(57)【要約】【課題】表示品位の優れた表示装置および表示装置の製造方法を提供する。【解決手段】表示装置は、隙間を置いて対向配置されているとともに周縁部同士が接合された前面基板および背面基板１２と、背面基板の前面基板に対向する面上に設けられた複数の電子放出素子と、これら表示素子に駆動電圧を供給する複数の配線と、を備えている。配線を形成する際は背面基板１２上に配線を形成した後、配線の表面を押圧して配線の表面を平坦化させて形成する。【選択図】      図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
隙間を置いて対向配置されているとともに周縁部同士が接合された第１基板および第２基板と、複数の表示素子と、これら表示素子に駆動電圧を供給する複数の配線と、を備え、
前記配線の表面は平坦化されていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記配線は金属粒子を含有した材料により形成され、
前記配線の表面は、押圧されることにより平坦化され、
前記配線に含有された金属粒子の密度は、押圧される前の配線の金属粒子の密度よりも高いことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記金属粒子は銀粒子、銅粒子、タングステン粒子、およびセラミックス粒子の少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
隙間を置いて対向配置されているとともに周縁部同士が接合された第１基板および第２基板と、複数の表示素子と、これら表示素子に駆動電圧を供給する複数の配線と、を備えた表示装置の製造方法において、
前記第２基板上に配線を形成し、前記配線の表面を押圧し、前記配線の表面を平坦化させることを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記配線を押圧する際、平坦な押圧面を前記配線の表面に対向させて押圧する請求項４に記載の表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記押圧面は、ポリテトラフルオロエチレンで形成されていることを特徴とする請求項５に記載の表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記配線を押圧する際、外周面同士を一定の隙間を置いて対向させた一対のローラ間に前記第２基板を通すことを特徴とする請求項４に記載の表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記一対のローラの外周面はゴムで形成されていることを特徴とする請求項７に記載の表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記配線を押圧する際、前記配線を加熱しながら押圧することを特徴とする請求項４に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記配線を形成する際、金属粒子を接合剤に混ぜた導電ペーストを用いて配線パターンを前記第２基板上に印刷し、
前記配線パターンを焼成して前記配線パターンに含まれる接合剤を昇華させて多孔質の配線を形成し、
前記多孔質の配線の表面を押圧して表面の孔を平坦化することを特徴とする請求項４に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１１】
前記配線を形成する際、金属粒子を接合剤に混ぜた導電ペーストを用いて前記第２基板上に導電膜を成膜し、
前記導電膜に露光およびエッチングを施して配線パターンを形成し、
前記配線パターンを焼成して前記配線パターンに含まれる接合剤を昇華させて多孔質の配線を形成し、
前記多孔質の配線の表面を押圧して表面の孔を平坦化することを特徴とする請求項４に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１２】
前記配線パターンを焼成する際は窒素雰囲気中で行うことを特徴とする請求項１０または１１に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１３】
前記配線を形成する際、銀粒子を接合剤に混ぜた導電ペーストを用いて配線パターンを前記第２基板上に印刷し、
大気中で前記配線パターンを焼成して前記配線パターンに含まれる接合剤を昇華させて多孔質の配線を形成し、
前記多孔質の配線の表面を押圧して表面の孔を平坦化することを特徴とする請求項４に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１４】
前記配線を形成する際、金属粒子を感光性樹脂に混ぜた導電ペーストを用いて前記第２基板上に導電膜を成膜し、
前記導電膜に露光およびエッチングを施して配線パターンを形成し、
