(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の表面のパターン部分にのみ蛍光体微粒子が配列した蛍光体微粒子層が１層結合固定されたパターン状の蛍光体微粒子膜であって、
前記基材の表面の前記パターン部分には、分子の一端にエポキシ基またはアミノ基を含む官能基を有し、他端で該パターン部分の表面に結合した第１の膜化合物の被膜が形成され、
前記蛍光体微粒子の表面には、前記第１の膜化合物の被膜が形成され、
前記蛍光体微粒子は、前記官能基がエポキシ基を含む場合にはイミダゾール誘導体であり、前記官能基がアミノ基を含む場合には２以上のグリシジル基を含む化合物であるカップリング剤と、前記官能基とのカップリング反応により形成された結合を介して前記基材上に固定されており、
前記蛍光体微粒子の表面に、炭化水素基又はフッ化炭素基の一端で前記官能基と結合した第３の膜化合物の被膜が更に形成されていることを特徴とする蛍光体微粒子膜。
【請求項２】
請求項１記載の蛍光体微粒子膜において、前記蛍光体微粒子膜表面の前記官能基が失活していることを特徴とする蛍光体微粒子膜。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の蛍光体微粒子膜において、前記第１の膜化合物の形成する被膜が単分子膜であることを特徴とする蛍光体微粒子膜。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の蛍光体微粒子膜において、前記カップリング反応により形成された結合が、アミノ基又はイミノ基とエポキシ基との反応により形成されたＮ−ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）結合であることを特徴とする蛍光体微粒子膜。
【請求項５】
基材の表面のパターン部分にのみ、蛍光体微粒子が配列した蛍光体微粒子層が、前記基材側から空気との界面側に向かって第１層から第ｎ層（ｎは２以上の整数）まで順次積層したパターン状の蛍光体微粒子膜であって、
前記基材の表面の前記パターン部分には、分子の一端にエポキシ基またはアミノ基を含む官能基を有し、他端で該パターン部分の表面に結合した第１の膜化合物の被膜が形成され、
前記第１層の前記蛍光体微粒子の表面には、前記第１の膜化合物の被膜が形成され、
第ｘ番目（ｘは、２≦ｘ≦ｎである整数）の前記蛍光体微粒子層を形成している前記蛍光体微粒子の表面には、前記第１の膜化合物の形成する被膜が形成され、
前記蛍光体微粒子層の第１層は、前記官能基がエポキシ基を含む場合にはイミダゾール誘導体であり、前記官能基がアミノ基を含む場合には２以上のグリシジル基を含む化合物であるカップリング剤と、前記官能基とのカップリング反応により形成された結合を介して前記基材上に固定されており、
前記蛍光体微粒子層の第（ｘ−１）層と第ｘ層は、前記カップリング剤と、前記官能基とのカップリング反応により形成された結合を介して互いに固定されており、前記蛍光体微粒子の第ｎ層の表面に、炭化水素基又はフッ化炭素基の一端で前記官能基と結合した第２の膜化合物の被膜が更に形成されていることを特徴とする蛍光体微粒子膜。
【請求項６】
請求項５記載の蛍光体微粒子膜において、前記蛍光体微粒子層の第ｎ層の表面に形成された第１の膜化合物の被膜の有する前記官能基が失活していることを特徴とする蛍光体微粒子膜。
【請求項７】
請求項５または６に記載の蛍光体微粒子膜において、前記第１の膜化合物が形成する被膜が全て単分子膜であることを特徴とする蛍光体微粒子膜。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか１項に記載の蛍光体微粒子膜において、前記カップリング反応により形成された結合が、アミノ基又はイミノ基とエポキシ基との反応により形成されたＮ−ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）結合であることを特徴とする蛍光体微粒子膜。
【請求項９】
基材の表面のパターン部分にのみ蛍光体微粒子が配列した蛍光体微粒子層が１層結合固定されたパターン状の蛍光体微粒子膜を製造する方法であって、
分子の両端にそれぞれ第１の官能基及び第１の結合基を有する第１の膜化合物を含む溶液を前記基材の表面に接触させ、前記第１の結合基と前記基材の表面との間で結合を形成させ、前記第１の膜化合物の形成する被膜で前記基材の表面を被覆する工程Ａと、
前記パターン部分を覆うマスクを通して、前記被覆された基材の表面にエネルギー線の照射を行い、前記パターン部分にのみ前記第１の膜化合物の形成する被膜を残すパターン形成処理を行う工程Ｂと、
分子の両端にそれぞれ第２の官能基及び第２の結合基を有する第２の膜化合物を含む溶液を前記蛍光体微粒子の表面に接触させ、前記第２の結合基と前記蛍光体微粒子の表面との間で結合を形成させ、前記蛍光体微粒子の表面に前記第２の膜化合物の形成する被膜を形成する工程Ｃと、
まず、前記パターン形成処理を行った基材の表面に前記第１の官能基とカップリング反応して結合を形成する１又は２以上の第１のカップリング反応基と、前記第２の官能基とカップリング反応して結合を形成する１又は２以上の第２のカップリング反応基とを有する第１のカップリング剤を接触させ、前記第１の官能基と前記第１のカップリング反応基とのカップリング反応により形成された結合を介して前記パターン部分の表面のみに選択的に該第１のカップリング剤の被膜を更に形成し、次いで、該第１のカップリング剤の被膜が形成された基材と前記第２の膜化合物の被膜が形成された蛍光体微粒子とを接触させ、前記第２の官能基と前記第２のカップリング反応基とのカップリング反応により形成された結合を介して前記パターン部分の表面のみに選択的に前記蛍光体微粒子を結合固定し、次いで、前記基材の表面に固定されなかった前記蛍光体微粒子を除去する工程Ｄとを有することを特徴とする蛍光体微粒子膜の製造方法。
【請求項１０】
基材の表面のパターン部分にのみ蛍光体微粒子が配列した蛍光体微粒子層が１層結合固定されたパターン状の蛍光体微粒子膜を製造する方法であって、
分子の両端にそれぞれ第１の官能基及び第１の結合基を有する第１の膜化合物を含む溶液を前記基材の表面に接触させ、前記第１の結合基と前記基材の表面との間で結合を形成させ、前記第１の膜化合物の形成する被膜で前記基材の表面を被覆する工程Ａと、
前記パターン部分を覆うマスクを通して、前記被覆された基材の表面にエネルギー線の照射を行い、前記パターン部分にのみ前記第１の膜化合物の形成する被膜を残すパターン形成処理を行う工程Ｂと、
分子の両端にそれぞれ第２の官能基及び第２の結合基を有する第２の膜化合物を含む溶液を前記蛍光体微粒子の表面に接触させ、前記第２の結合基と前記蛍光体微粒子の表面との間で結合を形成させ、前記蛍光体微粒子の表面に前記第２の膜化合物の形成する被膜を形成する工程Ｃと、
まず、前記第２の膜化合物の被膜が形成された蛍光体微粒子の表面に前記第１の官能基とカップリング反応して結合を形成する１又は２以上の第１のカップリング反応基と、前記第２の官能基とカップリング反応して結合を形成する１又は２以上の第２のカップリング反応基とを有する第１のカップリング剤を接触させ、前記第２の官能基と前記第２のカップリング反応基とのカップリング反応により形成された結合を介してその表面に該第１のカップリング剤の被膜を更に形成し、次いで、該第１のカップリング剤の被膜が形成された蛍光体微粒子と前記パターン形成処理を行った基材とを接触させ、前記第１の官能基と前記第１のカップリング反応基とのカップリング反応により形成された結合を介して前記パターン部分の表面のみに選択的に前記蛍光体微粒子を結合固定し、次いで、前記基材の表面に固定されなかった前記蛍光体微粒子を除去する工程Ｄとを有することを特徴とする蛍光体微粒子膜の製造方法。
【請求項１１】
請求項９又は１０記載の蛍光体微粒子膜の製造方法において、前記蛍光体微粒子層の表面に、炭化水素基又はフッ化炭素基の一端で前記第２の官能基と結合した第３の膜化合物の被膜を形成する工程を、前記工程Ｄの後に更に有することを特徴とする蛍光体微粒子膜の製造方法。
【請求項１２】
請求項９又は１０記載の蛍光体微粒子膜の製造方法において、前記第２の官能基を失活させる工程を、前記工程Ｄの後に更に有することを特徴とする蛍光体微粒子膜の製造方法。
【請求項１３】
請求項９〜１２のいずれか１項に記載の蛍光体微粒子膜の製造方法において、前記工程Ｂにおける前記パターン形成処理は、レーザーアブレーション法を用いて前記パターン部分以外の前記第１の膜化合物の被膜を除去することにより行われることを特徴とする蛍光体微粒子膜の製造方法。
【請求項１４】
請求項９〜１２のいずれか１項に記載の蛍光体微粒子膜の製造方法において、工程Ｂにおける前記パターン形成処理は、前記エネルギー線の照射により前記パターン部分以外の前記第１の官能基を他の官能基に変換することにより行われることを特徴とする蛍光体微粒子膜の製造方法。
【請求項１５】
請求項９〜１４のいずれか１項に記載の蛍光体微粒子膜の製造方法において、前記第１の膜化合物と前記第２の膜化合物とが同一の化合物であることを特徴とする蛍光体微粒子膜の製造方法。
【請求項１６】
請求項９〜１５のいずれか１項に記載の蛍光体微粒子膜の製造方法において、前記工程Ａ及び前記工程Ｃにおいて、未反応の前記第１及び第２の膜化合物は洗浄除去され、前記基材及び前記蛍光体微粒子の表面上で前記第１及び第２の膜化合物がそれぞれ形成する被膜は、単分子膜であることを特徴とする蛍光体微粒子膜の製造方法。
【請求項１７】
請求項９記載の蛍光体微粒子膜の製造方法において、前記基材上には、前記蛍光体微粒子層が前記基材側から空気との界面側に向かって第１層から第ｎ層（ｎは２以上の整数）まで順次積層した蛍光体微粒子膜の製造方法であって、
分子の両端にそれぞれ第３の官能基及び第３の結合基を有する第３の膜化合物を含む溶液を前記蛍光体微粒子の表面に接触させ、前記第３の結合基と前記蛍光体微粒子の表面との間で結合を形成させ、前記蛍光体微粒子の表面に前記第３の膜化合物の被膜を形成し、次いで、前記第３の膜化合物の被膜が形成された蛍光体微粒子の表面に、前記第２のカップリング反応基と、前記第３の官能基とカップリング反応して結合を形成する１又は２以上の第３のカップリング反応基とを有する第２のカップリング剤を接触させ、前記第３の官能基と前記第３のカップリング反応基とのカップリング反応により形成させた結合を介して、前記第３の膜化合物の被膜が形成された蛍光体微粒子の表面に前記第２のカップリング剤の被膜を更に形成する工程Ｅと、
前記蛍光体微粒子層の表層に位置する前記第２の膜化合物の被膜が形成された蛍光体微粒子と前記第２のカップリング剤の被膜が形成された蛍光体微粒子とを接触させ、前記第２の官能基と前記第２のカップリング反応基とのカップリング反応により形成された結合を介して、前記第２のカップリング剤の被膜が形成された蛍光体微粒子を前記第２の膜化合物の被膜が形成された蛍光体微粒子の上に結合固定し、次いで、結合固定されなかった前記第２のカップリング剤の被膜が形成された蛍光体微粒子を除去する工程Ｆと、
前記蛍光体微粒子層の表層に位置する前記第２のカップリング剤の被膜を有する蛍光体微粒子の表面に前記第２の膜化合物の被膜が形成された蛍光体微粒子を接触させ、前記第２の官能基と前記第２のカップリング反応基とのカップリング反応により形成された結合を介して前記第２の膜化合物の被膜が形成された蛍光体微粒子を前記第２のカップリング剤の被膜が形成された蛍光体微粒子の上に結合固定し、次いで、結合固定されなかった前記第２の膜化合物の被膜が形成された蛍光体微粒子を除去する工程Ｇと、
