專利名稱：采用一種透明導(dǎo)電膜的交流粉式場(chǎng)致發(fā)光顯示板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用具有防潮性和透明性的透明導(dǎo)電膜的交流粉式電(場(chǎng))致發(fā)光顯示板(屏)(以下稱為EL顯示板)。
在聚合物膜上形成的對(duì)可見光透明和可以導(dǎo)電的薄膜人們稱之為透明導(dǎo)電膜。作為上述透明導(dǎo)電膜的例子，例如可舉出氧化錫、氧化銦或氧化錫銦(以下稱為I.T.O)等，就透明聚合物膜而言，例如，已采用的有包括聚乙烯對(duì)酞(以下簡(jiǎn)稱PET)或聚醚砜(以下稱為PES)的聚合物膜。這些透明導(dǎo)電膜有著各種特性，例如薄、輕、不易碎裂、富有彈性，易于加工和可做成各種形狀，而這些是在透明玻璃基片上形成透明導(dǎo)電薄膜的透明導(dǎo)電玻璃所不具有的。
由于上述特點(diǎn)，這種透明導(dǎo)電膜已被廣泛地用于照明發(fā)光體、顯示元件、柔性光顯示器的電極，例如，用于交流粉式EL顯示板輔助發(fā)光，如液晶顯示器和使用聚合物薄膜為基底的液晶顯示器(以下稱為PF-LCD)的背景光。
例如，一種使用上述透明導(dǎo)電膜的交流粉式EL顯示板具有下列結(jié)構(gòu)。
在背襯(底)電極上涂覆一層包括有機(jī)介電粘結(jié)劑的發(fā)射層，在粘結(jié)劑中散布著熒光粒子和有機(jī)熒光色料。通常，在發(fā)射層和背襯(底)電極之間夾著一層絕緣層，在該層中微小的無機(jī)介電粒子分散在有機(jī)介電粘結(jié)劑中。至于相對(duì)的對(duì)電極，則是在對(duì)著絕緣層的發(fā)射層上涂覆一層透明導(dǎo)電膜，它包括具有與發(fā)射層接觸的透明電極的聚合物膜。
另一方面，上述交流粉式EL顯示板有著發(fā)射特性差的缺點(diǎn)，因?yàn)橛袡C(jī)介電粘結(jié)劑和熒光粒子由于吸收了水份而性能嚴(yán)重惡化。所以，當(dāng)聚合物膜用于透明導(dǎo)電膜時(shí)，交流粉式EL顯示板在各種聚合物膜中選用PET膜，該膜在透明度、抗溶解(劑)性、防水性和尺寸穩(wěn)定性等方面優(yōu)于其它聚合物膜，但是，由于僅采用PET膜作為透明導(dǎo)電膜的基底不能滿足所需要的防水性，一層包括尼龍6的干燥薄膜和一層主要包括例如三氟氯乙烯的防潮密封膜分別層迭在透明導(dǎo)電膜的外側(cè)和背襯電極的外側(cè)。
這是一種雙重防水系統(tǒng)，用防潮密封膜阻止水的滲透，該防潮密封膜包括三氟氯乙烯，它有著比其它各種聚合物膜更好的防水性;并且，用防潮密封膜內(nèi)的干燥膜在它(水)通過透明導(dǎo)電膜接觸發(fā)射層之前吸收少量透過防潮密封膜的水。
但是，雙重防潮系統(tǒng)的成本占EL顯示板的一半，因而使EL顯示板的生產(chǎn)昂貴不易打開市場(chǎng)。因此，既增強(qiáng)防潮性能又有著合理價(jià)格的交流粉式EL顯示板正是當(dāng)前市場(chǎng)所需要的。
傳統(tǒng)的PF-LCD有一種構(gòu)造，液晶材料，例如向列相液晶，被夾在一對(duì)透明導(dǎo)電薄膜之間，后者可以是，例如PES，它含有導(dǎo)向薄膜使液晶在透明電極一側(cè)定向排列。
