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JP2001076652A - 平板ディスプレイ装置及びその製造方法 - Google Patents

平板ディスプレイ装置及びその製造方法

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Publication number
JP2001076652A
JP2001076652A JP2000252043A JP2000252043A JP2001076652A JP 2001076652 A JP2001076652 A JP 2001076652A JP 2000252043 A JP2000252043 A JP 2000252043A JP 2000252043 A JP2000252043 A JP 2000252043A JP 2001076652 A JP2001076652 A JP 2001076652A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frame
forming
back plate
emitter
flat panel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000252043A
Other languages
English (en)
Inventor
Youn Ra
陽運 羅
Sokun Ryu
宗勳 柳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung SDI Co Ltd
Original Assignee
Samsung SDI Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1019990035034A external-priority patent/KR100542182B1/ko
Priority claimed from KR1019990044602A external-priority patent/KR20010037213A/ko
Priority claimed from KR1020000000080A external-priority patent/KR100315234B1/ko
Application filed by Samsung SDI Co Ltd filed Critical Samsung SDI Co Ltd
Publication of JP2001076652A publication Critical patent/JP2001076652A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/02—Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
    • H01J29/028—Mounting or supporting arrangements for flat panel cathode ray tubes, e.g. spacers particularly relating to electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/46—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the ray or beam, e.g. electron-optical arrangement
    • H01J29/467—Control electrodes for flat display tubes, e.g. of the type covered by group H01J31/123
    • H—ELECTRICITY
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    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/86—Vessels; Containers; Vacuum locks
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    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J31/00—Cathode ray tubes; Electron beam tubes
    • H01J31/08—Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
    • H01J31/10—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes
    • H01J31/12—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes with luminescent screen
    • H01J31/123—Flat display tubes
    • H01J31/125—Flat display tubes provided with control means permitting the electron beam to reach selected parts of the screen, e.g. digital selection
    • H01J31/127—Flat display tubes provided with control means permitting the electron beam to reach selected parts of the screen, e.g. digital selection using large area or array sources, i.e. essentially a source for each pixel group
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    • H01J2329/00—Electron emission display panels, e.g. field emission display panels
    • H01J2329/86—Vessels
    • H01J2329/8625—Spacing members
