專利名稱：金屬背熒光屏的形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬背熒光屏的形成方法，尤其是涉及在場(chǎng)致發(fā)射顯示器(FED)等平面型圖像顯示裝置中在熒光體層上通過轉(zhuǎn)印方式形成金屬背層的方法。
(2)背景技術(shù)一直以來，在陰極射線管(CRT)、FED等圖像形成裝置中，廣泛采用在熒光體層的內(nèi)面(與面板相反側(cè)的面)形成Al等金屬膜的金屬背方式的熒光屏。
這種金屬背方式的目的在于將由來自電子源的電子激勵(lì)、從熒光體層向金屬膜(金屬背層)側(cè)發(fā)射的光予以反射，更高效地向面板前面輸送發(fā)光能量；以及對(duì)熒光體層賦予導(dǎo)電性從而起到電極的作用。
金屬背層的形成一直以來都是以涂裝法等方法進(jìn)行的，該涂裝法指將由硝化纖維素等構(gòu)成的薄膜用自旋法等形成在熒光體層上，在其上面再真空蒸鍍Al，并燒固(烘焙)、去除有機(jī)物。
另外，作為金屬背層的簡便形成方法提出了一種預(yù)先在施加了脫模劑的薄膜上形成金屬蒸鍍膜并將該金屬蒸鍍膜用粘結(jié)劑轉(zhuǎn)印到熒光體層上的方法(轉(zhuǎn)印方式)。(例如參照日本專利特開昭63-102139號(hào)公報(bào))但是，在傳統(tǒng)的利用轉(zhuǎn)印的金屬背層形成方法中，很難確保熒光體層和金屬背層之間的充分的粘著性，很難實(shí)現(xiàn)良好的耐壓特性。
即，一般在使用轉(zhuǎn)印輥的薄膜轉(zhuǎn)印中，被轉(zhuǎn)印的薄膜的厚度與轉(zhuǎn)印輥的表面溫度及轉(zhuǎn)印速度有密切的關(guān)系，轉(zhuǎn)印輥的表面溫度及轉(zhuǎn)印速度由轉(zhuǎn)印薄膜的厚度、粘結(jié)劑的軟化溫度決定。并且，在利用轉(zhuǎn)印方式的金屬背層形成中，因?yàn)榍懊嫠龅母鳁l件的設(shè)定范圍變窄，熒光體層和金屬背層的粘著性的不均變大，所以存在產(chǎn)生耐壓特性下降或轉(zhuǎn)印不良、燒脹不良，結(jié)果導(dǎo)致產(chǎn)品的成品率下降的問題。
(3)發(fā)明內(nèi)容為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種能以較高成品率形成熒光體層和金屬背層的貼緊性良好且耐壓特性優(yōu)的金屬背熒光屏的方法。
本發(fā)明的金屬背熒光屏的形成方法包括其特征在于，在面板內(nèi)面形成熒光體層的工序；轉(zhuǎn)印工序，在基薄膜上配置至少形成有金屬膜和粘結(jié)劑層的轉(zhuǎn)印薄膜，使該金屬膜通過所述粘結(jié)劑層接合在所述熒光體層上，由轉(zhuǎn)印輥一邊加熱一邊按壓而粘結(jié)后，將所述基薄膜剝離；以及加壓處理工序，所述基薄膜被剝離，將轉(zhuǎn)印在所述熒光體層上的金屬膜由壓力輥一邊加熱一邊按壓，在所述轉(zhuǎn)印工序中，將所述轉(zhuǎn)印輥的按壓部的溫度設(shè)定為150～240℃，將按壓速度設(shè)定為1.0～6.0m/分，同時(shí)在所述加壓處理工序中，將所述壓力輥的按壓部的溫度設(shè)定為150～240℃，將按壓速度設(shè)定為1.0～6.0m/分。
在該金屬背熒光屏的形成方法中，可將轉(zhuǎn)印薄膜的基薄膜的厚度設(shè)定為5～30μm。另外，可將轉(zhuǎn)印輥的按壓力設(shè)定為300～800kgf/cm2，同時(shí)將壓力輥的按壓力設(shè)定為500～1000kgf/cm2。
