电子束显示器的制作方法

专利名称：电子束显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及其中外部光反射被抑制的电子束显示器。
背景技术：
关于诸如CRT的图像显示装置，要求实现进一步更大尺寸的显 示屏幕，并且正在大力地进行实现它的研究。与大尺寸的实现相关， 实现薄尺寸、轻重量和低成本是重要的目标。然而，在CRT中，因 为利用偏转电极偏转由高电压加速的电子，并且激发前板(face plate ) 上的荧光体，所以如果扩大屏幕尺寸，那么在原理上深度就是必需的， 并且难以实现薄尺寸和轻重量。作为能够解决上述问题的图像显示装 置，发明人等人已对表面传导电子发射器件以及使用表面传导电子发 射器件的图像显示装置进行了研究。
近年来，已提出了用于改善薄型图像显示装置(平板显示器)中 的诸如亮度(luminance)和对比度(contrast)的图像特性的各种单 元。
专利文献l {日本专利申请公开No. 2006-004804 (对应美国专利 申请公布No. US-2005-0280349 ) }公开了这样的技术将黑矩阵的占 有面积设为60%到95%的范围内的值，在黑矩阵上形成金属膜，给黑 矩阵提供开口 (aperture)和多个小孔，并且光的提取效率被改善。
专利文献2 (日本专利申请>^开No. Hll-339683) z〉开了一种荧 光体屏幕表面，包括黑矩阵膜；形成在黑矩阵膜上的光反射膜；荧 光体膜；和背面光反射膜(金属背(metal back))。根据专利文献2 的发明，通过金属背的结构改善光提取效率。
虽然上述专利文献1和2中公开的图像显示装置两者都意在改善 来自荧光体的光的提取效率，但是近年来需要进一步改善显示特性。为了改善亮部的对比度，必需增大黑矩阵的占有率，即，减小开 口率。然而，如果仅仅减小开口率，那么荧光体的发光受阻并且光提 取效率劣化。

发明内容
因此，本发明的目的是提供其中来自荧光体的光提取效率和亮部 对比度被改善的电子束显示器。
为了实现上述目的，根据本发明的电子束显示器具有电子源； 金属背；以及经由金属背与电子源相对设置的、并且响应于从电子源 发射的电子束的照射而发光的荧光体点。根据本发明的电子束显示器 还具有前板，所述前板具有经由荧光体点与电子源相对设置的、并且 在形成荧光体点的区域中具有开口的黑部件。在这样的电子束显示器 中，被从电子源发射的电子束照射的区域不大于荧光体点，黑部件的 一部分设置在被电子束照射的区域中，并且开口的至少一部分设置在 被电子束照射的区域之外。
根据本发明，能够改善来自荧光体的光提取效率和亮部的对比度。 从参照附图对示例性实施例的以下描述，本发明的进 一 步的特征 将变得显而易见。


图1A和1B是根据本发明的电子束显示器的示意平面视图和示意 横截面视图。
图2是说明电子束照射区域和强度分布图(profile)的示图。 图3A和3B是示意性说明从具有黑部件的前板中的荧光体发射的
光的行进状态的示图，在所述黑部件中在已发光的荧光体的一侧仅形
成一个开口 。
图4A、 4B和4C是示意性说明从具有黑部件的前板中的荧光体 发射的光的行进状态的示图，在所述黑部件中在已发光的荧光体的两 侧或外围形成开口 。
5图5A是说明黑部件的例子的示意平面视图，在每一个所述黑部 件中开口具有能够获得本发明的效果的这样的形状。
图5B是用于描述开口的纵横比(aspect ratio )的示图。 图6是具有黑部件的前板的示意侧截面视图，所述黑部件具有反 射部件。
图7是用于描述适于缩短被黑部件遮光的部分的距离的形状的示图。
图8是说明电子束照射区域中亮度和对比度与开口率的关系的曲 线图。
