專利名稱：抗靜電膜的成膜方法和用該成膜方法形成的圖像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過將基材浸在微粒子分散液中，在該基材表面上淀積微粒子膜來形成抗靜電膜的方法，特別涉及適用于在表面上具有微細的凸凹不平的基材上形成抗靜電膜時的成膜方法以及利用這種方法形成的圖像顯示裝置、電視裝置。
背景技術(shù)：
作為基材上的各種功能膜的成膜方法，廣泛地使用作為氣相成膜法的真空蒸鍍、濺射成膜、CVD法等。此外，作為液相成膜法，噴涂法、浸沾拉制法、旋涂法、電解法、無電鍍敷法、膠體電解法、溶膠凝膠法、液相析出法等方法也是公知的。可以根據(jù)各自特性而適當?shù)厥褂眠@些成膜方法。
即使作為氣相成膜法的真空蒸鍍和濺射成膜法可以精密地控制膜特性，但是另一方面由于存在成膜的方向性，因此適合于在平面狀基材上的成膜，但是在表面不平滑的基材的整個表面上成膜是很困難的。此外，由于需要真空裝置而降低了生產(chǎn)量，并且大型化的裝置存在價格非常高的缺點。
大氣壓CVD法不需要真空設(shè)備，但是通常需要對被成膜基材進行高溫加熱，因此要求基材具有高的耐熱性。此外，由于基材的溫度分布反映了膜的特性分布，成膜時均勻的溫度分布是非常必要的，因此難以對特別復雜形狀的基材進行上述控制。
一般情況下，氣相成膜法適合于供給作為氣體的膜材料的薄膜制作，因此存在由于原料密度小而使成膜速度較慢的共同的問題。為此，液相成膜法相對于氣相成膜法來說溶質(zhì)密度可以很大，因此與氣相成膜法相比具有成膜速度大、生產(chǎn)量高的優(yōu)點，因此在要求低成本的領(lǐng)域中被廣泛地使用。
電解法、無關(guān)鍍敷法的成膜速度大，可以在低溫下一次對整個基材進行成膜，可以以低成本進行成膜，但是膜材料只限于容易氧化還原的金屬材料。
此外，在電鍍法中，由于利用電泳現(xiàn)象借助庫侖力在基材上吸附膠體分散的顏料微粒子等進行成膜，因此基材自身必須是導電體。
另一方面，浸沾拉制法、旋涂法、噴涂法可以用非常簡單的裝置可以進行大面積基材的成膜，因此成為在各種領(lǐng)域中使用的低成本的成膜手段。作為膜材料，即使使用溶膠凝膠溶液和微粒子分散液等，基材、膜材料選擇的自由度也很大。但是，由于這種成膜手段在基材表面上形成的溶液層干燥時受到表面張力的影響很大，因此難以實現(xiàn)在具有微小復雜形狀的基材上的均勻成膜。如圖9A所示，當在表面上具有微小凸凹不平的基材5的表面上利用這種方法進行成膜的情況下，如圖9B的部分放大圖所示，含有膜材料的液體由于表面張力而在基材表面的凹部上被上拉，因此難以避免凹部的膜41變厚、凸部的膜42變得非常薄的情況。理想的情況是，如圖9C的部分放大圖所示，希望凸部和凹部的膜厚都均勻，但難以實現(xiàn)。
在液相析出法(LPD法)中作為近年開發(fā)的比較盛行的方法，在專利文獻1中公開了利用在溶液中溶解的膜原料物質(zhì)之間的溶液化學反應(yīng)而在基材表面上主要生長氧化物薄膜的技術(shù)。這種方法是一項將來有望在較低溫度下不因基材的形狀而可以在表面全區(qū)域上進行成膜的技術(shù)，但是目前其成膜時間長，而且可以實用的基材、膜材料受到限制。
另一方面，在一定條件下從溶液中在基材表面上吸附微粒子的現(xiàn)象是公知的，主要在清洗技術(shù)領(lǐng)域中，廣泛地進行了防止吸附雜質(zhì)的技術(shù)的研究(參照專利文獻2、3)。
但是，這種雜質(zhì)的吸附不只限于通常少量稀疏地污染基材表面的狀態(tài)，也能夠成為積極地利用作為基材的功能性膜的形成手段的狀態(tài)。
在上述的現(xiàn)有技術(shù)中，如圖9C所示，在具有微小凸凹不平的絕緣基材全部表面上，沒有開發(fā)利用簡單方法以高速度大面積地對厚度均勻的微粒子膜進行成膜的技術(shù)。
作為這種技術(shù)的要求的部件的一個例子，有利用電場發(fā)射電子的平面型顯示裝置(FED)等。
這種平面型顯示裝置(FED)中，由于內(nèi)部是真空的而需要設(shè)置耐大氣壓的支撐體(隔板)。這種隔板是耐高壓的，而且必須在即使由于電子撞擊也不積累表面靜電的絕緣性基材上全部均勻地形成抗靜電膜(參見專利文獻4、5)。此外，近年來，為了控制隔板表面上的二次電子發(fā)射，研究了一種在其表面上具有微細凸凹不平的基材上形成抗靜電膜的隔板(參見專利文獻6)。為此，作為抗靜電膜的形成方法，研究了上述各種成膜方法。
