JP2008249760A - Liquid developer and display device manufacturing method using the same - Google Patents
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Abstract
【課題】トナー層を高解像度、高精度で形成し得る液体現像剤を得る。
【解決手段】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V族金属有機酸塩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であって、V族金属有機酸塩に含まれる金属成分は、バナジウム、ニオブ、及びタンタルからなる群から選択される1種であり、有機塩成分は、オクチル酸、ナフテン酸、ネオデカン酸、オレイン酸、ラウリン酸及びステアリン酸等の炭素数6ないし30である有機酸であり、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。
【選択図】図1A liquid developer capable of forming a toner layer with high resolution and high accuracy is obtained.
A liquid developer comprising toner particles containing a group V metal organic acid salt as a charge control agent on the surface of core particles coated with thermoplastic resin fine particles, wherein the group V metal organic acid is used. The metal component contained in the salt is one selected from the group consisting of vanadium, niobium, and tantalum, and the organic salt component includes octylic acid, naphthenic acid, neodecanoic acid, oleic acid, lauric acid, and stearic acid. It is an organic acid having 6 to 30 carbon atoms, and the thermoplastic resin fine particles have an average particle diameter of 0.1 to 5 μm.
[Selection] Figure 1
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に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a display device such as a plasma display and a field emission display, and a liquid developer used therefor.
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。 Conventionally, a photolithography technique has played a central role as a technique for forming a fine pattern on the surface of a substrate. However, while this photolithography technology increases the resolution and performance, it requires huge and expensive manufacturing equipment, and the manufacturing cost is increasing according to the resolution.
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。 On the other hand, in the manufacturing field of image display devices and the like as well as semiconductor devices, there is an increasing demand for cost reduction as well as performance improvement. However, the above photolithography technique cannot sufficiently satisfy such a requirement.
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。 Under such circumstances, a pattern forming technique using a digital printing technique has attracted attention. For example, inkjet technology has begun to be put into practical use as a patterning technology that makes use of features such as simplicity of the apparatus and non-contact patterning. However, there has been a limit to high resolution and high productivity.
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、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(例えば、特許文献1参照)。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。 On the other hand, the electrophoretic technique including the electrophotographic technique using the liquid toner has an excellent possibility regarding low cost, high resolution, and high productivity. For example, a technique for forming a phosphor layer of a front substrate for a flat panel display using such an electrophoresis technique has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this method, a resin composed of a core portion that is insoluble or swells in an insulating solvent and an outer edge portion that swells or dissolves in the insulating solvent is used as the resin component for the phosphor toner.
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。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、トナー層を高解像度、高精度で、容易に形成し得る液体現像剤、及びこの液体現像剤を用いた画像表示装置の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a liquid developer capable of easily forming a toner layer with high resolution and high accuracy, and an image display apparatus using the liquid developer. It is to provide a manufacturing method.
本発明の液体現像剤は、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V族金属有機酸塩を含有するトナー粒子とを含むことを特徴とする。
The liquid developer of the present invention comprises an electrically insulating solvent,
V cores contained in the electrically insulating solvent, a thermoplastic resin particle coating layer provided on the surface of the core particles, and V added as a charge control agent to the surface of the core particles coated with the thermoplastic resin particles And toner particles containing an organic acid salt of a group metal.
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、
本発明の表示装置の製造方法は、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V族金属有機酸塩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。
Forming a light shielding layer having a plurality of frame-like or stripe-like patterns on a transparent substrate;
The display device manufacturing method of the present invention includes an electrically insulating solvent, a core particle, a thermoplastic resin particle coating layer provided on the surface of the core particle, and the thermoplastic resin. A liquid developer containing toner particles containing a group V metal organic acid salt added as a charge control agent to the surface of the core particle coated with fine particles is supplied to the surface of the image carrier through a supply member, and the supply A development step of forming an electric field between the member and the image carrier to form a dot-shaped or stripe-shaped pattern image on the surface of the image carrier;
A rolling step of rolling the image holding body on which a pattern image is formed with a liquid developer along a transparent substrate having a light shielding layer held at a fixed position;
An electric field is formed between the rolling image carrier and the transparent substrate, and a pattern image on the surface of the image carrier is transferred to the transparent substrate. And a front substrate forming process including a transfer step of forming a phosphor layer and a step of forming a metal back layer on the phosphor layer.
本発明を用いると、パターニング精度が向上し、トナー層を、高解像度、高精度で形成し得る。 When the present invention is used, the patterning accuracy is improved, and the toner layer can be formed with high resolution and high accuracy.
