発光スクリーンおよび発光スクリーンの製造方法
【課題】発光スクリーンの周辺領域での放電を抑制し、メタルバック間の電気的接続を改善する。
【解決手段】発光スクリーン１の製造方法は、画像を表示する領域となるべき画像表示領域１０と画像表示領域１０の外側の周辺領域１１とを有する基板２の上に、格子状に配列され且つ内部に発光部材４を備えた複数の開口を有する抵抗層６を、画像表示領域１０から周辺領域１１にかけて延在すると共に前記複数の開口が少なくとも画像表示領域１０に位置するように設ける第１の工程と、抵抗層６よりも高い抵抗値を有する抵抗調整層７を、抵抗層６の上に、画像表示領域１０および周辺領域１１の全体を複数の領域に分割するように設ける第２の工程と、抵抗層６の外縁よりも内側の領域に、抵抗調整層７によって分割された領域内で露出した抵抗層６及び発光部材４の部分を覆うように、メタルバック５を成膜する第５の工程と、を備えている。
【解決手段】発光スクリーン１の製造方法は、画像を表示する領域となるべき画像表示領域１０と画像表示領域１０の外側の周辺領域１１とを有する基板２の上に、格子状に配列され且つ内部に発光部材４を備えた複数の開口を有する抵抗層６を、画像表示領域１０から周辺領域１１にかけて延在すると共に前記複数の開口が少なくとも画像表示領域１０に位置するように設ける第１の工程と、抵抗層６よりも高い抵抗値を有する抵抗調整層７を、抵抗層６の上に、画像表示領域１０および周辺領域１１の全体を複数の領域に分割するように設ける第２の工程と、抵抗層６の外縁よりも内側の領域に、抵抗調整層７によって分割された領域内で露出した抵抗層６及び発光部材４の部分を覆うように、メタルバック５を成膜する第５の工程と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置に用いられる発光スクリーンおよび当該発光スクリーンの製造方法に係わる。特に、電子放出素子から放出された電子線の照射により発光して画像を表示する発光部材を備えた発光スクリーンおよび当該発光スクリーンの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子放出素子を用いた画像表示装置は、蛍光面に電子放出素子よりも数ｋＶ高い電圧を与えることで電子線を加速しているが、蛍光面と電子放出素子の距離が１〜２ｍｍ程度であるため、強電界が形成される。この強電界により、しばしば放電の問題が起こる。放電発生時に流れる電流を制限するため、特開平１０−３２６５８３では、蛍光面に形成するメタルバックを分断し、それぞれのメタルバックを抵抗体で接続する構成が開示されている。また特開２００８−１８１８６７では、画像表示領域の外側の周辺領域で、互いに分割されたメタルバック同士を特定の形状の抵抗体で互いに電気的に接続することが示されている。具体的には、メタルバックが隣接する部分毎に特定形状の細い抵抗体が設けられ、当該メタルバック同士が電気的に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３２６５８３号公報
【特許文献２】特開２００８−１８１８６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
画像表示装置を構成する発光スクリーンの画像表示領域にはメタルバックが形成されているが、画像表示領域内にメタルバックを確実に形成するため、一般に、画像表示領域の外側の周辺領域にもメタルバックが形成されてしまう。
【０００５】
従来、帯電防止を目的として、画像表示領域の外側の周辺領域のメタルバックは、画像表示領域のメタルバックと抵抗体を介して電気的に接続されている。また、周辺領域で互いに分割されたメタルバック同士も抵抗体を介して電気的に接続されている。しかし、本発明者による検討により、特許文献２に記載の構成では、メタルバックと抵抗体との接続箇所で断線が起こり易く、周辺領域のメタルバックが帯電し易いという問題があることがわかった。更に、特許文献２に記載の構成では、発光スクリーンの周辺領域の各々のメタルバックの電気的容量が大きいため、放電によるダメージが大きくなり易いという問題があることもわかった。本発明は、発光スクリーンの周辺領域での放電を抑制し、メタルバック間の電気的接続を改善することができる発光スクリーンおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の発光スクリーンの製造方法は、画像を表示する領域となるべき画像表示領域と該画像表示領域の外側の周辺領域とを有する基板の上に、格子状に配列され且つ内部に発光部材を備えた複数の開口を有する抵抗層を、前記画像表示領域から前記周辺領域にかけて延在すると共に前記複数の開口が少なくとも前記画像表示領域に位置するように設ける第１の工程と、前記抵抗層よりも高い抵抗値を有する抵抗調整層を、前記抵抗層の上に、前記画像表示領域および前記周辺領域の全体を複数の領域に分割するように設ける第２の工程と、前記抵抗層の外縁よりも内側の領域に、前記抵抗調整層によって分割された前記領域内で露出した前記抵抗層及び前記発光部材の部分を覆うように、メタルバックを成膜する第３の工程と、を備えている。
【０００７】
本発明の発光スクリーンは、画像を表示する画像表示領域および該画像表示領域の外側の周辺領域を有する基板と、少なくとも前記画像表示領域において格子状に配置された複数の開口を有し、前記基板の上の前記画像表示領域から前記周辺領域にかけて延在する抵抗層と、前記抵抗層の前記複数の開口に設けられた発光部材と、前記抵抗層よりも高い抵抗値を有し、前記画像表示領域および前記周辺領域の全体を複数の領域に分割するように、前記抵抗層上に設けられた抵抗調整層と、前記抵抗層の外縁よりも内側の領域であって、少なくとも前記抵抗調整層によって分割された領域内の抵抗層上に設けられたメタルバックと、を備えている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、発光スクリーンの周辺領域での放電を抑制し、メタルバック間の電気的接続を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態の発光スクリーンの製造方法を示す工程図である。
【図２】第１の実施形態の発光スクリーンの一部を拡大した図である。
【図３】本発明の発光スクリーンを備えた画像表示装置の部分破断斜視図である。
【図４】発光スクリーンの基本構成を示す平面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態の発光スクリーンの一部を拡大した図である。
【図６】本発明の第３の実施形態の発光スクリーンの一部を拡大した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について説明する。本発明は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）やＦＥＤ（Field Emission Display）などの電子線表示装置やプラズマ表示装置などの画像表示装置に用いられる発光スクリーンに適用できる。特に、ＦＥＤでは、発光スクリーンとしてのフェースプレートに、アノード電極としてメタルバックを設けており、更にリアプレートとの距離が短いことから強電界が形成される。よって、ＦＥＤに用いられる発光スクリーンは、本発明が適用される好ましい形態である。
【００１１】
本発明の実施の形態について、ＦＥＤの中でも特に表面伝導型電子放出素子を用いた画像表示装置（ＳＥＤ：Surface-conduction Electron-emitter Display）を例に、図面を用いて具体的に説明する。
