KR100732572B1 - 메탈 백이 부착된 형광면과 그 형성 방법 및 화상 표시장치 - Google Patents

메탈 백이 부착된 형광면과 그 형성 방법 및 화상 표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 페이스 플레이트(1) 내면에 적어도 형광체층(3)과 메탈 백층(5)을 갖는 형광면으로서, 형광체층(3) 위에 SiO2, Na와 같은 알칼리 금속을 포함하는 SiO2, Al2O3, TiO2, ZrO2 등의 무기 산화물 적어도 1종을 포함하는 제1 처리층(4)이 형성되고, 그 위에 메탈 백층(5)이 형성되어 있다. 메탈 백층(5) 위에도 상기한 무기 산화물을 포함하는 제2 처리층을 형성할 수 있다. FED와 같은 화상 표시 장치의 메탈 백이 부착된 형광면에 있어서, 이상 방전의 발생을 억제하여 내전압 특성을 향상시킴과 아울러 휘도를 높일 수 있다.
형광면, 페이스 플레이트, 메탈 백층, 리어 플레이트, 화상 표시 장치

Description

메탈 백이 부착된 형광면과 그 형성 방법 및 화상 표시 장치{PHOSPHOR SCREEN WITH METAL BACK, METHOD OF FORMING THE SAME AND IMAGE DISPLAY UNIT}
본 발명은 화상 표시 장치에 적용되는 메탈 백이 부착된 형광면과 그 형성 방법, 및 메탈 백이 부착된 형광면을 갖는 화상 표시 장치에 관한 것이다.
종래부터 음극선관(CRT) 등의 화상 표시 장치에서는 형광체층의 내면(전자원측의 면)에 알루미늄(Al)막 등의 금속막이 형성된 메탈 백 방식의 형광면이 널리 채택되고 있다.
이 형광면의 금속막은 메탈 백층이라 불리며, 전자원으로부터 방출된 전자에 의해 형광체로부터 나온 빛 중에서 전자원측으로 진행하는 빛을 페이스 플레이트측으로 반사하여 휘도를 높이는 것, 및 형광면에 도전성을 부여하여 애노드 전극의 역할을 하는 것을 목적으로 한 것이다. 또한, 진공 외위기내에 잔류하는 가스의 전리에 의해 발생하는 이온에 의해 형광체가 손상되는 것을 방지하는 기능을 갖고 있다.
오랜 동안 이와 같은 메탈 백 방식의 형광면을 적용한 CRT가 표시 장치의 주류를 이루고 있었으나, 최근 장치의 박형화·대형화에 대한 요구가 높아짐에 따라 냉음극을 사용한 전자선 무편향형 장 방출 방식의 화상 표시 장치(FED)의 개발이 급속하게 진행되고 있다.
일반적으로 화상 표시 장치에서는 애노드(메탈 백측)와 캐소드(전자원측) 사이의 전위차가 클수록 높은 발광 휘도를 얻을 수 있으나, 장치의 박형화에 따라 애노드와 캐소드 사이의 거리가 좁아짐으로써 전극 사이에 이상 방전이 발생하기 쉽다는 문제가 있었다. 그리고, 이상 방전이 발생하면 안정된 화상을 표시할 수 없을 뿐만 아니라 수A 내지 수백A에 이르는 큰 방전 전류가 순간적으로 흐르기 때문에, 캐소드부의 전자 방출 소자나 애노드부의 형광면이 파괴되거나 또는 손상을 받을 우려가 있었다.
이와 같은 이상 방전이 발생한 경우의 손상을 완화하기 위해, 애노드 전극으로서 사용하고 있는 메탈 백층에 지그재그 형상(사행 형상)이나 스파이럴 형상의 틈을 형성하여 방전 전류를 저감하는 기술이 제안되어 있다. 그리고, 이와 같은 애노드 전극을 가공 또는 형성하는 방법으로서 레이저에 의한 절단이나 메탈 마스크에 의한 증착의 방법이 기재되어 있다(일본 특허공개 2000-251797호 공보 또는 특허공개 2000-311642호 공보 참조).
그러나, 상기한 메탈 백층을 평면 코일 형상 등으로 형성하여 방전 전류를 저감하는 방법은, 이상 방전이 발생한 경우에 메탈 백층이나 전자원의 손상·파괴를 억제하기 위한 기술로서, 이 방법으로 이상 방전이 일어날 확률 그 자체를 줄일 수는 없었다.
또한, 종래부터 이상 방전의 발생을 억제하는 대책으로서 방전이 일어나지 않는 영역까지 전자선 가속 전압을 낮추는 방법이 채택되고 있으나, 이 방법에서는 전극간의 틈(갭)이 좁은 화상 표시 장치일수록 전자선 가속 전압을 낮게 해야만 하고, 따라서 FED에서는 발광 휘도가 매우 낮아져서 실용에 이용할 수 없는 것이 현상이었다.
또한, 본 발명자들은 FED와 같은 박형의 화상 표시 장치에 있어서, 메탈 백층의 표면에 방전의 트리거가 되는 돌기부가 없는 경우라도 이상 방전의 발생으로 인해 캐소드측에 메탈 백층의 미세편이 다수 부착됨에 착안하였다. 그리고, 이와 같은 방전을 일으킨 화상 표시 장치의 형광면을 조사한 결과, 도 16에 도시한 바와 같이 메탈 백층(21)인 Al막의 표면에 무수한 미소 돌기(22)가 형성되고, 이 돌기(22)부가 벗겨지기 시작하고 있음을 발견하였다.
이 점에서 애노드나 캐소드 사이의 전계에 의해 메탈 백층(21)을 떼는 힘이 형광체층(23)과 메탈 백층(21) 사이의 접착력을 윗도는 경우에, 메탈 백층(21)에 미소 돌기(22)의 형태로 박리가 형성되고, 이것이 방전 트리거가 되어 이상 방전이 발생하는 것으로 생각된다. 또, 도면 중 부호 24는 페이스 플레이트, 25는 블랙 매트릭스인 광 흡수층을 나타낸다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 내전압 특성이 양호하고, 이상 방전의 발생을 일으키지 않아 전자선 가속 전압을 높일 수 있고, 발광 휘도가 높은 박형의 화상 표시 장치에 적용 가능한 메탈 백이 부착된 형광면을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 FED와 같은 박형의 화상 표시 장치에 있어서, 형광체층과 메탈 백층 사이의 접착력과 방전 발생의 상관 관계에 대해 예의 실험을 거듭한 결과 얻어진 것이다.
