專利名稱：帶金屬背的熒光屏和圖像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及帶金屬背的熒光屏，及具有帶金屬背的熒光屏的圖像顯示裝置。
背景技術(shù)：
一直以來(lái)，在等離子顯示屏(PDP)及場(chǎng)致發(fā)射顯示器(FED)等圖像顯示裝置中一直采用金屬背式的熒光屏。該熒光屏具有如下的結(jié)構(gòu)，即在由光吸收層和熒光體層構(gòu)成的熒光體屏上形成有被稱為金屬背層的鋁(Al)等的金屬膜，上述光吸收層形成在面板內(nèi)側(cè)。
形成這種結(jié)構(gòu)的熒光屏?xí)r，例如采用下述方法。即通過(guò)將玻璃粉末、黑色顏料等分散在載色劑中，接著將由此得到的漿狀組合物絲網(wǎng)印刷在面板內(nèi)表面的規(guī)定位置等方法，形成漿料層厚膜，以此作為光吸收層(例如，參考日本特許公開(kāi)公報(bào)2002-163928)。
其后，采用淤漿法或印刷法形成熒光體層，接著再采用旋涂法在光吸收層和熒光體層上由硝基纖維素等有機(jī)樹(shù)脂形成薄膜，然后通過(guò)真空蒸鍍?cè)谄渖闲纬葾l等的金屬膜，進(jìn)行燒成(焙燒)除去有機(jī)物。這樣形成金屬背層后，再在400～500℃對(duì)熒光屏進(jìn)行加熱·燒成(焙燒)(例如參考日本特許公開(kāi)公報(bào)昭61-195540號(hào))。
但是，由這類方法形成的帶金屬背的熒光屏存在如下的問(wèn)題，即在加熱·燒成工序中，由于光吸收層內(nèi)為缺氧環(huán)境，因此構(gòu)成載色劑的樹(shù)脂及分散劑等有機(jī)成分很難燃燒，從而形成碳等殘留物。此外，即使有機(jī)成分燃燒，但膜結(jié)構(gòu)過(guò)于致密時(shí)，由于無(wú)燃燒氣體的逸散通道，因此氣體被內(nèi)包在其中。其結(jié)果是引起如下的問(wèn)題，即，內(nèi)包的氣體及上述碳等殘留物成為發(fā)生源，在其后的工序中容易從熒光屏產(chǎn)生出氣體，這會(huì)縮短電子發(fā)射源(電子源)的壽命。
本發(fā)明就是為了解決這些問(wèn)題而作出的，目的是提供帶金屬背的熒光屏和具有該帶金屬背的熒光屏的圖像顯示裝置，該帶金屬背的熒光屏可減少?gòu)臒晒馄廉a(chǎn)生或放出氣體的情況，使電子發(fā)射源的壽命提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明之一是帶金屬背的熒光屏，它是在面板內(nèi)表面分別具有光吸收層和熒光體層，在上述熒光體層上具有金屬背層的熒光屏，其特征在于，上述光吸收層含有供氧劑，該供氧劑由在金屬氧化物中添加還原性金屬而形成。
本發(fā)明之二是圖像顯示裝置，其特征是，具備面板；與上述面板相對(duì)配置的背板；形成在上述背板上的多個(gè)電子發(fā)射元件；熒光屏，與上述背板相對(duì)形成在上述面板上，通過(guò)從上述電子發(fā)射元件發(fā)射出的電子束發(fā)光；上述熒光屏是上述帶金屬背的熒光屏。
在本發(fā)明中，光吸收層含有由在金屬氧化物中添加還原性金屬所形成的供氧劑，光吸收層中的有機(jī)成分在低溫區(qū)域(400～500℃)可提高燃燒性，因此在加熱·燒成(焙燒)工序中，光吸收層所含的有機(jī)成分容易燃燒。這樣就能夠減少光吸收層中碳等的殘留，而該殘留的碳等是氣體的產(chǎn)生或放出源。由此能夠抑制從熒光屏產(chǎn)生或放出氣體，因此電子發(fā)射源的壽命得到延長(zhǎng)，能夠獲得可長(zhǎng)時(shí)間保持高亮度并且穩(wěn)定的顯示的圖像顯示裝置。


圖1是本發(fā)明的第1個(gè)實(shí)施方式帶金屬背的熒光屏的結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖2是本發(fā)明的第2個(gè)實(shí)施方式具有帶金屬背的熒光屏的FED的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
以下，根據(jù)

本發(fā)明的實(shí)施方式。本發(fā)明并不限于以下的實(shí)施方式。
圖1是本發(fā)明的帶金屬背的熒光屏的第1實(shí)施方式的截面圖。
