JPWO2008038733A1 - 液体現像剤、その製造方法、及び表示装置の製造方法 - Google Patents

液体現像剤、その製造方法、及び表示装置の製造方法 Download PDF

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Abstract

トナー粒子の核粒子表面に、シランカップリング処理層、核粒子上に熱可塑性樹脂微粒子を被覆させた被覆層、及びシランカップリング処理層を介して被覆層上に添加された電荷制御剤が設けられ、トナー粒子粒径が1ないし10μmであるか、トナー粒子の核粒子表面に、熱可塑性樹脂微粒子の被覆層と、被覆層上に添加されたランタノイド金属を少なくとも1種含む有機化合物からなる電荷制御剤が設けられているか、あるいはZnS系蛍光体核粒子上に、熱可塑性樹脂微粒子の被覆層と、被覆層表面に添加された2A族または3A族金属を含有する金属化合物を含む電荷制御剤とが設けられている。

Description

本発明は、例えばプラズマディスプレイ、及びフィールド・エミッション・ディスプレイ等の表示装置の製造方法、それに使用される液体現像剤、及び液体現像剤の製造方法に関する。
従来、基材の表面に微細なパターンを形成する技術として、フォトリソグラフィー技術が中心的な役割を果たしてきた。しかしながら、このフォトリソグラフィー技術は、その解像度やパフォーマンスをますます高まる反面、巨大で高額な製造設備を必要とし、製造コストも解像度に応じて高くなりつつある。
一方、半導体デバイスはもとより、画像表示装置などの製造分野においては、性能の改良とともに低価格化の要求が高まっている。しかしながら、上記フォトリソグラフィー技術では、このような要求を十分に満足できなくなってきている。
このような状況下で、デジタル印刷技術を用いたパターン形成技術が注目されている。例えばインクジェット技術は、装置の簡便さや非接触パターニングといった特徴を生かしたパターニング技術として実用化され始めている。しかしながら、高解像度化や高生産性には限界があった。
これに対し、液体トナーを用いた、電子写真技術等を含む電気泳動技術は、低価格、高解像度化、及び高生産性に関して、優れた可能性を有している。例えば特開平9−202995号公報に開示されるように、このような電気泳動技術を用いて、フラットパネルディスプレイ用の前面基板の蛍光体層を形成する技術が提案されている。この方法では、蛍光体トナー用樹脂成分として、絶縁性溶媒に不溶又は膨潤する核部分と、絶縁性溶媒に膨潤又は溶解する外縁部分とからなる樹脂を使用している。
しかしながら、トナー粒子製造時に樹脂を完全に十分に溶解し得る良溶媒を使用する必要がある。このため、絶縁性溶媒以外の揮発性有機溶媒を使用しなければならない上に、SP値をコントロールした樹脂を設計しなければならず、本来のトナー特性である帯電性や、粘着性、凝集性などをコントロールすることが困難であり、材料選定の幅が非常に制限されていた。
また、この液体トナーでは電着液中での粒子の分散や荷電性を付与させるために分散剤や電荷制御剤を添加している。
高解像度化のためには、個々のトナー粒子の挙動制御が重要であり、電気泳動技術を用いる場合には、トナー粒子の帯電性の制御が重要なファクターとなる。
ここで、電荷制御剤を用いてトナー粒子の帯電性をコントロールするには、電荷制御剤のトナー粒子表面への相互作用が重要であり、トナー粒子表面状態により帯電性が大きく変化する。トナー粒子に樹脂を被覆して使用する場合などは、その被覆した樹脂表面を均一な状態にコントロールすることは困難であり、したがって個々のトナー粒子の帯電性をコントロールすることが困難となるため、高精度なパターニングが困難となる。
さらに、ここで、電荷制御剤として金属系化合物を用いる場合、母体特性への影響を考慮する必要がある。中でも、陰極線管(CRT)や電界放出型表示装置(フィールドエミッションディスプレイ;FED)などの蛍光面に用いられているZnS(硫化亜鉛)を母体とした蛍光体においては、鉄族などの遷移金属は、ZnS母体の発光サイトに入ることにより発光特性を劣化させる、いわゆるキラー材料であることが知られている。画像表示装置にとって蛍光体の高輝度化・高寿命化は重要課題であるため発光特性の劣化は致命的な問題となる。ゆえに、電荷制御剤としての材料が限定されるため、液体現像剤として十分な電気泳動性が得られず、電気泳動技術による高精度なパターニングが困難であった。
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、帯電性、分散性に優れ、トナー層を、高解像度、高精度で形成し得る液体現像剤を提供することにある。
本発明は、第1に、電気絶縁性溶媒と、
該電気絶縁性溶媒中に包含され、1ないし10μmの平均粒径を有する核粒子、該核粒子表面に設けられたシランカップリング処理層、該シランカップリング処理層を介して該核粒子表面に設けられた熱可塑性樹脂微粒子被覆層、及び熱可塑性樹脂微粒子被覆された核粒子表面に添加された電荷制御剤を含有するトナー粒子とを含むことを特徴とする液体現像剤を提供する。
本発明は、第2に、1ないし10μmの平均粒径を有する核粒子表面にシランカップリング処理を行い、シランカップリング処理層を形成する工程、
電気絶縁性溶媒中で、シランカップリング処理された核粒子と、前記核粒子よりも低い平均粒径を有する、該電気絶縁性溶媒に実質的に不溶の熱可塑性樹脂微粒子とを、該電気絶縁性溶媒の沸点以下の温度で加熱攪拌して、該シランカップリング処理された核粒子表面に該熱可塑性樹脂微粒子を付着せしめ、熱可塑性樹脂微粒子被覆層を形成する工程、及び
熱可塑性樹脂微粒子被覆された核粒子を含む電気絶縁性溶媒に、電荷制御剤を適用して、該熱可塑性樹脂微粒子被覆された核粒子表面に該電荷制御剤を添加せしめる工程を具備することを特徴とする液体現像剤の製造方法を提供する。
本発明は、第3に、透明基板上に、複数の枠状またはストライプ状のパターンを有する遮光層を形成する工程、
電気絶縁性溶媒と、該電気絶縁性溶媒中に包含され、1ないし10μmの平均粒径を有する核粒子、該核粒子表面に設けられたシランカップリング処理層、該シランカップリング処理層を介して該核粒子表面に設けられた熱可塑性樹脂微粒子被覆層、及び熱可塑性樹脂微粒子被覆された核粒子表面に添加された電荷制御剤を含有するトナー粒子とを含む液体現像剤を、供給部材を介して像保持体の表面に供給し、該供給部材と像保持体との間に電界を形成して該像保持体表面に、ドット状またはストライプ状のパターン像を形成する現像工程、
液体現像剤によるパターン像が形成された前記像保持体を、定位置に保持された、遮光層を有する透明基板に沿って転動させる転動工程、
転動する前記像保持体と前記透明基板との間に電界を形成し、前記像保持体表面上のパターン像を前記透明基板へ転写し、該遮光層で区画された該基板上の各領域に、蛍光体層を形成する転写工程、及び該蛍光体層上にメタルバック層を形成する工程を含む前面基板の形成プロセスを具備することを特徴とする表示装置の製造方法を提供する。
本発明は、第4に、
電気絶縁性溶媒と、
該電気絶縁性溶媒中に包含された、核粒子、該核粒子表面に設けられた熱可塑性樹脂微粒子の被覆層、及び該熱可塑性樹脂微粒子被覆された核粒子表面に電荷制御剤として添加されたランタノイド金属を少なくとも1種含む有機金属化合物を含有するトナー粒子とを含むことを特徴とする液体現像剤を提供する。
本発明は、第5に、電気絶縁性溶媒と、
該電気絶縁性溶媒中に包含された、ZnS系蛍光体からなる核粒子、該核粒子表面に設けられた熱可塑性樹脂微粒子の被覆層、及び該熱可塑性樹脂微粒子被覆された核粒子表面に電荷制御剤として添加された2A族および3A族の金属を少なくとも1種含む金属化合物を含有するトナー粒子を含むことを特徴とする液体現像剤を提供する。
図1は、本発明にかかる液体現像剤中のトナー粒子の構成を表す模式的な断面図である。 図2は、本発明の液体現像剤の製造方法のフロー図である。 図3は、前面基板の形成プロセスに使用されるパターン形成装置の一例を表す外観図である。 図4Aは、図3のパターン形成装置で使用する原版を示す平面図である。 図4Bは、図3のパターン形成装置で使用する原版を示す断面図である。 図5は、図4Aの原版を部分的に拡大して示す部分拡大平面図である。 図6は、図4Bの原版の1つの凹部の構造を説明するための部分拡大斜視図である。 図7は、図4Aの原版をドラム素管に巻き付けた状態を示す概略図である。 図8は、図4Bの原版の高抵抗層の表面を帯電させるための構成を示す概略図である。 図9は、図4Aの原版に液体現像剤を供給してトナー粒子によるパターンを形成するための構成を示す概略図である。 図10は、図4Aの原版に形成したパターンをガラス板に転写するための構成を示す概略図である。 図11は、図4Aの原版をガラス板に沿って転動させるための転動機構の要部の構成を示す概略図である。 図12は、原版の凹部に集めたトナー粒子をガラス板に転写する動作を説明するための動作説明図である。 図13は、本発明にかかる前面基板の一例を模式的に表す断面図である。 図14は、本発明に係る表示装置としてのFEDの一例を表す斜視図である。 図15は、図14のA−A’断面図である。 図16は、本発明に使用し得る実験装置の一例を表す概略図である。 図17は、液体現像剤を用いてトナー層を形成するための実験装置の一例を表す概略図である。 図18は、トナー粒子の表面構造を表すSEM写真である。 図19は、トナー粒子の表面構造を表すSEM写真である。 図20は、本発明の液体現像剤に含まれるトナー粒子の構成の一例を説明するためのモデル図である。 図21は、本発明にかかる液体現像剤中のトナー粒子の構成を表す模式的な断面図である。 図22は、発光特性測定用のサンプルの構成を表す模式図である。 図23は、種々の液体現像剤を用いて形成された蛍光面の発光輝度を表すグラフ図である。 図24は、種々の液体現像剤を用いて形成された蛍光面の電子線照射量と発光輝度との関係を表すグラフ図である。 図25は、種々の液体現像剤を用いて形成された蛍光面の発光輝度を表すグラフ図である。 図26は、種々の液体現像剤を用いて形成された蛍光面の電子線照射量と発光輝度との関係を表すグラフ図である。
本発明は、以下の5つの発明を有する。
第1の発明にかかる液体現像剤は、電気絶縁性溶媒とトナー粒子とを含む。
このトナー粒子は、核粒子と、核粒子表面に設けられたシランカップリング処理層と、核粒子上に熱可塑性樹脂微粒子を被覆させた被覆層と、シランカップリング処理層を介して被覆層上に添加された電荷制御剤とを有し、その粒径は1ないし10μmである。
図1に、本発明にかかる液体現像剤中のトナー粒子の構成を表す模式的な断面図を示す。
図示するように、このトナー粒子60は、表面にシランカップリング処理層2を有する核粒子61に、シランカップリング処理層62を介して樹脂微粒子63が付着して、被覆層が形成されている。
ここで、被覆層は、トナー粒子表面の少なくとも一部を覆っているものとする。
第1の発明にかかる液体現像剤は、第1の発明にかかる液体現像剤の製造方法で製造することができる。
かかる液体現像剤の製造方法では、核粒子を予めシランカップリング剤で表面処理し、電気絶縁性溶媒中で、この核粒子とともに、絶縁性溶媒の沸点以下の温度で加熱攪拌しながら、核粒子表面に、シランカップリング処理層を介して熱可塑性樹脂微粒子を付着させる。続いて、熱可塑性樹脂微粒子被覆された核粒子を含む電気絶縁性溶媒に、電荷制御剤を適用することにより、熱可塑性樹脂微粒子被覆された核粒子に、電荷制御剤を添加する。
図2に、本発明の液体現像剤の製造方法のフロー図を示す。
図示するように、まず、核粒子にシランカップリング剤を加えて、核粒子表面にシランカップリング処理を行う(ST1)。次に、シランカップリング処理された核粒子に電気絶縁性溶媒、及び熱可塑性樹脂微粒子を添加し、電気絶縁性溶媒の沸点以下の温度で加熱しながら、撹拌する。これにより、核粒子表面に、シランカップリング剤を介して熱可塑性樹脂微粒子を付着させ、熱可塑性樹脂微粒子被覆層を形成する(ST2)。さらに、熱可塑性樹脂微粒子被覆された核粒子を含む電気絶縁性溶媒中に電荷制御剤を添加する(ST3)。このようにして、第1の発明にかかる液体現像剤が得られる。