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む。 The liquid developer of the present invention contains an electrically insulating solvent and toner particles.
このトナー粒子は、核粒子と、該核粒子上に熱可塑性樹脂微粒子を被覆させた被覆層と、被覆層が設けられた核粒子上に添加されたV族金属の有機酸金属塩とを含む。 The toner particles include core particles, a coating layer in which thermoplastic resin fine particles are coated on the core particles, and an organic acid metal salt of a group V metal added on the core particles provided with the coating layer. .
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。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of toner particles in a liquid developer according to the present invention.
図示するように、このトナー粒子60は、核粒子61と、核粒子61上に付着された樹脂微粒子63による被覆層が形成されている。
As shown in the figure, the
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。 Here, the coating layer covers at least a part of the toner particle surface.
トナー粒子表面には、電荷制御剤として、図示しないV族金属の有機酸金属塩が添加されている。 An organic acid metal salt of a V group metal (not shown) is added to the toner particle surface as a charge control agent.
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。 The charge control agent added to the surface of the toner particles can be adsorbed on the surface, or can take an acid / base coordination with a functional group on the surface.
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。 Further, in the liquid developer, the charge control agent present in the electrically insulating solvent and at least a part of this organic compound are added to the surface of the thermoplastic resin particle coating layer and adsorbed or coordinated. . The remaining charge control agent and the organic compound may be present in the electrically insulating solvent without acting on the surface of the thermoplastic resin particle coating layer.
本発明の液体現像剤は、帯電制御剤としてV族金属の有機酸金属塩を含むことにより、適度な導電性を有する。これにより、電気泳動を行った後、短時間で電流値が0に近くなり、電圧をかけ続けても、定常電流がほとんど流れない。このため、液体現像剤中に残留する電荷制御剤が移動することがなく、液体現像剤中に電荷制御剤の移動による対流が発生しないので、電着されたトナー層のパターニングに乱れが生じることがない。 The liquid developer of the present invention has moderate conductivity by including an organic acid metal salt of a group V metal as a charge control agent. As a result, the current value becomes close to 0 in a short time after electrophoresis, and a steady current hardly flows even if voltage is continuously applied. For this reason, the charge control agent remaining in the liquid developer does not move, and convection due to the movement of the charge control agent does not occur in the liquid developer, so that the patterning of the electrodeposited toner layer is disturbed. There is no.
このように、本発明の液体現像剤は、パターニング精度が良好である。このため、本発明を用いると、トナー層を高解像度、高精度で形成することができる。 Thus, the liquid developer of the present invention has good patterning accuracy. Therefore, when the present invention is used, the toner layer can be formed with high resolution and high accuracy.
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を高解像度、高精度で形成できる。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。 When the liquid developer of the present invention is used, the phosphor layer and the color filter layer of the flat image display device can be formed with high resolution and high accuracy. When the phosphor layer is formed, a phosphor can be used as the core particle. Moreover, when forming a color filter, the coloring agent of an inorganic pigment etc. can be used as a core particle.
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であることが好ましい。 The weight ratio of the toner particles to the insulating solvent is preferably 2:98 to 50:50 with respect to 100 parts by weight of the liquid developer.
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。 If the weight ratio is out of the above range, a large amount of solvent is required to obtain a predetermined film thickness, or toner particles adhere to other than the pattern to be film-formed, which tends to cause contamination. There is.
また、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重量部であることが好ましい。 Further, the charge control agent is preferably 1 to 50 parts by weight with respect to the toner particles with respect to the core particles.
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%であることが好ましい。 The addition amount of the thermoplastic resin fine particles is preferably 5% by volume to 200% by volume with respect to the core particles.
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、さらに好ましくは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%以下である。 If the addition amount of the thermoplastic resin fine particles is less than 5% by volume with respect to the core particles, the amount of the thermoplastic resin adhering is too small, so that the probability that the core particles are exposed increases, and the adsorptivity of the charge control agent and This tends to make it difficult to control the chargeability of the toner particles. On the other hand, if it exceeds 200% by volume, the thermoplastic resin cannot adhere to the core particles and tends to be free and aggregated in the solution. In this case, even if a charge control agent or the like is added to give charge to the toner particles, the charge is adsorbed to the released thermoplastic resin and tends to inhibit the charging characteristics of the toner particles. Taking these problems into consideration, the addition amount of the thermoplastic resin fine particles is more preferably 10% by volume or more and 150% by volume or less by volume ratio with respect to the core particles.
