説明

転写フィルム及び発光装置並びに転写フィルムの機能層形成用塗料

【課題】液晶ディスプレイの面光源装置、陰極線管やプラズマディスプレイパネルの蛍光発光層や反射層を転写フィルムを用いて形成する際に、加圧のみにより厚みが均一な蛍光発光層や反射層を形成することが可能な転写フィルム及び発光装置並びに転写フィルムの機能層形成用塗料を提供する。
【解決手段】本発明の転写フィルム1は、上面2aに剥離層3が形成されたフィルム2と、機能層4と、上面5aに剥離層6が形成され機能層4を保護するためのフィルム5とにより構成され、機能層4は、粘着性を有する有機高分子11と、紫外線、可視光線のうち1種以上を反射する金属酸化物微粒子または蛍光体を含む微粒子からなる機能性微粒子12とを含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、転写フィルム及び発光装置並びに転写フィルムの機能層形成用塗料に関し、更に詳しくは、厚みが均一な機能層を容易かつ安価に形成することが可能な転写フィルム、この転写フィルムの機能層を発光面に転写した発光装置、フィルム上に粘着性を有する有機高分子及び機能性微粒子を含む機能層を容易かつ安価に形成することが可能な転写フィルムの機能層形成用塗料に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、液晶等の非発光素子を表示部に用いた表示装置は、非発光素子に光を供給するための光源を別途必要としている。
この光源には、液晶表示部の端縁部に設けられた蛍光ランプからの光を導光板により多重反射させて液晶表示部全体に照射させる方式と、液晶表示部の背面側の反射板上に複数の蛍光ランプを配列し、これらの蛍光ランプからの光を前面側の拡散板を介して液晶表示部全体に照射させる方式とがあり、現在では、後者の方式が主流になっている。
【0003】
近年では、光利用率の点から高輝度化に有利とされる面状の蛍光を発光する面光源装置が注目され、この面光源装置を非発光素子の光源に適用する試みが進行しつつある(特許文献1)。
この面光源装置は、対向する一対のガラス基板間に形成された蛇行する密閉空間の内壁に蛍光層を形成するとともに、この密閉空間に放電ガスを注入し、この放電ガスのプラズマ放電により発生した紫外線を蛍光発光層に照射することにより、励起された蛍光発光層から可視光線を発生させる構成である。
この面光源装置では、蛍光発光層に含まれる蛍光体を励起するために発生させる紫外線と、励起された蛍光体が発生する可視光線を効率良く利用するために、これらの光を反射させる特性を有するアルミナ等の金属酸化物微粒子からなる反射層を密閉空間の底部に形成している。
【0004】
一方、陰極線管(CRT)、プラズマディスプレイパネル(PDP)等のような蛍光体を表示媒体とするディスプレイにおいては、スプレーコート法、フローコート法等の塗工法を用いて、蛍光体微粒子を含有する塗料を塗布することにより蛍光発光層を形成しているために、蛍光発光層の厚みを制御することが難しく、したがって、得られた表示装置の面内輝度が不均一になるという問題点があった。
また、スプレーコート法やフローコート法では、塗料を効率良く塗布することができないという問題点があった。
そこで、この問題点を解決するために、剥離フィルム上に、熱可塑性高分子を主成分とするクッション層と蛍光体を含有する蛍光発光層を積層した転写フィルムが提案されている(特許文献2)。
【特許文献1】特開2005−268211号公報
【特許文献2】特開2001−202884号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、従来の面光源装置では、密閉空間の内壁に蛍光発光層を、密閉空間の底部に反射層を、スプレーコート法やフローコート法等の塗工法を用いて形成しているために、蛍光発光層及び反射層の厚みを制御することが難しく、したがって、得られた面光源装置の面内輝度が不均一になるという問題点があった。
また、スプレーコート法やフローコート法では、蛍光体微粒子を含有する塗料や反射性金属酸化物微粒子を含有する塗料を効率良く塗布することができないという問題点があった。
【0006】
