TW584886B - Method of forming metal back-attached fluorescent surface and image display unit - Google Patents

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584886 經濟部智魅財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（3 形狀）或漩渦狀（螺旋狀）之技術，被日本特開2 0 0 0 —311642、日本特開 200 〇一251797、曰 本特開2 0 0 〇 - 3 2 6 5 8 3等所提案。而且，將陽極 電極加工、形成鋸齒狀等方法，則揭示了以雷射切斷或以 金屬遮罩蒸鍍之方法。 可是，前記之畫像顯示裝置，爲了切斷加工陽極電極 ，不只需要昂貴的雷射產生裝置等裝置，而且陽極部和陰 極部之間的放電問題改善效果亦不足夠。 本發明爲了解決這些問題，目的在提供防止了放電所 致之電子釋放元件和螢光面之破壞或劣化之附有金屬後背 之螢光面的形成方法，及抑制了輝度劣化之可高輝度、高 品質顯示之畫像顯示裝置。 發明之開示 本發明之附有金屬後背之螢光面的形成方法，其特徵 爲具備有在螢光屏內面上形成將光吸收層與螢光體層以所 定圖形配置排列之螢光面之工程，及在前記螢光面上形成 金屬膜之工程，及使用前記金屬膜的溶解液或氧化液將前 記金屬膜之所定領域去除或使其高阻抗化之工程。 本發明之晝像顯示裝置，其特徵爲具備以前記附有金 屬後背之螢光面的形成方法所形成之附有金屬後背之螢光 面。 又，本發明之畫像顯示裝置的其他樣態，係具備了具 有螢光屏與和該螢光屏面對配置之前屏極的外圍器，及形 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） 衣 訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -5- 584886 Α7 Β7 五、發明説明（3) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 成在前記前屏極上的多數電子釋放元件，及在前記螢光屏 上和前記前屏極面對地形成、受前記電子釋放元件所放出 之電子射線而發光的螢光面，其特徵爲前記螢光面係以前 記附有金屬後背之螢光面的形成方法所形成之附有金屬後 背之螢光面。 本發明之附有金屬後背之螢光面的形成方法中，位於 光吸收層之上的金屬膜領域之至少一部份，被覆溶解、或 氧化該金屬膜之液。而金屬膜的溶解液或氧化液，可使用 ρ Η 5 · 5以下之酸性溶液或ρ Η 9以上的驗性溶液。 又，金屬膜之一部份被除去或高阻抗化後，其殘留端 部就可附著上絕緣性或高阻抗性之無機材料。甚至，可使 用在Ρ Η 5 · 5以下之酸性溶液或ρ Η 9以上的鹼性溶液 中添加具有黏著性之絕緣性或高阻抗性之無機材料所成之 混合液，在被該混合液塗佈之部分的金屬膜被去除或高阻 抗化的同時’讓前記無機材料附著在該金屬膜之殘留端部 上。 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 本發明之附有金屬後背之螢光面的形成方法中，將形 成在螢光面上的金屬膜之所定領域，藉由以金屬膜的溶解 液、或氧化液處理，被該液處理過之部分的金屬膜，會被 去除或是變成高電氣阻抗値的氧化物。其結果爲，在以該 金屬膜爲陽極電極的畫像顯示裝置上，除了可抑制放電之 產生，即使產生放電時也可抑制放電電流的峰値。然後， 此種使放電時放出之能量最大値降低的結果，可防止電子釋 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） -6- 584886 A7 B7 五、發明説明（4) 放元件和螢光面之破壞、損傷或劣化。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖面的簡單說明 圖1係本發明之第1實施形態所形成之附有金屬後背 之螢光面的構造示意圖。 圖2係將第1實施形態之附有金屬後背之螢光面作爲 陽極電極之F E D的構造剖面圖。 