JP2006100226A

JP2006100226A - Manufacturing method of image display device

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Publication number: JP2006100226A
Application number: JP2004288225A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Saito; 秀一齋藤; Hideaki Hirabayashi; 英明平林; Shigeki Matsunaka; 繁樹松中
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2004-09-30
Filing date: 2004-09-30
Publication date: 2006-04-13

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of an image display device in which discharge current can be suppressed sufficiently. <P>SOLUTION: This is the manufacturing method of the image display device which comprises a front substrate having a fluorescent screen including a phosphor layer and a light shielding layer and a metal back layer of lattice shape provided overlapped on this fluorescent screen, and a rear substrate which is arranged opposed to the front substrate and is arranged with an electron emitting element for emitting electrons toward the fluorescent screen. In the manufacturing method, after a metal film 23 for forming the metal back layer is formed on the main surface of the fluorescent screen, the light from a lamp 25 is irradiated on the metal film 23 through a patterned light shielding mask 24 and the metal film 23 is selectively evaporated, and the metal back layer 19 of lattice shape is formed. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、画像表示装置の製造方法に係り、特に、放電電流の抑制に改善を図った構造を有する画像表示装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an image display device, and more particularly to a method for manufacturing an image display device having a structure that is improved in suppressing discharge current.

近年、次世代の画像表示装置として、多数の電子放出素子を画像表示面と対向配置させた平面型の画像表示装置の開発が進められている。電子放出素子には様々な種類があるが、いずれも基本的には電界による電子放出を利用したもので、これらの電子放出素子を用いた画像表示装置は、一般に、フィールド・エミッション・ディスプレイ（以下、ＦＥＤと称する）と呼ばれている。このようなＦＥＤの内、表面伝導型電子放出素子を用いた画像表示装置は、表面伝導型電子放出ディスプレイ（以下、ＳＥＤと称する）とも呼ばれているが、ＳＥＤも含む総称としてＦＥＤという用語を用いる。 In recent years, as a next-generation image display device, a flat-type image display device in which a large number of electron-emitting devices are arranged to face an image display surface has been developed. There are various types of electron-emitting devices, and all of them basically use electron emission by an electric field, and image display devices using these electron-emitting devices are generally field emission displays (hereinafter referred to as field emission displays). , Referred to as FED). Among such FEDs, an image display device using a surface conduction electron-emitting device is also called a surface conduction electron-emitting display (hereinafter referred to as SED), but the term FED is used as a general term including SED. Use.

ＦＥＤは、一般に、所定の隙間を置いて対向配置された前面基板及び背面基板を有している。これらの基板は、矩形枠状の側壁を介してそれぞれの周縁部同士を互いに接合され、真空外囲器を構成している。真空外囲器の内部は、真空度が１０^−４Ｐａ程度以下の高真空に維持されている。また、背面基板及び前面基板に加わる大気圧荷重を支えるために、これらの基板の間には複数の支持部材が配設されている。 In general, the FED has a front substrate and a rear substrate that are opposed to each other with a predetermined gap. These substrates are joined to each other at their peripheral parts via a rectangular frame-shaped side wall to constitute a vacuum envelope. The inside of the vacuum envelope is maintained at a high vacuum with a degree of vacuum of about 10 ⁻⁴ Pa or less. Further, in order to support an atmospheric pressure load applied to the back substrate and the front substrate, a plurality of support members are disposed between these substrates.

前面基板の内面には、赤、青、緑にそれぞれ発光する蛍光体層及び遮光層を含む蛍光面が形成されている。また、実用的な表示特性を得るために、蛍光面上にメタルバック層と呼ばれるアルミ薄膜が形成されている。さらに、真空外囲器の内部に残留したガス及び各基板から放出されたガス（例えば水素、メタン、酸素、二酸化炭素、水蒸気など）を吸着するために、ゲッタ層と呼ばれるガス吸着特性を持ったＢａ（バリウム）、Ｖ（バナジウム）、Ｔｉ（チタン）、Ｔａ（タンタル）などの金属薄膜がメタルバック層上に蒸着されている。 On the inner surface of the front substrate, a phosphor screen including a phosphor layer and a light-shielding layer that respectively emit red, blue, and green is formed. In order to obtain practical display characteristics, an aluminum thin film called a metal back layer is formed on the phosphor screen. Furthermore, in order to adsorb the gas remaining inside the vacuum envelope and the gas released from each substrate (for example, hydrogen, methane, oxygen, carbon dioxide, water vapor, etc.), it has a gas adsorption characteristic called getter layer. A metal thin film such as Ba (barium), V (vanadium), Ti (titanium), and Ta (tantalum) is deposited on the metal back layer.

