(57)【要約】【課題】この発明は、平坦なメタルバック層を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】  フォトリソグラフィー技術を用いて、樹脂フィルムを介して平坦なダミー基板上に、メタルバック層を形成し、その上に蛍光体スクリーンを形成したのち、蛍光体スクリーン側から固着材を介して前面基板を固着させ、ダミー基板を引き離し、焼成して樹脂フィルムを除去する。【選択図】      図６
2006073314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板上にメタルバック層を形成する工程と、
前記メタルバック層の上に、複数の蛍光体層および遮光層を含む蛍光体スクリーンを形成する工程と、
前記蛍光体スクリーンの上に、第２の基板を接着する工程と、
前記第１の基板を前記メタルバック層から引き剥がす工程と
を有する表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記メタルバック層は、フォトリソグラフィー技術を用いて形成され、複数の分断領域と、それをつなぐ細い高抵抗領域とを含む請求項１に記載の表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記メタルバック層を形成する以前、前記第１の基板の前記メタルバック層を形成する側の面に、ニトロセルロース、エチルセルロースなどのセルロース系の樹脂フィルムを配置する工程を請求項１あるいは２に記載の表示装置製造方法。
【請求項４】
前記蛍光体スクリーンを形成する工程は、
前記メタルバック層の上に、前記複数の蛍光体層を形成する工程と、
前記蛍光体層の上に、前記蛍光体層の色に応じた色補正のためのマイクロフィルタを形成する工程と、
前記蛍光体層と前記マイクロフィルタからなる積層物の間に、遮光層を形成する工程
とを含む請求項１ないし３のいずれか１項に記載の表示装置製造方法。
【請求項５】
前記複数の色の蛍光体層を形成する工程において、前記蛍光体層は、フォトリソグラフィー技術により形成され、
前記マイクロフィルタを形成する工程において、前記マイクロフィルタは、フォトリソグラフィー技術により形成される請求項１ないし４のいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記複数の色の蛍光体層を形成する工程において、前記蛍光体層は、印刷により形成され、
前記マイクロフィルタを形成する工程において、前記マイクロフィルタは、印刷により形成される請求項１ないし４のいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記複数の色の蛍光体層を形成する工程において、前記蛍光体層は、インクジェット法により形成され、
前記マイクロフィルタを形成する工程において、前記マイクロフィルタは、インクジェット法により形成される請求項１ないし４のいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記第２の基板は、シリカ剤を含む接着剤により接着されている請求項１ないし７のいずれか１項に記載の表示装置製造方法。
【請求項９】
前記接着材は、前記蛍光体スクリーンの上に配置され、
前記接着材に含まれる有機溶剤を飛ばすため、前記接着材を乾燥させる工程をさらに含む請求項８に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記蛍光体スクリーン上に、前記第２の基板を接着させた後、前記メタルバック層をより平坦にするため、積層方向からの圧力を加える工程をさらに含む請求項１ないし９のいずれか１項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、蛍光体層とメタルバック層と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。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。また、蛍光体スクリーン上には、アノード電極として作用するとともに、励起発光した蛍光体層からの光を前面基板側に反射させるためのメタルバック層が形成されている。
【０００４】
このメタルバック層を形成する方法として、例えば、予め下地となる蛍光体スクリーンの表面を平坦にしたのち、蛍光体スクリーン上に、メタルバック層を形成する方法が知られている。
【０００５】
通常、基板の表面に印刷した層をレベリングする場合、印刷層を形成した面を上に向けて、基板を一定時間大気中に放置し、印刷層の表面を平坦にする方法がとられる。
【０００６】
また、例えば、熱風を当てることによって、配向膜の粘性を下げ、印刷された配向膜表面上の凹凸をなくす技術が開示されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−５７６２５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、粘性を有する材質からなる印刷層が平坦になるには時間がかかり、例えば表示装置に搭載される平面基板に形成される蛍光体層とブラックマトリックス層からなる蛍光体スリーンの表面が平坦になるまでには、３０分ないし６０分ほどの放置時間を要する。これにより、製造時間が長くなる問題がある。
【０００８】
