附有金屬背襯的熒光屏的形成方法

專利名稱：附有金屬背襯的熒光屏的形成方法
技術領域：
本發明涉及附有金屬背襯的熒光屏的形成方法，尤其涉及場致發射顯示器(FED)等平面型圖像顯示裝置中的附有金屬背襯的熒光屏的形成方法。
背景技術：
以往，陰極射線(CRT)或EFD等圖像顯示裝置的熒光屏中，廣泛采用了在熒光體層的內表面(與面板相反側的面)形成鋁(Al)等金屬膜的金屬背襯形式的結構。
該金屬背襯形式達到以下的目的，即，反射由被來自電子源的電子激發的熒光體層發出的光，更高效率地將發光能量傳送至面板前，以及賦予熒光體層導電性起到電極的作用等。
以往，金屬背襯層的形成采取以下的方法通過旋轉法等在熒光體層的上面形成由硝基纖維素等形成的薄膜，在其上真空蒸鍍Al，再燒結除去有機物的方法(涂抹法)。
另外，作為形成金屬背襯層的簡便方法，提出了在預先施有脫模劑的膜上形成金屬蒸鍍膜，再使用粘合劑將該金屬膜轉印到熒光體層上的方法(轉印方式)。(參考專利文獻1)但是，以往的由涂漆法以及轉印方法形成金屬背襯層的方法中，很難確保熒光體層與金屬背襯層之間的充分粘合性。因此，特別是對于電子發射源與熒光屏之間的間隙狹窄的平面型圖像顯示裝置，很難實現良好的耐壓特性(高極限保持電壓)。
為了提高熒光體層與金屬背襯層之間的粘合性，有通過轉印方式形成金屬膜之后，再加壓處理轉印的金屬膜的方法，但是該方法中很難形成沒有皸裂或氣泡等缺陷的透光率低的金屬背襯。
為了形成透光率低、有效地反射光的金屬背襯層，必須將金屬膜的厚度加厚，但是如膜厚增大則存在死電壓(發光所需的電子束加速電壓的下限值)增大的缺點。另外還存在所適用的金屬的種類或膜厚的寬度受到限制的問題。
專利文獻1日本專利特開昭63-102139號公報(第2頁、第3-4頁)發明的揭示本發明是解決上述問題的發明，目的在于提供能夠成品率良好地形成熒光體層與金屬背襯層之間的粘合性良好且耐壓特性良好、并且金屬背襯層的透光率低且反射性良好的附有金屬背襯的熒光屏的方法。
本發明的附有金屬背襯的熒光屏的形成方法的特征在于，包括以下工序在面板的內表面形成熒光體層的工序；將在基底膜上至少形成有剝離劑層、平滑性樹脂膜以及粘合劑層的轉印膜配置在上述熒光體層上，并使上述樹脂膜通過上述粘合劑層與上述熒光體層相接，用轉印輥一邊加熱一邊擠壓粘合之后，籍此剝離上述基底膜，轉印上述樹脂膜的工序；在轉印于上述熒光體層上的上述樹脂膜上形成金屬膜的工序。加熱處理形成有上述金屬膜的面板的工序。
本發明中，由于在熒光體層上轉印·形成具有平滑性樹脂膜之后，于該平滑性樹脂膜上形成金屬膜，再進行加熱處理，因此增大了熒光體層與金屬背襯層之間的粘合性，提高了耐壓特性特別是極限保持電壓。另外，由于在形成于熒光體層上的具有平滑性的樹脂膜上形成了金屬膜，因此可以無皸裂、氣泡等缺陷地成品率良好地形成金屬背襯層，可以形成耐壓特性優良的圖像顯示裝置的附有金屬背襯的熒光屏。
附圖的簡單說明

圖1是顯示本發明的一實施方式中所使用的轉印膜的結構的截面圖。
圖2是本發明的實施方式中平滑性樹脂膜的轉印工序的示意圖。