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    • H01J2329/863—Spacing members characterised by the form or structure

Landscapes

  • Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)
  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
  • Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
  • Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
  • Cold Cathode And The Manufacture (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造コストを上昇させずに，製造工程での製
品損傷を防止することが可能な，平板ディスプレイ装置
及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 フェースプレート１と，このフェースプ
レート１に連結されて密閉容器５を形成するバックプレ
ート３と，容器から光を発光する手段と，バックプレー
ト３側に配置される電子放出源に対応してこの電子放出
源がフェースプレート１側に露出されるようにする複数
の孔部２１ａを有し，バックプレート３上に配置される
フレーム２１と，容器上に設定される非表示領域に対応
してフレーム２１に形成される複数のスペーサ２３と，
孔部と貫通する孔部を有し，フレーム２１の一面に所定
のパターンを維持して形成される複数のゲート電極とを
含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，平板ディスプレイ
装置及びその製造方法に関し，さらに詳細には，エミッ
タ（電子放出源）から電子を放出するためのゲート電極
を有する平板ディスプレイ装置及びその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に，平板ディスプレイ(ＦＰＤ；Ｆ
ｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ)装置は，フェース
プレート，バックプレート及びサイドウオールを組み合
わせて密閉容器を構成し，この容器の内部を略１０-７
Ｔｏｒｒ程度の真空状態に維持して外観を形成する。
【０００３】かかる平板ディスプレイ装置は，両プレー
トの間に形成される内部圧力と外部大気圧との圧力差だ
けでは，他のディスプレイ装置のように両プレートの間
隔を均一に維持することが困難である。このため，通常
は，容器内部にディスプレイのセルギャップを維持する
ためのスペーサが，少なくとも一以上配置される。
【０００４】また，平板ディスプレイ装置が高電圧型の
場合，プレートの間隔が略１ｍｍ以上と大きくなるが，
この時にはエミッタ（電子放出源）から放出された電子
が該当ピクセルの蛍光体に正確に伝わらず，周辺の他の
ピクセルの蛍光体を励起して発光させる場合がある。こ
のため，従来の高電圧用平板ディスプレイ装置には，か
かる現象を未然に防止するために，電子の流れを制御す
るためのフォーカス電極が設置される。
【０００５】上記に示すような，従来の平板ディスプレ
イ装置として，米国特許第５，６５０，６９０号に記載
された電界放射ディスプレイ(ＦＥＤ:Ｆｉｅｌｄ Ｅｍ
ｉｓｓｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ)が挙げられる。この電界
放射ディスプレイでは，フェースプレート上に配置され
たグリッパーとバックプレート上に配置されたロケータ
との間に，スペーサウオールを装着することにより，装
置の内部空間が有効に維持される。また，エミッタの周
囲には，エミッタから放出された電子の流れを制御する
ためにフォーカス電極が形成されている。
【０００６】上記従来技術では，ロケータ及びフォーカ
スグリッド電極をプレート上に感光性物質をスピンコー
ティングあるいはスクリーンプリンタで配置し，さら
に，フォトリソグラフィ工程を実施して形成される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上記工
程では，電極を構成する感光性物質とプレートを構成す
る物質との間では熱膨張係数が相異するため，材質自体
が変形する恐れがある。さらに，真空蒸着後には材質に
含まれる水分が徐々に外部に滲み出すことにより微細な
エミッタが損傷してしまい，デバイスの寿命が短縮する
場合もある。さらに，上記従来技術では，高価なペース
トを使用して数十μｍ以上の厚い電極を形成するので，
製品の価格が上昇するという問題がある。
【０００８】したがって，本発明の目的は，製造コスト
を上昇させずに，製造工程で製品損傷を防止することが
可能な，新規かつ改良された平板ディスプレイ装置及び
その製造方法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，フェースプレートと，前記フェースプレートと連結
されて密閉容器を形成するバックプレートと，前記密閉
容器から光を発光する手段と，前記バックプレート側に
配置されるエミッタに対応して，前記エミッタが前記フ
ェースプレート側に露出するように形成される複数の孔
部を有する，前記バックプレート上に配置されるフレー
ムと，前記密閉容器上に設定される非表示領域に対応し
て，前記フレームに形成される複数のスペーサと，前記
フレーム孔部と貫通するように形成される孔部を有し，
前記フレームの一面に所定のパターンを維持して形成さ
れる複数のゲート電極と，を有することを特徴とする平
板ディスプレイ装置が提供される。
【００１０】本項記載の発明では，プレート上にゲート
電極，スペーサなどを直接形成せず，別途に具備したフ
レームを介して配置するので，製造コストが上昇するこ
となく，製造工程での製品が損傷することを防止するこ
とができる。
【００１１】また，請求項２に記載の発明のように，前
記フレームは，感光性ガラスからなる，如く構成すれ
ば，フレームを容易にパターン加工することができる。
【００１２】また，請求項３に記載の発明のように，前
記フレームの他面には，前記フレーム孔部と貫通する孔
部を有するフォーカス電極が所定のパターンを維持して
形成される，如く構成すれば，エミッタから放出された
電子の流れを制御することができるので，対応する蛍光
体を正確に励起することができる。
【００１３】また，請求項４に記載の発明のように，前
記発光手段は，前記密閉容器内の前記バックプレート上
