JP2003031113A - メタルバック付き蛍光面と画像表示装置およびメタルバック付き蛍光面の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐電圧特性と輝度特性の両特性に優れたメタ
ルバック付き蛍光面と画像表示装置、およびメタルバッ
ク付き蛍光面の形成方法を提供する。 【解決手段】 フェースプレート内面に少なくとも蛍光
体層とそ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、メタルバック層の平均膜厚をｄ（nm）、平
均光透過率をｔ（％）とし、蛍光体層の表面粗さをｒ
1、メタルバック層の表面粗さをｒ2としたとき、以下の
式を満足させる。 ｔ≦（２．３−log_１０ｄ）／０．３かつｒ2／ｒ1×１
００≧２０ さらに以下の式を満足させる。但し、Ｒ＝ｒ2／ｒ1×１
００ Ｖa≦０．００２×Ｒ^２．１＋０．１×Ｒ このようなメタルバック付き蛍光面は、蛍光面上に形成
された金属膜を加熱押圧処理することにより、実現する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、メタルバック付き
蛍光面と画像表示装置、およびメタルバック付き蛍光面
の形成方法に関する。

【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方式の画像表示装置（ＦＥＤ）など
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の構
造が広く採用されている。このメタルバック方式は、電
子源からの電子により励起された蛍光体層から金属膜
（メタルバック層）側へ発せられた光を反射し、より効
率よくフェースプレート前面に発光エネルギーを送るこ
とと、蛍光体層に導電性を付与し電極の役割を果たすこ
とを目的としたものである。

【０００３】従来からメタルバック層の形成は、ニトロ
セルロース等からなる薄い膜をスピン法などで蛍光体層
の上に形成し、その上にアルミニウム（Ａｌ）を真空蒸
着し、さらに焼成して有機物を除去する方法（ラッカー
法）により行われている。

【０００４】また、特開昭６３−１０２１３９号等に
は、簡便なメタルバック形成方法として、予め離型剤を
施したフィルム上に金属蒸着膜を形成しておき、これを
接着剤を用いて蛍光体層上に転写することによりメタル
バック層を形成する方法（転写方式）が提案されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の方法で形成されたメタルバック層では、輝度特性と耐
電圧特性との両立が難しく、両方の特性を満足させるメ
タルバック付き蛍光面を得ることができなかった。

【０００６】以下、本発明の課題について詳細に説明す
る。メタルバック付き蛍光面における輝度特性と耐電圧
特性との相関を考える場合、蛍光体層とメタルバック層
との密着度が重要な関係を持つ。

【０００７】密着度を評価する方法として、ＪＩＳ Ｂ
０６０１−１９９４に示される表面粗さを用いた簡便な
方法がある。この方法では、試料の粗さ曲線からその平
均線の方向に基準長さ（Ｌ）だけ抜き取り、この抜き取
り部分の平均線の方向にＸ軸を、Ｘ軸と直交する方向に
Ｙ軸を取り、粗さ曲線をｙ＝ｆ（ｘ）で表したときに、
以下の式 Ｒａ＝（１／Ｌ）∫ |ｆ(ｘ)|ｄｘ によって求められる算術平均粗さＲａ（μm）を用い
る。

【０００８】この値（平均粗さＲａ）は、例えばキーエ
ンス社製の超深度形状測定顕微鏡ＶＫ−８５００などに
よって簡便に測定することができる。この測定器を用い
て、まず蛍光体層の平均粗さｒ1を測定した後、その上
にメタルバック層を形成し、そのメタルバック層の平均
粗さｒ2を測定する。こうして測定されたｒ1とｒ2の値
を用いて、以下の式（４） Ｍ＝（ｒ2／ｒ1）×１００ ………（４） によって求められるＭを、蛍光体層とメタルバック層と
の密着度の指標とすることができる。

【０００９】本発明者等は、メタルバック形成方法の１
つであるラッカー法を用いて蛍光面を作製し、密着度と
耐電圧特性の相関関係を調べた。使用した蛍光面の作製
手順を、以下に示す。

【００１０】まず、ソーダガラス板をフェースプレート
とし、その上に、グラファイトからなる黒色組成物をス
トライプ状に形成し、蛍光体層のガードバンドを形成し
た。次いで、その上にスラリー法およびフォトリソ法に
より、青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の３色の蛍光体層
が隣り合うように配列された蛍光体パターンを形成し
た。なお、スラリー法およびフォトリソ法では、感光剤
等を含有する蛍光体スラリーを塗布した後、露光、現
像、乾燥を順に行うことにより、各色の蛍光体パターン
を青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の順で形成した。