專利文獻1日本專利申請?zhí)亻_平06-116424號公報專利文獻2特開平03-74845號公報專利文獻3特開平09-22885號公報專利文獻4特開2000-311605(USP6485345)專利文獻5特開2000-311609(USP6600263)專利文獻6特開2003-223858(US-2003-0141803A)公報發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對氣相成膜技術(shù)和液相成膜技術(shù)、特別是浸沾拉制法、旋涂法、噴涂法中的困難，以低成本實現(xiàn)在表面上具有微小凸凹不平的絕緣性基材表面上均勻地、高速地形成電阻性膜，主要是，根據(jù)該成膜方法，在平面型顯示裝置中使用的具有微小表面凸凹不平的耐大氣壓支撐體(隔板)上形成抗靜電膜。
本發(fā)明提供一種在具有絕緣性表面的基材的表面上形成電阻比絕緣性表面低的電阻膜的成膜方法，其特征在于至少包括如下工序?qū)⑸鲜龌慕谄渲蟹稚⒘嗽撾娮枘さ牟牧系奈⒘Ｗ拥娜芤褐?，用微粒子分散溶液潤濕該基材表面；潤濕該基材表面的微粒子分散溶液中的微粒子的ζ電位的絕對值比在該溶液中分散時的微粒子的ζ電位的絕對值小，在該基材表面上淀積微粒子凝集膜；和對上述微粒子凝集膜進行燒制形成電阻膜。
此外，優(yōu)選地，上述淀積工序中，潤濕基材表面的微粒子分散溶液中的微粒子的ζ電位的絕對值為0～40mV。
此外，分散上述電阻膜材料的微粒子的溶液是在分散電阻膜材料的微粒子的水溶液(A)中添加了極性比水小的低介電率的稀釋液(B)和降低上述微粒子分散穩(wěn)定性的調(diào)整液(C)的溶液。
此外，上述淀積工序包含在分散了潤濕基材表面的上述微粒子的溶液中添加極性比水小的低介電率凝集液(E)的工序。
此外，上述淀積工序包括將已經(jīng)在上述分散了微粒子的溶液中浸漬了的基材浸在極性比水小的上述低介電率凝集液(E)中的工序。
此外，優(yōu)選地，上述凝集液(E)的極性比上述稀釋液(B)的極性小。
此外，優(yōu)選地，多次重復進行上述吸附工序和上述淀積工序。
此外，進一步包括淀積工序之后，將上述基材浸在極性比上述凝集液(E)大的高介電率再分散液(F)中的工序。
此外，根據(jù)本發(fā)明的另一方案提供一種圖像顯示裝置，包括具有電子發(fā)射元件的背面板、具有圖像顯示部件的前面板、以及位于該背面板和前面板之間的耐大氣壓支撐體，其特征在于所述耐大氣壓支撐體具有基材和覆蓋該基材的電阻膜，該電阻膜是利用上述任一種方法形成的。
此外，根據(jù)本發(fā)明的又一方案，提供一種電視裝置，包括上述圖像顯示裝置、電視信號接收電路、以及與該圖像顯示裝置和該電視信號接收電路連接的接口部。


圖1A、1B、1C、1D是展示本發(fā)明的第一實施方式的工序的示意圖。
圖2A、2B、2C、2D、2E是展示本發(fā)明第二實施方式的工序的示意圖。
圖3A、3B、3C是本發(fā)明的基本原理的說明圖。
圖4A、4B、4C是本發(fā)明的基本原理的說明圖。
圖5A、5B、5C是本發(fā)明的基本原理的說明圖。
圖6A、6B、6C、6D、6E是展示本發(fā)明第五實施方式的工序的示意圖。
圖7A、7B、7C是展示本發(fā)明第六實施方式的工序的示意圖。
圖8是展示使用了適用于本發(fā)明的支撐體的平面型圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9A、9B、9C是展示根據(jù)本發(fā)明的在其表面上具有微小凸凹不平的基材表面上形成抗靜電膜的狀態(tài)的示意圖。
圖10是本發(fā)明的電視裝置的示意方框圖。
具體實施例方式
由于本發(fā)明的成膜方法是在溶液中進行膜形成，因此不會受到表面張力的影響，而且可以在具有微小凸凹不平的基材表面上形成均勻膜厚的抗靜電膜。此外，本發(fā)明的成膜方法由于是將基材浸在溶液中的簡單工序，因此不需要復雜的高價裝置，而且可以相對容易地進行基材大型化和大量生產(chǎn)。此外，利用本發(fā)明的成膜方法，工序中使用的溶液的利用效率高，而且可以以大的成膜速度有效地形成抗靜電膜。
因此，根據(jù)本發(fā)明，可以在平面型圖像顯示裝置的耐大氣壓支撐體的表面上的具有微細凸凹不平的部件表面上形成均勻厚度的抗靜電膜，因此在提高了裝置的可靠性的同時，還使得制造成本降低。
一般情況下，在溶液中分散的微粒子在表面上形成電氣雙層，帶有正、負電荷。在這個表面上形成的電氣雙層中的與粒子一起運動的外圍被稱為滑動面，電位分布中的這部分是從外部可以測定的通常被稱為ζ電位的電位。已知這個ζ電位隨著基材和微粒子表面物質(zhì)的種類、極性溶劑種類、電解質(zhì)濃度、氫離子濃度(pH)、表面活性劑等而很大地變化。
