JP4050588B2 - Image display device, method for manufacturing the same, and device for manufacturing image display device - Google Patents
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- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
- Formation Of Various Coating Films On Cathode Ray Tubes And Lamps (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像表示装置、特に、電子放出素子を用いた平面型の画像表示装置、その製造方法、および画像表示装置の製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、次世代の画像表示装置として、電子放出素子を多数並べ、蛍光面と対向配置させた平面型画像表示装置の開発が進められている。電子放出素子には様々な種類があるが、いずれも基本的には電界放出を用いており、これらの電子放出素子を用いた表示装置は、一般に、フィールド・エミッション・ディスプレイ(以下、FEDと称する)と呼ばれている。FEDの内、表面伝導型電子放出素子を用いた表示装置は、表面伝導型電子放出ディスプレイ(以下、SEDと称する)とも呼ばれているが、本願においてはSEDも含む総称としてFEDという用語を用いる。
【0003】
FEDは、一般に、所定の隙間を置いて対向配置された前面基板および背面基板を有し、これらの基板は、矩形枠状の側壁を介して周縁部同士を互いに接合することにより真空外囲器を構成している。真空容器の内部は、真空度が10−4Pa程度以下の高真空に維持されている。また、背面基板および前面基板に加わる大気圧荷重を支えるために、これらの基板の間には複数の支持部材が配設されている。
【0004】
前面基板の内面には赤、青、緑の蛍光体層を含む蛍光面が形成され、背面基板の内面には、蛍光体を励起して発光させる電子を放出する多数の電子放出素子が設けられている。また、多数の走査線および信号線がマトリックス状に形成され、各電子放出素子に接続されている。
【0005】
蛍光面にはアノード電圧が印加され、電子放出素子から出た電子ビームがアノード電圧により加速されて蛍光面に衝突することにより、蛍光体が発光し映像が表示される。
【0006】
このようなFEDでは、前面基板と背面基板との隙間を数mm以下に設定することができ、現在のテレビやコンピュータのディスプレイとして使用されている陰極線管(CRT)と比較して、軽量化、薄型化を達成することができる。
【0007】
上記のように構成されたFEDにおいて、実用的な表示特性を得るためには、通常の陰極線管と同様の蛍光体を用い、更に、蛍光体の上にメタルバックと呼ばれるアルミ薄膜を形成した蛍光面を用いることが必要となる。この場合、蛍光面に印加するアノード電圧は最低でも数kV、できれば10kV以上にすることが望まれる。
【0008】
しかし、前面基板と背面基板との間の隙間は、解像度や支持部材の特性などの観点からあまり大きくすることはできず、1〜2mm程度に設定する必要がある。したがって、FEDでは、前面基板と背面基板との小さい隙間に強電界が形成されることを避けられず、両基板間の放電(絶縁破壊)が問題となる。
【0009】
放電が起こると、瞬間的に100A以上の電流が流れることがあり、電子放出素子や蛍光面の破壊あるいは劣化、さらには駆動回路の破壊を引き起こす可能性もある。これらをまとめて放電によるダメージと呼ぶことにする。このような不良発生につながる放電は製品としては許容されない。したがって、FEDを実用化するためには、長期間に渡り、放電によるダメージが発生しないように構成しなければならない。しかしながら、放電を長期間に渡って完全に抑制するのは非常に難しい。
【0010】
そこで、放電が起きても電子放出素子ヘの影響を無視できるように、放電の規模を抑制する対策が重要になる。このような考え方に関連する技術として、特許文献1には、メタルバックを局所的に分断してジグザグなどのパターンにする技術が、また、特許文献2には、メタルバックを複数の領域に分断する技術が開示されている。
【0011】
これらは、構想についての発明であり、メタルバックを分断する具体的な手法を規定したものではないが、その明細書によると、メタルバックをレーザーによって分断する方法や、メタルマスクを用いたマスキング蒸着によりパターンを形成する方法が想定されている。
【0012】
【特許文献1】
特開2000−311642号公報
【0013】
【特許文献2】
特開平10−326583号公報
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特性や量産性を考えた場合、これらの方法には問題がある。
