(57)【要約】【課題】蛍光体に蓄熱した熱の放熱経路を配慮した加速電極を備えた平面型表示装置を提供する。【解決手段】表示基板は、少なくとも、光の出射側から順に、透光性基板と、蛍光体が内在して画素となる発光領域を形成する微細孔がマトリクス状に多数設けられた金属シートと、該記金属シート上に電気的に接続されて形成された加速電極となるメタルバックとからなり、該微細孔の該透光性基板側孔部の開口部近傍には複数の開口部を有する導電性配線が一体的に形成され、該導電性配線の該透光性基板側は略黒色であり、該微細孔の内壁面と該導電性配線の該微細孔内部側は導電性の黒化処理がなされて略黒色であり、該蛍光体は該微細孔内壁と該導電性配線と該メタルバックに接して該微細孔内部に内在することを特徴とする平面型表示装置。【選択図】  図５
2004273279.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電子放出素子が形成された背面基板と、該背面基板に対向して配置され、透光性基板上に前記電子放出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を備えた平面型表示装置において、
前記表示基板の、前記透光性基板と前記蛍光体との間に、メッシュ状の導電性配線を設け、該導電性配線が、熱吸収体で構成されることを特徴とする平面型表示装置。
【請求項２】
前記熱吸収体で構成された導電性配線は、前記蛍光体から発する輻射熱を吸収する構成であることを特徴とする請求項１に記載の平面型表示装置。
【請求項３】
前記熱吸収体で構成された導電性配線は、略黒色であることを特徴とする請求項１に記載の平面型表示装置。
【請求項４】
前記熱吸収体で構成された導電性配線は、その熱輻射係数が０．３以上であることを特徴とする請求項１に記載の平面型表示装置。
【請求項５】
前記熱吸収体で構成された導電性配線は、その熱輻射係数が０．５以上であることを特徴とする請求項１に記載の平面型表示装置。
【請求項６】
前記熱吸収体で構成された導電性配線は、その表面が粗面に形成されることを特徴とする請求項１に記載の平面型表示装置。
【請求項７】
絶縁性基板上に複数の電子放出素子が形成された背面基板と、該背面基板に対向して配置され、透光性基板上に前記電子放出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、前記背面基板と前記表示基板との間に垂直に配設されてその間隔を維持する支持体と、枠部材とを備え、前記背面基板と前記表示基板と前記枠部材とで囲まれた空間が真空雰囲気とされる平面型表示装置において、
前記表示基板の、前記透光性基板と前記蛍光体との間に導電性配線を設け、該導電性配線が略黒色であることを特徴とする平面型表示装置。
【請求項８】
前記導電性配線の配線パターンがメッシュ状であることを特徴とする請求項７に記載の平面型表示装置。
【請求項９】
前記導電性配線の導電性材料がＣｒであることを特徴とする請求項７または８のいずれかに記載の平面型表示装置。
【請求項１０】
絶縁性基板上に複数の電子放出素子が形成された背面基板と、該背面基板に対向して配置され、透光性基板上に前記電子放出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、前記背面基板と前記表示基板との間に垂直に配設されてその間隔を維持する支持体と、枠部材とを備え、前記背面基板と前記表示基板と前記枠部材とで囲まれた空間が真空雰囲気とされる平面型表示装置において、
前記表示基板は、少なくとも、光の出射側から順に配置された、前記透光性基板と、前記蛍光体が内在して画素となる発光領域を形成する微細孔がマトリクス状に多数設けられた金属シートと、前記金属シート上に電気的に接続されて形成された加速電極となるメタルバックとを含み、
該微細孔の該透光性基板側孔部の開口部近傍には、複数の開口部を有する導電性配線が一体的に形成され、該導電性配線の該透光性基板側は略黒色であり、該微細孔の内壁面と該導電性配線の該微細孔内部側は導電性の黒化処理がなされて略黒色であり、該蛍光体は該微細孔内壁と該導電性配線と該メタルバックに接して該微細孔内部に内在することを特徴とする平面型表示装置。
【請求項１１】
前記金属シートが厚さ２０μｍ乃至２５０μｍのほぼ均一厚さを有することを特徴とする請求項１０に記載の平面型表示装置。
【請求項１２】
前記金属シートの組成がＦｅ−Ｎｉを主成分とすることを特徴とする請求項１０または１１のいずれかに記載の平面型表示装置。
【請求項１３】
前記導電性配線の導電性配線材料がＣｕ，Ｃｒ，Ｎｉの遷移金属またはＺｎのうちの少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項１０に記載の平面型表示装置。
【請求項１４】
