JP2002343241A - メタルバック付き蛍光面の形成方法および画像表示装置 - Google Patents
メタルバック付き蛍光面の形成方法および画像表示装置Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
- H01J9/20—Manufacture of screens on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted or stored; Applying coatings to the vessel
- H01J9/22—Applying luminescent coatings
-
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- H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
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- H01J29/18—Luminescent screens
- H01J29/28—Luminescent screens with protective, conductive or reflective layers
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
- Formation Of Various Coating Films On Cathode Ray Tubes And Lamps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 放電による電子放出素子や蛍光面の破壊、劣
化が防止されたメタルバック付き蛍光面の形成方法を提
供する。 【解決手段】 蛍光面上に形成された金属膜の所定の領
域に、金属膜を溶解または酸化する液を塗布し、塗布部
の金属膜を溶解・除去あるいは高抵抗化する。金属膜の
一部を除去あるいは高抵抗化した後、その残留端部に絶
縁性または高抵抗性の無機材料を被着することもでき
る。さらに、溶解または酸化液に絶縁性または高抵抗性
の無機材料を添加し、塗布部の金属膜を溶解・除去ある
いは高抵抗化すると同時に端部に無機材料を被着するこ
ともできる。
化が防止されたメタルバック付き蛍光面の形成方法を提
供する。 【解決手段】 蛍光面上に形成された金属膜の所定の領
域に、金属膜を溶解または酸化する液を塗布し、塗布部
の金属膜を溶解・除去あるいは高抵抗化する。金属膜の
一部を除去あるいは高抵抗化した後、その残留端部に絶
縁性または高抵抗性の無機材料を被着することもでき
る。さらに、溶解または酸化液に絶縁性または高抵抗性
の無機材料を添加し、塗布部の金属膜を溶解・除去ある
いは高抵抗化すると同時に端部に無機材料を被着するこ
ともできる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、メタルバック付き
蛍光面の形成方法、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。
蛍光面の形成方法、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。
【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
示装置の蛍光面では、蛍光体層の内面（フェースプレー
トと反対側の面）に金属膜が形成されたメタルバック方
式が広く採用されている。この金属膜（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。
ルドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）などの画像表
示装置の蛍光面では、蛍光体層の内面（フェースプレー
トと反対側の面）に金属膜が形成されたメタルバック方
式が広く採用されている。この金属膜（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。
【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、１〜数mm程度と狭く、この極めて狭い間隙に１０ｋ
V前後の高電圧が印加され強電界が形成されるため、長
時間画像形成させると放電（真空アーク放電）が生じや
すいという問題があった。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。
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、１〜数mm程度と狭く、この極めて狭い間隙に１０ｋ
V前後の高電圧が印加され強電界が形成されるため、長
時間画像形成させると放電（真空アーク放電）が生じや
すいという問題があった。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。