如上所述，PET通常用于交流粉式型EL顯示板上作為透明導(dǎo)電膜。盡管同其他聚合物膜相比PET有一系列優(yōu)點(diǎn)，如高透明性、耐溶解(劑)性、防潮性和尺寸穩(wěn)定性，但它有一弱點(diǎn)，就是由于拉晶晶體化而帶來的光學(xué)各向異性現(xiàn)象。因此在把PET用作LCD的基底時(shí)必須控制光軸。所以，上述具有高抗熱性和良好光學(xué)特性的PES被用于大部分LCD基底的透明導(dǎo)電膜。另一方面，圖6顯示PES為抗潮特性比PET低得多。圖6顯示了對(duì)10μm厚的PET或PES膜膜的水滲透量，這個(gè)測(cè)量結(jié)果是按照J(rèn)IS Z 0208在80℃高溫和90%的濕度條件下得到的。
我們也知道，PF-LCD的液晶材料受潮濕影響沒有交流粉式EL顯示板那樣嚴(yán)重。雖然明顯地抗潮性弱于PET，但PES仍然是通常被使用的，這樣就要求增強(qiáng)透明導(dǎo)電膜的抗潮性。
上述傳統(tǒng)透明導(dǎo)電膜用作基底的聚合膜的防潮性較差，另一個(gè)缺點(diǎn)是，使用傳統(tǒng)透明導(dǎo)電膜的有機(jī)交流粉式顯示板和PF-LCD容易因受潮而使性能惡化。
本發(fā)明的目的是大量降低用作透明導(dǎo)電膜的基底的聚合物膜的滲水性(受潮性)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供成本比較低的交流粉式EL顯示板，使此板通過使用抗潮性顯著提高的透明導(dǎo)電膜而具有較長(zhǎng)的使用壽命。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的透明導(dǎo)電膜使用一種光學(xué)透明聚合物膜，該膜包括1-20%(重量)，平均線度為0.5-10μm的疏水性樹脂微粒以及至少在所說的聚合物膜的一個(gè)主表面上形成的透明導(dǎo)電薄膜。
本發(fā)明的一種交流粉式顯示板由下列部分組成一個(gè)其上有絕緣層的背(襯)底電極;一個(gè)透明導(dǎo)電膜，它包括含有1-20%(重量)、粒子直徑平均為0.5-10μm的疏水性樹脂微粒和在所述聚合膜的主表面上形成的透明導(dǎo)電薄膜，并與上述背底電極相對(duì)設(shè)置;以及一個(gè)夾在上述背底電極和透明導(dǎo)電膜中間的發(fā)射層。
作為本發(fā)明的透明導(dǎo)電膜的基底材料，聚合物膜包括重量為1-20%的疏水性樹脂粒子，其平均粒子線度為0.5-10μm，由于上述形狀和成份，這種疏水性樹脂粒子改善了聚合物膜的防潮性，而不會(huì)對(duì)透明導(dǎo)電膜的特性帶來任何不利影響，其次，因?yàn)楸景l(fā)明的交流粉式EL顯示板使用上述防潮性能顯著改善的透明導(dǎo)電膜作為透明電極，所以可減少所需要昂貴的外層膜的數(shù)量，使成本較低且獲得較長(zhǎng)的使用壽命。


圖1是表示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的透明導(dǎo)電膜的結(jié)構(gòu)的截面圖，