前記金属シートの前記透光性基板側の面が略黒色であることを特徴とする請求項１０に記載の平面型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば冷陰極素子の電子放出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、フィールドエミッションディスプレイ（以下、ＦＥＤと省略）等の平面型表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
平面型表示装置であるＦＥＤは、ガラス等の透光性基板上３原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の蛍光体を設けて表示基板を構成し、電子源である冷陰極素子の電子放出素子から放出された電子線を前記蛍光体に衝突させることにより、該蛍光体を励起させて発光させるものである。前記電子源からの電子線を蛍光体に衝突させるために、表示基板に加速電極を設け、この加速電極に電圧を印加して電子線を加速している。このようなＦＥＤの構成については、例えば下記特許文献１の図２１等に開示されている。
【０００３】
前記加速電極としては、例えば下記特許文献２の図８等に開示されているように、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等の透明導電膜が用いられている。このＩＴＯ膜は、透光性基板と蛍光体の間に設けられ、電子源からの電子線を加速すると同時に、蛍光体に帯電した電荷を除去して蛍光体の帯電を軽減する。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１０１９６５号公報
【特許文献２】特開平９−３２０４５６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記したように、ＦＥＤでは、加速電極で電子源からの電子を透光性基板上の蛍光体に衝突させ、蛍光体を励起させて発光させているが、衝突される電子の有するエネルギーのうち約１０％が発光に寄与し、残りの約９０％が熱に変換される。この熱エネルギーへの変換によって蛍光体に蓄積された熱エネルギー（以下蓄熱と称する）は、蛍光体物質の構成元素の組成変化や結晶構造の欠陥を来たし、発光中心の消失（蛍光体劣化）や、蛍光体の発光効率低下、所謂温度消光が生じる。このような蛍光体の劣化や温度消光は、ＦＥＤの信頼性の低下や長寿命化の阻害の原因となる。
【０００６】
しかしながら、前記した従来技術では、前記蓄熱の放熱経路については何ら言及されておらず、特に輻射熱による蛍光体の蓄熱の冷却経路までは考慮されていなかった。
【０００７】
従って、蛍光体の劣化を防止してＦＥＤの信頼性を向上し、また長寿命化させるには、蛍光体に蓄熱した熱を効率良く放熱し、蛍光体の劣化や温度消光を防止する必要がある。
【０００８】
本発明は上記した課題を鑑みて成されたものであり、その目的は、蛍光体に蓄熱した熱の拡散（放熱）を良好にして信頼性を向上せしめた平面型表示装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、前記表示基板の、透光性基板と蛍光体との間に配置される加速電極として、熱吸収体で構成されたの導電性配線を用いたことを特徴とするものである。この熱吸収体で構成された導電性配線は、複数の開口を備えたメッシュ（格子）状であり、蛍光体からの輻射熱を吸収しやすくするために、その熱輻射係数が０．３以上（好ましくは０．５以上）としている。また前記導電性配線は、略黒色とすることが好ましい。
【００１０】
上記のような本発明の構成によれば、前記電子線の持つ運動エネルギーは前記蛍光体に衝突して熱に変換され、該熱は該蛍光体間を伝って前記導電性配線に伝導されるが、該導電性配線は熱吸収体で構成されるために輻射熱を吸収しやすい。このため、該蛍光体で輻射熱に変換された該電子線の運動エネルギーは、効率良く該導電性配線に吸熱されて放熱される。従って、本発明によれば、蛍光体で蓄積された蓄熱を効率良く放熱でき、温度消光の改善を図ることができる。
【００１１】
また、本発明では、前記表示基板に複数の微細孔が形成された金属シートを設け、この金属シートの各微細孔内部に蛍光体を設けるとともに、この蛍光体と前記透光性基板との間に導電性配線を形成して前記金属シートと一体化するように構成している。更に、前記蛍光体上（蛍光体の電子源側）に加速電極としてメタルバックを設け、このメタルバックを金属シートと電気的に接続するとともに、上記微細孔内壁と導電性配線の表面（メタルバックと対向する側）とを、熱吸収を容易とするために黒色化処理している。
【００１２】
