(57)【要約】【課題】従来の電界放出型ディスプレイにおいて、ディスプレイを構成する前面板の蛍光体の発光面積が限られてしまい、ディスプレイとしての輝度が不足しがちであるという問題を解決する電界放出型ディスプレイの前面板およびその製造方法を提供する。【解決手段】透明基板と、透明基板の一方の面に形成され複数の開口部を備えるブラックマトリックス層と、少なくともブラックマトリックス層の開口部内に形成された蛍光体層と、ブラックマトリックス層上の所定位置に形成された複数の無機導電性材料からなる障壁と、障壁とブラックマトリックス層の間に無機導電性材料の中間層を備える電界放出型ディスプレイの前面板において、障壁の壁面形状が階段状もしくは壁面のテ−パ−角度が４５度〜８０度であることを特徴とするものである。【選択図】　図１
2004047140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板と、該透明基板の一方の面に形成され複数の開口部を備えるブラックマトリックス層と、少なくとも該ブラックマトリックス層の開口部内に形成された蛍光体層と、前記ブラックマトリックス層上の所定位置に形成された複数の無機導電性材料からなる障壁と、該障壁とブラックマトリックス層の間に無機導電性材料の中間層を備える電界放出型ディスプレイの前面板において、前記障壁の壁面形状が階段状もしくは壁面のテ−パ−角度が４５度〜８０度であることを特徴とする電界放出型ディスプレイの前面板。
【請求項２】
前記障壁は電解めっき法によって形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の電界放出型ディスプレイの前面板。
【請求項３】
前記障壁は無電解めっき法によって形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の電界放出型ディスプレイの前面板。
【請求項４】
前記障壁の壁面にも蛍光体層が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の電界放出型ディスプレイの前面板。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載された電界放出型ディスプレイの前面板を製造するに際し、透明基板の一方の面にブラックマトリックス層と導電性の中間層を順次形成する工程、前記ブラックマトリックス層と中間層をパタ−ン加工して開口部を設ける工程、前記中間層上の所定位置にフォトリソグラフィ法により障壁用のレジストパタ−ンを形成する工程、前記レジストパタ−ンに電解めっきもしくは無電解めっきにより導電性の障壁をパタ−ンめっきする工程、前記レジストパタ−ンを除去する工程、前記開口部および障壁の壁面に蛍光体層を設ける工程とを有し、前記パタ−ンめっきを行う際に用いるレジストが厚さ方向に感度が異なるレジストであることを特徴とする電界放出型ディスプレイの前面板の製造方法。
【請求項６】
前記レジストが感度の異なる２種類以上のドライフィルムレジストであり、感度の低いレジストから順次基板上にラミネ−トし、露光、現像した後のレジストの断面形状が階段状であることを特徴とする請求項５に記載の電界放出型ディスプレイの前面板の製造方法。
【請求項７】
前記レジストが厚さ方向に連続的に感度が変化したドライフィルムレジストであり、感度の低い側を基板側にラミネ−トし、露光、現像した後のレジストの厚さ方向の断面形状がテ−パ−状であることを特徴とする請求項５に記載の電界放出型ディスプレイの前面板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電界放出型ディスプレイに用いる前面板およびその製造方法に関し、さらに詳しくは、めっきによる障壁層を有する電界放出型ディスプレイの前面板およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
コンピュ−タのディスプレイ端末装置や壁掛けテレビ等の方式として、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイが実用化されている。これらの平面ディスプレイの中で、電界放出型ディスプレイ（フィ−ルドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ））は消費電力が小さく、高輝度、高精細で、視野角が広くて見やすいのが特徴で、一般家庭への普及が期待されている。
