專利名稱:圖像顯示裝置用面板的表面處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在面板表面上噴射涂敷涂料來(lái)形成膜的方法，特別涉及陰極射線管、等離子體顯示器、液晶顯示器等的圖像顯示裝置用面板的表面處理方法。
背景技術(shù)：
在陰極射線管或液晶顯示器、等離子體顯示器面板等的圖像顯示裝置中，一般將具有防止帶電性或防止光反射性等功能的膜形成在圖像顯示裝置用面板的表面上。
例如，在形成包括防止帶電功能的防止反射膜的情況下，將包含ATO(摻雜銻氧化錫)或ITO(摻雜錫氧化銦)等的微粒(一般來(lái)說(shuō)，平均粒徑為0.01μm～0.1μm)、二氧化硅那樣的固態(tài)部分的涂料噴射涂敷在圖像顯示裝置的面板表面上，在干燥后對(duì)其進(jìn)行燒制。
使用被稱為噴射涂敷法的這樣的方法時(shí)，在涂料沖擊到基板上時(shí)容易形成微細(xì)的凹凸。圖5模式地示出具有這樣的凹凸的膜13使反射光散亂并起到使反射像模糊的作用，在降低反射效果優(yōu)良，所以以往形成在計(jì)算機(jī)監(jiān)視器所用的圖像顯示裝置等上。
噴射涂敷法具有制造裝置比較簡(jiǎn)單，可以低價(jià)地形成膜這樣的優(yōu)點(diǎn)，以往被廣泛地使用。
但是，面板表面上形成了微細(xì)的凹凸的圖像顯示裝置盡管有大的反射降低效果，但近年來(lái)變?yōu)椴缓玫膬A向。其理由在于，因膜的微細(xì)凹凸，顯示的圖像本身模糊而不能獲得清晰度優(yōu)良的畫質(zhì)，膜將外光擴(kuò)散地反射，從而面板整體發(fā)白模糊，圖像的對(duì)比度惡化。特別是在涂料中包含用于實(shí)施防止帶電處理的導(dǎo)電性微?；蛴糜谔岣弋嬅娴膶?duì)比度的顏料等微粒的情況下，用噴射涂敷法時(shí)，在面板表面上容易形成凹凸。
從這樣的理由來(lái)看，目前需要形成凹凸少的涂膜的技術(shù)。
作為用涂料來(lái)形成凹凸少的涂膜的方法，有通過(guò)使面板旋轉(zhuǎn)將涂料擴(kuò)展變薄涂敷的旋轉(zhuǎn)涂敷方法，但該方法除了工序數(shù)增加，裝置復(fù)雜以外，還存在由于到處擴(kuò)展涂料而需要比實(shí)際涂敷量多的涂料，所以材料利用率差的問(wèn)題。
在不使用涂料的方法中，已知CVD(Chemical Vapor Deposition(化學(xué)汽相淀積))、濺射、真空鍍敷等方法，但由于這些方法的裝置復(fù)雜龐大，所以在對(duì)圖像顯示裝置等范圍寬的面積進(jìn)行處理時(shí)不大實(shí)用。
本發(fā)明是鑒于上述課題的發(fā)明，在圖像顯示裝置的面板表面上，由包含微粒的涂料形成膜來(lái)具有防止帶電或防止外光反射等功能性的技術(shù)中，用比較簡(jiǎn)單的裝置可以實(shí)現(xiàn)的噴射涂敷法來(lái)形成凹凸少的膜。由此，在表面上具有防止帶電和防止外光反射等功能，并且可以用低成本高效率地實(shí)現(xiàn)提供清晰度或?qū)Ρ榷葍?yōu)良的畫質(zhì)的圖像顯示裝置用面板，以及包括這樣的面板的圖像顯示裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述課題，本發(fā)明的圖像顯示裝置用面板的表面處理方法在面板的表面上噴射涂敷包含微粒的涂料來(lái)形成一層以上的涂膜，其特征在于，所述涂料的溶劑包括乙二醇、丙二醇醚、水、以及碳數(shù)目在1以上、3以下的醇。
因此，可以減少圖像顯示裝置用面板的膜的凹凸。