このような構成によれば、前記微細孔内部の蛍光体の蓄積電化は、前記メタルバックと前記導電性配線と前記微細孔の内壁側の３方から除去することができ、該蛍光体の帯電を効果的に低減することができる。また、該蛍光体に蓄積された蓄熱も同様に３方に伝導できるが、さらに前記導電性配線表面と該微細孔の内壁は黒色であるので、輻射熱も吸熱でき、該蛍光体で生じた蓄熱を効率良く放熱できる。従って、この構成によれば、温度消光の改善も図ることができる。また、上記導電性配線は前記透光性基板が略黒色であるため、コントラストの向上にもつながる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて詳細に説明する。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。
【００１４】
図１は本発明による第１の一実施形態である平面型表示装置の表示基板の一部を示す概略構成図で、図１（ａ）はその断面図、図１（ｂ）は蛍光体側から見たその上面図である。本発明は、従来の第１構成の低速電子線の場合に用いる表示基板において、透光性のＩＴＯ膜に替えて、光を透過させる開口部を有する略黒色の導電性配線を備えることを特徴とする。
【００１５】
図１において、本発明による表示基板は、透光性基板１１０の上に、少なくとも各蛍光体１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂの画素内に光が透過する複数の開口部１３３を備える導電性配線１３０を備える。導電性配線１３０はブラックマトリクス１１２領域内にあってもよく、本実施形態ではブラックマトリクス１１２領域内にも導電性配線１３０を備えている。導電性配線１３０の配線パターンとしては、配線が互いに平行に一方向に配列されたものであってもよいが、図１（ｂ）のように格子状（メッシュ状）の配線パターンが好適である。図１（ａ）の上部には、図示しない電子源（冷陰極素子の電子放出素子）が配置されている。従って、図１（ａ）においては、電子線は上から下へ放出される。
【００１６】
導電性配線を構成する各線幅は光の透過する開口部１３３を大きくするために５〜１５μｍ程度で、その厚さは１００ｎｍ程度である。開口部１３３は導電性配線１３０の線幅に比べて十分大きくなるように発光表示性能などを考慮して設計されることはいうまでもない。
【００１７】
導電性配線１３０は、電子線の衝突により蛍光体１１１で生じる輻射熱を吸熱しやすくするために、また吸熱した熱を透光性基板１１０を介して大気中に放熱しやすくするために、熱吸収体で構成されている。本実施の形態では、導電性配線１３０を熱吸収タイとするために、その導電性材料として、略黒色であるＣｒ（クロム）を用いる。このような材料を用いれば、導電性配線１３０の熱輻射係数を０．３以上とすることができる。より効率よく輻射熱を吸収するためには、導電性配線１３０の熱輻射係数を０．５以上とすることが好ましい。導電性配線１３０には図示しない低速の加速電圧例えば２ｋＶが印加されており、導電性配線１３０は加速電極として機能する。即ち、図示しない電子源からの電子線を蛍光体１１１に衝突させて蛍光体１１１を励起する。なお、１１２はコントラストを向上させるために設けたブラックマトリクスである。図１では、便宜上、ブラックマトリクス１１２の面積が蛍光体１１１よりも狭くしているが、実際は、ブラックマトリクス１１２の面積は蛍光体１１１の面積と同じかそれよりも大きくしている。
【００１８】
このように表示基板を構成することにより、図示しない電子源からの電子線により励起された各蛍光体１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂはそれぞれに応じた色光Ｒ，Ｇ，Ｂで発光し、各色光は透光性基板１１０を通って出射する。この時、電子線の大部分（約９０％）の運動エネルギーは蛍光体１１１で熱に変換される。この熱は蛍光体１１１間を伝って導電性配線１３０に伝導されるが、加えて、導電性配線１３０は略黒色であるために輻射熱を吸収しやすいので、輻射熱に変換された電子線の運動エネルギーは、効率良く導電性配線１３０に吸熱されて放熱される。
【００１９】
以上述べたように、本発明による導電性配線を用いれば、伝導熱のみならず、輻射熱をも吸熱することができる。従って、蛍光体で生じた蓄熱を効率良く放熱でき、温度消光の改善を図ることができる。勿論、導電性配線１３０は導電性を有するので、蛍光体で生じる過剰な帯電も防止することは従来に同じである。また、導電性配線１３０は略黒色で、各画素に複数あるので、コントラストの向上も図ることができる。
【００２０】
尚、上記の実施形態では、導電性配線１３０を略黒色としているが、熱輻射係数が０．３以上（好ましくは０．５以上）であれば、灰色としてもよい。また、輻射熱の吸収をより効率良くするために、導電性配線１３０の表面を粗面（すなわち輻射熱の反射が低減できる形状）としてもよい。更に、熱輻射係数が０．３以上であれば、導電性配線１３０をクロムに代えてニッケル合金等を使用してもよい。
【００２１】