【０００３】
一般に、電界放出型ディスプレイは、背面板と前面板より成る一対の平坦なガラス等の絶縁基板を、スペ−サ部材を介して対向に配置し、平板状の真空容器を形成した構造を有している。一方の背面板（カソ−ド基板）には、ガラス基板上に電気信号により電子を放出するマトリックス状に配置した電子放出素子（エミッタ電極）と、絶縁層を介してゲ−ト電極が設けられている。他方の前面板（アノ−ド電極）には、ガラス基板上にアノ−ド電極と、エミッタ電極から放出された電子により可視発光する赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色の蛍光体層が設けられており、従来より種々の改良が成されてきている。
【０００４】
例えば、電界放出型ディスプレイの前面板として、外光の反射率を低減させることによりコントラストを向上し、ディスプレイとして見やすくするために、Ｒ、Ｇ、Ｂの各画素以外の場所を低反射材料のブラックマトリックス層で埋める方法が行われている。ブラックマトリックス層としては、低反射の酸化クロム等を真空成膜しフォトリソグラフィによりパタ−ン形成したもの、黒色電着塗料を電着してパタ−ン形成したもの、黒色インク層を印刷によりパタ−ン形成したもの等がある。
【０００５】
また、電界放出型ディスプレイの前面板では、エミッタ電極から放出された電子の散乱や、あるいは放出電子が蛍光体を発光させる時などに生じる反射電子が、隣接する他の領域の蛍光体層に入射し、コントラストや色純度を低下させて表示画質が劣化するという問題がある。このため、特開平１１−１８５６７３号公報に開示されているように、電界放出型ディスプレイ用前面板に、ガラスを母材としてブラックマトリックスを蛍光体膜層よりも突出させ、例えば、高さ５０μｍのリブ状凸部を形成し、表面全体を導電薄膜層で被覆することが行われている。
【０００６】
しかし、特開平１１−１８５６７３号公報が示すように、黒色ガラスペ−ストのような高粘度の材料を均一に基板に塗布し、サンドブラスト処理でパタ−ン化する場合、基板面に損傷を与え易いという問題があった。また、絶縁物で障壁を形成したままでは、障壁に電荷が蓄積し、障壁のチャ−ジアップにより後から放出された電子が曲げられ、効率のよい表示が行えないので、導電性付与のための金属薄膜形成工程が必須となり工程が複雑になるという問題があった。
【０００７】
この障壁の電荷蓄積対策として、特開２００２−３３０５８号公報に示されるように、導電性のブラックマトリックス上に無機導電性材料からなる複数の障壁を設け、蛍光体発光時の２次電子や、エミッタ電極から放出された電子ビ−ムの散乱電子を、導電性の障壁で吸収しチャ−ジアップを防止した前面板が知られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開２００２−３３０５８号公報に示されるように、ドライフィルムレジスト等でパタ−ンニングして形成したレジストの開口部内に、導電性障壁を電解めっき法等で金属材料からなる構造物として作製した場合、通常のドライフィルムレジストの製版後の垂直方向断面形状はほぼ垂直に立ち上がるため、障壁もレジスト形状を反映した形状になる。図８に従来の電界放出型ディスプレイの前面板３７の部分断面図を示すように、めっきによって得られる障壁４３のテ−パ−角度は障壁の底面からおよそ８５度〜８９度とほぼ垂直に近い形状になっている。このため、障壁４３の間に形成される赤色、緑色、青色の蛍光体層４５（４５Ｒ、４５Ｇ、４５Ｂ）はブラックマトリックス層３９のほぼ開口部４４のみとなり、発光面積が限られてしまい、ディスプレイとしての輝度が不足しがちであるという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は上記の問題点を解消するためになされたものである。