画像表示装置およびその製造方法
【課題】画像表示装置において、基板間で生じる放電の放電電流の大きさを抑制し、電子源や蛍光面が破壊されることおよび発光特性の劣化を低減する。
【解決手段】この発明の画像表示装置１のメタルバック層３６およびゲッタ層３７は、吸着すべき不純物の大きさに対して所定の大きさの多くの空隙（孔）が形成された多孔質状のゲッタカット材３８により、電気的に不連続な特性が与えられる。これにより、放電が生じる際の放電開始電圧が高められる（放電耐圧が向上される）。
【解決手段】この発明の画像表示装置１のメタルバック層３６およびゲッタ層３７は、吸着すべき不純物の大きさに対して所定の大きさの多くの空隙（孔）が形成された多孔質状のゲッタカット材３８により、電気的に不連続な特性が与えられる。これにより、放電が生じる際の放電開始電圧が高められる（放電耐圧が向上される）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像表示装置およびその製造方法に係わり、さらに詳しくは、真空容器内に、電子源と、この電子源から放出される電子線の照射により画像を表示する蛍光面と、を備えた画像表示装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
陰極線管（ＣＲＴ）に代わる画像表示装置として、電子放出素子（電子源）を平面状、かつマトリクス状に配列し、所定間隔で対向させた平面状の蛍光面（前面基板）に選択的に電子線を照射することにより、蛍光面から任意の色の光を出力させて画像を表示させる画像表示装置が開発されている。この種の画像表示装置は、フィールド・エミッション・ディスプレイと呼ばれている（以下、ＦＥＤと称する）。また、ＦＥＤのうち、電子源として表面伝導型エミッタを用いた表示装置は、表面伝導型電子放出ディスプレイ（以下、ＳＥＤと呼称する）として区分されることもあるが、本願においては、ＳＥＤも含む総称として、ＦＥＤという用語を用いる。
【０００３】
ＦＥＤは、上述した電子源側の基板と蛍光面側の基板との隙間を数ｍｍ以下に設定することができ、周知のＣＲＴと比較して厚さを薄くすることが可能で、ＬＣＤ装置のような平面表示装置と比較しても同等か、それ以下の厚さにできる。従って、軽量化の面でも、期待がされる。
【０００４】
また、ＣＲＴやプラズマディスプレイと同様の自己発光型であるため、表示画像の輝度も、得やすい特徴がある。
【０００５】
前面基板の内面に設けられる蛍光面には、赤（Ｒ）、青（Ｂ）、緑（Ｇ）の蛍光体が、所定の大きさ、かつ所定の順に配列されている。蛍光面の個々の蛍光体には、それぞれの蛍光体に所定の掃引電圧を与えるアノード電極が接続されている。
【０００６】
電子源側の基板には、任意の位置のエミッタと対向される蛍光面を発光させるための、予め特定されたエミッタから所定量の電子を放出させるための走査線および信号線がそれぞれ、マトリックス状に接続されている。
【０００７】
ＦＥＤにおいては、蛍光体から出力される画像光を前面基板の表示面（観測者からみた目視面）側に反射して画像の輝度高めるため、蛍光体上（組み立てた状態で、電子源側の基板と対向される側）に、金属材料の薄層であるメタルバック層が設けられる。
【０００８】
なお、メタルバック層は、電子源すなわちエミッタに対して、アノード（陽極）として機能する。
【０００９】
また、ＦＥＤは、上述したように、電子源側の基板と蛍光面側の基板とが数ｍｍ以下の間隔で対向され、真空度が１０−４Ｐａ程度の真空度に維持されているため、内部で発生するガスにより内圧が上昇すると、電子源からの電子放出量が低下して画像の輝度が低下することが知られている。このため、蛍光面または画像表示領域以外の所望の位置に、内部で発生するガスを吸着するゲッタ材を設けることが提案されている。
【００１０】
ところで、ＦＥＤにおいては、その構造上の特徴から、前面基板と電子源側の基板との間に、１０ｋＶ前後の高電圧が印加される。このため、メタルバック層（アノード電極）と電子源（エミッタ）との間で、１００Ａにも達する大きな放電電流の生じる放電（真空アーク放電）が生じやすいことが知られている。このため、メタルバック層を複数に分割し、抵抗部材を介在させた状態で共通電極（アノード電源）と接続することにより、アノードの高電圧を確保する方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【００１１】
また、メタルバック層に、ジグザグ等のパターンの切り欠きを形成して、蛍光面の実効的なインピーダンスを高める技術が開示されている（例えば特許文献２参照）。
【００１２】
なお、メタルバック層を複数に分割し、分割された個々のメタルバックの間にゲッタ材とを配置する例が、本願発明者を含む開発グループから報告されている（例えば特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平１０−３２６５８３号公報
【特許文献２】特開２０００−３１１６４２号公報
【特許文献３】特開２００３−６８２３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記それぞれの特許文献には、アノードとして機能するメタルバック層を任意数に分割することにより、放電の発生を抑制できることが報告されているが、実際には、前面基板と電子源側と基板との間の間隔、アノードに印加される電圧の大きさおよび経時変化等により、放電の発生を完全に抑止することは困難である。また、放電発生時の放電電流の大きさも抑制されつつあるが、画像の表示に影響を与えない程度の大きさの放電電流よりも大きな放電電流が流れることは避けられない問題がある。
【００１４】
フェイスプレート上の個々の画素の大きさを、例えば０．６ｍｍピッチと仮定すると、光の３原色に対応する光を出力可能なＲ，Ｇ，Ｂの３色の蛍光体が帯状に配列される際の個々の蛍光体相互間の間隔は、最大でも数十μｍとなる。また、蛍光体の長さ方向（帯状に伸びる方向）に関しても、その間隔は、１００μｍ程度である。
【００１５】
このため、ゲッタ材（メタルバック層と一体の場合もある）に所定形状を与える（区画する）方法として従来から利用されている真空蒸着法、ＣＶＤ法もしくはスパッタリング法等を用いたとしても、マスク材の精度や、マスク材と蛍光体との位置合わせの精度等に起因して、好適な形状（精度）が得られず、異常な放電を回避できない問題がある。
【００１６】
また、仮にゲッタ材またはメタルバック層とゲッタ材に好適な形状を与えることが可能であったとしても、３種類の蛍光体をフェイスプレートに配置する工程、個々の蛍光体を区画するための枠材（ブラックマスク）をフェイスプレートに形成する工程、蛍光体上にゲッタ材を所定厚さに形成する工程、あるいはゲッタ材（または一体のメタルバック層）を所定形状にパターニングする工程等に代表される数多くの工程が必要であり、生産性が低い問題がある。
【００１７】
なお、上記それぞれの特許文献に記載された方法あるいは構造は、必ずしも、量産工程に好適に導入できるとは限らない問題がある。
【００１８】
この発明の目的は、電子源側基板と蛍光面側基板との間で放電が生じた場合においても放電電流の大きさを抑止でき、表示画像の品位の高い画像表示装置およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