次に導電性配線１３０の製造方法について述べる。図２は透光性基板上に導電性配線を形成する各工程を示す図である。まず、図２において、（ａ）図のように透光性基板１１０上にＣｒ層１３１を膜厚約１００ｎｍスパッタリングなどの真空成膜で形成する。次に、（ｂ）図のようにＣｒ層１３１上面に感光性のレジスト１３２を塗布して乾燥する。その後、図（ｃ）のように導電性配線形成パターンを有する露光マスク（図示せず）を用いて感光性のレジスト１３２を露光し、現像により未感光部分のレジストを除去して導電性配線パターンとなるエッチングレジストパターン１３２’を形成する。そして、図（ｄ）のようにウエットエッチングで不要な部分のＣｒ層を除去して導電性配線パターンを形成し、図（ｅ）のように導電性配線パターン上に残ったエッチングレジストパターン１３２’をアルカリ液などで剥離除去して、導電性配線１３０とする。なお、このようにして形成した導電性配線を備えた透光性基板１１０上に蛍光体とブラックマトリクスを設けるが、この工程は従来に同じであり、説明を省略する。
【００２２】
次に、高速電子線の場合に用いる平面型表示装置の表示基板に本発明を適用した第２の実施形態について述べる。図３は第２の一実施形態である平面型表示装置の表示基板の一部を示す概略構成図である。なお、図３において、図１に共通な部分には同一符号を付して、その繰り返した説明を省略する。
【００２３】
図３において、透光性基板１１０上に図２で示した工程により略黒色の導電性配線１３０を形成し、その上に蛍光体１１１とブラックマトリクス１１２を形成し、蛍光体１１１とブラックマトリクス１１２の上面全体にメタルバック１１４を設ける。メタルバックバック１１４と導電性配線１３０は端末で例えば図示しない導電性ワイヤで結ばれて同電位とされている。
【００２４】
このように、本発明では、従来と比べ、蛍光体１１１と透光性基板１１０との間にも導電性配線１３０を設けているので、蛍光体１１１で生じる蓄積電荷をメタルバック１１４と導電性配線１３０の両方で除去できるので、本発明によれば蛍光体１１１で生じる過剰な帯電を低減することができる。また、略黒色の導電性配線１３０は蛍光体１１１からの熱を良好に伝導するのみならず、蛍光体１１１からの輻射熱をも吸熱するので、蛍光体で生じた蓄熱を効率良く放熱でき、温度消光の改善も図ることができる。また、略黒色の導電性配線１３０は各画素に複数あるのでコントラストの向上をも図ることができる。さらに、導電性配線１３０は加速電極であるメタルバック１１４と同電位であるので、メタルバック１１４を貫通して蛍光体１１４の層の厚さ（略２０ｕｍ程度）の半分以上侵入した電子源からの電子線（図示せず）を導電性配線１３０側に引き寄せて、透光性基板側の蛍光体に電子線を衝突させて、蛍光体の発光効率を向上させる効果もある。
【００２５】
なお、本実施形態で透光性基板１１０と蛍光体１１１との間に配設した導電性配線１３０に替えて、透明導電膜であるＩＴＯ膜を配設すると、メタルバック１１４を貫通した電子源からの高速電子線のうち、一部は蛍光体１１１の層を通り抜けてＩＴＯ膜に衝突して、ＩＴＯ膜の黒化（Ｂｒｏｗｎｉｎｇ）を引起す。ＩＴＯ膜の黒化が生じると蛍光体の発光光の透過率が低下するので好ましくない。
【００２６】
次に、第３の実施形態について述べる。本発明は、透光性基板上に導電性配線を設け、その上にブラックマトリクスと蛍光体を形成し、その上にメタルバックを蒸着した第２の実施形態と異なり、薄い金属シートに多数の微細孔を形成し、この微細孔内に蛍光体を塗布し、該金属シートの一方の面を黒色にしてブラックマトリクスとして用い、対向する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特徴がある。以下詳細に述べる。
【００２７】
図４は本発明の第３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。また、図５は図４のＡ部を拡大した詳細図である。なお、図４，図５において、図１，図３に共通な部分には同一符号を付して示し、その繰り返した説明を省略する。以下、図４と図５を用いて述べる。
【００２８】
図４，図５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を有し、かつ微細孔１２２内の透光性基板１１０側の底部に形成された導電性配線１４０を有する薄い金属シート１２０と、透光性基板１１０に金属シート１２０を固着する低融点の固着層１５０と、金属シート１２０の微細孔１２２内に導電性配線１４０を被覆するよう塗布されて内在する蛍光体１１１と、金属シート１２０上に例えば蒸着で形成されたアルミニウムのメタルバック１１４とからなる。
【００２９】
金属シート１２０は、マトリクス状（２次元状）に配列された多数の微細孔１２２’を有する金属シート素材１２０’の微細孔１２２’の透光性基板１１０側底部（開口部近傍）に、複数の開口部１４３を有する導電性配線１４０を配設し、金属シート１２０’と導電性配線１４０の上にメッキ層１２４を形成して、メッキ層１２４で被覆された微細孔１２２を介して導電性配線１４０を一体化したものである。従って、導電性配線１４０は金属シート１２０と電気的に接続されている（詳細は後述する）。