【０００４】このような異常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）に間隙を設け、ジグザグ状
（蛇行状）やスパイラル状（らせん状）に形成する技術
が、特開2000-311642、特開2000-251797、特開2000-326
583などに提案されている。そして、アノード電極をジ
グザグ状などに加工形成する方法として、レーザによる
切断やメタルマスクによる蒸着の方法が示されている。
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）に間隙を設け、ジグザグ状
（蛇行状）やスパイラル状（らせん状）に形成する技術
が、特開2000-311642、特開2000-251797、特開2000-326
583などに提案されている。そして、アノード電極をジ
グザグ状などに加工形成する方法として、レーザによる
切断やメタルマスクによる蒸着の方法が示されている。
【０００５】しかし、これらに開示された画像表示装置
では、アノード電極を切断加工するために、レーザなど
の高価かつ大掛かりな装置を要するばかりでなく、アノ
ード部とカソード部との間の放電を回避する効果が十分
でないという問題があった。
では、アノード電極を切断加工するために、レーザなど
の高価かつ大掛かりな装置を要するばかりでなく、アノ
ード部とカソード部との間の放電を回避する効果が十分
でないという問題があった。
【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、放電による電子放出素子や蛍光面の破
壊、劣化が防止されたメタルバック付き蛍光面の形成方
法、および輝度劣化が抑えられ高輝度、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。
なされたもので、放電による電子放出素子や蛍光面の破
壊、劣化が防止されたメタルバック付き蛍光面の形成方
法、および輝度劣化が抑えられ高輝度、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。
【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の形成方法は、請求項１に記載す
るように、フェースプレート内面に、光吸収層と蛍光体
層とが所定のパターンで配列された蛍光面を形成する工
程と、前記蛍光面の上に金属膜を形成する工程と、前記
金属膜の所定の領域に、該金属膜を溶解または酸化する
液を塗布し、該液が塗布された部分の前記金属膜を除去
あるいは高抵抗化する工程とを備えることを特徴とす
る。
タルバック付き蛍光面の形成方法は、請求項１に記載す
るように、フェースプレート内面に、光吸収層と蛍光体
層とが所定のパターンで配列された蛍光面を形成する工
程と、前記蛍光面の上に金属膜を形成する工程と、前記
金属膜の所定の領域に、該金属膜を溶解または酸化する
液を塗布し、該液が塗布された部分の前記金属膜を除去
あるいは高抵抗化する工程とを備えることを特徴とす
る。
【０００８】このメタルバック付き蛍光面の形成方法に
おいては、請求項２に記載するように、前記金属膜にお
いて、光吸収層の上に位置する領域の少なくとも一部
に、該金属膜を溶解または酸化する液を塗布することが
できる。このとき、請求項３に記載するように、金属膜
を溶解または酸化する液として、ｐＨが５．５以下の酸
性液またはｐＨが９以上のアルカリ性液を使用すること
ができる。
おいては、請求項２に記載するように、前記金属膜にお
いて、光吸収層の上に位置する領域の少なくとも一部
に、該金属膜を溶解または酸化する液を塗布することが
できる。このとき、請求項３に記載するように、金属膜
を溶解または酸化する液として、ｐＨが５．５以下の酸
性液またはｐＨが９以上のアルカリ性液を使用すること
ができる。
【０００９】また、請求項４に記載するように、金属膜
の一部を除去あるいは高抵抗化した後、該金属膜の残留
端部に、結着性を有する絶縁性または高抵抗性の無機材
料を被着することができる。さらに、請求項５に記載す
るように、金属膜を溶解または酸化する液として、ｐＨ
が５．５以下の酸性液またはｐＨが９以上のアルカリ性
液に、結着性を有する絶縁性または高抵抗性の無機材料
を添加してなる混合液を使用し、該混合液が塗布された
部分の前記金属膜を除去あるいは高抵抗化すると同時
に、該金属膜の残留端部に前記無機材料を被着すること
ができる。
の一部を除去あるいは高抵抗化した後、該金属膜の残留
端部に、結着性を有する絶縁性または高抵抗性の無機材
料を被着することができる。さらに、請求項５に記載す
るように、金属膜を溶解または酸化する液として、ｐＨ
が５．５以下の酸性液またはｐＨが９以上のアルカリ性
液に、結着性を有する絶縁性または高抵抗性の無機材料
を添加してなる混合液を使用し、該混合液が塗布された
部分の前記金属膜を除去あるいは高抵抗化すると同時
に、該金属膜の残留端部に前記無機材料を被着すること
ができる。
【００１０】本発明の第２の発明の画像表示装置は、請