另外在本發(fā)明中，轉(zhuǎn)印輥和壓力輥中的至少一個(gè)可使用圓周長度超過轉(zhuǎn)印薄膜的欲按壓區(qū)域的沿按壓方向的長度的輥。再者，轉(zhuǎn)印輥和壓力輥雙方可使用圓周長度超過轉(zhuǎn)印薄膜的欲按壓區(qū)域的沿按壓方向的長度的輥。
另外，轉(zhuǎn)印輥和壓力輥中的至少一個(gè)可使用在金屬制成的芯材上具有由硬度為70～100度的橡膠構(gòu)成的厚度為5～30mm的包覆層的橡膠輥。再者，轉(zhuǎn)印輥和壓力輥雙方可使用在金屬制成的芯材上具有由硬度為70～100度的橡膠構(gòu)成的厚度為5～30mm的包覆層的橡膠輥。
(4)


圖1是示意表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)中利用轉(zhuǎn)印輥的轉(zhuǎn)印工序的圖，(a)是俯視圖，(b)是主視圖。
圖2是具有利用本發(fā)明實(shí)施形態(tài)形成的金屬背熒光屏的FED的剖視圖。
(5)具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說明。再者，本發(fā)明并不限定為下面的實(shí)施形態(tài)。
在本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)中，首先在面板內(nèi)面上通過照相平版法形成由黑色顏料構(gòu)成的例如條紋狀的光吸收層(遮光層)后，在其上涂布并干燥含有ZnS系、Y2O3系、Y2O2S系等各色熒光體的懸浮液，使用照相平版法進(jìn)行圖案形成。這樣，在光吸收層的圖案間形成紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三種顏色的熒光體層以條紋狀各自相鄰排列的熒光體網(wǎng)屏。再者，也可通過噴射法、印刷法進(jìn)行各色熒光體層的形成。
其次，在熒光體網(wǎng)屏上通過下面所示的轉(zhuǎn)印方式轉(zhuǎn)印Al等金屬膜。
轉(zhuǎn)印薄膜具有在聚酯樹脂等構(gòu)成的基薄膜上依次層壓脫模劑層、Al等金屬膜及粘結(jié)劑層的結(jié)構(gòu)。在此，為了在后面所述的轉(zhuǎn)印工序中有效地進(jìn)行利用轉(zhuǎn)印輥的加熱、按壓，基薄膜的膜厚最好為5～30μm。
作為脫模劑舉例有醋酸纖維素、石蠟、脂肪酸、脂肪酸酰胺、脂肪酸酯、松香、丙烯酸樹脂、硅酮、氟烴樹脂等，根據(jù)基薄膜及和后面敘述的保護(hù)膜等間的剝離性從中適當(dāng)選擇使用。另外，作為粘結(jié)劑使用醋酸乙烯樹脂、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。再者，在脫模劑層和金屬膜之間可設(shè)置以熱固性樹脂、熱塑性樹脂、光固性樹脂等為基礎(chǔ)并配合軟化劑的保護(hù)膜。
其次，將具有這種構(gòu)成的轉(zhuǎn)印薄膜進(jìn)行配置以使粘結(jié)劑層抵接至熒光體層后，一邊通過轉(zhuǎn)印輥進(jìn)行加熱一邊進(jìn)行按壓。并且，在將金屬膜粘結(jié)后，將基薄膜剝離。
作為轉(zhuǎn)印輥使用在鐵等金屬制成的芯材上具有天然橡膠、硅酮橡膠包覆層的橡膠輥。最好橡膠包覆層的硬度為70～100度，厚度為5～30mm。并且，將該轉(zhuǎn)印輥加熱使作為按壓部的橡膠層表面的溫度為150～240℃，該轉(zhuǎn)印輥一邊進(jìn)行按壓一邊以1.0～6.0m/分的速度在轉(zhuǎn)印薄膜的基薄膜面上移動(dòng)，粘結(jié)金屬膜。再者，按壓力最好為300～800kgf/cm2(例如300kgf/cm2)。