【００１１】次いで、こうして形成された蛍光面上に、
公知のラッカー法により、固形分比の異なる４種類のニ
トロセルロース溶液を塗布し、膜厚の異なる有機被膜を
形成した。こうして有機被膜を有する蛍光面を、各膜厚
について数１０枚ずつ作製した。次に、有機被膜上に、
公知の蒸着法によりＡｌを蒸着し、平均膜厚１００nmの
Ａｌ膜を形成した後、試料片を加熱処理（ベーキング）
して有機分を分解・除去した。こうして、メタルバック
付き蛍光面の試料を得た。

【００１２】次に、耐電圧特性の評価方法について説明
する。前述の方法で作製されたメタルバック付き蛍光面
と、ソーダガラス板上にＩＴＯ膜を蒸着により形成した
基板を、ＩＴＯ蒸着面がメタルバック形成面と対向する
ように配置し、それらのギャップを２mmに保持した。次
いで、雰囲気を１×１０^−５Ｐａ程度の真空状態とし、
蛍光面を陽極、ＩＴＯ膜を陰極として直流電源に接続し
て、擬似的な電子線加速装置を作製した。

【００１３】次に、このような電子線加速装置におい
て、０．１ｋＶ／秒の速度で電極間に電位差を設けてい
き、放電の起こった電圧Ｖaを測定した。１種類の蛍光
面について数１０個のＶaを得た後、Ｖaの平均値から標
準偏差σの３倍を減じた電圧（Ｖa―３σ）を試料の限
界保持電圧とした。

【００１４】以上のような方法で試料を評価した結果
を、図１５に示す。図中、点ａ15はニトロセルロースの
固形分比が５質量％（以下、％と示す。）、点ｂ15は３
％、点ｃ15は１％、点ｄ15は０．５％の場合をそれぞれ
示す。

【００１５】図１５から、ニトロセルロースの固形分比
が低くなるほど、蛍光体層とメタルバック層との密着度
が増加し、限界保持電圧が向上することがわかる。ま
た、Ａｌの平均膜厚を１００nmから４０nm、６０nm、８
０nmに変えて同様の実験を行ったところ、ほぼ同様の結
果が得られた。

【００１６】さらに、本発明者等は、前述した試料のＡ
ｌ膜の成膜均一性を評価するため、Ａｌ膜の光透過率を
測定し、密着度との関係を調べた。結果を図１６に示
す。Ａｌ膜の膜厚が同じ場合、光透過率の低いものの方
がより均一な膜であるといえる。図中、実線ａ16はＡｌ
膜の膜厚が１００nm、実線ｂ16は８０nm、実線ｃ16は６
０nm、実線ｄ16は４０nmの場合をそれぞれ示す。

【００１７】図１６からわかるように、Ａｌ膜の膜厚に
関係なく、蛍光体層とメタルバック層との密着度が２０
前後の値を境に高くなるほど、光透過率が高くなってい
る。すなわち、ニトロセルロースの膜厚が薄くなるほ
ど、Ａｌ膜が不均一になっていることがわかる。

【００１８】次に、Ａｌ膜の成膜性の発光輝度への影響
を調べた。結果を図１７に示す。図中ａ17は各試料の密
着度に対する相対輝度を示す。この図から、Ａｌ膜厚に
関係なく、密着度が２０前後から高くなるほど徐々に輝
度が低くなることがわかる。したがって、Ａｌ膜の光透
過率つまり成膜性と発光輝度が密接に関わっていること
がわかる。

【００１９】このように、蛍光面の耐電圧特性を向上さ
せるためには、蛍光体層とメタルバック層との密着度を
高くすることが有効であるが、従来のラッカー法による
メタルバック層の形成では、上記したようにニトロセル
ロースの固形分比を制御するしか方法がなく、輝度の低
下をもたらすという欠点があった。

【００２０】また、転写方式によるメタルバック層の形
成において、密着度と耐電圧特性との相関を調べた。

【００２１】まず、前述と同様にしてガードバンドおよ
び蛍光体層を有する蛍光面を作製した。次いで、膜厚２
０μm のポリエステル樹脂製のベースフィルム上に、ト
ルエン７５部（質量部。以下同じ）、メチルイソブチル
ケトン１２部、メチルエチルケトン１２部、アセチレン
グリコール０．２部、ワックス類０．２部、酢酸セルロ
ース０．２部、ロジン系樹脂０．２部、シリコーン樹脂
０．２部からなる離型剤を、グラビアコータにより塗布
し乾燥して、０．５μm 厚の離型剤層を形成した。