圖3是設置有通過本發明的實施方式所制得的附有金屬背襯的熒光屏的FED的截面圖。
實施發明的最佳方式下面，說明本發明的最佳實施方式。另外本發明不限于下述實施方式。
本發明的實施方式中，首先，在面板的內表面，例如通過光刻法形成由點狀或條紋狀的黑色顏料形成的光吸收層(遮光層)之后，在其上涂布·干燥含有ZnS系、Y2O3系、Y2O2S系等各色熒光體的漿料，采用光刻法進行圖案成形。這樣在光吸收層的圖案之間，分別相鄰配置了紅(R)、綠(G)、藍(B)三色的熒光體層的圖案，形成了熒光體屏幕(蛍光體スクリ一ン)。另外，也可通過噴涂法或印刷法進行各色的熒光體層的形成。
接著，使用下述轉印膜，通過轉印方式，在熒光體屏幕上形成具有平滑性的樹脂膜。
圖1中顯示了轉印膜的結構。如該圖所示，轉印膜1具有在由聚酯樹脂等形成的基底膜2上依次層壓脫模劑層3、平滑性樹脂膜4以及粘合劑層5的結構。
在此，為了在后述的轉印工序中有效地進行通過輥(轉印輥)的加熱·擠壓，基底膜2的厚度較好為5～50μm。作為脫模劑，可例舉如醋酸纖維素、蠟、脂肪酸、脂肪酸酰胺、脂肪酸酯、松香、丙烯酸樹脂、硅氧烷、氟樹脂等，可根據與基底膜2以及平滑性樹脂膜4等之間的剝離性來適當選擇其中的脫模劑使用。
在脫模劑層3的上面形成的平滑性樹脂膜4較好以熱固化性樹脂、熱塑性樹脂、光固化性樹脂等為基底，較好為還含有柔軟劑。作為柔軟劑，可例舉如磷酸酯、脂肪族一元酸酯、脂肪族二元酸酯、二元醇酯、含氧酸酯、油酸丁酯、己二酸二丁酯、氯化石蠟、甲苯磺酰乙胺(トルエンスルフオンエチルアミド)、甲苯磺酰甲胺(トルエンスルフオメチルアミド)、氨基苯磺酰胺化合物、松香酸甲酯、二壬基萘、乙酰基枸櫞酸三丁酯、氨基甲苯磺酰胺化合物、N-丁基苯磺酰胺等。
更具體來說，可使用以選自丙烯酸樹脂、蜜胺樹脂、尿素樹脂、丙烯酸-蜜胺共聚物樹脂、蜜胺-尿素共聚物樹脂、聚氨酯樹脂、聚酯樹脂、環氧樹脂、醇酸樹脂、聚酰胺樹脂、纖維素類、乙烯系樹脂等的1種以上的樹脂為主體，并含有選自上述組中的1種以上的柔軟劑的平滑性樹脂膜4。另外，柔軟劑的含有比例，較好為相對于構成樹脂膜的全部材料為1～30重量％。如果柔軟劑的含有比例超過30重量％則轉印性劣化，因此不適宜。
作為粘合劑，可使用醋酸乙烯樹脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯酸樹脂、乙烯-醋酸乙烯-丙烯酸三元聚合物樹脂等。
接著，如圖2所示，配置具有上述結構的轉印膜1，使粘合劑層5與熒光體屏幕6的表面相接。通過轉印輥7一邊加熱一邊擠壓粘合平滑性樹脂4之后，剝離基底膜2。另外，圖中符號8表示面板(玻璃基板)、9表示光吸收層、10表示熒光體層。
作為轉印輥7，例如可使用在金屬制芯材的上面具有天然橡膠或有機硅橡膠等覆蓋層的橡膠輥。較好為加熱該轉印輥7使作為擠壓部的橡膠層表面的溫度在70～240℃，再使其一邊以1～10kgf/cm2的擠壓力擠壓一邊以1～20m/分的速度在轉印膜1的基底膜2的表面移動。
