(57)【要約】【課題】化学添加剤を使用することなく蛍光膜の接着力を向上させたフラットディスプレイ装置を提供する。【解決手段】第１基板と，前記第１基板上に形成される電子放出部と，前記第１基板と任意の間隔を置いて配置され，前記蛍光膜のいずれ前記第１基板と共に真空容器を形成する第２基板と，前記第２基板上に形成され，前記電子放出部から放出された電子によって発光して任意のイメージを生成するイメージ生成部とを有するフラットディスプレイ装置において，前記イメージ生成部が，前記第２基板上に任意のパターンをもって形成され，前記電子放出部から放出された電子によって発光する蛍光膜と，前記蛍光膜のいずれか一面に密着して形成されるアノード電極とを含み，前記アノード電極又は前記第２基板に凸凹が形成されている。【選択図】図１
2005251725.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フラットディスプレイ装置において，
第１基板と，
前記第１基板上に形成される電子放出部と，
前記第１基板と任意の間隔を置いて配置され，前記第１基板と共に真空容器を形成する第２基板と，
前記第２基板上に形成され，前記電子放出部から放出された電子によって発光して任意のイメージを生成するイメージ生成部と，
を有し，
前記イメージ生成部が，
前記第２基板上に任意のパターンをもって形成され，前記電子放出部から放出された電子によって発光する蛍光膜と，
前記蛍光膜のいずれか一面に密着して形成されるアノード電極と，
を含み，
前記アノード電極に凸凹が形成されていることを特徴とする，フラットディスプレイ装置。
【請求項２】
前記凸凹が形成されているアノード電極は０.０００１μｍ＜Ｒａ＜０.３μｍの表面粗さを有することを特徴とする，請求項１に記載のフラットディスプレイ装置。
【請求項３】
前記凸凹が形成されているアノード電極は０.０１μｍ＜Ｒａ＜０.１μｍの表面粗さを有することを特徴とする，請求項２に記載のフラットディスプレイ装置。
【請求項４】
前記凸凹がウェットエッチング又はドライエッチングで形成されたことを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載のフラットディスプレイ装置。
【請求項５】
前記アノード電極が透明電極であることを特徴とする，請求項１〜４のいずれかに記載のフラットディスプレイ装置。
【請求項６】
前記アノード電極がインジウム錫酸化物電極であることを特徴とする，請求項５に記載のフラットディスプレイ装置。
【請求項７】
フラットディスプレイ装置において，
第１基板と，
前記第１基板上に形成される電子放出部と，
前記第１基板と任意の間隔を置いて配置され，前記第１基板と共に真空容器を形成する第２基板と，
前記第２基板上に形成され，前記電子放出部から放出された電子によって発光して任意のイメージを生成するイメージ生成部と，
を有し，
前記イメージ生成部が，
前記第１基板上に任意のパターンをもって形成され，前記電子放出部から放出された電子によって発光する蛍光膜と，
前記蛍光膜のいずれか一面に密着して形成されるアノード電極と，
を含み，
前記第２基板に凸凹が形成されていることを特徴とする，フラットディスプレイ装置。
【請求項８】
前記凸凹が形成されている第２基板は０.０００１μｍ＜Ｒａ＜０.３μｍの表面粗さを有することを特徴とする，請求項７に記載のフラットディスプレイ装置。
【請求項９】
前記凸凹が形成されている第２基板は０.０１μｍ＜Ｒａ＜０.１μｍの表面粗さを有することを特徴とする，請求項８に記載のフラットディスプレイ装置。
【請求項１０】
前記凸凹がウェットエッチング又はドライエッチングで形成されたことを特徴とする，請求項７〜９のいずれかに記載のフラットディスプレイ装置。
【請求項１１】
前記アノード電極が薄膜金属で形成されたことを特徴とする，請求項７〜１０のいずれかに記載のフラットディスプレイ装置。
【請求項１２】
前記金属がＡｌであることを特徴とする，請求項１１に記載のフラットディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，フラットディスプレイ装置に関し，さらに詳しくは，蛍光体の接着力が向上してディスプレイの品位が向上したフラットディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に，フラットディスプレイ装置は，２枚の基板上に，電子を放出することが可能なカソード部と前記電子によって発光するアノード部をそれぞれ配置して任意の画像を生成できるようになっている。
