(57)【要約】【課題】  蛍光体のチャージ荷電を減少させ、そして、容易に精度良くスペーサを配設でき、さらに、観視側に出射する色光の色純度を向上させて良好な画質を表示可能とする。【解決手段】  電子を放出する多数の冷陰極素子１９が絶縁性基板１０上に形成された背面基板１と、背面基板１に対向して配置された透光性基板１１０上に冷陰極素子１９からの電子線によって励起され発光する蛍光体１１１が形成された表示基板１０１と、枠部材１１６とを備える。透光性基板１１０上に、蛍光体１１１を内在して発光領域を形成する微細孔１２２をマトリクス状に多数設けた金属シート１２０を配置される。そして、該微細孔の透光性基板と蛍光体との間に蛍光体の所定の発光色を透過するカラーフィルタを設ける。【選択図】        図１
2006059728.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面型表示装置において、
電子を放出する複数の冷陰極素子が絶縁性基板上に形成された背面基板と、
該背面基板に対向して配置され、かつ上記冷陰極素子からの電子線によって励起され発光する蛍光体が形成された透光性基板を含む表示基板と、
枠部材とを備え、上記背面基板と上記表示基板と上記枠部材とで囲まれた空間が真空雰囲気とされ、
上記表示基板は、上記透光性基板の上記背面基板側に配置された、複数の孔がマトリクス状に形成された導電性を有するシート状部材を備え、該シート状部材に形成された複数の孔に上記蛍光体が設けられ、該孔内の蛍光体と上記透光性基板との間に、カラーフィルタを設けたことを特徴とする平面型表示装置。
【請求項２】
平面型表示装置において、
電子を放出する複数の冷陰極素子が形成された絶縁性基板を含む背面基板と、
該背面基板に対向して配置され、上記冷陰極素子からの電子線によって励起され発光する蛍光体が形成された透光性基板を含む表示基板と、
枠部材とを備え、上記背面基板と上記表示基板と上記枠部材とで囲まれた空間が真空雰囲気とされ、
上記表示基板は、上記透光性基板の上記背面基板側に配置された、複数の孔がマトリクス状に形成された導電性を有するシート状部材を備え、該シート状部材に形成された複数の孔に上記蛍光体が設けられ、該孔内の蛍光体は、該蛍光体の所定の発光色を透過する染料または顔料を含むことを特徴とする平面型表示装置。
【請求項３】
上記表示基板は、上記シート状部材を上記透光性基板に固着する固着層を有する請求項１または２に記載の平面型表示装置。
【請求項４】
上記シート状部材は、上記透光性基板に該シート状部材を固着層で固着した後に前記複数の孔を形成してなる請求項１または２に記載の平面型表示装置。
【請求項５】
上記固着層が、低融点のガラス、シリカ、セラミックまたはアルミナを主成分とした層である請求項３または４に記載の平面型表示装置。
【請求項６】
上記固着層が、前記ガラスが、光透過性を所定に制限されたガラスである請求項５記載の平面型表示装置。
【請求項７】
上記シート状部材、上記透光性基板及び上記固着層は、略同じ熱膨張率である請求項５又は６に記載の平面型表示装置。
【請求項８】
上記シート状部材は、２０μｍ乃至２５０μｍのほぼ均一厚さを有する請求項１または２に記載の平面型表示装置。
【請求項９】
上記シート状部材の組成がＦｅ−Ｎｉを主とする合金からなる請求項１または２記載の平面型表示装置。
【請求項１０】
上記シート状部材に形成された複数孔の断面が、略Ｒを有する請求項１または２記載の平面型表示装置。
【請求項１１】
上記シート状部材の上記透光性基板側の面が、略黒色である請求項１または２記載の平面型表示装置。
【請求項１２】
上記シート状部材に形成された微細孔の壁面が、電気伝導性を有する請求項１または２に記載の平面型表示装置。
【請求項１３】
上記シート状部材に形成された複数孔に内在する前記蛍光体の断面が、略Ｕ字形状を為す請求項１または２記載の平面型表示装置。
【請求項１４】
上記シート状部材の上記背面基板側に、前記冷陰極素子から放出された電子を加速するための加速電圧が印加されるメタルバックが配置される請求項１または２記載の平面型表示装置。
【請求項１５】
上記シート状部材は、上記背面基板と上記表示基板との間隔を維持する支持体を保持するための凹部が形成される請求項１または２記載の平面型表示装置。