【００２２】次いで、この離型剤層上に、メチルイソブ
チルケトン２５部、メチルエチルケトン２５部、変性ア
ルコール６部、トルエン１０部、酢酸ブチル１０部、酢
酸エチル１０部、メラミン樹脂５部、尿素樹脂５部、繊
維素誘導体１部、ロジン系樹脂１部、ジメチルシロキサ
ン１部、リン酸０．５部、p−トルエンスルフォン酸
０．５部からなる樹脂組成物を、グラビアコータにより
塗布・乾燥し、１μm 厚の保護膜を形成した後、この保
護膜上にアルミニウムを蒸着し、厚さ５０nmのアルミニ
ウム膜を形成した。次に、このアルミニウム膜上に、ト
ルエン９０部、酢酸ビニル１０部からなる樹脂組成物を
グラビアコータにより塗布・乾燥し、接着剤層を形成し
た。このとき、接着剤層の膜厚を変えたものを、１０数
種類作製した。こうして転写フィルムを作製した。

【００２３】次いで、得られた転写フィルムを用いて、
試料片上に転写方式によりメタルバック層を形成した。
具体的には、転写フィルムの接着剤層が、試料片の蛍光
体層に接するように配置し、硬度５０度、表面温度２０
０℃のゴムローラーにより、２ｍ/min.の速度、３００
ｋｇ／ｃｍ² の押圧力で圧着し、１０ｍ/min.の速度で
ベースフィルムを剥がして、試料片の蛍光面上に金属膜
（アルミニウム膜）４を転写した。次いで、このように
アルミニウム膜が転写された試料片を、加熱処理（ベー
キング）して有機分を分解・除去した。

【００２４】こうして得られたメタルバック付き蛍光面
の試料片について、前記したラッカー法と同様の評価を
行い、蛍光体層とメタルバック層の密着度と限界保持電
圧との関係を調べたところ、ラッカー法によるものと同
様の結果が得られた。

【００２５】次に、密着度とＡｌ膜の光透過率との関係
を調べた。結果を図１８に示す。図中、ａ18はＡｌ膜厚
が１００nm、ｂ18は８０nm、ｃ18は６０nm、ｄ18は４０
nmの場合をそれぞれ示す。

【００２６】転写方式は、平滑なベースフィルム上に蒸
着形成されたＡｌ膜を、蛍光体層上に転写する方法であ
るため、図１８から明らかなように、接着剤の膜厚を低
くすることにより密着度を高くしても、Ａｌ膜の光透過
率が変化しないという利点を持つ。このときの発光輝度
（Ａｌ膜厚１００nm）を、図１７のｂ17に示すが、輝度
の低下もほとんど生じない。

【００２７】しかしながら、このような従来の転写方式
では、接着剤の膜厚など転写条件のコントロールによる
密着度の向上には限界があり、密着度を２０以上とする
ことが難しかった。

【００２８】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、耐電圧特性および輝度特性の良好な
メタルバック付き蛍光面と画像表示装置、およびメタル
バック付き蛍光面の形成方法を提供することを目的とす
る。

【００２９】

【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その上
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平均膜厚をｄ（nm）、平均光透過
率をｔ（％）とし、前記蛍光体層の表面粗さをｒ1、前
記メタルバック層の表面粗さをｒ2とするとき、以下の
式（１）、（２）を満足させることを特徴とする。 ｔ≦（２．３−log_１０ｄ）／０．３………（１） ｒ2／ｒ1×１００≧２０………（２）

【００３０】本発明の第２の発明の画像表示装置は、請
求項２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電子線源と、前記フェ
ースプレート上に形成され、前記電子線源から放出され
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記載のメタルバック付き蛍光面であること
を特徴とする。

【００３１】この画像表示装置においては、請求項３に
記載するように、前記電子線の加速電圧をＶa、前記蛍
光体層の表面粗さをｒ1、前記メタルバック層の表面粗
さをｒ2とするとき、さらに以下の式（３）を満足させ
るように構成することができる。 Ｖa≦０．００２×Ｒ^２．１＋０．１×Ｒ………（３）
但し、Ｒ＝ｒ2／ｒ1×１００とする。

【００３２】本発明の第３の発明のメタルバック付き蛍
光面の形成方法は、請求項４に記載するように、フェー
スプレート内面に蛍光体層を形成する工程と、前記蛍光
体層上に金属膜を形成する工程と、前記形成された金属
膜を加熱しながら押圧する工程と、前記金属膜の押圧処
理が施されたフェースプレートを加熱処理する工程とを
備えることを特徴とする。

【００３３】そして、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５に記載するように、前記金
属膜形成工程において、ベースフィルム上に離型剤層と
金属膜および接着剤層が積層形成された転写フィルム
を、該金属膜が前記蛍光体層に接着剤層を介して接する
ように配置し、押圧して接着した後、前記転写フィルム
のベースフィルムを剥ぎ取ることにより前記金属膜を転
写することができる。

