発光スクリーン及び画像表示装置の製造方法
【課題】万が一の放電発生時の放電電流を抑制し、かつリブの剥がれを防止する。
【解決手段】リブ形成ステップにおいて、一定幅Ｌの前駆物質６ａを用いたと仮定した場合において、一定幅Ｌの前駆物質６ａが焼成後に給電配線７との交差部１３で幅狭となっている場合は、前駆物質６ｂは、一定幅Ｌを有する基準幅部６ｂと、交差部１３に位置し一定幅Ｌより幅広の幅広部６ｄと、を有するように形成され、一定幅Ｌの前駆物質６ａが焼成後に給電配線７との交差部１３で幅広となっている場合は、前駆物質６ｂは、基準幅部６ｂと、交差部１３に位置し一定幅Ｌより幅狭の幅狭部６ｃと、を有するように形成される。
【解決手段】リブ形成ステップにおいて、一定幅Ｌの前駆物質６ａを用いたと仮定した場合において、一定幅Ｌの前駆物質６ａが焼成後に給電配線７との交差部１３で幅狭となっている場合は、前駆物質６ｂは、一定幅Ｌを有する基準幅部６ｂと、交差部１３に位置し一定幅Ｌより幅広の幅広部６ｄと、を有するように形成され、一定幅Ｌの前駆物質６ａが焼成後に給電配線７との交差部１３で幅広となっている場合は、前駆物質６ｂは、基準幅部６ｂと、交差部１３に位置し一定幅Ｌより幅狭の幅狭部６ｃと、を有するように形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は発光スクリーン及び画像表示装置の製造方法に関する。本発明は特に、スペーサの固定のために設けられるリブの形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子放出素子を備えた画像表示装置では、電子放出素子を真空中で駆動させるために真空容器が必要となる。真空容器は大気圧による圧縮荷重を受けるため、大気圧の支持構造としてスペーサが用いられている。特許文献１，２には、スペーサの固定方法としてリブ構造（隔壁）を用いた構成が提案されている。この構成はスペーサの固定に大型の装置を必要とせず、簡易に組立ができる。スペーサの取付け精度も大型装置を用いる場合と比べて優れている。
【０００３】
これらの文献に記載されている画像表示装置では、電子を発光素子に衝突させるための電位を電子放出素子に与えるアノード電極が、発光スクリーンの全面に連続的に配置されている。このような構成では、万が一、発光スクリーンに放電が生じたときに、放電電流がアノード電極の全域から放電部に向けて流れることになる。過大な放電電流は電子放出素子などの重要な部品の損傷につながるおそれがある。そこで、特許文献３にはアノード電極を分割し、アノード電極同士を抵抗の高い給電配線で接続する技術が開示されている。各アノード電極へは給電配線を介して電位が供給され、万が一放電が生じた場合には、給電配線の高い抵抗によって放電電流を抑制することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７-５３００１号公報
【特許文献２】米国特許第６０４９１６５号明細書
【特許文献３】特開２００６−１８５６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１，２に記載されたようなリブ構造を特許文献３に記載されたアノード電極の分割構成に適用すれば、スペーサの取付け精度の確保と放電電流の抑制を同時に実現する画像表示装置が実現できるはずである。しかし、このような構成では、スペーサを取り付けるためのリブと高抵抗配線とが交差する配置とならざるを得ない。リブ及び高抵抗配線は材料物質をスクリーン印刷等によって線状に形成し、その後焼成して作ることが一般的である。リブは焼成によって収縮し、幅が縮小する。その際、リブは高抵抗配線との交差部で、高抵抗配線からの拘束を受け、交差部以外の部位とは異なる収縮率で縮小する。このため、リブは高抵抗配線との交差部では、他の部位と比べ幅広または幅狭となるように収縮する。このような幅の変動部では、リブに剥がれが生じることがある。リブの剥がれはスペーサの取付け精度を低下させるだけでなく、最悪の場合、スペーサの固定すら不可能とするおそれがある。
【０００６】
本発明は、万が一の放電発生時の放電電流が抑制され、かつリブの剥がれが生じにくい発光スクリーン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】
【０００７】
本発明の発光スクリーンの製造方法は、互いに平行に延びる第１の線状部と、互いに平行に延び第１の線状部と直交する第２の線状部と、からなるブラックマトリックスを、基板上に形成するステップと、ブラックマトリックスの第１の線状部上に給電配線を形成するステップと、ブラックマトリックスの第２の線状部上に、熱収縮性の材料からなる前駆物質を、給電配線の上を跨いで給電配線と交差するように線状に配置し、前駆物質を焼成してリブを形成するリブ形成ステップと、第１の線状部と第２の線状部とで形成されるブラックマトリックスの各開口部に発光部材を形成し、発光部材の上に、給電配線と電気的に接続されるようにメタルバックを形成するステップと、を有している。リブ形成ステップにおいて、一定幅の前駆物質を用いたと仮定した場合において、焼成後の一定幅の前駆物質が給電配線との交差部で幅狭となっている場合は、前駆物質は、一定幅を有する基準幅部と、交差部に位置し一定幅より幅広の幅広部と、を有するように形成され、給電配線との交差部で幅広となっている場合は、前駆物質は、基準幅部と、交差部に位置し一定幅より幅狭の幅狭部と、を有するように形成される。
【０００８】
熱収縮性の材料からなる前駆物質は焼成により熱収縮するが、密着性などの様々な原因によって、下地材から拘束力を受ける。リブの剥がれは特にリブの幅が急激に変化している部位で発生する。幅狭となっている場合とは、前駆物質が給電配線以外の部位に拘束されるため、前駆物質の他の部位よりも収縮して幅狭になっている場合である。このような場合は、あらかじめ交差部に幅広部を形成しておくことで、他の部位よりも収縮しても、焼成後の他の部位との幅の差は小さく抑えられる。幅広となっている場合とは、前駆物質が給電配線に拘束されて前駆物質の他の部位よりも収縮量が小さく幅広となっている場合である。このような場合は、あらかじめ交差部に幅狭部を形成しておくことで、他の部位と比べて収縮量が不足しても、焼成後の他の部位との幅の差は小さく抑えられる。これによって、リブ幅の急激な変化が防止され、リブの剥がれを抑制することができる。しかも、ブラックマトリックスの第１の線状部上に給電配線を形成し、その後にメタルバックを、給電配線と電気的に接続されるように形成するので、放電時の放電電流の抑制も可能である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、万が一の放電発生時の放電電流が抑制され、かつリブの剥がれが生じにくい発光スクリーンの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】画像表示装置の基本構成を示す部分破断斜視図である。
【図２】第１の実施形態に係るフェースプレートの部分詳細図である。
【図３】リブに剥がれが発生するメカニズムとそれを防止する方法を示す図である。
【図４】リブに剥がれが発生するメカニズムとそれを防止する方法を示す図である。
【図５】フェースプレートの変形例を示す部分詳細図である。
【図６】第２の実施形態に係るフェースプレートの部分詳細図である。
【図７】第３の実施形態に係るフェースプレートの部分詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について説明する。本発明の画像表示装置は、ＣＲＴ(Cathode Ray Tube)、ＦＥＤ(Field Emission Display)などの電子線表示装置や、プラズマ表示装置に好適に適用できる。特にＦＥＤは、真空容器を構成するフェースプレートとリアプレートとの離隔距離がスペーサで規定されているため、本発明が適用される好ましい形態である。