レーザーについては、走査をすることになるので莫大な時間がかかる、装置が高価である、メタルバック膜や遮光層の成分が飛散し画像上の欠点や放電源になったりする、除去したエッジを十分きれいにすることが困難で微小な突起部などが形成されてしまうことがあり、分断部の耐電圧を高くする上での制約になるなどの問題がある。
【0015】
マスキング蒸着については、大型化するにつれ、精度確保が困難になるという問題がある。また、メタルバック層は弱い膜であるため、メタルマスクは前面基板に接触させないようにすることが望ましいが、それには強靭なテンション印加構造が必要となる。従って、大型化するにつれ、実用性が損なわれていく。
【0016】
また、蒸着法は、真空プロセスであるため、量産の点で不利な面があり、メタル薄膜シートの転写のような別の手法を使うことが考えられる。しかし、その場合、マスキングのような方法は用いることができない。
【0017】
このように、放電のダメージを抑制するためには、メタルバックを分断することが有効であるが、特性や量産性を考慮すると、レーザーやマスキング蒸着による方法には問題があり、それに代わる方法が強く望まれていた。
【0018】
本発明は、このような課題を解決するためのものであり、その目的は、特性、量産性のいずれからも好適なメタルバック分断技術を提供し、放電の規模を十分に小さくし、電子放出素子や蛍光面の破壊、劣化や回路の破壊を防止することが可能な画像表示装置、その製造方法、および画像表示装置の製造装置を提供することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の態様に係る画像表示装置は、蛍光体層および遮光層を含む蛍光面と上記蛍光面に重ねて設けられた薄膜からなるメタルバック層とを有した前面基板と、上記前面基板と対向して配置されているとともに、上記蛍光面に向けて電子を放出する複数の電子放出素子が配置された背面基板と、を備え、
上記メタルバック層は、上記メタルバック層を陽極として、それぞれメタルバック層の一方の表面から他方の表面に渡って層厚方向に陽極酸化された複数の酸化領域と、複数の非酸化領域とを有していることを特徴としている。
【0020】
また、この発明の他の態様に係る画像表示装置の製造方法は、蛍光体層および遮光層を含む蛍光面と上記蛍光面に重ねて設けられた導電性薄膜からなるメタルバック層とを有した前面基板と、上記前面基板と対向して配置されているとともに、上記蛍光面に向けて電子を放出する複数の電子放出素子が配置された背面基板と、を備えた画像表示装置の製造方法において、
上記前面基板の蛍光面に重ねてメタルバック層を形成し、上記メタルバック層の複数箇所を陽極酸化し、それぞれメタルバック層の一方の表面から他方の表面に渡って層厚方向に酸化された複数の酸化領域と、複数の非酸化領域とを形成することを特徴としている。
【0021】
更に、この発明の他の態様に係る上記画像表示装置の製造装置は、上記メタルバック層の上記酸化領域に選択的に上記電解液を接触させる構造と、上記電解液に電位を供給する陰極と、を有した処理用部材と、陽極となる上記メタルバック層と上記陰極との間に電圧を印加する電圧供給部と、を備えたことを特徴としている。
【0022】
上記構成の画像表示装置によれば、メタルバック層は複数の酸化領域により電気的に分断され、隣合う非酸化領域間の抵抗を高抵抗ないし絶縁状態とすることができる。そのため、蛍光面の実効的なインピーダンスを高めることができ、前面基板と背面基板との間で放電が生じた場合でも、放電電流を充分に小さくすることができる。
【0023】
また、上記構成の製造方法および製造装置によれば、メタルバック層の複数箇所を部分的に陽極酸化して酸化領域を形成することができる。そのため、従来の方法に比べてメタルバックの分断部の耐電圧などの特性を高めることができ、しかも、比較的簡単な方法、装置で、極めて高速で分断を行うことができる。これにより、放電電流抑制構造を実用レベルで実現することができるようになる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、この発明を適用したFEDの実施の形態について詳細に説明する。
図1および図2に示すように、このFEDは、それぞれ矩形状のガラスからなる前面基板2、および背面基板1を備え、これらの基板は1〜2mmの隙間を置いて対向配置されている。そして、前面基板2および背面基板1は、矩形枠状の側壁3を介して周縁部同士が接合され、内部が10−4Pa程度以下の高真空に維持された偏平な矩形状の真空外囲器4を構成している。
【0025】
前面基板2の内面には蛍光面6が形成されている。この蛍光面6は、後述するように、赤、緑、青に発光する蛍光体層とマトリックス状の遮光層とで構成されている。蛍光面6上には、アノード電極として機能するメタルバック層7が形成されている。表示動作時、メタルバック層7には所定のアノード電圧が印加される。
【0026】
背面基板1の内面上には、蛍光体層を励起する電子ビームを放出する多数の電子放出素子8が設けられている。これらの電子放出素子8は、画素毎に対応して複数列および複数行に配列されている。電子放出素子は図示しないマトリックス配線により駆動される。
【0027】
また、背面基板1および前面基板2の間には、耐大気圧のため、板状あるいは柱状に形成された多数のスペーサ10が配置されている。