【請求項１６】
上記カラーフィルタは、１種以上の蛍光体の所定の発光色を透過することを特徴とする請求項１記載の平面型表示装置。
【請求項１７】
上記染料および顔料は、１種以上の蛍光体の所定の発光色を透過することを特徴とする請求項２記載の平面型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面型表示装置であり、特に電子を放出する多数の冷陰極素子をマトリクス状に配設した電子源を気密容器内に収容した平面型表示装置であるフィールドエミッションディスプレイ（以下、「ＦＥＤ」と記す）に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＥＤは、例えば下記特許文献１の図２１に開示されているように、絶縁性基板上に冷陰極素子である電子放出素子をマトリクス状に配設した背面基板と、透光性基板上に電子放出素子からの電子の衝突により発光する３原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の蛍光体が設けられた表示基板とを対向させて構成される。この背面基板と表示基板間の周辺部に枠部材を設け、これをフリットガラス等により封着される。このようにして構成されたＦＥＤ内の空間は、１０−５〜１０−７ｔｏｒｒ程度の真空状態とされる。そして、上記冷陰極素子からの電子が、加速電圧により加速されて蛍光体に衝突して発光する。
【０００３】
また、ＦＥＤは、大気圧によって破壊されないように、上記空間内に支持体（以下、「スペーサ」と称する）が配置される。このスペーサは、電子源である電子放出素子から蛍光体に到る電子の軌道を妨げないように、各蛍光体間に設けられた例えばストライプ状のブラックマトリクス内に配置される。このスペーサは、画面の高精細化のために、その厚さを薄くする必要がある。薄型化スペーサの取り付けに関する技術としては、例えば特許文献２に記載のものが知られている。これは、背面基板や表示基板にスペーサの形状に合致した凹部を設け、その凹部にスペーサを嵌合装着するものである。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１０１９６５号公報
【特許文献２】特開２０００−２９４１７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、蛍光体は電子が衝突されるため、この電子により蛍光体に電荷が帯電される。この帯電により蛍光体の発光特性が時間経過とともに低下するという問題がある。
【０００６】
また、背面基板には、複数の電子放出素子がマトリックス状に配置され、更に各電子放出素子間を接続するバス配線層も形成されている。このため、これらを避けて、複数画素間に渡る長さの範囲で、上記特許文献２に記載のスペーサ形状に合致する凹部を設けることは困難である。
【０００７】
また、冷陰極素子が放出する電子を加速させる加速電圧は、あまり高くすることはできない（加速電圧は、おおよそ10kV程度）。それは、背面基板と透光性基板間の距離は、数ｍｍと狭く異常放電が発生しやすいためである。すなわち、この異常放電の発生を防止する等のために、加速電圧の電圧レベルをあまり高くしないようにしている。そのため、ＦＥＤにおいて明るさを向上するためには、蛍光体表面に衝突する電子の量を多くする必要がある。しかしながら、蛍光体の表面だけに電子が衝突すると蛍光体の寿命が短くなる。蛍光体の寿命は、明るさ、色純度とトレードオフの関係にあって、寿命を長くすると、蛍光体の発色の色純度が悪化する傾向にある。その結果、色再現範囲が狭くなり画質が低下する課題がある。
【０００８】
本発明は、上記した課題を鑑みて成されたものであり、その第１の目的は、蛍光体の帯電を減少しつつ観視側に出射する色光の色純度を向上させて良好な画質を表示できる平面型表示装置を提供することにある。第２の目的は、蛍光体の帯電を減少しつつ、容易に精度良くスペーサを配設することが可能な平面型表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記第１の目的を達成するために、本発明は、上記表示基板の透光性基板の背面基板側に、複数の孔がマトリクス状に形成された導電性を有するシート状部材を配置し、このシート状部材に蛍光体が内在する複数の孔を設けるともに、該孔内の蛍光体と上記透光性基板との間に、カラーフィルタを設けたことを特徴とするものである。上記カラーフィルタに代えて、上記蛍光体に、該蛍光体の所定の発光色を透過する染料または顔料を含ませるようにしてもよい。上記カラーフィルタ、または上記染料および顔料は、１種以上の蛍光体の所定の発光色を透過するものであってもよい。