【００１２】
本発明の実施形態について、ＦＥＤのうち、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。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係る画像表示装置の基本構成を示す部分破断斜視図である。画像表示装置３１は、リアプレート２１と、リアプレート２１と対向して位置するフェースプレート１と、を有している。フェースプレート１とリアプレート２１は、外枠１２とともに真空容器１０を形成している。真空容器１０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１１が設けられている。スペーサ１１は高抵抗部材からなっており、帯電防止のために微量の電流を流すことができる。真空容器１０に不図示の電源や駆動回路等を加えて画像表示装置３１が構成される。
【００１４】
リアプレート２１は、ガラス基板２２と、ガラス基板２２の上に形成された走査配線２３及び信号配線２４と、２次元状に配列された複数の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。
【００１５】
図２は、フェースプレートの部分詳細図である。同図（ａ）はフェースプレートの平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面図である。同図（ｃ）は、同図（ａ）のＢ部拡大図（リブは焼成前の状態を示す。）である。以下、図１，２を参照してフェースプレート１の構成を説明する。
【００１６】
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、高歪み防止ガラスが好適に用いられる。基板２上には黒色部材である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は、互いに平行に延びる第１の線状部３ａと、互いに平行に延び第１の線状部３ａと直交する第２の線状部３ｂと、からなっている。ブラックマトリックス３は開口部９を有しており、開口部９には例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の蛍光体からなる発光部材４が塗り分けられている。
【００１７】
基板２上には、各々が少なくとも１つの発光部材４を覆い、互いに間隙をおいて行列状に配列されたメタルバック５が設けられている。基板２上にはまた、メタルバック５にアノード電位を供給するとともに、互いに隣接するメタルバック５を電気的に接続する給電配線７が形成されている。給電配線７は放電の際の電流を抑えるために高抵抗体からなっている。給電配線７の抵抗値は、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、上限は１×１０8Ω/□以下が好ましい。給電配線７は開口部９間をＹ方向に延びており、メタルバック５の各列毎に設けられている。給電配線７は抵抗と容量の関係からできるだけ幅が広いことが好ましく、最大で開口部９間の距離に等しい幅とすることができる。給電配線７は、メタルバック５との接続のために引出し配線８を有している。引出し配線８は給電配線７から分岐して設けられ、給電配線７の延びる方向に関し片側だけに形成されている。引出し配線８の上にメタルバック５を形成することで給電配線７とメタルバック５とが接続される。メタルバック５が２次元状に分割され、個々のメタルバック５が給電配線７によって接続されているため、耐放電機能の優れた画像表示装置３１を提供することが可能となる。
【００１８】
画像表示装置３１の作動時には、電子の一部が拡散反射し、さらにその一部が再度蛍光体を発光させることによって、いわゆるハレーションが引き起こされる場合がある。そのため、ハレーション抑制のため、基板２には一方向に延びるリブ６が設けられている。リブ６は発光部材４を挟むようにＸ方向に延びており、リアプレート２１に向かって（Ｚ方向に）突出した形状をしている。リブ６によって電子の拡散反射や蛍光体への再突入が抑えられ、ハレーションが効果的に抑制される。ハレーション防止の観点からは、リブ６の位置はできるだけ開口部９に近いことが好ましい。焼成後のリブ６の高さは、ハレーションを効果的に抑制するため、１２０μｍ以上が好ましい。リブ６の高さの上限は、リブ６の強度を確保し、かつ電子線の進入を妨害しないために、３００μｍ以下に抑えることが好ましい。
【００１９】
Ｙ方向に隣接する開口部９の間にはリブ６が２本ずつ位置しており、そのいくつかはＸ方向に延びるスペーサ１１の支持にも用いられている。スペーサ１１は発光部材４及びメタルバック５の形成されていない位置で、第２の線状部３ｂ上の互いに隣接するリブ６の間に挟まれて固定されている。つまり、隣り合うリブ６の間の隙間が、スペーサ１１を支持するための台座として利用されている。このような構成により、簡易なスペーサ支持構造を構成することができる。スペーサ１１はリブ６によって固定されるとともに、リブの下方でＹ方向に延びる給電配線７と電気的に接続されている。このため、スペーサ１１を好ましい電位に規定することができる。
【００２０】
メタルバック５は給電配線７を介して、真空容器１０の不図示の高圧端子と電気的に接続されており、不図示の高圧電源より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１０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、それぞれ走査信号と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する。電子はメタルバック５の電位によって引き寄せられ、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】
次に、以上説明した画像表示装置のうち、特にフェイスプレート（発光スクリーン）の製造方法について説明する。
【００２２】
（ブラックマトリックスの形成ステップ）上記の構成のブラックマトリックス３を、基板上に形成する。
【００２３】
（給電配線の形成ステップ）図２（ａ），（ｃ）に示すように、ブラックマトリックス３の第１の線状部３ａ上に給電配線７を形成する。給電配線７は、パターン印刷やディスペンス、フォトペースト法などの公知の方法で形成することができ、精度や生産性の観点からフォトペースト法を用いるのが好ましい。具体的には、ガラスフリットを母材とし抵抗材を分散したフォトペーストをスクリーン印刷によって基板全面に塗布する。そして所定のフォトマスクを用いて露光及び現像を行い、パターンを形成した後に焼成する。焼成後の給電配線７のパターンは、画面サイズや使用する抵抗材の体積抵抗率で決まり、線幅は２０μｍ〜１２０μｍ、膜厚は３μｍ〜２０μｍが好ましい。給電配線７は、後述する前駆物質を焼成してリブ６を形成する際に一緒に焼成しても構わない。しかし、リブ６の剥がれをより効果的に抑制するためには、リブ６の焼成よりも前に給電配線７を焼成しておくことが望ましい。つまり、給電配線７の焼成は給電配線７のパターン形成後、前駆物質の形成の前に行うのが好ましい。
【００２４】
（リブ形成ステップ）ブラックマトリックス３の第２の線状部３ｂ上に、熱収縮性の材料からなる前駆物質６ａを配置する。前駆物質６ａは、給電配線７の上を跨いで給電配線７と交差するように線状に形成する。前駆物質６ａは、パターン印刷、厚膜のブラスト、フォトペースト法など、公知の方法によって形成することができる。なかでも生産性、精度、大画面対応の点からフォトペースト法が好ましい。具体的には、スリットコータなどの塗布装置を用いて基板２上に前駆物質６ａのペーストを塗布する。その後、あらかじめ形成したマークを基準として、所定のフォトマスクで露光、現像し、パターンを形成する。その後、ペースト中のガラス成分が焼結するのに必要な温度で前駆物質６ａを焼成し、リブ６を形成する。
【００２５】
