스크재의 정밀도나, 마스크재와 형광체의 위치 정렬의 정밀도 등에 기인하여, 바람직한 형상이나 정밀도가 얻어지지 않아서, 이상이 있는 방전을 회피할 수 없다는 문제가 있다.

또한, 만약 게터재 또는 메탈백층과 게터재에 바람직한 형상을 부여하는 것이 가능하다고 하여도, 3종류의 형광체를 페이스 플레이트에 배치하는 공정, 개개의 형광체를 구획하기 위한 틀재 즉 차광층을 페이스 플레이트에 형성하는 공정, 형광체 위에 게터재를 소정 두께로 형성하는 공정, 혹은 게터재, 또는 일체의 메탈백층을 소정 형상으로 패터닝하는 공정 등으로 대표되는 수많은 공정이 필요하여, 생산성이 낮다고 하는 문제가 있다.

또한, 상기 각각의 특허 문헌에 기재된 방법 혹은 구조는, 반드시, 양산 공정에 바람직하게 도입할 수 있다고는 할 수 없다는 문제가 있다.

<발명의 개시>

본 발명의 목적은, 전자원측 기판과 형광면측 기판 간에서 방전이 발생한 경우에도 방전 전류의 크기를 억지할 수 있어서, 표시 화상의 품위가 높은 화상 표시 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은, 전자선원을 유지한 제1 기판과, 상기 전자선원으로부터 출력된 전자선이 조사됨으로써 소정의 색의 광을 출력하는 형광체층과, 이 형광체층을 색마다 구분하는 차광 부재과, 이 차광 부재 및 상기 형광체층을 덮음과 함께 상기 전자선원으로부터의 전자선에 대하여 소인 전압을 공급하는 금속박층과, 이 금속박층에 적층되고, 불순물을 흡착하는 불순물 흡착층과, 상기 금속층 및 상기 불순물 흡착층 중 적어도 한쪽을, 그 전기 저항이 소정의 저항값 이상으로 되도록, 구분하는 컷트 부재를 유지하고, 상기 제1 기판에 소정 간격으로 대향된 제2 기판과, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 소정의 진공도로 밀폐한 화상 표시 장치로서, 상기 컷트 부재는, 소정의 크기의 주재가 불규칙하게 배열된 부정 형상으로서, 다수의 구멍을 포함하는 다공질 재료인 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치이다.

또 본 발명은, 전자선원을 유지한 제1 기판과, 상기 제1 기판에 유지된 전자선원으로부터 출력된 전자선이 조사됨으로써 소정의 색의 광을 출력하는 형광체층과, 이 형광체층을 색마다 구분하는 차광 부재와, 이 차광 부재 및 상기 형광체층을 덮음과 함께 상기 차광 부재의 측에 소정 각도로 변형되고, 상기 전자선원으로부터의 전자선에 대하여 소인 전압을 공급하는 금속박층과, 이 금속박층에 적층되고, 불순물을 흡착하는 불순물 흡착층과, 상기 금속층 및 상기 불순물 흡착층 중 적어도 한쪽을, 그 전기 저항이 소정의 저항값 이상으로 되도록, 구분하는 컷트 부재를 유지하고, 상기 제1 기판에 소정 간격으로 대향된 제2 기판과, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 소정 간격으로, 기밀 유지하는 틀체와, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 간의 상기 소정 간격을 유지함과 함께, 상기 틀체를 개재하여 기밀 유지될 때에, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 간의 강도를 높이는 스페이서 부재를 갖는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치이다.

또한 본 발명은, 기판의 한쪽의 면에, 차광층을 형성하고, 차광층에 의해 규정되는 구획에, R, G, B의 형광체를 소정의 배열로 매트릭스 형상으로 형성하고, 차광층 중 적어도 행 방향의 또는 열 방향의 한 방향을 따라 제거하고, 소정의 크기의 주재가 불규칙하게 배열된 부정 형상으로서, 다수의 구멍을 갖는 다공질 재료를, 차광층을 제거한 영역에 배치하고, 매트릭스 형상으로 형성된 차광층에, 금속 박막을 형성하고, 금속 박막에 겹쳐서, 불순물을 흡착하는 게터재를 형성하고, 전자원이 형성된 기판과 대향시키고, 기판 간을 봉한 후, 소정의 진공도로 배기하는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치의 제조 방법이다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 화상 표시 장치(FED)를 도시하는 사시도.