【００１２】
［第１の実施形態］
図３は、本発明の実施形態に係る画像表示装置４１の基本構成を示す部分破断斜視図である。画像表示装置４１は、２次元格子状に配列された複数の表面伝導型電子放出素子２５を備えたリアプレート２１と、リアプレート２１と対向して位置する発光スクリーンとしてのフェースプレート１とを有している。フェースプレート１及びリアプレート２１は、外枠３２とともに真空容器を形成している。真空容器の内部には、リアプレート２１とフェースプレート１との間に位置し、リアプレート２１とフェースプレート１とを相互に支持するスペーサ３１が設けられている。スペーサ３１は、帯電防止のため、微量の電流を流すことのできる高抵抗部材からなっている。真空容器に不図示の電源や駆動回路等を加えて画像表示装置４１が構成される。
【００１３】
リアプレート２１は、基板２２と、基板２２の上に形成された走査配線２３及び信号配線２４と、表面伝導型電子放出素子２５と、を備えている。走査配線２３はＮ本、信号配線２４はＭ本あり、表面伝導型電子放出素子２５は行列状にＮ×Ｍ個形成されている。Ｎ及びＭは正の整数であり、目的とする表示画素数に応じて適宜設定される。例えばＦＨＤ(Full High Definition)であれば、Ｎ＝１０８０本、Ｍ＝１９２０×３＝５７６０本である。
【００１４】
図４は、発光スクリーンとしてのフェースプレート１の基本構成を示す平面図である。図４では、画像表示領域１０内の構成は省略している。図２は、図４に示す領域１２を拡大した平面図である。図２（ａ）は領域１２の平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ’線で切断した断面図であり、図２（ｃ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ’線で切断した断面図である。フェースプレート１の画像表示領域１０には蛍光体層や分割されたメタルバック５、分割されたメタルバック５を互いに電気的に接続する抵抗層６などが形成されている。画像表示領域１０のメタルバック５にアノード電位を供給する共通電極９が、画像表示領域１０の一端に沿って位置する。画像表示領域１０のメタルバック５と共通電極９とは互いに接続抵抗８で接続されている。画像表示領域１０と共通電極９との間は周辺領域１１であり、周辺領域１１にもメタルバック５や抵抗層６が形成されている。画像表示領域１０の外側の周辺領域１１は、画像表示領域１０の外周を取り囲むように形成され、その境界は表示に寄与する画素外周にある。
【００１５】
以下、図２を参照して、発光スクリーンとしてのフェースプレート１の構成を詳細に説明する。フェースプレート１は基板２を備えている。基板２は、特に真空維持や強度の点でガラス基板が好ましく、高歪み防止ガラスを好適に用いることができる。
【００１６】
基板２上にはブラックマトリックス３が設けられている。ブラックマトリックス３の抵抗値は後述する抵抗層６の抵抗値よりも高く、約１００倍以上であることが好ましい。ブラックマトリックス３は、画像表示領域１０に複数の開口を有しており、それぞれの開口には、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の蛍光体からなる発光部材４が設けられている。
【００１７】
基板２の上、本実施形態ではブラックマトリックス３上に接して、抵抗層６が設けられている。抵抗層６は、基板２側の端面の面積よりも基板２から突出した方の端面の面積が大きい段差形状（いわゆる逆テーパ形状）となっており、この段差形状により、後に成膜されるメタルバック５は複数の部分に分断される。なお、抵抗層６の厚さは、段差形状によってメタルバック５を確実に分断できるように、１０μｍ以上であることが好ましい。抵抗層６は、画像表示領域１０において、発光部材４間をＸ方向に延びた複数の横線部６ａと、発光部材４間をＹ方向に延びた複数の縦線部６ｂと、を有し、網目状に形成されている（図２（ｂ）、図２（ｃ）参照）。発光部材４はＸ方向にＲ，Ｇ，Ｂと順番に並んでいるため、縦線部６ｂは横線部６ａよりも幅が狭くなっており、例えば、縦線部６ｂの幅は３０〜１００μｍ、横線部６ａの幅は１５０〜３９０μｍである。更に抵抗層６は、画像表示領域１０の外側の周辺領域１１にも形成されている。本実施形態では、周辺領域１１の抵抗層６は、一様に形成されている。抵抗層６は、画像表示領域１０および周辺領域１１に、抵抗層６よりも後に形成されるメタルバック５の領域よりも外側まで延在している。なお、メタルバック５の形成工程において、膜の回り込みやマスクの位置精度などを考慮して、抵抗層６はメタルバック５領域よりも１ｍｍ以上大きい領域に形成することが好ましい。また、抵抗層６は一体に形成されることが好ましく、その形状は、Ｘ方向とＹ方向にそれぞれ分離することなく延在したパターンとなる。また、抵抗層６の前駆体パターンは、金属微粒子をガラス母材に分散したフォトペーストを使用したフォトリソグラフィ法などにより形成できる。
【００１８】
更に抵抗層６の上には、抵抗調整層７が設けられている。抵抗調整層７は、画像表示領域１０において、抵抗層６の縦線部６ｂ上に、縦線部６ｂに沿って設けられている。抵抗層６の横線部６ａと縦線部６ｂとが交差する位置では、抵抗調整層７の幅が広くなっている。本実施形態では、画像表示領域１０と周辺領域１１との境界にも抵抗調整層７が設けられており、その外側の周辺領域には抵抗調整層７は設けられていない。抵抗層６と抵抗調整層７は互いに積層した構成となるが、抵抗層６が互いに分割されたメタルバック５間の電流経路として機能する。この機能を発揮させるため、抵抗調整層７の抵抗値は、抵抗層６の抵抗値よりも高く、１００倍以上であることが好ましい。また、抵抗調整層７は、抵抗層６と接する面の面積よりも基板２から突出した方向の先端面の面積の方が大きい段差形状（逆テーパ形状）となっており、抵抗層６と同様にこの段差形状により、後に成膜されるメタルバック５は分断する。なお抵抗調整層７の厚さは、段差形状により確実にメタルバック５を分断するために、１０μｍ以上あることが好ましい。また、抵抗調整層７の形成においては、まず、ガラスを母材としたフォトペーストのフォトリソグラフィ法などにより抵抗調整層７の前駆体パターンを形成する方法を用いることができる。この場合、ガラス母材を焼結させるために必要な温度で焼成することで抵抗調整層７が形成される。なお、この時、前述の抵抗層６の前駆体パターンを同時に焼成することで抵抗層６を形成することが好ましい。
【００１９】
基板２の上には、メタルバック５が設けられている。画像表示領域１０において、メタルバック５は抵抗調整層７によって複数の領域に分断されており、分断された各々のメタルバック５は少なくとも１つの発光部材４を覆っている。本実施形態では、メタルバック５は、Ｙ方向に沿って形成されており、Ｘ方向に分断されて配されている。また、各々のメタルバック５は、抵抗調整層７で分断された領域の下層として設けられた抵抗層６により、Ｙ方向に互いに電気的に接続されている。周辺領域１１において、メタルバック５は抵抗層上に一様に設けられており、メタルバック５の外縁は抵抗層６の外縁よりも内側に位置している。抵抗層６と抵抗調整層７で形成される抵抗の値は、放電電流抑制の効果から、１×１０-1Ω/□以上が好ましい。一方、抵抗値が高すぎると、表示画像の輝度低下が顕著になるため、抵抗値は１×１０8Ω/□以下が好ましい。フェースプレート１の周辺領域１１に成膜されたメタルバック５の下に抵抗層６を設けることにより、メタルバック５と抵抗層６の、図中のＸ方向およびＹ方向の電気的な接続箇所を無くした構成となる。メタルバック５はアルミニウムなどの金属を蒸着やスパッタリングなどの真空成膜法により形成できる。なお図２（ａ）において、パターン形状を表すため、抵抗調整層７上のメタルバックを不図示としている（後述する図５（ａ）および図６（ａ）でも同様）。