また、メタルバック層の下地である蛍光体スクリーンは、ドット状あるいはストライプ状の蛍光体層および遮光層が形成されているため、平坦でなく、この平坦でない下地の上に、平坦なメタルバック層を形成することは困難であった。また、メタルバック層が平坦にならないと、蛍光体層からの光が十分に反射されないため、表示装置の輝度が低下する問題がある。
【０００９】
この発明は、以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、反射光率の良いメタルバック層を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】
【００１０】
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、第１の基板上にメタルバック層を形成する工程と、前記メタルバック層の上に、複数の蛍光体層および遮光層を含む蛍光体スクリーンを形成する工程と、前記蛍光体スクリーンの上に、第２の基板を接着する工程と、前記第１の基板を前記メタルバック層から引き剥がす工程とを備えている。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によると、メタルバック層を平坦にでき、表示装置の輝度を上げることができる。
【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、これらの蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂはストライプ状あるいはドット状に形成されている。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層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、これらの基板どうしを接合している。
【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、たとえば、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、蛍光体層１６およびメタルバック層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、蛍光体層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】
図３は、メタルバック層１７をより詳細に説明するための概略図である。
【００２０】
図３に示すとおり、メタルバック層１７は、複数の分断領域１７Ａと、それをつなぐ細い高抵抗領域１７Ｂとを含み、前面基板１０の周縁部に形成される共通電極と接続されている。
【００２１】
分断領域１７Ａは、蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂと対応する位置、すなわち、画素と対応する位置に形成されている。
【００２２】
高抵抗領域１７Ｂは、複数の分断領域１７Ａを矢印Ｘ方向で一列に接続し、この矢印Ｘ方向のサイズを長さ、矢印Ｙ方向のサイズを幅としたとき、高抵抗領域１７Ｂの幅は、分断領域１７Ａの幅より狭い。すなわち、高抵抗領域１７Ｂは、分断領域１７Ａより細い。このため、高抵抗領域１７Ｂは、分断領域１７Ａより高抵抗である。
【００２３】
このように、メタルバック層１７は、多数の高抵抗領域１７Ｂによって、多数のエレメントに分断されている。
【００２４】
次に、図４−１０を用いて、上述したＳＥＤの製造方法について説明する。
【００２５】
まず、図４に示すように、表面が平坦なダミー基板３０（第１の基板）上の全面に、樹脂フィルム３２を配置する。この樹脂フィルム３２の上に、アルミニウムを蒸着させ、このアルミニウムの上に図３に示したようなパターンのマスクパターンを形成し、露光し、マスクパターン以外の部分のアルミニウムを除去し、メタルバック層１７および共通電極１８を形成する。すなわち、メタルバック層１７および共通電極１８をフォトリソグラフィー技術を用いて形成した。
【００２６】
その後、図５に示すように、このメタルバック層１７上の分断領域１７Ａ上に、フォトリソグラフィー技術を用いて、蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂを形成する。さらに、この蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれの上に、これらの蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂの色補正のため、蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂの各色に対応するマイクロフィルタ（ＭＦ）１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂをフォトリソグラフィー技術を用いて形成する。よって、分断領域１７Ａと対応する位置に、ドット上の多数の画素を形成する蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂとそれぞれに対応するＭＦ１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂとの積層物が形成される。
【００２７】
