(57)【要約】【課題】  この発明は、少なくとも蛍光体を含むセグメント状の蛍光体層を、少ない工程で高精度に形成できる表示装置の製造方法を提供することを課題とする。【解決手段】  マトリックス状の遮光層１１の開口と対応する部分にストライプ状の蛍光体材料ＲＲ，ＧＧ，ＢＢを印刷し、その後、遮光層１１上に形成されている蛍光体材料ＲＲ，ＧＧ，ＢＢ、フォトリソグラフィー法により除去し、セグメント状の蛍光体層Ｒ，Ｇ，Ｂを形成する。【選択図】図６
2006185695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面基板に、第１方向に沿って複数のストライプ状の蛍光体層を印刷し、
それぞれ前記蛍光体層と直交する第２方向に沿って延びたストライプ状の所望領域をフォトリソグラフィー法により除去し、
前記平面基板に、前記第１方向の２辺と前記第２方向の２辺を含む複数の蛍光体セグメントを形成する表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記平面基板の短辺方向である前記第１方向に沿って、前記ストライプ状の蛍光体層を印刷し、
前記平面基板の長辺方向２である前記第２方向に沿う前記ストライプ状の所望領域を除去する請求項１に記載の表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記ストライプ状の蛍光体を、スクリーン印刷法により印刷する請求項１あるいは２に記載の表示装置の製造方法。
【請求項４】
平面基板に、第１方向に沿って複数のストライプ状のマイクロフィルタ層を印刷し、
前記マイクロフィルタ層上に、前記第１方向に沿って複数のストライプ状の蛍光体層を印刷し、
それぞれ前記マイクロフィルタ層および前記蛍光体層と直交する第２方向に沿って延びたストライプ状の所望領域をフォトリソグラフィー法により除去して、
前記平面基板に、前記第１方向の２辺と前記第２方向の２辺を含む複数の蛍光体セグメントを形成する表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記平面基板の短辺方向である前記第１方向に沿って、前記マイクロフィルタ層および蛍光体層を印刷し、
前記平面基板の長辺方向である前記第２方向に沿う前記ストライプ状の所望領域を除去する請求項４に記載の表示装置の製造方法。
【請求項６】
第１方向に細長い蛍光体層を、スクリーン印刷法により印刷する請求項４あるいは５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、蛍光体層を有する前面基板と、多数の電子放出素子を有する背面基板を対向配置した平面表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、陰極線管（以下、ＣＲＴと称する）に代わる次世代の軽量、薄型の表示装置として様々な平面型の画像表示装置が注目されている。例えば、平面表示装置として用いられるフィールド・エミッション・ディスプレイ（以下、ＦＥＤと称する）の一種として、表面伝導型電子放出素子を電子源として備えた表示装置（以下、ＳＥＤと称する）の開発が進められている。
【０００３】
このＳＥＤは、所定の間隔をおいて対向配置された前面基板および背面基板を備え、これらの基板は矩形枠状の側壁を介して、周辺部が互いに接合されることにより、真空外囲器を構成している。前面基板の内面には３色の蛍光体層および遮光層を含む蛍光体スクリーンが形成され、背面基板の内面には、蛍光体を励起発光させるための電子源として、各画素に対応する多数の電子放出素子が配列されている。各電子放出素子は、電子放出部、この電子放出部に電圧を印加する一対の電極等で構成されている。
【０００４】
この蛍光体層をセグメント状に形成する方法として、例えば、セグメント状の開口を有するマトリックスパターンのマスクを用いて、印刷により形成する方法が知られている。