前記配線パターンを焼成して前記配線パターンに含まれる感光性樹脂を昇華させて多孔質の配線を形成し、
前記多孔質の配線の表面を押圧して表面の孔を平坦化することを特徴とする請求項４に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１５】
前記配線を形成する際、金属粒子をフリットガラスに混ぜた導電ペーストを用いて配線パターンを前記第２基板上に印刷し、
前記配線パターンを焼成して前記配線パターンに含まれるフリットガラスを昇華させて多孔質の配線を形成し、
前記多孔質の配線の表面を押圧して表面の孔を平坦化することを特徴とする請求項４に記載の表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、表示装置および表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、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型表示装置の開発が進められている。薄型の表示装置としては、電界放出型の電子放出素子から放出された電子ビームにより蛍光体を発光させるフィールドエミッションディスプレイ（以下、ＦＥＤと称する）や表面伝導型電子放出素子の電子ビームにより蛍光体を発光させる表面伝導電子放出ディスプレイ（以下、ＳＥＤと称する）等が知られている。
【０００３】
ＳＥＤは、一般に、所定の隙間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。真空外囲器の内部は、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、これらの基板の間には複数の支持部材が配設されている。
【０００４】
前面基板の内面には、赤、緑、青の複数の蛍光体層を含む蛍光面が形成され、背面基板の内側には、これらの蛍光体層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いる。このため、電子放出素子および蛍光体層はそれぞれ一対一で対応して設けられ、画素を構成している。また、多数本の走査線および多数本の信号線がマトリクス状に形成され、各電子放出素子に接続されている。
【０００５】
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、蛍光体層が発光し映像が表示される。このようなＳＥＤでは、前面基板と背面基板との隙間を数ｍｍ以下に設定することができ、現在のテレビやコンピュータのディスプレイとして使用されている陰極線管（ＣＲＴ）と比較して、軽量化、薄型化を達成することができる。
【０００６】
上記したＳＥＤの配線は、例えば感光性樹脂に金属粒子を混ぜた導電ペーストで形成されている。より詳しくは、配線を背面基板上に形成した後、上記した導電ペーストを焼成し、感光性樹脂を昇華させる。
【特許文献１】特開２００２−３１９３４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記した感光性樹脂を用いて配線を形成した場合、以下の点で問題がある。  
すなわち、配線を形成する際、感光性樹脂を昇華させるため、感光性樹脂がなくなった金属粒子間に空隙が生じる。上記空隙が生じた場合、配線の電気抵抗が高くなるため、電圧降下により各電子放出素子に供給される電圧が変化し、各画素の輝度にムラが生じてしまう。
【０００８】
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、表示品位の優れた表示装置および表示装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の態様に係る表示装置は、隙間を置いて対向配置されているとともに周縁部同士が接合された第１基板および第２基板と、複数の表示素子と、これら表示素子に駆動電圧を供給する複数の配線と、を備え、前記配線の表面は平坦化されていることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明の他の態様に係る表示装置の製造方法は、隙間を置いて対向配置されているとともに周縁部同士が接合された第１基板および第２基板と、複数の表示素子と、これら表示素子に駆動電圧を供給する複数の配線と、を備えた表示装置の製造方法において、前記第２基板上に配線を形成し、前記配線の表面を押圧し、前記配線の表面を平坦化させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、表示品位の優れた表示装置および表示装置の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態に係るＳＥＤおよびＳＥＤの製造方法について詳細に説明する。始めに、ＳＥＤの構成を説明する。  