また、V族金属有機酸塩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。 Further, when the Group V metal organic acid salt is less than 1 part by weight based on the toner particles, the toner charge amount is insufficient and the electrodeposited film flows or the toner particles adhere to other portions than the portion where the film should be formed. It tends to cause contamination. On the other hand, when the amount exceeds 50 parts by weight, the amount of ionic components in the developer becomes excessive and the resistance of the entire developer becomes too low, so that the electrophoretic properties of the toner particles tend to be lowered.
核粒子は、好ましくは、0.01μmないし10μmの平均粒径を有する。 The core particles preferably have an average particle size of 0.01 μm to 10 μm.
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核粒子(例えば数nmの平均粒径を持つ微小顔料粒子などは)を用いる場合には、より大きな平均粒径を持つ樹脂などに担持させることができる。これにより、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。 If it is less than 0.01 μm, intermolecular aggregation of the core particles is increased, and uniform dispersion tends to be difficult. Thus, when using core particles with a small average particle size and poor dispersibility (for example, fine pigment particles having an average particle size of several nm), they can be supported on a resin having a larger average particle size. it can. Thereby, dispersibility can be improved and applied. If it exceeds 10 μm, it is difficult to uniformly stir the core particles, and as a result, it tends to be difficult to form a uniform resin layer.
核粒子としては、例えば蛍光体粒子、無機顔料等の着色剤等があげられる。 Examples of the core particles include phosphor particles, colorants such as inorganic pigments, and the like.
本発明に使用可能な蛍光体としては、Y2O3:Eu:YVO4:Eu、(Y,Gd)BO3:Eu、Y2O2S:Eu、γ−Zn3(PO4)2:Mn、(ZnCd)S:Ag+InO(以上赤色)、Zn2GeO2:Mn、BaAl12O19:Mn、Zn2SiO4:Mn、LaPO4:Tb、ZnS:(Cu,Al)、ZnS:(Au,Cu,Al)、(ZnCd)S:(Cu,Al)、Zn2SiO4:(Mn,As)、Y3Al5O12:Ce、Gd2O2S:Tb、Y3Al5O12:Tb、ZnO:Zn(以上緑色)、Sr5(PO4)3CI:Eu、BaMgAl14O23:Eu、BaMgAl16O27:Eu、ZnS:Ag+赤色顔料、Y2SiO3:Ce(以上青色)等が挙げられる。
Examples of the phosphor that can be used in the present invention include Y 2 O 3 : Eu: YVO 4 : Eu, (Y, Gd) BO 3 : Eu, Y 2 O 2 S: Eu, and γ-Zn 3 (PO 4 ) 2. : Mn, (ZnCd) S: Ag + InO ( or red), Zn 2 GeO 2: Mn , BaAl 12 O 19: Mn, Zn 2 SiO 4: Mn, LaPO 4: Tb, ZnS: (Cu, Al), ZnS: (Au, Cu, Al), (ZnCd) S: (Cu, Al), Zn 2 SiO 4: (Mn, As),
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。 Examples of inorganic pigments that can be used in the present invention include natural pigments such as ocher, chrome lead, zinc yellow, barium yellow, chromium orange, molybdenum red, chromium green and other ferrocyan compounds such as bitumen, Titanium oxide, titanium yellow, titanium white, bengara, yellow iron oxide, zinc oxide, zinc ferrite, zinc white, iron black, cobalt blue, chromium oxide, spinel green and other oxides, cadmium yellow, cadmium orange, cadmium red, etc. Examples thereof include sulfates such as sulfides and barium sulfate, silicates such as calcium silicate and ultramarine, and metal powders such as bronze and aluminum.
本発明の電荷制御剤として添加しているV族金属の有機酸金属塩は、例えばオクチル酸バナジウム、オクチル酸ニオブ、オクチル酸タンタル、ナフテン酸バナジウム、ナフテン酸ニオブ、ナフテン酸タンタル、オレイン酸バナジウム、オレイン酸ニオブ、オレイン酸タンタル等が挙げられる。 Examples of organic acid metal salts of Group V metals added as charge control agents of the present invention include vanadium octylate, niobium octylate, tantalum octylate, vanadium naphthenate, niobium naphthenate, tantalum naphthenate, vanadium oleate, Examples include niobium oleate and tantalum oleate.