본 발명의 제1 태양은 페이스 플레이트 내면에 적어도 형광체층과 메탈 백층을 갖는 메탈 백이 부착된 형광면으로서, 상기 형광체층 위에 규소, 알루미늄, 티타늄, 지르코늄으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소의 산화물을 함유하는 제1 처리층이 형성되고, 그 위에 메탈 백층이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2 태양은 페이스 플레이트 내면에 적어도 형광체층과 메탈 백층을 갖는 메탈 백이 부착된 형광면으로서, 상기 형광체층 위에 산화 규소, 알칼리 금속 원소 1종 또는 2종 이상을 포함하는 규소 산화물, 산화 알루미늄, 산화 티타늄, 산화 지르코늄으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 무기 산화물을 함유하는 제1 처리층이 형성되고, 그 위에 메탈 백층이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제3 태양은 메탈 백층이 부착된 형광면의 형성 방법으로서, 페이스 플레이트 내면에 형광체층을 형성하는 공정과, 상기 형광체층 위에 규소, 알루미늄, 티타늄, 지르코늄으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소의 산화물을 함유하는 제1 처리층을 형성하는 공정과, 상기 제1 처리층 위에 메탈 백층을 형성하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제4 태양은 메탈 백층이 부착된 형광면의 형성 방법으로서, 페이스 플레이트 내면에 형광체층을 형성하는 공정과, 상기 형광체층 위에 산화 규소, 알칼리 금속 원소 1종 또는 2종 이상을 포함하는 규소 산화물, 산화 알루미늄, 산화 티타늄, 산화 지르코늄으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 무기 산화물을 함유하는 제1 처리층을 형성하는 공정과, 상기 제1 처리층 위에 메탈 백층을 형성하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제5 태양은 화상 표시 장치로서, 페이스 플레이트와, 상기 페이스 플레이트와 대향 배치된 리어 플레이트와, 상기 리어 플레이트 위에 형성된 다수의 전자 방출 소자와, 상기 페이스 플레이트 위에 상기 리어 플레이트에 대향하여 형성되고 상기 전자 방출 소자로부터 방출되는 전자선에 의해 발광하는 형광면을 구비하고, 상기 형광면이 상기한 본 발명의 메탈 백이 부착된 형광면인 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명에 관한 메탈 백이 부착된 형광면의 제1 실시 형태를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 관한 메탈 백이 부착된 형광면의 제2 실시 형태를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제4 실시 형태인 FED의 구조를 도시한 단면도이다.
도 4는 실시예 1 및 2에 있어서 콜로이달 실리카액의 고형분 농도와 메탈 백층의 접착력의 관계를 측정하여 평가한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 5는 실시예 1 및 2에 있어서 Na 실리케이트액의 고형분 농도와 메탈 백층의 접착력의 관계를 측정하여 평가한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 실시예 1 및 2에 있어서 콜로이달 실리카액의 고형분 농도와 한계 유지 전압의 관계를 측정하여 평가한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 7은 실시예 1 및 2에 있어서 Na 실리케이트액의 고형분 농도와 한계 유지 전압의 관계를 측정하여 평가한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 8은 실시예 3에 있어서 미리 Al막 위에 흠집을 낸 경우의 콜로이달 실리카액의 고형분 농도와 한계 유지 전압의 관계를 측정하여 평가한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 9는 실시예 3에 있어서 미리 Al막 위에 흠집을 낸 경우의 Na 실리케이트액의 고형분 농도와 한계 유지 전압의 관계를 측정하여 평가한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 10은 메탈 백층인 Al막의 막두께와 형광 휘도의 관계를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 11은 실시예 4에 있어서 메탈 백이 부착된 형광면의 시료에 대해 SiO2 및 TiO2의 배합 비율과 접착력의 관계를 조사한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 12는 실시예 4에서 사용하는 휘도 측정 장치의 개략 구조를 도시한 도면이다.
도 13은 실시예 4에 있어서 메탈 백이 부착된 형광면의 시료에 대해 SiO2 및 TiO2의 배합 비율과 애노드 전압 5㎸일 때의 휘도 저하율의 관계를 조사한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 14는 실시예 4에 있어서의 Si, Ti, Zr의 3성분을 포함하는 복합 금속 산화물막에 있어서, 휘도 특성을 유지하면서 접착력 및 한계 유지 전압을 향상시키는 것이 가능한 영역을 나타낸 도면이다.
도 15는 실시예 5에 있어서 메탈 백층의 접착력과 휘도 저하의 관계를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 16은 방전을 일으킨 화상 표시 장치의 형광면의 상태를 도시한 단면도이다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다. 또, 본 발명은 이하의 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 메탈 백이 부착된 형광면의 제1 실시 형태를 도시한 단면도이다.
도 1에 있어서, 부호 1은 페이스 플레이트의 유리 기판을 나타낸다. 이 유리 기판(1)의 내면에는 흑색 안료 등으로 이루어진 소정 패턴(예컨대 스트라이프 형상)의 광 흡수층(2)이 포토리소그래피 등에 의해 형성되어 있고, 이들 광 흡수층(2)의 패턴 위에 청(B), 녹(G), 적(R)의 3색의 형광체층(3)이 ZnS계, Y2O3계, Y2O2S계 등의 형광체액을 사용한 슬러리법에 의해 형성되어 있다. 또, 각 색의 형광체층(3)의 형성을 스프레이법이나 인쇄법에 의해 행할 수도 있다. 스프레이법이나 인쇄법에 있어서도 필요에 따라 포토리소그래피에 의한 패터닝을 병용할 수 있다. 이와 같이 광 흡수층(2)의 패턴과 3색의 형광체층(3)의 패턴에 의해 형광체 스크린이 형성되어 있다.
이 형광체 스크린 위에 무기 산화물을 함유하는 제1 처리층(4)이 형성되어 있다. 여기서, 무기 산화물로서는 이산화 규소(SiO2), Na, K, Li와 같은 알칼리 금속을 포함하는 규소 산화물, 산화 알루미늄(Al2O3), 산화 티타늄(TiO2) 또는 산화 지르코늄(ZrO2) 등을 들 수 있다.
이들 층을 형성하기 위해서는 예컨대 콜로이달 실리카액 또는 Na 실리케이트(규산 나트륨)액을 도포·건조시키고, 얻어진 도막을 가열 처리(베이킹)하는 방법을 채택할 수 있다. 콜로이달 실리카액을 도포·건조시켜 가열 처리함으로써 실리카(SiO2) 입자층이 형성된다. 또한, Na 실리케이트액을 도포·건조시켜 가열 처리하는 방법에서는 알칼리 규산염 유리(Na2O·nSiO2)층이 형성된다.
또한, Si, Ti, Zr로부터 선택되는 적어도 1종의 원소의 알콕시드(알콜레이트)를 출발 물질로 하여 졸 겔법에 의해 SiO2, TiO2, ZrO2로부터 선택되는 적어도 1종의 산화물을 포함하는 막을 형성할 수도 있다. 예컨대, 에틸실리케이트나 메틸실리케이트와 같은 알콕시드를, 유기 용제를 용매로 하는 용액내에서 가수 분해시키고 중축합시켜 얻어지는 올리고머를 포함하는 액을 도포·건조시키고, 추가로 도막을 가열 처리(베이킹)함으로써 SiO2막을 형성할 수 있다.
또한, Si, Ti, Zr 중 적어도 2종을 포함하는 복합 산화물로 제1 처리층을 구성함으로써 발광 휘도의 저하를 억제하면서 메탈 백층의 접착력을 최대한 향상시킬수 있다. 이 때, 제1 처리층내에서의 각 성분의 함유 비율은 각각을 산화물(SiO2, TiO2, ZrO2)로 하였을 때의 중량 비율로 나타내어 이산화 규소를 x1％, 산화 티타늄을 y1％, 산화 지르코늄을 z1％라 하였을 때에 다음 식이 모두 성립하도록 하는 것이 바람직하다.
