(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々がブラックマトリックスの側壁によって囲まれ且つ各々に蛍光材料層が設けられた、複数のピクセルアセンブリと、前記複数のピクセルアセンブリの上に位置し且つ前記ブラックマトリックスに直接接続する反射層と、を少なくとも備え、カラー電界放射ディスプレイ装置に用いられる、フェースプレート構造の製造方法であって、
各々がブラックマトリックスの側壁によって囲まれ且つ各々に複数の蛍光物質粒子から形成された蛍光材料層が設けられた、複数のピクセルアセンブリを備えるフェースプレートを用意する工程と、
湿潤材料を前記複数のピクセルアセンブリの各々に分配するが、前記湿潤材料をブラックマトリックスには分配しないように、前記湿潤材料を前記複数のピクセルアセンブリの各々に分配することで前記複数のピクセルアセンブリの各々に湿潤層を形成する工程と、
前記湿潤層を形成した後に、ラッカー材料を前記複数のピクセルアセンブリの各々に分配するが、前記ラッカー材料を前記ブラックマトリックスには分配しないように、前記ラッカー材料を前記複数のピクセルアセンブリの各々に分配することで前記複数のピクセルアセンブリの各々に形成された前記湿潤層の上にラッカー材料層を形成する工程と、
前記ラッカー材料層を形成した後に、前記湿潤層を蒸発させる工程と、
前記湿潤層を蒸発させた後に、前記複数のピクセルアセンブリの各々に形成された前記ラッカー材料層の上に設けられると共に前記ブラックマトリックスに直接接続する、反射層を形成する工程と、
前記反射層を形成した後に前記ラッカー材料層を蒸発させる工程とを有しており、
前記湿潤層の表面は、前記蛍光材料層の最高位置よりも高く、且つ、前記フェースプレートに向かって凹となるように、形成されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記湿潤材料または前記ラッカー材料を収容するハウジングと、
前記ハウジングからの前記物質を前記ピクセルに向けるために、前記ハウジング上に位置されたノズルと、
前記湿潤材料または前記ラッカー材料を前記ノズルを通して移動させるために、前記ハウジングに連結されたドライバと、からなる塗布装置から、前記湿潤材料または前記ラッカー材料を前記ピクセルアセンブリの各々に分配することを特徴とする請求項１に記載のフェースプレート構造の製造方法。
【請求項３】
前記ブラックマトリックスの頂面には前記湿潤材料または前記ラッカー材料が分配されないように、前記湿潤材料または前記ラッカー材料を前記ピクセルアセンブリの各々に分配することを特徴とする請求項１または２に記載のフェースプレート構造の製造方法。
【請求項４】
前記蛍光材料層が複数の蛍光物質粒子からなり、前記湿潤材料が水であり、前記湿潤層を形成する工程において、前記水が前記複数の蛍光物質粒子の隙間を満たすことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のフェースプレート構造の製造方法。
【請求項５】
各々がブラックマトリックスの側壁によって囲まれ且つ各々に蛍光材料層が設けられた、複数のピクセルアセンブリと、前記複数のピクセルアセンブリの上に位置し且つ前記ブラックマトリックスに直接接続する反射層と、を少なくとも備えるフェースプレート構造と、前記複数のピクセルアセンブリに向けて電子を放射する電子エミッタと、を備えるカラー電界放射ディスプレイ装置の製造方法であって、前記フェースプレート構造が請求項１乃至４のいずれか１項に記載の製造方法によって製造されることを特徴とするカラー電界放射ディスプレイ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスプレイ装置、特に、電界放射ディスプレイ装置の分野に関するものである。即ち、請求項に記載された本発明は、電界放射ディスプレイ装置のフェースプレート上におけるピクセルアセンブリの形成に関するものである。電界放射ディスプレイ内にピクセルアセンブリを形成するための、プリンタヘッド技術の用途をこの明細書中に開示する。
【０００２】
【従来の技術】
電界放射ディスプレイ装置（平面パネルディスプレイともいう）は、そのフェースプレートの内面にピクセルを有する。カラーディスプレイの場合には、典型的な場合には、各ピクセルは、３つのピクセルアセンブリに分離されており、各ピクセルアセンブリは、蛍光材料の３色（例えば、赤、黄又は緑）のうちの１つを有している。以下の記述は、ピクセルアセンブリが異なる色彩を有している場合と異なり、すべてのピクセルアセンブリは、（白を含む）同一の蛍光色を有しているところのモノクロディスプレイにも適用される。以下に述べる技術は、電界放射ディスプレイ装置のみならず、プラズマ、陰極線管及び他のディスプレイ装置にも適用可能である。
【０００３】