【０００３】
このようなフラットディスプレイ装置の基本構造に基づいて，前記フラットディスプレイ装置の一つである電子放出表示装置(Electron Emission Display)も，２枚の基板のうち，一つの基板であるカソード基板上に電子放出源としての冷陰極電子源が配置され，もう一つの基板であるアノード基板上には，電子ビームの打撃によって励起されて任意の色を生成する緑色，青色及び赤色の蛍光膜が，ブロックマトリックスによって定義されたパターンの間に配置されて構成される。
【０００４】
前記蛍光膜は，蛍光体，感光性高分子であるフォトレジスト樹脂，光架橋剤，分散剤などのその他の添加剤を含む蛍光体スラリーを製造し，このスラリーを黒色層に塗布・乾燥させた後，マスクを装着し，高圧水銀などを用いて露光させた後，純水を用いて現像して蛍光膜を形成する。この際，蛍光膜の接着力を向上させるために，アクリルアミドとジアセトンアクリルアミドの共重合体とジアゾ系感光剤を用いる方法（特許文献１）やアクリルエマルジョンなどを用いる方法（特許文献２）などの化学添加剤を用いる方法が提案されている。ところが，このような化学添加剤を用いる方法は，焼成工程以後にも前記有機及び無機物質が蛍光膜に微量残留することもあるが，これが残炭の原因になってフラットディスプレイ装置の品位を減少させることもある。
【０００５】
また，蛍光膜の接着力を向上させるための他の方法として，蛍光膜を塗布する前に下塗り液を塗布する方法，あるいは蛍光体の表面をＳｉＯ２などの物質で表面処理する方法が提案されたが，このような方法はいずれも化学物質をさらに使用することにより，上述した問題点を完全解決することができない。したがって，蛍光膜の接着力を向上させるための試みが引き続き要求されている実状である。
【０００６】
【特許文献１】韓国特許公開第９９−１２４１６号明細書
【特許文献２】韓国特許公開第９８−２３５５６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は，かかる問題点を解決するためのもので，その目的は，化学添加剤を使用することなく蛍光膜の接着力を向上させたフラットディスプレイ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために，本発明によれば，フラットディスプレイ装置において，第１基板と，前記第１基板上に形成される電子放出部と，前記第１基板と任意の間隔を置いて配置され，前記蛍光膜のいずれ前記第１基板と共に真空容器を形成する第２基板と，前記第２基板上に形成され，前記電子放出部から放出された電子によって発光して任意のイメージを生成するイメージ生成部とを有し，前記イメージ生成部が，前記第２基板上に任意のパターンをもって形成され，前記電子放出部から放出された電子によって発光する蛍光膜と，前記蛍光膜のいずれか一面に密着して形成されるアノード電極とを含み，前記アノード電極又は前記第２基板に凸凹が形成されていることを特徴とする，フラットディスプレイ装置が提供される。
【０００９】
前記凸凹が形成されているアノード電極は０.０００１μｍ＜Ｒａ＜０.３μｍの表面粗さを有するようにしてもよい，さらに，０.０１μｍ＜Ｒａ＜０.１μｍの表面粗さを有するようにしてもよい。
【００１０】
前記凸凹がウェットエッチング又はドライエッチングで形成されるようにしてもよい。
【００１１】
前記アノード電極が透明電極であってもよい。この場合，前記アノード電極がインジウム錫酸化物電極であってもよい。
【００１２】
また，上記目的を達成するために，本発明によれば，フラットディスプレイ装置において，第１基板と，前記第１基板上に形成される電子放出部と，前記第１基板と任意の間隔を置いて配置され，前記第１基板と共に真空容器を形成する第２基板と，前記第２基板上に形成され，前記電子放出部から放出された電子によって発光して任意のイメージを生成するイメージ生成部とを有し，前記イメージ生成部が，前記第１基板上に任意のパターンをもって形成され，前記電子放出部から放出された電子によって発光する蛍光膜と，前記蛍光膜のいずれか一面に密着して形成されるアノード電極と，を含み，前記第２基板に凸凹が形成されていることを特徴とする，フラットディスプレイ装置が提供される。