【００２０】
図３を参照すると、メタルバック５は、真空容器の高圧端子と、共通電極９および接続抵抗８を介して電気的に接続され、不図示の高圧電源により１ｋＶ〜１５ｋＶ程度の高圧が印加される。走査配線２３及び信号配線２４は、それぞれ真空容器の端子Ｄｙｎ（ｎは１〜Ｎ）及びＤｘｍ（ｍは１〜Ｍ）と電気的に接続され、不図示の駆動回路より、それぞれ走査信号及び画像信号が与えられる。電子放出素子２５は信号に応じた電子を放出し、電子はメタルバック５の電位に引き寄せられ、メタルバック５を突き抜け、発光部材４の蛍光体を発光させる。輝度は、電圧や信号によって調整することができる。
【００２１】
本発明によれば、フェースプレート１の周辺領域１１のメタルバック５の下層に、該メタルバック５よりも大きい領域にまで抵抗層６が形成されている。特に、抵抗層６は、基板２の上の画像表示領域１０から周辺領域１１にかけて延在して設けられている。これにより、メタルバック５と抵抗層６との断線の虞が低減される。
【００２２】
画像を表示するとき、電子放出素子２５から放出された電子はフェースプレート１の周辺領域１１に直接入射することはないが、発光部材４に入射した電子からの散乱電子が周辺領域１１に入射することがある。周辺領域１１のメタルバック５が画像表示領域１０と電気的に接続していないと、散乱電子により周辺領域１１のメタルバック５が帯電し、異常放電につながる。本発明では、フェースプレート１の周辺領域１１の領域において、メタルバック５の下層に画像表示領域１０から延在した抵抗層６を形成することで、メタルバック５と抵抗層６との電気的接続、メタルバック５間の電気的接続を改善することが可能となる。本発明により、画像表示領域１０と周辺領域１１をより確実に電気的に接続する構成が可能となり、周辺領域１１での帯電を防ぎ、異常放電を抑えることが可能となる。
【００２３】
次に、図１を参照して、発光スクリーンとしてのフェースプレート１の製造方法について説明する。図１は発光スクリーンの製造工程図であり、図４の領域１２、つまり図２に示す領域に対応する部分を示している。
【００２４】
第１の工程として、画像を表示する領域となるべき画像表示領域１０と周辺領域１１とを有する基板２の上に、格子状に配列され且つ内部に発光部材４を備えた複数の開口を有する抵抗層６を設ける。抵抗層６は、画像表示領域１０から周辺領域１１にかけて延在すると共に複数の開口が少なくとも画像表示領域１０に位置するように設けられる。具体例として、まず基板２を準備し（図１（ａ）参照）、この後、必要に応じて、基板２には所定のパターンのブラックマトリックス３を塗布する（図１（ｂ）参照）。次に、少なくとも画像表示領域１０において格子状に配置された複数の開口を有する抵抗層６を、基板２の上の画像表示領域１０から周辺領域１１にかけて延在するように設ける（図１（ｃ）参照）。本実施形態では、周辺領域１１の抵抗層６は一様なパターンとなっている。次に、抵抗層６の複数の開口に発光部材４を設ける（図１（ｄ）参照）。
【００２５】
次に、第２の工程として、抵抗層６よりも高い抵抗値を有する抵抗調整層７を、抵抗層の上に、画像表示領域１０および周辺領域１１の全体を複数の領域に分割するように設ける（図１（ｅ）参照）。
【００２６】
次に、第３の工程として、抵抗層６の外縁よりも内側の領域に、抵抗調整層７によって分割された領域内で露出した抵抗層６及び発光部材４の部分を覆うように、メタルバック５を成膜する（図１（ｆ）参照）。例えば蒸着やスパッタリングなどを利用すると、メタルバック５は、基板２の上の、抵抗層６の外縁よりも内側の領域全体に成膜される。このとき、メタルバック５は、前述したように、抵抗調整層７の段差形状によって複数の部分に分割される。画像表示領域１０では、露出している発光部材４上にもメタルバック５が成膜される。このようにして、上述した発光スクリーンが製造される。
【００２７】
［第２の実施形態］
図５は、第２の実施形態における発光スクリーンの、図４に示す領域１２に相当する部分を拡大した平面図である。図５（ａ）は発光スクリーンの一部を拡大した平面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ’線で切断した断面図であり、図５（ｃ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ’線で切断した断面図である。
【００２８】
本実施形態では、発光スクリーンとしてのフェースプレート１は、周辺領域１１の構成を除いて第１の実施形態と同じである。第１の実施形態において、周辺領域１１の抵抗層６は一様な塗りつぶし（ベタパターン）としているが、本実施形態では、周辺領域１１の抵抗層６は、格子状に配置した複数の開口を有している（図５（ａ）参照）。メタルバック５は、抵抗層６上および複数の開口内に設けられており、抵抗層６の段差形状により、周辺領域１１のメタルバック５が複数の部分に分割された構成となる。そのため、周辺領域１１において、放電に寄与し得る、各々のメタルバック５の容量を低減させることが出来、その結果、放電電流を抑制することが出来る。この構成では、抵抗層６の開口内に設けられたメタルバック５と抵抗層６とは断線してしまうが、それぞれのメタルバック５の分割サイズを十分小さくすることで、帯電の影響を極力抑えることが出来る。分割された各々のメタルバック５の大きさは１画素〜４画素であることが好ましいが、放電電流の抑制の観点から１〜２画素がより好ましい。なお、周辺領域１１の抵抗層６上のメタルバック５は、画像表示領域１０のメタルバック５と電気的に接続されていることは、第１の実施形態と同様である。
【００２９】
第２の実施形態の発光スクリーンの製造方法は、第１の実施形態で述べた製造方法と概ね同様である。ただし、前述の第１の工程において、周辺領域１１にも複数の開口を有するように抵抗層６を設ける。これにより、前述の第３の工程として、メタルバック５を成膜したときに、メタルバック５は、周辺領域１１の抵抗層６の開口内や抵抗層６上にも成膜される。
【００３０】
［第３の実施形態］
図６は、第３の実施形態における発光スクリーンの、図４に示す領域１２に相当する部分を拡大した平面図である。図６（ａ）は発光スクリーンの当該部分の平面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＡ−Ａ’線で切断した断面図であり、図６（ｃ）は図６（ａ）のＢ−Ｂ’線で切断した断面図である。
【００３１】
本実施形態は、第１の実施形態に対して、画像表示領域１０の外側の周辺領域１１にも抵抗調整層７を設けた構成である。
【００３２】
抵抗調整層７は、周辺領域１１を複数の領域に分割するように設けられている。メタルバック５は、抵抗調整層７で分割された領域内の抵抗層６上に設けられている。周辺領域１１のメタルバック５が複数の部分に分割される構成は、第２の実施形態で形成した分断領域と同様であってよい（図６（ａ）参照）。本実施形態では、第１の実施形態に比べ、メタルバック５同士の電気的接続を抵抗層６が行い、メタルバック５間の分断を抵抗調整層７が行う構成である。抵抗調整層７で分断されたメタルバック５は、下層の抵抗層６で電気的に接続されており、その結果、第２の実施形態と比べ、分割したメタルバック５間の電気的接続性を改善することが出来、より放電電流を抑制することが出来る。
【００３３】