背面基板の内面には、蛍光体を励起して発光させるための電子を放出する多数の電子放出素子が設けられている。また、多数の走査線及び信号線がマトリックス状に形成され、各電子放出素子に接続されている。 A large number of electron-emitting devices that emit electrons for exciting the phosphor to emit light are provided on the inner surface of the rear substrate. A large number of scanning lines and signal lines are formed in a matrix and connected to each electron-emitting device.

このようなＦＥＤでは、蛍光体層及びメタルバック層を含む画像表示面にはアノード電圧が印加され、電子放出素子から放出された電子ビームがアノード電圧により加速されて蛍光面に衝突することにより、蛍光体が発光する。これにより、画像表示面に画像が表示される。この場合、アノード電圧は、最低でも数ｋＶ、できれば１０ｋＶ以上にすることが望まれる。 In such an FED, an anode voltage is applied to the image display surface including the phosphor layer and the metal back layer, and the electron beam emitted from the electron-emitting device is accelerated by the anode voltage and collides with the phosphor screen. The phosphor emits light. Thereby, an image is displayed on the image display surface. In this case, the anode voltage is desired to be at least several kV, preferably 10 kV or more.

このようなＦＥＤでは、前面基板と背面基板との隙間を１〜２ｍｍ程度に設定することができ、現在のテレビやコンピュータのディスプレイとして使用されている陰極線管（ＣＲＴ）と比較して、大幅な軽量化、薄型化を達成することができる。 In such an FED, the gap between the front substrate and the rear substrate can be set to about 1 to 2 mm, which is significantly larger than that of a cathode ray tube (CRT) used as a display of a current television or computer. Weight reduction and thickness reduction can be achieved.

具体的な従来の画像表示装置としては、例えば特許文献１の段落［００１５］及び図１に示すように、フェースプレートの内面に赤、緑、青に夫々発光する蛍光体層が例えばストライプ状に形成され、さらに前記蛍光体層間のフェースプレート内面に黒色着色層が形成されている構成のものが知られている。
特開２００２−１２７０１９号公報 As a specific conventional image display device, for example, as shown in paragraph [0015] of Patent Document 1 and FIG. 1, phosphor layers emitting red, green, and blue light respectively on the inner surface of the face plate, for example, in a stripe shape. There is a known structure in which a black colored layer is formed on the inner surface of the face plate between the phosphor layers.
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-127019

しかしながら、従来の画像表示装置においては、蛍光面上のアルミバック層と電子放出素子間で放電が発生すると、放電電流が多く流れてデバイスを破壊するという問題があった。この点について図６を参照して説明する。 However, the conventional image display apparatus has a problem that when a discharge occurs between the aluminum back layer on the phosphor screen and the electron-emitting device, a large amount of discharge current flows to destroy the device. This point will be described with reference to FIG.

図６中の符番１は前面基板である。この前面基板１の下面には、赤、青、緑に夫々発光する蛍光体層２と遮光層３を備えた蛍光面４が形成されている。この蛍光面４の下面には、樹脂フィルム層５を介してストライプ状の複数のアルミバック層６が形成されている。一方、図中の符番７は、前記前面基板１と所定の隙間を置いて対向配置された背面基板である。この背面基板７の上には、蛍光体を励起して発光させるための電子を放出する多数の複数の電子放出素子８が配置されている。 Reference numeral 1 in FIG. 6 denotes a front substrate. On the lower surface of the front substrate 1, a phosphor screen 4 having a phosphor layer 2 and a light shielding layer 3 that emit red, blue, and green, respectively, is formed. A plurality of striped aluminum back layers 6 are formed on the lower surface of the phosphor screen 4 with a resin film layer 5 interposed therebetween. On the other hand, reference numeral 7 in the figure denotes a rear substrate disposed opposite to the front substrate 1 with a predetermined gap. On the back substrate 7, a plurality of electron-emitting devices 8 that emit electrons for exciting phosphors to emit light are arranged.