圖3係具有第1實施形態之附有金屬後背之螢光面的 F E D中，放電電流之經時變化的圖表。 圖4係具備本發明之實施例1所形成之附有金屬後背 之螢光面的彩色F E D的斜視圖。 元件表 1 玻璃基板（螢光屏） 2 光吸收層（遮光層） 3 螢光體層 4 A 1膜類的金屬膜（金屬後背層） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5 高阻抗部 6 附有金屬後背之螢光面 7 螢光屏 8 電子釋放元件 9 前屏極 10 前屏極 1 1 基板 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 7 584886 A7 ____ B7 五、發明説明（5) 12 表面傳導型電子釋放元件 13 支持框 14 螢光屏 15 附有金屬後背之螢光面 用以實施發明之最佳型態 接著將說明本發明之理想實施型態。此外，本發明並 不限定於以下的實施形態。 本發明的第1實施形態中，首先，在螢光屏的內面， 以照相平版法（Photo Litho法）形成由黑色顏料所成之所 定圖形（例如細條紋狀）之光吸收層後，再於其上將 Z n S系、Y 2〇3系、Y 2〇2 S系等螢光液以流漿法（ Slurry法）等塗佈上、乾燥後，使用照相平版法進行圖形化 ，形成紅（R )、綠（G )、藍（B )之3色螢光體層。 此外，各色之螢光體層之形成，亦可以噴霧法或印刷法進 行。而即使在此類噴霧法或印刷法中，亦可因應需要而倂 用以照相平版法形成之圖形。 接著，在如上形成之螢光面上，形成金屬背後層。金 屬後背層之形成，例如可採用在以離心法形成之硝化纖維 素等有機樹脂所成之薄膜上，藉由真空蒸鍍形成鋁（A1 )等金屬膜，再將其燒成而去除有機物之方法。又，亦可 如以下所示，使用轉寫膠片來形成金屬後背層。 轉寫膠片，係在基底膠片上隔著離型劑層（因應所需 而設的保護膜）將A 1等金屬膜與接著劑層依序積層之構 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X29<7公釐） " ~ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 584886 A7 __ B7 五、發明説明（弓 造，只要將該轉寫膠片的接著劑層接觸配置螢光體層並進 行加壓處理。加壓方式有蓋印式或滾輪式等。如此只要將 轉寫膠片加壓使金屬膜接著，再將基底膠片剝離，便可將 金屬膜轉寫至螢光面上。 接著，於如此形成之金屬後背層（金屬膜）之所定領 域上，塗佈該金屬膜之溶解液或氧化液（以下簡稱「溶解 或氧化液」），被溶液塗佈之部分的金屬膜會被溶解而去 除，或是變成比電氣阻抗値比金屬爲高的氧化物。 此處溶解或氧化液被塗佈在金屬膜上之領域，理想爲 位於下層螢光面之光吸收層之上方的至少一部份領域。此 種構成之情況下，在溶解或氧化液的塗佈部，即使因金屬 膜之溶解或高阻抗化而喪失金屬原本的反射性，也能將因 反射性下降所引起之輝度下降之影響抑制到最小限度。 又金屬膜的溶解液或氧化液，可使用p Η 5 . 5以下 之酸性溶液或ρ Η 9以上的鹼性溶液。酸性溶液可列舉的 有磷酸、硝酸等之水溶液，鹼性溶液可列舉的有氫氧化鈉 、氫氧化鉀、碳酸鈉等之水溶液。 這些溶液的塗佈方法，可使用噴墨方式的塗佈方法， 或使用有開孔的遮罩來噴霧塗佈之方法。 如前記將溶解或氧化液塗佈後，以4 5 0 t左右的溫 度進行加熱處理，對應於光吸收層之金屬後背層（金屬膜 )領域之至少一部份會被去除，或變成高阻抗之氧化物。 此外，溶解或氧化液的塗佈亦可在加熱處理去除有機物之 後進行，此時以使用較弱之酸性溶液或鹼性溶液爲理想。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210X297公釐） Λ 〇 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 584886 A7 B7 五、發明説明（1) 如此所得之附有金屬後背之螢光面，示於圖1。圖中 ，符號1係玻璃基板（螢光屏）、2爲光吸收層（遮光層 )、3爲螢光體層，4爲A 1膜類的金屬膜（金屬後背層 )、5爲由金屬膜之溶解、去除部或金屬氧化物所成之高 阻抗部。 