(57)【要約】【課題】メタルバック層を確実に分断することができ、放電による電子放出素子や蛍光面の破壊、劣化が防止され、高輝度、高品位の表示が可能な画像表示装置の製造方法を提供する。【解決手段】多数の電子放出素子が配列された背面基板1と対向配置される前面基板2上に遮光層5b1,5b2をパターン形成するとともに、遮光層が無い部分に蛍光体層6aをパターン形成し、蛍光体層の上に樹脂フィルム7pを設け、実質的に平行に配列された複数のワイヤ42を備えたワイヤカッター40を、各ワイヤ42が前面基板の短辺または長辺方向に延びる複数の分断予定線に対して１対１に近接配置されるように前面基板に対して相対位置合せし、熱プレスローラによりワイヤを樹脂フィルムに押し付けた状態で、ワイヤに対して熱プレスローラをワイヤ長手方向に相対移動させ、分断予定線に沿って樹脂フィルム7pを熱プレス分断し、分断された樹脂フィルムの上にアノード電極として機能するメタルバック層7aを成膜する。【選択図】    図３
2006093030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の電子放出素子が配列された背面基板と対向配置される前面基板上に遮光層をパターン形成するとともに、前記遮光層が無い部分に蛍光体層をパターン形成し、
前記蛍光体層の上に樹脂フィルムを設け、
実質的に平行に配列された複数のワイヤを備えたワイヤカッターを、該ワイヤの各々が前記前面基板の短辺または長辺方向に延びる所定の複数の分断予定線に対して１対１に近接配置されるように前記前面基板に対して相対位置合せし、
熱プレスローラにより前記ワイヤを前記樹脂フィルムに押し付けた状態で、前記ワイヤに対して前記熱プレスローラを前記ワイヤの長手方向に相対的に移動させ、前記分断予定線に沿って前記樹脂フィルムを熱プレス分断し、
分断された前記樹脂フィルムの上にアノード電極として機能するメタルバック層を成膜することを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記熱プレスローラによって前記ワイヤを前記樹脂フィルムの膜厚に相当する深さまで押し込んだ状態で所定時間加熱保持した後に、前記ワイヤを加熱したままの状態で前記熱プレスローラを前記ワイヤから引き離すことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記熱プレスローラによって前記ワイヤを前記樹脂フィルムの膜厚を超える深さまで押し込んだ状態で所定時間保持した後に、前記ワイヤを加熱したままの状態で前記熱プレスローラを前記ワイヤから引き離すことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記ワイヤが直径１０〜５００μｍの丸線であり、前記熱プレスローラによって前記ワイヤを５０〜２００℃の温度域に加熱した状態で、２０〜５０ｋｇｆの押圧力で前記樹脂フィルムに押し込むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記ワイヤが長径１０〜５００μｍの断面長円形または断面楕円形の異径線であり、該ワイヤを５０〜２００℃の温度域に加熱した状態で、２０〜５０ｋｇｆの押圧力で前記樹脂フィルムに押し込むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前記熱プレスローラは、最大高さ表示Ｒｍａｘで１０〜５０μｍの表面粗さを有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記分断予定線は、前記蛍光体層を画素単位に区分する縦区分線にそれぞれ対応して設定されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子放出素子を用いた平面型画像表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、次世代の画像表示装置として、多数の電子放出素子を並べて、蛍光面と対向配置させた平面型画像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、いずれも基本的には電界放出を用いており、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・エミッション・ディスプレイ（以下、ＦＥＤと称する）と呼ばれている。ＦＥＤのうち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）とも呼ばれているが、本明細書中においてはＳＥＤも包含する総称としてＦＥＤという用語を用いる。
