TWI248104B - Fluorescent screen with metal back, and method of producing the same - Google Patents

Description

1248104 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關附有金屬背襯之螢光面的形成方法，更 詳細爲有關於場發射顯示器（F E D )等之平面型影像顯示 裝置之中，在螢光體層上藉由轉印方式形成金屬背襯層的 方法。 【先前技術】 由以往，在陰極射線管（CRT )或FED等之影像顯示 裝置係廣泛採用在螢光體層之內面（與面板相反側之面） 形成有A1等之金屬膜的金屬背襯方式之螢光面。 此金屬背襯方式係反射從藉由來自電子源之電子所激 發的螢光體層向金屬膜（金屬背襯層）側所發的光，而且 效率更好的送出發光能量至面板前面、及對螢光體層賦予 導電性而且發揮電極的作用爲目的。 金屬背襯層之形成係由以往，以旋轉法等形成由硝化 纖維素所構成的薄膜在螢光體層上，在其上真空蒸鍍A1 ，而且以烘烤（baking)而除去有機物的快乾漆（laCquer )法等之方法所進行。 而且，作爲金屬背襯層之簡便的形成方法，在事先施 與了離型劑的薄膜上先形成金屬蒸鍍膜，提案有將此使用 接著劑而轉印於螢光體層上的方法（轉印方式）。（例如 ，參照日本特開昭6 3 - 1 02 1 3 9號公報） 然而，在藉由先前之轉印的金屬背襯層之形成方法之 -5- (2) (2)1248104 中係難以確保螢光體層與金屬背襯層之間的充分的密接性 ，而且實現良好的耐壓特性。 亦即’在般使用了轉印滾筒的薄膜之轉印，所轉印 的膜厚、與轉印滾筒之表面溫度及轉印速度是有密切的關 係，轉印滾筒之表面溫度及轉印速度係藉由轉印薄膜之厚 度或接著劑之軟化溫度而規定。然後，在藉由轉印方式的 金屬背襯層之形成係前述各條件之設定範圍爲狹小，而且 因爲螢光體層與金屬背襯層之密接性之參差不一變大，因 此發生耐壓特性低下或轉印不良或起泡不良，此結果是有 製品之良率降低的問題。 本發明係爲了解決如此的問題而加以開發完成，提供 螢光體層與金屬背襯層之密接性良好，而且形成良率良好 之對耐壓特性優良的附有金屬背襯之螢光面的方法作爲目 的0 【發明內容】 本發明之附有金屬背襯之螢光面之形成方法係，具備 有在面板內面形成螢光體層的製程、和將在基膜上至少形 成有金屬膜與接著劑層的轉印薄膜，該金屬膜隔著前述接 著劑層而接於前述螢光體層的方式配置，藉由轉印滾筒加 熱同時按壓接著之後，剝下前述基膜的轉印製程、和將剝 下前述基膜而轉印於前述螢光體層上的金屬膜，藉由加壓 滾筒加熱同時按壓的加壓處理製程，於前述轉印製程之中 ’前述轉印滾筒的按壓部的溫度爲1 5 0〜2 4 0 °C、按壓速 -6- (3) (3)1248104 度爲].〇〜6.0 m /分的同時，於前述加壓製程之中，前述加 壓滾筒之按壓部之溫度爲]5 0〜2 4 (TC、按壓速度爲1 . 0〜 6 . 0 m / 分。 於此之附有金屬背襯之螢光面之形成方法之中，作成 轉印薄膜之基膜厚度可爲5〜3 0 β m。另外，作成轉印滾 筒之按壓力爲3 0 0〜8 0 0 k g f/ c m 2的同時，作成加壓滾筒之 按壓力可爲5 0 0〜1 0 0 0 k g f / c m 2。 另外於本發明之中，作爲轉印滾筒與加壓滾筒之至少 其中一方，可使用具有沿著於轉印薄膜之應按壓領域之按 壓方向的長度以上之圓周。而且，轉印滾筒與加壓滾筒之 兩方爲可具有沿著於轉印薄膜之應按壓領域之按壓方向的 長度以上之圓周。 