求項６に記載するように、フェースプレート内面に、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
れた蛍光面を備えたことを特徴とする。
求項６に記載するように、フェースプレート内面に、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
れた蛍光面を備えたことを特徴とする。
【００１１】また、第３の発明の画像表示装置は、請求
項７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を有する
外囲器と、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。
項７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を有する
外囲器と、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。
【００１２】本発明のメタルバック付き蛍光面の形成方
法においては、蛍光面の上に形成された金属膜の所定の
領域に、金属膜を溶解または酸化する液を塗布すること
により、この液が塗布された部分の金属膜が、溶解され
て除去されあるいは電気抵抗値の高い酸化物に変成す
る。その結果、この金属膜をアノード電極とする画像表
示装置において、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る。そ
して、このように放電時に放出されるエネルギー最大値
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。
法においては、蛍光面の上に形成された金属膜の所定の
領域に、金属膜を溶解または酸化する液を塗布すること
により、この液が塗布された部分の金属膜が、溶解され
て除去されあるいは電気抵抗値の高い酸化物に変成す
る。その結果、この金属膜をアノード電極とする画像表
示装置において、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る。そ
して、このように放電時に放出されるエネルギー最大値
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。
【００１３】また、本発明において、金属膜の所定の領
域に溶解または酸化液を塗布し、塗布部の金属膜を溶解
・除去あるいは高抵抗化した場合には、溶解・除去ある
いは高抵抗化された金属膜の境界部分が、例えばギザギ
ザになるなど尖鋭な形状を呈し、この先端部に電界が集
中しやすい。したがって、金属膜の一部を除去あるいは
高抵抗化した後、さらに残った金属膜の端部を、結着性
を有する絶縁性または高抵抗性の無機材料により被覆す
ることにより、電界の局部的集中による放電を回避し、
より耐電圧性に優れた蛍光面を得ることができる。
域に溶解または酸化液を塗布し、塗布部の金属膜を溶解
・除去あるいは高抵抗化した場合には、溶解・除去ある
いは高抵抗化された金属膜の境界部分が、例えばギザギ
ザになるなど尖鋭な形状を呈し、この先端部に電界が集
中しやすい。したがって、金属膜の一部を除去あるいは
高抵抗化した後、さらに残った金属膜の端部を、結着性
を有する絶縁性または高抵抗性の無機材料により被覆す
ることにより、電界の局部的集中による放電を回避し、
より耐電圧性に優れた蛍光面を得ることができる。
【００１４】またさらに、金属膜を溶解または酸化する
液として、酸性液またはアルカリ性液に結着性を有する
絶縁性または高抵抗性の無機材料を添加してなる混合液
を使用することにより、金属膜の塗布部を溶解・除去ま
たは酸化して高抵抗化すると同時に、残った金属膜の端
部を絶縁性または高抵抗性の無機材料により被覆するこ
とができる。したがって、耐電圧性に優れたメタルバッ
ク付き蛍光面の形成において、さらに工程数を減らしコ
ストを削減することができる。
液として、酸性液またはアルカリ性液に結着性を有する
絶縁性または高抵抗性の無機材料を添加してなる混合液
を使用することにより、金属膜の塗布部を溶解・除去ま
たは酸化して高抵抗化すると同時に、残った金属膜の端
部を絶縁性または高抵抗性の無機材料により被覆するこ
とができる。したがって、耐電圧性に優れたメタルバッ
ク付き蛍光面の形成において、さらに工程数を減らしコ
ストを削減することができる。
【００１５】
【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。
説明する。
【００１６】本発明の第１の実施形態においては、ま
ず、フェースプレート内面に、黒色顔料からなる所定の
パターン（例えばストライプ状）の光吸収層をフォトリ
ソ法により形成した後、その上に、ＺｎＳ系、Ｙ2Ｏ3
系、Ｙ2Ｏ2Ｓ系などの蛍光体液をスラリー法などで塗布
・乾燥し、フォトリソ法を用いてパターニングを行い、
赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の蛍光体層を形成
する。なお、各色の蛍光体層の形成を、スプレー法や印