【０００３】
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、さらに蛍光体の上に「メタルバック」と呼ばれるアルミニウム薄膜を形成した蛍光面を用いることが必要となる。メタルバックは、電子源から放出された電子により蛍光体から発せられた光のうちで、電子源側に進む光を前面基板側へ反射して輝度を高めること等を目的としている。
【０００４】
しかし、ＦＥＤの前面基板と背面基板との間隙は、解像度や支持部材の特性などの観点からあまり大きくすることができず、１〜２ｍｍ程度に設定する必要がある。このため、ＦＥＤでは、前面基板と背面基板との狭い間隙に強電界が形成され、長時間にわたって画像形成させると両基板間において放電（メタルバック膜間の面放電；真空アーク放電）が生じ易くなる。放電が発生すると、数アンペアから数百アンペアに及ぶ大きな放電電流が瞬時に流れるため、カソード部の電子放出素子やアノード部の蛍光面が破壊され、あるいは損傷を受けるおそれがある。このような不良発生につながる放電は製品としては許容されない。したがって、ＦＥＤを実用化するためには、長期間にわたり放電によるダメージが発生しないようにする必要がある。
【０００５】
特許文献１及び特許文献２は、放電が発生したときのダメージを緩和するために、アノード電極として用いるメタルバック層を複数の分割領域に分断する技術をそれぞれ開示している。
【特許文献１】特開平１０−３２６５８３号公報
【特許文献２】特開２００３−２４２９１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、ＦＥＤ蛍光面の画素の配列において、分断予定線の間隔は非常に狭く、位置ずれすることなくその間隔だけメタルバック層を確実に分断することが難しい。
【０００７】
また、レーザ切断技術やレーザアブレーション技術を利用してメタルバック層を分断することも考えられるが、分断したメタルバック層のエッジ部にめくれ（反り）を生じる問題点がある。
【０００８】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、メタルバック層を確実に分断することができ、放電による電子放出素子や蛍光面の破壊、劣化が防止され、高輝度、高品位の表示が可能な画像表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の画像表示装置の製造方法は、（i）多数の電子放出素子が配列された背面基板と対向配置される前面基板上に遮光層をパターン形成するとともに、前記遮光層が無い部分に蛍光体層をパターン形成し、（ii）前記蛍光体層の上に樹脂フィルムを設け、（iii）実質的に平行に配列された複数のワイヤを備えたワイヤカッターを、該ワイヤの各々が前記前面基板の短辺または長辺方向に延びる所定の複数の分断予定線に対して１対１に近接配置されるように前記前面基板に対して相対位置合せし、（iv）熱プレスローラにより前記ワイヤを前記樹脂フィルムに押し付けた状態で、前記ワイヤに対して前記熱プレスローラを前記ワイヤの長手方向に相対的に移動させ、前記分断予定線に沿って前記樹脂フィルムを熱プレス分断し、（v）分断された前記樹脂フィルムの上にアノード電極として機能するメタルバック層を成膜することを特徴とする。
【００１０】
工程（iv）において、熱プレスローラによってワイヤを樹脂フィルムの膜厚に相当する深さまで押し込んだ状態で所定時間加熱保持した後に、ワイヤを加熱したままの状態で熱プレスローラをワイヤから引き離すことが望ましい。ワイヤの押し込みをこのようにすると、熱と圧力の相乗作用によるいわゆる熱プレス効果によって樹脂フィルムの全厚にわたって分断される。この場合に、ワイヤを樹脂フィルム層の膜厚を超える深さまで押し込んだ状態で所定時間保持すると、樹脂フィルムがさらに確実に分断される。なお、溶融した樹脂がワイヤ表面に付着することがあるが、メンテナンス部において分断毎に又は定期的にワイヤ表面を洗浄処理することにより、ワイヤを常に清浄な状態に保つことができる。
【００１１】