カラー電界放射ディスプレイ装置の場合には、電子が電子エミッタから各ピクセルアセンブリに向けられて、その中の蛍光体を励起し、そして、これから光を放射させる。このようにして発生した光は、フェースプレートを通って視聴者に向けて、又は、視聴者から遠ざかるように移動する。反射材料、典型的な場合には、アルミニウムの薄いコーティングが、複数のピクセルアセンブリの後面にわたって層状に形成されて、光を視聴者に向けて反射させる。この反射層は、電子エミッタによって放射された電子を吸引するための陽極としても作用可能である。使用される場合には、電子が、著しく大きい量のエネルギーをロスすることなく、電子源から蛍光材料に通過することを許容するために、この反射層は、３００−５００オングストロームのオーダーの比較的薄いものである。
【０００４】
複数のピクセルアセンブリは、典型的には、ブラックマトリックスと一般的に称される不透明なメッシュ状の構造体によって、行及び列に分離されている。このブラックマトリックスは、ある１つの色彩のピクセルアセンブリを、他の色彩のピクセルアセンブリから明確に区分し、そして、周囲の光を吸収することによって、ディスプレイのコントラストを増加させる作用を有する。更に、複数のピクセルアセンブリを分離することによって、３次元構造を有するブラックマトリックスは、１つのピクセルアセンブリに向けられた電子が、「後方散乱」し、そして、他のピクセルアセンブリに衝撃を付与することを回避し、かくして、電界放射ディスプレイ装置の鮮明な解像度を維持するために役立つ。ブラックマトリックスは、また、例えば、サポート壁等の構造体が配置されるベースとして使用される。ブラックマトリックスのたの重要な作用としては、アルミニウムの反射層が付着可能な面を提供することである。
【０００５】
成功技術の電界放射ディスプレイ装置の一実施形態においては、所望の波長のみを発信し、そして、残りを吸収することによって、視覚表示を向上させるために、蛍光材料とフェースプレートとの間における各ピクセルアセンブリ内にカラーフィルタ材料が組み入れられている。製造コスト及びコントラストに関する要求によって異なるが、カラーフィルタは、ディスプレイ内に組み入れても、また、組み入れなくてもよい。
【０００６】
先行技術に関する図１を参照して、電界放射ディスプレイ装置のフェースプレート１０５の内面の平面を示す。ブラックマトリックス１１０は、フェースプレートを、複数のピクセルアセンブリ１１５の複数の行及び列に分離している。カラーフィルタ材料及び蛍光材料の各々の層は、複数のピクセルアセンブリ１１５の各々に収められている。
【０００７】
先行技術に関する図２Ａ及び２Ｂを参照して、ピクセルアセンブリを形成し、電界放射ディスプレイ装置のフェースプレート１０５にアルミニウムの反射層を塗布するための先行技術による１つの方法を説明する。ブラックマトリックス１１０及びピクセルアセンブリ１１５は、断面図として示されている。明確にするために、単一のピクセルアセンブリ１１５は、ブラックマトリックスによって形成された２つの側壁を有するものとして示されている。実際には、複数のピクセルアセンブリが存在し、その各々は、４つの側面においてブラックマトリックスによって囲まれているが、そのうちの幾つかの側面の高さは、他の側面よりも高い場合がある。
【０００８】
先ず、図２Ａを参照するが、カラーフィルタ材料からなる選択された色彩（例えば、赤、青又は緑）の層２２０を、ピクセルアセンブリ１１５内に層状に形成する。次いで、蛍光材料からなる選択された色彩の層２３０をピクセルアセンブリ１１５内に層状に形成する。次いで、ラッカーからなる層２４０を塗布することによって形成し、次いで、反射層を層状に形成する。
【０００９】
カラーフィルタ材料が用いられた先行技術による一実施形態においては、カラーフィルタ材料２２０又は蛍光材料２３０の選択された色彩が、すべてのピクセルアセンブリ１１５上に全体にわたって広がっており、例えば、赤の蛍光材料が、すべてのピクセルアセンブリ上に全体にわたって広がっており、そこには、赤の蛍光材料が残ることが意図されていないピクセルアセンブリが含まれる。従って、フォトリソグラフィック法を、複数のピクセルアセンブリの複数の行及び列に、特定のパターンで適用して、複数のピクセルアセンブリ内に残されることが意図されたカラーフィルタ材料又は蛍光材料のみを、上記方法に露光し、例えば、赤の蛍光材料が残されるべきピクセルアセンブリのみを、フォトリソグラフィック法に露光する。フォトリソグラフィック法に露光されたカラーフィルタ材料又は蛍光材料は、光重合によって十分に硬化するが、露光されない材料は硬化することはない。露光されなかった材料は、次いで、洗い流され、その後に、選択された色彩のみが残る。各ピクセルアセンブリ１１５が、カラーフィルタ材料の層２２０及び蛍光材料の層２３０を有するようになるまで、上記方法を適用するために残っているカラーフィルタ材料又は蛍光材料の色彩の各々について、上記方法を繰り返す。
【００１０】
上述した先行技術による方法は、非常に多くの量のカラーフィルタ材料及び蛍光材料が無駄になるために、これには問題がある。一般的には、塗布プロセスの各々の工程において、カラーフィルタ材料及び蛍光材料の約３分の２が洗い流される。更に、先行技術による方法は、カラーフィルタ材料及び蛍光材料の各々の色彩を塗布するために数多くの繰り返しによる工程（例えば、６工程）を適用するため、これにはかなりの時間を費やす。
【００１１】