通常、核粒子表面に、直接、熱可塑性樹脂微粒子を適用しても、熱可塑性樹脂微粒子は、核粒子表面に付着しにくい。例えば核粒子として、親水性を有する蛍光体を使用し、疎水性を有する熱可塑性樹脂微粒子を適用しても付着しにくい。しかしながら、本発明によれば、核粒子を予めシランカップリング剤で表面処理することにより、このシランカップリング処理層が核粒子と熱可塑性樹脂微粒子とを親和させて、結合剤のように機能し、熱可塑性樹脂微粒子が核粒子上に、均一に付着し得る。このため、本発明では、核粒子表面に他の結合剤例えばワックス等を適用する必要がない。例えば被覆層中にワックスが含まれていると、トナー粒子表面に滲出したワックスによりトナー粒子の帯電性が低下する傾向がある。これに対し、本発明では、トナー粒子表面に熱可塑性樹脂微粒子が均一に存在しているため、帯電性が格段に良好となる。
本発明の液体現像剤の製造方法によれば、溶媒を収容可能な容器内に原料を投与し、基本的に温度操作、及び撹拌操作を行うだけで、複雑な操作を行うことなく液体現像剤を製造することが出来る。また、本発明の方法では、大掛かりで複雑な装置を必要とすることがなく低コストで簡便である。
また、上述のようにワックス等の余剰な有機物成分が混在しないようにすると、厚膜のトナー層を形成後の脱バインダ工程(熱工程)を削減でき、大幅なコストダウンを達成し得る。
シランカップリング剤で表面処理した核粒子上の熱可塑性樹脂微粒子による被覆量を制御することにより、トナー粒子に対する電荷制御剤の吸着性を制御でき、帯電性を調整し得る。熱可塑性樹脂微粒子の被覆量を制御することは、トナー粒子の粘着性や凝集性を調整し得ることにもなる。
核粒子に均一な表面処理を行うシランカップリング剤の水溶液もしくは水−アルコール溶液、pH4程度の酢酸水溶液の濃度は0.01重量%ないし5重量%にすることができる。
0.01重量%未満であると、核粒子表面に十分なシランカップリング処理が行えず、熱可塑性樹脂微粒子の付着が不十分となる傾向があり、5重量%を超えると、シランカップリング剤が溶媒に溶解しきれないため、かえってシランカップリング処理にムラが発生してしまったり、凝集してしまう傾向がある。
液体現像剤100重量部に対し、トナー粒子と絶縁性溶媒の重量比は、2:98ないし50:50にすることができる。
重量比が上記範囲外であると、所定の膜厚を得るために大量の溶媒を必要となったり、膜形成されるべきパターン以外にもトナー粒子が付着し、汚染の原因となったりする傾向がある。
また、本発明の一態様によれば、核粒子に対し、電荷制御剤はトナー粒子に対し1重量部ないし50重量部添加することができる。
また、本発明の一態様によれば、熱可塑性樹脂微粒子の添加量は、核粒子に対し5体積%ないし200体積%にすることができる。
熱可塑性樹脂微粒子の添加量が、核粒子に対し5体積%未満であると、付着する熱可塑性樹脂の量が少なすぎるため核粒子が露出する確立が高くなり、電荷制御剤の吸着性及びそれによるトナー粒子の帯電性をコントロールすることが困難になる傾向がある。また、200体積%を超えると核粒子に対して熱可塑性樹脂が付着しきれなくなり、溶液中に遊離・凝集する傾向がある。この場合では電荷制御剤等を添加してトナー粒子に電荷を与えようとしても遊離した熱可塑性樹脂に吸着して、トナー粒子の帯電特性を阻害する傾向がある。これらの問題を加味し、本発明のさらなる態様によれば、熱可塑性樹脂微粒子の添加量は、核粒子に対して体積比率で10体積%以上150体積%以下にすることができる。
また、電荷制御剤がトナー粒子に対し1重量部未満であると、トナー電荷量が不十分なため電着膜が流れたり、膜形成されるべき部分以外にもトナー粒子が付着し汚染の原因となったりする傾向がある。また、50重量部を超えると、現像液中のイオン成分量が過剰となり現像液全体の抵抗が低くなりすぎるためトナー粒子の電気泳動性が低下する傾向がある。
核粒子としては、例えば蛍光体粒子、及び無機顔料等の着色剤等があげられる。
本発明に使用可能な蛍光体としては、Y:Eu:YVO:Eu、(Y,Gd)BO:Eu、YS:Eu、γ−Zn(PO:Mn、(ZnCd)S:Ag+InO(以上赤色)、ZnGeO:Mn、BaAl1219:Mn、ZnSiO:Mn、LaPO:Tb、ZnS:(Cu,Al)、ZnS:(Au,Cu,Al)、(ZnCd)S:(Cu,Al)、ZnSiO:(Mn,As)、YAl12:Ce、GdS:Tb、YAl12:Tb、ZnO:Zn(以上緑色)、Sr(POCI:Eu、BaMgAl1423:Eu、BaMgAl1627:Eu、ZnS:Ag+赤色顔料、YSiO:Ce(以上青色)等が挙げられる。
本発明に使用可能な 無機顔料の例としては、黄土色等の天然顔料、黄鉛、ジンクイエロー、バリウムイエロー、クロムオレンジ、モリブデンレッド、クロムグリーン等のクロム酸塩、紺青等のフェロシアン化合物、酸化チタン、チタンイエロー、チタン白、ベンガラ、黄色酸化鉄、酸化亜鉛、亜鉛フェライト、亜鉛華、鉄黒、コバルトブルー、酸化クロム、スピネルグリーン等の酸化物、カドミウムイエロー、カドミウムオレンジ、カドミウムレッド等の硫化物、硫酸バリウム等の硫酸塩、珪酸カルシウム、群青等の珪酸塩、ブロンズ、アルミニウム等の金属粉等が挙げられる。
本発明の液体現像剤に使用可能な電荷制御剤は、金属石鹸、界面活性剤、及び金属アルコキシドからなる群から選択される少なくとも1種である
このような金属石鹸としては、例えばナフテン酸銅、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸ニッケル、ナフテン酸鉄、ナフテン酸亜鉛、オクチル酸ジルコニウム、オクチル酸コバルト、オクチル酸ニッケル、オクチル酸亜鉛、ドデシル酸コバルト、ドデシル酸ニッケル、ドデシル酸亜鉛、2−エチルヘキサン酸コバルト、石油系スルホン酸金属塩、スルホコハク酸エステルの金属塩等のスルホン酸金属塩類等などがあげられる。
また、本発明の液体現像剤に使用可能な界面活性剤としては、例えばアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アルキルベンゼンスルホン酸カルシウム、ジオクチルスルホン酸ナトリウム、ジオクチルスルホン酸カルシウム、n−ドデシル硫酸ナトリウム、1−オクタンスルホン酸ナトリウム、スルホンコハク酸ジ−2−エチルヘキシルナトリウム等があげられる。
また、本発明の液体現像剤に使用可能な金属アルコキシドとしては、例えばチタニウムテトライソプロポキシド、チタニウムテトラ−n−ブトキシド、テトラステアリルチタネート等があげられる。
本発明の一態様によれば、本発明の液体現像剤に用いられる電気絶縁性溶媒は、70〜250℃の温度範囲に沸点を有し、10Ω・cm以上、さらには1010ないし1017Ω・cmの体積比抵抗と3未満の誘電率を有することができる。
このような電気絶縁性溶媒として、例えばn−ペンタン,ヘキサン,ヘプタン等の脂肪族炭化水素、シクロペンタン,シクロヘキサン等脂環族炭化水素,塩素化されたアルカン,フッ素化されたアルカン,クロロフルオロカーボン等のハロゲン化された炭化水素溶媒,シリコンオイル類及びこれら混合物等を使用することが出来る。例えば、Exxon Corporation製 アイソパーG(登録商標),アイソパーH(登録商標),アイソパーK(登録商標),アイソパーL(登録商標),アイソパーM(登録商標)及びアイソパーV(登録商標)などの分枝型パラフィン溶媒混合物を使用することが出来る。
また本発明の液体現像剤に用いられる熱可塑性樹脂微粒子は、例えば懸濁従合法や乳化重合法に代表される重合方法を用いて製造され得る。
本発明の一態様によれば、熱可塑性樹脂微粒子は、0.1μm〜5μmの平均粒子径を有することができる。
このような熱可塑性樹脂微粒子として、例えば乾燥された1次平均粒子径 0.1μm〜5μm程度の粉末として得られるアクリル系微粒子などが利用できる。また微粒子状でなくとも、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ナイロン系樹脂等の熱可塑性樹脂を顆粒状、あるいはペレット状にしたもの、または微粉砕機などにより物理的に粉砕したものを使用することが出来る。
また、サンドグラインダなどのビーズミルや、ボールミルなどによって絶縁性溶媒中で微粒子化した後に使用することも出来る。また、ブロックポリマーやグラフトポリマーなどのように親水性部位と疎水性部位を併せ持った両新媒性樹脂が、例えば絶縁性溶媒中に分散された状態で得られる非水分散樹脂(NAD)であっても、その平均粒子径が0.1μm〜5μm程度のものであれば使用できる。
例えば電気絶縁性媒体液に可溶性のビニル重合体よりなる第1の高分子鎖と媒体液に不溶性のビニル重合体よりなる第2の高分子鎖とがエステル結合を介して相互に結合した分子構造を有し、分子全体として上記媒体液に不溶性の非ゲル状のグラフト重合体、例えば90℃の温度に加熱したイソオクタン200部にドデシルメタクリレート100部、グリシジルメタクリレート15部、アゾビスイソブチロニトリル5部を投入して5時間重合後、CH=C(CH)COOCHCHOOCCHCHC00Hを20部、ラウリルジメチルアミン0.0004部を加えて90℃で5時間反応させ、ビニルトルエン50重量部、ベンゾイルパーオキサイド1部を加え、85℃で10時間グラフト反応させて、ACポリエチレン50部を加えて80ないし90℃に加熱して内容物を溶解し、急冷して得られた粒径0.5μmないし1μmの非水系樹脂分散液があげられる。あるいは同様に、第1の高分子鎖と第2の高分子鎖とがウレタン結合を介して相互に結合した分子構造を有するもの、例えばメタクリル酸2−エチルヘキシル96.3g、メタクリル酸ヒドロキシプロピル3.7g、重合触媒 パーブチルD(商品名)(日本油脂社製)2.5g、及び重合触媒 パーブチルG(商品名)(日本油脂社製)1.5gの混合物を、アイソパーH(エッソスタンダード石油社製)100gに、4時間にわたって滴下し、滴下終了後3時間撹拌し、温度を70℃に下げて、イソホロンジイソシアネート5.7g、ジブチル錫ジラウレート0.04gとアイソパーH5.7gを加え、70℃で8時間ウレタン化反応を行い、得られた溶液80gにアイソパーHを加えて110℃に加熱し、そこに、メタクリル酸ヒドロキシプロピル2.7g、メタクリル酸2−エチルヘキシル22.9g、メタクリル酸メチル34.4g、パーブチルD(商品名)(日本油脂社製)0.3g、及びパーブチルZ0.3gを混合したものを2時間滴下し、4時間反応させて得られた不揮発成分39.5%、NCO分0.05重量%のグラフト重合体液があげられる。
本発明の液体現像剤は、導電率が良好であり、帯電性、電気泳動性に非常に優れる。
本発明の液体現像剤を用いると平面型画像表示装置の蛍光体層やカラーフィルタ層の形成が簡便にできる。蛍光体層を形成する場合、核粒子として蛍光体を使用することができる。また、カラーフィルタを形成する場合には、核粒子として、無機顔料の着色剤等を使用することができる。
第3の発明にかかる平面型画像表示装置の製造方法は、前面基板を形成するプロセスを含む。
この前面基板の形成プロセスは、
透明基板上に、格子状またはストライプのパターンを有する遮光層を形成する工程と、
本発明にかかる液体現像剤を、供給部材を介して像保持体の表面に供給し、供給部材と像保持体との間に電界を形成して像保持体表面に、ドットまたはストライプ状のパターン像を形成する現像工程と、
パターン像が形成された像保持体を、定位置に保持された、遮光層を有する透明基板に沿って転動させる転動工程と、
転動する像保持体と透明基板との間に電界を形成し、像保持体表面上のパターン像を透明基板へ転写し、遮光層で区画された透明基板上の各領域に、蛍光体層を形成する転写工程と、該蛍光体層上にメタルバック層を形成する工程とを含む。
この方法では、液体現像剤の組成及び濃度等を調整することにより、得られる表示装置の蛍光体層やカラーフィルタ層の膜厚を制御できる。
また、本発明の一実施態様においては、像保持体は、その表面にパターン像を形成するためのパターン状の電極層を有し得る。電極層の形状を変えることで、任意の形状に蛍光体層やカラーフィルタ層を簡便にかつ低コストにパターニングすることができる。
次に、図3ないし図12を用いて、本発明に用いられる前面基板の形成プロセスの一例を説明する。
図3は、前面基板の形成プロセスに使用されるパターン形成装置の一例を表す外観図を示す。
