(57)【要約】【課題】転写によって層を形成するための感熱性転写フィルムにおいて、転写作業性の向上と、シャープなパターン形成を実現すること。【解決手段】本発明は、ベースフィルム１に少なくとも蛍光体層３および接着剤層４が付着した感熱性転写フィルムＦにおいて、この接着剤層４として、蛍光体層３の色と対応する顔料と、感熱性接着剤と、感光剤とを少なくとも混合して成るものを用いている。また、この感熱性転写フィルムＦを用いて表示パネルの内面へ蛍光体層３および接着剤層４を転写した後、露光、現像を行ってパターニングを施すことにより接着剤層４をカラーフィルタ層として用いるようにする工程を含む表示装置の製造方法でもある。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースフィルムに少なくとも蛍光体層および接着剤層が付着した感熱性転写フィルムにおいて、
前記接着剤層は、前記蛍光体層の色と対応する顔料と、感熱性接着剤と、感光剤とを少なくとも混合して成る
ことを特徴とする感熱性転写フィルム。
【請求項２】
前記蛍光体層の色は青色もしくは緑色から成る
ことを特徴とする請求項１記載の感熱性転写フィルム。
【請求項３】
表示パネルの内面へ感熱性転写フィルムから蛍光体層および接着剤層を転写した後、露光、現像を行ってパターニングを施す工程を含む表示装置の製造方法において、
前記感熱性転写フィルムとして、ベースフィルムと、蛍光体層と、その蛍光体層の色と対応する顔料、感熱性接着剤、感光剤が少なくとも混合されて成る接着剤層とを備えるものを用い、前記表示パネルの内面へ転写した前記接着剤層をカラーフィルタ層として用いる
ことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記蛍光体層の色は青色もしくは緑色から成る
ことを特徴とする請求項３記載の表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー陰極線管等の表示装置における蛍光体層の形成に用いられる感熱性転写フィルムおよび表示装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、カラー陰極線管から成る表示装置は大型化、フラット画面化への移行に伴い、品質面においてコントラストや色純度を向上させる等の要求が高まっている。これに対してコントラストを高める構成として、パネルガラスと蛍光体層との間に蛍光体層の色と対応するカラーフィルタ層を設ける方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このカラーフィルタ層を各色の蛍光体層に対応させてパネルガラスとの間に設けることにより、光の透過率は若干低下するものの、反射率の低下によってコントラスト比を向上できるため、色純度およびコントラストともに格段に向上させることができる。
【０００４】
ここで、カラーフィルタ層および蛍光体層をパネルガラス内面に形成する方法として、スラリー法や転写法が考えられている。スラリー法は、カラーフィルタ層あるいは蛍光体層の材料と感光性成分とを分散させたスラリーを形成し、このスラリーをガラスパネル内面に塗布した後、乾燥させて層を形成し、さらに露光および現像によりパターニングして所定パターンのカラーフィルタ層あるいは蛍光体層を形成する方法である。
【０００５】
一方、転写法としては、特許文献２に開示されるように、ベースフィルム上に感光性蛍光体層とカラーフィルタ層と感光性接着剤層とを少なくとも有する感熱性転写フィルムを用い、この感熱性転写フィルムをガラスパネル内面にローラ等で押圧することによって感光性蛍光体層とカラーフィルタ層とを転写し、その後、露光および現像を行うことでパターニングを行う方法である。
【０００６】