こうした構成の画像表示装置では、アルミバック層６がストライプ状に形成されているため、例えば図３に示すように、背面基板７の内面に有機物９等が電子放電素子８の高さよりも高い状態で残存した場合、任意のアルミバック層６の下面に生じた電荷１０と有機物９との間に放電が生じ、多くの電流が一度に放電され、装置が破壊されることがある。
したがって、こうした放電電流を抑制した画像表示装置が求められていた。 In the image display device having such a configuration, since the aluminum back layer 6 is formed in a stripe shape, for example, as shown in FIG. 3, the organic substance 9 or the like is higher on the inner surface of the back substrate 7 than the height of the electron discharge element 8. In such a case, a discharge occurs between the electric charge 10 generated on the lower surface of the arbitrary aluminum back layer 6 and the organic substance 9, so that a large amount of current is discharged at one time and the device may be destroyed.
Therefore, an image display device that suppresses such a discharge current has been demanded.

この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、蛍光面上のアルミバック層と電子放出素子間の放電電流を抑制しえる画像表示装置の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a method of manufacturing an image display device capable of suppressing a discharge current between an aluminum back layer on a phosphor screen and an electron-emitting device. It is in.

この発明の第１の様態による画像表示装置の製造方法は、蛍光体層及び遮光層を含む蛍光面と、この蛍光面に重ねて設けられた格子状のメタルバック層と、を有する前面基板と、前記前面基板に対向して配置されているとともに、前記蛍光体面に向けて電子を放出する電子放出素子が配置された背面基板と、を備えた画像表示装置を製造する方法であり、前記蛍光面の主面にメタルバック層形成用の金属膜を形成した後、パターン化された遮光マスクを介してランプからの光を前記金属膜に照射して金属膜を選択的に蒸発させ、格子状のメタルバック層を形成することを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an image display device, comprising: a front substrate having a phosphor screen including a phosphor layer and a light shielding layer; and a grid-like metal back layer provided on the phosphor screen. And a rear substrate on which an electron-emitting device that emits electrons toward the phosphor surface is disposed and facing the front substrate, and manufacturing the image display apparatus, After forming a metal film for forming a metal back layer on the main surface of the surface, the metal film is selectively evaporated by irradiating the metal film with light from a lamp through a patterned light-shielding mask to form a lattice pattern The metal back layer is formed.

この発明に係る画像表示装置の製造方法によれば、蛍光面の主面にメタルバック層形成用の金属膜を形成した後、パターン化された遮光マスクを介してランプからの光を前記金属膜に照射して金属膜を選択的に蒸発させ、格子状のメタルバック層を形成することにより、金属膜を格子状に形成し、蛍光面上のアルミバック層と電子放出素子間の放電電流を抑制することができる。 According to the method for manufacturing an image display device of the present invention, after forming a metal film for forming a metal back layer on the main surface of the phosphor screen, light from the lamp is transmitted through the patterned light shielding mask to the metal film. The metal film is selectively evaporated to form a lattice-shaped metal back layer, thereby forming the metal film in a lattice shape, and the discharge current between the aluminum back layer on the phosphor screen and the electron-emitting device is reduced. Can be suppressed.

この発明によれば、蛍光面上のアルミバック層と電子放出素子間の放電電流を抑制しえる画像表示装置の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing an image display device capable of suppressing a discharge current between an aluminum back layer on a phosphor screen and an electron-emitting device.

以下、この発明の一実施の形態に係る画像表示装置について図面を参照して説明する。なお、ここでは、この発明に係る画像表示装置として、表面伝導型の電子放出素子を備えたＦＥＤを例にとって説明する。 An image display apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Here, as an image display device according to the present invention, an FED including a surface conduction electron-emitting device will be described as an example.

まず、ＦＥＤの全体図について図１及び図２を参照して説明する。
図１及び図２に示すように、ＦＥＤは、１〜２ｍｍの隙間を置いて対向配置された前面基板１１及び背面基板１２を備えている。これら前面基板１１及び背面基板１２は、絶縁基板としてそれぞれ板厚が１〜３ｍｍ程度の矩形状のガラス板を用いて構成されている。これらの前面基板１１及び背面基板１２は、矩形枠状の側壁１３を介して周縁部同士が接合され、内部が１０^−４Ｐａ程度の高真空に維持された扁平な矩形状の真空外囲器１４を構成している。 First, an overall view of the FED will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1 and 2, the FED includes a front substrate 11 and a rear substrate 12 that are opposed to each other with a gap of 1 to 2 mm. Each of the front substrate 11 and the rear substrate 12 is configured by using a rectangular glass plate having a thickness of about 1 to 3 mm as an insulating substrate. The front substrate 11 and the back substrate 12 are flat rectangular vacuum envelopes whose peripheral portions are bonded to each other via a rectangular frame-shaped side wall 13 and whose inside is maintained at a high vacuum of about 10 ⁻⁴ Pa. 14 is constituted.