図3に示すように、このパターン形成装置10は、図中時計回り方向(矢印R方向)に回転するドラム素管(後述する)の周面に巻かれた原版1(像保持体)、この原版1の後述する高抵抗層に電荷を与えて帯電させる帯電器2、原版1に各色(r:赤、g:緑、b:青)の液体現像剤を供給して現像する複数の現像装置3r、3g、3b(以下、総称して現像装置3と称する場合もある)、現像によって原版1に付着した液体現像剤の溶媒成分をエアブローによって気化して乾燥させる乾燥器4(乾燥装置)、原版1に付着した現像剤粒子を転写してパターンを形成する被転写媒体となる透明基板としてのガラス板5を定位置で保持するステージ6(保持機構)、転写に先立ってガラス板5の表面に高抵抗もしくは絶縁性の溶媒を塗布する塗布装置7(濡らし装置)、転写を終えた原版1をクリーニングするクリーナ8、および原版1の電荷を除去する除電器9を有する。
各色の現像装置3r、3g、3bに収納される液体現像剤は、絶縁性溶媒中に帯電したトナー粒子が含まれたもので、この微粒子が電界で電気泳動することによって現像が行われる。このトナー粒子は、核粒子と、核粒子表面に設けられたシランカップリング処理層と、核粒子上に熱可塑性樹脂微粒子を被覆させた被覆層と、シランカップリング処理層を介して被覆層上に添加された電荷制御剤とを有し、その粒径は1ないし10μmである。核粒子としては、例えば平均粒径4(μm)程度の各色の蛍光体粒子、樹脂粒子の内部に各色の顔料微粒子を内包する構成、もしくは樹脂粒子の表面に各色の顔料微粒子を担持する構成などが実施可能である。
図4Aに平面図を示すように、原版1は、矩形の薄板状に形成されている。この原版1は、図4Bに断面図を示すように、本発明の一態様によれば、厚さ0.05(mm)ないし0.4(mm)、本発明の更なる態様によれば、厚さ0.1(mm)ないし0.2(mm)の矩形の金属フィルム12の表面に高抵抗層13を形成して構成されている。金属フィルム12は可撓性を有し、アルミニウム、ステンレス、チタン、アンバーなどの素材で構成可能であるほかに、ポリイミドやPETなどの表面に金属を蒸着したものなどでも良いが、転写パターンを高い位置精度で形成するためには、熱膨張や応力による伸びなどが生じにくい素材で構成することが望ましい。また、高抵抗層13は、例えば、ポリイミド、アクリル、ポリエステル、ウレタン、エポキシ、テフロン(登録商標)、ナイロンなどの体積抵抗率が1010(Ωcm)以上の材料(絶縁体を含む)により形成され、その膜厚は、例えば10(μm)〜40(μm)、さらには、20(μm)±5(μm)に形成され得る。
また、原版1の高抵抗層13の表面13aには、図5に部分的に拡大して示すような矩形の凹部14aを多数整列配置したドット状のパターン14が形成されている。本実施の形態では、例えば平面型画像表示装置の前面基板に形成する蛍光体スクリーンを製造する凹版として、1色分の画素に相当する凹部14aだけを高抵抗層13の表面13aから凹ませて形成し、図5中に破線で示す他の2色分の領域14bには凹部を形成しないでスペースだけを確保してある。
図6には、1つの凹部14aを拡大した原版1の断面図を示してある。本実施の形態では、凹部14aの底には金属フィルム12の表面12aが露出しており、この金属フィルム12の露出した表面12aがこの発明のパターン状の電極層として機能する。凹部14aの深さは、高抵抗層13の層厚に概ね相当する。凹部14aの底に露出した金属フィルム12の表面12a、および高抵抗層13の表面13aを含む原版1の表面全体に、厚さ0.5(μm)ないし3(μm)程度の表面離型層をコーティングすれば、転写特性が向上し、より良い特性が得られる。
図7には、上記構造のフィルム状の原版1をドラム素管31に巻きつける様子を描いた概略断面図を示してある。ドラム素管31の図中上部の切り込み部31aには、原版1の一端を固定するクランプ32と他端を固定するクランプ33が設けられている。原版1をドラム素管31の周面上に巻き付ける場合、まず、原版1の一端をクランプ32に固定し、その後、原版1を架張しつつその他端34をクランプ33で固定する。これにより、たるみ無く原版1をドラム素管31周面の規定位置に巻き付けることができる。
図8は、このようにしてドラム素管31に巻きつけられた原版1の高抵抗層13の表面13aを帯電器4によって帯電する工程を説明するための部分構成図である。帯電器4は、周知のコロナ帯電器であり、コロナワイヤー42とシールドケース43で基本的に構成されているが、メッシュ状のグリッド44を設けることで帯電の均一性を向上できる。例えば、原版1の金属フィルム12とシールドケース43を接地し、コロナワイヤー42に不図示の電源装置によって+5.5(kV)の電圧を印加し、更にグリッド44に+500(V)の電圧を印加して原版1を図中矢印R方向に移動させると、高抵抗層13の表面13aは略+500(V)に均一に帯電される。
同図に示した除電器9は、帯電器4とほぼ同様の構造であるが、コロナワイヤー46に例えば実効電圧6(kV)、周波数50(Hz)の交流電圧を印加すべく不図示の交流電源に接続し、シールドケース47とグリッド48を設置すると、帯電器4による帯電に先立って原版1の高抵抗層13の表面13aを略0(V)となるよう除電することが可能で、高抵抗層13の繰り返し帯電特性を安定化させることができる。
図9には、上記のように帯電された原版1に対する現像動作を説明するための図を示してある。現像時には、現像する色の現像器3を原板1に対向させて、その現像ローラ51(供給部材)とスクイズローラ52を原版1に近接させ、原版1に上述した液体現像剤を供給する。現像ローラ51は、搬送される原版1の高抵抗層13の表面13aに対して100〜150(μm)程度のギャップを介してその周面が対向する位置に配置され、原版1の回転方向と同じ方向(図中反時計回り方向)に1.5倍ないし4倍程度の速度で回転する。
図示しない供給系によって現像ローラ51周面に供給される液体現像剤53は、絶縁性液体としての溶媒54に現像剤粒子としての帯電したトナー粒子55を分散させて構成されており、現像ローラ51の回転に伴って原版1の周面に供給される。ここで、現像ローラ51に図示しない電源装置によって例えば+250(V)の電圧を印加すると、正に帯電しているトナー粒子55は、接地電位の金属フィルム12に向かって溶媒54中を泳動し、原版1の凹部14a内に集められる。このとき、高抵抗層13の表面13aは、+500(V)程度に帯電されているので正帯電したトナー粒子55は表面13aから反発されて付着しない。
このようにして原版1の凹部14a内にトナー粒子55が集められた後、トナー粒子55の濃度が薄くなった液体現像剤53が引き続いてスクイズローラ52と原版1が対向するギャップに進入する。ここでは、ギャップ(絶縁層13表面13aとスクイズローラ52表面の間の距離)が30(μm)ないし50(μm)、スクイズローラの電位が+250(V)で、スクイズローラ52は原版1とは逆向きに原版1の速度の3倍から5倍程度の速度で移動するように設定されているため、現像をさらに促進しつつ、同時に原版1に付着している溶媒56の一部を絞り取る効果を奏する。このようにして、原版1の凹部14aにトナーによるパターン57が形成される。
ところで、ガラス板5上に3色の蛍光体のパターンを形成する場合、図10に示すように、まず、青色蛍光体粒子を含む液体現像剤を収納する現像器3bが原版1の直下に移動し、ここで図示しない昇降機構によって現像器3bが上昇して原版1に近接させる。この状態で、原板1が矢印R方向に回転して凹部14aによるパターンが現像される。青色パターンの現像が終了すると、現像器3bが下降して原版1から離間する。
この青色現像プロセスの間に、図示しない搬送装置によって予め搬送されてステージ6上に保持されているガラス板5のステージ6から離間した表面に沿って塗布装置7が図中の破線矢印T1方向に移動し、ガラス板5の表面に溶媒(絶縁性液体)が塗布される。この溶媒の役割と材料組成については後述する。
しかる後に、青色のパターンを周面に担持した原版1が回転しつつ図中の破線矢印に沿って移動(この動作を転動と称する)し、青色のパターン像がガラス板5の表面に転写される。転写の詳細についても後述する。青パターンの転写を終えた原版1は図中左方に平行移動し、現像時の初期位置に戻る。このとき、ガラス板5を保持したステージ6が下降して初期位置に戻る原版1との接触が避けられる。
次に、3色の現像器3r、3g、3bが図中左方に移動し、緑色の現像器3gが原版1の直下に位置するところで停止し、青色の現像のときと同様にして現像器3gの上昇、現像、下降が行われる。引き続いて、上記と同様の操作で緑パターンが原版1からガラス板5の表面に転写される。このとき、緑色のパターンのガラス板5表面上の転写位置は、上述した青色のパターンから1色分ずらされることは言うまでもない。
そして、上記の動作を赤色の現像についても繰り返し、ガラス板5の表面上に3色パターンを並べて転写して3色のパターン像をガラス板5の表面に形成する。このように、ガラス板5を定位置に保持して固定し、原版1をガラス板5に対して移動させることで、ガラス板5の往復移動が不要になり、大きな移動スペースの確保や装置の大型化を抑制できる。
図11には、上述した原版1をガラス板5に沿って転動させるための転動機構の要部の構造を示してある。原版1を周面上に巻き付けたドラム素管31の軸方向両端には、ピニオンと呼ばれる歯車71が取り付けられている。原版1は、この歯車71とモーター72の駆動歯車73のかみ合わせによって回転するとともに、ステージ6の両端に設置されている直線軌道のラック74とピニオン(歯車71)の噛み合わせによって図中右方向に並進する。このとき、ステージ6上に保持されたガラス板5の表面と原版1の表面との間に相対的なズレを生じることのないように、転動機構の各部の構造が設計されている。特許請求の範囲では、このように回転しながらガラス板5に沿って平行に移動する動作を転動と称している。
このようなラック・アンド・ピニオン機構によれば、駆動伝達用のアイドラが無いため、バックラッシュの無い高精度の回転・並進駆動を実現でき、ガラス板5上に例えば±5(μm)といった位置精度の高い高精細パターンを転写することが可能となる。
一方、ガラス板5(図11では図示していない)は、図10に示すように、ステージ6の平らな接触面6aに対して、その裏面5b(原版1から離間した側の面)の略全面を面接させるようにステージ6上に配置される。その上、ガラス板5には、ステージ6を貫通して接触面6aまで延びた吸気口76に、接続パイプ75から主パイプ77を経由して不図示の真空ポンプを接続することによって、吸気口76の接触面6aに開口した図示しない吸着孔を介して負圧が作用され、ステージ6の接触面6a上に吸着される。この吸着機構によって、ガラス板5は、高い平面度を持った接触面6aにその裏面5bの略全面を押圧させて密着され、平面性が高い状態でステージ6上に保持される。このように平らな接触面6aにガラス板5を押し付けることにより、ガラス板5の歪み等をも矯正でき、後述する原版1との間の転写ギャップを高精度に維持できる。
図12は、原版1からガラス板5にトナー粒子55を転写する際の様子を説明する要部断面図である。図示しない遮光層を有するガラス板5の表面5aには、例えば導電性高分子などで構成される導電層81が塗布されており、この導電層81の表面81aと原版1の高抵抗層13の表面13aとは、ギャップd2を介して非接触状態に設置される。d2は例えば10(μm)ないし40(μm)の範囲の値に設定される。高抵抗層13の厚さが例えば20(μm)の場合は、金属フィルム12と導電層81表面81aとの間の距離は、30(μm)ないし60(μm)となる。
この状態で、電源装置82(転写装置)を介して導電層81に例えばー500(V)の電圧を印加すると、接地電位の金属フィルム12との間に500(V)の電位差が形成され、その電界によってトナー粒子55が溶媒54中を電気泳動して導電層81の表面81aに転写される。このように、トナー粒子55は非接触状態でも転写が可能なので、オフセット印刷やフレキソ印刷の場合のように、ブランケットやフレキソ版といった弾性体を介在させる必要がなく、常に位置精度の高い転写を実現することが可能となる。導電層81は、トナー粒子55の転写後、ガラス板5を図示しないベーク炉へ投入して焼成することで消失させる。このようにして、本発明にかかる表示装置の前面基板が得られる。