直径１０〜５００μｍの丸線ワイヤ、又は長径１０〜５００μｍの断面長円形または断面楕円形の異径線ワイヤを熱プレスローラによって５０〜２００℃の温度域に加熱した状態で、５〜１００Ｎの押圧力で樹脂フィルムに押し込むことが好ましい。ワイヤ径が１０μｍを下回ると、樹脂フィルムを全厚みにわたって確実に分断することが難しくなるばかりでなく、熱プレス時に断線を生じ易くなるからである。一方、ワイヤ径が５００μｍを上回ると、樹脂フィルムの分断幅が過大になり、目標となる分断予定線の幅（通常は３０〜２００μｍ）を超えて下層にあたる蛍光体層の両肩が変形したり熱ダメージを受けたりするおそれがあるからである。
【００１２】
ワイヤ加熱温度は５０〜２００℃とすることが好ましく、１００〜１４０℃の範囲とすることが最も好ましい。ワイヤ発熱温度が５０℃を下回ると、押圧力を大きくしても熱と圧力の相乗作用による熱プレス効果がなくなり樹脂フィルムを確実に分断することができなくなる。また、ワイヤ発熱温度が１００℃を下回ると、押圧力を大きくした場合であっても熱プレス効果が小さく、樹脂フィルムを完全に分断することが困難になるからである。一方、ワイヤ発熱温度が２００℃を上回ると、周辺部への熱的影響が大きくなり、樹脂フィルムの分断幅が目標幅値を超えて過大になり、蛍光体層の一部が露出するようになるとともに、ワイヤが断線しやすくなる。また、ワイヤ発熱温度が１４０℃を上回ると、樹脂フィルムの分断幅を目標幅値に揃えることが困難になるばかりでなく、繰り返し使用に耐えられない短寿命のものとなるからである。
【００１３】
熱プレスローラによるワイヤ押圧力は２０〜５０ｋｇｆの範囲とすることが好ましく、３０〜４０ｋｇｆの範囲とすることが最も好ましい。樹脂フィルムに対するワイヤの押圧力を高精度に調整することにより、過大な押圧力により遮光層や基板が受けるダメージの発生を有効に回避することができる。ワイヤ押圧力が２０ｋｇｆを下回ると、加熱温度を高くしたとしても熱と圧力の相乗作用による熱プレス効果がなくなり樹脂フィルムを確実に分断することができなくなる。また、ワイヤ押圧力が３０ｋｇｆを下回ると、加熱温度を高くした場合であっても熱プレス効果が小さく、樹脂フィルムを完全に分断することが困難になるからである。一方、ワイヤ押圧力が１００Ｎを上回ると、ワイヤを過剰に押し込みすぎて下地である遮光層やガラス基板を損傷するばかりでなく、ワイヤが断線するおそれがある。また、ワイヤ押圧力が８０Ｎを上回ると、下地である遮光層やガラス基板を損傷するおそれがあるとともに、ワイヤが繰り返しの使用に耐えられない短寿命のものとなるからである。
【００１４】
熱プレスローラは、ワイヤを所定温度に加熱する加熱機能とワイヤに所定押圧力を印加する加圧機能とを兼ね備え、さらにワイヤを樹脂フィルムに食い込ませるための高い剛性と表面硬さとを兼ね備えたものとする。熱プレスローラの加熱機能として誘導加熱方式や抵抗加熱方式を用いることができる。また、熱プレスローラの加圧機能としてボールスクリュウ機構やシリンダ機構を用いることができる。
【００１５】
熱プレスローラの表面粗さは、最大高さ表示でＲｍａｘ＝１０〜５０μｍの範囲とすることが好ましい。ローラ表面粗さをＲｍａｘ１０μｍ未満にすること自体が製造技術上難しくなるからである。一方、ローラ表面粗さがＲｍａｘ５０μｍを超えると、前面基板の反りや曲がりに倣ってワイヤが基板に押し付けられ難くなり、樹脂フィルムを確実に分断することが困難になるからである。
【００１６】
ワイヤカッターのワイヤには、耐熱合金鋼、ステンレス鋼のような鉄鋼材料、あるいは銅、タングステン、モリブデン、ニッケル、チタン、アルミニウム及びこれらの合金のような種々の非鉄金属材料を用いることができる。
【００１７】
分断予定線は、蛍光体層を画素単位に区分する縦区分線にそれぞれ対応して設定される。また、分断予定線は、蛍光体層をＲＧＢ画素の１単位ごとに区分する縦区分線にそれぞれ対応して設定するようにしてもよいし、複数のＲＧＢ画素の間隔（例えば２画素ピッチ間隔又は３画素ピッチ間隔）の縦区分線に対応して設定するようにしてもよい。
【００１８】
