专利名称：热敏转移膜和制造显示器件的方法
技术领域：
本发明涉及用于形成诸如彩色阴极射线管的显示器件中的荧光物质层的热敏转移膜，以及制造显示器件的方法。
背景技术：
近年来，随着包含彩色阴极射线管的显示器件的尺寸日益增大，及其显像屏日益变平，从质量的观点看，对改善显示器件的对比度和色纯度的需求大大增加。作为能改善显示器件对比度的方案，已经提出了一种对应于板玻璃与荧光物质层之间的荧光物质层提供滤色层的方法(例如，引用的专利参考文献1)。
由于滤色层配置在每种颜色的荧光物质层和板玻璃之间，尽管光的透射度有所轻微降低，但是反射率降低，因此对比率有所改善，所以有可能显著地改善显示器件的色纯度和对比度。
作为在板玻璃内表面上形成滤色层和荧光物质层的方法，已经提出了浆法和转移法。根据浆法，制备浆，其中分散光敏元件和荧光物质层的滤色层的材料。在将浆涂敷到玻璃板内表面后，将其干燥以形成一层。此外，按照构图通过曝光和显影所得到的干燥层，形成带有预定图案的滤色层或荧光物质层。
另一方面，引用的专利参考2公开了转移法。正如引用的专利参考文献2所公开地，在基膜上制备了至少具有光敏荧光物质层、滤色层和光敏粘合剂层的热敏转移膜。该热敏转移膜由滚筒通过合适的装置压在玻璃板的内表面上，这样，光敏荧光物质层和滤色层就被转移到玻璃板的内表面，并且通过构图来曝光和显影。
附图1是依照相关技术来解释热敏转移膜的截面示意图。具体地，如在图1中所示，该热敏转移膜具有用作支撑体的基膜60，由热塑性树脂制成的缓冲层70、光敏荧光物质层50、滤色层40和光敏粘合剂层30按该顺序形成在基膜上。在光敏粘合剂层30的表面形成覆膜80，以保护光敏粘合剂层30。抗静电层90形成在基膜90的背表面上，以便使热敏转移膜从基膜60剥离时产生的静电减少到最小。
日本特许公开专利申请No.64-7457[引用的专利参考文献1]日本特许公开专利申请No.2001-43796然而，当滤色层和荧光物质层通过使用这样的光敏转移膜转移到玻璃板的内表面上时，由于该光敏转移膜由上面描述的许多层组成，因此膜厚度就不可避免地增加，并且因此转移过程的工作效率就有所降低。而且，在滤色层和荧光物质层转移到玻璃板的内表面上之后，当通过构图曝光光敏转移膜时，曝光光线不得不穿过荧光物质层和滤色层直到其到达光敏粘合剂层。在曝光光线穿过荧光物质层和滤色层到达光敏粘合剂层的过程中，曝光光线被削弱，因此，很难形成精细的图案。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种热敏转移膜，其中转移过程的工作效率可以得到改善，并且其中显示器件的色纯度和对比度有显著的改善。
本发明的另一个目的是提供一种显示器件的制造方法，其中转移过程的工作效率得到改善，并且其中显示器件的色纯度和对比度有显著的改善。
根据本发明的一个发明，提供一种热敏转移膜，其中至少将荧光物质层和粘合剂层沉积在基膜上。该热敏转移膜的特征是，粘合剂层通过混合对应于荧光物质层颜色的色素、热敏剂和光敏剂来制造。
根据本发明的另一个方面，提供一种显示器件的制造方法，该方法包括在荧光物质层和粘合剂层从热敏转移膜转移到显示板的内表面之后，通过曝光和显影形成图案的步骤，其中，热敏转移膜至少由基膜、荧光物质层、对应于荧光物质层颜色的色素、热敏粘合剂和光敏剂所组成，转移到显示板内表面上的粘合剂层用作滤色层。
如上所述，根据本发明，由于包含热敏转移膜的粘合剂层是通过至少混合对应于荧光物质层颜色的色素、光敏粘合剂和光敏剂来制造的，与显示板接触的粘合剂层起滤色层的作用。也就是说，粘合剂层和滤色层能形成为一体(单层)，因此，热敏转移膜的膜厚度能减小。而且，由于粘合剂层和滤色层形成为一体，所以曝光光线仅被荧光物质层所削弱，并因此能够进行精细的构图。
