JP2005085503A - Fluorescent screen with metal back, and picture display device - Google Patents

Fluorescent screen with metal back, and picture display device Download PDF

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勇 土屋
Takeshi Koyaizu
剛 小柳津
Hitoshi Tabata
仁 田畑
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fluorescent screen with metal back of a picture display device such as an FED with increased adhesiveness of a metal back layer and a phosphor layer as a lower layer and improved pressure withstanding property. <P>SOLUTION: On the screen with a metal back, a coating layer, having a heat-resistant particulate such as SiO<SB>2</SB>, Al<SB>2</SB>O<SB>3</SB>as main components, is formed on a metal back layer, and when the average thickness of a light absorption layer is made a and the average thickness of the phosphor layer is made b, thickness of each layer is adjusted so that the formula -5μm<(a-b)<1μm may apply. It is desirable that the coating layer is formed in a pattern and the pattern of this coating layer is formed at a position corresponding to the light absorption layer on the metal back. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

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に関する。   The present invention relates to a phosphor screen with a metal back and an image display device such as a field emission display (FED) having a phosphor screen with a metal back.

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、蛍光体層の上にAl膜のような金属膜を形成したメタルバック方式の蛍光面が用いられている。   Conventionally, an image display device such as a cathode ray tube (CRT) or a field emission display (FED) uses a metal back type phosphor screen in which a metal film such as an Al film is formed on a phosphor layer.

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り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、蛍光体層が損傷を受けることを防ぐ機能も有している。   This metal film (metal back layer) on the phosphor screen increases the brightness by reflecting the light traveling from the phosphor to the face plate side out of the light emitted from the phosphor by the electrons emitted from the electron source. In addition, it is intended to impart conductivity to the phosphor layer and to serve as an anode electrode. 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.

しかしながら、このようなメタルバック層を有する蛍光面では、光吸収層の厚さと蛍光体層の厚さが大きく異なり、これらの層の上面に大きな段差があるため、メタルバック層の成膜性が悪かった。そして、メタルバック層に凹凸やしわが生じ易いなど、蛍光体層との間の密着性が十分でないため、耐圧特性が低いなどの問題があった。   However, in the phosphor screen having such a metal back layer, the thickness of the light absorption layer and the thickness of the phosphor layer are greatly different, and there is a large step on the upper surface of these layers. It was bad. In addition, there are problems such as low withstand voltage characteristics because the metal back layer is not sufficiently close to the phosphor layer, such as unevenness and wrinkles are likely to occur.

特にFED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(間隔)が、1mm〜数mm程度と極めて狭く、この狭い間隔に10kV前後の高電圧が印加されて強電界が形成されるため、メタルバック層に凹凸があると突起部に電界が集中し、そこから放電(真空アーク放電)が発生するおそれがあった。そして、そのような異常放電が発生すると、数Aから数百A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。   In particular, in the FED, a gap (interval) between a face plate having a phosphor screen and a rear plate having an electron-emitting device is extremely narrow, about 1 mm to several mm, and a high voltage of about 10 kV is applied to the narrow interval. Since a strong electric field is formed, if the metal back layer has irregularities, the electric field concentrates on the protrusions, and discharge (vacuum arc discharge) may occur from there. When such an abnormal discharge occurs, a large discharge current ranging from several A to several hundred A instantaneously flows, so that the electron-emitting device in the cathode part and the phosphor screen in the anode part may be destroyed or damaged. there were.

このような耐圧性の低下を抑えるため、メタルバック層上の全面に、耐熱性微粒子を主成分とするペーストをスクリーン印刷するなどの方法でオーバーコート層を形成することにより、蛍光体層または光吸収層とメタルバック層との間の密着性を向上させることが提案されている。(例えば、特許文献1参照)   In order to suppress such a decrease in pressure resistance, an overcoat layer is formed on the entire surface of the metal back layer by a method such as screen printing of a paste mainly composed of heat-resistant fine particles. It has been proposed to improve the adhesion between the absorption layer and the metal back layer. (For example, see Patent Document 1)