將此種附有金屬後背之螢光面當作陽極的F E D示於 圖2。該FED,係由具有附有金屬後背之螢光面6的螢 光屏7 ,和具有呈矩陣狀配置排列的電子釋放元件8的前 屏極9,係隔著1至數mm左右之窄間隙G而對向配置， 螢光屏7與前屏極9之間的極窄間隙G中，施加5〜1 5 k v的高電壓所構成。 由於螢光屏7和前屏極9之間的間隙極窄，故在其間 容易發生放電（絕緣破壞），以本發明之第1實施型態所 形成之附有金屬後背之螢光面的FED中，除了可抑制異 常放電之產生，如圖3 ( a )所示，即使在發生放電時亦 可抑制放電電流之峰値，可避免能量的瞬間集中。而降低 放電能量最大値的結果，可防止電子釋放元件和螢光面之 破壞、損傷或劣化。 又，此FED中，由金屬膜之溶解、去除部或金屬氧 化物所成之高阻抗部，因被限定在對應於光吸收層之領域 ，故幾乎不會降低金屬後背層的反射效果。因此，不會造 成發光輝度實質上的下降。 此外，先前之F E D的放電電流經時變化示於圖3 ( b)。先前FED因放電電流之峰値大、放電能量集中在 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格（21〇Χ297公釐） 一 -10- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 584886 A7 ____ B7_ 五、發明説明（8) 放電瞬間，故容易造成電子釋放元件或螢光體層（螢光面 )之損傷。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 値得一提的是，經由溶解或氧化液塗佈而導致金屬膜 被溶解、去除或高阻抗化之結果，剩餘之金屬膜的去除部 或高阻抗部的交界端部，由於呈鋸齒狀等尖銳形狀，故電 場容易集中在該部分。此時雖然降低放電能量之峰値，但 反而會導致放電次數增加。 爲了防止這些問題，本發明的第2實施型態中，在金 屬後背層（金屬膜）上塗佈溶解或氧化液後，使塗佈部之 金屬膜被溶解、去除或變成高阻抗之氧化物後，在已被溶 解、去除或高阻抗化之金屬膜的殘留端部，披覆具有黏著 性之絕緣性或高阻抗性之無機材料。 黏著性之絕緣性無機材料，可列舉如玻璃粉末、矽膠 、氧化鋁等。又，阻抗較構成金屬後背層之金屬爲高的無 機材料，可列舉如黑鉛、碳黑、導電性金屬氧化物等。將 這些材料以平板印刷、噴霧塗佈等方法塗佈，以披覆在被 溶解、去除或高阻抗化所剩下之金屬膜的端部。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第2實施型態中，可避免電場之局部集中的放電，而 可獲得耐電壓性更爲優良的螢光面。並且因爲附有金屬後 背之螢光面的耐電壓特性更爲安定地提升，故放電次數亦 顯著減少。 甚至，本發明的第3實施型態中，使用了在前記溶解 或氧化液中添加具有黏著性之絕緣性或高阻抗性之無機材 料的混合液，金屬膜被該混合液塗佈的部分會被溶解、去 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -11 - 584886 A7 _B7_ 五、發明説明（9) 除或高阻抗化的同時，剩下的金屬膜端部會被絕緣性或高 阻抗性之無機材料所披覆。 第3實施型態中，可以最小的工程數有效率地形成耐 電壓特性更爲安定地提升且放電次數顯著減少之附有金屬 後背之螢光面。 接著，將說明將本發明適用在畫像顯示裝置（F E D )的具體實施例。 實施例1 . 在玻璃基板上將由黑色顏料所成之條紋狀光吸收層（ 遮光層）以照相平板法形成後，在遮光部與遮光部之間， 將紅（R )、綠（G )、藍（B )之3色螢光體層， 以 照相平板法形成各自相鄰之條紋狀的圖形。如此便形成螢 光面。 接著，在該螢光面上形成金屬後背層。亦即，在螢光 面上塗佈壓克力樹脂爲主成分的有機樹脂溶液並乾燥，形 成有機樹脂層後，於其上以真空蒸鍍形成A 1膜，接著以 4 5 0 °C 3 0分鐘加熱燒成，將有機成分分解、去除。 接著，在該A 1膜上，使用在對應光吸收層上之位置 上有開孔之金屬遮罩，將基板溫度保持在5 0 °C ,以5 % 氫氧化鈉（N a〇Η )其餘爲水所成之溶液藉由噴霧法塗 佈後，以4 5 0 °C之溫度烘烤1 〇分鐘。 