WO2002093607A1 - Method of forming metal back-attached fluorescent surface and image display unit - Google Patents

Method of forming metal back-attached fluorescent surface and image display unit Download PDF

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WO2002093607A1
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metal
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Takeo Ito
Takashi Nishimura
Tsuyoshi Oyaizu
Hajime Tanaka
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Kabushiki Kaisha Toshiba
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01J9/20—Manufacture of screens on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted or stored; Applying coatings to the vessel
    • H01J9/22—Applying luminescent coatings
    • H—ELECTRICITY
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    • H01J29/18—Luminescent screens
    • H01J29/28—Luminescent screens with protective, conductive or reflective layers

Definitions

  • the present invention relates to a method for forming a phosphor screen with a metal back, and an image display device having a phosphor screen with a metal back.
  • an image display device such as a cathode ray tube (CRT) or a field emission display (FED)
  • a metal film is formed on the inner surface of the phosphor layer (the surface opposite to the face plate).
  • Metal-backed fluorescent surfaces are widely used.
  • This metal film is called a metal back layer, and among the light emitted from the phosphor by the electrons emitted from the electron source, the light traveling toward the electron source is reflected toward the face plate to increase the brightness.
  • it is intended to impart conductivity to the phosphor layer and to serve as an anode electrode. Also, it has a function of preventing the phosphor layer from being damaged by ions generated by ionization of the gas remaining in the vacuum envelope.
  • the gap between the face plate having the phosphor screen and the rear plate having the electron-emitting devices is as narrow as about 1 to several mm, and the extremely narrow gap is as high as about 10 kV. Since a strong electric field is formed by applying a voltage, there is a problem that a discharge (vacuum arc discharge) is likely to occur when an image is formed for a long time.
  • a gap is provided in the metal back layer (conductive film) used as the anode electrode to create a zigzag shape.
  • the present invention has been made to solve these problems, and a method of forming a metal-backed phosphor screen in which destruction or deterioration of an electron-emitting device or a phosphor screen by discharge is prevented, and luminance degradation is suppressed. It is an object of the present invention to provide an image display device capable of displaying high brightness and high quality. Disclosure of the invention
  • the method of forming a phosphor screen with a metal back comprises the steps of: forming a phosphor screen in which a light absorbing layer and a phosphor layer are arranged in a predetermined pattern on an inner face of the face plate; A step of forming a metal film; and a step of removing or increasing the resistance of a predetermined region of the metal film by using a solution for dissolving or oxidizing the metal film.
  • An image display device includes a phosphor screen with a metal back formed by the above-described method for forming a phosphor screen with a metal back.
  • another aspect of the image display device of the present invention includes a face plate and the face plate.
  • An envelope having a rear plate facing the face plate; a number of electron-emitting devices formed on the rear plate; and an electron-emitting device formed on the face plate so as to face the rear plate;
  • a phosphor screen that emits light by an electron beam emitted from the phosphor screen, wherein the phosphor screen is a phosphor screen with a metal back formed by the method for forming a phosphor screen with a metal back.
  • a liquid for dissolving or oxidizing the metal film can be applied to at least a part of the region of the metal film located on the light absorbing layer.
  • An acid solution having a pH of 5.5 or less or an alkaline solution having a pH of 9 or more can be used as a solution for dissolving or oxidizing the metal film.
  • an insulating or high-resistance inorganic material having a binding property can be applied to the remaining end of the metal film.
  • an insulating or high-resistance inorganic material having binding properties is added to an acidic solution having a pH of 5.5 or less or an alkaline solution having a pH of 9 or more.
  • a predetermined region of the metal film formed on the phosphor screen is treated with a solution that dissolves or oxidizes the metal film.
  • the metal film in the removed portion is dissolved and removed, or transformed into an oxide having a high electric resistance.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing the structure of a metal-backed phosphor screen formed in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of the FED in which the phosphor screen with the metal back according to the first embodiment is used as an anode electrode.