有關轉印輥7的表面溫度以及擠壓速度的上述條件，是將轉印膜1的平滑性樹脂膜4轉印在熒光體屏幕6的表面的必要充分條件。如在該范圍之外，則熒光體層10等與平滑性樹脂膜4之間的粘合性不充分，可能發生轉印不良或燒結后的皸裂。
即，如果轉印輥7的表面溫度過高或者擠壓速度過慢，則將基底膜2過熱加熱發生軟化甚至熔融，不能轉印·形成表面平滑的樹脂膜。因此在形成于其上的金屬膜上會發生皸裂，所以不適宜。另外，如果轉印輥7的表面溫度過低或者擠壓速度過快，則造成粘合劑的加熱不充分，平滑性樹脂膜4的粘合不充分，從而發生部分沒有被轉印等轉印不良。
另外，通過這樣的轉印輥7的擠壓中，除了采用固定作為被擠壓部的面板側，使轉印輥7移動的方式之外，還可以采用固定轉印輥7的位置，使面板側移動·移行的方式。因此，轉印輥7的擠壓速度是指轉印輥7與被擠壓部之間的相對移動速度。
這樣，在面板8的熒光體屏幕6上轉印平滑性樹脂膜4之后，可通過壓力輥一邊加熱一邊擠壓轉印的樹脂膜。通過進行這樣的加壓處理，可使樹脂膜緊密接合在熒光體屏幕的表面，可進一步提高樹脂表面的平滑性。
作為壓力輥，例如與轉印輥同樣，使用在金屬制芯材的上面具有天然橡膠或有機硅橡膠等覆蓋層的橡膠輥。較好為加熱該壓力輥使作為擠壓部的橡膠層表面的溫度為70～250℃，使其一邊以1～10kgf/cm2的壓力擠壓一邊以1～20m/分的速度在平滑性樹脂膜4上移動。
另外，通過壓力輥的擠壓中，除了采用固定作為被擠壓部的面板側，使壓力輥移動的方式之外，還可以采用固定壓力輥的位置，使面板側移動·移行的方式。
這樣進行加壓處理之后，在平滑性樹脂膜上形成金屬膜。從金屬背襯效果來考慮，金屬膜的膜厚較好為40nm～150nm。作為金屬膜的形成方法，如果是真空蒸鍍法、濺射法等通常的干式的金屬膜形成方法，則可以采用任一種方法。
接著連同面板一起加熱·燒結到450℃左右的溫度，分解·除去有機成分，形成金屬背襯層。這樣就可以形成沒有凸凹、皸裂或褶皺等的光滑且平坦的金屬背襯層，得到熒光體層與金屬背襯層之間的粘合性優良的附有金屬背襯的熒光屏。
接著，以圖3為基礎，說明將如此形成的附有金屬背襯的熒光屏作為陽極電極的FED。
該FED中，將面板11與后板13以相隔1mm～數mm左右的狹窄間隙相對配置，面板11具有上述實施方式中形成的附有金屬背襯的熒光屏，后板13具有排列成矩陣狀的電子發射元件12，在面板11與后板13之間施加有5～15kV的高電壓。另外，圖中符號14表示有光吸收層和熒光體層形成的熒光體屏幕，15表示金屬背襯層。另外，符號16表示支撐框(側壁)。
由于面板11與后板13之間的間隙及其狹小，因此在其之間容易放電(絕緣破壞)，但是在該FED中，由于具有沒有凸凹、皸裂或褶皺的光滑且平坦的金屬背襯層15，金屬背襯層15與下層的熒光體屏幕14之間的粘合性高，因此可抑制放電，大幅提高耐壓特性。另外，由于在金屬背襯層15中沒有皸裂、氣泡等，且透光率低反射性高，因此可以實現高亮度且可靠性優良的顯示。
實施例下面，說明應用于EFD的本發明的具體實施例。