図６は、従来の感熱性転写フィルムを説明する模式断面図である。すなわち、この感熱性転写フィルムは、支持体となるベースフィルム６０の上に、例えば熱可塑性樹脂からなるクッション層７０、感光性蛍光体層５０、カラーフィルタ層４０、感光性接着剤層３０が順次形成されたもので、感光性接着剤層３０を保護するために表面にカバーフィルム８０が形成されている。また、剥離の際の帯電防止のため、ベースフィルム６０の裏面に帯電防止層９０が形成されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭６４−７４５７号公報
【特許文献２】
特開２００１−４３７９６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような感熱性転写フィルムを用いてガラスパネル内面へカラーフィルタ層および蛍光体層を転写形成する場合、感熱性転写フィルムとして多くの層から構成されているためフィルム厚が厚くなってしまい、作業性の悪化を招いている。また、カラーフィルタ層および蛍光体層を転写した後、パターニングのための露光を行う場合、露光光が感光性接着剤層へ達するまでに蛍光体層およびカラーフィルタ層を通過する必要があり、この間での露光光の減衰によってシャープなパターニングを行うことが困難となっている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような課題を解決するために成されたものである。すなわち、本発明は、ベースフィルムに少なくとも蛍光体層および接着剤層が付着した感熱性転写フィルムにおいて、この接着剤層として、蛍光体層の色と対応する顔料と、感熱性接着剤と、感光剤とを少なくとも混合して成るものを用いている。また、この感熱性転写フィルムを用いて表示パネルの内面へ蛍光体層および接着剤層を転写した後、露光、現像を行ってパターニングを施すことで接着剤層をカラーフィルタ層として用いるようにする工程を含む表示装置の製造方法でもある。
【００１０】
このような本発明では、感熱性転写フィルムを構成する接着剤層として、蛍光体層の色と対応する顔料と、感光性接着剤と、感光剤とを少なくとも混合して成るものを用いているため、表示パネルと接触する接着剤層がカラーフィルタ層の役目も果たすようになる。つまり、接着剤層とカラーフィルタ層とを一体（一つの層）にすることができ、感熱性転写フィルムの厚さを薄く形成できる。また、接着剤層とカラーフィルタ層とが一体になるため、露光光が蛍光体層でしか減衰されないことになり、シャープなパターニングを行うことができるようになる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づき説明する。図１は、本実施形態に係る感熱性転写フィルムを説明する模式断面図である。すなわち、この感熱性転写フィルムＦは、ベースフィルム１にクッション層２、蛍光体層３、接着剤層４およびカバーフィルム５が順に積層され、ベースフィルム１の前記各層と反対側に帯電防止層６が設けられたものである。
【００１２】
特に、本実施形態に係る感熱性転写フィルムＦは、接着剤層４として、蛍光体層３の色と対応する顔料と、感熱性接着剤と、感光剤とを少なくとも混合して成るものが適用されている。つまり、接着剤層４に含まれる顔料がカラーフィルタ層、感熱性接着剤が熱転写の際の接着剤、感光剤が露光・現像の際の感光材料としての役目をそれぞれ果たすことになる。
【００１３】
ベースフィルム１は各層の支持体となるもので、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）により構成された長尺状のフィルムである。ベースフィルム１の膜厚については、後述の転写作業におけるフィルム長手方向の引張力に対して切断等の破損が発生しないような厚さ（例えば、５０〜７５μｍ）にする。
【００１４】
ベースフィルム１に積層されるクッション層２は、転写作業の際に加わる圧力でベースフィルム１が蛍光体層３等に損傷を与えないようにするためと、ベースフィルム１を剥離する際にベースフィルム１が蛍光体層３等に損傷を与えないで容易に剥離できるようにするために設けられている。クッション層２の膜厚は、転写作業でベースフィルム１に加わる圧力を考慮して上記目的を達成できる厚さに設定する。
