WO2007097252A1 - 平面表示装置およびその製造方法 - Google Patents

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WO2007097252A1
WO2007097252A1 PCT/JP2007/052832 JP2007052832W WO2007097252A1 WO 2007097252 A1 WO2007097252 A1 WO 2007097252A1 JP 2007052832 W JP2007052832 W JP 2007052832W WO 2007097252 A1 WO2007097252 A1 WO 2007097252A1
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phosphor layer
phosphor
layer
display device
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PCT/JP2007/052832
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English (en)
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Inventor
Sachiko Hirahara
Nobuo Kawamura
Yasunori Gamo
Akiyoshi Nakamura
Masayuki Kase
Original Assignee
Kabushiki Kaisha Toshiba
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/86—Vessels; Containers; Vacuum locks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2329/00—Electron emission display panels, e.g. field emission display panels

Definitions

  • the present invention relates to a display device, and more particularly, to a flat display device using electron-emitting devices and a method for manufacturing the same.
  • FED field-emission display
  • the FED has a front substrate and a back substrate that are opposed to each other with a narrow gap of about 1 to 2 mm, and these substrates join peripheral portions to each other through a rectangular frame side wall. This constitutes a vacuum envelope.
  • the inside of the vacuum vessel is maintained at a high vacuum with a degree of vacuum of about 10-4 Pa.
  • a plurality of spacers are provided between the two substrates.
  • a phosphor screen including red, blue, and green phosphor layers is formed on the inner surface of the front substrate, and the inner surface of the rear substrate is A number of electron-emitting devices that emit electrons that emit light by exciting the phosphor are provided. A large number of scanning lines and signal lines are formed in a matrix on the back substrate and connected to each electron-emitting device. An anode voltage is applied to the phosphor screen, and the electron beam emitted from the electron-emitting device is accelerated by the anode voltage and collides with the phosphor screen, whereby the phosphor emits light and an image is displayed.
  • the FED configured as described above, in order to obtain practical display characteristics, a phosphor similar to a normal cathode ray tube is used, and an alfa called a metal back is further formed on the phosphor. It is necessary to use a phosphor screen on which a thin film is formed.
  • the anode voltage applied to the phosphor screen should be at least several kV, preferably 10 kV or higher.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to improve the luminance without affecting the life of the phosphor and to provide a flat display device with excellent display quality. It is to provide a manufacturing method.
  • a flat display device includes a first substrate having a phosphor layer and a metal back layer formed on an inner surface, and a predetermined gap from the first substrate.
  • a second substrate disposed opposite to each other and provided with a plurality of electron emission sources for exciting the phosphor layer, and a spacer provided between the first substrate and the second substrate,
  • the surface where the phosphor layer is formed is formed in an uneven shape, and the surface roughness is RaO. 3 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • a method for manufacturing a flat panel display device includes a first substrate having a phosphor layer and a metal back layer formed on an inner surface, and a facing arrangement with a predetermined gap from the first substrate. And a planar substrate provided with a second substrate provided with a plurality of electron emission sources for exciting the phosphor layer, and a spacer provided between the first substrate and the second substrate.
  • Concavities and convexities are formed at least in the region where the fluorescent layer is formed in the inner surface of the first substrate, the surface roughness is RaO. 3 m to 10 m, and the photosensitive phosphor layer is formed on the inner surface of the first substrate.
  • the phosphor layer is exposed through a mask pattern from the back side of the phosphor layer forming surface of the first substrate, and the exposed phosphor layer is developed.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an SED according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the SED taken along line II II in FIG.
  • FIG. 3 is a plan view showing a phosphor screen of a front substrate in the SED.
  • FIG. 4 is an enlarged plan view showing a part of the phosphor screen.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the phosphor screen and the front substrate along the line V—V in FIG.
  • FIG. 6 is a plan view showing a fluorescent screen and the like of an SED according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the phosphor screen and the front substrate along the line VII-VII in FIG.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the phosphor screen and the front substrate along line VIII-VIII in FIG.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a fluorescent screen and the like of an SED according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing a manufacturing process of a phosphor screen in the SED. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • the SED includes a front substrate 11 and a rear substrate 12 each made of a rectangular glass plate, and these substrates are arranged to face each other with a gap of 1 to 2 mm. .