圖2是表示透過本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的透明導(dǎo)電膜的水份數(shù)量與傳統(tǒng)例子相比較的圖，圖3是表示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的交流粉式EL顯示板的典型截面圖，圖4是表示圖3中交流粉式EL顯示板的俯視圖，圖5是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的交流粉式EL顯示板的壽命特性與傳統(tǒng)例子比較的圖，圖6是表示通過傳統(tǒng)的聚合物膜的水份數(shù)量的圖，下面參照附圖解釋本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例。
圖1表示本發(fā)明的透明導(dǎo)電膜，在圖1中，11是含有疏水性樹脂粒子13的光學(xué)透明聚合物膜，透明導(dǎo)電薄膜15在該聚合物膜11的一個(gè)主表面形成，聚合物膜11和透明導(dǎo)電薄膜15構(gòu)成了透明導(dǎo)電膜17。
上述聚合物膜11是由例如PET、PES膜、聚芳基、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚砜或聚醚酮醚制成的，聚合物膜11的材料僅要求具有透明性和彈性，所以不限于上述材料。
對(duì)材料進(jìn)行優(yōu)選以適用于聚合物膜11，例如，除PET外，PES也適合于交流粉式EL顯示板，而具有較少光學(xué)各向異性的聚芳基和PES以及可由拉制控制其光軸的PET則適合于PF-LCD。選擇聚合物膜的厚度使其適合于使用，通常為50-100μm。
上述疏水性樹脂粒子13由疏水性樹脂做成，平均粒子線度為0.5-10μm，其材料不受限制，最好是難溶的硅酮(硅氧烷)樹脂粒子。
上述難溶的硅酮(硅氧烷)樹指粒子通過使聚有機(jī)硅氧烷粒子化而成，后者具有硅氧烷鍵的三維網(wǎng)格，鍵合在聚有機(jī)硅氧烷的硅原子的有機(jī)基是置換的或未置換的一價(jià)烴基，鍵脂族烴基如甲基或乙基、芳香烴基如亞苯基、或具有乙烯基的未飽和烴基苯。鍵合到聚晶有機(jī)硅氧烷的硅原子上的有機(jī)基往往決定了難溶的硅酮樹脂的折射系數(shù)和疏水性質(zhì)，選擇有機(jī)基時(shí)必須考慮所用的聚合物膜的特性。當(dāng)用PET作為聚合物膜時(shí)，甲基或苯基適合于作為有機(jī)基。市售的硅酮樹脂是硅酮清漆，它是通過把縮合聚合物在足夠的溶劑中溶解而制得的，但是，上述難溶的硅酮樹脂是平均粒子線度從0.5-10μm的粉末，且沒有任何溶劑，并且是完全熱固性的，基本上是難溶和不溶的物質(zhì)。
用在本發(fā)明中的疏水性樹脂粉末的平均粒子線度為0.5-10μm，最好為1-5μm，大于10μm的平均粒子線度會(huì)降低聚合物膜的表面光潔度和膜的透明度，而平均粒子線小于0.5μm的單分散性粒子則是難以置備的。疏水性樹脂粒子是球形的，其圓球度f由下式(Ⅰ)給出，圓球度(球形度)f不應(yīng)小于0.8
這里，A是聚合物粉末截面，Dmax是聚合物粉末截面主軸的長(zhǎng)度。疏水性樹脂粒子的圓球度在聚合物膜置備期間對(duì)聚合物膜的表面光滑度和其它特性有顯著的影響。
摻進(jìn)的疏水性樹脂粒子13的數(shù)量應(yīng)當(dāng)在1.0-20%(重量)的范圍內(nèi)，最好是聚合膜11的重量的3-18%。當(dāng)該含量的重量不足1%時(shí)，聚合物膜滲透性的改善就不能獲得，當(dāng)含量超過20%(重量)時(shí)，表面光潔度較差，膜的透明度下降。