【００１５】
蛍光体層３は、表示装置に用いられる青、緑、赤に対応した色を発光する蛍光材料であり、露光によるパターニングを行うため感光材料が含まれている。青色の蛍光体層３では、例えばＡｇ、Ｃｌで構成され、赤色の蛍光体層３では、例えば（Ｙ、Ｇｄ、Ｅｕ）で構成され、緑色の蛍光体層３では、例えば（Ｚｎ、Ｍｎ）２ＳｉＯ４で構成される。なお、本実施形態では、蛍光体層３として青色もしくは緑色の場合が特に有効である。これは、転写後の露光において、青色もしくは緑色の蛍光体層３が露光光を効率良く透過できるためである。
【００１６】
接着剤層４は、上記のように蛍光体層３の色と対応する顔料、感熱性接着剤、感光剤を少なくとも混合して成るもので、この接着剤層４によって蛍光体層４の接着、カラーフィルタ層のパターニング形成を行うことができる。
【００１７】
カバーフィルム５は接着剤層４を保護して感熱性転写フィルムＦの取り扱いを容易にするために設けられている。つまり、感熱性転写フィルムＦの搬送を行う際にはカバーフィルム５を取り付けた状態で行って接着剤層４を保護し、転写作業の直前でカバーフィルム５を剥がして接着剤層４を露出させる。
【００１８】
本実施形態のように接着剤層４がカラーフィルタ層と一体となり、感熱性、感光性を備えていることで感熱性転写フィルムＦの厚さを従来に比べて薄くすることができ、作業性を大幅に向上できるようになる。また、接着剤層４がカラーフィルタ層と一体になっているため、転写後の露光では、露光光が蛍光体層３でしか減衰されないことになり、シャープなパターニングを行うことができるようになる。
【００１９】
図２は、本実施形態の感熱性転写フィルムを用いた転写装置の例を示す模式図である。転写装置は、プレス機１１に取り付けられた転写ヘッド１２と、表示パネルＰを移動、保持するテーブル（図示せず）とを備えている。転写ヘッド１２の先端にはシリコーンゴム１３などの弾性体が例えば５〜１０ｍｍ厚で取り付けられている。
【００２０】
この転写装置を用いて転写を行うには、先ず、表示パネルをテーブル上に位置決めし、プレス機１１の転写ヘッド１２の下方へ配置する。表示パネルＰの内面には予め本実施形態の感熱性転写フィルムＦが載置されている。感熱性転写フィルムＦは、表示パネルＰの内面の大きさに合わせて切断されたシート状のものが用いられ、表示パネルＰの内面に配置される直前でカバーフィルム５（図１参照）が剥がされている。
【００２１】
この状態で転写ヘッド１２を下降する。転写ヘッド１２は例えばアルミニウム製であり、内部に加熱（１８０℃程度）するためのヒータが埋め込まれている。転写ヘッド１２の下降によってシリコーンゴム１３が感熱性転写フィルムＦを所定圧力で押圧する状態となる。この際の加熱、押圧によって感熱性転写フィルムＦの接着剤層４（図１参照）に含まれる感熱性接着剤が硬化して表示パネルＰの内面と接着する状態となる。
【００２２】
この接着の後、感熱性転写フィルムＦのベースフィルム１（図１参照）を剥がす。ベースフィルム１を剥がす際にはベースフィルム１とともにクッション層２も剥がれ、表示パネルＰの内面には接着剤層４を介した蛍光体層３が残る（転写される）状態となる。これは、クッション層２と蛍光体層３との接着力を、接着剤層４と表示パネルＰの内面との接着力より弱く設定しておくことで実現できる。その後、必要な露光および現像によって接着剤層４および蛍光体層３をパターニングして、表示装置を製造していく。
【００２３】
次に、本実施形態の感熱性転写フィルムを用いた表示装置（カラー陰極線管）の製造方法を図３〜図５の模式断面図に沿って説明する。なお、ここでは青色、緑色、赤色の３色にそれぞれ対応した感熱性転写フィルムＦを用いて、これら３色の蛍光体層およびカラーフィルタ層を形成する場合を例とする。また、以下の説明で図３〜図５に示されない符号は適宜図１、図２を参照するものとする。
【００２４】