前記工程Ｆ及びＧをこの順序で繰り返し行い、ｎ層の前記蛍光体微粒子層からなる蛍光体微粒子膜を形成する工程Ｈとを更に有することを特徴とする蛍光体微粒子膜の製造方法。
【請求項１８】
請求項１７記載の蛍光体微粒子膜の製造方法において、前記蛍光体微粒子層の表面に、炭化水素基又はフッ化炭素基の一端で前記第２の官能基及び前記第２のカップリング反応基のいずれかと結合した第４の膜化合物の被膜を形成する工程を、前記工程Ｈの後に更に有することを特徴とする蛍光体微粒子膜の製造方法。
【請求項１９】
請求項１７記載の蛍光体微粒子膜の製造方法において、前記第２の官能基及び前記第２のカップリング反応基のいずれかを失活させる工程を、前記工程Ｈの後に更に有することを特徴とする蛍光体微粒子膜の製造方法。
【請求項２０】
請求項１７〜１９のいずれか１項に記載の蛍光体微粒子膜の製造方法において、前記第１〜第３の膜化合物が同一の化合物であることを特徴とする蛍光体微粒子膜の製造方法。
【請求項２１】
請求項１７〜２０のいずれか１項に記載の蛍光体微粒子膜の製造方法において、前記工程Ｅにおいて、未反応の前記第３の膜化合物は洗浄除去され、前記蛍光体微粒子の表面上で前記第３の膜化合物が形成する被膜は、単分子膜であることを特徴とする蛍光体微粒子膜の製造方法。
【請求項２２】
請求項１０記載の蛍光体微粒子膜の製造方法において、前記基材上には、前記蛍光体微粒子層が前記基材側から空気との界面側に向かって第１層から第ｎ層（ｎは２以上の整数）まで順次積層した蛍光体微粒子膜の製造方法であって、
分子の両端にそれぞれ前記第１の官能基及び第３の結合基を有する第３の膜化合物を含む溶液を前記蛍光体微粒子の表面に接触させ、前記第３の結合基と前記蛍光体微粒子の表面との間で結合を形成させ、前記蛍光体微粒子の表面に前記第３の膜化合物の形成する被膜を形成する工程Ｅと、
前記蛍光体微粒子層の表層に位置する前記第１のカップリング剤の被膜が形成された蛍光体微粒子と前記第３の膜化合物の被膜が形成された蛍光体微粒子とを接触させ、前記第１の官能基と前記第１のカップリング反応基とのカップリング反応により形成された結合を介して、前記第３の膜化合物の被膜が形成された蛍光体微粒子を前記第１のカップリング剤の被膜が形成された蛍光体微粒子の上に結合固定し、次いで、結合固定されなかった前記第３の膜化合物の被膜が形成された蛍光体微粒子を除去する工程Ｆと、
前記蛍光体微粒子層の表層に位置する前記第３の膜化合物の被膜が形成された蛍光体微粒子と前記第１のカップリング剤の被膜が形成された蛍光体微粒子とを接触させ、前記第１の官能基と前記第１のカップリング反応基とのカップリング反応により形成された結合を介して前記第１のカップリング剤の被膜が形成された蛍光体微粒子を前記第３の膜化合物の被膜が形成された蛍光体微粒子の上に結合固定し、次いで、結合固定されなかった前記第１のカップリング剤の被膜が形成された蛍光体微粒子を除去する工程Ｇと、
前記工程Ｆ及びＧをこの順序で繰り返し行い、ｎ層の前記蛍光体微粒子層からなる蛍光体微粒子膜を形成する工程Ｈとを更に有することを特徴とする蛍光体微粒子膜の製造方法。
【請求項２３】
請求項２２記載の蛍光体微粒子膜の製造方法において、前記蛍光体微粒子層の表面に、炭化水素基又はフッ化炭素基の一端で前記第１の官能基及び前記第１のカップリング反応基のいずれかと結合した第４の膜化合物の被膜を形成する工程を、前記工程Ｈの後に更に有することを特徴とする蛍光体微粒子膜の製造方法。
【請求項２４】
請求項２２記載の蛍光体微粒子膜の製造方法において、前記第１の官能基及び前記第１のカップリング反応基のいずれかを失活させる工程を、前記工程Ｈの後に更に有することを特徴とする蛍光体微粒子膜の製造方法。
【請求項２５】
請求項９〜１６のいずれか１項に記載の蛍光体微粒子膜の製造方法において、前記第１及び第２の膜化合物は全てアルコキシシラン化合物であり、前記第１及び第２の膜化合物を含む溶液は、更に縮合触媒として、カルボン酸金属塩、カルボン酸エステル金属塩、カルボン酸金属塩ポリマー、カルボン酸金属塩キレート、チタン酸エステル、及びチタン酸エステルキレートからなる群から選択される１又は２以上の化合物を含むことを特徴とする蛍光体微粒子膜の製造方法。
【請求項２６】
請求項９〜１６のいずれか１項に記載の蛍光体微粒子膜の製造方法において、前記第１及び第２の膜化合物は全てアルコキシシラン化合物であり、前記第１及び第２の膜化合物を含む溶液は、更に縮合触媒として、ケチミン化合物、有機酸、アルジミン化合物、エナミン化合物、オキサゾリジン化合物、及びアミノアルキルアルコキシシラン化合物からなる群より選択される１又は２以上の化合物を更に含むことを特徴とする蛍光体微粒子膜の製造方法。
【請求項２７】
請求項１７〜２４のいずれか１項に記載の蛍光体微粒子膜の製造方法において、前記第１〜第３の膜化合物は全てアルコキシシラン化合物であり、前記第１〜第３の膜化合物を含む溶液は、更に縮合触媒として、カルボン酸金属塩、カルボン酸エステル金属塩、カルボン酸金属塩ポリマー、カルボン酸金属塩キレート、チタン酸エステル、及びチタン酸エステルキレートからなる群から選択される１又は２以上の化合物を含むことを特徴とする蛍光体微粒子膜の製造方法。
【請求項２８】
請求項１７〜２４のいずれか１項に記載の蛍光体微粒子膜の製造方法において、前記第１〜第３の膜化合物は全てアルコキシシラン化合物であり、前記第１〜第３の膜化合物を含む溶液は、更に縮合触媒として、ケチミン化合物、有機酸、アルジミン化合物、エナミン化合物、オキサゾリジン化合物、及びアミノアルキルアルコキシシラン化合物からなる群より選択される１又は２以上の化合物を更に含むことを特徴とする蛍光体微粒子膜の製造方法。
【請求項２９】
請求項２５及び２７のいずれか１項に記載の蛍光体微粒子膜の製造方法において、更に助触媒として、ケチミン化合物、有機酸、アルジミン化合物、エナミン化合物、オキサゾリジン化合物、及びアミノアルキルアルコキシシラン化合物からなる群より選択される１又は２以上の化合物を含むことを特徴とする蛍光体微粒子膜の製造方法。
【請求項３０】
請求項９〜２９のいずれか１項に記載の蛍光体微粒子膜の製造方法において、前記カップリング反応により形成された結合が、アミノ基又はイミノ基とエポキシ基との反応により形成されたＮ−ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）結合であることを特徴とする蛍光体微粒子膜の製造方法。
【請求項３１】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の蛍光体微粒子膜を使用したことを特徴とする表示装置。
【請求項３２】
請求項３１記載の表示装置において、前記蛍光体微粒子膜が、パターン状に配列した赤色、緑色、及び青色蛍光体微粒子の蛍光体微粒子層よりなることを特徴とする表示装置。
【請求項３３】
請求項３２記載の表示装置を備えることを特徴とするテレビジョン受像機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光体微粒子膜及びその製造方法、並びに蛍光体微粒子膜を用いた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＲＴ（陰極線管）、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）等の表示装置、蛍光灯等の照明機器、Ｘ線増感紙、蓄光蛍光体等に用いられる蛍光体微粒子膜の製造には、蛍光体ペーストが広く用いられている。
蛍光体ペーストは、蛍光体微粒子と、溶媒と、バインダー樹脂とを含む混合物であり、この蛍光体ペーストを基材に塗布して塗膜を形成し、溶媒を除去した後に、焼結（例えば、特許文献１参照）、或いはバインダー樹脂の硬化（例えば、特許文献２参照）により蛍光体微粒子膜を形成する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２２６６６９号公報
【特許文献２】米国出願公開第２００３／００９９８５９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、例えば、特許文献２記載の発光ダイオードのように、形成された蛍光体微粒子膜中にバインダー樹脂が残留する場合には、蛍光体の存在比が低いため発光効率が低くなる。また、例えば、特許文献１に記載の蛍光体微粒子膜のように焼結により製造される場合には、蛍光体膜中の蛍光体密度を高くすることができるが、製造効率が悪く、基材が耐熱性のものに限定される。
更に、蛍光体ペーストを用いる従来の方法では、蛍光体微粒子サイズのレベルで蛍光体微粒子膜の膜厚を制御することが困難である。
【０００５】
本発明は、蛍光体微粒子本来の機能を損なうことなく任意の基材上に任意の膜厚で形成可能なパターン状の蛍光体微粒子膜及びその製造方法、並びにパターン状の蛍光体微粒子膜を用いた表示装置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】
【０００６】
前記目的に沿う第１の発明に係る蛍光体微粒子膜は、基材の表面のパターン部分にのみ蛍光体微粒子が配列した蛍光体微粒子層が１層結合固定されたパターン状の蛍光体微粒子膜であって、前記基材の表面の前記パターン部分には、分子の一端にエポキシ基またはアミノ基を含む官能基を有し、他端で該パターン部分の表面に結合した第１の膜化合物の被膜が形成され、前記蛍光体微粒子の表面には、前記第１の膜化合物の被膜が形成され、前記蛍光体微粒子は、前記官能基がエポキシ基を含む場合にはイミダゾール誘導体であり、前記官能基がアミノ基を含む場合には２以上のグリシジル基を含む化合物であるカップリング剤と、前記官能基とのカップリング反応により形成された結合を介して前記基材上に固定されており、前記蛍光体微粒子の表面に、炭化水素基又はフッ化炭素基の一端で前記官能基と結合した第３の膜化合物の被膜が更に形成されている。
なお、「カップリング反応」とは、官能基間の付加反応、又は縮合反応により生成する任意の反応をいい、熱反応、及び光反応のいずれであってもよい。
【０００８】
第１の発明に係る蛍光体微粒子膜において、前記蛍光体微粒子膜表面の前記官能基が失活していてもよい。
なお、本発明において「失活」とは、ある官能基又はカップリング反応基が、それぞれ対応するカップリング反応基及び官能基との反応性を有しない他の官能基に変換されることをいう。例えば、第１の官能基が、第１のカップリング反応基以外の基との反応により第１のカップリング基と反応しない他の官能基に変換された場合、第１の官能基は「失活」したといい、逆に、第１のカップリング反応基が、第１の官能基以外の基との反応により第１の官能基と反応しない他の官能基に変換された場合、第１のカップリング反応基は「失活」したという。
【００１０】
第１の発明に係る蛍光体微粒子膜において、前記第１の膜化合物の形成する被膜が単分子膜であることが好ましい。
【００１１】
第１の発明に係る蛍光体微粒子膜において、前記カップリング反応により形成された結合が、アミノ基又はイミノ基とエポキシ基との反応により形成されたＮ−ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）結合であってもよい。
【００１２】