この発明は、電子線源を保持した第１基板と、前記電子線源から出力された電子線が照射されることで所定の色の光を出力する蛍光体層と、この蛍光体層を色毎に区分する遮光部材と、この遮光部材および前記蛍光体層を覆うとともに前記電子線源からの電子線に対して掃引電圧を与える金属薄層と、この金属薄層に積層され、不純物を吸着する不純物吸着層と、前記金属層および前記不純物吸着層の少なくとも一方を、その電気抵抗が所定の抵抗値以上となるよう、区分するカット部材と、を保持し、前記第１基板に所定間隔で対向された第２基板と、前記第１基板および前記第２基板とを所定の真空度に密閉した画像表示装置において、前記カット部材は、所定の大きさの主材が不規則に配列された不定形状で、多数の孔を含む多孔質材料であることを特徴とする画像表示装置を提供するものである。
【００２０】
また、この発明は、電子線源を保持した第１基板と、前記第１基板に保持された電子線源から出力された電子線が照射されることで所定の色の光を出力する蛍光体層と、この蛍光体層を色毎に区分する遮光部材と、この遮光部材および前記蛍光体層を覆うとともに前記遮光部材の側に所定角度に変形され、前記電子線源からの電子線に対して掃引電圧を与える金属薄層と、この金属薄層に積層され、不純物を吸着する不純物吸着層と、前記金属層および前記不純物吸着層の少なくとも一方を、その電気抵抗が所定の抵抗値以上となるよう、区分するカット部材と、を保持し、前記第１基板に所定間隔で対向された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板とを所定間隔で、気密保持する枠体と、前記第１基板と前記第２基板との間の前記所定間隔を維持するとともに、前記枠体を介して気密保持される際に、前記第１基板と前記第２基板との間の強度を高めるスペーサ部材と、を有することを特徴とする画像表示装置を提供するものである。
【００２１】
また、この発明は、基板の一方の面に、光遮光層を形成し、光遮光層により規定される区画に、Ｒ，Ｇ，Ｂの蛍光体を所定の配列でマトリクス状に形成し、光遮光層の少なくとも行方向のまたは列方向の一方向に沿って除去し、所定の大きさの主材が不規則に配列された不定形状で、多数の孔を有する多孔質材料を光遮光層を除去した領域に、配置し、マトリクス状に形成された光遮光層に、金属薄膜を形成し、金属薄膜に重ねて、不純物を吸着するゲッタ材を設け、電子源が形成された基板と対向させて、基板間を封じた後、所定の真空度に排気することを特徴とする画像表示装置の製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、基板に、所定の順、かつマトリクス状に配列されるＲ，Ｇ，Ｂの蛍光体領域を区画するマスク部材上に設けられ、ゲッタ材が電気的な導通を示す連続した面となることを防止するゲッタカット材の効果を高めることができ、基板間で放電が発生した場合であっても放電電流の大きさを抑制可能である。
【００２３】
従って、電子放出素子や蛍光面が損傷し、あるいは特性が劣化することが防止できる。この結果、画質が劣化することのない表示装置が、高い効率で、製造可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２５】
図１および図２に、この発明の実施の形態が適用されるＦＥＤ（フィールド・エミッション・ディスプレイ）の構造を示す。
【００２６】
ＦＥＤ１は、電子放出素子（電子源すなわちエミッタ）を有する電子源側基板（第１基板、以下リアパネルと呼称する）２と、リアパネル２に所定の間隔で対向され、エミッタからの電子線が照射されることで蛍光を出力する蛍光面側基板（第２基板、以下フェースプレートと呼称する）３とを有する。
【００２７】
リヤパネル２には、上述した電子放出素子すなわちエミッタが平面状、かつマトリクス状に、複数個配列されている。フェースプレート３には、リアパネル２の個々のエミッタと概ね対応され、加法混色の３原色であるＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の光を出力する蛍光体が、複数区画形成されている。
【００２８】
リアパネル２およびフェースプレート３は、図２に示すように、それぞれ、所定面積が与えられた矩形状の背面（電子源側）ガラス基材２０と前面（蛍光面側）３０とを含み、それぞれの基材２０および３０の主要な部分すなわち表示領域相当部には、電子源（電子放出素子）と蛍光体（発光素子）とが所定数設けられている。
【００２９】
両基板２，３すなわち２枚のガラス基材２０，３０は、１〜２ｍｍのギャップ（間隔）で対向され、両基板２，３の周縁部に設けられた側壁４（図２参照）により、相互に接合されている。すなわち、ＦＥＤ１は、２枚の基板２，３（基材２０，３０）と側壁４とにより密閉構造の外囲器５となる。なお、外囲器５の内部は、例えば１０−４Ｐａ程度の真空度に維持される。リアパネル２およびフェースプレート３のガラス基材相互間には、外囲器５として組み立てられた状態でそれぞれに作用する大気圧に抗するため、板状あるいは柱状に形成された多数のスペーサ６が配置されている。
【００３０】
フェースプレート３に用いられるガラス基材３０の一方の面、すなわち外囲器５として組み立てた際に内側に面する面には、上述したＲ，Ｇ，Ｂのそれぞれの蛍光体が所定の順に配列された蛍光面３１が設けられている。なお、蛍光面３１には、後段に詳述するが、アノード電極として機能する金属薄膜（メタルバック層）が設けられる。なお、電子源とアノード電極との間に、例えば１０〜１５ｋＶの掃引電圧が印加される。
【００３１】
リアパネル２（第１基板）のガラス基材２０の一方の面、すなわち外囲器５として組み立てた際に内側に面する面には、前に説明した通り、フェイスプレート３の個々の蛍光体層３２のそれぞれに、選択的に電子ビームを放出する複数のエミッタ（電子源）２１が設けられている。
【００３２】
それぞれのエミッタ（電子源）２１は、フェースプレート３に形成された画素すなわち蛍光体層３２（Ｒ），３３（Ｇ），３４（Ｂ）からなる３色の１単位に対応して、例えば８００列×３および６００行に配列されている。エミッタ２１は、図示しない走査線駆動回路および信号線駆動回路と接続されたマトリックス配線等により、駆動される。
【００３３】
蛍光面３１は、図３および図４に示すように、リアパネル２の個々のエミッタから放射される電子が衝突されることでＲ，Ｇ，Ｂの光を放出する３種類の蛍光体が、所定の面積および位置関係で配列された蛍光体層３２（Ｒ），３３（Ｇ），３４（Ｂ）と、それぞれの蛍光体層を区画するとともにマトリックス状に配列された光遮光層（ブラックマスク）３５を含む。
【００３４】
各蛍光体層３２（Ｒ），３３（Ｇ），３４（Ｂ）は、フェースプレート３（ガラス基材３０）の長手方向を第１方向（Ｘ方向）、Ｘ方向（長手方向）と直交する幅方向を第２方向（Ｙ方向）とした場合、例えばＹ方向に延びたストライプ状に形成されている。なお、各蛍光体層Ｒ（３２），Ｇ（３３），Ｂ（３４）は、３色を１単位として配列される。
【００３５】
光遮光層３５は、例えばカーボンとバインダ材の混合物であって、その抵抗値が、例えば１０３〜１０８［Ω／□］に設定されている。なお、バインダ材の含有量は、最大で８０％に規定されている。
【００３６】
光遮光層３５は、第１方向Ｘに、蛍光体層Ｒ（３２），Ｇ（３３），Ｂ（３４）の３色を単位として、例えば８００ラインに区分可能に、所定のギャップ（間隔）で配列されている。なお、光遮光層３５は、個々の色の蛍光体層相互間すなわちＲとＧとの間、ＧとＢとの間のそれぞれにおいても、所定の幅（間隔）に設けられる。
【００３７】