しかしながら、特許文献1に記載されたメタルバック付き蛍光面では、オーバーコート層による密着性の向上度が光吸収層と蛍光体層との間の段差の影響を受けやすく、この段差が大きすぎると、オーバーコート層を形成しても下層の蛍光体層との密着性を十分に高めることができなかった。また、オーバーコート層の形成により、発光輝度の低下を招くおそれがあるため、作成条件の幅が狭く製造が難しかった。
特開2003−229074公報(第1−2頁)
However, in the phosphor screen with a metal back described in Patent Document 1, the degree of improvement in adhesion due to the overcoat layer is easily affected by the step between the light absorption layer and the phosphor layer, and if this step is too large. Even when the overcoat layer was formed, the adhesion with the lower phosphor layer could not be sufficiently improved. In addition, since the formation of the overcoat layer may cause a decrease in light emission luminance, the production conditions are narrow and the manufacture is difficult.
JP 2003-229074 A (page 1-2)

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、メタルバック層の成膜性が良好で下層との密着性に優れており、良好な耐圧特性(高い限界保持電圧)を有しかつ形成が容易な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が適用された高輝度で耐圧特性に優れた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. The metal back layer has good film formability and excellent adhesion to the lower layer, and has good withstand voltage characteristics (high limit holding voltage). It is another object of the present invention to provide a phosphor screen with a metal back that is easy to form, and an image display device having high luminance and excellent withstand voltage characteristics to which such a phosphor screen with a metal back is applied.

本発明のメタルバック付き蛍光面は、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するとともに、該蛍光体層上にメタルバック層を有する蛍光面であり、前記メタルバック層上に耐熱性微粒子を主成分とする被覆層を有し、かつ前記光吸収層の厚さの平均値をa、前記蛍光体層の厚さの平均値をbとするとき、−5μm<(a−b)<1μmが成り立つことを特徴とする。   The phosphor screen with a metal back of the present invention is a phosphor screen having a light absorption layer and a phosphor layer on the inner surface of the face plate, and having a metal back layer on the phosphor layer, and has heat resistance on the metal back layer. -5 μm <(ab) where a coating layer having fine particles as a main component and an average value of the thickness of the light absorption layer is a and an average value of the thickness of the phosphor layer is b <1 μm holds.

本発明の画像表示装置は、フェースプレートと、該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備え、前記蛍光面が、上記したメタルバック付き蛍光面であることを特徴とする。   An image display device of the present invention includes a face plate, a rear plate disposed to face the face plate, a number of electron-emitting devices formed on the rear plate, and the face plate facing the rear plate. And a phosphor screen that emits light by an electron beam emitted from the electron-emitting device, and the phosphor screen is the above-described phosphor screen with a metal back.

本発明のメタルバック付き蛍光面においては、光吸収層の平均厚をa、蛍光体層の平均厚をbとするとき、光吸収層の上面と蛍光体層の上面との間の段差を示す(a−b)の値が、−5μmより大きく1μmより小さい範囲に調整され、かつメタルバック層上に耐熱性微粒子を主成分とする被覆層が形成されているので、被覆層の形成が容易であるうえに、メタルバック層の追従性が高められ、光吸収層および蛍光体層から成る蛍光面とメタルバック層との間の密着性が大幅に向上する。したがって、異常放電が発生しにくく耐圧特性が向上する。   In the phosphor screen with a metal back according to the present invention, when the average thickness of the light absorption layer is a and the average thickness of the phosphor layer is b, a step between the upper surface of the light absorption layer and the upper surface of the phosphor layer is shown. Since the value of (a−b) is adjusted to a range larger than −5 μm and smaller than 1 μm, and the coating layer mainly composed of heat-resistant fine particles is formed on the metal back layer, the coating layer can be easily formed. In addition, the followability of the metal back layer is enhanced, and the adhesion between the phosphor screen composed of the light absorption layer and the phosphor layer and the metal back layer is greatly improved. Therefore, abnormal discharge hardly occurs and the withstand voltage characteristic is improved.

以下、本発明を実施するための形態について説明する。   Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described.