把疏水性樹脂粒子13加到聚合物膜11中，同時(shí)滿足含量在上述范圍內(nèi)的所述條件，這樣，就能增加聚合物膜11近表面處疏水性樹脂粒子13的分布密度，所以，得到了對(duì)于潮濕侵入的較高的阻止性能，當(dāng)球形難溶性硅酮樹脂粒子用作疏水性樹脂粒子13時(shí)，尤其能增大聚合物膜11近表面處的粒子分布密度。
在聚合物膜11上形成的透明導(dǎo)電薄膜15可以是，例如，某種類型的金屬薄膜，如金、鈀，某種類型的金屬氧化物，如氧化錫、I.T.O.、氧化銦，以及，某種多層薄膜，如I.T.O./Pd.這種薄膜僅需要具有透明性和導(dǎo)電性，并不限于上述材料。
上述透明導(dǎo)電膜17可以由例如下列方法來制備。
首先，把滿足在上述含量范圍之內(nèi)的條件的疏水性樹脂粒子13加到形成該聚合物膜11或基底聚合物的初始單體的混合物中，并與之均勻混合，在此之后進(jìn)行縮聚反應(yīng)。
該混合物通常按照所用的聚合物膜11進(jìn)行縮聚反應(yīng)，至此就形成了包括疏水性樹脂粒子的聚合物材料。
通過加熱熔化上述聚合物材料，以形成膜的形狀，如果需要的話，對(duì)形成的膜進(jìn)行拉伸，得到具有一定厚度和含有疏水性樹脂粒子13的聚合物膜11。
通過沉積方法或其它熟知的方法在聚合物膜11的一個(gè)面上形成透明導(dǎo)電薄膜15，這樣，就得到了透明導(dǎo)電膜17。
上述實(shí)施例的透明導(dǎo)電膜17只在聚合物膜11的一個(gè)面上形成的透明導(dǎo)電薄膜15，該透明導(dǎo)電薄膜15也可以形成在聚合物膜11的兩個(gè)面上。
下面敘述制備具有上述構(gòu)造的透明導(dǎo)電膜17的一個(gè)具體例子，以及對(duì)該膜的評(píng)價(jià)結(jié)果。
對(duì)鄰苯二甲酸二甲酯、1，2-亞乙基二醇、乙酸錳作為酯交換反應(yīng)的催化劑，三氧化銻作為聚合物反應(yīng)的催化劑，亞磷酸作為穩(wěn)定劑，按照通常的聚合方法混合并聚合，再加10%(重量)的難溶硅酮樹脂粉末Tospearl20(東芝硅酮公司產(chǎn)品商標(biāo))，其平均粒子線度為2μm，圓球度范圍從0.87-0.93，制成固有粘度為0.60-0.65的PET顆粒。
然后，這些PET顆粒在170℃下干燥3小時(shí)，送入擠壓機(jī)的進(jìn)料斗，在280-300℃的熔化溫度下熔化，這些熔化的聚合物被擠進(jìn)一個(gè)轉(zhuǎn)鼓冷凝器，其表面粗糙度約為0.35，表面溫度為20℃，經(jīng)過0.1mm寬的狹縫得到200μm厚的非拉制(伸)膜。
上述非拉制(伸)膜在75℃下耐熱，在低速壓延和高速壓延輥之間加熱并淬冷，送至展幅機(jī)，以橫向展幅(拉伸)比例3，在100-110℃的溫度范圍內(nèi)拉伸。這樣制成的雙軸延伸膜在200-210℃的溫度范圍內(nèi)熱固，持續(xù)五至十秒，得到熱固的雙軸延伸PET膜，厚度為75μm。
另一方面，作為對(duì)比例子，按照上述實(shí)施例制作厚75μm的熱固型雙軸延伸PET膜，所不同的只是不使用難溶的硅酮樹脂粉末。
然后，在上述每一熱固型雙軸延伸PET膜的一個(gè)表面上，用離子鍍膜方法形成一層厚500
的I.T.O薄膜，以得到透明導(dǎo)電膜，I.T.O.薄膜具有300Ω/的表面電阻率。
在80℃的溫度和90%的潮濕條件下按照J(rèn)IS Z0208測(cè)量上述實(shí)施例和對(duì)比例中滲透過這些透明導(dǎo)電膜的水的數(shù)量，結(jié)果見圖2。