圖中，符號(hào)1表示構(gòu)成面板的玻璃基板。在該玻璃基板1的內(nèi)表面形成有規(guī)定圖案(例如條紋狀)的光吸收層2。在光吸收層2的圖案的空隙間設(shè)有紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)3種顏色的熒光體層3。
光吸收層2含有碳黑之類的黑色顏料，并且還含有在金屬氧化物中添加還原性金屬而成的供氧劑。這里，金屬氧化物可例舉MnO2、BaO、Fe2O3、Al2O3、TiO2、ZrO2、Y2O2S等，可以從中選用1種或2種以上。添加到這類金屬氧化物中的還原性金屬只要是對(duì)該金屬氧化物具有還原性的金屬或金屬離子，則沒(méi)有特別的限定。
此外，供氧劑可以使用熒光體材料，該熒光體材料是在Y2O2S等含氧熒光體母體(host material)中添加活化劑所形成的，上述活化劑是由銪(Eu)、鋱(Tb)這類稀土類元素構(gòu)成的。作為活化劑的稀土類元素的種類沒(méi)有特別的限定，濃度較好是0.000l(1×10-4)～10摩爾％。
再有，這種供氧劑的粒徑較好是1～10μm。供氧劑的粒徑設(shè)定在上述范圍，能夠在光吸收層中形成適當(dāng)大小的空隙以作為氣體的逸散通道，因此在熒光屏的加熱·燒成(焙燒)工序中因有機(jī)成分的燃燒所產(chǎn)生的氣體容易排出，由此能夠得到無(wú)氣體殘留的熒光屏。
形成這種光吸收層2時(shí)，可以采用如下的方法將由黑色顏料和上述供氧劑、粘合性的無(wú)機(jī)材料、作為粘合劑的樹(shù)脂成分、溶劑和添加劑等形成的漿狀組合物絲網(wǎng)印刷在玻璃基板1內(nèi)表面的規(guī)定位置，形成條紋狀等圖案。
這里，粘合性的無(wú)機(jī)材料可例舉低熔點(diǎn)玻璃、水玻璃、陶瓷等，尤其是使用低熔點(diǎn)玻璃效果特別好。低熔點(diǎn)玻璃可例舉由組成式(SiO2·B2O3·PbO)、(B2O3·Bi2O3)、(SiO2·PbO)或(B2O3·PbO)表示的玻璃。粘合性的無(wú)機(jī)材料的粒徑較好是在5μm以下。通過(guò)添加這種粘合性的無(wú)機(jī)材料，光吸收層2的強(qiáng)度得到提高。
形成各種顏色的熒光體層3時(shí)可以采用以下的方法，即，將由ZnS系、Y2O3系、Y2O2S系等的熒光體和作為粘合劑的樹(shù)脂成分、溶劑及添加劑形成的熒光體漿料絲網(wǎng)印刷在規(guī)定位置。熒光體層3的圖案的形成還可以通過(guò)如下的方法進(jìn)行，即，涂布含熒光體的淤漿，利用光致蝕刻法形成圖案(淤漿法)。
在由該光吸收層2和熒光體層3構(gòu)成的熒光屏4上形成有由Al之類的金屬膜構(gòu)成的金屬背層5。
形成金屬背層5時(shí)，例如可以采用如下方法，即通過(guò)旋涂法在熒光屏4上由硝基纖維素等有機(jī)樹(shù)脂形成薄膜，接著通過(guò)真空蒸鍍?cè)僭谄渖闲纬葾l等的金屬膜，然后在約450℃的溫度下進(jìn)行燒成，除去有機(jī)物。此外，還可以如下所述，采用轉(zhuǎn)印膜形成金屬背層5。
轉(zhuǎn)印膜具有Al等的金屬膜和粘合劑層通過(guò)脫模劑層(有時(shí)按照需要還有保護(hù)膜)依次層疊在底膜上的結(jié)構(gòu)，按照使粘合劑層與熒光屏相接來(lái)配置該轉(zhuǎn)印膜后，進(jìn)行加熱·擠壓處理。擠壓方式有沖壓方式、滾壓方式等。這樣，通過(guò)一邊加熱轉(zhuǎn)印膜，一邊對(duì)其進(jìn)行擠壓，將金屬膜粘接后，剝?nèi)サ啄?，由此就將金屬膜轉(zhuǎn)貼到熒光屏上。接著，對(duì)該粘貼有金屬膜的面板進(jìn)行加熱處理(焙燒)，分解除去有機(jī)成分，形成金屬背層5。
在這樣構(gòu)成的第1個(gè)實(shí)施方式帶金屬背的熒光屏中，光吸收層2含有在金屬氧化物中添加還原性金屬所形成的供氧劑，在焙燒工序中，供氧劑中的還原性金屬的價(jià)數(shù)向其本身被氧化的方向變化，由此將金屬氧化物還原，從而釋放出金屬氧化物中的氧。這樣，光吸收層2中的有機(jī)成分的燃燒性得到提高，光吸收層2中所含的有機(jī)成分容易燃燒。因此，能夠減少燃燒殘留物、即碳等殘留物。