図１ないし図３に示すように、このＳＥＤは、絶縁基板としてそれぞれ矩形状のガラス板からなる第１基板としての前面基板１１、および第２基板としての背面基板１２を備え、これらの基板は所定の隙間を置いて対向配置されている。そして、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、内部が真空状態に維持された扁平な矩形状の真空外囲器１０を構成している。
【００１３】
真空外囲器１０の内部には、前面基板１１および背面基板１２に加わる大気圧荷重を支えるため、複数のスペーサ１４が設けられている。スペーサ１４としては、板状あるいは柱状のスペーサ等を用いることができる。
【００１４】
前面基板１１の内面上には、画像表示面として、赤、緑、青の蛍光体層１６とマトリクス状の遮光層１７とを有した蛍光面１５が形成されている。これらの蛍光体層１６はストライプ状あるいはドット状に形成してもよい。この蛍光面１５上には、アルミニウム膜等からなるメタルバック層２０が形成され、更に、メタルバック層に重ねてゲッター膜２２が形成されている。
【００１５】
背面基板１２の内面上には、蛍光面１５の蛍光体層１６を励起するための電子ビームをそれぞれ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、画素毎に対応して複数列および複数行に配列されている。このため、各画素は、一対一で対応する電子放出素子１８および蛍光体層１６を有し、本発明の表示素子として機能する。
【００１６】
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。また、背面基板１２の内面には、電子放出素子１８に駆動電圧を供給する第１配線としてのストライプ状の信号線３１および第２配線としてのストライプ状の走査線３２がそれぞれ複数本設けられ、その端部は真空外囲器１０の外部に引出されている。信号線３１および走査線３２は絶縁層１９を介してマトリック状に配設されている。信号線３１および走査線３２の表面、より詳しくは、これら配線の上面は平坦に形成されている。
【００１７】
このようなＳＥＤでは、画像を表示する場合、蛍光面１５およびメタルバック層２０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をアノード電圧により加速して蛍光面へ衝突させる。これにより、蛍光面１５の蛍光体層１６が励起されて発光し、カラー画像を表示する。
【００１８】
次に、上記ＳＥＤの一層詳しい構成を、その製造方法と併せて説明する。  
まず、縦５０ｃｍ、横８０ｃｍの背面基板１２を用意する。続いて、背面基板１２上に信号線３１、走査線３２、および電子放出素子１８等を形成するが、以下、信号線および走査線を形成する方法について詳細に説明する。
【００１９】
図４に示すように、ステップＳ１において信号線３１および走査線３２を形成する工程がスタートすると、ステップＳ２において、印刷法を用いて背面基板１２上全面に導電ペーストを転写し、導電膜を成膜する。ここで、信号線３１および接続配線３２ａ（図８）の形成に用いる導電ペーストは、金属粒子として、例えば銀粒子を接合剤としての感光性樹脂に混ぜて構成されている。この実施の形態において、銀粒子の直径は２μｍないし４μｍであり、導電膜の膜厚は６μｍである。
【００２０】
次いで、ステップＳ３において、所定のマスクを用い、ＰＥＰ（Photo Engraving Process）により導電膜をパターン化する。ここで用いたマスクは、信号線を形成したい領域および接続配線を形成したい領域と対向した個所が開口して構成されている。これにより、導電膜に露光およびエッチングが施され、信号線３１および接続配線３２ａの配線パターンが形成される。その後、ステップＳ４において、大気中で１５０℃の環境下に背面基板１２を配置し、信号線３１および接続配線３２ａの配線パターンを焼成する。これにより、配線パターンに含まれる感光性樹脂は昇華し、多孔質の信号線３１および接続配線３２ａが形成される。図５に示すように、上記のように焼成された信号線３１および接続配線３２ａの銀粒子間には空隙が生じている。
【００２１】
次に、図６に示すように、上記のように形成された多孔質の信号線３１および接続配線３２ａを製造装置４０により押圧し、平坦化する。ここで、製造装置４０は、下部ステージ４１と、この下部ステージに対向して設けられた上部ステージ４２と、を有している。下部ステージ４１は背面基板１２を載置する載置面Ｓａを有している。上部ステージ４２は平坦な押圧面Ｓｂを有している。押圧面Ｓｂは、例えばポリテトラフルオロエチレンで形成されている。載置面Ｓａおよび押圧面Ｓｂは平行である。
【００２２】