真空外囲器１４は、その内部に設けられ、前面基板１１及び背面基板１２に加わる大気圧荷重を支えるための複数のスペーサ１５を備えている。このスペーサ１５としては、板状あるいは柱状等の形状を採用可能である。 The vacuum envelope 14 includes a plurality of spacers 15 provided therein to support an atmospheric pressure load applied to the front substrate 11 and the rear substrate 12. As the spacer 15, a plate shape or a column shape can be adopted.

前面基板１１の内面には、蛍光面１６が形成されている。この蛍光面１６は、前面基板１１上に形成された赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に夫々発光する蛍光体層１７と、マトリック状に配置された光吸収層（遮光層）１８とを備えている。前記蛍光体層１７上には、アノード電極として機能する格子状のメタルバック層１９が樹脂フィルム層（図示せず）を介して形成されている。前記蛍光体層１７は、例えばドット上に形成されている。メタルバック層１９は、アルミニウム合金膜等で格子状に形成されている。ここで、メタルバック層１９の形成の仕方は後で詳述するとおりである。 A fluorescent screen 16 is formed on the inner surface of the front substrate 11. The phosphor screen 16 includes a phosphor layer 17 that is formed on the front substrate 11 and emits red (R), green (G), and blue (B), and a light absorption layer (light shielding layer) arranged in a matrix. ) 18. On the phosphor layer 17, a grid-like metal back layer 19 functioning as an anode electrode is formed via a resin film layer (not shown). The phosphor layer 17 is formed on dots, for example. The metal back layer 19 is formed in a lattice shape with an aluminum alloy film or the like. Here, the method of forming the metal back layer 19 is as described in detail later.

背面基板１２は、その内面に表面伝導型の電子放出素子２０を備えている。この電子放出素子２０は、蛍光面１６の蛍光体層１７を励起する電子源として機能する。即ち、複数の電子放出素子２０は、背面基板１２上において、画素毎に対応して複数列及び複数行に配列され、夫々蛍光体層１７に向けて電子ビームを放出する。各電子放出素子２０は、図示しない電子放出部、この電子放出部に電圧を印加する一対の素子電極等で構成されている。また、電子放出素子２０に電位を供給するための多数本の配線２１は、背面基板１２の内面にマトリック状に設けられ、その端部は真空外囲器１４の外部に引出されている。
このようなＦＥＤでは、画像を表示する動作時においては、蛍光面１６及びメタルバック層１９を含む画像表示面にアノード電圧を印加する。そして、電子放出素子２０から放出された電子ビームをアノード電圧により加速して蛍光面１６へ衝突させる。これにより、蛍光面１６の蛍光体層１７が励起され、それぞれ対応する色に発光する。このようにして、画像表示面にカラー画像が表示される。 The back substrate 12 includes a surface conduction electron-emitting device 20 on its inner surface. The electron-emitting device 20 functions as an electron source that excites the phosphor layer 17 of the phosphor screen 16. That is, the plurality of electron-emitting devices 20 are arranged in a plurality of columns and a plurality of rows corresponding to each pixel on the back substrate 12, and each emits an electron beam toward the phosphor layer 17. Each electron-emitting device 20 includes an electron emitting portion (not shown) and a pair of device electrodes for applying a voltage to the electron emitting portion. Further, a large number of wirings 21 for supplying a potential to the electron-emitting device 20 are provided in a matrix shape on the inner surface of the rear substrate 12, and end portions thereof are drawn out of the vacuum envelope 14.
In such an FED, an anode voltage is applied to the image display surface including the phosphor screen 16 and the metal back layer 19 during the operation of displaying an image. Then, the electron beam emitted from the electron-emitting device 20 is accelerated by the anode voltage to collide with the phosphor screen 16. As a result, the phosphor layer 17 on the phosphor screen 16 is excited and emits light in the corresponding colors. In this way, a color image is displayed on the image display surface.