他の先行技術の複数の方法においては、材料が残されることが意図された複数のピクセルアセンブリのみに、フィルタ材料及び蛍光材料の異なる色彩を選択的に塗布するためプロセスが用いられる。これらの他の方法においては、１回で、１つの材料の１色のみが塗布される。これらの他の方法は：パターン化された粘着層に、紛状の材料を塗布する工程と、材料を電解浴中に懸濁させ、そして、電場を印加して、材料をパターン化されたガラスに吸引させる工程と、静電場を用いて、乾燥粉末材料をパターン化された帯電体に吸引させる工程と、そして、材料を基材上に所定のパターンでスクリーン印刷する工程とを含む。これらの他の先行技術による方法によれば、浪費に関する問題は軽減される。しかしながら、これらは、各色彩毎に１つの工程というような複数のプロセス工程を依然として必要とするため、これらには問題がある。
【００１２】
図２Ａを継続して参照するが、上述した先行技術による方法の次の工程においては、蛍光材料２３０及びブラックマトリックス１１０の表面全体にわたってラッカー材料が層状に形成される。フロートラッカープロセスとして公知である先行技術による１つの方法においては、フェースプレート１０５を水中に浸漬させる。ラッカー材料からなる層は、水面上に形成される。次いで、水を排出し、水位が減少すると、ラッカー材料は、蛍光材料２３０及びブラックマトリックス１１０を有するフェースプレート１０５上に定着する。スプレーラッカー法として公知の他の先行技術による方法においては、フェースプレート１０５の表面全体に水をスプレーし、そして次いで、蛍光材料２３０及びブラックマトリックス１１０の表面全体にわたってラッカー材料の層を塗布により形成する。水分が蒸発すると、ラッカー材料はフェースプレート１０５上に定着する。
【００１３】
蛍光材料２３０の個々の粒子は不規則な形状を有している。従って、水によって平滑な表面がもたらされ、そのうえに、ラッカー材料２４０が塗布されて、平滑なラッカー表面が形成される。従って、水を排出し、又は、蒸発させると、今度は、ラッカー材料２４０は、蛍光材料２３０の上に平滑な表面を形成する。次いで、アルミニウムの反射層２５０がラッカー材料２４０の上に層状に形成される。ラッカー材料２４０の平滑な表面によって、反射層２５０に対する鏡面仕上げがなされる。
【００１４】
図２Ｂを参照するが、フェースプレート１０５は高温に曝され（例えば、炉内で焼成され）、もって、ラッカー材料２４０は反射層２５０の小孔を通って蒸発して、ピクセルアセンブリ内に、カラーフィルタ材料２２０、蛍光材料２３０及び反射層２５０からなる複数の層が残る。図示したように、反射層２５０は、また、ブラックマトリックス１１０の側壁及び頂面にわたって位置している。
【００１５】
ラッカー材料が、フェースプレートの内面における全表面に塗布されるために、この先行技術には問題がある。従って、反射層が塗布される前に、ラッカー材料からなる層の全表面を、包囲雰囲気において粒子に曝露する。これらの粒子は、ラッカー材料の表面上に定着するが、反射層の表面に対して不完全性をもたらす。例えば、ラッカー材料の表面から突出した粒子によって、反射層にピッチングを生じさせる虞がある。この反射層における不完全性によって、反射層の鏡面状の表面が減少し、従って、鏡面の反射能力が低下する。
【００１６】
先行技術の他の不利益は、ラッカー材料中における粒子によって生ずる不完全性によって、反射層中に複数の弱いスポットが形成されることである。例えば、粒子に起因するピッチングによって、反射層が薄い領域が形成され、そして、これらの領域は、特に、反射層の厚さを考慮すると、反射層を著しく弱くする虞がある。電界放射ディスプレイ装置の作動中においては、反射層は、電子エミッタ（即ち、陰極）と反射層（即ち、陽極）との間に存在する電気的なポテンシャルに起因して、非常に大きい静電負荷を受ける。静電負荷は、反射層に引っ張り力を付与し、これにより、弱いスポットにおいて、反射層が割れたり、亀裂を生じたりする虞がある。反射層に亀裂が生ずると、鏡面の反射能力が低下する。更に、反射層の亀裂によって、アルミニウムのストリンガーが生じ、これにより、電子エミッタとフェースプレートとの間における弧光発生をもたらす。ピクセルアセンブリに損傷を与え、又は、そこへの電子の流れを減少させることにより、上述した弧光発生はピクセルアセンブリを薄暗くし、従って、ディスプレイの品質が低下する。この損傷が広範囲にわたる場合には、電界放射ディスプレイ装置の故障部分を交換する必要がある。これは、電界放射ディスプレイ装置の製造業者及び所有者の何れにとっても、付加的なコストをもたらすものであり、そして、また、装置を修理すべきであり、使用不能の場合には、その期間の間、不都合や生産性ロスを生じる。
【００１７】