本発明の液体現像剤に用いられる電気絶縁性溶媒は、好ましくは70〜250℃の温度範囲に沸点を有し、109Ω・cm以上好ましくは1010ないし1017Ω・cmの体積比抵抗と3未満の誘電率を有する。 The electrically insulating solvent used in the liquid developer of the present invention preferably has a boiling point in the temperature range of 70 to 250 ° C. and has a volume resistivity of 10 9 Ω · cm or more, preferably 10 10 to 10 17 Ω · cm. And a dielectric constant of less than 3.
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。好ましくは、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。 Examples of such an electrically insulating solvent include aliphatic hydrocarbons such as n-pentane, hexane and heptane, alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane and cyclohexane, chlorinated alkanes, fluorinated alkanes, chlorofluorocarbons and the like. Halogenated hydrocarbon solvents, silicone oils and mixtures thereof can be used. Preferably, components such as Isopar G (registered trademark), Isopar H (registered trademark), Isopar K (registered trademark), Isopar L (registered trademark), Isopar M (registered trademark) and Isopar V (registered trademark) manufactured by Exxon Corporation are used. Branched paraffin solvent mixtures can be used.
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。 Further, the thermoplastic resin fine particles used in the liquid developer of the present invention can be produced using a polymerization method represented by, for example, a suspension conformation method or an emulsion polymerization method.
熱可塑性樹脂微粒子は、好ましくは0.1μm〜5μmの平均粒子径を有する。 The thermoplastic resin fine particles preferably have an average particle diameter of 0.1 μm to 5 μm.
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。 As such thermoplastic resin fine particles, for example, acrylic fine particles obtained as a dried powder having a primary average particle diameter of about 0.1 μm to 5 μm can be used. In addition to fine particles, acrylic resin, polyester resin, polyamide resin, nylon resin and other thermoplastic resins that have been granulated or pelletized, or that have been physically pulverized by a fine pulverizer Can be used.
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。 Further, it can be used after being finely divided in an insulating solvent by a bead mill such as a sand grinder or a ball mill.
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。 In order to provide the thermoplastic resin fine particles on the core particles, for example, a method in which a dispersion system including the core particles and the thermoplastic resin fine particles is heated and stirred at a temperature equal to or higher than the softening point of the thermoplastic resin fine particles. However, if a hydrophilic phosphor is used as the core particle, it is difficult to adhere even if hydrophobic thermoplastic resin fine particles are applied. In such a case, the core particles are surface-treated with a silane coupling agent in advance, and this silane coupling treatment layer functions as a binder by making the core particles and the thermoplastic resin fine particles have an affinity. The fine resin particles can be deposited on the core particles, or by depositing wax or the like on the core particles together with the thermoplastic resin fine particles, the thermoplastic resin particles can be attached to the surface of the core particles.
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%であることが好ましい。 The concentration of an aqueous solution of a silane coupling agent or a water-alcohol solution that performs uniform surface treatment on the core particles, and an aqueous acetic acid solution having a pH of about 4 is preferably 0.01% to 5% by weight.
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。 When the amount is less than 0.01% by weight, sufficient silane coupling treatment cannot be performed on the surface of the core particles, and the adhesion of the thermoplastic resin fine particles tends to be insufficient. When the amount exceeds 5% by weight, the silane coupling agent. Cannot completely dissolve in the solvent, on the contrary, there is a tendency that unevenness occurs in the silane coupling treatment or aggregation occurs.
本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。 The manufacturing method of the flat image display apparatus according to the present invention includes a process of forming a front substrate.
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。
The process of forming this front substrate is
Forming a light shielding layer having a lattice or stripe pattern on a transparent substrate;
The liquid developer according to the present invention is supplied to the surface of the image carrier through a supply member, and an electric field is formed between the supply member and the image carrier to form a dot or stripe pattern on the surface of the image carrier. A development process for forming an image;
A rolling step of rolling an image carrier on which a pattern image is formed, along a transparent substrate having a light shielding layer held at a fixed position;
An electric field is formed between the rolling image carrier and the transparent substrate, a pattern image on the surface of the image carrier is transferred to the transparent substrate, and a phosphor layer is formed in each region on the transparent substrate partitioned by a light shielding layer. And a transfer step of forming a metal back layer on the phosphor layer.
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。 In this method, the film thickness of the phosphor layer and the color filter layer of the obtained display device can be controlled by adjusting the composition and concentration of the liquid developer.
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。 In one embodiment of the present invention, the image carrier may have a patterned electrode layer for forming a pattern image on the surface thereof. By changing the shape of the electrode layer, the phosphor layer and the color filter layer can be patterned into an arbitrary shape easily and at low cost.
次に、図2ないし図11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。 Next, an example of a front substrate forming process used in the present invention will be described with reference to FIGS.