【００１０】
上記シート上部材は、導電性を有するので、蛍光体が内在して発光領域（即ち画素）を形成する微細孔の壁面は電気伝導性を有する。このため、蛍光体の電荷がシート状部材側に伝達するので、該蛍光体の帯電を低減することができる。更に、本発明は、上記のようなカラーフィルタまたは染料及び顔料を備えているので、観視側に出射する色光の色純度を向上させることが可能となる。
【００１１】
上記シート状部材を、例えば低融点のガラス、シリカ、セラミックまたはアルミナを主成分とする固着層によって、上記透光性基板に固着してもよい。この固着層を、上記金属シート及び光性基板と略同じ熱膨張率としてもよい。このように構成すれば、これらの間で生じる熱歪の影響を低減することができる。
【００１２】
更に、上記シート状部材を、例えばＦｅ−Ｎｉを主とする合金で構成し、その上記透光性基板側の面を、略黒色としてコントラストを向上させるためのブラックマトリクス層としてもよい。これにより、コントラストを低下させることなく、スペーサを精度よくかつ容易にアセンブルすることができる。
【００１３】
また、上記第２の目的を達成するために、本発明は、上記シート状部材に、上記背面基板と上記表示基板との間隔を維持するスペーサ保持するための凹部を形成することを特徴とするものである。これにより、蛍光体の電荷を低減しつつ上記スペーサの位置決めが容易となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、蛍光体のチャージ荷電を減少させつつ観視側に出射する色光の色純度を向上させることが可能となる。また、容易に精度良くスペーサを配設することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
以下、本発明の平面型表示装置の実施例について、図１〜図６を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態を示す平面型表示装置の概略構成図である。図２は、図１のＡ部を拡大した詳細図である。図３は、本発明に係るシート状部材（シート状部材は、本実施形態においては金属で構成されているため、以下では金属シートと呼ぶこととする）の上面図である。図４は、凹部を設けた金属シートの一例の上面図である。図５は、凹部を設けた金属シートの一例の上面図である。図６は、本発明の別の実施形態を示す平面型表示装置の部分拡大図である。なお、全図において、各図に共通な部分には同一符号を付して、その部分の繰り返した説明を省略する。
【００１７】
本発明の平面型表示装置は、電子を放出する複数の冷陰極素子が絶縁性基板上に形成された背面基板と、背面基板に対向して配置された透光性基板上に冷陰極素子からの電子線によって励起され発光する蛍光体が形成された表示基板と、枠部材とを備える。背面基板と表示基板と枠部材とで囲まれた空間は、真空雰囲気とされている。そして、表示基板は、蛍光体を内在して発光領域を形成する複数の孔(以下、微細孔と呼ぶ)がマトリクス状に設けられた導電性を有する金属シートを備えることを特徴とする。この金属シートは、表示基板の透光性基板上に設けられる。
【実施例１】
【００１８】
まず実施形態１を説明する。図１は本発明の一実施形態を示す平面型表示装置の概略構成図である。図１において、表示基板１０１は、光が透過するガラス等の透光性基板１１０と、マトリクス状（２次元状）に配列された多数の微細孔１２２を有する薄い金属シート１２０ａと、透光性基板１１０に金属シート１２０ａを固着する低融点の固着層１１２ａと、金属シート１２０ａの微細孔１２２内に塗布されて内在するカラーフィルタ１１３と蛍光体１１１と、金属シート１２０ａ上に例えば蒸着で形成されたアルミニウム（Ａｌ）のメタルバック１１４からなる。