なお、上記のように、電界を用いてトナー粒子をガラス板5に転写する場合、転写ギャップに溶媒が存在してガラス板5側の導電層81と原版1との間を濡らすことが必須条件となるため、転写に先立ってガラス板5の表面5aを溶媒でプリウェットしておくことが有効である。プリウェット溶媒としては絶縁性もしくは高抵抗であれば良いが、液体現像剤に用いられている溶媒と同一の溶媒、もしくはこれに帯電制御剤などが添加されたものであればなお好適である。プリウェット溶媒は、図10を用いて説明したように、塗布装置7によって適切なタイミングで適当な塗布量でガラス板5の表面5a上に塗布される。
以上のように、上述した実施の形態によると、定位置に配置したガラス板5に対して原版1を転動させて現像したトナー粒子55をガラス板5の表面5aに転写するようにしたため、原版1を転動させる転動機構の構成を小型化でき、装置の設置スペースを小さくできる。また、上述した実施の形態によると、非接触状態で対向配置した原版1からガラス板5へ電界を用いてトナー粒子55を転写するようにしたため、従来のようにフレキソ版を用いた転写方式と比較して、転写像の解像度を高めることができ、高精細なパターンを形成できる。
また、上述した実施の形態では、原版1の凹部14aに集めた(現像した)トナー粒子55を乾燥器4からのエアブローによって一旦適度に乾燥させた後、ガラス板5の表面5aを溶媒によって濡らして(プリウェットして)トナー粒子55を転写するようにしたため、ガラス板5の表面5aに転写されるトナー像の形状を安定させることができ、パターンの輪郭を鮮明にできる。
図13にこのようにして得られた前面基板を模式的に表す断面図を示す。
図13に示すように、得られた前面基板111は、透明基板5とその上にドット状に設けられた蛍光体層116と、蛍光体層116の周囲に格子状に設けられた遮光層117とを有する。
図14は、本発明に係る表示装置としてのFEDの一例を表す斜視図を示す。
また、図15には、そのA−A’断面図を示す。
図14および図15に示すように、このFEDは、絶縁基板としてそれぞれ矩形状のガラス板からなる前面基板111、および背面基板112を備え、これらの基板は1〜2mmの隙間を置いて対向配置されている。そして、前面基板111および背面基板112は、矩形枠状の側壁113を介して周縁部同士が接合され、内部が真空状態に維持された扁平な矩形状の真空外囲器110を構成している。
真空外囲器110の内部には、前面基板111および背面基板112に加わる大気圧荷重を支えるため、複数のスペーサ114が設けられている。スペーサ114としては、板状あるいは柱状のスペーサ等を用いることができる。
前面基板111の内面上には、画像表示面として、赤、緑、青の蛍光体層116とマトリクス状の遮光層117とを有した蛍光面115が形成されている。これらの蛍光体層116はストライプ状あるいはドット状に形成してもよい。この蛍光面115上には、アルミニウム膜等からなるメタルバック120が形成されている。さらに真空外囲器110の内部圧力を下げるためにゲッタ膜121を形成し、内部の不要ガスを吸着している。ゲッタ粉末に接着効果のある材料を混ぜて接着している。
背面基板112の内面上には、蛍光面115の蛍光体層116を励起する電子源として、それぞれ電子ビームを放出する多数の表面伝導型の電子放出素子118が設けられている。これらの電子放出素子118は、画素毎に対応して複数列および複数行に配列されている。各電子放出素子118は、図示しない電子放出部、この電子放出部に電圧を印加する一対の素子電極等で構成されている。また、背面基板112の内面には、電子放出素子118に電位を供給する多数本の配線121がマトリクス状に設けられ、その端部は真空外囲器110の外部に引出されている。
このようなFEDでは、画像を表示する場合、蛍光面115およびメタルバック120にアノード電圧を印加して、電子放出素子118から放出された電子ビームをアノード電圧により加速して蛍光面へ衝突させる。これにより、蛍光面115の蛍光体層116が励起されて発光し、カラー画像を表示する。
次に、本発明にかかる第4の発明について説明する。
本発明の液体現像剤は、電気絶縁性溶媒と、トナー粒子とを含み、このトナー粒子は、核粒子と、核粒子上に設けられた熱可塑性樹脂微粒子の被覆層と、被覆層上に添加された電荷制御剤とを有し、かつ使用される電荷制御剤は、ランタノイド金属を少なくとも1種含む有機化合物である。
ここで、被覆層は、トナー粒子表面の少なくとも一部を覆っているものとする。
本発明の液体現像剤は、電荷制御剤にランタノイド金属を少なくとも1種含む有機金属化合物を用いることにより、トナー粒子への帯電付与において、樹脂被覆された核粒子表面の不均一な状態の影響を小さくすることができる。これは、ランタノイド金属の核粒子表面へ吸着および配位などによる帯電付与性が高いこと、さらに吸着および配位の平衡が速いために、帯電状態が安定な状態で保たれることによると考えられる。
例えば、核粒子表面が樹脂により被覆されている場合、電荷制御剤はその樹脂の被覆層表面に吸着したり、あるいは樹脂被覆表面の官能基に対して酸・塩基的な配位をとることにより帯電性をおびる。ここで、樹脂被覆された核粒子表面の吸着サイトや配位サイトはすべてが均一な表面状態とは限らない。樹脂の分子量や官能基の不均一な配置、および立体障害などにより、この吸着サイトや配位サイトは、不均一な表面状態をとる。このような粒子の表面状態に対し、帯電付与性が小さいとその表面状態の影響が大きく、粒子表面の帯電性が不均一になる。さらに、吸着および配位の平衡が遅くなると、帯電状態が安定しなくなり、帯電性の経時変化や使用環境による帯電性の変化が大きくなる。結果として、電気泳動性の制御が困難となり高精細なトナー層を電着することが困難となる。一方で、ランタノイド金属を少なくとも1種含む有機金属化合物を電荷制御剤に用いると、帯電付与性に優れるために、樹脂被覆された核粒子のこのような不均一な表面状態に影響されずに個々の粒子の帯電性がより均一になり、長時間にわたって安定な帯電性を保持することが可能となる。また、使用環境の変化による帯電性の変化が小さくなる。結果として、電気泳動性の制御が良好となり、高精細なトナー層を電着することが出来るようになる。また、個々の粒子の帯電性の均一化により、トナー溶液中における電気的反発によるトナー粒子の分散性も向上する。
図20に、本発明の液体現像剤に含まれるトナー粒子の構成の一例を説明するためのモデル図を示す。
図示するように、このトナー粒子160は、核粒子161と、核粒子161表面に被覆された、熱可塑性樹脂微粒子被覆層163およびその熱可塑性樹脂微粒子被覆層163表面に存在する図示しない電荷制御剤を含む。
核粒子は、その平均粒径が0.01から10μmにすることができる。0.01μm未満であると、核粒子の分子間凝集が大きくなり、均一な分散が難しくなる傾向がある。このように平均粒径が小さく分散性の悪い材料例えば数nmの平均粒径を持つ微小顔料粒子などを用いる場合には、より大きな平均粒径を持つ樹脂などからなる核粒子に担持させることにより分散性を改善し、適用することができる。また、10μmを超えると、核粒子を均一に攪拌することが困難となり、結果的に均一な樹脂層を形成することが困難となる傾向がある。
本発明の一態様によれば、トナー粒子と絶縁性溶媒の重量比は、2:98ないし50:50にすることができる。
トナー粒子の重量比が上記範囲より少ないと、所定の膜厚のトナー層を形成するために大量の溶媒が必要となる傾向がある。また、トナー粒子の重量比が上記範囲より多いと、トナー層を形成すべき部分以外にもトナー粒子が付着し、汚染の原因となる傾向がある。
第4の発明にかかる液体現像剤は、本発明の一態様によれば、電荷制御剤として、核粒子の重量に対して、例えば0.001から10重量%に相当する金属分を含む有機金属化合物を含有し得る。
電荷制御剤の金属分が、核粒子に対し0.001重量%未満であると、トナー粒子の帯電が不十分となる傾向がある。帯電が不十分なトナー粒子は、電界で制御しにくいため、そのようなトナー粒子が多くなると、電着膜が流れたり、膜形成すべき部分以外にもトナー粒子が付着して、汚染の原因となる傾向がある。
また、電荷制御剤の金属分が、核粒子に対し10重量%を超えると、液体現像剤中のイオン成分量が過剰となり、液体現像剤全体の抵抗が低くなりすぎるため、トナー粒子の電気泳動性が低下する傾向がある。
これらの問題を加味し、本発明の更なる態様によれば、これら電荷制御剤は、核粒子に対して0.01重量%ないし2重量%となるよう添加され得る。
本発明の一態様によれば、熱可塑性樹脂微粒子の添加量は、核粒子の重量に対して、1.0から20重量%にし得る。
熱可塑性樹脂微粒子の添加量が、核粒子に対し1重量%未満であると、核粒子が露出する割合が高くなりすぎ、核粒子の表面状態が不均一になって、これにより、電荷制御剤の分布が不均一となり、トナー粒子の帯電性のコントロールが困難になる傾向がある。また、熱可塑性樹脂微粒子の添加量が20重量%を超えると、核粒子に対して熱可塑性樹脂微粒子の被覆量が過剰となり、核粒子表面に付着、あるいは吸着しきれない遊離した熱可塑性樹脂微粒子が増加しやすい。このような場合、液体現像剤内に添加した電荷制御剤が、遊離した熱可塑性樹脂微粒子にも吸着し、トナー粒子の帯電特性を阻害する傾向がある。これらの問題を加味し、本発明の更なる態様によれば、これら熱可塑性樹脂微粒子の添加量は、核粒子に対して3重量%ないし10重量%である。
核粒子としては、例えば蛍光体粒子、顔料粒子、及び着色剤を含有する着色樹脂粒子等があげられる。
本発明に使用可能な蛍光体としては、第1ないし第3の発明に用いられるものと同様のものを使用することができる。
無機顔料の具体例としては、黄土色等の天然顔料、黄鉛、ジンクイエロー、バリウムイエロー、クロムオレンジ、モリブデンレッド、クロムグリーン等のクロム酸塩、紺青等のフェロシアン化合物、酸化チタン、チタンイエロー、チタン白、ベンガラ、黄色酸化鉄、酸化亜鉛、亜鉛フェライト、亜鉛華、鉄黒、コバルトブルー、酸化クロム、スピネルグリーン等の酸化物、カドミウムイエロー、カドミウムオレンジ、カドミウムレッド、等の硫化物、硫酸バリウム等の硫酸塩、珪酸カルシウム、群青等の珪酸塩、ブロンズ、アルミニウム等の金属粉、カーボンブラック等が挙げられる。
有機顔料の具体例としては、例えば、マダレーキ等の天然レーキ、ナフトールグリーン、ナフトールオレンジ等のニトロン系顔料、ベンジジンイエローG、ハンザイエローG、ハンザイエロー10G,バルカンオレンジ、レーキレッドR、レーキレッドC、レーキレッドD、ウオッチングレッド、ブリリアンカーミン6B、ピラロゾンオレンジ、ボルドー10G、(ホルマルーン)等の溶性アゾ系、ピラロゾンレッド、パラレッド、トルイジンレッド、ITRレッド、トルイジンレッド(レーキレッド4R)、トルイジンマルーン、ブリリアントファイストスカーレッド、レーキボルドー5B、等の不溶性アゾ系、縮合アゾ系等のアゾ系顔料、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ブロム化フタロシアニングリーン、ファストスカイブルー等のフタロシアニン顔料、スレンブルー等のアントラキノン系、ペリレンマルーン等のペリレン系、ペリノオオレンジ等のペリノン系、キナクリドン、ジメチルキナクリドン等のキナクリドン系、ジオキサジンバイオレット等のジオキサジン系、イソインドリン系、キノフタロン系等の縮合多環系顔料、ローダミン6B、レーキ、ローダミンレーキB、マラカイトグリーン等の塩基性染料レーキ、アリザリンレーキ、等の媒染染料系顔料、インダスレンブルー、インジゴブルー、アントアントロンオレンジ等の建染染料系顔料、蛍光顔料、アジン顔料(ダイヤモンドブラック),グリーンゴールド等が挙げられる。