また、光遮光層３５は、第２方向Ｙに、例えば６００ライン配列されている。換言すると、３色で１組の蛍光体層Ｒ，Ｇ，Ｂは、それぞれ光遮光層３５の個々のラインより規定される区画の内側すなわち光遮光層３５が存在しない窓部（３５ａ）に、所定の順に配置されている。
【００３８】
光遮光層（ブラックマスク）３５は、図３および図４から容易に理解できるとおり、Ｘ方向（列方向）とＹ方向（行方向）のそれぞれに、８００×３列および６００行、配列されている。
【００３９】
例えば、１画素の大きさを０．６ｍｍ四方とすると、個々の蛍光体層が帯状に伸びるＹ方向に関しては、その幅（Ｘ方向）に対応する領域の太さは、横線部の太さに比較して、狭い。一例を示すと、縦線部の幅は、Ｒ，Ｇ，Ｂからなる１画素間すなわちＢ（３４）とＲ（３２）との間で２０〜１００μｍ、より好ましくは４０〜５０μｍで、残りの部分すなわちＲ（３２）とＧ（３３）またはＧ（３３）とＢ（３４）との間２０〜１００μｍ、より好ましくは２０〜３０μｍである。これに対し、横線部の幅は、１５０〜４５０μｍ、より好ましくは３００μｍである。
【００４０】
蛍光面３１には、光遮光層３５により区画されたそれぞれの蛍光体層領域３２，３３，３４を覆う全面に設けられ、表面に凹凸のある蛍光体層３２，３３，３４に、以下に説明するアノード電極として機能するとともに、蛍光体層で放出された光をガラス基板３０側に反射させるために利用される金属薄層すなわちメタルバック層３６が、所定の厚さに形成される。なお、この発明において、メタルバック層という用語を用いているが、この層は、アノードとして機能することが可能であれば、金属（メタル）に限定されるものではなく、種々の材料を使うことが可能である。また、メタルバック層３６が形成されるに先だって、蛍光体層３２，３３，３４の全域に、例えば樹脂等の蛍光体粒子を相互に固定することのできる平滑化層が設けられてもよい。
【００４１】
光遮光層３５上には、図５により、より詳細に示すが、窓部３５ａのそれぞれに配置される蛍光体層のそれぞれから放射される光が隣接する蛍光体層に回り込むことを抑止するととともに、メタルバック層３６およびメタルバック層３６にさらに積層されるゲッタ層３７の電気的導通を低減するためのゲッタカット材３８が設けられている。なお、ゲッタ（不純物吸着）層３７は、リアパネル（第１基板）２とフェースプレート（第２基板）３とが封止された状態、すなわち外囲器５に収容された状態で内部に生じる不純物ガスを吸着することのできる金属または化合物の薄層であり、例えばＢａ（バリウム）やＴｉ（チタン）等が用いられる。また、図２（および図５）では、光遮光層３５とゲッタカット材３８とは独立に形成されているが、抵抗値を適切に設定することで、一体化することもできる。
【００４２】
図５は、個々の蛍光体層が同色になる方向（図４における線Ｂ−Ｂに沿った方向（図３のＹ方向））を、示している。
【００４３】
メタルバック層３６（およびゲッタ層３７）は、光遮光層３５に積層されたゲッタカット材３８により、部分的に、電気的に不連続な特性が与えられる。すなわちメタルバック層３６およびゲッタ層３７は、完全なシート状の金属薄膜に比較して、任意の位置で電気的な導通が困難に（電気的に）分断されている。なお、ここでは、分断という表現により電気的な導通がないことを意図しているが、一般に絶縁体といえでも抵抗値は無限大ではなく、厳密な意味で電気的に分断されるということはありえず、このため、本願では、不連続膜になることで、掃引電圧（アノード電圧）が２枚の基板間に印加された場合であっても放電が生じにくい、連続膜の状態に比べ著しく抵抗が高い状態をいう。
【００４４】
図６ないし図８は、以下に［表１］に示す組成のゲッタカット材３８の電子顕微鏡写真である。
【表１】
である。
【００４５】
図６は、表１に示す［実験例１］の顕微鏡写真であり、ゲッタカット材３８の特徴は、主材にＺｎ２ＳｉＯ４用い、その形状を不定としたものである。なお、顕微鏡写真から、主材の特徴の１つとして、不純物の大きさに比較して荒い凹凸を有し、多孔質状で、特定の規則性が容易に見いだせない形状であることが認められる。このことは、不純物を所定量吸着した状態で、電気的に非連続な状態を提供できる、と考えるに十分である。また、表１において、粒径の欄を１．５μｍと表示しているが、個々の突起部（凹凸）を単位として便宜的に計測した結果である。
【００４６】
図７は、表１に示す［実験例２］の顕微鏡写真であり、ゲッタカット材３８の特徴は、主材にＳｉＯ２用い、その形状を球状としたものである。なお、顕微鏡写真から、主材の特徴の１つとして、形状が球形（表面積が最小）であることは、放出ガスレートで見ると［実験例１］と同レベルであるが、電気的特性として、連続性を示すことが認められる。また、表１に示した通り、ゲッタ材として、ＢａとＴｉを順に供給（フラッシュ）したところ、Ｔｉフラッシュ後、すなわちゲッタ材供給終了時点では、抵抗値が低下し、実質、導通状態となることが確認されている。
【００４７】
図８は、表１に示す［比較例］の顕微鏡写真であり、ゲッタカット材３８の特徴は、主材にＳｉＯ２用い、その形状を粉体に近い微少体（元々は、球状）の集合体としたものである。なお、顕微鏡写真から、主材の特徴の１つとして、表面または表面近傍に無数の孔が有り、吸着面積が多いことが認められる。また、表１に示した通り、ゲッタ材としてＢａとＴｉのそれぞれを順に供給（フラッシュ）したところ、Ｔｉフラッシュ後、すなわちゲッタ材供給終了時点では、抵抗値が低下し、実質、導通状態となることが確認されている。
【００４８】
表１および図６ないし図８から、主材に、Ｚｎ（Ｚｎ２）を含ませること、および非球状の多孔質とし、吸着対象である不純物が所定量付着した状態で、多孔質の「孔」が不純物に埋もれることのない、組成／構造を持たせることが有益である。なお、［実験例１］において最も有効な要素は、現時点では特定されていないが、例えば多孔質である場合の空隙率、主材／バインダーの組成および比率、形状、粒径、熱膨張率、濡れ性（接触角）、空隙の大きさ（径）、表面積、等のさまざま要素を考えることができる。また、現時点では確認ができていないが、例えば膜（層）状態や、空隙の分布状態等も要因であると考えられる。
【００４９】
このような構成により、フェースプレート（第２基板）３とリアパネル（第１基板）２との間で、万一放電が生じた場合でも、その際の放電電流のピーク値が十分に抑制され、放電によるダメージが低減される。これにより、長期に亘って、表示画像を安定に出力可能な画像表示装置が得られる。
【００５０】
次に、上述した蛍光面を製造する工程の一例を簡単に説明する。
【００５１】
まず、フェースプレート３（第２基板）に用いられるガラス基板３０の一方の面に、図示しない下地処理剤等を所定厚さに形成した後、黒色顔料（カーボン）からなる所定のパターンの光遮光層３５をフォトリソ法等により形成する。なお、光遮光層３５には、縦線部と横線部がマトリクス状に配列されたパターンが与えられる。
【００５２】
次に、ＺｎＳ系、Ｙ２Ｏ３ 系、Ｙ３Ｏ２Ｓ系等の蛍光体溶液が、蛍光体層３２（Ｒ），３３（Ｇ），３４（Ｂ）として、例えばスラリー法等により、先に形成された光遮光層３５の縦線部および横線部により区画された個々の表示領域（発光スペース）に塗布される。以下、乾燥後の個々の蛍光体層が、フォトリソ法等を用いてパターニングされることで、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の蛍光体層３２，３３，３４が得られる。
【００５３】
