JP2005135806A - 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

Abstract

【課題】メタルバック層が小面積の短冊状に電気的に分断され、耐電圧特性および外観・品位などに優れたメタルバック付き蛍光面を提供する。
【解決手段】本発明は、フェースプレート内面に蛍光面を形成する工程と、この蛍光面上に有機樹脂から成る下地層を形成する工程と、下地層が形成された蛍光面にメタルバック層を形成する工程とを備え、メタルバック層を形成する工程が、蛍光面上の所定の領域に、メタルバック層の電気抵抗値を制御するための抵抗調整層を形成する工程と、この抵抗調整層の上から蛍光面上に金属を蒸着し、金属膜を形成する工程と、この金属膜が形成されたフェースプレートを加熱処理し、有機成分を分解・除去する工程とを有する。
【選択図】図５

Description

本発明は、メタルバック付き蛍光面の形成方法と、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。

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においては、蛍光体層の内面（フェースプレートと反対側の面）にＡｌなどの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。この金属膜はメタルバック層と呼ばれ、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。

しかしながら、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（間隙）が、１〜数ｍｍと極めて狭く、この狭い間隙に１０ｋＶ前後の高電圧が印加されて強電界が形成されるため、長時間画像を形成すると放電（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、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。

このような異常放電が発生した場合のピーク電流値を低減し、電子放出素子や蛍光面に与えるダメージを緩和するために、メタルバック層にジグザグ状やスパイラル状の間隙を設け、メタルバック層を小面積の短冊化した構造にするとともに、各短冊部間を数百ｋΩの抵抗値で接続する提案がなされている。そして、アノード電極を短冊状に加工・形成する方法として、レーザ等による機械的な切断やマスクによる蒸着の方法が示されている。（例えば、特許文献１，２および特許文献３参照）

また、蛍光面に金属膜を形成した後、この金属膜上の所定の位置に当該金属を除去あるいは酸化する液を塗布することにより、メタルバック層を化学的に分断する方法も提案されている。（例えば、特許文献４参照）

しかしながら、特許文献１〜３に記載された方法のうちで、レーザ等による機械的切断方法では、レーザなどの高価で大掛かりな装置を要し、製造コストが高いなるばかりでなく、メタルバック層の切断端面に亀裂などが生じやすいため、放電を回避する効果が十分でないという問題があった。また、マスクを用いた蒸着方法では、位置合わせや各短冊部の高品位の界面形成が難しいばかりでなく、位置合わせ制御のための設備費が膨大となるという問題があった。

さらに、特許文献４に記載された方法では、金属膜を除去あるいは酸化するための液の濡れ性が悪いため、メタルバック層を精密なパターンで分断することが難しく、また液の塗布により、金属膜の他の領域に損傷を与え、表示品位を低下させるおそれがあった。
特開２０００−３１１６４２公報（第２−３頁） 特開２０００−２５１７９７公報（第２−３頁） 特開２０００−３２６５８３公報（第２−３頁） 特開２００２−０３４３２４１公報（第１−２頁）

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、メタルバック層が小面積の短冊状に電気的に分断されており、耐電圧特性および外観・品位などに優れたメタルバック付き蛍光面を形成することができ、量産性・生産性などに優れた方法を提供することを目的とする。また、異常放電が発生した場合の放電電流値が低減され、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。

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、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、前記蛍光面上に有機樹脂から成る下地層を形成する工程と、前記下地層が形成された蛍光面にメタルバック層を形成する工程とを備え、前記メタルバック層を形成する工程が、前記蛍光面上の所定の領域に、該メタルバック層の電気抵抗値を制御するための抵抗調整層を形成する工程と、前記抵抗調整層の上から前記蛍光面上に金属を蒸着し、金属膜を形成する工程と、前記金属膜が形成されたフェースプレートを加熱処理し、有機成分を分解・除去する工程とを有することを特徴とする。