図1は、本発明の第1の実施形態であるメタルバック付き蛍光面を示す断面図である。図において、符号1はフェースプレートを構成するガラス基板を示す。このガラス基板1の内面には、カーボン等の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いる。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing a phosphor screen with a metal back according to the first embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a glass substrate constituting the face plate. On the inner surface of the glass substrate 1, a light absorption layer 2 having a predetermined pattern (for example, stripe shape) made of a black pigment such as carbon is formed by a photolithography method or the like.

また、光吸収層2のパターンの間には、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各蛍光体層3のパターン(例えばストライプ状)が、ZnS系、Y系、YS系などの蛍光体を含む樹脂ペーストをスクリーン印刷するなどの方法で形成されている。なお、各色の蛍光体層3の形成は、感光性材料を含む蛍光体スラリーを塗布し、フォトリソ法によりパターニングを行う方法で形成することもできる。 Further, between the patterns of the light absorption layer 2, the patterns (for example, stripes) of the phosphor layers 3 of red (R), green (G), and blue (B) are ZnS-based and Y 2 O 3 -based. , Y 2 O 2 S-based resin paste containing a phosphor is formed by a method such as screen printing. The phosphor layers 3 of the respective colors can be formed by a method of applying a phosphor slurry containing a photosensitive material and performing patterning by a photolithography method.

そして、このような3色の蛍光体層3と光吸収層2のパターンにより構成される蛍光体スクリーンにおいて、光吸収層2の厚さの平均をa、蛍光体層3の厚さの平均をbとするとき、光吸収層2の平均厚aと蛍光体層3の平均厚bとの差である(a−b)について、−5μm<(a−b)<1μmが成り立つように、光吸収層2および蛍光体層3の厚さがそれぞれ調整されている。   And in the phosphor screen comprised by the pattern of such a phosphor layer 3 of three colors and the light absorption layer 2, the average of the thickness of the light absorption layer 2 is set to a, and the average of the thickness of the phosphor layer 3 is set to In the case of b, the light is such that −5 μm <(ab) <1 μm holds for (ab) which is the difference between the average thickness a of the light absorption layer 2 and the average thickness b of the phosphor layer 3. The thicknesses of the absorption layer 2 and the phosphor layer 3 are adjusted.

ここで、(a−b)の値を上記範囲に限定したのは、以下に示す理由による。すなわち、(a−b)の値が−5μm以下になると、後述する被覆層のパターンを形成する際に、下層のメタルバック層の凹部の縁にキズを付けやすくなり好ましくない。また、(a−b)の値が1μm以上になると、メタルバック層形成の際に、光吸収層2の上面と蛍光体層3の上面との間の段差部に空隙が発生するなど、メタルバック層と下層との密着性が悪くなるため、耐圧特性が大幅に低下する。   Here, the reason why the value of (ab) is limited to the above range is as follows. That is, when the value of (a−b) is −5 μm or less, it is not preferable because the edge of the concave portion of the lower metal back layer is easily scratched when a coating layer pattern to be described later is formed. Further, when the value of (a−b) is 1 μm or more, a metal gap is generated at the step portion between the upper surface of the light absorption layer 2 and the upper surface of the phosphor layer 3 when the metal back layer is formed. Since the adhesion between the back layer and the lower layer is deteriorated, the pressure resistance characteristics are greatly reduced.

また、このように構成される蛍光体スクリーンの上に、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膜などの金属膜を真空蒸着し、さらに焼成(ベーキング)して有機物を除去する方法(ラッカー法)を採ることができる。   A metal back layer 4 made of a metal film such as an Al film is formed on the phosphor screen configured as described above. In order to form the metal back layer 4, for example, a metal film such as an Al film is vacuum-deposited on a thin film made of an organic resin such as nitrocellulose formed by a spin method, and further baked (baked). A method for removing organic substances (lacquer method) can be employed.