도 2는 도 1의 선 I-I를 따라 취한 상기 FED의 단면도.

도 3은 도 2에 도시한 FED에서의 형광면의 구성의 일례를 설명하는 평면도.

도 4는 도 2에 도시한 FED의 형광면의 근방을 확대하여 도시한 개략도.

도 5는 도 4의 선 II-II를 따라 취한 형광면 등의 단면도.

도 6은 실험예 1의 게터 컷트재의 상태를 나타내는 전자 현미경 사진.

도 7은 실험예 2의 게터 컷트재의 상태를 나타내는 전자 현미경 사진.

도 8은 비교예의 게터 컷트재의 상태를 나타내는 전자 현미경 사진.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 2에, 본 발명의 실시 형태가 적용되는 평면 화상 표시 장치 즉 FED(필드 에미션 디스플레이)의 구조를 나타낸다.

화상 표시 장치 즉 FED(1)는, 전자원 혹은 에미터라고도 칭해지는 전자 방출 소자를 갖는 전자원측 기판(제1 기판, 이하 리어 패널이라고 호칭함)(2)과, 리어 패널(2)에 소정의 간격으로 대향되고, 에미터로부터의 전자선이 조사됨으로써 형광을 출력하는 형광면측 기판(제2 기판, 이하 페이스 플레이트라고 호칭함)(3)을 갖는다.

리어 패널(2)에는, 전술한 전자 방출 소자 즉 에미터가 평면 형상, 또는 매트릭스 형상으로, 복수개 배열되어 있다. 페이스 플레이트(3)에는, 리어 패널(2)의 개개의 에미터와 대강 대응되고, 가법 혼색의 3원색인 R(적), G(녹), B(청)의 광을 출력하는 형광체가, 복수 구획 형성되어 있다.

리어 패널(2) 및 페이스 플레이트(3)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 각각, 소정 면적이 부여된 사각형상의 배면 즉 전자원측의 글래스 기재(20)와, 전면 즉 형광면측의 글래스 기재(30)를 포함하고, 각각의 기재(20 및 30)의 주요한 부분 즉 표시 영역 상당부에는, 전자 방출 소자인 전자원과, 발광 소자인 형광체가, 소정수 형성되어 있다.

양 기판(2, 3) 즉 2매의 글래스 기재(20, 30)는, 1∼2㎜의 갭(간격)으로 대향되고, 도 2에 의해 이하에 설명한 바와 같이, 양 기판(2, 3)의 주연부에 형성된 측벽(4)에 의해, 서로 접합되어 있다. 즉, FED(1)는, 2매의 기판(2, 3)과 측벽(4)에 의해 밀폐 구조의 엔벨로프(5)로 된다. 또한, 엔벨로프(5)의 내부는, 예를 들면 10^-4㎩의 진공도로 유지된다. 리어 패널(2) 및 페이스 플레이트(3)의 글래스 기재 상호 간에는, 엔벨로프(5)로서 조립된 상태에서 각각에 작용하는 대기압에 대항하기 위하여, 판 형상 혹은 기둥 형상으로 형성된 다수의 스페이서(6)가 배치되어 있다.

페이스 플레이트(3)에 이용되는 글래스 기재(30)의 한쪽의 면, 즉 엔벨로프(5)로서 조립했을 때에 내측에 면하는 면에는, 전술한 R, G, B의 각각의 형광체가 소정의 순으로 배열된 형광면(31)이 형성되어 있다. 또한, 형광면(31)에는, 후단에 상술하지만, 애노드 전극으로서 기능하는 금속 박막 즉 메탈백층이 형성된다. 또한, 전자원과 애노드 전극인 메탈백층 간에는, 예를 들면 10∼15㎸의 소인 전압이 인가된다.