  • the front substrate 11 and the back substrate 12 are joined to each other through a rectangular frame-shaped side wall 13, and a flat rectangular vacuum envelope maintained at a high vacuum of about internal pressure ⁇ 0 _4 Pa or less. 10 is composed.
  • the side wall 13 is sealed to the peripheral portion of the front substrate 11 and the peripheral portion of the back substrate 12 by, for example, a sealing material 23 such as low melting point glass or low melting point metal, and these substrates are bonded to each other.
  • a phosphor screen 15 is formed in the effective display area 28 on the inner surface of the front substrate 11 that functions as the first substrate.
  • the phosphor screen 15 is composed of phosphor layers R, G, and B that emit red, green, and blue light and a matrix-shaped light shielding layer 17.
  • a metal back layer 20 that is made of aluminum as a main component and functions as an anode electrode is formed.
  • a getter film 22 is formed on the metal back layer 20.
  • a predetermined anode voltage is applied to the metal back layer 20. The detailed structure of the phosphor screen will be described later.
  • a number of surface conduction type electrons each emitting an electron beam as an electron emission source for exciting the phosphor layers R, G, B of the phosphor screen 15 are provided on the inner surface of the back substrate 12 functioning as the second substrate.
  • a child emitting element 18 is provided on the inner surface of the back substrate 12 functioning as the second substrate.
  • These electron-emitting devices 18 correspond to pixels, and It is arranged in several columns and multiple rows.
  • Each electron-emitting device 18 includes an electron-emitting portion (not shown) and a pair of device electrodes for applying a voltage to the electron-emitting portion.
  • a large number of wirings 21 for driving the electron-emitting devices 18 are provided in a matrix on the inner surface of the back substrate 12, and the ends thereof are drawn out of the vacuum envelope 10.
  • a plurality of plate-like spacers 14 are arranged between the back substrate 12 and the front substrate 11 in order to support atmospheric pressure acting on these substrates.
  • Each of these spacers 14 extends in the longitudinal direction of the back substrate 12 and is disposed at a predetermined interval in the width direction.
  • the spacer is not limited to a plate shape, and may be a columnar spacer.
  • the phosphor screen 15 has a number of rectangular phosphor layers R, G, and B that emit red, blue, and green light.
  • Each phosphor layer constitutes one display pixel (phosphor pixel) in the SED.
  • the phosphor layers R, G, and B are repeated with a predetermined gap in the first direction X.
  • the phosphor layers of the same color are arranged with a predetermined gap in the second direction.
  • the phosphor layers R, G, and B are formed by well-known screen printing or photolithography.
  • the light shielding layer 17 includes a rectangular frame portion 17a extending along the peripheral edge of the front substrate 11, and a matrix portion 17b extending in a matrix between the phosphor layers R, G, and B inside the rectangular frame portion. is doing.
  • At least the formation region of the phosphor layer in the inner surface of the front substrate 11 is formed in a concavo-convex shape, and the surface roughness force is 3 ⁇ 4 aO. 3 111 to 10 111. Iru.
  • a large number of irregularities are formed over the entire effective display area 28 excluding the peripheral edge of the inner surface of the front substrate 11.
  • Each phosphor layer R, G, B is formed on the inner surface of the front substrate 11 where the irregularities are formed.
  • the layer thicknesses of the phosphor layers R, G, and B are, for example, 10 m.
  • the SED of the second embodiment of the present invention Of the inner surface of the surface substrate 11, at least a region where the phosphor layer is formed is formed in an uneven shape. In the present embodiment, at least one, for example, two recesses 30 are formed in the region where each phosphor layer is formed.
  • Each of the phosphor layers R, G, and B is formed on the inner surface of the front substrate 11 including the recess 30, and the portion corresponding to the center of the recess is recessed along the recess. It is formed into a shape.
  • the layer thicknesses of the phosphor layers R, G, B are, for example, 10 / zm.
  • At least the formation regions of the phosphor layers R, G, B are formed in an uneven shape on the inner surface of the front substrate 11. ing.
  • at least one, for example, two convex portions 32 are formed in a region where each phosphor layer R, G, B is formed.
  • Each of the phosphor layers R, G, and B is formed on the inner surface of the front substrate 11 including the convex portion 32, and the portion overlapping the convex portion is a portion corresponding to the central portion of the convex portion along the convex portion. It is formed in a shape that is higher than its surroundings.
  • the layer thicknesses of the phosphor layers R, G, and B are, for example, 10 m.