先ず、表示パネルＰの内面に黒色のストライプ状あるいはドット状の光吸収層２（２１）を形成する。すなわち、表示パネルＰの内面に、レジスト液を塗布してこれを乾燥させた後、表示装置に使用する色選別電極、例えはアパーチャグリルやシャドウマスクを介して露光させ、例えば２０〜２５℃の温水で温水現像して乾燥することにより、青色・緑色・赤色の各色に対応した位置に透明のレジスト層を形成する。
【００２５】
そして、この上にカーボンスラリーを塗布し、これを乾燥してカーボン層を結着させた後、例えば過酸化水素水で洗浄することにより、レジスト層とその上のカーボン層とを完全に除去（反転現像）して、所定パターンの光吸収層２１を形成する（図３（ａ）参照）。
【００２６】
次に、青色画素形成用の感熱性転写フィルムＦにおけるカバーフィルム５を剥離し、図３（ｂ）に示すように接着剤層４と光吸収層２１とを重ねるようにして、転写装置の転写ヘッド１２で加熱、加圧して貼り付ける。貼り付けの条件は、例えば温度を約１２０℃、圧力を約１．３ｋｇ／ｃｍ２（約１２．７５×１０４Ｐａ）とする。この加熱、加圧によって感熱性転写フィルムＦの接着剤層４内の感熱性材料が反応して表示パネルＰの内面と接着する状態となる。
【００２７】
そして、クッション層２と蛍光体層３との間を剥離させてベースフィルム１およびクッション層２を剥がし取る。これにより、図３（ｃ）に示すように、光吸収層２１上に接着剤層４を介して蛍光体層３が形成される。
【００２８】
次に、図３（ｄ）に示すように、この表示装置に用いられる色選別用電極、例えばアパーチャグリル２２を介して表示パネルＰの内部（内面側）から青色画素部を露光する。その後，例えば２０〜２５℃の温水で温水現像で未露光部を完全に除去してから乾燥することにより、図４（ａ）に示すような、青色カラーフィルタ層４Ｂと青色蛍光体層３Ｂとから成る青色画素を形成する。
【００２９】
この青色画素の形成における露光では、接着剤層４にカラーフィルタ層となる顔料と感光剤とが混合されているため、接着剤層４の上に蛍光体層３のみが配置される状態となり、露光光が蛍光体層３のみを介して接着剤層４に到達する。したがって、露光光の減衰を抑制でき、シャープな露光、現像を実現できることになる。
【００３０】
次の緑色画素を形成する際も、同様に青色画素上から緑色画素形成用の感熱性転写フィルムＦを転写装置の転写ヘッド１２で加熱・加圧して貼り付け、ベースフィルム１およびクッション層２を剥がして、緑色に対応した接着剤層４と蛍光体層３とを転写形成する（図４（ｂ）参照）。
【００３１】
その後、アパーチャグリル２２を介して表示パネルＰの内部から緑色画素部を露光する。そして、例えば２０〜２５℃の温水で温水現像して未露光部を完全に除去してから乾燥することにより、図４（ｃ）に示すように、緑色カラーフィルタ層４Ｇと緑色蛍光体層３Ｇとから成る緑色画素を形成する。
【００３２】
この緑色画素の形成における露光においても青色画素の形成と同様に、接着剤層４にカラーフィルタ層となる顔料と感光剤とが混合されているため、接着剤層４の上に蛍光体層３のみが配置される状態となり、露光光が蛍光体層３のみを介して接着剤層４に到達する。したがって、露光光の減衰を抑制でき、シャープな露光、現像を実現できることになる。
【００３３】
最後に赤色画素の形成は、青色画素および緑色画素と同様に、まず赤色画素形成用の感熱性転写フィルムＦを青色画素および緑色画素上から転写装置の転写ヘッド１２で加熱・加圧して貼り付け、ベースフィルム１およびクッション層２を剥がして赤色に対応した接着剤層４と蛍光体層３とを転写形成する。
【００３４】
ここで、赤色に対応した蛍光体層３では露光に使われる光を吸収するため、この場合の露光は、図５（ａ）に示すように、アパーチャグリル２２を介して赤色画素部に対して表示パネルＰの内部からの内部露光ｃ１を行うと共に、表示パネルＰの外部からの外部露光ｃ２を全面に行う。
【００３５】