圖3A、3B、3C～圖5A、5B、5C中示出了說明微粒子分散和凝集反應(yīng)的示意圖。如圖3A所示在溶液中微粒子互相保持分散狀態(tài)時，在微粒子51之間施加與微粒子相互之間的距離的5～7次方成反比例地衰減的分子間引力52以及與該距離的1～2次方成反比例地衰減的庫侖斥力53。此外，分子間引力52和庫侖斥力53組合起來的合成力54用實線表示。這兩個不同的力由于力的到達距離(力的到達距離)相差很大，因此表面電荷存在的程度大的話，微粒子間由庫侖斥力支配下運動，因而妨礙了微粒子相互接近。由于這個庫侖斥力是由于微粒子表面的電荷造成的，因此可以大致作為ζ電位進行測量。
圖3B是表示由于微粒子的表面電荷減少、庫侖斥力變?nèi)醵鶕?jù)分子間引力使微粒子相互凝集的狀態(tài)。這種微粒子間的凝集說明了形成粒子表面電荷的庫侖斥力降低的事實，因此表面電荷不必為零。
圖3C是表示作為進行微粒子凝集的結(jié)果而再次形成庫侖斥力的狀態(tài)。再次形成庫侖斥力的原因是相對于分子間引力由于是在近距離上所作用的力與距離的5～7次方成反比例地衰減，庫侖力作為遠距離作用的力與距離的1～2次方成反比例衰減。
也就是說，分子間引力由于不能達到最接近的粒子表面間，因此不存在進行粒子凝集的集合體相加的事實。與此相對，庫侖斥力由于力所達到的距離長而與具有凝集體后方的粒子的殘存電荷相加起來起作用。為此，一旦進行微粒子凝集的凝集體大量增加，就再次形成了庫侖斥力的電位屏障，因此發(fā)生了再次抑制新的微粒子靠近的現(xiàn)象。
圖4A、4B、4C中示出了微粒子和基材表面的分散、凝集狀態(tài)的示意圖。
圖4A示出了穩(wěn)定地保持微粒子分散的狀態(tài)，由于微粒子61的表面和基材62的表面共同充分保持了表面電荷，因此沒有發(fā)生凝集的現(xiàn)象。
圖4B示出了在ζ電位的絕對值的減少較小時、即殘存電荷很大的情況下的微粒子凝集和基材的成膜狀態(tài)。由于微粒子表面的殘存電荷比較大，由于庫侖斥力在少量的粒子集合上再次占優(yōu)勢，因此凝集粒子63的尺寸小，而基材上形成的凝集膜64的厚度也變小。
圖4C示出了在ζ電位的絕對值的減少很大的情況下的微粒子凝集和基材的成膜狀態(tài)。由于微粒子表面的殘存電荷很小，如果大粒子集合，則庫侖斥力占優(yōu)勢，因此凝集粒子65的尺寸很大，而且基材上形成的凝集膜66的厚度也變大。
圖5A、5B、5C中示出了作為本發(fā)明的特征的在基材表面上形成的凝集膜的厚度一定并具有平滑表面性的說明。此外，這里，“平滑”是相對于基材表面的形狀而言的。但是，如果基材表面是凸凹形狀的，則“平滑”指的是在基材表面的形狀上成為凸凹膜的情況。
圖5A、5B和5C是說明多次重復操作淀積工序的情況的示意圖。
如圖5A所示，在第一次凝集反應(yīng)中，在基材表面上形成的凝集膜中，產(chǎn)生膜厚分布薄的部分71和產(chǎn)生厚的部分72的情況，與圖5B相同，由于重復進行的凝集反應(yīng)的事實，在已經(jīng)厚的部分72也發(fā)生作為粒子集合體總和的大的庫侖斥力，因此抑制了新的微粒子凝集。另一方面，作為膜厚在薄的部分71上的總和的庫侖斥力很小，因此分子間引力占優(yōu)勢，從而進行凝集反應(yīng)。
通過這個過程，如圖5C所示，利用粒子自身的引力和斥力的平衡作用而形成平滑的凝集膜75。此外，本發(fā)明的特征的一方面在于，通過控制微粒子的ζ電位而可以控制膜的厚度。
本發(fā)明主要就是利用了上述的作用。
但是，微粒子的分散和凝集的舉動是一個極其復雜的現(xiàn)象，決定于最終在溶液中的固體表面附近形成的電氣雙層之間的相互作用。作為對這個電氣雙層的結(jié)構(gòu)所施加的影響的例子，下面列舉水的存在比例、有機溶劑的分子結(jié)構(gòu)(極性和介電率)以及表面活性劑的性質(zhì)等。由于它們變化而使凝集速度和粒子吸附層的厚度等也變化是公知的。這些都是極其復雜的現(xiàn)象，是目前在理論上難以完全說明的領(lǐng)域。
本發(fā)明通過嘗試各種添加物、溶劑種類、順序、浸漬方法，利用在微粒子分散溶液中浸漬基材的簡單方法可以在基材表面上以高速度形成均勻的微粒子膜。
本發(fā)明的成膜方法的特征在于包括以下工序?qū)⒕哂薪^緣性表面的基材浸在其中分散了抗靜電膜材料的微粒子的溶液中，用該溶液潤濕該基材表面；通過控制該溶液中的微粒子的ζ電位的絕對值為很小，在該基材表面上淀積微粒子凝集膜；以及對該微粒子凝集膜進行燒制形成電阻膜。下面，列舉了本發(fā)明的成膜方法的實施方式，具體地說明本發(fā)明。
期望在本發(fā)明中使用的各種液體具有以下特性。
微粒子液A是在水或水和有機溶劑的混合液中分散了微粒子所形成的溶液。這種微粒子的尺寸希望其粒徑≥4nm、≤20nm，通過經(jīng)驗認識到粒徑增大將伴隨著成膜性的降低。
此外，在除了微粒子由單體構(gòu)成的情況以外，大多使用利用硅醇基或羧基等進行表面修飾過的狀態(tài)的粒子等。