【０００５】
あるいは、フォトリソグラフィー法を用いて、セグメント状の蛍光体層を形成する方法も知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、一般に知られるとおり、印刷技術を用いて繊細なパターンを高精度に形成することは難しく、またフォトリソグラフィー法を用いた場合に比べて、精度が低下する問題がある。特に、スクリーン印刷においては、スキージの移動方向において、精度が悪くなる問題があった。これにより、サイズが異なる不均一なセグメント状の蛍光体層が平面基板に形成されてしまい、この平面基板が表示装置に組み込まれると、表示画像に色むらが生じる問題があった。
【０００７】
また、フォトリソグラフィー法を利用した場合、例えば赤、青、緑の蛍光体層の各色に対応して、塗布、露光、現像に変更等の工程を３回ずつ行なうため、製造時間が長く、コストが高くなる問題があった。
【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、少なくとも蛍光体を含むセグメント状の蛍光体層を、少ない工程で高精度に形成できる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】
上記目的を達成するため、本発明の表示装置の製造方法は、平面基板に、第１方向に沿って複数のストライプ状の蛍光体層を印刷し、それぞれ前記蛍光体層と直交する第２方向に沿って延びたストライプ状の所望領域をフォトリソグラフィー法により除去し、前記平面基板に、前記第１方向の２辺と前記第２方向の２辺を含む複数の蛍光体セグメントを形成することを特徴としている。
【００１０】
また、上記目的を達成するため、本発明の表示装置の製造方法は、平面基板に、第１方向に沿って複数のストライプ状のマイクロフィルタ層を印刷し、前記マイクロフィルタ層上に、前記第１方向に沿って複数のストライプ状の蛍光体層を印刷し、それぞれ前記マイクロフィルタ層および前記蛍光体層と直交する第２方向に沿って延びたストライプ状の所望領域をフォトリソグラフィー法により除去して、前記平面基板に、前記第１方向の２辺と前記第２方向の２辺を含む複数の蛍光体セグメントを形成することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によると、少なくとも蛍光体を含むセグメント状の蛍光体層を、少ない工程で高精度に形成できる。
【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ついて詳細に説明する。ここでは、本発明の実施の形態に係る表示装置の一例として、ＳＥＤについて説明する。
【００１３】
図１は、ＳＥＤの表示パネルの概略斜視図である。図１に示すとおり、ＳＥＤの表示パネル１は、それぞれ矩形状のガラス板からなる前面基板１０および背面基板１２を備え、これらの基板は一定の隙間をおいて対向配置されている。この基板間の距離は、約１．０〜２．０ｍｍ程度に設定されている。そして、前面基板１０および背面基板１２は、ガラスからなる矩形枠状の側壁１４を介して周縁部同士が接合され、内部が真空の扁平な真空外囲器を構成している。
【００１４】
図２に示すとおり、前面基板１０の内面には画像表示面として機能する蛍光体スクリーン１６が形成されている。この蛍光体スクリーン１６は、赤、緑、青の蛍光体層Ｒ，Ｇ，Ｂ、および遮光層１１を並べて構成されている。蛍光体層Ｒ，Ｇ，Ｂは、マトリックス状に形成されている遮光層１１の開口部分に矩形状に形成され、セグメント状に配置されている。また、蛍光体スクリーン１６上には、アルミニウム等からなるメタルバック１７が形成されている。
【００１５】