在本發(fā)明的圖像顯示裝置用面板的表面處理方法中，所述溶劑相對(duì)于全部溶劑量來(lái)說(shuō)，包含5～10wt％的所述乙二醇，30～50wt％的所述丙二醇醚，20～30wt％的所述水。
因此，可以抑制涂膜不勻或污點(diǎn)。
本發(fā)明的圖像顯示裝置用面板的表面處理方法中，噴射涂敷所述涂料時(shí)的所述面板的外表面溫度為50～90℃。
本發(fā)明的圖像顯示裝置用面板的表面處理方法中，所述涂料沖擊到所述面板時(shí)的噴射壓力為0.2MPa～0.6MPa。
本發(fā)明的圖像顯示裝置用面板的表面處理方法中，用包括通過(guò)施加了壓力的空氣來(lái)噴出所述涂料的噴嘴的空氣噴射裝置進(jìn)行所述噴射涂敷。
本發(fā)明的圖像顯示裝置用面板的表面處理方法中，所述面板和所述空氣噴射裝置的噴嘴的距離為150mm～220mm，并且從所述噴嘴噴出的所述空氣的壓力為0.3MPa～0.6MPa。
因此，可以用簡(jiǎn)單的裝置、設(shè)定來(lái)減少圖像顯示裝置用面板表面的膜的凹凸。
本發(fā)明的圖像顯示裝置，包括實(shí)施了在面板的表面上噴射涂敷包含微粒的涂料來(lái)形成一層以上涂膜的表面處理的面板，其特征在于，所述涂料的溶劑包括乙二醇、丙二醇醚、水、以及碳數(shù)目在1以上、3以下的醇。
通過(guò)包括實(shí)施了本發(fā)明的表面處理的面板，可以形成清晰度和對(duì)比度高的圖像顯示裝置。



圖1是由本發(fā)明實(shí)施例形成的面板部和膜的局部剖面模型圖。
圖2是列舉本發(fā)明實(shí)施例的圖像顯示裝置之一的陰極射線管的外觀示意圖。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例所用的噴嘴的局部剖面圖。
圖4是本發(fā)明實(shí)施例所用的噴嘴的掃描一例的圖。
圖5是用現(xiàn)有的方法形成的面板部和膜的局部剖面模型圖。
具體實(shí)施方式
以下說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
圖2表示計(jì)算機(jī)監(jiān)視器或電視機(jī)所用的陰極射線管。陰極射線管1包括在面板部2的內(nèi)表面上形成用于映出圖像的熒光屏的面板3；以及在管頸4的內(nèi)側(cè)配置電子槍的錐體5構(gòu)成的外殼內(nèi)的蔭罩等管內(nèi)部件。這里，在面板3的面板部2的外表面上形成具有防止反射功能的膜。
以下說(shuō)明在這樣的陰極射線管的面板2的外表面上形成膜的方法。
在預(yù)先實(shí)施了所謂的研磨、清洗、預(yù)熱處理的面板部2的外表面上，用噴射裝置以霧狀噴出規(guī)定的涂料?？諝鈬娚溲b置作為一例如圖3所示，在噴嘴6的內(nèi)側(cè)內(nèi)裝涂料7和空氣8，通過(guò)從空氣出口10施加壓力噴吹出的空氣8將從涂料出口9噴出的涂料7霧化噴出。噴嘴如圖4所示的箭頭線11那樣來(lái)掃描面板部2的外表面，使得涂料7均勻地涂敷在面板部2的整個(gè)外表面上。
作為涂料使用的材料包含1～5wt％的固態(tài)部分，以便使所謂的色感、導(dǎo)電性、固化性這樣的涂膜的諸特性或涂膜的厚度達(dá)到期望的要求。這里，固態(tài)部分包含作為提高對(duì)比度的著色劑的碳黑微粒(平均粒徑0.08μm)，作為具有防止帶電的導(dǎo)電性材料的ATO微粒(平均粒徑0.1μm)，并且包含具有固化性的硅酸乙酯的加水分解物(二氧化硅部分)。
作為涂料的溶劑，包含5～10wt％的乙二醇，30～50wt％的丙二醇醚，20～30wt％的水，其余的10～45wt％為碳數(shù)目1以上、3以下的醇。