また、第２の発明のメタルバック付き蛍光面の形成方法は、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、前記蛍光面に金属膜から成るメタルバック層を形成する工程とを備え、前記メタルバック層を形成する工程が、前記蛍光面上に接着剤層を形成する工程と、前記接着剤層上の少なくとも一部の領域に、前記金属膜を溶解または酸化する物質を含む溶解または酸化層を形成する工程と、ベースフィルム上に少なくとも離型層と金属膜が積層されたフィルムを、前記金属膜が前記接着剤層に接するように配置し、押圧して前記金属膜を接着した後、前記ベースフィルムを剥ぎ取る金属膜転写工程と、前記金属膜が転写されたフェースプレートを加熱処理し、有機成分を分解・除去するとともに、前記溶解または酸化層の直上の前記金属膜を除去あるいは高抵抗化する工程を有することを特徴とする。

さらに、本発明の画像表示装置は、フェースプレートと、前記フェースプレートと対向配置されたリアプレートと、前記リアプレート上に形成された多数の電子放出素子と、前記フェースプレート上に前記電子放出素子に対向して形成され、該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、前記した第１の発明または第２の発明の形成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。

第１の発明または第２の発明のメタルバック付き蛍光面の形成方法によれば、小面積の短冊状に電気的に分断されたメタルバック層が得られ、耐電圧特性および外観・品位などに優れたメタルバック付き蛍光面を、生産性良く形成することができる。

そして、このようなメタルバック付き蛍光面を有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、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。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

本発明の第１の実施形態においては、まず、図１に示すように、フェースプレートを構成するガラス基板１の内面に、黒鉛や黒色顔料からなるドット状またはストライプ状の光吸収層２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い、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の蛍光体層３を形成する。

ここで、光吸収層２をフォトリソ法により形成するには、ガラス基板１の内面にフォトレジストを塗布し、これを所定のパターンを有するマスクを介して露光し、現像してレジストパターンを形成した後、その上に黒鉛などの光吸収物質を含む水溶液を塗布して結着させ、次いで、スルファミン酸の１０重量％溶液などの分解剤によりレジストパターンとその上の光吸収物質の層を溶解・剥離する方法が採られる。

また、黒色顔料と結着性の無機材料を主成分とし、バインダである樹脂成分、溶媒および添加剤などを含むペーストを、スクリーン印刷する方法により、光吸収層２を形成することができる。さらに、フォトリソ法により形成された第１の光吸収層の上に、印刷法により第２の光吸収層を形成することも可能である。フォトリソ法と印刷法とを組合わせた前記方法によれば、位置精度が高くかつ所望の厚さを有する光吸収層を形成することができる。

各色の蛍光体層３の形成は、スプレー法や印刷法により行うこともできる。印刷法で各色の蛍光体層を形成するには、ＺｎＳ系、Ｙ_２Ｏ_３系、Ｙ_２Ｏ_２Ｓ系などの蛍光体とバインダである樹脂成分、溶媒および添加剤などからなる蛍光体ペーストを、所定の位置にスクリーン印刷する。スプレー法や印刷法においても、必要に応じてフォトリソ法によるパターニングを併用することができる。

次に、こうして形成された蛍光面（蛍光体スクリーン）の全面に、後述する金属蒸着膜の下地となる有機樹脂層を形成する。有機樹脂層としては、ラッカー法によるメタルバック層形成の下地膜であるニトロセルロース平滑膜や、エマルジョン方式による下地膜であるアクリル樹脂塗膜を、適用することができる。

また、以下に示すように、転写法により有機樹脂層を形成することもできる。すなわち、図２に示すように、ベースフィルム４上に、離型層５とメラミン樹脂などの有機樹脂層６および接着剤層（図示を省略。）が順に積層された構造の転写用フィルム７を、接着剤層が蛍光面に接するように配置し、加熱しながら押圧して有機樹脂層６を接着した後、ベースフィルム４を剥ぎ取る。

こうして、図３に示すように、フェースプレートの蛍光面に有機樹脂層６が転写・形成される。

次に、こうして形成された有機樹脂層６の所定の領域に、図４に示すように、メタルバック層の電気抵抗値を制御するための抵抗調整層８を形成する。メタルバック層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ために、抵抗調整層８を形成する領域は、光吸収層２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。