蛍光面6にはメタルバック層7を介してアノード電圧が印加され、電子放出素子8から放出された電子ビームはアノード電圧により加速され蛍光面6に衝突する。これにより、対応する蛍光体層が発光し映像が表示される。
【0028】
次に、上記FEDにおける蛍光面6およびメタルバック層7について詳細に説明する。
図3および図4に示すように、前面基板2の内面に設けられた蛍光面6は、遮光層22を有している。この遮光層22は、例えば、所定の隙間を置いて平行に並んだ多数のストライプ部22aおよび蛍光面6の周縁に沿って延びた矩形枠部22bで形成されている。また、蛍光面6は、それぞれ遮光層22のストライプ部22aの間に形成され赤、青、緑に発光する多数の蛍光体層R、G、Bを有している。
【0029】
また、蛍光面6上に形成されたメタルバック層7は、複数の非酸化領域7aおよび複数の酸化領域7bを有している。すなわち、メタルバック層7の非酸化領域7aはそれぞれ細長いストライプ状に形成され、所定の隙間をおいて互いに平行に延びているとともに主に蛍光体層R、G、Bに重なって位置している。また、酸化領域7bはストライプ状に形成され、非酸化領域7a間に位置している。酸化領域7bは遮光層22上に形成されている。なお、酸化領域7bは、蛍光体層R,G,B側へはみ出さないようにすることが望ましく、マージンを取るために、非酸化領域7aの一部も、遮光層22の上に形成するのが好適である。
【0030】
ここで、酸化領域7bとは、メタルバック層7の一方の表面から他方の表面まで層厚方向に酸化している領域を意味し、非酸化領域7aとは、全く酸化がないということではなく、メタルバック層の表層のみ自然に酸化された領域を意味している。そして、酸化領域7bは、後述するようにメタルバック層7を部分的に陽極酸化することにより形成されている。
【0031】
なお、酸化領域7bによってメタルバック層7を分断すると、電子ビームの電流をメタルバック層全面に供給することが困難になる。そこで、非酸化領域7aは抵抗50を介して、共通電極51に接続されている。共通電極51の一部には高圧供給部52が形成され、適当な手段により高圧が印加されるようになっている。これにより、放電電流抑制機能は確保しつつ、ビーム電流をメタルバック層全面に供給することができる。このような技術は、前述した特許文献2に開示されている。
【0032】
メタルバック層7は蒸着等の薄膜プロセスにより形成される。この際、蛍光面6は凸凹を有しているため、メタルバック層7を蛍光面6に直接成膜をすると、鏡面を形成することが困難となる。そのため、ラッカーなどにより蛍光面6を平滑化処理した後、蒸着を行うという方法が周知である。別の方法として、アルミニウムを蒸着したシートを加熱転写する方法を用いることもできる。メタルバック層7の膜厚は、電子ビームの透過能や膜強度を考慮すると、50〜200nm程度が好適である。本実施の形態においては、メタルバック層7はアルミニウム、チタンのいずれかを含む金属で形成されている。これは、密度が小さく電子透過率が高いこと、安価であること、反射スペクトルの一様性が高いこと、および陽極酸化が可能であることによる。
【0033】
メタルバック層7に酸化領域7bを形成するには、メタルバック層を陽極とする陽極酸化を用いる。以下、メタルバック層7の陽極酸化について詳細に説明する。
【0034】
図5に示すように、蛍光面6およびメタルバック層7が形成された前面基板2と、処理用基板30とを用意する。処理用部材としての処理用基板には各種金属を用いることができるが、ガラスとの熱膨張率マッチングを考慮すると、Fe−Ni合金やチタンなどが好適である。図6に示すように、処理用基板30の一方の表面には、それぞれ帯状の細長い複数の溝32が形成され、互いに平行にかつ所定の間隔を置いて延びている。処理用基板30の上記表面および各溝32の側面は高抵抗層36によって被覆されている。ここで、高抵抗層36を設けるのは、必要な陰極―陽極間距離を確保するためである。基本的には、高抵抗というより絶縁層とするのが好適ではあるが、絶縁とすることが不可欠なわけではなく、膜厚にもよるが、108Ω/□程度以上の膜であれば良い。また、当然ながら、溝32の側面すべてに高抵抗層を設けることが必要なわけでではない。さらには、後述の電解液の盛り上がり量を十分大きくできれば、高抵抗層をなくすことも可能である。
【0035】
なお、他の構成として、図7に示すように、少なくとも表面に導電性を有したベース部材38の表面上に、絶縁材で形成された複数のリブ40を設け、処理用基板30を構成してもよい。ベース部材38は、金属を用いてもよいが、熱膨張率を考慮すると前面基板2と同種のガラスの表面に印刷やその他の各種製膜法により導電膜を形成したものを用いるのが好適である。リブ40の形成にはさまざまな方法が適用可能である。たとえば、絶縁ペーストを多層印刷する、低融点ガラス層を形成後サンドブラストによりリブ以外の領域を除去する、感光性のドライフィルムを用い露光・現像・絶縁ペースト埋め込みをするなどの方法が適用できる。
【0036】
また、本処理用基板30は高温焼成する必要はないので、ガラス系のペーストではなく、ゴムや樹脂などを用いることも可能である。
