(57)【要約】蛍光体チャネル（１３，１４，１５）を有するアノード板（１０）を備えたフィールドエミッションディスプレイ（３０）。蛍光体チャネル（１３，１４，１５）は、基板（１１）上に感光性フィルムの第一の層（５８）を配置することにより形成される。紫外線を使用して、感光性フィルムの第一の層（５８）に縞模様が形成される。感光性フィルムの第一の層（５８）上に感光性フィルムの第二の層（５９）が形成される。紫外線を使用して、感光性フィルムの第二の層（５９）に縞模様が形成される。感光性フィルムの第二の層（５８）は、感光性フィルムの第一の層（５９）とほぼ直交する。感光性フィルムの両層は、現像されてチャネル構造を形成する。チャネル構造内に蛍光体を形成することにより、蛍光体チャネル（１３，１４，１５）が形成される。アノード板（１０）はカソード板（３１）と連結されてフィールドエミッションディスプレイ（３０）を形成する。
2004522253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィールドエミッションディスプレイを製造する方法であって、
複数の電子エミッタを備えるカソード板を提供する工程と、
アノード板を提供する工程からなり、該アノード板を提供する工程は、
その上に第一のフィルムが配置された基板を提供する工程であって、該基板は、第二の端部と対向する第一の端部と、第四の端部と対向する第三の端部とを有する工程と、
前記第一の端部とほぼ平行な第一の露光部分を形成する工程と、
前記第一のフィルムの上に第二のフィルムを配置する工程と、
前記第三の端部とほぼ平行な第二の露光部分を形成する工程と、
第一のフィルムおよび第二のフィルムを現像する工程であって、該第一および第二の露光部分が基板に固定されかつ該基板の複数の部分が被覆を除去される工程と、
前記基板の被覆を除去された部分の上に蛍光体を配置し、アノード板をカソード板に連結させる工程と、からなる方法。
【請求項２】
フラットパネルディスプレイを製造する方法であって、
その上に第一の感光層が配置された基板を提供する工程と、
前記第一の感光層の第一の部分を放射に露光する工程と、
前記第一の感光層の上に第二の感光層を配置する工程と、
前記第二の感光層の第一の部分を放射に露光する工程と、
前記露光した第一の感光層および第二の感光層の第一の部分を現像して、基板の一部の被覆を除去する工程と、
前記基板の被覆を除去した部分の上に、蛍光体ペーストを配置する工程からなる方法。
【請求項３】
フィールドエミッションディスプレイに使用するアノードであって、
第一および第二の対向した端部を有する基板と、
前記基板上に配置された一組の光吸収性の条板と、該一組の光吸収性の条板は、互いに離間されかつ互いに平行であることと、
前記一組の光吸収性の条板の上部に配置された一組の導電性リブと、該一組の導電性リブは、互いに離間されかつ互いにほぼ平行で、前記一組の光吸収性の条板とほぼ直交し、該一組の光吸収性の条板と該一組の導電性リブは協働してチャネルを形成することと、
少なくとも一つの前記チャネル内に配置された蛍光体と、を備えるアノード。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は概して、フィールドエミッションディスプレイに関し、より詳細には、フィールドエミッションディスプレイのためのアノード板および該アノード板の製造方法に関する。
【０００２】
（発明の背景）
フィールドエミッションディスプレイのアノード板は、蛍光体を保持する個々の「バイア状」サブピクセルを有する厚いフィルム系を備える。蛍光体は一般に、蛍光体ペーストとして直接各サブピクセルにスクリーン印刷され、続いて加熱される。望ましくないことに、典型的なサブピクセルの形状寸法が原因となって、蛍光体ペーストのスクリーン印刷は困難であり、大抵はピンホールを形成し蛍光体の均一性が良好でない。このピンホール発生の原因は、シルクスクリーンに対してサブピクセルの形状が小さいことである。蛍光体の均一性が良好でないのは、小さなウェル構造上にスクリーン印刷がなされることによる性質上の原因による。より詳細には、蛍光体ペーストは、ウェル構造の始まりでは薄くウェル構造の終わりでは厚くなる。
【０００３】