實施例首先，通過光刻法在面板內面形成由黑色顏料形成的條紋狀的光吸收層之后，涂布·干燥含有ZnS系、Y2O3系、Y2O2S系等各色的熒光體的漿料，使用光刻法進行圖案成形。之后，在光吸收層的遮光部與遮光部之間，以條紋狀分別相鄰地形成了紅(R)、綠(G)、藍(B)三色的熒光體層，制成了熒光體屏幕。
接著，制成如下所示的轉印膜。即，在膜厚20μm的聚酯樹脂制基底膜的上面形成0.5μm厚的脫模劑層，在其上通過照相凹版涂布來涂布·干燥樹脂組合物，形成厚度為0.3μm的平滑性樹脂膜，該樹脂組合物是由甲基異丁酮25重量份(以下簡稱為份)、甲基乙基酮25份、改性乙醇6份、甲苯10份、醋酸丁酯10份、醋酸乙酯10份、蜜胺樹脂5份、尿素樹脂5份、纖維素衍生物1份、松香系樹脂1份、二甲基硅氧烷1份、磷酸0.5份以及對甲苯磺酸組成。
接著，通過照相凹版涂布，在該平滑性樹脂膜上涂布·干燥由甲苯90份、醋酸乙烯酯10份形成的樹脂組合物，形成厚度為10μm的粘合劑層，完成轉印膜。
接著，將該轉印膜配置在熒光體屏幕上，并使粘合劑層與熒光體層相接，之后，通過具有硬度為90度的橡膠覆蓋層、表面溫度被加熱至200℃的橡膠輥(轉印輥)，一邊以500kgf/cm2的壓力擠壓，一邊使轉印輥以5.4m/分的速度移動來壓接轉印膜，然后剝離基底膜。這樣，將平滑性樹脂膜轉印到面板的熒光體屏幕上。
之后，再用硬度80度、表面溫度為180℃的橡膠輥(壓力輥)，以1.0m/分的速度、800kgf/cm2的壓力加壓轉印的平滑性樹脂膜，使平滑性樹脂膜緊密接合在熒光體屏幕上。
接著，通過真空蒸鍍法在平滑性樹脂膜上形成厚度為50nm的Al膜之后，于450℃加熱·燒結如此形成有Al膜的面板來分解·除去有機成分。這樣在熒光體屏幕上形成了沒有皸裂、氣泡等缺陷的金屬背襯層。
另外，作為比較例，通過使用具有金屬蒸鍍膜的轉印膜的以往的轉印方式形成了金屬背襯層。即，使用了在聚酯樹脂制基底膜的上面依次形成了脫模劑層、Al蒸鍍膜以及粘合劑層的轉印膜，將該轉印膜配置在熒光體屏幕上之后，與實施例同樣，通過轉印輥加熱·擠壓來轉印Al蒸鍍膜。之后，經過由壓力輥的加壓處理工序以及加熱·燒結工序形成了金屬背襯層。
接著，使用具有經上述實施例以及比較例所得附有金屬背襯的熒光屏的面板，按照通常方法制造FED。首先將電子發射源固定在玻璃基板上，制造后板，該電子發射源在基板上以矩陣狀形成有多個表面傳導型電子發射元件。之后，將該后板與上述面板通過支撐框以及間隔物相對配置，通過熔結玻璃封接。然后根據需要實施密封、排氣等處理，完成了10型彩色FED。
接著，對這些FED，在電子束加速電壓為10kV的條件下，進行3000小時驅動試驗。結果，具有比較例所得附有金屬背襯的熒光屏的FED，在3000小時內發生了3次放電現象，而具有實施例所得附有金屬背襯的熒光屏的FED，在3000小時沒有發生一次放電現象。另外，亮度也較比較例的FED提高了5％。