這里，醇指碳數(shù)目在1以上、3以下的醇，例如，可以列舉出乙醇、甲醇、異丙醇等。這些醇可以單獨(dú)使用，也可以按任意的比例混合使用。
乙二醇的沸點(diǎn)非常高為197℃，而且表面張力高。原來(lái)，在涂料中混合微粒時(shí)，由于涂膜的表面積增大，干燥變快，所以涂料被噴吹到面板的瞬間的膜表面的凹凸大多原封不動(dòng)地固化，但如上所述，由于乙二醇的沸點(diǎn)高，所以在膜的干燥過(guò)程中長(zhǎng)時(shí)間殘留，可以使干燥變慢。而且，乙二醇通過(guò)其大的表面張力作用，涂料在沖擊面板部時(shí)可進(jìn)行均勻移動(dòng)微細(xì)的凹凸。但是，在其添加量超過(guò)10wt％的情況下，由于干燥顯著變慢，所以在膜上產(chǎn)生白斑狀的污點(diǎn)等弊病。
作為丙二醇醚，可以列舉出丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚等，但從均勻膜表面的凹凸效果來(lái)看，最好是丙二醇單乙醚。
因此，將丙二醇單乙醚混合在涂料中。丙二醇單乙醚的沸點(diǎn)比較高為133℃，而乙二醇的沸點(diǎn)不高。因此，主要可以用于調(diào)整干燥速度，通過(guò)乙二醇和其他溶劑的適當(dāng)比例，具有使膜表面的凹凸均勻并且抑制產(chǎn)生污點(diǎn)的作用。由于丙二醇單乙醚在霧滴狀態(tài)的涂料到達(dá)面板前的期間抑制干燥，所以還具有提高噴射涂敷時(shí)的涂料涂敷效率的作用。另一方面，丙二醇醚的添加材料超過(guò)50wt％的情況下，由于干燥明顯變慢，所以會(huì)產(chǎn)生膜的涂敷不勻等危害。
這里，這些乙醇、乙二醇、丙二醇醚都具有自由的混合在水和各自的溶劑中的特征，而且，無(wú)論哪個(gè)溶劑都具有價(jià)格低、容易得到的優(yōu)點(diǎn)。
盡管水的沸點(diǎn)沒(méi)有乙二醇或丙二醇單乙醚高，但表面張力比乙二醇高，通過(guò)水與其他溶劑的適當(dāng)比例，具有可以均勻涂料沖擊到面板時(shí)的微細(xì)凹凸的作用。另一方面，在水的添加量超過(guò)30wt％的情況下，由于干燥顯著遲緩，所以在膜上產(chǎn)生白斑狀的污點(diǎn)等危害。
涂敷后的涂料進(jìn)行自然干燥，但在該干燥過(guò)程中從沸點(diǎn)低的溶劑起首先開(kāi)始蒸發(fā)，而沸點(diǎn)高的溶劑長(zhǎng)時(shí)間殘留在涂料中。涂料中殘留最長(zhǎng)的溶劑是乙二醇，涂敷時(shí)從噴嘴噴出的涂料因在沖擊到面板時(shí)產(chǎn)生的凹凸均勻而具有充分的干燥時(shí)間。因此，如圖1的模型所示，膜12的表面是凹凸少的平滑的表面。
在使這樣的膜的干燥、燒制后的厚度為約100nm左右時(shí)，透光率為70％、折射率約為1.46。相對(duì)于面板本身的約1.54的折射率來(lái)說(shuō)，由于膜的折射率低，所以可以基于干涉作用來(lái)獲得降低反射效果。這種情況下，JIS規(guī)格R3106中規(guī)定的分光反射率在波長(zhǎng)560nm時(shí)呈現(xiàn)最低反射率，該值與面板部的外表面上沒(méi)有任何膜的面板相比降低約4.5％，而與在面板的外表面上有膜的面板相比降低約2.0％。即，具有用這樣的涂料形成的膜的面板成為降低反射效果優(yōu)良的面板。此外，膜的表面電阻為1×109Ω/□左右，在實(shí)用上是可獲得充分的防止帶電效果的值。
于是，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)設(shè)備簡(jiǎn)單的噴射涂敷可以形成凹凸少平滑表面的功能性膜。
