JP3297856B2

JP3297856B2 - 螢光面構造及び電界放出型ディスプレイ装置、並びにこれらの製造方法

Info

Publication number: JP3297856B2
Application number: JP17370694A
Authority: JP
Inventors: 正清宮; 敏夫大星; 昌海沖田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-07-01
Filing date: 1994-07-01
Publication date: 2002-07-02
Anticipated expiration: 2017-07-02
Also published as: JPH0817366A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、螢光面構造及び電界放
出型ディスプレイ装置、並びにこれらの製造方法に関
し、例えば、各種ディスプレイのカラー螢光面構造と、
この螢光面構造を用いて電界放出型カソードを電子源と
する電界放出型ディスプレイ（ＦＥＤ：Field Emission
Display）、並びにこれらのカラー螢光面構造及びディ
スプレイの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、カラー陰極線管（モノクロ管も
含む。）における螢光面の形成方法としては、スラリー
法、印刷法又は電着法が採用されている。

【０００３】しかし、ＦＥＤ用の螢光面パネルでは、パ
ネル内部の高真空に耐え、真空を支えるためのピラーと
称される高さ数百μｍ程度の柱状体が予め多数形成され
ており、これらの多数のピラーのパターン間の隙間に螢
光体を塗布しなければならない。

【０００４】このため、従来から採用されているスラリ
ー法や印刷法では、プロセス上、ピラーが立体的な障害
となり、均一な螢光面を形成することがかなり難しいと
されている。しかも、結合材として有機系の材料を使用
しているので、この材料を焼成工程で燃焼するのみでは
完全に除去することができない。例えば、ＦＥＤにおけ
るカラー螢光面を形成する場合、ディスプレイ内を10^-8
Ｔｏｒｒ程度の超高真空に保持することが必要となる
が、スラリー法では上記した有機材料による螢光面から
の放出ガスのために、真空度の劣化を引き起こすという
不都合を生じる。

【０００５】ところが、電着法はピラーの存在に係わり
なく所定の位置（電極パターンに対応した位置）に螢光
体を塗布することができ、また、塗膜からのガス放出も
なく、高真空を保持することもできる。本出願人は、電
着法の特長を生かしてＦＥＤ用の螢光面を形成すること
を既に提案した（特願平４−225994号：特開平６−7673
8 号）。即ち、この先願の方法によれば、所定の色の螢
光体を選択電極上に電着する際、螢光体を電着しない非
選択電極にはゼロ又は逆極性（逆バイアス）の電圧を印
加することによって、非選択電極への不所望な螢光体の
付着を防止することができる。

【０００６】この電着法によれば、塗布しようとする螢
光体を電解質（螢光体を正又は負に帯電させるために添
加するもの）を含む水溶液又は非水溶液系電着液中に分
散させ、電着液中に相対向して配した被電着体（即ち、
パネル内面の電極）とその対極とを通常は数10mmオーダ
ーの電極間距離を置いて対向配置した状態で、螢光体が
正に帯電されている場合は電極側を負電位、対極側を正
電位とし、螢光体が負に帯電されている場合は電極側を
正電位、対極側を負電位として電極上に螢光体の電着を
行い、螢光面を形成する。

【０００７】そして、例えば、特公昭60−11415 号公報
に提案されているように、緑、青及び赤色の各色の螢光
体からなるカラー螢光面を形成するには、ストライプ状
の透明電極上に緑、青及び赤色毎に上記工程を繰り返
し、各色の螢光体を順次電着する。

【０００８】しかしながら、本発明者は、この電着法に
より螢光面パネルに螢光体を塗布する技術について検討
した結果、次の如き改善すべき問題点が存在することを
見出した。

【０００９】即ち、まず、従来では対向電極（対極）を
螢光面パネル面に対して一定距離（例えば、40〜50mmオ
ーダー）隔てた位置にのみ平行に置いて電着を行ってい
たこと、また、短い電着時間中に実際に電気泳動による
電着に関与する帯電螢光体粒子が被電着面からわずかな
距離（電着時間により異なるが、せいぜい１mm前後。）
内の集団でしかないこと等のために、幅狭なストライプ
パターンの電極への精度の良い電着塗布を達成するのに
必要な帯電螢光体粒子にかける電界強度の微調制御が難
しく、結果として、高精細な螢光面の均一形成を実現す
ることができないことがある。

【００１０】また、幅狭なストライプパターンの電極へ
の電着であるから、ストライプ間もおのずから幅狭にな
り、従来の電着手法では被電着用ストライプ電極部近傍
のスペース部（ストライプ間）及び隣接したストライプ
電極にも電着が行われてしまい、混色が発生し易いとい
う欠点がある。