刷法で行うこともできる。こうしたスプレー法や印刷法
においても、フォトリソ法によるパターニングが必要に
応じて併用される。
ず、フェースプレート内面に、黒色顔料からなる所定の
パターン（例えばストライプ状）の光吸収層をフォトリ
ソ法により形成した後、その上に、ＺｎＳ系、Ｙ2Ｏ3
系、Ｙ2Ｏ2Ｓ系などの蛍光体液をスラリー法などで塗布
・乾燥し、フォトリソ法を用いてパターニングを行い、
赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の蛍光体層を形成
する。なお、各色の蛍光体層の形成を、スプレー法や印
刷法で行うこともできる。こうしたスプレー法や印刷法
においても、フォトリソ法によるパターニングが必要に
応じて併用される。
【００１７】次に、こうして形成された蛍光面上に、メ
タルバック層を形成する。メタルバック層を形成するに
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、アルミニウム（Ａｌ）
などの金属膜を真空蒸着により形成し、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。
タルバック層を形成する。メタルバック層を形成するに
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、アルミニウム（Ａｌ）
などの金属膜を真空蒸着により形成し、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。
【００１８】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、ローラー方式等がある。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。
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、ローラー方式等がある。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。
【００１９】次いで、こうして形成されたメタルバック
層（金属膜）の所定の領域に、この金属膜を溶解または
酸化する液を塗布し、液が塗布された部分の金属膜を溶
解して除去する、あるいは該金属に比べて高抵抗の酸化
物に変成する。
層（金属膜）の所定の領域に、この金属膜を溶解または
酸化する液を塗布し、液が塗布された部分の金属膜を溶
解して除去する、あるいは該金属に比べて高抵抗の酸化
物に変成する。
【００２０】ここで、金属膜に溶解または酸化液を塗布
する領域は、下層の蛍光面の光吸収層の上に位置する領
域の少なくとも一部であることが望ましい。このように
構成した場合には、液塗布部において、金属膜の溶解あ
るいは高抵抗化により金属本来の反射性が失われても、
この反射性低下により引き起こされる輝度低下の影響を
最小限にすることができる。
する領域は、下層の蛍光面の光吸収層の上に位置する領
域の少なくとも一部であることが望ましい。このように
構成した場合には、液塗布部において、金属膜の溶解あ
るいは高抵抗化により金属本来の反射性が失われても、
この反射性低下により引き起こされる輝度低下の影響を
最小限にすることができる。
【００２１】また、金属膜を溶解または酸化する液とし
ては、ｐＨが５．５以下の酸性液またはｐＨが９以上の
アルカリ性液を使用することができる。酸性液として
は、リン酸、シュウ酸などの水溶液が挙げられ、アルカ
リ性液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、
炭酸ナトリウムなどの水溶液が挙げられる。
ては、ｐＨが５．５以下の酸性液またはｐＨが９以上の
アルカリ性液を使用することができる。酸性液として
は、リン酸、シュウ酸などの水溶液が挙げられ、アルカ
リ性液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、
炭酸ナトリウムなどの水溶液が挙げられる。
【００２２】これらの液を塗布する方法としては、イン
クジェット方式による塗布、あるいは開孔を有するマス
クを使用しスプレーなどで塗布する方法を用いることが
できる。
クジェット方式による塗布、あるいは開孔を有するマス
クを使用しスプレーなどで塗布する方法を用いることが
できる。
【００２３】こうして、前記した溶解または酸化液を塗
布した後、４５０℃程度の温度に加熱処理することで、
蛍光面の光吸収層に対応する領域の少なくとも一部が除
去され、あるいは高抵抗の酸化物に変成されたメタルバ
ック層（金属膜）が形成される。なお、溶解または酸化
液を塗布するのは、加熱処理による有機物の除去後でも
可能であり、この場合はより弱い酸性液またはアルカリ
性液を用いることができる。
布した後、４５０℃程度の温度に加熱処理することで、
蛍光面の光吸収層に対応する領域の少なくとも一部が除
去され、あるいは高抵抗の酸化物に変成されたメタルバ
ック層（金属膜）が形成される。なお、溶解または酸化
液を塗布するのは、加熱処理による有機物の除去後でも