리어 패널(2)(제1 기판)의 글래스 기재(20)의 한쪽의 면, 즉 엔벨로프(5)로서 조립했을 때에 내측에 면하는 면에는, 전에 설명한 바와 같이, 페이스 플레이트(3)의 개개의 형광체층(32)의 각각에, 선택적으로 전자 빔을 방출하는 복수의 전자원인 에미터(21)가 형성되어 있다.

각각의 전자원 즉 에미터(21)는, 페이스 플레이트(3)에 형성된 화소 즉 형광체층(32(R), 33(G), 34(B))으로 이루어지는 3색의 1단위에 대응하여, 예를 들면 800열×3 및 600행으로 배열되어 있다. 에미터(21)는, 도시하지 않은 주사선 구동 회로 및 신호선 구동 회로와 접속된 매트릭스 배선 등에 의해, 구동된다.

형광면(31)은, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 리어 패널(2)의 개개의 에미터로부터 방사되는 전자가 충돌됨으로써 R, G, B의 광을 방출하는 3종류의 형광체가, 소정의 면적 및 위치 관계로 배열된 형광체층(32(R), 33(G), 34(B))과, 각각의 형광체층을 구획함과 함께 매트릭스 형상으로 배열된 차광층(35)을 포함한다. 각 형광체층(32(R), 33(G), 34(B))은, 한 방향으로 연장된 스트라이프 형상 혹은 도트 형상으로 형성되어 있다. 또한, 차광층(35)은, 블랙 마스크라고 칭해지는 경우도 있다.

각 형광체층(32(R), 33(G), 34(B))은, 페이스 플레이트(3) 즉 글래스 기재(30)의 길이 방향을 제1 방향(X 방향), 이 X 방향과 직교하는 폭방향을 Y 방향을 제2 방향으로 한 경우, 예를 들면 Y 방향으로 연장된 스트라이프 형상으로 형성되어 있다. 또한, 각 형광체층 R(32), G(33), B(34)는, 3색을 1단위로 하여 배열된다.

차광층(35)은, 예를 들면 카본과 바인더재의 혼합물로서, 그 저항값이, 예를 들면 10³∼10⁸[Ω/□]로 설정되어 있다. 또한, 바인더재의 함유량은, 최대로 80%로 규정되어 있다.

차광층(35)은, 제1 방향인 X 방향으로, 형광체층 R(32), G(33), B(34)의 3색을 단위로 하여, 예를 들면 800 라인으로 구분 가능하게, 소정의 갭(간격)으로 배열되어 있다. 또한, 차광층(35)은, 개개의 색의 형광체층 상호 간 즉 R과 G 사이, G와 B 사이의 각각에서도, 소정의 폭(간격)으로 형성된다.

또한, 차광층(35)은, 제2 방향인 Y 방향으로, 예를 들면 600 라인 배열되어 있다. 환언하면, 3색으로 1조인 형광체층 R, G, B는, 각각 차광층(35)의 개개의 라인으로부터 규정되는 구획의 내측 즉 차광층(35)이 존재하지 않는 창부(35a)에, 소정의 순으로 배치되어 있다.

차광층(35)은, 도 3 및 도 4로부터 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, X 방향(열 방향)과 Y 방향(행 방향)의 각각으로, 800×3열 및 600행, 배열되어 있다.

예를 들면, 1화소의 크기를 0.6㎜ 사방으로 하면, 개개의 형광체층이 띠 형상으로 신장하는 Y 방향에 관해서는, 그 폭(X 방향)에 대응하는 영역의 굵기는, 횡선부의 굵기에 비교하여, 좁다. 일례를 나타내면, 종선부의 폭은, R, G, B로 이루어지는 1화소 간 즉 B(34)와 R(32) 간에서 20∼100㎛, 보다 바람직하게는 40∼50㎛이고, 남은 부분 즉 R(32)과 G(33) 또는 G(33)와 B(34) 간 20∼100㎛, 보다 바람직하게는 20∼30㎛이다. 이에 대하여, 횡선부의 폭은, 150∼450㎛, 보다 바람직하게는 300㎛이다.