先行技術においては、上述したように、ラッカー材料をブラックマトリックス及び複数のピクセルアセンブリの上に塗布するため、問題がある。図２Ａに戻って参照するが、ラッカー材料はピクセルアセンブリ１１５の側壁を覆うが、これは、完全に覆うものではなく、ラッカー材料２４０とブラックマトリックス１１０との間に隙間２１６が残る。また、ラッカー材料２４０が、蛍光材料２３０とブラックマトリックス１１０との間の（２１７で示された）領域において厚くなる場合がある。図２Ｂを参照するが、ラッカー材料が蒸発すると、反射層２５０とブラックマトリックス１１０との間に隙間２１６及び２１７がそれぞれ形成される。「テンティング」とも称されるこれらの隙間は、このテンティングが生じている領域において、反射層２５０が蛍光材料２３０及びブラックマトリックス１１０に適切に接着することを阻害する。更に、反射層２５０のブラックマトリックス１１０の側壁及び頂面に対する接着力は、これらの表面に塗布されるラッカー材料によって低下する。ラッカー材料は蒸発するが、これは最初のうちに、ブラックマトリックス１１０と反射層２５０との間にバリアを形成し、これにより接着力が低下する。反射層とサポート面との間の適切な接着力が得られない場合には、静電負荷によって生ずる引っ張り力に耐えるための反射層の能力が低下し、そして、特に、反射層の厚さを考慮すれば、反射層に弱いスポットが発生する。上述したように、反射層における弱いスポットは、割れや亀裂を生じさせる虞があり、その結果、ディスプレイの品質が低下する。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
従って、カラーフィルタ材料及び蛍光材料の塗布に関連する浪費や時間を減少させるところの、電界放射ディスプレイ装置のフェースプレート上にピクセルアセンブリを形成する方法についての要求がある。反射層のブラックマトリックスに対する接着力を向上させる方法についての要求もある。これらの要求を処理し、そして、ラッカー材料の塗布に関連して、反射層に生ずる不完全性及び弱いスポットを減少させ又は除去する方法についての要求もある。
【００１９】
本発明は、カラーフィルタ材料及び蛍光材料の塗布に関連する浪費や時間を減少させるところの、ディスプレイ装置（例えば、電界放射ディスプレイ装置）のフェースプレート上にピクセルアセンブリを形成するための方法を提供する。本発明は、また、反射層のブラックマトリックスに対する接着力を向上させる方法を提供する。本発明は、また、ラッカー材料の塗布に関連して、反射層に生ずる不完全性及び弱いスポットを減少させ又は除去する方法を提供する。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
特に、本発明の一実施形態においては、塗布装置が、フェースプレート上において、ピクセルアセンブリの上方に整合して配置される。本発明によれば、物質をピクセルアセンブリの内部に主として分配するが、物質をピクセルアセンブリの外部には実質的に分配しないように、物質の一定量をピクセルアセンブリ内に分配する。本発明によれば、隣接するピクセルアセンブリの行及び列を分離するマトリックス構造体の頂面には前記物質が分配されないように、物質をピクセルアセンブリ内に分配する。一実施形態においては、物質は、これを分配するために適したプリンタヘッドから、ピクセルアセンブリ内に分配される。この物質は、カラーフィルタ材料、蛍光材料、湿潤材料、ラッカー材料及び反射層材料からなる群から選ばれる。
【００２１】
本発明の他の実施形態においては、第１物質が、第１塗布装置から第１ピクセルアセンブリ内に分配され、第２物質が、第２塗布装置から第２ピクセルアセンブリ内に分配され、そして、第３物質が、第３塗布装置から第３ピクセルアセンブリ内に分配される。この物質は、カラーフィルタ材料、蛍光材料、湿潤材料、ラッカー材料及び反射層材料からなる群から選ばれる。
【００２２】
本発明の更に他の実施形態においては、カラーフィルタ材料が第１塗布装置から分配され、蛍光材料が第２塗布装置から分配され、そして、ラッカー材料が第３塗布装置から分配される。
【００２３】
本発明の更に他の実施形態においては、類似する物質が、第１、第２及び第３塗布装置から分配され、類似する物質の第１の色が、第１塗布装置から分配され、類似する物質の第２の色が、第２塗布装置から分配され、そして、類似する物質の第３の色が、第３塗布装置から分配される。
【００２４】
本発明のこれらの目的及び他の目的は、様々な図面に示された好ましい実施形態に関する以下の詳細な説明を読んだ当業者であれば明らかである。
【００２５】
【発明の実施の形態】
その実施例が添付図面に図示されているところの本発明の好ましい実施形態を以下に詳細に説明する。本発明を好ましい実施形態に関連付けて説明するが、これらの実施形態は、本発明をこれらに限定するために意図されているものではないことは明らかである。電界放射ディスプレイ装置との関連において、本発明を説明するが、好ましい実施形態に対する様々な変更が行われることは当業者にとって明らかであり、そして、本発明における包括的な原理を他の実施形態に適用してもよい。一方、本発明は、添付された請求項によって特定された本発明の精神及び範囲内に含まれる代案、変更例及び均等物を含むことが意図されている。更に、本発明の以下の詳細な説明においては、本発明を完全に理解させるために、多くの特別な詳細事項が述べられている。しかしながら、本発明をこれらの特別な詳細事項を伴うことなく実施することができることは当業者には明らかであろう。他の事項については、周知の方法、手段、構成要素及び回路については、本発明の特徴を不必要に不明確にしないように、詳細には記載されていない。
【００２６】