図４および図６に示すように、ステップＳ５において、製造装置４０を用いて押圧する際、背面基板１２を下部ステージ４１の載置面Ｓａ上に載置した後、上部ステージ４２の押圧面Ｓｂを、その背面基板の信号線３１および接続配線３２ａの表面、より詳しくは信号線および接続配線の上面に対向させる。そして、押圧面Ｓｂを信号線３１および接続配線３２ａに接触させ、上部ステージ４２上に所定の加圧力を加えるとともに加熱しながら信号線および接続配線を同時に押圧して表面の孔を平坦化する。
【００２３】
図７および図８に示すように、上記した工程により、表面が平坦化された３８４０本の信号線３１および接続配線３２ａが形成される。信号線３１および接続配線３２ａの銀粒子は一部潰れている。接続配線３２ａは背面基板１２の対向する一対の辺に形成される。この状態で信号線３１および接続配線３２ａの膜厚は４μｍとなる。
【００２４】
ここで、上記接続配線３２ａの表面を形成する際、平坦な押圧面Ｓｂで押圧したが、微小（数μｍ）な筋が入った押圧面で押圧しても良い。すなわち、押圧面Ｓｂにおいて、信号線３１と対向する個所は平坦であり、接続配線３２ａと対向する個所には筋が入っていれば良い。上記した押圧面で押圧した後の接続配線３２ａは、その表面に微小な筋が入って形成される。ＡＣＦ（異方性導電膜）等を用いて接続配線３２ａと図示しない他の配線との電気的接続を行う場合、接続配線の表面に筋が入っている方が接続配線と他の配線とを良好に接着することができるため、接続も良好に行うことができる。
【００２５】
ここで、上記した信号線３１を押圧した場合および押圧しない場合における、膜厚および電気抵抗について説明する。図９に示すように、信号線３１において、押圧した場合の膜厚は４μｍであるのに対し、押圧しない場合の膜厚は成膜時と同様６μｍとなる。押圧した場合の電気抵抗は３．２Ωであり、押圧しない場合の電気抵抗は４．０Ωである。このため、押圧した場合の電気抵抗は押圧しない場合の電気抵抗よりも２割ほど低い。ここで、上記電気抵抗とは、１２０μｍ幅、４０ｍｍの配線の両端の抵抗である。
【００２６】
次いで、図４に示すように、ステップＳ６において、信号線３１および接続配線３２ａが形成された背面基板１２上に絶縁層１９を形成する。この絶縁層１９は、図８に示す絶縁層形成領域Ｒ内に形成される。
【００２７】
続いて、ステップＳ７において、印刷法を用いて絶縁層１９が形成された背面基板１２上に導電ペーストを転写し、走査線３２の配線パターンを形成する。より詳しくは、所定のマスクを用い、スクリーン印刷により配線パターンを形成する。ここで用いたマスクは、走査線を形成したい領域と対向した個所が開口して構成されている。また、走査線３２の形成に用いる導電ペーストは、金属粒子として、例えば銀粒子を、接合剤として、例えば５００℃で溶融するフリットガラスに混ぜて構成されている。この実施の形態において、導電ペーストを構成する銀粒子の直径は２μｍないし４μｍであり、導電膜の膜厚は６μｍである。これにより、背面基板１２上に走査線３２の配線パターンが印刷される。
【００２８】
その後、ステップＳ８において、大気中で１５０℃の環境下に背面基板１２を配置し、走査線３２の配線パターンを焼成する。これにより、配線パターンに含まれるフリットガラスは昇華し、多孔質の走査線が形成される。
【００２９】
次に、ステップＳ９において、図６に示した製造装置４０を用いて多孔質の走査線３２を押圧し、平坦化する。
【００３０】
製造装置４０を用いて押圧する際、背面基板１２を下部ステージ４１上に載置した後、上部ステージ４２の押圧面Ｓｂをその背面基板の走査線３２の表面、より詳しくは走査線の上面に対向させる。そして、押圧面Ｓｂを走査線３２に接触させ、上部ステージ４２上に所定の加圧力を加えるとともに加熱しながら走査線３２を押圧して表面の孔を平坦化する。
【００３１】
上記した工程により、表面が平坦化された７６８本の走査線３２が形成される。走査線３２の銀粒子は一部潰れている。走査線３２の膜厚は４μｍとなる。また、図１０に示すように、走査線３２は背面基板１２の対向する一対の辺に形成された接続配線３２ａ同士を接続する。  
以上の工程により、信号線３１および走査線３２を形成する工程が終了する。（ステップＳ１０）背面基板１２上には電子放出素子１８やスペーサ１４等も形成する。
【００３２】
一方、前面基板１１を用意し、前面基板上に遮光層１７、蛍光体層１６、およびメタルバック層２０を形成する。  
上記のように形成された前面基板１１および背面基板１２は、真空雰囲気中で、複数のスペーサ１４により所定の隙間を保持して対向配置し、両基板をその周縁部に配置した側壁１３を介して貼り合せる。
【００３３】
以上のように構成された、ＳＥＤおよびＳＥＤの製造方法によれば、信号線３１および走査線３２は、押圧されて形成されるため、これらの表面は平坦化されている。すなわち、空隙を有した多孔質の信号線３１および走査線３２の表面を押圧して信号線および走査線の表面の孔をそれぞれ平坦化している。
【００３４】