在本發(fā)明的表面處理方法中，除了涂料的材料條件以外，通過(guò)涂料的噴射涂敷條件，也可以獲得膜表面平滑度。
例如，噴射涂敷時(shí)的面板部的外表面溫度過(guò)低時(shí)，涂料的干燥變慢，容易發(fā)生帶狀的掃描不勻或污點(diǎn)等缺陷。而面板的外表面溫度過(guò)高時(shí)，由于涂料瞬間干燥，在均勻凹凸上沒(méi)有充分的時(shí)間。噴射涂敷時(shí)的面板的外表面溫度最好在50～90C°的范圍內(nèi)。
在涂料沖擊到面板部時(shí)的噴射壓力過(guò)低的情況下，由于涂料的霧化不充分而使膜的凹凸變大，成為沒(méi)有光澤感的膜。另一方面，在噴射壓力過(guò)高的情況下，由于涂料的干燥快，所以在均勻凹凸上沒(méi)有充分的時(shí)間，這也成為膜的凹凸原因。涂料沖擊到面板時(shí)的噴射壓力最好在0.2MPa～0.6Mpa的范圍內(nèi)。
而且，噴嘴和面板的距離也是重要的因素。在噴嘴與面板過(guò)近的情況下，在膜上產(chǎn)生帶狀的掃描不勻。相反，在噴嘴與面板過(guò)遠(yuǎn)的情況下，由于在到達(dá)面板前的期間會(huì)干燥，霧滴的比例升高，所以涂敷效率變差，不能獲得適當(dāng)?shù)哪ず?。噴嘴和面板之間的距離最好在150～220mm的范圍內(nèi)。這種情況下，從噴嘴噴出的空氣的壓力最好為0.3MPa～0.6MPa。
下面用實(shí)施例來(lái)說(shuō)明通過(guò)涂料的材料條件來(lái)獲得膜表面的平滑度。當(dāng)然，本發(fā)明不限于本實(shí)施例。

實(shí)施例
(實(shí)施例1)為了調(diào)查本實(shí)施例的效果，用多種涂料在面板的面板部外表面上形成膜，對(duì)各個(gè)涂料進(jìn)行完成膜的陰暗程度的比較。涂敷條件是面板溫度為65℃，涂料從噴嘴噴出時(shí)的噴射壓力為0.4MPa，涂料的排出量為10ml/min，面板和噴嘴之間的距離為200mm，噴嘴掃描速度為300mm/s，噴嘴掃描間距為12.5mm。涂敷時(shí)的環(huán)境氣氛為室溫22℃、濕度56％，這里所用的噴嘴在直徑0.5mm的圓狀的涂料排出口的周圍，有外徑2.4mm、內(nèi)徑1.5mm的環(huán)形狀的空氣出口。
對(duì)于左右膜的表面平滑性的乙二醇、丙二醇醚、水來(lái)說(shuō)，為了確認(rèn)基于它們的比例作用的不同，如表1～3所示，使用各四種共計(jì)12種不同的涂料，在分別涂敷和自然干燥后，用燒制爐或電爐進(jìn)行160℃、20分鐘的燒制，調(diào)查完成的膜的表面平滑度。這里，確認(rèn)膜的陰暗程度來(lái)作為比較平滑度的指標(biāo)，測(cè)定JIS規(guī)格K7105中規(guī)定的薄霧值(陰暗度)。此外，還調(diào)查有無(wú)外表的不勻或污點(diǎn)。表中的EG表示乙二醇，而PGE表示丙二醇單乙醚。
首先，為了確認(rèn)乙二醇的添加量產(chǎn)生的效果，如表1所示，將丙二醇單乙醚、水、固態(tài)部分(例如以ATO為30wt％、碳黑為25wt％、二氧化硅為45wt％的比例來(lái)混合，在混合的狀態(tài)中它們的平均粒徑為90nm)固定至一定比例，使用乙二醇的添加量的比例以0wt％、5wt％、10wt％、15wt％來(lái)變化的四種涂料1～4。對(duì)應(yīng)于乙二醇的添加量比例來(lái)改變醇的比例。至于醇，采用乙醇88wt％、甲醇12wt％的混合物。

表1