光遮光層３５には、各色の蛍光体層が形成されるに先だってゲッタカット材３８が積層されてもよい。もちろん、ゲッタカット材３８は、蛍光体層３２，３３，３４が形成された後に形成することも可能である。
【００５４】
次に、蛍光面３１すなわち個々の蛍光体層３２，３３，３４上に、例えばスプレー法により水ガラス等の無機材料からなる図示しない平滑化層を形成し、平滑化層に重ねて、アルミニウム（Ａｌ）等の金属膜を真空蒸着法やＣＶＤ法もしくはスパッタ等によりメタルバック層３６を形成する。なお、メタルバック層３６は、前に説明した原理に従って、光遮光層３５の縦線部および横線部の少なくとも一方に沿って、ゲッタカット層３８により、個々の蛍光体層３２，３３，３４の区画（表示領域）毎に分断される。
【００５５】
続いて、メタルバック層３６に、ゲッタ層３７をさらに積層する。ゲッタ層３７は、ゲッタカット材３８により、電気的に不連続に形成されることはいうまでもない。
【００５６】
以下、蛍光面３１が形成されたフェースプレート３と予め電子源（電子放出素子）２１が所定個数、配列されたリアプレート２を、真空装置内に導入し、フェースプレート３とリアパネル２とを、所定の減圧下（真空中）にて、密閉する。一般に、ゲッタ層３７は、大気に暴露されるとその作用が失われてしまうので、フェースプレート３とリアパネル２との間の空間を真空に保持した状態で形成される。
【００５７】
続いて、詳述しないが、図示しないアノード用電源装置、走査線駆動回路および信号線駆動回路等を接続して、ＦＥＤ１が形成される。
【００５８】
上記のように構成されたＦＥＤによれば、導電性薄膜としてのメタルバック層３６は、ゲッタカット材３８により、電気的に不連続に区画（分断）される。従って、フェースプレート３とリアパネル１との間で放電が生じた場合でも、その際の放電電流のピーク値を十分に抑制でき、放電によるダメージを回避することが可能となる。
【００５９】
以上説明したように、上述の構造をとることで、金属薄層（メタルバック層）に放電を生じさせる要因となる掃引電圧に対する耐圧を高めることができる。従って、２枚の基板間で放電が発生した場合であっても放電電流の大きさが抑止され、電子放出素子や蛍光面が損傷し、あるいは特性が劣化することが防止できる。この結果、内部で放電が生じることにより画質が劣化することのない表示装置が高い効率で、製造可能となる。
【００６０】
なお、この発明は、前記各実施の形態に限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々な変形もしくは変更が可能である。また、各実施の形態は、可能な限り適宜組み合わせて実施されてもよく、その場合、組み合わせによる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】この発明の実施の形態に係るＦＥＤを示す斜視図。
【図２】図１の線Ａ−Ａに沿った上記ＦＥＤの断面図。
【図３】図２に示したＦＥＤにおける蛍光面の構成の一例を説明する平面図。
【図４】図２に示したＦＥＤの蛍光面の近傍を拡大して示す概略図。
【図５】図４の線Ｂ−Ｂに沿った蛍光面等の断面図。
【図６】実験例１のゲッタカット材の状態を示す電子顕微鏡写真。
【図７】実験例２のゲッタカット材の状態を示す電子顕微鏡写真。
【図８】比較例のゲッタカット材の状態を示す電子顕微鏡写真。
【符号の説明】
【００６２】
１…画像表示装置、２…リアパネル（電子源側基板，第１基板）、３…フェースプレート（蛍光面側基板，第２基板）、４…側壁、５…密閉構造（外囲器）、６…スペーサ、２０…（電子源側）ガラス基材、２１…電子放出素子（エミッタ）、３０…（蛍光面側）ガラス基材、３１…蛍光面、３２…蛍光体層（Ｒ）、３３…蛍光体層（Ｇ）、３４…蛍光体層（Ｂ）、３５…光遮光層（ブラックマスク）、３６…メタルバック層（金属薄膜，掃引電圧印加部）、３７…ゲッタ層、３８…ゲッタカット材、。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像表示装置およびその製造方法に係わり、さらに詳しくは、真空容器内に、電子源と、この電子源から放出される電子線の照射により画像を表示する蛍光面と、を備えた画像表示装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
陰極線管（ＣＲＴ）に代わる画像表示装置として、電子放出素子（電子源）を平面状、かつマトリクス状に配列し、所定間隔で対向させた平面状の蛍光面（前面基板）に選択的に電子線を照射することにより、蛍光面から任意の色の光を出力させて画像を表示させる画像表示装置が開発されている。この種の画像表示装置は、フィールド・エミッション・ディスプレイと呼ばれている（以下、ＦＥＤと称する）。また、ＦＥＤのうち、電子源として表面伝導型エミッタを用いた表示装置は、表面伝導型電子放出ディスプレイ（以下、ＳＥＤと呼称する）として区分されることもあるが、本願においては、ＳＥＤも含む総称として、ＦＥＤという用語を用いる。
【０００３】
ＦＥＤは、上述した電子源側の基板と蛍光面側の基板との隙間を数ｍｍ以下に設定することができ、周知のＣＲＴと比較して厚さを薄くすることが可能で、ＬＣＤ装置のような平面表示装置と比較しても同等か、それ以下の厚さにできる。従って、軽量化の面でも、期待がされる。
【０００４】
また、ＣＲＴやプラズマディスプレイと同様の自己発光型であるため、表示画像の輝度も、得やすい特徴がある。
【０００５】
前面基板の内面に設けられる蛍光面には、赤（Ｒ）、青（Ｂ）、緑（Ｇ）の蛍光体が、所定の大きさ、かつ所定の順に配列されている。蛍光面の個々の蛍光体には、それぞれの蛍光体に所定の掃引電圧を与えるアノード電極が接続されている。
【０００６】
電子源側の基板には、任意の位置のエミッタと対向される蛍光面を発光させるための、予め特定されたエミッタから所定量の電子を放出させるための走査線および信号線がそれぞれ、マトリックス状に接続されている。
【０００７】
ＦＥＤにおいては、蛍光体から出力される画像光を前面基板の表示面（観測者からみた目視面）側に反射して画像の輝度高めるため、蛍光体上（組み立てた状態で、電子源側の基板と対向される側）に、金属材料の薄層であるメタルバック層が設けられる。
【０００８】
なお、メタルバック層は、電子源すなわちエミッタに対して、アノード（陽極）として機能する。
【０００９】
また、ＦＥＤは、上述したように、電子源側の基板と蛍光面側の基板とが数ｍｍ以下の間隔で対向され、真空度が１０−４Ｐａ程度の真空度に維持されているため、内部で発生するガスにより内圧が上昇すると、電子源からの電子放出量が低下して画像の輝度が低下することが知られている。このため、蛍光面または画像表示領域以外の所望の位置に、内部で発生するガスを吸着するゲッタ材を設けることが提案されている。
【００１０】
ところで、ＦＥＤにおいては、その構造上の特徴から、前面基板と電子源側の基板との間に、１０ｋＶ前後の高電圧が印加される。このため、メタルバック層（アノード電極）と電子源（エミッタ）との間で、１００Ａにも達する大きな放電電流の生じる放電（真空アーク放電）が生じやすいことが知られている。このため、メタルバック層を複数に分割し、抵抗部材を介在させた状態で共通電極（アノード電源）と接続することにより、アノードの高電圧を確保する方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【００１１】
また、メタルバック層に、ジグザグ等のパターンの切り欠きを形成して、蛍光面の実効的なインピーダンスを高める技術が開示されている（例えば特許文献２参照）。