抵抗調整層８としては、平均粒径が１〜１５μｍの耐熱性無機微粒子を主体とし、表面粗さが１〜１２μｍの層が用いられる。

ここで耐熱性微粒子としては、電気絶縁性を有しかつ封着工程などの高温加熱に耐えるものであれば、特に種類を限定することなく使用することができる。例えばＳｉＯ_２，ＴｉＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３，Ｆｅ_２Ｏ_３などの金属酸化物の微粒子が挙げられ、これらの１種または２種以上を組み合わせて使用することができる。

また、耐熱性微粒子の平均粒径は、１〜１５μｍとすることが望ましく、より好ましくは２〜１０μｍの範囲とする。耐熱性微粒子の平均粒径が１μｍ未満の場合には、この耐熱性微粒子から成る抵抗調整層８の表面粗さが１μｍ未満となるため、後述するように、その上にＡｌなどの金属を蒸着する場合に、抵抗調整層８の上にも金属蒸着膜が成膜される。そして、このように連続的な金属膜が形成されるので、メタルバック層を分断し、所望の抵抗値で接続することが難しくなる。また、耐熱性微粒子の平均粒径が１５μｍを超える場合には、抵抗調整層８の形成自体が不可能になる。

また、抵抗調整層８として、後述する金属蒸着膜を溶解または酸化する物質を含む層（以下、溶解または酸化層と示す。）を形成することができる。そして、溶解または酸化層の形成は、Ａｌ等の金属を溶解または酸化する成分を含む液（ペーストを含む。）を塗布するなどの方法で行うことができる。

ここで、金属を溶解または酸化する成分としては、ｐＨが５．５以下の酸性物質またはｐＨが９以上のアルカリ性物質が挙げられ、溶解または酸化層がこれらの物質を含有するか、あるいは加熱により生成するように構成することが望ましい。酸性物質としては、リン酸、シュウ酸、酢酸などが例示され、水溶液の状態で使用される。また、アルカリ性物質としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウムなどが例示され、水溶液として使用される。

前記酸性物質またはアルカリ性物質を含む液を塗布する方法としては、インクジェット方式、あるいは開口パターンを有するマスクを用いたスプレー方式などがある。また、酸性物質またはアルカリ性物質と、バインダ樹脂、溶媒等を混合してペースト状にしたものを、スクリーン印刷することもできる。

次に、こうして形成された抵抗調整層８のパターンの上から下地層である有機樹脂層６の上に、Ａｌなどの金属を真空蒸着する。

耐熱性無機微粒子を主体とする表面粗さが１〜１２μｍの抵抗調整層８の上から、金属を蒸着した場合には、図５に示すように、抵抗調整層８の上には連続した膜状の蒸着層が形成されず、抵抗調整層８が形成されていない領域（蛍光体層３の上）にのみ、金属膜９が膜状に形成される。その結果、抵抗調整層８のパターンと反転するパターンを有する金属膜が形成される。その後、４５０℃程度の温度で加熱処理（ベーキング）を施し、有機分を分解し除去することにより、光吸収層２に対応する領域の少なくとも一部が分断されたメタルバック層が形成される。

また、抵抗調整層として金属膜の溶解または酸化層を形成した場合には、抵抗調整層のパターンの上からＡｌなどの金属膜を真空蒸着により形成し、その後４５０℃程度の温度で加熱処理（ベーキング）を施すことにより、有機分が分解・除去されると同時に、図６に示すように、溶解または酸化層１０と直接接触する金属膜９の部分が溶解されて除去され、あるいは高抵抗の酸化物に変成される。その結果、光吸収層２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が形成される。なお、図６において、符号１１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示す。

このように構成される第１の実施形態により、抵抗調整層８のパターン通りに小面積の短冊状に電気的に分断されたメタルバック層を得ることができ、耐電圧特性および外観・品位などに優れたメタルバック付き蛍光面を生産性良く形成することができる。また、このメタルバック層は、電気的な分断部が光吸収層２に対応する領域に限定されているので、メタルバック層としての反射効果がほとんど減じることがない。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態においては、前記した第１の実施形態と同様に形成された蛍光面（蛍光体スクリーン）の全面に、ポリ酢酸ビニルのような所望の接着剤を含む液をスプレーなどで塗布し乾燥させることにより、接着剤層を形成する。