图9是说明本发明实施例中的后板(rear plate)的构造的一部分 的平面一见图。
图10A和10B是作为比较例子的电子束显示器的示意平面视图和 示意横截面视图。
具体实施例方式
以下将描述本发明的示例性实施例。
本发明的电子束显示器包括场发射型电子束显示器(FED)、表 面传导电子发射显示器(SED)、阴极射线管显示器(CRT)等。特 别地，从能够容易地将电子束照射(会聚)到所希望的位置的观点来 看，FED和SED是应用本发明的理想的形式。作为FED中使用的电 子发射源，可提到spint型、MIM型、碳纳米管型、弹道电子表面发 射(BSD)型等。
作为本发明的实施例，将参照图1A、 1B和2描述使用表面传导 电子发射器件的电子束显示器作为例子。
图1A是说明电子束照射到根据本发明的前板1以及前板发光的 状态的示意平面视图。图1B是说明本发明的电子束显示器中的前板1 的横截面和电子束的轨道5的示意横截面视图。
在图中，将前板1的平面方向设为XY方向，并且将前板l和提 供有电子发射器件10的后板9之间的间隙的方向设为Z方向。前板1被提供有对其照射电子束并且发光的荧光体2;黑部件3; 以及金属背4。作为前板1的材料，为了允许从荧光体发射的光穿过 并且观察透射的光，希望使用透明的绝缘基板，并且希望使用诸如钠 钙(soda-lime)玻璃的板玻璃。此外，还希望使用用于PDP (等离子 体显示板)领域中的具有高应变点的玻璃等。
荧光体2是通过被电子束照射而发光并且形成图像的材料。通过 多个荧光体颗粒2构建荧光体点20。作为荧光体2，希望使用诸如用 于CRT中的P22焚光体的、通过电子束激发而发光的粉状荧光体。 作为类似于这样的材料的材料，还希望使用通过被直接形成到前板1 上而制备的薄膜荧光体。特別地，可希望使用P22荧光体，因为它由 于CRT的发展而具有优异的发光颜色、发光效率、颜色平衡等。通 过丝网印刷方法、光刻方法、喷墨方法等形成荧光体2。特别地，出 于材料使用效率的观点，希望使用丝网印刷方法。
黑部件3也被称作黑矩阵、黑条紋(stripe)等，并且被提供以便 通过吸收外部光来提高亮部对比度、并且防止荧光体的颜色混合。在 黑部件3中，在已形成荧光体点20的区域中形成多个开口 8。使用碳 黑、含有黑颜料和具有低熔点的玻璃料(glass frit)的糊剂(paste) 等作为黑部件3。通过丝网印刷方法、光刻方法等形成黑部件3。特别 地，希望使用通过将感光树脂混合到含有黑颜料和具有低熔点的玻璃 料的糊剂而获得的黑部件，因为能够容易地执行图案化。
为了改善亮部对比度，必需增大黑部件3的占有率，即，降低开 口率。然而，如果仅仅降低开口率，那么荧光体的发光受阻。因此， 需要尽可能地减少遮光和提高光的提取效率。以下将描述光提取效率
的改善。
金属背4是被提供用来施加用于加速从后板9发射的电子的加速 电压、并且将从荧光体2发射的光中沿后板9的方向发射的光反射到 前板l侧的部件。在金属背4中，因为必需在尽可能地减小被加速电 子束的能量损失的同时改善光的反射率，所以希望使用像薄膜的金属。 特别希望使用能够减少电子的能量损失的铝作为金属背4。通过使用CRT中公知的成膜(filming)方法、转印(transfer)方法等形成金 属背4。特别地，使用树脂中间膜的成膜方法被理想地使用，因为能 够改善金属背4的反射率。
在与前板1相对设置的后板9上提供电子发射器件(电子源)10。 随后，将描述从电子发射器件(电子源)IO发射的电子束。从电 子发射器件10发射的电子束如轨道5所示飞行，被照射到前板1上的 荧光体点20，并且获得通过电子束得到的发光区域。 现在将描述被电子束照射的区域。