図７は、本発明においてメタルバック層となる金属膜をパターニングする際に使用されるランプ装置（例えばＸｅフラッシュランプ装置）の該略図を示す。図中の符番４１はＮ_２ガス等のランプで励起されないガスが導入される容器を示す。この容器４１内には図示しない金属膜が形成された基板４２が配置され、その上に遮光マスク４３が配置されている。同様にして、前記容器４１内でマスク４３の真上には、Ｘｅフラッシュランプ４４が配置されている。また、このランプ４４の基板４２と反対側には凹状の反射板４５が配置され、ランプ４４からの光を効率よく基板側に照射できるようになっている。このように、上記ランプ装置は、ランプ４４、遮光マスク４３及び反射板４５を備え、雰囲気制御が必要要件となる。 FIG. 7 shows a schematic view of a lamp device (for example, a Xe flash lamp device) used when patterning a metal film to be a metal back layer in the present invention. Reference numeral 41 in the figure indicates a container into which a gas such as N ₂ gas that is not excited by a lamp is introduced. A substrate 42 on which a metal film (not shown) is formed is disposed in the container 41, and a light shielding mask 43 is disposed thereon. Similarly, a Xe flash lamp 44 is disposed in the container 41 directly above the mask 43. A concave reflector 45 is disposed on the opposite side of the lamp 44 from the substrate 42 so that the light from the lamp 44 can be efficiently irradiated onto the substrate side. Thus, the lamp device includes the lamp 44, the light shielding mask 43, and the reflection plate 45, and the atmosphere control is a necessary requirement.

次に、上記画像表示装置、特にメタルバック層となる金属膜のパターニングについて、図３（Ａ），（Ｂ）及び図４を参照して説明する。但し、図１と同部材は同符番を付して説明を省略する。 Next, patterning of the image display device, particularly a metal film serving as a metal back layer, will be described with reference to FIGS. However, the same members as those in FIG.

まず、図３（Ａ）に示すように、前面基板１１上に蛍光体層１７と遮光層１８とを備えた蛍光面１６を形成し、更にその上に樹脂フィルム層２２を介してアルミバック層となる金属膜２３を形成する。つづいて、前記蛍光体層１７に相当する部分に光入射部２４ａを有するパターン化された遮光マスク２４を前面基板１１の上方に配置し、さらにその真上にランプ例えばキセノン（Ｘｅ）フラッシュランプ２５を配置する。 First, as shown in FIG. 3A, a phosphor screen 16 including a phosphor layer 17 and a light shielding layer 18 is formed on a front substrate 11, and an aluminum back layer is further formed thereon via a resin film layer 22. A metal film 23 is formed. Subsequently, a patterned light-shielding mask 24 having a light incident portion 24a in a portion corresponding to the phosphor layer 17 is disposed above the front substrate 11, and a lamp such as a xenon (Xe) flash lamp 25 is disposed immediately above the mask. Place.

次に、前記遮光マスク２４を介してキセノンフラッシュランプ２５からの光を前記金属膜２３に照射して金属膜２３、樹脂フィルム層２２を選択的に蒸発させ、格子状のメタルバック層１９を形成し、金属幕２３のパターニングを完了する（図３（Ｂ）参照）。 Next, the metal film 23 is irradiated with light from the xenon flash lamp 25 through the light-shielding mask 24 to selectively evaporate the metal film 23 and the resin film layer 22 to form a lattice-shaped metal back layer 19. Then, the patterning of the metal curtain 23 is completed (see FIG. 3B).

本発明において、前記金属膜等に光を照射するのは、上記したようにキセノンフラッシュランプに限らず、例えばエキシマレーザ等のランプでもよい。 In the present invention, the irradiation of light to the metal film or the like is not limited to the xenon flash lamp as described above, and may be a lamp such as an excimer laser.

