抗静电膜的成膜方法和用该成膜方法形成的图像显示装置的制作方法

专利名称：抗静电膜的成膜方法和用该成膜方法形成的图像显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过将基材浸在微粒子分散液中，在该基材表面上淀积微粒子膜来形成抗静电膜的方法，特别涉及适用于在表面上具有微细的凸凹不平的基材上形成抗静电膜时的成膜方法以及利用这种方法形成的图像显示装置、电视装置。
背景技术：
作为基材上的各种功能膜的成膜方法，广泛地使用作为气相成膜法的真空蒸镀、溅射成膜、CVD法等。此外，作为液相成膜法，喷涂法、浸沾拉制法、旋涂法、电解法、无电镀敷法、胶体电解法、溶胶凝胶法、液相析出法等方法也是公知的。可以根据各自特性而适当地使用这些成膜方法。
即使作为气相成膜法的真空蒸镀和溅射成膜法可以精密地控制膜特性，但是另一方面由于存在成膜的方向性，因此适合于在平面状基材上的成膜，但是在表面不平滑的基材的整个表面上成膜是很困难的。此外，由于需要真空装置而降低了生产量，并且大型化的装置存在价格非常高的缺点。
大气压CVD法不需要真空设备，但是通常需要对被成膜基材进行高温加热，因此要求基材具有高的耐热性。此外，由于基材的温度分布反映了膜的特性分布，成膜时均匀的温度分布是非常必要的，因此难以对特别复杂形状的基材进行上述控制。
一般情况下，气相成膜法适合于供给作为气体的膜材料的薄膜制作，因此存在由于原料密度小而使成膜速度较慢的共同的问题。为此，液相成膜法相对于气相成膜法来说溶质密度可以很大，因此与气相成膜法相比具有成膜速度大、生产量高的优点，因此在要求低成本的领域中被广泛地使用。
电解法、无关镀敷法的成膜速度大，可以在低温下一次对整个基材进行成膜，可以以低成本进行成膜，但是膜材料只限于容易氧化还原的金属材料。
此外，在电镀法中，由于利用电泳现象借助库仑力在基材上吸附胶体分散的颜料微粒子等进行成膜，因此基材自身必须是导电体。
另一方面，浸沾拉制法、旋涂法、喷涂法可以用非常简单的装置可以进行大面积基材的成膜，因此成为在各种领域中使用的低成本的成膜手段。作为膜材料，即使使用溶胶凝胶溶液和微粒子分散液等，基材、膜材料选择的自由度也很大。但是，由于这种成膜手段在基材表面上形成的溶液层干燥时受到表面张力的影响很大，因此难以实现在具有微小复杂形状的基材上的均匀成膜。如图9A所示，当在表面上具有微小凸凹不平的基材5的表面上利用这种方法进行成膜的情况下，如图9B的部分放大图所示，含有膜材料的液体由于表面张力而在基材表面的凹部上被上拉，因此难以避免凹部的膜41变厚、凸部的膜42变得非常薄的情况。理想的情况是，如图9C的部分放大图所示，希望凸部和凹部的膜厚都均匀，但难以实现。
在液相析出法(LPD法)中作为近年开发的比较盛行的方法，在专利文献1中公开了利用在溶液中溶解的膜原料物质之间的溶液化学反应而在基材表面上主要生长氧化物薄膜的技术。这种方法是一项将来有望在较低温度下不因基材的形状而可以在表面全区域上进行成膜的技术，但是目前其成膜时间长，而且可以实用的基材、膜材料受到限制。
另一方面，在一定条件下从溶液中在基材表面上吸附微粒子的现象是公知的，主要在清洗技术领域中，广泛地进行了防止吸附杂质的技术的研究(参照专利文献2、3)。
但是，这种杂质的吸附不只限于通常少量稀疏地污染基材表面的状态，也能够成为积极地利用作为基材的功能性膜的形成手段的状态。
在上述的现有技术中，如图9C所示，在具有微小凸凹不平的绝缘基材全部表面上，没有开发利用简单方法以高速度大面积地对厚度均匀的微粒子膜进行成膜的技术。
作为这种技术的要求的部件的一个例子，有利用电场发射电子的平面型显示装置(FED)等。
这种平面型显示装置(FED)中，由于内部是真空的而需要设置耐大气压的支撑体(隔板)。这种隔板是耐高压的，而且必须在即使由于电子撞击也不积累表面静电的绝缘性基材上全部均匀地形成抗静电膜(参见专利文献4、5)。此外，近年来，为了控制隔板表面上的二次电子发射，研究了一种在其表面上具有微细凸凹不平的基材上形成抗静电膜的隔板(参见专利文献6)。为此，作为抗静电膜的形成方法，研究了上述各种成膜方法。
