JP2003229074A - Fluorescent screen with metal back and image display device - Google Patents
Fluorescent screen with metal back and image display deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、メタルバック付き
蛍光面、およびメタルバック付き蛍光面を有する画像表
示装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phosphor screen with a metal back and an image display device having the phosphor screen with a metal back.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から、陰極線管（ＣＲＴ）やフィー
ルドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）などの画像表
示装置では、蛍光体層の内面（電子線側の面）に金属膜
が形成されたメタルバック方式の蛍光面が広く採用され
ている。この蛍光面の金属膜（メタルバック層）は、電
子源から放出された電子によって蛍光体から発せられた
光のうちで、電子源側に進む光をフェースプレート側へ
反射して輝度を高めること、および蛍光体層に導電性を
付与しアノード電極の役割を果たすことを目的としたも
のである。また、真空外囲器内に残留するガスが電離し
て生じるイオンにより、蛍光体層が損傷するのを防ぐ機
能をも有している。2. Description of the Related Art Conventionally, in an image display device such as a cathode ray tube (CRT) or a field emission display (FED), a metal back type in which a metal film is formed on the inner surface (electron beam side surface) of a phosphor layer is used. The fluorescent screen is widely used. The metal film (metal back layer) on the phosphor screen enhances the brightness by reflecting the light, which is emitted from the phosphor by the electrons emitted from the electron source and proceeds to the electron source side, to the face plate side. , And to impart conductivity to the phosphor layer and play a role of an anode electrode. Further, it also has a function of preventing the phosphor layer from being damaged by ions generated by ionization of the gas remaining in the vacuum envelope.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特にＦ
ＥＤでは、蛍光面を有するフェースプレートと電子放出
素子を有するリアプレートとの間のギャップ（間隙）
が、１mm〜数mm程度と狭く、この極めて狭い間隙に１０
ｋＶ前後の高電圧が印加され強電界が形成されるため、
メタルバック層の端部（周端部）の鋭角部分に電界が集
中し、そこから放電（真空アーク放電）が発生すること
があった。そして、このような異常放電が発生すると、
数Ａから数100Ａに及ぶ大きな放電電流が瞬時に流れる
ため、カソード部の電子放出素子やアノード部の蛍光面
が破壊されあるいは損傷を受けるおそれがあった。その
ため、端部に尖鋭な突起部を作らないようにメタルバッ
ク層を形成する必要があり、メタルバック層の形成条件
の設定が難しく、生産性の低下を招いていた。DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
In the ED, a gap between a face plate having a fluorescent screen and a rear plate having an electron-emitting device.
However, it is as narrow as 1 mm to several mm, and it is 10 in this extremely narrow gap.
Since a high voltage of around kV is applied and a strong electric field is formed,
In some cases, the electric field was concentrated at the acute angle portion of the edge (peripheral edge) of the metal back layer, and discharge (vacuum arc discharge) was generated from there. And when such abnormal discharge occurs,
Since a large discharge current ranging from several A to several 100 A instantaneously flows, the electron-emitting device in the cathode part and the fluorescent screen in the anode part may be destroyed or damaged. Therefore, it is necessary to form the metal back layer so as not to form sharp protrusions at the ends, which makes it difficult to set the conditions for forming the metal back layer, resulting in a decrease in productivity.
【０００４】また従来から、耐圧特性の向上を目的と
し、前記した放電が発生した場合のダメージを緩和する
ために、アノード電極として使用しているメタルバック
層（導電膜）をいくつかのブロックに分断し、あるいは
間隙を設けることが行われていた。Further, conventionally, in order to improve the withstand voltage characteristic, in order to mitigate the damage when the above-mentioned discharge occurs, the metal back layer (conductive film) used as the anode electrode is divided into several blocks. It was done to divide or provide a gap.
【０００５】しかし、そのような分断されたメタルバッ
ク層を有する蛍光面では、メタルバック層の分断部の両
側の端部が尖鋭な形状を呈するため、この鋭角部分に電
界が集中し放電が発生しやすかった。そのため、端部に
そのような尖鋭な突起を作らないように、メタルバック
層の分断部を形成しなければならず、条件設定が非常に
難しいという問題があった。However, in the phosphor screen having such a divided metal back layer, the ends on both sides of the divided portion of the metal back layer have a sharp shape, so that an electric field is concentrated at this acute angle portion and a discharge is generated. It was easy. Therefore, it is necessary to form a divided portion of the metal back layer so as not to form such a sharp protrusion at the end portion, and there is a problem that it is very difficult to set conditions.
【０００６】本発明は、これらの問題を解決するために
なされたもので、放電の要因となるメタルバック層の端
部が被覆層で覆われており、耐圧特性が大幅に向上され
たメタルバック付き蛍光面と、そのようなメタルバック
付き蛍光面を有し、高輝度、高品位の表示が可能な画像
表示装置を提供することを目的とする。The present invention has been made to solve these problems, and the metal back layer, which causes discharges, is covered with an end portion of the metal back layer, so that the metal back layer has significantly improved withstand voltage characteristics. It is an object of the present invention to provide an image display device having a fluorescent screen with a light emitting diode and a fluorescent screen with a metal back like this, and capable of displaying with high brightness and high quality.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明のメ
タルバック付き蛍光面は、請求項１に記載するように、
フェースプレート内面に、少なくとも蛍光体層と該蛍光
体層の上に形成されたメタルバック層を有する蛍光面に
おいて、前記メタルバック層の端部に、低融点ガラスを
含む被覆層が設けられていることを特徴とする。The phosphor screen with a metal back according to the first aspect of the present invention is, as described in claim 1,
On the inner surface of the face plate, at least on the phosphor surface having a phosphor layer and a metal back layer formed on the phosphor layer, a coating layer containing low melting point glass is provided at the end of the metal back layer. It is characterized by
【０００８】本発明の第２の発明のメタルバック付き蛍
光面は、請求項２に記載するように、フェースプレート
内面に光吸収層および蛍光体層をそれぞれ有し、該蛍光
体層の上に、分断され間隙部を有するメタルバック層が
形成された蛍光面であり、前記メタルバック層の分断部
の上に、該分断部の両側のメタルバック層端部に跨るよ
うに、耐熱性の無機微粒子と低融点ガラスをそれぞれ含
む被覆層が設けられていることを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, the phosphor screen with a metal back has a light absorption layer and a phosphor layer on the inner surface of the face plate, and the phosphor layer is provided on the phosphor layer. A heat-resistant inorganic material that is a phosphor screen on which a metal back layer having a divided gap is formed, and which extends over the divided portion of the metal back layer so as to straddle the ends of the metal back layer on both sides of the divided portion. A coating layer including fine particles and low-melting glass is provided.