70≤x1＋y1＜100
x1＋0.5y1≤80
x1＋y1＋z1=100
(단, x1＞0, y1＞0, z1＞0)
또한, 제1 실시 형태에 있어서는 이와 같은 무기 산화물을 함유하는 제1 처리층(4) 위에 Al막과 같은 금속막으로 이루어진 메탈 백층(5)이 형성되어 있다. 메탈 백층(5)을 형성하기 위해서는 예컨대 스핀법으로 형성된 니트로셀룰로오스 등의 유기 수지로 이루어진 얇은 막 위에 Al 등의 금속막을 진공 증착하고, 추가로 약 400∼450℃의 온도에서 가열 처리(베이킹)하여 유기물을 분해·제거하는 방법을 채택할 수 있다.
제1 실시 형태에 있어서는 형광체층(3) 위에 이산화 규소(SiO2), Na, K, Li와 같은 알칼리 금속을 포함하는 규소 산화물, 산화 알루미늄(Al2O3), 산화 티타늄(TiO2), 산화 지르코늄(ZrO2)과 같은 무기 산화물을 함유하는 제1 처리층(4)이 형성되고, 그 위에 메탈 백층(5)이 형성되어 있기 때문에, 메탈 백층(5)의 하층과의 접착 강도가 커서 전계가 인가된 경우에도 메탈 백층(5)의 박리가 잘 발생하지 않는다. 따라서, 이상 방전이 잘 일어나지 않아 내전압 특성이 우수하다.
이어서, 본 발명의 제2 실시 형태에 대해 설명한다.
제2 실시 형태의 메탈 백이 부착된 형광면에서는 도 2에 도시한 바와 같이 메탈 백층(5) 위에 제2 처리층(6)이 형성되어 있다. 또, 그 외 부분의 구성은 제1 실시 형태와 동일하므로 설명을 생략한다.
제2 처리층(6)을 구성하는 재료로서는 제1 처리층(4)과 동종의 무기 산화물을 들 수 있다. 또한, 제1 처리층(4)의 형성과 동일한 방법으로 하여 제2 처리층(6)을 형성할 수 있다. 또한, 제2 처리층(6)의 형성에서는 Si 타깃을 사용하고, 진공 용기내에 산소를 도입하면서 스퍼터링법에 의해 SiOx층을 용사·형성하는 것도 가능하다.
제2 실시 형태에 있어서는 형광체층(3) 위에 이산화 규소(SiO2), 산화 티타늄(TiO2), 산화 지르코늄(ZrO2) 등의 무기 산화물을 포함하는 제1 처리층(4)이 형성되어 있고, 추가로 메탈 백층(5) 위에도 상기한 무기 산화물을 포함하는 제2 처리층(6)이 형성되어 있기 때문에 메탈 백층(5)의 접착 강도가 더욱 향상된다. 따라서, 메탈 백층(5)의 박리가 한층 더 일어나기 어려워 이상 방전의 발생이 방지된다.
이와 같이 형광체층(3) 위로의 제1 처리층(4)의 형성과 메탈 백층(5) 위로의 제2 처리층(6)의 형성을 병용하여 최적화함으로써 메탈 백층(5)의 접착력을 증대시켜 효율적으로 내전압 특성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 제3 실시 형태로서 이하에 나타내는 바와 같이 2단계의 도 막 형성 공정을 거쳐 제1 처리층을 형성할 수 있다.
즉, 형광체층 위에 우선 콜로이달 실리카액이나 Na 실리케이트액과 같은 물을 용매로 하는 도포액을 도포·건조시킴으로써, 유기 용제의 배리어로 되는 하층 도막을 형성한 후, 이 하층 도막 위에 Si 등의 알콕시드를 가수 분해하여 중축합시킨 올리고머를 포함하는 혼합액과 같은 유기 용제를 용매로 하는 도포액을 도포·건조시킴으로써 상층의 도막을 형성할 수 있다. 그 후, 하층 도막과 상층 도막이 적층된 도막 전체를 가열 처리(베이킹)함으로써 무기 산화물로 이루어진 처리층이 형성된다. 이와 같이 하여 유기 용매의 부착으로 인한 형광체의 열화를 억제하여 휘도 저하를 방지할 수 있다.
이어서, 본 발명의 제4 실시 형태로서 메탈 백이 부착된 형광면을 애노드 전극으로 하는 FED를 도 3에 도시한다.
이 FED에서는 상기한 제1 실시 형태의 메탈 백이 부착된 형광면(M)을 갖는 페이스 플레이트(7)와, 매트릭스 형상으로 배열된 전자 방출 소자(8)를 갖는 리어 플레이트(9)가 1㎜∼수㎜ 정도의 좁은 틈을 통해 대향 배치되고, 페이스 플레이트(7)와 리어 플레이트(9) 사이에 5∼15㎸의 고전압이 인가되도록 구성되어 있다. 도면 중 부호 10은 지지틀(측벽)을 나타낸다.
페이스 플레이트(7)와 리어 플레이트(9)의 틈이 매우 좁아서 이들 사이에서 방전(절연 파괴)이 일어나기 쉬운데, 이 FED에서는 메탈 백층의 접착 강도가 커서 박리가 잘 발생하지 않기 때문에 방전의 트리거가 되는 돌기부가 생기기 어렵다. 따라서, 방전의 발생이 억제되어 내압 특성이 대폭 향상된다.
본 발명의 메탈 백이 부착된 형광면에 있어서는, 형광체층 위에 산화 규소, 알칼리 금속 원소 1종 또는 2종 이상을 포함하는 규소 산화물, 산화 알루미늄, 산화 티타늄, 산화 지르코늄으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 무기 산화물을 함유하는 제1 처리층이 형성되고, 그 위에 메탈 백층이 형성되어 있기 때문에, 상기한 무기 산화물을 포함하는 층과 메탈 백층의 접착 강도가 커서 전압 인가로 인한 메탈 백층의 박리가 잘 발생하지 않는다. 따라서, 내전압 특성이 우수하여 이상 방전이 잘 일어나지 않는다. 또한, 전자선 가속 전압을 높게 할 수 있기 때문에 발광 휘도가 높은 화상 표시 장치를 얻을 수 있다.
이어서, 본 발명의 구체적 실시예에 대해 설명한다. 이하의 실시예에서 ％는 모두 중량％를 나타낸다.
실시예 1
고형분 농도를 조정한 콜로이달 실리카의 도포액과, 마찬가지로 고형분 농도를 조정한 Na 실리케이트의 도포액에 의해 형광체층 위에 도막을 형성하고, 형광체층과 메탈 백층 사이의 접착력과 방전 발생의 상관 관계를 조사하였다. 시료의 제작 수순을 이하에 나타낸다.
우선, 세로 10㎝ ×가로 10㎝의 소다 유리 기판 위에 슬러리법에 의해 청색의 형광체층을 형성하였다.
이어서, 순수(純水) 희석에 의해 고형분 농도를 2％, 5％, 10％, 20％로 각각 조정한 콜로이달 실리카액 및 마찬가지로 농도를 조정한 Na 실리케이트(물유리) 액을 상기 형광체층 위에 스프레이법에 의해 도포하여 도막을 형성하였다. 또한, 비교를 위해 형광체층 위에 상기한 도막을 형성하지 않은 것도 준비하였다.