一般に、画像表示装置にスペーサを組み込む際、ブラックマトリックスの開口部には非常に高い精度が求められる。本実施形態のようにブラックマトリックス３とリブ６をフォト工程により形成することで、ブラックマトリックス３の開口部９とリブ６の位置精度が高まり、好適である。
【００２６】
（発光部材及びメタルバックの形成ステップ）互いに隣接する第１の線状部３ａと互いに隣接する第２の線状部３ｂとで形成されるブラックマトリックス３の各開口部９に発光部材４を形成する。その後、発光部材４の上に、給電配線７と電気的に接続されるようにメタルバック５を形成する。
【００２７】
画像表示装置を製造する場合は、上述のステップに従って発光スクリーンを製造するとともに、発光部材４に電子を照射するようにされた電子放出素子２５を備えたリアプレート２１を製造する。その後、発光スクリーンとリアプレート２１との間にスペーサ１１を配置する。スペーサ１１は互いに隣接するリブ６の間に配置される。
【００２８】
ここで、リブの剥がれを抑えるための方法について説明する。リブ６の剥がれは、リブ６と給電配線７との密着性（材料や接触面形状）などにより決まる。このような要因で生じるリブ６の剥がれは、本発明によれば、前駆物質６ａの給電配線７との交差部１３における前駆物質６ａの幅を調整することで、容易に抑制することができる。
【００２９】
図３（ａ）を参照して、リブに剥がれが発生するメカニズムを説明する。まず、一定幅Ｌの前駆物質６ａを上述のステップに従い焼成した場合を仮定する。前駆物質６ａは、焼成によって熱収縮し、幅が減少する。前駆物質６ａはほとんどの領域でブラックマトリックス３の第２の線状部３ｂ上に直接形成されるが、給電配線７との交差部１３では、給電配線７の上に、給電配線７と接触して形成される。第２の線状部３ｂ上に形成された部分と給電配線７との交差部１３では、密着性等の差により、前駆物質６ａは互いに異なる幅で収縮する。図３（ａ）には、収縮後の前駆物質６ａの輪郭を破線で示している。
【００３０】
前駆物質６ａの給電配線７から十分離れた位置では、幅はほぼ一定値（幅Ｂ）となる。これに対し、交差部１３における焼成後の幅は、幅Ｂより大きい幅Ａとなっている。これは、前駆物質６ａが給電配線７に拘束されて、幅Ｂまで収縮せず、給電配線との交差部１３で幅広となっていることを意味する。前駆物質６ａは給電配線７のところだけが膨れた、破線で示したような形状に変形する。前駆物質６ａの剥がれは前駆物質６ａの直線状の周縁部では発生しにくく、凸部や凹部などの曲率半径の小さな曲線部で発生する。このため、図３（ａ）の例では、黒丸で表示した位置で剥がれが生じ易くなる。
【００３１】
従って、剥がれの発生を抑えるには、前駆物質６ａが焼成後に、角部や隅部がなるべく発生しない形状に収縮するように、あるいは、発生してもなるべく緩やかな曲線形状となるように、焼成前の前駆物質６ａの形状を調整しておけばよい。そこで本実施形態では、図３（ｂ）、図２（ｃ）に示すように、前駆物質６ａと給電配線７との交差部１３における前駆物質６ａの幅をＬより小さいＬ’としている。こうすることによって、前駆物質６ａの交差部１３付近における焼成後の幅が小さくなり、全体として幅Ｂに近づく。これによって、幅の急激な変化が起きにくくなり、曲率半径の小さな曲線部も生じにくくなるため、剥がれが生じにくくなる。つまり、Ａ＞Ｂである場合は、前駆物質６ａは、一定幅Ｌを有する基準幅部６ｂと、交差部１３に位置し一定幅Ｌより幅狭の幅狭部６ｃと、を有するように形成すればよい。
【００３２】
図３（ｂ）では、前駆物質６ａが幅狭部６ｃで給電配線７の縁部１４と交差している。これに対して図３（ｃ）は、前駆物質６ａが基準幅部６ｂで給電配線７の縁部１４と交差している例を示している。つまり、基準幅部６ｂが交差部１３の中まで張り出している。図３（ｃ）の場合も、幅の急激な変化が起きにくく、剥がれが生じにくいが、図３（ｂ）の構成の方がより好ましい。図３（ｃ）の構成では、前駆物質６ａが基準幅部６ｂで給電配線７の縁部１４と交差しているため、縁部１４の両側における焼成後の幅の差が大きく、縁部１４の付近に局所的に鋭い曲線部ができるためである。さらに、給電配線７上で前駆物質６ａの幅が変化しているため、そのような部位でも局所的に鋭い曲線部ができる。
【００３３】
図４は、Ａ＜Ｂの場合を示す、図３と同様の図である。図４（ａ）を参照すると、前駆物質６ａは給電配線７以外の部位（ブラックマトリックス３等）に拘束されて、交差部１３で大きく収縮している。このような場合は、図４（ｂ）に示すように、Ａ＞Ｂの場合とは逆に、前駆物質６ａの交差部１３に幅広部６ｄを形成しておけば、焼成後の幅ＡをＢに近づけることができる。つまり、Ａ＜Ｂである場合は、一定幅Ｌを有する基準幅部６ｂと、交差部１３に位置し一定幅Ｌより幅広の幅広部６ｄと、を有するように形成すればよい。
【００３４】
図４（ｂ）では、前駆物質６ａが基準幅部６ｂで給電配線７の縁部１４と交差している。これに対して図４（ｃ）は、前駆物質６ａが幅広部６ｄで給電配線７の縁部１４と交差している例を示している。図４（ｃ）の場合も、幅の急激な変化が起きにくく、剥がれが生じにくいが、図４（ｂ）の構成の方がより好ましい。図４（ｃ）の構成では、幅広部６ｄが給電配線７の縁部１４と交差しているため、縁部１４の両側における焼成後の幅の差が大きく、縁部１４の付近に局所的に鋭い曲線部ができるためである。
【００３５】
焼成後のリブ６の幅は、リブ６の位置精度とスペーサ１１の支持機能の観点から、基準幅部６ｂで３０μｍから１５０μｍの間とすることが好ましい。リブに幅狭部６ｃを設ける場合、幅狭部６ｃの幅が狭いと焼成の際に断線が生じることがある。このため、焼成前の幅狭部６ｃの幅は基準幅部６ｂの幅の０．５倍以上とすることが好ましい。リブに幅広部６ｄを設ける場合、焼成前の幅広部６ｄの幅は基準幅部６ｂの幅の１．５倍以下とすることが好ましい。
【００３６】
本実施形態では、前駆物質６ａの幅は非連続的に変化している。しかし、幅狭部６ｃと基準幅部６ｂの間（Ａ＞Ｂの場合）、あるいは基準幅部６ｂと幅広部６ｄとの間（Ａ＜Ｂの場合）にフィレットを設けてもよい。これによって、幅の変化が緩やかになり、剥がれの発生を一層効果的に抑制することができる。フィレット１５の例を図５に示す。
【００３７】
以上説明したように、リブ６の給電配線７との交差部１３に幅狭部６ｃまたは幅広部６ｄを設けることで、焼成による幅のばらつきを防ぐことができる。このため、リブ６の製作精度やスペーサ１１の支持機能を確保することが容易となる。
【００３８】
（第２の実施形態）
本実施形態は、リブ６の構成を除いて第１の実施形態と同様である。図６は第２の実施形態を示す、図２と同様の図である。リブ形成ステップでは、ブラックマトリックス３の第１の線状部３ａにも前駆物質６ａが配置される。前駆物質６ａは、第２の線状部３ｂ上に配置された前駆物質６ａとともに焼成されて、ブラックマトリックス３の開口部９を包囲するリブ６が形成される。開口部９はＸ方向に延びるリブ６だけでなく、Ｙ方向に延びるリブ６によっても包囲されるため、本実施形態によれば、ハレーションの抑制効果が大きい発光スクリーンが得られる。
【００３９】
（第３の実施形態）
本実施形態では、第２の実施形態と同様、ブラックマトリックス３の開口部９を包囲するリブが形成されている。図７は第３の実施形態を示す、図２と同様の図である。本実施形態ではさらに、スペーサ１１が位置する部位以外で、リブ６が井桁状に構成されている。本実施形態によれば、第２の実施形態に比べ、さらに安定したリブ６の構造が得られる。
【００４０】
（実施例１）
実施例１では基板２として、旭硝子社製ＰＤ−２００を用いた。水により洗浄した基板２の上に黒色ペースト（ノリタケ製：ＮＰ−７８１１Ｍ１）を、スクリーン印刷によって全面に印刷した。次に、発光部材４を配置する位置にマトリックス状の開口パターンが形成されるように、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。開口部９のピッチは、Ｘ方向に２１０μｍ、Ｙ方向に６３０μｍとし、開口部９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９の間隔は１２０μｍとなった。