可能であり、この場合はより弱い酸性液またはアルカリ
性液を用いることができる。
【００２４】得られるメタルバック付き蛍光面を、図１
に示す。図中、符号１はガラス基板（フェースプレー
ト）、２は光吸収層（遮光層）、３は蛍光体層、４はＡ
ｌ膜のような金属膜（メタルバック層）、５は金属膜の
溶解・除去部あるいは金属酸化物からなる高抵抗部をそ
れぞれ示す。
に示す。図中、符号１はガラス基板（フェースプレー
ト）、２は光吸収層（遮光層）、３は蛍光体層、４はＡ
ｌ膜のような金属膜（メタルバック層）、５は金属膜の
溶解・除去部あるいは金属酸化物からなる高抵抗部をそ
れぞれ示す。
【００２５】このようなメタルバック付き蛍光面をアノ
ード電極とするＦＥＤを、図２に示す。このＦＥＤで
は、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、１〜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、５〜１５
ｋVの高電圧が印加されるように構成されている。
ード電極とするＦＥＤを、図２に示す。このＦＥＤで
は、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、１〜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、５〜１５
ｋVの高電圧が印加されるように構成されている。
【００２６】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、本発明で形成されたメタルバック付
き蛍光面を有するＦＥＤでは、異常放電の発生が抑制さ
れるうえに、図３に（イ）で示すように、放電が発生し
た場合の放電電流のピーク値が抑えられ、エネルギーの
瞬間的な集中が回避される。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、本発明のＦＥＤで
は、金属膜の溶解・除去部あるいは金属酸化物からなる
高抵抗部が、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
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、本発明で形成されたメタルバック付
き蛍光面を有するＦＥＤでは、異常放電の発生が抑制さ
れるうえに、図３に（イ）で示すように、放電が発生し
た場合の放電電流のピーク値が抑えられ、エネルギーの
瞬間的な集中が回避される。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、本発明のＦＥＤで
は、金属膜の溶解・除去部あるいは金属酸化物からなる
高抵抗部が、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
【００２７】なお、従来のＦＥＤにおける放電電流の経
時的変化を、図３中（ロ）で示す。従来のＦＥＤでは、
放電電流のピーク値が大きく、放電エネルギーが放電し
た瞬間に集中するので、電子放出素子や蛍光体層（蛍光
面）に損傷が生じやすい。
時的変化を、図３中（ロ）で示す。従来のＦＥＤでは、
放電電流のピーク値が大きく、放電エネルギーが放電し
た瞬間に集中するので、電子放出素子や蛍光体層（蛍光
面）に損傷が生じやすい。
【００２８】ところで、溶解または酸化液の塗布により
金属膜が溶解・除去されあるいは高抵抗化された結果、
残った金属膜の除去部あるいは高抵抗部との境界端部
は、尖鋭な形状を呈するため、この部分に電界が集中し
やすい。そして、この鋭角部に電界が集中し放電が誘発
されることがある。その場合、放電エネルギーのピーク
値は低減されるものの、放電回数はかえって増加してし
まうおそれがある。
金属膜が溶解・除去されあるいは高抵抗化された結果、
残った金属膜の除去部あるいは高抵抗部との境界端部
は、尖鋭な形状を呈するため、この部分に電界が集中し
やすい。そして、この鋭角部に電界が集中し放電が誘発
されることがある。その場合、放電エネルギーのピーク
値は低減されるものの、放電回数はかえって増加してし
まうおそれがある。
【００２９】これを防ぐために、本発明の第２の実施形
態においては、メタルバック層（金属膜）に溶解または
酸化液を塗布し、塗布部の金属膜を溶解・除去するかあ
るいは高抵抗酸化物に変成した後、溶解・除去あるいは
高抵抗化された金属膜の残留端部に、結着性を有する絶
縁性または高抵抗性の無機材料を被着する。
態においては、メタルバック層（金属膜）に溶解または
酸化液を塗布し、塗布部の金属膜を溶解・除去するかあ
るいは高抵抗酸化物に変成した後、溶解・除去あるいは
高抵抗化された金属膜の残留端部に、結着性を有する絶
縁性または高抵抗性の無機材料を被着する。
【００３０】結着性の絶縁性無機材料としては、フリッ
トガラス、シリカ、アルミナなどが挙げられる。また、
メタルバック層を構成する金属より高抵抗性の無機材料
としては、黒鉛、カーボンブラック、導電性金属酸化物
などが挙げられる。これらの材料を、スクリーン印刷、