載置台は相対位置合せ手段としてばかりでなく相対移動手段としても機能することができるが、主にＸＹ面内における被処理基板とワイヤカッターとの相対位置合せ手段として用いられる。このような載置台には、テーブルをＸ，Ｙ，Ｚの各方向に移動させる直動駆動機構を備え、さらにテーブルをＺ軸まわりに回転させるθ回転駆動機構を備えたＸＹＺθテーブルを用いることが好ましい。樹脂フィルムを分断するときには、熱プレスローラのみをＹ軸方向（被処理基板の短辺方向）に移動させてもよいし、ＸＹＺθテーブルのみをＹ軸方向に移動させてもよいし、あるいは熱プレスローラとＸＹＺθテーブルとの両者をともにＹ方向に移動させるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、熱プレスローラとワイヤカッターとの組み合わせによって樹脂フィルムを確実に分断することができるので、画像表示装置における放電の発生を抑制しかつ放電が発生した場合の放電電流のピーク値を抑えることができ、電子放出素子や蛍光面の破壊・損傷や劣化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について添付の図面を参照して説明する。
【００２１】
本発明の画像表示装置の製造に用いられる薄膜分断装置３０は、図１に示すように、ＸＹＺθテーブル３１、待機部３２、メンテナンス部３３、ワイヤカッター４０、プレスユニット５０、ヒータユニット６０、テーブル駆動ユニット７０、位置センサ７２、カッター搬送ユニット８０、コントローラ９０および他の図示しない周辺機器を備えている。本装置３０はコントローラ９０によって全体を統括的に制御されるようになっている。
【００２２】
ＸＹＺθテーブル３１は、被処理基板としての前面基板２が載置される載置台としての役割を有するものであり、矩形の基板２よりも少し大きい矩形状の上面を有し、その上面に基板２を吸着保持するための複数の真空吸着孔が開口している。基板２は長辺がＸ軸方向に、短辺がＹ軸方向になるようにＸＹＺθテーブル３１によって吸着保持される。複数の位置センサ７２がＸＹＺθテーブル３１の上方に設けられ、基板２の隅角に形成されたアライメントマーク２ａが各センサ７２によってそれぞれ光学的に位置検出されるようになっている。なお、センサ７２は各駆動系に対して位置ずれしないようにそれぞれ所定位置に固定されている。
【００２３】
また、ＸＹＺθテーブル３１は、図示しない３つの直動駆動機構によってＸ，Ｙ，Ｚの各方向にそれぞれ移動され、さらに図示しないθ回転駆動機構によってＺ軸まわりに回転されるようになっている。これら駆動機構の各動作は、位置センサ７２からのアライメントマーク検出信号に基づいてコントローラ９０がテーブル駆動ユニット７０をコントロールすることによりそれぞれ制御される。
【００２４】
ＸＹＺθテーブル３１は待機部３２に設けられている。待機部３２は、ワイヤカッター４０のホームポジションにあたり、使用直前のワイヤカッター４０を待機させておくところである。メンテナンス部３３が待機部３２の近傍に設けられている。メンテナンス部３３は、使用直後のワイヤカッター４０に洗浄液を噴射する洗浄ノズル（図示せず）又は洗浄槽（図示せず）および異物とともに廃液を排出するためのドレイン管（図示せず）を備えている。
【００２５】
図１及び図３に示すように、ワイヤカッター４０は矩形フレーム４１内に張り渡された多数のワイヤ４２を備えている。これらのワイヤ４２は、その両端がフレーム４１の長辺にそれぞれ締結されることにより、フレーム４１の短辺（Ｙ軸方向）に平行に張設されている。矩形フレーム４１は載置台３１上の被処理基板２より一回り大きなサイズである。なお、本実施形態では樹脂フィルムをＹ軸方向に分断する縦分断用のワイヤカッターの例を示したが、樹脂フィルムをＸ軸方向に分断する横分断用のワイヤカッターにも本発明を適用できることは勿論である。
【００２６】
ワイヤカッターの各ワイヤ４２には予め所定の張力がそれぞれ付与されている。ワイヤ張力は、メタルバック層の厚みや硬さおよびワイヤ押圧力に応じて予め実験で確認された所定の最適範囲内に調節されるものである。具体的には、各ワイヤ４２は、図３に示すように、フレーム４１を貫通する細孔４１ａを通って一端側がネジ式の張力調整具４３に巻き取られ、個別に又は数本のグループに分けてそれぞれ調整されるようになっている。
【００２７】
熱プレスローラ５１を可動に支持するプレスユニット５０は、左右二対のリニアガイド５６及びボールスクリュウ５２を備えている。図２に示すように、リニアガイド５６及びボールスクリュウ５２の各々はＺ軸方向に延び出し、ボールスクリュウ５２にはナット５４が螺合し、さらにナット５４には熱プレスローラ５１を保持するホルダ５５の一端が連結されている。ホルダ５５の両端近傍は左右二対のリニアガイド５６により摺動可能に支持されている。なお、リニアガイド５６の端部にはストッパ５８とともに図示しないリミットスイッチが設けられており、プレスユニット５０による熱プレスローラ４０の昇降ストロークが制限されている。