第２の発明に係る蛍光体微粒子膜は、基材の表面のパターン部分にのみ、蛍光体微粒子が配列した蛍光体微粒子層が、前記基材側から空気との界面側に向かって第１層から第ｎ層（ｎは２以上の整数）まで順次積層したパターン状の蛍光体微粒子膜であって、前記基材の表面の前記パターン部分には、分子の一端にエポキシ基またはアミノ基を含む官能基を有し、他端で該パターン部分の表面に結合した第１の膜化合物の被膜が形成され、前記第１層の前記蛍光体微粒子の表面には、前記第１の膜化合物の被膜が形成され、第ｘ番目（ｘは、２≦ｘ≦ｎである整数）の前記蛍光体微粒子層を形成している前記蛍光体微粒子の表面には、前記第１の膜化合物の形成する被膜が形成され、前記蛍光体微粒子層の第１層は、前記官能基がエポキシ基を含む場合にはイミダゾール誘導体であり、前記官能基がアミノ基を含む場合には２以上のグリシジル基を含む化合物であるカップリング剤と、前記官能基とのカップリング反応により形成された結合を介して前記基材上に固定されており、前記蛍光体微粒子層の第（ｘ−１）層と第ｘ層は、前記カップリング剤と、前記官能基とのカップリング反応により形成された結合を介して互いに固定されており、前記蛍光体微粒子の第ｎ層の表面に、炭化水素基又はフッ化炭素基の一端で前記官能基と結合した第２の膜化合物の被膜が更に形成されている。
【００１４】
第２の発明に係る蛍光体微粒子膜において、前記蛍光体微粒子層の第ｎ層の表面に形成された第１の膜化合物の被膜の有する第１の官能基が失活していてもよい。
【００１６】
第２の発明に係る蛍光体微粒子膜において、前記第１の膜化合物が形成する被膜が全て単分子膜であることが好ましい。
【００１７】
第２の発明に係る蛍光体微粒子膜において、前記カップリング反応により形成された結合が、アミノ基又はイミノ基とエポキシ基との反応により形成されたＮ−ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）結合であってもよい。
【００１８】
第３の発明に係る蛍光体微粒子膜の製造方法は、基材の表面のパターン部分にのみ蛍光体微粒子が配列した蛍光体微粒子層が１層結合固定されたパターン状の蛍光体微粒子膜を製造する方法であって、分子の両端にそれぞれ第１の官能基及び第１の結合基を有する第１の膜化合物を含む溶液を前記基材の表面に接触させ、前記第１の結合基と前記基材の表面との間で結合を形成させ、前記第１の膜化合物の形成する被膜で前記基材の表面を被覆する工程Ａと、前記パターン部分を覆うマスクを通して、前記被覆された基材の表面にエネルギー線の照射を行い、前記パターン部分にのみ前記第１の膜化合物の形成する被膜を残すパターン形成処理を行う工程Ｂと、分子の両端にそれぞれ第２の官能基及び第２の結合基を有する第２の膜化合物を含む溶液を前記蛍光体微粒子の表面に接触させ、前記第２の結合基と前記蛍光体微粒子の表面との間で結合を形成させ、前記蛍光体微粒子の表面に前記第２の膜化合物の形成する被膜を形成する工程Ｃと、まず、前記パターン形成処理を行った基材の表面に前記第１の官能基とカップリング反応して結合を形成する１又は２以上の第１のカップリング反応基と、前記第２の官能基とカップリング反応して結合を形成する１又は２以上の第２のカップリング反応基とを有する第１のカップリング剤を接触させ、前記第１の官能基と前記第１のカップリング反応基とのカップリング反応により形成された結合を介して前記パターン部分の表面のみに選択的に該第１のカップリング剤の被膜を更に形成し、次いで、該第１のカップリング剤の被膜が形成された基材と前記第２の膜化合物の被膜が形成された蛍光体微粒子とを接触させ、前記第２の官能基と前記第２のカップリング反応基とのカップリング反応により形成された結合を介して前記パターン部分の表面のみに選択的に前記蛍光体微粒子を結合固定し、次いで、前記基材の表面に固定されなかった前記蛍光体微粒子を除去する工程Ｄとを有する。
第４の発明に係る蛍光体微粒子膜の製造方法は、基材の表面のパターン部分にのみ蛍光体微粒子が配列した蛍光体微粒子層が１層結合固定されたパターン状の蛍光体微粒子膜を製造する方法であって、分子の両端にそれぞれ第１の官能基及び第１の結合基を有する第１の膜化合物を含む溶液を前記基材の表面に接触させ、前記第１の結合基と前記基材の表面との間で結合を形成させ、前記第１の膜化合物の形成する被膜で前記基材の表面を被覆する工程Ａと、前記パターン部分を覆うマスクを通して、前記被覆された基材の表面にエネルギー線の照射を行い、前記パターン部分にのみ前記第１の膜化合物の形成する被膜を残すパターン形成処理を行う工程Ｂと、分子の両端にそれぞれ第２の官能基及び第２の結合基を有する第２の膜化合物を含む溶液を前記蛍光体微粒子の表面に接触させ、前記第２の結合基と前記蛍光体微粒子の表面との間で結合を形成させ、前記蛍光体微粒子の表面に前記第２の膜化合物の形成する被膜を形成する工程Ｃと、まず、前記第２の膜化合物の被膜が形成された蛍光体微粒子の表面に前記第１の官能基とカップリング反応して結合を形成する１又は２以上の第１のカップリング反応基と、前記第２の官能基とカップリング反応して結合を形成する１又は２以上の第２のカップリング反応基とを有する第１のカップリング剤を接触させ、前記第２の官能基と前記第２のカップリング反応基とのカップリング反応により形成された結合を介してその表面に該第１のカップリング剤の被膜を更に形成し、次いで、該第１のカップリング剤の被膜が形成された蛍光体微粒子と前記パターン形成処理を行った基材とを接触させ、前記第１の官能基と前記第１のカップリング反応基とのカップリング反応により形成された結合を介して前記パターン部分の表面のみに選択的に前記蛍光体微粒子を結合固定し、次いで、前記基材の表面に固定されなかった前記蛍光体微粒子を除去する工程Ｄとを有する。
【００１９】
第３及び第４の発明に係る蛍光体微粒子膜の製造方法において、前記蛍光体微粒子層の表面に、炭化水素基又はフッ化炭素基の一端で前記第２の官能基と結合した第３の膜化合物の被膜を形成する工程を、前記工程Ｄの後に更に有していてもよい。
【００２０】
第３及び第４の発明に係る蛍光体微粒子膜の製造方法において、前記第２の官能基を失活させる工程を、前記工程Ｄの後に更に有していてもよい。
【００２１】
第３及び第４の発明に係る蛍光体微粒子膜の製造方法において、前記工程Ｂにおける前記パターン形成処理は、レーザーアブレーション法を用いて前記第１の膜化合物の被膜を除去することにより行われてもよい。
【００２２】
第３及び第４の発明に係る蛍光体微粒子膜の製造方法において、工程Ｂにおける前記パターン形成処理は、前記エネルギー線の照射により前記第１の官能基を他の官能基に変換することにより行われてもよい。
【００２５】
第３及び第４の発明に係る蛍光体微粒子膜の製造方法において、前記第１の膜化合物と前記第２の膜化合物とが同一の化合物であることが好ましい。
【００２６】
第３及び第４の発明に係る蛍光体微粒子膜の製造方法において、前記工程Ａ及び前記工程Ｃにおいて、未反応の前記第１及び第２の膜化合物は洗浄除去され、前記基材及び前記蛍光体微粒子の表面上で前記第１及び第２の膜化合物がそれぞれ形成する被膜は、単分子膜であることが好ましい。
【００２７】
第３及び第４の発明に係る蛍光体微粒子膜の製造方法において、前記基材上には、前記蛍光体微粒子層が前記基材側から空気との界面側に向かって第１層から第ｎ層（ｎは２以上の整数）まで順次積層した蛍光体微粒子膜の製造方法であって、分子の両端にそれぞれ第３の官能基及び第３の結合基を有する第３の膜化合物を含む溶液を前記蛍光体微粒子の表面に接触させ、前記第３の結合基と前記蛍光体微粒子の表面との間で結合を形成させ、前記蛍光体微粒子の表面に前記第３の膜化合物の被膜を形成し、次いで、前記第３の膜化合物の被膜が形成された蛍光体微粒子の表面に、前記第２のカップリング反応基と、前記第３の官能基とカップリング反応して結合を形成する１又は２以上の第３のカップリング反応基とを有する第２のカップリング剤を接触させ、前記第３の官能基と前記第３のカップリング反応基とのカップリング反応により形成させた結合を介して、前記第３の膜化合物の被膜が形成された蛍光体微粒子の表面に前記第２のカップリング剤の被膜を更に形成する工程Ｅと、前記蛍光体微粒子層の表層に位置する前記第２の膜化合物の被膜が形成された蛍光体微粒子と前記第２のカップリング剤の被膜が形成された蛍光体微粒子とを接触させ、前記第２の官能基と前記第２のカップリング反応基とのカップリング反応により形成された結合を介して、前記第２のカップリング剤の被膜が形成された蛍光体微粒子を前記第２の膜化合物の被膜が形成された蛍光体微粒子の上に結合固定し、次いで、結合固定されなかった前記第２のカップリング剤の被膜が形成された蛍光体微粒子を除去する工程Ｆと、前記蛍光体微粒子層の表層に位置する前記第２のカップリング剤の被膜を有する蛍光体微粒子の表面に前記第２の膜化合物の被膜が形成された蛍光体微粒子を接触させ、前記第２の官能基と前記第２のカップリング反応基とのカップリング反応により形成された結合を介して前記第２の膜化合物の被膜が形成された蛍光体微粒子を前記第２のカップリング剤の被膜が形成された蛍光体微粒子の上に結合固定し、次いで、結合固定されなかった前記第２の膜化合物の被膜が形成された蛍光体微粒子を除去する工程Ｇと、前記工程Ｆ及びＧをこの順序で繰り返し行い、ｎ層の前記蛍光体微粒子層からなる蛍光体微粒子膜を形成する工程Ｈとを更に有していてもよい。なお、工程Ｈは、ｎの値に応じて、工程Ｆ及び工程Ｇのいずれで終えてもよい。
【００２８】
第３及び第４の発明に係る蛍光体微粒子膜の製造方法において、前記蛍光体微粒子層の表面に、炭化水素基又はフッ化炭素基の一端で前記第２の官能基及び前記第２のカップリング反応基のいずれかと結合した第４の膜化合物の被膜を形成する工程を、前記工程Ｈの後に更に有していてもよい。
【００２９】
第３及び第４の発明に係る蛍光体微粒子膜の製造方法において、前記第２の官能基及び前記第２のカップリング反応基のいずれかを失活させる工程を、前記工程Ｈの後に更に有していてもよい。
【００３０】
第３及び第４の発明に係る蛍光体微粒子膜の製造方法において、前記第１〜第３の膜化合物が同一の化合物であることが好ましい。
【００３１】
第３及び第４の発明に係る蛍光体微粒子膜の製造方法において、前記工程Ｅにおいて、未反応の前記第３の膜化合物は洗浄除去され、前記蛍光体微粒子の表面上で前記第３の膜化合物が形成する被膜は、単分子膜であることが好ましい。
【００３２】
第３及び第４の発明に係る蛍光体微粒子膜の製造方法において、前記基材上には、前記蛍光体微粒子層が前記基材側から空気との界面側に向かって第１層から第ｎ層（ｎは２以上の整数）まで順次積層した蛍光体微粒子膜の製造方法であって、分子の両端にそれぞれ前記第１の官能基及び第３の結合基を有する第３の膜化合物を含む溶液を前記蛍光体微粒子の表面に接触させ、前記第３の結合基と前記蛍光体微粒子の表面との間で結合を形成させ、前記蛍光体微粒子の表面に前記第３の膜化合物の形成する被膜を形成する工程Ｅと、前記蛍光体微粒子層の表層に位置する前記第１のカップリング剤の被膜が形成された蛍光体微粒子と前記第３の膜化合物の被膜が形成された蛍光体微粒子とを接触させ、前記第１の官能基と前記第１のカップリング反応基とのカップリング反応により形成された結合を介して、前記第３の膜化合物の被膜が形成された蛍光体微粒子を前記第１のカップリング剤の被膜が形成された蛍光体微粒子の上に結合固定し、次いで、結合固定されなかった前記第３の膜化合物の被膜が形成された蛍光体微粒子を除去する工程Ｆと、前記蛍光体微粒子層の表層に位置する前記第３の膜化合物の被膜が形成された蛍光体微粒子と前記第１のカップリング剤の被膜が形成された蛍光体微粒子とを接触させ、前記第１の官能基と前記第１のカップリング反応基とのカップリング反応により形成された結合を介して前記第１のカップリング剤の被膜が形成された蛍光体微粒子を前記第３の膜化合物の被膜が形成された蛍光体微粒子の上に結合固定し、次いで、結合固定されなかった前記第１のカップリング剤の被膜が形成された蛍光体微粒子を除去する工程Ｇと、前記工程Ｆ及びＧをこの順序で繰り返し行い、ｎ層の前記蛍光体微粒子層からなる蛍光体微粒子膜を形成する工程Ｈとを更に有していてもよい。なお、工程Ｈは、ｎの値に応じて、工程Ｆ及び工程Ｇのいずれで終えてもよい。