另外，作爲轉印滾筒與加壓滾筒之至少其中一方，在 金屬製之芯材上可使用具有由硬度70〜100度之橡膠所構 成的厚度5〜3 0mm之被覆層的橡膠滾筒。而且，轉印滾 筒與加壓滾筒之兩方爲在金屬製之芯材上可具有由硬度 70〜100度之橡膠所構成的厚度5〜30mm之被覆層的橡 膠滾筒。 【實施方式】 以下，說明有關本發明實施形態。而且，本發明是不 侷限於以下的實施形態。 於本發明之實施形態之中，首先，在面板內面，將由 黑色顏料所構成的例如條紋狀之光吸收層（遮光層），藉 -7- (4) 1248104 由光蝕刻法（photolithography )形成之後，在其上塗佈 •乾無包含ZnS系、丫2〇3系、Y2〇2S系等各色之營光p 的懸浮液，使用光蝕刻法而進行圖案成形（PaUerning ) 。這麼作，在光吸收層的圖形之間，形成紅（R )、綠（ G )、監（B )之3色的螢光體層以條紋狀各個相鄰的方 式所配列的螢光體螢幕。而且，亦可以噴霧法或印刷法進 行各色之螢光體層的形成。 接著，在螢光體螢幕上，藉由以下所示的轉印方式轉 印A1等之金屬膜。 轉印薄膜係在由聚酯樹脂等所構成的基膜之上，具有 依序層疊了離型劑層、A1等之金屬膜及接著劑層的構造 。在此’基Θ吴之膜厚係爲了在後述的轉印製程藉由轉印滾 筒有效性地進行加熱·按壓，因此最好爲5〜3 0 μ m。 作爲離型劑係可舉出醋酸纖維素、繼、脂肪酸、脂肪 酸醯胺、脂肪酸酯、松脂、丙烯酸樹脂、矽樹脂、氟樹脂 等，由這些之中，按照對基膜及後述的保護膜等之間之剝 離性，適宜選擇而使用。另外，作爲接著劑係使用醋酸乙 燒基樹脂、乙燒-醋酸乙燒醋共聚物、苯乙燒-丙烧酸樹脂 、乙嫌-醋酸乙燒基·丙燒酸三兀聚合物樹脂等。而且，在 離型劑層與金屬膜之間，可設置配合有以熱硬化性樹脂、 熱可塑性樹脂、光硬化性樹脂等作爲基底的柔軟劑的保護 膜。 接著，將具有如此的構成之轉印薄膜，以接著劑層抵 接於螢光體層的方式配置之後’藉由轉印滾筒加熱同時按 (5) 1248104 壓。然後，接著了金屬膜之後，剝下基膜。 作爲轉印滾筒係在鐵製等之金屬製的芯材之上，使用 有具有天然橡膠或矽橡膠之被覆層的橡膠滾筒。橡膠被覆 層之硬度爲70〜]00度，作成厚度爲5〜30mm最佳。然 後，將此轉印滾筒，以按壓部的橡膠層表面之溫度成爲 150〜240 °C的方式加熱、按壓，同時以1.0〜6.0m/分之速 度使轉印薄膜之基膜面上移動，接著金屬膜。而且，作成 按壓力爲3 00〜8 00kgf/cm2 (例如3 00kgf/cm2 )爲理想。 有關轉印滾筒之表面溫度及按壓速度之前述範圍係藉 由在轉印製程接觸轉印滾筒，爲了在讓轉印薄膜充分地加 熱的狀態下被按壓是充分且必要的條件，若超出此範圍時 ，則螢光體層與金屬膜之間的密接性不足，有對金屬膜轉 印不良或烘烤之後的龜裂發生之虞。 亦即，若轉印滾筒之表面溫度過高或按壓速度過遲時 ，則讓基膜過度加熱而軟化乃至熔融，烘烤後在該部分因 爲發生金屬膜之龜裂所以不理想。另外，若轉印滾筒之表 面溫度過低或按壓速度過快時，則因爲接著劑之加熱變爲 不充分，所以讓金屬膜部分性地未轉印而產生轉印不良， 且良率下降。 而且，在藉由轉印滾筒之按壓係不只可採用固定被按 壓部的面板側，使轉印滾筒移動的態樣，亦可採用固定轉 印滾筒之位置，使面板側移動·運行的態樣。因此，藉由 轉印滾筒的按壓速度係作爲意味著轉印滾筒與被按壓部之 相對性的移動速度。 -9 - (6) (6)1248104 而且，如第1圖（a )及（b )所示，作爲轉印滾筒] 係使用有大徑圓柱狀之橡膠滾筒。