藉由如此塗佈溶液以及烘焙，溶液塗佈部之A 1膜會 被氧化，成爲具有1 01()Ω/[ΙΙ (square;以下同。）台 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210X29?公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -12- 584886 A7 ____B7__ 五、發明説明（〇 之表面阻抗率的高阻抗層。然後，於導電性之A 1膜上， 將該高阻抗A 1氧化物層形成條紋狀之圖形。 接著，將此種具有附有金屬後背之螢光面的面板，當 作螢光屏使用，以通常方法製作成FED。首先，將在基 板上呈矩陣狀多數形成表面傳導型電子釋放元件之電子源 ，固定在背面玻璃基板上，製作前屏極。 接著，將該前屏極與前記玻璃面板（螢光屏），透過 支持框和間隔（Spacer )呈對向配置，以玻璃粉末黏封。此 時，螢光屏和前屏極的間隙設定爲2mm。接著，施以真 空抽氣、密封等必要處理，便完成了如圖4所示之F E D 。此外，圖中符號10爲前屏極、11爲基板、12爲表 面傳導型電子釋放元件、13爲支持框、14爲螢光屏、 1 5爲附有金屬後背之螢光面。 如此將實施例1所得之F E D，以通常方法測定評估 其耐壓特性。放電前的最大電壓（最大耐電壓），相較於 先前構造之8kv,實施例1爲l〇kv。又，脫落粒子 所致之發散放電之能量的最大値，亦減少至2 0 % ,可防 止電子源的損傷或螢光膜之剝落。 實施例2 和實施例1相同地在螢光面上形成A 1膜後，使用 N a〇H 5%、N a係水玻璃1%、剩餘爲水所成之處理 液，和實施例1相同地塗佈在A 1膜上並進行烘烤。 藉由該液體的塗佈及烘烤，塗佈部之A 1膜被氧化， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -13- 584886 A7 __B7_ 五、發明説明（1) 成爲具有1 Ο 1()Ω/□台之表面阻抗率的高阻抗層。然後 ，在導電性A 1膜上呈條紋狀圖形而形成此高阻抗A 1氧 化層。又，由顯微鏡觀察，確認A 1膜之端部（和A 1氧 化物層之交界部）沒有發生捲翹。 接著，將具有此種附有金屬後背之螢光面的面板，作 爲螢光屏使用，和實施例1相同地製作成F E D。 如此在實施例2所得之F E D，以通常方法測定評估 其耐壓特性。放電前的最大電壓（最大耐電壓）爲1 2 k v，比實施例1更爲提升。又，脫落粒子所致之發散放 電之能量的最大値，亦減少至2 0 % ,和實施例1具有同 等之改善，除了可在更高的電壓下運作，亦獲得防止電子 源的損傷或螢光膜剝落之效果。 實施例3 在和實施例1相同地在螢光面上形成A 1膜後，將以 下所示之組成的墨汁組成物，印刷在位於光吸收層上的 A 1膜領域，並進行4 5 0 t： 3 0分鐘的烘烤。 處理後，測定A 1膜之表面阻抗率發現，沒有墨汁印 刷的部分之表面阻抗率約1 Ω /□,經過印刷之部分的表 面阻抗率爲1 〇 5 Ω /□台，確認了藉由墨汁的印刷及烘烤 ，確實溶解、去除了塗佈部的A 1膜。 接著，將具有此種附有金屬後背之螢光面的面板，作 爲螢光屏使用，和實施例1相同地製作成F E D。 如此在實施例3所得之F E D ,以通常方法測定評估 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇 ><297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 、^1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -14- 584886 A7 B7 五、發明説明（柃 其耐壓特性。放電前的最大電壓（最大耐電壓）爲1 5 k v ,比實施例1更爲提升。又，脫落粒子所致之發散放 電之能量的最大値，亦減少至1 5 %，和實施例1具有同 等甚至更佳之改善，除了可在更高的電壓下運作，亦獲得 防止電子源的損傷或螢光膜剝落之效果。 產業上的利用可能性 如以上之說明，若根據本發明，則因可抑制放電電流 的峰値，故可獲得防止電子釋放元件和螢光面被破壞或劣 化之附有金屬後背之螢光面。因此，在具有此種螢光面的 畫像顯示裝置上，除了可大幅改善耐電壓特性，更可實現 高輝度且輝度不會劣化之高品質之顯示。 請 先 閲 面 意 事 項 再 填 寫 本 頁