  • FIG. 3 is a graph showing a temporal change in discharge current in the FED having the metal-backed phosphor screen of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a color FED provided with a metal-backed phosphor screen formed in Example 1 of the present invention.
  • a light absorption layer having a predetermined pattern for example, a stripe shape
  • a predetermined pattern for example, a stripe shape
  • a ZnS system, Y 2 0 3 system, Upsilon 2 0 2 fluorescence bodily fluids such as S-based coating 'dried like slurry method
  • patterning is performed using the Photo litho method, red (R), green (G), and blue
  • a phosphor layer of three colors (B) is formed.
  • the formation of the phosphor layers of each color can also be performed by a spray method or a printing method. Such spraying and printing methods can also be used together with the photolithography method, if necessary.
  • a metal back layer is formed on the phosphor screen thus formed.
  • a metal back layer for example, aluminum (A1) is applied on a thin film made of an organic resin such as nitrocellulose formed by the spin method. Any metal film can be formed by vacuum deposition and then fired to remove organic substances. Further, as shown below, a metal back layer can be formed using a transfer film.
  • the transfer film has a structure in which a metal film such as A1 and an adhesive layer are sequentially laminated on a base film via a release agent layer (a protective film if necessary).
  • the adhesive layer is arranged so as to be in contact with the phosphor layer, and a pressing process is performed.
  • the pressing method there are a stamp method and a mouth-to-mouth method.
  • a liquid for dissolving or oxidizing the metal film (hereinafter, referred to as a dissolving or oxidizing liquid) is applied to a predetermined region of the metal back layer (metal film) thus formed, and the liquid is applied. Either dissolve away the metal film in the damaged part, or transform it into an oxide with higher electrical resistance than metal.
  • the area where the metal film is dissolved or coated with the oxidizing liquid is at least a part of the area located above the light absorbing layer in the lower fluorescent screen.
  • an acidic solution having a pH of 5.5 or less or an alkaline solution having a pH of 9 or more can be used.
  • the acidic liquid include aqueous solutions of phosphoric acid and oxalic acid
  • examples of the alkaline liquid include aqueous solutions of sodium hydroxide, hydroxide hydroxide, and sodium carbonate.
  • liquids can be applied by an ink-jet coating method or by spraying using a mask with openings. Method can be used.
  • Fig. 1 shows the phosphor screen with metal back thus obtained.
  • reference numeral 1 denotes a glass substrate (face plate)
  • 2 denotes a light absorbing layer (light shielding layer)
  • 3 denotes a phosphor layer
  • 4 denotes a metal film (metal back layer) such as an A1 film
  • 5 denotes a metal film. Dissolved / removed part of metal or high-resistance part made of metal oxide.
  • FIG. 2 shows an FED using such a metal-backed phosphor screen as an anode electrode.
  • a faceplate 7 having a phosphor screen 6 with a metal back and a rear plate 9 having electron-emitting devices 8 arranged in a matrix form are formed through a narrow gap G of about 1 to several mm. It is configured such that a high voltage of 5 to 15 kV is applied to the extremely narrow gap G between the face plate 7 and the rear plate 9.
  • the gap between the face plate 7 and the rear plate 9 is extremely narrow, discharge (dielectric breakdown) is likely to occur between them.
  • the fluorescent with metal back formed in the first embodiment of the present invention is formed.
  • the occurrence of abnormal discharge is suppressed, and the peak value of the discharge current when a discharge occurs is suppressed, as shown by (a) in FIG. Concentration is avoided. Then, as a result of reducing the maximum value of the discharge energy, destruction, damage and deterioration of the electron-emitting device and the phosphor screen are prevented.
  • the metal film dissolution / removal part or metal oxide Since the high resistance portion is limited to a region corresponding to the light absorbing layer, the reflection effect of the metal back layer hardly decreases. Therefore, there is no substantial decrease in light emission luminance
  • the temporal change of the discharge current in the conventional FED is shown in Fig. 3 (open).
  • the peak value of the discharge current is large and concentrated at the moment when the discharge energy is discharged, so that the electron-emitting device and the phosphor layer (phosphor screen) are easily damaged.