その目的は、ディスプレイとしての輝度および発光効率を向上させた電界放出型ディスプレイの前面板を提供すること、およびその製造方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に係わる電界放出型ディスプレイの前面板は、透明基板と、該透明基板の一方の面に形成され複数の開口部を備えるブラックマトリックス層と、少なくとも該ブラックマトリックス層の開口部内に形成された蛍光体層と、前記ブラックマトリックス層上の所定位置に形成された複数の無機導電性材料からなる障壁と、該障壁とブラックマトリックス層の間に無機導電性材料の中間層を備える電界放出型ディスプレイの前面板において、前記障壁の壁面形状が階段状もしくは壁面のテ−パ−角度が４５度〜８０度であることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２に係わる電界放出型ディスプレイの前面板は、前記障壁は電解めっき法によって形成されたものであることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項３に係わる電界放出型ディスプレイの前面板は、前記障壁は無電解めっき法によって形成されたものであることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項４に係わる電界放出型ディスプレイの前面板は、前記障壁の壁面にも蛍光体層が設けられていることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項５に係わる電界放出型ディスプレイの前面板の製造方法は、透明基板の一方の面にブラックマトリックス層と導電性の中間層を順次形成する工程、前記ブラックマトリックス層と中間層をパタ−ン加工して開口部を設ける工程、前記中間層上の所定位置にフォトリソグラフィ法により障壁用のレジストパタ−ンを形成する工程、前記レジストパタ−ンに電解めっきもしくは無電解めっきにより導電性の障壁をパタ−ンめっきする工程、前記レジストパタ−ンを除去する工程、前記開口部および障壁の壁面に蛍光体層を設ける工程とを有し、前記パタ−ンめっきを行う際に用いるレジストが厚さ方向に感度が異なるレジストであることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項６に係わる電界放出型ディスプレイの前面板の製造方法は、前記レジストが感度の異なる２種類以上のドライフィルムレジストであり、感度の低いレジストから順次基板上にラミネ−トし、露光、現像した後のレジストの断面形状が階段状であることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項７に係わる電界放出型ディスプレイの前面板の製造方法は、前記レジストが厚さ方向に連続的に感度が変化したドライフィルムレジストであり、感度の低い側を基板側にラミネ−トし、露光、現像した後のレジストの厚さ方向の断面形状がテ−パ−状であることを特徴とするものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１は本発明の電界放出型ディスプレイの前面板１の一実施形態を示す部分断面図であり、図２に示される前面板の平面図のＡ−Ａ線における縦断面図に相当する。本発明における電界放出型ディスプレイの前面板１は、透明基板２の一方の面に設けられたパタ−ン化したブラックマトリックス層３、パタ−ン化した導電性の中間層６、中間層の所定の位置に階段状の障壁７が設けてあり、ブラックマトリックス層３は複数の開口部８を有し、開口部８および障壁７の階段状壁面の上に蛍光体層９（９Ｒ、９Ｇ、９Ｂ）が形成されている。
【００１８】
本発明の前面板１を構成する透明基板２としては、従来から電界放出型ディスプレイに用いられる厚さ０．５〜３ｍｍ程度のガラス基板、石英基板等が使用できる。
【００１９】
なお、本発明では、透明基板として、透明基板上に予め酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化スズ等の透明電極のパタ−ンを設けた基板も使用可能である。　また、本発明は、各障壁を導通回路によって相互に導通する目的で、透明基板上に障壁導通回路を予め設けた基板にも適用できる。
【００２０】