調(diào)整液C是出于調(diào)整微粒子的分散穩(wěn)定性的目的而進行選擇的。
根據(jù)本發(fā)明，為了降低微粒子分散穩(wěn)定性，需要對由于微粒子周圍的水和水的少量減少而引起敏感的凝集反應(yīng)具有調(diào)節(jié)的作用的物質(zhì)。在表面活性劑中具有這種作用，在本發(fā)明中，使用作為季銨系物質(zhì)的氫氧化四甲基銨和氫氧化膽堿(三甲基-2羥乙基銨氫氧化物水溶液)具有同樣的作用，也可以用其他物質(zhì)構(gòu)成。
稀釋液B是使微粒子的ζ電位的絕對值降低的溶液，在ζ電位的絕對值降低到維持預分散狀態(tài)的邊界附近時，微粒子分散液中的微粒子將調(diào)整在后來的工序中基材表面附近快速發(fā)生的凝集反應(yīng)。這種稀釋液B使用作為單體或混合物的分子極性比水小的有機溶劑。本實施方式中可以使用醇類作為主要成分。
凝集液E是使微粒子分散液中的分散微粒子的水合穩(wěn)定性喪失、使微粒子凝集瞬間發(fā)生的液體。該液體具有如下特性利用對水的溶解性而發(fā)生微粒子周圍的水和水的奪取作用，與分子極性在一定程度上小的水置換之后，產(chǎn)生微粒子凝集。與稀釋液B相同，這種凝集液可以使用分子極性比水小的有機溶劑。而且，凝集液E最好是其極性比稀釋液B小。此外，具體地說，與稀釋液B相同，凝集液E可以使用醇類單體、混合物。
再分散液F分子極性比凝集液E大、因而是具有使微粒子的ζ電位再次上升的作用的液體。只有通過在這種液體中浸漬而在基材表面上形成的微粒子凝集膜內(nèi)的厚部分、即庫侖斥力的總和大的結(jié)合力中僅有較小的部分的粒子優(yōu)先再分散那樣，來選擇分子極性大的。由于失去了由這種液體的分子極性過分大和過分高形成的微粒子凝集膜的大部分，因此應(yīng)適當?shù)鼗旌蟽煞N以上的溶劑等進行調(diào)節(jié)。作為具體例子，鑒于碳元素的數(shù)量，通過選擇、混合醇類物質(zhì)來調(diào)整的方法是很容易的。
此外，作為在液體(B)、(E)、(F)中使用的水溶性有機溶劑，最好使用醇，具體為甲醇、乙醇、異丙醇(IPA)、n-丙醇等，對應(yīng)各個實施方式中使用的各種溶液所需的特性而適當?shù)亍为毜厥褂盟鼈兓蚴褂?種以上的上述物質(zhì)的組合。此外，作為水溶性有機溶劑，除了醇以外，還可以適當?shù)剡x擇使用二氧雜環(huán)己烷等的乙醚類、單乙胺等的胺類、甲基溶纖劑等的乙二醇乙醚類、丙酮等的酮類、乙酸等的羧酸類、二甘醇-乙醚乙酸酯等的酯類等。
本發(fā)明的第一實施方式的工序示意地示于圖1A-1D中。圖中，1是微粒子液A、2是稀釋液B，3是調(diào)整液C，4是通過調(diào)合上述微粒子液A、稀釋液B、調(diào)整液C而形成的微粒子分散液，13是凝集液(E)，5是基材。
作為本發(fā)明中使用的抗靜電膜材料，最好使用金屬氧化物，特別是，最好使用氧化錫、氧化鋅、氧化鈦中的任何一種作為主要成分。在含有0.1-10質(zhì)量％的該金屬氧化物時，微粒子最好是摻雜了1-20質(zhì)量％的銻等的物質(zhì)。最好是在溶液(A)中直徑為4-20nm。
稀釋液(B)是使微粒子液(A)中的微粒子的ζ電位的絕對值下降的液體，最好使用以極性比微粒子液(A)的溶劑小的、低介電率的水溶性有機溶劑作為主要成分的溶液。此外，作為微粒子液(A)的溶劑，例如可使用水。
調(diào)整液(C)是用于調(diào)整微粒子的分散穩(wěn)定性的液體，可以使用季銨、最好是氫氧化四甲基銨等的水溶液。
在本實施方式中，首先在微粒子液(A)1中添加稀釋液(B)2。此時，由于只添加了溶液(B)2不發(fā)生微粒子的凝集反應(yīng)，調(diào)整溶液(B)的種類和添加量。
然后，在上述液體中通過添加調(diào)整液(C)3，調(diào)整微粒子分散液4(圖1A)。
將基材5浸在微粒子分散液(1)4中，搖動幾秒到幾分鐘，微粒子分散液4完全濕潤了基材5的表面(圖1B)。本發(fā)明中使用的基材5具有絕緣性的表面，并且最好在表面上含有Si。
本實施方式是一種使用溶液(E)、可以只使用少量的微粒子液(A)、而且使抗靜電膜材料的利用率提高到極限、獲得了大成膜速度的方法。
本實施方式中使用的凝集液(E)是使稀釋液(B)以上的微粒子的ζ電位的絕對值降低的溶液，在向凝集液(E)中滴下微粒子分散液4的情況下，通過瞬間發(fā)生微粒子凝集反應(yīng)而進行調(diào)制。具體地說，作為溶液(E)，使用極性與溶液(B)相同、或者比溶液(B)小的低介電率的水溶性有機溶劑作為主要成分。