图2是说明电子束的强度的示意图。在电子束显示器中，电子束 的照射强度分布没有变得均匀，而具有各种分布图案。虽然电子束的 照射强度分布取决于电子发射器件10的形状而不同，但是在图2中示 出了在使用表面传导电子发射器件的情况下的典型分布。下面的曲线 图是沿X方向的横截面的强度分布图。表面传导电子发射器件的电子 束照射强度分布图具有峰值，并且峰值的外面平緩地变化。因为如上 所述电子发射器件的照射强度分布沿预定方向平緩变化，所以难以清 楚地显示电子束的非照射部分，并且强烈地进行发光的区域被限制。 因此，在本发明中，假定通过电子束得到的发光区域是具有等于或大 于电子束的照射强度分布中的峰值强度的一半强度的部分。
取决于使用的荧光体，存在发生这样的现象的情况越增大所谓 的伽马(gamma)特性(即，被激发的电流密度)，发光效率就越降 低，并且发生亮度饱和。在这样的情况下，电子束的照射强度分布图 和发光强度分布图不严格一致。然而，本发明的目的是有效率地提取 从荧光体发射的光。将从发光分布图中的峰值的一半的区域获得的区 域设为电子束照射区域6。然而，当在此情形中布置多个以下将描述 的开口8时，存在难以从前板1的外面观察发光分布图的情况。在这 样的情况下，通过下面的方法获得电子束照射区域6，并且为区域6 布置多个开口 。
(1) 测量能够从多个开口 8观察的分布图。
(2) 测量从电子发射源的形状、后板的形状、加速电压等推测的电子束的预测分布图。
(3 )通过使用其中开口大或者不存在黑部件3的前板，测量束分布图。
作为本发明的目的为了有效率地提取来自荧光体2的光，必需注 意荧光体2中的发光强度。
电子束照射区域6的尺寸小于像素7 (还存在它被称作子像素的 情况)的尺寸，并且电子束照射到几乎固定的区域。在固定像素类型 的电子束显示器中，因为电子束照射区域6比像素7小，所以必需考 虑光提取方法。在CRT中，电子束被偏转线圈偏转并且被扫描，从 而显示图像。因此，电子束沿与扫描方向平行的方向被照射到整个像 素。然而，在具有荫罩(shadow mask)等的CRT中，存在电子束照 射区域6被限制的情况。在这样的情况下，也能够理想地使用本发明。 即，只要是照射到前板的电子束的位置/区域限于某一部分的这样的电 子束显示器，就能够理想地使用本发明。
随后，将描述当形成多个开口 8时改善光提取效率的方法。
形成多个开口 8，以提取通过上述电子束的照射而发射的光。首 先，将参照图3A、 3B、 4A、 4B和4C描述通过提供多个开口而获得 的效果。图3A和4A中的每一个是说明前板的横截面的示图。图3B、 4B和4C中的每一个是当从前板的外面(观察者侧)看时的平面视图。
在每一个图中，以箭头显示来自已通过上述电子束的照射而发光 的荧光体2a的光束。来自荧光体2a的光束的发射方向是各向同性的。 荧光体2中的荧光体2a是不位于开口 8正下方、而存在于被黑部件3 隐藏的位置处的荧光体。
在图3A所示的例子中，在已通过电子束的照射而发光的荧光体 2a的左侧仅形成一个开口 8。
在这样的构造中，沿朝开口 8的方向发射的光束(以箭头显示， 其从荧光体2a行进到左边)被荧光体2和金属背4散射和反射，并且 光束中的大部分能够被从开口 8发射。然而，在发射到与开口8相对 的侧的光束(以箭头显示，其从荧光体2a行进到右边)的情况下，即使它们被荧光体2和金属背4散射和反射，光束也难以到达开口 8。 即使光束到达开口 8,光也由于相当多次数的散射和反射而已被衰减。
如图3B所示，来自已通过电子束的照射而发光的荧光体2a的光 束在XY平面上沿各个方向发射。在此情形中，在仅于已发光的荧光 体2a的一侧布置开口 8的情况下，由实线所示的光束指向开口，由虚 线所示的光束不指向开口 8。虽然存在由虛线所示的光束在它们被散 射和反射之后也到达开口 8的情况，但是它们伴随有在许多次散射和 反射期间的大的衰减。