前面板１を構成するブラックマトリックス層３は、画像表示時に外光反射率を低減しコントラストを向上するために設けられるもので、低反射率の金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物等が用いられ、例えば、酸化クロム、窒化クロム、酸窒化クロム等の低反射金属化合物を単層、もしくは酸化クロム／クロムの２層あるいは酸化クロム／クロム／酸化クロムの３層構造として、真空蒸着法やスパッタリング法等の真空成膜法により、厚さ０．０４〜０．３μｍ程度の範囲で形成する。
【００２１】
ブラックマトリックス層３の開口部８は、蛍光体層を形成する主要部分となり、開口部の寸法、ピッチ等は電界放出型ディスプレイの設計に応じて適宜設定することができる。また、ブラックマトリックス層の開口部８の形状は、長方形、多角形、円形等、適宜設定することができる。
【００２２】
一般に、ブラックマトリックス層３は金属酸化物が主体なので、絶縁性か、もしくは電気導電性が低いため、障壁を電気めっきで形成する場合には、まずブラックマトリックス層３上に導電性の中間層６を設ける必要がある。中間層６としては、金、ニッケル等で下引き層４を設けてブラックマトリックス層３への密着性を高めるのが好ましいが、導電層５のみでも十分な密着性が得られる場合には、必ずしも下引き層４を設ける必要はない。下引き層４上に導電性の高い銅、銀、金、白金、パラジウム、鉄、ニッケル、コバルト、ロジウム、亜鉛等からなる金属の１種または２種以上の組み合わせ、またはこれらの合金で導電層５を設けて、中間層６を形成する。下引き層の厚さは５〜数１００ｎｍ程度であり、導電層５の厚さは０．１〜５μｍ程度が用いられる。
【００２３】
前面板１を構成する障壁７は、隣接する開口部８の長辺に挟まれたブラックマトリックス層３上に中間層６を介して形成されており、障壁７の材質は、電解めっき可能な導電性金属もしくは無電解めっき可能な金属であり、例えば、電解めっき可能な金属として、銅、銀、金、白金、パラジウム、鉄、ニッケル、コバルト、ロジウム、亜鉛からなる金属の１種または２種以上の組み合わせ、またはこれらの２種以上の金属からなる合金等が使用できる。無電解めっき可能な金属としては、銅、銀、金、ニッケル、コバルトが使用できる。また、本発明においては、無電解めっきと電解めっきを組み合わせて障壁を形成することも可能である。
【００２４】
導電性の障壁７は、散乱電子、２次電子あるいは反射電子による隣接する蛍光体層への入射を防ぎ、不必要な発光を防止するために設けられるので、障壁７の大きさは画素ピッチやセルサイズに依存するが、好ましくは高さ２０〜１００μｍ、幅１０〜５０μｍ、長さはブラックマトリックス開口部の長さとほぼ同等か数１０μｍ長い範囲で設定できる。図１および図２では、障壁７の形状として長方体で蛍光体パタ−ンの長さと同じ場合を示しているが、これに限定されず、底面が円形、多角形、両端部が幅広い形状等、適宜設定することができる。また、図１および図２では障壁の底部の幅が中間層の幅に等しい場合を示しているが、これに限定されず、障壁の底部の幅は、中間層の幅以下で階段状の障壁が形成できる範囲内ならば適宜設定できる。図１では５段階の階段状壁面を示してあるが、２段階以上でフォトリソグラフィ工程が可能な範囲ならば、任意の段数を設定できる。
なお、本発明では、蛍光体層を形成するだけで前面板として使用できる状態のものも、電界放出型ディスプレイの前面板とする。
【００２５】
前面板１を構成する蛍光体層９（９Ｒ、９Ｇ、９Ｂ）は、従来の電界放出型ディスプレイと同様の材料を用いて形成できる。すなわち、パタ−ン化したブラックマトリックス層３の開口部８および階段状の障壁７の壁面に、従来使用されている材料と同様の赤色発光蛍光体層、緑色発光蛍光体層、青色発光蛍光体層を使用することができる。