专利名称：附有金属背衬的荧光屏的形成方法
技术领域：
本发明涉及附有金属背衬的荧光屏的形成方法，尤其涉及场致发射显示器(FED)等平面型图像显示装置中的附有金属背衬的荧光屏的形成方法。
背景技术：
以往，阴极射线(CRT)或EFD等图像显示装置的荧光屏中，广泛采用了在荧光体层的内表面(与面板相反侧的面)形成铝(Al)等金属膜的金属背衬形式的结构。
该金属背衬形式达到以下的目的，即，反射由被来自电子源的电子激发的荧光体层发出的光，更高效率地将发光能量传送至面板前，以及赋予荧光体层导电性起到电极的作用等。
以往，金属背衬层的形成采取以下的方法通过旋转法等在荧光体层的上面形成由硝基纤维素等形成的薄膜，在其上真空蒸镀Al，再烧结除去有机物的方法(涂抹法)。
另外，作为形成金属背衬层的简便方法，提出了在预先施有脱模剂的膜上形成金属蒸镀膜，再使用粘合剂将该金属膜转印到荧光体层上的方法(转印方式)。(参考专利文献1)但是，以往的由涂漆法以及转印方法形成金属背衬层的方法中，很难确保荧光体层与金属背衬层之间的充分粘合性。因此，特别是对于电子发射源与荧光屏之间的间隙狭窄的平面型图像显示装置，很难实现良好的耐压特性(高极限保持电压)。
为了提高荧光体层与金属背衬层之间的粘合性，有通过转印方式形成金属膜之后，再加压处理转印的金属膜的方法，但是该方法中很难形成没有皲裂或气泡等缺陷的透光率低的金属背衬。
为了形成透光率低、有效地反射光的金属背衬层，必须将金属膜的厚度加厚，但是如膜厚增大则存在死电压(发光所需的电子束加速电压的下限值)增大的缺点。另外还存在所适用的金属的种类或膜厚的宽度受到限制的问题。
专利文献1日本专利特开昭63-102139号公报(第2页、第3-4页)发明的揭示本发明是解决上述问题的发明，目的在于提供能够成品率良好地形成荧光体层与金属背衬层之间的粘合性良好且耐压特性良好、并且金属背衬层的透光率低且反射性良好的附有金属背衬的荧光屏的方法。
本发明的附有金属背衬的荧光屏的形成方法的特征在于，包括以下工序在面板的内表面形成荧光体层的工序；将在基底膜上至少形成有剥离剂层、平滑性树脂膜以及粘合剂层的转印膜配置在上述荧光体层上，并使上述树脂膜通过上述粘合剂层与上述荧光体层相接，用转印辊一边加热一边挤压粘合之后，籍此剥离上述基底膜，转印上述树脂膜的工序；在转印于上述荧光体层上的上述树脂膜上形成金属膜的工序。加热处理形成有上述金属膜的面板的工序。
本发明中，由于在荧光体层上转印·形成具有平滑性树脂膜之后，于该平滑性树脂膜上形成金属膜，再进行加热处理，因此增大了荧光体层与金属背衬层之间的粘合性，提高了耐压特性特别是极限保持电压。另外，由于在形成于荧光体层上的具有平滑性的树脂膜上形成了金属膜，因此可以无皲裂、气泡等缺陷地成品率良好地形成金属背衬层，可以形成耐压特性优良的图像显示装置的附有金属背衬的荧光屏。
附图的简单说明
图1是显示本发明的一实施方式中所使用的转印膜的结构的截面图。
图2是本发明的实施方式中平滑性树脂膜的转印工序的示意图。
图3是设置有通过本发明的实施方式所制得的附有金属背衬的荧光屏的FED的截面图。
实施发明的最佳方式下面，说明本发明的最佳实施方式。另外本发明不限于下述实施方式。
本发明的实施方式中，首先，在面板的内表面，例如通过光刻法形成由点状或条纹状的黑色颜料形成的光吸收层(遮光层)之后，在其上涂布·干燥含有ZnS系、Y2O3系、Y2O2S系等各色荧光体的浆料，采用光刻法进行图案成形。这样在光吸收层的图案之间，分别相邻配置了红(R)、绿(G)、蓝(B)三色的荧光体层的图案，形成了荧光体屏幕(蛍光体スクリ一ン)。另外，也可通过喷涂法或印刷法进行各色的荧光体层的形成。
接着，使用下述转印膜，通过转印方式，在荧光体屏幕上形成具有平滑性的树脂膜。
图1中显示了转印膜的结构。如该图所示，转印膜1具有在由聚酯树脂等形成的基底膜2上依次层压脱模剂层3、平滑性树脂膜4以及粘合剂层5的结构。