【００３４】本発明は、メタルバック層の形成におい
て、各材料や形成条件について詳細な実験を重ねた結果
達成されたものである。以下に、実験の詳細を示す。

【００３５】メタルバック付き蛍光面の形成に熱可塑性
樹脂が広く使用されていることに着目し、メタルバック
層を形成した後、蛍光面に熱可塑性樹脂が軟化する程度
の熱を加え、押圧処理を施すことにより、蛍光体層とメ
タルバック層との密着度をコントロールすることが可能
であることを見出した。

【００３６】前述のラッカー法においては、有機被膜の
表面粗さを加熱・加圧によりコントロールすることがで
きる。

【００３７】まず、前記ラッカー法により、メタルバッ
ク付き蛍光面を作製した。このとき、ニトロセルロース
の固形分比を５％、Ａｌ膜の膜厚を１００nmとした。次
いで、硬度４０度のゴムローラーにより、２ｍ/min.の
速度で、ゴムローラーの表面温度および押圧力を可変と
して加熱押圧（プレス）処理を行った。その後加熱処理
（ベーキング）を施し、蛍光体層とメタルバック層との
密着度とプレス圧との関係を調べた。測定結果を図１に
示す。図中、ａ1はゴムローラーの表面温度が３０℃、
ｂ1は１００℃、ｃ1は１５０℃、ｄ1は２００℃の場合
をそれぞれ示す。

【００３８】図１からわかるように、プレス圧を高くす
るほど、またゴムローラーの表面温度を高くするほど、
蛍光体層とメタルバック層との密着度が高くなる。

【００３９】また、プレス処理によりメタルバック層の
損傷が懸念されるので、光透過率の変化を調べた。結果
を図２に示す。図中、ａ2はゴムローラーの表面温度が
３０℃、ｂ2は１００℃、ｃ2は１５０℃、ｄ2は２００
℃の場合をそれぞれ示す。

【００４０】図２から、プレス圧が高くゴムローラーの
表面温度が低いほど、光透過率が高くなってしまうこと
がわかる。これは、ゴムローラーで押圧する際のプレス
圧が高いと、メタルバック層に亀裂・損傷が生じ、その
結果光透過率が高くなるためである。

【００４１】そこで、ゴムローラーと蛍光面の食い込み
をコントロールするために、ゴムローラーの硬度とメタ
ルバック層の亀裂・損傷の関係を調べた。この試験を、
ゴムローラーの硬度を変えて行った。プレス圧と密着度
との関係は、図１とほぼ同様の結果が得られた。

【００４２】次に、プレス圧と光透過率との関係を調べ
た。ゴムローラーの硬度が５０度の場合を図３に、７０
度の場合を図４に、９０度の場合を図５にそれぞれ示
す。これらの図中、ａ3-5はゴムローラーの表面温度が
３０℃、ｂ3-5は１００℃、ｃ3-5は１５０℃、ｄ3-5は
２００℃の場合をそれぞれ示す。

【００４３】これらの図からわかるように、ゴムローラ
ーの硬度を高くするほど光透過率の上昇を抑えることが
できる。なお、金属製ローラーのような硬度が１００度
を超えるローラーを使用しても、同様の効果を得ること
ができることも確認した。しかし、フェースプレートに
はガラス基板を使用することが多いため、１００度を超
える硬度のローラーを使用した場合には、ガラス基板が
損傷する確率が著しく増すため実用的でない。

【００４４】以上の結果から、プレス圧、加圧ローラー
の表面温度、加圧ローラーの硬度をそれぞれ調整するこ
とにより、プレス工程において、メタルバック層の亀裂
・損傷すなわち光透過率の低下を最小限に抑え、蛍光面
とメタルバックとの密着度を上げることができることを
見出した。

【００４５】またこの技術は、メタルバック付き蛍光面
の内部に熱可塑性樹脂を含む構造であれば、メタルバッ
ク層の形成方法の如何を問わず適用することができ、前
記した転写方式によるメタルバック層の形成においても
有効である。まず、前記と同様の転写方式によりメタル
バック付き蛍光面を作製した。ここで、接着剤の膜厚は
１μm、Ａｌ膜の膜厚は１００nmとした。

【００４６】次いで、硬度４０度のゴムローラーによ
り、２ｍ/min.の速度で、ゴムローラーの表面温度およ
び押圧力を変えて加熱押圧（プレス）処理を行った。そ
の後加熱処理（ベーキング）を施し、蛍光体層とメタル
バック層との密着度とプレス圧との関係を調べた。結果
を図６に示す。図中、ａ6はゴムローラーの表面温度が
３０℃、ｂ6は１００℃、線ｃ6は１５０℃、線ｄ6は２
００℃の場合をそれぞれ示す。