背面基板１２の内面には、蛍光体スクリーン１６の蛍光体層Ｒ，Ｇ，Ｂを励起発光させるための電子源として、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１９が設けられている。これらの電子放出素子１９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。各電子放出素子１９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の内面上には、電子放出素子１９に電圧を供給する多数本の配線２１がマトリックス状に設けられ、その端部は表示パネル１の外部に引出されている。
【００１６】
接合部材として機能する側壁１４は、例えば、低融点ガラス、低融点金属等の封着材２０により、前面基板１０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。
【００１７】
また、表示パネル１は、前面基板１０および背面基板１２の間に配設された矩形板状のスペーサ２２を備えている。スペーサ２２は、ストライプ状に配置され、各電子放出素子１９および蛍光体層Ｒ，Ｇ，Ｂに干渉しないように前面基板１０および背面基板１２の内面に当接して、これらの基板に作用する大気圧荷重を支持し、基板間の間隔を所定値に維持している。なお、スペーサの形状はこれに限らず、例えば、多数の柱状のスペーサであってもよい。
【００１８】
画像を表示する場合、配線２１を介して電子放出素子１９を駆動し、選択された電子放出素子から電子ビームを放出するとともに、蛍光体スクリーン１６およびメタルバック１７にアノード電圧を印加する。電子放出素子１９から放出された電子ビームは、アノード電圧により加速され、蛍光体スクリーン１６に衝突する。これにより、蛍光体スクリーン１６の蛍光体層Ｒ，Ｇ，Ｂが励起されて発光し、画像を表示する。
【００１９】
次に、図３〜５を参照して、前面基板１０の内面に形成されている蛍光体スクリーン１６およびメタルバック１７について、より詳細に説明する。
【００２０】
図３は、蛍光体スクリーン１６が形成されている前面基板１０の内面の概略図である。
【００２１】
図３に示すとおり、遮光層１１は、前面基板１０の周縁部に沿って形成されている矩形枠遮光層１１ａと、矩形枠遮光層１１ａの内側で蛍光体層Ｒ，Ｇ，Ｂの間をマトリックス状に延びるマトリックスパターン遮光層１１ｂとを有する。
【００２２】
蛍光体層Ｒ，Ｇ，Ｂは、このマトリックスパターン遮光層１１ｂにより形成された矩形状の開口部分に形成されている。
【００２３】
蛍光体層Ｒ，Ｇ，Ｂの同じ色同士は、所定の間隔をあけて、矢印Ｙで示す前面基板１０の短辺方向（第１方向）に沿って配列されている。また、蛍光体層Ｒ，Ｇ，Ｂは、それぞれ所定の間隔をあけて、矢印Ｘで示す前面基板１０の長辺方向（第２方向）に沿って配列されている。
【００２４】
マトリックスパターン遮光層１１ｂ上には、図４，５に示す膜厚調整層３０が形成されている。
【００２５】
図４は、図３に示した前面基板１０の内面を拡大した概略図を示し、図５は、図４に示した前面基板１０のＢ−Ｂ矢視断面図を示す。
【００２６】
図４，５に示すとおり、膜厚調整層３０は、矢印Ｘ方向に沿って印刷法により形成されている。
【００２７】
この膜厚調整層３０および蛍光体層Ｒ，Ｇ，Ｂの上には、図５に示すとおり、メタルバック層１７が、全面に形成されている。
【００２８】
また、図５に示すとおり、蛍光体層Ｒ，Ｇ，Ｂと前面基板１０との間には、蛍光体層Ｒ，Ｇ，Ｂの各色に応じたマイクロフィルタＭＦが形成されている。
【００２９】
次に、図６（ａ）〜（ｄ）を参照して、このＳＥＤの製造方法について説明する。
【００３０】
まず、ガラス材からなる前面基板１０を所定の薬液を用いて洗浄処理し、所望の清浄面を得る。洗浄した前面基板１０の内面に黒色顔料などの光吸収物質を含む遮光層形成溶液を塗布する。塗布膜を加熱乾燥した後に、マトリックスパターンに対応する位置に開孔を有するスクリーンマスクを用いて露光し、これを現像する。すると、図６（ａ）に示すような矩形枠遮光層１１ａおよびマトリックスパターン遮光層１１ｂからなる遮光層１１が形成される。このマトリクスパターン遮光層１１ｂの開口部分に、蛍光体層Ｒ，Ｇ，Ｂの各色に応じたマイクロフィルタＭＦを、例えばフォトリソグラフィー法により形成する。