着色剤を含有する着色樹脂粒子に用いられる樹脂粒子のための樹脂材料として、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−フェニルスチレン、p−クロルスチレン、3,4−ジクロルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン等のスチレン及びその誘導体;エチレン、プロピレン、イソブチレンなどのエチレン不飽和モノオレフィン類;塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニルなどのハロゲン化ビニル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニルなどのビニルエステル類;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸−2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチルなどのα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸2−クロルエチル、アクリル酸フェニルなどのアクリル酸エステル類;ビニルメチルエ―テル、ビニルエチルエ―テル、ビニルイソブチルエ―テルなどのビニルエ―テル類;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトンなどのビニルケトン類;N−ビニルピロ―ル、n−ビニルカルバゾ―ル、N−ビニルインド―ル、N−ビニルピロリドンなどのN−ビニル化合物;ビニルナフタリン酸;アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクレルアミドなどのアクリル酸及びメタクリル酸誘導体などのビニル系単量体等の単独重合体あるいは共重合体をあげることができる。特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共集合体、スチレン−アクリロニトリル共集合体、スチレン−ブタジエン共集合体、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリアミド等をあげることができる。
第4の発明に使用される電荷制御剤は、ランタノイド金属を少なくとも1種含む有機化合物であり、例えばランタノイド金属としてはLa、Ce、Eu、Gd、Tbなどがあげられ、これらと有機金属化合物を構成するものとしては、ナフテン酸金属塩、オクチル酸金属塩、ラウリン酸金属塩、オレイン酸金属塩、セカノイック酸金属塩、ドデシル酸金属塩などの有機酸金属塩や、アセチルアセトン金属塩などのキレート錯体化合物や、金属アルコキシドなどがあげられる。
第4の発明の液体現像剤に用いられる電気絶縁性溶媒は、第1ないし第3の発明に使用される電気絶縁性溶媒と同様であり、例えば70〜250℃の温度範囲に沸点を有し、10Ω・cm以上、さらには1010ないし1017Ω・cmの体積比抵抗と3未満の誘電率を有し得る。
また、熱可塑性樹脂微粒子は、例えば懸濁従合法や乳化重合法に代表される重合方法を用いて製造され得る。
本発明の一態様によれば、熱可塑性樹脂微粒子の平均粒径は0.1から5μmにし得る。
熱可塑性樹脂の微粒子平均粒径0.1μm未満であると合成時の組成分布が不均一になりやすく、核粒子に付着あるいは吸着しない樹脂成分が増加し、電荷制御剤により浮遊残存樹脂も帯電してしまうため、トナー組成が不均一になり高精細なパターニングが困難になる。また5μm以上になると樹脂の主鎖のからみつきが大きく、溶媒中への主鎖のひろがりが悪くなり、核粒子表面への付着あるいは吸着が不均一となりやすい。
熱可塑性樹脂微粒子としては、例えば、乾燥された1次平均粒子径 0.1μm〜5μm程度の粉末として得られるアクリル系微粒子などが利用できる。また、微粒子状でなくとも、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ナイロン系樹脂その他、熱可塑性樹脂で、顆粒状やペレット状の樹脂を、微粉砕機などにより物理的に粉砕して使用することも出来る。
また、サンドグラインダなどのビーズミルや、ボールミルなどによって絶縁性溶媒中で微粒子化した後に使用することも出来る。
核粒子上に熱可塑性樹脂微粒子を設けるには、例えば核粒子及び熱可塑性樹脂微粒子を含む分散系を熱可塑性樹脂微粒子の軟化点以上温度で加熱撹拌する方法等があげられる。しかしながら、この核粒子として、親水性を有する蛍光体を使用すると、疎水性を有する熱可塑性樹脂微粒子を適用しても付着しにくいことがある。このような場合には、核粒子を予めシランカップリング剤で表面処理し、このシランカップリング処理層が核粒子と熱可塑性樹脂微粒子とを親和させて、結合剤のように機能し、熱可塑性樹脂微粒子が核粒子上に付着させるか、もしくはワックス等を熱可塑性樹脂微粒子と一緒に核粒子に析出させることで該核粒子表面に熱可塑性樹脂微粒子を付着させることができる。
核粒子に均一な表面処理を行うシランカップリング剤の水溶液もしくは水−アルコール溶液、pH4程度の酢酸水溶液の濃度は0.01重量%ないし5重量%とし得る。
0.01重量%未満であると、核粒子表面に十分なシランカップリング処理が行えず、熱可塑性樹脂微粒子の付着が不十分となる傾向があり、5重量%を超えると、シランカップリング剤が溶媒に溶解しきれないため、かえってシランカップリング処理にムラが発生してしまったり、凝集してしまう傾向がある。
第4の発明にかかる液体現像剤を用い、第1ないし第3の発明と同様にして、画像表示装置の蛍光面、さらにはこの蛍光面を含む前面基板を形成することができる。
この方法では、液体現像剤の組成及び濃度等を調整することにより、得られる表示装置の蛍光体層の膜厚を制御できる。
以下に、第5の発明にかかる液体現像剤を用い、 本発明の液体現像剤は、電気絶縁性溶媒と、トナー粒子とを含み、このトナー粒子は、核粒子と、核粒子上に設けられた熱可塑性樹脂微粒子の被覆層と、被覆層表面に添加された電荷制御剤とを有し、かつZnS系蛍光体からなる核粒子が使用される。
第5の発明に使用される電荷制御剤は、2A族および3A族金属の少なくとも1種を含む金属化合物を少なくとも1種含む。
第5の発明によれば、電荷制御剤として、2A族および3A族金属を含む金属化合物を少なくとも1種類適用することにより、トナー粒子に十分な帯電性を付与し、かつ電着後にも粒子表面に均一に分布し残存することにより、蛍光面作成工程における熱処理などによる輝度劣化や、電子線等による発光表示過程における輝度劣化(発光寿命)を抑制する効果が得られる。これはZnS母体表面の格子欠陥の生成による輝度劣化を、2A族および3A族金属が抑制しているためと考えられる。
図21に、第5の発明にかかる液体現像剤中のトナー粒子の構成を表す模式的な断面図を示す。
図示するように、このトナー粒子260は、ZnS系蛍光体からなる核粒子261と、核粒子261上に付着された樹脂微粒子263による被覆層が形成されている。
ここで、被覆層は、トナー粒子表面の少なくとも一部を覆っているものとする。
トナー粒子表面には、図示しない電荷制御剤が添加されている。
トナー粒子表面に添加された電荷制御剤は、この表面に吸着したり、あるいは表面の官能基に対して酸・塩基的な配位をとり得る。
また、液体現像剤において、熱可塑性樹脂微粒子被覆層表面に添加されて、吸着あるいは配位されているのは、電気絶縁性溶媒中に存在する電荷制御剤及びこの有機化合物の少なくとも一部である。残部の電荷制御剤及びこの有機化合物は、熱可塑性樹脂微粒子被覆層表面に作用することなく、電気絶縁性溶媒中に存在し得る。
本発明の一態様によれば、核粒子は、その平均粒径が1から10μmであり得る。1μm未満であると、核粒子の分子間凝集が大きくなり、均一な分散が難しくなる傾向がある。10μmを超えると、核粒子を均一に攪拌することが困難となり、結果的に均一な樹脂層を形成することが困難となり、その表面に存在する電荷制御材の分布も不均一になるために、個々の粒子の帯電性に偏りが生じ、電界での制御が困難となる。また電荷制御剤の分布が不均一になることから、成膜工程の熱処理などによる輝度劣化や、電子線等による発光表示過程における輝度劣化(発光寿命)も進行しやすくなる傾向がある。
本発明の一態様によれば、液体現像剤100重量部に対し、トナー粒子と絶縁性溶媒の重量比は、2:98から50:50にすることができる。
重量比が上記範囲外であると、所定の膜厚を得るために大量の溶媒が必要となったり、膜形成されるべきパターン以外にもトナー粒子が付着し、汚染の原因となったりする傾向がある。
本発明の一態様によれば、電荷制御剤は、核粒子の重量に対して、0.001から10重量%に相当する金属分を含み得る。
電荷制御剤がトナー粒子に対し0.001重量%未満であると、トナーの帯電が不十分のため電界で制御できない粒子が多く存在し、電着膜が流れたり、膜形成したい部分以外にもトナー粒子が付着して汚染の原因となったりする傾向がある。また核粒子表面に残存する2A族および3A族金属分が少なくなりすぎ、輝度劣化の十分な抑制効果が得られなくなる。
また、10重量%を超えると、現像液中のイオン成分量が過剰となり現像液全体の抵抗が低くなりすぎるためトナー粒子の電気泳動性が低下する傾向がある。
これらの問題を加味し、本発明の更なる態様によれば、これら電荷制御剤は、核粒子に対して0.01重量%以上2重量%以下となるよう添加することができる。
本発明の一態様によれば、熱可塑性樹脂微粒子の含有量は、核粒子の重量に対して、1.0から20重量%に相当することができる。
熱可塑性樹脂の含有量が、核粒子に対し1重量%未満であると、付着、あるいは吸着する樹脂の量が少なすぎるため、樹脂の付着していない核粒子の存在など、核粒子が露出する確率が高くなる傾向がある。よって、核粒子の表面状態が不均一になり、ゆえに電荷制御剤の分布が不均一となり、トナー粒子の帯電性をコントロールすることが困難になる傾向がある。加えて、電着後に残存する2A族および3A族金属分の分布も不均一になることから、成膜工程の熱処理などにおける輝度劣化や、電子線等による発光表示過程における輝度劣化(発光寿命)も進行しやすくなる傾向がある。
また、熱可塑性樹脂の含有量が、20重量%を超えると、核粒子に対して樹脂が付着、あるいは吸着しきれなくなり、溶液中に遊離してしまう傾向がある。この場合、電荷制御剤を添加してトナー粒子に電荷を与えようとしても遊離した樹脂にも吸着してしまい、トナー粒子の帯電特性を阻害してしまう。これらの問題を加味し、本発明の更なる態様によれば、これら熱可塑性樹脂は核粒子に対して3重量%以上10重量%以下となるよう添加され得る。
第5の発明に使用される核粒子としては、ZnSを母体とする蛍光体粒子があげられる。
ZnSを母体とする蛍光体としては、ZnS:Ag,Cl、ZnS:Ag,Cl,Al、(Zn,Cd)S:Ag、(Zn、Cd)S:Ag,Cl、(Zn、Cd)S:Ag,及びCl,Al等の青色発光蛍光体、ZnS:Cu,Al、ZnS:Cu、ZnS:Cu,Al,Au、(Zn、Cd)S:Cu,Al、(Zn、Cd)S:Cu、及び(Zn、Cd)S:Cu,Al,Au等の緑色発光蛍光体、(Zn、Cd)S:Ag+InO等の赤色発光蛍光体があげられる。
第5の発明に使用される電荷制御剤としては、2A族および3A族金属を少なくとも1種含む化合物が使用される。このような化合物として、6から30の炭素数を有する金属有機酸塩例えばナフテン酸塩、オクチル酸塩、ラウリン酸塩、オレイン酸塩、セカノイック酸塩、ドデシル酸塩などの有機酸塩や、キレート錯体化合物や、金属アルコキシドなどの有機化合物があげられる。また燐酸塩、硝酸塩などの無機化合物も使用することが可能である。
液体現像剤に用いられる電気絶縁性溶媒は、第1ないし第4の発明と同様のものが使用できる。
また、本発明に用いられる熱可塑性樹脂微粒子は、例えば懸濁重合法や乳化重合法に代表される重合方法を用いて製造され得る。
本発明の一態様によれば、熱可塑性樹脂微粒子は、0.1μm〜5μmの平均粒子径を有し得る。
熱可塑性樹脂微粒子の平均粒子径が0.1μm以下であると合成時の組成分布が不均一になりやすく、核粒子に付着あるいは吸着しない樹脂成分が増加し、電荷制御剤により浮遊残存樹脂も帯電してしまうため、トナー組成が不均一になり高精細なパターニングが困難になる傾向がある。
また、熱可塑性樹脂微粒子の平均粒子径が5μmを超えると樹脂の主鎖のからみつきが大きく、溶媒中への主鎖のひろがりが悪くなり、核粒子表面への付着あるいは吸着が不均一となる傾向がある。