に形成される複数のカソード電極と，前記フレーム孔部
内に配置され，前記カソード電極上に形成されるエミッ
タと，前記密閉容器内で前記フェースプレート上に形成
される複数のアノード電極と，前記アノード電極上に形
成される蛍光層と，を有する如く構成すれば，ディスプ
レイ装置を発光するための発光手段を形成することがで
きる。
【００１４】また，請求項５に記載の発明のように，前
記エミッタは，面状からなる，如く構成するれば，平面
ディスプレイ装置用の電子放出源とすることができる。
なお，請求項６に記載の発明のように，前記エミッタ
は，カーボンナノチューブからなる，如く構成するのが
好ましい。
【００１５】また，請求項７に記載の発明のように，前
記スペーサは，前記フレームの一面にだけ形成される，
如く構成することができる。また，請求項８に記載の発
明のように，前記スペーサは，前記フレームの両面に対
向配置されて形成される，如く構成することができる。
【００１６】また，請求項９に記載の発明のように，前
記スペーサは，前記フレームと同一の材質からなり，前
記フレームと一体に形成される，如く構成すれば，フレ
ーム及びスペーサを同一の製造工程で形成することがで
きる。この結果，フレーム及び製造コストを低減するこ
とができる。
【００１７】また，請求項１０に記載の発明のように，
前記スペーサは，前記フレーム上に形成されたホルダに
嵌合して装着される，如く構成すれば，フレームとスペ
ーサを一体に形成する必要がなく，フレーム上には孔部
とホルダだけを形成すれば良いのでフレームの製造工程
が容易になる。また，露光のためのマスク配置は感光ガ
ラスの一面だけに配置すれば良く，過エッチング防止層
を形成する必要もない。
【００１８】また，請求項１１に記載の発明のように，
前記フレームの一側部には，前記フェースプレートに支
持される支持体が一体に形成される，如く構成すれば，
スペーサとともに密閉容器のセルギャップを維持するこ
とができる。
【００１９】また，請求項１２に記載の発明のように，
前記フレームの一側部には，前記フェースププレート及
び前記バックプレートに支持される支持体が一体に形成
される，如く構成すれば，スペーサとともに密閉容器の
セルギャップを維持することができる。
【００２０】また，請求項１３に記載の発明のように，
前記バックプレート上の前記エミッタ以外の部分に誘電
層が形成される，如く構成すれば，例えばカーボンナノ
チューブであるエミッタの位置する空間を誘電層を利用
したフォトリソグラフィ工程でパターン化できるので，
電子放出源であるエミッタを高精度にパターン化するこ
とができる。
【００２１】また，請求項１４に記載の発明のように，
前記誘電層は感光性物質からなる，如く構成すれば，誘
電体のパターンを容易にエッチング加工することができ
る。
【００２２】また，上記課題を解決するため，請求項１
５に記載の発明では，バックプレートの一面にカソード
電極を形成する工程と，前記カソード電極上に電子放出
源であるエミッタを形成する工程と，前記バックプレー
ト上に，前記エミッタに対応する孔部，非表示領域にセ
ルギャップを維持するためのスペーサ，及びその一面に
前記エミッタから電子を放出するためのゲート電極が形
成されているフレームを配置する工程と，フェースプレ
ートの一面にアノード電極を形成する工程と，前記アノ
ード電極上に蛍光層を形成する工程と，前記フェースプ
レートを，前記バックプレートに結合して密閉容器を形
成する工程と，を含むことを特徴とする平板ディスプレ
ー装置の製造方法が提供される。
【００２３】本項記載の発明では，製造コストが上昇す
ることなく，製造工程での製品が損傷することを防止す
ることができる。また，プレート上にゲート電極，スペ
ーサなどを直接形成せず，別途に具備したフレームを介
して配置した平板ディスプレイ装置を提供することがで
きる。
【００２４】また，上記課題を解決するため，請求項１
６に記載の発明では，バックプレートの一面にカソード
電極を形成する工程と，前記カソード電極上に電子放出
源であるエミッタを形成する工程と，前記バックプレー
トの上に，前記エミッタに対応する孔部，非表示領域に
セルギャップを維持するためのスペーサ，その一面に前
記エミッタから電子を放出するためのゲート電極，前記
一面の対向面に前記孔部を通過した電子ビームの流れを
制御するためのフォーカス電極が形成されるフレームを
配置する工程と，フェースプレートの一面にアノード電
極を形成する工程と，前記アノード電極上に蛍光層を形
成する工程と，前記フェースプレートを，前記バックプ
レートに結合させて密閉容器を形成する工程と，を含む
ことを特徴とする平板ディスプレイ装置の製造方法が提
供される。
【００２５】本項記載の発明では，製造コストが上昇す
ることなく，製造工程での製品が損傷することを防止す
ることができる。また，プレート上にゲート電極，スペ
ーサなどを直接形成せず，別途に具備したフレームを介
して配置した平板ディスプレイ装置を提供することがで
きる。さらに，エミッタから放出された電子の流れを制
御することができるので，対応する蛍光体を正確に励起
することができる。
【００２６】また，請求項１７に記載の発明のように，
前記フレームの形成工程は，感光性ガラスを介して所定
の孔パターンを有するマスクを対向配置する工程と，前
記マスクを介して前記感光性ガラスを露光する工程と，
前記感光性ガラスを熱処理する工程と，前記感光性ガラ
スに過エッチング防止層を塗布する工程と，前記感光性
ガラスをエッチング処理する工程と，前記過エッチング
防止層を前記感光性ガラスから除去する工程と，を含
む，如く構成すれば，その一面にスペーサを有するフレ
ームを提供することができる。また，感光ガラスを使用
するので，フレームを容易にパターン加工することがで
きる。さらに，感光性ガラスの一側部位が過度にエッチ
ングされるのを防止してエッチングすることができる。
【００２７】また，請求項１８に記載の発明のように，
前記ゲート電極あるいは前記フォーカス電極は，アルミ
ニウム（Ａｌ）またはインジウムチンオキサイド（ＩＴ
Ｏ）を蒸着装置により蒸着することにより形成される，
如く構成するのが好ましい。
【００２８】また，請求項１９に記載の発明のように，
前記フレームの形成工程は，前記感光性ガラスのある一
面に所定の孔パターンを有するマスクを配置する工程
と，前記マスクを介して前記感光性ガラスを露光する工
程と，前記感光性ガラスを熱処理する工程と，前記感光
性ガラスをエッチング処理する工程と，を含む，如く構
成すれば，プレート上にゲート電極，スペーサなどを直
接形成しない平板ディスプレイ装置用のフレームを別途
に提供することができる。
【００２９】また，請求項２０に記載の発明のように，