【００４７】図６からわかるように、本発明の方法によ
り、従来の転写方式では不可能だった２０以上の密着度
を達成することができる。また、ラッカー法と同様に、
プレス圧を高くするほどまたゴムローラーの表面温度を
高くするほど、密着度が高くなることがわかる。次い
で、このような試験を、ゴムローラーの硬度を変えて行
ったところ、プレス圧と密着度との関係として、いずれ
も図６とほぼ同様の結果が得られた。

【００４８】次に、プレス圧と光透過率との関係を調べ
た。ゴムローラーの硬度が４０度の場合を図７に、５０
度の場合を図８に、７０度の場合を図９に、９０度の場
合を図１０にそれぞれ示す。これらの図中、ａ7-10はゴ
ムローラーの表面温度が３０℃、ｂ7-10は１００℃、ｃ
7-10は１５０℃、ｄ7-10は２００℃の場合をそれぞれ示
す。これらの図から明らかなように、ゴムローラーの硬
度が与える影響も、ラッカー法と同様の傾向が見られ
た。

【００４９】以上の試験結果が示すように、本発明によ
れば、従来の方法のように、メタルバック層の形成の際
に蛍光体層とメタルバック層との密着度をコントロール
するような構成を必ずしも採らなくても良い。すなわ
ち、メタルバック層形成の際には、輝度特性を重視し光
透過率を満足させるようなメタルバック層を形成した
後、加熱押圧（プレス）処理を行うことで、メタルバッ
ク付き蛍光面の耐電圧特性を向上させることができ、輝
度特性と耐電圧特性の両特性をともに向上させることが
できる。

【００５０】さらに、メタルバック層の形成後に押圧処
理を行うことで、従来からメタルバック層の形成工程で
問題になっていた火膨れ不良を抑えることができる。

【００５１】従来の方法で蛍光体層とメタルバック層と
の密着度をコントロールしようとする場合、樹脂分の量
もしくは膜厚を調整することになるが、樹脂分の量が多
くなるにしたがって、加熱処理（ベーキング）工程での
有機ガスの圧力によりメタルバック層に火膨れ現象が発
生する。特に、ラッカー法によるメタルバック層の形成
では、樹脂分の量と光透過率が相関しているので、発光
輝度に重要な関係を持つ。

【００５２】従来のラッカー法と本発明のラッカー法と
での密着度と火膨れ不良発生率との関係を、図１１に示
す。図中、ａ11は、ニトロセルロースの固形分比により
密着度をコントロールした場合を示し、ｂ11は、ニトロ
セルロースの固形分比を５％として被膜を形成しその上
にＡｌを蒸着した後、表面温度２００℃、硬度９０度の
ゴムローラーにより２ｍ/min.の速度で押圧力を変えて
プレス処理を行った場合を示す。また、このようなプレ
ス処理を行った場合の平均光透過率を、図１６に破線で
示す。A16はＡｌ膜の膜厚が１００nm、B16は８０nm、C1
6は６０nm、D16は４０nmの場合をそれぞれ示す。

【００５３】図１１に示すａ11の密着度２０の点を基準
にし、これにプレス処理を行うことにより、プレス圧に
応じてｂ11に示すように火膨れ発生が減少し、密着度２
０付近で火膨れ発生率が５％程度となり、十分に実用域
となる。また、このときの平均光透過率は、図１６の破
線で示すようにほとんど劣化が見られない。

【００５４】このように、本発明においては、メタルバ
ック層を形成する際の樹脂分の設定幅が広く採ることが
できるという利点も有る。

【００５５】さらに、本発明者等は、これらの試験デー
タを基にしてメタルバックの機能を体系的に整理した結
果、本発明で得られるメタルバック層が、従来のメタル
バック層とは異なる性質を持っていることを見出した。
すなわち、光透過率と密着度の関係が、従来のメタルバ
ック層にはなかった領域に属し、全く新規な構造であ
る。

【００５６】また、メタルバック付き蛍光面の動作環境
である電子線加速電圧およびメタルバック層の最適膜厚
は、表示装置により異なるが、本発明では、以下に説明
するように、それらを関数で表すことができる。

【００５７】まず、電子線加速電圧Ｖaおよびメタルバ
ック層の膜厚の変化による輝度の変化を、図１２に示
す。図中、ａ12は加速電圧が５ｋＶ、ｂ12は７ｋＶ、ｃ
12は１０ｋＶ、ｄ12は２５ｋＶの場合をそれぞれ示す。