이어서, 이와 같이 하여 형성된 도막 위에 공지의 래커법에 의해 필르밍을 행하여 유기 피막을 형성한 후, 이 유기 피막 위에 Al을 증착하여 막두께 100㎚의 Al막을 형성하였다. 그 후, 430℃에서 30분간 베이킹을 행하여 유기분을 분해·제거하였다. 이와 같이 하여 형광체층 위에 무기 산화물로 이루어진 제1 처리층을 형성하였다.
또, 콜로이달 실리카액에 의해 형성된 도막은 최종적으로 베이킹을 행함으로써 실리카(SiO2) 입자로 이루어진 층이 된다. 마찬가지로 Na 실리케이트액에 의해 형성된 도막은 Na가 알칼리 규산염 유리(Na2O·nSiO2) 입자로 이루어진 층이 된다.
이어서, 이와 같이 하여 제작된 메탈 백이 부착된 형광면의 시료에 있어서 메탈 백층의 접착력을 이하에 나타내는 바와 같이 하여 평가하였다. 우선, 두께 20㎛의 폴리에틸렌 필름 위에 아세트산 비닐의 톨루엔 용액(고형분 농도 1％, 2％, 4％)을 바코터에 의해 도포·건조시켜 점착력이 다른 3종류의 점착 시트를 제작하였다.
이들 점착 시트를 사방 1㎝ ×1㎝로 커트하고, 점착면이 각 시료의 메탈 백층(Al막)의 표면에 접하도록 배치하였다. 이어서, 고무 롤러에 의해 3kgf의 하중으로 가압한 후, 점착 시트를 박리하였다. 그리고, 박리된 점착 시트의 점착면으로의 Al막의 부착 상태를 조사하여 점수를 매겼다. 점착면에 Al막이 전혀 부착되 지 않은 경우를 4점, 소편 형상으로 박리된 소량의 Al막이 부착되는 경우를 3점, 시료로부터 Al막의 절반 정도가 박리되어 접착면에 부착되는 경우를 2점, Al막의 대부분이 박리되는 경우를 1점, Al막이 모두 박리되는 경우를 0점으로 하고, 점착력이 상이한 3종류의 점착 시트에서의 합계점(12점 미만)으로 평가를 행하였다.
이상과 같은 방법으로 메탈 백층의 접착력을 평가한 결과를 도 4 및 도 5의 곡선 a에 각각 나타낸다. 또, 도 4는 콜로이달 실리카액의 고형분 농도와 접착력의 평가 점수의 관계를 나타내고, 도 5는 Na 실리케이트(물유리)액의 고형분 농도와 접착력의 평가 점수의 관계를 나타낸다.
도 4 및 도 5로부터 콜로이달 실리카액 및 Na 실리케이트액의 도포에 있어서는, 모든 경우에 도포액내의 고형분 농도가 높아질수록 제1 처리층과 메탈 백층 사이의 접착력이 증대함을 알 수 있다. 그러나, 고형분 농도가 어느 값 이상으로 되면 농도의 증가에 의한 접착력의 증대 효과는 포화된다.
이어서, 동일한 시료에 대해 이하에 나타낸 바와 같이 내전압 특성을 평가하였다. 즉, 전술한 방법으로 제작된 메탈 백이 부착된 형광면의 시료와 소다 유리판 위에 ITO막을 증착에 의해 형성한 기판을 ITO 증착면이 메탈 백이 부착된 형광면과 대향하도록 배치하고, 이들의 갭을 2㎜로 유지하였다. 이어서, 분위기를 약 1 ×10-5㎩의 진공으로 하고, 메탈 백이 부착된 형광면을 양극, ITO막을 음극으로 하여 직류 전원에 접속하여 유사적인 전자선 가속 장치를 제작하였다.
이어서, 이와 같은 전자선 가속 장치에 있어서 0.1㎸/초의 속도로 전극간에 전위차를 형성해 가며 방전이 일어난 전압(Va)을 측정하였다. 1종류의 형광면에 대해 수십개의 Va를 측정한 후, Va의 평균값에서 표준 편차(σ)의 3배를 뺀 전압(Va－3σ)을 시료의 한계 유지 전압으로 하였다.
이상과 같은 방법으로 시료의 내전압 특성을 평가한 결과를 도 6 및 도 7의 곡선 a에 각각 나타낸다. 또, 도 6은 콜로이달 실리카액의 고형분 농도와 한계 유지 전압의 관계를 나타내고, 도 7은 Na 실리케이트액의 고형분 농도와 한계 유지 전압의 관계를 나타낸다.
도 6 및 도 7로부터 콜로이달 실리카액과 Na 실리케이트액의 도포에 있어서는, 모든 경우에 도포액내의 고형분 농도가 높아질수록 시료의 한계 유지 전압이 높아짐을 알 수 있다. 그러나, 고형분 농도가 어느 값 이상으로 되면 농도의 증가에 의한 한계 유지 전압의 증대 효과는 포화된다.
또한, 도 4∼도 7로부터 메탈 백층의 접착력이 클수록 한계 유지 전압이 높아져서 이상 방전이 잘 일어나지 않음이 확인되었다.
실시예 2
메탈 백층 위로의 도막의 형성과 메탈 백층의 접착력 그리고 내전압 특성의 관계를 이하에 나타내는 바와 같이 하여 조사하였다.
즉, 실시예 1에서 제작된 각 시료의 메탈 백층(Al막) 위에 순수 희석에 의해 고형분 농도를 2％, 5％, 10％, 20％로 각각 조정한 콜로이달 실리카액과, 마찬가지로 고형분 농도를 조정한 Na 실리케이트액을 스프레이법에 의해 도포하여 도막을 형성하였다. 그 후, 430℃에서 30분간 베이킹을 행하여 메탈 백층 위에 무기 산화 물로 이루어진 제2 처리층을 형성하였다.
이어서, 이와 같이 하여 제작된 시료의 접착력 및 내전압 특성을 실시예 1과 동일한 방법으로 측정·평가하였다. 접착력을 평가한 결과를 도 4의 곡선 b∼e 및 도 5의 곡선 b∼e에 각각 나타낸다. 한계 유지 전압의 측정 결과를 도 6의 곡선 b∼e 및 도 7의 곡선 b∼e에 각각 나타낸다.
또, 도 4의 곡선 b 및 도 6의 곡선 b는 콜로이달 실리카액에 의해 형광체층 위에 제1 처리층을 형성함과 아울러 고형분 농도가 2％인 콜로이달 실리카액에 의해 Al막 위에 제2 처리층을 형성한 경우의 측정 결과를 나타내고, 마찬가지로 형광체층 위의 도포액이 콜로이달 실리카액이고, Al막 위의 도포액이 5％, 10％, 20％의 콜로이달 실리카액인 경우의 측정 결과를 도 4 및 도 6의 곡선 c, 곡선 d, 곡선 e에 각각 나타낸다.