將基材5從微粒子分散液4向上拉出，未干燥就快速浸在凝集液(E)13中(圖1C)。通過這個操作，濕潤了基材5的表面的微粒子分散液4，由于大量凝集液(E)13而被急劇置換的微粒子的分散穩(wěn)定性瞬間消失。因此，在基材表面上集中的微粒基本上被吸附凝集在基材5的表面上，因而形成了效率好的微粒子凝集膜。在本實施方式中，由于在微粒子分散液4中添加了稀釋液(B)2，因此一次形成的微粒子凝集膜8的膜厚很厚。即成膜速度高。
在本實施方式中，由于各個溶液的混合，只限于少量地在基材5的表面上附著移動，因此保證了微粒子分散液4與凝集液(E)13的功能。為此，不必調(diào)制新的微粒子分散液4、凝集液(E)13，可以重復使用相同的微粒子分散液(1)4和凝集液(E)13并進行交替浸漬操作。通過多次重復進行這種交替浸漬的循環(huán)，直到淀積至預定膜厚的微粒子凝集膜8，之后，通過進行加熱處理，獲得抗靜電膜9(圖1D)。
本實施方式可以利用極少量的微粒子分散液而高效率地在基材表面上形成微粒子凝集膜8，進而，通過在微粒子分散液和凝集液(E)中的交替浸漬，由于未附著微粒子的基材表面上露出的部分上在下一個循環(huán)中優(yōu)先吸附微粒子，因此獲得了膜厚的均勻化作用，并且可以在短時間內(nèi)形成均勻的抗靜電膜。
本實施方式是對先前說明的實施方式1的工序進行改良的用于形成非常薄的均勻的抗靜電膜的方法。
在圖2A-2E中，示意性地示出了本實施方式的工序。圖中，14是再分散液(F)，并且與圖1A-1D相同的部件用相同的符號表示。
本實施方式中使用的再分散液(F)是提高微粒子分散穩(wěn)定性的溶液，它使用極性比凝集液(E)大、高介電率的水溶性有機溶劑作為主要成分，或者根據(jù)極性比凝集液(E)大、高介電率的組合，調(diào)制水溶性有機溶劑的組成。
圖2A-2E是使用微粒子分散液(1)和溶液(E)的例子。下面進行具體說明。
與實施方式1相同，利用微粒子液(A)1、稀釋液(B)2、調(diào)整液(C)3調(diào)制微粒子分散液4[圖2A]，將基材5浸在該微粒子分散液4中之后[圖2B]，將基材5快速浸在凝集液(E)13中[圖2C]。然后，拉出其上淀積了微粒子凝集膜8的基材5，不干燥就將其浸在再分散液14中[圖2D]。此時，在基材5的表面上吸附凝集的微粒子凝集膜8中的一部分的微粒子再分散在再分散液(F)14中，因而變?yōu)楦〉奈⒘Ｗ幽?’的殘留狀態(tài)。此時，通過調(diào)整浸漬的再分散液(F)14的種類和混合組成，可以調(diào)整微粒子的再分散力。
為了獲得薄的均勻的抗靜電膜9，調(diào)制根據(jù)利用基材表面5和微粒子的范德華引力使微粒子吸附在基材5的表面上以及通過微粒子間的相同符號的庫侖斥力產(chǎn)生再分散的再分散液(F)14。這樣，在一次吸附凝集在基材5表面上的微粒子當中，從距離基材5薄膜的遠的、范德華引力較弱的微粒子中選擇地再分散，離基材5表面近的微粒子連續(xù)吸附在基材5表面上的概率很高。因此，對應(yīng)到基材5表面的很小距離，對微粒子凝集膜8的厚度進行均勻化。
將基材5浸在再分散液(F)14中之后，再多次重復進行在微粒子分散液4、凝集液(E)13中的浸漬工序，直到獲得預定膜厚的微粒子凝集膜8為止。最后，干燥之后，進行與實施方式1相同的加熱處理，通過使微粒子凝集膜8固定在基材5上，獲得抗靜電膜9。
圖6A-6E示意性地示出了本實施方式的工序的。圖中，15是溶劑(a)，與圖2A-2E相同的部件用相同的符號表示。
如先前說明的實施方式1和2那樣，本實施方式是在將基材5交替浸在不同的溶液中時，不在氣相中取出該基材5而形成微粒子凝集膜8的方法。
本實施方式中使用的溶劑(a)是與微粒子分散液不相溶的溶劑，如前所述，由于微粒子分散液是水溶液的，因此使用與水不相溶的有機溶劑。具體地說，最好使用與水不相溶的醇類，例如丁醇。
在本實施方式中，與實施方式1相同，向微粒子液(A)1中混合調(diào)整液(C)3，從而調(diào)制微粒子分散液11[圖6A]。此時，為了使微粒子分散液11不產(chǎn)生微粒子凝集反應(yīng)，調(diào)整混合比和微粒子液(A)、調(diào)整液(C)的組成。
然后，向微粒子分散液11中輕輕地注入溶劑(a)15，調(diào)制成上下2種液體分離的處理液[圖6B]。
在上述處理液的微粒子分散液11相中浸漬基材5，搖動幾秒～幾分鐘，微粒子分散液11完全濕潤了基材5的表面[圖6C]。
然后，將基材5向上拉到溶劑(a)15的相[圖6D]。通過這個操作，濕潤了基材5的表面的少量微粒子分散液11，由于大量的溶劑(a)15而使微粒子的分散穩(wěn)定瞬間消失，從而在基材5表面上大量凝集，并在基材5的表面上形成微粒子凝集膜8。