例えば、赤色発光蛍光体として、Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ、Ｙ２ＳｉＯ５：Ｅｕ、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｅｕ、ＹＢＯ３：Ｅｕ、ＳｎＯ２：Ｅｕ、ＳｃＢＯ３：Ｅｕ、Ｚｎ３（ＰＯ４）２：Ｍｎ、ＧｄＢＯ３：Ｅｕ、ＬｕＢＯ３：Ｅｕ、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ等が用いられ、緑色発光蛍光体として、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ、ＢａＡｌ１２Ｏ１９：Ｍｎ、ＢａＭｇＡｌ１４Ｏ２３：Ｍｎ、ＬｕＢＯ３：Ｔｂ、ＳｃＢＯ３：Ｔｂ、Ｓｒ６Ｓｉ３Ｏ３Ｃｌ４：Ｅｕ、ＺｎＢａＯ４：Ｍｎ、ＺｎＯ：Ｚｎ、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ、ＺｎＧａ２Ｏ４：Ｍｎ等が挙げられ、青色発光蛍光体として、Ｙ２ＳｉＯ５：Ｃｅ、ＢａＭｇＡｌ１４Ｏ２３：Ｅｕ、ＣａＷＯ４：Ｐｂ、ＺｎＳ：Ａｇ、ＺｎＭｇＯ、ＺｎＧａＯ４、ＺｎＳ：Ａｇ等を用いることができる。
【００２６】
図３およびそれに続く図４は、図１および図２に示した本発明の電界放出型ディスプレイの前面板の製造方法を示す工程図である。図３（ａ）に示すように、ガラス基板等の透明基板２上に酸化クロム等の低反射金属化合物をスパッタリング、蒸着等の真空成膜法で設けてブラックマトリックス層１０を形成し、続いて、真空成膜法または無電解めっき法によりブラックマトリックス層１０上に下引き層１１、導電層１２よりなる中間層１３を設ける。後の工程で設けられる障壁は、三原色の蛍光体素子Ｒ、Ｇ、Ｂからなる一組の素子間において、ブラックマトリックス層上の所定箇所に中間層を介して形成される。
【００２７】
次に、図３（ｂ）に示すように、中間層１３上にフォトリソグラフィ法によりフォトレジストパタ−ン１４を形成する。図３（ｂ）では、中央の障壁を形成するパタ−ン部分の一部を例示してあるが、アライメントマ−ク等の他のパタ−ンもこの時点でパタ−ン形成する。
【００２８】
次に、レジストパタ−ン１４に覆われていない導電層、下引き層、ブラックマトリックス層を、所定のエッチング液により順番にエッチングして、図３（ｃ）に示すように、パタ−ン化された中間層６とブラックマトリックス層３、および開口部８を形成する。
【００２９】
続いて、図３（ｄ）に示すようにフォトレジストパタ−ンを剥膜する。
【００３０】
次に、図３（ｅ）に示すように、基板全面にフォトレジスト層１５を形成する。使用するフォトレジストとしては、めっき液に耐性があり、塗布膜厚が大きい材料が望ましいが、一般に、ドライフィルムレジストが作業性がよくて好ましい。フォトレジスト層１５は、同一ポリマ−材料よりなる感度の異なる２種類以上のレジストを、ネガ型レジストの場合には感度の低いレジストから順に基板上に設けて多層レジスト構造にしてあり、基板側ほど低感度になっている。図３（ｅ）では、同一ポリマ−材料を主体とする感度の異なるネガ型のドライフィルムレジストを順にラミネ−トし、５層レジスト構造にした例を示す。感度の異なるレジストは、含有されるポリマ−およびモノマ−の比率は同じとし、光開始剤の量を変えることにより得ることができる。
なお、感度の異なるポジ型のレジストを用いる場合には、ネガポジが逆転するために感度の高い側が基板側になるが、めっき耐性はネガ型の方が優れているので、本発明においてはネガ型のレジストを用いるのが好ましい。
【００３１】
次に、図４（ｆ）に示すように所定の障壁パタ−ンを設けたフォトマスク１６を用いて紫外線１７で露光し、所定の現像液で現像する。図４（ｆ）ではネガ型のレジストの場合なので、紫外線により各層毎に光硬化の差が生じ、同一現像液で現像すると、基板側ほど低感度なので、図４（ｇ）に示すように階段状の抜けパタ−ンを有するレジストパタ−ン１８が形成される。
【００３２】
次に、電解めっきを行い、図４（ｈ）に示すように、レジストパタ−ン１８の開口部の中間層６上にめっきを行い、障壁７を形成する。
【００３３】
次に、レジストパタ−ン１８を剥膜し、図４（ｉ）に示すように、パタ−ン化したブラックマトリックス層３、パタ−ン化した中間層６上に、アスペクト比の大きい階段状の導電性障壁７を有する電界放出型ディスプレイの前面板部材を形成する。レジストパタ−ン１８を剥膜する方法は、それぞれのレジストの推奨する方法を適用すればよい。
【００３４】