【００３３】
第３及び第４の発明に係る蛍光体微粒子膜の製造方法において、前記蛍光体微粒子層の表面に、炭化水素基又はフッ化炭素基の一端で前記第１の官能基及び前記第１のカップリング反応基のいずれかと結合した第４の膜化合物の被膜を形成する工程を、前記工程Ｈの後に更に有していてもよい。
【００３４】
第３及び第４の発明に係る蛍光体微粒子膜の製造方法において、前記第１の官能基及び前記第１のカップリング反応基のいずれかを失活させる工程を、前記工程Ｈの後に更に有していてもよい。
【００３５】
第３及び第４の発明に係る蛍光体微粒子膜の製造方法において、前記第１及び第２の膜化合物、あるいは前記第１〜第３の化合物は全てアルコキシシラン化合物であり、前記第１及び第２の膜化合物、あるいは前記第１〜第３の化合物を含む溶液は、更に縮合触媒として、カルボン酸金属塩、カルボン酸エステル金属塩、カルボン酸金属塩ポリマー、カルボン酸金属塩キレート、チタン酸エステル、及びチタン酸エステルキレートからなる群から選択される１又は２以上の化合物を含んでいてもよい。
【００３６】
第３及び第４の発明に係る蛍光体微粒子膜の製造方法において、前記第１及び第２の膜化合物、あるいは前記第１〜第３の化合物は全てアルコキシシラン化合物であり、前記第１及び第２の膜化合物、あるいは前記第１〜第３の化合物を含む溶液は、更に縮合触媒として、ケチミン化合物、有機酸、アルジミン化合物、エナミン化合物、オキサゾリジン化合物、及びアミノアルキルアルコキシシラン化合物からなる群より選択される１又は２以上の化合物を更に含んでいてもよい。
【００３７】
第３及び第４の発明に係る蛍光体微粒子膜の製造方法において、更に助触媒として、ケチミン化合物、有機酸、アルジミン化合物、エナミン化合物、オキサゾリジン化合物、及びアミノアルキルアルコキシシラン化合物からなる群より選択される１又は２以上の化合物を含んでいてもよい。
【００３８】
第３及び第４の発明に係る蛍光体微粒子膜の製造方法において、前記カップリング反応により形成された結合が、アミノ基又はイミノ基とエポキシ基との反応により形成されたＮ−ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）結合であってもよい。
【００３９】
第５の発明に係る表示装置は、第１及び第２の発明に係る蛍光体微粒子膜を使用している。
【００４０】
第５の発明に係る表示装置において、前記蛍光体微粒子膜が、パターン状に配列した赤色、緑色、及び青色蛍光体微粒子の蛍光体微粒子層よりなるものであってもよい。
【００４１】
第６の発明に係るテレビジョン受像機は、第５の発明に係る表示装置を備えている。
【発明の効果】
【００４２】
請求項１〜８に記載の蛍光体微粒子膜及び請求項９〜３０に記載の蛍光体微粒子膜の製造方法においては、蛍光体微粒子本来の機能を損なうことなく任意の基材上の任意のパターン上に、かつ任意の膜厚で形成可能であり、膜厚が均一でかつ品質にばらつきの少ないパターン状の蛍光体微粒子膜を大面積に亘り低コストで製造できる方法を提供できる。
また、基材の表面に蛍光体微粒子が配列した蛍光体微粒子層が１層結合固定されているので、蛍光体微粒子膜の剥離強度を高めることができる。
さらに、カップリング反応により形成された結合を介して蛍光体微粒子膜を１層ずつ積層固定するので、パターン状の蛍光体微粒子膜の膜厚を蛍光体微粒子のサイズのレベルで容易に制御できる。
【００４３】
請求項１に記載の蛍光体微粒子膜においては、蛍光体微粒子の表面に、反応性の官能基を有しない第３の膜化合物の被膜が更に形成されているので、同一の基材の異なるパターン上に、例えば発光色の異なる別の蛍光体微粒子からなる複数の蛍光体微粒子膜を形成することができる。
【００４４】
請求項２に記載の蛍光体微粒子膜においては、官能基が失活しているので、同一の基材の異なるパターン上に複数の蛍光体微粒子膜を形成することができる。
【００４５】
請求項１に記載の蛍光体微粒子膜においては、第１の膜化合物が全て同一の化合物であるので、製造コストを低減できる。
【００４６】
請求項３に記載の蛍光体微粒子膜においては、第１膜化合物の形成する被膜が単分子膜であるので、基材及び蛍光体微粒子のいずれか一方又は双方の本来の物性や機能を損なうことがない。
【００４７】
請求項４に記載の蛍光体微粒子膜においては、カップリング反応により形成された結合が、アミノ基又はイミノ基とエポキシ基との反応により形成されたＮ−ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）結合であるので、加熱により強固な結合を形成できる。
【００４８】
請求項５に記載の蛍光体微粒子膜においては、基材側から空気との界面側に向かって蛍光体微粒子層が順次積層した蛍光体微粒子層について、積層された蛍光体微粒子層の数、各蛍光体微粒子層を構成する蛍光体微粒子の材質、粒径等を任意に定めることができるため、蛍光体微粒子層の膜厚、発光特性、空隙率等を容易に制御できる。また、各蛍光体微粒子層の材質に応じて、最適な膜化合物及びカップリング剤を選択できる。
【００４９】
請求項５に記載の蛍光体微粒子膜においては、蛍光体微粒子の表面に、反応性の官能基を有しない第２の膜化合物の被膜が更に形成されているので、同一の基材の異なるパターン上に、例えば発光色の異なる別の蛍光体微粒子からなる複数の蛍光体微粒子膜を形成することができる。
【００５０】
請求項６に記載の蛍光体微粒子膜においては、蛍光体微粒子層の第ｎ層の表面に形成された第１の膜化合物の有する官能基が失活しているので、同一の基材の異なるパターン上に複数の蛍光体微粒子膜を形成することができる。
【００５１】
請求項５に記載の蛍光体微粒子膜においては、第１の膜化合物及びカップリング剤それぞれが同一の化合物であるので、製造コストを更に低減できる。
請求項７に記載の蛍光体微粒子膜においては、第１の膜化合物の形成する被膜が全て単分子膜であるので、基材及び蛍光体微粒子の本来の物性や機能を損なうことがない。
【００５２】
請求項８に記載の蛍光体微粒子膜においては、カップリング反応により形成された結合が、アミノ基又はイミノ基とエポキシ基との反応により形成されたＮ−ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）結合であるので、加熱により強固な結合を形成できる。
【００５３】
請求項１１に記載の蛍光体微粒子膜の製造方法においては、工程Ｄの後に、蛍光体微粒子層の表面に、反応性の官能基を有しない第３の膜化合物の被膜が更に形成する工程を更に有しているので、同一の基材の異なるパターン上に、例えば発光色の異なる別の蛍光体微粒子からなる複数の蛍光体微粒子膜を形成することができる。
【００５４】
請求項１２に記載の蛍光体微粒子膜の製造方法においては、工程Ｄの後に、蛍光体微粒子層の第ｎ層の表面に形成された第２の膜化合物の有する第２の官能基を失活させる工程を更に有しているので、同一の基材の異なるパターン上に複数の蛍光体微粒子膜を形成することができる。
【００５５】
請求項１３に記載の蛍光体微粒子膜の製造方法においては、工程Ｂにおけるパターン形成処理は、レーザーアブレーション法を用いてパターン部分以外の第１の膜化合物の被膜を除去することにより行われるので、微細なパターンを精度よく形成できる。
【００５６】
請求項１４に記載の蛍光体微粒子膜の製造方法においては、工程Ｂにおけるパターン形成処理は、エネルギー線の照射によりパターン部分以外の第１の官能基を他の官能基に変換することにより行われるので、微細なパターンを精度よく形成できる。
【００５７】
請求項９に記載の蛍光体微粒子膜の製造方法においては、工程Ｄでは、まず、パターン形成処理を行った基材の表面に第１のカップリング剤を接触させ、第１の官能基と第１のカップリング反応基とのカップリング反応により形成された結合を介してパターン部分の表面のみに選択的に第１のカップリング剤の被膜を更に形成し、次いで、第１のカップリング剤の被膜が形成された基材と第２の膜化合物の被膜が形成された蛍光体微粒子とを接触させ、第２の官能基と第２のカップリング反応基とのカップリング反応により形成された結合を介してパターン部分の表面のみに選択的に蛍光体微粒子を結合固定するので、第２の膜化合物の形成する被膜で覆われた蛍光体微粒子に対して前処理を行うことなく、第２の官能基と第２のカップリング反応基とのカップリング反応により、第２の膜化合物の形成する被膜で覆われた蛍光体微粒子を表面に結合固定することができる。
【００５８】
請求項１０に記載の蛍光体微粒子膜の製造方法においては、工程Ｄでは、まず、第２の膜化合物の被膜が形成された蛍光体微粒子の表面に第１のカップリング剤を接触させ、第２の官能基と第２のカップリング反応基とのカップリング反応により形成された結合を介してその表面に第１のカップリング剤の被膜を更に形成し、次いで、第１のカップリング剤の被膜が形成された蛍光体微粒子とパターン形成処理を行った基材とを接触させ、第１の官能基と第１のカップリング反応基とのカップリング反応により形成された結合を介してパターン部分の表面のみに選択的に蛍光体微粒子を結合固定するので、第１の膜化合物の形成する被膜で覆われた基材に対して前処理を行うことなく、第１の官能基と第１のカップリング反応基とのカップリング反応により、第１の膜化合物の形成する被膜で覆われた基材の表面に第２の膜化合物の形成する被膜で覆われた蛍光体微粒子を結合固定することができる。
【００５９】
請求項１５に記載の蛍光体微粒子膜の製造方法においては、第１の膜化合物と第２の膜化合物とが同一の化合物であるので、製造コストを低減できる。
【００６０】
請求項１６に記載の蛍光体微粒子膜の製造方法においては、第１及び第２の膜化合物がそれぞれ形成する被膜が単分子膜であるので、基材及び蛍光体微粒子の本来の物性や機能を損なうことがない。
【００６１】
請求項１７に記載の蛍光体微粒子膜の製造方法においては、３種類の膜化合物、及び２種類のカップリング剤を用いて任意の膜厚の蛍光体微粒子膜を製造できるので、製造コストを低減できる。
【００６２】
請求項１８に記載の蛍光体微粒子膜の製造方法においては、工程Ｈの後に、蛍光体微粒子層の表面に、反応性の官能基を有しない第４の膜化合物の被膜を形成する工程を更に有しているので、同一の基材の異なるパターン上に、例えば発光色の異なる別の蛍光体微粒子からなる複数の蛍光体微粒子膜を形成することができる。
【００６３】
請求項１９に記載の蛍光体微粒子膜の製造方法においては、工程Ｈの後に、第２の官能基及び第２のカップリング反応基のいずれかを失活させる工程を更に有しているので、同一の基材の異なるパターン上に複数の蛍光体微粒子膜を形成することができる。
【００６４】
請求項２０に記載の蛍光体微粒子膜の製造方法においては、第１〜第３の膜化合物が同一の化合物であるので、製造コストを更に低減できる。
請求項２１に記載の蛍光体微粒子膜の製造方法においては、第３の膜化合物の形成する被膜が単分子膜であるので、基材及び蛍光体微粒子の本来の物性や機能を損なうことがない。
【００６５】
請求項２２に記載の蛍光体微粒子膜の製造方法においては、３種類の膜化合物、及び１種類のカップリング剤を用いて任意の膜厚の蛍光体微粒子膜を製造できるので、製造コストを低減できる。
【００６６】