此外，由于供氧劑的粒徑被調(diào)整為1～10μm，因此可確保在光吸收層2中具有作為氣體逸散通道的空隙，在加熱·燒成工序中由有機(jī)成分的燃燒所產(chǎn)生的氣體容易排出。這樣，在其后的工序中，從熒光屏產(chǎn)生氣體的情況就得到有效地抑制，因此能夠獲得電子發(fā)射源的壽命優(yōu)良、可長(zhǎng)時(shí)間保持高亮度且穩(wěn)定的圖像顯示裝置。
本發(fā)明的第2個(gè)實(shí)施方式，以帶金屬背的熒光屏為陽(yáng)極電極的FED的結(jié)構(gòu)示于圖2。該FED中的結(jié)構(gòu)如下具有上述第1個(gè)實(shí)施方式的帶金屬背的熒光屏的面板6和具有排列成矩陣狀的電子發(fā)射元件7的背板8隔開(kāi)約1mm～數(shù)mm的狹窄間隙相對(duì)設(shè)置，在面板6和背板8之間外加5～15kV的高電壓。圖中符號(hào)9表示支承框(側(cè)壁)。
在該FED中，雖然面板6和背板8之間的間隙非常小，在這些間隙處容易因放電引起絕緣破壞，但是由于具有很難產(chǎn)生或放出氣體、無(wú)燒脹、平滑的金屬背層5，因此可抑制放電的產(chǎn)生，大幅提高耐壓特性。
接著，對(duì)將本發(fā)明應(yīng)用于FED的具體的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
實(shí)施例1采用絲網(wǎng)印刷在玻璃基板上印刷具有以下組成的黑色漿料，形成條紋狀的圖案。接著再采用絲網(wǎng)印刷，在該圖案間形成含有紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)3種顏色的熒光體的熒光體漿料的圖案。
黑色漿料的組成黑色顏料(碳黑)(粒徑0.075μm) ……10wt％供氧劑(Y2O2SEu)(粒徑5μm) ……10wt％低熔點(diǎn)玻璃材料(SiO2·B2O3·PbO)……15wt％粘合劑樹(shù)脂(乙基纖維素) ……5wt％溶劑(丁基卡必醇乙酸酯) ……60wt％接著，在450℃加熱2小時(shí)，進(jìn)行燒成，形成熒光體屏，該熒光體屏由條紋狀的光吸收層(厚8μm)和排列·形成在其間的3種顏色的熒光體層(厚約7μm)的圖案構(gòu)成。
接著，在該熒光體屏上涂布以丙烯酸樹(shù)脂為主成分的有機(jī)樹(shù)脂溶液，進(jìn)行干燥形成有機(jī)樹(shù)脂層，然后再采用真空蒸鍍?cè)谄渖闲纬葾l膜。接著，在450℃的溫度下進(jìn)行30分鐘的加熱·燒成，分解·除去有機(jī)成分，形成金屬背層。
接著，使用具有如上所述制得的帶金屬背的熒光屏的屏板制造FED。即，將多個(gè)表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件按照矩陣狀形成在基板上，形成電子發(fā)射源(電子源)，將該電子發(fā)射源(電子源)固定在背面的玻璃基板上，以此作為背板，將該背板和上述屏板(面板)隔著支承框和間隔物相對(duì)設(shè)置，用熔融玻璃封接。面板和背板的間隙控制在2mm。接著，再進(jìn)行真空排氣、密封等必要的處理后，制得FED。
通過(guò)測(cè)定電子發(fā)射效率減少30％所用的時(shí)間，調(diào)查了上述所得的FED的電子發(fā)射源的壽命，測(cè)定結(jié)果示于表1。
實(shí)施例2除了使用具有以下組成的黑色漿料形成光吸收層的圖案以外，其它均與實(shí)施例1相同，制得帶金屬背的熒光屏。接著，使用具有該帶金屬背的熒光屏的屏板制造FED。和實(shí)施例1一樣測(cè)定、評(píng)價(jià)所得的FED的電子發(fā)射源的壽命。測(cè)定結(jié)果示于表1。
黑色漿料的組成黑色顏料(碳黑)(粒徑0.075μm) ……10wt％供氧劑(Y2O2SEu)(粒徑2μm) ……15wt％低熔點(diǎn)玻璃材料(SiO2·B2O3·PbO)……15wt％粘合劑樹(shù)脂(乙基纖維素) ……4wt％溶劑(丁基卡必醇乙酸酯) ……56wt％實(shí)施例3除了使用具有以下組成的黑色漿料形成光吸收層的圖案以外，其它均與實(shí)施例1相同，制得帶金屬背的熒光屏。接著，使用具有該帶金屬背的熒光屏的屏板制造FED。和實(shí)施例1一樣測(cè)定、評(píng)價(jià)所得的FED的電子發(fā)射源的壽命。測(cè)定結(jié)果示于表1。