【００１１】さらに、一定距離隔てて対向電極を配置す
るため、電着槽自体が大型になり、使用液量の増加に伴
って電着液の均一循環・攪拌がますます難しくなるとい
う欠点も有している。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ＦＥ
Ｄにおいて高真空を保持するためのピラーを形成する場
合等においても、その立体的な影響を受けることなしに
均一な螢光面が得られ、また、真空度を損なうことのな
いように螢光体を被着できる上に、幅狭なストライプパ
ターンの如き微細幅、微細ピッチのパターンに螢光体を
高精細にかつ混色なしに作業性よく形成できる螢光面構
造及び電界放出型ディスプレイ装置（ＦＥＤ）、並びに
これらの製造方法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、複数種
の螢光体（特にカラー用の各色の螢光体）がそれぞれ被
着された複数の第１電極（例えばストライプ状の選択電
極）が基体（例えば螢光面パネル用のガラス基板）に設
けられている螢光面構造であって、前記複数の第１電極
間にあってこれらの第１電極にそれぞれ隣接した位置に
て、電着物が被着されていない第２電極（例えばストラ
イプ状の非電着用の逆バイアス電極）が前記基体に設け
られていることを特徴とする螢光面構造に係るものであ
る。

【００１４】本発明によるこの螢光面構造において、複
数色（特に赤色、緑色、青色）の螢光体がこれらの各色
の螢光体に対応する第１電極としての複数の透明電極
（例えばストライプ状のインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）
電極）上に選択的にそれぞれ被着され、これらの複数の
透明電極に隣接しかつ電着物が被着されていない第２電
極（例えば非電着用の逆バイアス電極）が、前記複数色
の螢光体の組からなる各螢光体群間に設けられた耐真空
用の柱体（例えばピラー）に一体化されている電極と、
前記複数色の螢光体の組内においてこれらの螢光体間に
設けられている電極（例えば電界強度微調制御用の多機
能構造の電極）との少なくとも一方からなっていること
が望ましい。

【００１５】そして、第１電極としての複数の透明電極
とこれらに隣接した第２電極とが共通の螢光パネル内面
の同一面上に設けられていることが望ましい。また、複
数色の螢光体がカラー螢光面を構成し、第１電極として
の複数の透明電極とこれらに隣接した第２電極とがそれ
ぞれストライプ状に形成されてよい。

【００１６】また、本発明は、上記した本発明に基づく
螢光面構造を有する螢光パネルと、電界放出型カソード
を設けた電極構造を有するパネルとによって構成された
電界放出型ディスプレイ装置も提供するものである。

【００１７】本発明は更に、本発明に基づく上記の螢光
面構造又は電界放出型ディスプレイ装置を製造する方法
として、複数種の螢光体（特にカラー用の各色の螢光
体）をそれぞれ被着するための複数の第１電極（例えば
ストライプ状の選択電極）と、前記複数の第１電極間に
あってこれらの第１電極にそれぞれ隣接し、電着物を最
終的に被着しない第２電極（例えばストライプ状の非電
着用の逆バイアス電極）とを共通の基体（例えば螢光面
パネル用のガラス基板）に設ける工程と；前記複数の第
１電極のうち所定の電極を選択し、この選択電極以外
の、前記第２電極を含む電極を対向電極として電着液中
で電着処理を行い、前記選択電極上に前記螢光体を電着
する工程と；を有する製造方法も提供するものである。

【００１８】本発明によるこの製造方法においては、非
水溶性又は水溶性の電着液中で、選択された第１電極に
電圧を印加してその第１電極及びこの近傍にかかる電界
を制御することが望ましく、また、選択された第１電極
以外の電極に逆バイアス電圧を印加することが望まし
い。この場合、第１電極及び第２電極を設けた基体面に
対し、所定間隔を置いて第３電極を対向配置し、この第
３電極にも逆バイアス電圧を印加することもよい。この
第３電極へのバイアス電圧の印加によって、選択電極近
傍の電界強度の制御に関する自由度が大きくなり、より
高精細な螢光面を形成できることがある。

【００１９】また、第１電極の劣化を防止するための前
処理を電着液に対して行うことも望ましい。

【００２０】そして、共通の螢光パネル内面において第
１電極と第２電極とを同一面上に設けることが望まし
く、これらはリソグラフィ又は印刷法等によって形成す
ることができる。同一面上に第１電極と対向電極として
の第２電極とを設けると、電着槽、ひいては装置全体の
コンパクト化及び小型化を図れ、しかも、電着液量を減
少させ、均一循環・攪拌が容易となる。

【００２１】本発明による螢光面構造は、具体的には次
のようにして製造されてよい。即ち、電着法において、
従来法におけるような配置の対向電極を基本的になくし
（但し、こうした対向電極を併用することも可能であ
る。）、螢光面パネルの有効画面部に形成された被電着
用ストライプパターンの選択電極部（任意の特定色用の
電極集合体）に対して、非選択ストライプ電極部（他の
色用の電極集合体）である両隣りの電極パターン（但
し、片側の電極でもよい。）又は被電着用ストライプ電
極間に予め設けた電極部（主としてストライプ状の電
極）を対向電極として、直流電圧を印加・制御する電着
手法を用いる。

【００２２】この場合、対向電極を同一平面上にリソグ
ラフィ又は印刷法等で形成して配置することにより電極
間の距離精度が飛躍的に向上し、選択電極部への電界の
微調制御が可能となることで高精細なパターンに精度良
く電着を行うことができる。