  • the remaining metal film is sharply formed, for example, jagged at the removed portion or at the boundary with the high resistance portion.
  • the electric field tends to concentrate on this part because of its unique shape. Then, the electric field is concentrated on the sharp corners, and discharge may be induced. In this case, the peak value of the discharge energy is reduced, but the number of discharges may be increased.
  • a dissolution or oxidizing solution is applied to the metal back layer (metal film) to dissolve and remove the metal film in the applied portion, or to a high-resistance oxide.
  • a binding insulating or high-resistance inorganic material is applied to the remaining end of the metal film that has been melted and removed or has a high resistance.
  • binding insulating inorganic material examples include frit glass, silica, and alumina.
  • inorganic material having higher resistance than the metal constituting the metal back layer examples include graphite, carbon black, and conductive metal oxide. These materials are applied by screen printing, spray coating, or the like, and are coated on the edges of the remaining metal film that has been dissolved and removed or has increased resistance.
  • the second embodiment it is possible to avoid a discharge due to local concentration of an electric field, and obtain a phosphor screen having more excellent withstand voltage. And with metal pack Since the withstand voltage characteristic of the phosphor screen is more stably improved, the number of times of discharge is significantly reduced.
  • a mixed solution obtained by adding an insulating or high-resistance inorganic material having a binding property to the above-mentioned dissolved or oxidized solution is used, and the mixed solution is used as the mixed solution.
  • the coated metal film is dissolved, removed, or made to have high resistance, and at the same time, the end of the remaining metal film is covered with an insulating or high-resistance inorganic material.
  • a phosphor screen with a metal back in which the withstand voltage characteristic is more stably improved and the occurrence of discharge is significantly reduced can be efficiently formed with a minimum number of steps.
  • red (R), green (G), and blue (B) Phosphor layers of three colors were formed by striping them by the photolithography method so that they were adjacent to each other. Thus, a fluorescent surface was formed.
  • a metal back layer was formed on the phosphor screen. That is, an organic resin solution containing an acrylic resin as a main component is applied to the fluorescent surface, dried, and an organic resin layer is formed. Then, an A1 film is formed thereon by vacuum deposition, and then, an A1 film is formed. The mixture was baked for 30 minutes at a temperature of 0 ° C to decompose and remove organic components. Next, using a metal mask having an opening at a position corresponding to the light absorbing layer on the A1 film, the substrate temperature was maintained at 50 ° C, and sodium hydroxide (Na0H) 5% After applying a solution consisting of the remaining water by spraying, baking was performed at 450 ° C. for 10 minutes.
  • Na0H sodium hydroxide
  • a 1 film of the liquid coating unit is oxidation, 1 0 1.
  • a panel having such a phosphor screen with a metal back was used as a face plate, and an FED was produced by a conventional method.
  • an electron source having a large number of surface conduction electron-emitting devices formed in a matrix on a substrate was fixed to a rear glass substrate to produce a rear plate.
  • reference numeral 10 denotes a rear plate
  • 11 denotes a substrate
  • 12 denotes a surface conduction electron-emitting device
  • 13 denotes a support frame
  • 14 denotes a plate
  • 15 denotes a phosphor screen with a metal back. It shows it.
  • the withstand voltage characteristics of the FED obtained in Example 1 were measured and evaluated by an ordinary method.
  • the maximum voltage (maximum withstand voltage) that did not lead to discharge was 10 kV in the first embodiment, compared to 8 kv for the conventional structure.
  • the maximum value of the energy of sporadic discharge due to the dropped particles was reduced to 20%, which prevented damage to the electron source and peeling of the fluorescent film.
  • Example 2 After forming an A1 film on the phosphor screen in the same manner as in Example 1, a treatment solution consisting of NaOH 5%, Na-based water glass 1%, and the remaining water was used. Coating on the film and baking were performed.
  • the A1 film in the applied portion was oxidized to form a high-resistance layer having a surface resistivity of 101 ⁇ / base. And A striped pattern of this high-resistance A1 oxide layer was formed on the conductive A1 film. In addition, microscopic observation confirmed that there was no curling at the edge of the A.1 film (boundary with the A1 oxide layer).