また、以下に示す転写用の積層フィルム(転写フィルム)を使用し、転写法によりメタルバック層4を形成することもできる。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いる。この転写フィルムを、接着剤層が蛍光体層および光吸収層に接するように配置し、押圧処理を施す。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加熱しながら押圧し、金属膜を接着してからベースフィルムを剥ぎ取った後、加熱焼成し有機分を分解・除去することにより、蛍光体スクリーン上に金属膜を形成することができる。   Moreover, the metal back layer 4 can also be formed by the transfer method using the transfer laminated film (transfer film) shown below. 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 as necessary). This transfer film is disposed such that the adhesive layer is in contact with the phosphor layer and the light absorption layer, and is subjected to a pressing treatment. Examples of the pressing method include a stamp method and a roller method. In this way, the transfer film is pressed with heating, the metal film is adhered, the base film is peeled off, and then the organic film is decomposed and removed by heating and baking to form a metal film on the phosphor screen. it can.

さらに、このようなメタルバック層4上で、前記した光吸収層2に対応する位置に、耐熱性微粒子を主成分とする被覆層(オーバーコート層)5のパターンが、スクリーン印刷などの印刷法を用いて形成されている。   Further, on such a metal back layer 4, a pattern of a coating layer (overcoat layer) 5 mainly composed of heat-resistant fine particles is formed at a position corresponding to the light absorption layer 2 described above by a printing method such as screen printing. It is formed using.

耐熱性の微粒子としては、特に種類は限定されず、例えばFe、SiO、Al、TiO、MnO、In、Sb、SnO、WO、NiO、ZnO、ZrO、ITO、ATOなどの金属酸化物から選ばれる少なくとも一種の無機微粒子を用いることができる。耐熱性微粒子の粒径は、5nm〜30μmとすることが好ましく、被覆層を精密にパターニングすることができるように、5μm以下とすることがより望ましい。 The kind of heat-resistant fine particles is not particularly limited. For example, Fe 2 O 3 , SiO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 , MnO 2 , In 2 O 3 , Sb 2 O 5 , SnO 2 , WO 3 , At least one kind of inorganic fine particles selected from metal oxides such as NiO, ZnO, ZrO 2 , ITO, and ATO can be used. The particle diameter of the heat-resistant fine particles is preferably 5 nm to 30 μm, and more preferably 5 μm or less so that the coating layer can be precisely patterned.

このような被覆層5には、前記した耐熱性微粒子とともに結着性の無機材料を含むことができる。結着性の無機材料としては、低融点ガラス、水ガラスなどが挙げられ、特に低融点ガラスを使用することが望ましい。低融点ガラスとしては、例えば、組成式(SiO・B・PbO)、(B・Bi)、(SiO・PbO)あるいは(B・PbO)で表わされるガラスを用いることができる。 Such a coating layer 5 can contain a binding inorganic material together with the heat-resistant fine particles. Examples of the binding inorganic material include low melting point glass and water glass, and it is particularly desirable to use low melting point glass. Examples of the low melting point glass include a composition formula (SiO 2 · B 2 O 3 · PbO), (B 2 O 3 · Bi 2 O 3 ), (SiO 2 · PbO), or (B 2 O 3 · PbO). The glass represented can be used.

被覆層5の厚さは、それ自体が放電の要因となることがないため特に限定されないが、1.0〜10.0μmとすることが望ましい。被覆層の厚さが1.0μm未満では、メタルバック層4の密着性を高める効果が十分に得られない。また、被覆層5の厚さが10.0μmを超えると、耐圧特性が劣化するので好ましくない。   The thickness of the coating layer 5 is not particularly limited because it itself does not cause discharge, but is preferably 1.0 to 10.0 μm. If the thickness of the coating layer is less than 1.0 μm, the effect of improving the adhesion of the metal back layer 4 cannot be obtained sufficiently. On the other hand, when the thickness of the covering layer 5 exceeds 10.0 μm, the pressure resistance characteristics deteriorate, which is not preferable.

なお、本発明の実施形態においては、耐圧特性をさらに向上させるために、メタルバック層4に分断部を形成することも可能である。このとき高輝度の蛍光面を得るために、分断部を光吸収層2の上に設けることが望ましい。   In the embodiment of the present invention, it is possible to form a dividing portion in the metal back layer 4 in order to further improve the breakdown voltage characteristics. At this time, it is desirable to provide a dividing portion on the light absorption layer 2 in order to obtain a high-luminance phosphor screen.