図３Ａを参照するが、電界放射ディスプレイ装置（図示せず）のフェースプレート３０５は、その内面に複数のピクセル、例えば、ピクセル３４０を有している。典型的なカラーディスプレイの場合には、各ピクセル３４０は、３つのピクセルアセンブリ、例えば、ピクセルアセンブリ３００ａ、３００ｂ及び３００ｃを有している。モノクロディスプレイの場合には、各ピクセルはピクセルアセンブリに分けられていない。各カラーピクセル３４０は、赤（Ｒ）のピクセルアセンブリ３００ａと、緑（Ｇ）のピクセルアセンブリ３００ｂと、そして、青（Ｂ）のピクセルアセンブリ３００ｃとを有している。これらのピクセルアセンブリは、フェースプレート３０５上において、行及び列に整合して配置されており、そして、ブラックマトリックス３１０によって分離されている。ここで、用語「ブラック」とは、低い反射率をいい、マトリックスの不透明な特性をいう。
【００２７】
次に、図３Ｂを参照するが、ここには、本発明によるフェースプレート３０５上の例示としてのピクセルアセンブリ３１５の断面図が示されている。ブラックマトリックス３１０によって形成された複数の壁は、ピクセルアセンブリ３１５を含んでいる。実際には、ブラックマトリックス３１０は、図３Ａに示された４つのすべての側面において、各ピクセルアセンブリを囲んでいる。
【００２８】
図３Ｂに示された実施形態においては、各ピクセルアセンブリ３１５内には、不規則な大きさ及び形状の蛍光粒子を含む蛍光材料の層３３０が存在している。ピクセルアセンブリの一実施形態においては、ピクセルアセンブリ３１５内の蛍光材料３３０と、フェースプレート３０５との間にカラーフィルタ材料の層３２０が位置している。蛍光材料３３０の上に反射層３５０が位置している。図３Ｂに示すように、反射層３５０は、ブラックマトリックス３１０の複数の側壁と複数の頂面とを覆っており、そして、隣接するピクセルアセンブリに連続している。
【００２９】
本発明は、電界放射ディスプレイ装置のフェースプレート上に複数のピクセルアセンブリを形成するための方法を提供する。本発明は、カラーフィルタ材料及び蛍光材料をこれらのピクセルアセンブリ内に分配するための方法を提供する。本発明はまた、蛍光材料を加湿し、そして、ラッカー材料を複数のピクセルアセンブリ内に分配するための方法を提供する。本発明のこの実施形態においては、カラーフィルタ材料、蛍光材料、湿潤材料及びラッカー材料を塗布するために、インクジェットプリンタヘッドから改造された塗布装置が使用されている。バブルジェットプリンタヘッド等の他のタイプのプリンタヘッドから改造された塗布装置を用いて本発明を実施してもよいことが理解される。本発明はまた、反射層を、電界放射ディスプレイ装置に塗布するための方法を提供する。
【００３０】
図４Ａを参照するが、ここには、本発明に従って、カラーフィルタ材料、蛍光材料、湿潤材料、ラッカー材料及び反射層材料を塗布するための塗布装置の一実施形態が示されている。塗布装置４４０は、分配されるべき物質４４３（例えば、カラーフィルタ材料、蛍光材料、湿潤材料、ラッカー材料又は反射層材料）を収容するためのハウジング４４２を有している。物質４４３をノズル４４６を通して移動させるために、ハウジング４４２にはドライバ４４４が連結されている。一実施形態においては、ドライバ４４４は、物質４４３を加熱して、この物質４４３をノズル４４６を通して強制的に押し出す圧力を生じさせるために用いられる熱装置である。他の実施形態においては、ドライバ４４４は、同様に、物質４４３を加熱して、この物質４４３をノズル４４６を通して強制的に押し出す圧力を生じさせる作用を有する圧電装置である。
【００３１】
続いて図４Ａを参照するが、物質４４３がピクセルアセンブリ３１５内に直接的に分配されるように、塗布装置４４０はピクセルアセンブリ３１５の上方に位置されている。この実施形態においては、塗布装置４４０は、ドライバ４４４の作動期間中に、一定量の物質をノズル４４６を通して分配して、分配された量により、ピクセルアセンブリ３１５内に所望の厚さを有する物質の層が形成されるのに十分な精度を有するように設計されている。ノズル４４６もまた、物質４４３を、ピクセルアセンブリ３１５よりも小さい領域に分配するように設計されており、即ち、塗布装置４４０は、物質４４３がピクセルアセンブリ３１５内には主として分配されるが、ピクセルアセンブリ３１５の外部には実質的には分配されないような十分な精度の解像度を有している。この実施形態においては、塗布装置４４０は、物質４４３が（物質４４３の層が、側壁と物理的に接触する部分を除く）側壁上、及び、ブラックマトリックス３１０の頂面上には分配されないような十分な精度を有している。
【００３２】
一実施形態においては、塗布装置４４０は、物質４４３を分配するために適したインクジェットプリンタヘッドである。典型的なピクセルアセンブリ３１５は、約７０ミクロン×２００ミクロンの大きさを有している。インクジェットプリンタヘッドの典型的な解像度は、約３０ミクロンである。従って、カラーフィルタ材料、蛍光材料、湿潤材料、ラッカー材料又は反射層材料を分配するために適したインクジェットプリンタヘッドは、本発明に従って要求された精度を実現する。他の実施形態においては、物質４４３を分配するために適した他のタイプのプリンタヘッド（例えば、バブルジェットプリンタヘッド）を本発明に従って使用してもよい。
【００３３】