  • Example 2 a panel having such a phosphor screen with a metal back was used as a face plate, and a FED was produced in the same manner as in Example 1.
  • the withstand voltage characteristics of the FED obtained in Example 2 were measured and evaluated by an ordinary method.
  • the maximum voltage that does not lead to discharge (maximum withstand voltage) is 12 kV, which is higher than in the first embodiment.
  • the maximum value of the energy of sporadic discharge due to the falling particles is 20%, which is the same as that of Example 1. The operation can be performed at a higher voltage, and the effect of preventing damage to the electron source and peeling of the fluorescent film is prevented. was gotten.
  • Example 2 After forming the A1 film on the phosphor screen in the same manner as in Example 1, an ink composition having the following composition was printed on the area of the A1 film located on the light absorbing layer, and the temperature was 450 ° C. For 30 minutes.
  • Example 2 a panel having such a phosphor screen with a metal back was used as a face plate, and a FED was produced in the same manner as in Example 1.
  • the pressure resistance characteristics of the FED obtained in Example 3 were measured and evaluated by an ordinary method.
  • the maximum voltage that does not lead to discharge (maximum withstand voltage) is 15 kV, which is higher than in the first embodiment.
  • the maximum value of the energy of sporadic discharge due to the falling particles is 15%, which is equivalent to or more than that of Example 1.Operation at a higher voltage is possible, and damage to the electron source and phosphor film The effect of preventing peeling was obtained.
  • the present invention since the beak value of the discharge current is suppressed, it is possible to obtain a metal-backed phosphor screen in which destruction or deterioration of the electron-emitting device or the phosphor screen is prevented. Therefore, in the image display device having such a phosphor screen, the withstand voltage characteristics are significantly improved, and high-quality display with high luminance and no luminance deterioration can be realized.

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Description

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
技術分野
本発明は、 メタルバック付き蛍光面の形成方法、 およびメタルバック 付き蛍光面を有する画像表示装置に関する。
明
背景技術 細