【０００９】第２の発明のメタルバック付き蛍光面にお
いては、請求項３に記載するように、メタルバック層
が、光吸収層の上に位置する領域の少なくとも一部で分
断され、このメタルバック層の分断部の上に前記被覆層
が設けられているように構成することができる。また、
請求項４に記載するように、被覆層のシート抵抗値を、
１×１０３〜１×１０１２Ω／□とすることができる。
さらに、請求項５に記載するように、被覆層において、
低融点ガラスの無機微粒子に対する割合を重量比で５０
％以上とすることが望ましい。In the phosphor screen with a metal back of the second invention, as described in claim 3, the metal back layer is divided at least at a part of the region located above the light absorption layer, and the metal back is formed. The coating layer may be provided on the divided portion of the layer. Also,
As described in claim 4, the sheet resistance value of the coating layer is
It can be set to 1 × 10 3 to 1 × 10 12 Ω / □.
Furthermore, as described in claim 5, in the coating layer,
The ratio of the low melting point glass to the inorganic fine particles is 50 by weight.
It is desirable to set it to be at least%.
【００１０】本発明の第３の発明の画像表示装置は、請
求項６に記載するように、フェースプレートと、前記フ
ェースプレートと対向配置されたリアプレートと、前記
リアプレート上に形成された多数の電子放出素子と、前
記フェースプレート上に前記リアプレートに対向して形
成され前記電子放出素子から放出される電子線により発
光する蛍光面とを具備し、前記蛍光面が、請求項１乃至
５のいずれか１項記載の方法によって形成されたメタル
バック付き蛍光面であることを特徴とする。According to a sixth aspect of the present invention, as described in claim 6, a face plate, a rear plate arranged so as to face the face plate, and a large number formed on the rear plate. 6. An electron-emitting device according to claim 1, and a fluorescent screen that is formed on the face plate so as to face the rear plate and emits light by an electron beam emitted from the electron-emitting device. It is a phosphor screen with a metal back formed by the method described in any one of 1.
【００１１】第１の発明のメタルバック付き蛍光面にお
いては、メタルバック層の端部に低融点ガラスを含む被
覆層が設けられ、この被覆層により、異常放電発生の要
因となるメタルバック層端部の突起部が覆われるので、
放電の発生が抑制され耐圧特性が向上する。In the phosphor screen with a metal back of the first invention, a coating layer containing low melting point glass is provided at an end of the metal back layer, and the coating layer causes an end of the metal back layer which causes abnormal discharge. Since the protruding part of the part is covered,
The occurrence of discharge is suppressed and the withstand voltage characteristic is improved.
【００１２】また、耐圧特性を向上させるために、いく
つかのブロックに分断されたメタルバック層を有するメ
タルバック付き蛍光面においては、メタルバック層の分
断箇所の上に耐熱性の無機微粒子と低融点ガラスをそれ
ぞれ含む被覆層が、分断部の両側のメタルバック層に跨
って設けられているので、この被覆層によりメタルバッ
ク層端部の突起部が覆われ、放電の発生が抑制される。
そのうえ、被覆層のシート抵抗値を所望の値に調整する
ことにより、分断されたメタルバック層を所望の抵抗値
で電気的に接続することができ、耐圧特性をさらに向上
させることができる。Further, in order to improve the withstand voltage characteristic, in a phosphor screen with a metal back having a metal back layer divided into several blocks, heat-resistant inorganic fine particles and a low-temperature inorganic fine particle are formed on the cut portion of the metal back layer. Since the coating layers each containing the melting point glass are provided over the metal back layers on both sides of the dividing portion, the coating layers cover the protrusions at the end portions of the metal back layers and suppress the occurrence of discharge.
Moreover, by adjusting the sheet resistance value of the coating layer to a desired value, the divided metal back layer can be electrically connected with a desired resistance value, and the withstand voltage characteristic can be further improved.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below.
【００１４】図１は、本発明に係るメタルバック付き蛍
光面の第１の実施形態を模式的に示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view schematically showing a first embodiment of a phosphor screen with a metal back according to the present invention.
【００１５】図１において、符号１はガラス基板（フェ
ースプレート）を示す。そして、このガラス基板１の内
面に、黒色顔料からなる所定のパターン（例えばストラ
イプ状）の光吸収層２がフォトリソ法などにより形成さ
れており、これらの光吸収層２の間に、赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の蛍光体層３が、ＺｎＳ系、Ｙ
２Ｏ３系、Ｙ２Ｏ２Ｓ系などの蛍光体液を用いたスラリ
ー法で形成されている。なお、各色の蛍光体層３の形成
は、スプレー法や印刷法で行うこともできる。スプレー
法や印刷法においても、必要に応じてフォトリソ法によ
るパターニングを併用することができる。In FIG. 1, reference numeral 1 is a glass substrate (fabric
Space plate). And in this glass substrate 1
On the surface, a predetermined pattern of black pigment (for example,
The light absorption layer 2 in the shape of (ip) is formed by a photolithography method or the like.
Red (R) and green between these light absorption layers 2.