  • a glass substrate is prepared as the front substrate 11.
  • a glass substrate with a surface roughness Ra of 1 ⁇ m is formed by forming irregularities on one surface of the glass substrate by chemical etching or sand blasting.
  • a light shielding layer 17 is formed on the inner surface of the glass substrate where the irregularities are formed.
  • red (R) photosensitive phosphor ink is applied by screen printing so as to overlap the light shielding layer 17, and then dried.
  • the surface side force is also applied to the photosensitive phosphor ink through the pattern mask 34. Exposure.
  • the phosphor layer R is formed by developing the photosensitive phosphor ink.
  • the phosphor layer G and the phosphor layer B are sequentially formed by the same process.
  • a metal back layer is formed on the phosphor layers R, G, and B.
  • Phosphor layer R, G, B is formed on the front substrate 11 on which the metal back layer is formed and the rear substrate 12 on which the electron-emitting device 18 is provided are sealed together with the spacer 14 interposed therebetween, thereby forming an SED envelope.
  • a glass substrate is prepared as the front substrate 11. By chemically etching or sandblasting one surface of the glass substrate, multiple recesses with a diameter of 100 m, a pitch (interval) of 130 m, and a depth of 50 m are processed on the glass substrate surface.
  • a light shielding layer 17 is formed on the inner surface of the glass substrate where the recess is formed. Subsequently, on the inner surface of the glass substrate, for example, red (R) photosensitive phosphor ink is applied by screen printing on the light shielding layer 17 and then dried. Next, as shown in FIG.
  • a pattern mask 34 is set on the front substrate 11 on the surface opposite to the surface on which the phosphor layer is formed, and then the photosensitive phosphor ink 36 is passed through the surface side force pattern mask 34. To expose. Thereafter, the phosphor layer R is formed by developing the photosensitive phosphor ink 36. The phosphor layer G and the phosphor layer B are sequentially formed by the same process.
  • a metal back layer is formed on the phosphor layers R, G, and B.
  • a glass substrate is prepared as the front substrate 11. Spray or drip water glass on one surface of the glass substrate to form a plurality of protrusions with a diameter of 100 m, a pitch (interval) of 130 m, and a height of 50 m on the glass substrate surface.
  • a light shielding layer 17 is formed on the inner surface of the glass substrate where the convex portions are formed.
  • red (R) photosensitive phosphor ink is applied by screen printing so as to overlap the light shielding layer 17, and then dried. Next, as shown in FIG.
  • the surface side force is also exposed to the photosensitive phosphor ink through the pattern mask 34. Shine.
  • the phosphor layer R is formed by developing the photosensitive phosphor ink.
  • the phosphor layer G and the phosphor layer B are sequentially formed by the same process.
  • a metal back layer is formed on the phosphor layers R, G, and B.
  • an SED was formed using the following three types of front substrates.
  • a phosphor screen was formed on a normally processed glass substrate to constitute a front substrate.
  • the surface roughness of the glass substrate was processed to Ra: 0.1 ⁇ m, a phosphor screen was formed on this surface, and a front substrate was constructed.
  • the surface roughness of the glass substrate was processed to Ra: 20 m, a phosphor screen was formed on this surface, and a front substrate was constructed.
  • the brightness can be improved by setting the surface roughness of the phosphor-forming surface of the front substrate to RaO. 3 m to 10 m. That is, by forming a phosphor layer on the phosphor formation surface, the phosphor layer is partially recessed or protruding along the irregularities of the phosphor formation surface, and the surface area is increased. be able to. Accordingly, the light emitting area of the phosphor layer is increased, and the luminance can be increased without deteriorating the lifetime of the phosphor.
  • a phosphor layer having a shape along the irregularities of the phosphor forming surface is obtained by exposing the photosensitive phosphor ink through a pattern mask from the surface opposite to the phosphor forming surface of the front substrate during manufacturing. Can be formed. Therefore, it is possible to manufacture an SED with improved brightness without adding a significant process.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, but can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage.
  • various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components such as all the components shown in the embodiment may be deleted. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
  • each component is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately selected as necessary.
  • the present invention is not limited to an electron source using a surface conduction electron-emitting device, but a field emission type, a display device using another electron source such as a carbon nanotube, and other devices whose interior is maintained in a vacuum. It can also be applied to flat display devices.
  • a flat panel display device having excellent display quality and a manufacturing method thereof, in which luminance is improved without introducing a special process and affecting the life of the phosphor. Can be provided.