黑色漿料的組成黑色顏料(碳黑)(粒徑0.075μm) ……10wt％供氧劑(Y2O2SEu，Tb)(粒徑5μm) ……10wt％低熔點(diǎn)玻璃材料(SiO2·B2O3·PbO)……15wt％
粘合劑樹(shù)脂(乙基纖維素)……5wt％溶劑(丁基卡必醇乙酸酯)……60wt％此外為了作對(duì)比，使用以下組成且不含供氧劑的黑色漿料，形成光吸收層的圖案。除此以外均與實(shí)施例1相同，制造帶金屬背的熒光屏，然后使用具有該帶金屬背的熒光屏的屏板制造FED。和實(shí)施例1一樣測(cè)定、評(píng)價(jià)該比較例所得的FED的電子發(fā)射源的壽命。測(cè)定結(jié)果示于表1。
黑色漿料的組成黑色顏料(碳黑)(粒徑0.075μm)……18wt％低熔點(diǎn)玻璃材料(SiO2·B2O3·PbO) ……27wt％粘合劑樹(shù)脂(乙基纖維素) ……5wt％溶劑(丁基卡必醇乙酸酯) ……50wt％表1

表1的結(jié)果表明，由實(shí)施例1～3得到的具備帶金屬背的熒光屏的FED與由比較例得到的FED相比，電子發(fā)射源的壽命大幅提高。
產(chǎn)業(yè)上的應(yīng)用可行性綜上所述，采用本發(fā)明，由于光吸收層含有在金屬氧化物中添加還原性金屬所形成的供氧劑，光吸收層中的有機(jī)成分的燃燒性得到提高，因此在加熱·燒成(焙燒)工序中光吸收層所含的有機(jī)成分容易燃燒。由此能夠減少作為氣體發(fā)生源的碳等的殘留。這樣，從熒光屏產(chǎn)生或放出氣體的情況就受到有效的抑制，因此電子發(fā)射源的壽命得到改善，能夠獲得可長(zhǎng)時(shí)間保持高亮度且穩(wěn)定的圖像顯示裝置。
權(quán)利要求
1.帶金屬背的熒光屏，它是在面板內(nèi)表面分別具有光吸收層和熒光體層，在上述熒光體層上具有金屬背層的熒光屏，其特征在于，上述光吸收層含有供氧劑，該供氧劑通過(guò)在金屬氧化物中添加還原性金屬而形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶金屬背的熒光屏，其特征在于，上述供氧劑具有1～10μm的粒徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶金屬背的熒光屏，其特征在于，上述供氧劑是在含有氧的熒光體的母體中添加稀土類元素的活化劑所形成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶金屬背的熒光屏，其特征在于，上述供氧劑是在含有氧的熒光體的母體中添加稀土類元素的活化劑所形成的。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶金屬背的熒光屏，其特征在于，在上述供氧劑中，上述活化劑的濃度為0.0001～10摩爾％。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶金屬背的熒光屏，其特征在于，在上述供氧劑中，上述活化劑的濃度為0.0001～10摩爾％。
7.圖像顯示裝置，其特征在于，具備面板；與上述面板相對(duì)配置的背板；形成在上述背板上的多個(gè)電子發(fā)射元件；熒光屏，與上述背板相對(duì)形成在上述面板上，通過(guò)從上述電子發(fā)射元件發(fā)射出的電子束發(fā)光；上述熒光屏是上述權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)所述的帶金屬背的熒光屏。
全文摘要
一種帶金屬背的熒光屏，其中在面板(1)內(nèi)表面分別具有光吸收層(2)和熒光體層(3)，并且在上述熒光體層(3)上具有金屬背層(5)，上述光吸收層(2)含有在金屬氧化物中添加還原性金屬所形成的供氧劑。供氧劑的粒徑可控制在1～10μm。供氧劑可使用熒光體材料，該熒光體材料是在Y
文檔編號(hào)C09K11/77GK1751374SQ20048000426
公開(kāi)日2006年3月22日 申請(qǐng)日期2004年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月20日
發(fā)明者田畑仁, 小柳津剛, 土屋勇, 伊藤武夫 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