図2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。 FIG. 2 is an external view showing an example of a pattern forming apparatus used in the front substrate forming process.
図2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。
As shown in FIG. 2, the
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、核粒子上に熱可塑性樹脂微粒子を被覆させた被覆層と、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。
The liquid developer accommodated in the developing
また、r、g、bの液体現像剤のうち少なくとも1つは、電気絶縁性溶媒と、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、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V族金属有機酸塩を少なくとも1種含む金属化合物を含有するトナー粒子を含む。 Further, at least one of the liquid developers of r, g, and b is provided on the surface of the core particle, the core particle composed of the ZnS-based phosphor contained in the electrically insulating solvent, and the electrically insulating solvent. A coating layer of thermoplastic resin particles, and toner particles containing a metal compound containing at least one group V metal organic acid salt added as a charge control agent to the surface of the core particles coated with the thermoplastic resin particles.
図3(a)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3(b)に断面図を示すように、厚さ0.05(mm)ないし0.4(mm)、より好ましくは厚さ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、10(μm)〜40(μm)、より好ましくは20(μm)±5(μm)に形成されている。
As shown in the plan view of FIG. 3A, the
また、原版1の高抵抗層13の表面13aには、図4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4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。
Further, on the
図5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好ましい特性が得られる。
FIG. 5 shows a cross-sectional view of the original 1 in which one
図6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。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view illustrating a state where the film-shaped
図7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。
FIG. 7 is a partial configuration diagram for explaining a process of charging the
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。
The
図8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。
FIG. 8 is a diagram for explaining the developing operation for the original 1 charged as described above. At the time of development, the developing
不図示の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。
The
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。
After the
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9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。
By the way, when forming a three-color phosphor pattern on the
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。
During this blue developing process, the
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。
Thereafter, the
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。
Next, the three-
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。
Then, the above operation is repeated for red development, and three-color patterns are arranged and transferred on the surface of the
図10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。
In FIG. 10, the structure of the principal part of the rolling mechanism for rolling the
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。
According to such a rack and pinion mechanism, since there is no idler for drive transmission, high-accuracy rotation / translation drive without backlash can be realized, and the position on the
一方、ガラス板5(図10では図示していない)は、図9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。
On the other hand, as shown in FIG. 9, the glass plate 5 (not shown in FIG. 10) is an abbreviation of its
図11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。
FIG. 11 is a cross-sectional view of a main part for explaining a state when the
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。
In this state, when a voltage of, for example, −500 (V) is applied to the
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9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。
As described above, in the case where toner particles are transferred to the
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。
As described above, according to the above-described embodiment, the developed
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。
In the above-described embodiment, the
図12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。 FIG. 12 is a sectional view schematically showing the front substrate thus obtained.
図12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。
As shown in FIG. 12, the obtained
図13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。 FIG. 13 is a perspective view showing an example of an FED as a display device according to the present invention.
また、図14には、そのA−A’断面図を示す。 FIG. 14 is a cross-sectional view taken along the line A-A ′.
図13および図14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。
As shown in FIGS. 13 and 14, the FED includes a
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。
A plurality of
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。
On the inner surface of the
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。
On the inner surface of the
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。
In such an FED, when an image is displayed, an anode voltage is applied to the
実施例
図15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。
EXAMPLE FIG. 15 is a schematic diagram showing an example of an experimental apparatus that can be used in the present invention.
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。
As shown in the figure, this experimental apparatus includes a three-necked separable flask 30 that can be separated into upper and lower parts, a
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。
In this experimental apparatus, while stirring the contents of the
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、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。
Example 1
700 g of a silane coupling agent (KBM-603) solution made by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. was prepared in a 1000 ml beaker, and 50 g of ZnS: Cu, Al-based green light-emitting phosphor particles (average particle size 5.6 μm, specific gravity 4.1) were added. And stirred for 2 hours. Thereafter, the mixture was filtered and dried in a drying oven at 120 ° C. for 3 hours to perform a silane coupling treatment, and then passed through a sieve.
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。 Next, 180 g of Exxon Chemical's insulating hydrocarbon solvent (Isopar L) having a boiling point range of 191 to 205 ° C. is poured into a 500 ml separable flask, and acrylic fine particles made by Soken Chemical Co., Ltd. having a specific gravity of 1.0 ( MP4009) 2 g and ZnS: Cu, Al-based green light-emitting phosphor particles 18 g subjected to silane coupling treatment were added, a relay temperature control unit was set at 100 ° C. as a temperature controller, and the mixture was heated and stirred with a stirrer. Stirring was continued for 2 hours at a solution temperature of 100 ° C., and then stirred while cooling to room temperature (25 ° C.) over 1.5 hours.