前記スペーサは，前記フレームの非表示領域に形成され
たスペーサ固定用ホルダに挿入することにより，前記フ
レームに固定される，如く構成すれば，フレームを形成
する際には，スペーサを一体に形成しなくてもよい。フ
レームとスペーサを一体に形成する必要がなく，フレー
ム上には孔部とホルダだけを形成すれば良いのでフレー
ムの製造工程が容易になる。また，露光のためのマスク
配置は感光ガラスの一面だけに配置すれば良く，過エッ
チング防止層を形成する必要もない。
【００３０】また，請求項２１に記載の発明のように，
前記フレームの形成工程は，感光性ガラスの両面に，所
定の孔パターンを有するマスクを対向配置する工程と，
前記マスクを介して前記感光性ガラスを露光する工程
と，前記感光性ガラスを熱処理する工程と，を含む，如
く構成すれば，フォーカス電極を有するフレームを容易
にパターン加工することができる。
【００３１】また，上記課題を解決するため，請求項２
２に記載の発明では，バックプレート上に所定のパター
ンを有するカソード電極を形成する工程と，前記バック
プレート全面に感光性誘電体ペーストを印刷して乾燥し
て，感光性誘電層を形成する工程と，前記感光性誘電層
を部分露光及び現像して画素領域に該当する部分を除去
する工程と，前記除去された部分にエミッタを形成する
工程と，感光性ガラスからなるフレームに複数の孔部を
形成する工程と，前記フレームの一面に所定のパターン
を有するゲート電極を形成する工程と，非表示領域に該
当する前記フレームの上にスペーサを形成する工程と，
フェースプレートの上に所定のパターンを有するアノー
ド電極を形成する工程と，前記アノード電極上に蛍光層
を形成する工程と，前記フレーム孔部内に前記エミッタ
が配置されるように，前記フレームを前記プレート上に
配置し，前記フェースプレートを前記バックプレートに
結合させて密閉容器を形成する工程と，を含む，ことを
特徴とする平板ディスプレイ装置の製造方法が提供され
る。
【００３２】本項記載の発明では，例えばカーボンナノ
チューブであるエミッタの位置する空間を誘電層を利用
したフォトリソグラフィ工程でパターン化できるので，
電子放出源であるエミッタを高精度にパターン化するこ
とができる。
【００３３】また，請求項２３に記載の発明のように，
前記エミッタの形成工程は，前記カソード電極上にカー
ボンナノチューブペーストをスクリーン印刷する工程
と，前記印刷されたカーボンナノチューブペーストを熱
処理及び表面処理する工程と，を含む，如く構成すれ
ば，カーボンナノチューブが位置する空間を誘電層を利
用したフォトリソグラフィ工程でパターン化するので，
電子放出源であるカーボンナノチューブを高精度にパタ
ーン化することができる。
【００３４】また，請求項２４に記載の発明のように，
前記フレームに孔部を形成する工程は，感光性ガラスの
一面に所定の孔パターンを有するマスクを配置して露光
する工程と，前記感光性ガラスを熱処理する工程と，前
記感光性ガラスの露光部分をエッチングにより除去する
工程と，を含む，如く構成すれば，フレームを容易にパ
ターン加工できる。
【００３５】また，請求項２５に記載の発明のように，
前記フレーム上にゲート電極を形成する工程は，前記フ
レーム孔部が露出するように，前記フレーム上に金属ペ
ーストを所定のパターンで印刷する工程と，前記印刷さ
れた金属ペーストを乾燥及び焼成する工程と，を含む，
如く構成すれば，容易にフレーム上にゲート電極を形成
することができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】以下，本発明の好適な実施の形態
について，添付図面を参照しながら詳細に説明する。
尚，以下の説明及び添付図面において，同一の機能及び
構成を有する構成要素については，同一符号を付するこ
とにより，重複説明を省略する。
【００３７】（第１の実施の形態）まず，図１〜図１１
を参照しながら，第１の実施の形態について説明する。
図１は，本実施形態にかかる平板ディスプレイ装置であ
る電界放射ディスプレイを示す断面図である。
【００３８】まず図１に示すように，電界放射ディスプ
レイは，フェースプレート１と，フェースプレート１と
所定の間隔をおいて平行に配置されるバックプレート３
とを結合して密閉容器５が形成される。この密閉容器５
は，フェースプレート１とバックプレート３との間に
は，通常，サイドガラス７が介在して形成される。
【００３９】かかる密閉容器５において，フェースプレ
ート１には，アノード電極９上に，スラリー法あるいは
スクリーンプリンティング法によりＲ，Ｇ，Ｂ蛍光層１
１が形成されており，この蛍光層１１の間にはブラック
マトリックス１３が配置されている。
【００４０】また，バックプレート３には，蛍光層１１
を励起して発光させるための面状のエミッタ（電子放出
源）１５が，カソード電極１７上に所定のパターンで形
成されている。なお，このエミッタ１５は，カーボンナ
ノチューブにより形成されるのが好ましい。
【００４１】また，電界放射ディスプレイには，エミッ
タ１５から電子を放出させるためのゲート電極１９がさ
らに形成されており，このゲート電極１９はバックプレ
ート３上に装着されるフレーム２１上に形成される。
【００４２】次に，図２に基づいて，フレームの構造を
より具体的に説明する。なお，図２は，本実施形態にか
かるフレームを示す斜視図である。
【００４３】まず，図２に示すように，フレーム２１
は，バックプレート３に対応する所定の大きさを有し，
その内側には孔部２１ａが複数形成されている。この孔
部２１ａは，電界放射ディスプレイ装置のピクセル（換
言すると，蛍光層９及びエミッタ１５）に対応して形成
される。また，フレーム２１には，密閉容器５のセルギ
ャップを維持するためのスペーサ２３が装着されてい
る。
【００４４】このスペーサ２３は，密閉容器５上に設定
される非表示領域に対応するように，フレーム２１と一
体に形成されており，その形状は，図２に示すように，
例えば円柱体とすることができる。また，図３に示すよ
うに，直方体，十字柱体あるいは薄いシート形状のスペ
ーサ２３とすることもできる。
【００４５】また，フレーム２１の一側部には，スペー
サ２１と略同一高さの支持体２５が一体に形成されてい
る。この支持体２５は，スペーサ２１とともに密閉容器
５のセルギャップを維持する役割がある。
【００４６】なお，上記構造のフレーム２１は，感光性
ガラスから形成されるのが好ましい。
【００４７】以下，図４から図９に基づいて，本実施形
態にかかる平板ディスプレイ装置のフレームの製造方法
を説明する。なお，図４，図５，図６，図７，図８及び
図９は，フレームの形成工程を説明するための断面図で