次いで、接着剤層の所定の領域に、Ａｌ等の金属を溶解または酸化する成分を含む液（ペーストを含む。）を、インクジェット方式、スプレー方式、スクリーン印刷法などで塗布する方法により、金属膜の溶解または酸化層を形成する。金属を溶解または酸化する成分としては、ｐＨが５．５以下の酸性物質またはｐＨが９以上のアルカリ性物質が挙げられる。そして溶解または酸化層を形成する領域は、メタルバック層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ために、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。

次いで、その上から接着剤層の全面に、転写法によりＡｌ等の金属膜を形成する。金属膜転写用のフィルムは、ベースフィルム上に少なくとも離型層と金属膜が積層された構造を有し、このフィルムを、金属膜が蛍光体スクリーン上の接着剤層に接するように配置し、加熱しながら押圧して金属膜を接着した後、ベースフィルムを剥ぎ取ることにより、金属膜を転写することができる。

その後４５０℃程度の温度で加熱処理（ベーキング）を施すことにより、有機分が分解・除去されメタルバック層が形成される。またこのとき、溶解または酸化層と直接接触する金属膜の部分が溶解されて除去され、あるいは高抵抗の酸化物に変成される。その結果、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、電気的に分断されたメタルバック層が形成される。

このように構成される第２の実施形態においては、金属膜の溶解または酸化層１０のパターン通りに小面積の短冊状に電気的に分断されたメタルバック層を得ることができ、耐電圧特性および外観・品位などに優れたメタルバック付き蛍光面を生産性良く形成することができる。また、このメタルバック層は、電気的な分断部が光吸収層２に対応する領域に限定されているので、メタルバック層としての反射効果がほとんど減じることがない。

次に、本発明の第３の実施形態として、前記した第１あるいは第２の実施形態で得られたメタルバック付き蛍光面をアノード電極とするＦＥＤを、図７に示す。このＦＥＤでは、メタルバック付き蛍光面１２を有するフェースプレート１３と、基板１４上にマトリックス状に配列された電子放出素子（表面伝導型電子放出素子）１５を有するリアプレート１６とが、１〜数ｍｍ程度の狭いギャップ（間隙）を介して対向配置され、フェースプレート１３とリアプレート１６との間隙に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１７は支持枠（側壁）を示し、１８は電圧印加用の高圧端子を示す。

フェースプレート１３とリアプレート１６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、第１の実施形態あるいは第２の実施形態で形成されたメタルバック付き蛍光面を有するＦＥＤでは、メタルバック層である金属膜が所定のパターンで分断され、小面積の短冊形状を有しているので、異常放電の発生が抑制されるうえに、放電が発生した場合の放電電流のピーク値が抑えられる。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。

次に、本発明をＦＥＤに適用した具体的実施例について説明する。

実施例１
１０型ＦＥＤのフェースプレート用ガラス基板の片面に、黒色顔料からなるストライプ状の光吸収層をスクリーン印刷法により形成した後、光吸収層のパターンの間に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色のストライプ状の蛍光体層をスクリーン印刷法により形成した。こうしてガラス基板上に蛍光体スクリーンを形成した。

次いで、以下の手順にしたがって、有機樹脂膜の転写用フィルムを作製した。すなわち、厚さ２０μｍ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重量部（以下、単に部と示す。）、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・乾燥し、厚さ０．５μｍの離型剤層を形成した。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部からなる有機樹脂組成物を、グラビアコータにより塗布・乾燥し、厚さ０．２５μｍの有機樹脂膜を形成した後、この有機樹脂膜の上に、トルエン９０部、ポリ酢酸ビニル樹脂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、厚さ１２μｍの接着剤層を形成した。こうして、有機樹脂膜の転写用フィルムを作製した。

次に、前記した転写用フィルムを接着剤層が蛍光体スクリーンの上面に接するように配置し、硬度５０度で表面温度２００℃のゴムスタンプにより、押圧時間１秒、３００ｋｇ／ｃｍ²の押圧力で圧着した後、１０ｍ／ｍｉｎ．の速度でベースフィルムを剥がし、有機樹脂膜を転写した。