在图4A所示的例子中，在荧光体2a的左右两侧都形成开口 8。
在这样的构造中，从荧光体2a发射的光束(以箭头显示，其从荧 光体2a行进到左右两边)倾向于(liable to)在光-皮散射和反射而衰 减之前到达开口8。以此方式，希望将荧光体2a的左右两侧(换句话 说，发光部分)布置在开口 8中沿X方向夹在中间的位置处。
如图4B所示，当在发光的荧光体2a的两侧形成开口 8时，由实 线显示并且行进到右边和左边的光束能够到达开口 8。自然，虽然也 存在沿由虚线所示且与开口 8平行的Y方向行进的光束在它们被散射 和反射之后到达开口 8的情况，但是它们伴随有在许多次散射和反射 期间的大的衰减。
在图4C所示的例子中，形成开口 8以包围荧光体2a的外围。
在这样的构造中，从荧光体2a发射的光束倾向于沿X方向和Y 方向中的任何方向到达开口 8。开口 8的数量不总是限于复数，而是 可以连续耦接的形式形成开口 8。
随后，将描述作为本发明特征的用于电子束照射区域的开口 8的 形状和位置。
在其中电子束照射区域6小于荧光体点20的实施例中，通过使用 下面的构造，能够改善光提取效率和亮部对比度。
如上所述，为了改善光提取效率，要求开口 8存在于执行光发射 的区域之外。为此目的，进行构建以使开口 8的至少一部分位于电子 束照射区域6之外。为了改善亮部对比度，必需增大能够吸收外部光的黑部件3的占 有率，即，减小开口率。为此目的，进行构建以使黑部件3的一部分 位于电子束照射区域6中。
以下将描述这样的构造的具体例子。
作为第一构造，考虑这样的构造其中，将开口8划分成多个开 口并且将划分的开口 8中的至少一个布置在电子束照射区域6之外以 充分包围电子束照射区域。
作为这样的构造的例子，可提到图5A中(a)到(f)所示的构造。 在每一个图中，通过垂直延长的椭圆形状示出电子束照射区域6。虽 然没有在图中示出，但是荧光体点20布置在包括所有开口 8和位于开 口 8之间的所有黑部件3a的区域中。
图5A中的(a)示出其中平行布置多个长方形开口 8以在其间形 成预定间隔的例子。
更具体地讲，在此例子中，虽然沿长方形的短边方向平行布置六 个开口 ，但是电子束照射区域6没有达到位于上边缘和下边缘两者处 的开口 8，并且电子束照射区域6仅位于四个内部开口 8中。即，沿 椭圆的电子束照射区域6的长轴方向，将开口 8布置在比长轴宽的区 域中。
沿长方形开口 8的纵向方向的长度比椭圆的电子束照射区域6的 短轴长。
通过在黑部件3中形成这样的开口 8，使开口 8存在于发光区域 之外，并且增大能够吸收外部光的黑部件3a的占有率，由此使得开口 率能减小。即，能够改善光提取效率并且能够改善亮部对比度。
图5A中的(b)示出其中以矩阵形式布置多个正方形开口 8以在 其间形成预定间隔的例子。每一个正方形开口 8的开口面积小于图5A 的(a)中每一个长方形开口 8的开口面积。每一个开口 8的开口形状 不限于正方形，而可以是长方形或多边形。
图5A中的(c)示出其中以矩阵形式布置各具有圆形开口形状的 开口 8以在其间形成预定间隔的例子。在图5A的(c)中，能够通过消除光束几乎不到达的四个角中的圆形开口来更有效地降低开口率。
在此例子中，每一个开口 8的开口形状也不限于圆形，而可以是椭圆 或者以曲线形成其外缘的另一开口形状。
虽然图5A中的(d)具有几乎与图5A的(a)中所示的构造类似 的构造，但是(d)示出其中每一个开口 8的角被变圆(round)的例 子。作为较宽的定义，希望每一个开口具有大纵横比的形状(参见图 5B)。