【００５８】図１２からわかるように、電子線加速電圧
が低くなるほど、輝度がピークを示すメタルバック層の
最適膜厚がシビアに存在する。そのため加速電圧が低い
場合は、なるべく輝度がピーク値に近くなるようにメタ
ルバック層の膜厚を設計する必要がある。また、加速電
圧が高い場合は電子線透過率が増加するので、輝度劣化
を生じることなく耐電圧破壊強度などを向上させるため
に、膜厚を高く設定することができる。

【００５９】以上のような電子線加速電圧−メタルバッ
ク膜厚の変化に対応するため、本発明によるメタルバッ
ク層の各膜厚における光透過率の臨界線を、図１３に示
す。図中斜線部が、本発明における輝度特性の良好な領
域である。図１３から、臨界線のカーブを平均膜厚の関
数として表す近似式を求めることができ、メタルバック
層の平均膜厚をｄ（nm）、平均光透過率をｔ（％）とし
たとき、以下の式 ｔ≦（２．３−log_１０ｄ）／０．３………（１） を満足させる領域が輝度特性の良好な領域となる。

【００６０】従来のラッカー法で形成されたメタルバッ
ク付き蛍光面では、平均光透過率と平均膜厚との相関で
表される点が上記領域外になる。また、この式を満たす
ためには、ニトロセルロースの固形分比を高めなければ
ならず、その結果火膨れ不良が発生することになる。

【００６１】また、従来の転写法により形成されたメタ
ルバック付き蛍光面は、図１３の斜線領域に入り、良好
な輝度特性を有する。また、密着度については、特に２
０以上で効果を発揮する。しかし、図１６から明らかな
ように、従来のラッカー法で形成されたものは、密着度
２０以上では著しい輝度の低下を伴う。また、従来の転
写法による形成では、図１８から明らかなように２０以
上の密着度を得ることができず、また図１５からわかる
ように、耐電圧特性が不十分であり電子線加速電圧を３
ｋＶ以上とすることが難しい。

【００６２】本発明においては、蛍光体層の表面粗さを
ｒ1、メタルバック層の表面粗さをｒ2としたとき、以下
の式 ｒ2／ｒ1×１００≧２０………（２） を満足させるとき効果を発揮する。

【００６３】以上の式（１）および（２）をともに満た
すためには、本発明における加熱押圧（プレス）処理が
不可欠である。また、図１５に示すように、表示装置の
電子線加速電圧に合わせて本発明を適用する場合、表示
装置の電子線加速電圧をＶa、蛍光体層の表面粗さをｒ
1、メタルバック層の表面粗さをｒ2としたとき、以下の
式 Ｖa≦０．００２×Ｒ^２．１＋０．１×Ｒ………（３）

【００６４】但し、Ｒ＝ｒ2／ｒ1×１００ を満足させるように設定することが好ましい。

【００６５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。

【００６６】実施例１ まず、フェースプレート内面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、遮光層の遮光部と遮光部との間に、ＺｎＳ
系、Ｙ₂Ｏ₃ 系、Ｙ₂Ｏ₂Ｓ系など各色の蛍光体を含むス
ラリーを塗布・乾燥し、フォトリソ法を用いてパターニ
ングを行った。こうして、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）の３色の蛍光体層がストライプ状でそれぞれが隣
り合うように配列された蛍光面を形成した。

【００６７】次いで、ニトロセルロースの固形分を５％
とし公知のラッカー法により、蛍光面上に有機被膜を形
成した。次に、この被膜上に平均膜厚５０nmのＡｌ膜を
蒸着により形成した後、表面温度２００℃、硬度９０度
のゴムローラーにより、２ｍ/min.の速度、３００kgf／
cm^２の押圧力でプレス処理を行った。次いで、４５０℃
の炉温で３０分間加熱焼成（ベーキング）することによ
り、有機分を分解・除去し、メタルバック付き蛍光面を
作製した。

【００６８】得られたメタルバック付き蛍光面の平均光
透過率は２％であり、以下の式（１）を満足させてい
た。 ｔ≦（２．３−log_１０ｄ）／０．３………（１）（但
し、ｄ（nm）はメタルバック層の平均膜厚を、ｔ（％）
は平均光透過率をそれぞれ示す。）

【００６９】また、蛍光体層とメタルバック層との密着
度は９５であり、以下の式（２）を満足させていた。 ｒ2／ｒ1×１００≧２０………（２）（但し、ｒ2はメ
タルバック層の表面粗さを、ｒ1は蛍光体層の表面粗さ
をそれぞれ示し、ｒ2／ｒ1×１００は密着度を表す。）

【００７０】また、比較例１として、実施例１と同様に
メタルバック層を形成した後、プレス処理を行うことな
くそのまま加熱焼成処理を行った。こうして密着度が１
０のメタルバック付き蛍光面を作製した。