次いで、有機樹脂膜上で光吸収層のパターンに対応する位置に、以下の組成を有するシリカペーストをスクリーン印刷し、シリカ含有層を形成した。

[シリカペーストの組成]
シリカ粉末 ………２０重量％（以下ｗｔ％と示す。）
低融点鉛ガラス（ＳｉＯ_２・Ｂ_２Ｏ_３・ＰｂＯ）………１５ｗｔ％
分散材 ………０．２ｗｔ％
エチルセルロース ………５．０ｗｔ％
ブチルカルビトールアセテート ………５９．８ｗｔ％

なお、シリカ粉末としては、平均粒径が０．５〜２０μｍの間で数種類のものを用意し、各粒径のものを用いてペーストを調製した。そして、これらのペーストを印刷した。

次いで、シリカペーストの印刷パターンの上に、真空蒸着により膜厚１００ｎｍのＡｌ膜を形成した。その後フェースプレートを、室温から２００℃までの温度範囲を１０℃／ｍｉｎ．、２００℃から３８０℃までの温度範囲を９℃／ｍｉｎ．、３８０℃から４５０℃までの温度範囲を３℃／ｍｉｎ．の温度勾配でそれぞれ昇温し、４５０℃で３０分間加熱処理（ベーキング）した後、３℃／ｍｉｎ．の温度勾配で室温まで降温した。この加熱処理により、各層から有機成分が分解されて除去され、蛍光体スクリーンの上にメタルバック層が形成された。また、シリカ含有層が形成された。

こうして形成されたメタルバック層において、シリカ含有層により分画された各部の間の電気抵抗（表面抵抗）を測定し、シリカ含有層の表面粗さとの関連を調べた。なお、シリカ含有層の表面粗さは、主成分であるシリカ粉末の平均粒径に相当するものとした。結果を図８のグラフに示す。

このグラフから以下のことがわかった。すなわち、シリカ粉末の平均粒径が１μｍ以上でシリカ含有層の表面粗さが１μｍ以上のとき、メタルバック層の分画部間の抵抗値は２×１０^５Ω以上となった。そして、シリカ含有層の表面粗さの増加による抵抗値の増大効果は飽和した。２×１０^５Ωは下層の光吸収層の表面抵抗値であるので、Ａｌ蒸着膜が表面粗さが１μｍ以上のシリカ含有層により電気的に分断され、メタルバック層が小面積の短冊化した構造になっていることが確認された。

次に、こうして得られた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。すなわち、基板上に表面伝導型電子放出素子をマトリクス状に多数形成した電子発生源を、背面ガラス基板に固定してリアプレートとし、このリアプレートと前記したフ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、封止などの必要な処理を施し、ＦＥＤを完成した。

得られたＦＥＤに画像を点灯しエージングを行ったところ、シリカ粉末の平均粒径が１μｍ未満でシリカ含有層の表面粗さが１μｍ未満のものは、数回放電した後放電痕が蛍光面と電子発生源の双方に発生し、画像欠点となってしまった。これに対して、シリカ粉末の平均粒径が１μｍ以上で、メタルバック層が小面積の短冊化した構造になっているものは、数回放電したが放電痕は残らずその後放電しなくなった。そして、メタルバック層の各短冊部に亀裂等の発生がなく、品位の良好な表示が達成された。

実施例２
１０型ＦＥＤのガラス基板の片面に、実施例１と同様にして蛍光体スクリーンを形成し、その上に転写用フィルムを用いて有機樹脂膜を形成した。

次いで、リン酸の水溶液にエチルセルロース等の水溶性の樹脂を混合し適宜粘度を調整して得られた酸ペーストを、有機樹脂膜上で光吸収層のパターンに対応する位置にスクリーン印刷し乾燥した後、その上に真空蒸着によりＡｌ膜（膜厚１００ｎｍ）を形成した。その後、フェースプレートを、実施例１と同様な温度条件で加熱処理（ベーキング）した。この加熱処理により、各層から有機分が分解・除去され、蛍光体スクリーンの上にメタルバック層が形成された。