ある。なお，上記図面では，説明の便宜上，フレームに
形成された一つの孔部部位を中心として図示している。
【００４８】まず，図４に示すように，フレーム２１と
して，所定の厚さの感光性ガラス２７が提供される。次
いで，図５に示すように，感光性ガラス２７を介してマ
スク２９，３１を対向配置する。なお，このマスク２
９，３１には任意のパターンの孔部２９ａ，３１ａが各
々形成されている。
【００４９】次いで，図６に示すように，マスク２９，
３１を介して感光性ガラス２７の露光(例えば約３０分
間)を行ない，この露光工程が終了した感光性ガラス２
７は，熱処理用炉(図示せず)により２段階の熱処理（例
えば５００℃の温度で例えば１時間，及び例えば６００
℃の温度で例えば１時間）がおこなわれる。この熱処理
工程の後，図７に示すように，感光性ガラス２７の一面
には，フォトレジストからなる過エッチング防止層３３
が形成される。この過エッチング防止層３３は，次工程
のエッチング工程で感光性ガラス２７の一側部位が過度
にエッチングされるのを防止する目的で形成される。
【００５０】さらに，図８に示すように，過エッチング
防止層形成工程の後，感光性ガラス２７のエッチング工
程（例えばＨＦ１０％のエッチング液に感光性ガラスを
１０〜４０分程度浸積する）をおこなって，感光性ガラ
ス２７の熱処理された部位を除去する。その後，図９に
示すように，過エッチング防止層３３を除去する。この
ように，スペーサ２３が形成された感光性ガラス２７
は，本実施形態にかかるフレーム２１として最終的に完
成する。
【００５１】図１０に示すように，上記工程によりスペ
ーサ２３が形成されたフレーム２１の一面には，所定の
厚さのゲート電極１９が形成される。このゲート電極１
９は，フレーム２１の孔部２１ａに対応する位置に孔部
１９ａを有しており，ストライプのパターンを維持して
形成される。このゲート電極１９は，アルミニウム(Ａ
ｌ)あるいはインジウムチンオキサイド(ＩＴＯ)を蒸着
装置により蒸着して形成するのが好ましい。
【００５２】次に，図１１に基づいて，フレームをバッ
クプレート上に搭載した状態を説明する。なお，図１１
は，バックプレート上にフレームを搭載した状態を示す
斜視図である。
【００５３】図１１に示すように，フレーム２１は，バ
ックプレート３上に形成されているエミッタ１１が孔部
２１ａ内に位置するように，バックプレート３上に装着
される。当然ながら，スペーサ２３は，密閉容器５の非
表示領域に対応するように配置されている。したがっ
て，本実施形態にかかる平板ディスプレイ装置は，フレ
ーム２１をバックプレート３上に装着する際に，複数の
スペーサ２３に対して容易に装着することができる。
【００５４】（第２の実施の形態）次に，図１２に基づ
いて，第２の実施の形態かかる電界放射ディスプレイを
説明する。なお，図２は，第２の実施の形態かかる電界
放射ディスプレイを示す断面図である。
【００５５】本実施形態では，フレームに形成されるス
ペーサの固定構造が第１の実施の形態と異なる。即ち，
上記実施形態では，スペーサをフレームに一面に一体に
形成するのに対し，本実施形態では，スペーサをフレー
ムと一体として形成せずに，フレームに形成されたスペ
ーサを固定用ホルダを使用して固定する。なお，他の基
本構成は，第１の実施形態の電界放射ディスプレイと同
様である。
【００５６】まず，図１２に示すように，スペーサ固定
用ホルダ２１ｂは，フレーム２１を貫通して形成される
孔部である。スペーサ２３は，フレーム２１とは別途に
形成され，その一側部位がホルダ２１ｂに挿入されて固
定される。当然ながら，スペーサ２３は，第１の実施の
形態と同様に，円柱体を以外の形状とすることができ
る。なお，このとき，ホルダ２１ｂの形状は，スペーサ
２３の形状に合せて形成する必要がある。即ち，例えば
円柱体形状のスペーサ２３を採用する場合には孔部を円
形に形成する必要があり，また，四角柱体形状のスペー
サ２３を採用する場合には孔部を四角形上に形成する必
要がある。
【００５７】また，本実施形態においては，フレーム２
１を形成する際に，スペーサ２３を一体に形成する必要
がないので，フレームの形成方法が第１の実施の形態と
異なる。即ち，本実施形態においても，第１の実施の形
態と同様に，感光性ガラスを露光した後エッチングによ
りフレーム２１を形成するが，フレーム２１上に孔部２
１ａとホルダ２１ｂだけを形成すれば良いので，露光用
のマスクは感光性ガラスの一面にだけ配置される。この
点において，露光用のマスクは感光性ガラスの両面に配
置する第１の実施の形態とは異なる。また，過エッチン
グ防止層を形成する必要もない。当然ながら，上記以外
の工程は，第１の実施の形態に示した工程と同様であ
る。
【００５８】本実施形態においては，フレーム上にホル
ダが形成されており，このホルダに別途に形成したスペ
ーサを固定するので，フレームの製造工程が簡易にな
る。即ち，露光用のマスクを感光性ガラスの一面にだけ
配置すればよく，また，過エッチング防止層を形成する
必要もない。
【００５９】（第３の実施の形態）本実施形態において
は，フレーム上にフォーカス電極をさらに配置してい
る。以下，図１３から図１６に基づいて第３の実施の形
態について説明する。なお，図１３は，本実施形態にか
かる電界放射ディスプレイを示す断面図である。
【００６０】まず，図１３に示すように，本実施形態に
かかる電界放射ディスプレイにも，フェースプレート１
及びバックプレート３の間に感光性ガラスからなるフレ
ーム２１が配置される。本実施形態においては，上記実
施形態と異なり，フレーム２１上には，ゲート電極１９
及びエミッタ１５から放出された電子の流れを制御する
ためのフォーカス電極３４が形成されている。
【００６１】次に，図１４に基づいて，本実施形態にか
かるフレーム２１の構造をより具体的に説明する。図１
４に示すように，フレーム２１は，上記実施形態のフレ
ームと同様に，バックプレート３に対応して所定の大き
さを有し，その内側には複数の孔部２１ａが形成されて
いる。また，密閉容器５のセルギャップを維持するため
のスペーサ２３が形成されている。
【００６２】このスペーサ２３は，密閉容器５上に設定
される非表示領域に対応するように，フレーム２１の両
面(図中の上面及び下面)に一体に形成されている。な
お，スペーサ２３の形状は，上記実施形態と同様に，円
柱体以外にも直方体，十字型柱体あるいは薄いシート形
状とすることもできる。
【００６３】本実施形態にかかるフレーム２１は，上記
実施形態の工程と同様に，フレーム２１の両面全てにス
ペーサ２３を形成するので，スペーサの製造工程では，
第１の実施形態の製造工程では必要であった過エッチン
グ防止層形成工程は含まない。