또한, 도 5의 곡선 b 및 도 7의 곡선 b는 Na 실리케이트액에 의해 형광체층 위에 제1 처리층을 형성함과 아울러 고형분 농도가 2％인 Na 실리케이트액에 의해 Al막 위에 제2 처리층을 형성한 경우의 측정 결과를 나타내고, 마찬가지로 형광체층 위의 도포액이 Na 실리케이트액이고, Al막 위의 도포액이 5％, 10％, 20％의 Na 실리케이트액인 경우의 측정 결과를 도 5 및 도 7의 곡선 c, 곡선 d, 곡선 e에 각각 나타낸다.
도 4∼도 7의 각 그래프로부터 형광체층 위에 제1 처리층을 형성하지 않고 Al막 위에 제2 처리층을 형성한 것만으로는 메탈 백층의 접착력을 증대시켜 내전압 특성을 향상시키는 효과를 얻을 수 없음을 알 수 있다. 그리고, 형광체층 위에 제 1 처리층을 형성함과 아울러 Al막 위에 제2 처리층을 형성한 경우에는, 제1 처리층과 제2 처리층의 상승 효과에 의해 메탈 백층의 접착력이 더욱 증대되어 내전압 특성이 향상됨을 알 수 있다. 그리고, 형광체층 위에 도포하는 액(콜로이달 실리카액 또는 Na 실리케이트액)의 고형분 농도가 높아질수록 접착력 향상의 상승 효과가 커짐을 알 수 있다.
실시예 3
Al막 위에 제2 처리층을 형성함에 따른 효과는 이 처리층이 Al막에 존재하는 핀 홀 등의 미소 결점을 보수하기 위함이 아닌가 생각된다. 이를 검증하기 위해 미리 Al막 위에 흠집을 낸 것으로 실시예 2와 동일한 시험을 행하여 내전압 특성(한계 유지 전압)을 측정·평가하였다. 측정 결과를 도 8의 곡선 a∼e 및 도 9의 곡선 a∼e에 각각 나타낸다.
형광체층 위에 도포하는 액이 콜로이달 실리카액이고 또한 Al막 위로의 도포 처리를 행하지 않은 것을 도 8의 곡선 a에 나타내고, 마찬가지로 형광체층 위의 도포액이 콜로이달 실리카액이고 Al막 위에 도포하는 액이 고형분 농도 2％, 5％, 10％, 20％의 콜로이달 실리카액인 것을 도 8의 곡선 b, 곡선 c, 곡선 d, 곡선e에 각각 나타낸다.
또한, 형광체층 위에 도포하는 액이 Na 실리케이트액이고 Al막 위로의 도포 처리를 행하지 않은 것을 도 9의 곡선 a에 나타내고, 마찬가지로 형광체층 위의 도포액이 Na 실리케이트액이고 Al막 위에 도포하는 액이 고형분 농도 2％, 5％, 10％, 20％의 Na 실리케이트액인 것을 도 9의 곡선 b, 곡선 c, 곡선 d, 곡선e에 각각 나타낸다.
도 8과 도 6을 비교함과 아울러 도 9와 도 7을 비교함으로써, Al막에 흠집을 낸 경우에는 형광체층 위로의 제1 처리층 형성에 의한 내전압의 향상 효과가 저감됨을 알 수 있다. 그러나, 형광체층 위에 제1 처리층을 형성함과 아울러 Al막 위에 추가로 제2 처리층을 형성함으로써, 내전압 특성의 향상 효과가 흠집이 없는 것과 동등한 레벨까지 회복된다.
이어서, 메탈 백이 부착된 형광면에 있어서의 한계 유지 전압의 하한치를 조사하기 위해, 구동 전압(애노드 전압)을 5∼15㎸의 범위에서 변화시키고, 메탈 백층인 Al막의 막두께와 발광 휘도(상대 휘도)의 관계를 측정하였다. 측정 결과를 도 10에 나타낸다.
도 10의 각 곡선은 애노드 전압이 5㎸, 7㎸, 10㎸ 및 15㎸인 경우의 측정 결과를 각각 나타낸다. 구동 전압이 낮을수록 발광 휘도에 확실한 피크가 나타나고, 피크 값은 Al막의 막두께가 50㎚ 전후인 시점으로 된다. Al의 막두께를 50㎚ 전후로 설정하였을 때, 구동 전압이 3㎸ 미만에서는 전자선이 메탈 백층을 통과하기 어려워 형광체가 거의 발광하지 않는다. 따라서, 메탈 백 방식의 형광면에 있어서는 한계 유지 전압이 3㎸ 이상이 아니면 형광면으로서 성립하지 않음을 알 수 있다.
도포액인 콜로이달 실리카액 또는 Na 실리케이트액내의 고형분 농도와, 이들 도포액으로 형성되는 제1 또는 제2 처리층내의 무기 산화물의 함유량은 비례한다. 따라서, 상기한 도포액내의 고형분 농도의 최적 범위로부터 제1 또는 제2 처리층내의 무기 산화물의 함유량의 최적 범위를 구할 수 있다.
우선, 시료의 Al막 형성면에 점착 테이프를 손으로 눌러 붙였다. 이어서, 점착 테이프를 떼어내고 Al막보다 하층(분해 시료-1)과 Al막을 포함하는 Al막보다 상층(분해 시료-2)으로 분리하였다. 이어서, 각각을 산에 의해 분해하여 ICP-AES법에 의해 원소 분석을 행하였다.
분해 시료-1에 대해서는 형광체의 단위 면적당 중량을 다음 방법에 의해 구했다. 우선, 사용한 청색 형광층의 모체 성분인 Zn의 중량을 구한 후, ZnS로 환산하여 형광체의 중량으로 하였다. 이어서, 제1 처리층 성분인 Si의 중량을 구한 후, SiO2로 환산하여 제1 처리층의 중량으로 하였다.
이렇게 하여 제1 처리층내의 무기 산화물의 함유량(단위 면적당, 이하 동일)이 형광체층내의 형광체의 단위 면적당 함유량에 대해 2∼20％의 비율일 때, 3㎸ 이상의 한계 유지 전압을 갖는 메탈 백이 부착된 형광면을 얻을 수 있고, 박형 표시 장치의 형광면으로서 사용 가능해짐을 알 수 있었다.
그리고, Al막 위에 추가로 처리층(제2 처리층)을 형성하는 경우에도 동일한 방법을 사용하여 분해 시료-2에 있어서의 SiO2의 중량을 구한 결과, 제2 처리층내의 무기 산화물의 함유량을 형광체층 위의 메탈 백층의 단위 면적당 성분 중량으로 환산하여 4∼40㎍/㎠로 함으로써 한계 유지 전압을 더욱 높일 수 있음을 알 수 있었다. 제2 처리층내의 무기 산화물이 4∼40㎍/㎠를 초과하면 한계 유지 전압의 향상 효과는 포화되어 그 이상 개선되지 않는다.
실시예 4
우선, 각종 알콕시드를 가수 분해하여 중축합시킨 올리고머를 포함하는 혼합액을 이하에 나타내는 바와 같이 하여 제조하였다. 알콕시드로서 규산테트라에틸(테트라에톡시실란)과 티탄산테트라에틸(테트라에톡시티탄) 및 지르코늄테트라-n-부톡시드 적어도 1종을 사용하고, 사용하는 알콕시드 수만큼 가수 분해를 단계적으로 행하여 올리고머가 혼합된 도포액을 제조하였다.