こうして形成されたメタルバック層において、酸ペースト層を跨いだ各部間の電気抵抗（表面抵抗）を測定したところ２×１０^５Ωとなり、下層の酸ペースト層との接触によりメタルバック層が電気的に分断され、小面積の短冊化した構造になっていることが確認された。

次いで、こうして得られたフェースプレートを使用し、実施例１と同様にして１０型カラ−ＦＥＤを完成した。このＦＥＤに画像を点灯しエージングを行ったところ、数回放電したが放電痕は残らずその後放電しなくなった。そして、メタルバック層の各短冊部に亀裂等の発生がなく、品位の良好な表示が達成された。

実施例３
１０型ＦＥＤ用のガラス基板の片面に、実施例１と同様にして蛍光体スクリーンを形成した後、この蛍光体スクリーン上に、トルエン９０部、ポリ酢酸ビニル樹脂１０部からなる樹脂組成物をスプレー法により塗布・乾燥し、接着剤層を形成した。その後、リン酸の水溶液にエチルセルロース等の水溶性の樹脂を混合し適宜粘度を調整して得られた酸ペーストを、光吸収層のパターンに対応する位置の接着剤層上に、スクリーン印刷し乾燥した。

次いで、以下の手順にしたがって、金属膜転写用のフィルムを作製した。すなわち、厚さ２０μｍ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、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・乾燥し、厚さ０．５μｍの離型剤層を形成した。次にこの離型剤層上に、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部からなる有機樹脂組成物を、グラビアコータにより塗布・乾燥し、厚さ０．２５μｍの有機樹脂膜を形成した後、この有機樹脂膜上にＡｌを真空蒸着し、Ａｌ膜（膜厚１００ｎｍ）を形成した。こうして、Ａｌ膜転写用のフィルムを作製した。

次いで、この転写用フィルムのＡｌ膜が接着剤層に接するように配置し、硬度５０度で表面温度２００℃のゴムスタンプにより、押圧時間１秒、３００ｋｇ／ｃｍ²の押圧力で圧着した後、１０ｍ／ｍｉｎ．の速度でベースフィルムを剥がし、Ａｌ膜を転写した。

その後フェースプレートを、室温から２００℃までを１０℃／ｍｉｎ．、２００℃から３８０℃までを９℃／ｍｉｎ．、３８０℃から４５０℃までを３℃／ｍｉｎ．の温度勾配でそれぞれ昇温し、４５０℃で３０分間加熱処理（ベーキング）した後、３℃／ｍｉｎ．の温度勾配で室温まで降温した。この加熱処理により、各層から有機分が分解・除去され、蛍光体スクリーンの上にメタルバック層が形成された。

こうして形成されたメタルバック層において、酸ペースト層を跨いだ各部間の電気抵抗（表面抵抗）を測定したところ２×１０^５Ωとなり、下層の酸ペースト層との接触によりメタルバック層が電気的に分断され、小面積の短冊化した構造になっていることが確認された。

次いで、こうして得られたフェースプレートを使用し、実施例１と同様にして１０型カラ−ＦＥＤを完成した。このＦＥＤに画像を点灯しエージングを行ったところ、数回放電したが放電痕は残らずその後放電しなくなった。そして、メタルバック層の各短冊部に亀裂等の発生もなく、品位の良好な表示が達成された。

本発明によれば、小面積の短冊状に電気的に分断されたメタルバック層が得られ、耐電圧特性および外観・品位などに優れたメタルバック付き蛍光面を、生産性良く形成することができる。

そして、このようなメタルバック付き蛍光面を有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。こうして、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、耐電圧特性に優れ高輝度で高品位の表示が可能な画像表示装置を得ることができる。