【００１９】
金属シート１２０ａには、ブラウン管（ＣＲＴ）に用いられるシャドウマスクと同様に、微細孔１２２がマトリクス状に多数形成されている。この微細孔１２２をカラーフィルタ１１３と蛍光体１１１を塗布する孔として用いる。また、金属シートの透光性基板１１０側の面を、外光の反射を防止してコントラストの低下を防止するために、略黒色にしてブラックマトリクス１２１としている。さらに、背面基板１側には、所々にスペーサ３０を挿入する窪みや溝等が形成された凹部１２３が設けられている。
【００２０】
背面基板１は、例えばガラス等の絶縁性基板１０と、絶縁性基板１０上に電子放出素子を多数形成して電子源とした冷陰極の電子放出素子形成層１９とからなる。
【００２１】
平面型表示装置は、表示基板１０１と背面基板１とをスペーサ３０で支持し、表示基板１０１と背面基板１の周辺を枠１１６でフリットガラス１１５を用いて封着して、内部を１０−５〜１０−７ｔｏｒｒ程度の気密状態としている。
【００２２】
金属シート１２０ａは、Ｆｅ−Ｎｉ系合金の極低炭素鋼薄板に多数の微細孔１２２がエッチングでマトリクス状に形成される。その後、鋼の再結晶温度以下の４５０〜４７０℃において、酸化性雰囲気で、１０〜２０分間の熱処理が施されて表面の黒化処理がなされる。このような製造方法は、カラーテレビ用のブラウン管（ＣＲＴ）において、所定の蛍光体へ電子ビームが照射されるための色選別用マスクとして用いられるシャドウマスクの製造方法と同様である。これにより、金属シートを製造する上で従来のシャドウマスクを製造する設備がそのまま利用できる。
【００２３】
金属シートの板厚は２０〜２５０μｍのものを用いる。板厚の下限は、これ以下の鋼板の商業的な需要が少ないこと、また、後述するように蛍光体１１１の層の厚さは略５〜２０μｍ程度であるとの理由により、上記の値（２０μｍ）に定められる。また、カラーフィルタ１１３の層の厚さは、透過光の透過量と色純度等を考慮して定められ、略０.５〜１０μｍ程度とされるので、板厚の下限は、これ以上とすることが好ましい。更に、Ｆｅ−Ｎｉ系合金の極低炭素鋼薄板は高価であり、これ以上の鋼板の商業的な需要が少ないこと、及び価格の点から、板厚の上限は２５０μｍ以下とするのが好ましい。
【００２４】
背面基板１の電子放出素子からの電子線によって微細孔１２２に内在する蛍光体１１１が励起される。励起された蛍光体１１１から発生した２次電子は、隣接する微細孔１２２に漏れこみ、隣接する微細孔１２２に内在する蛍光体１１１を励起して発光させる恐れがある。しかしながら、微細孔１２２の高さ、即ち金属シートの厚さを、蛍光体１１１とカラーフィルタ１１３の層の厚さより大きくすれば、発生した２次電子は微細孔１２２の内壁（内壁の黒色酸化膜は除去され、内壁面は電気を伝導させる。詳細は後述）やメタルバック１１４に吸収される。つまり、金属シートの厚さを上記のようにすれば、蛍光体１１１からの２次電子は、隣接する微細孔１２２に漏れこまないようにすることができる。従って、本実施形態によれば、蛍光体に帯電する電荷を減少させることができる。
【００２５】
金属シート１２０ａは、表面が黒化処理されて絶縁性の黒色酸化膜であるため、透光性基板１１０側の面はブラックマトリクス１２１として用いることができる。一方、微細孔１２２の内面と背面基板１側の面の黒色酸化膜は、蛍光体のチャージ電荷を除去するため、また、メタルバックと導電性を持たせるために、絶縁性の黒色酸化膜は例えばサンドブラストで除去される。これにより、微細孔１２２の内面と背面基板１側の面は電気を伝導する。
【００２６】
このように処理された金属シート１２０ａを透光性基板１１０に低融点（５００℃以下）の固着層１１２ａで固着する。固着層１１２ａの固着部材としては、例えば低融点のガラスであるフリットガラスを用い、透光性基板１１０に塗布して、金属シート１２０ａを接着し、４５０〜４７０℃で熱処理して焼結する。固着部材としては、その他に、液状のガラス前駆体であるポリシラザンがある。これを用いて、１２０℃以上の温度で焼結して固着してもよい。
【００２７】