請求項２５及び２７に記載の蛍光体微粒子膜の製造方法においては、膜化合物を含む溶液が、更に縮合触媒として、カルボン酸金属塩、カルボン酸エステル金属塩、カルボン酸金属塩ポリマー、カルボン酸金属塩キレート、チタン酸エステル、及びチタン酸エステルキレートからなる群から選択される１又は２以上の化合物を含むので、反応性蛍光体微粒子の調製時間を短縮し、蛍光体微粒子膜の製造をより高効率に行うことができる。
【００６７】
請求項２６、２８及び２９に記載の蛍光体微粒子膜の製造方法においては、膜化合物を含む溶液が、ケチミン化合物、有機酸、アルジミン化合物、エナミン化合物、オキサゾリジン化合物、アミノアルキルアルコキシシラン化合物からからなる群より選択される１又は２以上の化合物を更に含むので、反応性蛍光体微粒子の調製時間を短縮し、蛍光体微粒子膜の製造をより高効率に行うことができる。特に、これらの化合物と上述の縮合触媒の両者を共に含む場合には、調製時間を更に短縮できる。
【００６８】
請求項３０に記載の蛍光体微粒子膜の製造方法においては、カップリング反応により形成された結合が、アミノ基又はイミノ基とエポキシ基との反応により形成されたＮ−ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）結合であるので、加熱により強固な結合を形成できる。
【００６９】
請求項３１及び３２に記載の表示装置においては、請求項１〜８に記載の蛍光体微粒子膜を用いているので、画面の明るさが均一で品質のバラツキが少なく、機械的強度や耐久性にも優れている。また、大面積化が容易であり、蛍光体微粒子のサイズのオーダーで膜厚の制御も容易である。
【００７０】
請求項３２に記載の表示装置においては、蛍光体微粒子膜が、パターン状に配列した赤色、緑色、及び青色蛍光体微粒子の蛍光体微粒子層よりなるので、フルカラー表示が可能である。
【００７１】
請求項３３に記載のテレビジョン受像機においては、画面の明るさが均一で品質のバラツキが少なく、機械的強度や耐久性にも優れている。また、大面積化が容易であり、フルカラー表示も可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７２】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１（ａ）は本発明の第１の実施の形態に係るパターン状の単層蛍光体微粒子膜の断面構造を模式的に表した説明図、図１（ｂ）は本発明の第２の実施の形態に係るパターン状の積層蛍光体微粒子膜の断面構造を模式的に表した説明図、図２（ａ）は本発明の第３の実施の形態に係るパターン状の単層蛍光体微粒子膜の断面構造を模式的に表した説明図、図２（ｂ）は本発明の第４の実施の形態に係るパターン状の積層蛍光体微粒子膜の断面構造を模式的に表した説明図、図３は、本発明の第１〜第４の実施の形態に係るパターン状の蛍光体微粒子膜の製造方法において、ガラス板の表面に第１の膜化合物の被膜を形成する工程を説明するために分子レベルまで拡大した概念図であり、図３（ａ）は反応前のガラス板の断面構造、図３（ｂ）はエポキシ基を有する膜化合物の単分子膜が形成されたガラス板の断面構造をそれぞれ表し、図４（ａ）は、同蛍光体微粒子膜の製造方法におけるパターン形成処理を行う工程を説明するために分子レベルまで拡大した概念図であり、図４（ｂ）は、変形例に係るパターン形成処理を行う工程を説明するために分子レベルまで拡大した概念図、図５は、本発明の第１〜第４の実施の形態に係る蛍光体微粒子膜の製造方法において、硫化亜鉛蛍光体微粒子の表面に第２の膜化合物の被膜を形成する工程を説明するために分子レベルまで拡大した概念図であり、図５（ａ）は反応前の硫化亜鉛蛍光体微粒子の断面構造、図５（ｂ）はエポキシ基を有する膜化合物の単分子膜が形成された硫化亜鉛蛍光体微粒子の断面構造をそれぞれ表す。
【００７３】
次に、本発明の第１の実施の形態に係る単層蛍光体微粒子膜１について説明する。
図１（ａ）に示すように、単層蛍光体微粒子膜１は、ガラス板１１（基材の一例）の表面のパターン部分にのみ硫化亜鉛蛍光体微粒子３１（蛍光体微粒子の一例）が配列した蛍光体微粒子層が１層結合固定されたパターン状の蛍光体微粒子膜である。
ガラス板１１の表面のパターン部分には、分子の一端にエポキシ基（第１の官能基の一例）を有し、他端でパターン部分の表面に結合した第１の膜化合物の単分子膜１３（被膜の一例）が形成され、更にその表面には、エポキシ基とカップリング反応して結合を形成するアミノ基及びイミノ基（カップリング反応基の一例）とを分子内に１つずつ有する２−メチルイミダゾール（カップリング剤の一例）のアミノ基とエポキシ基とのカップリング反応により形成された結合を介して固定された２-メチルイミダゾールの単分子膜１５（被膜の一例）が形成されている。
硫化亜鉛蛍光体微粒子３１の表面には、分子の一端にエポキシ基を有し、硫化亜鉛蛍光体微粒子３１の表面に結合した第２の膜化合物の単分子膜３３（被膜の一例）が形成されている。
ガラス板１１と硫化亜鉛蛍光体微粒子３１との間は、エポキシ基と２−メチルイミダゾールのアミノ基又はイミノ基とのカップリング反応により形成された結合を介して互いに結合固定されている。
【００７４】
単層蛍光体微粒子膜１の製造方法は、図３（ａ）、（ｂ）、図４（ａ）、図５（ａ）、（ｂ）、及び図１（ａ）に示すように、エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物（第１の膜化合物の一例）を含む溶液をガラス板１１の表面に接触させ、アルコキシシリル基（第１の結合基の一例）とガラス板１１の表面のヒドロキシル基１２との間で結合を形成させ、ガラス板１１の表面に第１の膜化合物の単分子膜１３を形成する工程Ａ（図３参照）と、パターン部分を覆うマスク２１を通して、第１の膜化合物の単分子膜１３の表面に光照射（エネルギー照射の一例）するパターン形成処理を行い、パターン部分２２にのみエポキシ基を残したパターン形成処理を行う工程Ｂ（図４参照）と、エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物（第２の膜化合物の一例）を硫化亜鉛蛍光体微粒子３１の表面に接触させ、アルコキシシリル基（第２の結合基の一例）と硫化亜鉛蛍光体微粒子３１の表面のヒドロキシル基３２との間で結合を形成させ、硫化亜鉛蛍光体微粒子３１の表面に第２の膜化合物の単分子膜３３を形成する工程Ｃ（図５参照）と、まず、パターン形成処理を行ったガラス板１１に、２−メチルイミダゾールを接触させて、エポキシ基とアミノ基とをカップリング反応により形成された結合を介して、パターン部分２２の表面にのみ選択的に２−メチルイミダゾールの単分子膜１５を形成させ、次いで、２−メチルイミダゾールの単分子膜１５が形成されたガラス板１１と第２の膜化合物の単分子膜３３が形成された硫化亜鉛蛍光体微粒子３１とを接触させ、エポキシ基とイミノ基（第２のカップリング反応基の一例）とのカップリング反応により形成された結合を介してパターン部分２２の表面にのみ選択的に硫化亜鉛蛍光体微粒子３１を固定し、次いで、固定されなかった硫化亜鉛蛍光体微粒子３１を除去する工程Ｄとを有する。
【００７５】
以下、工程Ａ〜Ｄについてより詳細に説明する。
工程Ａでは、エポキシ基を有する膜化合物をガラス板１１に接触させ、第１の膜化合物の単分子膜１３を形成する（図３参照）。
なお、ガラス板１１の大きさには特に制限はない。
【００７６】
エポキシ基を有する膜化合物としては、ガラス板１１の表面に吸着又は結合し、自己組織化により単分子膜を形成することのできる任意の化合物を用いることができるが、直鎖状アルキレン基の一方の末端にエポキシ基（オキシラン環）を含む官能基を、他方の末端にアルコキシシリル基（第１の結合基の一例）をそれぞれ有し、下記の一般式（化１）で表されるアルコキシシラン化合物が好ましい。
【００７７】
【化１】
0005594806.tif 000002
【００７８】
上式において、Ｅはエポキシ基を有する官能基を、ｍは３〜２０の整数を、Ｒは炭素数１〜４のアルキル基をそれぞれ表す。
用いることのできるエポキシ基を有する膜化合物の具体例としては、下記（１）〜（１２）に示したアルコキシシラン化合物が挙げられる。
【００７９】
(１)  （ＣＨ２ＯＣＨ）ＣＨ2Ｏ(ＣＨ2)３Ｓｉ(ＯＣＨ３)3
(２)  （ＣＨ２ＯＣＨ）ＣＨ2Ｏ(ＣＨ2)７Ｓｉ(ＯＣＨ３)3
(３)  （ＣＨ２ＯＣＨ）ＣＨ2Ｏ(ＣＨ2)１１Ｓｉ(ＯＣＨ３)3
(４)  （ＣＨ２ＣＨＯＣＨ（ＣＨ２）２）ＣＨ(ＣＨ2)２Ｓｉ(ＯＣＨ３)3
(５)  （ＣＨ２ＣＨＯＣＨ（ＣＨ２）２）ＣＨ(ＣＨ2)４Ｓｉ(ＯＣＨ３)3
(６)  （ＣＨ２ＣＨＯＣＨ（ＣＨ２）２）ＣＨ(ＣＨ2)６Ｓｉ(ＯＣＨ３)3
(７)  （ＣＨ２ＯＣＨ）ＣＨ2Ｏ(ＣＨ2)３Ｓｉ(ＯＣ２Ｈ５)3
(８)  （ＣＨ２ＯＣＨ）ＣＨ2Ｏ(ＣＨ2)７Ｓｉ(ＯＣ２Ｈ５)3
(９)  （ＣＨ２ＯＣＨ）ＣＨ2Ｏ(ＣＨ2)１１Ｓｉ(ＯＣ２Ｈ５)3
(１０)  （ＣＨ２ＣＨＯＣＨ（ＣＨ２）２）ＣＨ(ＣＨ2)２Ｓｉ(ＯＣ２Ｈ５)3
(１１)  （ＣＨ２ＣＨＯＣＨ（ＣＨ２）２）ＣＨ(ＣＨ2)４Ｓｉ(ＯＣ２Ｈ５)3
(１２)  （ＣＨ２ＣＨＯＣＨ（ＣＨ２）２）ＣＨ(ＣＨ2)６Ｓｉ(ＯＣ２Ｈ５)3
【００８０】
ここで、（ＣＨ２ＯＣＨ）ＣＨ２Ｏ−基は、化２で表される官能基（グリシジルオキシ基）を表し、（ＣＨ２ＣＨＯＣＨ（ＣＨ２）２）ＣＨ−基は、化３で表される官能基（３，４−エポキシシクロヘキシル基）を表す。
【００８１】
【化２】
0005594806.tif 000003
【００８２】
【化３】
0005594806.tif 000004
【００８３】
ガラス板１１の表面上への第１の膜化合物の単分子膜１３の形成は、エポキシ基及びアルコキシシリル基（第２の結合基の一例）を含むアルコキシシラン化合物と、アルコキシシリル基とガラス板１１の表面のヒドロキシル基１２との縮合反応を促進するための縮合触媒と、非水系の有機溶媒とを混合した反応液をガラス板１１の表面に塗布し、室温の空気中で反応させることにより行われる。塗布は、ドクターブレード法、ディップコート法、スピンコート法、スプレー法、スクリーン印刷法等の任意の方法により行うことができる。
【００８４】
縮合触媒としては、カルボン酸金属塩、カルボン酸エステル金属塩、カルボン酸金属塩ポリマー、カルボン酸金属塩キレート、チタン酸エステル及びチタン酸エステルキレート等の金属塩が利用可能である。
縮合触媒の添加量は、好ましくはアルコキシシラン化合物の０．２〜５質量％であり、より好ましくは０．５〜１質量％である。
【００８５】
カルボン酸金属塩の具体例としては、酢酸第１スズ、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジオクテート、ジブチルスズジアセテート、ジオクチルスズジラウレート、ジオクチルスズジオクテート、ジオクチルスズジアセテート、ジオクタン酸第１スズ、ナフテン酸鉛、ナフテン酸コバルト、２−エチルヘキセン酸鉄が挙げられる。
【００８６】
カルボン酸エステル金属塩の具体例としては、ジオクチルスズビスオクチルチオグリコール酸エステル塩、ジオクチルスズマレイン酸エステル塩が挙げられる。
カルボン酸金属塩ポリマーの具体例としては、ジブチルスズマレイン酸塩ポリマー、ジメチルスズメルカプトプロピオン酸塩ポリマーが挙げられる。
カルボン酸金属塩キレートの具体例としては、ジブチルスズビスアセチルアセテート、ジオクチルスズビスアセチルラウレートが挙げられる。
【００８７】
チタン酸エステルの具体例としては、テトラブチルチタネート、テトラノニルチタネートが挙げられる。
チタン酸エステルキレート類の具体例としては、ビス（アセチルアセトニル）ジ−プロピルチタネートが挙げられる。
【００８８】