형광면(31)에는, 차광층(35)에 의해 구획된 각각의 형광체층 영역(32, 33, 34)을 덮는 전체면에 형성되고, 표면에 요철이 있는 형광체층(32, 33, 34)에, 이하에 설명하는 애노드 전극으로서 기능함과 함께, 형광체층에서 방출된 광을 글래스 기판(30)측으로 반사시키기 위하여 이용되는 금속박층 즉 메탈백층(36)이, 소정의 두께로 형성된다. 또한, 본 발명에서, 메탈백층과 같은 용어를 이용하고 있지만, 이 층은, 애노드로서 기능하는 것이 가능하면, 금속(메탈)에 한정되는 것은 아니고, 다양한 재료를 사용하는 것이 가능하다. 또한, 메탈백층(36)이 형성됨에 앞서, 형광체층(32, 33, 34)의 전역에, 예를 들면 수지 등의 형광체 입자를 서로 고정할 수 있는 평활화층이 형성되어도 된다.

차광층(35) 위에는, 도 5에 의해, 보다 상세하게 나타내지만, 창부(35a)의 각각에 배치되는 형광체층의 각각으로부터 방사되는 광이 인접하는 형광체층에 돌아 들어가는 것을 억지함과 함께, 메탈백층(36) 및 메탈백층(36)에 더 적층되는 게터층(37)의 전기적 도통을 저감하기 위한 게터재(38)가 형성되어 있다. 또한, 게터(불순물 흡착)층(37)은, 리어 패널(제1 기판)(2)과 페이스 플레이트(제2 기판)(3)가 밀봉된 상태, 즉 엔벨로프(5)에 수용된 상태에서 내부에 발생하는 불순물 가스를 흡착할 수 있는 금속 또는 화합물의 박층으로서, 예를 들면 Ba(바륨)이나 Ti(티탄) 등이 이용된다. 또한, 도 2 혹은 도 5에서는, 차광층(35)과 게터 컷트재(38)와는 독립적으로 형성되고 있지만, 저항값을 적절하게 설정함으로써, 일체화할 수도 있다.

도 5는, 개개의 형광체층이 동일 색으로 되는 방향, 즉 도 4에서의 선 II-II를 따라 취한 방향인 도 3의 Y 방향을, 도시하고 있다.

메탈백층(36) 및 게터층(37)은, 차광층(35)에 적층된 게터 컷트재(38)에 의해, 부분적으로, 전기적으로 불연속인 특성이 부여된다. 즉 메탈백층(36) 및 게터층(37)은, 완전한 시트 형상의 금속 박막에 비교하여, 임의의 위치에서 전기적인 도통이 곤란하여, 전기적으로 분단되어 있다. 또한, 여기에서는, 분단과 같은 표현에 의해 전기적인 도통이 없는 것을 의도하고 있지만, 일반적으로 절연체라고 하여도 저항값은 무한대인 것은 아니어서, 엄밀한 의미에서 전기적으로 분단된다고는 할 수 없고, 이 때문에, 본 원에서는, 불연속막으로 됨으로써, 소인 전압 즉 실질적으로 애노드 전압이 2매의 기판 간에 인가된 경우에도 방전이 발생하기 어려운, 연속막의 상태에 비하여 현저하게 저항이 높은 상태를 말한다.

도 6 내지 도 8은, 이하에 표 1에 나타내는 조성의 게터 컷트재(38)의 전자현미경 사진이다.

도 6은, 표 1에 나타내는 [실험예 1]의 현미경 사진으로서, 게터 컷트재(38)의 특징은, 주재로 Zn₂SiO₄를 이용하고, 그 형상을 부정으로 한 것이다. 또한, 현미경 사진으로부터, 주재(24)의 특징 중 하나로서, 불순물의 크기에 비교하여 거친 요철을 갖고, 다공질 형상으로, 특정한 규칙성을 용이하게 찾아낼 수 없는 형상인 것이 확인된다. 이것은, 불순물을 소정량 흡착한 상태에서, 전기적으로 비연속한 상태를 제공할 수 있다고 생각하는 것에 충분하다. 또한, 표 1에서, 입경의 란을 1.5㎛라고 표시하고 있지만, 개개의 돌기부, 즉 요철을 단위로 하여 편의적으로 계측한 결과이다.