なお、固着層の光学特性は、透明に限るものではない。たとえば、ＣＲＴなどでは従来からフロントパネル材に光の透過性を所定に制限したガラスを用いてコントラスト向上を図っている。本発明においても、透光性基板を透明とし、上記固着層を光透過性が所定に制限されたガラス層で構成することで、ＣＲＴと同様にコントラスト性能向上の効果がある。上記のようなガラス層の構成は、従来からＣＲＴで実施されているので、これと同様な方法で本実施形態のガラス層を形成してもよい。
【００２８】
金属シート１２０ａは、透光性基板１１０に固着層１１２ａを介して固着される。よって、金属シート１２０ａは、透光性基板１１０との熱膨張率の差に起因する熱歪を軽減するために、透光性基板１１０と同程度の熱膨張率を有することが望ましい。透光性基板１１０としてガラスを用いる場合、ガラスの熱膨張率は３８〜９０×１０−７／℃（３０〜３００℃）程度である。Ｆｅ−Ｎｉを主とする合金である金属シート１２０ａの熱膨張率は、ニッケル（Ｎｉ）の含有量を変えることで、上記ガラスの熱膨張率と略同程度にすることが可能である。例えば、透光性基板１１０として熱膨張率が４８×１０−７／℃のホウケイ酸ガラス基板を用いる場合には、Ｆｅ−４２％Ｎｉ合金の金属シート１２０ａとすれば、その熱膨張率を略同程度とすることができる。
【００２９】
同様の観点から、固着層、カラーフィルタも透光性基板１１０と同程度の熱膨張率を有することが望ましい。そこで、上記したように、固着部材として、ガラス材の透光性基板と同程度の熱膨張率を有する例えばフリットガラスを用いる。
【００３０】
なお、金属シート１２０ａは熱歪を軽減するために透光性基板１１０と同程度の熱膨張率を有することが望ましいが、ガラス材の透光性基板および固着層は引張応力に弱い。このため、金属シート１２０ａの熱膨張率を透光性基板１１０，固着層１１２ａの熱膨張率より少し大きくし、実使用時では透光性基板，固着層に圧縮応力がかかるようにしてもよい。
【００３１】
上記した実施例によれば、金属シートは、多数の微細孔を予め設けて表面の黒化処理を施し、その後固着層で透光性基板に固着される。しかしながら、本発明に係る金属シートの形成及び透光性基板への固着は、このようなプロセスに限られるものではない。たとえば、予め酸化性雰囲気で熱処理して表面を黒化処理した金属シートを、固着層で透光性基板に固着した後、エッチングにより多数の微細孔を形成してもよい。このようなプロセスによれば、先の実施例の場合と同様の機能をえられるばかりか、透光性基板に金属シートを固着するとき微細孔がないため取り扱いが容易になって固着効率が良くなる効果がある。
【００３２】
また、カラーフィルタは、アクリル樹脂、溶剤、シリカなどに、所望色光（透過させたい色光）を主に透過する色をもつ染料や顔料を混ぜ合わせて構成される。例えば赤色を透過させるには、酸化鉄系の顔料を混ぜ合わせた上記アクリル樹脂等を透光性基板１１０に塗布して、４００〜５００℃で熱処理して焼結して赤色のカラーフィルタを得るようにすればよい。他の色についても青ならコバルト系など色々な顔料等があるが、顔料等の選定においては、蛍光体を形成する温度において劣化しない耐熱温度を有する材料である必要がある。ここで、色光と波長の関係は、一般的な場合と同じように、少なくとも青は約４５０ｎｍ、緑は約５２０ｎｍ、赤は約６３０ｎｍの波長を含むように設定すればよい。
【００３３】
上記のように、金属シート１２０ａを、ガラス層である固着層１１２ａで透光性基板１１０に固着した後、微細孔１２２に赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）のカラーフィルタ１１３を塗布して形成する。その後、カラーフィルタ１１３の色に対応した色の蛍光体１１１をそれぞれ略１０〜２０μｍ程度塗布して形成する。そして、その上にフィルミングした後、例えばアルミニウムのメタルバック１１４を３０〜２００ｎｍ程度真空蒸着する。なお、メタルバック１１４は、蛍光体１１１の帯電を除去し、また、蛍光体１１１が発光する光を前面に反射させるとともに、電子放出素子からの電子を加速させる加速電圧を印加する電極として作用させるものである。勿論、電子放出素子からの電子を十分に透過させる必要がある。この点から、メタルバックの厚さが上記範囲内に設定されるが、この厚さとしては、略７０ｎｍ程度が好適である。
【００３４】