在此，为了在后述的转印工序中有效地进行通过辊(转印辊)的加热·挤压，基底膜2的厚度较好为5～50μm。作为脱模剂，可例举如醋酸纤维素、蜡、脂肪酸、脂肪酸酰胺、脂肪酸酯、松香、丙烯酸树脂、硅氧烷、氟树脂等，可根据与基底膜2以及平滑性树脂膜4等之间的剥离性来适当选择其中的脱模剂使用。
在脱模剂层3的上面形成的平滑性树脂膜4较好以热固化性树脂、热塑性树脂、光固化性树脂等为基底，较好为还含有柔软剂。作为柔软剂，可例举如磷酸酯、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、氯化石蜡、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、乙酰基枸橼酸三丁酯、氨基甲苯磺酰胺化合物、N-丁基苯磺酰胺等。
更具体来说，可使用以选自丙烯酸树脂、蜜胺树脂、尿素树脂、丙烯酸-蜜胺共聚物树脂、蜜胺-尿素共聚物树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、环氧树脂、醇酸树脂、聚酰胺树脂、纤维素类、乙烯系树脂等的1种以上的树脂为主体，并含有选自上述组中的1种以上的柔软剂的平滑性树脂膜4。另外，柔软剂的含有比例，较好为相对于构成树脂膜的全部材料为1～30重量％。如果柔软剂的含有比例超过30重量％则转印性劣化，因此不适宜。
作为粘合剂，可使用醋酸乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯酸树脂、乙烯-醋酸乙烯-丙烯酸三元聚合物树脂等。
接着，如图2所示，配置具有上述结构的转印膜1，使粘合剂层5与荧光体屏幕6的表面相接。通过转印辊7一边加热一边挤压粘合平滑性树脂4之后，剥离基底膜2。另外，图中符号8表示面板(玻璃基板)、9表示光吸收层、10表示荧光体层。
作为转印辊7，例如可使用在金属制芯材的上面具有天然橡胶或有机硅橡胶等覆盖层的橡胶辊。较好为加热该转印辊7使作为挤压部的橡胶层表面的温度在70～240℃，再使其一边以1～10kgf/cm2的挤压力挤压一边以1～20m/分的速度在转印膜1的基底膜2的表面移动。
有关转印辊7的表面温度以及挤压速度的上述条件，是将转印膜1的平滑性树脂膜4转印在荧光体屏幕6的表面的必要充分条件。如在该范围之外，则荧光体层10等与平滑性树脂膜4之间的粘合性不充分，可能发生转印不良或烧结后的皲裂。
即，如果转印辊7的表面温度过高或者挤压速度过慢，则将基底膜2过热加热发生软化甚至熔融，不能转印·形成表面平滑的树脂膜。因此在形成于其上的金属膜上会发生皲裂，所以不适宜。另外，如果转印辊7的表面温度过低或者挤压速度过快，则造成粘合剂的加热不充分，平滑性树脂膜4的粘合不充分，从而发生部分没有被转印等转印不良。
另外，通过这样的转印辊7的挤压中，除了采用固定作为被挤压部的面板侧，使转印辊7移动的方式之外，还可以采用固定转印辊7的位置，使面板侧移动·移行的方式。因此，转印辊7的挤压速度是指转印辊7与被挤压部之间的相对移动速度。
这样，在面板8的荧光体屏幕6上转印平滑性树脂膜4之后，可通过压力辊一边加热一边挤压转印的树脂膜。通过进行这样的加压处理，可使树脂膜紧密接合在荧光体屏幕的表面，可进一步提高树脂表面的平滑性。
作为压力辊，例如与转印辊同样，使用在金属制芯材的上面具有天然橡胶或有机硅橡胶等覆盖层的橡胶辊。较好为加热该压力辊使作为挤压部的橡胶层表面的温度为70～250℃，使其一边以1～10kgf/cm2的压力挤压一边以1～20m/分的速度在平滑性树脂膜4上移动。
另外，通过压力辊的挤压中，除了采用固定作为被挤压部的面板侧，使压力辊移动的方式之外，还可以采用固定压力辊的位置，使面板侧移动·移行的方式。