このような熱可塑性樹脂微粒子として、例えば乾燥された1次平均粒子径0.1μm〜5μm程度の粉末として得られるアクリル系微粒子などが利用できる。また微粒子状でなくとも、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ナイロン系樹脂等の熱可塑性樹脂を顆粒状、あるいはペレット状にしたもの、または微粉砕機などにより物理的に粉砕したものを使用することが出来る。
また、サンドグラインダなどのビーズミルや、ボールミルなどによって絶縁性溶媒中で微粒子化した後に使用することも出来る。
核粒子上に熱可塑性樹脂微粒子を設けるには、例えば核粒子及び熱可塑性樹脂微粒子を含む分散系を熱可塑性樹脂微粒子の軟化点以上温度で加熱撹拌する方法等があげられる。しかしながら、この核粒子として、親水性を有する蛍光体を使用すると、疎水性を有する熱可塑性樹脂微粒子を適用しても付着しにくいことがある。このような場合には、核粒子を予めシランカップリング剤で表面処理し、このシランカップリング処理層が核粒子と熱可塑性樹脂微粒子とを親和させて、結合剤のように機能し、熱可塑性樹脂微粒子が核粒子上に付着させるか、もしくはワックス等を熱可塑性樹脂微粒子と一緒に核粒子に析出させることで該核粒子表面に熱可塑性樹脂微粒子を付着させることができる。
核粒子に均一な表面処理を行うシランカップリング剤の水溶液もしくは水−アルコール溶液、pH4程度の酢酸水溶液の濃度は0.01重量%ないし5重量%にすることができる。
0.01重量%未満であると、核粒子表面に十分なシランカップリング処理が行えず、熱可塑性樹脂微粒子の付着が不十分となる傾向があり、5重量%を超えると、シランカップリング剤が溶媒に溶解しきれないため、かえってシランカップリング処理にムラが発生してしまったり、凝集してしまう傾向がある。
第5の発明の液体現像剤を用い、第1ないし第4の発明と同様にして、画像表示装置の蛍光面、さらにはこの蛍光面を含む前面基板を形成することができる。
このようにして得られた前面基板は、図13と同様の断面図で表すことができる。
また、その平面図は、図14と同様の構成を有する。
さらに、表示装置としてのFEDの一例として、図15には、図14のA−A’断面図を示す。
実施例
以下に、第1ないし第3の発明にかかる実施例を示す。
図16に、本発明に使用し得る実験装置の一例を表す概略図を示す。
図示するように、この実験装置は、上下に分離可能な三つ口のセパラブルフラスコ30と、中央の口に差し込まれた撹拌羽根を有する攪拌機136、攪拌機136を回転駆動させ、かつ中央の口を封止する防爆モータ132、中央の口の両側の口の一方に設けられ、ジムロート還流冷却器131、他の一方の口からセパラブルフラスコ130内部まで差し込まれた熱電対133、熱電対133に接続されたリレー温調ユニット134、及びリレー温調ユニット134に接続されたマントルヒータ135を有する。
この実験装置では、セパラブルフラスコ130の内容物を撹拌機136を用いて撹拌しながら、熱電対133で常に温度を計測し、計測された温度を基にリレー温調ユニット134にてマントルヒータ35の加熱を制御し、内容物の温度を常に一定に保つことができる。内容物からの溶媒蒸気は、ジムロート還流冷却器131により冷却、凝縮させて再び下部の容器内に戻され、これにより、セパラブルフラスコ130内圧力の過度な上昇を防ぐことができる。
実施例1
1000mlビーカーに信越化学社製シランカップリング剤(KBM−603)水溶液を700g作成し、YS:Eu系赤色発光蛍光体粒子(平均粒子径4.5μm、比重5.0)を50gを投入し、2時間攪拌した。その後、濾過して乾燥炉で120℃、3時間乾燥させることによりシランカップリング処理を行った後、篩にかけた。次に、500mlセパラブルフラスコに、沸点範囲が191〜205℃のエクソン化学社製 絶縁性炭化水素溶媒(アイソパーL)を180gを注ぎ、さらに比重1.0である綜研化学株式会社製 アクリル微粒子(MP4009)2gとシランカップリング処理を行ったYS:Eu系赤色発光蛍光体粒子18gを投入し、温度コントローラとしてリレー温調ユニットを100℃にセットして、攪拌機により加熱攪拌を行った。溶液温度が100℃の状態で2時間攪拌を続け、その後1.5時間かけて室温(25℃)まで冷却しながら攪拌を続けた。このようにして得られた固形分濃度10重量%の蛍光体粒子分散体に対し、大日本インキ化学工業社製 ナフテン酸ジルコニウムを2g添加し、赤色発光蛍光体含有液体現像剤を得た。
図17に、上記液体現像剤を用いてトナー層を形成するための実験装置の一例を表す概略図を示す。
図示する様に、実験装置としてのサンドイッチセルは、一対のITO電極211,212間に、テフロン(登録商標)製スペーサ213を配置し、ITO電極211,212間に電圧を印可できるようになっている。テフロン製スペーサ213は、一辺が40mmの正方形で、中央に30mm角の正方形の開孔が設けられ、その一辺から、開孔に通じる2つのパスを形成するようにスペーサ213の一部が除去されている。2つのパスの一方は、空気抜き穴215として、もう一方は、液体現像剤の注入路214として使用される。
上記赤色発光蛍光体含有液体現像剤を、図示するようなサンドイッチセルに注入し、直流電圧300Vを5秒間印加した後にセルを分解した。得られた電着膜の様子を観察したところ、いずれの場合もグランド側のITO電極211に均一な蛍光体電着膜が形成されており、正極側のITO電極212にはなにも付着していなかった。
このことから、これらの現像剤はすべて正極性に帯電しており、逆極性に帯電しているものは無いことが分かった。なお、このときの負極側の電着膜の厚みは平均で11μmであり、十分な厚さの電着膜が形成されていることがわかった。
蛍光体電着膜の電子線励起での輝度を測定したところ、スクリーン印刷で形成した蛍光膜と同程度となった。
また、得られた赤色発光蛍光体含有液体現像剤のトナー粒子の表面構造をSEMにより撮影して観察した。図18に、トナー粒子の表面構造を表すSEM写真を示す。図18に示すように、蛍光体表面にシランカップリング剤を介して樹脂微粒子が均一に付着していることがわかった。
実施例2
1000mlビーカーに信越化学社製シランカップリング剤(KBM−603)水溶液を700g作成し、ZnS:Cu,Al系緑色発光蛍光体粒子(平均粒子径5.6μm、比重4.1)を50gを投入し、2時間攪拌した。その後、濾過して乾燥炉で120℃、3時間乾燥させた後、篩にかけた。次に、500mlセパラブルフラスコに、沸点範囲が191〜205℃のエクソン化学社製絶縁性炭化水素溶媒(アイソパーL)を180gを注ぎ、さらに比重1.0である綜研化学株式会社製 アクリル微粒子(MP4009)2gと、シランカップリング処理を行ったZnS:Cu,Al系緑色発光蛍光体粒子18gを投入し、温度コントローラとしてリレー温調ユニットを100℃にセットして、攪拌機により加熱攪拌を行った。溶液温度が100℃の状態で2時間攪拌を続け、その後1.5時間かけて室温(25℃)まで冷却しながら攪拌を続けた。このようにして、得られた固形分濃度10重量%の蛍光体粒子分散体に対し、大日本インキ化学工業社製 ナフテン酸ジルコニウムを2g添加し、緑色発光蛍光体含有液体現像剤を得た。
このようにして得られた緑色発光蛍光体含有液体現像剤をサンドイッチセルに注入し、直流電圧300Vを5秒間印加した後にセルを分解した。得られた電着膜の様子を観察したところ、いずれの場合もグランド側のITO電極に均一な蛍光体電着膜が形成されており、正極側のITO電極にはなにも付着していなかった。
このことから、これらの現像剤はすべて正極性に帯電しており、逆極性に帯電しているものは無いことが分かった。このときの負極側の電着膜の厚みは平均で12μmであり、十分な厚さの電着膜が形成されていることがわかった。
蛍光体電着膜の電子線励起での輝度を測定したところ、スクリーン印刷で形成した蛍光膜と同程度となった。
実施例3
1000mlビーカーに信越化学社製 シランカップリング剤(KBM−603)水溶液を700g作成し、ZnS:Ag,Al系青色発光蛍光体粒子(平均粒子径5.6μm、比重4.1)を50gを投入し、2時間攪拌した。その後、濾過して乾燥炉で120℃、3時間乾燥させた後、篩にかけた。次に、500mlセパラブルフラスコに、沸点範囲が191〜205℃のエクソン化学社製絶縁性炭化水素溶媒(アイソパーL)を180gを注ぎ、さらに比重1.0である綜研化学株式会社製 アクリル微粒子(MP4009)2gと、ZnS:Ag,Al系青色発光蛍光体粒子18gを投入し、温度コントローラとしてリレー温調ユニットを100℃にセットして、攪拌機により加熱攪拌を行った。溶液温度が100℃の状態で2時間攪拌を続け、その後、1.5時間かけて室温(25℃)まで冷却しながら攪拌を続けた。このようにして得られた固形分濃度10重量%の蛍光体粒子分散体に対し、大日本インキ化学工業社製 ナフテン酸ジルコニウムを2g添加し、青色発光蛍光体含有液体現像剤を得た。
このようにして得られた青色発光蛍光体含有液体現像剤を、サンドイッチセルに注入し、直流電圧300Vを5秒間印加した後にセルを分解した。得られた電着膜の様子を観察したところ、いずれの場合もグランド側のITO電極に均一な蛍光体電着膜が形成されており、正極側のITO電極はなにも付着していなかった。
このことから、これらの現像剤はすべて正極性に帯電しており、逆極性に帯電しているものは無いことが分かった。このときの負極側の電着膜の厚みは平均で12μmであり、十分な厚さの電着膜が形成されていることがわかった。
蛍光体電着膜の電子線励起での輝度を測定したところ、スクリーン印刷で形成した蛍光膜と同程度となった。
上記実施例1ないし3で得られた赤色発光蛍光体含有液体現像剤、緑色発光蛍光体含有液体現像剤、及び青色発光蛍光体含有液体現像剤を、図3と同様の構成を有する装置の現像装置3r、3g、3bに各々収容し、幅147μm×長さ247μmの大きさのドットを多数整列配置したパターンを有する10mm×100mmの大きさを有する原版を適用して、現像、乾燥、及び転写を行うことにより、10mm×10mmの大きさを有する透明基板上に赤色発光蛍光体層、緑色発光蛍光体層、青色発光蛍光体層を形成した。
得られた各蛍光体層から無作為に30箇所選択し、その幅を計測し、標準偏差を測定した。その結果、横幅平均151.72μm、標準偏差1.66という結果が得られた。
また、転写された各蛍光体層の体積または重量と、転写前の原版の各ドット状パターンに付着した液体現像剤の乾燥後の体積または重量とから下記式を用いて転写率を求めた。
転写率(%)=(各蛍光体層の体積または重量/原版の各ドット状パターンに付着した液体現像剤の乾燥後の体積または重量)×100
その結果、転写率は99.47%であった。
実験例1
500mlセパラブルフラスコに、沸点範囲が191〜205℃のエクソン化学社製絶縁性炭化水素溶媒(アイソパーL)を180gを注ぎ、さらに融点が99℃〜105℃であり、比重0.96であるクラリアントジャパン株式会社製 エチレン酢酸ビニル共重合体系ワックス(371FP)を2gと、シランカップリング処理を行っていないYS:Eu系赤色発光蛍光体粒子(平均粒子径4.5μm、比重5.0)を18gと綜研化学株式会社製 アクリル微粒子(MP4009)2gとを投入し、温度コントローラとして、リレー温調ユニット34を150℃にセットして、攪拌機36により加熱攪拌を行った。溶液温度が150℃に到達した段階で上記ワックス成分は完全に溶融し、溶媒に溶解した。溶液温度が150℃の状態で2時間攪拌を続け、その後、1.5時間かけて室温(25℃)まで冷却しながら攪拌を続けた。このようにして得られた固形分濃度10重量%の蛍光体粒子分散体に対し、大日本インキ化学工業社製 ナフテン酸ジルコニウム(ナフテネートZr)を2g添加し、赤色発光蛍光体含有液体現像剤を得た。
得られた現像剤すなわちワックスを含む場合と、実施例1と同様にして得られたワックスを含まない場合とで、トナー粒子の導電性を、Scientifica社製 導電率計 M−627を用いて調べたところ、ワックスを含むトナー粒子の導電性は64(pS/cm)、ワックスを含まないトナー粒子の導電性は315(pS/cm)であった。