また、カラーフィルタ、蛍光体及びフィルミング材は、樹脂、溶剤を含ませて濃度を調節して形成し易い粘度にしている。たとえば、蛍光体では濃度略１０〜９０％、カラーフィルタでは濃度略１〜１０％程度である。一般的に膜を形成するとき、粘度を低下させると塗布し易くなるが所望の形状にできないという課題がある。特に本発明に用いられるカラーフィルタは、粘度が低いため所望の形状にし難い。しかしながら、本発明では、金属シートの微細孔にカラーフィルタ材料を適量滴下させれば所定の形状に広がるので、形成したいパターンとピッチを正確かつ容易に形成できる。
【００３５】
また、表示基板は、ブラックマトリクスの開口部にカラーフィルタ、蛍光体、フィルミング材を精度よく重ねる必要があるが、本発明では、金属シートの微細孔に順次形成すればよく、正確かつ容易に重ねて形成できる効果がある。
【００３６】
図２は、図１のＡ部を拡大した詳細図であり、金属シート１２０ａの微細孔１２２の断面を拡大したものを示している。図２に示す例では、透光性基板１１０側と逆側の背面基板側の両表面側において、微細孔１２２の隅部を丸くし（すなわち隅部にＲを形成し）ている。これにより、微細孔１２２の隅部は角形状を為さないため、当該隅部において電界集中がなくなり、放電が起こりづらくなる。また、先に述べたが、金属シート１２０ａの微細孔１２２の内面と金属シート１２０ａの背面基板側は、例えばサンドブラストによって絶縁性の黒色酸化膜が除去されてため、当該部分は電気伝導性を有している。このため、蛍光体１１１にチャージした電荷や蛍光体１１１で発生した２次電子は、金属シート１２０ａとメタルバック１１４に移動するので、蛍光体１１１の帯電を防止することが出来る。
【００３７】
さらに、金属シート１２０ａの厚さは蛍光体１１１の層の厚さよりも厚く２０μｍ以上であり、また、微細孔１２２の内面はサンドブラストにより、細かい凹凸ができている。このため、細かい凹凸によりメタルバック１１４が微細孔１２２内部でも良好に形成でき、剥離しにくく、密着性が向上する効果がある。
【００３８】
図３は金属シートの上面図である。図３において、金属シート１２０ａはマトリクス（２次元）状に設けられた多数の微細孔１２２を備えている。そして、微細孔１２２内に塗布された蛍光体が発光して、カラーフィルタ１１３を通過することにより、所定の良好な色純度を得る画素を形成する。図３（ａ）は微細孔１２２が円形の微細孔１２２ａである場合を示す。微細孔１２２内部に蛍光体が塗布されるので、画素形状は微細孔１２２の孔形状と一致するが、ブラウン管の場合と同様に、画素形状、即ち微細孔１２２の形状は円形に限定されるものではない。例えば、図３（ｂ）のような長円形、図３（ｃ）のような四角形や図３（ｄ）のように隅部を丸くした（隅部にＲを形成した）四角形であってもよい。なお、図３において、符号１２４はアライメントマークであり、詳細は後述する。
【００３９】
本実施形態では、図１に示すように、金属シート１２０ａはブラックマトリクス１２１が設けられた面とは逆側の面に複数の凹部１２３が設けられている。凹部１２３は透光性基板１１０側から見て、ブラックマトリクス１２１の領域内にある。このため、この凹部にスペーサ３０を挿入配置しても、背面基板１から蛍光体１１１に到る電子線の軌道に影響を与える懸念はない。本発明では、凹部１２３の深さは、金属シートの厚さの略１／２の１０〜１２５μｍとする。
【００４０】
図４と図５は、金属シートの他の一例を示すものである。図４と図５に示される金属シートは、図３（ａ）に示す円形の微細孔（画素に対応）の間のブラックマトリクス領域の対面に、スペーサ３０を配置するために、凹部が設けられている。ここでは、図示を簡略化するために、画面が５ライン×３画素（１画素はＲ光，Ｇ光，Ｂ光を発光する３色画素で構成）で構成されているものとする。しかし、実際には、金属シート全体に、大気圧に耐えるに十分な多数のスペーサを配置する凹部１２３が多数設けられていることはいうまでもない。
【００４１】