圖2表明，該實(shí)施例的含有難溶硅酮樹脂粒子的透明導(dǎo)電膜的水滲透性比對(duì)比例中不具有硅酮樹脂粒子的透明導(dǎo)電膜要小。
用高分辨力的掃描二次電子顯微鏡測(cè)量本實(shí)施例透明導(dǎo)電膜截面中硅酮樹脂粒子的分布。得到的結(jié)果是，硅酮樹脂粒子的分布密度在近PET膜的表面增大，而位于膜近表面處的疏水性粒子起著阻擋水的滲透和減小水份滲透的作用。
下面描述本發(fā)明的EL顯示板的例子。
圖3和圖4表示本發(fā)明交流粉式EL顯示板的實(shí)施例。
圖3中，101是包括鉛箔的背底(襯)電極，其上覆有一層陽極化的鋁，在背襯電極101上，依次地，首先制作一層反射絕緣層103，它具有白色無機(jī)介電粒子103b，如鈦酸鋇，這些粒子103b散布在有機(jī)介電粘結(jié)劑103a中，如氰乙基支鏈淀粉或氰乙基-聚乙烯醇，其次，再制作一層包括類似有機(jī)介電粘結(jié)劑105a的發(fā)射層105，其中散布著硫化鋅熒光粒子105b和有機(jī)熒光色料105c。
在上述發(fā)射層105的另一面上，制作一層包括聚合物膜(11)的透明導(dǎo)電膜107(17)，其上形成透明電極(透明導(dǎo)電膜15)，聚合物膜內(nèi)包括例如難溶的硅酮樹脂粒子等疏水性樹脂粒子(13)，使透明電極與上述發(fā)射層的一面接觸。作為透明導(dǎo)電膜107基底的聚合物膜(11)最好是，例如，PET或PES。
在透明導(dǎo)電膜107的透明電板上形成匯流電極109，它包括由銀糊做成的涂層，引出電極111和113固定在匯流電極109和背襯電極101的一定位置。
包括例如在尼龍6的干燥膜115和主要包括三氟氯乙烯的防潮密封膜層迭在上述透明導(dǎo)電膜107和背襯電極101的外表面，以構(gòu)成交流粉式EL顯示板119。
然后，采用上述實(shí)施例中制成的透明導(dǎo)電膜17，做成了具有上述構(gòu)造的交流粉式EL顯示板，下面將敘述一個(gè)具體的實(shí)施例和其特性評(píng)價(jià)結(jié)果。
先把氰乙基-支鏈淀粉及氰乙基-聚乙烯醇溶解在N，N-二甲基甲酰胺(以下簡(jiǎn)稱DMF)制備成粘結(jié)劑溶液。然后，通過在粘結(jié)劑溶液中分散平均粒子線度為1μm的鈦酸鋇，得到用于絕緣層的糊狀物。這種用于絕緣層的糊狀物用絲網(wǎng)漏印法印在背襯板101上，后者具有在陰極化鋁層上形成的鋁箔，然后，在約120℃的氮?dú)猸h(huán)境中干燥2小時(shí)，以除去DMF，結(jié)果形成約30μm厚的反射絕緣膜。
通過把硫化鋅熒光粉末和有機(jī)熒光色料分散在同樣的粒結(jié)劑溶液中以獲得用于發(fā)射層的糊狀物，該糊狀物用絲網(wǎng)漏印法印在絕緣層103上，并在約120℃的氮?dú)猸h(huán)境中干燥2小時(shí)以除去DMF，得到約30μm厚的發(fā)射層105。
另一方面，通過絲網(wǎng)漏印在透明導(dǎo)電膜107的透明電極上涂覆銀糊，導(dǎo)電膜中含有難溶的硅酮樹脂粒子。并且，用熱固法形成匯流電極109，引出電極111和113則暫時(shí)用PET帶固定在匯流電極109和背襯電極101的一定位置上。
此后，使用熱層壓器，在150-170℃的壓輥表面溫度、5-10kg/cm的線性壓力和10-30cm/min的壓輥速率下，把透明導(dǎo)電膜107的透明電極與發(fā)射層105層迭在一起。