上記したように平坦化された信号線３１および走査線３２の表面積は、平坦化されていない信号線および走査線の表面積よりも小さい。また、信号線３１および走査線３２を構成する銀粒子間に生じた空隙は潰される。このため、信号線３１および走査線３２に吸着する吸着ガスを抑制することができ、信号線および走査線からの出ガスを減少させることができる。これにより、所望の真空度を維持することができ、これに起因した前面基板１１および背面基板１２間の放電を抑制することができる。
【００３５】
信号線３１に含有された銀粒子の密度は、押圧される前の信号線の銀粒子の密度よりも高い。同じく、走査線３２に含有された銀粒子の密度は、押圧される前の走査線の銀粒子の密度よりも高い。信号線３１および走査線３２の電気抵抗は低減され、各電子放出素子１８に供給される電圧は一定になる。これにより、各画素の輝度ムラを抑制でき、欠陥の画素の発生を抑制できる。
【００３６】
また、押圧して形成された信号線３１および走査線３２の配線強度は、押圧せずに形成された信号線および走査線の配線強度よりも高い。このため、例えば、信号線３１および走査線３２の一部が欠けてゴミが発生する可能性を低くできる。さらに、押圧して形成された信号線３１の背面基板１２への密着強度が向上する。
【００３７】
信号線３１および走査線３２等の配線を押圧する際は、平坦な押圧面Ｓｂをその配線の表面に対向させて押圧している。押圧面Ｓｂはポリテトラフルオロエチレンで形成されている。このため、押圧面Ｓｂに配線が付着することなく良好に押圧することができる。  
上記したことから、表示品位の優れたＳＥＤを得ることができる。
【００３８】
なお、この発明は、上述した実施の形態に限定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。例えば、図１１に示すように、製造装置４０はロールプレスでも良い。このロールプレスは、外周面Ｓｃ、Ｓｄ同士を一定の隙間をおいて対向させた一対のローラ４３、４４を有している。ローラ４３、４４の外周面はそれぞれゴムで形成されている。
【００３９】
このロールプレスを用いて配線を押圧する際は、信号線３１または走査線３２が形成された背面基板１２をローラ４３、４４間に通せば良い。背面基板１２がローラ４３、４４間を通る間は、背面基板１２を押圧するローラの加圧力を検出し、加圧力を調整しながら押圧すれば良好に押圧することができる。外周面Ｓｃ、Ｓｄはゴムで形成されているため、背面基板１２を押圧してもこの背面基板にキズをつけることはない。また、背面基板１２を押圧する際は、ロールプレスにより背面基板１２を分割して押圧しても良い。
【００４０】
信号線３１および走査線３２等を押圧する際は、加熱せずに加圧力を加えて押圧しても良い。信号線３１および走査線３２等の配線に含有される金属粒子は銀粒子に限らず、銀粒子、銅粒子、タングステン粒子、およびセラミック粒子等の少なくともいずれかを含むものであれば良い。銅粒子等は酸化しやすいため、例えば銅粒子を含有した配線を焼成する際は、窒素雰囲気中で行なえば良好に焼成することができる。
【００４１】
上記した実施の形態では、信号線３１および走査線３２の両方の配線を平坦化したが、少なくとも信号線および走査線のいずれか一方のみを平坦化すれば良い。  
この発明は、ＳＥＤに限定されることなく、ＦＥＤやＰＤＰ等の他の表示装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】この発明の実施の形態に係るＳＥＤを示す斜視図。
【図２】図１の線Ａ−Ａに沿った上記ＳＥＤの断面図。
【図３】図２に示した背面基板の一部を拡大して示す断面図。
【図４】図１ないし図３に示した信号線および走査線の形成の流れ図。
【図５】押圧前の焼成された信号線の表面の状態を示す写真。
【図６】図１ないし図３に示した背面基板を押圧する際に用いる加圧装置を示す断面図。
【図７】図６に示した加圧装置を用いて押圧された信号線の表面の状態を示す写真。
【図８】信号線および接続配線が形成された背面基板の平面図。
【図９】押圧した場合と押圧しない場合の信号線の膜厚および電気抵抗を示す図。
【図１０】図８に続き、さらに走査線が形成された背面基板の平面図。
【図１１】図６に示した加圧装置の変形例を示す断面図。
【符号の説明】
【００４３】
１０…真空外囲器、１１…前面基板、１２…背面基板、１３…側壁、１４…スペーサ、１５…蛍光面、１６…蛍光体層、１７…遮光層、１８…電子放出素子、１９…絶縁層、２０…メタルバック層、３１…信号線、３２…走査線、３２ａ…接続配線、４０…製造装置、４１…下部ステージ、４２…上部ステージ、４３，４４…ローラ、Ｒ…絶縁層形成領域、Ｓａ…載置面、Ｓｂ…押圧面、Ｓｃ，Ｓｄ…外周面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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