【００４１】
次に、抵抗材を分散したペースト（ノリタケ製）を、スクリーン印刷によって、基板２の全面に印刷した。その後、フォトマスクを用いて露光、現像を行った。フォトマスクのパターンは、Ｘ方向ピッチ２１０μｍでＹ方向にストレートに延びる、幅６０μｍのパターンとした。最後に５８０℃で焼成を行ってペースト中の有機成分を焼失させ、厚さ１０μｍの給電配線７を形成した。これと同時に、引出し配線８も形成した。引出し配線８は給電配線７から開口部９に向かって延びる、幅６０μｍのストレート形状のパターンとした。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となった。
【００４２】
次に、基板の上にリブ６をフォトペースト法により形成した。具体的にはまず、硼珪酸ガラス粉末からなる絶縁ペーストを焼成後の膜厚が１９０μｍになるようにスリットコータで塗布し、１２０℃で２０分乾燥させ、リブ６の前駆物質を形成した。次に、フォトマスクを用いてリブの前駆物質を露光、現像した後、５８０℃で焼成を行い、リブ６を形成した。フォトマスクのパターンは、ブラックマトリックス３の開口部９の間をＸ方向に延びるストレート形状のパターンとした。リブ６の幅は６０μｍであり、Ｙ方向に延びる給電配線７との交差部１３は、Ｙ方向幅４０μｍ、Ｘ方向長さ１００μｍの幅狭部６ｃとした。Ｙ方向における幅狭部６ｃの中心とＹ方向における給電配線７の中心は一致させた。
【００４３】
次に、発光部材４を形成した。具体的には、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、スクリーン印刷法により、開口部９に落し込み印刷した。本実施例ではカラーディスプレイとなるようにＲＧＢ３色の蛍光体を塗り分けた。各蛍光体の膜厚は１２μｍとし、３色の蛍光体を印刷後１２０℃で乾燥させた。乾燥は色毎に行ってもよいし、３色一括で行っても構わない。その後に、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。
【００４４】
次に、ブラックマトリックス３の開口部９に合わせて版開口部が形成されたスクリーン版を用いて、アクリルエマルジョンを落し込み印刷した。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とした。
【００４５】
次に、メタルバック５としてアルミニウム膜を蒸着した。まず９０℃に加温した基板２に、ラミネータ装置を用いてドライフィルムレジストを貼り付けた。次に、各発光部材４に対応した部分のみに開口部を有するフォトマスクを用いて、ドライフィルムレジストを露光、現像し、マスクを形成した。マスクの開口部サイズはＸ方向に１２０μｍ、Ｙ方向に２５０μｍであり、各開口部の中心は対応する発光部材４の中心に合わせた。その後、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。その後、４５０℃で加熱して、アクリル樹脂を分解除去した。
【００４６】
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（不図示）を設け、高電圧導入端子を画像形成領域の端部で、給電配線７と接続した。
【００４７】
このようにして作製したフェースプレート１を用いて、リアプレート２１と、外枠１２と、導電性のスペーサ１１とを組み合わせて、図１に示す画像表示装置３１を作製した。この際、リブの間にスペーサ１１を固定し、給電配線７と接続するように組み立てた。給電配線７を介してメタルバック５に８ｋＶの電圧を印加し、画像を表示したところ、スペーサ１１の位置ズレによる画像欠陥がない良好な画像を得ることができた。これより、スペーサ１１の位置ズレを引き起こす程度のリブの剥がれが生じていないことが推測された。また、リブ６を設けたことにより、ハレーションによる混色が少ない良好な画像を表示することができた。
【００４８】
（実施例２）
本実施例は第２の実施形態に対応しており、ブラックマトリックス３の開口部９を囲むようにリブを形成した点を除き、実施例１と同様な構成とした。実施例１では幅狭部６ｃをリブの両側に設けたが、実施例２ではＹ方向にもリブがあることから、幅狭部６ｃはリブのない側だけに設けた。実施例１と同様の条件で画像表示装置３１を作製し作動させたところ、画像欠陥がなく、かつハレーションによる混色が少ない良好な画像を表示することができた。
【００４９】
（実施例３）
本実施例は、第３の実施形態に対応しており、スペーサ１１が位置する部位以外でリブが井桁状に構成されている点を除き、実施例２と同様な構成とした。実施例１と同様の条件で画像表示装置３１を作製し作動させたところ、画像欠陥がなく、かつハレーションによる混色が少ない良好な画像を表示することができた。
【符号の説明】
【００５０】
３ ブラックマトリックス
６ リブ
６ａ 前駆物質
７ 給電配線
１３ 交差部
【技術分野】
【０００１】
本発明は発光スクリーン及び画像表示装置の製造方法に関する。本発明は特に、スペーサの固定のために設けられるリブの形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子放出素子を備えた画像表示装置では、電子放出素子を真空中で駆動させるために真空容器が必要となる。真空容器は大気圧による圧縮荷重を受けるため、大気圧の支持構造としてスペーサが用いられている。特許文献１，２には、スペーサの固定方法としてリブ構造（隔壁）を用いた構成が提案されている。この構成はスペーサの固定に大型の装置を必要とせず、簡易に組立ができる。スペーサの取付け精度も大型装置を用いる場合と比べて優れている。
【０００３】
これらの文献に記載されている画像表示装置では、電子を発光素子に衝突させるための電位を電子放出素子に与えるアノード電極が、発光スクリーンの全面に連続的に配置されている。このような構成では、万が一、発光スクリーンに放電が生じたときに、放電電流がアノード電極の全域から放電部に向けて流れることになる。過大な放電電流は電子放出素子などの重要な部品の損傷につながるおそれがある。そこで、特許文献３にはアノード電極を分割し、アノード電極同士を抵抗の高い給電配線で接続する技術が開示されている。各アノード電極へは給電配線を介して電位が供給され、万が一放電が生じた場合には、給電配線の高い抵抗によって放電電流を抑制することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７-５３００１号公報
【特許文献２】米国特許第６０４９１６５号明細書
【特許文献３】特開２００６−１８５６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１，２に記載されたようなリブ構造を特許文献３に記載されたアノード電極の分割構成に適用すれば、スペーサの取付け精度の確保と放電電流の抑制を同時に実現する画像表示装置が実現できるはずである。しかし、このような構成では、スペーサを取り付けるためのリブと高抵抗配線とが交差する配置とならざるを得ない。リブ及び高抵抗配線は材料物質をスクリーン印刷等によって線状に形成し、その後焼成して作ることが一般的である。リブは焼成によって収縮し、幅が縮小する。その際、リブは高抵抗配線との交差部で、高抵抗配線からの拘束を受け、交差部以外の部位とは異なる収縮率で縮小する。このため、リブは高抵抗配線との交差部では、他の部位と比べ幅広または幅狭となるように収縮する。このような幅の変動部では、リブに剥がれが生じることがある。リブの剥がれはスペーサの取付け精度を低下させるだけでなく、最悪の場合、スペーサの固定すら不可能とするおそれがある。
【０００６】