従って、蛍光体の層にピンホールが発生せず、かつ蛍光体の層の厚さが均一であるフィールドエミッションディスプレイの製造方法を提供することが有効である。
【０００４】
説明を簡潔にするために、図面の構成要素は当尺ではなく、異なる図で同一の構成要素に同一の参照番号が付される。
【０００５】
（図面の詳細な説明）
本発明は概して、フィールドエミッションディスプレイおよび該フィールドエミッションディスプレイの製造方法を提供し、該フィールドエミッションディスプレイは、その中に蛍光体ペーストが配置されたチャネルを備えるアノード構造を有する。蛍光体材料を含む該チャネルは、蛍光体チャネルと称され得る。該チャネルは、安価にてピンホールの存在しない均一の厚さを有する蛍光体フィルムを形成することができる。
【０００６】
図１は、本発明の実施態様によるフィールドエミッションディスプレイ３０のアノード板１０の底面図である。アノード板１０は、ガラス、石英および同様物などの堅い透明材料から形成された基板１１を備える。
【０００７】
チャネル構造１２は、複数の感光層から基板１１上に形成される。チャネル構造１２は、カソードルミネッセント蛍光体を含む複数の蛍光体チャネル１３，１４，１５を画成する。図１の実施態様は多色性ディスプレイとして記述されるが、これは本発明を限定することを意図しているわけではない。即ち本発明は、単色性のディスプレイでもよい。従って本発明の実施態様によれば、蛍光体材料は、赤色蛍光体２３、緑色蛍光体２４および青色蛍光体２５を備え、これらは複数の画素を画成する。発明を限定しない例として、蛍光体チャネル１３，１４，１５は、ディスプレイの大きさに従って幅約７５μｍ、深さ約１０μｍである。
【０００８】
図２は、図１の線２−２におけるフィールドエミッションディスプレイ３０の断面図である。フィールドエミッションディスプレイ３０は、アノード板１０、および該アノード板１０に対向するカソード板３１を備える。カソード板３１は、スペーサ３２によってアノード板１０から離間され、アノード板１０とカソード板３１との間には空間領域３３が画成されている。スペーサ３２の互いに対向する端部の一つは、チャネル構造１２のスペーサ領域の一つと接触し、スペーサ３２の他方の端部はカソード板３１と接触している。カソード板３１は基板３４を備え、該基板３４上には、カソード電極３５および複数の電子エミッタ３６が形成されている。電子エミッタ３６は、蛍光体チャネル１３，１４，１５と対向している。図２には、蛍光体チャネル１３のみが図示されていることに留意されたい。
【０００９】
チャネル構造１２は、蛍光体チャネル１３，１４，１５を画成する複数のチャネル壁１６を有する。蛍光体材料は、蛍光体チャネル１３，１４，１５内に配置されている。各蛍光体チャネル１３，１４，１５の深さは、そこに配置される対応する蛍光体２３，２４，２５の深さより深いことが好ましい。この配置は、チャネル壁１６の露光部分を提供する。チャネル壁１６の露光部分は、多くの利点を提供する。例えば、蛍光体の所定の厚さにとって、より深いバイアの深さは蛍光体材料に電気領域からのより大きな遮蔽を提供する。これは即ち、チャネル構造１２の導電特性が原因である。蛍光体チャネル１３，１４，１５の深さは、約１０〜１２μｍである導電性チャネル１３，１４，１５の厚さに等しい。
【００１０】
図３は、図１の線３−３におけるフィールドエミッションディスプレイ３０の断面図である。図３は、以下に更に説明するスペーサ３２および感光性フィルム５８，５９を図示する。
【００１１】
今図４を参照すると、本発明による実施態様の製造工程の初期段階におけるアノード板１０の一部の当尺図を図示する。アノード板１０は、例えばガラス、石英または同様物などの堅い透明材料から形成された基板１１を備える。感光性フィルム５８は、基板１１の面上に配置されている。例として、感光性フィルム５８は、デュポン社（Ｅ．Ｉ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ）［米国デラウェア州ウィルミントン（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ）所在］ 製の商標ＦＯＤＥＬで販売される導電性の写真印刷可能材料（ｐｈｏｔｏ−ｐｒｉｎｔａｂｌｅ ｍａｔｅｒｉａｌ） を使用して製造される。ＦＯＤＥＬは、ガラス、金属銀および感光性ポリマーの混合物である。ガラス成分は、摂氏約６００度（℃）より低い結合（例、融解、焼成）温度を有する。ＦＯＤＥＬの銀組成物は、約９５重量パーセントまでの範囲に渡る。感光性ポリマーは、感光性フィルムがフォトパターン形成され得るように、乾燥ＦＯＤＥＬフィルムに感光性を付与するのに十分な濃度である。