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 オクチル酸ニオブを2g添加し、緑色発光蛍光体含有液体現像剤を得た。 2 g of niobium octylate manufactured by Nippon Kagaku Sangyo Co., Ltd. was added as a charge control agent to the thus obtained phosphor particle dispersion having a solid content concentration of 10% by weight to obtain a green light emitting phosphor-containing liquid developer. .
また、比較として、電荷制御剤としてのオクチル酸ニオブの代わりにナフテン酸ジルコニウムを同じモル量添加したサンプルも作製した。 For comparison, a sample was also prepared in which the same molar amount of zirconium naphthenate was added instead of niobium octylate as the charge control agent.
図16に、電気泳動の電流値を測定するための装置の概要を示す。 FIG. 16 shows an outline of an apparatus for measuring the current value of electrophoresis.
図示するように、この装置90には、シールド99内に設置された一対のITO透明電極基板91,92、一方のITO透明電極基板92に接続された配線に設けられたスイッチ93、スイッチ93を介して設けられた電源94、もう一方のITO透明電極基板91に接続された増幅器97,及び増幅器97に接続されたオシロスコープ96を有し、電源94及びオシロスコープ96には、さらに例えばパーソナルコンピュータ等のCPU15が接続され、電源94の制御及びオシロスコープ96の制御を行っている。2枚のITO透明電極基板91,92は、図示しないテフロン製スペーサを介して対向配置され、サンドイッチセルを構成している。
As shown in the figure, the
また、使用されるテフロン製スペーサは、例えば一辺が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、空気抜き穴として、もう一方は、液体現像剤の注入路として使用することができる。 The Teflon spacer used is, for example, a square with a side of 40 mm, a square hole with a 30 mm square is provided in the center, and one side of the spacer is formed so as to form two paths leading to the hole from one side. Part has been removed. One of the two passes can be used as an air vent and the other as a liquid developer injection path.
上記装置を用い、サンドイッチセル内に液体現像剤98を注入し、スイッチ93を入れて、直流電圧400Vを5秒間印加し、液体現像剤98中のトナー粒子89をITO透明電極基板91側に電気泳動させた後、スイッチを切った。また、このとき、オシロスコープ96にて電気泳動の電流値を測定し、得られた測定データに基づいてCPU95にてデータ処理を行い、電気泳動電流波形を求めた。
Using the above apparatus, the liquid developer 98 is injected into the sandwich cell, the
得られた液体現像剤に関する電気泳動電流波形を表すグラフを図17に示す。 A graph showing an electrophoretic current waveform relating to the obtained liquid developer is shown in FIG.
図中、グラフ161は、電荷制御剤としてオクチル酸ニオブ、グラフ162は電荷制御剤としてナフテン酸ジルコニウムを用いた場合のグラフを、各々示す。
In the figure, a
グラフ161に示すように、オクチル酸ニオブを用いた液体現像剤では電圧を印加して約0.01秒後には電流値がピークを示し、ある程度急激に低下した。ここで、トナー粒子がITO透明電極基板上に電着されていることがわかる。その後、電流値は徐々に減少し、0.1秒後には、ほぼ0μAまで低下し、定常電流が流れなかった。
As shown in the
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。 From this, it was found that all of these developers are positively charged, and none of them is charged with a reverse polarity.
また、その後、サンドイッチセルを分解し、ITO透明電極基板11表面上に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91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92にはなにも付着していなかった。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。
Thereafter, the sandwich cell was disassembled, and the state of the electrodeposition film obtained on the surface of the ITO transparent electrode substrate 11 was observed. In either case, a uniform phosphor electrodeposition film was formed on the ground-
また、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。 Further, when the luminance of the phosphor electrodeposition film upon electron beam excitation was measured, it was almost the same as the phosphor film formed by screen printing.
一方、グラフ162に示すように、ナフテン酸ジルコニウムを用いた液体現像剤では電圧を印加して0.1秒以内に電流値がピークを示し、その後ある程度急激に低下した。ここで、トナー粒子がITO透明電極基板11上に電着されていることがわかる。その後、、電流値は徐々に減少し、0.3秒後には、約0.33μA程度まで低下して定常電流となった。
On the other hand, as shown in the
図17に示した電流波形から、ナフテン酸ジルコニウムとオクチル酸ニオブのそれぞれを電荷制御剤として用いた液体現像剤を比較すると、オクチル酸ニオブを電荷制御剤として用いた液体現像剤では定常電流が流れない。 From the current waveform shown in FIG. 17, when a liquid developer using each of zirconium naphthenate and niobium octylate as the charge control agent is compared, a steady current flows in the liquid developer using niobium octylate as the charge control agent. Absent.