【００１３】
前記凸凹が形成されている第２基板は０.０００１μｍ＜Ｒａ＜０.３μｍの表面粗さを有するようにしてもよい。さらに，０.０１μｍ＜Ｒａ＜０.１μｍの表面粗さを有するようにしてもよい。
【００１４】
前記凸凹がウェットエッチング又はドライエッチングで形成されるようにしてもよい。
【００１５】
前記アノード電極が薄膜金属で形成されるようにしてもよい。この場合，前記金属がＡｌであってもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は，化学物質を使用することなく基板に凸凹を形成する簡単な工程により，蛍光膜の接着力が向上したフラットディスプレイ装置を提供することができる。また，化学物質を使用しないことにより，化学物質の使用に伴う残炭の生成がないうえ，残炭の生成に伴うフラットディスプレイ装置の品位低下もない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照しながら，本発明にかかるフラットディスプレイ装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書および図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１８】
本実施形態では，フラットディスプレイ装置における蛍光膜の接着力を向上させるために，蛍光膜の塗布される基材に凸凹を形成し，その結果蛍光膜の表面に不均一な凸凹を持たせる。このように基材に凸凹が形成されていると，蛍光体スラリーを塗布し焼成する工程で物理的に蛍光体をよく留めることができ，蛍光膜の接着力を向上させることができる。したがって，蛍光体の接着力増強剤などの化学物質を使用しなくてもよいので，化学物質の使用に伴う残炭生成などの問題点がなく，また残炭が生成されないので，フラットディスプレイ装置の品位を向上させることができる。
【００１９】
このように，アノード基板に溝を形成する方法が米国特許第５６３７９５８号明細書及び米国特許第５６０８２８６号明細書に開示されているが，これらの特許において凸凹を形成する目的は，光の散乱を減少させることにあり，本願発明の目的とは異なる。また，このように目的がそれぞれ異なることにより，これらの米国特許において凸凹を形成するためには，光の散乱が減少するように一定のプリズム状に基板をエッチングしなければならないという困難さがあり，その溝に沿って一定に蛍光体を塗布しなければならない高度の技術が必要である。ところが，本発明の場合には，単に凸凹のみを形成すればよいので，凸凹の形成形状が大きい意味を持たないので，簡単な工程で凸凹を形成することができる。すなわち，これらの米国特許より，本願発明の接着力を向上させために凸凹を形成する試みを，当該分野で通常の知識を有する者も容易に類推することができず，また本願発明のように蛍光膜の接着力を向上させるために凸凹を形成する研究は行われたことがない。
【００２０】
本実施形態で凸凹を有する蛍光膜を形成する方法は，まず，基材に凸凹を形成する。この凸凹形成工程は，アノード電極の形成される基板である透明なガラス基板に行うこともでき，前記ガラス基板にアノード電極を形成した後に行うこともできる。すなわち，前記基材としては，透明なガラス基板，あるいはガラス基板にアノード電極が形成されたものを使用することができる。好ましくは，ガラス基板に凸凹形成工程を行う場合のアノード電極がインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）の透明電極であることが好ましく，アノード電極に凸凹形成工程を行う場合には，アノード電極が薄膜金属，例えばＡｌ薄膜金属であることが好ましい。
【００２１】