도 7은, 표 1에 나타내는 [실험예 2]의 현미경 사진으로서, 게터 컷트재(38)의 특징은, 주재로 SiO₂를 이용하고, 그 형상을 구형으로 한 것이다. 또한, 현미경 사진으로부터, 주재의 특징 중 하나로서, 형상이 구형(표면적이 최소)인 것은, 방출 가스레이트에서 보면 [실험예 1]과 동일 레벨이지만, 전기적 특성으로서, 연속성을 나타내는 것이 확인된다. 또한, 표 1에 나타낸 바와 같이, 게터재로서, Ba과 Ti을, 순서대로 플래시라고 하는 방법으로 공급한 바, Ti 플래시 후, 즉 게터재 공급 종료 시점에서는, 저항값이 저하하고, 실질, 도통 상태로 되는 것이 확인되고 있다.

도 8은, 표 1에 나타내는 [비교예]의 현미경 사진으로서, 게터 컷트재(38)의 특징은, 주재로 SiO₂를 이용하고, 그 형상을 분체에 가까운 미소체, 즉 원래는, 구형의 집합체로 한 것이다. 또한, 현미경 사진으로부터, 주재의 특징 중 하나로서, 표면 또는 표면 근방에 무수한 구멍이 있어, 흡착 면적이 많은 것이 확인된다. 또한, 표 1에 나타낸 바와 같이, 게터재로서 Ba과 Ti의 각각을, 순서대로 플래시한 바, Ti 플래시 후, 즉 게터재 공급 종료 시점에서는, 저항값이 저하하고, 실질적으로, 도통 상태로 되는 것이 확인되고 있다.

표 1 및 도 6 내지 도 8로부터, 주재로, Zn 또는 Zn₂를 포함시키는 것, 및 비 구형상의 다공질로 하고, 흡착 대상인 불순물이 소정량 부착한 상태에서, 다공질의 「구멍」이 불순물에 묻히는 것이 없는, 조성/구조를 갖게 하는 것이 유익하다. 또한, [실험예 1]에서 가장 유효한 요소는, 현 시점에서는 특정되어 있지 않지만, 예를 들면 다공질인 경우의 공극율, 주재/바인더의 조성 및 비율, 형상, 입경, 열 팽창율, 습윤성, 즉 접촉각, 공극의 크기 즉 직경, 표면적 등의 여러가지 요소를 생각할 수 있다. 또한, 현시점에서는 확인이 되어 있지 않지만, 예를 들면 막 혹은 층 상태나, 공극의 분포 상태 등도 요인으로 생각된다.

이러한 구성에 의해, 페이스 플레이트(제2 기판)(3)와 리어 패널(제1 기판)(2) 간에서, 만일 방전이 발생한 경우라도, 그 때의 방전 전류의 피크값이 충분히 억제되어, 방전에 의한 데미지가 저감된다. 이에 의해, 장기간에 걸쳐, 표시 화상을 안정적으로 출력 가능한 화상 표시 장치가 얻어진다.

다음으로, 전술한 형광면을 제조하는 공정의 일례를 간단히 설명한다.

우선, 페이스 플레이트(3)(제2 기판)에 이용되는 글래스 기판(30)의 한쪽의 면에, 도시하지 않은 기초 처리제 등을 소정 두께로 형성한 후, 예를 들면 카본 등인 흑색 안료를 포함하는 소정의 패턴의 차광층(35)을 포토리소그래피법 등에 의해 형성한다. 또한, 차광층(35)에는, 종선부와 횡선부가 매트릭스 형상으로 배열된 패턴이 부여된다.