メタルバック層4に分断部を形成するには、前記したラッカー法や転写法で蛍光面の全面に形成した金属膜をレーザ等により切断する方法や、同様にして蛍光面の全面に形成した金属膜を、酸またはアルカリ水溶液の塗布により溶解し、あるいは酸化性の溶液の塗布により高抵抗化する方法など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等の金属膜を蒸着することにより、一工程で所定のパターンの分断部を有するメタルバック層を形成することも可能である。   In order to form the dividing portion in the metal back layer 4, the metal film formed on the entire surface of the phosphor screen by the lacquer method or the transfer method is cut by a laser or the like, or the metal formed on the entire surface of the phosphor screen in the same manner. A method of dissolving the film by applying an acid or alkali aqueous solution or increasing the resistance by applying an oxidizing solution can be employed. It is also possible to form a metal back layer having a predetermined pattern dividing portion in one step by depositing a metal film such as Al using a metal mask having a predetermined negative pattern opening. .

さらに、このようにしてメタルバック層4に分断部を設けた場合には、前記した耐熱性微粒子を主成分とする被覆層5を、光吸収層2の上に形成した分断部の端部を覆うように設けることで、さらに耐圧特性の向上を図ることができる。   Further, when the dividing portion is provided in the metal back layer 4 in this way, the end portion of the dividing portion formed on the light absorption layer 2 with the coating layer 5 mainly composed of the heat-resistant fine particles described above is provided. By providing the cover, it is possible to further improve the breakdown voltage characteristics.

このように構成されるメタルバック付き蛍光面の実施形態においては、光吸収層2の平均厚をa、蛍光体層3の平均厚をbとするとき、光吸収層2の上面と蛍光体層3の上面との段差を示す(a−b)の値が、−5μm〜1μmの範囲に調整されているうえに、メタルバック層4上に耐熱性微粒子を主成分とする被覆層5が形成され、メタルバック層4の追従性が高められているので、メタルバック層4と下層の蛍光体スクリーンとの間の密着性に優れている。したがって、異常放電が発生しにくく耐圧特性が大幅に向上している。また、被覆層5の形成が容易であり、被覆層5形成の際に下層であるメタルバック層4にキズが付きにくい。さらに、被覆層5のパターンが、光吸収層2に対応する位置にのみ形成されているので、輝度特性の低下が生じない。   In the embodiment of the phosphor screen with a metal back configured as described above, when the average thickness of the light absorption layer 2 is a and the average thickness of the phosphor layer 3 is b, the upper surface of the light absorption layer 2 and the phosphor layer The value of (ab) indicating the step with respect to the upper surface of 3 is adjusted in the range of −5 μm to 1 μm, and the coating layer 5 mainly composed of heat-resistant fine particles is formed on the metal back layer 4. In addition, since the followability of the metal back layer 4 is enhanced, the adhesion between the metal back layer 4 and the lower phosphor screen is excellent. Therefore, abnormal discharge hardly occurs and the withstand voltage characteristics are greatly improved. Further, the coating layer 5 can be easily formed, and the metal back layer 4 which is the lower layer is hardly scratched when the coating layer 5 is formed. Furthermore, since the pattern of the covering layer 5 is formed only at the position corresponding to the light absorption layer 2, the luminance characteristics do not deteriorate.

次に、本発明の第2の実施形態である、メタルバック付き蛍光面をアノード電極とするFEDについて説明する。   Next, an FED according to a second embodiment of the present invention, in which a phosphor screen with a metal back is used as an anode electrode, will be described.