次に、ブラックマトリックス層間の開口部８および障壁７の壁面に蛍光体ペ−ストを塗布し、焼成して蛍光体層９（９Ｒ、９Ｇ、９Ｂ）を形成する。蛍光体ペ−ストを塗布する方法としては、従来から用いられているスクリ−ン印刷法、インクジェット法、電界ジェット法および感光性蛍光体ペ−ストを用いるフォトリソグラフイ法が適用できる。いずれの方法を適用する場合でも、開口部８と共に、本発明の障壁７の階段状壁面にも蛍光体層を設けることが必要である。蛍光体ペ−ストの焼成条件は、各々の蛍光体ペ−ストの焼成条件を適用すればよく、通常、４００〜４５０℃で３０〜６０分程度で用いられるが、これに限定される訳ではない。このようにして、図４（ｊ）に示すように、電界放出型ディスプレイの前面板１を形成する。
【００３５】
（第２の実施形態）
図５は本発明の電界放出型ディスプレイの前面板の他の実施形態を示す部分断面図である。本発明における電界放出型ディスプレイの前面板１９は、透明基板２０の一方の面に設けられたパタ−ン化したブラックマトリックス層２１、パタ−ン化した導電性の中間層２４、中間層の所定の位置にテ−パ−角度が４５度〜８０度の障壁２５が設けてあり、ブラックマトリックス層２１は複数の開口部２６を有し、開口部２６および障壁２５のテ−パ−状壁面の上に蛍光体層２７（２７Ｒ、２７Ｇ、２７Ｂ）が形成されている。テ−パ−角度が４５度未満であると、障壁の頂部の幅が小さくなる一方で底辺の幅が広くなりすぎてしまうという問題が生じ、テ−パ−角度が８０度を越えると蛍光体を壁面に形成するのが困難になる。したがって、本発明ではテ−パ−状の障壁の角度を４５度〜８０度にしてある。
【００３６】
前面板１９を構成する透明基板２０、ブラックマトリックス層２１、下引き層２２および導電層２３よりなる中間層２４、蛍光体層２７は、前述の透明基板２、ブラックマトリックス層３、下引き層４および導電層５よりなる中間層６、蛍光体層９と同様のものとすることができ、ここでの説明は省略する。
【００３７】
前面板を構成する障壁２５は、隣接する開口部２６の長辺に挟まれたブラックマトリックス層２１上に中間層２４を介して形成されており、障壁２５の材質は、（第１の実施形態）と同様に、電解めっき可能な導電性金属もしくは無電解めっき可能な金属であり、例えば、電解めっき可能な金属として、銅、銀、金、白金、パラジウム、鉄、ニッケル、コバルト、ロジウム、亜鉛からなる金属の１種または２種以上の組み合わせ、またはこれらの２種以上の金属からなる合金等が使用できる。無電解めっき可能な金属としては、銅、銀、金、ニッケル、コバルトが使用できる。また、本発明においては、無電解めっきと電解めっきを組み合わせて障壁を形成することも可能である。
【００３８】
導電性の障壁２５は、散乱電子、２次電子あるいは反射電子による隣接する蛍光体層への入射を防ぎ、不必要な発光を防止するために設けられるので、障壁２５の大きさは画素ピッチやセルサイズに依存するが、好ましくは高さ２０〜１００μｍ、幅１０〜５０μｍ、長さはブラックマトリックス開口部の長さとほぼ同等か数１０μｍ長い範囲で設定できる。図５では障壁２５の形状として長方体の場合を示しているが、これに限定されず、底面が円形、多角形、両端部が幅広い形状等、適宜設定することができる。
【００３９】
前面板１９を構成する蛍光体層２７は、従来の電界放出型ディスプレイと同様の材料を用いて形成できる。すなわち、パタ−ン化したブラックマトリックス層の開口部２６およびテ−パ−角度４５度〜８０度の障壁２５の壁面に、従来使用されている前述の材料と同様の青色発光蛍光体層、赤色発光蛍光体層、緑色発光蛍光体層を使用することができる。
【００４０】
図６およびそれに続く図７は、図５に示した本発明の電界放出型ディスプレイ用前面板の製造方法を示す工程図である。図６（ａ）から図６（ｄ）までは、前述の（第１の実施形態）と同様なので説明は省略する。
【００４１】
次に、図６（ｅ）に示すように、基板全面にフォトレジスト層３３を形成する。使用するフォトレジストとしては、めっき液に耐性があり、塗布膜厚が大きい材料が望ましいが、一般に、ドライフィルムレジストが作業性がよくて好ましい。フォトレジスト層３３は、厚さ方向に感度を連続的に変化させたレジストを、ネガ型レジストの場合には、感度の低い面を基板側にして設けてある。感度を連続的に変化させたレジストは、含有されるポリマ−およびモノマ−の比率は同じとし、光開始剤の量をレジストの厚さ方向に連続的に変えることにより得ることができる。
【００４２】