轉(zhuǎn)印輥的表面溫度及按壓速度的上述范圍是在轉(zhuǎn)印工序中轉(zhuǎn)印薄膜通過與轉(zhuǎn)印輥接觸而在被充分加熱的狀態(tài)下被按壓所需要的必要且充分條件，偏離該范圍的話可能就會(huì)使熒光體層和金屬膜之間的貼緊性不足，在金屬膜上有可能產(chǎn)生轉(zhuǎn)印不良、烘焙后的龜裂。
即，當(dāng)轉(zhuǎn)印輥的表面溫度過高或按壓速度過慢時(shí)，基薄膜被過度加熱會(huì)軟化甚至熔融，烘焙后該部分會(huì)產(chǎn)生金屬膜的龜裂，所以不適合。另外，當(dāng)轉(zhuǎn)印輥的表面溫度過低或按壓速度過快時(shí)，由于粘結(jié)劑的加熱不充分，故會(huì)產(chǎn)生金屬膜局部不被轉(zhuǎn)印的轉(zhuǎn)印不良，成品率降低。
再者，在利用轉(zhuǎn)印輥的按壓中，不僅可以采用固定作為被按壓部的面板側(cè)而使轉(zhuǎn)印輥移動(dòng)的方式，也可采用固定轉(zhuǎn)印輥的位置而使面板側(cè)移動(dòng)、行走的方式。因此，利用轉(zhuǎn)印輥的按壓速度是指轉(zhuǎn)印輥和被按壓部的相對(duì)移動(dòng)速度。
再者，如圖1(a)及圖1(b)所示，作為轉(zhuǎn)印輥1使用大直徑圓柱形的橡膠輥。并且，最好將該橡膠輥的圓周長度設(shè)定為超過熒光體網(wǎng)屏2上配置的轉(zhuǎn)印薄膜3的欲按壓區(qū)域的沿橫方向(用箭頭表示的按壓方向)的長度。另外，轉(zhuǎn)印輥1的軸向長度最好設(shè)定為超過轉(zhuǎn)印薄膜3的欲按壓區(qū)域的沿縱方向(與按壓方向正交的方向)的長度。再者，在圖1(a)及圖1(b)中，符號(hào)4表示面板，符號(hào)5表示形成在面板4周邊部的周邊遮光層。周邊遮光層5與金屬背層電性連接(導(dǎo)通)。
轉(zhuǎn)印輥1表面的按壓部的溫度由于與轉(zhuǎn)印薄膜3接觸而降低30～50℃。并且，轉(zhuǎn)印輥1移動(dòng)，通過設(shè)置在上方的輥加熱部(加熱器)，則轉(zhuǎn)印輥1被連續(xù)加熱，從而轉(zhuǎn)印輥1的表面溫度再次上升，但僅上升至比與轉(zhuǎn)印薄膜3接觸前的溫度低20～30℃的溫度。
在這樣的連續(xù)加熱中，因?yàn)楸患訜岬臅r(shí)間短，所以轉(zhuǎn)印輥1的表面溫度很難上升到期望的溫度。并且，用于轉(zhuǎn)印且溫度下降的轉(zhuǎn)印輥1的按壓部到旋轉(zhuǎn)1周再次與被按壓部接合之前，表面溫度不能上升到期望的溫度，所以在旋轉(zhuǎn)的第2周以后，利用與轉(zhuǎn)印輥1的接觸的粘結(jié)劑的加熱變得不充分，容易產(chǎn)生轉(zhuǎn)印不良。
因此，在轉(zhuǎn)印輥1表面的全部區(qū)域以間歇方式使溫度充分且均一地上升到期望的溫度后，為了以一周旋轉(zhuǎn)即可加熱并按壓全部欲按壓區(qū)域，最好將轉(zhuǎn)印輥1的圓周長設(shè)定為超過欲按壓區(qū)域的沿按壓方向的長度。
這樣，在面板的熒光屏上轉(zhuǎn)印金屬膜后，一邊將被轉(zhuǎn)印的金屬膜通過壓力輥加熱，一邊進(jìn)行按壓。