乙二醇為0wt％的涂料1的情況下，薄霧值為非常大的8.2％，外表上看陰暗感強(qiáng)。在乙二醇為5wt％以上的涂料2～4中，可獲得薄霧值為3.0％以下的有光澤感的膜，其中，在乙二醇為15wt％的涂料4中產(chǎn)生不勻或污點(diǎn)。
下面，為了確認(rèn)丙二醇單乙醚的添加量產(chǎn)生的效果，如表2所示，將乙二醇、水、固態(tài)部分固定至一定比例，使用丙二醇單乙醚的添加量的比例以20wt％、30wt％、50wt％、60wt％來(lái)變化的四種涂料5～8。對(duì)應(yīng)于丙二醇單乙醚的添加量比例來(lái)改變乙醇的比例。

表2


對(duì)于這四種涂料5～8來(lái)說(shuō)，無(wú)論哪種情況下薄霧值都在3.0％以下。但是，在丙二醇單乙醚為20wt％的涂料5中，由于涂敷效率差而不能獲得合適的膜厚，未成為形成目標(biāo)特性的膜。在丙二醇單乙醚為30wt％的涂料6和為50wt％的涂料7中，可以形成光澤感好的膜。而在丙二醇單乙醚為60wt％的涂料8中，盡管有光澤感，但產(chǎn)生不勻和污點(diǎn)。
下面，為了確認(rèn)水的添加量產(chǎn)生的效果，如表3所示，將乙二醇、丙二醇單乙醚、固態(tài)部分固定至一定比例，使用水的添加量的比例以10wt％、20wt％、30wt％、35wt％來(lái)變化的四種涂料9～12。對(duì)應(yīng)于水的添加量比例來(lái)改變醇的比例。

表3


在水為10％的涂料9的情況下，涂敷效率差，不能獲得合適的膜厚。此外，薄霧值有些高。在水為20％以上的涂料10～12中，薄霧值低，可獲得外表上有光澤感膜，但其中，在水為35wt％的涂料12中，產(chǎn)生不勻和污點(diǎn)。
于是，通過(guò)使涂料中包含的溶劑為乙二醇、丙二醇醚、水、碳數(shù)目3以下的醇的混合物，規(guī)定各個(gè)材料的添加量，可以獲得表面平滑不模糊、沒(méi)有不勻和污點(diǎn)的膜。如上所述，最理想的情況是固態(tài)部分為1～5wt％時(shí)，乙二醇為5～10wt％，丙二醇醚為30～50wt％，水為20～30wt％，其余的10～45wt％為醇。
在本實(shí)施例中，作為溶劑中的丙二醇醚，示出了使用丙二醇單乙醚的示例，但在例如用丙二醇單甲醚等來(lái)代替的情況下，可獲得同樣的效果。
在本實(shí)施例中，將涂料的溶劑由乙二醇、丙二醇醚、水、碳數(shù)目1以上、3以下的醇來(lái)構(gòu)成，但除了它們以外，也不妨礙混合其它材料的情況。例如，也可以添加均化劑或表面活性劑等。
在本實(shí)施例中，作為涂料中的固態(tài)部分，包含作為著色劑的碳黑的微粒和作為導(dǎo)電材料的ATO的微粒，但并不限于此。作為著色劑，也可以使用染料或顏料，而作為導(dǎo)電性材料，使用ITO的微粒也可以。例如，通過(guò)在涂料中包含如銀和鈀的合金那樣的降低膜的電導(dǎo)率的材料，可以具有電磁波屏蔽性能。這樣的涂料中包含的材料的微粒最好是平均粒徑為0.01μm～0.1μm。
在本實(shí)施例中，示出了將基于本發(fā)明的表面處理方法的膜直接形成在面板的面板部的外表面上，僅形成一層的膜結(jié)構(gòu)的實(shí)例，但例如在形成了基于本發(fā)明的表面處理方法的膜之后，用其他任何方法形成上層的膜，或重疊在已經(jīng)用其他任何方法形成的膜的表面上，以基于本發(fā)明的表面處理方法的膜作為上層來(lái)形成，從而形成兩層以上的膜結(jié)構(gòu)也可以。這里，將通過(guò)本發(fā)明的表面處理方法形成的膜用作下層，在上層上通過(guò)其他方法形成膜的情況下，由于不需要使下層專門固化，所以在下層中不一定需要本實(shí)施例所用的二氧化硅部分。