(G) and blue (B) three-color phosphor layers 3 are ZnS based, Y
TwoOThreeSystem, YTwoOTwoSlurry using phosphor liquid such as S series
-It is formed by the method. In addition, the formation of the phosphor layer 3 of each color
Can also be performed by spraying or printing. spray
In the printing method and printing method, if necessary, the photolithography method is used.
Patterning can be used together.
【００１６】また、このように構成される蛍光面上に、
Ａｌ膜のような金属膜から成るメタルバック層４が形成
されている。メタルバック層４を形成するには、例えば
スピン法で形成されたニトロセルロース等の有機樹脂か
らなる薄い膜の上に、Ａｌなどの金属膜を真空蒸着し、
さらに焼成して有機物を除去する方法を採ることができ
る。また、以下に示すように、転写フィルムを用いてメ
タルバック層を形成することもできる。Further, on the phosphor screen thus constructed,
A metal back layer 4 made of a metal film such as an Al film is formed. To form the metal back layer 4, for example, a metal film such as Al is vacuum-deposited on a thin film made of an organic resin such as nitrocellulose formed by a spin method,
Further, it is possible to adopt a method of baking to remove organic substances. Further, as shown below, a metal back layer can be formed using a transfer film.
【００１７】転写フィルムは、ベースフィルム上に離型
剤層（必要に応じて保護膜）を介してＡｌ等の金属膜と
接着剤層が順に積層された構造を有しており、この転写
フィルムを、接着剤層が蛍光体層に接するように配置
し、押圧処理を行う。押圧方式としては、スタンプ方
式、ローラー方式などがある。こうして転写フィルムを
押圧し金属膜を接着してから、ベースフィルムを剥ぎ取
ることにより、蛍光面に金属膜が転写される。The transfer film has a structure in which a metal film such as Al and an adhesive layer are sequentially laminated on a base film via a release agent layer (a protective film if necessary). Is placed so that the adhesive layer is in contact with the phosphor layer, and a pressing process is performed. The pressing method includes a stamp method and a roller method. In this way, the transfer film is pressed to adhere the metal film, and then the base film is peeled off, whereby the metal film is transferred to the fluorescent screen.
【００１８】さらに、画像表示領域の周辺部に相当する
メタルバック層４の端部には、低融点ガラスを含む被覆
層である第１のオーバーコート層５ａが、スクリーン印
刷、スプレー塗布などの方法で形成されている。ここ
で、低融点ガラスとしては、融点が５８０℃以下で結着
性を有するガラス材料であれば、特に種類は限定されな
い。例えば、組成式（ＳｉＯ２・Ｂ２Ｏ３・ＰｂＯ）、
（Ｂ２Ｏ３・Ｂｉ２Ｏ３）、（ＳｉＯ２・ＰｂＯ）ある
いは（Ｂ２Ｏ３・ＰｂＯ）で表わされるガラスから選ば
れる少なくとも一種を用いることができる。Further, a first overcoat layer 5a, which is a coating layer containing low melting point glass, is formed on the end portion of the metal back layer 4 corresponding to the peripheral portion of the image display area by a method such as screen printing or spray coating. Is formed by. Here, the low melting point glass is not particularly limited as long as it is a glass material having a melting point of 580 ° C. or less and having a binding property. For example, the composition formula (SiO 2 · B 2 O 3 · PbO),
At least one selected from the glasses represented by (B 2 O 3 .Bi 2 O 3 ), (SiO 2 .PbO) or (B 2 O 3 .PbO) can be used.
【００１９】また、これらの低融点ガラスを含む第１の
オーバーコート層５ａの膜厚は、層自体が放電の要因と
ならないために特に限定されないが、１０μｍ以下とす
ることが望ましい。The thickness of the first overcoat layer 5a containing the low melting point glass is not particularly limited because the layer itself does not cause discharge, but it is preferably 10 μm or less.
【００２０】このように構成されるメタルバック付き蛍
光面においては、尖鋭な突起部となり得るメタルバック
層４の端部が、低融点ガラスを含む第１のオーバーコー
ト層５ａにより覆われているので、前記した突起部に起
因する放電の発生が防止され、耐電圧特性が向上する。In the thus constructed phosphor screen with metal back, the edge of the metal back layer 4, which can be a sharp protrusion, is covered with the first overcoat layer 5a containing low melting point glass. The occurrence of discharge due to the above-mentioned protrusions is prevented, and the withstand voltage characteristic is improved.
【００２１】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described.
【００２２】第２の実施形態においては、図２に示すよ
うに、耐圧特性の向上を目的として、メタルバック層４
の所定の位置に間隙部４ａが形成され、メタルバック層
４がいくつかの領域に分断されている。なお、間隙部
（分断部）４ａの形成位置は、下層の蛍光面において光
吸収層２の上の少なくとも一部とすることが望ましい。In the second embodiment, as shown in FIG. 2, the metal back layer 4 is formed for the purpose of improving withstand voltage characteristics.
The metal back layer 4 is divided into several regions by forming a gap 4a at a predetermined position. In addition, it is desirable that the formation position of the gap portion (dividing portion) 4a is at least a part above the light absorption layer 2 in the lower fluorescent surface.
【００２３】このような間隙部４ａを有するメタルバッ
ク層４を形成するには、通常の方法で蛍光面の全面に形
成した金属膜をレーザにより切断する方法や、同様に形
成した金属膜を、この金属膜を溶解または酸化する酸ま
たはアルカリ水溶液を塗布することにより、溶解して除
去する方法を採ることができる。また、所定のネガパタ
ーンの開孔を有するメタルマスクを用いて、Ａｌ膜等の
金属膜を蒸着する方法を採ることもできる。In order to form the metal back layer 4 having such a gap 4a, a method of cutting a metal film formed on the entire phosphor screen by a laser by a usual method or a metal film formed in the same manner is used. It is possible to adopt a method of dissolving and removing the metal film by applying an acid or alkali aqueous solution that dissolves or oxidizes the metal film. It is also possible to adopt a method of vapor-depositing a metal film such as an Al film by using a metal mask having openings of a predetermined negative pattern.