続いて、図8(a)に示すように、処理用基板30の表面から多少盛り上がるように、溝32に電解液42を充填する。電解液42としては、一般的な陽極酸化用の各種電解液を用いることができるが、硫酸、シュウ酸、リン酸が好適である。また、電解液42の粘度が低すぎて、盛り上がりの量dが不十分な場合は、各種の粘度調整剤を混ぜ、粘度を調整する。盛り上がりの量dは、0.02〜0.1mm程度が好適である。
【0037】
続いて、図8(b)に示すように、前面基板2の酸化領域7bを形成すべき場所が処理用基板30の溝32と対応するよう位置合わせをしつつ、前面基板2と処理用基板30を近接させ、電解液42をメタルバック層7に接触させる。
【0038】
この状態で、電圧供給部としての電源44により、メタルバック層7を陽極、処理用基板30自体を陽極電極として、10〜100V程度の電圧を印加する。これにより、約2分以内で電解液42に接している領域が陽極酸化され、酸化領域7bが形成される。
【0039】
この後、処理用基板30を離し、前面基板2の乾燥、焼成を行う。以上の工程により、所望パターンの酸化、非酸化領域を有したメタルバック層7を備えた前面基板2が得られる。
【0040】
上記のように構成されたFEDによれば、メタルバック層7は複数の酸化領域7bにより電気的に分断され、隣合う非酸化領域7a間を絶縁することができる。また、遮蔽層22の抵抗値を制御すれば、非酸化領域7a間の抵抗値を所望の値にすることもできる。場合によっては、特性を最適化するために、このような抵抗値制御を行っても良い。
【0041】
上記構成により、蛍光面6の実効的なインピーダンスを高めることができ、前面基板2と背面基板1との間で放電が生じた場合でも、その際の放電電流を充分に小さくすることができる。従って、蛍光面6や電子放出素子8の放電によるダメージを防止可能なFEDを得ることができる。
【0042】
本方法では、メタルバック層7の一部を除去しているわけではないので、メタルバック層は一枚の膜のままになっている。このため、レーザーカットの場合のように、分断部の境界に突起ができたりすることがなく、分断部の耐電圧が向上する。一例では、同じ幅での耐電圧が1.7倍に改善した。この耐電圧が高いほど、放電時のメタルバック層内の電圧分布を急峻にすることができ、放電電流を小さくすることが可能となる。また、より狭い分断幅で必要な耐電圧が得られるようになるため、高精細化を図る上でも有利となる。さらに、アノード電圧を高めても分断部で放電が起こらなくすることができるので、アノード電圧を高めることが可能になる。
【0043】
また、レーザーカットの場合、分断部の品位が悪いため、背面基板との間の耐電圧も十分高くすることができなかった。そこで、分断部を覆うコート層をさらに設けることが必要であった。コート層は印刷で形成することになるが、メタルバック層は非常に薄い膜であるため、印刷工程に十分耐えられるようにすることも困難であった。しかし、本実施の形態では品位の悪いエッジ部ができないため、特に耐電圧が劣化することがない。このため、製造工程の簡略化が可能となる。
【0044】
また、本方法では、約2分以内で、メタルバック層全面の分断を行うことができる。これは、レーザーカットと比べ、処理時間が大幅に短い。更に、必要な装置は、比較的簡単なもので済み、量産性の面で極めて優れている。
【0045】
なお、この発明は上述した実施の形態に限定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。例えば、メタルバック層7における酸化、非酸化領域のパターンは、上述したストライプ状パターンに限定されることなく、任意のパターンとすることができる。例えば、非酸化領域7aをジグザグ状パターンにしてもよい。また、酸化領域7bをマトリックス状のパターンとしてもよい。この場合、図9に示すように、処理用基板30の溝32も酸化領域7bに対応したマトリックス状に形成する。
【0046】
処理用基板は、前面基板と同程度のサイズの基板に限定されず、複数の部材に分割しても良いし、小面積の部材を走査するようにしても良い。大きな部材になるほど、精度確保が難しくなるため、処理用基板の大きさは、精度を考慮して適宜選択すれば良い。また、処理用部材として、ローラー状の部材を回転させるようにしても良い。この場合、電解液の充填を連続的に行うことができるなどの利点がある。
【0047】
また、上述した実施の形態は、いわゆる凹版印刷の原理に基づくものであるが、印刷には、この他、凸版印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷などの原理があり、このいずれの原理も適用可能である。凸版印刷の原理によれば、溝ではなく突起部に電解液を付着させ、それをメタルバック層に接触させればよい。スクリーン印刷であれば、導電性のメッシュを用い、そこに電解液を含むペーストを充填するようにすればよい。
【0048】
また、電解液を、表面張力を利用してメタルバック層に接触させるようにするのではなく、布等の浸透性があり柔らかい部材に電解液を染み込ませ、これをメタルバック層に接触させるようにすることも可能である。
【0049】
したがって、一般的に、メタルバック層の酸化領域に選択的に電解液を接触させる構造であれば、その手法はさまざまなものが考えられる。