このことから、実験例1のようにワックスを含有しているトナー粒子よりも、実施例1のようにワックスを含有していないトナー粒子の方が、添加された電荷制御剤が十分吸着され得ることから導電性が非常に良好であった。これにより、高精細に厚膜の現像剤層を電着することが出来ることがわかった。また、一旦被着体に電着された現像剤層を他の被着体に転写する場合にその離型性が良好となることが分かった。
また、得られた赤色発光蛍光体含有液体現像剤のトナー粒子の表面構造をSEMにより撮影して観察した。図19に、トナー粒子の表面構造を表すSEM写真を示す。図19に示すように、トナー粒子が表面に滲出したワックスに覆われていた。このため、ワックスを含有していない実施例1のトナー粒子よりも帯電性が低下したと考えられる。
実験例2
シランカップリング処理を行っていないYS:Eu系赤色発光蛍光体粒子(平均粒子径4.5μm、比重5.0)を18gの代わりに、ZnS:Cu,Al系緑色発光蛍光体粒子18gを使用すること以外は、実験例1同様にして、緑色発光蛍光体含有液体現像剤を得た。
実験例3
さらに、シランカップリング処理を行っていないYS:Eu系赤色発光蛍光体粒子(平均粒子径4.5μm、比重5.0)を18gの代わりに、ZnS:Ag,Al系青色発光蛍光体粒子18gを使用すること以外は、実験例1同様にして、青色発光蛍光体含有液体現像剤を得た。
上記実験例1ないし3で得られたワックスを含有する赤色発光蛍光体含有液体現像剤、ワックスを含有する緑色発光蛍光体含有液体現像剤、及びワックスを含有する青色発光蛍光体含有液体現像剤を、実施例1ないし3で得られた液体現像剤と同様にして、図3と同様の構成を有する装置の現像装置3r、3g、3bに各々収容し、幅147μm×長さ247μmの大きさのドットを多数整列配置したパターンを有する10mm×100mmの大きさを有する原版を適用して、現像、乾燥、及び転写を行うことにより、透明基板上に赤色発光蛍光体層、緑色発光蛍光体層、青色発光蛍光体層を形成した。
得られた各蛍光体層から無作為に30箇所選択し、その幅を計測し、標準偏差を測定した。その結果、横幅平均139.72μm、標準偏差22.4という結果が得られた。
また、上記実施例1ないし3と同様に転写率を求めたところ、84.36%であった。これにより、ワックスを含有しない液体現像剤は、ワックスを含有する液体現像剤よりもその転写率が良好であることがわかった。
この結果より、ワックスを含有しない液体現像剤を用いると、原版のドットの大きさに相当する大きさの蛍光体層が転写され、その標準偏差が低いことから、得られた蛍光体層のドット形状にばらつきが小さいことから、パターン精度が良好であることが分かった。一方、ワックスを含有する液体現像剤を用いた場合は転写が不十分であり、その標準偏差が高いことから、得られた蛍光体層のドット形状にばらつきが大きく、パターン精度が不十分であること分かった。
次に、第4の発明にかかる実施例を示す。
ここでは、図16と同様の実験装置を用いる。
実施例4
図に示すような500mlセパラブルフラスコに、沸点範囲が191〜205℃のエクソン化学社製 絶縁性炭化水素溶媒(アイソパーL)を180gを注ぎ、平均粒子径0.4μm、軟化点が80℃であり、比重1.0である総研化学株式会社製 アクリル微粒子(MP4009)2gと、ZnS:Cu,Al系緑色発光蛍光体粒子(平均粒子径5.6μm)を18gを投入し、温度コントローラを100℃にセットして加熱攪拌を行った。溶液温度が100℃に到達してからも2時間一定温度で攪拌を続け、その後1.5時間かけて室温(25℃)まで冷却しながら攪拌を続けた。このようにして得られた固形分濃度10重量%の蛍光体粒子分散体に対し、電荷制御剤として、日本化学産業製オクチル酸ガドリニウムを1.0g添加し、緑色発光蛍光体含有液体現像剤を得た。
緑色発光蛍光体含有液体現像剤について、電荷制御剤添加直後から30日間、導電率、と、この液体現像剤を用いて形成される電着膜の様子を調べた。得られた結果を下記表1に示す。
現像剤のトナー粒子の導電性の測定は、Scientifica社製 導電率計 M−627を用いて行った。
電着膜は、以下のように形成し、評価した。
上記緑色発光蛍光体含有液体現像剤を、図17に示すようなサンドイッチセルに注入し、直流電圧200Vおよび800Vを5秒間印加した後にセルを分解した。得られた電着膜の様子を観察したところ、いずれの場合もグランド側のITO電極211に均一な蛍光体電着膜が形成されており、正極側のITO電極212にはなにも付着していなかった。
導電率の経時変化量は小さく安定しており、オクチル酸ガドリニウムの添加初期から核粒子の表面に安定した帯電特性を付与していることがわかった。
このことにより、現像剤はすべて正極性に帯電しており、帯電性のない粒子および経時変化により帯電性が消失した粒子は存在しないことがわかった。
得られた電着膜を、正極側への粒子残りがない場合を○、正極側への粒子残りがある場合を△、及び正極側への粒子残り50%以上の場合を×として評価し、各々下記表1に示す。
なお、ここで、軟化点はJIS K 7206 : 1999 プラスチック−熱可塑性プラスチック−ビカット軟化温度(VST)試験方法:Plastic−Thermoplastic materials − detemination of Vicat softening temperature (VST) (ISO 306 : 1994)に示されるように、加熱浴槽または加熱相の試験片に垂直においた針状圧子を通じて、所定の荷重を加えながら一定速度で媒体を昇温させ、針状圧子が1mm侵入したときの伝熱媒体の温度をいう。
実施例5
電荷制御剤として、日本化学産業製オクチル酸ランタンを1.0g添加すること以外は同様にして、緑色発光蛍光体含有液体現像剤を得た。
得られた緑色発光蛍光体含有液体現像剤について、その導電率の測定と電着膜の評価を実施例4と同様にして行った。その結果を下記表2に示す。
導電率の経時変化量は小さく安定しており、オクチル酸ランタンの添加初期から核粒子の表面に安定した帯電特性を付与していることがわかった。
電着膜は、いずれの場合もグランド側のITO電極に均一な蛍光体電着膜が形成されており、正極側のITO電極にはなにも付着していなかった。
これにより、現像剤はすべて正極性に帯電しており、帯電性のない粒子および経時変化により帯電性が消失した粒子は存在しないことがわかった。
比較例1
電荷制御剤として、大日本インキ社製ナフテン酸ジルコニウムを1.0g添加し、それぞれ緑色発光蛍光体含有液体現像剤を得た。
得られた緑色発光蛍光体含有液体現像剤について、その導電率の測定と電着膜の評価を実施例4と同様にして行った。その結果を下記表3に示す。
特に添加初期の導電率の変化が大きく、核粒子の表面に安定した帯電特性を付与していないことが示唆される。
電着膜は、グランド側のITO電極に均一な蛍光体電着膜が形成されずに、正極側のITO電極にも粒子が残っている現象が見られた。添加初期に見られる場合は、粒子表面との吸着平衡反応が遅いために、粒子表面に配向しないナフテン酸ジルコニウムが多く存在し、帯電していない粒子が存在しているためと考えられる。添加後期に見られる場合は、粒子表面との吸着平衡の安定性が低く、経時変化により帯電付与性が劣化したものと考えられる。
比較例2
電荷制御剤として、日本化学産業製オクチル酸チタンを1.0g添加し、それぞれ緑色発光蛍光体含有液体現像剤を得た。
得られた緑色発光蛍光体含有液体現像剤について、その導電率の測定と電着膜の評価を実施例4と同様にして行った。その結果を下記表4に示す。
特に、添加初期の導電率の変化が大きく、核粒子の表面に安定した帯電特性を付与していないことが示唆される。
電着膜は、グランド側のITO電極に均一な蛍光体電着膜が形成されずに、正極側のITO電極にも粒子が残っている現象が見られた。添加初期に見られる場合は、粒子表面との吸着平衡反応が遅いために、粒子表面に配向しないオクチル酸チタンが多く存在し、帯電していない粒子が存在しているためと考えられる。添加後期に見られる場合は、粒子表面との吸着平衡の安定性が低く、経時変化により帯電付与性が劣化したものと考えられる。
実施例6
アクリル微粒子(MP4009)を1gとし、ZnS:Cu,Al系緑色発光蛍光体粒子の代わりにYS:Eu系赤色発光蛍光体粒子(平均粒子径4.3μm)を19g投入すること以外は実施例1と同様にして、赤色発光蛍光体含有液体現像剤を得た。
このようにして得られた赤色発光蛍光体含有液体現像剤を10℃、25℃、50℃において1日間、3日間および10日間保管した場合の、導電率の測定と電着膜の評価を実施例1と同様にして行った。その結果を下記表5に示す。
電着膜は、現像液を図に示したようなサンドイッチセルに注入し、直流電圧800Vを5秒間印加した後にセルを分解し、得られた電着膜の様子を観察した。
いずれの場合もグランド側のITO電極に均一な蛍光体電着膜が形成されており、正極側のITO電極にはなにも付着していなかった。
このことは、現像剤はすべて正極性に帯電しており、帯電性のない粒子および経時変化により帯電性が消失した粒子は存在しないことを意味する。
比較例3
電荷制御剤として、日本化学産業製オクチル酸チタンを1.0gを用いること以外は実施例6と同様にして、赤色発光蛍光体含有液体現像剤を得た。
得られた赤色発光蛍光体含有液体現像剤を10℃、25℃、50℃において1日間、3日間、及び10日間保管した場合の、導電率の測定と電着膜の評価を実施例1と同様にして行った。その結果を下記表6に示す。
電着膜は、グランド側のITO電極に均一な蛍光体電着膜が形成されずに、正極側のITO電極にも粒子が残っている現象が見られた。
50℃保管における電着性の劣化は、核粒子表面の樹脂の活性化により粒子の表面状態が変化しやすく、オクチル酸チタンの吸着状態が安定しないためと考えられる。また10℃保管での電着性の劣化は、オクチル酸チタンの吸着平衡反応が遅くなるために、帯電状態が不安定になることによると考えられる。
次に、第5の発明にかかる実施例を示す。
ここでは、図16と同様の実験装置を用いる。
実施例7
図に示すような500mlセパラブルフラスコに、沸点範囲が191〜205℃のエクソン化学社製 絶縁性炭化水素溶媒(アイソパーL)を180gを注ぎ、平均粒子径0.4μm、軟化点が80℃であり、比重1.0である総研化学株式会社製 アクリル樹脂微粒子(MP4009)2gと、ZnS:Cu,Al系緑色発光蛍光体粒子(平均粒子径5.6μm)を18gを投入し、温度コントローラを100℃にセットして加熱攪拌を行った。溶液温度が100℃に到達してから、さらに2時間一定温度で攪拌を続け、その後、1.5時間かけて25℃の室温まで冷却しながら攪拌を続けた。このようにして得られた固形分濃度10重量%の蛍光体粒子分散体に対し、帯電制御剤として、日本化学産業製オクチル酸マグネシウムを2.0g添加し、緑色発光蛍光体含有液体現像剤を得た。
得られた緑色発光蛍光体含有液体現像剤を用いて、ガラス基板(100mm×100mm)上に、膜厚がおよそ10μmの蛍光体層を電気泳動法にて形成した。その上面にAlの蒸着で形成した膜厚およそ120nmのメタルバック層を形成し、発光特性測定用のサンプルを作製した。
図22に、発光特性測定用のサンプルの構成を表す模式図を示す。
図示するように、このサンプル65は、ガラス基板66上に、アクリル樹脂微粒子260からなる被覆層67と、その上に設けられたメタルバック層68とを有する。
このサンプルに加速電圧10kV、電流密度0.36A/mm(電流250A、ラスターサイズ10mm×70mm)の電子線を照射して蛍光体を発光させて発光輝度を測定した。また、発光寿命を評価するため、連続して電子線照射を行って、電子線照射量に対する発光輝度の変化を測定した。
初期発光輝度を図23のグラフ図に示す。
電子線照射量と発光輝度との関係を表すグラフ図を図24のグラフ101に示す。
発光輝度の測定には、トプコンテクノハウス製分光放射計SR−3Aを用いた。
実施例8
日本化学産業製オクチル酸マグネシウム2.0gの代わりに、日本化学産業製オクチル酸ガドリニウム2.0gを添加すること以外は、実施例7と同様にして、緑色発光蛍光体含有液体現像剤を得た。
得られた緑色発光蛍光体含有液体現像剤を用いて、実施例7と同様にして発光特性測定用のサンプルを作製した。
得られたサンプルを用い、実施例7と同様にして発光輝度を測定し、初期発光輝度を図23に、及び電子線照射量に対する発光輝度の変化を図24のグラフ102に、各々示す。