第３の実施形態の発光スクリーンの製造方法は、第１の実施形態で説明した製造方法と概ね同様である。ただし、前述の第２の工程において、周辺領域１１を複数の領域に分割するように抵抗調整層７を設ける。これにより、前述の第３の工程としてメタルバック５を成膜したときに、メタルバック５は、抵抗調整層７で分割された領域内の抵抗層６上にも設けられる。
【実施例１】
【００３４】
以下、図１および図２に基づいて実施例の説明を行う。
【００３５】
本実施例では、基板２としては、旭硝子社製ＰＤ−２００を用いた。水により洗浄した基板２の上に黒色のフォトペースト（ノリタケ製：ＮＰ−７８１１Ｍ１）をスクリーン印刷により全面に印刷した。その後、所定のパターンを有するフォトマスクを用いて露光・現像を行い、ブラックマトリックス３の前駆体を形成した。所定のパターンとは、発光部材４を配置する位置に対応したマトリクス状の開口部を有するパターンであり、開口部のピッチは、図中のＸ方向に２１０μｍ、図中のＹ方向に６３０μｍとし、開口部のサイズはＸ方向に９０μｍ、Ｙ方向に２２０μｍとした。この結果、Ｘ方向で隣り合う２つの開口部の間隔は１２０μｍであった。
【００３６】
更に基板２上には、抵抗材を分散したフォトペースト（ノリタケ）をスクリーン印刷により全面に印刷した。その後、所定のパターンを有するフォトマスクを用いて露光・現像を行い、最後に５００℃で焼成を行ってフォトペースト中の有機成分を焼失させ、厚さ１２μｍの抵抗層６を形成した。また、このとき同時に焼成されたブラックマトリックス３の前駆体は厚さ３μｍのブラックマトリックス３となる。所定のパターンは、まず画像表示領域１０において、Ｙ方向に延びる幅５０μｍのストレート形状のパターンであり、ブラックマトリックス３の、Ｘ方向に並んだ開口間に位置してＹ方向に延びるパターンである。またＸ方向に延びる幅２１０μｍのストレート形状のパターンであり、ブラックマトリックス３のＹ方向に並んだ開口間に位置してＸ方向に延びるパターンである。次に発光スクリーン１の周辺領域１１において、抵抗層６は、接続抵抗を形成する領域を除いて基板２の外周方向に延びており、そのパターンは周辺領域１１を覆う形状をしている。周辺領域１１の抵抗層６を形成する範囲は、後の工程で形成するメタルバック５とゲッタを成膜する領域よりも２ｍｍ広い範囲である。更に、抵抗層６と同時に接続抵抗８を形成した。接続抵抗８は、共通電極９から画像表示領域１０に延びる幅５０μｍのストレート形状をしたパターンである。
【００３７】
次に基板２上に、抵抗材を分散したフォトペースト（ノリタケ）をスクリーン印刷により全面に印刷した。その後、所定のパターンを有するフォトマスクを用いて露光・現像を行い、最後に５００℃で焼成を行ってフォトペースト中の有機成分を焼失させ厚さ１５μｍの抵抗調整層７を形成した。抵抗調整層７は、抵抗層６上にあり、Ｙ方向に延びた互いに略平行なパターンである。
【００３８】
次に発光部材４として、ＣＲＴの分野で用いられているＰ２２蛍光体を分散したペーストを用い、ブラックマトリックス３の開口に合わせてスクリーン印刷法により蛍光体を落し込み印刷した。本実施例ではカラーディスプレイとなるようにＲＧＢの３色の蛍光体を塗り分けた。各蛍光体の膜厚は１２μｍとした。３色の蛍光体を印刷後１２０℃で乾燥した。乾燥は色毎に行っても３色を一括して行っても構わない。更に、後に結着材として作用する珪酸アルカリ、いわゆる水ガラスを含む水溶液をスプレー塗布した。
【００３９】
次にアクリルエマルジョンを、ブラックマトリックス３の開口に合わせて版開口を形成したスクリーン版により落し込み印刷した。アクリルエマルジョンの厚さは蛍光体粉体の隙間をアクリル樹脂で埋める厚さである。
【００４０】
次にメタルバック５としてアルミニウム膜を蒸着した。メタルバック５の膜厚が１２０ｎｍとなるようにアルミニウムを成膜した。この後、４５０℃で加熱することにより前記アクリル樹脂を分解除去した。なお、この後のパネル化工程の真空状態下でメタルバック５上にゲッタを成膜する。ゲッタの厚さは概ね５０ｎｍ程度である。
【００４１】
なお、フェースプレート１にはスルーホールを通してフェースプレート１を貫通する高電圧導入端子が設けられ、高電圧導入端子は共通電極９と周辺領域１１の端部で接続されている（不図示）。
【００４２】
このようにして製造したフェースプレート１を用いて、リアプレート２１、外枠３２、導電性のスペーサ３１を組み合わせて、図１に示す画像表示装置４１を作製し、放電によるダメージの評価を行った。メタルバック５に印加する電圧を最大１３ｋＶまで上昇させても、周辺領域１１の不要な帯電による異常放電は起こらなかった。また、強制的に放電を起こしても、周辺領域１１において抵抗層６とメタルバック５の分断が起きることなく、放電電流を０．５Ａ程度まで抑制できた。
【実施例２】
【００４３】
本実施例の発光スクリーンは、周辺領域１１の抵抗層６が複数の開口を有するパターンに変更した以外は、実施例１と同様に製造することができる（図５参照）。実施例１に比べ本実施例では、周辺領域１１のメタルバック５を抵抗層６により細分化することにより、放電が起こったときの放電電流をより抑制することが可能となった。
【実施例３】
【００４４】
本実施例の発光スクリーンは、実施例１の構成に対して周辺領域１１にも抵抗調整層７を設けること以外は、実施例１と同様に製造することができる（図６参照）。本実施例では、実施例１，実施例２に比べ、抵抗層６の上層に抵抗調整層７を設けたことで、画像表示領域１０と周辺領域１１との間のメタルバック５の電気的接続と、周辺領域１１の複数分割されたメタルバック５同士の分断との、両方に対応した構成となる。
【符号の説明】
【００４５】
１ 発光スクリーン（フェースプレート）
２ 基板
４ 発光部材
５ メタルバック
６ 抵抗層
７ 抵抗調整層
１０ 画像表示領域
１１ 周辺領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置に用いられる発光スクリーンおよび当該発光スクリーンの製造方法に係わる。特に、電子放出素子から放出された電子線の照射により発光して画像を表示する発光部材を備えた発光スクリーンおよび当該発光スクリーンの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子放出素子を用いた画像表示装置は、蛍光面に電子放出素子よりも数ｋＶ高い電圧を与えることで電子線を加速しているが、蛍光面と電子放出素子の距離が１〜２ｍｍ程度であるため、強電界が形成される。この強電界により、しばしば放電の問題が起こる。放電発生時に流れる電流を制限するため、特開平１０−３２６５８３では、蛍光面に形成するメタルバックを分断し、それぞれのメタルバックを抵抗体で接続する構成が開示されている。また特開２００８−１８１８６７では、画像表示領域の外側の周辺領域で、互いに分割されたメタルバック同士を特定の形状の抵抗体で互いに電気的に接続することが示されている。具体的には、メタルバックが隣接する部分毎に特定形状の細い抵抗体が設けられ、当該メタルバック同士が電気的に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３２６５８３号公報
【特許文献２】特開２００８−１８１８６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
画像表示装置を構成する発光スクリーンの画像表示領域にはメタルバックが形成されているが、画像表示領域内にメタルバックを確実に形成するため、一般に、画像表示領域の外側の周辺領域にもメタルバックが形成されてしまう。
【０００５】