スプレー塗布などの方法で塗布し、溶解・除去されある
いは高抵抗化されて残った金属膜の端部に被覆する。
トガラス、シリカ、アルミナなどが挙げられる。また、
メタルバック層を構成する金属より高抵抗性の無機材料
としては、黒鉛、カーボンブラック、導電性金属酸化物
などが挙げられる。これらの材料を、スクリーン印刷、
スプレー塗布などの方法で塗布し、溶解・除去されある
いは高抵抗化されて残った金属膜の端部に被覆する。
【００３１】こうして、メタルバック付き蛍光面の耐電
圧特性がより安定的に向上するので、放電回数も著しく
低減される。
圧特性がより安定的に向上するので、放電回数も著しく
低減される。
【００３２】さらに、本発明の第３の実施形態において
は、前記した溶解または酸化液に結着性を有する絶縁性
または高抵抗性の無機材料を添加した混合液を使用し、
この混合液が塗布された部分の金属膜を、溶解・除去し
あるいは高抵抗化すると同時に、残った金属膜の端部を
絶縁性または高抵抗性の無機材料により被覆する。この
実施形態では、耐電圧特性がより安定的に向上し放電の
発生が著しく低減され、そのようなメタルバック付き蛍
光面を、最小の工程数で効率的に形成することができ
る。
は、前記した溶解または酸化液に結着性を有する絶縁性
または高抵抗性の無機材料を添加した混合液を使用し、
この混合液が塗布された部分の金属膜を、溶解・除去し
あるいは高抵抗化すると同時に、残った金属膜の端部を
絶縁性または高抵抗性の無機材料により被覆する。この
実施形態では、耐電圧特性がより安定的に向上し放電の
発生が著しく低減され、そのようなメタルバック付き蛍
光面を、最小の工程数で効率的に形成することができ
る。
【００３３】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。
体的実施例について説明する。
【００３４】実施例１ ガラス基板に黒色顔料からなるストライプ状の光吸収層
（遮光層）をフォトリソ法により形成した後、遮光部と
遮光部との間に赤（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。
（遮光層）をフォトリソ法により形成した後、遮光部と
遮光部との間に赤（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。
【００３５】次いで、この蛍光面の上にメタルバック層
を形成した。すなわち、蛍光面上にアクリル樹脂を主成
分とする有機樹脂溶液を塗布、乾燥し、有機樹脂層を形
成した後、その上に真空蒸着によりＡｌ膜を形成し、次
いで４５０℃の温度で３０分間加熱焼成し、有機分を分
解・除去した。
を形成した。すなわち、蛍光面上にアクリル樹脂を主成
分とする有機樹脂溶液を塗布、乾燥し、有機樹脂層を形
成した後、その上に真空蒸着によりＡｌ膜を形成し、次
いで４５０℃の温度で３０分間加熱焼成し、有機分を分
解・除去した。
【００３６】次いで、このＡｌ膜上に、光吸収層上に対
応する位置に開孔を有するメタルマスクを用い、基板温
度を５０℃に保持して水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）５
％、残部水からなる溶液をスプレーにより塗布した後、
４５０℃の温度で１０分間ベーキングを行った。
応する位置に開孔を有するメタルマスクを用い、基板温
度を５０℃に保持して水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）５
％、残部水からなる溶液をスプレーにより塗布した後、
４５０℃の温度で１０分間ベーキングを行った。
【００３７】このような液の塗布およびベーキングによ
り、液塗布部のＡｌ膜が酸化され、１０１０Ω／□（sq
uare；以下同じ。）台の表面抵抗率を有する高抵抗層と
なった。そして、導電性のＡｌ膜にこの高抵抗Ａｌ酸化
物層のストライプ状のパターンが形成された。
り、液塗布部のＡｌ膜が酸化され、１０１０Ω／□（sq
uare；以下同じ。）台の表面抵抗率を有する高抵抗層と
なった。そして、導電性のＡｌ膜にこの高抵抗Ａｌ酸化
物層のストライプ状のパターンが形成された。
【００３８】次に、このようなメタルバック付き蛍光面
を有するパネルを、フェースプレートとして使用し、常
法によりＦＥＤを作製した。まず、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、リアプレートを作製し
た。次いで、このリアプレートと前記ガラスパネル（フ
ェースプレート）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
プレートとリアプレートとの間隙は、２mmとした。次い
で、真空排気、封止等必要な処理を施し、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。
を有するパネルを、フェースプレートとして使用し、常
法によりＦＥＤを作製した。まず、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、リアプレートを作製し