一方、従来の転写フィルムでは、転写フィルムをディスプレイの表示面に転写する際に熱可塑性高分子を軟化させるために、転写フィルムを加熱・加圧する必要があるが、近年におけるディスプレイの軽量化により表示面に用いられるガラス基板の厚みも薄くなりつつあることから、薄いガラス基板が加熱・加圧の際の熱衝撃により割れる虞があるという問題点があった。
これは、加熱・加圧する際に使用する過熱された転写ロールの温度とガラス基板を含む周囲の温度との温度差が大きくなってしまうためである。そこで、その対策として、予めガラス基板を加熱しておくという工程が必要であった。
【0007】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、液晶ディスプレイ(LCD)の面光源装置、陰極線管(CRT)やプラズマディスプレイパネル(PDP)の蛍光発光層や反射層を転写フィルムを用いて形成する際に、加熱すること無く加圧のみにより厚みが均一な蛍光発光層や反射層を形成することが可能な転写フィルム及び発光装置並びに転写フィルムの機能層形成用塗料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者等は、上記の課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、フィルム上に、粘着性を有する有機高分子、及び蛍光体微粒子や反射性を有する金属酸化物微粒子等の機能性微粒子を含む機能層を形成すれば、加熱すること無く加圧のみにより蛍光発光層や反射層を形成することができ、しかも、得られた蛍光発光層や反射層の厚みが均一で面内均一性に優れていることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0009】
すなわち、本発明の転写フィルムは、フィルム上に、粘着性を有する有機高分子と機能性微粒子とを含む機能層を形成してなることを特徴とする。
【0010】
前記機能性微粒子は、紫外線、可視光線のうち1種以上を反射する金属酸化物微粒子であり、前記機能層は、反射層であることが好ましい。
前記機能性微粒子は、蛍光体を含む微粒子であり、前記機能層は、蛍光発光層であることが好ましい。
前記フィルム上には、前記機能層を剥離するための剥離層が形成されていることが好ましい。
【0011】
本発明の発光装置は、発光面に、本発明の転写フィルムの機能層を転写してなることを特徴とする。
【0012】
本発明の転写フィルムの機能層形成用塗料は、フィルム上に、粘着性を有する有機高分子と機能性微粒子とを含む機能層を形成するための塗料であって、粘着性を有する有機高分子と、機能性微粒子とを、溶媒中に分散してなることを特徴とする。
【0013】
前記機能性微粒子は、紫外線、可視光線のうち1種以上を反射する金属酸化物微粒子であることが好ましい。
前記機能性微粒子は、蛍光体微粒子であることが好ましい。
【発明の効果】
【0014】
本発明の転写フィルムによれば、フィルム上に、粘着性を有する有機高分子と機能性微粒子とを含む機能層を形成したので、この転写フィルムを面光源装置の発光面や陰極線管(CRT)やプラズマディスプレイパネル(PDP)の表示面等の被転写体に貼り付けて加圧し、フィルムを剥離するという簡単な工程のみで、機能層を発光面や表示面等の被転写体に容易に転写することができる。また、転写の際に加熱する必要がないので、被転写体に加熱に起因するダメージを与える虞もない。
【0015】
本発明の発光装置によれは、発光面に、本発明の転写フィルムの機能層を転写したので、この転写フィルムを発光装置の発光面に貼り付けて加圧し、フィルムを剥離するという簡単な工程のみで、機能層を発光面に容易に転写することができ、機能層を形成する工程の短縮及び製造コストの削減を図ることができる。
また、転写の際に加熱する必要がないので、発光面のガラス基板等に加熱に起因するダメージを与える虞もない。
【0016】
本発明の転写フィルムの機能層形成用塗料によれば、粘着性を有する有機高分子と、機能性微粒子とを、溶媒中に分散したので、厚みの制御が可能なロールコート法やダイコート法等の塗工法を用いて、フィルム上に、厚みの均一な粘着性を有する有機高分子及び機能性微粒子を含む機能層を容易かつ安価に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
本発明の転写フィルム及び発光装置並びに転写フィルムの機能層形成用塗料を実施するための最良の形態について説明する。