【００３１】
このマトリクスパターン遮光層１１ｂの開口上、すなわちマイクロフィルタＭＦ上に、矢印Ｙ方向に沿って細長い蛍光体材料ＲＲ，ＧＧ，ＢＢを印刷する。すると、マトリクスパターン遮光層１１ｂの開口と、一部のマトリクスパターン遮光層１１ｂの上に、図６（ｂ）に示すようなストライプ状の蛍光体材料ＲＲ，ＧＧ，ＢＢが印刷される。なお、この蛍光体材料ＲＲ，ＧＧ，ＢＢは、各色の蛍光体層Ｒ，Ｇ，Ｂを構成する蛍光体材料に感光性樹脂を含有させたものである。
【００３２】
次に、フォトリソグラフィー法により、ストライプ状の蛍光体材料ＲＲ，ＧＧ，ＢＢと直交する複数のストライプ状の除去領域ＥＲにおける蛍光体材料ＲＲ，ＧＧ，ＢＢを除去する。すなわち、図６（ｃ）に示すようにそれぞれ矢印Ｘ方向に細長い形状を有し、ストライプ状の蛍光体材料ＲＲ，ＧＧ，ＢＢが形成されているマトリクスパターン遮光層１１ｂを含む複数の除去領域ＥＲに、マスク（例えば乾版）を被せ、露光し、除去領域ＥＲ以外の蛍光体材料ＲＲ，ＧＧ，ＢＢが、現像されて硬化する。そして、未露光の除去領域ＥＲに形成されている蛍光体材料ＲＲ，ＧＧ，ＢＢを洗い流す。
【００３３】
これにより、図６（ｄ）に示すような、セグメント状の蛍光体層Ｒ，Ｇ，Ｂを複数形成することができる。このような、セグメント状の蛍光体層Ｒ，Ｇ，Ｂを蛍光体セグメントと呼称し、本実施の形態にように、下層にマイクロフィルタＭＦが形成された蛍光体層Ｒ，Ｇ，Ｂも含む。
【００３４】
その後、マトリクスパターン遮光層１１ｂ上に、膜厚調整層３０が、矢印Ｘ方向に沿って印刷され、その上に、真空蒸着法を利用してアルミニウム（Ａｌ）からなるメタルバック層１７が形成される。
【００３５】
次に、予め用意しておいた電子放出素子１９および配線２１が設けられているとともに側壁１４とスペーサ２２が接合された背面基板１２と、蛍光体スクリーン１６およびメタルバック１７が形成された前面基板１０を真空チャンバ内に配置し、真空チャンバ内を真空排気した後、側壁１４を介して第１基板を第２基板に接合する。これにより、図１で説明したようなＳＥＤが製造される。
【００３６】
このように、図６（ｂ）に示した細長く形成された蛍光体材料ＲＲ，ＧＧ，ＢＢは、印刷法の特性により、精度が低下しやすい矢印Ｙ方向においてはパターンが変化せず、精度が比較的維持される矢印Ｘ方向において、ストライプ形状を有するマスクにより印刷されている。このため、蛍光体材料ＲＲ，ＧＧ，ＢＢは、同じ幅のストライプ状に印刷され、高い精度が維持されている。なお、本実施の形態においては、ストライプ印刷に適しているスクリーン印刷法を利用した。
【００３７】
また、図６（ｂ）に示したように細長く形成された蛍光体材料ＲＲ，ＧＧ，ＢＢは、フォトリソグラフィー法による一回の露光、現像により、図６（ｄ）に示したようなセグメント状の蛍光体層Ｒ，Ｇ，Ｂに分割される。この構成により、容易かつ高い精度でセグメント状の蛍光体層Ｒ，Ｇ，Ｂを形成することができ、作業工程が削減され、作業時間が短縮された。
【００３８】
さらに、細長く形成された蛍光体材料ＲＲ，ＧＧ，ＢＢは、フォトリソグラフィー法により、高い精度で、矢印Ｙ方向の同じ長さに分割されている。このため、セグメント状に形成された蛍光体層Ｒ，Ｇ，Ｂは、均一なサイズに形成され、この前面基板１０が搭載された表示装置ＳＥＤにおける、表示ムラは防止される。
【００３９】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、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化できる。また、上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か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。