根据这样的开口 8的这样的布局(layout)，如图4B中所示，在 从某一点发射的光中，能够从开口提取沿大部分方向发射的光。
图5A中的(e)示出其中以锯齿形形式布置多个正方形开口 8以 在其间形成预定间隔的例子。
图5A中的(f)示出其中以锯齿形形式布置多个圆形开口 8以在 其间形成预定间隔的例子。
随后，作为第二构造，考虑其中假定包括电子束照射区域6的这 样的开口、并且在电子束照射区域6中布置黑部件3的构造，以代替 具有划分的开口形状的第一构造。
图5A中的(g)示出其中在其开口面积大于电子束照射区域6的 开口 8中形成一个黑部件3a的例子。
图5A中的(h)示出其中将多个长方形黑部件3a以矩阵形式布 置在其开口面积大于电子束照射区域6的开口 8中的例子。
图5A中的(i)示出其中将多个长方形黑部件3a平行布置在其开 口面积大于电子束照射区域6的开口 8中的例子。在图5A的(i)所 示例子中的黑部件3a中的每一个中，其边缘部分中的一个与开口 8 的外围接触。
进一步地，将描述进一步改善光提取效率所必需的开口部分的构 造(黑部件、反射部件和开口的布局)。
从通过电子照射已执行发光的荧光体发射的光束被重复受到
(1) 荧光体中的散射，
(2) 金属背的反射，以及(3)黑部件的反射 并且从开口发射到观察者侧。因此，为了尽可能地减少光束的衰减量， 考虑通过其尽可能地减少现象(1)到(3)中的光吸收量的方法、和 通过其缩短现象(1)到(3)发生的距离的方法。在(1)到(3)之 中，光吸收量在现象(3)中最大。
因此，如图6中所示，通过在设置在电子束照射区域6中的黑部 件3a的荧光体2的一侧(与荧光体点20相对的侧)提供反射部件11， 能够减少发挥最大影响的黑部件3a中的光吸收。更希望还为设置在电 子束照射区域6中的黑部件3a之外的部分的黑部件3a提供反射部件 11。然而，在下面的描述中，为了描述的方便，仅将描述设置在电子 束照射区域6中的黑部件3a。
作为反射部件ll,可以使用诸如执行镜反射的金属膜的部件、或 者白色部件，所述白色部件使用诸如执行漫反射(diffuse reflection ) 的陶瓷的白色材料。
在使用金属膜作为反射部件11的情况下，可以使用具有高反射率 的金属，并且可以理想地使用银、铝、镍、铂、铑等。特别地，铝是 所希望的，因为它便宜、反射率高，并且也适于光刻。作为通过层叠 到黑部件3a上来制备金属的反射膜的方法，可提到真空蒸发沉积方 法、转印方法、电镀方法、丝网印刷方法等。作为图案化方法，可以 提到光刻、转印方法、丝网印刷方法等。在丝网印刷方法的情况下， 使用通过将金属片(piece)的微片(microflake)混合成糊剂形式而 获得的材料。特别地，因为容易处理，所以可以理想地使用通过光刻 在除了开口的部分中形成通过真空蒸发沉积方法形成的金属膜的方 法。
随后，将描述使用白色部件作为反射部件11的情况。白色部件是 具有高的漫反射率的部件。这里假定使用其漫反射率等于50%或更大 的部件作为白色部件。通过将白色部件层叠到黑部件3a上，能够获得 高的反射率，而与用作下层(underground)的黑部件3a的表面状态 无关。作为白色部件的材料，可提到诸如氧化铝、氧化锆或氧化钛的陶瓷，用于漫反射板的硫酸钡等。作为形成白色部件的方法，可提到 使用通过从上述材料形成糊剂而获得的部件的光刻、丝网印刷方法、 转印方法等。在它们之中，特别地，因为容易处理，所以使用陶瓷的 感光糊剂的光刻可以被理想地使用。
也能够同时对黑部件3a和反射部件11图案化。先以黑部件3a 的材料涂覆整个表面，随后，将表面形成为膜、或者用反射部件11 的材料涂覆表面。通过预先将感光材料混合到那些材料中、并且使它 们一次全部(inalump)感光和显影，能够将它们集体图案化。因此， 特別地，能够理想地形成黑部件3a和反射部件11的叠层构造。