従来から、 陰極線管 （ C R T ) やフィールドェミ ッションディスプレ ィ （F E D ) などの画像表示装置においては、 蛍光体層の内面 （フエ一 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蛍 光面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する。 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 けるのを防ぐ機能を有している。
しかしながら、 特に F E D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ヤヅプ （間隙） が、 1〜 数 mm程度と狭く、 この極めて狭い間隙に 1 0 k V前後の高電圧が印加 され強電界が形成されるため、 長時間画像を形成すると放電 （真空ァー ク放電） が生じやすいという問題があった。
そして、 そのような異常放電が発生すると、 数 Aから数 100 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ゃァ 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。 異常放電が発生した場合のダメージを緩和するため、 アノード電極と して使用しているメタルバック層 （導電膜） に間隙を設け、 ジグザグ状
(蛇行状） やスパイラル状 （らせん状） に形成する技術が、 特閧 2000- 311642、 特開 2000-251797、 特開 2000-326583 などに提案されている。 そして、 ァノード電極をジグザグ状などに加工 ·形成する方法として、 レ一ザによる切断やメタルマスクによる蒸着の方法が示されている。 しかし、 前記した画像表示装置では、 アノード電極を切断加工するた めに、 レーザ発生装置などの高価で大掛かりな装置を要するばかりでな く、 アノード部と力ソード部との間の放電を回避する効果が十分でない という問題があった。
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、 放電によ る電子放出素子や蛍光面の破壊あるいは劣化が防止されたメタルバック 付き蛍光面の形成方法、 および輝度劣化が抑えられ高輝度、 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。 発明の開示
本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、 前記蛍光面の上に金属膜を形成する工程と、 前記金属膜 を溶解または酸化する液を用いて、 前記金属膜の所定の領域を除去ある いは高抵抗化する工程を備えることを特徴とする。
本発明の画像表示装置は、 前記したメタルバック付き蛍光面の形成方 法によって形成されたメタルバック付き蛍光面を備えることを特徴とす る
また、 本発明の画像表示装置の別の態様は、 フエ一スプレートと該 フェースプレートと対向配置されたリアプレートとを有する外囲器と、 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ァ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具備し、 前記蛍光面が、 前記したメタルバック付き蛍光面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。
本発明のメタルバック付き蛍光面の形成方法において、 光吸収層の上 に位置する金属膜の領域の少なくとも一部に、 該金属膜を溶解または酸 化する液を被着することができる。 そして、 金属膜を溶解または酸化す る液として、 p Hが 5 . 5以下の酸性液または p Hが 9以上のアルカリ 性液を使用することができる。
また、 金属膜の一部を除去あるいは高抵抗化した後、 該金属膜の残留 端部に、 結着性を有する絶縁性または高抵抗性の無機材料を被着するこ とができる。 さらに、 金属膜を溶解または酸化する液として、 p Hが 5 . 5以下の酸性液または p Hが 9以上のアルカリ性液に、 結着性を有する 絶縁性または高抵抗性の無機材料を添加してなる混合液を使用し、 該混 合液が塗布された部分の金属膜を除去あるいは高抵抗化すると同時に、 該金属膜の残留端部に前記無機材料を被着することができる。
本発明のメタルバック付き蛍光面の形成方法においては、 蛍光面の上 に形成された金属膜の所定の領域を、 金属膜を溶解または酸化する液を 用いて処理することにより、 この液により処理された部分の金属膜が、 溶解されて除去され、 あるいは電気抵抗値の高い酸化物に変成する。 そ の結果、 この金属膜をアノード電極と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、 このように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 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の第 1の実施形態で形成されるメタルバック付き蛍光 面の構造を模式的に示す図である。
図 2は、 第 1の実施形態のメタルバック付き蛍光面をァノ一ド電極と する F E Dの構造を示す断面図である。
図 3は、 第 1の実施形態のメタルバック付き蛍光面を有する F E Dに おいて、 放電電流の絰時的変化を示すグラフである。