在本實施方式中，由于各個液相的混合只限于少量地在基材5的表面上附著移動，因此保持了微粒子分散液11和溶劑(a)11的功能。因此，沒有必要調(diào)制新的微粒子分散液11、溶劑(a)11，因此可以在使用相同的微粒子分散液11、溶劑(a)15的2液相間往復運行基材5。多次重復進行這種往復循環(huán)，直到淀積了預定膜厚的微粒子凝集膜8，之后，與實施方式1相同，進行加熱處理，獲得抗靜電膜9(圖6E)。
根據(jù)本實施方式，不是在空氣相中取出基材5，而是最好基材只在上下2液相間往復運行，這樣，可以在基材上淀積高效的微粒子凝集膜。
圖7A-7C中示出了本實施方式的工序的示意圖。圖中，21是硅烷耦合劑環(huán)境氣體，22是露出部，23是掩模，24是刻蝕處理，與圖1A-1D相同的部件用相同的符號表示。
如本發(fā)明人那樣，預先用硅烷耦合劑處理基材表面之后，判斷在基材5的表面上幾乎沒有發(fā)生微粒子的析出。本實施方式是使用這種性質(zhì)在基材5的表面的一部分上進行疏水基置換處理，阻礙在該部分上的微粒子凝集膜的淀積，而可以在其它部分上選擇地對抗靜電膜進行成膜的方法。
首先，通過將基材在硅烷耦合劑氣氛氣體21中放置預定時間[圖7A]，基材5的最表面分子以甲基等的疏水基為終端。在如此處理過的基材5上利用實施方式1～3記載的工序淀積微粒子，在基材5的表面上仍成為沒有淀積微粒子凝集膜8的狀態(tài)。
作為本發(fā)明中使用的硅烷耦合劑，最好是在與基材5結(jié)合時，沒有與基材原子結(jié)合的末端的功能基為疏水基，例如，最好使用二甲基二乙氧基硅烷。
只露出用硅烷耦合劑對整個表面進行處理過的基材5的未形成微粒子凝集膜8的部分(選擇部分22)，其它部分用掩模遮蔽。在這個狀態(tài)下，進行刻蝕處理24，只除去了選擇部分22表面的疏水基[圖7B]。作為此時的刻蝕處理方法，希望使用UV照射、UV臭氧刻蝕、大氣壓等離子體處理等干刻蝕法，但也可以使用濕刻蝕法，并且可以進行機械研磨。
在進行過刻蝕處理的基材5上進行實施方式1～3的微粒子凝集膜的成膜工序，只在進行了上述刻蝕處理的選擇部分22上形成微粒子凝集膜，其它區(qū)域上不形成微粒子凝集膜，因此可以選擇地形成抗靜電膜9[圖7C]。
作為用于在上述實施方式1-4中使用的溶液(B)、(E)、(F)的水溶性有機溶劑，最好使用醇，具體為甲醇、乙醇、異丙醇(IPA)、n-丙醇等，對應(yīng)各個實施方式中使用的各種溶液所需的特性而適當?shù)?、單獨地使用它們或使?種以上的上述物質(zhì)的組合。此外，作為水溶性有機溶劑，除了醇以外，還可以適當?shù)剡x擇使用二氧雜環(huán)己烷等的乙醚類、單乙胺等的胺類、甲基溶纖劑等的乙二醇乙醚類、丙酮等的酮類、乙酸等的羧酸類、二甘醇-乙醚乙酸酯等的酯類等。
本發(fā)明的成膜方法最好適用于平面型圖像顯示裝置的耐大氣壓支撐體(隔板)的表面的抗靜電膜的成膜。圖8中，示意性地示出了該圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)。圖中，31是前面板，32是背面板，33是外周框，34是支撐體。
前面板31是配置有熒光體、金屬殼的玻璃板，并且給其施加1～10kV左右的高電壓。背面板32是配置多個表面?zhèn)鲗碗娮影l(fā)射元件的玻璃基板。前面板31和背面板32通過外周框22貼合在一起。此時內(nèi)部保持真空。因此，必須給前面板31和背面板32添加用于支撐大氣壓的耐大氣壓支撐體34。這個支撐體34是耐高壓的，而且為了不因電子撞擊而累積表面帶電，使用在表面上形成微小的凸凹形狀的玻璃基材，可以在全部表面上形成抗靜電膜。
作為本發(fā)明的抗靜電膜的成膜方法，即使作為基材表面的凸凹形狀，例如深5～20μm、寬20～40μm的微小凹部或凸部，也可以形成均勻膜厚的抗靜電膜。此外，對于顯示裝置，與上述的特開2003-223858(US 2003-0141803 A)號公報相同，因此省略其詳細說明。
(實施例1)利用實施方式1的工序已通過改變條件進行抗靜電膜的成膜。結(jié)果示于表1中。此外，表中的IPA是異丙醇，TMAH是氫氧化四甲基銨水溶液，ATO是摻雜銻(10質(zhì)量％)的氧化錫微粒子，PD200是高畸變點玻璃。此外，表中的基材的形狀的數(shù)值表示凹-凹間隔。此外，本實施例中，認為只有用100質(zhì)量％甲醇作為凝集液(E)的條件3-1可以在基材表面上進行成膜。在其它條件3-2～3-4下，對應(yīng)凝集液(E)的醇中的碳元素的數(shù)量可以控制抗靜電膜的厚度。特別是，如條件3-4所示，在使用n-丙醇作為凝集液(E)的情況下，5個循環(huán)只用了7分30秒的短時間就可以形成膜厚為1μm的抗靜電膜。
表1