【００２８】
プレスユニット５０は、コントローラ９０によってバックアップ制御され、熱プレスローラ５１の昇降開始タイミング、昇降停止タイミング、押圧力などを制御するようになっている。熱プレスローラ５１は、図２（ａ）に示すようにＸＹＺθテーブル３１の上方がホームポジションとなる。図２（ｂ）に示すように熱プレスローラ５１を下降させると、図４に示すように熱プレスローラ５１はフレーム４１と干渉することなくワイヤ４２を被処理基板２に押し付けるようになっている。なお、熱プレスローラ５１は、モータ等により回転駆動されるドライブロールとしてもよいし、相手部材との間の接触摩擦によって従動回転するフリーロールとしてもよい。熱プレスローラ５１をドライブロールとする場合は、その回転駆動系はコントローラ９０によって制御される。
【００２９】
なお、熱プレスローラ５１を複数に分割して個別に支持し、樹脂フィルムをいくつかの領域に分けてそれぞれ熱プレス分断するようにしてもよい。熱プレスローラの分割数は２つ、３つ、４つとすることができる。しかし、分割数が５つ以上になると支持構造が複雑化して装置が重量化するので好ましくない。各分割ローラは樹脂フィルムの微妙な表面凹凸に倣ってそれぞれ僅かに上下に変位しながら樹脂フィルムを分断していく。また、図示しないエアシリンダや圧縮スプリング等によって熱プレスローラ５１が樹脂フィルムに対して所定の圧力（弱い圧力）で押し付けられるようになっているので、その下方の遮光層を損傷するおそれがない。
【００３０】
被処理基板に対する押圧力を高精度に調整することが可能になり、過大な押圧力による遮光層や基板の切り込みダメージの発生を有効に回避することができる。
【００３１】
ワイヤ４２は、図６に示すように、直径ｄ１の丸線（横断面がほぼ真円）である。ワイヤ径ｄ１は、樹脂フィルムの膜厚と画素パターンのサイズに応じて１０μｍ〜５００μｍの範囲内で適宜選択される。樹脂フィルムの分断幅はワイヤ径ｄ１と同等か又は若干広がる傾向になる。なお、フレーム４１およびホルダ５５の材質は、容易に変形せず、かつパーティクルを生じ難い硬質の樹脂材料またはステンレス鋼などの高強度・高剛性の金属材料とすることが好ましい。
【００３２】
次に、上記の薄膜分断装置を用いて樹脂フィルムを分断する場合について説明する。  
図示しない搬送ロボットにより被処理基板２をＸＹＺθテーブル３１の上に載置する。ＸＹＺθテーブル３１の上面をセルフアライメント構造としているので、被処理基板２はＸＹＺθテーブル３１に対して自動的に粗アライメントされる。被処理基板２は、ＦＥＤ用の前面基板であり、片面がＡｌ膜からなるメタルバック層７で覆われている。このＡｌメタルバック層７が上面となるように基板２をＸＹＺθテーブル３１上に載置し、バキュームチャックによって真空吸着保持する。
【００３３】
次いで、位置センサ７２が基板２の隅角に形成されたアライメントマーク２ａをそれぞれ光学的に検出し、その検出信号に基づいてコントローラ９０が駆動ユニット７０を制御してＸＹＺθテーブル３１をＸＹ面内での位置を微調整するとともに、Ｚ方向の高さ位置も微調整する。これにより被処理基板２がワイヤカッター４０および熱プレスローラ５１に対して精密アライメントされ、その結果、ワイヤ４２に１対１に対応するように基板側メタルバック層の分断予定線が位置合わせされる。
【００３４】
基板２／ワイヤカッター４０／熱プレスローラ５１間の相対位置合せが完了すると、コントローラ９０はユニット５０，６０にそれぞれ信号を送り、熱プレスローラ５１のヒータへの給電を開始するとともに、熱プレスローラ５１を下降させる。これにより熱プレスローラ５１が５０〜２００℃範囲の所定温度に発熱した状態で、ワイヤ４２を所定押圧力でワイヤ４２をプレスする。すなわち、熱プレスローラ５１は左右二対のリニアガイド５６に案内されながら各ワイヤ４２を被処理基板２上の樹脂フィルム７ｐに食い込ませ、分断予定線に沿って樹脂フィルム７ｐを縦方向（Ｙ軸方向）に分断する。熱プレスローラ５１により加熱されたワイヤ４２を押圧することにより樹脂フィルム７ｐが加熱・加圧され、熱と圧力の相乗作用により樹脂フィルム７ｐがいわゆる熱プレス効果によって全厚にわたって分断される。
【００３５】