能够根据黑部件3a的表面状态，合适地选择将金属膜形成到黑部 件3a上的模式或者形成白色部件的模式。如果黑部件3a是平的，那 么可以理想地使用能够通过其获得镜反射的金属膜。当黑部件3a不是 平的时，即使将金属膜形成到不平的黑部件3a上，也不能获得光滑的 表面，并且反射率降低。在这样的情况下，希望使用其中如上所述能 够获得高反射率而与黑部件3a的表面状态无关的诸如陶瓷等的白色 部件。
随后，将描述通过缩短直到光被提取的距离来改善光提取效率的 方法。自然，虽然最希望开口存在于发光部分中，但是通过这样的构 造不能减小开口率。然而，如果被黑部件3a遮光的部分的距离(开口 之间的距离；遮光部件的长度)是短的，那么因为减少了在此部分中 散射的次数，所以能够减小光的衰减率。
现在将参照图7描述适于缩短被黑部件3a遮光的部分的距离的形 状。图7中所示的例子与图5A的(a)中所示的构造相关。
在图7所示的例子中，开口 8具有大纵横比的长方形形状。位于 开口 8之间的黑部件3a也具有大纵横比的长方形形状。通过使用这样 的构造，在光沿图中白色箭头所示的方向已发射的情况下，能够允许 从位于开口 8之间并且被黑部件3a遮光的部分的荧光体2a发射的光 以最短的距离到达开口。
沿其它方向发射的光束也以相对短的距离到达开口。另外，因为能够容易地减小开口率，所以提高亮部对比度的效果是大的。
为了改善亮部对比度，特别地，希望将开口 8形成为大纵横比的 长方形(即，黑部件3a也具有大纵橫比的长方形形状)。自然，当遮 光部分的距离L太长时，即使将遮光部分设成大纵横比的长方形，效 果也降低。因此，希望黑部件3a的距离L位于某个范围内。如果开 口率减小的程度小是足够的，那么图5A的(h)中所示的形状是希望 的，因为能够提高光提取效率。
随后，将描述黑部件3a的距离L和焚光体2的膜厚度之间的关系。
因为各向同性地辐射来自已被电子束激发且发光的荧光体2的光 束，所以它具有某一程度的广度(extent)。光束主要与由荧光体2 制成的荧光体点20的膜厚度相关，并且被传播到约为膜厚度的五倍大 的距离(XY方向)。因此，如果黑部件3a的距离L等于或大于荧光 体点20的膜厚度的五倍大，因为几乎所有光束都必然被黑部件3a反 射，所以光提取效率降低。因此，希望黑部件3a的距离L等于或小 于荧光体2的膜厚度的五倍大。
随后，将描述开口率和亮部对比度之间的关系。
当开口率太大时，改善亮部对比度的效果降低。然而，如果将开 口率设得太小，那么光提取效率降低。
改善亮部对比度的效果从电子束照射区域6中开口率等于约90% 的点开始显现，并且当开口率小于70%时它典型地显现。如果电子束 照射区域6中开口率小于30%，那么光提取效率降低。如果它小于20 %，那么亮度就太低。因此，通过将开口率设为大于等于20%到小于 等于90%的范围、理想地大于等于30%到小于等于70%的范围内的 值，能够理想地改善亮部对比度。
图8是说明电子束照射区域中亮度和对比度与开口率的关系的曲 线图。
当开口率等于30%时，亮度降低到约60%。当将开口率设为小于 30%的值时，亮度变得太暗。相反，如果开口率等于约70%，那么改善亮部对比度的效果降低到约30%。
以上已针对使用表面传导电子发射器件的电子束显示器具体描述 了本发明。也可在使用其它电子发射器件的显示器中理想地使用本发 明。当使用其它电子发射器件时，形成根据它们的电子束的照射区域。 在spint型的情况下，由许多斑点(spot)形成照射区域。在使用荫罩 的CRT的情况下，获得具有几乎与荫罩的开口部分的形状类似的形 状的轮廓分明(sharp)的电流密度分布图。在此情形中，通过为了对 于电子束照射区域改善亮部对比度而决定开口形状，也能显著地改善 亮部对比度。