【００７１】次いで、実施例１および比較例１で得られ
たメタルバック付き蛍光面を有するフェースプレートを
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、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フェースプレ
ートとを、支持枠を介して対向配置し、フリットガラス
により封着した後、真空排気、封止など必要な処理を施
し、図１４に示す１０型カラーＦＥＤを完成した。な
お、図中符号１はリアプレート、２は基板、３は表面伝
導型電子放出素子、４は支持枠、５はフェースプレー
ト、６はメタルバック層が形成された蛍光面をそれぞれ
示す。

【００７２】これらのカラーＦＥＤについて、電子線加
速電圧（Ｖa）５ｋＶで発光輝度を測定したところ、実
施例１で得られたＦＥＤは比較例１のものと比べて、輝
度が１０％向上していた。また、１０００時間駆動試験
を行ったが、実施例１で得られたＦＥＤでは放電現象が
発生しなかった。

【００７３】実施例２ 実施例１で形成された蛍光面上に、以下の手順で転写方
式によりＡｌ膜を転写した。まず、転写フィルムを作製
した。すなわち、膜厚２０μm のポリエステル製のベー
スフィルム上に、トルエン７５部（質量部。以下同
じ）、メチルイソブチルケトン１２部、メチルエチルケ
トン１２部、アセチレングリコール０．２部、ワックス
類０．２部、酢酸セルロース０．２部、ロジン系樹脂
０．２部、シリコーン樹脂０．２部からなる離型剤を，
グラビアコータにより塗布し乾燥して、０．５μm 厚の
離型剤層を形成した。

【００７４】次いで、この離型剤層上に、メチルイソブ
チルケトン２５部、メチルエチルケトン２５部、変性ア
ルコール６部、トルエン１０部、酢酸ブチル１０部、酢
酸エチル１０部、メラミン樹脂５部、尿素樹脂５部、繊
維素誘導体１部、ロジン系樹脂１部、ジメチルシロキサ
ン１部、リン酸０．５部、p−トルエンスルフォン酸
０．５部からなる樹脂組成物を、グラビアコータにより
塗布・乾燥し、１μm 厚の保護膜を形成した後、この保
護膜上にＡｌを蒸着し、厚さ５０nmのＡｌ膜を形成し
た。次に、このＡｌ膜上に、トルエン９０部、酢酸ビニ
ル１０部からなる樹脂組成物をグラビアコータにより塗
布・乾燥し、接着剤層を形成した。以上の構成により転
写フィルムを作製した。

【００７５】次いで、この転写フィルムの接着剤層が蛍
光体層に接するように配置した後、硬度５０度、表面温
度２００℃のゴムローラーにより、２ｍ/min.の速度、
３００kgf／cm^２ の押圧力で圧着し、次いで１０ｍ/mi
n.の速度でベースフィルムを剥がし、フェースプレート
の蛍光面上に金属膜（Ａｌ膜）を転写した。次に、表面
温度２００℃、硬度９０度のゴムローラーにより、２ｍ
/min.の速度、３００kgf／cm^２の押圧力でプレス処理を
行った。次いで、こうしてＡｌ膜にプレス処理が施され
たフェースプレートを、加熱焼成（ベーキング）して有
機分を分解・除去した。

【００７６】得られたメタルバック付き蛍光面の平均光
透過率は１８％であり、以下の式（１）を満足させてい
た。 ｔ≦（２．３−log_１０ｄ）／０．３………（１）（但
し、ｄ（nm）はメタルバック層の平均膜厚を、ｔ（％）
は平均光透過率をそれぞれ示す。）

【００７７】また、蛍光体層とメタルバック層との密着
度は９５であり、以下の式（２）を満足させていた。 ｒ2／ｒ1×１００≧２０………（２）（但し、ｒ2はメ
タルバック層の表面粗さを、ｒ1は蛍光体層の表面粗さ
をそれぞれ示し、ｒ2／ｒ1×１００は密着度を表す。）

【００７８】次いで、得られたメタルバック付き蛍光面
を有するフェースプレートを使用し、実施例１と同様に
常法により１０型カラーＦＥＤを作製した。

【００７９】このカラーＦＥＤについて、電子線加速電
圧（Ｖa）５ｋＶで発光輝度を測定したところ、実施例
２で得られたＦＥＤは実施例１のものと比べて、輝度が
２０％向上していた。また、１０００時間駆動試験を行
ったが放電現象は発生しなかった。