【００２３】また、選択電極以外の電極のすべてに直流
逆バイアス電圧をかけることにより、ストライプ電極間
及び他色用ストライプ電極への非静電的な（クーロン力
以外の作用による）螢光体付着（混色）をも防止でき
る。螢光面としては、ストライプ状の螢光体を一方向に
順次配列したもの、又は電着すべき電極の周辺（同一平
面上）から電着すべき電極へ電界を与えることができる
パターンであればよい。

【００２４】本発明においては、ＦＥＤの螢光面パネル
内面に、まず、各色螢光体に対応する複数の被電着用の
幅狭のストライプ状透明電極と、これらの電極の集合体
の周囲（無効画面部）にガード電極をベタ付けに設け、
次に、各被電着用ストライプ間及びトリオ（各色用のス
トライプの一組）間において、ブラックストライプ（絶
縁層）と導電性ストライプ（導電層）とをこの順に積層
して積層体を形成し、例えば、上記トリオ間の上記積層
体上の所定の位置には真空保持を担うピラー（絶縁層）
を積層して配置（数トリオおきに配置してよい。）する
ことができる。

【００２５】その後、各色に対応する螢光体を分散した
電着溶液を各色毎に調製し、それぞれの電着溶液中にお
いて選択電極（電着すべきストライプ電極）には負電位
（正電位の場合も可）を与え、非選択電極（電着すべき
ストライプ電極の両隣に位置する電極及び残りのすべて
の電極）及びガード電極には最適な直流逆バイアス電位
を与えて電着を行うことにより、幅狭のストライプ電極
上に所定の螢光体を精度良く均一に混色なく被着形成す
ることが可能となる。

【００２６】これは、電着すべきストライプ電極に対し
て、同一平面上に存在する両隣の電極が対向電極の役割
を果たし、しかも、電界の微調制御により、選択電極の
みに螢光体が精度良く付着するからである。これによっ
て、高精細なストライプパターンへの螢光体付着を容易
に実現できる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。

【００２８】図１〜図15は、本発明を高精細カラー螢光
面の均一形成に適用した第１の実施例を示すものであ
る。

【００２９】（ＦＥＤパネルの概略）まず、図12及び図
13について、ＦＥＤ（電界放出型ディスプレイ）の構成
を概略的に説明する。

【００３０】ＦＥＤは、カソードの大きさが数μｍ以下
程度である微小サイズのいわゆるスピント（Spindt）型
の電界放出型マイクロカソードを用いて電子を取り出
し、これを螢光体面に加速照射することによって発光表
示させる薄型の平面表示装置である。

【００３１】図12に、その一例としての分解斜視図を示
す。このＦＥＤにおいては、例えばＲ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）の三原色の各螢光体素子がＩＴＯ（In
dium Tin Oxide：Ｉｎ及びＳｎの混合酸化物）等からな
る透明電極１Ｒ、１Ｇ、１Ｂを介してストライプ状に配
列されてカラー螢光面23が形成された光透過性の螢光面
パネル14と、電界放出型カソードを有する電極構体15が
形成された背面パネル16とがシール材等により気密に封
止され、所定の真空度に保持される。

【００３２】螢光面パネル14と背面パネル16とは、その
間隔を一定に保持するために所定の高さの柱（いわゆる
ピラー）10を介して封止される。このピラー10は、三原
色の螢光体素子Ｒ、Ｇ、Ｂからなるトリオ間において、
ブラックストライプとなる絶縁層８上に同パターンに設
けられた電極（電着時の逆バイアス電極）９上に設けら
れている。

【００３３】電極構体15は、背面パネル16の内面上に例
えば図12において、ｘ軸で示す方向に延長する帯状のカ
ソード電極17がストライプ状に平行に配列され、これら
のカソード電極17上に絶縁層18を介してカソード電極17
の延長方向とほぼ直交するｙ軸方向に、帯状のゲート電
極19がストライプ状に平行に配列されたものである。

【００３４】そして、各カソード電極17とゲート電極19
との互いの交差部22には、螢光面におけるＲ、Ｇ、Ｂで
示す三原色の各螢光体素子に対応するように、所定の開
口幅ｗを有するカソードホール20が例えば複数個開けら
れている。これらのカソードホール20内においてカソー
ド電極17上に、例えば図13にその要部の概略的拡大斜視
図を示すように、円錐状の電界放出カソード21がそれぞ
れ被着形成されて電極構体15が構成されている。

【００３５】このＦＥＤによりカラー表示を行う方法と
しては、選択された交差部22の各カソードと一色の螢光
体とを対応させる方法と、各カソードと複数の色の螢光
体とを対応させるいわゆる色選別方法がある。この場合
の色選別の動作を図14及び図15を用いて説明する。

【００３６】図14において、螢光面パネル10の内面の複
数のストライプ状の透明電極１上には各色に対応する
Ｒ、Ｇ、Ｂの螢光体が順次配列されて形成され、各色の
電極はそれぞれ赤色は３Ｒ、緑色は３Ｇ、青色は３Ｂの
端子に集約されて導出されている。