以下将通过显示具体的例子来详细描述本发明。
(例子l)
在此例子中，制造具有图1A和1B所示的黑部件的电子束显示器。 首先，将描述制造显示本发明的特征的前板1的方法。 <步骤1:黑部件的形成>
对钠钙玻璃基板的上表面执行退火处理，并且清洁上表面。在那 之后，用用作黑部件3的黑糊剂涂覆整个表面，以具有5jun的厚度。 在此例子中，将其中已混合感光剂的碳黑用作黑糊剂。在涂覆之后， 执行曝光以得到如图1A中所示每个子像素具有多个开口 8的这样的 形状，执行显影，并且获得所希望的图案。将RGB正方形像素的节 距(pitch )设为450 nm (将子像素的尺寸设为沿X方向150 jim以及 沿Y方向450 nm)。将子像素中的一个开口 8的尺寸设为沿X方向 100 pm以及沿Y方向20 jun。将位于开口 8之间的黑部件3a的沿Y 方向的长度(距离L)设为20jim (参见图7)。布置每个子像素六个 位置处的开口 8，以沿Y方向排列。在那之后，在450匸执行烘烤。
<步骤2:反射部件的形成>
随后，通过真空蒸发沉积方法将铝膜作为反射部件11形成到整个 表面上，以具有300 nm的厚度。然后，用光致抗蚀剂涂覆整个表面， 并且执行曝光以将开口 8的部分的抗蚀剂去除。在那之后，通过显影 将开口 8的部分的抗蚀剂去除，通过蚀刻去除铝膜，并且在那之后，将剩余的抗蚀剂剥离。
<步骤3:荧光体的形成>
随后，通过丝网印刷方法形成RGB的荧光体2。使用由Kasei Optonix， Ltd.制造的P22荧光体作为荧光体2，即，使用红P22RE3 (Y202S )、绿P22GN4 ( ZnS: Cu， Al)和蓝P22B2 ( ZnS: Ag， Cl)。 每一个荧光体2的平均直径等于7 jim，并且它们被形成为使荧光体点 20的平均膜厚度等于15fim。在那之后，在450。C执行烘烤。
<步骤4:金属背的形成>
随后，通过使用CRT领域中公知的成膜方法形成金属背4。在形 成树脂中间膜之后，通过真空蒸发沉积方法形成铝膜以具有100 nm 的厚度。在那之后，在45(TC执行烘烤，并且去除树脂中间膜。
<步骤5:真空容器的形成>
前板1通过前面的步骤被制备并且与后板9结合，由此形成真空 容器。确认作为电子束显示器的操作。这里省略关于后板9和电子发 射器件10的制备方法的描述。
现在将描述用于实施例中的表面传导电子发射器件的构造。
图9是说明实施例中后板的构造的一部分的平面视图。线(line) 顺序驱动时的扫描线13和信号线14形成在后板9上，并且通过层间 绝缘层16绝缘。用于将电流供给到电子发射器件10的电极15连接到 扫描线13和信号线14中的每一个。电子发射器件10的毫微间隙 (nanogap )长度Lc设为100 fim。前板1和后板9之间的距离设为2 mm。当已以16V的器件驱动电压和10kV的加速电压驱动制造的图 像显示板时获得的通过电子束得到的发光区域如图1A中所示。
测量制造的电子束显示器的亮度，它等于450cd/m2。测量3001x 的室内的照度(illuminance)下的漫反射率，它等于3%。亮部对比 度等于约300。 (例子2)
例子2与其中将白色材料用作反射部件11的例子相关。因为开口 8的形状、荧光体2和金属背4的制备方法等类似于例子1中的那些，所以省略对它们的描述。
<黑部件和反射部件的形成>
对钠钩玻璃基板执行退火处理，并且对基板进行清洁。在那之后，