本実施形態のメタルバック層の分断においては、ワイヤ４２を樹脂フィルム７ｐの膜厚に相当する深さまで押し込んだ状態で所定時間保持した後に、ワイヤ４２を加熱したままの状態で樹脂フィルム７ｐから引き離す。ワイヤ４２の押し込みをこのようにすると、ワイヤ表面への異物の付着が有効に防止される。この場合に、ワイヤ４２を樹脂フィルム層７ｐの膜厚を超える深さまで押し込んだ状態で所定時間保持すると、樹脂フィルム層７ｐがさらに確実に分断されるようになる。
【００３６】
なお、溶融した樹脂がワイヤ４２の表面に付着することがあるが、メンテナンス部３３において分断毎に又は定期的にワイヤ表面を洗浄処理することにより、ワイヤ４２を常に清浄な状態に保つことができる。ワイヤカッター４０は、待機部３２からメンテナンス部３３へ移動され、メンテナンス部３３においてワイヤ４２に洗浄液を噴射し、ヒータ線４２の先端部４２ａに付着したＡｌ凝固物を除去する。除去されたＡｌ凝固物は洗浄液とともにカップ容器（図示せず）に受けられ、ドレイン管（図示せず）を介して外部に排出される。次いで、ワイヤ４０に通電して加熱乾燥させ、乾燥後にワイヤ４２をメンテナンス部３３から待機部３２へ戻す。なお、ワイヤ４２の洗浄・乾燥中に、前面基板２は搬送ロボットによってテーブル３１から取り上げられ、次工程へ搬出される。このようにして次々に装置３０に搬入される被処理基板２が処理され、常に清浄な状態に維持されるワイヤ４２を用いて樹脂フィルム７ｐが分断される。
【００３７】
次に、図５を参照して本実施形態の画像表示装置としてのＦＥＤを製造するための方法について説明する。
【００３８】
ＦＥＤの前面基板となるガラス基板２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２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、これを現像して、図５の（ａ）に示すマトリックスパターン遮光層５ｂ１，５ｂ２を形成した。
【００３９】
次いで、マトリックスパターン遮光層５ｂ１，５ｂ２が存在しない領域に、赤（Ｒ）緑（Ｇ）青（Ｂ）３色の蛍光体層６ａを常法によりパターン形成した。図５の（ｂ）に示すように矩形状又は短冊状の３色パターンの蛍光体層６ａが縦横に規則配列された蛍光面を得た。例えばピッチ６００μｍの正方画素の場合には、蛍光体層６ａの縦区画線のＸ方向幅は例えば２０〜５０μｍの範囲とする。なお、蛍光体層６ａの横区画線（ストライプ）のＹ方向幅は例えば５０〜２５０μｍの範囲とする。これらの縦横区画線にはマトリックスパターン遮光層が存在し、前面基板２のほうへ光が漏れ出さないように遮光される。
【００４０】
次いで、蛍光体層６ａが積まれていないマトリックスパターン遮光層のうち間隔が狭いほうのパターン遮光層５ｂ２の上にフォトリソグラフィを利用するＣＶＤ成膜法により抵抗調整材１１を選択的に積層した。抵抗調整材１１は蛍光体層６ａとほぼ面一になるように積み上げた。
【００４１】
次いで、蛍光体層６ａの上に印刷法により樹脂フィルムを転写して、図５の（ｃ）に示すように所定膜厚の樹脂フィルム層７ｐを形成した。樹脂フィルム層７ｐは、ニトロセルロース等の有機樹脂からなる数μｍから十数μｍ程度の薄膜フィルムからなり、蛍光体層６ａの表面の凹凸を平滑化することによりメタルバック層となるべきＡｌ膜の形状を平坦にする役割を有するものである。なお、樹脂フィルム層７ｐは、印刷法の他にスプレー法やフォトリソ法を用いても形成することができる。樹脂フィルム層７ｐは、後工程で前面基板２ごと加熱焼成することにより分解・除去することができる。
【００４２】
次いで、上述の薄膜分断装置３０を用いて、熱プレスローラ５１を１００〜１４０℃の範囲の所定温度に発熱させ、樹脂フィルム７ｐの膜厚に相当する深さまで押し込んだ状態で所定時間保持した後に、ワイヤ４２を加熱したままの状態で樹脂フィルム７ｐから引き離し、樹脂フィルム７ｐを分断予定線に沿って熱プレス分断した。これにより樹脂フィルム７ｐがＲＧＢ画素単位ごとに分断され、図５の（ｄ）に示すように分断部１２において分断された樹脂フィルム７ｐを得た。
【００４３】
次いで、図５の（ｅ）に示すように、樹脂フィルム７ｐの上に全面にわたってＡｌメタルバック層７ａを真空蒸着法により成膜した。メタルバック層７ａは樹脂フィルム７ｐ上または遮光層５ｂ１上に積まれるが、蛍光体層６ａの側壁には付着しないので、結果として互いに電気的に分断されたメタルバック層７ａが形成される。
【００４４】