图1是用于说明根据相关技术的热敏转移膜的示意截面图；图2是用于说明根据本发明实施例的热敏转移膜的示意截面图；图3是显示使用根据本发明实施例的热敏转移膜的转移装置的例子的示意图；图4A-4D分别是用于说明制造根据本发明实施例的显示器件的方法的示意截面图；图5A-5C分别是用于说明制造根据本发明实施例的显示器件的方法的示意截面图；和图6A和6B分别是用于说明制造根据本发明实施例的显示器件的方法的示意截面图。
具体实施例方式
参照
依照本发明实施例的热敏转移膜和制造显示器件的方法。图2是用于说明根据本发明实施例的热敏转移膜的示意截面图。具体地，如在图2中所示，热敏转移膜F具有基膜1，在其上按该顺序层叠缓冲层2、荧光物质层3、粘合剂层4和覆膜5。基膜1具有在其形成上述2、3、4、5层一侧的相对侧上形成的抗静电层6。
特别是，热敏转移膜F使用粘合剂层，该粘合剂层是通过至少混合与荧光物质层3的颜色对应的色素、热敏粘合剂和光敏剂作为粘合剂层4来制造的。更具体地说，包含在粘合剂层4中的色素起滤色层的作用，热敏粘合剂起用于在热转移中的粘合剂的作用，以及光敏剂起用在曝光和显影中的光敏材料的作用。
例如，基膜1用作支撑各个层的支撑体，并且是由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)制成的长尺寸膜。适当地选择基膜1的膜厚度，以便诸如在转移操作中，当基膜1被膜的纵向张力切割时，它可以不被破坏，这将在稍后说明(例如50到70m)。
提供层叠在基膜1上的缓冲层2用来防止基膜1在转移过程中由于施加在其上的压强而损坏荧光物质层3等，并且当基膜1从荧光物质层3剥离时，缓冲层2还用来使得基膜1较容易地从荧光物质层3等中剥离，而不损害荧光物质层3等。考虑到转移过程中施加到基膜1的压强，为了取得上述目的，应适当地设置缓冲层2的膜厚度。
荧光物质层3由能发出相应于用在显示器件中的蓝、绿和红光的荧光材料制成，并且包含通过曝光形成图案的光敏材料。例如，蓝色荧光物质层3由Ag、Cl制成，红色荧光物质层3由(Y、Gd、Eu)制成，绿色荧光物质层3由(Zn、Mn)2SiO4制成。在本实施例中，作为荧光物质层3，蓝色或绿色荧光物质层尤其有效。原因是在转移过程之后的曝光过程中，蓝色或绿色荧光物质层3能够有效地传递曝光光线。
粘合剂层4至少是对应于荧光物质层3颜色的色素、热敏粘合剂和光敏剂的混合物。粘合剂层4能结合荧光物质层3，并且能形成滤色层的构图。
为了保护粘合剂层4，在粘合剂层4上形成覆膜5，这样热敏转移膜F变得较容易处理。更具体地，当运送热敏转移膜F时，为了保护粘合剂层4，在覆膜5附着在其上的状态下运送热敏转移膜F。然后，紧接在转移工作之前，覆膜5从热敏转移膜F上剥离，从而使粘合剂层4曝光。
当粘合剂层4和滤色层形成为一体，并且粘合剂层4具有如本实施例中适当的热敏性和光敏性时，与现有技术相比较，热敏转移膜F的膜厚度有所降低，因此转移过程的工作效率显著提高。此外，由于粘合剂层4和滤色层形成为一体，在转移过程后的曝光过程中，曝光光线仅被荧光物质层3所削弱，从而有可能实现精细的构图。
图3是显示使用根据本实施例的热敏转移膜的转移装置的例子的示意图。如在图3中所示，该转移装置包括附着到压具11上的转移头12以及用来移动和固定显示板P的台(未示出)。转移头12具有附着于其尖端的弹性体诸如硅橡胶13，具有厚度范围从5到10毫米。
当通过这种转移装置转移热敏转移膜F时，首先，显示板P应适当地放置在台上并且位于压具11的转移头12之下。根据本实施例的热敏转移膜F预先安置在显示板P的内表面上。热敏转移膜F是根据显示板P的内表面大小切割成的片状的热敏转移膜。紧接在将热敏转移膜F安置在显示板P的内表面之前，覆膜5(见图2)从热敏转移膜F剥离。
在这种状态下，降低转移头12。例如，转移头12由铝制造，并在其中嵌有加热器，用以加热(大约180℃)热敏转移膜F。由于降低了转移头12，迫使硅橡胶13以预定的压强压热敏转移膜F。随着此时施加的所需的热和压强，包含在热敏转移膜F的粘合剂层4(见图2)中的热敏粘合剂被固化并结合到显示板P的内表面。