用用作黑部件3的黑糊剂涂覆整个表面，以具有5 nm的厚度。在此 例子中，使用通过混合感光剂、粘合剂树脂、黑颜料、和低熔点的玻 璃料获得的糊剂作为黑糊剂。
随后，用白糊剂涂覆整个表面，以具有5 nm的厚度。在此例子 中，使用通过混合感光剂、氧化铝、和低熔点的玻璃料获得的糊剂作 为白糊剂。
在层叠和涂覆白糊剂之后，执行干燥化，执行曝光以具有希望的 形状，以及执行显影，由此获得图1A中所示的图案。在那之后，在 450匸执行烘烤。
随后，通过与例子1的方法类似的方法形成荧光体和金属背。 测量制造的电子束显示器的亮度，它等于420 cd/m2。测量3001x 的室内的照度下的漫反射率，它等于3%。亮部对比度等于约280。 (比较)
随后，作为比较，制造图IOA和10B中所示的形成有覆盖整个电 子束照射区域6的开口 8的黑部件3。除了仅仅开口 8的形状不同之 外，制造方法等类似于例子1中的那些。为每一个子像素提供一个开 口 8,并且开口 8具有包括电子束照射区域6的长方形形状。将开口 的尺度设为沿X方向100 jim以及沿Y方向220 nm。
测量制造的电子束显示器的亮度，它等于500 cd/m2。测量300 1x 的室内的照度下的漫反射率，它等于6%。亮部对比度等于约170。
虽然已参照示例性实施例描述了本发明，但是应理解本发明不限 于所公开的示例性实施例。下面的权利要求的范围应被赋予最宽的解 释，以包括所有这样的修改以及等同的结构和功能。
权利要求
1、一种电子束显示器，包括电子源；前板，所述前板被提供有金属背，经由所述金属背与所述电子源相对设置的、并且响应于从所述电子源发射的电子束的照射而发光的荧光体点，以及经由所述荧光体点与所述电子源相对设置的、并且在形成所述荧光体点的区域中具有开口的黑部件，其中，被从所述电子源发射的电子束照射的区域不大于所述荧光体点，将所述黑部件的一部分设置在被所述电子束照射的区域中，并且将所述开口的至少一部分设置在被所述电子束照射的区域之外。
2、 根据权利要求l所述的电子束显示器，其中 形成多个开口，并且将所述开口中的至少一个设置在被所述电子束照射的区域之外。
3、 根据权利要求2所述的电子束显示器，其中 布置所述多个开口以在其间形成预定间隔。
4、 根据权利要求2所述的电子束显示器，其中 以长方形形状形成所述多个开口中的每一个。
5、 根据权利要求3所述的电子束显示器，其中 所述预定间隔不大于所述荧光体点的膜厚度的五倍。
6、 根据权利要求2所述的电子束显示器，其中 被所述电子束照射的区域中的所述多个开口具有30%到70%的开口率。
7、 根据权利要求l所述的电子束显示器，其中 至少设置在被所述电子束照射的区域之内的所述黑部件在与所述荧光体点相对的一侧具有反射部件，所述反射部件反射从形成所述荧 光体点的荧光体发射的光。
8、 根据权利要求7所述的电子束显示器，其中 所述反射部件是金属膜。
9、 根据权利要求7所述的电子束显示器，其中 由白色材料形成所述反射部件。
全文摘要
提供一种改善来自荧光体的光提取效率和亮部对比度的电子束显示器，具有电子发射器件；金属背；以及经由金属背与电子发射器件相对设置的、并且响应于从电子发射器件发射的电子束的照射而发光的荧光体点；还进一步具有前板，所述前板具有经由荧光体点与电子源相对设置的、并且在形成荧光体点的区域中具有开口的黑部件。被从电子发射器件发射的电子束照射的区域不大于荧光体点，黑部件的一部分设置在被电子束照射的区域中，并且开口的至少一部分设置在被电子束照射的区域之外。
文档编号H01J31/12GK101552172SQ20091013297
公开日2009年10月7日 申请日期2009年4月3日 优先权日2008年4月3日
发明者大西智也 申请人:佳能株式会社