前記凸凹を形成する工程は，化学的方法としてのウェットエッチング法，あるいはＲＩＥ(reactive ion etching)などのドライエッチング法で形成することができる。ウェットエッチング工程は塩酸と硝酸を適正の割合，例えば１：１の割合で混合したエッチング溶液を用いて約５０℃の温度で行う。前記ドライエッチング工程は，ＨＢｒガスなど，ドライエッチング工程で一般的に使用されるガスを用いて行う。ウェットエッチング又はドライエッチングのいずれを用いても，エッチング工程は，１〜１００秒，好ましくは１００秒未満行わなければ，本実施形態の好ましい表面粗さ０.０００１μｍ＜Ｒａ＜０.３μｍを得ることができない。エッチング工程を１００秒を超えて行うと，基材が激しくエッチングされる。特に，ガラス基板にアノード電極が形成されたものを基材として用いる場合，アノード電極が全てエッチングされるおそれがある。
【００２２】
前記凸凹形成工程は，基材の全面にわたって，歯などの特定形状の凸凹を一定に繰り返し形成することもでき，不規則な形状の凸凹を形成することもできる。また，基材の全面を一定の領域別に分け，その領域別にそれぞれ異なる形状の凸凹を形成することもできる。
【００２３】
前記凸凹形成工程によって製造される基材の表面粗さ(surface roughness)を調節することができる。前記凸凹形成工程は，製造された基材の表面粗さが０.０００１μｍ＜Ｒａ＜０.３μｍとなるように行うことが好ましく，０.０１μｍ〜０.１μｍとなるように行うことがさらに好ましい。前記基材の表面粗さが０.００１μｍ未満であれば，凸凹の効果が得られず，０.３μｍより大きければ，却って蛍光膜の接着力が減少し，基材が激しくエッチングされ，特にガラス基板にアノード電極が形成されたものを基材として用いる場合，アノード電極が全てエッチングされるおそれがあって好ましくない。
【００２４】
前記凸凹が形成されている基材に黒色層を形成する。次に，黒色層上に蛍光体スラリーを塗布し焼成して蛍光膜を形成する。この蛍光膜は，使用された基材が凸凹を有するものなので，蛍光膜の表面も不均一な凸凹を有する。全面にわたって不規則な凸凹が形成されている基材１００を使用した場合，蛍光体１０２が塗布されて蛍光膜が形成された様子を図２の断面図に示す。また，全面を領域別に分け，その領域別にそれぞれ異なる形状の凸凹が形成されている基材の様子を図３の正面図に示す。
【００２５】
本実施形態のフラットディスプレイ装置は，第１基板，前記第１基板上に形成される電子放出部，前記第１基板と任意の間隔をおいて配置され，前記第１基板と共に真空容器を形成する第２基板と，前記第２基板上に形成され，前記電子放出部から放出された電子によって発光して任意のイメージを生成するイメージ生成部とを含む。前記イメージ生成部は，前記第２基板上の任意のパターンをもって形成され，前記電子放出部から放出された電子によって発光する蛍光膜と，前記蛍光膜のいずれか一面に密着して形成されるアノード電極とを含む。この際，前記アノード電極または前記第２基板に凸凹が形成されている。
【００２６】
前記蛍光膜は緑色蛍光体，青色蛍光体または赤色蛍光体を含み，前記緑色蛍光体，青色蛍光体及び赤色蛍光体は，フラットディスプレイ装置でそれぞれ適切な色相で発光できる蛍光体であればいずれでもよい。例えば，緑色蛍光体としてはＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ，青色蛍光体としてはＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ，赤色蛍光体としてはＹ２Ｏ３：Ｅｕ蛍光体又はＳｒＴｉＯ３：Ｐｒ，Ａｌを挙げることができる。
【００２７】
次に，本実施形態のフラットディスプレイ装置を，図１に示した電子放出表示装置の断面図に基づいて説明する。本発明のフラットディスプレイ装置は図１の電子放出表示装置に限定されるものではない。
【００２８】
図１に示すように，前記電子放出表示装置は，任意の大きさを有する第１基板（又はカソード基板）２と第２基板（又はアノード基板）４との間に空間部が設けられるように，第１基板と第２基板を所定の間隔を置いて実質的に平行に配置し，これらを互いに組み合わせることにより，装置の外観である真空容器６を形成している。この時，前記第１基板２と前記第２基板４との間には間隔を保持するためのスペーサー２２が配置される。
【００２９】