这样进行加压处理之后，在平滑性树脂膜上形成金属膜。从金属背衬效果来考虑，金属膜的膜厚较好为40nm～150nm。作为金属膜的形成方法，如果是真空蒸镀法、溅射法等通常的干式的金属膜形成方法，则可以采用任一种方法。
接着连同面板一起加热·烧结到450℃左右的温度，分解·除去有机成分，形成金属背衬层。这样就可以形成没有凸凹、皲裂或褶皱等的光滑且平坦的金属背衬层，得到荧光体层与金属背衬层之间的粘合性优良的附有金属背衬的荧光屏。
接着，以图3为基础，说明将如此形成的附有金属背衬的荧光屏作为阳极电极的FED。
该FED中，将面板11与后板13以相隔1mm～数mm左右的狭窄间隙相对配置，面板11具有上述实施方式中形成的附有金属背衬的荧光屏，后板13具有排列成矩阵状的电子发射元件12，在面板11与后板13之间施加有5～15kV的高电压。另外，图中符号14表示有光吸收层和荧光体层形成的荧光体屏幕，15表示金属背衬层。另外，符号16表示支撑框(侧壁)。
由于面板11与后板13之间的间隙及其狭小，因此在其之间容易放电(绝缘破坏)，但是在该FED中，由于具有没有凸凹、皲裂或褶皱的光滑且平坦的金属背衬层15，金属背衬层15与下层的荧光体屏幕14之间的粘合性高，因此可抑制放电，大幅提高耐压特性。另外，由于在金属背衬层15中没有皲裂、气泡等，且透光率低反射性高，因此可以实现高亮度且可靠性优良的显示。
实施例下面，说明应用于EFD的本发明的具体实施例。
实施例首先，通过光刻法在面板内面形成由黑色颜料形成的条纹状的光吸收层之后，涂布·干燥含有ZnS系、Y2O3系、Y2O2S系等各色的荧光体的浆料，使用光刻法进行图案成形。之后，在光吸收层的遮光部与遮光部之间，以条纹状分别相邻地形成了红(R)、绿(G)、蓝(B)三色的荧光体层，制成了荧光体屏幕。
接着，制成如下所示的转印膜。即，在膜厚20μm的聚酯树脂制基底膜的上面形成0.5μm厚的脱模剂层，在其上通过照相凹版涂布来涂布·干燥树脂组合物，形成厚度为0.3μm的平滑性树脂膜，该树脂组合物是由甲基异丁酮25重量份(以下简称为份)、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、蜜胺树脂5份、尿素树脂5份、纤维素衍生物1份、松香系树脂1份、二甲基硅氧烷1份、磷酸0.5份以及对甲苯磺酸组成。
接着，通过照相凹版涂布，在该平滑性树脂膜上涂布·干燥由甲苯90份、醋酸乙烯酯10份形成的树脂组合物，形成厚度为10μm的粘合剂层，完成转印膜。
接着，将该转印膜配置在荧光体屏幕上，并使粘合剂层与荧光体层相接，之后，通过具有硬度为90度的橡胶覆盖层、表面温度被加热至200℃的橡胶辊(转印辊)，一边以500kgf/cm2的压力挤压，一边使转印辊以5.4m/分的速度移动来压接转印膜，然后剥离基底膜。这样，将平滑性树脂膜转印到面板的荧光体屏幕上。
之后，再用硬度80度、表面温度为180℃的橡胶辊(压力辊)，以1.0m/分的速度、800kgf/cm2的压力加压转印的平滑性树脂膜，使平滑性树脂膜紧密接合在荧光体屏幕上。
接着，通过真空蒸镀法在平滑性树脂膜上形成厚度为50nm的Al膜之后，于450℃加热·烧结如此形成有Al膜的面板来分解·除去有机成分。这样在荧光体屏幕上形成了没有皲裂、气泡等缺陷的金属背衬层。
另外，作为比较例，通过使用具有金属蒸镀膜的转印膜的以往的转印方式形成了金属背衬层。即，使用了在聚酯树脂制基底膜的上面依次形成了脱模剂层、Al蒸镀膜以及粘合剂层的转印膜，将该转印膜配置在荧光体屏幕上之后，与实施例同样，通过转印辊加热·挤压来转印Al蒸镀膜。之后，经过由压力辊的加压处理工序以及加热·烧结工序形成了金属背衬层。
接着，使用具有经上述实施例以及比较例所得附有金属背衬的荧光屏的面板，按照通常方法制造FED。首先将电子发射源固定在玻璃基板上，制造后板，该电子发射源在基板上以矩阵状形成有多个表面传导型电子发射元件。之后，将该后板与上述面板通过支撑框以及间隔物相对配置，通过熔结玻璃封接。然后根据需要实施密封、排气等处理，完成了10型彩色FED。