즉, 제1 알콕시드에 에탄올, 질산, 순수를 적당량 첨가하여 수십분간 교반한 후, 이것에 제2 알콕시드와 순수를 적당량 첨가하여 수십분간 교반하였다. 제3 알콕시드를 사용하는 경우에는 이것을 순수와 함께 적당량 첨가하여 추가로 수십분간 교반하였다. 그 후에 액을 50℃로 승온하여 적당한 시간 교반한 후, 추가로 순수를 적당량 첨가하여 50℃에서 적당한 시간 교반하였다. 이어서, 실온 정도까지 승온시킨 후, IPA(이소프로필알코올)를 첨가하여 3∼5배로 희석하고, 겔화를 억제하여 도포액으로 하였다. 또, 알콕시드 이외의 구성 재료와 교반 시간, 희석 농도 등의 조건은 알콕시드의 배합량에 따라 적절히 조정하였다.
이상의 수순을 거쳐 제조된 2종 이상의 올리고머를 포함하는 혼합액을 콜로이달 실리카액 및 Na 실리케이트액 대신에 사용하여 형광체층 위에 스프레이법에 의해 도막을 형성하였다. 이어서, 이와 같이 하여 형성된 도막 위에 공지의 래커법으로 필르밍 처리를 행하여 유기 피막을 형성한 후, 유기 피막 위에 증착법에 의해 Al을 증착하여 막두께 100㎚의 Al막을 형성하고, 그 후에 430℃에서 30분간 베이킹을 행하여 유기분을 분해·제거하였다. 그리고, 이와 같이 하여 형성된 Al막 위에도 필요에 따라 상기한 혼합액을 사용하여 도막을 형성한 후, 도막을 베이킹하 였다.
이와 같이 하여 형광체층 위 및 Al막 위에 SiO2 성분, TiO2 성분 및 ZrO2 성분을 각각 각종 비율(중량비)로 포함하는 복합 산화물층을 형성하였다. 또, 혼합액을 도포할 때에는 가열 처리에 의해 최종적으로 형성되는 무기 산화물 전체의 단위 면적당 함유량이 하층의 형광체의 함유량에 대해 10％의 비율로 되도록 혼합액의 고형분 농도 및 도포 두께를 조정하였다.
또한, 각종 배합비로 조정하여 얻어진 메탈 백이 부착된 형광면의 시료에 대해 그 배합량과 접착력의 관계를 조사하였다. 결과를 도 11에 나타낸다. 도 11은 SiO2와 TiO2의 비율에 대한 접착력을 나타내고, 비율의 잔부는 ZrO2의 비율이다. 도면 중 영역 A는 접착력이 8점 미만이고, 콜로이달 실리카, Na 실리케이트 등을 단체로 사용한 경우와 접착력이 변하지 않은 영역, 영역 B는 접착력이 8∼10점으로 약간 향상된 영역, 영역 C는 접착력이 12점 만점이었던 영역을 각각 나타낸다.
도 11에 나타낸 바와 같이 TiO2, ZrO2의 비율이 높아질수록 접착력은 향상되었다. 근사 수식으로 나타내면 SiO2를 x％, TiO2를 y％, ZrO2를 z％라 하였을 때, 다음 식이 모두 성립하는 영역에서 접착력이 더 향상된다고 할 수 있다.
x＋y＜100
x＋0.5y≤80
x＋y＋z=100
(단, x＞0, y＞0, z＞0)
이어서, 동일한 방법으로 하여 한계 유지 전압을 조사한 결과, 상기 접착력에 관한 것과 거의 비례하는 관계를 얻을 수 있었다. 영역 A의 한계 유지 전압은 6㎸ 미만, 영역 B의 한계 유지 전압은 6∼9㎸이고, 영역 C에 있어서는 한계 유지 전압이 9∼12㎸였다.
또한, ZrO2의 성분인 Zr은 원자 번호가 커서 전자선의 투과율의 저하가 우려되기 때문에, 상기 시료에 대해 휘도 저하율을 조사하였다.
측정은 이하에 나타내는 바와 같이 행하였다. 휘도 측정 장치의 개략 구조를 도 12에 도시한다. 도면 중 부호 11은 시료를 내장하는 진공 챔버 겸 어스, 12는 진공 펌프, 13은 시료 취출용 뚜껑, 14는 휘도 측정용 유리창, 15는 편향 요크, 16은 CRT용 전자총, 17은 전자총 대기 차단 장치, 18은 애노드 공급 단자를 각각 나타낸다.
우선, 시료를 진공 챔버내에 메탈 백층이 전자총측이 되도록 설치하고, 메탈층과 애노드 단자를 접속하였다. 메탈 백층의 막형성에 기인하는 방전이 일어나지 않도록 전자총과 시료 사이를 30㎝로 하였다. 진공 챔버내를 1 ×10-5㎩ 정도의 진공으로 하고, 원하는 애노드 전압으로 전자총, 편향 요크를 구동하여 휘도 측정 유리창으로부터 휘도를 측정하였다. 측정 결과를 도 13에 나타낸다.
도 13은 SiO2와 TiO2의 비율에 대한 휘도 저하율의 분포(애노드 전압 5㎸)를 나타내고, 비율의 잔부는 ZrO2의 비율이다. 도면 중 영역 A는 휘도 저하율이 30％ 이상으로 실용에 이용할 수 없는 영역, 영역 B는 휘도 저하율이 10％ 이상 30％ 미 만으로 실용 레벨의 영역, 영역 C는 휘도 저하율이 10％ 미만으로 휘도가 특히 양호한 영역을 각각 나타낸다.
도 13에 나타난 바와 같이 ZrO2의 비율이 높아질수록 휘도 저하율이 커진다. 근사 수식으로 나타내면 SiO2를 x％, TiO2를 y％, ZrO2를 z％라 하였을 때, 다음 식이 모두 성립하는 영역에서 실용 레벨의 휘도 특성을 유지할 수 있다.
70≤x＋y＜100
x＋y＋z=100
(단, x＞0, y＞0, z＞0)
전술한 결과를 정리하면, Si, Ti, Zr의 3성분을 포함하는 복합 금속 산화물막의 접착력이 높은 성능을 휘도의 실용영역에서 효율적으로 활용하기 위해 상기 각각의 영역의 합성 영역에 있어서 배합비를 결정하면 된다. 이것을 도 14의 영역 Ao에 나타낸다. 근사 수식으로 나타내면 SiO2를 x％, TiO2를 y％, ZrO2를 z％라 하였을 때, 다음 식이 모두 성립하는 영역에서 실용 레벨의 휘도 특성을 유지하면서 접착력 및 한계 유지 전압을 향상시킬 수 있다.
70≤x＋y＜100
x＋0.5y≤80
x＋y＋z=100
(단, x＞0, y＞0, z＞0)
또한, 상기 조성 범위내에서 추가로 메탈 백층 위로의 제2 처리층의 형성 및 시험을 행한 결과, 콜로이달 실리카를 사용한 경우와 동일한 경향이 보이며 상승 효과가 있는 것도 알 수 있었다. 상기 합성 영역의 범위에서 한계 유지 전압이 최대 20㎸에 도달하는 것도 얻을 수 있었다.