図４と図５において、この凹部１２３にスペーサ３０を挿入できるようにして、スペーサ３０のアセンブリを容易としている。スペーサ３０を配置する精度は凹部１２３の形成精度によって定まるが、凹部は微細孔と同様、エッチングによって形成されるので、精度よく形成でき、スペーサ３０を背面基板１に対して精度よく所定の位置に配置することができる。また、金属シート１２０ａには、４隅に例えば十文字のアライメントマーク１２４が、微細孔１２２と同様エッチングされて刻まれている。一般に、スペーサ３０のアセンブリは例えばマイクロマシンを用いて自動的に行った方がコストを低減できるが、本例では、アライメントマーク１２４を位置決めマーカとして用いるので、スペーサ３０の自動配置を容易とする効果がある。なお、ここではアライメントマーク１２４を４隅に設けたが、これに限定されるものではなく、例えば襷がけに設けてもよいことはいうまでもない。勿論、凹部１２３の形状は、挿入されるスペーサ３０の端面形状に相似であることはいうまでもない。
【００４２】
図４（ａ）は、紙面左右方向に平板形状のスペーサを配置するために設けた凹部の一例を示す。平板形状のスペーサ３０を配置するために細長い四角形（長方形）の凹部１２３ａが紙面左右方向に設けられている。平面型表示装置にかかる大気圧に耐えるために、スペーサは複数必要であり、そのため、スペーサを挿入する凹部１２３ａも複数設けてある。勿論、紙面上下方向に凹部を設けてもよいことはいうまでもない。
【００４３】
図４（ｂ）では、梯子形状に凹部１２３ｂが設けられている。この凹部１２３ｂに対応するスペーサ（図示せず）は、互いに対向する平行な２枚の平板の間に、直角に、互いに平行な複数の平板が組合せられた梯子形構造のものであり、支持力が図４（ａ）に比べ高い。
【００４４】
図５（ａ）では、紙面上下方向と左右方向の２方向に十文字形状の凹部１２３ｃが設けられている。この凹部１２３ｃに対応するスペーサ（図示せず）は、平板２枚を直交させて十文字に組合せたものである。図５（ａ）では十文字形状の凹部１２３ｃが図の一部にしか設けられてないが、実際には、金属シート全体に、大気圧に耐えるに十分な多数のスペーサを配置する凹部１２３ｃが設けられているのはいうまでもない。
【００４５】
図５（ｂ）では、円柱形状のスペーサ（図示せず）を配置するために円形の凹部１２３ｄが設けられている。勿論、図５（ｂ）において、円柱形状のスペーサ（図示せず）ではなく、紙面左右方向に長い長円形または紙面上下方向に長い長円形のスペーサ（図示せず）であってもよく、この場合には、凹部は長円形の形状となる。また、スペーサは四角柱や角をとってＲをつけた四角柱であってもよく、この時には凹部は四角形やＲを有する四角形の形状となる。
【００４６】
以上述べたように、本発明によれば、薄い金属シートに多数の微細孔を形成し、この微細孔内部にカラーフィルタ、蛍光体を塗布し、該金属シートの黒色酸化膜を形成した一方の面を、コントラスト向上のためのさせるブラックマトリクスとして用いている。更に、他方の面に複数の凹部を設け、これらの凹部にスペーサを挿入して配設することにより、コントラストを低下させることなく、スペーサを精度よくかつ容易にアセンブリすることができる。また、カラーフィルタを容易に設けることができるので、カラーフィルタの透過光の帯域や透過率を任意に制御して、観視側に出射する色光の色純度を向上させて良好な画質を表示できる。
【００４７】
以上述べた本発明の実施形態では、Ｆｅ−Ｎｉ系合金の極低炭素鋼薄板を用いて黒化処理をした金属シート１２０ａを、透光性基板１１０に固着する際、透光性基板１１０に固着部材を塗布するようにした。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、黒化処理を施さない金属シート１２０ｂに、黒色顔料を混ぜて黒色とした固着部材を塗布して透光性基板１１０と固着するようにしてもよい。図６は、本発明の別の実施形態を示す平面型表示装置の部分拡大図である。図６において、黒化処理を施さない金属シート１２０ｂには、微細孔１２２を設けられている。この微細孔１２２の壁面は、角部をなくして電界集中をなくし、放電が起こらないようにしている。また、先に述べたが、金属シート１２０ｂの微細孔１２２の内面と金属シート１２０ｂの背面基板側は、黒化処理が施していないため、蛍光体１１１にチャージした電荷や蛍光体１１１で発生した２次電子は金属シート１２０ｂとメタルバック１１４に移動する。このため、蛍光体１１１は、帯電することがないようになっている。金属シート１２０ｂは透光性基板１１０に固着層１１２ｂを介して固着される。このとき、ブラックマトリクス１２１も同時に形成される。