次いで、分断部１２に露出した間隔が広いほうのパターン遮光層５ｂ１の上に抵抗調整材１３を積層した。抵抗調整材１３は、図５の（ｆ）に示すように蛍光体層６ａとほぼ面一になるように積み上げた。
【００４５】
次いで、このようにして形成した蛍光面６を、電子放出素子とともに真空外囲器内に配置する。これには、蛍光面６を有する前面基板２と、複数の電子放出素子８を有する背面基板１とを、フリットガラス等により真空封着し、真空容器を形成する方法が採られる。さらに、真空外囲器内でパターンの上から所定のゲッタ材を蒸着し、Ａｌメタルバック層７ａの領域にゲッタ材の蒸着膜を形成する。
【００４６】
このようにして製造されたＦＥＤにおいては前面基板２と背面基板１との間隙が極めて狭いため、両基板間で放電（絶縁破壊）が起こりやすいが、本実施形態で形成されたＦＥＤでは、パターン形成された蛍光体層６ａによってメタルバック層７が成膜したままの状態で画素セグメント毎に分断されているので、放電が発生した場合の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。そして、放電エネルギーの最大値が低減される結果、電子放出素子や蛍光面の破壊・損傷や劣化が防止される。
【００４７】
次に、実施例について説明する。  
（実施例１）  
実施例１のワイヤカッターとして図６に示す横断面が円形状（ほぼ真円）のワイヤ４２を用いて、膜厚ｔ１（＝３〜２０μｍ）の樹脂フィルムを分断した。ワイヤ径ｄ１を３０μｍ、ワイヤ発熱温度を１４０℃、下方へのワイヤ突出長さＣ１を３〜１０μｍ、ワイヤ下端からガラス基板２までの距離Ｌ１には余裕をもたせて１０〜１００μｍとした。
【００４８】
本実施例によれば、分断領域の端部にめくれを生じることなく、樹脂フィルム７ｐを平均分断幅で１８μｍに縦分断できた。また、ワイヤカッターと基板との相対位置合せを高精度にすることができ、各ワイヤの位置を切断予定線から僅か数μｍ以内に抑えることができた。
【００４９】
（実施例２）  
実施例２のワイヤカッターとして図７に示す横断面が長円形状のワイヤ４２Ａを用いて、膜厚ｔ１（＝３〜２０μｍ）の樹脂フィルムを分断した。ワイヤ短径ｄ１を３０μｍ、ワイヤ長径ｄ２を６０μｍ、ワイヤ発熱温度を１４０℃、下方へのワイヤ突出長さＣ２を５〜２０μｍ、ワイヤ下端からガラス基板２までの距離Ｌ２には余裕をもたせて１０〜１００μｍとした。ワイヤ長軸を樹脂フィルム７ｐの厚さ方向（Ｚ方向）として樹脂フィルム７ｐを熱プレス分断すると、ワイヤの膜貫通長さＣ２が長くなり、より確実に樹脂フィルム７ｐを分断できる。
【００５０】
本実施例によれば、分断領域の端部にめくれを生じることなく、樹脂フィルム７ｐを平均分断幅で２１μｍに縦分断できた。また、ワイヤカッターと基板との相対位置合せを高精度にすることができ、各ワイヤの位置を切断予定線から僅か数μｍ以内に抑えることができた。
【００５１】
なお、本実施例ではワイヤの横断面を長円形状としたが、その他に楕円形状または疑似楕円形状としてもよい。
【００５２】
次に、図１０および図１１に、本実施形態に共通のＦＥＤの構造を示す。ＦＥＤは、それぞれ矩形状のガラスからなる前面基板２と背面基板１を有し、両基板１，２は１〜２ｍｍの間隔をおいて対向配置されている。これら前面基板２と背面基板１は、矩形枠状の側壁３を介して周縁部同士が接合させ、内部が高真空に維持された偏平な矩形状の真空外囲器４を構成している。
【００５３】
前面基板２の内面には蛍光面６が形成されている。この蛍光面６は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色に発光する蛍光体層６ａとマトリックス状の遮光層５ｂとで構成されている。蛍光面６上には、アノード電極として機能するとともに蛍光体層６ａの光を反射する光反射膜として機能するメタルバック層７が形成されている。表示動作時、メタルバック層７には図示しない回路により所定のアノード電圧が印加されるようになっている。
【００５４】
背面基板１の内面上には、蛍光体層６ａとメタルバック層７を励起するための電子ビームを放出する多数の電子放出素子８が設けられている。これらの電子放出素子８は、画素ごとに対応して複数列および複数行に配列されている。電子放出素子８マトリックス状に配設された図示しない配線により駆動されるようになっている。また、背面基板１と前面基板２との間には、これら基板１，２に作用する大気圧に耐えられるようにするために補強として、板状または柱状の多数のスペーサ１０が設けられている。