た。次いで、このリアプレートと前記ガラスパネル（フ
ェースプレート）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
プレートとリアプレートとの間隙は、２mmとした。次い
で、真空排気、封止等必要な処理を施し、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。
【００３９】こうして実施例１で得られたＦＥＤの耐圧
特性を、常法により測定評価した。放電に至らない最大
電圧（最大耐電圧）は、従来構造のものが８ｋVである
のに対して１０ｋVとなった。また、脱落粒子による散
発放電のエネルギーの最大値も２０％にまで減少され、
電子源の損傷や蛍光膜の剥がれを防止することができ
た。
特性を、常法により測定評価した。放電に至らない最大
電圧（最大耐電圧）は、従来構造のものが８ｋVである
のに対して１０ｋVとなった。また、脱落粒子による散
発放電のエネルギーの最大値も２０％にまで減少され、
電子源の損傷や蛍光膜の剥がれを防止することができ
た。
【００４０】実施例２ 実施例１と同様に蛍光面にＡｌ膜を形成した後、ＮａＯ
Ｈ５％、Ｎａ系水ガラス１％、残部水からなる処理液を
使用し、実施例１と同様にしてＡｌ膜上への塗布および
ベーキングを行った。
Ｈ５％、Ｎａ系水ガラス１％、残部水からなる処理液を
使用し、実施例１と同様にしてＡｌ膜上への塗布および
ベーキングを行った。
【００４１】このような液の塗布およびベーキングによ
り、塗布部のＡｌ膜が酸化され、１０１０Ω／□台の表
面抵抗率を有する高抵抗層となった。そして、導電性の
Ａｌ膜にこの高抵抗Ａｌ酸化物層のストライプ状のパタ
ーンが形成された。また、顕微鏡観察により、Ａｌ膜の
端部（Ａｌ酸化物層との境界部）にめくれがないことが
確認された。
り、塗布部のＡｌ膜が酸化され、１０１０Ω／□台の表
面抵抗率を有する高抵抗層となった。そして、導電性の
Ａｌ膜にこの高抵抗Ａｌ酸化物層のストライプ状のパタ
ーンが形成された。また、顕微鏡観察により、Ａｌ膜の
端部（Ａｌ酸化物層との境界部）にめくれがないことが
確認された。
【００４２】次に、このようなメタルバック付き蛍光面
を有するパネルを、フェースプレートとして使用し、常
法により実施例１と同様にしてＦＥＤを作製した。
を有するパネルを、フェースプレートとして使用し、常
法により実施例１と同様にしてＦＥＤを作製した。
【００４３】こうして実施例２で得られたＦＥＤの耐圧
特性を、常法により測定評価した。放電に至らない最大
電圧（最大耐電圧）は、１２ｋＶと実施例１より向上し
た。また、脱落粒子による散発放電のエネルギーの最大
値も、２０％と実施例１と同等な改善があり、より高い
電圧での動作が可能で電子源の損傷や蛍光膜の剥がれ防
止効果が得られた。
特性を、常法により測定評価した。放電に至らない最大
電圧（最大耐電圧）は、１２ｋＶと実施例１より向上し
た。また、脱落粒子による散発放電のエネルギーの最大
値も、２０％と実施例１と同等な改善があり、より高い
電圧での動作が可能で電子源の損傷や蛍光膜の剥がれ防
止効果が得られた。
【００４４】実施例３ 実施例１と同様に蛍光面にＡｌ膜を形成した後、以下に
示す組成を有するインク組成物を、光吸収層上に位置す
るＡｌ膜の領域に印刷し、４５０℃で３０分間ベーキン
グを行った。
示す組成を有するインク組成物を、光吸収層上に位置す
るＡｌ膜の領域に印刷し、４５０℃で３０分間ベーキン
グを行った。
【００４５】処理後Ａｌ膜の表面抵抗率を測定したとこ
ろ、インクが印刷されていない部分の表面抵抗率が約１
Ω／□であるのに対して、印刷された部分の表面抵抗率
は１０５Ω／□台であり、このようなインクの印刷およ
びベーキングにより、塗布部のＡｌ膜が溶解・除去され
たことが確認された。
ろ、インクが印刷されていない部分の表面抵抗率が約１
Ω／□であるのに対して、印刷された部分の表面抵抗率
は１０５Ω／□台であり、このようなインクの印刷およ
びベーキングにより、塗布部のＡｌ膜が溶解・除去され
たことが確認された。
【００４６】次に、このようなメタルバック付き蛍光面
を有するパネルを、フェースプレートとして使用し、実
施例１と同様にしてＦＥＤを作製した。
を有するパネルを、フェースプレートとして使用し、実
施例１と同様にしてＦＥＤを作製した。
【００４７】こうして実施例３で得られたＦＥＤの耐圧
特性を、常法により測定評価した。放電に至らない最大
電圧（最大耐電圧）は、１５ｋＶと実施例１より向上し
た。また、脱落粒子による散発放電のエネルギーの最大
値も、１５％と実施例１と同等またはそれ以上の改善が
あり、さらに高い電圧での動作が可能で、電子源の損傷
や蛍光膜の剥がれ防止効果が得られた。
特性を、常法により測定評価した。放電に至らない最大
電圧（最大耐電圧）は、１５ｋＶと実施例１より向上し
た。また、脱落粒子による散発放電のエネルギーの最大
値も、１５％と実施例１と同等またはそれ以上の改善が
あり、さらに高い電圧での動作が可能で、電子源の損傷