本発明は、万が一の放電発生時の放電電流が抑制され、かつリブの剥がれが生じにくい発光スクリーン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】
【０００７】
本発明の発光スクリーンの製造方法は、互いに平行に延びる第１の線状部と、互いに平行に延び第１の線状部と直交する第２の線状部と、からなるブラックマトリックスを、基板上に形成するステップと、ブラックマトリックスの第１の線状部上に給電配線を形成するステップと、ブラックマトリックスの第２の線状部上に、熱収縮性の材料からなる前駆物質を、給電配線の上を跨いで給電配線と交差するように線状に配置し、前駆物質を焼成してリブを形成するリブ形成ステップと、第１の線状部と第２の線状部とで形成されるブラックマトリックスの各開口部に発光部材を形成し、発光部材の上に、給電配線と電気的に接続されるようにメタルバックを形成するステップと、を有している。リブ形成ステップにおいて、一定幅の前駆物質を用いたと仮定した場合において、焼成後の一定幅の前駆物質が給電配線との交差部で幅狭となっている場合は、前駆物質は、一定幅を有する基準幅部と、交差部に位置し一定幅より幅広の幅広部と、を有するように形成され、給電配線との交差部で幅広となっている場合は、前駆物質は、基準幅部と、交差部に位置し一定幅より幅狭の幅狭部と、を有するように形成される。
【０００８】
熱収縮性の材料からなる前駆物質は焼成により熱収縮するが、密着性などの様々な原因によって、下地材から拘束力を受ける。リブの剥がれは特にリブの幅が急激に変化している部位で発生する。幅狭となっている場合とは、前駆物質が給電配線以外の部位に拘束されるため、前駆物質の他の部位よりも収縮して幅狭になっている場合である。このような場合は、あらかじめ交差部に幅広部を形成しておくことで、他の部位よりも収縮しても、焼成後の他の部位との幅の差は小さく抑えられる。幅広となっている場合とは、前駆物質が給電配線に拘束されて前駆物質の他の部位よりも収縮量が小さく幅広となっている場合である。このような場合は、あらかじめ交差部に幅狭部を形成しておくことで、他の部位と比べて収縮量が不足しても、焼成後の他の部位との幅の差は小さく抑えられる。これによって、リブ幅の急激な変化が防止され、リブの剥がれを抑制することができる。しかも、ブラックマトリックスの第１の線状部上に給電配線を形成し、その後にメタルバックを、給電配線と電気的に接続されるように形成するので、放電時の放電電流の抑制も可能である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、万が一の放電発生時の放電電流が抑制され、かつリブの剥がれが生じにくい発光スクリーンの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】画像表示装置の基本構成を示す部分破断斜視図である。
【図２】第１の実施形態に係るフェースプレートの部分詳細図である。
【図３】リブに剥がれが発生するメカニズムとそれを防止する方法を示す図である。
【図４】リブに剥がれが発生するメカニズムとそれを防止する方法を示す図である。
【図５】フェースプレートの変形例を示す部分詳細図である。
【図６】第２の実施形態に係るフェースプレートの部分詳細図である。
【図７】第３の実施形態に係るフェースプレートの部分詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について説明する。本発明の画像表示装置は、ＣＲＴ(Cathode Ray Tube)、ＦＥＤ(Field Emission Display)などの電子線表示装置や、プラズマ表示装置に好適に適用できる。特にＦＥＤは、真空容器を構成するフェースプレートとリアプレートとの離隔距離がスペーサで規定されているため、本発明が適用される好ましい形態である。
【００１２】
本発明の実施形態について、ＦＥＤのうち、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。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係る画像表示装置の基本構成を示す部分破断斜視図である。画像表示装置３１は、リアプレート２１と、リアプレート２１と対向して位置するフェースプレート１と、を有している。フェースプレート１とリアプレート２１は、外枠１２とともに真空容器１０を形成している。真空容器１０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１１が設けられている。スペーサ１１は高抵抗部材からなっており、帯電防止のために微量の電流を流すことができる。真空容器１０に不図示の電源や駆動回路等を加えて画像表示装置３１が構成される。
【００１４】
リアプレート２１は、ガラス基板２２と、ガラス基板２２の上に形成された走査配線２３及び信号配線２４と、２次元状に配列された複数の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。
【００１５】
図２は、フェースプレートの部分詳細図である。同図（ａ）はフェースプレートの平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面図である。同図（ｃ）は、同図（ａ）のＢ部拡大図（リブは焼成前の状態を示す。）である。以下、図１，２を参照してフェースプレート１の構成を説明する。
【００１６】
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、高歪み防止ガラスが好適に用いられる。基板２上には黒色部材である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は、互いに平行に延びる第１の線状部３ａと、互いに平行に延び第１の線状部３ａと直交する第２の線状部３ｂと、からなっている。ブラックマトリックス３は開口部９を有しており、開口部９には例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の蛍光体からなる発光部材４が塗り分けられている。
【００１７】
基板２上には、各々が少なくとも１つの発光部材４を覆い、互いに間隙をおいて行列状に配列されたメタルバック５が設けられている。基板２上にはまた、メタルバック５にアノード電位を供給するとともに、互いに隣接するメタルバック５を電気的に接続する給電配線７が形成されている。給電配線７は放電の際の電流を抑えるために高抵抗体からなっている。給電配線７の抵抗値は、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、上限は１×１０8Ω/□以下が好ましい。給電配線７は開口部９間をＹ方向に延びており、メタルバック５の各列毎に設けられている。給電配線７は抵抗と容量の関係からできるだけ幅が広いことが好ましく、最大で開口部９間の距離に等しい幅とすることができる。給電配線７は、メタルバック５との接続のために引出し配線８を有している。引出し配線８は給電配線７から分岐して設けられ、給電配線７の延びる方向に関し片側だけに形成されている。引出し配線８の上にメタルバック５を形成することで給電配線７とメタルバック５とが接続される。メタルバック５が２次元状に分割され、個々のメタルバック５が給電配線７によって接続されているため、耐放電機能の優れた画像表示装置３１を提供することが可能となる。
【００１８】
画像表示装置３１の作動時には、電子の一部が拡散反射し、さらにその一部が再度蛍光体を発光させることによって、いわゆるハレーションが引き起こされる場合がある。そのため、ハレーション抑制のため、基板２には一方向に延びるリブ６が設けられている。リブ６は発光部材４を挟むようにＸ方向に延びており、リアプレート２１に向かって（Ｚ方向に）突出した形状をしている。リブ６によって電子の拡散反射や蛍光体への再突入が抑えられ、ハレーションが効果的に抑制される。ハレーション防止の観点からは、リブ６の位置はできるだけ開口部９に近いことが好ましい。焼成後のリブ６の高さは、ハレーションを効果的に抑制するため、１２０μｍ以上が好ましい。リブ６の高さの上限は、リブ６の強度を確保し、かつ電子線の進入を妨害しないために、３００μｍ以下に抑えることが好ましい。