在热敏转移膜F粘合到显示板P的内表面后，热敏转移膜F的基膜1(见图2)从显示板P的内表面剥离。当基膜1从显示板P的内表面剥离时，缓冲层2也随着基膜1一起从显示板P的内表面剥离，因此，荧光物质层3就通过粘合剂层4留在(转移到)显示板P的内表面。这可以通过设置缓冲层2与荧光物质层3之间的结合强度小于粘合剂层4和显示板P的内表面之间的结合强度来实现。其后，通过必要的曝光和显影对粘合剂层4和荧光物质层3构图，并且制造显示器件。
其次，参考图4A到4D、图5A到5C、图6A和6B的示意截面图，将描述根据本实施例使用热敏转移膜制造显示器件(彩色阴极射线管)的方法。在这些实例中，对应于蓝、绿和蓝三种颜色的热敏转移膜F用于形成这三种颜色的滤色层和荧光物质层。在随后的描述中，在图4A到4D、图5A到5C、图6A和6B中没有显示的参考数字由图2和3中的参考数字适当地表示。
首先，在显示板P的内表面上形成黑色带状或点状的光吸收层2(21)。更具体地，在抗蚀剂溶液涂敷在显示板P的内表面并干燥后，干燥的抗蚀剂通过显示器件中使用的颜色选择电极曝光，例如，栅格或荫罩，通过以温度范围从20到25℃的温水显影并且干燥，从而产生对应于蓝、绿和红的相应颜色的位置上形成透明的抗蚀剂层。
然后，将碳浆涂敷在透明的抗蚀剂层上并且干燥来结合碳层。其后，用过氧化氢来冲洗所得到的产物，从而抗蚀剂层和抗蚀剂层上的碳层被完全除掉(逆过程)，从而形成具有预定图案的光吸收层21(见图4A)。
其次，将覆膜5从形成蓝色像素中使用的热敏转移膜F剥离，如在图4B中所示，粘合剂层4和光吸收层21附着在显示板P的内表面，以便通过转移装置的转移头12施加的热和压强使其彼此重叠。粘合剂层4和光吸收层21附着在显示板P的内表面的条件是温度大约120℃，压强大约1.3kg/cm2(大约12.74×104Pa)。采用上述的热度和压强，使热敏转移膜F的粘合剂层4中的热敏材料发生反应，并且引起结合到显示板P内表面。
然后，缓冲层2和荧光物质层3彼此分离，这样，基膜1和缓冲层2从热敏转移膜F剥离。因此，如在图4C中所示，通过粘合层4在光吸收层21上形成荧光物质层3。
其次，如在图4D中所示，蓝色像素部分从显示板P的内侧(内表面侧)通过显示器件中使用的颜色选择电极来曝光，例如，栅格22。然后，用例如温度范围为20到25℃的温水进行温水显影来完全除去非曝光部分，由此形成由蓝色滤色层4B和蓝色荧光物质层3B构成的蓝色像素，如在图5A中所示。
在形成蓝色像素的曝光中，由于作为滤色层的光敏剂和色素被混合入粘合剂层4，所以只有荧光物质层3位于粘合剂层4上，使得曝光光线只通过荧光物质层3就能到达粘合剂层4。从而可以抑制曝光光线的削弱，实现精细的曝光和显影。
当接下来形成绿色像素时，同样地，将形成绿色像素中使用的热敏转移膜F通过转移装置的转移头12施加的热和压强附着在显示板P的内表面。然后，基膜1和缓冲层2从热敏转移膜F剥离，由此，对应绿色的荧光物质层3和粘合剂层4被转移到显示板P的内表面(见图5B)。
其后，绿色像素部分从显示板P的内侧通过栅格22曝光。然后，用例如温度范围为20到25℃的温水进行温水显影来完全除去非曝光部分，由此，形成由绿色滤色层4G和绿色荧光物质层3G构成的绿色像素，如图5C所示。
同样在形成绿色像素的曝光中，由于作为滤色层的光敏剂和色素以和形成蓝色像素一样的方法被混合入粘合剂层4，所以只有荧光物质层3位于粘合剂层4上，使得曝光光线只通过荧光物质层3就能到达粘合剂层4。从而可以抑制曝光光线的削弱，实现精细的曝光和显影。
当形成红色像素时，与蓝色和绿色像素相似的，在形成红色像素中使用的热敏转移膜F通过转移装置的转移头12施加的热和压强、穿过蓝色和绿色像素来附着在显示板P的内表面，基膜1和缓冲层2从热敏转移膜F剥离，由此，将对应红色的荧光物质层3和粘合剂层4转移到显示板P的内表面。