【００３７】対向する背面パネル16上には、上記したよ
うにカソード電極17及びゲート電極19が直交してストラ
イプ状に設けられ、このカソード電極17−ゲート電極19
間に10⁸〜10⁹ Ｖ／ｍの電界強度を加えると、各電極の
交差部22に形成された電界放出型カソード21から電子が
放出される。

【００３８】一方、透明電極１（即ち、アノード電極）
とカソード電極17との間には 100〜1000Ｖの電圧を印加
して、電子を加速し、螢光体を発光させる。図14の例に
おいては、赤色螢光体Ｒにのみ電圧を印加して、電子を
矢印ｅで示すように加速させた場合を示している。

【００３９】このように、三端子化された各色Ｒ、Ｇ、
Ｂを時系列で選択することによってカラー表示を行うこ
とができる。各カソード電極列上のある一点のカソー
ド、ゲート及びアノード（螢光体ストライプ）のＮＴＳ
Ｃ方式での色選別タイミングチャートを図15に示す。

【００４０】各カソード電極17を１Ｈの周期で線順次駆
動させるときに、各色螢光体Ｒ、Ｇ、Ｂに対しそれぞれ
周期ＨのうちＨ／３ずつ＋ｈＶの信号を与える一方、ゲ
ート信号及びカソード信号をＨ／３周期でゲート信号と
して＋αＶ、カソード信号として−αＶ〜−βＶを同期
してそれぞれ与え、ゲートカソード間電圧Ｖ_PP＝＋２α
Ｖのときに電子を放出して、Ｈ／３毎に選択されるＲ、
Ｇ、Ｂの各螢光体を発光させて色選別を行うことがで
き、これによりフルカラー表示を行うことができる。

【００４１】（カラー螢光面形成）次に、上記のカラー
螢光面を形成する方法の一例を説明すると、まず、ＦＥ
Ｄ用の螢光面パネル14の内面全面に、例えばＩＴＯから
なる透明導電層をスパッタ法又は電子ビーム加熱蒸着法
（ＥＢ蒸着法）にて被着形成した後、この透明導電層上
にフォトレジストを全面塗布する。次にリソグラフィ技
術に基いて、予め作製しておいたクロムマスクパターン
（所定のストライプパターン及びガード電極パターンを
含む）を用い、紫外光によるプロキシミティ露光法又は
密着露光法、レーザー露光法、ＥＢ露光法等によりフォ
トレジストをパターン露光し、現像、エッチング及びレ
ジスト剥離工程を経て、被電着用のＩＴＯ透明電極１
Ｒ、１Ｇ、１Ｂ等を形成する。

【００４２】図３には、ストライプ状電極部１とその導
出端子パターン３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ（これらは各色の電極
の共通端子である。）を示し、また、トリオ間の電極導
出端子パターン３Ｔも示す。

【００４３】透明電極１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの端子導出処理
部６は、例えば図４に示すように、各透明電極をストラ
イプ状に順次被着形成した後、同色に対応する電極同士
を端部において共通に接続して形成することができる。
即ち、３Ｒ、３Ｇ及び３Ｂはそれぞれ赤、緑及び青に対
応して導出される各色に共通の端子を示し、それぞれ各
透明電極のうちの一つの電極１Ｒ、１Ｇ又は１Ｂを他の
電極よりも延長して１トリオ毎に各端子を導出させる。
但し、導出位置はこれに限ることなく、また、その間隔
も２トリオ毎とする等種々の変形が可能である。

【００４４】そして、このストライプ状透明電極１の一
端側において、これと直交する方向に延長されたガラス
ペースト等からなる絶縁層33を印刷法等で形成し、この
絶縁層33に例えば各色の電極１Ｒ、１Ｇ、１Ｂに対応し
て、コンタクトホール２Ｒ、２Ｇ及び２Ｂをそれぞれ形
成する。このようなコンタクトホールは、例えば図５
（Ａ）に示すように、コンタクトホール２Ｒ、２Ｇ及び
２Ｂ以外をマスク部36としたマスク35を用いてパターニ
ングすることができる。

【００４５】更にこの上に、透明電極１と直交する方向
に延びる導電性金属又はカーボンペースト等からなる導
電性物質34を、印刷法等で形成された例えば図５（Ｂ）
に示すストライプ状の導電性物質用マスク37を用いてパ
ターニングすることができる。これによって、各色に対
応する透明電極１Ｒ、１Ｇ及び１Ｂを電気的に接続させ
て、共通の端子３Ｒ、３Ｇ及び３Ｂを導出することがで
きる。

【００４６】図３及び図４において、被電着用ストライ
プ電極１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの電極幅Ｗは50μｍ、電極間隔
ｄは50μｍ、赤、緑及び青の組（１トリオ）間同士の間
隔Ｌは80μｍ、ガード電極４とこれに隣接するストライ
プ電極部１の端部との距離は250μｍである。勿論、電
極幅及び電極間隔、トリオ間の距離及びガード電極と隣
接するストライプ電極との距離は限定されるものではな
く、特に被電着用ストライプ電極幅等に関してはさらに
幅狭にすることも可能である。