さらにその後、図６に示すように、蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂとそれぞれに対応するＭＦ１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂとの積層物の間に、遮光層１１をストライプ状に印刷し、焼成して印刷された遮光層１１を安定させる。これにより、蛍光体スクリーン１６が形成される。
【００２８】
この蛍光体スクリーン１６および共通電極１８を含むダミー基板３０の上には、図７に示すように、固着層１５となる固着材（例えばシリカ剤）を配置し、このシリカ剤等から有機溶剤を飛ばすため、加熱あるいは送風により、シリカ剤を乾燥させる。
【００２９】
その後、図８に示すように、前面基板（第２の基板）１０を配置し、固着層１５を介して蛍光体スクリーン１６等と前面基板１０とを十分に固着するため、積層方向に、加圧する。なお、この加圧により、蛍光体スクリーン１６と前面基板１０の密着性が増す。また、ダミー基板３０と、樹脂フィルム３２と剥がれやすくなるように、加熱してもよい。
【００３０】
さらにその後、図９に示すように、例えば裏返して前面基板１０を下側にして配置し、ダミー基板３０と樹脂フィルム３２とを引き剥がし、図１０に示すとおり、例えば加熱装置を用いて、樹脂フィルムを焼成する。
【００３１】
この焼成により、樹脂フィルム３２は、気化して実質的に消失する。また、焼成の温度を調節することで、前面基板１０上の固着層１５も焼成できる。
【００３２】
このようにして、メタルバック層１７は、図４に示したように樹脂フィルム３２を介して表面が平坦なダミー基板３０上にフォトリソグラフィー技術を用いて形成されている。よって、メタルバック層１７は極めて平坦に鏡面のように形成されている。これにより、この方法に製造されたメタルバック層１７を備える表示装置の輝度は、従来に比べて約１０％程向上した。
【００３３】
ちなみに、従来の方法は、蛍光体層および遮光層からなる蛍光体スクリーンの上にメタルバック層を直接形成し、あるいはこの蛍光体スクリーンの表面を平坦にする接着剤フィルム（ＦＨＳ）の上にメタルバック層を形成していた。従って、平坦でない蛍光体スクリーンの表面に、平坦なメタルバック層を形成することは、困難であり限界がある。また、ＦＨＳは蛍光体スクリーンとメタルバック層の間に形成されているため、メタルバック層形成後の焼成により除去されるが、一部残ってしまう場合がある。この場合、ＦＨＳの残留物から発生するガスが、表示装置の真空度を下げ、故障や表示不良の原因となる問題があった。
【００３４】
本発明の製造方法により製造された表示装置は、このような従来の問題点を解決でき、ＦＨＳ等のメタルバック層を平坦にするための構成を不要とし、極めて平坦な鏡面のようなメタルバック層を形成できる。
【００３５】
また、本発明によると、メタルバック層１７は、図３に示したような、画素と対応したマスクパターンを用いて、フォトリソグラフィー技術により形成できる。こうして、複数の分断領域１７Ａと、それをつなぐ細い高抵抗領域１７Ｂからなるメタルバック層１７が形成され、メタルバック層１７は、多数の高抵抗領域１７Ｂによって、多数のエレメント（分断領域１７Ａ）に分断されている。この構成により、前面基板１０と背面基板１２との小さい隙間に強い電界が形成され、両基板間に放電（絶縁破壊）が発生した場合であっても、蛍光体スクリーン１６、メタルバック層１７、あるいは電子放出素子１９への影響は、無視できる程度に抑えることができる。
【００３６】
ちなみに、上述の従来の方法を用いて、蛍光体スクリーンの上に、図３に示すようなマスクパターンのメタルバック層をフォトリソグラフィー技術により形成すると、下層の蛍光体スクリーンにダメージを与え、表示装置に組み込まれた場合、表示ムラが発生する虞があった。
【００３７】
さらに、本発明によると、蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂと、ＭＦ１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂと、メタルバック層１７とは、位置精度のよいフォトリソグラフィー技術により、画素と対応して形成されている。このため、分断領域１７Ａの上に、蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂとそれぞれに対応するＭＦ１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂの積層物が高精度に位置決めされて、形成されている。このように、蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂ、ＭＦ１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂ、およびメタルバック層１７のそれぞれを、画素に対応している特定の位置に形成できるため、画素に対する位置精度が向上した。
【００３８】
なお、この発明は、上述した実施の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、上述した実施の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、上述した実施の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良い。