在这种情况下的曝光中，为了从荧光物质层3吸收曝光光线，如在图6A中所示，红色像素部分从显示板P的内侧通过栅格22被内部曝光c1曝光，而且，红色像素部分的全部表面从显示板P的外侧被外部曝光c2曝光。
此时，由于蓝色像素和绿色像素通过显示板P上的滤色层4B、4G和荧光物质层3B、3G吸收外部曝光c2的曝光光线，形成在滤色层4B、4G和荧光物质层3B、3G上的粘合剂层4不被曝光至其可以被固化的程度。所以在粘合剂层4中，只有红色像素部分通过外部曝光c2曝光和固化。而且，红色像素部分的荧光物质层3通过内部曝光c1固化。图6A中没有显示已经形成的荧光物质层3B、3G和滤色层4B、3B上的红色粘合剂层4和荧光物质层3。
其后，用温度范围为20到25℃的温水来显影所得到的产物，由此，彻底去除并干燥在蓝色像素、绿色像素和光吸收层21上的非曝光部分，由此，导致形成由红色滤色层4R和红色荧光物质层3R构成的红色像素，如在图6B中所示。
其次，将丙烯酸树脂涂敷于由该热敏转移膜形成的蓝色像素、绿色像素和红色像素的荧光物质层上以使荧光物质层的表面平滑之后，通过铝的气相淀积或转移工艺在表面上形成金属背层。
此后，通过施加热将显示板P和漏斗状玻璃(未显示)附着，并因此能够制造彩色阴极射线管。在该工艺中，其中通过施加热来使显示板P和漏斗状玻璃附着，有机材料被完全燃尽。
在具有如此制造的滤色层4B、4G、4R的彩色阴极射线管中，外部光被滤色层4B、4G、4R吸收，反射光的强度降低，使得彩色阴极射线管的对比度上升。另外，当显示板P由具有高透射率的玻璃制成时，提高彩色阴极射线管的亮度是可能的。
并且，当如上面所述使用热敏转移膜F时，由于滤色层4B、4G、4R和荧光物质层3B、3G、3R只需通过转移、曝光、显影和干燥处理形成，因此，与现有技术的浆法相比，能显著地简化制造工艺。
与现有技术的浆法相比，由于可以通过减少工艺数目来减少强加在光吸收层21上的负担，所以能够降低光吸收层21的缺陷的产生。从而，根据上述的制造方法所获得的滤色层4B、4G、4R和荧光物质层3B、3G、3R在图案精确性上令人满意，因此，能显著改善缺陷的出现。此外，由于灰尘和外来物质混入滤色层4B、4G、4R和荧光物质层3B、3G、3R的可能性可以被降低，所以就很难产生由这些因素引起的缺陷。
发明性实例将在下面和比较例一起，描述根据本发明实施例的对应于热敏转移膜中蓝色的粘合剂层的发明性实例。下面的表1从配方的角度，显示了对应于蓝色的粘合剂层的发明性实例和比较例。
表1
发明性实例1通过混合按重量3份(3％重量)的叠氮PVA树脂用作光敏树脂，按重量25份(25％重量)的水溶性聚酰胺树脂用作粘合剂树脂，按重量7份(7％重量)的水溶性多元醇用作水溶性树脂，和按重量65份(65％重量)的无机着色色素来制造根据发明性实例1的粘合剂层。当使用该粘合剂层时，经过热转移、曝光和水显影就能形成满意的图案。
发明性实例2通过混合按重量10份(10％重量)的叠氮PVA树脂用作光敏树脂，按重量20份(20％重量)的水溶性聚酰胺树脂用作粘合剂树脂，按重量5份(5％重量)的水溶性多元醇用作水溶性树脂，和按重量65份(65％重量)的无机着色色素来制造根据发明性实例2的粘合剂层。尽管该粘合剂层比发明性实例1需要更大的曝光能量(发明性实例1需要20mJ/cm2的曝光能量，发明性实例2需要40mJ/cm2的曝光能量)，但是，经过热转移、曝光和水显影能形成满意的图案。
比较例1通过混合按重量10份(10％重量)的叠氮PVA树脂用作光敏树脂，按重量20份(20％重量)的水溶性丙烯酸树脂用作粘合剂树脂，按重量5份(5％重量)的水溶性多元醇用作水溶性树脂，和按重量65份(65％重量)的无机着色色素来制造根据比较例1的粘合剂层。在该粘合剂层中，无机色素容易聚集，由此产生光谱透射率特性的问题。在水显影特性上，比较例1不如发明性实例1和2。