【００４７】次に、上記のように形成されたパネル14に
対し、図１及び図２に示す如く、被電着用ストライプ電
極１Ｒ、１Ｇ、１Ｂのトリオ間に絶縁層８及び導電層９
からなる多機能二層膜を多層印刷法等により形成（トリ
オ間電極の作製）し、さらにこの上に真空を支えるため
のピラー10を同様の多層印刷法等により高さ数 100μｍ
に形成する。

【００４８】次に、このパネルを図６のように、所要の
色の螢光粉体を分散させた電着槽11に入れ、攪拌子13等
による均一攪拌の下で各色に対応するストライプ状透明
電極に対して順次赤、緑及び青色螢光体の電着を行う。
攪拌子13による場合以外に、攪拌羽根、モータを用いる
ポンプ循環等による攪拌を行ってもよい。

【００４９】即ち、まず、例えば図１及び図２に示す如
きパネルを、赤色螢光粉体を分散した電着液12Ｒを収容
した電着槽11Ｒに入れる。陰極電着においては、赤色螢
光粉体30ｇ、電解質としての硝酸アルミニウム及び硝酸
ランタニウム１〜３×10^-7mol/l 、分散剤としてのグリ
セリン〜10ml、溶媒としてのイソプロピルアルコール10
00mlを含む電着液12Ｒを使用する。

【００５０】そして、端子３Ｒを介して赤に対応するス
トライプ状の幅狭な透明電極（選択電極）１Ｒに負電
位、端子３Ｇ及び５を介して緑用電極に対応するストラ
イプ状電極１Ｇ及びガード電極４（これらは対向電極に
相当）に０又は正電位、さらに端子３Ｂ及び３Ｔを介し
て青用電極１Ｂ及びトリオ電極９にも０又は正電位を正
確（微調制御）に与え、赤に対応する幅狭な電極１Ｒ上
に赤色螢光粉体を図７のように電着する。この赤色螢光
体は１Ｒ上にのみ選択的に電着され、０又は正電位の他
の被電着用ストライプ電極は１Ｒに対して逆バイアスさ
れるためにその上には赤色螢光体は付着せず、混色は生
じず、従って、精度の良い均一な赤色螢光体膜Ｒを形成
する。しかる後、アルコール等で洗浄し、熱風乾燥す
る。

【００５１】次に、パネル14を緑色螢光粉体を分散した
電着液12Ｇ（組成比は上記した赤色螢光粉体に凡そ準ず
るもの）に入れ、端子３Ｇを介して緑色に対応するスト
ライプ状の幅狭な透明電極１Ｇ（今度はこの電極が選択
電極になる。）に負電位、赤及び青に対応するストライ
プ状透明電極１Ｒ、１Ｂ（対向電極）及びトリオ間電極
９、ガード電極４に０又は正電位を与えて、図８のよう
に、緑に対応する幅狭な電極１Ｇ上に、先に塗布した赤
色螢光体膜Ｒ及び青用ストライプ電極１Ｂに対して混色
なしに、緑色螢光粉体を電着して、精度の良い均一な緑
色螢光体膜Ｇを形成する。しかる後、アルコール等で洗
浄し、熱風乾燥する。

【００５２】次に、パネル14を青色螢光粉体を分散した
電着液12Ｂ（組成比は上記した赤色螢光粉体に凡そ準ず
るもの）に入れ、端子３Ｂを介して青に対応するストラ
イプ状の幅狭な透明電極１Ｂに負電位、緑用電極１Ｇ、
トリオ間電極９に対応するストライプ状電極（対向電
極）及び赤用電極１Ｒ、ガード電極４に０又は正電位を
与えて、図９のように、青に対応する幅狭な電極１Ｂ上
に青色螢光粉体のみを既に電極１Ｒ、１Ｇ上に付着した
赤色、緑色螢光膜Ｒ、Ｇに全く混色なく（トリオ間電極
上においては螢光体付着がなく）電着して、精度の良い
均一な青色螢光体膜Ｂを形成する。しかる後、アルコー
ル等で洗浄し、熱風乾燥する。

【００５３】以上の工程を経て、図10及び図11のよう
に、赤、緑、青色螢光体Ｒ、Ｇ、Ｂを幅狭なストライプ
電極１Ｒ、１Ｇ、１Ｂ上にそれぞれ選択的に塗布するこ
とができる。この場合、トリオ間電極９は、何ら螢光体
が被着せず、ピラー10以外の部分が露出している。

【００５４】なお、陰極電着においては、水等の電気分
解及び電解質（フリーイオン）の陰極における電気化学
的反応により陰極側に水素等が発生し、ＩＴＯ膜を還元
させてしまうことがあるが、これは、電着液の前処理
（水分除去は電解処理等によるＨ₂除去で、Ａｌ³⁺及び
Ｌａ³⁺等の電解質フリーイオンの除去は電着液の上澄液
交換等で行う。）によって、これを避けることは可能で
ある。