図 4は、 本発明の実施例 1で形成されたメタルバック付き蛍光面を備 えたカラ一 F E Dを示す斜視図である。 発明を実施するための最良の形態
次に、 本発明の好適な実施の形態について説明する。 なお、 本発明は 以下の実施形態に限定されるものではない。
本発明の第 1の実施形態においては、 まず、 フェースプレート内面に、 黒色顔料からなる所定のパターン （例えばス トライプ状） の光吸収層を フォトリソ法により形成した後、 その上に、 Z n S系、 Y203 系、 Υ20 2 S系などの蛍光体液をスラリー法などで塗布 '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 光体層を形成する。 なお、 各色の蛍光体層の形成を、 スプレー法や印刷 法で行うこともできる。 こうした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夕一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上に、 メタルバック層を形成する。 メタルバック層を形成するには、 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、 アルミニウム （A 1 ) な どの金属膜を真空蒸着によ り形成し、 さらに焼成して有機物を除去する 方法を採ることができる。 また、 以下に示すように、 転写フィルムを用 いてメタルバック層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 A 1等の金属膜と接着剤層が順に積層された構造を有して おり、 この転写フィルムを、 接着剤層が蛍光体層に接するように配置し、 押圧処理を行う。 押圧方式としては、 スタンプ方式、 口一ラー方式等が ある。 こう して転写フィルムを押圧し金属膜を接着してから、 ペース フィルムを剥ぎ取ることにより、 蛍光面に金属膜が転写きれる。
次いで、 こう して形成されたメタルバック層 （金属膜） の所定の領域 に、 この金属膜を溶解または酸化する液 （以下、 溶解または酸化液と示 す。 ） を塗布し、 液が塗布された部分の金属膜を溶解して除去するか、 あるいは金属に比べて電気抵抗の高い酸化物に変成する。
ここで、 金属膜に溶解または酸化液を塗布する領域は、 下層の蛍光面 において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。 このように構成した場合には、 溶解または酸化液の塗布部にお いて、 金属膜の溶解あるいは高抵抗化により金属本来の反射性が失われ ても、 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抑え ることができる。
また、 金属膜を溶解または酸化する液としては、 p Hが 5 . 5以下の 酸性液または p Hが 9以上のアル力リ性液を使用することができる。 酸 性液としては、 リン酸、 シユウ酸などの水溶液が挙げられ、 アルカ リ性 液としては、 水酸化ナト リ ウム、 水酸化力リゥム、 炭酸ナトリ ウムなど の水溶液が挙げられる。
これらの液を塗布する方法としては、 インクジェッ ト方式による塗布 方法、 あるいは開孔を有するマスクを使用しスプレーなどで塗布する方 法などを用いることができる。
こうして、 前記した溶解または酸化.液を塗布した後、 4 5 0 °C程度の 温度に加熱処理することで、 光吸収層に対応するメタルバック層 （金属 膜） の領域の少なく とも一部が除去され、 あるいは高抵抗の酸化物に変 成される。 なお、 溶解または酸化液の塗布は、 加熱処理による有機物の 除去後でも可能であり、 この場合はより弱い酸性液またはアル力リ性液 を用いることが望ましい。
こうして得られるメタルバック付き蛍光面を、 図 1に示す。 図中、 符 号 1はガラス基板 （フェースプレート） 、 2は光吸収層 （遮光層） 、 3 は蛍光体層、 4は A 1膜のような金属膜 （メタルバック層） 、 5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それそれ示す。
このようなメタルバック付き蛍光面をァノード電極とする F E Dを、 図 2 に示す。 この F E Dでは、 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、 マトリ ックス状に配列された電子放出素子 8を 有するリアプレート 9とが、 1〜数 mm 程度の狭いギャップ （間隙） G 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 9 との極め て狭い間隙 Gに、 5〜 1 5 k Vの高電圧が印加されるように構成されて いる。
フエ一スプレート 7とリアプレート 9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、 本発明の第 1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 F E Dでは、 異常放電 の発生が抑制されるうえに、 図 3に （ィ） で示すように、 放電が発生し た場合の放電電流のピ一ク値が抑えられ、 エネルギーの瞬間的な集中が 回避される。 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。