【0050】
一般的には、メタルバック層の酸化領域に選択的に電解液を接触させる構造を設け、陽極酸化のための電圧を印加することができるようにすればよい。
【0051】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、メタルバック層を実用性の高い方法で分断することができ、これにより、前面基板と背面基板との間で放電が生じた場合でもその際の放電電流を十分に抑制でき、放電によるダメージを防止可能な画像表示装置、その製造方法、および画像表示装置の製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態に係るFEDを示す斜視図。
【図2】図1の線A−Aに沿った上記FEDの断面図。
【図3】上記FEDにおける前面基板の蛍光面およびメタルバック層を示す平面図。
【図4】図3の線B−Bに沿った前面基板の断面図。
【図5】前面基板および処理用基板を示す分解斜視図。
【図6】図5の線C−Cに沿った処理用基板の断面図。
【図7】変形例に係る処理用基板を示す断面図。
【図8】メタルバック層の陽極酸化処理工程を示す断面図。
【図9】処理用基板の変形例を示す斜視図。
【符号の説明】
1…背面基板
2…前面基板
3…側壁
4…真空外囲器
6…蛍光面
7…メタルバック層
7a…非酸化領域
7b…酸化領域
8…電子放出素子
22…遮光層
22a…ストライプ部
22b…枠状部
30…処理用基板
32…溝
38…ベース部材
42…電解液[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image display device, and more particularly to a flat-type image display device using an electron-emitting device, a method for manufacturing the same, and an apparatus for manufacturing the image display device.
[0002]
[Prior art]
In recent years, as a next-generation image display device, development of a flat-type image display device in which a large number of electron-emitting devices are arranged and opposed to a phosphor screen has been advanced. There are various types of electron-emitting devices, all of which basically use field emission, and display devices using these electron-emitting devices are generally called field emission displays (hereinafter referred to as FED). )is called. Among FEDs, a display device using a surface conduction electron-emitting device is also called a surface conduction electron-emission display (hereinafter referred to as SED). In this application, the term FED is used as a general term including SED. .
[0003]
The FED generally has a front substrate and a rear substrate that are arranged to face each other with a predetermined gap, and these substrates are joined together by connecting peripheral portions to each other through a rectangular frame-shaped side wall. Is configured. The inside of the vacuum vessel is maintained at a high vacuum with a degree of vacuum of about 10 −4 Pa or less. Further, in order to support an atmospheric pressure load applied to the rear substrate and the front substrate, a plurality of support members are disposed between these substrates.