【００１２】
感光性フィルム５８はさらに、酸化ルテニウム、酸化ニッケルまたはその同様物などのコントラスト強化材料をさらに含み、このコントラスト強化材料は黒色ペーストを形成するために十分な量だけＦＯＤＥＬペーストに混合される。その後、感光性フィルム５８は光を吸収し、従ってディスプレイ画像のコントラストを上昇させる。その後、黒色ペーストは基板１１の乾燥面上にシルクスクリーンされ、黒色フィルムが形成される。黒色フィルムの厚さは、約１．５〜５μｍの範囲に渡る。その後、基板１１を低温炉内に置き、約８０℃で約２０分間加熱することにより黒色フィルムを乾燥させる。
【００１３】
その後、乾燥したフィルムをマスクを介して、例えばコリメートされた紫外線（ＵＶ）光などの放射に露光する。除去するべきフィルムの領域は、ＵＶ光に露光しない。本発明の一実施態様によれば、複数の矩形に賦形された領域またはストライプ２６，２７，２８は、ＵＶ光に露光される。矩形に賦形された領域２６，２７，２８は、互いに平行でありかつ離間されている。領域２６，２７，２８は、図４にて感光性フィルム５８内の平行線模様で示される。図４には３個の露光された矩形に賦形された領域が図示されるが、矩形に賦形された領域の数は本発明を限定するものではない。
【００１４】
今図５を参照すると、感光性フィルム５８上に、別の感光性フィルム５９が配置されている。例として、感光性フィルム５９は、例えばＦＯＤＥＬなどの導電性のフォト印刷材料を使用して製造される。ＦＯＤＥＬの銀組成物は、９５重量パーセントまでの範囲に渡る。感光性ポリマーの濃度は、感光性フィルムがフォトパターン形成され得るために、乾燥ＦＯＤＥＬフィルムに感光性を付与するのに十分な濃度である。例として、感光性フィルム５９の厚さは、約３〜８μｍの範囲に渡る。その後、基板１１を低温炉内に置き、約８０℃で約２０分間加熱することにより感光性フィルム５９を乾燥させる。
【００１５】
その後、乾燥したフィルムをマスクを介して、例えばコリメートされたＵＶ光などの放射に露光する。除去するべきフィルムの領域は、ＵＶ光に露光しない。本発明の本実施態様によれば、複数の矩形に賦形された領域またはストライプ６１，６２，６３，６４は、ＵＶ光に露光される。矩形に賦形された領域６１，６２，６３，６４は、互いに離間されている。領域６１，６２，６３，６４は、図２にて感光性フィルム５９内の平行線模様で示される。基板１１と露光された領域６１，６２，６３，６４との間の感光性フィルム５８の未露光部分もまた、感光性フィルム５９の露光中に露光される。
【００１６】
今図６を参照すると、感光性フィルム５８，５９は、ｐＨ約１１の炭酸水素ナトリウムを使用して現像される。この現像工程によって、感光性フィルム５８，５９の未露光領域が除去され、従ってチャネル１３，１４，１５が形成される。言い換えれば、感光性層５８，５９を現像することによって基板上に配置された一組の光吸収性の条板が形成され、該一組の光吸収性の条板は、互いに離間され互いにほぼ平行である。現像工程はさらに、一組の光吸収性の条板の上部に配置された一組の導電性リブを形成し、該一組の導電性リブは互いに離間されかつ互いにほぼ平行で、一組の光吸収性の条板とほぼ直交し、一組の光吸収性の条板と一組の導電性リブは協働してチャネルを形成している。その後、前記工程によって生じた構造を適切な雰囲気内にて焼成し、感光性ポリマーを分解してガラス組成物を結合させることにより、基板１１に固定された結着構造を形成する。例として、前記工程によって生じた構造を、約５２０℃の雰囲気内にて約５５分間焼成する。前記工程によって生じた構造を焼成する時間、温度、および雰囲気は、本発明を限定するものではない。
【００１７】
感光性フィルム５８，５９は、ネガ感光性フィルムとして記述されるが、これは本発明を限定するものではないと理解されよう。言い換えれば、感光性フィルム５８，５９は、ポジ感光性フィルム、またはポジ感光性フィルムおよびネガ感光性フィルムの組み合わせであってもよい。