【００１９】
Ｙ方向に隣接する開口部９の間にはリブ６が２本ずつ位置しており、そのいくつかはＸ方向に延びるスペーサ１１の支持にも用いられている。スペーサ１１は発光部材４及びメタルバック５の形成されていない位置で、第２の線状部３ｂ上の互いに隣接するリブ６の間に挟まれて固定されている。つまり、隣り合うリブ６の間の隙間が、スペーサ１１を支持するための台座として利用されている。このような構成により、簡易なスペーサ支持構造を構成することができる。スペーサ１１はリブ６によって固定されるとともに、リブの下方でＹ方向に延びる給電配線７と電気的に接続されている。このため、スペーサ１１を好ましい電位に規定することができる。
【００２０】
メタルバック５は給電配線７を介して、真空容器１０の不図示の高圧端子と電気的に接続されており、不図示の高圧電源より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１０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、それぞれ走査信号と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する。電子はメタルバック５の電位によって引き寄せられ、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】
次に、以上説明した画像表示装置のうち、特にフェイスプレート（発光スクリーン）の製造方法について説明する。
【００２２】
（ブラックマトリックスの形成ステップ）上記の構成のブラックマトリックス３を、基板上に形成する。
【００２３】
（給電配線の形成ステップ）図２（ａ），（ｃ）に示すように、ブラックマトリックス３の第１の線状部３ａ上に給電配線７を形成する。給電配線７は、パターン印刷やディスペンス、フォトペースト法などの公知の方法で形成することができ、精度や生産性の観点からフォトペースト法を用いるのが好ましい。具体的には、ガラスフリットを母材とし抵抗材を分散したフォトペーストをスクリーン印刷によって基板全面に塗布する。そして所定のフォトマスクを用いて露光及び現像を行い、パターンを形成した後に焼成する。焼成後の給電配線７のパターンは、画面サイズや使用する抵抗材の体積抵抗率で決まり、線幅は２０μｍ〜１２０μｍ、膜厚は３μｍ〜２０μｍが好ましい。給電配線７は、後述する前駆物質を焼成してリブ６を形成する際に一緒に焼成しても構わない。しかし、リブ６の剥がれをより効果的に抑制するためには、リブ６の焼成よりも前に給電配線７を焼成しておくことが望ましい。つまり、給電配線７の焼成は給電配線７のパターン形成後、前駆物質の形成の前に行うのが好ましい。
【００２４】
（リブ形成ステップ）ブラックマトリックス３の第２の線状部３ｂ上に、熱収縮性の材料からなる前駆物質６ａを配置する。前駆物質６ａは、給電配線７の上を跨いで給電配線７と交差するように線状に形成する。前駆物質６ａは、パターン印刷、厚膜のブラスト、フォトペースト法など、公知の方法によって形成することができる。なかでも生産性、精度、大画面対応の点からフォトペースト法が好ましい。具体的には、スリットコータなどの塗布装置を用いて基板２上に前駆物質６ａのペーストを塗布する。その後、あらかじめ形成したマークを基準として、所定のフォトマスクで露光、現像し、パターンを形成する。その後、ペースト中のガラス成分が焼結するのに必要な温度で前駆物質６ａを焼成し、リブ６を形成する。
【００２５】
一般に、画像表示装置にスペーサを組み込む際、ブラックマトリックスの開口部には非常に高い精度が求められる。本実施形態のようにブラックマトリックス３とリブ６をフォト工程により形成することで、ブラックマトリックス３の開口部９とリブ６の位置精度が高まり、好適である。
【００２６】
（発光部材及びメタルバックの形成ステップ）互いに隣接する第１の線状部３ａと互いに隣接する第２の線状部３ｂとで形成されるブラックマトリックス３の各開口部９に発光部材４を形成する。その後、発光部材４の上に、給電配線７と電気的に接続されるようにメタルバック５を形成する。
【００２７】
画像表示装置を製造する場合は、上述のステップに従って発光スクリーンを製造するとともに、発光部材４に電子を照射するようにされた電子放出素子２５を備えたリアプレート２１を製造する。その後、発光スクリーンとリアプレート２１との間にスペーサ１１を配置する。スペーサ１１は互いに隣接するリブ６の間に配置される。
【００２８】
ここで、リブの剥がれを抑えるための方法について説明する。リブ６の剥がれは、リブ６と給電配線７との密着性（材料や接触面形状）などにより決まる。このような要因で生じるリブ６の剥がれは、本発明によれば、前駆物質６ａの給電配線７との交差部１３における前駆物質６ａの幅を調整することで、容易に抑制することができる。
【００２９】
図３（ａ）を参照して、リブに剥がれが発生するメカニズムを説明する。まず、一定幅Ｌの前駆物質６ａを上述のステップに従い焼成した場合を仮定する。前駆物質６ａは、焼成によって熱収縮し、幅が減少する。前駆物質６ａはほとんどの領域でブラックマトリックス３の第２の線状部３ｂ上に直接形成されるが、給電配線７との交差部１３では、給電配線７の上に、給電配線７と接触して形成される。第２の線状部３ｂ上に形成された部分と給電配線７との交差部１３では、密着性等の差により、前駆物質６ａは互いに異なる幅で収縮する。図３（ａ）には、収縮後の前駆物質６ａの輪郭を破線で示している。
【００３０】
前駆物質６ａの給電配線７から十分離れた位置では、幅はほぼ一定値（幅Ｂ）となる。これに対し、交差部１３における焼成後の幅は、幅Ｂより大きい幅Ａとなっている。これは、前駆物質６ａが給電配線７に拘束されて、幅Ｂまで収縮せず、給電配線との交差部１３で幅広となっていることを意味する。前駆物質６ａは給電配線７のところだけが膨れた、破線で示したような形状に変形する。前駆物質６ａの剥がれは前駆物質６ａの直線状の周縁部では発生しにくく、凸部や凹部などの曲率半径の小さな曲線部で発生する。このため、図３（ａ）の例では、黒丸で表示した位置で剥がれが生じ易くなる。
【００３１】
従って、剥がれの発生を抑えるには、前駆物質６ａが焼成後に、角部や隅部がなるべく発生しない形状に収縮するように、あるいは、発生してもなるべく緩やかな曲線形状となるように、焼成前の前駆物質６ａの形状を調整しておけばよい。そこで本実施形態では、図３（ｂ）、図２（ｃ）に示すように、前駆物質６ａと給電配線７との交差部１３における前駆物質６ａの幅をＬより小さいＬ’としている。こうすることによって、前駆物質６ａの交差部１３付近における焼成後の幅が小さくなり、全体として幅Ｂに近づく。これによって、幅の急激な変化が起きにくくなり、曲率半径の小さな曲線部も生じにくくなるため、剥がれが生じにくくなる。つまり、Ａ＞Ｂである場合は、前駆物質６ａは、一定幅Ｌを有する基準幅部６ｂと、交差部１３に位置し一定幅Ｌより幅狭の幅狭部６ｃと、を有するように形成すればよい。
【００３２】
図３（ｂ）では、前駆物質６ａが幅狭部６ｃで給電配線７の縁部１４と交差している。これに対して図３（ｃ）は、前駆物質６ａが基準幅部６ｂで給電配線７の縁部１４と交差している例を示している。つまり、基準幅部６ｂが交差部１３の中まで張り出している。図３（ｃ）の場合も、幅の急激な変化が起きにくく、剥がれが生じにくいが、図３（ｂ）の構成の方がより好ましい。図３（ｃ）の構成では、前駆物質６ａが基準幅部６ｂで給電配線７の縁部１４と交差しているため、縁部１４の両側における焼成後の幅の差が大きく、縁部１４の付近に局所的に鋭い曲線部ができるためである。さらに、給電配線７上で前駆物質６ａの幅が変化しているため、そのような部位でも局所的に鋭い曲線部ができる。