【００３０】
そして、金属シート１２０の各微細孔１２２の内部は前記メッキ層１２４上にインクジェットでグラファイト膜１７０が形成されて黒色とされている。即ち、メッキ層１２４で覆われた微細孔１２２の内壁面とメッキ層１２４で覆われた導電性配線１４０上面には黒色の導電性のグラファイト膜１７０が形成されている。
【００３１】
金属シート素材１２０’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おり、この微細孔１２２’を、蛍光体１１１を塗布する孔として用い、また、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。
【００３２】
金属シート１２０の微細孔１２２の透光性基板１１０側底部には開口部１４３を有する導電性配線１４０が一体的に形成されており、メッキ層１２４で被覆された微細孔１２２内の導電性配線１４０の上に黒色の導電性のグラファイト膜１７０がコートされたメッキ層１２４を介して蛍光体１１１が塗布されている。
【００３３】
金属シート１２０は、メッキ層１２４を介してメタルバック１１４とも電気的に接続されており、また、導電性配線１４０とも電気的に接続されているので、背面基板１からの電子源からの電子線を受けて生じる蛍光体１１１に蓄積する電荷のうち、メタルバック１１４側の蓄積電荷はメタルバック１１４を通って、固着層１５０側の蓄積電荷は導電性配線１４０を通って、また、微細孔１２２の内壁側の蓄積電荷は微細孔１２２の内壁を通って除去できるので、蛍光体の帯電を低減することができる。また、同様に、蛍光体の蓄熱もメタルバック１１４，導電性配線１４０，微細孔１２２の内壁を伝って放熱でき、さらにメッキ層１２４で被覆された微細孔１２２の内壁面とメッキ層１２４で被覆された導電性配線１４０上面は、グラファイト膜１７０が形成されて黒色であるので、輻射熱をも吸熱し、蛍光体で生じた蓄熱を効率良く放熱でき、温度消光の改善も図ることができる。
【００３４】
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電子放出素子形成層１９とからなる。
【００３５】
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程度の真空の気密状態としている。
【００３６】
前記した金属シート素材１２０’は、カラーテレビ用のブラウン管（ＣＲＴ）で所定の蛍光体へ電子ビームが照射されるように色選別用マスクとして用いられるシャドウマスクと同様に、低熱膨張率の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、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たものである。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。
【００３７】
金属シート素材１２０’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１０〜２０μｍ程度とされるので、これ以上とするためである。また、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や価格の点から２５０μｍ以下とするのが好ましい。
【００３８】
金属シート素材１２０’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が、微細孔１２２’の内面と背面基板１側の面に形成された絶縁性の黒色酸化膜は、直接的にはメッキ層１２４を形成するため、間接的には蛍光体のチャージ電荷を除去するためやメタルバックと導電性を持たせるために、例えばサンドブラストで除去されており、微細孔１２２’の内面と背面基板１側の面は電気を伝導する。
【００３９】
ここで、金属シート素材１２０’の微細孔１２２’の透光性基板１１０側の底部に、導電性配線１４０を形成する工程について、図６を用いて説明する。
【００４０】
先ず、図６（ａ）のように、弱粘着性処理されたのポリエステルシート１６０上に導電性材料の粉末をインクジェット等の方法で導電性配線１４０を例えば格子状（メッシュ状）に形成する。
【００４１】
導電性粉末材料としては例えば導電性の良いＡｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ａｌ，Ｚｎ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｃｏ等の粉末がある。これらの金属粉末に黒鉛（グラファイト）粉末を略２０重量％混合して略黒色としたものが好適である。ここではＣｒ粉末に黒鉛粉末を混合したものを用いる。略黒色とするのは、後述するように、コントラストを向上させるためである。