パターン精度評価
上記実施例1で得られた緑色発光蛍光体含有液体現像剤を、図2と同様の構成を有する現像装置に3gに収容し、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緑色発光蛍光体層を形成した。
Pattern accuracy evaluation The green light-emitting phosphor-containing liquid developer obtained in Example 1 is accommodated in 3 g in a developing device having the same configuration as in FIG. 2, and a large number of dots having a width of 147 μm × length of 247 μm are provided. A green light emitting phosphor layer is formed on a transparent substrate having a size of 10 mm × 10 mm by applying an original plate having a size of 10 mm × 100 mm having a pattern in which the arrangement is arranged, and performing development, drying, and transfer. did.
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。 30 places were selected at random from each of the obtained phosphor layers, the width was measured, and the standard deviation was measured.
その結果、横幅平均149.87μm、標準偏差1.43という結果が得られた。 As a result, an average width of 149.87 μm and a standard deviation of 1.43 were obtained.
同様に作製した電荷制御剤をオクチル酸ニオブからナフテン酸ジルコニウムに代えたサンプルでは、横幅平均151.72μm、標準偏差1.66という結果が得られた。 In a sample in which the charge control agent prepared in the same manner was changed from niobium octylate to zirconium naphthenate, the average width was 151.72 μm and the standard deviation was 1.66.
これにより、本発明に係る液体現像剤を用いた方がパターニング精度が向上したことがわかった。 Accordingly, it was found that the patterning accuracy was improved by using the liquid developer according to the present invention.
これは、オクチル酸ニオブを電荷制御剤として用いた液体現像剤では、定常電流が流れず、溶媒の対流等の流体的な運動が少ないためと考えられる。溶媒の対流等の流体的な運動は、電着後のドット形状の乱れの一因になると考えられ、定常電流が流れないオクチル酸ニオブを用いると、横幅の平均値が所望の大きさに近づき、標準偏差も小さくなると考えられる。 This is presumably because a liquid developer using niobium octylate as a charge control agent does not flow a steady current and has little fluid movement such as solvent convection. Fluid motion such as solvent convection is thought to contribute to the disturbance of the dot shape after electrodeposition. When niobium octylate, which does not flow a steady current, is used, the average width becomes closer to the desired size. The standard deviation is considered to be small.
実施例2
帯電制御剤をオクチル酸タンタル2gに変更すること以外は実施例1と同様にして、緑色発光蛍光体含有液体現像剤を得た。
Example 2
A green developer containing a green light emitting phosphor was obtained in the same manner as in Example 1 except that the charge control agent was changed to 2 g of tantalum octylate.
また、比較として、電荷制御剤としてオクチル酸ニオブの代わりにナフテン酸Zrを同じモル量添加したサンプルも作製した。 For comparison, a sample in which the same molar amount of naphthenic acid Zr was added instead of niobium octylate as a charge control agent was also produced.
得られた緑色発光蛍光体含有液体現像剤を用いて、電気泳動の電流値を測定した。 Using the obtained green light emitting phosphor-containing liquid developer, the current value of electrophoresis was measured.
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。 From this, it was found that all of these developers are positively charged, and none of them is charged with a reverse polarity.
その後、サンドイッチセルを分解し、ITO透明電極基板11表面上に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91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92にはなにも付着していなかった。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。
Thereafter, the sandwich cell was disassembled, and the state of the electrodeposition film obtained on the surface of the ITO transparent electrode substrate 11 was observed. In either case, a uniform phosphor electrodeposition film was formed on the ground-
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。 When the luminance of the phosphor electrodeposition film upon electron beam excitation was measured, it was almost the same as that of the phosphor film formed by screen printing.
図18に、電着実験時の電流波形を示す。 FIG. 18 shows a current waveform during the electrodeposition experiment.
図中、171は、電荷制御剤として、オクチル酸ニオブを用いた場合、172はナフテン酸ジルコニウムを用いた場合のグラフを示す。 In the figure, 171 shows a graph when niobium octylate is used as the charge control agent, and 172 shows a graph when zirconium naphthenate is used.