【００６４】また，図１５に示すように，ゲート電極１
９は，フレーム２１の一面(本実施形態においては，バ
ックプレートの対向面)に，例えばストライプなどのパ
ターンを維持して形成されている。また，フォーカス電
極３４は，図１６に示すように，フレーム２１の他面
(本実施形態においては，フェースプレートの対向面)
に，所定の厚さで全面に形成されている。当然ながら，
ゲート電極１９及びフォーカス電極３４にも，フレーム
２１の孔部２１ａに対応するように，孔部１９ａ，３４
ａが各々形成されている。
【００６５】同時に，ゲート電極１９及びフォーカス電
極３４は，上記実施形態と同様に，アルミニウム（Ａ
ｌ）またはインジウムチンオキサイド（ＩＴＯ）を蒸着
装置により蒸着して形成されるの好ましいが，相異なる
材質でゲート電極１９及びフォーカス電極３４を形成す
ることもできる。
【００６６】（第４の実施の形態）次に，図１７から図
２３に基づいて，第４の実施の形態について説明する。
なお，図１７は，本実施形態にかかる電界放射ディスプ
レイを示す分解斜視図である。また，図１８は，本実施
形態にかかる電界放射ディスプレイを示す結合断面図で
ある。
【００６７】図１７及び図１８に示すように，電界放射
ディスプレイは，フリートにより一体に結合されるフェ
ースプレート４２とバックプレート４４とを含む。
【００６８】このバックプレート４４上には，ストライ
プパターンを有するカソード電極４６が複数形成され，
このカソード電極４６上には電子放出源であるカーボン
ナノチューブ（エミッタ）４８が所定の間隔をおいて分
離形成されている。
【００６９】また，カーボンナノチューブ（エミッタ）
４８が配置された部分以外のバックプレート４４上の残
りの部分には，感光性物質からなる誘電層５０が形成さ
れている。
【００７０】一方，フェースプレート４２上には，所定
のパターンをを有するアノード電極５２が形成されてお
り，このアノード電極５２上には蛍光層５４が形成され
ている。
【００７１】かかるフェースプレート４２及びバックプ
レート４４の間には，感光性ガラスからなるフレーム５
６が配置され，両プレート４２，４４はフリート４０に
より結合されている。このフレーム５６には，各カーボ
ンナノチューブ４８に対応するように孔部５６ａが形成
されており，その一面（フェースプレートの対向面)に
は，カーボンナノチューブ（エミッタ）４８から電子放
出を誘導するためのゲート電極５８が形成されている。
【００７２】このゲート電極５８には，フレーム５６の
孔部５６ａと貫通する孔部５８ａが形成されており，カ
ソード電極４６と直交となるように配置するパターンが
形成されている。
【００７３】また，本実施形態にかかる電界放射ディス
プレイにおいても，セルギャップを維持するために，フ
ェースプレート４２及びバックプレート４４との間に
は，複数のスペーサ６０が非表示領域上に配置されてい
る。本実施形態においても，感光性ガラスからなるフレ
ームを採用しているので，上記実施形態と同様の効果を
奏する。
【００７４】次に，本実施形態にかかる電界放射ディス
プレイの製造工程を，図１９から図２３に基づいて，説
明する。なお，図１９，図２０，図２１，図２２，図２
３は，本実施形態にかかる電界放射ディスプレイの製造
工程をするための断面図である。
【００７５】本実施形態にかかる電界放射ディスプレイ
の製造工程は，大きくバックプレート４４及びフェース
プレート４２にそれぞれの構成要素を形成し，フレーム
５６にゲート電極５８を形成した後，これら三個の部材
を一体に結合する工程からなる。以下説明する。
【００７６】まず，図１９に示すように，バックプレー
ト４４には，ペーストをスープライフパターンにスクリ
ーン印刷した後，ペーストを熱処理することによりカソ
ード電極４６を形成する。さらに，このカソード電極４
６上にポジティブ感光性誘電体ペーストをスクリーン印
刷した後，乾燥することにより誘電層５０を形成する。
【００７７】次に，図２０に示すように，誘電層５０上
に画素領域に対応する複数個の露光孔６２ａが形成され
た露光用マスク６２を装着し，一定時間の露光を行な
う。この露光工程により，露光孔６２ａを介して光の照
射を受けた（露光された）誘電層５０の部分の溶解度が
増加し，図２１に示すように，現像工程を介して，溶解
度が増加した露光部分の誘電層５０を除去する。
【００７８】このように誘電層５０をパターン化するこ
とによりカーボンナノチューブ（エミッタ）４８が位置
する空間を形成した後，バックプレート４４を焼成して
誘電層５０を硬化させる。
【００７９】本実施形態では，カーボンナノチューブ
（エミッタ）４８が位置する空間を，誘電層５０を使用
してフォトリソグラフィ工程によりパターン化するの
で，電子放出源であるカーボンナノチューブ（エミッ
タ）４８を高精度にパターン化することができる。
【００８０】次に，図２２に示すように，誘電層５０の
パターン化された部分に，カーボンナノチューブペース
ト４８’をスクリーン印刷した後，バックプレート４４
を４５０〜５００℃の温度で，大気圧下で焼成してカー
ボンナノチューブペースト４８’に含まれるバインダを
蒸発させる。このように，誘電層５０のパターン化され
た部分に，カーボンナノチューブ４８が形成される。
【００８１】その後，図２３に示すように，カーボンナ
ノチューブ４８の表面を研磨して，カーボンナノチュー
ブ４８の表面を均一にする。
【００８２】一方，フレーム５６は，パターン加工が容
易な感光性ガラスで形成されており，上記実施形態のよ
うに，露光，熱処理，エッチングなどの工程を介して複
数の孔部５６ａが形成される。さらに，フレーム５６の
一面に，金属ペーストをストライプパターンによりスク
リーン印刷した後，乾燥及び焼成することによりフレー
ム５６上にゲート電極５８が形成される。
【００８３】ゲート電極５８を形成した後，フレーム５
６の非表示領域上には，スペーサ６０を複数配置するよ
うに形成される。一方，フェースプレート４２上に形成
されるアノード電極５２及び蛍光層５４は，公知の方法
により形成される。
【００８４】上記工程が終了した後，カーボンナノチュ
ーブ４８が孔部５６ａを介して露出するように，フレー
ム５６がバックプレート４４上に配置されて，バックプ
レート４４と結合される。その後，フレーム５６上にフ
ェースプレート４２が配置されてフレーム５６と結合す
ることにより，電界放射ディスプレイが完成する。
【００８５】以上，本発明に係る好適な実施の形態につ
いて説明したが，本発明はかかる構成に限定されない。
当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術思想
の範囲内において，各種の修正例および変更例を想定し