従来、帯電防止を目的として、画像表示領域の外側の周辺領域のメタルバックは、画像表示領域のメタルバックと抵抗体を介して電気的に接続されている。また、周辺領域で互いに分割されたメタルバック同士も抵抗体を介して電気的に接続されている。しかし、本発明者による検討により、特許文献２に記載の構成では、メタルバックと抵抗体との接続箇所で断線が起こり易く、周辺領域のメタルバックが帯電し易いという問題があることがわかった。更に、特許文献２に記載の構成では、発光スクリーンの周辺領域の各々のメタルバックの電気的容量が大きいため、放電によるダメージが大きくなり易いという問題があることもわかった。本発明は、発光スクリーンの周辺領域での放電を抑制し、メタルバック間の電気的接続を改善することができる発光スクリーンおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の発光スクリーンの製造方法は、画像を表示する領域となるべき画像表示領域と該画像表示領域の外側の周辺領域とを有する基板の上に、格子状に配列され且つ内部に発光部材を備えた複数の開口を有する抵抗層を、前記画像表示領域から前記周辺領域にかけて延在すると共に前記複数の開口が少なくとも前記画像表示領域に位置するように設ける第１の工程と、前記抵抗層よりも高い抵抗値を有する抵抗調整層を、前記抵抗層の上に、前記画像表示領域および前記周辺領域の全体を複数の領域に分割するように設ける第２の工程と、前記抵抗層の外縁よりも内側の領域に、前記抵抗調整層によって分割された前記領域内で露出した前記抵抗層及び前記発光部材の部分を覆うように、メタルバックを成膜する第３の工程と、を備えている。
【０００７】
本発明の発光スクリーンは、画像を表示する画像表示領域および該画像表示領域の外側の周辺領域を有する基板と、少なくとも前記画像表示領域において格子状に配置された複数の開口を有し、前記基板の上の前記画像表示領域から前記周辺領域にかけて延在する抵抗層と、前記抵抗層の前記複数の開口に設けられた発光部材と、前記抵抗層よりも高い抵抗値を有し、前記画像表示領域および前記周辺領域の全体を複数の領域に分割するように、前記抵抗層上に設けられた抵抗調整層と、前記抵抗層の外縁よりも内側の領域であって、少なくとも前記抵抗調整層によって分割された領域内の抵抗層上に設けられたメタルバックと、を備えている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、発光スクリーンの周辺領域での放電を抑制し、メタルバック間の電気的接続を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態の発光スクリーンの製造方法を示す工程図である。
【図２】第１の実施形態の発光スクリーンの一部を拡大した図である。
【図３】本発明の発光スクリーンを備えた画像表示装置の部分破断斜視図である。
【図４】発光スクリーンの基本構成を示す平面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態の発光スクリーンの一部を拡大した図である。
【図６】本発明の第３の実施形態の発光スクリーンの一部を拡大した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について説明する。本発明は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）やＦＥＤ（Field Emission Display）などの電子線表示装置やプラズマ表示装置などの画像表示装置に用いられる発光スクリーンに適用できる。特に、ＦＥＤでは、発光スクリーンとしてのフェースプレートに、アノード電極としてメタルバックを設けており、更にリアプレートとの距離が短いことから強電界が形成される。よって、ＦＥＤに用いられる発光スクリーンは、本発明が適用される好ましい形態である。
【００１１】
本発明の実施の形態について、ＦＥＤの中でも特に表面伝導型電子放出素子を用いた画像表示装置（ＳＥＤ：Surface-conduction Electron-emitter Display）を例に、図面を用いて具体的に説明する。
【００１２】
［第１の実施形態］
図３は、本発明の実施形態に係る画像表示装置４１の基本構成を示す部分破断斜視図である。画像表示装置４１は、２次元格子状に配列された複数の表面伝導型電子放出素子２５を備えたリアプレート２１と、リアプレート２１と対向して位置する発光スクリーンとしてのフェースプレート１とを有している。フェースプレート１及びリアプレート２１は、外枠３２とともに真空容器を形成している。真空容器の内部には、リアプレート２１とフェースプレート１との間に位置し、リアプレート２１とフェースプレート１とを相互に支持するスペーサ３１が設けられている。スペーサ３１は、帯電防止のため、微量の電流を流すことのできる高抵抗部材からなっている。真空容器に不図示の電源や駆動回路等を加えて画像表示装置４１が構成される。
【００１３】
リアプレート２１は、基板２２と、基板２２の上に形成された走査配線２３及び信号配線２４と、表面伝導型電子放出素子２５と、を備えている。走査配線２３はＮ本、信号配線２４はＭ本あり、表面伝導型電子放出素子２５は行列状にＮ×Ｍ個形成されている。Ｎ及びＭは正の整数であり、目的とする表示画素数に応じて適宜設定される。例えばＦＨＤ(Full High Definition)であれば、Ｎ＝１０８０本、Ｍ＝１９２０×３＝５７６０本である。
【００１４】
図４は、発光スクリーンとしてのフェースプレート１の基本構成を示す平面図である。図４では、画像表示領域１０内の構成は省略している。図２は、図４に示す領域１２を拡大した平面図である。図２（ａ）は領域１２の平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ’線で切断した断面図であり、図２（ｃ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ’線で切断した断面図である。フェースプレート１の画像表示領域１０には蛍光体層や分割されたメタルバック５、分割されたメタルバック５を互いに電気的に接続する抵抗層６などが形成されている。画像表示領域１０のメタルバック５にアノード電位を供給する共通電極９が、画像表示領域１０の一端に沿って位置する。画像表示領域１０のメタルバック５と共通電極９とは互いに接続抵抗８で接続されている。画像表示領域１０と共通電極９との間は周辺領域１１であり、周辺領域１１にもメタルバック５や抵抗層６が形成されている。画像表示領域１０の外側の周辺領域１１は、画像表示領域１０の外周を取り囲むように形成され、その境界は表示に寄与する画素外周にある。
【００１５】
以下、図２を参照して、発光スクリーンとしてのフェースプレート１の構成を詳細に説明する。フェースプレート１は基板２を備えている。基板２は、特に真空維持や強度の点でガラス基板が好ましく、高歪み防止ガラスを好適に用いることができる。
【００１６】
基板２上にはブラックマトリックス３が設けられている。ブラックマトリックス３の抵抗値は後述する抵抗層６の抵抗値よりも高く、約１００倍以上であることが好ましい。ブラックマトリックス３は、画像表示領域１０に複数の開口を有しており、それぞれの開口には、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の蛍光体からなる発光部材４が設けられている。
【００１７】