本発明において、ランプからの光を金属膜に照射して格子状のメタルバック層を形成するが、その形状としては種々の形態が挙げられる。例えば、図４に示すように、Ｒ、Ｇ，Ｂの蛍光体層が１ユニット分形成されるような最小領域（ａ）毎に金属膜を切断線２６に沿って形成する場合、あるいはＲ、Ｇ，Ｂの蛍光体層が２ユニット分形成されるような２つ分の領域（ａ），（ｂ）毎に金属膜を切断線２６に沿って形成する場合、あるいはＲ、Ｇ，Ｂの蛍光体層が４ユニット分形成されるような４つ分の領域（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）毎に金属膜を縦横の切断線２６に沿って形成する場合が挙げられる。 In the present invention, the metal film is irradiated with light from the lamp to form a grid-like metal back layer, and various shapes can be mentioned as the shape. For example, as shown in FIG. 4, when forming a metal film along the cutting line 26 for each minimum region (a) in which one unit of R, G, B phosphor layers is formed, When forming a metal film along the cutting line 26 for each of the two regions (a) and (b) so that two units of the G and B phosphor layers are formed, or R, G and B A case where a metal film is formed along vertical and horizontal cutting lines 26 for each of four regions (a), (b), (c), and (d) in which four units of the phosphor layer are formed. It is done.

本発明において、前記遮光マスクとしては、例えば図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すマスクが挙げられる。第１に、ガラス又は石英製の透明基板３１に例えばＣｒからなる遮光膜３２をパターン状に形成し、パターン化した遮光膜３２を含む基板３１にＳｉＯ_２膜３３を成膜したマスク（図５（Ａ）参照）が挙げられる。このマスクは、キセノンフラッシュランプでマスクを介して遮光されていない下地のＡｌ膜を蒸発させるときに、遮光するマスク材（Ｃｒ膜が一般的）がこれで蒸発するのを防ぐ役割を期待している。従って、このマスクを用いた場合、マスク寿命が長くなること、及びランプで蒸発するマスク材（Ｃｒ等）がパターニングする基板に付着して不良となるのを防ぐことが基体できる。 In the present invention, examples of the light-shielding mask include masks shown in FIGS. First, a mask in which a light shielding film 32 made of, for example, Cr is formed in a pattern on a transparent substrate 31 made of glass or quartz, and a SiO ₂ film 33 is formed on the substrate 31 including the patterned light shielding film 32 (FIG. 5). (A)). This mask is expected to prevent the mask material that shields light (generally Cr film) from evaporating when the underlying Al film that is not shielded from light through the mask is evaporated by a xenon flash lamp. Yes. Accordingly, when this mask is used, it is possible to prevent the mask from having a long lifetime and preventing the mask material (Cr or the like) evaporated by the lamp from adhering to the substrate to be patterned and becoming defective.

第２に、開口部３４のランプ方向に相当する周辺部にテーパー部３５が形成された金属製マスク（図５（Ｂ）参照）が挙げられる。第２のマスクの場合、ランプからの光３７が図５（Ｂ）に示すように金属膜側に入射するので、開口部３４付近の樹脂フィルム膜を蒸発させ易い。第３に、ガラス又は石英製の透明基板３１のランプと反対側の面に粗面化した面３６を有するマスク（図５（Ｃ）参照）が挙げられる。第３のマスクの場合、ランプからの光が粗面化した面３６で乱反射するので、面３６以外からの面から光を金属膜側により多く照射することができる。 Second, there is a metal mask (see FIG. 5B) in which a tapered portion 35 is formed in the peripheral portion corresponding to the lamp direction of the opening 34. In the case of the second mask, since the light 37 from the lamp is incident on the metal film side as shown in FIG. 5B, the resin film film near the opening 34 is easily evaporated. Third, there is a mask (see FIG. 5C) having a roughened surface 36 on the surface of the transparent substrate 31 made of glass or quartz opposite to the lamp. In the case of the third mask, the light from the lamp is diffusely reflected by the roughened surface 36, so that more light can be irradiated from the surface other than the surface 36 to the metal film side.