や蛍光膜の剥がれ防止効果が得られた。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
放電電流のピーク値が抑えられるので、電子放出素子や
蛍光面の破壊や劣化が防止され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、耐電圧特性が大幅に改善され
るうえに、高輝度で輝度劣化のない高品位の表示を実現
することができる。
放電電流のピーク値が抑えられるので、電子放出素子や
蛍光面の破壊や劣化が防止され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、耐電圧特性が大幅に改善され
るうえに、高輝度で輝度劣化のない高品位の表示を実現
することができる。
【図１】本発明の第１の実施形態で形成されるメタルバ
ック付き蛍光面の構造を模式的に示す図。
ック付き蛍光面の構造を模式的に示す図。
【図２】第１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を示す断面図。
ノード電極とするＦＥＤを示す断面図。
【図３】ＦＥＤにおける放電電流の経時的変化を示すグ
ラフ。
ラフ。
【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。
付き蛍光面を備えたカラ−ＦＥＤの斜視図。
１、７、１４………ガラス基板（フェースプレート）、
２………光吸収層（遮光層）、３………蛍光体層、４…
……金属膜（メタルバック層）、５………金属膜の溶解
・除去部あるいは金属酸化物からなる高抵抗部、６、１
５………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、１１………基板、１
２………表面伝導型電子放出素子、１３………支持枠
２………光吸収層（遮光層）、３………蛍光体層、４…
……金属膜（メタルバック層）、５………金属膜の溶解
・除去部あるいは金属酸化物からなる高抵抗部、６、１
５………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、１１………基板、１
２………表面伝導型電子放出素子、１３………支持枠
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小柳津 剛 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 田中 肇 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） 5C028 CC07 5C036 CC10 CC14 CC20 EE08 EE14 EF01 EF06 EF09 EG24 EG30 EH04 EH06 EH09
Claims (7)
- 【請求項１】 フェースプレート内面に、光吸収層と蛍
光体層とが所定のパターンで配列された蛍光面を形成す
る工程と、 前記蛍光面の上に金属膜を形成する工程と、 前記金属膜の所定の領域に、該金属膜を溶解または酸化
する液を塗布し、該液が塗布された部分の前記金属膜を
除去あるいは高抵抗化する工程とを備えることを特徴と
するメタルバック付き蛍光面の形成方法。 - 【請求項２】 前記金属膜において、前記光吸収層の上
に位置する領域の少なくとも一部に、該金属膜を溶解ま
たは酸化する液を塗布することを特徴とする請求項１記
載のメタルバック付き蛍光面の形成方法。 - 【請求項３】 前記金属膜を溶解または酸化する液とし
て、ｐＨが５．５以下の酸性液またはｐＨが９以上のア
ルカリ性液を使用することを特徴とする請求項１または
２記載のメタルバック付き蛍光面の形成方法。 - 【請求項４】 前記金属膜の一部を除去あるいは高抵抗
化した後、該金属膜の残留端部に、結着性を有する絶縁
性または高抵抗性の無機材料を被着することを特徴とす
る請求項１乃至３のいずれか１項記載のメタルバック付
き蛍光面の形成方法。 - 【請求項５】 前記金属膜を溶解または酸化する液とし
て、ｐＨが５．５以下の酸性液またはｐＨが９以上のア
ルカリ性液に、結着性を有する絶縁性または高抵抗性の
無機材料を添加してなる混合液を使用し、該混合液が塗
布された部分の前記金属膜を除去あるいは高抵抗化する
と同時に、該金属膜の残留端部に前記無機材料を被着す
ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載
のメタルバック付き蛍光面の形成方法。 - 【請求項６】 フェースプレート内面に、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
バック付き蛍光面を備えることを特徴とする画像表示装
置。 - 【請求項７】 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を有する外囲器
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。
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