然後，將此橡膠滾筒的 圓周的長度，作成沿著配置在螢光體螢幕2上的轉印薄膜 3之應按壓領域的橫方向（以箭頭表示的按壓方向）的長 度以上爲最佳。而且’轉印滾筒1的軸方向的長度係作成 轉印薄膜3的應按壓領域的縱方向（直交於按壓方向的方 向）之長度以上爲最好。而且，在第〗圖（a)及（b)之 中，符號4是表示面板’符號5是表示形成在面板4之週 邊部的週邊遮光層。週邊遮光層5係與金屬背襯層電性地 連接（導通）。 轉印滾筒1表面之按壓部的溫度係由於接觸轉印薄膜 3，而下降30〜50°C。然後，移動轉印滾筒1而通過設置 於上方的滾筒加熱部（heater )，而且由於連續性地加熱 ，雖然轉印滾筒1的表面溫度是再次上昇，但是比接觸轉 印薄膜3的以前的溫度只上昇至2 0〜3 0 °C低的溫度。 以如此連續性地加熱係因爲所加熱的時間短，所以難 以將轉印滾筒1的表面溫度上昇至所希望的溫度。然後， 使用於轉印而溫度下降後的轉印滾筒1之按壓部係旋轉1 周而至再次接觸被按壓部，因爲表面溫度不能上昇至所希 望的溫度，所以一旦旋轉第2周以下的話，由於轉印滾筒 1的接觸之接著劑的加熱會變爲不充分，變爲容易產生轉 印不良。 因此，關於轉印滾筒1的表面之全領域，以批次方式 (batch method )使溫度充分且均勻的上昇至所希望之溫 -10- (7) (7)1248104 度後，如可以旋轉]周加熱且按壓應按壓領域全體，將轉 印滾筒1之圓周長作成沿著應按壓領域之按壓方向的長度 以上爲最佳。 這樣’在面板的螢光面上轉印了金屬膜後，藉由加壓 滾筒將所轉印的金屬膜加熱同時按壓。 作爲加壓滾筒是與前述轉印滾筒相同，在鐵製等的金 屬製的芯材之上，可使用有天然橡膠和矽橡膠之被覆層的 橡膠滾筒。橡膠被覆層的硬度是作成70〜100度' 厚度是 作成5〜3 0mm最佳。然後，將該加壓滾筒，以按壓部的 橡膠層表面之溫度爲150〜240 °C的方式加熱、按壓，同 時藉由以I ·〇〜6.0m/分的速度使之在金屬膜上移動，使金 屬膜密接於螢光體螢幕（螢光面）。按壓力是作成500〜 1 000kgf/cm2 (例如 3 00kgf/cm2)爲理想。 有關加壓滾筒的表面溫度及按壓速度的前述範圍係藉 由在加壓處理製程接觸加壓滾筒，爲了在讓金屬膜充分地 加熱的狀態下被按壓是必要且充分的條件，若超出此範圍 時，則螢光體層與金屬膜之間的密接性不足，是有發生在 金屬膜限界保持電壓的下降或起泡不良之虞。 亦即’若加壓滾筒之表面溫度過低或按壓速度過快時 ，則因爲金屬膜與螢光體層的密接性變爲不充分而不理想 。另外，若加壓滾筒之表面溫度過高或按壓速度過遲時， 雖然更提高密接性，但是因爲妨礙藉由烘烤的除去有機成 分而不理想。亦即，未除去而殘留的有機成分碳化，碳化 後的有機成分係由外面側（與轉印有金屬膜的內面相反方 -11 - (8) (8)1248104 向）來看面板’變、胃胃&白勺 '污$ ϋ 1 '污士后# _胃#碌Η專3 效率良好的發光能量至面板前面，因爲導致損及作爲影像 顯示裝置的功能而不理想。 另外，作爲加壓滾筒係與轉印滾筒相同，使用有沿著 轉印在螢光面上的金屬膜的應按壓領域之按壓方向的長度 以上之圓周的大徑圓柱狀之橡膠滾筒爲理想。另外，加壓 滾筒的軸方向的長度係作爲直交於前述應按壓領域的按壓 方向的方向之長度以上爲理想。 即使與轉印滾筒同樣地於加壓滾筒之中，也藉由接觸 至轉印於面板之螢光面上的金屬膜，而表面之按壓部之溫 度下降3 0〜5 0 °C。然後，此加壓滾筒之表面溫度係通過 設置於上方的滾筒加熱部，雖然藉由讓通過部連續性地加 熱而再次上昇，但是比接觸至金屬膜之前的溫度只上昇至 2 0〜3 0 °C低的溫度。 