次に、図７（ｆ）に示すように所定の障壁パタ−ンを設けたフォトマスク３４を用いて紫外線３５で露光し、所定の現像液で現像する。図７（ｆ）はネガ型のレジストの場合なので、紫外線によりレジストの深さ方向に光硬化の差が生じ、同一現像液で現像すると、基板側ほど低感度なので、図７（ｇ）に示すようにテ−パ−状の抜けパタ−ンを有するレジストパタ−ン３６を形成する。
【００４３】
次に、電解めっきを行い、図７（ｈ）に示すように、レジストパタ−ン３６の開口部の中間層２４上に障壁２５を形成する。
【００４４】
次に、図７（ｉ）に示すように、レジストパタ−ン３６を剥膜し、パタ−ン化したブラックマトリックス層２１、パタ−ン化した中間層２４上に、アスペクト比の大きいテ−パ−状の導電性障壁２５を有する電界放出型ディスプレイの前面板部材を形成する。レジストパタ−ン３６を剥膜する方法は、それぞれのレジストの推奨する方法を適用すればよい。
【００４５】
次に、ブラックマトリックス層間の開口部２６およびテ−パ−を有する障壁２５の壁面に蛍光体ペ−ストを塗布し、焼成して蛍光体層２７を形成する。蛍光体層２７を形成する方法、条件は、前述の実施形態１と同様の方法、条件が適用できるので、ここでの説明は省略する。このようにして、図７（ｊ）に示すように、電界放出型ディスプレイの前面板１９を形成する。
【００４６】
【実施例１】
厚さ１．１ｍｍのガラス基板上に、スパッタリング法により酸化クロムを厚さ４０ｎｍ、クロムを厚さ１００ｎｍの順に成膜し、２層構造のブラックマトリックス層を形成した。次いで、スパッタリング法によりニッケルを２０ｎｍ、金を１５０ｎｍ連続して成膜し、導電性の中間層を形成した。
【００４７】
次に、中間層上にフォトレジスト（東京応化工業（株）製ＯＦＰＲ−８００）を厚さ２μｍ塗布し、蛍光体塗布部となる開口部（長方形で幅８０μｍ、長さ２７０μｍ、幅方向ピッチ２００μｍ、長さ方向ピッチ６００μｍ）およびアライメントマ−ク部等の画素部を複数設けたフォトマスクにてパタ−ン露光し、現像してレジストパタ−ンを形成した。
【００４８】
次に、露出している中間層の金をヨウ素とヨウ化カリウムのエタノ−ル水溶液（ヨウ素：ヨウ化カリウム：水：エタノ−ル＝０．５：０．９：４：１）でエッチングし、水洗後、ニッケルを塩化第２鉄水溶液（３５ｇ／ｌ）でエッチングし、水洗後、次に露出したクロムそして下層の酸化クロム層を硝酸第２セリウムアンモニウム系のエッチング液（ザ・インクテック（株）製ＭＲ−ＥＳ）でエッチングし、水洗乾燥して、パタ−ン化した中間層、ブラックマトリックス層を形成した。
【００４９】
次に、上記の基板上に感度の異なるネガ型の厚さ１０μｍのドライフィルムレジストを５種類用意し、感度の低いドライフィルムレジストから順次ラミネ−トを行い、５０μｍ厚のレジスト層を形成した。次に、長方形状（３０×２７０μｍ）の障壁パタ−ンを複数設けたフォトマスクを用いてドライフィルムレジストを露光量１４０ｍＪ／ｃｍ２にて紫外線露光し、炭酸ナトリウムの１重量％水溶液で現像してレジストパタ−ンを形成した。ドライフィルムレジストは露光により、表面のドライフィルムレジストから深さ方向に順に、相対的に露光オ−バ−傾向から適正露光、露光アンダ−傾向へと段階的に変化した状態が得られた。したがって、現像後のドライフィルムレジストの開口部の形状は、透明基板側が広く、上部にかけて段階的に開口部面積が減少する形状が得られた。
【００５０】
続いて、レジストパタ−ンの露出している中間層上にスルファミン酸ニッケル浴にて、温度５０度、電流密度２Ａ／ｄｍ２　にてニッケルめっきを行い、ドライフィルムレジストの壁面形状に沿ってめっきが形成され、めっき後、レジストパタ−ンを剥膜し、厚さ５０μｍの段階的な形状を有するニッケル障壁を形成した。
【００５１】
次に、ブラックマトリックス層の開口部および階段状の障壁の壁面に蛍光体を塗布するために、スクリ−ン印刷を用いて蛍光面形成を行った。赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の蛍光体ペ−ストを各色毎に３回の印刷、乾燥を行った後、最後に４１０度で３０分の焼成を行い、開口部および階段状の障壁の壁面に蛍光面を形成し、電界放出型ディスプレイ用前面板を得た。
【００５２】