Landscapes

  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
  • Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
  • Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)

Description

明 細 書
平面表示装置およびその製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、表示装置に係り、特に、電子放出素子を用いた平面表示装置およびそ の製造方法に関する。
背景技術
[0002] 近年、次世代の画像表示装置として、電子放出素子を多数並べ、蛍光面と対向配 置させた平面表示装置の開発が進められている。電子放出素子には様々な種類が あるが!/、ずれも基本的には電界放出を用いて 、る。これらの電子放出素子を用いた 表示装置は、一般に、フィールド'ェミッション 'ディスプレイ（以下、 FEDと称する）と 呼ばれている。 FEDの内、表面伝導型電子放出素子を用いた表示装置は、表面伝 導型電子放出ディスプレイ（以下、 SEDと称する）とも呼ばれている力 本願において は SEDも含む総称として FEDと 、う用語を用いる。
[0003] FEDは、 l〜2mm程度の狭いギャップを置いて対向配置された前面基板および背 面基板を有し、これらの基板は、矩形枠状の側壁を介して周縁部同士を互いに接合 することにより真空外囲器を構成している。真空容器の内部は、真空度が 10_4Pa程 度以下の高真空に維持されている。また、背面基板および前面基板に加わる大気圧 荷重を支えるために、両基板間には複数のスぺーサが設けられている。
[0004] 例えば、特開 2001— 243893号公報に開示されているように、前面基板の内面に は赤、青、緑の蛍光体層を含む蛍光面が形成され、背面基板の内面には、蛍光体を 励起して発光させる電子を放出する多数の電子放出素子が設けられて 、る。背面基 板上には多数の走査線および信号線がマトリックス状に形成され、各電子放出素子 に接続されている。蛍光面にはアノード電圧が印加され、電子放出素子から出た電 子ビームがアノード電圧により加速されて蛍光面に衝突することにより、蛍光体が発 光し映像が表示される。
[0005] 前記のように構成された FEDにおいて、実用的な表示特性を得るためには、通常 の陰極線管と同様の蛍光体を用い、更に、蛍光体の上にメタルバックと呼ばれるアル ミ薄膜を形成した蛍光面を用いることが必要となる。この場合、蛍光面に印加するァノ ード電圧は最低でも数 kV、できれば 10kV以上にすることが望まれる。
[0006] 前記のような表示装置の重要な機能として、輝度が挙げられる。輝度を向上させる 手段として、蛍光体の新規開発や電子が蛍光体に当たる強度および分布の適正化 が考えられる。しかし、いずれも実現することは困難であり、容易に輝度向上に結び ついていかない。また、電子が強いエネルギーで蛍光体に衝突することは、蛍光体 の寿命に大きな影響を及ぼす。
発明の開示
[0007] 本発明は前記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、蛍光体の 寿命に影響を及ぼすことなぐ輝度を向上させ、表示品位の優れた平面表示装置お よびその製造方法を提供することにある。
[0008] 前記課題を解決するため、本発明の態様に係る平面表示装置は、内面に蛍光体 層およびメタルバック層が形成された第 1基板と、前記第 1基板と所定の隙間を置い て対向配置されているとともに前記蛍光体層を励起する複数の電子放出源が設けら れた第 2基板と、前記第 1基板および第 2基板の間に設けられたスぺーサと、を備え、 前記第 1基板は、少なくとも前記蛍光体層が形成された箇所の表面が凹凸形状に形 成され、その表面粗度が RaO. 3 μ m乃至 10 μ mとなって!/、る。
[0009] この発明の他の態様に係る平面表示装置の製造方法は、内面に蛍光体層および メタルバック層が形成された第 1基板と、前記第 1基板と所定の隙間を置いて対向配 置されているとともに前記蛍光体層を励起する複数の電子放出源が設けられた第 2 基板と、前記第 1基板および第 2基板の間に設けられたスぺーサと、を備えた平面表 示装置の製造方法にお!、て、