図18に示した電流波形から、ナフテン酸ジルコニウムとオクチル酸ニオブのそれぞれを電荷制御剤として用いた液体現像剤を比較すると、オクチル酸ニオブを電荷制御剤として用いた液体現像剤では定常電流が流れない。これはトナー粒子の移動を伴う電流のみ流れ、バルクを通して電流が流れないことを意味している。 From the current waveform shown in FIG. 18, when a liquid developer using each of zirconium naphthenate and niobium octylate as the charge control agent is compared, a steady current flows in the liquid developer using niobium octylate as the charge control agent. Absent. This means that only current with toner particle movement flows and no current flows through the bulk.
上記緑色発光蛍光体含有液体現像剤を、実施例1と同様にして現像装置に適用し、緑色発光蛍光体層を形成した。 The green light emitting phosphor-containing liquid developer was applied to the developing device in the same manner as in Example 1 to form a green light emitting phosphor layer.
得られた各蛍光体層について、実施例1と同様にして、その幅を計測し、標準偏差を測定した。 About each obtained fluorescent substance layer, it carried out similarly to Example 1, the width | variety was measured, and the standard deviation was measured.
その結果、オクチル酸タンタルを用いた液体現像剤については、横幅平均150.35μm、標準偏差1.53という結果が得られた。 As a result, with respect to the liquid developer using tantalum octylate, results were obtained that the average width was 150.35 μm and the standard deviation was 1.53.
一方、ナフテン酸ジルコニウムを用いた液体現像剤については、横幅平均151.72μm、標準偏差1.66という結果が得られた。 On the other hand, with respect to the liquid developer using zirconium naphthenate, the average width was 151.72 μm and the standard deviation was 1.66.
これにより、本発明に係る液体現像剤を用いた方がパターニング精度が向上したことがわかった。 Accordingly, it was found that the patterning accuracy was improved by using the liquid developer according to the present invention.
オクチル酸タンタルを電荷制御剤として用いた液体現像剤では、定常電流が流れないため、溶媒の対流等の流体的な運動が少ないと考えられる。溶媒の対流等の流体的な運動は、電着後のドット形状の乱れの一因になると考えられ、定常電流が流れないオクチル酸タンタルを用いると、横幅の平均値が所望の大きさに近づき、標準偏差も小さくなると考えられる。 In a liquid developer using tantalum octylate as a charge control agent, since a steady current does not flow, it is considered that there is little fluid movement such as solvent convection. Fluid movement such as solvent convection is thought to contribute to the disturbance of the dot shape after electrodeposition. When tantalum octylate, which does not flow a steady current, is used, the average width will approach the desired size. The standard deviation is considered to be small.
1…原版、3r、3g、3b…現像装置、4…乾燥器、5…ガラス板、6…ステージ、7…塗布装置、10…パターン形成装置、12…金属フィルム、13…高抵抗層、14a…凹部、61…核粒子、62…被覆層、63…熱可塑性樹脂微粒子、60…トナー粒子、131…ジムロート還流冷却器、132…防爆モータ、133…熱電対、134…リレー温調ユニット、135…マントルヒータ、136…攪拌機、110…真空外囲器、111…前面基板、112…背面基板、113…側壁、115…蛍光面、116…蛍光体層、117…遮光層、118…電子放出素子、120…メタルバック、121…ゲッタ層、211,212…ITO電極、213…スペーサ、214…注入路、215…空気抜き穴
DESCRIPTION OF
Claims (9)
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V族金属有機酸塩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。 An electrically insulating solvent;
V cores contained in the electrically insulating solvent, a thermoplastic resin particle coating layer provided on the surface of the core particles, and V added as a charge control agent to the surface of the core particles coated with the thermoplastic resin particles A liquid developer comprising toner particles containing a group III metal organic acid salt.
請求項1ないし5のいずれか1項に記載の液体現像剤を、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。 Forming a light shielding layer having a plurality of frame-like or stripe-like patterns on a transparent substrate;
The liquid developer according to claim 1 is supplied to a surface of an image carrier through a supply member, and an electric field is formed between the supply member and the image carrier to form the image. A development step of forming a dot-like or stripe-like pattern image on the surface of the holder;
A rolling step of rolling the image holding body on which a pattern image is formed with a liquid developer along a transparent substrate having a light shielding layer held at a fixed position;
An electric field is formed between the rolling image carrier and the transparent substrate, and a pattern image on the surface of the image carrier is transferred to the transparent substrate. And a front substrate forming process including a transfer step of forming a phosphor layer and a step of forming a metal back layer on the phosphor layer.
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