図４Ｂを参照するが、本発明の一実施形態においては、複数の塗布装置４４０ａ、４４０ｂ及び４４０ｃは、物質を複数のピクセルアセンブリ３１５ａ、３１５ｂ及び３１５ｃの各々の内部に同時に分配する作用を有している。図４Ｂにおいては、３つのピクセルアセンブリに分配する３つの塗布装置が示されている。しかしながら、本発明に従って、３以外の複数の塗布装置を用いて、物質を塗布装置と同数のピクセルアセンブリ内に同時に分配することも可能であることが理解される。
【００３４】
引き続き図４Ｂを参照するが、一実施形態においては、塗布装置４４０ａ、４４０ｂ及び４４０ｃはそれぞれ、カラーフィルタ材料（赤、青又は緑）蛍光材料（赤、青又は緑）、湿潤材料（例えば、水）ラッカー材料及び反射層材料からなる群から選んだ物質を組合せにおいて分配する。一実施形態においては、複数の塗布装置４４０ａ、４４０ｂ及び４４０ｃのうちの２以上が、１つの特定された物質（例えば、蛍光材料）の１つの特定された色（例えば、赤）等の同一の物質を分配する。一実施形態においては、各塗布装置４４０ａ、４４０ｂ及び４４０ｃは、類似した物質を分配する。例えば、塗布装置４４０ａは、赤の蛍光材料を分配し、塗布装置４４０ｂは、青の蛍光材料を分配し、そして、塗布装置４４０ｃは緑の蛍光材料を分配する。
【００３５】
一実施形態においては、図４Ｂに示された塗布装置４４０ａ、４４０ｂ及び４４０ｃの各々が、異なる物質を分配するために使用されている。例えば、塗布装置４４０ａは、赤の蛍光材料を分配し、塗布装置４４０ｂは、水を分配し、そして、塗布装置４４０ｃは、ラッカー材料を分配する。
【００３６】
本発明によれば、上述した方法によって、物質が残るように意図されたところのピクセルアセンブリ内のみに物質が選択的に塗布される。従って、本発明によれば、先行技術に関連した浪費に関する問題が処理される。更に、複数の塗布装置を使用して、材料を複数のピクセルアセンブリに同時に塗布することによって、本発明によれば、複数のピクセルを形成するために必要な時間を短縮できる。
【００３７】
図５を参照するが、図４の塗布装置は、当業界において公知であり、そして、実施されている整合装置（図示せず）を用いることによって、フェースプレート３０５に対して正しい位置に合わせられている。当業界において公知であり、そして、実施されている整合装置によって、本発明において要求される精度がもたらされる。一実施形態においては、塗布装置４４０は、塗布装置を基準値５７０ａ及び５７０ｂをもって光学的に整合させる機械画像システム（例えば、カメラ）を組み入れている。フェースプレート３０５は、基準値５７０ａ及び５７０ｂの位置に関して既知である所定の位置に配置されている。従って、この機械画像システムが基準値５７０ａ及び５７０ｂと整合すれば、塗布装置４４０の整列は、フェースプレート３０５の位置に関して既知である。一実施形態においては、塗布装置４４０は次いで、ピクセルアセンブリ３１５及びフェースプレート３０５の大きさに基づいて、所定の距離だけ移動して、塗布装置４４０は、ピクセルアセンブリ３１５の上に正確に整合して配置される。塗布装置４４０の他の複数のピクセルアセンブリへの次の移動は、フェースプレート及びピクセルアセンブリの大きさに基づいて行われる。他の実施形態においては、塗布装置は固定状態に残され、そして、フェースプレート３０５を、フェースプレート３０５及びピクセルアセンブリ３１５の大きさに基づいて所定の距離だけ移動させて、ピクセルアセンブリ３１５を塗布装置の下方に整合させる。
【００３８】
図６Ａ乃至６Ｆを参照して、本発明の一実施形態に従ってピクセルアセンブリを形成するための方法を示す。図６Ａ乃至６Ｆの各々は、この方法における工程を図示している。本発明の他の実施形態においては、この実施形態の方法における工程の幾つか又はすべてを用いてもよい。即ち、本発明は、この方法におけるすべての工程を使用することに限定されるものではない。従って、本発明に従って、１つの物質を１つのピクセルアセンブリ内に分配し、そして、他の物質を、代替方法を用いて分配してもよい。
【００３９】
先ず、図６Ａを参照するが、一実施形態においては、塗布装置４４０からカラーフィルタ材料３２０（赤、青又は緑）がピクセルアセンブリ３１５内に分配される。塗布装置４４０は、一定量のカラーフィルタ材料３２０を分配して、所望の厚さを有するカラーフィルタ材料３２０の層がピクセルアセンブリ３１５内に形成される。本発明によれば、カラーフィルタ材料３２０は、ピクセルアセンブリ３１５の内部に主として分配されるが、ブラックマトリックス３１０の頂面上に分配されることはない。
【００４０】
次いで、図６Ｂを参照するが、この実施形態においては、塗布装置４４０から蛍光材料３３０（赤、青又は緑）がピクセルアセンブリ３１５内に分配される。塗布装置４４０は、一定量の蛍光材料を分配して、所望の厚さを有する蛍光材料３３０の層がピクセルアセンブリ３１５内に形成される。本発明によれば、蛍光材料３３０は、ピクセルアセンブリ３１５の内部に主として分配されるが、ブラックマトリックス３１０の頂面上に分配されることはない。
【００４１】