【００２４】そして、このように分断されたメタルバッ
ク層の間隙部（分断部）４ａの上には、両側のメタルバ
ック層４端部に跨るように、耐熱性の無機微粒子と低融
点ガラスをそれぞれ含む被覆層である第２のオーバーコ
ート層５ｂが、スクリーン印刷、スプレー塗布などの方
法で形成されている。また、画像表示領域の周辺部に相
当するメタルバック層４の端部（周端部）にも、このよ
うな第２のオーバーコート層５ｂが形成され、端部の尖
鋭な突起部がこのオーバーコート層５ｂにより覆われて
いる。なお、メタルバック層４の周端部は、分断部の両
側の端部とは別に、前記第１の実施形態に用いた第１の
オーバーコート層５ａにより被覆することもできる。On the gap portion (division portion) 4a of the metal back layer thus divided, heat-resistant inorganic fine particles and low melting point glass are provided so as to extend over the end portions of the metal back layer 4 on both sides. The second overcoat layer 5b, which is a coating layer included in each case, is formed by a method such as screen printing or spray coating. Further, such a second overcoat layer 5b is also formed on the end (peripheral end) of the metal back layer 4 corresponding to the peripheral part of the image display area, and the sharp protrusions on the end cover the overcoat. It is covered with the coat layer 5b. The peripheral end of the metal back layer 4 may be covered with the first overcoat layer 5a used in the first embodiment, separately from the ends on both sides of the dividing portion.
【００２５】ここで、低融点ガラスとしては、前記第１
の実施形態で使用したガラス材料を用いることができ
る。また、耐熱性の無機微粒子としては、特に種類は限
定されず、例えばＦｅ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、
ＴｉＯ２、ＭｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ ３、Ｓｂ２Ｏ５、ＳｎＯ
２、ＷＯ３、ＮｉＯ、ＺｎＯ、ＺｒＯ２、ＩＴＯ、ＡＴ
Ｏなどの金属酸化物から選ばれる少なくとも一種を用い
ることができる。なお、無機微粒子の粒径は、オーバー
コート層を精密にパターニングすることができるよう
に、５μｍ以下とすることが望ましい。Here, as the low melting point glass, the first glass is used.
The glass material used in the embodiment of
It Also, as the heat-resistant inorganic fine particles, the types are particularly limited.
Not determined, eg FeTwoOThree, SiOTwo, AlTwoOThree,
TiOTwo, MnOTwo, InTwoO Three, SbTwoO5, SnO
Two, WOThree, NiO, ZnO, ZrOTwo, ITO, AT
At least one selected from metal oxides such as O is used
You can The particle size of the inorganic fine particles is over
To enable precise patterning of the coat layer
Moreover, it is desirable that the thickness be 5 μm or less.
【００２６】また、これら耐熱性の無機微粒子および低
融点ガラスを含む第２のオーバーコート層５ｂの膜厚
は、それ自体が放電の要因とならないため特に限定され
ないが、１０μｍ以下とすることが望ましい。The thickness of the second overcoat layer 5b containing the heat-resistant inorganic fine particles and the low melting point glass is not particularly limited because it does not itself cause a discharge, but is preferably 10 μm or less. .
【００２７】さらに、このような第２のオーバーコート
層５ｂに含有される低融点ガラスと無機微粒子との重量
比率は、５０重量％以上とすることが望ましく、また第
２のオーバーコート層５ｂのシート抵抗値は１×１０３
〜１×１０１２Ω／□とすることが望ましい。Further, the weight ratio of the low-melting glass and the inorganic fine particles contained in the second overcoat layer 5b is preferably 50% by weight or more, and the second overcoat layer 5b has the same composition. Sheet resistance is 1 × 10 3.
It is desirable to set to 1 × 10 12 Ω / □.
【００２８】低融点ガラスと無機微粒子との重量比率
（低融点ガラス／無機微粒子）が５０重量％未満の場合
には、第２のオーバーコート層５ｂの強度が不足し、無
機微粒子が脱落して耐圧特性を劣化させる。また、第２
のオーバーコート層５ｂのシート抵抗値が１×１０３Ω
／□未満では、ブロックに分断されたメタルバック層４
間の電気抵抗が低くなりすぎるため、放電の抑制および
放電電流のピーク値の抑制というメタルバック層４の分
断効果が十分に得られず、その結果耐圧特性の向上効果
がそれほど発揮されない。反対に、第２のオーバーコー
ト層５ｂのシート抵抗値が１×１０１２Ω／□を超える
場合には、分断されたメタルバック層４間の電気的接続
が不十分となり、耐圧特性の観点から好ましくない。When the weight ratio of the low melting point glass and the inorganic fine particles (low melting point glass / inorganic fine particles) is less than 50% by weight, the strength of the second overcoat layer 5b is insufficient and the inorganic fine particles fall off. Deteriorates withstand voltage characteristics. Also, the second
Sheet resistance of the overcoat layer 5b of 1 × 10 3 Ω
If it is less than / □, the metal back layer 4 is divided into blocks.
Since the electric resistance between them becomes too low, the effect of suppressing the discharge and the peak value of the discharge current, that is, the dividing effect of the metal back layer 4 cannot be sufficiently obtained, and as a result, the effect of improving the withstand voltage characteristic is not exerted so much. On the other hand, when the sheet resistance value of the second overcoat layer 5b exceeds 1 × 10 12 Ω / □, the electrical connection between the separated metal back layers 4 becomes insufficient, and from the viewpoint of withstand voltage characteristics. Not preferable.