【００５５】上記した工程において、各螢光体の塗膜値
は電着時間、電界強度、蛍光体量、攪拌強度等で制御で
き、例えば、48×48mm角の有効画面にあるＩＴＯストラ
イプ電極〔ピッチ 330μｍ、ストライプ幅50μｍ、スト
ライプ間距離50μｍ、トリオ（赤、緑、青）間距離80μ
ｍ、ストライプ厚 200〜300nm 、一色あたり 145本、総
計 435本〕に15μｍの蛍光体を付着させるには、直流電
位が５〜7.5 Ｖである場合、１〜２分間の電着時間でよ
い。

【００５６】このように電圧に範囲を持たせているの
は、赤、緑、青を電着塗布する場合、対向電極となる電
極が異なる（電極間距離も変わる）からである。ちなみ
に、赤、緑、青用のストライプ電極１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの
センター部に緑色螢光体を電着塗布する場合は、相隣り
あう電極、つまり赤、青用ストライプ電極１Ｒ、１Ｂが
対向電極（電極間距離は同一）となるため、それぞれの
電極に同じ電位(7.5Ｖ前後）をかければ良い。

【００５７】その他の色に関しては、電極間距離に応じ
て電位を調整する（最適電界強度に微調整する）ことに
より、電着が精度良く行われる（対向電極にかける電位
差の範囲は電極間距離に応じて異なってくるため、一義
的には決めることができないが、少なくとも 500Ｖ以下
であり、好ましくは１〜50Ｖの範囲である）。

【００５８】使用する螢光体Ｒ、Ｇ、Ｂとしては、例え
ば、赤色螢光体としてＹ₂Ｏ₂Ｓ：Ｅｕ、ＣｄＳ等があ
り、緑色螢光体としてＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ等があり、青
色螢光体としてＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ、ＺｎＳ：Ａｇ，Ａ
ｌ等があり、その他溶媒に溶出しやすい粉体を除けば、
ほとんどの螢光体を使用することができる。また、絶縁
層８としてガラスペースト、導電層９としてアルミペー
スト等を使用しているが、これらの材料に限定されるも
のではない。

【００５９】以上に説明したように、本実施例によれ
ば、ＦＥＤ用の螢光面形成において、選択電極部（被電
着用ストライプ電極）に対して非選択電極（同一平面上
に設定した他の被電着用電極、又は被電着用電極間に予
め設けた電極等であり、これらが対向電極となる。）部
分に直流バイアス電圧を印加・微調制御する電着法を適
用しているので、以下のような顕著な効果が得られる。

【００６０】（１）隣合う電極パターン（片側電極パタ
ーンでも良い。）を対向電極として作用させ、ピラー等
の立体的障害物が存在していても、所定の電極上への電
着塗布が可能となり、かつ、真空度を損なわない螢光体
を電着することができる。

【００６１】（２）選択電極以外の電極に直流逆バイア
ス電圧を与える（これは、電着に必要な対向電極の電圧
が同時に逆バイアス電圧ともなる。）ことによって、微
細幅、微細ピッチでも混色の発生及び被電着用ストライ
プ電極間等への螢光体付着を防止できる。無効画面部で
あるガード電極は、上記した対向電極（非選択電極）と
しての機能と共に、本来的に無効画面部への螢光体の付
着を防止する機能を有するものである。

【００６２】（３）電極がリソグラフィ又は印刷法等で
形成されるために電極間距離の精度が飛躍的に向上する
と共に、直流電圧の微調制御で選択電極部近傍の電界制
御を容易に行え、高精細（狭幅）ストライプ上への螢光
体の均一塗布が可能となる。

【００６３】（４）螢光面パネルの同一平面上に選択電
極と対向電極を設置できるので、電着槽、電着装置の薄
型化及び電着液の少量化を実現できる。また、液量の少
量化のために、均一攪拌が容易となる。

【００６４】なお、上記したように端子３Ｒ、３Ｇ、３
Ｂの如く三端子化処理をすると、Ｒ、Ｇ、Ｂのカラー電
着塗布を順次行えることと、ＦＥＤとして時系列色選択
によるカラー表示を可能にすることとの双方を実現でき
るので、有利である。

【００６５】図16〜図21は、本発明を高精細カラー螢光
面の均一形成に適用した第２の実施例を示すものであ
る。

【００６６】この実施例による螢光面パネルにおいて
は、図16及び図17に示すように、図10及び図11の例に比
べて、電極１Ｒ、１Ｇ、１Ｂ間にも、絶縁層８及び電極
９をそれぞれストライプ状に積層している。

【００６７】こうしたストライプ電極１Ｒ、１Ｇ、１Ｂ
間の多機能二層膜は、図18〜図21に示すように、各色の
螢光体Ｒ、Ｇ、Ｂを順次電極１Ｒ、１Ｇ、１Ｂ上に電着
するに際して、ピラー10のある多機能二層膜と共に０又
は正の直流バイアス電圧を印加する対向電極として用い
る。

【００６８】この結果、所定の電極１Ｒ、１Ｇ又は１Ｂ
上にのみ各色の螢光体を一層十分な電界の微調制御下で
選択的に塗布することができるようになる。即ち、電極
１Ｒ、１Ｇ、１Ｂと、これらの間の多機能二層膜の電極
との間にも逆バイアス電圧を印加することによって、隣
接する電極上への螢光体粉の付着を完全に防止できるか
らである。