基板２の上、本実施形態ではブラックマトリックス３上に接して、抵抗層６が設けられている。抵抗層６は、基板２側の端面の面積よりも基板２から突出した方の端面の面積が大きい段差形状（いわゆる逆テーパ形状）となっており、この段差形状により、後に成膜されるメタルバック５は複数の部分に分断される。なお、抵抗層６の厚さは、段差形状によってメタルバック５を確実に分断できるように、１０μｍ以上であることが好ましい。抵抗層６は、画像表示領域１０において、発光部材４間をＸ方向に延びた複数の横線部６ａと、発光部材４間をＹ方向に延びた複数の縦線部６ｂと、を有し、網目状に形成されている（図２（ｂ）、図２（ｃ）参照）。発光部材４はＸ方向にＲ，Ｇ，Ｂと順番に並んでいるため、縦線部６ｂは横線部６ａよりも幅が狭くなっており、例えば、縦線部６ｂの幅は３０〜１００μｍ、横線部６ａの幅は１５０〜３９０μｍである。更に抵抗層６は、画像表示領域１０の外側の周辺領域１１にも形成されている。本実施形態では、周辺領域１１の抵抗層６は、一様に形成されている。抵抗層６は、画像表示領域１０および周辺領域１１に、抵抗層６よりも後に形成されるメタルバック５の領域よりも外側まで延在している。なお、メタルバック５の形成工程において、膜の回り込みやマスクの位置精度などを考慮して、抵抗層６はメタルバック５領域よりも１ｍｍ以上大きい領域に形成することが好ましい。また、抵抗層６は一体に形成されることが好ましく、その形状は、Ｘ方向とＹ方向にそれぞれ分離することなく延在したパターンとなる。また、抵抗層６の前駆体パターンは、金属微粒子をガラス母材に分散したフォトペーストを使用したフォトリソグラフィ法などにより形成できる。
【００１８】
更に抵抗層６の上には、抵抗調整層７が設けられている。抵抗調整層７は、画像表示領域１０において、抵抗層６の縦線部６ｂ上に、縦線部６ｂに沿って設けられている。抵抗層６の横線部６ａと縦線部６ｂとが交差する位置では、抵抗調整層７の幅が広くなっている。本実施形態では、画像表示領域１０と周辺領域１１との境界にも抵抗調整層７が設けられており、その外側の周辺領域には抵抗調整層７は設けられていない。抵抗層６と抵抗調整層７は互いに積層した構成となるが、抵抗層６が互いに分割されたメタルバック５間の電流経路として機能する。この機能を発揮させるため、抵抗調整層７の抵抗値は、抵抗層６の抵抗値よりも高く、１００倍以上であることが好ましい。また、抵抗調整層７は、抵抗層６と接する面の面積よりも基板２から突出した方向の先端面の面積の方が大きい段差形状（逆テーパ形状）となっており、抵抗層６と同様にこの段差形状により、後に成膜されるメタルバック５は分断する。なお抵抗調整層７の厚さは、段差形状により確実にメタルバック５を分断するために、１０μｍ以上あることが好ましい。また、抵抗調整層７の形成においては、まず、ガラスを母材としたフォトペーストのフォトリソグラフィ法などにより抵抗調整層７の前駆体パターンを形成する方法を用いることができる。この場合、ガラス母材を焼結させるために必要な温度で焼成することで抵抗調整層７が形成される。なお、この時、前述の抵抗層６の前駆体パターンを同時に焼成することで抵抗層６を形成することが好ましい。
【００１９】
基板２の上には、メタルバック５が設けられている。画像表示領域１０において、メタルバック５は抵抗調整層７によって複数の領域に分断されており、分断された各々のメタルバック５は少なくとも１つの発光部材４を覆っている。本実施形態では、メタルバック５は、Ｙ方向に沿って形成されており、Ｘ方向に分断されて配されている。また、各々のメタルバック５は、抵抗調整層７で分断された領域の下層として設けられた抵抗層６により、Ｙ方向に互いに電気的に接続されている。周辺領域１１において、メタルバック５は抵抗層上に一様に設けられており、メタルバック５の外縁は抵抗層６の外縁よりも内側に位置している。抵抗層６と抵抗調整層７で形成される抵抗の値は、放電電流抑制の効果から、１×１０-1Ω/□以上が好ましい。一方、抵抗値が高すぎると、表示画像の輝度低下が顕著になるため、抵抗値は１×１０8Ω/□以下が好ましい。フェースプレート１の周辺領域１１に成膜されたメタルバック５の下に抵抗層６を設けることにより、メタルバック５と抵抗層６の、図中のＸ方向およびＹ方向の電気的な接続箇所を無くした構成となる。メタルバック５はアルミニウムなどの金属を蒸着やスパッタリングなどの真空成膜法により形成できる。なお図２（ａ）において、パターン形状を表すため、抵抗調整層７上のメタルバックを不図示としている（後述する図５（ａ）および図６（ａ）でも同様）。
【００２０】
図３を参照すると、メタルバック５は、真空容器の高圧端子と、共通電極９および接続抵抗８を介して電気的に接続され、不図示の高圧電源により１ｋＶ〜１５ｋＶ程度の高圧が印加される。走査配線２３及び信号配線２４は、それぞれ真空容器の端子Ｄｙｎ（ｎは１〜Ｎ）及びＤｘｍ（ｍは１〜Ｍ）と電気的に接続され、不図示の駆動回路より、それぞれ走査信号及び画像信号が与えられる。電子放出素子２５は信号に応じた電子を放出し、電子はメタルバック５の電位に引き寄せられ、メタルバック５を突き抜け、発光部材４の蛍光体を発光させる。輝度は、電圧や信号によって調整することができる。
【００２１】
本発明によれば、フェースプレート１の周辺領域１１のメタルバック５の下層に、該メタルバック５よりも大きい領域にまで抵抗層６が形成されている。特に、抵抗層６は、基板２の上の画像表示領域１０から周辺領域１１にかけて延在して設けられている。これにより、メタルバック５と抵抗層６との断線の虞が低減される。
【００２２】
画像を表示するとき、電子放出素子２５から放出された電子はフェースプレート１の周辺領域１１に直接入射することはないが、発光部材４に入射した電子からの散乱電子が周辺領域１１に入射することがある。周辺領域１１のメタルバック５が画像表示領域１０と電気的に接続していないと、散乱電子により周辺領域１１のメタルバック５が帯電し、異常放電につながる。本発明では、フェースプレート１の周辺領域１１の領域において、メタルバック５の下層に画像表示領域１０から延在した抵抗層６を形成することで、メタルバック５と抵抗層６との電気的接続、メタルバック５間の電気的接続を改善することが可能となる。本発明により、画像表示領域１０と周辺領域１１をより確実に電気的に接続する構成が可能となり、周辺領域１１での帯電を防ぎ、異常放電を抑えることが可能となる。
【００２３】
次に、図１を参照して、発光スクリーンとしてのフェースプレート１の製造方法について説明する。図１は発光スクリーンの製造工程図であり、図４の領域１２、つまり図２に示す領域に対応する部分を示している。
【００２４】
第１の工程として、画像を表示する領域となるべき画像表示領域１０と周辺領域１１とを有する基板２の上に、格子状に配列され且つ内部に発光部材４を備えた複数の開口を有する抵抗層６を設ける。抵抗層６は、画像表示領域１０から周辺領域１１にかけて延在すると共に複数の開口が少なくとも画像表示領域１０に位置するように設けられる。具体例として、まず基板２を準備し（図１（ａ）参照）、この後、必要に応じて、基板２には所定のパターンのブラックマトリックス３を塗布する（図１（ｂ）参照）。次に、少なくとも画像表示領域１０において格子状に配置された複数の開口を有する抵抗層６を、基板２の上の画像表示領域１０から周辺領域１１にかけて延在するように設ける（図１（ｃ）参照）。本実施形態では、周辺領域１１の抵抗層６は一様なパターンとなっている。次に、抵抗層６の複数の開口に発光部材４を設ける（図１（ｄ）参照）。
【００２５】
次に、第２の工程として、抵抗層６よりも高い抵抗値を有する抵抗調整層７を、抵抗層の上に、画像表示領域１０および周辺領域１１の全体を複数の領域に分割するように設ける（図１（ｅ）参照）。
【００２６】