按照表1中的組合，把由尼龍6構(gòu)成的干燥膜115和由三氟氯乙烯構(gòu)成的防潮密封膜117層迭在透明導(dǎo)電膜107上，以得到交流粉式EL顯示板119。
在表1中的對(duì)比例是由同樣方法做成的交流粉式EL顯示板，但使用的是按照上述對(duì)比例制作的透明導(dǎo)電膜，而不是本實(shí)施例的透明導(dǎo)電膜。
表1
在上述實(shí)施例和對(duì)比例的交流粉式EL顯示板上加110V和50Hz的交流電使其發(fā)光，試驗(yàn)其壽命，結(jié)果如圖5所示，其中橫軸以對(duì)數(shù)值標(biāo)出。
如圖5所示，透明導(dǎo)電膜107的水滲透性明顯減少，結(jié)果是由于潮濕吸收而造成的性能的下降被減小。膜的壽命較長(zhǎng)。并且，占成本比例最高的三氟氯乙烯膜(防潮膜117)只有傳統(tǒng)厚度的一半，其壽命與傳統(tǒng)的膜相同，由此，確證成本能夠降低。
權(quán)利要求
1.一種交流粉式EL顯示板，包括一背襯電極，其上形成一絕緣層，光學(xué)透明聚合物膜，透明導(dǎo)電膜，具有與所述背襯電極相對(duì)的透明電極，在所述聚合物膜的一個(gè)主表面上形成透明導(dǎo)電薄膜，一個(gè)夾于所述背襯電極和所述透明導(dǎo)電膜之間的發(fā)射層，其特征在于，所述聚合物膜含有重量為1-20%的疏水性樹脂粒子，其平均粒子線度為0.5-10μm。
2.如權(quán)利要求1的顯示板，其特征在于，所述背襯電極和所述透明導(dǎo)電膜各有一層迭在外表面上的干燥膜和防潮密封膜。
3.如權(quán)利要求1的顯示板，其特征在于，所述疏水性樹脂粒子是難溶的球型硅酮(硅氧烷)樹脂粒子。
4.如權(quán)利要求3的顯示板，其特征在于，所述的難溶的硅酮(硅氧烷)樹脂粒子滿足下列條件，即，由下式(Ⅰ)所表示的圓球度至少為0.8f=A/(π/4)Dmax(I)]]>其中，A是硅酮(硅氧烷)樹脂粒子的截面，Dmax是硅酮(硅氧烷)樹脂粒子截面主軸長(zhǎng)度。
5.如權(quán)利要求1的顯示板，其特征在于，所述的聚合物膜至少包括從聚對(duì)苯二甲酸乙酯和聚醚砜中選出的一種。
6.如權(quán)利要求1的顯示板，其特征在于，所述發(fā)射層包括其中分散有熒光粉末和有機(jī)熒光色料的有機(jī)介電粘結(jié)劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有透明導(dǎo)電膜的交流粉式EL顯示板，透明導(dǎo)電膜包括光學(xué)透明聚合物膜和在聚合物膜的至少一個(gè)主表面上形成的透明導(dǎo)電薄膜，聚合物膜含有重量為1-20％的疏水性樹脂粒子，如平均粒子線度為0.5-10μm的難溶的硅酮(硅氧烷)樹脂粒子，其改善了防潮性能，降低了透明導(dǎo)電膜的水滲透性，而不對(duì)如透明度等特性帶來任何不利影響。本發(fā)明的交流粉式EL顯示板用上述透明導(dǎo)電膜作為透明電極和基底可降低成本且延長(zhǎng)使用壽命。
文檔編號(hào)G02F1/1343GK1059614SQ91109708
公開日1992年3月18日 申請(qǐng)日期1990年3月31日 優(yōu)先權(quán)日1989年3月31日
發(fā)明者二階堂勝 申請(qǐng)人:東芝株式會(huì)社