作為壓力輥與前面所述的轉(zhuǎn)印輥相同，可以使用在鐵等金屬制成的芯材上具有天然橡膠、硅酮橡膠包覆層的橡膠輥。最好橡膠包覆層的硬度為70～100度，厚度為5～30mm。并且，將該壓力輥加熱使作為按壓部的橡膠層表面的溫度為150～240℃，該轉(zhuǎn)印輥一邊進(jìn)行按壓一邊以1.0～6.0m/分的速度在金屬膜上移動(dòng)，從而使金屬膜貼緊在熒光體網(wǎng)屏(熒光屏)上。按壓力最好為500～1000kgf/cm2。
壓力輥的表面溫度及按壓速度的上述范圍是在加壓處理工序中金屬膜通過與壓力輥接觸而在被充分加熱的狀態(tài)下被按壓所需要的必要且充分條件，偏離該范圍的話可能就會(huì)使熒光體層和金屬膜之間的貼緊性不足，有可能在金屬膜上產(chǎn)生臨界保持電壓降低、燒脹不良。
即，當(dāng)壓力輥的表面溫度過低或按壓速度過快時(shí)，因金屬膜和熒光體層的貼緊性不充分，故不適合。另外，當(dāng)壓力輥的表面溫度過高或按壓速度過慢時(shí)，雖更加提高了貼緊性，但是會(huì)妨礙利用烘焙對(duì)有機(jī)成分的去除，故不適合。即，未被去除而殘留的有機(jī)成分會(huì)炭化，炭化的有機(jī)成分在從外面?zhèn)瓤疵姘?與轉(zhuǎn)印有金屬膜的內(nèi)面相反的方向)時(shí)會(huì)成為褐色的污跡。該污跡妨礙向面板前面高效地輸送發(fā)光能量，因有損作為圖像顯示裝置的功能，故不適合。
另外，作為壓力輥與轉(zhuǎn)印輥相同，最好使用圓周超過轉(zhuǎn)印在熒光屏上的金屬膜的欲按壓區(qū)域的沿按壓方向的長度的大直徑圓柱形橡膠輥。另外，壓力輥的軸向長度最好設(shè)定為超過前面所述的欲按壓區(qū)域的沿與按壓方向正交方向的長度。
與轉(zhuǎn)印輥相同，壓力輥也由于與轉(zhuǎn)印在面板的熒光屏上的金屬膜接觸而表面按壓部的溫度降低30～50℃。并且，該壓力輥的表面溫度因通過設(shè)置在上方的輥加熱部、通過部被連續(xù)加熱而再次上升，但僅上升至比與金屬膜接觸前的溫度低20～30℃的溫度。
在這樣的連續(xù)加熱中，因?yàn)楸患訜岬臅r(shí)間短，所以壓力輥的表面溫度很難上升到期望的溫度。并且，在用于轉(zhuǎn)印且表面溫度下降的壓力輥中，到旋轉(zhuǎn)1周再次與被按壓部接觸之前，表面溫度不能上升到期望的溫度，所以在旋轉(zhuǎn)的第2周以后，利用加熱、加壓的貼緊性的提高變得不充分。結(jié)果導(dǎo)致臨界保持電壓下降，耐電壓特性惡化。
因此，在壓力輥表面的全部區(qū)域以間歇方式使溫度充分且均一地上升到期望的溫度后，為了以一周旋轉(zhuǎn)即可加熱并按壓全部欲按壓區(qū)域，從而最好將壓力輥的圓周長設(shè)定為超過欲按壓區(qū)域的沿按壓方向的長度。
再者，在利用壓力輥的按壓中，也不僅可以采用固定作為被按壓部的面板側(cè)而使壓力輥移動(dòng)的方式，還可采用固定壓力輥的位置而使面板側(cè)移動(dòng)、行走的方式。因此，利用壓力輥的按壓速度是指壓力輥和被按壓部的相對(duì)移動(dòng)速度。
這樣進(jìn)行金屬膜的加壓處理后，將整個(gè)面板加熱到450℃左右的溫度進(jìn)行燒固(烘焙)，分解并去除有機(jī)成分。這樣得到熒光體層和金屬背層的貼緊性優(yōu)良的金屬背熒光屏。
其次，基于圖2說明將如此形成的金屬背熒光屏作為正電極的FED。
該FED是如此構(gòu)成的將具有上述實(shí)施形態(tài)中形成的金屬背熒光屏的面板6和具有排列為矩陣形的電子放出元件7的后背板8以1mm～數(shù)mm左右的狹小間隙相對(duì)配置，在面板6和后背板8之間施加5～15kV的高電壓。再者，圖中符號(hào)9表示具有條紋狀的光吸收層及熒光體層的熒光體網(wǎng)屏，10表示金屬背層。另外，符號(hào)11表示支撐框(側(cè)壁)。