【００１２】
なお、メタルバック層を複数に分割し、分割された個々のメタルバックの間にゲッタ材とを配置する例が、本願発明者を含む開発グループから報告されている（例えば特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平１０−３２６５８３号公報
【特許文献２】特開２０００−３１１６４２号公報
【特許文献３】特開２００３−６８２３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記それぞれの特許文献には、アノードとして機能するメタルバック層を任意数に分割することにより、放電の発生を抑制できることが報告されているが、実際には、前面基板と電子源側と基板との間の間隔、アノードに印加される電圧の大きさおよび経時変化等により、放電の発生を完全に抑止することは困難である。また、放電発生時の放電電流の大きさも抑制されつつあるが、画像の表示に影響を与えない程度の大きさの放電電流よりも大きな放電電流が流れることは避けられない問題がある。
【００１４】
フェイスプレート上の個々の画素の大きさを、例えば０．６ｍｍピッチと仮定すると、光の３原色に対応する光を出力可能なＲ，Ｇ，Ｂの３色の蛍光体が帯状に配列される際の個々の蛍光体相互間の間隔は、最大でも数十μｍとなる。また、蛍光体の長さ方向（帯状に伸びる方向）に関しても、その間隔は、１００μｍ程度である。
【００１５】
このため、ゲッタ材（メタルバック層と一体の場合もある）に所定形状を与える（区画する）方法として従来から利用されている真空蒸着法、ＣＶＤ法もしくはスパッタリング法等を用いたとしても、マスク材の精度や、マスク材と蛍光体との位置合わせの精度等に起因して、好適な形状（精度）が得られず、異常な放電を回避できない問題がある。
【００１６】
また、仮にゲッタ材またはメタルバック層とゲッタ材に好適な形状を与えることが可能であったとしても、３種類の蛍光体をフェイスプレートに配置する工程、個々の蛍光体を区画するための枠材（ブラックマスク）をフェイスプレートに形成する工程、蛍光体上にゲッタ材を所定厚さに形成する工程、あるいはゲッタ材（または一体のメタルバック層）を所定形状にパターニングする工程等に代表される数多くの工程が必要であり、生産性が低い問題がある。
【００１７】
なお、上記それぞれの特許文献に記載された方法あるいは構造は、必ずしも、量産工程に好適に導入できるとは限らない問題がある。
【００１８】
この発明の目的は、電子源側基板と蛍光面側基板との間で放電が生じた場合においても放電電流の大きさを抑止でき、表示画像の品位の高い画像表示装置およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
この発明は、電子線源を保持した第１基板と、前記電子線源から出力された電子線が照射されることで所定の色の光を出力する蛍光体層と、この蛍光体層を色毎に区分する遮光部材と、この遮光部材および前記蛍光体層を覆うとともに前記電子線源からの電子線に対して掃引電圧を与える金属薄層と、この金属薄層に積層され、不純物を吸着する不純物吸着層と、前記金属層および前記不純物吸着層の少なくとも一方を、その電気抵抗が所定の抵抗値以上となるよう、区分するカット部材と、を保持し、前記第１基板に所定間隔で対向された第２基板と、前記第１基板および前記第２基板とを所定の真空度に密閉した画像表示装置において、前記カット部材は、所定の大きさの主材が不規則に配列された不定形状で、多数の孔を含む多孔質材料であることを特徴とする画像表示装置を提供するものである。
【００２０】
また、この発明は、電子線源を保持した第１基板と、前記第１基板に保持された電子線源から出力された電子線が照射されることで所定の色の光を出力する蛍光体層と、この蛍光体層を色毎に区分する遮光部材と、この遮光部材および前記蛍光体層を覆うとともに前記遮光部材の側に所定角度に変形され、前記電子線源からの電子線に対して掃引電圧を与える金属薄層と、この金属薄層に積層され、不純物を吸着する不純物吸着層と、前記金属層および前記不純物吸着層の少なくとも一方を、その電気抵抗が所定の抵抗値以上となるよう、区分するカット部材と、を保持し、前記第１基板に所定間隔で対向された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板とを所定間隔で、気密保持する枠体と、前記第１基板と前記第２基板との間の前記所定間隔を維持するとともに、前記枠体を介して気密保持される際に、前記第１基板と前記第２基板との間の強度を高めるスペーサ部材と、を有することを特徴とする画像表示装置を提供するものである。
【００２１】
また、この発明は、基板の一方の面に、光遮光層を形成し、光遮光層により規定される区画に、Ｒ，Ｇ，Ｂの蛍光体を所定の配列でマトリクス状に形成し、光遮光層の少なくとも行方向のまたは列方向の一方向に沿って除去し、所定の大きさの主材が不規則に配列された不定形状で、多数の孔を有する多孔質材料を光遮光層を除去した領域に、配置し、マトリクス状に形成された光遮光層に、金属薄膜を形成し、金属薄膜に重ねて、不純物を吸着するゲッタ材を設け、電子源が形成された基板と対向させて、基板間を封じた後、所定の真空度に排気することを特徴とする画像表示装置の製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、基板に、所定の順、かつマトリクス状に配列されるＲ，Ｇ，Ｂの蛍光体領域を区画するマスク部材上に設けられ、ゲッタ材が電気的な導通を示す連続した面となることを防止するゲッタカット材の効果を高めることができ、基板間で放電が発生した場合であっても放電電流の大きさを抑制可能である。
【００２３】
従って、電子放出素子や蛍光面が損傷し、あるいは特性が劣化することが防止できる。この結果、画質が劣化することのない表示装置が、高い効率で、製造可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２５】
図１および図２に、この発明の実施の形態が適用されるＦＥＤ（フィールド・エミッション・ディスプレイ）の構造を示す。
【００２６】
ＦＥＤ１は、電子放出素子（電子源すなわちエミッタ）を有する電子源側基板（第１基板、以下リアパネルと呼称する）２と、リアパネル２に所定の間隔で対向され、エミッタからの電子線が照射されることで蛍光を出力する蛍光面側基板（第２基板、以下フェースプレートと呼称する）３とを有する。
【００２７】
リヤパネル２には、上述した電子放出素子すなわちエミッタが平面状、かつマトリクス状に、複数個配列されている。フェースプレート３には、リアパネル２の個々のエミッタと概ね対応され、加法混色の３原色であるＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の光を出力する蛍光体が、複数区画形成されている。
【００２８】
リアパネル２およびフェースプレート３は、図２に示すように、それぞれ、所定面積が与えられた矩形状の背面（電子源側）ガラス基材２０と前面（蛍光面側）３０とを含み、それぞれの基材２０および３０の主要な部分すなわち表示領域相当部には、電子源（電子放出素子）と蛍光体（発光素子）とが所定数設けられている。
【００２９】