(實施例2)利用實施方式2的工序已通過改變條件進行抗靜電膜的成膜。結(jié)果示于表2中。本實施例中，作為再分散液(F)，使用碳數(shù)少、極性大的甲醇作為主要成分?；旧铣ヒ淮涡纬傻奈⒘Ｗ幽?，不會殘留連續(xù)的膜。因此，如條件4-2、4-3和4-4所示，通過調(diào)整種類和組成，可以得到均勻的薄的抗靜電膜。
表2

(實施例3)作為平面型圖像顯示裝置的耐大氣壓支撐體(隔板)，在由高畸變點玻璃(PD200)構(gòu)成、其長度為600mm、高為2mm、厚度為1.8mm并在表面上進行深10μm、周期35μm的凸凹加工處理的基材上，根據(jù)實施例2的條件2-3，進行3個循環(huán)的交替浸漬，形成抗靜電膜。結(jié)果是，可以在具有凸凹形狀的整個表面上均勻地形成表面電阻為1×1010歐姆/□、厚度為200μm的抗靜電膜。而且，上述本發(fā)明的圖像顯示裝置可以應(yīng)用于電視機。下面將說明應(yīng)用了本發(fā)明的圖像顯示裝置電視機的。
圖10是根據(jù)本發(fā)明的電視裝置的方框圖。接收電路C20由調(diào)諧器、解碼器等構(gòu)成，接收衛(wèi)星發(fā)送和地上波等的電視信號、通過網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)發(fā)送等，向I/F部(接口部)輸出譯碼化的圖像數(shù)據(jù)。I/F部C30是根據(jù)顯示裝置的顯示格式來改變圖像數(shù)據(jù)而向顯示裝置輸出圖像數(shù)據(jù)。顯示裝置C10由顯示面板、驅(qū)動電路以及控制電路構(gòu)成，適用于上述的圖8的圖像顯示裝置?？刂齐娐稢13是在進行輸入的圖像數(shù)據(jù)在顯示面板上適當?shù)匮a償處理等的圖像處理的同時，向驅(qū)動電路輸出圖像數(shù)據(jù)和各種控制信號。作為修正處理，例如，有對耐大氣壓支撐體(隔板)附近的像素和遠離耐大氣壓支撐體(隔板)的像素的輝度偏差進行控制的處理，在控制電路C13中最好有灰度修正電路。驅(qū)動電路C12在輸入的圖像數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上向顯示面板C11輸出驅(qū)動信號，顯示電視圖像。
接收電路和I/F部被容納在作為機頂盒(STB)的不同于顯示裝置的其它框體中，也可以被容納在與顯示裝置相同的框體中。
由于本發(fā)明的成膜方法是在溶液中進行的，因此不會受到表面張力的影響，而且可以在有微小凸凹的基材表面上形成均勻膜厚的抗靜電膜。此外，由于本發(fā)明的成膜方法是在溶液中浸漬基材的簡單工序，因此不需要復雜的、昂貴的裝置，可以很容易地對應(yīng)基材的大型化和大量生長。此外，在本發(fā)明的成膜方法中，用于工序的溶液的利用率很高，可以以大的成膜速度高效率地對抗靜電膜進行成膜。
因此，根據(jù)本發(fā)明，可以在平面型圖像顯示裝置的耐大氣壓支撐體的表面上的在有微細凸凹不平的部件表面上形成均勻膜厚的抗靜電膜，在裝置可靠性高的同時，還降低了制造成本。
權(quán)利要求
1.一種電阻膜的成膜方法，在具有絕緣性表面的基材的表面上形成電阻比該絕緣性表面低的電阻膜，其特征在于至少包括如下工序?qū)⑸鲜龌慕谄渲蟹稚⒘嗽撾娮枘さ牟牧系奈⒘Ｗ拥娜芤褐?，用微粒子分散溶液潤濕該基材表面；通過使?jié)櫇窳嗽摶谋砻娴奈⒘Ｗ臃稚⑷芤褐械奈⒘Ｗ拥摩齐娢坏慕^對值比在該溶液中分散時的微粒子的ζ電位的絕對值小，在該基材表面上淀積微粒子凝集膜；和對上述微粒子凝集膜進行燒制形成電阻膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電阻膜的成膜方法，其特征在于在上述淀積工序中，潤濕了上述基材表面的微粒子分散溶液中的微粒子的ζ電位的絕對值為0～40mV。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的電阻膜的成膜方法，其特征在于上述分散了電阻膜材料的微粒子的溶液是在分散了電阻膜材料的微粒子的水溶液中添加了極性比水小的低介電率的稀釋液和降低上述微粒子的分散穩(wěn)定性的調(diào)整液的溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的電阻膜的成膜方法，其特征在于上述淀積工序包括在潤濕了基材表面的上述分散了微粒子的溶液中添加極性比水小的低介電率凝集液的工序。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的電阻膜的成膜方法，其特征在于上述凝集液與上述稀釋液相同，但是極性比它小。