[0004]
A phosphor screen including red, blue, and green phosphor layers is formed on the inner surface of the front substrate, and a plurality of electron-emitting devices that emit electrons that excite the phosphor to emit light are provided on the inner surface of the rear substrate. ing. A large number of scanning lines and signal lines are formed in a matrix and connected to each electron-emitting device.
[0005]
An anode voltage is applied to the phosphor screen, and the electron beam emitted from the electron-emitting device is accelerated by the anode voltage and collides with the phosphor screen, whereby the phosphor emits light and an image is displayed.
[0006]
In such an FED, the gap between the front substrate and the rear substrate can be set to several millimeters or less, which is lighter than a cathode ray tube (CRT) currently used as a display of a television or a computer. Thinning can be achieved.
[0007]
In the FED configured as described above, in order to obtain practical display characteristics, a fluorescent material similar to a normal cathode ray tube is used, and a fluorescent material in which an aluminum thin film called a metal back is formed on the fluorescent material. It is necessary to use a surface. In this case, the anode voltage applied to the phosphor screen is desired to be at least several kV, preferably 10 kV or more.
[0008]
However, the gap between the front substrate and the rear substrate cannot be made too large from the viewpoint of resolution, characteristics of the support member, etc., and needs to be set to about 1 to 2 mm. Therefore, in the FED, it is inevitable that a strong electric field is formed in a small gap between the front substrate and the rear substrate, and discharge (dielectric breakdown) between the two substrates becomes a problem.
[0009]
When discharge occurs, a current of 100 A or more may flow instantaneously, which may cause destruction or deterioration of the electron-emitting device and the phosphor screen, and further destruction of the drive circuit. These are collectively referred to as discharge damage. Such a discharge that leads to the occurrence of a defect is not allowed as a product. Therefore, in order to put the FED into practical use, it must be configured so that damage due to discharge does not occur over a long period of time. However, it is very difficult to completely suppress the discharge over a long period of time.
[0010]
Therefore, it is important to take measures to suppress the scale of discharge so that the influence on the electron-emitting device can be ignored even if discharge occurs. As a technique related to such a concept,
[0011]
These are inventions related to the concept and do not stipulate a specific method for dividing the metal back, but according to the specification, a method for dividing the metal back with a laser, or masking vapor deposition using a metal mask. A method of forming a pattern is assumed.
[0012]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-311642
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-326583
[Problems to be solved by the invention]
However, these methods have problems when considering characteristics and mass productivity.
As for the laser, it takes a long time to scan, the apparatus is expensive, the components of the metal back film and the light shielding layer are scattered and it becomes a defect on the image and the discharged power is removed. There is a problem that it is difficult to sufficiently clean and a minute protrusion or the like may be formed, which may be a limitation in increasing the withstand voltage of the divided portion.
[0015]
As for masking vapor deposition, there is a problem that it becomes difficult to ensure accuracy as the size of the masking vapor deposition increases. Also, since the metal back layer is a weak film, it is desirable that the metal mask is not in contact with the front substrate, but this requires a tough tension application structure. Therefore, practicality is impaired as the size increases.
[0016]
Further, since the vapor deposition method is a vacuum process, there is a disadvantage in terms of mass production, and it is conceivable to use another method such as transfer of a metal thin film sheet. In that case, however, a method such as masking cannot be used.
[0017]
In this way, it is effective to divide the metal back in order to suppress discharge damage, but considering characteristics and mass productivity, there are problems with the laser and masking deposition methods, and there are alternative methods. It was strongly desired.
[0018]
The present invention is for solving such problems, and its purpose is to provide a metal back cutting technique suitable for both characteristics and mass productivity, to sufficiently reduce the scale of discharge, and to emit electrons. An object of the present invention is to provide an image display device capable of preventing destruction and deterioration of elements and phosphor screens and circuit destruction, a method for manufacturing the image display device, and a device for manufacturing the image display device.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an image display device according to an aspect of the present invention includes a front substrate having a phosphor screen including a phosphor layer and a light shielding layer, and a metal back layer comprising a thin film provided on the phosphor screen. And a rear substrate disposed opposite to the front substrate and having a plurality of electron-emitting devices that emit electrons toward the phosphor screen, and
The metal back layer includes a plurality of oxidized regions anodized in the layer thickness direction from one surface of the metal back layer to the other surface, and a plurality of non-oxidized regions , each having the metal back layer as an anode. It is characterized by having.