アルコキシシリル基とガラス板１１の表面のヒドロキシル基１２とが縮合反応を起こし、下記の化４で示されるような構造を有するエポキシ基を有する膜化合物の単分子膜１３を生成する。なお、酸素原子から延びた３本の単結合はガラス板１１の表面又は隣接するシラン化合物のケイ素（Ｓｉ）原子と結合しており、そのうち少なくとも１本はガラス板１１の表面のケイ素原子と結合している。
【００８９】
【化４】
0005594806.tif 000005
【００９０】
アルコキシシリル基は、水分の存在下で分解するので、反応は相対湿度４５％以下の空気中で行うことが好ましい。なお、縮合反応は、ガラス板１１の表面に付着した油脂分や水分により阻害されるので、ガラス板１１をよく洗浄して乾燥することにより、これらの不純物を予め除去しておくことが好ましい。
縮合触媒として上述の金属塩のいずれかを用いた場合、縮合反応の完了までに要する時間は２時間程度である。
【００９１】
上述の金属塩の代わりに、ケチミン化合物、有機酸、アルジミン化合物、エナミン化合物、オキサゾリジン化合物、アミノアルキルアルコキシシラン化合物からなる群より選択される１又は２以上の化合物を縮合触媒として用いた場合、反応時間を１／２〜２／３程度まで短縮できる。
【００９２】
あるいは、これらの化合物を助触媒として、上述の金属塩と混合（質量比１：９〜９：１の範囲で使用可能だが、１：１前後が好ましい）して用いると、反応時間を更に短縮できる。
【００９３】
例えば、縮合触媒として、カルボン酸金属塩キレートであるジブチルスズビスアセチルアセテートの代わりにケチミン化合物であるジャパンエポキシレジン社のＨ３を用い、その他の条件は同一にしてエポキシ化硫化亜鉛蛍光体微粒子２１の製造を行うと、エポキシ化硫化亜鉛蛍光体微粒子２１の品質を損なうことなく反応時間を１時間程度にまで短縮できる。
【００９４】
更に、縮合触媒として、ジャパンエポキシレジン社のＨ３とジブチルスズビスアセチルアセトネートとの混合物（混合比は１：１）を用い、その他の条件は同一にして第１の膜化合物の単分子膜１３の形成を行うと、反応時間を２０分程度に短縮できる。
【００９５】
なお、ここで用いることができるケチミン化合物は特に限定されるものではないが、例えば、２，５，８−トリアザ−１，８−ノナジエン、３，１１−ジメチル−４，７，１０−トリアザ−３，１０−トリデカジエン、２，１０−ジメチル−３，６，９−トリアザ−２，９−ウンデカジエン、２，４，１２，１４−テトラメチル−５，８，１１−トリアザ−４，１１−ペンタデカジエン、２，４，１５，１７−テトラメチル−５，８，１１，１４−テトラアザ−４，１４−オクタデカジエン、２，４，２０，２２−テトラメチル−５，１２，１９−トリアザ−４，１９−トリエイコサジエン等が挙げられる。
【００９６】
また、用いることができる有機酸としても特に限定されるものではないが、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、マロン酸等が挙げられる。
【００９７】
反応液の製造には、有機塩素系溶媒、炭化水素系溶媒、フッ化炭素系溶媒、シリコーン系溶媒、及びこれらの混合溶媒を用いることができる。アルコキシシラン化合物の加水分解を防止するために、乾燥剤又は蒸留により使用する溶媒から水分を除去しておくことが好ましい。また、溶媒の沸点は５０〜２５０℃であることが好ましい。
【００９８】
具体的に使用可能な溶媒としては、非水系の石油ナフサ、ソルベントナフサ、石油エーテル、石油ベンジン、イソパラフィン、ノルマルパラフィン、デカリン、工業ガソリン、ノナン、デカン、灯油、ジメチルシリコーン、フェニルシリコーン、アルキル変性シリコーン、ポリエーテルシリコーン、ジメチルホルムアミド等を挙げることができる。
更に、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール系溶媒、あるいはそれらの混合物を用いることもできる。
【００９９】
また、用いることができるフッ化炭素系溶媒としては、フロン系溶媒、フロリナート（米国３Ｍ社製）、アフルード（旭硝子株式会社製）等がある。なお、これらは１種単独で用いても良いし、良く混ざるものなら２種以上を組み合わせてもよい。更に、ジクロロメタン、クロロホルム等の有機塩素系溶媒を添加してもよい。
【０１００】
反応液におけるアルコキシシラン化合物の好ましい濃度は、０．５〜３質量％である。
【０１０１】
反応後、溶媒で洗浄し、未反応物として表面に残った余分なアルコキシシラン化合物及び縮合触媒を除去すると、エポキシ基を有する膜化合物の単分子膜１３で表面が覆われたエポキシ化ガラス板１４が得られる。このようにして製造されるエポキシ化ガラス板１４の断面構造の模式図を図３（ｂ）に示す。
【０１０２】
洗浄溶媒としては、アルコキシシラン化合物を溶解できる任意の溶媒を用いることができるが、安価であり、溶解性が高く、風乾により容易に除去することのできるジクロロメタン、クロロホルム、Ｎ−メチルピロリドン等が好ましい。
【０１０３】
反応後、ガラス板１１の表面を溶媒で洗浄せずに空気中に放置すると、表面に残ったアルコキシシラン化合物の一部が空気中の水分により加水分解を受け、生成したシラノール基がアルコキシシリル基と縮合反応を起こす。その結果、エポキシ化ガラス板１４の表面にポリシロキサンよりなる極薄のポリマー膜が形成される。このポリマー膜は、ガラス板１１の表面に必ずしも全てが共有結合により固定されているわけではないが、エポキシ基を含んでいるため、第１の膜化合物の単分子膜１３と同様の反応性を有している。そのため、洗浄を行わなくても、工程Ｂ以降の製造工程に特に支障をきたすことはない。
【０１０４】
なお、本実施の形態においては、エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物を用いたが、直鎖状アルキレン基の一方の末端にアミノ基を、他方の末端にアルコキシシリル基をそれぞれ有し、下記の一般式（化５）で表されるアルコキシシラン化合物を用いてもよい。なお、イミノ基やアミノ基と反応するカップリング剤としては、両端にグリシジル基を有するものが使用できる。
【０１０５】
【化５】
0005594806.tif 000006
【０１０６】
上式において、ｍは３〜２０の整数を、Ｒは炭素数１〜４のアルキル基をそれぞれ表す。
用いることのできるアミノ基を有する膜化合物の具体例としては、下記（２１）〜（２８）に示したアルコキシシラン化合物が挙げられる。
【０１０７】
(２１)  Ｈ2Ｎ(ＣＨ2)３Ｓｉ(ＯＣＨ３)3
(２２)  Ｈ2Ｎ(ＣＨ2)５Ｓｉ(ＯＣＨ３)3
(２３)  Ｈ2Ｎ(ＣＨ2)７Ｓｉ(ＯＣＨ３)3
(２４)  Ｈ2Ｎ(ＣＨ2)９Ｓｉ(ＯＣＨ３)3
(２５)  Ｈ2Ｎ(ＣＨ2)５Ｓｉ(ＯＣ２Ｈ５)3
(２６)  Ｈ2Ｎ(ＣＨ2)５Ｓｉ(ＯＣ２Ｈ５)3
(２７)  Ｈ2Ｎ(ＣＨ2)７Ｓｉ(ＯＣ２Ｈ５)3
(２８)  Ｈ2Ｎ(ＣＨ2)９Ｓｉ(ＯＣ２Ｈ５)3
【０１０８】
ただし、この場合には、反応液において用いることのできる縮合触媒のうち、スズ（Ｓｎ）塩を含む化合物は、アミノ基と反応して沈殿を生成するため、アミノ基を有するアルコキシシラン化合物に対しては縮合触媒として用いることができない。
したがって、アミノ基を有するアルコキシシラン化合物を用いる場合には、カルボン酸スズ塩、カルボン酸エステルスズ塩、カルボン酸スズ塩ポリマー、カルボン酸スズ塩キレートを除き、エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物の場合と同様の化合物を単独で又は２種類以上を混合して縮合触媒として用いることができる。
用いることのできる助触媒の種類及びそれらの組み合わせ、溶媒の種類、アルコキシシラン化合物、縮合触媒、及び助触媒の濃度、反応条件並びに反応時間についてはエポキシ基を有するアルコキシシラン化合物の場合と同様であるので、説明を省略する。
【０１０９】
本実施の形態においては、ガラス基材を基材として用いたが、その表面にヒドロキシル基、アミノ基等の活性水素基を有する場合には、膜化合物としてアルコキシシラン化合物を用いることができる。この様な基材の具体例としては、セラミックス、ほうろう、ＩＴＯ（インジウムスズオキシド）等の透明電極、アルミニウム板、銅板、アルミニウム板、シリコンウェーハ等の金属板等が挙げられる。
また、基材材料として合成樹脂を用いる場合には、プラズマ処理等により活性水素基を有する化合物をグラフトする等の処理を行うことにより、膜化合物としてアルコキシシラン化合物を用いることができる。
【０１１０】
本実施の形態においては、膜化合物として基材の表面の活性水素基と縮合反応するシラン化合物を用いたが、例えば、金メッキ層を有する基材の場合には、膜化合物として金原子と強い結合を形成するチオール誘導体又はトリアジンチオール誘導体を用いることができる。
（以上工程Ａ）
【０１１１】
工程Ｂでは、パターン部分を覆うマスク２１を通して、第１の膜化合物の単分子膜１３が形成されたガラス板１１の表面を露光して、アブレーション法によりパターン部分２２にのみ選択的に第１の膜化合物の単分子膜１３の単分子膜を残した、パターン形成処理を行う（図４参照）。
露光に用いるマスクとしては、半導体素子の製造等におけるフォトリソグラフィに用いられるレチクル用材料等の、光を透過せず、少なくとも露光の間は照射光による損傷を受けない任意の材質のものを用いることができる。また、露光は等倍露光でもよく、微細なパターンを形成する場合等には縮小投影露光を用いてもよい。
【０１１２】
光源としては、ＸｅＦ（３５３ｎｍ）、ＸｅＣｌ（３０８ｎｍ）、ＫｒＦ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦ（１９３ｎｍ）等のエキシマレーザー等のレーザー光が好ましく用いられる。図４（ａ）に示すように、レーザー光の照射により、照射した部位の温度が上昇し、露光した部分を被覆していた第１の膜化合物が選択的に除去され（図４中の２３）る。その結果、パターン部分２２にのみ第１の膜化合物の単分子膜１３が残る（図４（ａ）参照）。
照射した部分以外への入熱を抑制するため、パルスレーザーを用いるパルスレーザーアブレーション法により、エポキシ化された膜化合物を除去することが好ましい。
レーザー光の強度は、０．１〜０．３Ｊ・ｃｍ−２であることが好ましい。レーザー光の強度が０．１Ｊ・ｃｍ−２未満である場合には、十分にエポキシ基を有する膜化合物を除去することができず、０．３Ｊ・ｃｍ−２を上回る場合には、エポキシ化ガラス板１４のガラス部材が除去されるため、いずれも好ましくない。
また、レーザー光の強度が上記範囲内である場合、パルス幅としては５〜５０ｎｓが好ましい。
【０１１３】
上記の実施の形態においては、パルスレーザーアブレーション法により第１の膜化合物を除去したが、電子線、Ｘ線等の他のエネルギー照射を用いてもよい。また、マスクを通して露光する代わりに、直接第１の膜化合物の単分子膜１３に電子ビーム等で選択的にパターンを描画することにより、パターン以外の部分の第１の膜化合物を除去してもよい。
【０１１４】
変形例に係るパターン形成処理を行う工程においては、図４（ｂ）に示すように、第１の膜化合物の単分子膜１３の表面に光重合開始剤を塗布した後、パターン部分を覆うマスク２１を通して、第１の膜化合物の単分子膜１３の表面に光照射を行い、露光した部分のエポキシ基を開環重合させ、パターン部分２４にのみ第１の膜化合物の単分子膜１３を残すパターン形成処理を行う。
用いることができる光重合開始剤としては、ジアリールヨードニウム塩等のカチオン性光重合開始剤が挙げられる。光源としては、高圧水銀灯、キセノンランプ等が挙げられる。