なお、この形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
【0018】
「転写フィルム」
図1は、本発明の一実施形態の転写フィルムを示す断面図であり、図において、1は転写フィルムであり、上面(表面)2aに剥離層3が形成されたフィルム2と、機能層4と、上面(表面)5aに剥離層6が形成され機能層4を保護するためのフィルム5とにより構成されている。
【0019】
フィルム2としては、機能層4を支持する支持体としての機能を有するものであればよく、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、ポリカーボネート(PC)等のプラスチックフィルムが好適に用いられ、特に、機械的強度及び熱安定性に優れている点でポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムが好ましい。
フィルム2の厚みは、機能層4を支持する支持体としての機能を発揮するのに十分な厚みであればよく、10μm〜200μmが好ましく、より好ましくは20μm〜50μmである。
【0020】
剥離層3としては、フィルム2上に密着するとともに、機能層4と粘着力により密着し、転写の際に、フィルム2に密着したまま機能層4と容易に剥離するものが好ましく、例えば、シリコン樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、またはこれらの共重合体、あるいはこれらの混合物が好適に用いられる。
【0021】
機能層4は、粘着性を有する有機高分子11と機能性微粒子12とを含むものである。
粘着性を有する有機高分子11としては、この転写フィルムを面光源装置の発光面や陰極線管(CRT)やプラズマディスプレイパネル(PDP)の表示面等の被転写体に貼り付けて加圧した際に、被転写体に貼着して容易に剥がれないものであればよく、例えば、アクリル樹脂、アクリル酸エステル樹脂、酢酸ビニル樹脂、アクリル酸−酢酸ビニル共重合体、アクリル酸エステル−酢酸ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体等が挙げられる。
【0022】
機能性微粒子12は、機能層4に反射機能や蛍光発光機能等を付与するためのもので、単一種または複数種の機能性微粒子により構成されている。なお、図1では、便宜上、2種類の機能性微粒子12a、12bにより構成した場合を示しているが、3種類以上であってももちろんよい。
機能性微粒子12としては、機能層4が反射層の場合には、紫外線、可視光線のうち1種以上を反射する金属酸化物微粒子が好ましく、例えば、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化イットリウム、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム等が挙げられる。
これらの金属酸化物微粒子は、単一種、複数種のいずれでもよく、それらの平均粒径も1種類だけでなく、複数種を組み合わせることもできる。
【0023】
また、機能層4が蛍光発光層の場合には、蛍光体を含む微粒子が好ましい。この蛍光体を含む微粒子としては、赤色系蛍光体物質、緑色系蛍光体物質及び青色系蛍光体物質のうち1種または2種以上からなる蛍光体を含む微粒子が好ましい。この蛍光体を含む微粒子は、平均粒径が0.5μm以上かつ20μm以下、好ましくは2μm以上かつ6μm以下であることが好ましい。
【0024】
ここで、赤色系蛍光体物質としては、例えば、Y:Eu、Y(PV)O:Eu、YVO:Eu、YS:Eu、(Y,Gd)BO:Eu等が挙げられる。
また、緑色系蛍光体物質としては、例えば、(Ba,Eu)(Mg,Mn)Al1017、LaPO:Ce,Tb、ZnSiO:Mn、ZnS:Cu,Al、CeMgAi1119:Tb、GdMgB10:Ce,Tb等が挙げられる。
また、青色系蛍光体物質としては、例えば、(Sr,Ca,Ba,Mg)(POCl:Eu、(Ba,Sr,Eu)(Mg,Mn)Al10、Sr10(POCl:Eu、ZnS:Ag,Al、BaMgAl1017:Eu等が挙げられる。
これら赤色系蛍光体物質、緑色系蛍光体物質及び青色系蛍光体物質それぞれの含有率は、目的とする蛍光ランプの発光特性に合わせて、適宜設定すればよい。
【0025】
この蛍光体を含む微粒子は、紫外線に起因するダメージを低減するために、表面処理物質により表面処理されていることが好ましい。
この表面処理物質は、紫外線を程良く吸収または反射することにより、この紫外線に起因する蛍光体のダメージを低減し、しかも蛍光体の発光に著しい影響を与えないものである必要があり、例えば、イットリウム、アルミニウム、ジルコニウム、チタン、セリウム、亜鉛、ハフニウム、ニオブ、ケイ素、バナジウムの群から選択される1種または2種以上を含む無機化合物、あるいは蛍光体微粒子が好適である。
【0026】
例えば、無機化合物としては、酸化イットリウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化セリウム、酸化亜鉛、酸化ハフニウム、酸化ニオブ、二酸化ケイ素、酸化バナジウム等が挙げられる。
また、蛍光体微粒子としては、ハロリン酸カルシウム等が挙げられる。
この表面処理物質の中でも、特に、酸化アルミニウム、酸化イットリウム、酸化亜鉛、酸化セリウム等は、蛍光体の紫外線によるダメージが小さく、蛍光体の発光に著しい影響を与えない点で優れている。
【0027】
フィルム5としては、機能層4を保護するために十分な機械的強度を有するものであればよく、上述したフィルム2と同一のものが好ましい。特に、機械的強度及び熱安定性に優れている点でポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムが好ましい。
剥離層6は、フィルム5上に密着するとともに、機能層4と粘着力により密着し、転写の際に、フィルム5に密着したまま機能層4と容易に剥離するものが好ましく、上述した剥離層3と同一のものが好ましい。
【0028】
フィルム5の厚みは、機能層4を保護するための機械的強度を有するのに十分な厚みであればよく、10μm〜200μmが好ましく、より好ましくは20μm〜50μmである。
なお、機能層4を貼着する際の利便性を考慮すると、剥離層3付きフィルム2と、剥離層6付きフィルム5とは同一のものであることが好ましい。
【0029】
次に、本実施形態の転写フィルムの製造方法について図2に基づき説明する。
まず、図2(a)に示すように、フィルム2の上面2aに、シリコン樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、またはこれらの共重合体、あるいはこれらの混合物からなる剥離層3を形成する。
【0030】
これとは別に、粘着性を有する有機高分子と、機能性微粒子とを、溶媒中に分散し、機能層4を形成するための機能層形成用塗料を作製する。
粘着性を有する有機高分子は、例えば、アクリル樹脂、アクリル酸エステル樹脂、酢酸ビニル樹脂、アクリル酸−酢酸ビニル共重合体、アクリル酸エステル−酢酸ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体等、あるいはこれらの前駆体等が挙げられる。
機能性微粒子は、機能層4の目的に応じて上述した金属酸化物微粒子や蛍光体を含む微粒子から適宜選択すればよい。
【0031】
この機能層形成用塗料に用いられる溶媒は、基本的には有機溶媒であるが、その他、高分子モノマーやオリゴマーの単体、もしくはこれらの混合物等の有機高分子も好適に用いられる。
この塗料には、用途や仕様に応じて上記の他、樹脂等の有機高分子、硼珪酸亜鉛ガラス等の低融点ガラス、分散剤等を含有していてもよい。
【0032】
上記の有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、2−プロパノール、ブタノール、ジアセトンアルコール、フルフリルアルコール、エチレングリコール、ヘキシレングリコール等のアルコール類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸−n−ブチル等のエステル類、ジエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル(メチルセロソルブ)、エチレングリコールモノエチルエーテル(エチルセロソルブ)、エチレングリコールモノブチルエーテル(ブチルセロソルブ)、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル等のエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、アセチルアセトン、アセト酢酸エステル等のケトン類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等の1種または2種以上を用いることができ、特に、2−プロパノール、酢酸−n−ブチル、トルエン、メチルエチルケトン等が好適である。