此外，不限于將本實(shí)施例的膜直接形成面板部的外表面上，在面板和其他部件的板狀面板或片狀面板上將形成了這樣的膜的部件粘結(jié)在面板的面板部也可以。
在本實(shí)施例中，作為實(shí)施本發(fā)明的表面處理的圖像顯示裝置，以陰極射線管為例進(jìn)行了說(shuō)明，但并不限于此，本發(fā)明還適用于等離子體顯示器、液晶顯示器、有機(jī)EL顯示器等其他圖像顯示裝置的面板。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在包含微粒的涂料中的溶劑中，通過(guò)包含乙二醇、丙二醇醚、水、碳數(shù)1以上、3以下的醇，可以由噴射涂敷法來(lái)實(shí)現(xiàn)具有防止反射效果并且表面平滑的膜。由此，除了具有防止反射和防止帶電等功能性以外，還可以用低成本高效率地實(shí)現(xiàn)提供清晰度和對(duì)比度優(yōu)良的畫質(zhì)的面板，以及包括該面板的圖像顯示裝置，而沒(méi)有材料利用效率問(wèn)題和復(fù)雜的裝置。
權(quán)利要求
1.一種圖像顯示裝置用面板的表面處理方法，在面板的表面上噴射涂敷包含微粒的涂料來(lái)形成至少一層涂膜，其特征在于，所述涂料的溶劑包括乙二醇、丙二醇醚、水、以及碳原子數(shù)目為1-3的醇；所述涂料的溶劑相對(duì)于全部溶劑量來(lái)說(shuō)，包含5～10wt％的乙二醇，30～50wt％的丙二醇醚，20～30wt％的水。
2.如權(quán)利要求
1所述的圖像顯示裝置用面板的表面處理方法，其特征在于，所述涂料包含1～5wt％的固態(tài)部分。
3.如權(quán)利要求
1所述的圖像顯示裝置用面板的表面處理方法，其特征在于，所述微粒包含導(dǎo)電性微粒。
4.如權(quán)利要求
1所述的圖像顯示裝置用面板的表面處理方法，其特征在于，所述微粒的平均粒徑為0.01μm～0.1μm。
5.如權(quán)利要求
1所述的圖像顯示裝置用面板的表面處理方法，其特征在于，噴射涂敷所述涂料時(shí)的所述面板的表面溫度為50～90℃。
6.如權(quán)利要求
1所述的圖像顯示裝置用面板的表面處理方法，其特征在于，所述涂料沖擊所述面板時(shí)的噴射壓力為0.2MPa～0.6MPa。
7.如權(quán)利要求
1所述的圖像顯示裝置用面板的表面處理方法，其特征在于，用包括通過(guò)施加了壓力的空氣來(lái)噴出所述涂料的噴嘴的空氣噴射裝置進(jìn)行所述噴射涂敷。
8.如權(quán)利要求
4所述的圖像顯示裝置用面板的表面處理方法，其特征在于，所述面板和所述空氣噴射裝置的噴嘴的距離為150mm～220mm，從所述噴嘴噴出的所述空氣的壓力為0.3MPa～0.6MPa。
專利摘要
以低成本、高效率來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像顯示裝置用面板，具有防反射等功能，并且可以提供清晰度和對(duì)比度優(yōu)良的圖像。一種圖像顯示裝置用面板的表面處理方法，在面板的表面上噴射涂敷包含微粒的涂料來(lái)形成一層以上的涂膜，其中，所述涂料的溶劑包括乙二醇、丙二醇醚、水、以及碳數(shù)目在1以上、3以下的醇。
文檔編號(hào)C09D7/00GKCN1244945SQ01133821
公開(kāi)日2006年3月8日 申請(qǐng)日期2001年11月9日
發(fā)明者山村昌大, 三浦康紀(jì), 鈴木敦 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan