JPH08234682A - フラットスクリーンを製造するための電気泳動による発光材料のデポジットにおけるサスペンション - Google Patents

フラットスクリーンを製造するための電気泳動による発光材料のデポジットにおけるサスペンション

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JPH08234682A
JPH08234682A JP7313758A JP31375895A JPH08234682A JP H08234682 A JPH08234682 A JP H08234682A JP 7313758 A JP7313758 A JP 7313758A JP 31375895 A JP31375895 A JP 31375895A JP H08234682 A JPH08234682 A JP H08234682A
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suspension
color
luminescent material
deposit
powder
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JP7313758A
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Danh Tran Van
トラン ヴァン ダン
Joel Danroc
ダンローク ジョエル
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Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
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Commissariat a lEnergie Atomique CEA
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    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D13/00—Electrophoretic coating characterised by the process
    • C25D13/02—Electrophoretic coating characterised by the process with inorganic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/20—Manufacture of screens on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted or stored; Applying coatings to the vessel
    • H01J9/22—Applying luminescent coatings
    • H01J9/221—Applying luminescent coatings in continuous layers
    • H01J9/225—Applying luminescent coatings in continuous layers by electrostatic or electrophoretic processes

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は電気泳動によって特に蛍光体であ
る、発光材料のデポジットにおける非水性のサスペンシ
ョンに関する。 【解決手段】 これらのサスペンションは、少なくとも
１つの金属塩と少なくとも１つの植物性タンパク質を溶
剤に含む、ニトロメタンと、メチルアルコールを除く脂
肪族アルコールの混合によって構成される極性の有機の
溶液と、溶液にサスペンションでデポジットされる発光
材料の粉とを含む。これらのサスペンションは第１のカ
ラー（１８）、第２のカラー（１９）及び第３のカラー
（２０）で覆われた導体トラック（１５，１６，１７）
を有するトリカラースクリーンの製造のために使用さ
れ、蛍光体の励起はマイクロチップ（１ｃ）と共に放射
カソードマイクロチップ（１ｃ）を有する電子源（１）
の手段によって実行される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は特にフラットスクリ
ーンの製造しようとする電気泳動によって発光材料のデ
ポジットにおける非液体サスペンション（懸濁剤）に関
する。
【０００２】特に固定画像又は画素の表示を実現する簡
単なディスプレイに関する。同様にテレビ画素タイプの
ような動画素のディスプレイを実現する、複合、多重さ
れたスクリーンである。
【０００３】
【従来の技術】マイクロチップ放射陰極電子源を構成す
るフィールド発光励磁陰極ルミネンス表示手段に特に関
する。このタイプの表示手段が仏国特許第２，６８７，
８３９号，仏国特許第２，６３３，７６３号及び米国特
許第５，２３１，３８７号に開示されている。
【０００４】図１は絶縁基板１ａ、抵抗層１ｂ、マイク
ロチップ１ｃ、絶縁層１ｄ及びグリッド１ｅを有するマ
イクロチップ電子源１を有するタイプの表示を示す。ス
ペース３は、前記マイクロチップ源１を、アノードを形
成する透明層、電気的に導体を供給される電気的に絶縁
する透明基板５から真空分離を形成される。前記アノー
ド上にはマイクロチップ源に面する蛍光体として周知の
陰極ルミネンスの層９が設けられる。
【０００５】電子源が作用されるときマイクロチップ１
ｃによって放射される電子の衝撃の元で、前記層９は光
１１を発し、スクリーン使用者は透明な基板５を介して
観察する。前記スクリーンとともに蛍光体は励起に前記
反対から観察される。マイクロチップフラットスクリー
ンの場合、電子が陰極スクリーンで使用される電圧（２
０〜２５ｋＶ）で比較される大変低い電圧（数百ボル
ト）で加速される。よって、そのようなスクリーンで、
蛍光体は拡大される表面であり、最小な汚損としなけれ
ばならない。蛍光体グリッドの表面上での薄い層あるい
はフィルムの汚染又は存在は光出力で減少することにな
る。デポジットされる蛍光体層の質は重要なパラメータ
である。
【０００６】フラットなマイクロチップスクリーンの場
合で、蛍光体層のデポジットは透明で、インジウム及び
酸化スズ（ＩＴＯ）などでコーティングした透明な導体
である絶縁基板上に配置しなければならない。しかしな
がら、カラー表示において、スクリーンは数ダースミク
ロメータの幅の導体トラックの３つのグループを有し、
赤、青及び緑に相当する蛍光体をそれぞれデポジットさ
れる。
【０００７】満足な品質を得るために、異なるデポジッ
トされた層は次の特性を有している。基板に良い粘着
性、薄いホモジェナイザー、カラーの複合を得るために
純度の高い度合い、かつデポジットモードに適応される
構成である。更に、デポジット処理は高い量処理効率に
おける実行し、かつ適切にするために簡単に再生されな
ければならない。
【０００８】透明、インジウム及び酸化スズなどの導体
を形成する導体コーティングであって満足されなければ
ならない他の重要な状態は、蛍光体のデポジットの状態
を耐えなければならず、透明度及び電子導体性を保持し
なければならない。電解磁場の作用の元でサスペンショ
ンからデポジットされる蛍光体の粒子によれば、アノー
ドまたはカソードとして機能するように覆う部分をこの
タイプのデポジットを処理するため幅広く使用される処
理は電気泳動である。
【０００９】仏国特許第２，５３２，９５７号には蛍光
体によって蛍光粉のデポジットを実現する非液体サスペ
ンションが開示されている。使用されるサスペンション
の液体化段階は、適切な導体をサスペンションに付与す
るために強酸と強塩基の同様にニトロセルロースによっ
て構成される拡散剤を含むケトンをベースとした溶液に
よって構成される。そのようなサスペンションと共にデ
ポジット時間が約０．３秒である。
【００１０】この処理の使用は、導体やデポジット電極
の透明な層の劣化を防ぐことができる。なぜならば、後
者は電極でのＨ+ イオンの出現を防ぐアノードの位置で
基板を使用する蛍光体によって代わるからである。しか
しながら、デポジット期間が大変短いので、再生、デポ
ジットされた層の同種の厚さを得ることを保証できな
い。そして、スクリーンの光出力は再生されず、かつ出
現は同一でない。
【００１１】米国特許第３，７１４，０１１号には電気
泳動によって蛍光体をデポジットするための処理が開示
されている。使用されたサスペンションは電極でのＨ+
イオンの出現と結合される問題を避けるために非液体の
サスペンションである。そのようなサスペンションはア
セトンのような、水−混合、陰極の復極を含む有機溶液
によって構成され得、少量の水と水素化された硝酸マグ
ネシウムのような金属塩基は蛍光体の粒子を電気的に充
電することができ、バインダとしての機能は高い粘着性
のコーティングを得ることができる。有機溶液はイソプ
ロパノールである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】この電気泳動をベース
とするデポジット処理は、基板が透明、電気的に導体の
インジウム及び酸化フィルムを有する場合に満足されな
い。なぜならば、後者は透明度が減りかつその結果とし
てなくなるデポジット状態を維持することができないか
らである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は発光材料、特に
この欠点を解決できる蛍光体の電気泳動によるデポジッ
トにおける非水性サスペンションに関する。
【００１４】本発明によれば、電気泳動による発光材料
のデポジットにおけるサスペンションは、 ・少なくとも１つの金属塩と少なくとも１つの植物性タ
ンパク質を溶剤に含み、ニトロメタンと、メチルアルコ
ールを除く脂肪族アルコールの混合によって構成される
極性、有機の溶液と、 ・前記溶液にサスペンションでデポジットされる発光材
料粉とを含む。本発明によれば、発光材料のデポジット
中アルコールをベースとする有機の溶液にニトロメタン
を加えることによって、後者がインジウム及び酸化スズ
（ＩＴＯ）であるときデポジット基板の透明の減少及び
なくなることを防ぐことができる。
【００１５】更に、前記ニトロメタン付加によって、同
じ電解漕は使用でき、かつ使用される蛍光体などの発光
材料を問題としないし、ＩＴＯの破壊とならない。
【００１６】有機溶液でニトロメタンと共に使用され得
る脂肪族アルコールは異なるタイプである。エチルアル
コール又はイソプロピルアルコールを使用でき、通常は
後者である。
【００１７】有機溶液を含むニトロメタンは透明なフィ
ルムの劣化を防ぐために適切でなければならないし、通
常１〜９０ｖｏｌ．％である。良い結果は４０ｖｏｌ．
％のニトロメタンと６０ｖｏｌ．％のイソプロピルアル
コールからなる有機溶液を用いて得られる。
【００１８】またデポジットサスペンションの有機溶液
段階は無機バインダとして少なくとも１つの鉱物塩基を
含み、かつデポジットされた発光材料層の粘着性を改良
するものである。
【００１９】この目的のために使用される鉱物塩基は異
なるタイプである。例えば、それらは希土類塩基やアル
カリ土金属塩基の族に属する。またそれはトリウム、ア
ルミニウム及び／又はコバルト塩基を使用することがで
きる。好ましくは、その塩基は例えばＭｇ（ＮＯ3 ）
2 、６Ｈ2 Ｏ；Ｌａ（ＮＯ3 ）3 、６Ｈ2 Ｏ；Ａｌ（Ｎ
Ｏ3 ）3 、９Ｈ2 Ｏ；Ｔｈ（ＮＯ3 ）4 、ｘＨＯ及びＣ
ｏ（ＮＯ3 ）2 、６Ｈ2Ｏである、水素を化合させるニ
トロアミンの形状である。そして、金属塩基、特に硝酸
塩ではサスペンションの導体性を増加でき、例えば４０
Ｖ／ｃｍのようにデポジットに必要な電圧を減少するこ
とができる。過度の電圧はブラックインジウムの中にＩ
ＴＯの還元になるのでこれは特にインジウムと酸化スズ
（ＩＴＯ）上にデポジットを処理することに影響する。
【００２０】また金属塩基の存在は、フラット、トリカ
ラースクリーンを製造するとき、異なる層のデポジット
の間の必要とする洗浄動作に耐えるためにもデポジット
された発光材料層の粘着性を改良することとなる。
【００２１】有機溶液中に金属塩基又は塩基を流し込む
ことにおいて、第１に水の大変少ない量で溶かされる。
サスペンションにある金属塩基は通常１０-4〜１０-6モ
ル／ｌである。
【００２２】本発明に係るサスペンションのベース上に
電気泳動によってデポジットされる発光材料層の特性を
改良するために、基板及びその他に発光材料グレインの
粘着性の改良を実現できる植物性蛋白質を加える。
【００２３】サスペンションに加えられる植物性蛋白質
又蛋白質はプロラミンの族に属するシンプルな蛋白質で
あり得る。特に、ロイシン及びメチオニンで濃度の高い
トウモロコシ又はコーンのような穀物のシードに含まれ
るプロラミンを使用できる。植物性源を有する適切な蛋
白質の一例として、参考例はコーンから得られるゼイン
に作られる。質的に付加される植物性蛋白質の合計は
０．１ｇ／ｌと３ｇ／ｌの間であり得る。
【００２４】サスペンションの中に取り入れる発光材料
の粉は異なるタイプであり得るが、大きな表面に渡って
均等に薄くデポジットの得ることに不利である沈殿現象
を制限するためにサスペンションでの粉の拡散を保証す
るためにグレンサイズを有している。平均的なグレンサ
イズは２０μｍと等しいかそれ以下、例えば１〜１０μ
ｍである。
【００２５】使用される発光材料は特に酸化物、酸化硫
酸及び硫酸の蛍光体、この特性を有する商業的に利用で
きる材料によって構成され得る。
【００２６】サスペンションに関係する発光材料粉はワ
イドな大きさの範囲内で可変でき、通常１ｇ／ｌ〜１０
０ｇ／ｌである。
【００２７】以下説明されるサスペンションは特に電気
的に導体、インジウムと酸化スズのフィルムのような透
明フィルムでコーティングされた透明な絶縁基板上に発
光材料をデポジットするために使用される。
【００２８】また、本発明は電気的な導体、透明なフィ
ルムでコーティングされた電気的に絶縁、透明な基板上
の発光材料のデポジットにおける処理に関し、ここに付
与される特徴を有する前記材料の粉のサスペンションか
ら電気泳動によって前記材料のデポジットを実行するこ
とを含み、カソード及び金属アノードとしてコーティン
グされた基板を使用し、アノードとカソードとの間の１
〜４０Ｖ／ｃｍの電圧を供給することによるものであ
る。
【００２９】金属アノードは白金又はステンレス綱であ
る。
【００３０】このデポジット処理において、デポジット
段階中電気的なパラメータの制御は透明度及び電気的に
導体の導体特性、透明なフィルムを維持するためにきわ
めて重要である。またアノードとカソードの間の距離を
１〜５ｃｍの範囲で適切なギャップに調整することがで
きる。同じ方法で、電圧は４０Ｖ／ｃｍを越えないよう
にする。なぜならば、この電圧を越えることはインジウ
ム及び酸化スズのような透明で導体フィルムの劣化とな
るからである。
【００３１】多種において、電圧はＩＴＯを劣化させな
いために４０Ｖ／ｃｍ以下に維持することで一定な電流
で動作する。また、４０Ｖ／ｃｍ以下に維持するがパル
ス性の電流を使用できる。
【００３２】このデポジット処理はフラットでトリカラ
ースクリーン、特にマイクロチップあるいはマイクロド
ットスクリーンに相当する赤、青及び緑３つのカラー有
効なデポジットとして使用できる。この場合で、電気的
に絶縁上で、透明な基板は第１にデポジットされた３つ
のカラーに相当する位置に電気的に導体、透明なトラッ
クを個別に処理される。プリパラートはここで付与され
た特徴を有する３つのサスペンションに配置し、デポジ
ットされた第１のカラーに相当する第１の発光材料を第
１のサスペンションに、かつデポジットされた第２のカ
ラーに相当する第２の発光材料を第２のサスペンション
に、かつ第３のカラーに相当する第３の発光材料を第３
のサスペンションに含むものである。第１のカラーのデ
ポジットについて結合は電流発生器に第１のカラーに相
当するトラックに生じ、そのトラック上でここで開示さ
れた処理を行うことによって第１のカラーをデポジット
され、第１のサスペンションを使用する。この動作は第
２のサスペンションを使用して第２のカラーに相当する
トラックに、そして第３のサスペンションを使用して第
３のカラーに相当するトラックに対して繰り返される。
【００３３】デポジットされたカラーに相当するトラッ
クは通常８０μｍの大変限定された幅を有し、仏国特許
第２，６３３，７６３号に開示されたエッチング処理に
よって製造され得る。
【００３４】
【発明の実施の形態】図２では図１において共通の構成
を示すものを同じ参照符号を使用する。この構成では、
アノードは明らかに異なり、蛍光体を支持する電気的に
導体、透明なフィルムは第１のカラー１８、第２のカラ
ー１９及び第３のカラー２０の蛍光体にそれぞれ相当す
る分離したトラック１５，１６，１７によって構成され
る。
【００３５】その説明はマイクロチップ又はマイクロド
ットスクリーンの対角線で２５．４ｃｍを製造するため
に前記個別のトラック上に蛍光体１８，１９，２０のデ
ポジットの製造の付与になる。
【００３６】そのトラックはインジウムや酸化スズで作
られて８０μｍの幅を有する従来の方法で備えられてい
る。デポジットを行うために、プリパラートは有機での
３つのサスペンションに代わり、溶液段階では次のよう
な成分を有する。 ・ニトロメタン：４０ｖｏｌ．％ ・イソプロピレン：６０ｖｏｌ．％ ・Ｍｇ（ＮＯ3 ）2 ，６Ｈ2 Ｏ：５・１０-4ｍｏｌ／ｌ ・ゼイン：０．８ｇ／ｌ
【００３７】第１のサスペンションは５μｍの平均ゲイ
ンサイズを有する蛍光体であるＺｎＳ，ＣｕＡｌの２０
ｇ／ｌを含む。第２のサスペンションは８μｍの平均ゲ
インサイズを有する蛍光体としてＺｎＳ，Ａｇの粉を、
第３のサスペンションはかつ８μｍの平均ゲインサイズ
を有する蛍光体としてＺｎＣｄＳ，Ａｇの粉を有してい
る。
【００３８】第１のカラーのデポジットについて行うた
めに、前記第１のトラックに相当するトラック１５は電
流発生器に接続され、ほぼ結合されたトラック１５をも
ってコーティング基板５は白金アノードを３ｃｍの距離
でのデポジットによってなされ、１６ｍＡの大きさで３
０秒間８Ｖの電圧を前記アノードと導体トラック１５と
の間に供給する。これは混合物に使用される同じアルコ
ールですすぐことによってなされる。
【００３９】これは電流発生器にトラック１６を接続す
ることによって第２のカラーのデポジットによってなさ
れ、第２のサスペンションを使用し、かつ上記同様の
（８Ｖ，１６ｍＡと３０秒）条件下でデポジットを実行
される。
【００４０】デポジットの後すすぐ。これは同様な方法
で第３のカラーのデポジットによってなされ、第３のサ
スペンションを使用する。
【００４１】これはカラーの混合無しで良好な一様に薄
い粘着性のあるトリカラースクリーンを付与する。
【００４２】本発明に係るサスペンションの使用は大変
興味深いものがある。なぜなら、大きなスクリーン（対
角線で数ダースインチ以上のもの）の製造を実現できる
からである。また、スクリーンを大量に製造するために
同じ溶解漕を使用でき、サスペンションの寿命は数か月
である。
【００４３】更に、バインダの質やサスペンションに含
まれる付加物は低電圧で励起される蛍光体の光出力を結
果的に影響しないこととなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】陰極発光スクリーンの断面を示す図である。
【図２】マイクロチップ、トリカラー、陰極発光スクリ
ーンの断面を示す図である。
【符号の説明】
１５，１６，１７ トラック １８ 第１のカラー １９ 第２のカラー ２０ 第３のカラー

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電気泳動による発光材料のデポジットに
    おけるサスペンションにおいて、 少なくとも１つの金属塩と少なくとも１つの植物性タン
    パク質を溶剤に含む、ニトロメタンと、メチルアルコー
    ルを除く脂肪族アルコールの混合によって構成される極
    性の有機の溶液と、 前記溶液にサスペンションでデポジットされる発光材料
    の粉とを含むことを特徴とするサスペンション。
  2. 【請求項２】 脂肪族アルコールがイソプロピルアルコ
    ールである請求項１記載のサスペンション。
  3. 【請求項３】 有機溶液が４０ｖｏｌ．％のニトロメタ
    ンと６０ｖｏｌ．％のイソプロピルアルコールからなる
    請求項２記載のサスペション。
  4. 【請求項４】 金属塩基はアルカリ土金属塩基、希土類
    塩基、塩化ナトリウム、塩化アルミニウム及び塩化コバ
    ルトの中から選んだ少なくとも１つの金属塩基によって
    構成される請求項１記載のサスペンション。
  5. 【請求項５】 金属塩基が化学式Ｍｇ（ＮＯ3 ）2 ，６
    Ｈ2 Ｏの水素を化合させる硝酸マグネシウウムのニトロ
    基である請求項１記載のサスペンション。
  6. 【請求項６】 サスペンションの金属塩基濃度は１０-4
    〜１０-6モル／ｌである請求項１記載のサスペンショ
    ン。
  7. 【請求項７】 植物性蛋白質はゼインである請求項１記
    載のサスペンション。
  8. 【請求項８】 サスペンションの蛋白質濃度は０．１〜
    ３ｇ／ｌである請求項１記載のサスペンション。
  9. 【請求項９】 発光材料粉は２０μｍ以下の平均ゲイン
    サイズを有する請求項１記載のサスペンション。
  10. 【請求項１０】 サスペンションの発光材料粉の濃度は
    １〜１００ｇ／ｌである請求項１記載のサスペンショ
    ン。
  11. 【請求項１１】 発光材料は蛍光体である請求項１記載
    のサスペンション。
  12. 【請求項１２】 ４０ｖｏｌ．％のニトロメタン、６０
    ｖｏｌ．％のイソプロピレン、０．８ｇ／ｌのゼイン、
    ５・１０-4ｍｏｌ／ｌのＭｇ（ＮＯ3 ）2 ，Ｈ2 Ｏ及び
    ５〜８μｍの平均ゲインサイズを有する２０ｇ／ｌの発
    光材料粉を含む請求項１記載のサスペンション。
  13. 【請求項１３】 電気的な導体、透明なフィルムでコー
    ティングされた電気的に絶縁、透明な基板上の発光材料
    のデポジット方法において、 請求項１に記載の前記材料の粉のサスペンションから電
    気泳動によって前記材料のデポジットを実行することを
    含み、カソード及び金属アノードとしてコーティングさ
    れた基板を使用し、アノードとカソードとの間の１〜４
    ０Ｖ／ｃｍの電圧を供給することを特徴とする方法。
  14. 【請求項１４】 電気的な導体、透明なフィルムはイン
    ジウム及び酸化スズである請求項１３記載の方法。
  15. 【請求項１５】 トリカラー、フラットスクリーンを製
    造する方法は、 電気的な導体、透明な基板個別にデポジットされた３つ
    のカラーに相当する位置に導体で透明なトラックを生成
    し、 第１のカラーの第１の発光材料を第１のサスペンション
    に、第２のカラーの第２の発光材料を第２のサスペンシ
    ョンに、及び第３のカラーの第３の発光材料を第３のサ
    スペンションに含める請求項１による３つのサスペンシ
    ョンを準備し、 電流発生器に前記第１のカラーに相当するトラックを接
    続することによって、かつ第１のサスペンションを使用
    して請求項１３による処理を行うことによる第１のカラ
    ーを前記トラック上にデポジットすることによって第１
    のカラーをデポジットし、 第２のサスペンションを使用して第２のカラーに相当す
    るトラック上に、かつ第３のサスペンションを使用して
    第２のカラーに相当するトラック上に前記デポジット処
    理を繰り返すことからなる製造方法。
  16. 【請求項１６】 導体トラックがインジウム及び酸化ス
    ズである請求項１５記載の方法。
JP7313758A 1994-11-08 1995-11-08 フラットスクリーンを製造するための電気泳動による発光材料のデポジットにおけるサスペンション Withdrawn JPH08234682A (ja)

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FR9413370A FR2726581B1 (fr) 1994-11-08 1994-11-08 Suspension pour le depot de materiaux luminescents par electrophorese, notamment pour la realisation d'ecrans plats

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EP (1) EP0715004B1 (ja)
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DE (1) DE69502005T2 (ja)
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