このFEDでは、図2に示すように、第1の実施形態の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、基板8上にマトリックス状に配列された電子放出素子9を有するリアプレート10とが、1mm〜数mm程度の狭い間隙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10との間の極めて狭い間隙に、5〜15kVの高電圧が印加されるように構成されている。図中符号11は、フェースプレート7のガラス基板を示し、12は支持枠(側壁)を示す。   In this FED, as shown in FIG. 2, a face plate 7 having a phosphor screen 6 with a metal back according to the first embodiment, and a rear plate 10 having electron-emitting devices 9 arranged in a matrix on a substrate 8; Are arranged so as to face each other through a narrow gap of about 1 mm to several mm, and a high voltage of 5 to 15 kV is applied to a very narrow gap between the face plate 7 and the rear plate 10. In the figure, reference numeral 11 denotes a glass substrate of the face plate 7, and 12 denotes a support frame (side wall).

フェースプレート7とリアプレート10との間隙が極めて狭く、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、亀裂やピンホール、キズ等のない平滑なメタルバック層を有し、メタルバック層と下層の蛍光体スクリーンとの間の密着性も極めて高いので、放電の発生が抑制され耐圧特性が大幅に向上する。また、この実施形態のFEDでは、メタルバック層上に形成された被覆層のパターンが光吸収層に対応する領域に限定されているので、被覆層の形成による発光効率の低下が生じず、高輝度の表示が得られる。   The gap between the face plate 7 and the rear plate 10 is very narrow, and electric discharge (dielectric breakdown) is likely to occur between them. This FED has a smooth metal back layer free from cracks, pinholes, scratches, etc. Since the adhesion between the metal back layer and the lower phosphor screen is also extremely high, the occurrence of discharge is suppressed and the withstand voltage characteristics are greatly improved. Further, in the FED of this embodiment, the pattern of the coating layer formed on the metal back layer is limited to the region corresponding to the light absorption layer. A luminance display is obtained.

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, specific examples in which the present invention is applied to an image display device will be described.

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(平均厚a 7μm)をフォトリソ法により形成した後、この光吸収層の間に、赤(R)、緑(G)、青(B)の3色の蛍光体を含む樹脂ペーストをそれぞれスクリーン印刷した。そして、ストライプ状の3色の蛍光体層(平均厚b 10μm)を、それぞれが光吸収層を挟んで隣り合うように形成した。こうして、光吸収層と蛍光体層との間の段差(a−b)が−3μmとなる蛍光面を得た。
Example 1
A striped light absorbing layer (average thickness a 7 μm) made of a black pigment is formed on a glass substrate by a photolithographic method, and then, between the light absorbing layers, red (R), green (G), and blue (B) Each of the resin pastes containing the three phosphors was screen printed. Then, stripe-like three-color phosphor layers (average thickness b 10 μm) were formed so as to be adjacent to each other with the light absorption layer interposed therebetween. Thus, a phosphor screen having a step (ab) between the light absorption layer and the phosphor layer of −3 μm was obtained.

次いで、このような蛍光面の上に、転写方式によって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。次いで、ベースフィルムを剥がして蛍光面上にAl膜を接着した後、450℃の温度で30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が転写・形成された蛍光面を有する基板を得た。   Next, a metal back layer was formed on such a 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 through a release agent layer and an adhesive layer is applied thereon is placed so that the adhesive layer is in contact with the phosphor screen. From the top, it was heated and pressed with a heating roller to make it adhere. Next, the base film was peeled off and an Al film was adhered on the phosphor screen, and then heated and baked at a temperature of 450 ° C. for 30 minutes to decompose and remove organic components. Thus, a substrate having a phosphor screen on which the metal back layer was transferred and formed was obtained.

次に、この基板のメタルバック層で光吸収層の上方に対応する位置に、以下の組成を有する耐熱性微粒子のペーストをスクリーン印刷した後、450℃で30分間加熱焼成して、シリカを主成分とする被覆層を形成した。被覆層の厚さは5μmとした。   Next, a paste of heat-resistant fine particles having the following composition is screen-printed at a position corresponding to the upper side of the light absorption layer in the metal back layer of the substrate, and then heated and fired at 450 ° C. for 30 minutes to mainly produce silica. A coating layer as a component was formed. The thickness of the coating layer was 5 μm.