【００４２】
導電性配線１４０の線幅は例えば約１０ｕｍ、厚さは約２ｕｍとする。導電性配線１４０は複数の開口部１４３を有しているが、この開口部１４３は蛍光体１１０からの発光光が透過するので導電性配線１４０の線幅に比べ十分大きくなるように発光表示性能などを考慮して設計的に決定されることはいうまでもない。なお、導電性配線１４０とポリエステルシート１６０との密着性は粘着テープなどを用いて容易に剥離できることが望ましい。
【００４３】
そして、図６（ｂ），（ｃ）のように、金属シート素材１２０’の黒化処理されて絶縁性の黒色酸化膜が設けられた面に前記導電性配線１４０を形成したポリエステルシート１６０を貼り付ける。図６（ｂ）は金属シート側から見た平面図であり、図６（ｃ）は（ｂ）平面図のＸ１−Ｘ２断面図のうちＣ部を拡大した図である。
【００４４】
次に、図６（ｄ）のように、無電界めっき装置で、導電性配線１４０を形成したポリエステルシート１６０を貼り付けた金属シート素材１２０’にメッキ処理をする。メッキ材料としては、メッキに好適でかつ良導電性材料であるＣｒ，Ｃｕ，Ｎｉなどの遷移金属或はＺｎを使用する。ポリエステルシート１６０を貼り付けないもう一方の面と微細孔１２２’の内壁面は、絶縁性の黒色酸化膜が除去されているので、金属シート素材１２０’のこれらの面上には導電性を確保してメッキ層１２４を形成することができる。メッキ厚さは約５μｍとした。導電性配線１４０は金属シート素材１２０’とメッキ層１２４を介して電気的に接続されている。また、金属シート素材１２０’の黒色酸化膜が形成された面とポリエステルシート１６０で挟まれた導電性配線１４０にはメッキ液が接触しないのでメッキはされない。なお、このとき、ポリエステルシート１６０が弱粘着性のシート材であれば金属シート素材１２０’との密着性もよくメッキ仕上がりが良い。
【００４５】
メッキ層１２４を形成した後に、図６（ｅ）のようにポリエステルシート１６０を、メッキ層１２４を形成した金属シート素材１２０’から剥離する。このとき、金属シート素材１２０’の黒色酸化膜が形成された面とポリエステルシート１６０で挟まれた導電性配線１４０はポリエステルシート１６０とともに折り取られて剥離されるので、金属シート素材１２０’と導電性配線１４０はメッキ層を介して一体化されている。そして、前記したように、金属シートのメッキ層１２４で覆われた微細孔１２２の内部にグラファイト膜１７０をコートする黒化処理をして、メッキ層１２４で覆われた微細孔１２２の内壁面とメッキ層１２４で覆われた導電性配線１４０の上面を黒色とする。黒化処理の他の方法として、メッキ層１２４の材料に例えばブラック銅（Ｃｕ），ブラックニッケル（Ｎｉ）等を用いて金属素材シート１２０’と導電性配線１４０にメッキを施す公知の黒化処理方法もある。このようにすれば、メッキ層１２４で覆われた微細孔１２２の内部にグラファイト膜１７０をコートする必要がなくなる。
【００４６】
図６（ｆ）に微細孔１２２の内部に導電性配線１４０が形成された金属シートの一部を拡大して示した斜視図を示す。
【００４７】
以上述べた図６に示す工程で処理されて一体化された導電性配線１４０を備えた金属シート１２０を透光性基板１１０に低融点の固着層１５０で固着する。固着層１５０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。
【００４８】
金属シート１２０を固着層１５０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）の蛍光体をそれぞれ略１０〜２０μｍ程度塗布する。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、電子源からの電子を加速させる加速電圧を印加する加速電極として作用させるものである。勿論、電子源からの電子を十分に透過させる必要があり、この点からメタルバックの厚さが前記範囲内に設定される。
【００４９】
以上述べたように、本発明の実施形態によれば、複数の開口部を有する導電性配線１４０は微細孔１２２内部に金属シート１２０と一体的に形成されており、かつ金属シート１２０はメタルバック１１４とも電気的に機械的に接続されているので、表示基板１０１の微細孔１２２内部に内在する導電性配線１４０とメタルバック１１４に接した画素を形成する蛍光体１１１では、背面基板１の電子源からの電子線を受けて生じる蓄積電荷を、メタルバック１１４と導電性配線１４０と微細孔１２２の内壁側の３方から除去することができ、蛍光体１１１の帯電を効果的に低減することができる。また、蓄熱も同様に３方に伝導できるが、さらに導電性配線１４０のメタルバック側と微細孔１２２の内壁は黒色であるので、輻射熱も吸熱でき、蛍光体で生じた蓄熱を効率良く放熱できることになり、温度消光の改善も図ることができる。また、導電性配線１４０は透光性基板１１０側が略黒色であるため、コントラストの向上にもつながる。