前記第 1基板内面に内、少なくとも蛍光層を形成する領域に凹凸を形成し、その表 面粗度を RaO. 3 m乃至 10 mとし、前記第 1基板の内面上に感光性の蛍光体層 を形成し、前記第 1基板の蛍光体層形成面の裏面側からマスクパターンを介して前 記蛍光体層を露光し、前記露光された蛍光体層を現像することを特徴として!ヽる。 図面の簡単な説明
[0010] [図 1]図 1は、この発明の第 1の実施形態に係る SEDを示す斜視図。 [図 2]図 2は、図 1の線 II IIに沿った前記 SEDの断面図。
[図 3]図 3は、前記 SEDにおける前面基板の蛍光面を示す平面図。
[図 4]図 4は、前記蛍光面の一部を拡大して示す平面図。
[図 5]図 5は、図 4の線 V— Vに沿った蛍光面および前面基板の断面図。
[図 6]図 6は、この発明の第 2の実施形態に係る SEDの蛍光面等を示す平面図。
[図 7]図 7は、図 6の線 VII— VIIに沿った蛍光面および前面基板の断面図。
[図 8]図 8は、図 6の線 VIII— VIIIに沿った蛍光面および前面基板の断面図。
[図 9]図 9は、この発明の第 3の実施形態に係る SEDの蛍光面等を示す断面図。
[図 10]図 10は、前記 SEDにおける蛍光面の製造工程を概略的に示す断面図。 発明を実施するための最良の形態
[0011] 以下、図面を参照しながら、この発明を適用した SEDの第 1の実施形態について 詳細に説明する。
図 1および図 2に示すように、 SEDは、それぞれ矩形状のガラス板からなる前面基 板 11、および背面基板 12を備え、これらの基板は l〜2mmのギャップを置いて対向 配置されている。前面基板 11および背面基板 12は、矩形枠状の側壁 13を介して周 縁部同士が接合され、内部力^ 0_4Pa程度以下の高真空に維持された偏平な矩形 状の真空外囲器 10を構成している。側壁 13は、例えば、低融点ガラス、低融点金属 等の封着材 23により、前面基板 11の周縁部および背面基板 12の周縁部に封着さ れ、これらの基板同士を接合している。
[0012] 第 1基板として機能する前面基板 11の内面の有効表示領域 28には蛍光面 15が形 成されている。この蛍光面 15は、赤、緑、青に発光する蛍光体層 R、 G、 Bとマトリック ス状の遮光層 17とで構成されている。蛍光面 15上には、例えば、アルミニウムを主 成分としアノード電極として機能するメタルバック層 20が形成されている。更に、メタ ルバック層 20に重ねてゲッター膜 22が形成されている。表示動作時、メタルバック層 20には所定のアノード電圧が印加される。蛍光面の詳細な構造は後述する。
[0013] 第 2基板として機能する背面基板 12の内面には、蛍光面 15の蛍光体層 R、 G、 Bを 励起する電子放出源として、それぞれ電子ビームを放出する多数の表面伝導型の電 子放出素子 18が設けられている。これらの電子放出素子 18は、画素に対応して複 数列および複数行に配列されている。各電子放出素子 18は、図示しない電子放出 部、この電子放出部に電圧を印加する一対の素子電極等で構成されている。背面基 板 12の内面上には、電子放出素子 18を駆動する多数本の配線 21がマトリックス状 に設けられ、その端部は真空外囲器 10の外部に引出されている。
[0014] 背面基板 12および前面基板 11の間には、これらの基板に作用する大気圧を支持 するため、複数の板状のスぺーサ 14が配置されている。これらのスぺーサ 14はそれ ぞれ背面基板 12の長手方向に延びて 、るとともに、幅方向に所定の間隔を置!、て 配設されている。なお、スぺーサは、板状に限らず、柱状のスぺーサとしてもよい。
[0015] SEDにおいて、画像を表示する場合、メタルバック層 20を介して蛍光体層 R、 G、 B にアノード電圧を印加し、電子放出素子 18から放出された電子ビームをアノード電 圧により加速して蛍光層へ衝突させる。これにより、対応する蛍光体層 R、 G、 Bが励 起されて発光し、カラー画像を表示する。