【００８０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
耐電圧特性と輝度特性の両特性に優れたメタルバック付
き蛍光面が得られる。したがって、このようなメタルバ
ック付き蛍光面を備えることで、耐圧特性が改善され、
高輝度で輝度劣化のない画像表示装置が実現される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明において、ラッカー法によりＡｌ膜形成
後に加熱押圧（プレス）処理を行った場合のプレス圧と
メタルバック層の密着度との関係を示すグラフ。

【図２】本発明において、ラッカー法により形成された
Ａｌ膜にプレス処理を行った場合のプレス圧と光透過率
との関係を示すグラフ。

【図３】硬度５０度のゴムローラーでプレス処理を行っ
た場合のプレス圧と光透過率との関係を示すグラフ。

【図４】硬度７０度のゴムローラーでプレス処理を行っ
た場合のプレス圧と光透過率との関係を示すグラフ。

【図５】硬度９０度のゴムローラーでプレス処理を行っ
た場合のプレス圧と光透過率との関係を示すグラフ。

【図６】本発明において、転写法によりＡｌ膜形成後に
プレス処理を行った場合のプレス圧とメタルバック層の
密着度との関係を示すグラフ。

【図７】本発明において、転写法により形成されたＡｌ
膜に硬度４０度のゴムローラーでプレス処理を行った場
合のプレス圧と光透過率との関係を示すグラフ。

【図８】硬度５０度のゴムローラーでプレス処理を行っ
た場合のプレス圧と光透過率との関係を示すグラフ。

【図９】硬度７０度のゴムローラーでプレス処理を行っ
た場合のプレス圧と光透過率との関係を示すグラフ。

【図１０】硬度９０度のゴムローラーでプレス処理を行
った場合のプレス圧と光透過率との関係を示すグラフ。

【図１１】ラッカー法により形成されたメタルバック層
の密着度と火膨れ不良発生率との関係を示すグラフ。

【図１２】電子線加速電圧Ｖaおよびメタルバック層の
膜厚の変化による輝度の変化を示すグラフ。

【図１３】本発明により形成されたメタルバック層の各
膜厚における光透過率の臨界値を示すグラフ。

【図１４】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ＦＥＤの斜視図。

【図１５】従来からのラッカー法により形成されたＡｌ
膜の密着度と限界保持電圧との関係を示すグラフ。

【図１６】従来からのラッカー法により形成されたＡｌ
膜の密着度と光透過率との関係を示すグラフ。

【図１７】ラッカー法により形成されたＡｌ膜の密着度
と相対輝度との関係を示すグラフ。

【図１８】従来からの転写法により形成されたＡｌ膜の
密着度と光透過率との関係を示すグラフ。

【符号の説明】

１………リアプレート、２………基板、３………表面伝
導型電子放出素子、４………支持枠、５………フェース
プレート、６………メタルバック付き蛍光面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中澤 知子 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 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 Ｆターム(参考） 5C028 CC06 CC07 5C036 BB05 EE01 EE14 EF01 EF09 EG36 EH26

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フェースプレート内面に、少なくとも蛍
   光体層とそ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平均膜厚をｄ（nm）、平均光透過
   率をｔ（％）とし、前記蛍光体層の表面粗さをｒ1、前
   記メタルバック層の表面粗さをｒ2とするとき、以下の
   式（１）、（２）を満足させることを特徴とするメタル
   バック付き蛍光面。 ｔ≦（２．３−log_１０ｄ）／０．３………（１） ｒ2／ｒ1×１００≧２０………（２）
2. 【請求項２】 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電子線源と、前記フェースプレー
   ト上に形成され、前記電子線源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記載の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。
3. 【請求項３】 前記電子線の加速電圧をＶa、前記蛍光
   体層の表面粗さをｒ1、前記メタルバック層の表面粗さ
   をｒ2とするとき、さらに以下の式（３）を満足させる
   ことを特徴とする請求項２記載の画像表示装置。 Ｖa≦０．００２×Ｒ^２．１＋０．１×Ｒ………（３） 但し、Ｒ＝ｒ2／ｒ1×１００
4. 【請求項４】 フェースプレート内面に蛍光体層を形成
   する工程と、前記蛍光体層上に金属膜を形成する工程
   と、前記形成された金属膜を加熱しながら押圧する工程
   と、前記金属膜の押圧処理が施されたフェースプレート
   を加熱処理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。
5. 【請求項５】 前記金属膜の形成工程において、ベース
   フィルム上に離型剤層と金属膜および接着剤層が積層形
   成された転写フィルムを、該金属膜が前記蛍光体層に接
   着剤層を介して接するように配置し、押圧して接着した
   後、前記転写フィルムのベースフィルムを剥ぎ取ること
   により前記金属膜を転写することを特徴とする請求項４
   記載のメタルバック付き蛍光面の形成方法。