다음으로, ZnS계, Y₂O₃계, Y₃O₂S계 등의 형광체 용액이, 형광체층(32(R), 33(G), 34(B))으로서, 예를 들면 슬러리법 등에 의해, 먼저 형성된 차광층(35)의 종선부 및 횡선부에 의해 구획된 개개의 표시 영역인 발광 스페이스에 도포된다. 이하, 건조 후의 개개의 형광체층이, 포토리소그래피법 등을 이용하여 패터닝됨으로써, 적(R), 녹(G), 청(B)의 3색의 형광체층(32, 33, 34)이 얻어진다.

차광층(35)에는, 각 색의 형광체층이 형성됨에 앞서 게터 컷트재(38)가 적층되어도 된다. 물론, 게터 컷트재(38)는, 형광체층(32, 33, 34)이 형성된 후에 형성하는 것도 가능하다.

다음으로, 형광면(31) 즉 개개의 형광체층(32, 33, 34) 위에, 예를 들면 스프레이법에 의해 물 글래스 등의 무기 재료로 이루어지는 도시하지 않은 평활화층을 형성하고, 평활화층에 겹쳐서, 알루미늄(Al) 등의 금속막을 진공 증착법이나 CVD법 혹은 스퍼터 등에 의해 메탈백층(36)을 형성한다. 또한, 메탈백층(36)은, 앞에 설명한 원리에 따라서, 차광층(35)의 종선부 및 횡선부 중 적어도 한쪽을 따라, 게터 컷트층(38)에 의해, 개개의 형광체층(32, 33, 34)의 구획(표시 영역)마다 분단된다.

계속하여, 메탈백층(36)에, 게터층(37)을 더 적층한다. 게터층(37)은, 게터 컷트재(38)에 의해, 전기적으로 불연속적으로 형성되는 것은 물론이다.

이하, 형광면(31)이 형성된 페이스 플레이트(3)와, 미리 전자 방출 소자인 전자원(21)이 소정 개수, 배열된 리어 플레이트(2)를, 진공 장치 내에 도입하고, 페이스 플레이트(3)와 리어 패널(2)을, 소정의 감압 하 즉 진공 중에서, 밀폐한다.일반적으로, 게터층(37)은, 대기에 폭로되면 그 작용을 잃게 되기 때문에, 페이스 플레이트(3)와 리어 패널(2) 사이의 공간을 진공으로 유지한 상태에서 형성된다.

계속해서, 상술하지 않지만, 도시하지 않은 애노드용 전원 장치, 주사선 구동 회로 및 신호선 구동 회로 등을 접속하여, FED(1)가 형성된다.

상기한 바와 같이 구성된 FED에 따르면, 도전성 박막으로서의 메탈백층(36)은, 게터 컷트재(38)에 의해, 전기적으로 불연속적으로 구획 즉 분단된다. 따라서, 페이스 플레이트(3)와 리어 패널(2) 간에서 방전이 발생한 경우라도, 그 때의 방전 전류의 피크 값을 충분히 억제할 수 있어서, 방전에 의한 데미지를 회피하는 것이 가능하게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 전술한 구조를 취함으로써, 메탈백층인 금속박층에 방전을 발생시키는 요인으로 되는 소인 전압에 대한 내압을 높일 수 있다. 따라서, 2매의 기판 간에서 방전이 발생한 경우에도 방전 전류의 크기가 억지되어, 전자 방출 소자나 형광면이 손상하거나, 혹은 특성이 열화하는 것을 방지할 수 있다. 이 결과, 내부에서 방전이 발생함으로써 화질이 열화하는 경우가 없는 표시 장치가 높은 효율로, 제조 가능하게 된다.

또한, 본 발명은, 상기 각 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 그 실시의 단계에서는 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변형 혹은 변경이 가능하다. 또한, 각 실시 형태는, 가능한 한 적절히 조합하여 실시되어도 되며, 그 경우, 조합에 의한 효과기 얻어진다.

본 발명에 따르면, 기판에, 소정의 순, 또는 매트릭스 형상으로 배열되는 R, G, B의 형광체 영역을 구획하는 마스크 부재 위에 형성되고, 게터재가 전기적인 도통을 나타내는 연속한 면으로 되는 것을 방지하는 게터 컷트재의 효과를 높일 수 있으며, 기판 간에서 방전이 발생한 경우에도 방전 전류의 크기를 억제 가능하다.