[0020]
Moreover, the manufacturing method of the image display apparatus which concerns on the other aspect of this invention had the fluorescent screen containing a fluorescent substance layer and a light shielding layer, and the metal back layer which consists of an electroconductive thin film provided on the said fluorescent screen. In a method for manufacturing an image display device, comprising: a front substrate; and a rear substrate disposed opposite to the front substrate and provided with a plurality of electron-emitting devices that emit electrons toward the phosphor screen. ,
A metal back layer was formed on the phosphor surface of the front substrate, and a plurality of locations of the metal back layer were anodized, and each of the metal back layers was oxidized in the layer thickness direction from one surface to the other surface. A plurality of oxidized regions and a plurality of non-oxidized regions are formed.
[0021]
Furthermore, the manufacturing apparatus of the image display device according to another aspect of the present invention includes a structure in which the electrolytic solution is selectively brought into contact with the oxidized region of the metal back layer, and a cathode that supplies a potential to the electrolytic solution. And a voltage supply unit for applying a voltage between the metal back layer serving as an anode and the cathode.
[0022]
According to the image display device having the above configuration, the metal back layer is electrically divided by the plurality of oxidized regions, and the resistance between the adjacent non- oxidized regions can be set to a high resistance or insulating state. Therefore, the effective impedance of the phosphor screen can be increased, and the discharge current can be sufficiently reduced even when a discharge occurs between the front substrate and the rear substrate.
[0023]
Moreover, according to the manufacturing method and manufacturing apparatus having the above-described configuration, an oxidized region can be formed by partially anodizing a plurality of portions of the metal back layer. Therefore, compared to the conventional method, the characteristics such as the withstand voltage of the dividing portion of the metal back can be improved, and the cutting can be performed at a very high speed with a relatively simple method and apparatus. Thereby, the discharge current suppressing structure can be realized at a practical level.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of an FED to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2, the FED includes a
[0025]
A
[0026]
On the inner surface of the
[0027]
In addition, a large number of
An anode voltage is applied to the
[0028]
Next, the
As shown in FIGS. 3 and 4, the
[0029]
In addition, the metal back
[0030]
Here, the oxidized
[0031]
When the metal back
[0032]
The metal back
[0033]
In order to form the oxidized
[0034]
As shown in FIG. 5, a
[0035]
As another configuration, as shown in FIG. 7, a plurality of
[0036]
Further, since the
Subsequently, as shown in FIG. 8A, the
[0037]
Subsequently, as shown in FIG. 8B, the
[0038]
In this state, a voltage of about 10 to 100 V is applied by the
[0039]
Thereafter, the
[0040]
According to the FED configured as described above, the metal back
[0041]
With the above configuration, the effective impedance of the
[0042]
In this method, since the metal back
[0043]
Further, in the case of laser cutting, the withstand voltage between the rear substrate and the rear substrate could not be sufficiently increased because the quality of the divided portion was poor. Therefore, it is necessary to further provide a coat layer that covers the divided portion. The coat layer is formed by printing. However, since the metal back layer is a very thin film, it is difficult to sufficiently withstand the printing process. However, in this embodiment, since the edge portion with poor quality cannot be formed, the withstand voltage is not particularly deteriorated. For this reason, the manufacturing process can be simplified.
[0044]
Further, in this method, the entire metal back layer can be divided within about 2 minutes. This is significantly shorter in processing time than laser cutting. Furthermore, the necessary apparatus is relatively simple and is extremely excellent in terms of mass productivity.
[0045]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the present invention. For example, the pattern of the oxidized and non-oxidized regions in the metal back
[0046]
The processing substrate is not limited to a substrate having the same size as the front substrate, and may be divided into a plurality of members or may be scanned with a small area member. The larger the member, the more difficult it is to ensure accuracy. Therefore, the size of the processing substrate may be appropriately selected in consideration of accuracy. Moreover, you may make it rotate a roller-shaped member as a member for a process. In this case, there is an advantage that the electrolytic solution can be continuously filled.
[0047]
The above-described embodiment is based on the principle of so-called intaglio printing, but printing includes other principles such as letterpress printing, screen printing, offset printing, and any of these principles can be applied. is there. According to the principle of letterpress printing, the electrolytic solution may be attached to the protrusions instead of the grooves and brought into contact with the metal back layer. In the case of screen printing, a conductive mesh may be used and filled with a paste containing an electrolytic solution.