比較例4
電荷制御剤を添加しないこと以外は実施例7と同様にして固形分濃度10重量%の緑色発光蛍光体分散液を得た。
得られた緑色発光蛍光体分散液を用い、ガラス基板(100mm×100mm)上に、膜厚がおよそ10μmの蛍光体層を沈降堆積法にて形成した。その上面にAlの蒸着で形成した膜厚およそ120nmのメタルバック層を形成し、発光特性測定用のサンプルを作製した。
得られたサンプルを用い、実施例7と同様にして発光輝度を測定し、初期発光輝度を図23に、及び電子線照射量に対する発光輝度の変化を図24のグラフ103に、各々示す。
実施例7と比較すると、発光輝度は、図23に示す通り、実施例7の方がおよそ5.0%向上していることがわかった。
また、発光寿命は、図24に示すように、ドーズ量 20C/cm時点の発光スペクトルのピーク強度の維持率と定義すると、比較例4よりも実施例7の方がおよそ11%寿命が改善した。
実施例8と比較すると、発光輝度は図23に示す通り、実施例2の方が、およそ3.5%向上していることがわかった。
また、発光寿命は、図24に示すように、ドーズ量 20C/cm時点の発光スペクトルのピーク強度の維持率と定義すると、比較例4よりも実施例7の方がおよそ9%寿命が改善した。
比較例4
日本化学産業製オクチル酸マグネシウム2.0gの代わりに、大日本インキ社製ナフテン酸ジルコニウム2.0gを添加すること以外は、実施例7と同様にして、緑色発光蛍光体含有液体現像剤を得た。
得られた緑色発光蛍光体含有液体現像剤を用いて、実施例7と同様にして発光特性測定用のサンプルを作製した。
得られたサンプルを用い、実施例7と同様にして発光輝度を測定し、初期発光輝度を図23に、及び電子線照射量に対する発光輝度の変化を図24のグラフ104に、各々示す。
発光輝度は図23に示す通り、比較例4と比較して、およそ4.5%低下した。
また、発光寿命はドーズ量20C/cm時点の発光スペクトルのピーク強度の維持率と定義すると、比較例4と比較しておよそ12%寿命が劣化した。
これは、ジルコニウム等の遷移金属成分は、ZnS母体の発光サイトに入ることにより発光特性を劣化させる、いわゆるキラー材料であることによると考えられる。
実施例9
ZnS:Cu,Al系緑色発光蛍光体粒子の代わりに、ZnS:Ag、Cl系青色発光蛍光体粒子(平均粒子径6.5μm)を18gをすること以外は実施例7と同様にして、青色発光蛍光体含有液体現像剤を得た。
得られた緑色発光蛍光体含有液体現像剤を用いて、実施例7と同様にして発光特性測定用のサンプルを作製した。
得られたサンプルを用い、実施例7と同様にして発光輝度を測定し、初期発光輝度を図25に、及び電子線照射量に対する発光輝度の変化を図26のグラフ105に、各々示す。
発光輝度は図25に示す通り、比較例6と比較して、およそ8.0%向上した。
また、発光寿命はドーズ量20C/cm時点の発光スペクトルのピーク強度の維持率と定義すると、比較例6と比較しておよそ11%寿命が改善した。
実施例10
日本化学産業製オクチル酸マグネシウム2.0gの代わりに、日本化学産業製オクチル酸ランタン2.0gを添加すること以外は実施例9と同様にして、青色発光蛍光体含有液体現像剤を得た。
得られた緑色発光蛍光体含有液体現像剤を用いて、実施例9と同様にして発光特性測定用のサンプルを作製した。
得られたサンプルを用い、実施例7と同様にして発光輝度を測定し、初期発光輝度を図25に、及び電子線照射量に対する発光輝度の変化を図26のグラフ106に、各々示す。
発光輝度は図25に示す通り、比較例6と比較して、およそ5.0%向上した。
また、発光寿命はドーズ量20C/cm時点の発光スペクトルのピーク強度の維持率と定義すると、比較例6と比較しておよそ18%寿命が改善した。
比較例6
電荷制御剤を添加しないこと以外は実施例9と同様にして固形分濃度10重量%の緑色発光蛍光体分散液を得た。
得られた緑色発光蛍光体分散液を用い、ガラス基板(100mm×100mm)上に、膜厚がおよそ10μmの蛍光体層を沈降堆積法にて形成した。その上面にAlの蒸着で形成した膜厚およそ120nmのメタルバック層を形成し、発光特性測定用のサンプルを作製した。
得られたサンプルを用い、実施例7と同様にして発光輝度を測定し、初期発光輝度を図25に、及び電子線照射量に対する発光輝度の変化を図26のグラフ107に、各々示す。
実施例9と比較すると、発光輝度は、図24に示す通り、実施例6の方がおよそ8.0%向上していることがわかった。
また、発光寿命は、図24に示すように、ドーズ量 20C/cm時点の発光スペクトルのピーク強度の維持率と定義すると、比較例6よりも実施例9の方がおよそ11%寿命が改善した。
比較例7
日本化学産業製オクチル酸マグネシウム2.0gの代わりに、大日本インキ社製ナフテン酸ジルコニウム2.0gを添加すること以外は、実施例9と同様にして、緑色発光蛍光体含有液体現像剤を得た。
得られた緑色発光蛍光体含有液体現像剤を用いて、実施例7と同様にして発光特性測定用のサンプルを作製した。
得られたサンプルを用い、実施例7と同様にして発光輝度を測定し、初期発光輝度を図19に、及び電子線照射量に対する発光輝度の変化を図26のグラフ108に、各々示す。
発光輝度は図25に示す通り、比較例6と比較して、およそ7.0%低下した。
また、発光寿命はドーズ量20C/cm時点の発光スペクトルのピーク強度の維持率と定義すると、比較例6と比較しておよそ15%寿命が劣化した。
これは、ジルコニウム等の遷移金属成分は、ZnS母体の発光サイトに入ることにより発光特性を劣化させる、いわゆるキラー材料であることによると考えられる。

Claims (26)

  1. 電気絶縁性溶媒と、
    該電気絶縁性溶媒中に包含され、1ないし10μmの平均粒径を有する核粒子、該核粒子表面に設けられたシランカップリング処理層、該シランカップリング処理層を介して該核粒子表面に設けられた熱可塑性樹脂微粒子被覆層、及び熱可塑性樹脂微粒子被覆された核粒子表面に添加された電荷制御剤を含有するトナー粒子とを含むことを特徴とする液体現像剤。
  2. 前記シランカップリング剤は、アクリロキシ基、エポキシ基、アミノ基、メタクリロキシ基、スチリル基から選択される前記熱可塑性樹脂微粒子との反応性に優れる官能基を少なくとも1つ有することを特徴とする請求項1に記載の液体現像剤。
  3. 前記電荷制御剤は、金属石鹸、界面活性剤、及び金属アルコキシドからなる群から選択される少なくとも1種であることを特徴とする請求項1に記載の液体現像剤。
  4. 前記核粒子は、蛍光体粒子からなる請求項1に記載の液体現像剤。
  5. 前記熱可塑性樹脂微粒子は、0.1ないし5μmの平均粒径を有する請求項1に記載の液体現像剤。
  6. 電気絶縁性溶媒と、
    該電気絶縁性溶媒中に包含された、核粒子、該核粒子表面に設けられた熱可塑性樹脂微粒子の被覆層、及び該熱可塑性樹脂微粒子被覆された核粒子表面に電荷制御剤として添加されたランタノイド金属を少なくとも1種含む有機金属化合物を含有するトナー粒子とを含むことを特徴とする液体現像剤。
  7. 前記核粒子は0.01から10μmの平均粒径を有することを特徴とする請求項6に記載の液体現像剤。
  8. 前記有機金属化合物の添加量は、その金属分が、核粒子の重量に対して、0.001から10重量%に相当する量であることを特徴とする請求項6に記載の液体現像剤。
  9. 前記有機金属化合物は、その炭素数が6ないし30であることを特徴とする請求項6に記載の液体現像剤。
  10. 前記熱可塑性樹脂微粒子は、0.1ないし5μmの平均粒径を有する請求項6に記載の液体現像剤。
  11. 前記熱可塑性樹脂微粒子の添加量は、核粒子の重量に対して1ないし20重量%であることを特徴とする請求項6に記載の液体現像剤。
  12. 電気絶縁性溶媒と、
    該電気絶縁性溶媒中に包含された、硫化亜鉛系蛍光体からなる核粒子、該核粒子表面に設けられた熱可塑性樹脂微粒子の被覆層、及び該熱可塑性樹脂微粒子被覆された核粒子表面に電荷制御剤として添加された2A族および3A族の金属を少なくとも1種含む金属化合物を含有するトナー粒子を含むことを特徴とする液体現像剤。
  13. 前記核粒子は1ないし10μmの平均粒径を有することを特徴とする請求項12に記載の液体現像剤。
  14. 前記金属化合物は、6から30の炭素数を有する金属有機酸塩であることを特徴とする請求項12に記載の液体現像剤。
  15. 前記金属化合物は、前記核粒子の重量に対して、0.001から10重量%に相当する金属分を含むことを特徴とする請求項12に記載の液体現像剤。
  16. 前記熱可塑性樹脂微粒子は、0.1から5μmの平均粒径を有することを特徴とする請求項12に記載の液体現像剤。
  17. 前記熱可塑性樹脂微粒子は、その平均粒径が、核粒子の平均粒径よりも小さいことを特徴とする請求項12に記載の液体現像剤。
  18. 前記熱可塑性樹脂微粒子は、その添加量が、核粒子の重量に対し1ないし20重量%に相当することを特徴とする請求項12に記載の液体現像剤。
  19. 1ないし10μmの平均粒径を有する核粒子表面にシランカップリング処理を行い、シランカップリング処理層を形成する工程、
    電気絶縁性溶媒中で、シランカップリング処理された核粒子と、前記核粒子よりも低い平均粒径を有する、該電気絶縁性溶媒に実質的に不溶の熱可塑性樹脂微粒子とを、該電気絶縁性溶媒の沸点以下の温度で加熱攪拌して、該シランカップリング処理された核粒子表面に該熱可塑性樹脂微粒子を付着せしめ、熱可塑性樹脂微粒子被覆層を形成する工程、及び
    熱可塑性樹脂微粒子被覆された核粒子を含む電気絶縁性溶媒に、電荷制御剤を適用して、該熱可塑性樹脂微粒子被覆された核粒子表面に該電荷制御剤を添加せしめる工程を具備することを特徴とする液体現像剤の製造方法。
  20. 前記シランカップリング剤は、アクリロキシ基、エポキシ基、アミノ基、メタクリロキシ基、スチリル基から選択される前記熱可塑性樹脂微粒子との反応性に優れる官能基を少なくとも1つ有することを特徴とする請求項19に記載の液体現像剤の製造方法。
  21. 前記熱可塑性樹脂微粒子は、0.1ないし5μmの平均粒径を有する請求項19に記載の液体現像剤の製造方法。
  22. 前記電荷制御剤は、金属石鹸、界面活性剤、及び金属アルコキシドからなる群から選択される少なくとも1種であることを特徴とする請求項19に記載の液体現像剤の製造方法。
  23. 透明基板上に、複数の枠状またはストライプ状のパターンを有する遮光層を形成する工程と、
    電気絶縁性溶媒、該電気絶縁性溶媒中に包含され、1ないし10μmの平均粒径を有する核粒子、該核粒子表面に設けられたシランカップリング処理層、該シランカップリング処理層を介して該核粒子表面に設けられた熱可塑性樹脂微粒子被覆層、及び熱可塑性樹脂微粒子被覆された核粒子表面に添加された電荷制御剤を含有するトナー粒子とを含む液体現像剤を、供給部材を介して像保持体の表面に供給し、該供給部材と像保持体との間に電界を形成して該像保持体表面に、ドット状またはストライプ状のパターン像を形成する現像工程と、
    液体現像剤によるパターン像が形成された前記像保持体を、定位置に保持された、遮光層を有する透明基板に沿って転動させる転動工程と、
    転動する前記像保持体と前記透明基板との間に電界を形成し、前記像保持体表面上のパターン像を前記透明基板へ転写し、該遮光層で区画された該基板上の各領域に、蛍光体層を形成する転写工程と、
    該蛍光体層上にメタルバック層を形成する工程とを含む前面基板の形成プロセスを具備することを特徴とする表示装置の製造方法。
  24. 前記転写工程の前に、前記像保持体表面に形成された前記パターン像を乾燥させる乾燥工程をさらに有することを特徴とする請求項23に記載の表示装置の製造方法。
  25. 前記転写工程の前に、前記透明基板の表面を前記絶縁性液体によって濡らす濡らし工程をさらに有することを特徴とする請求項23に記載の表示装置の製造方法。
  26. 前記像保持体は、その表面に前記パターン像を形成するためのパターン状の電極層を有することを特徴とする請求項23に記載の表示装置の製造方法。
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