【００４０】
例えば、上記実施の形態においては、蛍光体層Ｒ，Ｇ，Ｂを印刷する前に、前面基板１０上には、予めマトリックス状の遮光層１１と、遮光層１１の開口部分だけにマイクロフィルタＭＦを予め形成しておくと説明した。しかし、本発明はこれに限られず、例えば、遮光層１１が形成された前面基板１０の上に、図６（ｂ）に示したような細長い蛍光体材料ＲＲ，ＧＧ，ＢＢと同様な形状の細長いマイクロフィルタＭＦを、接着剤等を介して接着する、あるいは印刷方法により印刷する。その後、この細長いマイクロフィルタＭＦの上に、細長い蛍光体材料ＲＲ，ＧＧ，ＢＢを印刷し、フォトリソグラフィー法により、除去領域ＥＲ以外を露光、現像し、除去領域ＥＲに形成されていた蛍光体材料ＲＲ，ＧＧ，ＢＢおよびマイクロフィルタＭＦを同時に除去する。これにより、セグメント状のマイクロフィルタＭＦと蛍光体層Ｒ，Ｇ，Ｂの積層が同時に形成できる。
【００４１】
なお、上述のとおり、蛍光体層Ｒ，Ｇ，Ｂの下層には、マイクロフィルタＭＦが形成されている表示装置を例に説明したが、本発明はこれに限られず、マイクロフィルタＭＦを含まない表示装置にも適用できる。
【００４２】
また、本実施の形態においては、ストライプ状の蛍光体材料ＲＲ，ＧＧ，ＢＢを、前面基板１０の短辺方向に印刷したが、これに限られず、長辺方向に細長い蛍光体材料ＲＲ，ＧＧ，ＢＢが印刷されてもよい。
【００４３】
また、膜厚調整層３０は、矢印Ｘ方向に延びるストライプ状を例に上で説明したが、本発明はこれに限られず、マトリックスパターン遮光層１１ｂ上にフォトリソグラフィー法により形成されるマトリックス形状であってもよく、また、所定の抵抗性を有する金属酸化物の微粒子を母材とした材料により構成される抵抗調整層であってもよい。
【００４４】
さらに、この膜厚調整層３０の上には、さらにストライプ状あるいはマトリックス状の分断層が形成されて、この分断層によりメタルバック層１７が分断されていてもよい。また、本実施の形態のように、膜厚調整３０上に形成されるメタルバック層１７がエッチングにより分断されてもよい。この構成により、放電が発生した場合であっても、放電電流のピーク値が抑えられ、エネルギーの瞬間的な集中が回避される。そのため、放電エネルギーの最大値が低減され、電子放出素子や蛍光面の破壊・損傷や劣化が防止される。これは、前面基板１０と背面基板１２との間隙が極めて狭いＳＥＤでは、両基板間で放電（絶縁破壊）が起こりやすいため、特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】この発明の一実施の形態である表示パネルの一例を示す概略図、
【図２】図１に示した表示パネルの断面的な概略図、
【図３】図２に示した前面基板の内面を示す概略図、
【図４】図３に示しが前面基板の内面の拡大図、
【図５】図４に示した前面基板のＢ−Ｂ矢視断面図、
【図６】図１に示した表示パネルの製造方法の一部を説明する図。
【符号の説明】
【００４６】
１…表示パネル、
１０…前面基板、
１１…遮光層、
１１ａ…矩形枠遮光層、
１１ｂ…マトリックスパターン遮光層、
Ｒ，Ｇ，Ｂ…蛍光体層、
１６…蛍光体スクリーン
１７…メタルバック、
１７ａ…メタルバックセグメント、
１９…電子放出素子、
３０…抵抗調整層、
４０…分断層、
ＥＲ…除去領域。
【図１】
2006185695.tif 000003
【図２】
2006185695.tif 000004
【図３】
2006185695.tif 000005
【図４】
2006185695.tif 000006
【図５】
2006185695.tif 000007
【図６】
2006185695.tif 000008