（以上工程Ｂ）
【０１１５】
工程Ｃでは、工程Ａにおいて用いたものと同様のエポキシ基を有する膜化合物を硫化亜鉛蛍光体微粒子３１と接触させ、その表面にエポキシ基を有する膜化合物の単分子膜３３を形成する。
【０１１６】
用いることのできる硫化亜鉛蛍光体微粒子３１の粒径に特に制限はないが、１０ｎｍ〜０．１ｍｍの範囲内であることが好ましい。硫化亜鉛蛍光体微粒子３１の粒径が１０ｎｍ未満である場合には、膜化合物の分子サイズの影響が無視できなくなり、粒径が０．１ｍｍを上回る場合には、硫化亜鉛蛍光体微粒子３１の表面積に対する質量の割合が大きくなるため、架橋反応によりその質量を支持できなくなる。
【０１１７】
エポキシ基を有する膜化合物の単分子膜３３の形成は、エポキシ基を含むアルコキシシラン化合物と、アルコキシシリル基と硫化亜鉛蛍光体微粒子３１の表面のヒドロキシル基３２との縮合反応を促進するための縮合触媒と、非水系の有機溶媒とを混合した反応液中に硫化亜鉛蛍光体微粒子３１を分散させ、室温の空気中で反応させることにより行われる。
【０１１８】
工程Ｃにおいて用いることのできるエポキシ基を有するアルコキシシラン化合物の種類、縮合触媒、助触媒の種類及びそれらの組み合わせ、溶媒の種類、アルコキシシラン化合物、縮合触媒、及び助触媒の濃度、反応条件並びに反応時間については工程Ａと同様であるので、説明を省略する。
【０１１９】
反応後、溶媒で洗浄し、未反応物として表面に残った余分なアルコキシシラン化合物及び縮合触媒を除去すると、図５（ｂ）に示すように、エポキシ基を有する膜化合物の単分子膜３３が形成された硫化亜鉛蛍光体微粒子３１が得られる。
【０１２０】
洗浄溶媒としては、工程Ａと同様の洗浄溶媒を用いることができる。
反応後、硫化亜鉛蛍光体微粒子３１の表面を溶媒で洗浄せずに空気中に放置すると、表面に残ったアルコキシシラン化合物の一部が空気中の水分により加水分解を受け、生成したシラノール基がアルコキシシリル基と縮合反応を起こす。その結果、エポキシ化硫化亜鉛蛍光体微粒子３４の表面にポリシロキサンよりなる極薄のポリマー膜が形成される。このポリマー膜は、硫化亜鉛蛍光体微粒子３１の表面に共有結合により固定されていないが、エポキシ基を含んでいるため、第２の膜化合物の単分子膜３３と同様の反応性を有している。そのため、洗浄を行わなくても、工程Ｄ以降の製造工程に特に支障をきたすことはない。
【０１２１】
なお、本実施の形態においてはエポキシ基を有するアルコキシシラン化合物を用いたが、工程Ａと同様、直鎖状アルキレン基の一方の末端にアミノ基を、他方の末端にアルコキシシリル基をそれぞれ有するアルコキシシラン化合物を用いてもよい。
また、本実施の形態においては工程Ａと同一のアルコキシシラン化合物を用いているが、異なるアルコキシシラン化合物を用いてもよい。ただし、工程Ｄにおいて用いるカップリング剤のカップリング反応基と反応して結合を形成する官能基を有するものでなければならない。
【０１２２】
なお、本実施の形態では、蛍光体微粒子として硫化亜鉛蛍光体微粒子を用いたが、他の蛍光体微粒子を用いることもできる。用いることができる蛍光体微粒子としては、酸化物、リン酸化物、ハロゲン化物等の母体中に希土類又はマンガン等の不純物を添加したプラズマディスプレイ用蛍光体、ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｕ，Ａｌ、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ等のＣＲＴ用蛍光体、ＮａＩ等の放射線ルミネッセンス用蛍光体、ＺｎＳ、ＺｎＣｄＳ、ＣａＳ、ＺｎＳｅ等の母体に活性成分として銅ハロゲン化物、Ｍｎ、希土類等を添加したＥＬ（エレクトロルミネッセンス）用蛍光体、ＣｄＳ等が挙げられる。
【０１２３】
硫化亜鉛蛍光体微粒子以外の蛍光体微粒子であっても、その表面に水酸基、アミノ基等の活性水素基を有する場合には、硫化亜鉛の場合と同様に、膜化合物としてアルコキシシラン化合物を用いることができる。また、硫化物蛍光体の場合には、例えば、Ｐ−Ｓ結合を介して硫黄原子に配位することができるホスフィン系化合物を用いることができる。
【０１２４】
本実施の形態においては、第１及び第２の膜化合物として、共にエポキシ基を有する膜化合物を用いているが、両者は同一の化合物であってもよく、また異なる化合物であってもよい。更に、第１及び第２の膜化合物が異なる官能基（例えば、一方がエポキシ基で他方がイソシアネート基）を有していてもよい。
（以上工程Ｃ）
【０１２５】
工程Ｄでは、まず、第１の膜化合物の単分子膜１３が表面に形成されたガラス板１１の表面に、２−メチルイミダゾールを接触させ、エポキシ基とアミノ基とのカップリング反応により形成された結合を介して、その表面に２−メチルイミダゾールの単分子膜１５を形成し、次いで、第２の膜化合物の単分子膜３３が表面に形成された硫化亜鉛蛍光体微粒子３１を接触させ、エポキシ基とイミノ基とのカップリング反応により形成された結合を介して、ガラス板１１の表面に硫化亜鉛蛍光体微粒子３１を結合固定し、次いで、固定されなかった硫化亜鉛蛍光体微粒子３１を除去する。
【０１２６】
２−メチルイミダゾールはエポキシ基と反応するアミノ基及びイミノ基をそれぞれ１−位及び３−位に有しており、下記の化６に示すような架橋反応により結合を形成する。
【０１２７】
【化６】
0005594806.tif 000007
【０１２８】
２−メチルイミダゾールの単分子膜１５の形成は、２−メチルイミダゾールと溶媒とを混合した反応液をガラス板１１の表面に形成された第１の膜化合物の単分子膜１３の上に塗布し、加熱して反応させることにより行われる。塗布は、ドクターブレード法、ディップコート法、スピンコート法、スプレー法、スクリーン印刷法等の任意の方法により行うことができる。
膜前駆体の製造には、２−メチルイミダゾールが可溶な任意の溶媒を用いることができるが、価格、室温での揮発性、及び毒性等を考慮すると、イソプロピルアルコール、エタノール等の低級アルコール系溶媒が好ましい。
２−メチルイミダゾールの添加量、塗布する溶液の濃度、反応温度及び反応時間は、用いる基材及び蛍光体微粒子の種類、形成する蛍光体微粒子膜の膜厚等に応じて適宜調節される。
【０１２９】
反応後、溶媒で洗浄し、未反応物として表面に残った余分な２−メチルイミダゾールを除去すると、エポキシ基と２−メチルイミダゾールのアミノ基との反応により形成された結合を介して２−メチルイミダゾールの単分子膜１５が形成される。
このようにして得られた、２−メチルイミダゾールの単分子膜１５が表面に形成されたガラス板１１の表面に、第２の膜化合物の単分子膜３３が表面に形成された硫化亜鉛蛍光体微粒子３１の分散液を塗布後加熱し、エポキシ基と２−メチルイミダゾールに由来するイミノ基とのカップリング反応により形成された結合を介して硫化亜鉛蛍光体微粒子３１をガラス板１１の表面に結合固定し、単層の蛍光体微粒子層を有する単層蛍光体微粒子膜１を製造する。
加熱温度は、１００〜２００℃が好ましい。加熱温度が１００℃未満だと、カップリング反応の進行に長時間を要し、２００℃を上回ると、エポキシ基を有する単分子膜１３、３３及び２−メチルイミダゾールの単分子膜１５の分解反応が起こり、均一な単層蛍光体微粒子膜１が得られない。
【０１３０】
反応後、水やアルコール等の溶媒で洗浄することにより、ガラス板１１の表面に結合固定されなかった硫化亜鉛蛍光体微粒子３１を除去する。
【０１３１】
本実施の形態においては、カップリング剤として２−メチルイミダゾールを用いたが、下記化７で表される任意のイミダゾール誘導体を用いることができる。
【０１３２】
【化７】
0005594806.tif 000008
【０１３３】
化７で表されるイミダゾール誘導体の具体例としては、下記（３１）〜（３８）に示すものが挙げられる。
（３１）  ２−メチルイミダゾール（Ｒ２＝Ｍｅ、Ｒ４＝Ｒ５＝Ｈ）
（３２）  ２−ウンデシルイミダゾール（Ｒ２＝Ｃ１１Ｈ２３、Ｒ４＝Ｒ５＝Ｈ）
（３３）  ２−ペンタデシルイミダゾール（Ｒ２＝Ｃ１５Ｈ３１、Ｒ４＝Ｒ５＝Ｈ）
（３４）  ２−メチル−４−エチルイミダゾール（Ｒ２＝Ｍｅ、Ｒ４＝Ｅｔ、Ｒ５＝Ｈ）
（３５）  ２−フェニルイミダゾール（Ｒ２＝Ｐｈ、Ｒ４＝Ｒ５＝Ｈ）
（３６）  ２−フェニル−４−エチルイミダゾール（Ｒ２＝Ｐｈ、Ｒ４＝Ｅｔ、Ｒ５＝Ｈ）
（３７）  ２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール（Ｒ２＝Ｐｈ、Ｒ４＝Ｍｅ、Ｒ５＝ＣＨ２ＯＨ）
（３８）  ２−フェニル−４，５−ビス（ヒドロキシメチル）イミダゾール（Ｒ２＝Ｐｈ、Ｒ４＝Ｒ５＝ＣＨ２ＯＨ）
なお、Ｍｅ、Ｅｔ、及びＰｈは、それぞれメチル基、エチル基、及びフェニル基を表す。
【０１３４】
イミダゾール誘導体以外では、メラミン、イソシアヌル酸、トリアジン、バルビツール酸、パラバン酸、ウラシル、チミン等の２個以上の窒素を含む複素環化合物を用いることができる。更に、イミダゾール−金属錯体を用いてもよい。
【０１３５】
また、エポキシ樹脂の硬化剤として用いられる無水フタル酸、無水マレイン酸等の酸無水物、ジシアンジアミド、ノボラック等のフェノール誘導体等の化合物をカップリング剤として用いてもよい。この場合、カップリング反応を促進するためにイミダゾール誘導体を触媒として用いてもよい。
【０１３６】
なお、本実施の形態においては官能基としてエポキシ基を有する膜化合物を用いた場合について説明しているが、官能基としてアミノ基又はイミノ基を有する膜化合物を用いる場合には、カップリング反応基として２若しくは３以上のエポキシ基又は２若しくは３以上のイソシアネート基を有するカップリング剤を用いる。イソシアネート基を有する化合物の具体例としては、ヘキサメチレン−１，６−ジイソシアネート、トルエン−２，６−ジイソシアネート、トルエン−２，４−ジイソシアネート等が挙げられる。
これらのジイソシアネート化合物の添加量は、２−メチルイミダゾールの場合と同様、エポキシ化硫化亜鉛蛍光体微粒子の５〜１５重量％が好ましい。この場合、膜前駆体の製造に用いることのできる溶媒としては、キシレン等の芳香族有機溶媒が挙げられる。
また、イミノ基やアミノ基を有する膜化合物を用いる場合、架橋剤としては、エチレングリコールジグリシジルエーテル等の２又は３以上のエポキシ基を有する化合物を用いることもできる。
（以上工程Ｄ）
【０１３７】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る積層蛍光体微粒子膜３について説明する。
図１（ｂ）に示すように、積層蛍光体微粒子膜３においては、蛍光体微粒子層は、ガラス板１１側から空気との界面側に向かって第１層から第ｎ層（ｎは２以上の整数で、本実施の形態においてはｎ＝２）まで順次積層している。
【０１３８】
ガラス板１１の表面には、分子の一端にエポキシ基を有する第１の膜化合物の単分子膜１３が形成され、更にその表面には、２−メチルイミダゾールのアミノ基とエポキシ基とのカップリング反応により形成された結合を介して固定された２-メチルイミダゾールの単分子膜１５が形成されている。
第１層目の蛍光体微粒子層を形成している硫化亜鉛蛍光体微粒子３１の表面には、分子の一端にエポキシ基を有する第２の膜化合物の単分子膜３３が形成されている。
第２層目の蛍光体微粒子層を形成している硫化亜鉛蛍光体微粒子４１の表面は、分子の一端にエポキシ基（第３の官能基の一例）を有する第３の膜化合物の単分子膜４３（被膜の一例）が形成され、２−メチルイミダゾール（第３のカップリング剤の一例）のアミノ基（第３のカップリング反応基の一例）とエポキシ基とのカップリング反応により形成された結合を介して固定された２-メチルイミダゾールの単分子膜４５（被膜の一例）が更に形成されている。