[0016] 次に、前面基板 11の構成について詳細に説明する。図 3および図 4に示すように、 蛍光面 15は、赤、青、緑に発光する多数の矩形状の蛍光体層 R、 G、 Bを有している 。各蛍光体層は、 SEDにおける 1表示画素（蛍光体画素）を構成している。横長画面 の場合でいうと長軸方向を第 1方向 X、短軸方向を第 2方向 Yとした場合、蛍光体層 R、 G、 Bは、第 1方向 Xに所定のギャップをおいて繰り返し配列され、第 2方向には同 一色の蛍光体層が所定のギャップをおいて配列されている。蛍光体層 R、 G、 Bは、 周知のスクリーン印刷やフォトリソグラフィ一により形成される。遮光層 17は、前面基 板 11の周縁部に沿って延びた矩形枠部 17a、および矩形枠部の内側で蛍光体層 R 、 G、 Bの間をマトリックス状に延びたマトリックス部 17bを有している。
[0017] 図 4および図 5に示すように、前面基板 11内面の内、少なくとも蛍光体層の形成領 域は凹凸形状に形成され、その表面粗度力 ¾aO. 3 111乃至10 111となってぃる。 本実施形態では、前面基板 11内面の周縁部を除く有効表示領域 28全体に渡って 多数の凹凸が形成されている。各蛍光体層 R, G、 Bは、前面基板 11の凹凸が形成 された内面上に形成されている。蛍光体層 R、 G、 Bの層厚は、例えば、 10 mに形 成されている。
[0018] 図 6ないし図 8に示すように、この発明の第 2の実施形態に係る SEDによれば、前 面基板 11内面の内、少なくとも蛍光体層の形成領域は凹凸形状に形成されて!ヽる。 本実施形態では、各蛍光体層が形成された領域には、少なくとも 1つ以上、例えば、 2つの凹所 30が形成されている。蛍光体層 R、 G、 Bの各々は、凹所 30を含む前面 基板 11内面上に形成され、凹所に重なった部分は、凹所に沿って凹所中央部と対 応する部分が凹んだ形状に形成されている。蛍光体層 R、 G、 Bの層厚は、例えば、 10 /z mに形成されている。
[0019] 図 9に示すように、この発明の第 3の実施形態に係る SEDによれば、前面基板 11 内面の内、少なくとも蛍光体層 R、 G、 Bの形成領域は凹凸形状に形成されている。 本実施形態では、各蛍光体層 R、 G、 Bが形成された領域には、少なくとも 1つ以上、 例えば、 2つの凸部 32が形成されている。蛍光体層 R、 G、 Bの各々は、凸部 32を含 む前面基板 11内面上に形成され、凸部に重なった部分は、凸部に沿ってこの凸部 中央部と対応する部分がその周囲よりも盛り上がった形状に形成されている。蛍光体 層 R、 G、 Bの層厚は、例えば、 10 mに形成されている。
第 2および第 3の実施形態において、 SEDの他の構成は前述した第 1の実施形態 と同一であり、第 1の実施形態と同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細 な説明を省略する。
[0020] 以下、上記のように構成された SEDの製造方法の実施例について説明する。
(実施例 1)
まず、前面基板 11としてガラス基板を用意する。ガラス基板の一方の表面をケミカ ルエッチングあるいはサンドブラストにより凹凸を形成し、表面粗度が Ra : 1 μ mのガ ラス基板とする。ガラス基板の凹凸が形成された内面に遮光層 17を形成する。続い て、ガラス基板の内面上に、遮光層 17に重ねて例えば、赤 (R)の感光性蛍光体イン キをスクリーン印刷で塗布した後、乾燥する。次いで、図 10に示すように、前面基板 1 1において、蛍光体層の形成面と反対の表面に、パターンマスク 34をセットした後、こ の表面側力もパターンマスク 34を通して感光性蛍光体インキを露光する。その後、感 光性蛍光体インキを現像することにより、蛍光体層 Rを形成する。同様の工程により、 蛍光体層 Gおよび蛍光体層 Bを順に形成する。
[0021] 続いて、蛍光体層 R、 G、 Bの上にメタルバック層を形成する。蛍光体層 R、 G、 Bお よびメタルバック層が形成された前面基板 11と、電子放出素子 18が設けられた背面 基板 12とをスぺーサ 14を挟んで互 ヽに封着することにより、 SEDの外囲器を形成す る。
[0022] (実施例 2)
前面基板 11としてガラス基板を用意する。ガラス基板の一方の表面をケミカルエツ チングあるいはサンドブラストすることにより、ガラス基板表面に φ 100 m、ピッチ（ 間隔） 130 m、深さ 50 mの複数の凹所を加工する。ガラス基板の凹所が形成さ れた内面に遮光層 17を形成する。続いて、ガラス基板の内面上に、遮光層 17に重 ねて例えば、赤 (R)の感光性蛍光体インキをスクリーン印刷で塗布した後、乾燥する 。次いで、図 10に示すように、前面基板 11において、蛍光体層の形成面と反対の表 面に、パターンマスク 34をセットした後、この表面側力 パターンマスク 34を通して感 光性蛍光体インキ 36を露光する。その後、感光性蛍光体インキ 36を現像することに より、蛍光体層 Rを形成する。同様の工程により、蛍光体層 Gおよび蛍光体層 Bを順 に形成する。