次に、上述したような構成のＦＥＤの製造方法、特にメタルバック層部分の作成方法についてより具体的に説明する。なお、メタルバック層部分以外は従来の製造方法による。
まず、図３（Ａ）に示すように、前面基板１１上に蛍光体層１７と遮光層１８とを備えた蛍光面１６を形成し、更にその上に樹脂フィルム層２２を介してメタルバック層となる厚み約１００ｎｍのＡｌ製の金属膜２３を形成した。つづいて、前記前面基板１１の上方に遮光マスク２４を配置した。ここで、遮光マスク２４としては、図５（Ａ）に示すように、石英基板３１の裏面にパターン化された遮光膜３２、ＳｉＯ_２膜３３を形成したマスクを用いた。この後、前記遮光マスク２４の上方にキセノンフラッシュランプ２５を配置した。ここで、前記ランプ２５の形状は、外径：１２ｍｍ、内径：１０ｍｍ、発光部の長さ：３４０ｍｍ、Ｘｅのガス圧：１００Ｔｏｒｒである。 Next, a method for manufacturing the FED having the above-described configuration, particularly a method for creating a metal back layer portion will be described more specifically. Except for the metal back layer portion, the conventional manufacturing method is used.
First, as shown in FIG. 3A, a phosphor screen 16 having a phosphor layer 17 and a light shielding layer 18 is formed on a front substrate 11, and a metal back layer is further formed thereon via a resin film layer 22. An Al metal film 23 having a thickness of about 100 nm was formed. Subsequently, a light shielding mask 24 was disposed above the front substrate 11. Here, as the light shielding mask 24, as shown in FIG. 5A, a mask in which a patterned light shielding film 32 and SiO ₂ film 33 are formed on the back surface of the quartz substrate 31 was used. Thereafter, a xenon flash lamp 25 was disposed above the light shielding mask 24. Here, the shape of the lamp 25 is as follows: outer diameter: 12 mm, inner diameter: 10 mm, light emitting part length: 340 mm, and Xe gas pressure: 100 Torr.

次に、前記遮光マスク２４を介してキセノンフラッシュランプ２５からの光を前記金属膜２３に照射して金属膜２３、樹脂フィルム層２２を選択的に蒸発させ、格子状のメタルバック層１９を形成した（図３（Ｂ）参照）。ここで、前記ランプ２５の照射条件は、放電電圧：６〜８ｋＶ、放電電流：６０００〜９０００Ａ、放電時間：２５〜３０μ秒とした。また、金属膜２３は、図４に示すように、Ｒ，Ｇ，Ｂの蛍光体層が１ユニット分形成されるような領域（ａ）毎に切断線２６に沿って切断した。 Next, the metal film 23 is irradiated with light from the xenon flash lamp 25 through the light-shielding mask 24 to selectively evaporate the metal film 23 and the resin film layer 22 to form a lattice-shaped metal back layer 19. (See FIG. 3B). Here, the irradiation conditions of the lamp 25 were as follows: discharge voltage: 6-8 kV, discharge current: 6000-9000 A, discharge time: 25-30 μsec. Further, as shown in FIG. 4, the metal film 23 was cut along the cutting line 26 for each region (a) in which one unit of the R, G, B phosphor layers was formed.

上記実施形態によれば、前面基板１１の上方に遮光マスク２４を介してキセノンフラッシュランプ２５を配置した後、遮光マスク２４を介してキセノンフラッシュランプ２５からの光を金属膜２３に照射して金属膜２３、樹脂フィルム層２２を選択的に蒸発させ、格子状のメタルバック層１９を形成するため、金属膜２３を蛍光体層１７に沿って格子状に形成することができる。従って、たとえ従来のように付着物と電荷に基づくアルミバック層と電子放出素子間に放電が生じても、格子状でのアルミバック層と電子放出素子間の放電であるので、従来と比べ、放電電流を著しく少なく抑制することができる。 According to the embodiment, after the xenon flash lamp 25 is disposed above the front substrate 11 via the light shielding mask 24, the metal film 23 is irradiated with light from the xenon flash lamp 25 via the light shielding mask 24. Since the film 23 and the resin film layer 22 are selectively evaporated to form the lattice-shaped metal back layer 19, the metal film 23 can be formed along the phosphor layer 17 in a lattice shape. Therefore, even if a discharge occurs between the aluminum back layer and the electron-emitting device based on the deposits and charges as in the conventional case, since it is a discharge between the aluminum back layer and the electron-emitting device in a lattice shape, The discharge current can be remarkably reduced.

なお、上記実施形態では、メタルバック層となる金属膜の材料としてＡｌを用いたが、これに限らず、例えばＡｌ合金、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）の何れかの材料を用いることが可能である。また、遮光マスクとして、図４（Ａ）に示すマスクを用いたが、これに限らず、図４（Ｂ），（Ｃ）等の他のマスクでもよい。 In the above embodiment, Al is used as the material of the metal film to be the metal back layer. However, the present invention is not limited to this, and for example, any material of Al alloy, nickel (Ni), and chromium (Cr) may be used. Is possible. Further, although the mask shown in FIG. 4A is used as the light shielding mask, the present invention is not limited to this, and other masks such as FIGS. 4B and 4C may be used.