両基板２，３すなわち２枚のガラス基材２０，３０は、１〜２ｍｍのギャップ（間隔）で対向され、両基板２，３の周縁部に設けられた側壁４（図２参照）により、相互に接合されている。すなわち、ＦＥＤ１は、２枚の基板２，３（基材２０，３０）と側壁４とにより密閉構造の外囲器５となる。なお、外囲器５の内部は、例えば１０−４Ｐａ程度の真空度に維持される。リアパネル２およびフェースプレート３のガラス基材相互間には、外囲器５として組み立てられた状態でそれぞれに作用する大気圧に抗するため、板状あるいは柱状に形成された多数のスペーサ６が配置されている。
【００３０】
フェースプレート３に用いられるガラス基材３０の一方の面、すなわち外囲器５として組み立てた際に内側に面する面には、上述したＲ，Ｇ，Ｂのそれぞれの蛍光体が所定の順に配列された蛍光面３１が設けられている。なお、蛍光面３１には、後段に詳述するが、アノード電極として機能する金属薄膜（メタルバック層）が設けられる。なお、電子源とアノード電極との間に、例えば１０〜１５ｋＶの掃引電圧が印加される。
【００３１】
リアパネル２（第１基板）のガラス基材２０の一方の面、すなわち外囲器５として組み立てた際に内側に面する面には、前に説明した通り、フェイスプレート３の個々の蛍光体層３２のそれぞれに、選択的に電子ビームを放出する複数のエミッタ（電子源）２１が設けられている。
【００３２】
それぞれのエミッタ（電子源）２１は、フェースプレート３に形成された画素すなわち蛍光体層３２（Ｒ），３３（Ｇ），３４（Ｂ）からなる３色の１単位に対応して、例えば８００列×３および６００行に配列されている。エミッタ２１は、図示しない走査線駆動回路および信号線駆動回路と接続されたマトリックス配線等により、駆動される。
【００３３】
蛍光面３１は、図３および図４に示すように、リアパネル２の個々のエミッタから放射される電子が衝突されることでＲ，Ｇ，Ｂの光を放出する３種類の蛍光体が、所定の面積および位置関係で配列された蛍光体層３２（Ｒ），３３（Ｇ），３４（Ｂ）と、それぞれの蛍光体層を区画するとともにマトリックス状に配列された光遮光層（ブラックマスク）３５を含む。
【００３４】
各蛍光体層３２（Ｒ），３３（Ｇ），３４（Ｂ）は、フェースプレート３（ガラス基材３０）の長手方向を第１方向（Ｘ方向）、Ｘ方向（長手方向）と直交する幅方向を第２方向（Ｙ方向）とした場合、例えばＹ方向に延びたストライプ状に形成されている。なお、各蛍光体層Ｒ（３２），Ｇ（３３），Ｂ（３４）は、３色を１単位として配列される。
【００３５】
光遮光層３５は、例えばカーボンとバインダ材の混合物であって、その抵抗値が、例えば１０３〜１０８［Ω／□］に設定されている。なお、バインダ材の含有量は、最大で８０％に規定されている。
【００３６】
光遮光層３５は、第１方向Ｘに、蛍光体層Ｒ（３２），Ｇ（３３），Ｂ（３４）の３色を単位として、例えば８００ラインに区分可能に、所定のギャップ（間隔）で配列されている。なお、光遮光層３５は、個々の色の蛍光体層相互間すなわちＲとＧとの間、ＧとＢとの間のそれぞれにおいても、所定の幅（間隔）に設けられる。
【００３７】
また、光遮光層３５は、第２方向Ｙに、例えば６００ライン配列されている。換言すると、３色で１組の蛍光体層Ｒ，Ｇ，Ｂは、それぞれ光遮光層３５の個々のラインより規定される区画の内側すなわち光遮光層３５が存在しない窓部（３５ａ）に、所定の順に配置されている。
【００３８】
光遮光層（ブラックマスク）３５は、図３および図４から容易に理解できるとおり、Ｘ方向（列方向）とＹ方向（行方向）のそれぞれに、８００×３列および６００行、配列されている。
【００３９】
例えば、１画素の大きさを０．６ｍｍ四方とすると、個々の蛍光体層が帯状に伸びるＹ方向に関しては、その幅（Ｘ方向）に対応する領域の太さは、横線部の太さに比較して、狭い。一例を示すと、縦線部の幅は、Ｒ，Ｇ，Ｂからなる１画素間すなわちＢ（３４）とＲ（３２）との間で２０〜１００μｍ、より好ましくは４０〜５０μｍで、残りの部分すなわちＲ（３２）とＧ（３３）またはＧ（３３）とＢ（３４）との間２０〜１００μｍ、より好ましくは２０〜３０μｍである。これに対し、横線部の幅は、１５０〜４５０μｍ、より好ましくは３００μｍである。
【００４０】
蛍光面３１には、光遮光層３５により区画されたそれぞれの蛍光体層領域３２，３３，３４を覆う全面に設けられ、表面に凹凸のある蛍光体層３２，３３，３４に、以下に説明するアノード電極として機能するとともに、蛍光体層で放出された光をガラス基板３０側に反射させるために利用される金属薄層すなわちメタルバック層３６が、所定の厚さに形成される。なお、この発明において、メタルバック層という用語を用いているが、この層は、アノードとして機能することが可能であれば、金属（メタル）に限定されるものではなく、種々の材料を使うことが可能である。また、メタルバック層３６が形成されるに先だって、蛍光体層３２，３３，３４の全域に、例えば樹脂等の蛍光体粒子を相互に固定することのできる平滑化層が設けられてもよい。
【００４１】
光遮光層３５上には、図５により、より詳細に示すが、窓部３５ａのそれぞれに配置される蛍光体層のそれぞれから放射される光が隣接する蛍光体層に回り込むことを抑止するととともに、メタルバック層３６およびメタルバック層３６にさらに積層されるゲッタ層３７の電気的導通を低減するためのゲッタカット材３８が設けられている。なお、ゲッタ（不純物吸着）層３７は、リアパネル（第１基板）２とフェースプレート（第２基板）３とが封止された状態、すなわち外囲器５に収容された状態で内部に生じる不純物ガスを吸着することのできる金属または化合物の薄層であり、例えばＢａ（バリウム）やＴｉ（チタン）等が用いられる。また、図２（および図５）では、光遮光層３５とゲッタカット材３８とは独立に形成されているが、抵抗値を適切に設定することで、一体化することもできる。
【００４２】
図５は、個々の蛍光体層が同色になる方向（図４における線Ｂ−Ｂに沿った方向（図３のＹ方向））を、示している。
【００４３】
メタルバック層３６（およびゲッタ層３７）は、光遮光層３５に積層されたゲッタカット材３８により、部分的に、電気的に不連続な特性が与えられる。すなわちメタルバック層３６およびゲッタ層３７は、完全なシート状の金属薄膜に比較して、任意の位置で電気的な導通が困難に（電気的に）分断されている。なお、ここでは、分断という表現により電気的な導通がないことを意図しているが、一般に絶縁体といえでも抵抗値は無限大ではなく、厳密な意味で電気的に分断されるということはありえず、このため、本願では、不連続膜になることで、掃引電圧（アノード電圧）が２枚の基板間に印加された場合であっても放電が生じにくい、連続膜の状態に比べ著しく抵抗が高い状態をいう。
【００４４】
図６ないし図８は、以下に［表１］に示す組成のゲッタカット材３８の電子顕微鏡写真である。
【表１】
である。
【００４５】
図６は、表１に示す［実験例１］の顕微鏡写真であり、ゲッタカット材３８の特徴は、主材にＺｎ２ＳｉＯ４用い、その形状を不定としたものである。なお、顕微鏡写真から、主材の特徴の１つとして、不純物の大きさに比較して荒い凹凸を有し、多孔質状で、特定の規則性が容易に見いだせない形状であることが認められる。このことは、不純物を所定量吸着した状態で、電気的に非連続な状態を提供できる、と考えるに十分である。また、表１において、粒径の欄を１．５μｍと表示しているが、個々の突起部（凹凸）を単位として便宜的に計測した結果である。
【００４６】