以如此連續性地加熱係因爲所加熱的時間短，因此難 以將加壓滾筒之表面溫度上昇至所希望的溫度。然後，在 使用於轉印而表面溫度下降後的加壓滾筒係旋轉丨周而再 次接觸於被按壓部，因爲表面溫度不能上昇至所希望的溫 度’因此一旦在旋轉第2周以後的話，由於加熱·加壓的 密接性的提高爲不充分。此結果，產生限界保持電壓下降 、耐電壓特性之劣化。 因此’關於加壓滾筒的表面的全領域，以批次方式使 之充分且均勻地上昇至所希望的溫度後，以可以旋轉]周 加熱且按壓應按壓的領域全體的方式，將加壓滾筒之圓周 • 12 - (9) (9)1248104 長，作成沿著應按壓領域之按壓方向的長度以上爲最佳。 而且，於藉由加壓滾筒的按壓之中’也不只可採用固 定被按壓部的面板側，而且使加壓滾筒移動的態樣’亦可 採用固定加壓滾筒之位置，而且使面板側移動·運行的態 樣。因此，藉由加壓滾筒的按壓速度係意味著加壓滾筒與 被按壓部之相對性的移動速度。 進行如此金屬膜之加壓處理之後，將面板全體在450 °C左右之溫度加熱烘烤（baking )，分解·除去有機成分 。這樣可得對螢光體層與金屬背襯層之密接性優良的附有 金屬背襯之螢光面。 接著，根據第2圖說明，將這樣所形成的附有金屬背 襯之螢光面作爲陽極的FED。 在此FED係具有以前述實施形態所形成的附有金屬 背襯之螢光面的面板6、和有配列成矩陣狀的電子射出元 件7的背板8，通過1 m m〜數m m左右之狹小的間隙而被 對向配置，在面板6與背板8之間，以輸入5〜1 5 k V之 高電壓的方式所構成。而且，圖中符號9係表示具有條紋 狀之光吸收層及螢光體層的螢光體螢幕，1〇是表示金屬 背襯層。另外，符號Π是表示支撐框（側壁）。 面板6與背板8之間隙極狹小，雖然在此等之間容易 產生放電（破壞絕緣），但在此F E D係以無凹凸或龜裂 、皺褶等的平滑，具有平坦的金屬背襯層1 〇，因爲金屬 背襯層1 〇與下層之螢光體螢幕9之間之密接性高，所以 可抑制放電且大幅地提高耐壓特性。另外，可實現以高亮 - 13- (10) 1248104 度對色純度高的可靠性優良的顯示。 接著，說明有關適用了本發明於FED的具體 例。 實施例 首先，在面板內面將由黑色顏料所構成的條紋 吸收層（遮光層），藉由光蝕刻法而形成後，塗佈 包含ZnS系、Y2 0 3系、Y2〇2S系等各色之螢光體 液，使用光蝕刻法而進行圖案成形（Patterning ) ，在遮光部與遮光部之間，形成紅（R )、綠（G (B )之3色之螢光體層以條紋狀各個相鄰的方式 了螢光體螢幕。 接著，製作了在以下表示的轉印薄膜。亦即， 2 0 // m之聚酯製之基膜上形成0.5 # m厚之離型劑 其上蒸鍍A1而形成了厚度5 〇 n m之a 1膜後，在此 上，將由甲苯9 0份、醋酸乙烯基1 〇份所構成的樹 物藉由凹版印刷塗佈機（gravure coat er )塗佈· i 形成了接著劑層。 接著，以接著劑層接觸於螢光體層的方式配置 薄膜後，藉由硬度90度、表面溫度200 1之橡膠 轉印滾筒），以5.4m/分之速度、5 00kg f/cm2之壓 而壓著，其後剝下基膜。這樣，在面板之螢光面上: A1膜。 接著，藉由硬度8 0度、表面溫度！ 8 〇艺之橡丨 性實施 狀之光 •乾燥 的懸浮 。然後 )、藍 ，作成 在膜厚 層，在 A1膜 脂組成 乾燥， 該轉印 滾筒（ 力按壓 轉印了 滾筒 •14- (11) 1248104 (加壓滾筒）以1 ·〇ηι/分之速度、800kgf/cm2之壓力按壓 AI膜’使其密著在螢光面上。這樣在a】膜上將施予有加 壓處理的面板，以4 5 0 °C加熱烘烤而分解·除去有機成分 在以上之製程，藉由在螢光面上轉印有A1膜，而且 施予加壓處理，形成有無轉印不良或龜裂、起泡等之缺陷 的金屬背襯層，而且提高了良率。