【００６９】例えば、図19のように、赤色の螢光体Ｒを
電着する際、電極１Ｒには負電位、電極１Ｇ、１Ｂ、更
には９には０又は正電位を与えることによって、１Ｒ上
にのみ選択的に螢光体Ｒを電着することができる。他の
螢光体Ｇ、Ｂについては、同様に図20〜図21のようにし
て電着することができる。なお、電極９には何ら螢光体
が被着せず、ピラー10以外及び電極１Ｒ、１Ｇ、１Ｂ間
において電極９は露出した状態である。

【００７０】図22は、本発明を高精細カラー螢光面の均
一形成に適用した第３の実施例を示すものである。

【００７１】この実施例では、図６に示した電着装置に
比べて、電着液中において螢光面パネル14に対して所定
間隔を置いて電極28を対極として対向配置し、この電極
28にも逆バイアス電圧を印加して、所定の色の螢光体の
電着を行う。

【００７２】このように、螢光面パネル14とは別に配し
た対極28へのバイアス電圧の印加によって、選択電極近
傍の電界強度の制御に関する自由度が大きくなり、より
高精細な螢光面を形成できる。

【００７３】以上、本発明の実施例を説明したが、上述
の実施例は本発明の技術的思想に基いて更に変形が可能
である。

【００７４】例えば、上述した螢光体とこの電着用電極
のパターンや配列等は種々変更してよく、更にはブラッ
クストライプに代えてブラックマトリクス等を採用して
もよい。カラーの種類や個数も任意であってよい。

【００７５】また、上述した電着条件、特に印加電圧や
時間は装置構成や状況に応じて適宜変化させてよい。

【００７６】なお、本発明はＦＥＤに適用するのに好適
であるが、その他の方式のディスプレイにも適用可能で
あり、その応用範囲は広いものである。

【００７７】

【発明の作用効果】本発明は上述した如く、複数種の螢
光体をそれぞれ被着するための複数の第１電極と、これ
らの電極間に隣接し、前記螢光体等の電着物を被着しな
い第２電極とを共通の基体に設け、前記複数の第１電極
のうち所定の電極を選択し、この選択電極以外の電極を
対向電極として電着液中で電着処理を行い、前記選択電
極上に前記螢光体を電着しているので、以下のような顕
著な効果が得られる。

【００７８】（１）隣合う電極パターンを対向電極とし
て作用させ、ピラー等の立体的障害物が存在していて
も、所定の電極上への電着塗布が可能となり、かつ、真
空度を損なわない螢光体を電着することができる。

【００７９】（２）選択電極以外の電極に直流逆バイア
ス電圧を与えることによって、微細幅、微細ピッチでも
混色の発生及び被電着用ストライプ電極間等への螢光体
付着を防止できる。

【００８０】（３）電極がリソグラフィ又は印刷法等で
形成されるために電極間距離の精度が飛躍的に向上する
と共に、直流電圧の微調制御で選択電極部近傍の電界制
御を容易に行え、高精細（狭幅）ストライプ上への螢光
体の均一塗布が可能となる。

【００８１】（４）螢光面パネルの同一平面上に選択電
極と対向電極を設置できるので、電着槽、電着装置の薄
型化及び電着液の少量化を実現できる。また、液量の少
量化のために、均一攪拌が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例によるカラー螢光面の電
極パターンを示す概略斜視図である。