図７は、表１に示す［実験例２］の顕微鏡写真であり、ゲッタカット材３８の特徴は、主材にＳｉＯ２用い、その形状を球状としたものである。なお、顕微鏡写真から、主材の特徴の１つとして、形状が球形（表面積が最小）であることは、放出ガスレートで見ると［実験例１］と同レベルであるが、電気的特性として、連続性を示すことが認められる。また、表１に示した通り、ゲッタ材として、ＢａとＴｉを順に供給（フラッシュ）したところ、Ｔｉフラッシュ後、すなわちゲッタ材供給終了時点では、抵抗値が低下し、実質、導通状態となることが確認されている。
【００４７】
図８は、表１に示す［比較例］の顕微鏡写真であり、ゲッタカット材３８の特徴は、主材にＳｉＯ２用い、その形状を粉体に近い微少体（元々は、球状）の集合体としたものである。なお、顕微鏡写真から、主材の特徴の１つとして、表面または表面近傍に無数の孔が有り、吸着面積が多いことが認められる。また、表１に示した通り、ゲッタ材としてＢａとＴｉのそれぞれを順に供給（フラッシュ）したところ、Ｔｉフラッシュ後、すなわちゲッタ材供給終了時点では、抵抗値が低下し、実質、導通状態となることが確認されている。
【００４８】
表１および図６ないし図８から、主材に、Ｚｎ（Ｚｎ２）を含ませること、および非球状の多孔質とし、吸着対象である不純物が所定量付着した状態で、多孔質の「孔」が不純物に埋もれることのない、組成／構造を持たせることが有益である。なお、［実験例１］において最も有効な要素は、現時点では特定されていないが、例えば多孔質である場合の空隙率、主材／バインダーの組成および比率、形状、粒径、熱膨張率、濡れ性（接触角）、空隙の大きさ（径）、表面積、等のさまざま要素を考えることができる。また、現時点では確認ができていないが、例えば膜（層）状態や、空隙の分布状態等も要因であると考えられる。
【００４９】
このような構成により、フェースプレート（第２基板）３とリアパネル（第１基板）２との間で、万一放電が生じた場合でも、その際の放電電流のピーク値が十分に抑制され、放電によるダメージが低減される。これにより、長期に亘って、表示画像を安定に出力可能な画像表示装置が得られる。
【００５０】
次に、上述した蛍光面を製造する工程の一例を簡単に説明する。
【００５１】
まず、フェースプレート３（第２基板）に用いられるガラス基板３０の一方の面に、図示しない下地処理剤等を所定厚さに形成した後、黒色顔料（カーボン）からなる所定のパターンの光遮光層３５をフォトリソ法等により形成する。なお、光遮光層３５には、縦線部と横線部がマトリクス状に配列されたパターンが与えられる。
【００５２】
次に、ＺｎＳ系、Ｙ２Ｏ３ 系、Ｙ３Ｏ２Ｓ系等の蛍光体溶液が、蛍光体層３２（Ｒ），３３（Ｇ），３４（Ｂ）として、例えばスラリー法等により、先に形成された光遮光層３５の縦線部および横線部により区画された個々の表示領域（発光スペース）に塗布される。以下、乾燥後の個々の蛍光体層が、フォトリソ法等を用いてパターニングされることで、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の蛍光体層３２，３３，３４が得られる。
【００５３】
光遮光層３５には、各色の蛍光体層が形成されるに先だってゲッタカット材３８が積層されてもよい。もちろん、ゲッタカット材３８は、蛍光体層３２，３３，３４が形成された後に形成することも可能である。
【００５４】
次に、蛍光面３１すなわち個々の蛍光体層３２，３３，３４上に、例えばスプレー法により水ガラス等の無機材料からなる図示しない平滑化層を形成し、平滑化層に重ねて、アルミニウム（Ａｌ）等の金属膜を真空蒸着法やＣＶＤ法もしくはスパッタ等によりメタルバック層３６を形成する。なお、メタルバック層３６は、前に説明した原理に従って、光遮光層３５の縦線部および横線部の少なくとも一方に沿って、ゲッタカット層３８により、個々の蛍光体層３２，３３，３４の区画（表示領域）毎に分断される。
【００５５】
続いて、メタルバック層３６に、ゲッタ層３７をさらに積層する。ゲッタ層３７は、ゲッタカット材３８により、電気的に不連続に形成されることはいうまでもない。
【００５６】
以下、蛍光面３１が形成されたフェースプレート３と予め電子源（電子放出素子）２１が所定個数、配列されたリアプレート２を、真空装置内に導入し、フェースプレート３とリアパネル２とを、所定の減圧下（真空中）にて、密閉する。一般に、ゲッタ層３７は、大気に暴露されるとその作用が失われてしまうので、フェースプレート３とリアパネル２との間の空間を真空に保持した状態で形成される。
【００５７】
続いて、詳述しないが、図示しないアノード用電源装置、走査線駆動回路および信号線駆動回路等を接続して、ＦＥＤ１が形成される。
【００５８】
上記のように構成されたＦＥＤによれば、導電性薄膜としてのメタルバック層３６は、ゲッタカット材３８により、電気的に不連続に区画（分断）される。従って、フェースプレート３とリアパネル１との間で放電が生じた場合でも、その際の放電電流のピーク値を十分に抑制でき、放電によるダメージを回避することが可能となる。
【００５９】
以上説明したように、上述の構造をとることで、金属薄層（メタルバック層）に放電を生じさせる要因となる掃引電圧に対する耐圧を高めることができる。従って、２枚の基板間で放電が発生した場合であっても放電電流の大きさが抑止され、電子放出素子や蛍光面が損傷し、あるいは特性が劣化することが防止できる。この結果、内部で放電が生じることにより画質が劣化することのない表示装置が高い効率で、製造可能となる。
【００６０】
なお、この発明は、前記各実施の形態に限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々な変形もしくは変更が可能である。また、各実施の形態は、可能な限り適宜組み合わせて実施されてもよく、その場合、組み合わせによる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】この発明の実施の形態に係るＦＥＤを示す斜視図。
【図２】図１の線Ａ−Ａに沿った上記ＦＥＤの断面図。
【図３】図２に示したＦＥＤにおける蛍光面の構成の一例を説明する平面図。
【図４】図２に示したＦＥＤの蛍光面の近傍を拡大して示す概略図。
【図５】図４の線Ｂ−Ｂに沿った蛍光面等の断面図。
【図６】実験例１のゲッタカット材の状態を示す電子顕微鏡写真。
【図７】実験例２のゲッタカット材の状態を示す電子顕微鏡写真。
【図８】比較例のゲッタカット材の状態を示す電子顕微鏡写真。
【符号の説明】
【００６２】
１…画像表示装置、２…リアパネル（電子源側基板，第１基板）、３…フェースプレート（蛍光面側基板，第２基板）、４…側壁、５…密閉構造（外囲器）、６…スペーサ、２０…（電子源側）ガラス基材、２１…電子放出素子（エミッタ）、３０…（蛍光面側）ガラス基材、３１…蛍光面、３２…蛍光体層（Ｒ）、３３…蛍光体層（Ｇ）、３４…蛍光体層（Ｂ）、３５…光遮光層（ブラックマスク）、３６…メタルバック層（金属薄膜，掃引電圧印加部）、３７…ゲッタ層、３８…ゲッタカット材、。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子線源を保持した第１基板と、前記電子線源から出力された電子線が照射されることで所定の色の光を出力する蛍光体層と、この蛍光体層を色毎に区分する遮光部材と、この遮光部材および前記蛍光体層を覆うとともに前記電子線源からの電子線に対して掃引電圧を与える金属薄層と、この金属薄層に積層され、不純物を吸着する不純物吸着層と、前記金属層および前記不純物吸着層の少なくとも一方を、その電気抵抗が所定の抵抗値以上となるよう、区分するカット部材と、を保持し、前記第１基板に所定間隔で対向された第２基板と、前記第１基板および前記第２基板とを所定の真空度に密閉した画像表示装置において、