得るものであり，それらの修正例および変更例について
も本発明の技術範囲に包含されるものと了解される。
【００８６】例えば上記実施形態においては，電界放射
ディスプレイとして平板ディスプレイ装置を採用した構
成を例に説明したが，フラットＣＲＴなど他の平板ディ
スプレイ装置にも適用することができる。
【００８７】
【発明の効果】本発明では，平板ディスプレイ装置はプ
レート上にゲート電極，フォーカス電極及びスペーサな
どを直接形成せずに別途に具備したフレームを通じて配
置するので，従来の平板ディスプレイ装置の製造時に発
生した製品損傷あるいは製造単価の上昇などの問題が効
果的に解決される。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態にかかる平板ディスプレイ装
置を示す断面図である。
【図２】第１の実施の形態にかかるフレームを示す斜視
図である。
【図３】第１の実施の形態にかかるスペーサの構造を説
明するためのた斜視図である。
【図４】第１の実施の形態にかかるフレームの形成工程
を説明するための断面図である。
【図５】第１の実施の形態にかかるフレームの形成工程
を説明するための断面図である。
【図６】第１の実施の形態にかかるフレームの形成工程
を説明するための断面図である。
【図７】第１の実施の形態にかかるフレームの形成工程
を説明するための断面図である。
【図８】第１の実施の形態にかかるフレームの形成工程
を説明するための断面図である。
【図９】第１の実施の形態にかかるフレームの形成工程
を説明するための断面図である。
【図１０】第１の実施の形態にかかるゲート電極がフレ
ーム上に形成された状態を示す斜視図である。
【図１１】第１の実施の形態にかかるフレームがバック
プレート上に装着された状態を示す斜視図である。
【図１２】第２の実施の形態にかかる平板ディスプレイ
装置を示す断面図である。
【図１３】第３の実施の形態にかかる平板ディスプレイ
装置を示す断面図である。
【図１４】第３の実施の形態にかかるフレームを示す斜
視図である。
【図１５】第３の実施の形態にかかるゲート電極がフレ
ーム上に形成された状態を示す斜視図である。
【図１６】第３の実施の形態にかかるフォーカス電極が
フレーム上に形成された状態を示す斜視図である。
【図１７】第４の実施の形態かかる平板ディスプレイ装
置を示す分解斜視図である。
【図１８】第４の実施の形態にかかる平板ディスプレイ
装置を示す結合断面図である。
【図１９】第４の実施の形態にかかる誘電層の製造工程
を説明するための断面図である。
【図２０】第４の実施の形態にかかる誘電層の製造工程
を説明するための断面図である。
【図２１】第４の実施の形態にかかる誘電層の製造工程
を説明するための断面図である。
【図２２】第４の実施の形態にかかる電子放出源の製造
工程を説明するための断面図である。
【図２３】第４の実施の形態にかかる電子放出源の製造
工程を説明するための断面図である。
【符号の説明】
１ フェースプレート ３ バックプレート ５ 密閉容器 ７ サイドガラス ９ アノード電極 １１ 蛍光層 １３ ブラックマトリックス １５ エミッタ １７ カソード電極 １９ ゲート電極 ２１ フレーム ２１ａ 孔部 ２３ スペーサ ２５ 支持体 ２７ 感光性ガラス ２９，３１ マスク ３３ 過エッチング防止層 ３４ フォーカス電極
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｊ 29/52 Ｈ０１Ｊ 29/52 29/64 29/64 Ｚ

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 フェースプレートと，前記フェースプレ
    ートと連結されて密閉容器を形成するバックプレート
    と，前記密閉容器から光を発光する手段と，前記バック
    プレート側に配置されるエミッタに対応して，前記エミ
    ッタが前記フェースプレート側に露出するように形成さ
    れる複数の孔部を有する，前記バックプレート上に配置
    されるフレームと，前記密閉容器上に設定される非表示
    領域に対応して，前記フレームに形成される複数のスペ
    ーサと，前記フレーム孔部と貫通するように形成される
    孔部を有し，前記フレームの一面に所定のパターンを維
    持して形成される複数のゲート電極と，を有することを
    特徴とする平板ディスプレイ装置。
  2. 【請求項２】 前記フレームは，感光性ガラスからな
    る，ことを特徴とする請求項１に記載の平板ディスプレ
    イ装置。
  3. 【請求項３】 前記フレームの他面には，前記フレーム
    孔部と貫通する孔部を有するフォーカス電極が所定のパ
    ターンを維持して形成される，ことを特徴とする請求項
    １に記載の平板ディスプレイ装置。
  4. 【請求項４】 前記発光手段は，前記密閉容器内の前記
    バックプレート上に形成される複数のカソード電極と，
    前記フレーム孔部内に配置され，前記カソード電極上に
    形成されるエミッタと，前記密閉容器内で前記フェース
    プレート上に形成される複数のアノード電極と，前記ア
    ノード電極上に形成される蛍光層と，を有することを特
    徴とする請求項１に記載の平板ディスプレイ装置。
  5. 【請求項５】 前記エミッタは，面状からなる，ことを
    特徴とする請求項４に記載の平板ディスプレイ装置。
  6. 【請求項６】 前記エミッタは，カーボンナノチューブ
    からなる，ことを特徴とする請求項５に記載の平板ディ
    スプレイ装置。
  7. 【請求項７】 前記スペーサは，前記フレームの一面に
    だけ形成される，ことを特徴とする請求項１に記載の平
    板ディスプレイ装置。
  8. 【請求項８】 前記スペーサは，前記フレームの両面に
    対向配置されて形成される，ことを特徴とする請求項１
    に記載の平板ディスプレイ装置。
  9. 【請求項９】 前記スペーサは，前記フレームと同一の
    材質からなり，前記フレームにと一体に形成される，こ
    とを特徴とする請求項７または８に記載の平板ディスプ
    レイ装置。
  10. 【請求項１０】 前記スペーサは，前記フレーム上に形
    成されたホルダに嵌合して装着される，ことを特徴とす
    る請求項７に記載の平板ディスプレイ装置。
  11. 【請求項１１】 前記フレームの一側部には，前記フェ
    ースプレートに支持される支持体が一体に形成される，
    ことを特徴とする請求項１に記載の平板ディスプレイ装
    置。
  12. 【請求項１２】 前記フレームの一側部には，前記フェ