このとき、青色画素および緑色画素では、表示パネルＰ上のカラーフィルタ層４Ｂ、４Ｇおよび蛍光体層３Ｂ、３Ｇを通じて外部露光ｃ２の光が吸収されるため、その上の接着剤層４に対しては硬化する程の露光がなされない。また、光吸収層２１では外部露光ｃ２の光が遮断される。したがって、接着剤層４は、外部露光ｃ２により赤色画素部だけが露光され硬化することになる。また、内部露光ｃ１により赤色画素部の蛍光体層３が硬化する。なお、図５（ａ）では、既に形成されている４Ｂ、３Ｂ、４Ｇ、３Ｇ上の赤色接着剤層４と蛍光体層３とを省略している。
【００３６】
その後、例えば２０〜２５℃の温水で温水現像して、青色画素と緑色画素と光吸収屠２１の上の未露光部を完全に除去してから乾燥することにより，図５（ｂ）に示すように、赤色カラーフィルタ層４Ｒと赤色蛍光体層３Ｒとから成る赤色画素が形成される。
【００３７】
次に、この感熱性転写フィルムＦを用いて形成された青色画素、練色画素、赤色画素の蛍光体層上に中間層としてアクリル樹脂を塗布して蛍光体層の表面を平滑にした後、アルミニウム等の蒸着もしくは転写によりメタルバック層を形成する。
【００３８】
その後、表示パネルＰと図示しないファンネルガラスとを熱貼合して、カラー陰極線管を製造することができる。なお、この熱貼合の工程において、有磯物は完全に焼失する。
【００３９】
このようにして製造されたカラーフィルタ層４Ｂ、４Ｇ、４Ｒを形成したカラー陰極線管では、外光がこのカラーフィルタ層４Ｂ、４Ｇ、４Ｒで吸収されて反射光が弱くなるため、コントラストが高まる。また、表示パネルＰに透過率の高いガラスを使用して、輝度を高めることが可能になる。
【００４０】
また、このように感熱性転写フィルムＦを使用することにより、転写・露光・現像・乾燥のみの工程でカラーフィルタ層４Ｂ、４Ｇ、４Ｒおよび蛍光体層３Ｂ、３Ｇ、３Ｒを形成することができるので、従来のスラリー法と比較して、製造工程が格段に簡略化できる。
【００４１】
また、従来のスラリー法と比較して、工程数の減少により光吸収層２１にかかる負担が軽減されるので、光吸収層２１の欠陥の発生が低減される。従って、上述した製法により得られるカラーフィルタ層４Ｂ、４Ｇ、４Ｒおよび蛍光体層３Ｂ、３Ｇは、そのパターンの精度が良好であり、欠陥の発生が著しく改善される。さらに、ゴミや異物の混入の可能性も低減されるので、これらに起因する欠陥も発生しにくくなる。
【００４２】
【実施例】
以下、本実施形態の感熱性転写フィルムにおける青色に対応した接着剤層の実施例を比較例とともに説明する。表１は、青色に対応した接着剤層の処方における実施例、比較例を示すものである。
【００４３】
【表１】
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【００４４】
実施例１：実施例１に係る接着剤層は、感光性樹脂としてＰＶＡ−アジド樹脂を３部（３重量％）、接着性樹脂として水溶性ポリアミド樹脂を２５部（２５重量％）、水溶性樹脂として水溶性ポリオールを７部（７重量％）、無機着色顔料を６５部（６５重量％）の割合で混合する。このような接着剤層を用いると、熱転写、露光、水現像によって良好なパターン形成を得ることができる。
【００４５】
実施例２：実施例２に係る接着剤層は、感光性樹脂としてＰＶＡ−アジド樹脂を１０部（１０重量％）、接着性樹脂として水溶性ポリアミド樹脂を２０部（２０重量％）、水溶性樹脂として水溶性ポリオールを５部（５重量％）、無機着色顔料を６５部（６５重量％）の割合で混合する。この接着剤層では、実施例１より露光量（実施例１が２０ｍＪ／ｃｍ２、実施例２は４０ｍＪ／ｃｍ２）は多く必要だが、熱転写、露光、水現像で良好なパターン形成を得ることができる。
【００４６】
比較例１：比較例１に係る接着剤層は、感光性樹脂としてＰＶＡ−アジド樹脂を１０部（１０重量％）、接着性樹脂として水溶性アクリル樹脂を２０部（２０重量％）、水溶性樹脂として水溶性ポリオールを５部（５重量％）、無機着色顔料を６５部（６５重量％）の割合で混合する。この接着剤層では、無機顔料の凝集傾向が強く、分光透過特性に問題が生じる。さらに、水現像性も実施例１、２より劣る。
【００４７】