前記真空容器内において，第１基板２上には電子を放出することが可能な電子放出部の構成が，前記第２基板４上には前記電子放出部から放出された電子によって発光することにより所定のイメージを生成することが可能な発光部の構成がそれぞれ形成される。この発光部は一例として次のように構成できる。
【００３０】
まず，前記電子放出部の構成としては，前記第１基板２上に形成されるカソード電極８，このカソード電極８上に形成される絶縁層１０，この絶縁層１０上に形成されるゲート電極１２，及び前記絶縁層１０とゲート電極１２に設けられたホール１０ａ，１２ａ内に配置され且つ前記カソード電極８上に形成される電子放出源１４を挙げることができる。
【００３１】
前記カソード電極８は所定のパターン，例えばストライプ状に前記第１基板２の一方向に沿って形成され，前記絶縁層１０は前記カソード電極８を覆いながら前記第１基板２上に形成される。
【００３２】
また，前記絶縁層１０上には，ホール１０ａと連通するホール１２ａを有する複数のゲート電極１２が形成される。このゲート電極１２は，前記カソード電極８と直交する方向に任意の間隔を置いてストライプ状に形成される。
【００３３】
また，前記電子放出源１４が前記ホール１０ａ，１２ａ内の前記カソード電極８上に形成される。この際，この電子放出源１４の材質は炭素系物質，すなわち炭素ナノチューブ，フラーレンＣ６０(fullerene)，ダイアモンド，ＤＬＣ(diamond like carbon)，グラファイトのいずれか一つ又はこれらの組み合わせから選択できるが，本実施形態では，炭素ナノチューブが適用されている。
【００３４】
前記電子放出源は，材質又は形状がこれらの例に限定されるものではなく，例えばモリブデンなどの金属材質で円錐状に形成することもできる。すなわち，本発明おいて前記電子放出源１４の材質又は形状は特定の場合に拘らない。
【００３５】
このように構成される電子放出部は，前記真空容器６の外部から前記カソード電極８及びゲート電極１２に印加される電圧によって前記カソード電極８とゲート電極１２との間に形成される電界分布に応じて，前記電子放出源１４から電子を放出する。
【００３６】
一方，本発明では，前記電子放出部の構成が前記の例に限定されない。例えば，本発明は，まずカソード基板としての第１基板上にゲート電極が形成され，このゲート電極上に絶縁層を介してカソード電極が形成された後，このカソード電極に電子放出源が電気的に連結された電子放出部の構成へも適用可能である。
【００３７】
このような電子放出部の構成に比べて，前記発光部の構成は，前記第２基板４の一面（前記第１基板と向かい合う面）に形成されるアノード電極１６と，このアノード電極１６の一面に形成される赤色Ｒ，緑色Ｇ及び青色Ｂの蛍光膜１８とを含んでなる。また，前記蛍光膜１８の間に黒色層２４が形成されている。
【００３８】
前記アノード電極１６は，インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などの透明な材質からなることもでき，アルミニウムＡｌなどの金属薄膜からなることもできる。また，前記アノード電極は，ストライプパターンを維持して前記第２基板上に任意の間隔を置いて複数個を形成することもでき，共通電極として１個を形成することもできる。また，共通電極を多数部に区画して形成することもできる。前記蛍光膜１８及び黒色層２４は前記アノード電極１６上に電気永動法，スクリーン印刷，スピンコーディングなどの製造方法によって形成する。
【００３９】
以下，本発明の好適な実施例及び比較例を説明する。これらの実施例は本発明の好適な実施例に過ぎず，本発明を限定するものではない。
【００４０】
（実施例１）
透明なガラス基板上にＩＴＯアノード電極を３０００Åの厚さに形成した。アノード電極の形成されたガラス基板を５０℃のＩＴＯエッチング液を用いて３０秒間エッチングし，ＩＴＯアノード電極の表面に不規則な凸凹を形成した。その後，ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌの緑色蛍光体スラリーを前記凸凹のあるＩＴＯアノード電極に塗布し，４５０℃で１０分間焼成して発光部を製造した。
【００４１】
（比較例１）
エッチング工程を行わないことを除いては，実施例１と同様に行って発光部を製造した。