訂 經 濟 部 智 慧 財 產 局 消 費 合 作 社 印 製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -15-

Claims (1)

1. 584886

   六、申請專利範圍 1 第91 109821號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國92年9月5 日修正 1 · 一種附有金屬後背之螢光面的形成方法，其特徵 爲具備 在螢光屏內面，形成光吸收層和螢光體層呈所定圖形 配置排列之螢光面的工程，及 在前記螢光面上形成金屬膜之工程，及 使用前記金屬膜的溶解或氧化液，將前記金屬膜的所 定領域去除或高阻抗化之工程。 2 .如申請專利範圍第1項之附有金屬後背之螢光面 的形成方法’其中前記金屬膜位於前記光吸收層之上方領 域之至少一部份，被覆溶解、或氧化該金屬膜之液者。 衣— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 背，液 後液溶 屬化性 金氧驗 有或的 附解上· 之溶以 項的 9 2 膜 Η. 第屬 Ρ 及金或 項記液 lr溶 第中性 圍其酸 範，之 利法下 專方以 請成 5 申形· 如的 5 .面H 3 光 P 螢用 之使 。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 .如申請專利範圍第1項之附有金屬後背之螢光面 的形成方法，其中將前記金屬膜之一部份去除或使其高阻 抗化後’該金屬膜之殘留端部上，披覆具有黏著性的絕緣 性或高阻抗性之無機材料。 5 ·如申請專利範圍第1項之附有金屬後背之螢光面 的形成方法，其中前記金屬膜的溶解或氧化液，使用在 P Η 5 · 5以下之酸性溶液或p Η 9以上的鹼性溶液中， 本紙度適用中國國家榇準（CNS ) Α4現格（210X 297公ϋ ~ 584886

   經濟部智慧財產局員工涓費合作社印製 六、申請專利範圍 2 添加具有黏著性的絕緣性或高阻抗性之無機材料所成之混 合液’在該混合液塗.佈部分之前記金屬膜被去除或高阻抗 化的同時，該金屬膜之殘留端部會被前記無機材料所披覆 〇 6 · —種畫像顯示裝置，屬於在螢光屏內面，具備 附有金屬後背光之螢光面之畫像顯示裝置，其待徵係前 述附有金屬背光之螢光面，具有於螢光屏內面中，光吸 收層和螢光體層以特定之圖案加以排列的螢光面，和形 成於前述螢光面之上的金屬膜；且此金屬膜具有經由溶 解或氧化該金屬膜之液所形成之溶解除去部或高阻抗 部。 7 . —種畫像顯示裝置，具備具有螢光屏和與該螢 光屏對向配置之前屏極的外圍器，和形成於前述前屏極 上之多數之電子釋放元件，和於前述螢光屏上對向於前 述屏極加以形成，經由從前述電子釋放元件釋放出電子 線而發光之螢光面的畫像顯示裝置中，其特·徵係前述螢 光面，在螢光屏內面中，光吸收層和螢光體層以特定之 圖案加以排列的同時，於其上具有金屬膜，且此金屬膜 具有經由溶解或氧化該金屬膜之液所形成之溶解除去部 或高阻抗部。 8 ·如申請專利範圍第6項或第7項之晝像顯示裝 置，其中，該金屬膜之溶解除去部或高阻抗部，形成於 位於前述光吸收層上之範圍的至少一部分。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

   本紙張尺度適用中國國家禕準（CNS ) A4現格（2!0Χ 297公釐） -2- 584886 ABCD 六、申請專利範圍 3 9 ·如申請專利範圍第6項或第7項之畫像顯示裝 置，其中，於前述金屬膜之溶解除去部或高阻抗部之 上，具有擁有黏著性之絕緣性或高阻抗性之無機材料之 被覆部。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2]0Χ 297公釐） -3 -