[耐熱性微粒子のペーストの組成]
シリカ微粒子(粒径3.0μm) …………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 paste of heat-resistant fine particles]
Silica fine particles (particle size: 3.0μm) …… 40wt%
Resin (Ethylcellulose) …… 6wt%
Solvent (Butyl Carbitol Acetate) …… 54wt%

次に、こうして得られた基板のメタルバック付き蛍光面において、メタルバック層のキズの有無を調べた。   Next, on the phosphor screen with the metal back of the substrate thus obtained, the presence or absence of scratches on the metal back layer was examined.

また、こうして得られたメタルバック付き蛍光面を有する基板(パネル)を使用し、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、封止など必要な処理を施し、FEDを完成した。   Moreover, FED was produced using the board | substrate (panel) which has a fluorescent surface with a metal back obtained in this way. That is, an electron generation source in which a large number of surface conduction electron-emitting devices are 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 panel (face plate) are connected to a support frame and They were placed facing each other through a spacer and sealed with frit glass. The gap between the face plate and the rear plate was 2 mm. Next, necessary processing such as evacuation and sealing was performed to complete the FED.

次いで、得られたFEDの耐圧特性(放電電圧)を常法により測定した。測定結果を、メタルバック層のキズの有無とともに表1に示す。なお、耐圧が8kV以上が実用可能レベルである。   Subsequently, the pressure resistance characteristics (discharge voltage) of the obtained FED were measured by a conventional method. The measurement results are shown in Table 1 together with the presence or absence of scratches on the metal back layer. A withstand voltage of 8 kV or higher is a practical level.

なお、シリカ微粒子40wt%の代わりに、シリカ粒子20wt%と低融点ガラス材(SiO・B・PbO)20wt%を用いて耐熱性微粒子のペーストを調製し、このペーストを使用して被覆層を形成したFEDにおいても、同様な測定結果が得られた。 A paste of heat-resistant fine particles was prepared by using 20 wt% of silica particles and 20 wt% of low melting point glass material (SiO 2 · B 2 O 3 · PbO) instead of 40 wt% of silica fine particles. Similar measurement results were obtained with the FED having the coating layer formed thereon.

実施例2
光吸収層および蛍光体層の平均厚を表1に示す値とした以外は実施例1と同様にして、メタルバック付き蛍光面を作製し、その上にシリカを主成分とする被覆層のパターンを形成した。
Example 2
A phosphor screen with a metal back was prepared in the same manner as in Example 1 except that the average thicknesses of the light absorption layer and the phosphor layer were changed to the values shown in Table 1, and the pattern of the coating layer mainly composed of silica thereon. Formed.

また、比較例1および2として、光吸収層および蛍光体層の平均厚を表1に示す値とし、光吸収層と蛍光体層との間の段差(a−b)が−5μm〜1μmの範囲から外れるようにして蛍光面を形成した。そして、その上に実施例1と同様にしてメタルバック層を形成し、さらに被覆層のパターンを形成した。   Further, as Comparative Examples 1 and 2, the average thickness of the light absorption layer and the phosphor layer is set to the value shown in Table 1, and the step (ab) between the light absorption layer and the phosphor layer is −5 μm to 1 μm. A phosphor screen was formed out of the range. And the metal back layer was formed on it similarly to Example 1, and also the pattern of the coating layer was formed.

次に、こうして得られたメタルバック付き蛍光面において、メタルバック層のキズの有無を調べた。また、このメタルバック付き蛍光面を有するパネルを使用してFEDを作製し、得られたFEDの耐圧特性を、実施例1と同様に測定した。測定結果を、メタルバック層のキズの有無とともに表1に示す。   Next, on the phosphor screen with metal back thus obtained, the presence or absence of scratches on the metal back layer was examined. Moreover, FED was produced using the panel which has this fluorescent screen with a metal back, and the pressure | voltage resistance characteristic of obtained FED was measured similarly to Example 1. FIG. The measurement results are shown in Table 1 together with the presence or absence of scratches on the metal back layer.