【００５０】
図７は金属シートを背面基板側からみた上面図である。図示をわかり易くするために、導電性配線，蛍光体，メッキ層を省略して示し、画面が５ラインｘ３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。
【００５１】
図７において、金属シート１２０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内に塗布されて内在する蛍光体が発光することにより画素を形成する。図７では微細孔１２２が円形である場合を示す。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く、長円形、四角形や略Ｒを取った四角形であってもよい。なお、図７において、１２５はアライメントマークであり、詳細は後述する。
【００５２】
本発明では、図４に示すように、金属シート１２０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の領域内にあり、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。
【００５３】
図７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１２０には、４隅に例えば十文字のアライメントマーク１２５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、本発明では、アライメントマーク１２４を位置決めマーカとして用い、自動配置させることができる効果がある。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。
【００５４】
図７では、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実施形態を示している。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１２３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１２３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。
【００５５】
以上述べたように、本発明の実施形態によれば、薄い金属シートに多数の微細孔を形成し、この微細孔を用いて蛍光体を塗布し、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を向上させるブラックマトリクスとして用い、対向する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。
【００５６】
以上の説明の通り、本発明によれば、蛍光体からの輻射熱も吸熱でき、蛍光体で生じた蓄熱を効率良く放熱することが可能となる。従って、蛍光体の温度劣化を低減され、温度消光の改善を図れるため、平面型表示装置の信頼性の向上、及び長寿命化が実現できる。
【００５７】
【発明の効果】
本発明によれば、平面型表示装置の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による第１の実施形態である平面型表示装置の表示基板の一部を示す概略構成図。
【図２】透光性基板上に導電性配線を形成する各工程を示す図。
【図３】第２の一実施形態である平面型表示装置の表示基板の一部を示す概略構成図。
【図４】第３の一実施形態を示す平面型表示装置の概略構成図。
【図５】図４のＡ部を拡大した詳細図。
【図６】導電性配線を形成する工程図。
【図７】金属シートを背面基板側からみた上面図。
【符号の説明】
１…背面基板、１０…絶縁性基板、１９…電子放出素子形成層、
１０１…表示基板、１１０…透光性基板、１１１…蛍光体、
１１２…ブラックマトリクス、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…メッキ層、１２５…アライメントマーク、１３０…導電性配線、
１３１…クロム層、１３２，１３２’…レジスト、１３３…開口部、
１４０，１４０’…導電性配線、１４３…開口部、１５０…固着層、
１６０…ポリエステルシート、１７０…グラファイト膜
【図１】
2004273279.tif 000003
【図２】
2004273279.tif 000004
【図３】
2004273279.tif 000005
【図４】
2004273279.tif 000006
【図５】
2004273279.tif 000007
【図６】
2004273279.tif 000008
【図７】
2004273279.tif 000009