专利文献1日本专利申请特开平06-116424号公报专利文献2特开平03-74845号公报专利文献3特开平09-22885号公报专利文献4特开2000-311605(USP6485345)专利文献5特开2000-311609(USP6600263)专利文献6特开2003-223858(US-2003-0141803A)公报发明内容本发明的目的是针对气相成膜技术和液相成膜技术、特别是浸沾拉制法、旋涂法、喷涂法中的困难，以低成本实现在表面上具有微小凸凹不平的绝缘性基材表面上均匀地、高速地形成电阻性膜，主要是，根据该成膜方法，在平面型显示装置中使用的具有微小表面凸凹不平的耐大气压支撑体(隔板)上形成抗静电膜。
本发明提供一种在具有绝缘性表面的基材的表面上形成电阻比绝缘性表面低的电阻膜的成膜方法，其特征在于至少包括如下工序将上述基材浸在其中分散了该电阻膜的材料的微粒子的溶液中，用微粒子分散溶液润湿该基材表面；润湿该基材表面的微粒子分散溶液中的微粒子的ζ电位的绝对值比在该溶液中分散时的微粒子的ζ电位的绝对值小，在该基材表面上淀积微粒子凝集膜；和对上述微粒子凝集膜进行烧制形成电阻膜。
此外，优选地，上述淀积工序中，润湿基材表面的微粒子分散溶液中的微粒子的ζ电位的绝对值为0～40mV。
此外，分散上述电阻膜材料的微粒子的溶液是在分散电阻膜材料的微粒子的水溶液(A)中添加了极性比水小的低介电率的稀释液(B)和降低上述微粒子分散稳定性的调整液(C)的溶液。
此外，上述淀积工序包含在分散了润湿基材表面的上述微粒子的溶液中添加极性比水小的低介电率凝集液(E)的工序。
此外，上述淀积工序包括将已经在上述分散了微粒子的溶液中浸渍了的基材浸在极性比水小的上述低介电率凝集液(E)中的工序。
此外，优选地，上述凝集液(E)的极性比上述稀释液(B)的极性小。
此外，优选地，多次重复进行上述吸附工序和上述淀积工序。
此外，进一步包括淀积工序之后，将上述基材浸在极性比上述凝集液(E)大的高介电率再分散液(F)中的工序。
此外，根据本发明的另一方案提供一种图像显示装置，包括具有电子发射元件的背面板、具有图像显示部件的前面板、以及位于该背面板和前面板之间的耐大气压支撑体，其特征在于所述耐大气压支撑体具有基材和覆盖该基材的电阻膜，该电阻膜是利用上述任一种方法形成的。
此外，根据本发明的又一方案，提供一种电视装置，包括上述图像显示装置、电视信号接收电路、以及与该图像显示装置和该电视信号接收电路连接的接口部。


图1A、1B、1C、1D是展示本发明的第一实施方式的工序的示意图。
图2A、2B、2C、2D、2E是展示本发明第二实施方式的工序的示意图。
图3A、3B、3C是本发明的基本原理的说明图。
图4A、4B、4C是本发明的基本原理的说明图。
图5A、5B、5C是本发明的基本原理的说明图。
图6A、6B、6C、6D、6E是展示本发明第五实施方式的工序的示意图。
图7A、7B、7C是展示本发明第六实施方式的工序的示意图。
图8是展示使用了适用于本发明的支撑体的平面型图像显示装置的结构示意图。
图9A、9B、9C是展示根据本发明的在其表面上具有微小凸凹不平的基材表面上形成抗静电膜的状态的示意图。
图10是本发明的电视装置的示意方框图。
具体实施例方式
由于本发明的成膜方法是在溶液中进行膜形成，因此不会受到表面张力的影响，而且可以在具有微小凸凹不平的基材表面上形成均匀膜厚的抗静电膜。此外，本发明的成膜方法由于是将基材浸在溶液中的简单工序，因此不需要复杂的高价装置，而且可以相对容易地进行基材大型化和大量生产。此外，利用本发明的成膜方法，工序中使用的溶液的利用效率高，而且可以以大的成膜速度有效地形成抗静电膜。
因此，根据本发明，可以在平面型图像显示装置的耐大气压支撑体的表面上的具有微细凸凹不平的部件表面上形成均匀厚度的抗静电膜，因此在提高了装置的可靠性的同时，还使得制造成本降低。
一般情况下，在溶液中分散的微粒子在表面上形成电气双层，带有正、负电荷。在这个表面上形成的电气双层中的与粒子一起运动的外围被称为滑动面，电位分布中的这部分是从外部可以测定的通常被称为ζ电位的电位。已知这个ζ电位随着基材和微粒子表面物质的种类、极性溶剂种类、电解质浓度、氢离子浓度(pH)、表面活性剂等而很大地变化。
图3A、3B、3C～图5A、5B、5C中示出了说明微粒子分散和凝集反应的示意图。如图3A所示在溶液中微粒子互相保持分散状态时，在微粒子51之间施加与微粒子相互之间的距离的5～7次方成反比例地衰减的分子间引力52以及与该距离的1～2次方成反比例地衰减的库仑斥力53。此外，分子间引力52和库仑斥力53组合起来的合成力54用实线表示。这两个不同的力由于力的到达距离(力的到达距离)相差很大，因此表面电荷存在的程度大的话，微粒子间由库仑斥力支配下运动，因而妨碍了微粒子相互接近。由于这个库仑斥力是由于微粒子表面的电荷造成的，因此可以大致作为ζ电位进行测量。
图3B是表示由于微粒子的表面电荷减少、库仑斥力变弱而根据分子间引力使微粒子相互凝集的状态。这种微粒子间的凝集说明了形成粒子表面电荷的库仑斥力降低的事实，因此表面电荷不必为零。
图3C是表示作为进行微粒子凝集的结果而再次形成库仑斥力的状态。再次形成库仑斥力的原因是相对于分子间引力由于是在近距离上所作用的力与距离的5～7次方成反比例地衰减，库仑力作为远距离作用的力与距离的1～2次方成反比例衰减。
也就是说，分子间引力由于不能达到最接近的粒子表面间，因此不存在进行粒子凝集的集合体相加的事实。与此相对，库仑斥力由于力所达到的距离长而与具有凝集体后方的粒子的残存电荷相加起来起作用。为此，一旦进行微粒子凝集的凝集体大量增加，就再次形成了库仑斥力的电位屏障，因此发生了再次抑制新的微粒子靠近的现象。
图4A、4B、4C中示出了微粒子和基材表面的分散、凝集状态的示意图。
图4A示出了稳定地保持微粒子分散的状态，由于微粒子61的表面和基材62的表面共同充分保持了表面电荷，因此没有发生凝集的现象。
图4B示出了在ζ电位的绝对值的减少较小时、即残存电荷很大的情况下的微粒子凝集和基材的成膜状态。由于微粒子表面的残存电荷比较大，由于库仑斥力在少量的粒子集合上再次占优势，因此凝集粒子63的尺寸小，而基材上形成的凝集膜64的厚度也变小。
图4C示出了在ζ电位的绝对值的减少很大的情况下的微粒子凝集和基材的成膜状态。由于微粒子表面的残存电荷很小，如果大粒子集合，则库仑斥力占优势，因此凝集粒子65的尺寸很大，而且基材上形成的凝集膜66的厚度也变大。
图5A、5B、5C中示出了作为本发明的特征的在基材表面上形成的凝集膜的厚度一定并具有平滑表面性的说明。此外，这里，“平滑”是相对于基材表面的形状而言的。但是，如果基材表面是凸凹形状的，则“平滑”指的是在基材表面的形状上成为凸凹膜的情况。
图5A、5B和5C是说明多次重复操作淀积工序的情况的示意图。
如图5A所示，在第一次凝集反应中，在基材表面上形成的凝集膜中，产生膜厚分布薄的部分71和产生厚的部分72的情况，与图5B相同，由于重复进行的凝集反应的事实，在已经厚的部分72也发生作为粒子集合体总和的大的库仑斥力，因此抑制了新的微粒子凝集。另一方面，作为膜厚在薄的部分71上的总和的库仑斥力很小，因此分子间引力占优势，从而进行凝集反应。
通过这个过程，如图5C所示，利用粒子自身的引力和斥力的平衡作用而形成平滑的凝集膜75。此外，本发明的特征的一方面在于，通过控制微粒子的ζ电位而可以控制膜的厚度。
本发明主要就是利用了上述的作用。
但是，微粒子的分散和凝集的举动是一个极其复杂的现象，决定于最终在溶液中的固体表面附近形成的电气双层之间的相互作用。作为对这个电气双层的结构所施加的影响的例子，下面列举水的存在比例、有机溶剂的分子结构(极性和介电率)以及表面活性剂的性质等。由于它们变化而使凝集速度和粒子吸附层的厚度等也变化是公知的。这些都是极其复杂的现象，是目前在理论上难以完全说明的领域。
本发明通过尝试各种添加物、溶剂种类、顺序、浸渍方法，利用在微粒子分散溶液中浸渍基材的简单方法可以在基材表面上以高速度形成均匀的微粒子膜。
本发明的成膜方法的特征在于包括以下工序将具有绝缘性表面的基材浸在其中分散了抗静电膜材料的微粒子的溶液中，用该溶液润湿该基材表面；通过控制该溶液中的微粒子的ζ电位的绝对值为很小，在该基材表面上淀积微粒子凝集膜；以及对该微粒子凝集膜进行烧制形成电阻膜。下面，列举了本发明的成膜方法的实施方式，具体地说明本发明。
期望在本发明中使用的各种液体具有以下特性。
微粒子液A是在水或水和有机溶剂的混合液中分散了微粒子所形成的溶液。这种微粒子的尺寸希望其粒径≥4nm、≤20nm，通过经验认识到粒径增大将伴随着成膜性的降低。
此外，在除了微粒子由单体构成的情况以外，大多使用利用硅醇基或羧基等进行表面修饰过的状态的粒子等。
调整液C是出于调整微粒子的分散稳定性的目的而进行选择的。
根据本发明，为了降低微粒子分散稳定性，需要对由于微粒子周围的水和水的少量减少而引起敏感的凝集反应具有调节的作用的物质。在表面活性剂中具有这种作用，在本发明中，使用作为季铵系物质的氢氧化四甲基铵和氢氧化胆碱(三甲基-2羟乙基铵氢氧化物水溶液)具有同样的作用，也可以用其他物质构成。
稀释液B是使微粒子的ζ电位的绝对值降低的溶液，在ζ电位的绝对值降低到维持预分散状态的边界附近时，微粒子分散液中的微粒子将调整在后来的工序中基材表面附近快速发生的凝集反应。这种稀释液B使用作为单体或混合物的分子极性比水小的有机溶剂。本实施方式中可以使用醇类作为主要成分。
凝集液E是使微粒子分散液中的分散微粒子的水合稳定性丧失、使微粒子凝集瞬间发生的液体。该液体具有如下特性利用对水的溶解性而发生微粒子周围的水和水的夺取作用，与分子极性在一定程度上小的水置换之后，产生微粒子凝集。与稀释液B相同，这种凝集液可以使用分子极性比水小的有机溶剂。而且，凝集液E最好是其极性比稀释液B小。此外，具体地说，与稀释液B相同，凝集液E可以使用醇类单体、混合物。
再分散液F分子极性比凝集液E大、因而是具有使微粒子的ζ电位再次上升的作用的液体。只有通过在这种液体中浸渍而在基材表面上形成的微粒子凝集膜内的厚部分、即库仑斥力的总和大的结合力中仅有较小的部分的粒子优先再分散那样，来选择分子极性大的。由于失去了由这种液体的分子极性过分大和过分高形成的微粒子凝集膜的大部分，因此应适当地混合两种以上的溶剂等进行调节。作为具体例子，鉴于碳元素的数量，通过选择、混合醇类物质来调整的方法是很容易的。
此外，作为在液体(B)、(E)、(F)中使用的水溶性有机溶剂，最好使用醇，具体为甲醇、乙醇、异丙醇(IPA)、n-丙醇等，对应各个实施方式中使用的各种溶液所需的特性而适当地、单独地使用它们或使用2种以上的上述物质的组合。此外，作为水溶性有机溶剂，除了醇以外，还可以适当地选择使用二氧杂环己烷等的乙醚类、单乙胺等的胺类、甲基溶纤剂等的乙二醇乙醚类、丙酮等的酮类、乙酸等的羧酸类、二甘醇-乙醚乙酸酯等的酯类等。
本发明的第一实施方式的工序示意地示于图1A-1D中。图中，1是微粒子液A、2是稀释液B，3是调整液C，4是通过调合上述微粒子液A、稀释液B、调整液C而形成的微粒子分散液，13是凝集液(E)，5是基材。
作为本发明中使用的抗静电膜材料，最好使用金属氧化物，特别是，最好使用氧化锡、氧化锌、氧化钛中的任何一种作为主要成分。在含有0.1-10质量％的该金属氧化物时，微粒子最好是掺杂了1-20质量％的锑等的物质。最好是在溶液(A)中直径为4-20nm。
稀释液(B)是使微粒子液(A)中的微粒子的ζ电位的绝对值下降的液体，最好使用以极性比微粒子液(A)的溶剂小的、低介电率的水溶性有机溶剂作为主要成分的溶液。此外，作为微粒子液(A)的溶剂，例如可使用水。
调整液(C)是用于调整微粒子的分散稳定性的液体，可以使用季铵、最好是氢氧化四甲基铵等的水溶液。
在本实施方式中，首先在微粒子液(A)1中添加稀释液(B)2。此时，由于只添加了溶液(B)2不发生微粒子的凝集反应，调整溶液(B)的种类和添加量。
然后，在上述液体中通过添加调整液(C)3，调整微粒子分散液4(图1A)。
将基材5浸在微粒子分散液(1)4中，摇动几秒到几分钟，微粒子分散液4完全湿润了基材5的表面(图1B)。本发明中使用的基材5具有绝缘性的表面，并且最好在表面上含有Si。
本实施方式是一种使用溶液(E)、可以只使用少量的微粒子液(A)、而且使抗静电膜材料的利用率提高到极限、获得了大成膜速度的方法。
本实施方式中使用的凝集液(E)是使稀释液(B)以上的微粒子的ζ电位的绝对值降低的溶液，在向凝集液(E)中滴下微粒子分散液4的情况下，通过瞬间发生微粒子凝集反应而进行调制。具体地说，作为溶液(E)，使用极性与溶液(B)相同、或者比溶液(B)小的低介电率的水溶性有机溶剂作为主要成分。
将基材5从微粒子分散液4向上拉出，未干燥就快速浸在凝集液(E)13中(图1C)。通过这个操作，湿润了基材5的表面的微粒子分散液4，由于大量凝集液(E)13而被急剧置换的微粒子的分散稳定性瞬间消失。因此，在基材表面上集中的微粒基本上被吸附凝集在基材5的表面上，因而形成了效率好的微粒子凝集膜。在本实施方式中，由于在微粒子分散液4中添加了稀释液(B)2，因此一次形成的微粒子凝集膜8的膜厚很厚。即成膜速度高。
在本实施方式中，由于各个溶液的混合，只限于少量地在基材5的表面上附着移动，因此保证了微粒子分散液4与凝集液(E)13的功能。为此，不必调制新的微粒子分散液4、凝集液(E)13，可以重复使用相同的微粒子分散液(1)4和凝集液(E)13并进行交替浸渍操作。通过多次重复进行这种交替浸渍的循环，直到淀积至预定膜厚的微粒子凝集膜8，之后，通过进行加热处理，获得抗静电膜9(图1D)。
本实施方式可以利用极少量的微粒子分散液而高效率地在基材表面上形成微粒子凝集膜8，进而，通过在微粒子分散液和凝集液(E)中的交替浸渍，由于未附着微粒子的基材表面上露出的部分上在下一个循环中优先吸附微粒子，因此获得了膜厚的均匀化作用，并且可以在短时间内形成均匀的抗静电膜。
本实施方式是对先前说明的实施方式1的工序进行改良的用于形成非常薄的均匀的抗静电膜的方法。
在图2A-2E中，示意性地示出了本实施方式的工序。图中，14是再分散液(F)，并且与图1A-1D相同的部件用相同的符号表示。
本实施方式中使用的再分散液(F)是提高微粒子分散稳定性的溶液，它使用极性比凝集液(E)大、高介电率的水溶性有机溶剂作为主要成分，或者根据极性比凝集液(E)大、高介电率的组合，调制水溶性有机溶剂的组成。
图2A-2E是使用微粒子分散液(1)和溶液(E)的例子。下面进行具体说明。
与实施方式1相同，利用微粒子液(A)1、稀释液(B)2、调整液(C)3调制微粒子分散液4[图2A]，将基材5浸在该微粒子分散液4中之后[图2B]，将基材5快速浸在凝集液(E)13中[图2C]。然后，拉出其上淀积了微粒子凝集膜8的基材5，不干燥就将其浸在再分散液14中[图2D]。此时，在基材5的表面上吸附凝集的微粒子凝集膜8中的一部分的微粒子再分散在再分散液(F)14中，因而变为更薄的微粒子凝集膜8’的残留状态。此时，通过调整浸渍的再分散液(F)14的种类和混合组成，可以调整微粒子的再分散力。
为了获得薄的均匀的抗静电膜9，调制根据利用基材表面5和微粒子的范德华引力使微粒子吸附在基材5的表面上以及通过微粒子间的相同符号的库仑斥力产生再分散的再分散液(F)14。这样，在一次吸附凝集在基材5表面上的微粒子当中，从距离基材5薄膜的远的、范德华引力较弱的微粒子中选择地再分散，离基材5表面近的微粒子连续吸附在基材5表面上的概率很高。因此，对应到基材5表面的很小距离，对微粒子凝集膜8的厚度进行均匀化。
将基材5浸在再分散液(F)14中之后，再多次重复进行在微粒子分散液4、凝集液(E)13中的浸渍工序，直到获得预定膜厚的微粒子凝集膜8为止。最后，干燥之后，进行与实施方式1相同的加热处理，通过使微粒子凝集膜8固定在基材5上，获得抗静电膜9。
图6A-6E示意性地示出了本实施方式的工序的。图中，15是溶剂(a)，与图2A-2E相同的部件用相同的符号表示。
如先前说明的实施方式1和2那样，本实施方式是在将基材5交替浸在不同的溶液中时，不在气相中取出该基材5而形成微粒子凝集膜8的方法。
本实施方式中使用的溶剂(a)是与微粒子分散液不相溶的溶剂，如前所述，由于微粒子分散液是水溶液的，因此使用与水不相溶的有机溶剂。具体地说，最好使用与水不相溶的醇类，例如丁醇。
在本实施方式中，与实施方式1相同，向微粒子液(A)1中混合调整液(C)3，从而调制微粒子分散液11[图6A]。此时，为了使微粒子分散液11不产生微粒子凝集反应，调整混合比和微粒子液(A)、调整液(C)的组成。
然后，向微粒子分散液11中轻轻地注入溶剂(a)15，调制成上下2种液体分离的处理液[图6B]。
在上述处理液的微粒子分散液11相中浸渍基材5，摇动几秒～几分钟，微粒子分散液11完全湿润了基材5的表面[图6C]。
然后，将基材5向上拉到溶剂(a)15的相[图6D]。通过这个操作，湿润了基材5的表面的少量微粒子分散液11，由于大量的溶剂(a)15而使微粒子的分散稳定瞬间消失，从而在基材5表面上大量凝集，并在基材5的表面上形成微粒子凝集膜8。
在本实施方式中，由于各个液相的混合只限于少量地在基材5的表面上附着移动，因此保持了微粒子分散液11和溶剂(a)11的功能。因此，没有必要调制新的微粒子分散液11、溶剂(a)11，因此可以在使用相同的微粒子分散液11、溶剂(a)15的2液相间往复运行基材5。多次重复进行这种往复循环，直到淀积了预定膜厚的微粒子凝集膜8，之后，与实施方式1相同，进行加热处理，获得抗静电膜9(图6E)。
根据本实施方式，不是在空气相中取出基材5，而是最好基材只在上下2液相间往复运行，这样，可以在基材上淀积高效的微粒子凝集膜。
图7A-7C中示出了本实施方式的工序的示意图。图中，21是硅烷耦合剂环境气体，22是露出部，23是掩模，24是刻蚀处理，与图1A-1D相同的部件用相同的符号表示。
如本发明人那样，预先用硅烷耦合剂处理基材表面之后，判断在基材5的表面上几乎没有发生微粒子的析出。本实施方式是使用这种性质在基材5的表面的一部分上进行疏水基置换处理，阻碍在该部分上的微粒子凝集膜的淀积，而可以在其它部分上选择地对抗静电膜进行成膜的方法。
首先，通过将基材在硅烷耦合剂气氛气体21中放置预定时间[图7A]，基材5的最表面分子以甲基等的疏水基为终端。在如此处理过的基材5上利用实施方式1～3记载的工序淀积微粒子，在基材5的表面上仍成为没有淀积微粒子凝集膜8的状态。
作为本发明中使用的硅烷耦合剂，最好是在与基材5结合时，没有与基材原子结合的末端的功能基为疏水基，例如，最好使用二甲基二乙氧基硅烷。
只露出用硅烷耦合剂对整个表面进行处理过的基材5的未形成微粒子凝集膜8的部分(选择部分22)，其它部分用掩模遮蔽。在这个状态下，进行刻蚀处理24，只除去了选择部分22表面的疏水基[图7B]。作为此时的刻蚀处理方法，希望使用UV照射、UV臭氧刻蚀、大气压等离子体处理等干刻蚀法，但也可以使用湿刻蚀法，并且可以进行机械研磨。
在进行过刻蚀处理的基材5上进行实施方式1～3的微粒子凝集膜的成膜工序，只在进行了上述刻蚀处理的选择部分22上形成微粒子凝集膜，其它区域上不形成微粒子凝集膜，因此可以选择地形成抗静电膜9[图7C]。
作为用于在上述实施方式1-4中使用的溶液(B)、(E)、(F)的水溶性有机溶剂，最好使用醇，具体为甲醇、乙醇、异丙醇(IPA)、n-丙醇等，对应各个实施方式中使用的各种溶液所需的特性而适当地、单独地使用它们或使用2种以上的上述物质的组合。此外，作为水溶性有机溶剂，除了醇以外，还可以适当地选择使用二氧杂环己烷等的乙醚类、单乙胺等的胺类、甲基溶纤剂等的乙二醇乙醚类、丙酮等的酮类、乙酸等的羧酸类、二甘醇-乙醚乙酸酯等的酯类等。
本发明的成膜方法最好适用于平面型图像显示装置的耐大气压支撑体(隔板)的表面的抗静电膜的成膜。图8中，示意性地示出了该图像显示装置的结构。图中，31是前面板，32是背面板，33是外周框，34是支撑体。
前面板31是配置有荧光体、金属壳的玻璃板，并且给其施加1～10kV左右的高电压。背面板32是配置多个表面传导型电子发射元件的玻璃基板。前面板31和背面板32通过外周框22贴合在一起。此时内部保持真空。因此，必须给前面板31和背面板32添加用于支撑大气压的耐大气压支撑体34。这个支撑体34是耐高压的，而且为了不因电子撞击而累积表面带电，使用在表面上形成微小的凸凹形状的玻璃基材，可以在全部表面上形成抗静电膜。
作为本发明的抗静电膜的成膜方法，即使作为基材表面的凸凹形状，例如深5～20μm、宽20～40μm的微小凹部或凸部，也可以形成均匀膜厚的抗静电膜。此外，对于显示装置，与上述的特开2003-223858(US 2003-0141803 A)号公报相同，因此省略其详细说明。
(实施例1)利用实施方式1的工序已通过改变条件进行抗静电膜的成膜。结果示于表1中。此外，表中的IPA是异丙醇，TMAH是氢氧化四甲基铵水溶液，ATO是掺杂锑(10质量％)的氧化锡微粒子，PD200是高畸变点玻璃。此外，表中的基材的形状的数值表示凹-凹间隔。此外，本实施例中，认为只有用100质量％甲醇作为凝集液(E)的条件3-1可以在基材表面上进行成膜。在其它条件3-2～3-4下，对应凝集液(E)的醇中的碳元素的数量可以控制抗静电膜的厚度。特别是，如条件3-4所示，在使用n-丙醇作为凝集液(E)的情况下，5个循环只用了7分30秒的短时间就可以形成膜厚为1μm的抗静电膜。
表1

(实施例2)利用实施方式2的工序已通过改变条件进行抗静电膜的成膜。结果示于表2中。本实施例中，作为再分散液(F)，使用碳数少、极性大的甲醇作为主要成分。基本上除去一次形成的微粒子凝集膜，不会残留连续的膜。因此，如条件4-2、4-3和4-4所示，通过调整种类和组成，可以得到均匀的薄的抗静电膜。
表2

(实施例3)作为平面型图像显示装置的耐大气压支撑体(隔板)，在由高畸变点玻璃(PD200)构成、其长度为600mm、高为2mm、厚度为1.8mm并在表面上进行深10μm、周期35μm的凸凹加工处理的基材上，根据实施例2的条件2-3，进行3个循环的交替浸渍，形成抗静电膜。结果是，可以在具有凸凹形状的整个表面上均匀地形成表面电阻为1×1010欧姆/□、厚度为200μm的抗静电膜。而且，上述本发明的图像显示装置可以应用于电视机。下面将说明应用了本发明的图像显示装置电视机的。
图10是根据本发明的电视装置的方框图。接收电路C20由调谐器、解码器等构成，接收卫星发送和地上波等的电视信号、通过网络进行数据发送等，向I/F部(接口部)输出译码化的图像数据。I/F部C30是根据显示装置的显示格式来改变图像数据而向显示装置输出图像数据。显示装置C10由显示面板、驱动电路以及控制电路构成，适用于上述的图8的图像显示装置。控制电路C13是在进行输入的图像数据在显示面板上适当地补偿处理等的图像处理的同时，向驱动电路输出图像数据和各种控制信号。作为修正处理，例如，有对耐大气压支撑体(隔板)附近的像素和远离耐大气压支撑体(隔板)的像素的辉度偏差进行控制的处理，在控制电路C13中最好有灰度修正电路。驱动电路C12在输入的图像数据基础上向显示面板C11输出驱动信号，显示电视图像。
接收电路和I/F部被容纳在作为机顶盒(STB)的不同于显示装置的其它框体中，也可以被容纳在与显示装置相同的框体中。
由于本发明的成膜方法是在溶液中进行的，因此不会受到表面张力的影响，而且可以在有微小凸凹的基材表面上形成均匀膜厚的抗静电膜。此外，由于本发明的成膜方法是在溶液中浸渍基材的简单工序，因此不需要复杂的、昂贵的装置，可以很容易地对应基材的大型化和大量生长。此外，在本发明的成膜方法中，用于工序的溶液的利用率很高，可以以大的成膜速度高效率地对抗静电膜进行成膜。
因此，根据本发明，可以在平面型图像显示装置的耐大气压支撑体的表面上的在有微细凸凹不平的部件表面上形成均匀膜厚的抗静电膜，在装置可靠性高的同时，还降低了制造成本。
权利要求
1.一种电阻膜的成膜方法，在具有绝缘性表面的基材的表面上形成电阻比该绝缘性表面低的电阻膜，其特征在于至少包括如下工序将上述基材浸在其中分散了该电阻膜的材料的微粒子的溶液中，用微粒子分散溶液润湿该基材表面；通过使润湿了该基材表面的微粒子分散溶液中的微粒子的ζ电位的绝对值比在该溶液中分散时的微粒子的ζ电位的绝对值小，在该基材表面上淀积微粒子凝集膜；和对上述微粒子凝集膜进行烧制形成电阻膜。
2.根据权利要求1的电阻膜的成膜方法，其特征在于在上述淀积工序中，润湿了上述基材表面的微粒子分散溶液中的微粒子的ζ电位的绝对值为0～40mV。
3.根据权利要求1的电阻膜的成膜方法，其特征在于上述分散了电阻膜材料的微粒子的溶液是在分散了电阻膜材料的微粒子的水溶液中添加了极性比水小的低介电率的稀释液和降低上述微粒子的分散稳定性的调整液的溶液。
4.根据权利要求3的电阻膜的成膜方法，其特征在于上述淀积工序包括在润湿了基材表面的上述分散了微粒子的溶液中添加极性比水小的低介电率凝集液的工序。
5.根据权利要求4的电阻膜的成膜方法，其特征在于上述凝集液与上述稀释液相同，但是极性比它小。
6.根据权利要求3的电阻膜的成膜方法，其特征在于上述淀积工序包括将已经在上述分散了微粒子的溶液中浸渍过的基材浸在上述极性比水小的低介电率凝集液中的工序。
7.根据权利要求6的电阻膜的成膜方法，其特征在于上述凝集液与上述稀释液相同，但是极性比它小。
8.根据权利要求6的电阻膜的成膜方法，其特征在于上述润湿工序和上述淀积工序多次重复进行。
9.根据权利要求3的电阻膜的成膜方法，其特征在于上述稀释液或凝集液是醇。
10.根据权利要求3的电阻膜的成膜方法，其特征在于上述调整液是季铵的水溶液。
11.根据权利要求3的电阻膜的成膜方法，其特征在于上述调整液是氢氧化四甲基铵的水溶液。
12.根据权利要求9的电阻膜的成膜方法，其特征在于上述稀释液或凝集液是乙醇或异丙醇或甲醇或n-丙醇溶液。
13.根据权利要求8的电阻膜的成膜方法，其特征在于还包括在上述淀积工序之后，将上述基材浸在极性比上述凝集液大的高介电率的再分散液中的工序。
14.根据权利要求1的电阻膜的成膜方法，其特征在于在注入了微粒子分散液的容器中，其中该微粒子分散液中已混合有分散了电阻膜材料的微粒子的水溶液和降低上述微粒子的分散稳定性的调整液，调制向上述容器中注入与该微粒子分散液完全不相溶的形成分离界面的有机溶剂后、分离成上下两种液体而形成的处理液，将上述基材浸在上述处理液中，通过在上述微粒子分散液相和有机溶剂相之间往复移动该基材，由此在该基材表面上淀积微粒子凝集膜。
15.根据权利要求1的电阻膜的成膜方法，其特征在于在上述基材的表面的一部分上进行疏水基置换处理，阻止在该部分上的微粒子凝集膜的淀积，仅在未处理部分上有选择地形成电阻膜。
16.根据权利要求15的电阻膜的成膜方法，其特征在于上述基材的疏水基置换处理是利用硅烷耦合剂进行的处理。
17.根据权利要求1的电阻膜的成膜方法，其特征在于电阻膜材料是以氧化锡、氧化锌、氧化钛和氧化硅中的任一种为主要成分。
18.根据权利要求1的电阻膜的成膜方法，其特征在于上述分散了电阻膜材料的微粒子的水溶液中的微粒子的直径为4～20nm。
19.根据权利要求1的电阻膜的成膜方法，其特征在于上述基材在表面上含有硅。
20.根据权利要求1的电阻膜的成膜方法，其特征在于上述基材表面具有振幅为10～100μm的凸凹不平。
21.一种图像显示装置，包括具有电子发射元件的背面板、具有图像显示部件的前面板、以及位于该背面板和前面板之间的耐大气压支撑体，其特征在于所述耐大气压支撑体具有基材和覆盖该基材的电阻膜，该电阻膜是利用权利要求1的方法形成的。
22.一种电视装置，包括权利要求21中所述的图像显示装置、电视信号接收电路、以及与该图像显示装置和该电视信号接收电路连接的接口部。
23.根据权利要求22的电视装置，其特征在于所述图像显示装置具有抑制由上述耐大气压支撑体造成的辉度偏差的电路部，该电路部修正来自上述接口部的图像信号。
全文摘要
提供一种抗静电膜的成膜方法和用该成膜方法形成的图像显示装置，即使在表面上有凸凹不平的基材上也能以均匀的膜厚、高速地对抗静电膜进行成膜。在稳定地分散了金属氧化物微粒子的微粒子液(A)(1)中，添加用于降低该微粒子的ζ电位的绝对值的溶液(B)(2)和降低该微粒子的分散稳定性的溶液(C)(3)，调制微粒子分散液(4)，将具有绝缘性表面的基材(1)浸渍到该微粒子分散液(4)中，淀积微粒子凝集膜(8)之后，进行加热处理，从而获得抗静电膜(9)。
文档编号C23C24/08GK1644248SQ20041010339
公开日2005年7月27日 申请日期2004年12月24日 优先权日2003年12月26日
发明者铃木义勇 申请人:佳能株式会社