[0023] 続!、て、蛍光体層 R、 G、 Bの上にメタルバック層を形成する。蛍光体層 R、 G、 Bお よびメタルバック層が形成された前面基板 11と、電子放出素子 18が設けられた背面 基板 12とをスぺーサ 14を挟んで互 ヽに封着することにより、 SEDの外囲器を形成す る。
[0024] (実施例 3)
前面基板 11としてガラス基板を用意する。ガラス基板の一方の表面を水ガラスをス プレイ一あるいは点滴し、ガラス基板表面に φ 100 m、ピッチ（間隔） 130 m、高 さ 50 mの複数の凸部を形成する。ガラス基板の凸部が形成された内面に遮光層 1 7を形成する。続いて、ガラス基板の内面上に、遮光層 17に重ねて例えば、赤 (R)の 感光性蛍光体インキをスクリーン印刷で塗布した後、乾燥する。次いで、図 10に示す ように、前面基板 11において、蛍光体層の形成面と反対の表面に、パターンマスク 3 4をセットした後、この表面側力もパターンマスク 34を通して感光性蛍光体インキを露 光する。その後、感光性蛍光体インキを現像することにより、蛍光体層 Rを形成する。 同様の工程により、蛍光体層 Gおよび蛍光体層 Bを順に形成する。 [0025] 続、て、蛍光体層 R、 G、 Bの上にメタルバック層を形成する。蛍光体層 R、 G、 Bお よびメタルバック層が形成された前面基板 11と、電子放出素子 18が設けられた背面 基板 12とをスぺーサ 14を挟んで互 ヽに封着することにより、 SEDの外囲器を形成す る。
[0026] 比較例として、以下の 3種類の前面基板を用いて SEDを形成した。
比較例 1
通常加工のガラス基板上に蛍光面を形成し、前面基板を構成した。
比較例 2
ガラス基板の表面粗度を Ra: 0. 1 μ mに加工し、この表面上に蛍光面を形成し、前 面基板を構成した。
比較例 3
ガラス基板の表面粗度を Ra: 20 mに加工し、この表面上に蛍光面を形成し、前 面基板を構成した。
[0027] 発明者等は、上記実施例 1〜3、および比較例 1〜3の SEDを用意し、その表示の 輝度を比較検討した。その検討結果を以下の表 1に示す。
[表 1] 表 1
Figure imgf000009_0001
[0028] 比較例 1のように、通常加工のガラス基板を用いた SED、すなわち、蛍光体形成面 に凹凸加工が施されて 、な 、ガラス基板を用いて SEDの輝度を基準（100%)とした 場合、本実施例 1、 2、 3による SEDは、それぞれ 125%、 148%、 133%の相対輝度 が得られ、輝度が向上していることが解った。
[0029] 逆に、比較例 2のように、ガラス基板の蛍光体形成面の表面粗度が Ra: 0.： L mと 低い場合、相対輝度が低下し、また、比較例 2のように、ガラス基板の蛍光体形成面 の表面粗度力 ¾&: 20 /ζ mと高過ぎると、相対輝度が低下するとともに、メタルバック層 の平滑性が低下することが解った。
[0030] このこと力ら、前面基板の蛍光体形成面の表面粗度を RaO. 3 m〜10 mとする ことにより、輝度の向上を図ることが可能となる。すなわち、蛍光体形成面に重ねて蛍 光体層を形成することにより、蛍光体層は蛍光体形成面の凹凸に沿って部分的に凹 んだ、あるいは突出した形状となり、その表面積を広くすることができる。従って、蛍光 体層の発光面積が増大し、蛍光体の寿命を劣化させることなく輝度を上げることがで きる。
[0031] また、製造時、前面基板の蛍光体形成面と反対側の面からパターンマスクを通して 感光性蛍光体インキを露光することにより、蛍光体形成面の凹凸に沿った形状の蛍 光体層を形成することができる。従って、大幅な工程追加を行うことなぐ輝度の向上 した SEDを製造することが可能となる。