接著’使用具有這樣所形成的附有金屬背襯之螢光面 的面板，藉由通常的方法製作了 FED。首先，在基板上將 多數形成呈矩陣狀的表面傳導型電子射出元件的電子發生 源，固定於玻璃基板，而且製作背板。接著，將此背板與 前述面板隔著支撐框及襯墊而對向配置，藉由燒結玻璃（ fritted glass)封接。其後，實施密封、排氣等必要的處 理，完成1 〇型彩色FED。

有關此 FED，雖然以電子線加速電壓 5kV、1〇〇〇小 時進行了驅動實驗，但未發生放電現象。 產業上之利用可能性 如以上說明，若依本發明的話，改善金屬膜之轉印性 及耐烘烤特性的結果，增大螢光體層與金屬背襯層之間之 密接性，提高限界保持電壓。因此，可形成良之對耐 壓特性優良的影像顯示裝置之附有金屬背襯的螢光面。 -15- (12) 1248104 【圖式簡單說明】 第1圖爲於本發明的實施形態之中，模式性地顯示藉 由轉印滾筒的轉印製程之圖，（a )爲平面圖、（b )爲正 面圖。 第2圖爲具備有藉由本發明的實施形態所形成的附有 金屬背襯之螢光面的FED之剖面圖。

【符號說明】 1…轉印滾筒 2、9…螢光體螢幕 3…轉印薄膜 4、6…面板 5…週邊遮光層 7…電子射出元件 8…背板

10…金屬背襯層 1 1…支撐框（側壁） -16 -

Claims (1)

1. (1) 1248104 拾、申請專利範圍 1. 一種附有金屬背襯之螢光面的形成方法， 係具備有：在面板內面形成螢光體層的製程 和將在基膜上至少形成有金屬膜與接著劑層 膜’該金屬膜隔著前述接著劑層而接於前述螢光 式配置’藉由轉印滾筒加熱同時按壓接著之後， 基膜的轉印製程、 和將剝下前述基膜而轉印於前述螢光體層上 ’藉由加壓滾筒加熱同時按壓的加壓處理製程， 於前述轉印製程之中，前述轉印滾筒的按壓 爲150〜24(TC、按壓速度爲1.〇〜6.0m/分的同 述加壓製程之中，前述加壓滾筒的按壓部的溫度 240C、按壓速度爲ι·〇〜6.0 m/分。 2. 如申請專利範圍第1項所記載之附有金屬 光面的形成方法，其中，前述轉印薄膜之基膜厚 3 0 // m。 ^ ·如申請專利範圍第1或第2項所記載之附 襯之螢光面的形成方法，其中，前述轉印滾筒之 3 00〜800kgf/cm2的同時，前述加壓滾筒之按 500 〜1〇〇〇 kgf/cm2 〇 4.如申請專利範圍第1項所記載之附有金屬 光面的形成方法，其中，前述轉印滾筒與前述加 至少其中一方，是具有沿著於前述轉印薄膜的應 其特徵爲 的轉印薄 體層的方 剝下前述 的金屬膜 部的溫度 時，於前 爲]5 0〜 背襯之螢 度爲5〜 有金屬背 按壓力爲 藝力可爲 背襯之螢 壓滾筒之 按壓領域 (2) (2)1248104 之按壓方向的長度以上之圓周。 5 .如申請專利範圍第4項所記載之附有金屬背襯之螢 光面的形成方法，其中，前述轉印滾筒及前述加壓滾筒， 都具有沿著於前述轉印薄膜的應按壓領域之按壓方向的長 度以上之圓周。 6 .如申請專利範圍第3項所記載之附有金屬背襯之螢 光面的形成方法，其中，前述轉印滾筒與前述加壓滾筒之 至少其中一方，是在金屬製之芯材上具有由硬度70〜100 度之橡膠所構成的厚度5〜30 mm之被覆層的橡膠滾筒。 7 ·如申請專利範圍第6項所記載之附有金屬背襯之螢 光面的形成方法，其中，前述轉印滾筒與前述加壓滾筒， 都在金屬製之芯材上具有由硬度70〜1〇〇度之橡膠所構成 的厚度5〜3 0mm之被覆層的橡膠滾筒。 -18-