[0048]
Also, instead of using the surface tension to bring the electrolyte into contact with the metal back layer, the electrolyte is soaked into a permeable and soft member such as a cloth, and this is brought into contact with the metal back layer. It is also possible to make it.
[0049]
Therefore, in general, various methods are conceivable as long as the electrolytic solution is selectively brought into contact with the oxidized region of the metal back layer.
[0050]
In general, a structure in which an electrolytic solution is selectively brought into contact with the oxidized region of the metal back layer may be provided so that a voltage for anodization can be applied.
[0051]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the metal back layer can be divided by a highly practical method, and even when a discharge occurs between the front substrate and the rear substrate, It is possible to provide an image display device capable of sufficiently suppressing current and preventing damage due to discharge, a manufacturing method thereof, and an image display device manufacturing apparatus.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an FED according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the FED taken along line AA in FIG.
FIG. 3 is a plan view showing a phosphor screen and a metal back layer of a front substrate in the FED.
4 is a cross-sectional view of the front substrate along the line BB in FIG. 3;
FIG. 5 is an exploded perspective view showing a front substrate and a processing substrate.
6 is a cross-sectional view of the processing substrate along line CC in FIG. 5;
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a processing substrate according to a modification.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a step of anodizing the metal back layer.
FIG. 9 is a perspective view showing a modification of the processing substrate.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (9)
上記前面基板と対向して配置されているとともに、上記蛍光面に向けて電子を放出する複数の電子放出素子が配置された背面基板と、を備え、
上記メタルバック層は、上記メタルバック層を陽極として、それぞれメタルバック層の一方の表面から他方の表面に渡って層厚方向に陽極酸化された複数の酸化領域と、複数の非酸化領域とを有していることを特徴とする画像表示装置。A front substrate having a phosphor screen including a phosphor layer and a light-shielding layer and a metal back layer made of a thin film provided on the phosphor screen;
A rear substrate disposed opposite to the front substrate and having a plurality of electron-emitting devices that emit electrons toward the phosphor screen; and
The metal back layer includes a plurality of oxidized regions anodized in the layer thickness direction from one surface of the metal back layer to the other surface, and a plurality of non-oxidized regions , each having the metal back layer as an anode. An image display device characterized by comprising:
上記前面基板の蛍光面に重ねてメタルバック層を形成し、
上記メタルバック層の複数箇所を陽極酸化し、メタルバック層の一方の表面から他方の表面に渡って層厚方向に酸化された複数の酸化領域と、複数の非酸化領域とを形成することを特徴とする画像表示装置の製造方法。A front substrate having a phosphor screen including a phosphor layer and a light-shielding layer and a metal back layer made of a thin film provided on the phosphor screen, and disposed opposite to the front substrate, and the phosphor screen In a manufacturing method of an image display device comprising a rear substrate on which a plurality of electron-emitting devices that emit electrons toward the substrate are arranged,
A metal back layer is formed on the phosphor surface of the front substrate,
Anodizing a plurality of portions of the metal back layer to form a plurality of oxidized regions oxidized in the layer thickness direction from one surface of the metal back layer to the other surface and a plurality of non-oxidized regions. A method for manufacturing an image display device.
上記メタルバック層を陽極、上記電極を陰極として、上記メタルバック層と上記電極との間に電圧を印加することを特徴とする請求項4に記載の画像表示装置の製造方法。Prepare an electrolyte solution in contact with a plurality of locations of the metal back layer, and an electrode facing the plurality of locations of the metal back layer via the electrolyte solution,
5. The method of manufacturing an image display device according to claim 4, wherein a voltage is applied between the metal back layer and the electrode using the metal back layer as an anode and the electrode as a cathode.
上記メタルバック層の上記酸化領域に選択的に上記電解液を接触させる構造と、上記電解液に電位を供給する陰極と、を有した処理用部材と、
陽極となる上記メタルバック層と上記陰極との間に電圧を印加する電圧供給部と、
を備えたことを特徴とする画像表示装置の製造装置。In the manufacturing apparatus which manufactures the image display apparatus of Claim 1,
A processing member having a structure in which the electrolytic solution is selectively brought into contact with the oxidized region of the metal back layer, and a cathode for supplying a potential to the electrolytic solution;
A voltage supply unit for applying a voltage between the metal back layer serving as an anode and the cathode;
An apparatus for manufacturing an image display device, comprising:
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