比較例２：比較例２に係る接着剤層は、感光性樹脂としてＰＶＡ−アジド樹脂を１０部（１０重量％）、接着性樹脂として酢酸ビニルエマルションを２０部（２０重量％）、水溶性樹脂としてポリビニルピロリドンを５部（５重量％）、無機着色顔料を６５部（６５重量％）の割合で混合する。この接着剤層では、乾燥塗膜のヘイズが高く、分光透過特性が不十分となる。なお、水現像によるパターン形成は可能である。
【００４８】
通常、接着剤層として、顔料、感熱性接着剤、感光剤を少なくともとも混合して構成する場合、カラーフィルタ特性（分光透過特性）、転写性（ガラスへの熱転写性）、水現像によるパターン形成性を単層でバランスさせることは非常に困難である。本実施例では、これらを単層でバランスできる処方となっている。
【００４９】
先ず、分光透過特性を高いレベルで発現させるために、一般的に用いられる感熱性接着剤（酢酸ビニル、アクリル系樹脂等）のエマルションは使用できない。つまり、エマルション樹脂は焼成後のカラーフィルタのヘイズを高め、分光透過特性を低下させる。
【００５０】
この対応として、本実施例では、着色顔料以外の材料は全て水溶性樹脂としている。特に、接着性樹脂（感熱性接着剤）の成分の選択がポイントで、水溶性アクリル樹脂（比較例１）、ＰＶＡ等を試したが、水溶性ポリアミド樹脂を用いたとき（実施例１、２）の接着性、パターン形成性のバランスが良いことが分かる。
【００５１】
なお、これだけでは水現像性が十分でないため、補助的に使用する水溶性樹脂を種々調査したところ、水溶性ポリオールを少量配合することに効果を認めた。これにより、水現像性が大きく向上し、パターン形成性の安定を図ることができる。
【００５２】
また、露光感度に関しては、ＰＶＡ骨格のアジド系感光性樹脂の選択がポイントとなる。これは、ＰＶＡ重合度の選択とアジド基の付加率とで調整している。
【００５３】
なお、上記実施形態では、表示装置としてカラー陰極線管を例に説明したが、本発明はカラー陰極線管以外の表示装置、例えば、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）やフィールドエミションディスプレイ（ＦＥＤ）に適用する場合は、ＰＤＰパネルに形成された隔壁（リブ）間に蛍光体層を形成するにあたり、本実施形態の感熱性転写フィルムおよび表示装置の製造方法を適用すればよい。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば次のような効果がある。すなわち、接着剤層とカラーフィルタ層とを一体（一つの層）にすることができ、感熱性転写フィルムの厚さを薄く形成できることから、転写の作業性向上を図ることが可能となる。また、接着剤層とカラーフィルタ層とが一体になるため、露光光が蛍光体層でしか減衰されないことになり、シャープなパターニングを行うことができるようになる。これにより、表示装置の色純度およびコントラストを格段に向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る感熱性転写フィルムを説明する模式断面図である。
【図２】本実施形態の感熱性転写フィルムを用いた転写装置の例を示す模式図である。
【図３】本実施形態に係る表示装置の製造方法を説明する模式断面図（その１）である。
【図４】本実施形態に係る表示装置の製造方法を説明する模式断面図（その２）である。
【図５】本実施形態に係る表示装置の製造方法を説明する模式断面図（その３）である。
【図６】従来の感熱性転写フィルムを説明する模式断面図である。
【符号の説明】
１…ベースフィルム、２…クッション層、３…蛍光体層、４…接着剤層、５…カバーフィルム、６…帯電防止層、１１…プレス機、１２…転写ヘッド、１３…シリコーンゴム、Ｆ…感熱性転写フィルム、Ｐ…表示パネル、２１…光吸収層、２２…アパーチャグリル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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