【００３３】
図４は、Ａ＜Ｂの場合を示す、図３と同様の図である。図４（ａ）を参照すると、前駆物質６ａは給電配線７以外の部位（ブラックマトリックス３等）に拘束されて、交差部１３で大きく収縮している。このような場合は、図４（ｂ）に示すように、Ａ＞Ｂの場合とは逆に、前駆物質６ａの交差部１３に幅広部６ｄを形成しておけば、焼成後の幅ＡをＢに近づけることができる。つまり、Ａ＜Ｂである場合は、一定幅Ｌを有する基準幅部６ｂと、交差部１３に位置し一定幅Ｌより幅広の幅広部６ｄと、を有するように形成すればよい。
【００３４】
図４（ｂ）では、前駆物質６ａが基準幅部６ｂで給電配線７の縁部１４と交差している。これに対して図４（ｃ）は、前駆物質６ａが幅広部６ｄで給電配線７の縁部１４と交差している例を示している。図４（ｃ）の場合も、幅の急激な変化が起きにくく、剥がれが生じにくいが、図４（ｂ）の構成の方がより好ましい。図４（ｃ）の構成では、幅広部６ｄが給電配線７の縁部１４と交差しているため、縁部１４の両側における焼成後の幅の差が大きく、縁部１４の付近に局所的に鋭い曲線部ができるためである。
【００３５】
焼成後のリブ６の幅は、リブ６の位置精度とスペーサ１１の支持機能の観点から、基準幅部６ｂで３０μｍから１５０μｍの間とすることが好ましい。リブに幅狭部６ｃを設ける場合、幅狭部６ｃの幅が狭いと焼成の際に断線が生じることがある。このため、焼成前の幅狭部６ｃの幅は基準幅部６ｂの幅の０．５倍以上とすることが好ましい。リブに幅広部６ｄを設ける場合、焼成前の幅広部６ｄの幅は基準幅部６ｂの幅の１．５倍以下とすることが好ましい。
【００３６】
本実施形態では、前駆物質６ａの幅は非連続的に変化している。しかし、幅狭部６ｃと基準幅部６ｂの間（Ａ＞Ｂの場合）、あるいは基準幅部６ｂと幅広部６ｄとの間（Ａ＜Ｂの場合）にフィレットを設けてもよい。これによって、幅の変化が緩やかになり、剥がれの発生を一層効果的に抑制することができる。フィレット１５の例を図５に示す。
【００３７】
以上説明したように、リブ６の給電配線７との交差部１３に幅狭部６ｃまたは幅広部６ｄを設けることで、焼成による幅のばらつきを防ぐことができる。このため、リブ６の製作精度やスペーサ１１の支持機能を確保することが容易となる。
【００３８】
（第２の実施形態）
本実施形態は、リブ６の構成を除いて第１の実施形態と同様である。図６は第２の実施形態を示す、図２と同様の図である。リブ形成ステップでは、ブラックマトリックス３の第１の線状部３ａにも前駆物質６ａが配置される。前駆物質６ａは、第２の線状部３ｂ上に配置された前駆物質６ａとともに焼成されて、ブラックマトリックス３の開口部９を包囲するリブ６が形成される。開口部９はＸ方向に延びるリブ６だけでなく、Ｙ方向に延びるリブ６によっても包囲されるため、本実施形態によれば、ハレーションの抑制効果が大きい発光スクリーンが得られる。
【００３９】
（第３の実施形態）
本実施形態では、第２の実施形態と同様、ブラックマトリックス３の開口部９を包囲するリブが形成されている。図７は第３の実施形態を示す、図２と同様の図である。本実施形態ではさらに、スペーサ１１が位置する部位以外で、リブ６が井桁状に構成されている。本実施形態によれば、第２の実施形態に比べ、さらに安定したリブ６の構造が得られる。
【００４０】
（実施例１）
実施例１では基板２として、旭硝子社製ＰＤ−２００を用いた。水により洗浄した基板２の上に黒色ペースト（ノリタケ製：ＮＰ−７８１１Ｍ１）を、スクリーン印刷によって全面に印刷した。次に、発光部材４を配置する位置にマトリックス状の開口パターンが形成されるように、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。開口部９のピッチは、Ｘ方向に２１０μｍ、Ｙ方向に６３０μｍとし、開口部９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９の間隔は１２０μｍとなった。
【００４１】
次に、抵抗材を分散したペースト（ノリタケ製）を、スクリーン印刷によって、基板２の全面に印刷した。その後、フォトマスクを用いて露光、現像を行った。フォトマスクのパターンは、Ｘ方向ピッチ２１０μｍでＹ方向にストレートに延びる、幅６０μｍのパターンとした。最後に５８０℃で焼成を行ってペースト中の有機成分を焼失させ、厚さ１０μｍの給電配線７を形成した。これと同時に、引出し配線８も形成した。引出し配線８は給電配線７から開口部９に向かって延びる、幅６０μｍのストレート形状のパターンとした。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となった。
【００４２】
次に、基板の上にリブ６をフォトペースト法により形成した。具体的にはまず、硼珪酸ガラス粉末からなる絶縁ペーストを焼成後の膜厚が１９０μｍになるようにスリットコータで塗布し、１２０℃で２０分乾燥させ、リブ６の前駆物質を形成した。次に、フォトマスクを用いてリブの前駆物質を露光、現像した後、５８０℃で焼成を行い、リブ６を形成した。フォトマスクのパターンは、ブラックマトリックス３の開口部９の間をＸ方向に延びるストレート形状のパターンとした。リブ６の幅は６０μｍであり、Ｙ方向に延びる給電配線７との交差部１３は、Ｙ方向幅４０μｍ、Ｘ方向長さ１００μｍの幅狭部６ｃとした。Ｙ方向における幅狭部６ｃの中心とＹ方向における給電配線７の中心は一致させた。
【００４３】
次に、発光部材４を形成した。具体的には、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、スクリーン印刷法により、開口部９に落し込み印刷した。本実施例ではカラーディスプレイとなるようにＲＧＢ３色の蛍光体を塗り分けた。各蛍光体の膜厚は１２μｍとし、３色の蛍光体を印刷後１２０℃で乾燥させた。乾燥は色毎に行ってもよいし、３色一括で行っても構わない。その後に、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。
【００４４】
次に、ブラックマトリックス３の開口部９に合わせて版開口部が形成されたスクリーン版を用いて、アクリルエマルジョンを落し込み印刷した。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とした。
【００４５】
次に、メタルバック５としてアルミニウム膜を蒸着した。まず９０℃に加温した基板２に、ラミネータ装置を用いてドライフィルムレジストを貼り付けた。次に、各発光部材４に対応した部分のみに開口部を有するフォトマスクを用いて、ドライフィルムレジストを露光、現像し、マスクを形成した。マスクの開口部サイズはＸ方向に１２０μｍ、Ｙ方向に２５０μｍであり、各開口部の中心は対応する発光部材４の中心に合わせた。その後、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。その後、４５０℃で加熱して、アクリル樹脂を分解除去した。
【００４６】
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（不図示）を設け、高電圧導入端子を画像形成領域の端部で、給電配線７と接続した。
【００４７】
このようにして作製したフェースプレート１を用いて、リアプレート２１と、外枠１２と、導電性のスペーサ１１とを組み合わせて、図１に示す画像表示装置３１を作製した。この際、リブの間にスペーサ１１を固定し、給電配線７と接続するように組み立てた。給電配線７を介してメタルバック５に８ｋＶの電圧を印加し、画像を表示したところ、スペーサ１１の位置ズレによる画像欠陥がない良好な画像を得ることができた。これより、スペーサ１１の位置ズレを引き起こす程度のリブの剥がれが生じていないことが推測された。また、リブ６を設けたことにより、ハレーションによる混色が少ない良好な画像を表示することができた。