次に、第３の工程として、抵抗層６の外縁よりも内側の領域に、抵抗調整層７によって分割された領域内で露出した抵抗層６及び発光部材４の部分を覆うように、メタルバック５を成膜する（図１（ｆ）参照）。例えば蒸着やスパッタリングなどを利用すると、メタルバック５は、基板２の上の、抵抗層６の外縁よりも内側の領域全体に成膜される。このとき、メタルバック５は、前述したように、抵抗調整層７の段差形状によって複数の部分に分割される。画像表示領域１０では、露出している発光部材４上にもメタルバック５が成膜される。このようにして、上述した発光スクリーンが製造される。
【００２７】
［第２の実施形態］
図５は、第２の実施形態における発光スクリーンの、図４に示す領域１２に相当する部分を拡大した平面図である。図５（ａ）は発光スクリーンの一部を拡大した平面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ’線で切断した断面図であり、図５（ｃ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ’線で切断した断面図である。
【００２８】
本実施形態では、発光スクリーンとしてのフェースプレート１は、周辺領域１１の構成を除いて第１の実施形態と同じである。第１の実施形態において、周辺領域１１の抵抗層６は一様な塗りつぶし（ベタパターン）としているが、本実施形態では、周辺領域１１の抵抗層６は、格子状に配置した複数の開口を有している（図５（ａ）参照）。メタルバック５は、抵抗層６上および複数の開口内に設けられており、抵抗層６の段差形状により、周辺領域１１のメタルバック５が複数の部分に分割された構成となる。そのため、周辺領域１１において、放電に寄与し得る、各々のメタルバック５の容量を低減させることが出来、その結果、放電電流を抑制することが出来る。この構成では、抵抗層６の開口内に設けられたメタルバック５と抵抗層６とは断線してしまうが、それぞれのメタルバック５の分割サイズを十分小さくすることで、帯電の影響を極力抑えることが出来る。分割された各々のメタルバック５の大きさは１画素〜４画素であることが好ましいが、放電電流の抑制の観点から１〜２画素がより好ましい。なお、周辺領域１１の抵抗層６上のメタルバック５は、画像表示領域１０のメタルバック５と電気的に接続されていることは、第１の実施形態と同様である。
【００２９】
第２の実施形態の発光スクリーンの製造方法は、第１の実施形態で述べた製造方法と概ね同様である。ただし、前述の第１の工程において、周辺領域１１にも複数の開口を有するように抵抗層６を設ける。これにより、前述の第３の工程として、メタルバック５を成膜したときに、メタルバック５は、周辺領域１１の抵抗層６の開口内や抵抗層６上にも成膜される。
【００３０】
［第３の実施形態］
図６は、第３の実施形態における発光スクリーンの、図４に示す領域１２に相当する部分を拡大した平面図である。図６（ａ）は発光スクリーンの当該部分の平面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＡ−Ａ’線で切断した断面図であり、図６（ｃ）は図６（ａ）のＢ−Ｂ’線で切断した断面図である。
【００３１】
本実施形態は、第１の実施形態に対して、画像表示領域１０の外側の周辺領域１１にも抵抗調整層７を設けた構成である。
【００３２】
抵抗調整層７は、周辺領域１１を複数の領域に分割するように設けられている。メタルバック５は、抵抗調整層７で分割された領域内の抵抗層６上に設けられている。周辺領域１１のメタルバック５が複数の部分に分割される構成は、第２の実施形態で形成した分断領域と同様であってよい（図６（ａ）参照）。本実施形態では、第１の実施形態に比べ、メタルバック５同士の電気的接続を抵抗層６が行い、メタルバック５間の分断を抵抗調整層７が行う構成である。抵抗調整層７で分断されたメタルバック５は、下層の抵抗層６で電気的に接続されており、その結果、第２の実施形態と比べ、分割したメタルバック５間の電気的接続性を改善することが出来、より放電電流を抑制することが出来る。
【００３３】
第３の実施形態の発光スクリーンの製造方法は、第１の実施形態で説明した製造方法と概ね同様である。ただし、前述の第２の工程において、周辺領域１１を複数の領域に分割するように抵抗調整層７を設ける。これにより、前述の第３の工程としてメタルバック５を成膜したときに、メタルバック５は、抵抗調整層７で分割された領域内の抵抗層６上にも設けられる。
【実施例１】
【００３４】
以下、図１および図２に基づいて実施例の説明を行う。
【００３５】
本実施例では、基板２としては、旭硝子社製ＰＤ−２００を用いた。水により洗浄した基板２の上に黒色のフォトペースト（ノリタケ製：ＮＰ−７８１１Ｍ１）をスクリーン印刷により全面に印刷した。その後、所定のパターンを有するフォトマスクを用いて露光・現像を行い、ブラックマトリックス３の前駆体を形成した。所定のパターンとは、発光部材４を配置する位置に対応したマトリクス状の開口部を有するパターンであり、開口部のピッチは、図中のＸ方向に２１０μｍ、図中のＹ方向に６３０μｍとし、開口部のサイズはＸ方向に９０μｍ、Ｙ方向に２２０μｍとした。この結果、Ｘ方向で隣り合う２つの開口部の間隔は１２０μｍであった。
【００３６】
更に基板２上には、抵抗材を分散したフォトペースト（ノリタケ）をスクリーン印刷により全面に印刷した。その後、所定のパターンを有するフォトマスクを用いて露光・現像を行い、最後に５００℃で焼成を行ってフォトペースト中の有機成分を焼失させ、厚さ１２μｍの抵抗層６を形成した。また、このとき同時に焼成されたブラックマトリックス３の前駆体は厚さ３μｍのブラックマトリックス３となる。所定のパターンは、まず画像表示領域１０において、Ｙ方向に延びる幅５０μｍのストレート形状のパターンであり、ブラックマトリックス３の、Ｘ方向に並んだ開口間に位置してＹ方向に延びるパターンである。またＸ方向に延びる幅２１０μｍのストレート形状のパターンであり、ブラックマトリックス３のＹ方向に並んだ開口間に位置してＸ方向に延びるパターンである。次に発光スクリーン１の周辺領域１１において、抵抗層６は、接続抵抗を形成する領域を除いて基板２の外周方向に延びており、そのパターンは周辺領域１１を覆う形状をしている。周辺領域１１の抵抗層６を形成する範囲は、後の工程で形成するメタルバック５とゲッタを成膜する領域よりも２ｍｍ広い範囲である。更に、抵抗層６と同時に接続抵抗８を形成した。接続抵抗８は、共通電極９から画像表示領域１０に延びる幅５０μｍのストレート形状をしたパターンである。
【００３７】
次に基板２上に、抵抗材を分散したフォトペースト（ノリタケ）をスクリーン印刷により全面に印刷した。その後、所定のパターンを有するフォトマスクを用いて露光・現像を行い、最後に５００℃で焼成を行ってフォトペースト中の有機成分を焼失させ厚さ１５μｍの抵抗調整層７を形成した。抵抗調整層７は、抵抗層６上にあり、Ｙ方向に延びた互いに略平行なパターンである。
【００３８】
次に発光部材４として、ＣＲＴの分野で用いられているＰ２２蛍光体を分散したペーストを用い、ブラックマトリックス３の開口に合わせてスクリーン印刷法により蛍光体を落し込み印刷した。本実施例ではカラーディスプレイとなるようにＲＧＢの３色の蛍光体を塗り分けた。各蛍光体の膜厚は１２μｍとした。３色の蛍光体を印刷後１２０℃で乾燥した。乾燥は色毎に行っても３色を一括して行っても構わない。更に、後に結着材として作用する珪酸アルカリ、いわゆる水ガラスを含む水溶液をスプレー塗布した。
【００３９】
次にアクリルエマルジョンを、ブラックマトリックス３の開口に合わせて版開口を形成したスクリーン版により落し込み印刷した。アクリルエマルジョンの厚さは蛍光体粉体の隙間をアクリル樹脂で埋める厚さである。
【００４０】