また、 この F E Dでは、 金属膜の溶解 ·除去部あるいは金属酸化物か らなる高抵抗部が、 光吸収層に対応する領域に限定されているので、 メ タルバック層の反射効果がほとんど減じない。 したがって、 発光輝度の 実質的低下が生じない
なお、 従来の F E Dにおける放電電流の絰時的変化を、 図 3に （口） で示す。 従来の F E Dでは、 放電電流のピーク値が大きく、 放電工ネル ギ一が放電した瞬間に集中するので、 電子放出素子や蛍光体層 （蛍光 面） に損傷が生じやすい。
ところで、 溶解または酸化液の塗布により金属膜が溶解 ·除去されあ るいは高抵抗化された結果、 残った金属膜の除去部あるいは高抵抗部と の境界端部は、 例えばギザギザになるなど尖鋭な形状を呈するため、 こ の部分に電界が集中しやすい。 そして、 この鋭角部に電界が集中し放電 が誘発されることがある。 その場合、 放電エネルギーのピーク値は低減 されるものの、 放電回数はかえつて増加してしまうおそれがある。
これを防ぐために、 本発明の第 2の実施形態においては、 メタルバッ ク層 （金属膜） に溶解または酸化液を塗布し、 塗布部の金属膜を溶解 - 除去するか、 あるいは高抵抗酸化物に変成した後、 溶解 ·除去あるいは 高抵抗化された金属膜の残留端部に、 結着性を有する絶縁性または高抵 抗性の無機材料を被着する。
結着性の絶縁性無機材料としては、 フリヅ トガラス、 シリカ、 アルミ ナなどが挙げられる。 また、 メタルバック層を構成する金属より高抵抗 性の無機材料としては、 黒鉛、 力一ボンブラック、 導電性金属酸化物な どが挙げられる。 これらの材料を、 スクリーン印刷、 スプレー塗布など の方法で塗布し、 溶解 ·除去されあるいは高抵抗化されて残った金属膜 の端部に被覆する。
第 2の実施形態では、 電界の局部的集中による放電を回避し、 より耐 電圧性に優れた蛍光面を得ることができる。 そして、 メタルパック付き 蛍光面の耐電圧特性がより安定的に向上するので、 放電回数も著しく低 減される。
さらに、 本発明の第 3の実施形態においては、 前記した溶解または酸 化液に、 結着性を有する絶縁性または高抵抗性の無機材料を添加した混 合液を使用し、 この混合液が塗布された部分の金属膜を、 溶解，除去し あるいは高抵抗化すると同時に、 残った金属膜の端部を絶縁性または高 抵抗性の無機材料により被覆する。
第 3の実施形態では、 耐電圧特性がより安定的に向上し、 放電の発生 が著しく低減されるメタルバック付き蛍光面を、 最小の工程数で効率的 に形成することができる。
次に、 本発明を画像表示装置 （F E D ) に適用した具体的実施例につ いて説明する。
実施例 1
ガラス基板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、 遮光部と遮光部との間に赤 （R ) 、 綠 ( G ) 、 青 （B ) の 3色の蛍光体層を、 ス トライプ状でそれそれが隣り 合うようにフォ トリソ法によりパターニングして形成した。 こうして蛍 光面を形成した。
次いで、 この蛍光面の上にメタルバック層を形成した。 すなわち、 蛍 光面上にアクリル樹脂を主成分とする有機樹脂溶液を塗布、 乾燥し、 有 機樹脂層を形成した後、 その上に真空蒸着により A 1膜を形成し、 次い で 4 5 0 °Cの温度で 3 0分間加熱焼成し、 有機分を分解 ·除去した。 次いで、 この A 1膜上に、 光吸収層上に対応する位置に開孔を有する メタルマスクを用い、 基板温度を 5 0 °Cに保持して水酸化ナト リウム ( N a 0 H ) 5 %、 残部水からなる溶液をスプレーにより塗布した後、 4 5 0 °Cの温度で 1 0分間べ一キングを行った。 このような液の塗布およびべ一キングにより、 液塗布部の A 1膜が酸 化され、 1 0 1。 Ω /口 ( square； 以下同じ。 ） 台の表面抵抗率を有する 高抵抗層となった。 そして、 導電性の A 1膜に、 この高抵抗 A 1酸化物 層のス トライプ状のパターンが形成された。
次に、 このようなメタルバック付き蛍光面を有するパネルを、 フエ一 スプレートとして使用し、 常法により F E D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、 背面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ガラスパネル （フエ一スプレート） とを、 支持枠およびスぺ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。 このとき、 フェースプレートと リアプレートとの間隙は、 2腿 とした。 次いで、 真空排気、 封止等必要な処理を施し、 図 4に示す 構造を有する F E Dを完成した。 なお、 図中符号 1 0はリアプレート、 1 1は基板、 1 2は表面伝導型電子放出素子、 1 3は支持枠、 1 4は フヱ一スプレート、 1 5はメタルバック付き蛍光面をそれそれ示す。
こうして実施例 1で得られた F E Dの耐圧特性を、 常法により測定評 価した。 放電に至らない最大電圧 （最大耐電圧） は、 従来構造のものが 8 k v であるのに対して、 実施例 1では 1 0 k v となった。 また、 脱落 粒子による散発放電のエネルギーの最大値も、 2 0 %にまで減少され、 電子源の損傷や蛍光膜の剥がれを防止することができた。