【００２９】このようにいくつかのブロックに分断され
たメタルバック層４を有するメタルバック付き蛍光面に
おいては、メタルバック層４の分断部の上に、両側のメ
タルバック層４端部に跨るように、耐熱性の無機微粒子
と低融点ガラスを含む第２のオーバーコート層５ｂが設
けられているので、この第２のオーバーコート層５ｂに
よりメタルバック層４端部の突起が覆われ放電の発生が
抑制されるうえに、この第２のオーバーコート層５ｂの
シート抵抗値をコントロールすることで、分断されたメ
タルバック層４を所望の抵抗値で電気的に接続すること
ができる。したがって、耐圧特性をさらに向上させるこ
とができる。In the phosphor screen with a metal back having the metal back layer 4 divided into several blocks in this way, the phosphor screen with the metal back layer 4 extends over the divided portion of the metal back layer 4 and over the ends of the metal back layer 4 on both sides. Since the second overcoat layer 5b containing the heat-resistant inorganic fine particles and the low melting point glass is provided on the above, the second overcoat layer 5b covers the projections at the end portions of the metal back layer 4 to generate discharge. By controlling the sheet resistance value of the second overcoat layer 5b, it is possible to electrically connect the separated metal back layer 4 with a desired resistance value. Therefore, the breakdown voltage characteristics can be further improved.
【００３０】次に、本発明の第３の実施形態として、メ
タルバック付き蛍光面をアノード電極とするＦＥＤを図
３に示す。このＦＥＤでは、図２に示すメタルバック付
き蛍光面６を有するフェースプレート７と、マトリック
ス状に配列された電子放出素子８を有するリアプレート
９とが、１mm〜数mm程度の狭いギャップ（間隙）Ｇを介
して対向配置され、フェースプレート７とリアプレート
９との極めて狭い間隙Ｇに、５〜１５ｋＶの高電圧が印
加されるように構成されている。Next, as a third embodiment of the present invention, FIG. 3 shows an FED using a phosphor screen with a metal back as an anode electrode. In this FED, a face plate 7 having a phosphor screen 6 with a metal back shown in FIG. 2 and a rear plate 9 having electron-emitting devices 8 arranged in a matrix form a narrow gap of about 1 mm to several mm. They are arranged so as to face each other through G, and a high voltage of 5 to 15 kV is applied to an extremely narrow gap G between the face plate 7 and the rear plate 9.
【００３１】フェースプレート７とリアプレート９との
間隙が極めて狭いため、これらの間で放電（絶縁破壊）
が起こりやすいが、このＦＥＤでは、異常放電の発生が
抑制されるうえに、放電が発生した場合の放電電流のピ
ーク値が抑えられ、より耐電圧性に優れた蛍光面を得る
ことができる。そして、放電エネルギーの最大値が低減
される結果、電子放出素子や蛍光面の破壊・損傷や劣化
が防止される。また、このＦＥＤでは、メタルバック層
の分断部が、光吸収層に対応する領域に限定されている
ので、メタルバック層の反射効果がほとんど減じない。
したがって、発光輝度の実質的低下が生じないSince the gap between the face plate 7 and the rear plate 9 is extremely narrow, discharge (dielectric breakdown) occurs between them.
However, in this FED, the occurrence of abnormal discharge is suppressed, and in addition, the peak value of the discharge current when discharge is generated is suppressed, and a phosphor screen with more excellent withstand voltage can be obtained. Then, as a result of the maximum value of the discharge energy being reduced, destruction / damage and deterioration of the electron-emitting device and the phosphor screen are prevented. Further, in this FED, since the divided portion of the metal back layer is limited to the region corresponding to the light absorption layer, the reflection effect of the metal back layer is not substantially reduced.
Therefore, the emission brightness does not substantially decrease.
【００３２】次に、本発明を画像表示装置に適用した具
体的実施例について説明する。Next, a concrete example in which the present invention is applied to an image display device will be described.
【００３３】実施例１
ガラス基板上に黒色顔料からなるストライプ状の光吸収
層をフォトリソ法により形成した後、光吸収層の間に赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の蛍光体層を、スト
ライプ状でそれぞれが隣り合うようにフォトリソ法によ
りパターニングして形成した。こうして蛍光面を形成し
た。Example 1 After a stripe-shaped light absorbing layer made of a black pigment was formed on a glass substrate by a photolithography method, red (R), green (G) and blue (B) were sandwiched between the light absorbing layers. The color phosphor layers were formed by patterning by a photolithography method so that they were adjacent to each other in a stripe shape. Thus, the phosphor screen was formed.
【００３４】次いで、この蛍光面の上に転写方式により
メタルバック層を形成した。すなわち、ポリエステル樹
脂製のベースフィルム上に離型剤層を介してＡｌ膜が積
層され、その上に接着剤層が塗布・形成されたＡｌ転写
フィルムを、接着剤層が蛍光面に接するようにガラス基
板上に配置し、上から加熱ローラーにより加熱・加圧し
て密着させた後、ベースフィルムを剥がして、蛍光面上
にＡｌ層膜を接着した。Next, a metal back layer was formed on this phosphor screen by a transfer method. That is, an Al transfer film, in which an Al film is laminated on a polyester resin base film via a release agent layer, and an adhesive layer is applied / formed thereon, is formed so that the adhesive layer contacts the fluorescent surface. After placing on a glass substrate and heating and pressurizing from above with a heating roller to bring them into close contact with each other, the base film was peeled off, and an Al layer film was adhered onto the fluorescent surface.
【００３５】こうしてメタルバック層（Ａｌ膜）が転写
・形成された蛍光面を有する基板を得た。この基板を蛍
光面基板Ａとする。Thus, a substrate having a phosphor screen on which the metal back layer (Al film) was transferred and formed was obtained. This substrate is called a phosphor screen substrate A.
【００３６】次いで、この蛍光面基板Ａのメタルバック
層の周端部に、以下の組成を有するガラスペーストをス
クリーン印刷することにより被覆した後、４５０℃で３
０分間加熱焼成し有機分を分解・除去した。こうして、
メタルバック層の周端部にオーバーコート層を有するフ
ロント基板Ａを得た。Then, the peripheral edge portion of the metal back layer of the phosphor screen substrate A was coated with a glass paste having the following composition by screen printing, and then the glass paste was heated at 450 ° C. for 3 hours.