따라서, 전자 방출 소자나 형광면이 손상하거나, 혹은 특성이 열화하는 것을 방지할 수 있다. 이 결과, 화질이 열화하는 경우가 없는 표시 장치가, 높은 효율로, 제조 가능하게 된다.

Claims (9)

1. 전자선원을 유지한 제1 기판과, 상기 전자선원으로부터 출력된 전자선이 조사됨으로써 소정의 색의 광을 출력하는 형광체층과, 이 형광체층을 색마다 구분하는 차광 부재와, 이 차광 부재 및 상기 형광체층을 덮음과 함께 상기 전자선원으로부터의 전자선에 대하여 소인 전압을 공급하는 금속박층과, 이 금속박층에 적층되고, 불순물을 흡착하는 불순물 흡착층과, 상기 금속층 및 상기 불순물 흡착층 중 적어도 한쪽을, 그 전기 저항이 소정의 저항값 이상으로 되도록, 구분하는 컷트 부재를 유지하고, 상기 제1 기판에 소정 간격으로 대향된 제2 기판과, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 소정의 진공도로 밀폐한 화상 표시 장치로서,

   상기 컷트 부재는, 소정의 크기의 주재가 불규칙하게 배열된 부정 형상으로서, 다수의 구멍을 포함하는 다공질 재료인 화상 표시 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 컷트 부재는, Zn₂SiO₄를 포함하는 화상 표시 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 컷트 부재는, 비 구형상으로 형성되는 화상 표시 장치.
4. 전자선원을 유지한 제1 기판과,

   상기 제1 기판에 유지된 전자선원으로부터 출력된 전자선이 조사됨으로써 소정의 색의 광을 출력하는 형광체층과, 이 형광체층을 색마다 구분하는 차광 부재와, 이 차광 부재 및 상기 형광체층을 덮음과 함께 상기 차광 부재의 측에 소정 각도로 변형되고, 상기 전자선원으로부터의 전자선에 대하여 소인 전압을 공급하는 금속박층과, 이 금속박층에 적층되고, 불순물을 흡착하는 불순물 흡착층과, 상기 금속층 및 상기 불순물 흡착층 중 적어도 한쪽을, 그 전기 저항이 소정의 저항값 이상으로 되도록, 구분하는 컷트 부재를 유지하고, 상기 제1 기판에 소정 간격으로 대향된 제2 기판과,

   상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 소정 간격으로, 기밀 유지하는 틀체와,

   상기 제1 기판과 상기 제2 기판 간의 상기 소정 간격을 유지함과 함께, 상기 틀체를 개재하여 기밀 유지될 때에, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 간의 강도를 높이는 스페이서 부재를 구비하는 화상 표시 장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 컷트 부재는, Zn₂SiO₄를 포함하는 화상 표시 장치.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서,

   상기 컷트 부재는, 비 구형상으로 형성되는 화상 표시 장치.
7. 기판의 한쪽의 면에, 차광층을 형성하고,

   차광층에 의해 규정되는 구획에, R, G, B의 형광체를 소정의 배열로 매트릭스 형상으로 형성하고,

   차광층 중 적어도 행 방향의 또는 열 방향의 한 방향을 따라 제거하고,

   소정의 크기의 주재가 불규칙하게 배열된 부정 형상으로서, 다수의 구멍을 갖는 다공질 재료를, 차광층을 제거한 영역에 배치하고,

   매트릭스 형상으로 형성된 차광층에, 금속 박막을 형성하고,

   금속 박막에 겹쳐서, 불순물을 흡착하는 게터재를 형성하고,

   전자원이 형성된 기판과 대향시키고,

   기판 간을 봉한 후, 소정의 진공도로 배기하는 화상 표시 장치의 제조 방법.
8. 제7항에 있어서,

   다공질 재료는, Zn₂SiO₄를 포함하는 화상 표시 장치의 제조 방법.
9. 제7항 또는 제8항에 있어서,

   다공질 재료는, 비 구형상으로 형성되는 화상 표시 장치의 제조 방법.

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