【００１８】
当業者により認識されるように、基準点（ｆｉｄｕｃｉａｌ）は一般に、現像工程にて形成される。基準点は、二つのフォトマスクを整合するときに整合機構として機能する。フォトマクス工程が二回実施されるが、現像工程は一回のみである為、基板１１上に機械的な基準点または整合機構（図示せず）が形成される。例として、整合機構または基準点は、基板１１に接合された矩形のガラスまたはセラミック材料である。
【００１９】
感光性フィルム５８，５９の基板１１への固定に続き、当業者に周知の数種の蛍光体配置方法の一つによって、蛍光体２３，２４，２５を各々蛍光体チャネル１３，１４，１５内に配置する。蛍光体２３，２４，２５を配置する模範的なスクリーン印刷工程は、蛍光体材料を、パターン形成されたスクリーンを使用して直接蛍光体チャネル１３，１４，１５に配置する。洗練された画素ピッチが所望される場合は、蛍光体材料に感光性ポリマー結合材を加えてもよい。その後、異なる色の蛍光体材料を連続してシルクスクリーンし、フォトイメージを形成し（ｐｈｏｔｏ−ｉｍａｇｅｄ）、現像する。その後、基板１１を約４５０℃で約１時間加熱して感光性結合剤を焼き飛ばす。
【００２０】
本実施態様によれば、蛍光体材料上にアルミニウムのオーバーレイヤー（図示せず）が形成される。アルミニウムのオーバーレイヤーの形成方法は、当業者に周知である。アルミニウムのオーバーレイヤーの形成は任意であると理解されよう。アルミニウムのオーバーレイヤーの省略により、さもなくばアルミニウムのオーバーレイヤーを横断することにより生じる、入射電子のエネルギー減衰が除外される。
【００２１】
再び図２を参照すると、フィールドエミッションディスプレイ３０の電極は、カソード電極３１、ゲート抽出電極３８、および蛍光体チャネル６１，６２，６３，６４を備える。ゲート抽出電極３８は、誘電体層３９によってカソード電極３１から離間されている。各電極は、電源（図示せず）から電位を受けるよう形成されている。フィールドエミッションディスプレイ３０の作動中、当業者に周知の方法にて、電位を受けた電子エミッタ３６の選択された一つから電子放出が誘発される。放出された電子は、空間領域３３を横断して対向する蛍光体２３，２４または２５に受容されることにより、対応する画素を照射する。
【００２２】
蛍光体チャネルを有するアノード板を備えたフィールドエミッションディスプレイ、および該フィールドエミッションディスプレイの製造方法が提供されたことが今理解されよう。アノード構造は、蛍光体サブピクセル、即ち蛍光体チャネルの長端と平行に並ぶ導電性材料の「リブ」と連結した、薄い、黒色包囲マトリクスによってパターン形成される。蛍光体チャネルは、アノード構造の全長に渡り蛍光体材料で充填され得るため、あらゆるサブピクセル印刷、およびこの種の印刷に関連する不都合は無効になる。例えば、蛍光体材料内にピンホールが形成されず、蛍光体材料は改良された均一性を有する。さらに、本発明のアノード構造は、その製造がより安価である。
【００２３】
本発明の特定の実施態様を図示および説明したが、当業者によってさらなる変更および改良が行われるであろう。本発明は、図示した特定の形態に制限されるものではなく、本請求項は、本発明の精神と範囲から逸脱しない全ての変更を包含することを意図する。例えば、気体吸収材料を含む白色ペーストが感光性フィルム５９上に形成されてもよい。さらに、異なるタイプの整合機構が基板１１上に形成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施態様によるフィールドエミッションディスプレイのためのアノード板の底面図。
【図２】図１の線２−２におけるフィールドエミッションディスプレイの断面図。
【図３】図１の線３−３におけるフィールドエミッションディスプレイの断面図。
【図４】本発明の実施態様による早期製造段階におけるアノード板の当尺図。
【図５】続く製造段階における図４のアノード板の当尺図。
【図６】続く製造段階における図５のアノード板の当尺図。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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2004522253.tif 000015