次に、この前面板と別途作製した背面板を組み合わせ、電界放出型ディスプレイを作製した。このディスプレイを表示したところ、蛍光面の発光面積が広いために、輝度が高く発光効率のよい高品質の画像が得られた。
【００５３】
【実施例２】
インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）より成る透明電極が選択的に設けられたガラス基板の上に、スパッタリング法によりブラックマトリックス層としての酸化クロム膜４０ｎｍとクロム膜１１０ｎｍを２層構造として厚さ１５０ｎｍに形成し、連続して中間層の下引き層としてニッケルを２０ｎｍ、導電層として金を０．５μｍの厚さに成膜した。
【００５４】
次に、実施例１と同様に、中間層上にフォトレジスト（東京応化工業（株）製ＯＦＰＲ−８００）を塗布し、露光、現像して、蛍光体塗布部となる開口部（長方形で幅８０μｍ、長さ２７０μｍ、幅方向ピッチ２００μｍ、長さ方向ピッチ６００μｍ）等のレジストパタ−ンを形成した。
【００５５】
次に、上記のレジストパタ−ンに基づいて露出している導電層の金、下引き層のニッケル、その下のクロム、酸化クロム層を、実施例１と同じエッチング液により順にエッチングし、パタ−ン化した中間層、ブラックマトリックス層を形成した。
【００５６】
次に、感度がレジストの厚さ方向に連続的に変化している５０μｍ厚のドライフィルムレジストを、感度が低い側を基板面側として、上記の基板上にラミネ−トし、実施例１と同様の障壁パタ−ンを有するフォトマスクを用いて、実施例１と同じ条件で紫外線露光し、現像して、中間層上にテ−パ−状の７０度の角度の開口部を有するレジストパタ−ンを形成した。
【００５７】
次に、レジストパタ−ンの開口部の中間層の金上に、ニッケルとコバルトの合金めっきを行った後、レジストを剥膜し、幅３０μｍ、長さ２７０μｍ、高さ５０μｍで７０度のテ−パ−状の角度を有するニッケルとコバルトの合金の障壁を形成した。
【００５８】
次に、実施例１と同じく、ブラックマトリックス層の開口部およびテ−パ−状の障壁の壁面にスクリ−ン印刷法により蛍光体を塗布し、乾燥、焼成して、開口部および階段状の障壁の壁面にＲ、Ｇ、Ｂの蛍光面を形成し、電界放出型ディスプレイ用前面板を得た。
【００５９】
この前面板を、別途作製した背面板と組み合わせ、電界放出型ディスプレイを作製し、表示したところ、発光効率が高く輝度の高い高品質の画像が得られた。
【００６０】
【発明の効果】
本発明による電界放出型ディスプレイの前面板は、導電性の障壁の壁面にも蛍光体層が形成されており、ディスプレイ発光時の発光面積が増大し、ディスプレイとしての発光効率および輝度が向上した高品質の電界放出型ディスプレイの前面板が得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電界放出型ディスプレイの前面板の第１の実施形態を示す部分断面図
【図２】図１の前面板の平面模式図
【図３】図１および図２の電界放出型ディスプレイの前面板の製造工程図
【図４】図３に続く電界放出型ディスプレイの前面板の製造工程図
【図５】本発明の電界放出型ディスプレイの前面板の第２の実施形態を示す部分断面図
【図６】図５の電界放出型ディスプレイの前面板の製造工程図
【図７】図６に続く電界放出型ディスプレイの前面板の製造工程図
【図８】従来の電界放出型ディスプレイの前面板を示す部分断面図
【符号の説明】
１、１９　本発明における電界放出型ディスプレイの前面板
２、２０、３８　透明基板
３、２１、３９　ブラックマトリックス層
４、２２、４０　下引き層
５、２３、４１　導電層
６、２４、４２　中間層
７、２５、４３　障壁
８、２６、４４　開口部
９、２７、４５　蛍光体
１０、２８　パタ−ン化前のブラックマトリックス層
１１、２９　パタ−ン化前の下引き層
１２、３０　パタ−ン化前の導電層
１３、３１　パタ−ン化前の中間層
１４、３２　フォトレジストパタ−ン
１５、３３　ドライフィルムレジスト
１６、３４　フォトマスク
１７、３５　紫外線
１８、３６　レジストパタ−ン
３７　従来の電界放出型ディスプレイの前面板
【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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