【００４８】
固着層１１２ｂの固着部材としては、例えば低融点のガラスに黒色の染料や顔料を混ぜ合わせたフリットガラスを用いる。これを透光性基板１１０に塗布して金属シート１２０ｂを接着し、４５０〜４７０℃で熱処理して焼結する。固着部材としては、その他に、黒色顔料を含み、シリカあるいはセラミックスあるいはアルミナなどを主体とした耐熱性接着剤が用いられる。これを用いて、１２０℃以上の温度で焼結して上記固着処理を行ってもよい。
【００４９】
ただし、接着剤が微細孔側にはみ出す場合には、サンドブラストなどで、はみ出しした接着剤を除去する必要がある。こののち、カラーフィルタ１１３、蛍光体１１１、メタルバック１１４を順次形成する。
【００５０】
このようにすれば、金属シートの黒化処理は施さなくても良く、更に微細孔１２２の内壁とメタルバックを形成する他方の面のサンドブラストによる黒色酸化膜を取り除く工程を省くことができる。
【００５１】
また、微細孔を有する金属シートは、薄くかつ孔が空いているのでハンドリング時に自重で折れ曲がる恐れがある。そこで、金属シートの状態で透光性基板と上述の耐熱接着剤で固着させ、その後、エッチングでマトリクス状に微細孔などを形成させる。このような工程では、金属シートを透光性基板に固着するときのハンドリングによる金属シートの折れ曲がりが防止できる。ただし、微細孔を形成した後に、固着剤をエッチングやサンドブラストで除去する必要がある。
【００５２】
また、カラーフィルタの透過させたい色光は、基本としては蛍光体の色数と同じであるが、それに限られるものではない。例えば、互いに必要とされる色の混じりが少ない赤（Ｒ）と緑（Ｇ）の蛍光体には、次のような構成のカラーフィルタを用いてもよい。すなわち、所定波長の赤（Ｒ）と所定波長の緑（Ｇ）の両方を透過するように、カラーフィルタの光透過特性を、少なくとも５２０ｎｍと６３０ｎｍの波長の光を透過するように設定する。このようにすれば、各蛍光体に含む不要な色を除去でき、所定の色純度を得ることができる。この場合には、赤と緑の蛍光体用のカラーフィルタを同時に塗布できるので、製造が容易になる効果がある。ここで、残る青（Ｂ）の蛍光体には、必要に応じてカラーフィルタを設ければよく、明るさを必要とする場合には、カラーフィルタを設けなくてもよい。
【００５３】
以上のように、カラーフィルタは、赤、緑共通の１種類のカラーフィルタだけ設けてもよい。更に、青のカラーフィルタを加えた２種類のカラーフィルタを設けてもよい。更にまた、赤、青、緑の各色毎に３種類のカラーフィルタを設けてもよい。いずれの場合でも、蛍光体の所定の発光色を透過するように設定すれば、観視側に出射する色光の色純度を向上させることができ、良好な画質を持つ画像を表示できる。
【００５４】
また、カラーフィルタを蛍光体と透明基板間に設けたが、蛍光体に、染料および顔料を混ぜ合わせて塗布しても同様な効果が得られる。また、上記実施例のように、２種以上の蛍光体から放出される所定波長の色光の両方を透過するように、適宜染料および顔料を混ぜ合わせて塗布しても、同様な効果が得られることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施形態を示す平面型表示装置の概略構成図。
【図２】図１のＡ部を拡大した詳細図。
【図３】金属シートの上面図。
【図４】凹部を設けた金属シートの一例を示す上面図。
【図５】凹部を設けた金属シートの別の例を示す上面図。
【図６】本発明のその他の実施形態を示す平面型表示装置の部分拡大図。
【符号の説明】
【００５６】
１…背面基板、１０…絶縁性基板、１９…電子放出素子形成層、３０…スペーサ、１０１…表示基板、１１０…透光性基板、１１１…蛍光体、１１２…ガラス層、１１３…カラーフィルタ、１１４…メタルバック、１１５…フリットガラス、１１６…枠、１２０…金属シート、１２１…ブラックマトリクス、１２２…微細孔、１２３…凹部、１２４…アライメントマーク。
【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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