【0033】
次いで、図2(b)に示すように、この機能層形成用塗料を剥離層3上に塗布して塗布膜21を形成する。
塗布方法としては、厚みが均一な塗布膜を形成することができる方法が好ましく、ロールコート法、ダイコート法、バーコート法等を用いることができる。特に、面発光装置の発光面ように厚みの面内均一性が要求される場合には、ロールコート法、ダイコート法等が好適である。
なお、塗布に際しては、形成された後の塗布膜の膜厚が1μm〜100μm、好ましくは10μm〜60μmとなるような塗布量とすることが好ましい。
【0034】
次いで、この塗布膜21を、大気中にて乾燥する。
乾燥温度は、塗料に含まれる粘着性を有する有機高分子11が変質しない温度であり、かつ溶媒が充分に散逸する温度であればよく、例えば、常温(25℃)〜100℃である。
この乾燥工程では、塗布膜が充分乾燥すればよく、空気を吹き付けてもよい。具体的には、常温のエアブローでも、温風を吹き付けてもよい。
【0035】
次いで、この塗布膜21を、大気中にて乾燥し、粘着性を有する有機高分子11と機能性微粒子12とを含む機能層4とする。
このようにして得られた機能層4上に、図2(c)に示すように、フィルム5の剥離層6を重ね合わせ、フィルム5の外側から所定の圧力Pで押圧し、フィルム5の剥離層6を機能層4に密着させる。
以上により、本実施形態の転写フィルムを作製することができる。
【0036】
図3は、本発明の一実施形態の液晶ディスプレイ(LCD)に適用されるフラットパネル状の面発光装置の発光面を示す断面図であり、ガラス基板31の発光面31aに反射層32が形成されている。なお、図3では、反射層32が2種類の機能性微粒子12a、12bにより構成されている場合を示している。
この反射層32を形成するには、機能層4の機能性微粒子12を紫外線、可視光線のうち1種以上を反射する金属酸化物微粒子とした転写フィルム1を用い、図4に示すように、転写フィルム1のフィルム5を剥離して露わになった機能層4の表面を、ガラス基板31の発光面31aに重ね合わせ、フィルム2の外側から所定の圧力Pで押圧し、機能層4を発光面31aに密着させる。
次いで、フィルム2を剥離し、露わになった機能層4を、粘着性を有する有機高分子11が熱分解する温度以上の温度にて焼成し、粘着性を有する有機高分子11を散逸させる。これにより、機能層4は、粘着性を有する有機高分子11が散逸し、金属酸化物微粒子により構成された機能性微粒子12のみが残り、図3に示す反射層32が形成される。
【0037】
なお、発光面31aを、陰極線管(CRT)やプラズマディスプレイパネル(PDP)の表示面とすれば、陰極線管(CRT)やプラズマディスプレイパネル(PDP)の表示面に、紫外線、可視光線のうち1種以上を反射させる反射層を形成することができる。
また、機能層4の機能性微粒子12a、12bを蛍光体を含む微粒子とすれば、反射層32と同様の方法により、ガラス基板31の表面に蛍光発光層を形成することができる。
【実施例】
【0038】
以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
「実施例」
(反射層形成用塗料の調製)
分散剤としてニトロセルロースを、粘着性を有する有機高分子としてアクリル酸エステル系粘着剤を、機能性微粒子として反射機能を有するアルミナ微粒子を、それぞれ用い、このアルミナ微粒子を、ニトロセルロースを用いて溶媒中に分散させ、得られたアルミナ微粒子分散液とアクリル酸エステル系粘着剤とを固形分体積比がアルミナ微粒子:アクリル酸エステル=1:2となるように混ぜ合わせ、反射層形成用塗料を調製した。
【0039】
(反射層の形成)
次いで、この反射層形成用塗料を、剥離層が予め形成されたフィルム上に塗工し、有機高分子及びアルミナ微粒子からなる反射層を形成した。