Figure 2005085503
Figure 2005085503

表1から明らかなように、実施例1および2で得られたメタルバック付き蛍光面は、メタルバック層にキズがなく、下層との密着性が良好である。そして、このようなメタルバック付き蛍光面を備えたFEDは、比較例1,2で得られたものに比べて放電電圧が高く、良好な耐圧特性を有している。   As is clear from Table 1, the metal back-equipped phosphor screens obtained in Examples 1 and 2 have no scratch on the metal back layer and have good adhesion to the lower layer. And FED provided with such a fluorescent screen with a metal back has a high discharge voltage compared with what was obtained in Comparative Examples 1 and 2, and has a favorable pressure | voltage resistant characteristic.

本発明によれば、下層の蛍光体層との間の密着性が高く、キズがなく平滑なメタルバック層を形成することができ、高い限界保持電圧を有するメタルバック付き蛍光面を得ることができる。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、耐圧特性に優れかつ輝度の高い画像表示装置を実現することができる。   According to the present invention, it is possible to form a smooth metal back layer having high adhesion with the lower phosphor layer, without scratches, and obtain a phosphor screen with a metal back having a high limit holding voltage. it can. Therefore, by providing such a phosphor screen with a metal back, it is possible to realize an image display device having excellent withstand voltage characteristics and high luminance.

本発明の第1の実施形態であるメタルバック付き蛍光面の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the fluorescent screen with a metal back which is the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態であるFEDの構造を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of FED which is the 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1………ガラス基板、2………光吸収層、3………蛍光体層、4………メタルバック層、5………被覆層、6………メタルバック付き蛍光面、7………フェースプレート、10………リアプレート。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...... Glass substrate, 2 ...... Light absorption layer, 3 ...... Phosphor layer, 4 ...... Metal back layer, 5 ...... Cover layer, 6 ...... Phosphor screen with metal back, 7 ... …… Face plate, 10 ……… Rear plate.

Claims (5)

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するとともに、該蛍光体層上にメタルバック層を有する蛍光面であり、
前記メタルバック層上に耐熱性微粒子を主成分とする被覆層を有し、かつ前記光吸収層の厚さの平均値をa、前記蛍光体層の厚さの平均値をbとするとき、以下の式が成り立つことを特徴とするメタルバック付き蛍光面。
−5μm<(a−b)<1μm
A phosphor screen having a light absorption layer and a phosphor layer on the inner surface of the face plate, and a metal back layer on the phosphor layer;
When the metal back layer has a coating layer mainly composed of heat-resistant fine particles, and the average thickness of the light absorption layer is a, and the average thickness of the phosphor layer is b, A phosphor screen with a metal back characterized by the following formula:
−5 μm <(ab) <1 μm
前記耐熱性微粒子を主成分とする被覆層がパターン状に形成され、かつこの被覆層のパターンが、前記メタルバック層上で前記光吸収層に対応する位置に形成されてい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。   The coating layer containing the heat-resistant fine particles as a main component is formed in a pattern, and the pattern of the coating layer is formed on the metal back layer at a position corresponding to the light absorption layer. The fluorescent screen with a metal back according to claim 1. 前記耐熱性微粒子を主成分とする被覆層が、前記メタルバック層を除去あるいは高抵抗化する機能を有する層を含む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。   3. The phosphor screen with a metal back according to claim 1, wherein the coating layer containing the heat-resistant fine particles as a main component includes a layer having a function of removing the metal back layer or increasing the resistance. 前記耐熱性微粒子を主成分とする被覆層の厚さが、1.0〜10.0μmであ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。   4. The phosphor screen with a metal back according to claim 1, wherein the coating layer containing the heat-resistant fine particles as a main component has a thickness of 1.0 to 10.0 μm. フェースプレートと、該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備え、前記蛍光面が、請求項1乃至4のいずれか1項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。   A face plate; a rear plate disposed opposite to the face plate; a plurality of electron-emitting devices formed on the rear plate; and the electron-emitting device formed on the face plate so as to face the rear plate. 5. An image display device comprising: a phosphor screen that emits light by an electron beam emitted from the image display device, wherein the phosphor screen is a phosphor screen with a metal back according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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