    ースプレート及び前記バックプレートに支持される支持
    体が前記フレームと一体に形成される，ことを特徴とす
    る請求項１に記載の平板ディスプレイ装置。
  13. 【請求項１３】 前記バックプレート上の前記エミッタ
    以外の部分に誘電層が形成される，ことを特徴とする請
    求項４に記載の平板ディスプレイ装置。
  14. 【請求項１４】 前記誘電層は感光性物質からなる，こ
    とを特徴とする請求項１３に記載の平板ディスプレイ装
    置。
  15. 【請求項１５】 バックプレートの一面にカソード電極
    を形成する工程と，前記カソード電極上に電子放出源で
    あるエミッタを形成する工程と，前記バックプレート上
    に，前記エミッタに対応する孔部，非表示領域にセルギ
    ャップを維持するためのスペーサ，及びその一面に前記
    エミッタから電子を放出するためのゲート電極が形成さ
    れているフレームを配置する工程と，フェースプレート
    の一面にアノード電極を形成する工程と，前記アノード
    電極上に蛍光層を形成する工程と，前記フェースプレー
    トを，前記バックプレートに結合して密閉容器を形成す
    る工程と，を含むことを特徴とする平板ディスプレー装
    置の製造方法。
  16. 【請求項１６】 バックプレートの一面にカソード電極
    を形成する工程と，前記カソード電極上に電子放出源で
    あるエミッタを形成する工程と，前記バックプレートの
    上に，前記エミッタに対応する孔部，非表示領域にセル
    ギャップを維持するためのスペーサ，その一面に前記エ
    ミッタから電子を放出するためのゲート電極，前記一面
    の対向面に前記孔部を通過した電子ビームの流れを制御
    するためのフォーカス電極が形成されるフレームを配置
    する工程と，フェースプレートの一面にアノード電極を
    形成する工程と，前記アノード電極上に蛍光層を形成す
    る工程と，前記フェースプレートを，前記バックプレー
    トに結合させて密閉容器を形成する工程と，を含むこと
    を特徴とする平板ディスプレイ装置の製造方法。
  17. 【請求項１７】 前記フレームの形成工程は，感光性ガ
    ラスを介して所定の孔パターンを有するマスクを対向配
    置する工程と，前記マスクを介して前記感光性ガラスを
    露光する工程と，前記感光性ガラスを熱処理する工程
    と，前記感光性ガラスに過エッチング防止層を塗布する
    工程と，前記感光性ガラスをエッチング処理する工程
    と，前記過エッチング防止層を前記感光性ガラスから除
    去する工程と，を含む，ことを特徴とする請求項１５に
    記載の平板ディスプレイ装置の製造方法。
  18. 【請求項１８】 前記ゲート電極あるいは前記フォーカ
    ス電極は，アルミニウムまたはインジウムチンオキサイ
    ドを蒸着装置により蒸着することにより形成される，こ
    とを特徴とする請求項１５または１６に記載の平板ディ
    スプレー装置の製造方法。
  19. 【請求項１９】 前記フレームの形成工程は，前記感光
    性ガラスのある一面に所定の孔パターンを有するマスク
    を配置する工程と，前記マスクを介して前記感光性ガラ
    スを露光する工程と，前記感光性ガラスを熱処理する工
    程と，前記感光性ガラスをエッチング処理する工程と，
    を含む，ことを特徴とする請求項１５に記載の平板ディ
    スプレイ装置の製造方法。
  20. 【請求項２０】 前記スペーサは，前記フレームの非表
    示領域に形成されたスペーサ固定用ホルダに挿入するこ
    とにより，前記フレームに固定される，ことを特徴とす
    る請求項１５に記載の平板ディスプレイの製造方法。
  21. 【請求項２１】 前記フレームの形成工程は，感光性ガ
    ラスの両面に，所定の孔パターンを有するマスクを対向
    配置する工程と，前記マスクを介して前記感光性ガラス
    を露光する工程と，前記感光性ガラスを熱処理する工程
    と，を含む，ことを特徴とする請求項１６に記載の平板
    ディスプレイ装置の製造方法。
  22. 【請求項２２】 バックプレート上に所定のパターンを
    有するカソード電極を形成する工程と，前記バックプレ
    ート全面に感光性誘電体ペーストを印刷して乾燥して，
    感光性誘電層を形成する工程と，前記感光性誘電層を部
    分露光及び現像して画素領域に該当する部分を除去する
    工程と，前記除去された部分にエミッタを形成する工程
    と，感光性ガラスからなるフレームに複数の孔部を形成
    する工程と，前記フレームの一面に所定のパターンを有
    するゲート電極を形成する工程と，非表示領域に該当す
    る前記フレームの上にスペーサを形成する工程と，フェ
    ースプレートの上に所定のパターンを有するアノード電
    極を形成する工程と，前記アノード電極上に蛍光層を形
    成する工程と，前記フレーム孔部内に前記エミッタが配
    置されるように，前記フレームを前記プレート上に配置
    し，前記フェースプレートを前記バックプレートに結合
    させて密閉容器を形成する工程と，を含む，ことを特徴
    とする平板ディスプレイ装置の製造方法。
  23. 【請求項２３】 前記エミッタの形成工程は，前記カソ
    ード電極上にカーボンナノチューブペーストをスクリー
    ン印刷する工程と，前記印刷されたカーボンナノチュー
    ブペーストを熱処理及び表面処理する工程と，を含む，
    ことを特徴とする請求項２２に記載の平板ディスプレイ
    装置の製造方法。
  24. 【請求項２４】 前記フレームに孔部を形成する工程
    は，感光性ガラスの一面に所定の孔パターンを有するマ
    スクを配置して露光する工程と，前記感光性ガラスを熱
    処理する工程と，前記感光性ガラスの露光部分をエッチ
    ングにより除去する工程と，を含む，ことを特徴とする
    請求項２２に記載の平板ディスプレイ装置の製造方法。
  25. 【請求項２５】 前記フレーム上にゲート電極を形成す
    る工程は，前記フレーム孔部が露出するように，前記フ
    レーム上に金属ペーストを所定のパターンで印刷する工
    程と，前記印刷された金属ペーストを乾燥及び焼成する
    工程と，を含む，ことを特徴とする請求項２２に記載の
    平板ディスプレイ装置の製造方法。
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