次にメタルバック５としてアルミニウム膜を蒸着した。メタルバック５の膜厚が１２０ｎｍとなるようにアルミニウムを成膜した。この後、４５０℃で加熱することにより前記アクリル樹脂を分解除去した。なお、この後のパネル化工程の真空状態下でメタルバック５上にゲッタを成膜する。ゲッタの厚さは概ね５０ｎｍ程度である。
【００４１】
なお、フェースプレート１にはスルーホールを通してフェースプレート１を貫通する高電圧導入端子が設けられ、高電圧導入端子は共通電極９と周辺領域１１の端部で接続されている（不図示）。
【００４２】
このようにして製造したフェースプレート１を用いて、リアプレート２１、外枠３２、導電性のスペーサ３１を組み合わせて、図１に示す画像表示装置４１を作製し、放電によるダメージの評価を行った。メタルバック５に印加する電圧を最大１３ｋＶまで上昇させても、周辺領域１１の不要な帯電による異常放電は起こらなかった。また、強制的に放電を起こしても、周辺領域１１において抵抗層６とメタルバック５の分断が起きることなく、放電電流を０．５Ａ程度まで抑制できた。
【実施例２】
【００４３】
本実施例の発光スクリーンは、周辺領域１１の抵抗層６が複数の開口を有するパターンに変更した以外は、実施例１と同様に製造することができる（図５参照）。実施例１に比べ本実施例では、周辺領域１１のメタルバック５を抵抗層６により細分化することにより、放電が起こったときの放電電流をより抑制することが可能となった。
【実施例３】
【００４４】
本実施例の発光スクリーンは、実施例１の構成に対して周辺領域１１にも抵抗調整層７を設けること以外は、実施例１と同様に製造することができる（図６参照）。本実施例では、実施例１，実施例２に比べ、抵抗層６の上層に抵抗調整層７を設けたことで、画像表示領域１０と周辺領域１１との間のメタルバック５の電気的接続と、周辺領域１１の複数分割されたメタルバック５同士の分断との、両方に対応した構成となる。
【符号の説明】
【００４５】
１ 発光スクリーン（フェースプレート）
２ 基板
４ 発光部材
５ メタルバック
６ 抵抗層
７ 抵抗調整層
１０ 画像表示領域
１１ 周辺領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示する領域となるべき画像表示領域と該画像表示領域の外側の周辺領域とを有する基板の上に、格子状に配列され且つ内部に発光部材を備えた複数の開口を有する抵抗層を、前記画像表示領域から前記周辺領域にかけて延在すると共に前記複数の開口が少なくとも前記画像表示領域に位置するように、設ける第１の工程と、
前記抵抗層よりも高い抵抗値を有する抵抗調整層を、前記抵抗層の上に、前記画像表示領域および前記周辺領域の全体を複数の領域に分割するように設ける第２の工程と、
前記抵抗層の外縁よりも内側の領域に、前記抵抗調整層によって分割された前記領域内で露出した前記抵抗層及び前記発光部材の部分を覆うように、メタルバックを成膜する第３の工程と、を備えている、発光スクリーンの製造方法。
【請求項２】
前記第３の工程において、前記基板の上の、前記抵抗層の外縁よりも内側の領域全体に、前記メタルバックを成膜する、請求項１に記載の発光スクリーンの製造方法。
【請求項３】
前記第１の工程において、前記周辺領域にも複数の開口を有するように前記抵抗層を設ける、請求項２に記載の発光スクリーンの製造方法。
【請求項４】
前記第２の工程において、前記周辺領域を複数の領域に分割するように前記抵抗調整層を設ける、請求項２に記載の発光スクリーンの製造方法。
【請求項５】
画像を表示する画像表示領域および該画像表示領域の外側の周辺領域を有する基板と、
少なくとも前記画像表示領域において格子状に配置された複数の開口を有し、前記基板の上の前記画像表示領域から前記周辺領域にかけて延在する抵抗層と、
前記抵抗層の前記複数の開口に設けられた発光部材と、
前記抵抗層よりも高い抵抗値を有し、前記画像表示領域および前記周辺領域の全体を複数の領域に分割するように、前記抵抗層上に設けられた抵抗調整層と、
前記抵抗層の外縁よりも内側の領域であって、少なくとも前記抵抗調整層によって分割された領域内の抵抗層上に設けられたメタルバックと、を備えている、発光スクリーン。
【請求項６】
前記抵抗層は前記周辺領域にも複数の開口を有し、該周辺領域の該複数の開口に前記メタルバックが設けられている、請求項５に記載の発光スクリーン。
【請求項７】
前記抵抗調整層は、前記周辺領域を複数の領域に分割するように設けられており、
前記メタルバックは、前記抵抗調整層で分割された領域内の前記抵抗層上に設けられている、請求項５に記載の発光スクリーン。
【請求項１】
画像を表示する領域となるべき画像表示領域と該画像表示領域の外側の周辺領域とを有する基板の上に、格子状に配列され且つ内部に発光部材を備えた複数の開口を有する抵抗層を、前記画像表示領域から前記周辺領域にかけて延在すると共に前記複数の開口が少なくとも前記画像表示領域に位置するように、設ける第１の工程と、
前記抵抗層よりも高い抵抗値を有する抵抗調整層を、前記抵抗層の上に、前記画像表示領域および前記周辺領域の全体を複数の領域に分割するように設ける第２の工程と、
前記抵抗層の外縁よりも内側の領域に、前記抵抗調整層によって分割された前記領域内で露出した前記抵抗層及び前記発光部材の部分を覆うように、メタルバックを成膜する第３の工程と、を備えている、発光スクリーンの製造方法。
【請求項２】
前記第３の工程において、前記基板の上の、前記抵抗層の外縁よりも内側の領域全体に、前記メタルバックを成膜する、請求項１に記載の発光スクリーンの製造方法。
【請求項３】
前記第１の工程において、前記周辺領域にも複数の開口を有するように前記抵抗層を設ける、請求項２に記載の発光スクリーンの製造方法。
【請求項４】
前記第２の工程において、前記周辺領域を複数の領域に分割するように前記抵抗調整層を設ける、請求項２に記載の発光スクリーンの製造方法。
【請求項５】
画像を表示する画像表示領域および該画像表示領域の外側の周辺領域を有する基板と、
少なくとも前記画像表示領域において格子状に配置された複数の開口を有し、前記基板の上の前記画像表示領域から前記周辺領域にかけて延在する抵抗層と、
前記抵抗層の前記複数の開口に設けられた発光部材と、
前記抵抗層よりも高い抵抗値を有し、前記画像表示領域および前記周辺領域の全体を複数の領域に分割するように、前記抵抗層上に設けられた抵抗調整層と、
前記抵抗層の外縁よりも内側の領域であって、少なくとも前記抵抗調整層によって分割された領域内の抵抗層上に設けられたメタルバックと、を備えている、発光スクリーン。
【請求項６】
前記抵抗層は前記周辺領域にも複数の開口を有し、該周辺領域の該複数の開口に前記メタルバックが設けられている、請求項５に記載の発光スクリーン。
【請求項７】
前記抵抗調整層は、前記周辺領域を複数の領域に分割するように設けられており、
前記メタルバックは、前記抵抗調整層で分割された領域内の前記抵抗層上に設けられている、請求項５に記載の発光スクリーン。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１８８８４（Ｐ２０１２−１８８８４Ａ）
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５６９２９（Ｐ２０１０−１５６９２９）
【出願日】平成２２年７月９日（２０１０．７．９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月９日（２０１０．７．９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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