The organic matter was decomposed and removed by heating and baking for 0 minutes. Thus
A front substrate A having an overcoat layer on the peripheral edge of the metal back layer was obtained.
【００３７】 ガラスペーストの組成 低融点ガラス材（ＳｉＯ２・Ｂ２Ｏ３・ＰｂＯ）…………４０wt％ 樹脂（エチルセルロース） ………… ６wt％ 溶媒（ブチルカルビトールアセテート） …………５４wt％Composition of glass paste Low melting point glass material (SiO 2 · B 2 O 3 · PbO) ………… 40 wt% Resin (ethyl cellulose) ………… 6 wt% Solvent (butyl carbitol acetate) ………… 54 wt% %
【００３８】次に、こうして得られたフロント基板Ａに
おいて、オーバーコート層のシート抵抗値を測定した
後、このフロント基板Ａを使用してＦＥＤを作製した。
すなわち、基板上に表面伝導型電子放出素子をマトリク
ス状に多数形成した電子発生源を背面ガラス基板に固定
して、リアプレートとし、このリアプレートと前記した
フロント基板Ａとを、支持枠およびスペーサを介して対
向配置し、フリットガラスにより封着した。フェースプ
レートとしたフロント基板Ａとリアプレートとの間隙
は、２mmとした。次いで、真空排気、封止など必要な処
理を施し、図４に示す構造を有するＦＥＤを完成した。
なお、図中符号１０はリアプレート、１１は基板、１２
は表面伝導型電子放出素子、１３は支持枠、１４はフェ
ースプレート、１５はメタルバック付き蛍光面をそれぞ
れ示す。Next, in the front substrate A thus obtained, the sheet resistance value of the overcoat layer was measured, and then the front substrate A was used to fabricate an FED.
That is, an electron generation source having a large number of surface conduction electron-emitting devices formed in a matrix on a substrate is fixed to a rear glass substrate to form a rear plate, and the rear plate and the front substrate A are supported by a support frame and a spacer. They were placed opposite to each other and sealed with frit glass. The gap between the front substrate A, which is a face plate, and the rear plate was 2 mm. Next, necessary processing such as vacuum exhaustion and sealing was performed to complete the FED having the structure shown in FIG.
In the figure, reference numeral 10 is a rear plate, 11 is a substrate, and 12 is a substrate.
Is a surface conduction electron-emitting device, 13 is a support frame, 14 is a face plate, and 15 is a phosphor screen with a metal back.
【００３９】また、比較例１として、蛍光面基板Ａにオ
ーバーコート層を形成することなく、そのままフェース
プレートとして用いた以外は実施例１と同様にして、Ｆ
ＥＤを作製した。Further, as Comparative Example 1, F was prepared in the same manner as in Example 1 except that the phosphor screen substrate A was used as it was as a face plate without forming an overcoat layer.
An ED was made.
【００４０】こうして実施例１および比較例１でそれぞ
れ得られたＦＥＤの耐圧特性（放電電圧および放電電
流）を、常法により測定した。測定結果を表１に示す。Thus, the breakdown voltage characteristics (discharge voltage and discharge current) of the FEDs obtained in Example 1 and Comparative Example 1 were measured by an ordinary method. The measurement results are shown in Table 1.
【００４１】表１から明らかなように、放電に至る電圧
（放電電圧）は、比較例１で得られた従来構造のＦＥＤ
が５ｋＶであるのに対して、実施例１のＦＥＤでは１０
ｋＶであり、耐圧特性が大幅に向上していた。As is clear from Table 1, the FED of the conventional structure obtained in Comparative Example 1 has a voltage (discharge voltage) to discharge.
Is 5 kV, while it is 10 in the FED of Example 1.
It was kV, and the withstand voltage characteristic was significantly improved.
【００４２】実施例２
以下の組成を有するガラスペーストを用いてオーバーコ
ート層を形成した以外は実施例１と同様にして、フロン
ト基板Ｂを作製し、このフロント基板Ｂを使用してＦＥ
Ｄを作製した。Example 2 A front substrate B was prepared in the same manner as in Example 1 except that an overcoat layer was formed using a glass paste having the following composition, and using this front substrate B, FE was used.
D was prepared.
【００４３】 ガラスペーストの組成 ＳｉＯ２ …………２０wt％ 低融点ガラス材（ＳｉＯ２・Ｂ２Ｏ３・ＰｂＯ）…………２０wt％ 分散材 …………０．２wt％ 樹脂（エチルセルロース） …………５．８wt％ 溶媒（ブチルカルビトールアセテート） …………５４wt％Composition of glass paste SiO 2 ...... 20 wt% Low-melting glass material (SiO 2 B 2 O 3 PbO) 20 wt% Dispersant 0.2 wt% Resin (ethyl cellulose) ………… 5.8wt% Solvent (butyl carbitol acetate) ………… 54wt%
【００４４】次いで、実施例２で得られたＦＥＤの耐圧
特性（放電電圧および放電電流）を、常法により測定し
た。測定結果を表１に示す。Next, the withstand voltage characteristics (discharge voltage and discharge current) of the FED obtained in Example 2 were measured by a conventional method. The measurement results are shown in Table 1.
【００４５】実施例３
実施例１で作製した蛍光面基板Ａのメタルバック層を、
以下に示す方法を用いて、光吸収層の上で短冊状に分断
した。すなわち、光吸収層上に対応する位置にあるメタ
ルバック層を、直径２ｍｍの針状の治具を用い３．０×
１０３ｋＰａの圧力をかけて削り取ることにより、メタ
ルバック層を分断した。こうして分断されたメタルバッ
ク層を有する蛍光面基板Ｂを作製した。Example 3 The metal back layer of the phosphor screen substrate A produced in Example 1 was
It cut | disconnected in the shape of a strip on the light absorption layer using the method shown below. That is, the metal back layer at the corresponding position on the light absorption layer is 3.0 × by using a needle-shaped jig with a diameter of 2 mm.