【００５５】
蛍光面６にはメタルバック層７を介してアノード電圧が印加され、電子放出素子８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て蛍光面６に衝突する。これにより対応する蛍光体層６ａが発光し、画像が表示される。
【００５６】
図８に本発明の実施形態に共通の、前面基板２、特に蛍光面６の構造を示す。蛍光面６は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に発光する多数の矩形状の蛍光体層を有している。前面基板２の長手方向をＸ軸とし、これと直交する幅方向をＹ軸とした場合に、蛍光体層Ｒ，Ｇ，ＢはＸ軸方向に所定のギャップ間隔に繰り返し配列され、Ｙ軸方向には同一色の蛍光体層が所定のギャップ間隔に繰り返し配列されている。なお、所定のギャップ間隔といっても製造上の誤差の範囲内で、または設計上の公差の範囲内で変動することが許容されているため、ＸＹ平面内において蛍光体層６ａ間のギャップ間隔は正確には一定値であるとは言えないが、ここでは便宜上ほぼ一定値であるものとして説明する。
【００５７】
蛍光面６は遮光層５を備えている。この遮光層５は、図９に示すように、前面基板２の周縁部に沿って延びた矩形枠遮光層５ａと、矩形枠遮光層５ａ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パターン遮光層５ｂとを有する。
【００５８】
マトリックスパターン遮光層５ｂの上には、Ｙ方向に延びた縦区分線１３Ｖに沿って抵抗層１３が設けられ、またＸ方向に延びた横区分線１３Ｈに沿って抵抗層が設けられている。また、セグメント蛍光体ＲＧＢの相互間はＹ方向に延びた抵抗層１１によって区分されている。縦区分線１３Ｖおよび横区分線１３Ｈは、いずれも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を用いて、常法のフォトリソグラフィ法により形成される。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の画像表示装置の製造に用いられる薄膜分断装置と被処理基板の概要を示すブロック平面図。
【図２】（ａ）は待機状態の薄膜分断装置と被処理基板の概要を示す側面図、（ｂ）は熱プレス分断時の薄膜分断装置と被処理基板の概要を示す側面図。
【図３】熱プレスローラ、ワイヤカッター、被処理基板の概要を示す斜視図。
【図４】メタルバック層分断時の熱プレスローラ、ワイヤカッター、被処理基板を示す側面図。
【図５】（ａ）〜（ｆ）は本発明の実施形態に係る画像表示装置の製造方法を示す工程図。
【図６】メタルバック層分断時におけるワイヤカッターのワイヤを拡大して示す断面図。
【図７】メタルバック層分断時におけるワイヤカッターのワイヤを拡大して示す断面図。
【図８】画像表示装置（ＦＥＤ）の一部を切り欠いて前面基板の蛍光面およびメタルバック層を示す平面図。
【図９】本発明の実施形態に係る画像表示装置を示す部分拡大平面図。
【図１０】画像表示装置（ＦＥＤ）の概要を示す斜視図。
【図１１】図８のＡ−Ａ線に沿って切断した断面図。
【符号の説明】
【００６０】
１…背面基板、２…前面基板、２ａ…アライメントマーク、３…側壁、
５ａ，５ｂ，５ｂ１，５ｂ２…遮光層、６…蛍光面、６ａ…蛍光体層、
７…メタルバック層、
７ａ…分断されたメタルバック層（メタルバックパターン）、
７ｐ…樹脂フィルム、
８…電子放出素子、
１１，１３Ｖ…抵抗調整材、
１２…分断部、
１３Ｖ…縦区分線（分断予定線）、
１３Ｈ…横区分線（分断予定線、ストライプ）
３０…薄膜分断装置、
３１…ＸＹＺθステージ（載置台、相対移動手段）、
３２…待機部、
３３…メンテナンス部、
４０…ワイヤカッター、４１…フレーム、４２…ワイヤ、
５０…プレスユニット、
５１…熱プレスローラ、
５２…ボールスクリュウ、５４…ナット、５５…ホルダ、
５６…リニアガイド、５８…ストッパ、
６０…ヒータユニット、
７０…テーブル駆動ユニット（相対移動手段）、７２…位置センサ、
８０…カッター搬送ユニット（相対移動手段）、９０…コントローラ。
【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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