比较实例2通过混合按重量10份(10％重量)的叠氮PVA树脂用作光敏树脂，按重量20份(20％重量)的醋酸乙烯脂乳剂用作粘合剂树脂，按重量5份(5％重量)的聚乙烯吡咯烷酮用作水溶性树脂，和按重量65份(65％重量)的无机着色色素来制造根据比较例2的粘合剂层2。在该粘合剂层中，干燥的涂敷膜的hase很高，光谱透射率特性变得不充分。在这种情况下，可能通过水显影形成图案。
当粘合剂层一般通过至少混合色素、热敏粘合剂和光敏剂来制造时，很难较好地平衡底层过滤特性(光谱透射率特性)、转移特性(对玻璃的热转移特性)和基于通过单层水显影的图案形成特性。依照发明性实例，能够通过单层较好地平衡这些特性。
首先，为了实现高水平的光谱透射率特性，通常使用的热敏粘合剂(醋酸乙烯脂、丙烯酸基树脂等等)的乳剂就不能使用。也就是说，乳剂树脂提高了烘焙滤色器的hase，并降低了光谱透射率特性。
为了解决这个问题，发明性实例使用水溶性树脂作为着色色素以外的材料。尤其，粘合剂树脂(热敏粘合剂)的成分选择是很重要的一点，因此，到目前为止，已测试了水溶性丙烯酸树脂(比较例1)、PVA树脂等。可以理解，当使用水溶性聚酰胺树脂(发明性实例1、2)时获得的粘合特性和图案形成特性能被较好地平衡。
由于上述的成分在水显影特性方面并不充分，所以迄今为止我们已经检验了许多不同的水溶性树脂，其用作次要作用的水溶性树脂是有用的。能够理解，混合少量的水溶性多元醇到上述成分中是有效的。因此，能显著地改善水显影特性，并且能稳定图案形成特性。
此外，针对曝光灵敏度，PVA骨架的叠氮基光敏树脂的选择是重要的一点。能够通过PVA树脂聚合度的选择和添加的叠氮基比率来调节曝光灵敏度。
尽管到目前为止，在上述实施例中，已经描述作为显示器件的彩色阴极射线管，但本发明并不仅限于这些。当本发明应用到彩色阴极射线管以外的其他显示器件，例如，等离子显示板(PDP)或者场发射显示器(FED)时，可以在应用了热敏转移膜和根据本发明实施例的显示器件制造方法的PDP板上形成的肋条之间形成荧光物质层。
正如上面所提出的，根据本发明能取得下面的效果。那就是，由于粘合剂层和滤色层能形成为一体(单层)，并且能够降低热敏转移膜的厚度，所以有可能提高转移过程的工作效率。此外，由于粘合剂层和滤色层形成为一体，因此曝光光线只被荧光物质层削弱，所以有可能进行精细构图。结果，有可能显著改善显示器件的色纯度和对比度。
参考着附图描述了本发明的优选实施例，能够理解本发明并不限于这些精确的实施例，在不脱离附加的权利要求中定义的本发明的精神和范围内，本领域的技术人员可以实现各种变化和修改。
权利要求
1.在一种热敏转移膜中，其中至少将荧光物质层和粘合剂层沉积在基膜上，所述热敏转移膜的特征在于，所述粘合剂层是通过混合与所述荧光物质层的颜色相对应的色素、热敏粘合剂和光敏剂制作的。
2.根据权利要求1的热敏转移膜，其中所述荧光物质层在颜色上是蓝色或绿色。
3.一种显示器件的制造方法，包括在荧光物质层和粘合剂层从热敏转移膜转移到显示板内表面之后，通过曝光和显影形成图案的步骤，其中所述热敏转移膜至少由基膜、荧光物质层、与所述荧光物质层的颜色对应的色素、热敏粘合剂和光敏剂构成，转移到所述显示板的内表面的所述粘合剂层用作滤色层。
4.根据权利要求3的显示器件的制造方法，其中所述荧光物质层在颜色上是蓝色或绿色。
全文摘要
根据本发明，在热敏转移膜F中，其中至少荧光物质层3和粘合剂层4沉积在基膜1上，该粘合剂层4是通过至少混合与荧光物质层3的颜色对应的色素、热敏剂和光敏剂制造的。而且，显示器件制造方法包括在荧光物质层3和粘合剂层4从该热敏转移膜F转移到显示板内表面之后，通过曝光、显影和使用粘合剂层4作为滤色层形成图案的步骤。因此，在热敏转移膜中，其中通过转移过程形成层，转移过程的工作效率有所改善，并且能够形成精细的图案。
文档编号G02B5/20GK1551278SQ20041004511
公开日2004年12月1日 申请日期2004年4月9日 优先权日2003年4月11日
发明者藤田孝二, 大野胜利, 矢部纪雄, 利, 雄 申请人:索尼株式会社, 日本制纸株式会社