[0032] 本発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなぐ実施段階ではその要 旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体ィ匕できる。また、前記実施形態に開 示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる 。例えば、実施形態に示される全構成要素カゝら幾つかの構成要素を削除してもよい 。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
[0033] 例えば、本発明において、各構成要素の寸法、材質等は上述した実施形態に限定 されることなく、必要に応じて適宜選択可能である。この発明は、電子源として表面伝 導型電子放出素子を用いたものに限らず、電界放出型、カーボンナノチューブ等の 他の電子源を用いた表示装置、および内部が真空に維持された他の平面表示装置 にも適用可能である。
産業上の利用可能性
[0034] この発明の形態によれば、特別な工程を導入することなぐまた、蛍光体の寿命に 影響を及ぼすことなぐ輝度を向上させ、表示品位の優れた平面表示装置およびそ の製造方法を提供することができる。

Claims

請求の範囲
[1] 内面に蛍光体層およびメタルバック層が形成された第 1基板と、前記第 1基板と所 定の隙間を置いて対向配置されているとともに前記蛍光体層を励起する複数の電子 放出源が設けられた第 2基板と、前記第 1基板および第 2基板の間に設けられたスぺ ーサと、を備え、
前記第 1基板は、少なくとも前記蛍光体層が形成された箇所の表面が凹凸形状に 形成され、その表面粗度が RaO. 3 μ m乃至 10 μ mである平面表示装置。
[2] 内面に蛍光体層およびメタルバック層が形成された第 1基板と、前記第 1基板と所 定の隙間を置いて対向配置されているとともに前記蛍光体層を励起する複数の電子 放出源が設けられた第 2基板と、前記第 1基板および第 2基板の間に設けられたスぺ ーサと、を備え、
前記第 1基板の内面に複数の凹部が形成され、 1つの蛍光体画素に対して凹部が 少なくとも 1つ以上存在している平面表示装置。
[3] 前記蛍光体層は、前記第 1基板の凹部に沿って、前記第 1基板の凹形状中央部分 が凹んだ形状に形成されている請求項 2に記載の平面表示装置。
[4] 内面に蛍光体層およびメタルバック層が形成された第 1基板と、前記第 1基板と所 定の隙間を置いて対向配置されているとともに前記蛍光体層を励起する複数の電子 放出源が設けられた第 2基板と、前記第 1基板および第 2基板の間に設けられたスぺ ーサと、を備え、
前記第 1基板の内面に複数の凸部が形成され、 1つの蛍光体画素に対して凸部が 少なくとも 1つ以上存在している平面表示装置。
[5] 前記蛍光体層は、第 1基板の凸形状に沿って、第 1基板の凸形状中央部分がその 周囲よりも盛り上がった形状となって形成されている請求項 4の平面表示装置。
[6] 内面に蛍光体層およびメタルバック層が形成された第 1基板と、前記第 1基板と所 定の隙間を置いて対向配置されているとともに前記蛍光体層を励起する複数の電子 放出源が設けられた第 2基板と、前記第 1基板および第 2基板の間に設けられたスぺ ーサと、を備えた平面表示装置の製造方法において、
前記第 1基板内面に内、少なくとも蛍光層を形成する領域に凹凸を形成し、その表 面粗度を RaO. 3 ！!1乃至10 111とし、
前記第 1基板の内面上に感光性の蛍光体層を形成し、
前記第 1基板の蛍光体層形成面の裏面側からマスクパターンを介して前記蛍光体 層を露光し、
前記露光された蛍光体層を現像することを特徴とする平面表示装置の製造方法。 内面に蛍光体層およびメタルバック層が形成された第 1基板と、前記第 1基板と所 定の隙間を置いて対向配置されているとともに前記蛍光体層を励起する複数の電子 放出源が設けられた第 2基板と、前記第 1基板および第 2基板の間に設けられたスぺ ーサと、を備えた平面表示装置の製造方法において、
前記第 1基板内面に内、少なくとも蛍光層を形成する領域に凹或いは凸部を少なく とも 1画素中 1つ以上形成し、
前記第 1基板の内面上に感光性の蛍光体層を形成し、
前記第 1基板の蛍光体層形成面の裏面側からマスクパターンを介して前記蛍光体 層を露光し、
前記露光された蛍光体層を現像することを特徴とする平面表示装置の製造方法。
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