또한, 졸 겔법으로 규소알콕시드와 타탄알콕시드를 가수 분해하여 중축합(공중합)시킴으로써 얻어지는 SiO2 성분과 TiO2 성분이 소정 비율로 매트릭스 형상으로 결합한 산화물(이하, SiO2·TiO2 복합 타입의 산화물이라 함)을 형광체층 위에 형성한 경우에도 접착력 및 내전압 특성의 향상 효과를 얻을 수 있었다. 또한, SiO2·ZrO2 복합 타입의 산화물을 형광체층 위에 형성한 경우에는 메탈 백층의 접착력 및 내전압 특성이 더욱 크게 향상되었다.
2종 이상의 성분이 복합된 타입의 산화물을 형성한 것에서는 ZrO2 성분의 함유 비율이 높을수록 접착력 및 내전압 특성의 향상 효과가 커진다.
또한, Al막 위의 처리에 대해서는 콜로이달 실리카액 및 Na 실리케이트액에 의해 처리를 행한 경우와 동일한 효과를 얻을 수 있었다. 즉, 형광체층 위에 혼합액에 의해 처리를 행함과 아울러 Al막 위에도 처리를 행한 경우에는 이들의 상승 효과에 의해 메탈 백층의 접착력이 더욱 증대하여 내전압 특성이 향상됨을 알 수 있었다.
실시예 5
형광체층 위 및 Al막 위로의 무기 산화물층의 형성에 의해 전자선의 투과율 이 저하되어 휘도 특성이 열화할 것이 예측되기 때문에, 실시예 1, 2 및 실시예 4에서 각각 제작된 메탈 백이 부착된 형광면의 시료에 대해 애노드 전압이 5㎸일 때의 발광 휘도의 측정을 상기한 바와 동일한 방법으로 행하였다. 측정 결과, 얻어진 메탈 백층의 접착력과 휘도 저하의 관계를 나타낸 그래프를 도 15에 나타낸다.
도면 중 곡선 f는 콜로이달 실리카액 또는 Na 실리케이트액을 도포한 경우의 휘도의 열화를 나타낸다. 모든 조합에 있어서 거의 동일한 효과를 얻었다. 접착력 포화 농도까지 휘도 열화는 적어 접착력의 포화점에서 도포하면 실용적으로 문제가 없음을 알 수 있다.
도면 중 곡선 g는 SiO2:20％, TiO2:70％, ZrO2:10％의 비율인 것을 도포한 경우의 휘도의 열화를 나타내고, 곡선 h는 SiO2:15％, TiO2:60％, ZrO2:25％의 비율인 것을 도포한 경우의 휘도의 열화를 나타낸다.
농도를 변경함으로써 접착력이 변화하는데, 곡선 g의 변화를 살펴 보면 휘도 열화는 접착력에 의존하지 않고, 한결같이 약 7％ 정도 휘도가 열화하였음을 알 수 있다. 따라서, 형광체층이 졸 겔액의 용매로 용해되어 변형된 것은 아닌가 생각하여 다음 시험을 행하였다.
우선, 물 용매인 Na 실리케이트액을 도포·건조시킨 후, SiO2:20％, TiO2:70％, ZrO2:10％의 비율인 것과 SiO2:15％, TiO2:60％, ZrO2:25％의 비율인 것을 각각 농도를 가변하여 제조하고, 이들 접착력이 다양한 액을 도포하였다. 휘도를 한번 더 평가한 결과, SiO2:20％, TiO2:70％, ZrO2:10％의 비율인 액을 도포한 경우의 휘도는 곡선 i로 나타내는 바와 같이 되었다. 또한, SiO2:15％, TiO2:60％, ZrO2:25％의 비율인 액을 도포한 경우의 농도는 곡선 j로 나타낸 바와 같이 되어 각각 휘도 열화가 억제되었다.
이 도면에 나타낸 바와 같이 형광체층 위 및 Al막 위 모두 콜로이달 실리카액 및 Na 실리케이트액의 도포에 의해 무기 산화물로 이루어진 층을 형성한 시료에서는, 메탈 백층의 접착력이 향상되는 정도에 대한 발광 휘도 저하의 정도가 커져 있다. 이에 비해, 알콕시드를 가수 분해하여 중합시킨 올리고머를 포함하는 혼합액으로부터 얻어지는 무기 산화물의 층을 갖는 시료에서는 접착력의 향상에 대한 휘도 저하의 정도가 적다.
TiO2 성분을 포함하는 무기 산화물의 층을 갖는 시료에서는 발광 휘도의 저하가 적고, 특히 SiO2·TiO2 복합 타입의 산화물층이 형성된 시료는 휘도 특성이 우수하다. 또한, SiO2·ZrO2 복합 타입의 산화물층을 갖는 시료에서는 메탈 백층의 접착력이 대폭 개선되었다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 메탈 백층의 접착 강도가 커서 전압 인가에 의한 메탈 백층의 박리가 잘 발생하지 않는 형광면을 얻을 수 있다. 따라서, 내전압 특성이 우수하여 이상 방전이 잘 일어나지 않기 때문에 전자선 가속 전압을 높일 수 있으므로 고전압 구동으로 발광 휘도가 높은 박형 표시 장치를 실현할 수 있다.

Claims (30)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 페이스 플레이트 내면에 적어도 형광체층과 메탈 백층을 갖는 형광면이며,
    상기 형광체층 위에 규소, 알루미늄, 티타늄, 지르코늄으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소의 산화물을 함유하는 제1 처리층이 형성되고, 그 위에 메탈 백층이 형성되어 있고,
    상기 제1 처리층내의 상기 산화물의 함유량(단위 면적당, 이하 동일)이 상기 형광체층내의 상기 형광체의 함유량에 대해 2∼20중량％(이하, 간단히 ％라 함)의 비율인 것을 특징으로 하는 메탈 백이 부착된 형광면.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 처리층이 이산화 규소(SiO2)와 산화 티타늄(TiO2) 및 산화 지르코늄(ZrO2)을 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 메탈 백이 부착된 형광면.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 처리층내에서의 규소, 티타늄 및 지르코늄의 각 원소의 함유 비율이, 각각을 산화물로 하였을 때의 중량 비율로 나타내면, 이산화 규소를 x1％, 산화 티타늄을 y1％, 산화 지르코늄을 z1％라 하였을 때에 다음 식이 모두 성립하는 것을 특징으로 하는 메탈 백이 부착된 형광면.
    70≤x1＋y1＜100
    x1＋0.5y1≤80
    x1＋y1＋z1=100
    (단, x1＞0, y1＞0, z1＞0)
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제3항에 있어서, 상기 메탈 백층 위에 규소, 알루미늄, 티타늄, 지르코늄으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소의 산화물을 함유하는 제2 처리층을 추가로 갖고, 상기 제2 처리층내의 상기 산화물의 함유량이 상기 형광체층 위의 메탈 백층의 단위 면적당 성분 중량으로서 4∼40㎍/㎠인 것을 특징으로 하는 메탈 백이 부착된 형광면.