The metal back layer was divided by scraping off by applying a pressure of 103 kPa. A phosphor screen substrate B having the metal back layer thus divided was manufactured.
【００４６】次いで、この蛍光面基板Ｂのメタルバック
層の周端部および分断部の上に、以下の組成を有するペ
ーストをスクリーン印刷した後、４５０℃で３０分間加
熱焼成し有機分を分解・除去し、メタルバック層の周端
部、および分断部の両側端部に跨って、オーバーコート
層を形成した。こうして、メタルバック層の分断された
端部などにオーバーコート層を有するフロント基板Ｂを
得た。Next, a paste having the following composition was screen-printed on the peripheral edge portion and the divided portion of the metal back layer of the phosphor screen substrate B, and then the paste was screen-printed and heated and baked at 450 ° C. for 30 minutes to decompose the organic matter. After removal, an overcoat layer was formed over the peripheral edge of the metal back layer and both side edges of the divided portion. In this way, a front substrate B having an overcoat layer on the divided ends of the metal back layer was obtained.
【００４７】 ペーストの組成 ＭｎＯ２微粒子（粒径０．２μｍ） …………２０wt％ 低融点ガラス材（ＳｉＯ２・Ｂ２Ｏ３・ＰｂＯ）…………２０wt％ 分散材 …………０．２wt％ 樹脂（エチルセルロース） …………５．８wt％ 溶媒（ブチルカルビトールアセテート） …………５４wt％Composition of paste MnO 2 fine particles (particle size 0.2 μm) 20 wt% Low melting point glass material (SiO 2 B 2 O 3 PbO) 20 wt% Dispersing material 0 .2wt% Resin (ethyl cellulose) ............ 5.8wt% Solvent (butyl carbitol acetate) ............ 54wt%
【００４８】次に、こうして得られたフロント基板Ｂに
おいて、オーバーコート層のシート抵抗値を測定した
後、このフロント基板Ｂを使用し、実施例１と同様にし
てＦＥＤを作製した。Next, in the thus obtained front substrate B, the sheet resistance value of the overcoat layer was measured, and using this front substrate B, an FED was prepared in the same manner as in Example 1.
【００４９】また、比較例２として、蛍光面基板Ｂにオ
ーバーコート層を形成することなく、そのままフェース
プレートとして用いた以外は実施例３と同様にして、Ｆ
ＥＤを作製した。As Comparative Example 2, F was prepared in the same manner as in Example 3 except that the phosphor screen substrate B was used as it was as a face plate without forming an overcoat layer.
An ED was made.
【００５０】こうして実施例３および比較例２でそれぞ
れ得られたＦＥＤの耐圧特性（放電電圧および放電電
流）を、常法により測定した。測定結果を表１に示す。Thus, the breakdown voltage characteristics (discharge voltage and discharge current) of the FEDs obtained in Example 3 and Comparative Example 2 were measured by an ordinary method. The measurement results are shown in Table 1.
【００５１】実施例４
以下の組成を有するペーストを用いてオーバーコート層
を形成した以外は、実施例３と同様にしてフロント基板
Ｂを作製し、このフロント基板Ｂを使用してＦＥＤを作
製した。Example 4 A front substrate B was prepared in the same manner as in Example 3 except that a paste having the following composition was used to form an overcoat layer, and an FED was prepared using this front substrate B. .
【００５２】 ガラスペーストの組成 ＡＴＯ微粒子（粒径０．０５μｍ） …………２０wt％ 低融点ガラス材（ＳｉＯ２・Ｂ２Ｏ３・ＰｂＯ）…………２０wt％ 分散材 …………０．２wt％ 樹脂（エチルセルロース） …………５．８wt％ 溶媒（ブチルカルビトールアセテート） …………５４wt％Composition of glass paste ATO fine particles (particle size: 0.05 μm) 20 wt% Low-melting glass material (SiO 2 B 2 O 3 PbO) 20 wt% Dispersing material 0 .2wt% Resin (ethyl cellulose) ............ 5.8wt% Solvent (butyl carbitol acetate) ............ 54wt%
【００５３】次いで、実施例４で得られたＦＥＤの耐圧
特性（放電電圧および放電電流）を、常法により測定し
た。測定結果を表１に示す。Next, the withstand voltage characteristics (discharge voltage and discharge current) of the FED obtained in Example 4 were measured by a conventional method. The measurement results are shown in Table 1.
【００５４】[0054]
【表１】 [Table 1]
【００５５】表１の測定結果から、実施例２〜４で得ら
れたＦＥＤでは、メタルバック層の周端部または分断端
部にオーバーコート層が形成され、このオーバーコート
層により電気的突起部となるメタルバック層の端部が被
覆されているので、耐圧特性が大幅に向上していること
がわかる。From the measurement results shown in Table 1, in the FEDs obtained in Examples 2 to 4, the overcoat layer was formed at the peripheral edge or the divided edge of the metal back layer, and the electrical projection was formed by this overcoat layer. It can be seen that the withstand voltage characteristic is significantly improved because the end portion of the metal back layer serving as the portion is covered.
【００５６】[0056]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
放電が発生する電圧値（放電電圧）が高く、耐電圧特性
が向上したメタルバック付き蛍光面が得られる。したが
って、そのような蛍光面を有する画像表示装置において
は、耐圧特性が大幅に改善され、高輝度で高品位の表示
を実現することができる。As described above, according to the present invention,
It is possible to obtain a phosphor screen with a metal back, which has a high voltage value (discharge voltage) at which discharge occurs and has improved withstand voltage characteristics. Therefore, in the image display device having such a phosphor screen, the withstand voltage characteristic is significantly improved, and high-luminance and high-quality display can be realized.
【図１】本発明に係るメタルバック付き蛍光面の第１の
実施形態を示す断面図。FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a phosphor screen with a metal back according to the present invention.