【００４８】
（実施例２）
本実施例は第２の実施形態に対応しており、ブラックマトリックス３の開口部９を囲むようにリブを形成した点を除き、実施例１と同様な構成とした。実施例１では幅狭部６ｃをリブの両側に設けたが、実施例２ではＹ方向にもリブがあることから、幅狭部６ｃはリブのない側だけに設けた。実施例１と同様の条件で画像表示装置３１を作製し作動させたところ、画像欠陥がなく、かつハレーションによる混色が少ない良好な画像を表示することができた。
【００４９】
（実施例３）
本実施例は、第３の実施形態に対応しており、スペーサ１１が位置する部位以外でリブが井桁状に構成されている点を除き、実施例２と同様な構成とした。実施例１と同様の条件で画像表示装置３１を作製し作動させたところ、画像欠陥がなく、かつハレーションによる混色が少ない良好な画像を表示することができた。
【符号の説明】
【００５０】
３ ブラックマトリックス
６ リブ
６ａ 前駆物質
７ 給電配線
１３ 交差部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに平行に延びる第１の線状部と、互いに平行に延び前記第１の線状部と直交する第２の線状部と、からなるブラックマトリックスを、基板上に形成するステップと、
前記ブラックマトリックスの前記第１の線状部上に給電配線を形成するステップと、
前記ブラックマトリックスの前記第２の線状部上に、熱収縮性の材料からなる前駆物質を、前記給電配線の上を跨いで前記給電配線と交差するように線状に配置し、該前駆物質を焼成してリブを形成するリブ形成ステップと、
互いに隣接する前記第１の線状部と互いに隣接する前記第２の線状部とで形成される前記ブラックマトリックスの各開口部に発光部材を形成し、該発光部材の上に、前記給電配線と電気的に接続されるようにメタルバックを形成するステップと、
を有し、
前記リブ形成ステップにおいて、一定幅の前駆物質を用いたと仮定した場合において、前記一定幅の前駆物質が焼成後に前記給電配線との交差部で幅狭となっている場合は、前記前駆物質は、前記一定幅を有する基準幅部と、前記交差部に位置し前記一定幅より幅広の幅広部と、を有するように形成され、前記一定幅の前駆物質が焼成後に前記給電配線との交差部で幅広となっている場合は、前記前駆物質は、前記基準幅部と、前記交差部に位置し前記一定幅より幅狭の幅狭部と、を有するように形成される、発光スクリーンの製造方法。
【請求項２】
前記一定幅の前駆物質が焼成後に前記給電配線との交差部で幅狭となっている場合は、前記前駆物質は、前記基準幅部で前記給電配線の縁部と交差するように形成され、幅広となっている場合は、前記前駆物質は、前記幅狭部で前記給電配線の前記縁部と交差するように形成される、請求項１に記載の発光スクリーンの製造方法。
【請求項３】
前記リブ形成ステップは、前記ブラックマトリックスの前記第１の線状部にも前駆物質を配置し、前記第２の線状部上に配置された前記前駆物質とともに焼成して、前記ブラックマトリックスの前記開口部を包囲するリブを形成することを含む、請求項１または２に記載の発光スクリーンの製造方法。
【請求項４】
前記リブ形成ステップは、前記一定幅の前駆物質が焼成後に前記給電配線との交差部で幅狭となっている場合は、前記幅広部と前記基準幅部との間にフィレットを、幅広となっている場合は、前記幅狭部と前記基準幅部との間にフィレットを設けることを含む、請求項１から３のいずれか１項に記載の発光スクリーンの製造方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の方法に従って発光スクリーンを製造するステップと、
前記発光部材に電子を照射するようにされた電子放出素子を備えたリアプレートを製造するステップと、
前記発光スクリーンと前記リアプレートとの間にスペーサを配置するステップであって、前記スペーサを、前記発光部材及び前記メタルバックの形成されていない位置で、前記第２の線状部上の互いに隣接する前記リブの間で支持させることを含むステップと、
を有する、画像表示装置の製造方法。
【請求項１】
互いに平行に延びる第１の線状部と、互いに平行に延び前記第１の線状部と直交する第２の線状部と、からなるブラックマトリックスを、基板上に形成するステップと、
前記ブラックマトリックスの前記第１の線状部上に給電配線を形成するステップと、
前記ブラックマトリックスの前記第２の線状部上に、熱収縮性の材料からなる前駆物質を、前記給電配線の上を跨いで前記給電配線と交差するように線状に配置し、該前駆物質を焼成してリブを形成するリブ形成ステップと、
互いに隣接する前記第１の線状部と互いに隣接する前記第２の線状部とで形成される前記ブラックマトリックスの各開口部に発光部材を形成し、該発光部材の上に、前記給電配線と電気的に接続されるようにメタルバックを形成するステップと、
を有し、
前記リブ形成ステップにおいて、一定幅の前駆物質を用いたと仮定した場合において、前記一定幅の前駆物質が焼成後に前記給電配線との交差部で幅狭となっている場合は、前記前駆物質は、前記一定幅を有する基準幅部と、前記交差部に位置し前記一定幅より幅広の幅広部と、を有するように形成され、前記一定幅の前駆物質が焼成後に前記給電配線との交差部で幅広となっている場合は、前記前駆物質は、前記基準幅部と、前記交差部に位置し前記一定幅より幅狭の幅狭部と、を有するように形成される、発光スクリーンの製造方法。
【請求項２】
前記一定幅の前駆物質が焼成後に前記給電配線との交差部で幅狭となっている場合は、前記前駆物質は、前記基準幅部で前記給電配線の縁部と交差するように形成され、幅広となっている場合は、前記前駆物質は、前記幅狭部で前記給電配線の前記縁部と交差するように形成される、請求項１に記載の発光スクリーンの製造方法。
【請求項３】
前記リブ形成ステップは、前記ブラックマトリックスの前記第１の線状部にも前駆物質を配置し、前記第２の線状部上に配置された前記前駆物質とともに焼成して、前記ブラックマトリックスの前記開口部を包囲するリブを形成することを含む、請求項１または２に記載の発光スクリーンの製造方法。
【請求項４】
前記リブ形成ステップは、前記一定幅の前駆物質が焼成後に前記給電配線との交差部で幅狭となっている場合は、前記幅広部と前記基準幅部との間にフィレットを、幅広となっている場合は、前記幅狭部と前記基準幅部との間にフィレットを設けることを含む、請求項１から３のいずれか１項に記載の発光スクリーンの製造方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の方法に従って発光スクリーンを製造するステップと、
前記発光部材に電子を照射するようにされた電子放出素子を備えたリアプレートを製造するステップと、
前記発光スクリーンと前記リアプレートとの間にスペーサを配置するステップであって、前記スペーサを、前記発光部材及び前記メタルバックの形成されていない位置で、前記第２の線状部上の互いに隣接する前記リブの間で支持させることを含むステップと、
を有する、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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−２３８５５６（Ｐ２０１１−２３８５５６Ａ）
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１１１７９（Ｐ２０１０−１１１１７９）
【出願日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【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２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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