以上説明したように、上記実施形態によれば、蛍光面の主面にメタルバック層形成用の金属膜を形成した後、パターン化された遮光マスクを介してランプからの光を前記金属膜に照射して金属膜を選択的に蒸発させ、格子状のメタルバック層を形成している。このように、金属膜を分断して格子状にすることにより、メタルバック層と背面基板内面の付着物との放電電流を従来と比べて著しく抑制することができ、多くの放電電流が流れることにより装置の破壊を回避することができる。 As described above, according to the embodiment, after the metal film for forming the metal back layer is formed on the main surface of the phosphor screen, the light from the lamp is applied to the metal film through the patterned light shielding mask. Irradiation selectively vaporizes the metal film to form a grid-like metal back layer. In this way, by dividing the metal film into a lattice shape, the discharge current between the metal back layer and the deposit on the inner surface of the back substrate can be significantly suppressed compared to the conventional case, and a lot of discharge current flows. Thus, the destruction of the apparatus can be avoided.

なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the components without departing from the gist of the invention in the stage of implementation. Further, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.

図１は、この発明の実施の形態に係るＦＥＤの一例を概略的に示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view schematically showing an example of an FED according to an embodiment of the present invention. 図２は、図１に示したＦＥＤのＡ−Ａ線に沿った断面構造を概略的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing a cross-sectional structure along the line AA of the FED shown in FIG. 図３は、図１に示したＦＥＤの製造方法を工程順に示す概略的な断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a method of manufacturing the FED shown in FIG. 1 in the order of steps. 図４は、図３の製造方法により得られたメタルバック層の平面図である。FIG. 4 is a plan view of the metal back layer obtained by the manufacturing method of FIG. 図５は、この発明の実施の形態に係るＦＥＤの一構成であるメタルバック層を形成する際に使用される遮光マスクの説明図である。FIG. 5 is an explanatory view of a light shielding mask used when forming a metal back layer which is one configuration of the FED according to the embodiment of the present invention. 図６は、従来のＦＥＤにおける放電現象を概略的に示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory view schematically showing a discharge phenomenon in a conventional FED. 図７は、本発明において使用されるランプ装置の該略図である。FIG. 7 is a schematic view of a lamp device used in the present invention.

Explanation of symbols

１１…前面基板、１２…背面基板、１６…蛍光面、１７…蛍光体層、１８…光吸収層（遮光層）、１９…メタルバック層、２０…電子放出素子、２１…配線、２２…樹脂フィルム層、２３…金属膜、２４，４３…遮光マスク、２５，４４…Ｘｅフラッシュランプ、２６…切断線、３１…透明基板、３２…遮光膜、３３…ＳｉＯ_２膜、３５…テーパー部、３６…粗面化した面、４１…容器、４５…反射板。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Front substrate, 12 ... Back substrate, 16 ... Phosphor screen, 17 ... Phosphor layer, 18 ... Light absorption layer (light shielding layer), 19 ... Metal back layer, 20 ... Electron emission element, 21 ... Wiring, 22 ... Resin Film layer, 23 ... Metal film, 24, 43 ... Light-shielding mask, 25, 44 ... Xe flash lamp, 26 ... Cutting line, 31 ... Transparent substrate, 32 ... Light-shielding film, 33 ... SiO ₂ film, 35 ... Tapered part, 36 ... roughened surface, 41 ... container, 45 ... reflector.

Claims

A front substrate having a phosphor screen including a phosphor layer and a light shielding layer, and a grid-like metal back layer provided on the phosphor screen;
A method of manufacturing an image display device comprising: a rear substrate disposed opposite to the front substrate and disposed with an electron-emitting device that emits electrons toward the phosphor surface;
After forming a metal film for forming a metal back layer on the main surface of the fluorescent screen, the metal film is selectively evaporated by irradiating the metal film with light from a lamp through a patterned light shielding mask, A method of manufacturing an image display device, comprising forming a grid-like metal back layer.

2. The method of manufacturing an image display device according to claim 1, wherein the lamp is a xenon flash lamp.

The light-shielding mask is characterized in that a patterned light-shielding film is formed on one main surface of a glass substrate, and further, a SiO ₂ film is formed on the glass substrate including the patterned light-shielding film. The manufacturing method of the image display apparatus of Claim 1.