面板6和后背板8的間隙極其狹窄，在兩者之間易于引起放電(絕緣破壞)，但是在該FED中，因?yàn)榫哂袥]有凸凹、龜裂、褶皺等的平滑且平坦的金屬背層10，并且金屬背層10和下層的熒光體網(wǎng)屏9之間的貼緊性高，所以可抑制放電，大幅提高耐壓特性。另外，可實(shí)現(xiàn)高亮度、色純度高且可靠性優(yōu)良的顯示。
其次，對(duì)將本發(fā)明適用于FED的具體實(shí)施例進(jìn)行說明。
實(shí)施例首先，在面板內(nèi)面上通過照相平版法形成由黑色顏料構(gòu)成的條紋狀的光吸收層(遮光層)后，涂布并干燥含有ZnS系、Y2O3系、Y2O2S系等各色熒光體的懸浮液，使用照相平版法進(jìn)行圖案形成。并且，在遮光部和遮光部之間將紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三種顏色的熒光體層以條紋狀各自相鄰地形成，從而制成熒光體網(wǎng)屏。
其次，制成下面所述的轉(zhuǎn)印薄膜。即，在膜厚為20μm的聚酯制成的基薄膜上形成0.5μm厚的脫模劑層，其上蒸鍍Al并形成厚度為50nm的Al膜后，在該Al膜上通過凹版式涂布機(jī)涂布、干燥由90份甲苯和10份醋酸乙烯構(gòu)成的樹脂組合物，從而形成粘結(jié)劑層。
其次，配置該轉(zhuǎn)印薄膜以使粘結(jié)劑層與熒光體層接觸后，由硬度為90度、表面溫度為200℃的橡膠輥(轉(zhuǎn)印輥)，在5.4m/分的速度、500kgf/cm2的壓力下進(jìn)行按壓壓接，然后剝?nèi)セ∧ぁ＿@樣，在面板的熒光屏上轉(zhuǎn)印了Al膜。
其次，由硬度為80度、表面溫度為180℃的橡膠輥(壓力輥)，在1.0m/分的速度、800kgf/cm2的壓力下按壓Al膜，使其緊貼在熒光屏上。由此將對(duì)Al膜施加了加壓處理的面板加熱在450℃下進(jìn)行加熱烘焙，分解、去除有機(jī)成分。
在上述工序中，通過在熒光屏上轉(zhuǎn)印Al膜，并進(jìn)行加壓處理，從而形成沒有轉(zhuǎn)印不良、龜裂、燒脹等缺陷的金屬背層，提高了成品率。
其次，使用具有如此形成的金屬背層熒光屏的面板按照常規(guī)做法制成FED。首先，將在基板上將大量表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子放出元件形成為矩陣形的電子產(chǎn)生源固定在玻璃基板上，制成后背板。其次，將該后背板和前述面板通過支撐框及間隔條相對(duì)配置，并由玻璃料密封。然后，進(jìn)行封裝、排氣等必要的處理，完成10型彩色FED。
對(duì)該FED在電子射線加速電壓為5kV下進(jìn)行了1000小時(shí)驅(qū)動(dòng)試驗(yàn)，但是沒有產(chǎn)生放電現(xiàn)象。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性如上面說明所述，采用本發(fā)明的話，金屬膜的轉(zhuǎn)印性及耐烘焙特性可得到改善，其結(jié)果是熒光體層和金屬背層之間的貼緊性增強(qiáng)，臨界保持電壓提高。因此，可成品率較高地形成耐壓特性優(yōu)良的圖像顯示裝置的金屬背熒光屏。
權(quán)利要求