前記カット部材は、所定の大きさの主材が不規則に配列された不定形状で、多数の孔を含む多孔質材料であることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記カット部材は、Ｚｎ２ＳｉＯ４を含むことを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記カット部材は、非球状に形成されることを特徴とする請求項１または２記載の画像表示装置。
【請求項４】
電子線源を保持した第１基板と、
前記第１基板に保持された電子線源から出力された電子線が照射されることで所定の色の光を出力する蛍光体層と、この蛍光体層を色毎に区分する遮光部材と、この遮光部材および前記蛍光体層を覆うとともに前記遮光部材の側に所定角度に変形され、前記電子線源からの電子線に対して掃引電圧を与える金属薄層と、この金属薄層に積層され、不純物を吸着する不純物吸着層と、前記金属層および前記不純物吸着層の少なくとも一方を、その電気抵抗が所定の抵抗値以上となるよう、区分するカット部材と、を保持し、前記第１基板に所定間隔で対向された第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板とを所定間隔で、気密保持する枠体と、
前記第１基板と前記第２基板との間の前記所定間隔を維持するとともに、前記枠体を介して気密保持される際に、前記第１基板と前記第２基板との間の強度を高めるスペーサ部材と、
を有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項５】
前記カット部材は、Ｚｎ２ＳｉＯ４を含むことを特徴とする請求項４記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記カット部材は、非球状に形成されることを特徴とする請求項４または５記載の画像表示装置。
【請求項７】
基板の一方の面に、光遮光層を形成し、
光遮光層により規定される区画に、Ｒ，Ｇ，Ｂの蛍光体を所定の配列でマトリクス状に形成し、
光遮光層の少なくとも行方向のまたは列方向の一方向に沿って除去し、
所定の大きさの主材が不規則に配列された不定形状で、多数の孔を有する多孔質材料を光遮光層を除去した領域に、配置し、
マトリクス状に形成された光遮光層に、金属薄膜を形成し、
金属薄膜に重ねて、不純物を吸着するゲッタ材を設け、
電子源が形成された基板と対向させて、
基板間を封じた後、所定の真空度に排気する
ことを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【請求項８】
多孔質材料は、Ｚｎ２ＳｉＯ４を含むことを特徴とする請求項７記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項９】
多孔質材料は、非球状に形成されることを特徴とする請求項７または８記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項１】
電子線源を保持した第１基板と、前記電子線源から出力された電子線が照射されることで所定の色の光を出力する蛍光体層と、この蛍光体層を色毎に区分する遮光部材と、この遮光部材および前記蛍光体層を覆うとともに前記電子線源からの電子線に対して掃引電圧を与える金属薄層と、この金属薄層に積層され、不純物を吸着する不純物吸着層と、前記金属層および前記不純物吸着層の少なくとも一方を、その電気抵抗が所定の抵抗値以上となるよう、区分するカット部材と、を保持し、前記第１基板に所定間隔で対向された第２基板と、前記第１基板および前記第２基板とを所定の真空度に密閉した画像表示装置において、
前記カット部材は、所定の大きさの主材が不規則に配列された不定形状で、多数の孔を含む多孔質材料であることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記カット部材は、Ｚｎ２ＳｉＯ４を含むことを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記カット部材は、非球状に形成されることを特徴とする請求項１または２記載の画像表示装置。
【請求項４】
電子線源を保持した第１基板と、
前記第１基板に保持された電子線源から出力された電子線が照射されることで所定の色の光を出力する蛍光体層と、この蛍光体層を色毎に区分する遮光部材と、この遮光部材および前記蛍光体層を覆うとともに前記遮光部材の側に所定角度に変形され、前記電子線源からの電子線に対して掃引電圧を与える金属薄層と、この金属薄層に積層され、不純物を吸着する不純物吸着層と、前記金属層および前記不純物吸着層の少なくとも一方を、その電気抵抗が所定の抵抗値以上となるよう、区分するカット部材と、を保持し、前記第１基板に所定間隔で対向された第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板とを所定間隔で、気密保持する枠体と、
前記第１基板と前記第２基板との間の前記所定間隔を維持するとともに、前記枠体を介して気密保持される際に、前記第１基板と前記第２基板との間の強度を高めるスペーサ部材と、
を有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項５】
前記カット部材は、Ｚｎ２ＳｉＯ４を含むことを特徴とする請求項４記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記カット部材は、非球状に形成されることを特徴とする請求項４または５記載の画像表示装置。
【請求項７】
基板の一方の面に、光遮光層を形成し、
光遮光層により規定される区画に、Ｒ，Ｇ，Ｂの蛍光体を所定の配列でマトリクス状に形成し、
光遮光層の少なくとも行方向のまたは列方向の一方向に沿って除去し、
所定の大きさの主材が不規則に配列された不定形状で、多数の孔を有する多孔質材料を光遮光層を除去した領域に、配置し、
マトリクス状に形成された光遮光層に、金属薄膜を形成し、
金属薄膜に重ねて、不純物を吸着するゲッタ材を設け、
電子源が形成された基板と対向させて、
基板間を封じた後、所定の真空度に排気する
ことを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【請求項８】
多孔質材料は、Ｚｎ２ＳｉＯ４を含むことを特徴とする請求項７記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項９】
多孔質材料は、非球状に形成されることを特徴とする請求項７または８記載の画像表示装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−１００１７３（Ｐ２００６−１００１７３Ａ）
【公開日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２８６６３９（Ｐ２００４−２８６６３９）
【出願日】平成１６年９月３０日（２００４．９．３０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月３０日（２００４．９．３０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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