6.根據(jù)權(quán)利要求3的電阻膜的成膜方法，其特征在于上述淀積工序包括將已經(jīng)在上述分散了微粒子的溶液中浸漬過的基材浸在上述極性比水小的低介電率凝集液中的工序。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的電阻膜的成膜方法，其特征在于上述凝集液與上述稀釋液相同，但是極性比它小。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的電阻膜的成膜方法，其特征在于上述潤濕工序和上述淀積工序多次重復進行。
9.根據(jù)權(quán)利要求3的電阻膜的成膜方法，其特征在于上述稀釋液或凝集液是醇。
10.根據(jù)權(quán)利要求3的電阻膜的成膜方法，其特征在于上述調(diào)整液是季銨的水溶液。
11.根據(jù)權(quán)利要求3的電阻膜的成膜方法，其特征在于上述調(diào)整液是氫氧化四甲基銨的水溶液。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的電阻膜的成膜方法，其特征在于上述稀釋液或凝集液是乙醇或異丙醇或甲醇或n-丙醇溶液。
13.根據(jù)權(quán)利要求8的電阻膜的成膜方法，其特征在于還包括在上述淀積工序之后，將上述基材浸在極性比上述凝集液大的高介電率的再分散液中的工序。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的電阻膜的成膜方法，其特征在于在注入了微粒子分散液的容器中，其中該微粒子分散液中已混合有分散了電阻膜材料的微粒子的水溶液和降低上述微粒子的分散穩(wěn)定性的調(diào)整液，調(diào)制向上述容器中注入與該微粒子分散液完全不相溶的形成分離界面的有機溶劑后、分離成上下兩種液體而形成的處理液，將上述基材浸在上述處理液中，通過在上述微粒子分散液相和有機溶劑相之間往復移動該基材，由此在該基材表面上淀積微粒子凝集膜。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的電阻膜的成膜方法，其特征在于在上述基材的表面的一部分上進行疏水基置換處理，阻止在該部分上的微粒子凝集膜的淀積，僅在未處理部分上有選擇地形成電阻膜。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的電阻膜的成膜方法，其特征在于上述基材的疏水基置換處理是利用硅烷耦合劑進行的處理。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的電阻膜的成膜方法，其特征在于電阻膜材料是以氧化錫、氧化鋅、氧化鈦和氧化硅中的任一種為主要成分。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的電阻膜的成膜方法，其特征在于上述分散了電阻膜材料的微粒子的水溶液中的微粒子的直徑為4～20nm。
19.根據(jù)權(quán)利要求1的電阻膜的成膜方法，其特征在于上述基材在表面上含有硅。
20.根據(jù)權(quán)利要求1的電阻膜的成膜方法，其特征在于上述基材表面具有振幅為10～100μm的凸凹不平。
21.一種圖像顯示裝置，包括具有電子發(fā)射元件的背面板、具有圖像顯示部件的前面板、以及位于該背面板和前面板之間的耐大氣壓支撐體，其特征在于所述耐大氣壓支撐體具有基材和覆蓋該基材的電阻膜，該電阻膜是利用權(quán)利要求1的方法形成的。
22.一種電視裝置，包括權(quán)利要求21中所述的圖像顯示裝置、電視信號接收電路、以及與該圖像顯示裝置和該電視信號接收電路連接的接口部。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的電視裝置，其特征在于所述圖像顯示裝置具有抑制由上述耐大氣壓支撐體造成的輝度偏差的電路部，該電路部修正來自上述接口部的圖像信號。
全文摘要
提供一種抗靜電膜的成膜方法和用該成膜方法形成的圖像顯示裝置，即使在表面上有凸凹不平的基材上也能以均勻的膜厚、高速地對抗靜電膜進行成膜。在穩(wěn)定地分散了金屬氧化物微粒子的微粒子液(A)(1)中，添加用于降低該微粒子的ζ電位的絕對值的溶液(B)(2)和降低該微粒子的分散穩(wěn)定性的溶液(C)(3)，調(diào)制微粒子分散液(4)，將具有絕緣性表面的基材(1)浸漬到該微粒子分散液(4)中，淀積微粒子凝集膜(8)之后，進行加熱處理，從而獲得抗靜電膜(9)。
文檔編號C23C24/08GK1644248SQ20041010339
公開日2005年7月27日 申請日期2004年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月26日
發(fā)明者鈴木義勇 申請人:佳能株式會社