【図２】本発明に係るメタルバック付き蛍光面の第２の
実施形態を示す断面図。FIG. 2 is a sectional view showing a second embodiment of a phosphor screen with a metal back according to the present invention.
【図３】本発明の第２の実施形態のメタルバック付き蛍
光面をアノード電極とするＦＥＤの構造を示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of an FED having a phosphor screen with a metal back as an anode electrode according to a second embodiment of the present invention.
【図４】本発明の実施例により形成されたメタルバック
付き蛍光面を備えたカラ−ＦＥＤの斜視図。FIG. 4 is a perspective view of a color FED having a phosphor screen with a metal back formed according to an embodiment of the present invention.
１，７，１４………ガラス基板（フェースプレート）、
２………光吸収層、３………蛍光体層、４………メタル
バック層、４ａ………間隙部、５ａ………低融点ガラス
を含む第１のオーバーコート層、５ｂ………耐熱性の無
機微粒子と低融点ガラスをそれぞれ含む第２のオーバー
コート層、６，１５………メタルバック付き蛍光面、８
………電子放出素子、９，１０………リアプレート、１
１………基板、１２………表面伝導型電子放出素子、１
３………支持枠1,7,14 ………… Glass substrate (face plate),
2 ... Light-absorbing layer, 3 ... Phosphor layer, 4 ... Metal back layer, 4a ... Gaps, 5a ... First overcoat layer containing low-melting glass, 5b. ... Second overcoat layer containing heat-resistant inorganic fine particles and low-melting glass, 6,15 ...... Phosphor screen with metal back, 8
……… Electron-emitting devices, 9, 10 ……… Rear plate, 1
1 ... Substrate, 12 ... Surface-conduction electron-emitting device, 1
3 ... Support frame
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲村 昌晃 埼玉県深谷市幡羅町一丁目９番地２ 株式 会社東芝深谷工場内 (72)発明者 田畑 仁 埼玉県深谷市幡羅町一丁目９番地２ 株式 会社東芝深谷工場内 (72)発明者 伊藤 武夫 埼玉県深谷市幡羅町一丁目９番地２ 株式 会社東芝深谷工場内 Ｆターム(参考） 5C036 BB05 CC10 CC14 EE08 EE09 EF01 EF06 EF09 EG24 EG36 EH04 EH21 EH22 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Masaaki Inamura 2 shares, 1-9-1 Harara-cho, Fukaya City, Saitama Prefecture Company Toshiba Fukaya Factory (72) Inventor Hitoshi Tabata 2 shares, 1-9-1 Harara-cho, Fukaya City, Saitama Prefecture Company Toshiba Fukaya Factory (72) Inventor Takeo Ito 2 shares, 1-9-1 Harara-cho, Fukaya City, Saitama Prefecture Company Toshiba Fukaya Factory F-term (reference) 5C036 BB05 CC10 CC14 EE08 EE09 EF01 EF06 EF09 EG24 EG36 EH04 EH21 EH22
Claims (6)
光体層と該蛍光体層の上に形成されたメタルバック層を
有する蛍光面において、 前記メタルバック層の端部に、低融点ガラスを含む被覆
層が設けられていることを特徴とするメタルバック付き
蛍光面。1. A phosphor screen having at least a phosphor layer and a metal back layer formed on the phosphor layer on an inner surface of a face plate, wherein a coating layer containing low melting point glass is provided at an end of the metal back layer. The fluorescent screen with a metal back is characterized by being provided with.
蛍光体層をそれぞれ有し、該蛍光体層の上に、分断され
間隙部を有するメタルバック層が形成された蛍光面であ
り、 前記メタルバック層の分断部の上に、該分断部の両側の
メタルバック層端部に跨るように、耐熱性の無機微粒子
と低融点ガラスをそれぞれ含む被覆層が設けられている
ことを特徴とするメタルバック付き蛍光面。2. A fluorescent surface having a light absorbing layer and a fluorescent material layer on an inner surface of a face plate, and a metal back layer having a divided gap portion formed on the fluorescent material layer. A metal back, characterized in that a coating layer containing heat-resistant inorganic fine particles and low-melting-point glass is provided on the divided portion of the layer so as to extend over the ends of the metal back layer on both sides of the divided portion. With fluorescent screen.
上に位置する領域の少なくとも一部で分断され、このメ
タルバック層の分断部の上に前記被覆層が設けられてい
ることを特徴とする請求項２記載のメタルバック付き蛍
光面。3. The metal back layer is divided at least at a part of a region located on the light absorption layer, and the coating layer is provided on the divided portion of the metal back layer. The phosphor screen with a metal back according to claim 2.
３〜１×１０１２Ω／□であることを特徴とする請求項
２または３記載のメタルバック付き蛍光面。4. The sheet resistance value of the coating layer is 1 × 10.
The phosphor screen with a metal back according to claim 2 or 3, characterized in that it is 3 to 1 × 10 12 Ω / □.
の前記無機微粒子に対する割合が、重量比で５０％以上
であることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項
記載のメタルバック付き蛍光面。5. The metal back according to any one of claims 2 to 4, wherein a ratio of the low melting point glass to the inorganic fine particles in the coating layer is 50% or more by weight. Fluorescent screen.
ートと対向配置されたリアプレートと、前記リアプレー
ト上に形成された多数の電子放出素子と、前記フェース
プレート上に前記リアプレートに対向して形成され、前
記電子放出素子から放出される電子線により発光する蛍
光面とを具備し、前記蛍光面が、請求項１乃至５のいず
れか１項記載の方法によって形成されたメタルバック付
き蛍光面であることを特徴とする画像表示装置。6. A face plate, a rear plate arranged to face the face plate, a large number of electron-emitting devices formed on the rear plate, and formed on the face plate so as to face the rear plate. A phosphor screen that emits light by an electron beam emitted from the electron-emitting device, wherein the phosphor screen is a phosphor screen with a metal back formed by the method according to any one of claims 1 to 5. An image display device characterized by the above.
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