図６Ｃを参照するが、この実施形態においては、蛍光材料３３０は湿潤材料（例えば、水）で加湿されて、滑らかな面（即ち、湿潤層６６０）を形成し、この方法においては、後に、その上に本発明に従って、ラッカー材料が塗布される。蛍光材料は、不規則な形状及び大きさを有する粒子からなっており、これにより比較的凹凸のある面が形成される。本発明によれば、塗布装置４４０から所定量の水がピクセルアセンブリ３１５内に分配される。蛍光物質３３０の粒子間の隙間を満たすのに十分な水が分配されて、蛍光材料の最高位置よりも上方に滑らかな水面が形成される。一実施形態においては、この湿潤層６６０は、水面がフェースプレート３０５に向かって凹となるように湾曲したメニスカスを形成する。以下の記述から明らかなように、湿潤層の形状は、方法において後に塗布される反射層の形状を決定する。反射面が凹形状を有していることによって、フェースプレート３０５を通して視聴者に向けて反射される光の量が最大になり、そして、ブラックマトリックス３１０に向けて反射される光の量が最小になるため、この凹形状の反射面は有益である。
【００４２】
図６Ｄを参照するが、この実施形態においては、塗布装置４４０からラッカー材料６６５がピクセルアセンブリ３１５内に分配される。塗布装置４４０は、一定量のラッカー材料を分配して、所望の厚さを有するラッカー材料６６５の層がピクセルアセンブリ３１５内における湿潤層６６０の上に形成される。ラッカー材料６６５は、湿潤層６６０の形状を呈する。従って、湿潤層６６０が、上述したように、フェースプレート３０５に向かって凹であれば、ラッカー材料６６５もまた、フェースプレート３０５に向かって凹である。本発明によれば、ラッカー材料６６５は、ピクセルアセンブリ３１５の内部に主として分配されるが、ブラックマトリックス３１０の側壁及び頂面上に分配されることはない。この結果、ラッカー材料６６５は、ブラックマトリックス３１０の側面を覆うことはなく、従って、本発明によれば、ラッカー材料とブラックマトリックスとの間に、テンティングの結果として形成される隙間が減少又は除去される。
【００４３】
ラッカー材料６６５を複数のピクセルアセンブリの各々内に分配した後、電界放射ディスプレイ装置は、選択された温度で、選択された時間の間焼成されて、湿潤層６６０を蒸発させる。一実施形態においては、焼成温度は１００度（摂氏）未満であり、そして、焼成時間は約３０分から１時間である。湿潤層６６０は蒸発しそして、ラッカー材料６６５を通過して放散する。焼成は、ラッカー材料６６５を硬化する作用をも有する。
【００４４】
次に、図６Ｅを参照するが、この実施形態においては、反射層６８０は、ラッカー材料６６５によって形成された層の上に形成されている。反射層６８０は、ラッカー材料６６５によって形成された後の形状を呈する。従って、湿潤層６６０によって形成されたメニスカスが凹であれば、反射層６８０も凹になる。
【００４５】
反射層６８０は、ブラックマトリックス３１０の側壁及び頂面の上にも形成される。しかしながら、上述したように、ラッカー材料はブラックマトリックス３１０の複数の側壁及び複数の頂面上には分配されないため、反射層（例えば、アルミニウム）とブラックマトリックスとの間にはラッカー材料は存在しない。従って、反射層６８０は、ブラックマトリックス３１０と直接的に接触する。このようにして、反射層６８０は、ブラックマトリックス３１０に良好に接着される。従って、本発明によれば、不適切な接着を修正するための製造プロセス中に電界放射ディスプレイ装置を再処理する必要性が軽減される。更に、本発明によれば、アルミニウムがブラックマトリックスに適切に接着されない複数のポイントにおいてその亀裂が起きた場合に生ずるアルミニウムストリンガーの発生率が低下する。従って、本発明によれば、電界放射ディスプレイ装置の信頼性及び生産性が向上する。
【００４６】
一実施形態においては、物理蒸着法等の当業界において公知であり、そして、実施されている技術を用いて、反射層６８０が形成される。一実施形態においては、塗布装置４４０によって反射材料を分配することにより、反射層６８０が形成される。
【００４７】
図６Ｆを参照するが、電界放射ディスプレイ装置を焼成して、ラッカー材料６６５を蒸発させる。ラッカー材料６６５は、反射層６８０を通過して放散し、そして、焼成炉から排出される。本発明によれば、ラッカー材料６６５は、ブラックマトリックス３１０の複数の側面及び複数の頂面には塗布されないため、反射層６８０がブラックマトリックスと直接的に接触して、ブラックマトリックスへの適切な接着が可能になる。従って、本発明によれば、反射層のブラックマトリックスへの接着力が向上される。更に、図６Ｄとの関連において上述したように、本発明によれば、ラッカー材料とブラックマトリックスとの間に、テンティングの結果として形成される隙間が減少又は除去される。従って、本発明によれば、テンティングに起因して先行技術に関連して、反射層に生ずる不完全性及び弱いスポットを減少させ又は除去することができる。
【００４８】