前記実施例１及び比較例１によって製造された発光部の接着力を測定するために，接着力のあるテープを焼成した蛍光膜のスクリーン上に接着させ，一定の力を加えた後，テープを外して，基板上に残っている蛍光膜の状態を観察した。図４に実施例１の蛍光膜の表面写真を示し，図５に比較例１の蛍光膜の表面写真を示した。図４に示すように，実施例１の場合には接着テープの除去後にアノード電極面に蛍光体が残っている。これに対し，図５に示すように，比較例１の場合には蛍光体が殆ど残っておらず，アノード電極の表面が晒されている。
【００４２】
また，図６は実施例１のアノード電極の表面ＳＥＭ写真を示し，図７は比較例１のアノード電極の表面ＳＥＭ写真を示す。図６に示すように，実施例１のアノード電極の場合にはエッチング過程によって表面に不規則な凸凹が生成され，図７に示すように，比較例１のアノード電極の場合には凸凹が殆どない。
【００４３】
（実施例２〜１１）
エッチング工程時間を表１のように変更させることを除いては，実施例１と同様に行った。
【００４４】
（比較例２）
エッチング工程を行わないことを除いては，実施例１と同様に行った。
【００４５】
（比較例３〜６）
エッチング工程時間を表１のように変更させることを除いては，実施例１と同様に行った。
【００４６】
実施例１〜１１及び比較例２〜６の蛍光膜の接着力を測定するために，接着テープを付ける前の蛍光膜の重量と接着テープを付けた後の蛍光膜の重量とを比較し，基板上に残っている蛍光膜の重量を最初重量の％比で表わした。その結果を表１に示す。
【００４７】
【表１】
2005251725.tif 000003
＊−：ＩＴＯが全てエッチングされたことを示す。
【００４８】
図８は，実施例２及び比較例２のエッチング時間による蛍光膜の表面粗さを示すグラフである。図８中，符号Ａは表１の重量（％）に相当し，符号Ｂは表１の表面粗さ（Ｒａ）(μｍ)に相当するものである。
【００４９】
表１及び図８に示すように，エッチング工程を行っていない比較例２の場合には表面粗さ値が０.０００１μｍと非常に低く，エッチング工程を１００秒以上行った比較例３〜６の場合にはＩＴＯが全てエッチングされたことが分かる。これに対し，エッチング工程を１秒〜８０秒間行った実施例１〜１１の場合には，適切の表面粗さを有することが分かる。
【００５０】
以上，添付図面を参照しながら本発明にかかるフラットディスプレイ装置の好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は，フラットディスプレイ装置に利用可能であり，さらに詳しくは，蛍光体の接着力が向上してディスプレイの品位が向上したフラットディスプレイ装置に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】フラットディスプレイ装置を示す部分断面図である。
【図２】本発明の一実施例に係る凸凹を有する基材に蛍光膜が形成された様子を示す断面図である。
【図３】本発明の他の実施例に係る領域別にそれぞれ異なる凸凹が形成されている基材の様子を示す正面図である。
【図４】実施例１の蛍光膜の表面を示す説明図である。
【図５】比較例１の蛍光膜の表面を示す説明図である。
【図６】実施例１のアノード電極の表面を示す説明図である。
【図７】比較例１のアノード電極の表面を示す説明図である。
【図８】実施例２及び比較例２のエッチング時間による蛍光膜の表面粗さをグラフで示した説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
２  第１基板（又はカソード基板）
４  第２基板（又はアノード基板）
６  真空容器
８  カソード電極
１０  絶縁層
１０ａ  ホール
１２  ゲート電極
１２ａ  ホール
１４  電子放出源
１６  アノード電極
１８  蛍光膜
２４  黒色層
１００  基材
１０２  蛍光体
【図１】
2005251725.tif 000004
【図２】
2005251725.tif 000005
【図３】
2005251725.tif 000006
【図４】
2005251725.tif 000007
【図５】
2005251725.tif 000008
【図６】
2005251725.tif 000009
【図７】
2005251725.tif 000010
【図８】
2005251725.tif 000011