  9. 삭제
  10. 제3항에 있어서, 상기 메탈 백층 위에 산화 규소, 알칼리 금속 원소 1종 또는 2종 이상을 포함하는 규소 산화물, 산화 알루미늄, 산화 티타늄, 산화 지르코늄으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 무기 산화물을 함유하는 제2 처리층을 추가로 갖고, 상기 제2 처리층내의 상기 무기 산화물의 함유량이 상기 형광체층 위의 메탈 백층의 단위 면적당 성분 중량으로서 4∼40㎍/㎠인 것을 특징으로 하는 메탈 백이 부착된 형광면.
  11. 제3항에 있어서, 상기 메탈 백층 위에 규소, 알루미늄, 티타늄, 지르코늄으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소의 산화물을 함유하는 제2 처리층을 추가로 갖고, 상기 제2 처리층이 이산화 규소(SiO2)와 산화 티타늄(TiO2) 및 산화 지르코늄(ZrO2)을 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 메탈 백이 부착된 형광면.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제2 처리층내에서의 규소, 티타늄 및 지르코늄의 각 원소의 함유 비율이, 각각을 산화물로 하였을 때의 중량 비율로 나타내면, 이산화 규소를 x2％, 산화 티타늄을 y2％, 산화 지르코늄을 z2％라 하였을 때, 다음 식이 모두 성립하는 것을 특징으로 하는 메탈 백이 부착된 형광면.
    70≤x2＋y2＜100
    x2＋0.5y2≤80
    x2＋y2＋z2=100
    (단, x2＞0, y2＞0, z2＞0)
  13. 삭제
  14. 페이스 플레이트 내면에 적어도 형광체층과 메탈 백층을 갖는 형광면이며,
    상기 형광체층 위에 산화 규소, 알칼리 금속 원소 1종 또는 2종 이상을 포함하는 규소 산화물, 산화 알루미늄, 산화 티타늄, 산화 지르코늄으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 무기 산화물을 함유하는 제1 처리층이 형성되고, 그 위에 메탈 백층이 형성되어 있고,
    상기 제1 처리층내의 상기 무기 산화물의 함유량이 상기 형광체층내의 상기 형광체의 함유량에 대해 2∼20％의 비율인 것을 특징으로 하는 메탈 백이 부착된 형광면.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 제14항에 있어서, 상기 메탈 백층 위에 규소, 알루미늄, 티타늄, 지르코늄으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소의 산화물을 함유하는 제2 처리층을 추가로 갖고, 상기 제2 처리층내의 상기 산화물의 함유량이 상기 형광체층 위의 메탈 백층의 단위 면적당 성분 중량으로서 4∼40㎍/㎠인 것을 특징으로 하는 메탈 백이 부착된 형광면.
  18. 삭제
  19. 제14항에 있어서, 상기 메탈 백층 위에 산화 규소, 알칼리 금속 원소 1종 또는 2종 이상을 포함하는 규소 산화물, 산화 알루미늄, 산화 티타늄, 산화 지르코늄으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 무기 산화물을 함유하는 제2 처리층을 추가로 갖고, 상기 제2 처리층내의 상기 무기 산화물의 함유량이 상기 형광체층 위의 메탈 백층의 단위 면적당 성분 중량으로서 4∼40㎍/㎠인 것을 특징으로 하는 메탈 백이 부착된 형광면.
  20. 제14항에 있어서, 상기 메탈 백층 위에 규소, 알루미늄, 티타늄, 지르코늄으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소의 산화물을 함유하는 제2 처리층을 추가로 갖고, 상기 제2 처리층이 이산화 규소(SiO2)와 산화 티타늄(TiO2) 및 산화 지르코늄(ZrO2)을 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 메탈 백이 부착된 형광면.
  21. 제20항에 있어서, 상기 제2 처리층내에서의 규소, 티타늄 및 지르코늄의 각 원소의 함유 비율이, 각각을 산화물로 하였을 때의 중량 비율로 나타내면, 이산화 규소를 x2％, 산화 티타늄을 y2％, 산화 지르코늄을 z2％라 하였을 때, 다음 식이 모두 성립하는 것을 특징으로 하는 메탈 백이 부착된 형광면.
    70≤x2＋y2＜100
    x2＋0.5y2≤80
    x2＋y2＋z2=100
    (단, x2＞0, y2＞0, z2＞0)
  22. 삭제
  23. 삭제
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  25. 페이스 플레이트 내면에 형광체층을 형성하는 공정,
    상기 형광체층 위에 산화 규소, 알칼리 금속 원소 1종 또는 2종 이상을 포함하는 규소 산화물, 산화 알루미늄, 산화 티타늄, 산화 지르코늄으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 무기 산화물을 함유하는 제1 처리층을 형성하는 공정, 및
    상기 제1 처리층 위에 메탈 백층을 형성하는 공정
    을 구비하며, 상기 제1 처리층을 형성하는 공정이,
    상기 형광체층 위에 물을 용매의 주성분으로 하여 가열에 의해 상기 무기 산화물을 생성하는 성분을 포함하는 액을 도포·건조시켜 하층 도막을 형성하는 공정,
    상기 공정으로 형성된 하층 도막 위에 유기 용제를 용매의 주성분으로 하여 가열에 의해 상기 무기 산화물을 생성하는 성분을 포함하는 액을 도포·건조시켜 상층 도막을 형성하는 공정, 및
    상기 하층 도막과 상층 도막이 적층된 도막을 가열 처리하여 상기 무기 산화물을 주체로 하는 층을 형성하는 공정
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 메탈 백이 부착된 형광면의 형성 방법.
  26. 페이스 플레이트 내면에 형광체층을 형성하는 공정,
    상기 형광체층 위에 산화 규소, 알칼리 금속 원소 1종 또는 2종 이상을 포함하는 규소 산화물, 산화 알루미늄, 산화 티타늄, 산화 지르코늄으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 무기 산화물을 함유하는 제1 처리층을 형성하는 공정, 및
    상기 제1 처리층 위에 메탈 백층을 형성하는 공정
    을 구비하며, 상기 제1 처리층을 형성하는 공정이,
    Si, Ti, Zr로부터 선택되는 적어도 1종의 원소의 알콕시드(알콜레이트)를 용액내에서 가수 분해하여 중합하는 공정,
    상기 공정에 의해 얻어진 올리고머를 포함하는 액을 도포·건조시켜 도막을 형성하는 공정, 및
    상기 도막을 가열 처리하여 무기 산화물을 주체로 하는 층을 형성하는 공정
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 메탈 백이 부착된 형광면의 형성 방법.
  27. 삭제
  28. 제25항에 있어서, 상기 메탈 백층 위에 산화 규소, 알칼리 금속 원소 1종 또는 2종 이상을 포함하는 규소 산화물, 산화 알루미늄, 산화 티타늄, 산화 지르코늄으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 무기 산화물을 함유하는 제2 처리층을 형성하는 공정을 추가로 구비하며,
    상기 제2 처리층을 형성하는 공정이,
    Si, Ti, Zr로부터 선택되는 적어도 1종의 원소의 알콕시드(알콜레이트)를 용액내에서 가수 분해하여 중합하는 공정,
    상기 공정에 의해 얻어진 올리고머를 포함하는 액을 도포·건조시켜 도막을 형성하는 공정, 및
    상기 도막을 가열 처리하여 무기 산화물을 주체로 하는 층을 형성하는 공정
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 메탈 백이 부착된 형광면의 형성 방법.
  29. 삭제
  30. 삭제
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