1.一種金屬背熒光屏的形成方法，其特征在于，包括在面板內(nèi)面形成熒光體層的工序；轉(zhuǎn)印工序，在基薄膜上配置至少形成有金屬膜和粘結(jié)劑層的轉(zhuǎn)印薄膜，使該金屬膜通過所述粘結(jié)劑層接合在所述熒光體層上，由轉(zhuǎn)印輥一邊加熱一邊按壓而粘結(jié)后，將所述基薄膜剝離；以及加壓處理工序，所述基薄膜被剝離，將轉(zhuǎn)印在所述熒光體層上的金屬膜由壓力輥一邊加熱一邊按壓，在所述轉(zhuǎn)印工序中，將所述轉(zhuǎn)印輥的按壓部的溫度設(shè)定為150～240℃，將按壓速度設(shè)定為1.0～6.0m/分，同時(shí)在所述加壓處理工序中，將所述壓力輥的按壓部的溫度設(shè)定為150～240℃，將按壓速度設(shè)定為1.0～6.0m/分。
2.如權(quán)利要求1所述的金屬背熒光屏的形成方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)印薄膜的基薄膜的厚度為5～30μm。
3.如權(quán)利要求1或2所述的金屬背熒光屏的形成方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)印輥的按壓力設(shè)定為300～800kgf/cm2，同時(shí)所述壓力輥的按壓力設(shè)定為500～1000kgf/cm2。
4.如權(quán)利要求1所述的金屬背熒光屏的形成方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)印輥和所述壓力輥中的至少一個(gè)具有超過所述轉(zhuǎn)印薄膜的欲按壓區(qū)域的沿按壓方向的長度的圓周。
5.如權(quán)利要求4所述的金屬背熒光屏的形成方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)印輥及所述壓力輥均具有超過所述轉(zhuǎn)印薄膜上的欲按壓區(qū)域的沿按壓方向的長度的圓周。
6.如權(quán)利要求3所述的金屬背熒光屏的形成方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)印輥和所述壓力輥中的至少一個(gè)是在金屬制成的芯材上具有由硬度為70～100度的橡膠構(gòu)成的厚度為5～30mm的包覆層的橡膠輥。
7.如權(quán)利要求6所述的金屬背熒光屏的形成方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)印輥及所述壓力輥均是在金屬制成的芯材上具有由硬度為70～100度的橡膠構(gòu)成的厚度為5～30mm的包覆層的橡膠輥。
全文摘要
一種金屬背熒光屏的形成方法，包括在面板內(nèi)面形成熒光體層的工序；轉(zhuǎn)印工序，配置轉(zhuǎn)印薄膜(3)，使金屬膜通過粘結(jié)劑層接合在熒光體層上，由轉(zhuǎn)印輥(1)加熱、按壓而粘結(jié)后，將基薄膜剝離；以及加壓處理工序，將轉(zhuǎn)印在熒光體層上的金屬膜由壓力輥加熱、按壓。將轉(zhuǎn)印輥(1)及壓力輥的按壓部的溫度均設(shè)定為150～240℃，將按壓速度均設(shè)定為1.0～6.0m/分?？沙善仿瘦^高地形成熒光體層和金屬背層的貼緊性良好、耐壓特性優(yōu)良的金屬背熒光屏。
文檔編號(hào)H01J1/30GK1768409SQ200480008750
公開日2006年5月3日 申請(qǐng)日期2004年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月1日
發(fā)明者吉井正之, 伊藤武夫, 田中肇, 蒲生保則, 稻村昌晃, 中澤知子 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