【００３９】
例えば、蛍光体層Ｒ、Ｇ、ＢおよびＭＦ１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂは、印刷や、インクジェット法により形成されてもよい。
【００４０】
また、固着層１５は、前面基板１０と蛍光体スクリーン１６との間に備えられる絶縁性を有するプリコート（ＰＣ）としても機能し、シリカ剤以外でも、絶縁性を有する他の固着材が利用されてもよい。
【００４１】
さらに、ダミー基板３０は、前面基板１０と同様なガラス基板であってもよく、硬い樹脂材からなる樹脂基板であってもよい。ダミー基板３０として硬い樹脂基板を利用した場合、図９に示したように、ダミー基板３０を引き剥がすことなく、図１０に示したように焼成することにより実質的に消失させることができる。この場合、ダミー基板３０を引き剥がす際、蛍光体スクリーン１６やメタルバック層１７に作用する応力を軽減でき、作業工程を簡単にできる。
【００４２】
また、樹脂フィルム３２は、一時的にダミー基板３０に接着され、最終的には図９に示したとおり、ダミー基板３０から引き剥がされ、図１０に示したとおり、焼成により消失する。従って、本実施の形態においては、４００度程度の焼成により消失するような、例えばニトロセルロース、エチルセルロースなどのセルロース系の樹脂から構成され、厚さ１００μｍ程度の樹脂フィルムを用いた。なお、４００度程度であれば、焼成により、蛍光体スクリーン１６やメタルバック層１７が収縮したり、反り返ったり等の発生の虞はない。
【００４３】
さらに、樹脂フィルム３２に替えて、離型剤を含む離型層をダミー基板３０上に設け、この離型層の上にメタルバック層１７を形成し、ダミー基板３０を剥がれやすくした構成であってもよい。また、樹脂フィルム３２を用いずに、硬い樹脂からなるダミー基板３０上に直接メタルバック層１７を形成し、最終的には、焼成してダミー基板３０を消失させる方法を用いてもよい。
【００４４】
この場合、上述同様に、フォトグラフィー技術を用いて、ダミー基板３０にメタルバック層１７と共通電極１８を形成し、メタルバック層１７の分断領域１７Ａと対応する位置に、蛍光体層Ｒ、Ｇ、ＢおよびＭＦ１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂを形成し、この蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂとそれぞれに対応するＭＦ１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂとの積層物を区画するように、遮光層１１を印刷し、遮光層１１を安定させるため焼成して、蛍光体層Ｒ、Ｇ、ＢおよびＭＦ１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂのそれぞれからなる積層物と、遮光層１１の上に、固着材であるシリカ剤１５を配置し、シリカ剤の有機溶剤を飛ばすために乾燥させ、シリカ剤１５の上に、前面基板１０を配置し、加圧して、ダミー基板３０を焼成により消失させる。これにより、図２に示すような、固着層１５、蛍光体スクリーン１６、メタルバック層１７および共通電極１８が形成されている前面基板１０を製造できる。
【００４５】
また、ダミー基板３０としては、フレキシブル回路基板に利用されているような折り曲げ可能なプラスチックシートであってもよい。この構成により、プラスチックシートであるダミー基板３０を変形させながら引き剥がすことができるため、蛍光体スクリーン１６やメタルバック層１７に作用する応力を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【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に示したメタルバック層のパターンを示す概略図、
【図４】この発明の一実施の形態である表示装置の製造方法の一工程を示す断面図、
【図５】図４に示した工程に続く工程を示す断面図、
【図６】図５に示した工程に続く工程を示す断面図、
【図７】図６に示した工程に続く工程を示す断面図、
【図８】図７に示した工程に続く工程を示す断面図、
【図９】図８に示した工程に続く工程を示す断面図、
【図１０】図９に示した工程に続く工程を示す断面図。
【符号の説明】
【００４７】
１…表示パネル、
１０…前面基板、
１１…遮光層、
Ｒ、Ｇ、Ｂ…蛍光体層、
１５…固着層、
１６…蛍光体スクリーン
１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂ…マイクロフィルタ（ＭＦ）
１７…メタルバック層、
１７Ａ…分断領域、
１８…共通電極、
１９…電子放出素子、
３０…ダミー基板、
３２…樹脂フィルム。
【図１】
2006073314.tif 000003
【図２】
2006073314.tif 000004
【図３】
2006073314.tif 000005
【図４】
2006073314.tif 000006
【図５】
2006073314.tif 000007
【図６】
2006073314.tif 000008
【図７】
2006073314.tif 000009
【図８】
2006073314.tif 000010
【図９】
2006073314.tif 000011
【図１０】
2006073314.tif 000012