次いで、この反射層をガラス基板上に加圧により転写し、フィルムを剥離した後、ニトロセルロース及びアクリル酸エステル系粘着剤の熱分解温度以上の温度である500℃にて30分間焼成し、ガラス基板上にアルミナ微粒子からなる反射層を形成した。
【0040】
「比較例」
(反射層形成用塗料の調製)
分散剤としてニトロセルロースを、機能性微粒子として反射機能を有するアルミナ微粒子を、それぞれ用い、このアルミナ微粒子を、ニトロセルロースを用いて溶媒中に分散させ、反射層形成用塗料を調製した。
【0041】
次いで、この反射層形成用塗料を、スプレーコート法によりガラス基板上に吹き付け、ニトロセルロースの熱分解温度以上の温度である500℃にて30分間焼成し、ガラス基板上にアルミナ微粒子からなる反射層を形成した。
【0042】
「反射層の厚みの面内均一性の評価」
実施例及び比較例の反射層の膜厚を、格子状の9点にて測定し、中心点の膜厚を100として各点の膜厚を中心点の膜厚を基準として数値化した。
表1に実施例の反射層の膜厚分布を、表2に比較例の反射層の膜厚分布を、それぞれ示す。
【0043】
【表1】

【0044】
【表2】

【0045】
表1から実施例の反射層の膜厚分布の標準偏差(σ)を求めると3となった。一方、表2から比較例の反射層の膜厚分布の標準偏差(σ)を求めると12となった。よって、実施例の反射層は、比較例の反射層と比べて膜厚の面内均一性に優れていることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【0046】
【図1】本発明の一実施形態の転写フィルムを示す断面図である。
【図2】本発明の一実施形態の転写フィルムの製造方法を示す過程図である。
【図3】本発明の一実施形態のフラットパネル状の面発光装置の発光面を示す断面図である。
【図4】本発明の一実施形態のフラットパネル状の面発光装置の蛍光発光層形成工程を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【0047】
1 転写フィルム
2 フィルム
2a 上面
3 剥離層
4 機能層
5 フィルム
5a 上面
6 剥離層
11 粘着性を有する有機高分子
12、12a、12b 機能性微粒子
21 塗布層
31 ガラス基板
31a 発光面
32 反射層

【特許請求の範囲】
【請求項1】
フィルム上に、粘着性を有する有機高分子と機能性微粒子とを含む機能層を形成してなることを特徴とする転写フィルム。
【請求項2】
前記機能性微粒子は、紫外線、可視光線のうち1種以上を反射する金属酸化物微粒子であり、前記機能層は、反射層であることを特徴とする請求項1記載の転写フィルム。
【請求項3】
前記機能性微粒子は、蛍光体を含む微粒子であり、前記機能層は、蛍光発光層であることを特徴とする請求項1記載の転写フィルム。
【請求項4】
前記フィルム上には、前記機能層を剥離するための剥離層が形成されていることを特徴とする請求項1、2または3記載の転写フィルム。
【請求項5】
発光面に、請求項1ないし4のいずれか1項記載の転写フィルムの機能層を転写してなることを特徴とする発光装置。
【請求項6】
フィルム上に、粘着性を有する有機高分子と機能性微粒子とを含む機能層を形成するための塗料であって、
粘着性を有する有機高分子と、機能性微粒子とを、溶媒中に分散してなることを特徴とする転写フィルムの機能層形成用塗料。
【請求項7】
前記機能性微粒子は、紫外線、可視光線のうち1種以上を反射する金属酸化物微粒子であることを特徴とする請求項6記載の転写フィルムの機能層形成用塗料。
【請求項8】
前記機能性微粒子は、蛍光体微粒子であることを特徴とする請求項6記載の転写フィルムの機能層形成用塗料。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2008−137187(P2008−137187A)
【公開日】平成20年6月19日(2008.6.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−323484(P2006−323484)
【出願日】平成18年11月30日(2006.11.30)
【出願人】(000183266)住友大阪セメント株式会社 (1,342)
【Fターム(参考)】