產業利用的可能性通過本發明可以形成與下層的熒光體層之間的粘合性高、光滑的金屬背襯層，可得到具有高極限保持電壓的附有金屬背襯的熒光屏。另外，由于金屬背襯層中沒有氣泡或皸裂且透光性低，因此發光亮度也得到提高。因此，通過設置這樣的附有金屬背襯的熒光屏，可以實現耐壓特性優良且亮度高的圖像顯示裝置。
權利要求
1.附有金屬背襯的熒光屏的形成方法，其特征在于，包括以下工序在面板的內表面形成熒光體層的工序，將在基底膜上至少形成有剝離劑層、平滑性樹脂膜以及粘合劑層的轉印膜配置在上述熒光體層上，并使上述樹脂膜通過上述粘合劑層與上述熒光體層相接，用轉印輥一邊加熱一邊擠壓粘合之后，籍此剝離上述基底膜，轉印上述樹脂膜的工序，在轉印于上述熒光體層上的上述樹脂膜上形成金屬膜的工序，對形成有上述金屬膜的面板進行加熱處理的工序。
2.如權利要求1所述的附有金屬背襯的熒光屏的形成方法，其特征還在于，具有通過壓力輥對轉印于上述熒光屏層上的上述樹脂膜，一邊加熱一邊擠壓進行加壓處理的工序。
3.如權利要求1或2所述的附有金屬背襯的熒光屏的形成方法，其特征還在于，上述樹脂膜含有選自丙烯酸樹脂、蜜胺樹脂、尿素樹脂、丙烯酸-蜜胺共聚物樹脂、蜜胺-尿素共聚物樹脂、聚氨酯樹脂、聚酯樹脂、環氧樹脂、醇酸樹脂、聚酰胺樹脂、纖維素類、乙烯系樹脂的1種以上的樹脂。
4.如權利要求1～3中任一項所述的附有金屬背襯的熒光屏的形成方法，其特征還在于，上述樹脂膜以樹脂為主體，還含有選自磷酸酯、脂肪族一元酸酯、脂肪族二元酸酯、二元醇酯、含氧酸酯、油酸丁酯、己二酸二丁酯、氯化石蠟、甲苯磺酰乙胺、甲苯磺酰甲胺、氨基苯磺酰胺化合物、松香酸甲酯、二壬基萘、乙酰基枸櫞酸三丁酯、氨基甲苯磺酰胺化合物、N-丁基苯磺酰胺的1種以上的柔軟劑。
5.如權利要求4所述的附有金屬背襯的熒光屏的形成方法，其特征還在于，相對于構成上述樹脂膜的全部材料，以1～30重量％的比例含有上述柔軟劑。
6.如權利要求1～5中任一項所述的附有金屬背襯的熒光屏的形成方法，其特征還在于，上述粘合劑以選自醋酸乙烯樹脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯酸樹脂、乙烯-醋酸乙烯-丙烯酸三元聚合物樹脂、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物樹脂、聚丁烯樹脂、聚酰胺樹脂的1種以上的樹脂為主成分。
全文摘要
該附有金屬背襯的熒光屏的形成方法包括以下工序在面板(8)的內表面形成熒光體層(10)的工序；將轉印膜(1)配置在上述熒光體層(10)上，上述轉印膜(1)是在基底膜(2)上至少形成了剝離劑層(3)、平滑性樹脂膜(4)以及粘合劑層(5)而成的膜，用轉印輥(7)一邊加熱一邊擠壓粘合來轉印樹脂膜的工序；在轉印的上述樹脂膜上形成金屬膜的工序；對形成有上述金屬膜的面板進行加熱處理的工序。
文檔編號H01J29/28GK1883026SQ20048003419
公開日2006年12月20日 申請日期2004年11月18日 優先權日2003年11月21日
發明者稻村昌晃, 田中肇, 吉井正之, 蒲生保則, 伊藤武夫 申請人:株式會社東芝