【図２】図１のII−II線断面図である。

【図３】同カラー螢光面の各電極パターンを示す概略平
面図である。

【図４】同カラー螢光面における電極端子の導出構造を
示す概略平面図である。

【図５】同カラー螢光面における電極端子の導出構造を
形成するのに用いるマスクの概略平面図である。

【図６】同カラー螢光面に螢光体を被着するための電着
装置の概略図である。

【図７】同カラー螢光面の製造工程の一段階を示す断面
図である。

【図８】同カラー螢光面の製造工程の他の一段階を示す
断面図である。

【図９】同カラー螢光面の製造工程の更に他の一段階を
示す断面図である。

【図10】同カラー螢光面の概略斜視図である。

【図11】図10のXI−XI線断面図である。

【図12】電界放出型ディスプレイの一例の分解斜視図で
ある。

【図13】同電界放出型ディスプレイの要部の概略拡大斜
視図である。

【図14】Ｒ、Ｇ、Ｂ三端子の切り換えによる色選別時の
説明図である。

【図15】同色選別時のタイミングチャートを示す図であ
る。

【図16】本発明の第２の実施例によるカラー螢光面の概
略斜視図である。

【図17】図16のXVII−XVII線断面図である。

【図18】同カラー螢光面の製造工程の一段階を示す断面
図である。

【図19】同カラー螢光面の製造工程の他の一段階を示す
断面図である。

【図20】同カラー螢光面の製造工程の他の一段階を示す
断面図である。

【図21】同カラー螢光面の製造工程の更に他の一段階を
示す断面図である。

【図22】本発明の第３の実施例によるカラー螢光面に螢
光体を被着するための電着装置の概略図である。

【符号の説明】

１・・・電極部１Ｒ、１Ｇ、１Ｂ・・・透明電極（ストライプ電極）３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ、５・・・端子４・・・ガード電極６・・・端子導出処理部８、18・・・絶縁層９・・・電極 10・・・ピラー 11Ｒ、11Ｇ、11Ｂ・・・電着槽 12Ｒ、12Ｇ、12Ｂ・・・電着液 14・・・螢光面パネル 17・・・カソード電極 19・・・ゲート電極 20・・・カソードホール 21・・・カソードＲ・・・赤色螢光体Ｇ・・・緑色螢光体Ｂ・・・青色螢光体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平６−76738（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−200797（ＪＰ，Ａ) 特公昭60−11415（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 31/12 H01J 9/227

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数種の螢光体がそれぞれ被着された複
数の第１電極が基体に設けられている螢光面構造であっ
て、前記複数の第１電極間にあってこれらの第１電極に
それぞれ隣接した位置にて、電着物が被着されていない
第２電極が前記基体に設けられていることを特徴とする
螢光面構造。
【請求項２】複数色の螢光体がこれらの各色の螢光体
に対応する第１電極としての複数の透明電極上に選択的
にそれぞれ被着され、これらの複数の透明電極に隣接し
かつ電着物が被着されていない第２電極が、前記複数色
の螢光体の組からなる各螢光体群間に設けられた耐真空
用の柱体に一体化されている電極と、前記複数色の螢光
体の組内においてこれらの螢光体間に設けられている電
極との少なくとも一方からなっている、請求項１に記載
した螢光面構造。
【請求項３】第１電極としての複数の透明電極とこれ
らに隣接した第２電極とが共通の螢光パネル内面の同一
面上に設けられている、請求項２に記載した螢光面構
造。
【請求項４】複数色の螢光体がカラー螢光面を構成
し、第１電極としての複数の透明電極とこれらに隣接し
た第２電極とがそれぞれストライプ状に形成されてい
る、請求項１又は２に記載した螢光面構造。
【請求項５】請求項１〜４のいずれか１項に記載した
螢光面構造を有する螢光パネルと、電界放出型カソード
を設けた電極構造を有するパネルとによって構成された
電界放出型ディスプレイ装置。
【請求項６】複数種の螢光体をそれぞれ被着するため
の複数の第１電極と、前記複数の第１電極間にあってこ
れらの第１電極にそれぞれ隣接し、電着物を最終的に被
着しない第２電極とを共通の基体に設ける工程と；前記
複数の第１電極のうち所定の電極を選択し、この選択電
極以外の、前記第２電極を含む電極を対向電極として電
着液中で電着処理を行い、前記選択電極上に前記螢光体
を電着する工程と；を有する、請求項１〜４のいずれか
１項に記載した螢光面構造の製造方法。
【請求項７】非水溶性又は水溶性の電着液中で、選択
された第１電極に電圧を印加してその第１電極及びこの
近傍にかかる電界を制御する、請求項６に記載した製造
方法。
【請求項８】選択された第１電極以外の電極に逆バイ
アス電圧を印加する、請求項７に記載した製造方法。
【請求項９】第１電極の劣化を防止するための前処理
を電着液に対して行う、請求項６に記載した製造方法。
【請求項１０】共通の螢光パネル内面において第１電
極と第２電極とを同一面上にリソグラフィ又は印刷法等
によって形成する、請求項６に記載した製造方法。
【請求項１１】第１電極及び第２電極を設けた基体面
に対し、所定間隔を置いて第３電極を対向配置し、この
第３電極にも逆バイアス電圧を印加する、請求項８に記
載した製造方法。
【請求項１２】複数種の螢光体をそれぞれ被着するた
めの複数の第１電極と、前記複数の第１電極間にあって
これらの第１電極にそれぞれ隣接し、電着物を最終的に
被着しない第２電極とを共通の基体に設ける工程と；前
記複数の第１電極のうち所定の電極を選択し、この選択
電極以外の、前記第２電極を含む電極を対向電極として
電着液中で電着処理を行い、前記選択電極上に前記螢光
体を電着する工程と；を有する、請求項５に記載した電
界放出型ディスプレイ装置の製造方法。
【請求項１３】非水溶性又は水溶性の電着液中で、選
択された第１電極に電圧を印加してその第１電極及びこ
の近傍にかかる電界を制御する、請求項１２に記載した
製造方法。
【請求項１４】選択された第１電極以外の電極に逆バ
イアス電圧を印加する、請求項１３に記載した製造方
法。
【請求項１５】第１電極の劣化を防止するための前処
理を電着液に対して行う、請求項１２に記載した製造方
法。
【請求項１６】共通の螢光パネル内面において第１電
極と第２電極とを同一面上にリソグラフィ又は印刷法等
によって形成する、請求項１２に記載した製造方法。
【請求項１７】第１電極及び第２電極を設けた基体面
に対し、所定間隔を置いて第３電極を対向配置し、この
第３電極にも逆バイアス電圧を印加する、請求項１４に
記載した製造方法。