本発明の第１の実施形態において、蛍光面（蛍光体スクリーン）の形成工程を説明するための断面図である。 本発明の第１の実施形態において、転写法により有機樹脂層を形成する工程を説明するための断面図である。 本発明の第１の実施形態において、蛍光面に有機樹脂層が形成された状態を示す断面図である。 本発明の第１の実施形態において、抵抗調整層の形成工程を説明するための断面図である。 本発明の第１の実施形態において、抵抗調整層の上から金属を蒸着した状態を示す断面図である。 本発明の第１の実施形態において、抵抗調整層である金属膜の溶解または酸化層の上から金属膜を形成した状態を示す断面図である。 本発明の第３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の構造を示す斜視図である。 本発明の実施例１において、シリカ層の表面粗さとシリカ層により分画されたメタルバック層間の電気抵抗（表面抵抗）との間の関係を示すグラフである。

符号の説明

１………ガラス基板、２………光吸収層、３………蛍光体層、４………ベースフィルム、５………離型層、６………有機樹脂層、８………抵抗調整層、９………金属膜、１０………溶解または酸化層、１１………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、１２………メタルバック付き蛍光面、１３………フェースプレート、１５………電子放出素子、１６………リアプレート、１７………支持枠。

Claims (10)

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、前記蛍光面上に有機樹脂から成る下地層を形成する工程と、前記下地層が形成された蛍光面にメタルバック層を形成する工程とを備え、
   前記メタルバック層を形成する工程が、
   前記蛍光面上の所定の領域に、該メタルバック層の電気抵抗値を制御するための抵抗調整層を形成する工程と、
   前記抵抗調整層の上から前記蛍光面上に金属を蒸着し、金属膜を形成する工程と、
   前記金属膜が形成されたフェースプレートを加熱処理し、有機成分を分解・除去する工程とを有す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。
2. 前記光吸収層の上方に位置する少なくとも一部の領域に、前記抵抗調整層を形成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。
3. 前記下地層を形成する工程が、ベースフィルム上に、少なくとも離型層と有機樹脂から成る蒸着下地層および接着剤層が積層されたフィルムを、前記蒸着下地層が前記接着剤層を介して前記蛍光面に接するように配置し、押圧して前記蒸着下地層を接着した後、前記ベースフィルムを剥ぎ取る工程を有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。
4. 前記抵抗調整層を形成する工程が、表面粗さが１〜１２μｍの中間層を形成する工程であること特徴とする請求項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。
5. 前記中間層を形成する工程が、平均粒径が１〜１５μｍの耐熱性無機微粒子を主体とし、該微粒子に起因する凹凸を表面に有する層を形成する工程であること特徴とする請求項４記載のメタルバック付き蛍光面の形成方法。
6. 前記抵抗調整層を形成する工程が、前記メタルバック層を構成する金属膜を溶解または酸化する物質を含む溶解または酸化層を形成する工程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の形成方法。
7. 前記溶解または酸化層が、ｐＨが５．５以下の酸性物質またはｐＨが９以上のアルカリ性物質を含有するか、あるいは加熱により生成する層であることを特徴とする請求項６記載のメタルバック付き蛍光面の形成方法。
8. 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、前記蛍光面に金属膜から成るメタルバック層を形成する工程とを備え、
   前記メタルバック層を形成する工程が、
   前記蛍光面上に接着剤層を形成する工程と、
   前記接着剤層上の少なくとも一部の領域に、前記金属膜を溶解または酸化する物質を含む溶解または酸化層を形成する工程と、
   ベースフィルム上に少なくとも離型層と金属膜が積層されたフィルムを、前記金属膜が前記接着剤層に接するように配置し、押圧して前記金属膜を接着した後、前記ベースフィルムを剥ぎ取る金属膜転写工程と、
   前記金属膜が転写されたフェースプレートを加熱処理し、有機成分を分解・除去するとともに、前記溶解または酸化層の直上の前記金属膜を除去あるいは高抵抗化する工程を有す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。
9. 前記溶解または酸化層が、ｐＨが５．５以下の酸性物質またはｐＨが９以上のアルカリ性物質を含有するか、あるいは加熱により生成する層であることを特徴とする請求項８記載のメタルバック付き蛍光面の形成方法。
10. フェースプレートと、前記フェースプレートと対向配置されたリアプレートと、前記リアプレート上に形成された多数の電子放出素子と、前記フェースプレート上に前記電子放出素子に対向して形成され、該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９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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