実施例 2
実施例 1 と同様に蛍光面に A 1膜を形成した後、 N a O H 5 %、 N a 系水ガラス 1 %、 残部水からなる処理液を使用し、 実施例 1 と同様にし て A 1膜上への塗布およびべ一キングを行った。
このような液の塗布およびべ一キングにより、 塗布部の A 1膜が酸化 され、 1 0 1 ΰ Ω /口台の表面抵抗率を有する高抵抗層となった。 そして、 導電性の A 1膜にこの高抵抗 A 1酸化物層のス トライプ状のパターンが 形成された。 また、 顕微鏡観察により、 A.1膜の端部 （A 1酸化物層と の境界部） に捲れがないことが確認された。
次に、 このようなメタルバック付き蛍光面を有するパネルを、 フエ一 スプレートとして使用し、 実施例 1と同様にして F E Dを作製した。
こうして実施例 2で得られた F E Dの耐圧特性を、 常法により測定評 価した。 放電に至らない最大電圧 （最大耐電圧） は、 1 2 k Vと実施例 1より向上した。 また、 脱落粒子による散発放電のエネルギーの最大値 も、 2 0 %と実施例 1と同等に改善が見られ、 より高い電圧での動作が 可能で、 電子源の損傷や蛍光膜の剥がれ防止効果が得られた。
実施例 3
実施例 1と同様に蛍光面に A 1膜を形成した後、 以下に示す組成を有 するインク組成物を、 光吸収層上に位置する A 1膜の領域に印刷し、 4 5 0 °Cで 3 0分間べ一キングを行った。
処理後 A 1膜の表面抵抗率を測定したところ、 インクが印刷されてい ない部分の表面抵抗率が約 1 Ω /口であるのに対して、 印刷された部分 の表面抵抗率は 1 0 5 Ω /口台であり、 インクの印刷およびべ一キング により、 塗布部の A 1膜が溶解 ·除去されたことが確認された。
次に、 このようなメタルバック付き蛍光面を有するパネルを、 フエ一 スプレートとして使用し、 実施例 1と同様にして F E Dを作製した。
こうして実施例 3で得られた F E Dの耐圧特性を、 常法により測定評 価した。 放電に至らない最大電圧 （最大耐電圧） は、 1 5 k Vと実施例 1より向上した。 また、 脱落粒子による散発放電のエネルギーの最大値 も、 1 5 %と実施例 1 と同等またはそれ以上の改善が見られ、 さらに高 い電圧での動作が可能で、 電子源の損傷や蛍光膜の剥がれ防止効果が得 られた。 産業上の利用可能性
以上説明したように、 本発明によれば、 放電電流のビーク値が抑えら れるので、 電子放出素子や蛍光面の破壊あるいは劣化が防止されたメタ ルバック付き蛍光面が得られる。 したがって、 そのような蛍光面を有す る画像表示装置においては、 耐電圧特性が大幅に改善されるうえに、 高 輝度で輝度劣化のない高品位の表示を実現することができる。

Claims

請 求 の 範 囲
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、
前記蛍光面の上に金属膜を形成する工程と、
前記金属膜を溶解または酸化する液を用いて、 前記金属膜の所定の領 域を除去あるいは高抵抗化する工程
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。
2 . 前記金属膜において、 前記光吸収層の上に位置する領域の少なく と も一部に、 該金属膜を溶解または酸化する液を被着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 . 前記金属膜を溶解または酸化する液として、 p Hが 5 . 5以下の酸 性液または p Hが 9以上のアル力リ性液を使用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 . 前記金属膜の一部を除去あるいは高抵抗化した後、 該金属膜の残留 端部に、 結着性を有する絶縁性または高抵抗性の無機材料を被着するこ 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。
5 . 前記金属膜を溶解または酸化する液として、 p Hが 5 . 5以下の酸 性液または p Hが 9以上のアル力リ性液に、 結着性を有する絶縁性また は高抵抗性の無機材料を添加してなる混合液を使用し、 該混合液が塗布 された部分の前記金属膜を除去あるいは高抵抗化すると同時に、 該金属 膜の残留端部に前記無機材料を被着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。
6 . フェースプレー ト内面に、 請求項 1乃至 5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を備えることを特徴とす る画像表示装置。
7 . フエースプレートと該フエースプレートと対向配置されたリァプ レートとを有する外囲器と、 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、 前記フヱ一スプレート上に前記リァ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 面とを具備し、 前記蛍光面が、 請求項 1乃至 5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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