図６Ａに戻ってこれを参照するが、他の実施形態においては、カラーフィルタ材料３２０の１つの色が、１つの塗布装置から１つのピクセルアセンブリ内に分配されるとき、同一の色が他の複数の塗布装置から、この色を受け入れるために指定された他の複数のピクセルアセンブリ内に同時に分配される。他の実施形態においては、カラーフィルタ材料の異なる複数の色が、他の複数の塗布装置から、各ピクセルアセンブリのために指定された色に応じた他の複数のピクセルアセンブリ内に同時に分配される。また、更に他の実施形態においては、カラーフィルタ材料を幾つかのピクセルアセンブリ内に分配すると同時に、カラーフィルタ材料を既に受け入れた他の複数のピクセルアセンブリが、他の複数の塗布装置から分配された他の物質を受け入れることも可能である。
【００４９】
図６Ｂに戻ってこれを参照するが、他の実施形態においては、蛍光材料３３０の１つの色が、１つの塗布装置から１つのピクセルアセンブリ内に分配されるとき、同一の色が他の複数の塗布装置から、この色を受け入れるために指定された他の複数のピクセルアセンブリ内に同時に分配される。他の実施形態においては、蛍光材料の異なる複数の色が、他の複数の塗布装置から、各ピクセルアセンブリのために指定された色に応じた他の複数のピクセルアセンブリ内に同時に分配される。また、更に他の実施形態においては、蛍光材料を幾つかのピクセルアセンブリ内に分配すると同時に、蛍光材料を既に受け入れた他の複数のピクセルアセンブリが、他の複数の塗布装置から分配された他の物質を受け入れることも可能である。
【００５０】
図６Ｄに戻ってこれを参照するが、他の実施形態においては、１つの塗布装置４４０は、水をピクセルアセンブリ３１５内に分配し、そして、他の塗布装置は、その直後に、ラッカー材料を同一のピクセルアセンブリ内に分配する。この実施形態においては、このような複数の塗布装置がタンデムで作用して、湿潤層６６０及びラッカー材料６６５を、電界放射ディスプレイ装置のすべてのピクセルアセンブリ内に効果的に分配する。
【００５１】
要約すれば、一実施形態において、本発明は、電界放射ディスプレイ装置のフェースプレート上に複数のピクセルアセンブリを形成するための方法を提供する。この実施形態に係る方法によれば、カラーフィルタ材料及び蛍光材料の塗布に関連する浪費や時間が減少される。この実施形態はまた、反射層のブラックマトリックスに対する接着力を向上させる方法をも提供する。本発明は、また、ラッカー材料の塗布に関連して、反射層に生ずる不完全性及び弱いスポットを減少させ又は除去する方法をも提供する。
【００５２】
本発明の特定の実施形態を、図面及び明細書による説明のために以上に記載した。これらの記載は、これですべてであることを意図するものではなく、本発明はここに開示された形態そのものに限定されることを意味するものでもなく、そして、上述した教示に鑑みて、様々な修正及び変形が可能であることは明らかである。本発明の原理及びその実際の適用方法を最良な状態で説明し、かくして、本発明及び様々な実施形態を、熟考された特定の用途に適する様々な変更をもって当業者が利用できるように、これらの実施形態を選択し、そして、説明した。本発明の範囲は、ここに添付した請求項及びその均等物によって特定されるべきであることを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
この明細書に組み入れられ、そして、その一部を構成する添付図面は、本発明の実施形態を示しており、明細書の記述と共に、本発明の原理を説明する作用を有する。
【図１】  先行技術に関する図面であって、複数のピクセルアセンブリの配置を示す、電界放射ディスプレイ装置の従来のフェースプレートにおける内面の平面図である。
【図２Ａ及び２Ｂ】  先行技術に関する図面であって、電界放射ディスプレイ装置のフェースプレートにおける内面に形成されたピクセルアセンブリの断面図である。
【図３Ａ及び３Ｂ】  それぞれ、請求項に記載された本発明に従った複数のピクセルアセンブリの配置を示す、電界放射ディスプレイ装置の内面の平面図及び断面図である。
【図４Ａ及び４Ｂ】  請求項に記載された本発明の一実施形態に従って、物質をピクセルアセンブリ内に分配するための塗布装置を示す図である。
【図５】  請求項に記載された本発明の一実施形態に従って、塗布装置を整合して配置するための方法を示す図である。
【図６Ａ乃至６Ｆ】  請求項に記載された本発明の一実施形態に従って、ピクセルアセンブリを形成するための方法を示す、ピクセルアセンブリの断面図である。
【図１】
0004512272.tif 000002
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
0004512272.tif 000004
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
0004512272.tif 000006
【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
0004512272.tif 000008
【図５】
0004512272.tif 000009
【図６Ａ】
0004512272.tif 000010
【図６Ｂ】
0004512272.tif 000011
【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図６Ｆ】
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