接着，对这些FED，在电子束加速电压为10kV的条件下，进行3000小时驱动试验。结果，具有比较例所得附有金属背衬的荧光屏的FED，在3000小时内发生了3次放电现象，而具有实施例所得附有金属背衬的荧光屏的FED，在3000小时没有发生一次放电现象。另外，亮度也较比较例的FED提高了5％。
产业利用的可能性通过本发明可以形成与下层的荧光体层之间的粘合性高、光滑的金属背衬层，可得到具有高极限保持电压的附有金属背衬的荧光屏。另外，由于金属背衬层中没有气泡或皲裂且透光性低，因此发光亮度也得到提高。因此，通过设置这样的附有金属背衬的荧光屏，可以实现耐压特性优良且亮度高的图像显示装置。
权利要求
1.附有金属背衬的荧光屏的形成方法，其特征在于，包括以下工序在面板的内表面形成荧光体层的工序，将在基底膜上至少形成有剥离剂层、平滑性树脂膜以及粘合剂层的转印膜配置在上述荧光体层上，并使上述树脂膜通过上述粘合剂层与上述荧光体层相接，用转印辊一边加热一边挤压粘合之后，籍此剥离上述基底膜，转印上述树脂膜的工序，在转印于上述荧光体层上的上述树脂膜上形成金属膜的工序，对形成有上述金属膜的面板进行加热处理的工序。
2.如权利要求1所述的附有金属背衬的荧光屏的形成方法，其特征还在于，具有通过压力辊对转印于上述荧光屏层上的上述树脂膜，一边加热一边挤压进行加压处理的工序。
3.如权利要求1或2所述的附有金属背衬的荧光屏的形成方法，其特征还在于，上述树脂膜含有选自丙烯酸树脂、蜜胺树脂、尿素树脂、丙烯酸-蜜胺共聚物树脂、蜜胺-尿素共聚物树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、环氧树脂、醇酸树脂、聚酰胺树脂、纤维素类、乙烯系树脂的1种以上的树脂。
4.如权利要求1～3中任一项所述的附有金属背衬的荧光屏的形成方法，其特征还在于，上述树脂膜以树脂为主体，还含有选自磷酸酯、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、氯化石蜡、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、乙酰基枸橼酸三丁酯、氨基甲苯磺酰胺化合物、N-丁基苯磺酰胺的1种以上的柔软剂。
5.如权利要求4所述的附有金属背衬的荧光屏的形成方法，其特征还在于，相对于构成上述树脂膜的全部材料，以1～30重量％的比例含有上述柔软剂。
6.如权利要求1～5中任一项所述的附有金属背衬的荧光屏的形成方法，其特征还在于，上述粘合剂以选自醋酸乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯酸树脂、乙烯-醋酸乙烯-丙烯酸三元聚合物树脂、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂、聚丁烯树脂、聚酰胺树脂的1种以上的树脂为主成分。
全文摘要
该附有金属背衬的荧光屏的形成方法包括以下工序在面板(8)的内表面形成荧光体层(10)的工序；将转印膜(1)配置在上述荧光体层(10)上，上述转印膜(1)是在基底膜(2)上至少形成了剥离剂层(3)、平滑性树脂膜(4)以及粘合剂层(5)而成的膜，用转印辊(7)一边加热一边挤压粘合来转印树脂膜的工序；在转印的上述树脂膜上形成金属膜的工序；对形成有上述金属膜的面板进行加热处理的工序。
文档编号H01J29/28GK1883026SQ20048003419
公开日2006年12月20日 申请日期2004年11月18日 优先权日2003年11月21日
发明者稻村昌晃, 田中肇, 吉井正之, 蒲生保则, 伊藤武夫 申请人:株式会社东芝