【０１３９】
ガラス板１１と第１層目の蛍光体微粒子層を形成する硫化亜鉛蛍光体微粒子３１、及び第１層目の蛍光体微粒子層を形成する硫化亜鉛蛍光体微粒子３１と第２層目の蛍光体微粒子層を形成する硫化亜鉛蛍光体微粒子４１との間は、エポキシ基と２−メチルイミダゾールのアミノ基又はイミノ基とのカップリング反応により形成された結合を介して互いに結合固定されている。
なお、図１（ｂ）に示すように、２-メチルイミダゾールの単分子膜４５の被膜が表面に形成された硫化亜鉛蛍光体微粒子４１は、第１層目の蛍光体微粒子層を形成している硫化亜鉛蛍光体微粒子３１の側面にも結合することができるが、図１（ｂ）では、説明のために、実際のパターンの大きさに対して蛍光体微粒子の大きさを誇張して描写しているので、実際にはそれによりパターン形状が損なわれることは殆どない。
【０１４０】
積層蛍光体微粒子膜３の製造方法は、図３（ａ）、（ｂ）、図４（ａ）、図５（ａ）、（ｂ）、及び図１（ｂ）に示すように、エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物を含む溶液をガラス板１１の表面に接触させ、アルコキシシリル基（第１の結合基の一例）とガラス板１１の表面のヒドロキシル基１２との間で結合を形成させ、ガラス板１１の表面に第１の膜化合物の単分子膜１３を形成する工程Ａ（図３参照）と、パターン部分を覆うマスク２１を通して、第１の膜化合物の単分子膜１３の表面に光照射するパターン形成処理を行い、パターン部分２２にのみエポキシ基を残したパターン形成処理を行う工程Ｂ（図４参照）と、エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物を硫化亜鉛蛍光体微粒子３１の表面に接触させ、アルコキシシリル基と硫化亜鉛蛍光体微粒子３１の表面のヒドロキシル基３２との間で結合を形成させ、硫化亜鉛蛍光体微粒子３１の表面に第２の膜化合物の単分子膜３３を形成する工程Ｃ（図５参照）と、図３（ｂ）に示すように、まず、パターン形成処理を行ったガラス板１１に、２−メチルイミダゾールを接触させて、エポキシ基とアミノ基とをカップリング反応により形成された結合を介して、パターン部分２２の表面にのみ選択的に２−メチルイミダゾールの単分子膜１５を形成させ、次いで、２−メチルイミダゾールの単分子膜１５が形成されたガラス板１１と第１の膜化合物の単分子膜１３が形成された硫化亜鉛蛍光体微粒子３１とを接触させ、エポキシ基とイミノ基とのカップリング反応により形成された結合を介してパターン部分２２の表面にのみ選択的に硫化亜鉛蛍光体微粒子３１を固定し、次いで、固定されなかった硫化亜鉛蛍光体微粒子３１を除去する工程Ｄと、エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物を含む溶液を硫化亜鉛蛍光体微粒子４１の表面に接触させ、アルコキシシリル基（第３の結合基の一例）と硫化亜鉛蛍光体微粒子４１の表面のヒドロキシル基との間で結合を形成させ、その表面に第３の膜化合物の単分子膜４３を形成し、次いで、第３の膜化合物の単分子膜４３の表面に、２−メチルイミダゾール（第２のカップリング剤の一例）を接触させ、エポキシ基（第３の官能基の一例）とアミノ基とのカップリング反応により形成された結合を介して固定された２−メチルイミダゾールの形成する単分子膜４５（被膜の一例）被膜を更に形成する工程Ｅと、蛍光体微粒子層の表層に位置する、第２の膜化合物の単分子膜３３が表面に形成された硫化亜鉛蛍光体微粒子３１の表面に、２−メチルイミダゾールの単分子膜４５が表面に形成された硫化亜鉛蛍光体微粒子４１を接触させ、エポキシ基とイミノ基とのカップリング反応により形成された結合を介して、２−メチルイミダゾールの単分子膜４５が表面に形成された硫化亜鉛蛍光体微粒子４１を第２の膜化合物の単分子膜３３が表面に形成された硫化亜鉛蛍光体微粒子３１の蛍光体微粒子層の上に結合固定し、次いで、結合固定されなかった硫化亜鉛蛍光体微粒子４１を除去する工程Ｆと、蛍光体微粒子層の表層に位置する、２−メチルイミダゾールの単分子膜４５が表面に形成された硫化亜鉛蛍光体微粒子４１の表面に第２の膜化合物の単分子膜３３が表面に形成された硫化亜鉛蛍光体微粒子３１を接触させ、エポキシ基とイミノ基とのカップリング反応により結合を形成させ、第２の膜化合物の単分子膜３３が表面に形成された硫化亜鉛蛍光体微粒子３１を２−メチルイミダゾールの単分子膜４５が表面に形成された硫化亜鉛蛍光体微粒子４１の蛍光体微粒子層の上に結合固定し、次いで、結合固定されなかった硫化亜鉛蛍光体微粒子３１を除去する工程Ｇとを有する。
【０１４１】
以下、工程Ａ〜Ｇについてより詳細に説明する。
工程Ａ〜Ｄは、単層蛍光体微粒子膜１の製造方法と同様であるので、説明を省略する。
【０１４２】
工程Ｅでは、エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物を含む溶液を硫化亜鉛蛍光体微粒子４１の表面に接触させ、アルコキシシリル基と硫化亜鉛蛍光体微粒子４１の表面のヒドロキシル基との間で結合を形成させ、その表面に第３の膜化合物の単分子膜４３を形成し、次いで、第３の膜化合物の単分子膜４３の表面に、２−メチルイミダゾールを接触させ、エポキシ基とアミノ基とのカップリング反応により形成された結合を介して固定された２−メチルイミダゾールの形成する単分子膜４５（被膜の一例）被膜を更に形成する。
用いられる２−メチルイミダゾール溶液の濃度、反応条件等は、溶液を塗布するのではなく、硫化亜鉛蛍光体微粒子３１を溶液中に分散させて加熱することを除くと、工程Ｄにおけるガラス板１１の表面に２−メチルイミダゾールの単分子膜１５を形成する場合と同様であるので、詳しい説明を省略する。他に用いることのできるカップリング剤についても、工程Ｄと同様である。
【０１４３】
本実施の形態においては、第３の膜化合物として、共にエポキシ基を有する膜化合物を用いているが、第１及び第２の膜化合物の一方又は双方と同一の化合物であってもよく、また異なる化合物であってもよい。更に、第１及び第２の膜化合物と異なる官能基（例えば、アミノ基）を有していてもよい。
（以上工程Ｅ）
【０１４４】
工程Ｆでは、蛍光体微粒子層の表層に位置する、第２の膜化合物の単分子膜３３が表面に形成された硫化亜鉛蛍光体微粒子３１の表面に、２−メチルイミダゾールの単分子膜４５が表面に形成された硫化亜鉛蛍光体微粒子４１を接触させ、エポキシ基とイミノ基とのカップリング反応により形成された結合を介して、２−メチルイミダゾールの単分子膜４５が表面に形成された硫化亜鉛蛍光体微粒子４１を第２の膜化合物の単分子膜３３が表面に形成された硫化亜鉛蛍光体微粒子３１の蛍光体微粒子層の上に結合固定し、次いで、結合固定されなかった硫化亜鉛蛍光体微粒子４１を除去する。
また、工程Ｇでは、蛍光体微粒子層の表層に位置する、２−メチルイミダゾールの単分子膜４５が表面に形成された硫化亜鉛蛍光体微粒子４１の表面に第２の膜化合物の単分子膜３３が表面に形成された硫化亜鉛蛍光体微粒子３１を接触させ、エポキシ基とイミノ基とのカップリング反応により結合を形成させ、第２の膜化合物の単分子膜３３が表面に形成された硫化亜鉛蛍光体微粒子３１を２−メチルイミダゾールの単分子膜４５が表面に形成された硫化亜鉛蛍光体微粒子４１の蛍光体微粒子層の上に結合固定し、次いで、結合固定されなかった硫化亜鉛蛍光体微粒子３１を除去する。
工程Ｆ、Ｇにおける反応条件については、工程Ｅと同様であるので、詳しい説明を省略する。
（以上工程Ｆ及びＧ）
【０１４５】
本実施の形態においては、蛍光体微粒子層を２層有する蛍光体微粒子膜の調製について説明したが、工程Ｆ及びＧを反復して、ｎ（ｎは２以上の整数）層の蛍光体微粒子層からなる蛍光体微粒子膜を形成する工程Ｈを更に行ってもよい。なお、工程Ｈは、工程Ｆ及び工程Ｇのいずれで終えてもよい。
【０１４６】
次に、本発明の第３の実施の形態に係る単層蛍光体微粒子膜２について説明する。
図２（ａ）に示すように、単層蛍光体微粒子膜３は、ガラス板１１の表面のパターン部分にのみ硫化亜鉛蛍光体微粒子３１が配列した蛍光体微粒子層が１層結合固定されたパターン状の蛍光体微粒子膜である。
ガラス板１１の表面のパターン部分には、分子の一端にエポキシ基を有し、他端でパターン部分の表面に結合した第１の膜化合物の単分子膜１３が形成されている。
硫化亜鉛蛍光体微粒子３１の表面には、分子の一端にエポキシ基を有し、硫化亜鉛蛍光体微粒子３１の表面に結合した第２の膜化合物の単分子膜３３が形成され、更にその表面には、エポキシ基とカップリング反応して結合を形成するアミノ基及びイミノ基とを分子内に１つずつ有する２−メチルイミダゾールのアミノ基とエポキシ基とのカップリング反応により形成された結合を介して固定された２-メチルイミダゾールの単分子膜３５が形成されている。
ガラス板１１と硫化亜鉛蛍光体微粒子３１との間は、エポキシ基と２−メチルイミダゾールのアミノ基又はイミノ基とのカップリング反応により形成された結合を介して互いに結合固定されている。
【０１４７】
単層蛍光体微粒子膜２の製造方法は、図３（ａ）、（ｂ）、図４（ａ）、図５（ａ）、（ｂ）、及び図２（ａ）に示すように、エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物（第１の膜化合物の一例）を含む溶液をガラス板１１の表面に接触させ、アルコキシシリル基（第１の結合基の一例）とガラス板１１の表面のヒドロキシル基１２との間で結合を形成させ、ガラス板１１の表面に第１の膜化合物の単分子膜１３を形成する工程Ａ（図３参照）と、パターン部分を覆うマスク２１を通して、第１の膜化合物の単分子膜１３の表面に光照射（エネルギー照射の一例）するパターン形成処理を行い、パターン部分２２にのみエポキシ基を残したパターン形成処理を行う工程Ｂ（図４参照）と、エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物（第２の膜化合物の一例）を硫化亜鉛蛍光体微粒子３１の表面に接触させ、アルコキシシリル基（第２の結合基の一例）と硫化亜鉛蛍光体微粒子３１の表面のヒドロキシル基３２との間で結合を形成させ、硫化亜鉛蛍光体微粒子３１の表面に第２の膜化合物の単分子膜３３を形成する工程Ｃ（図５参照）と、まず、表面に第２の膜化合物の単分子膜３３が形成された硫化亜鉛蛍光体微粒子３１に、２−メチルイミダゾールを接触させて、エポキシ基とアミノ基とをカップリング反応により形成された結合を介して、第２の膜化合物の単分子膜３３の表面に２−メチルイミダゾールの単分子膜３５を形成させ、次いで、パターン部分２２にのみ第１の膜化合物の単分子膜１３が形成されたガラス板１１と２−メチルイミダゾールの単分子膜３５が形成された硫化亜鉛蛍光体微粒子３１とを接触させ、エポキシ基とイミノ基（第２のカップリング反応基の一例）とのカップリング反応により形成された結合を介してパターン部分２２の表面にのみ選択的に硫化亜鉛蛍光体微粒子３１を固定し、次いで、固定されなかった硫化亜鉛蛍光体微粒子３１を除去する工程Ｄとを有する。
【０１４８】
次に、本発明の第４の実施の形態に係る積層蛍光体微粒子膜４について説明する。
図２（ｂ）に示すように、積層蛍光体微粒子膜４においては、蛍光体微粒子層は、ガラス板１１側から空気との界面側に向かって第１層から第ｎ層（ｎは２以上の整数で、本実施の形態においてはｎ＝２）まで順次積層している。
【０１４９】
ガラス板１１の表面には、分子の一端にエポキシ基を有する第１の膜化合物の単分子膜１３が形成されている。
第１層目の蛍光体微粒子層を形成している硫化亜鉛蛍光体微粒子３１の表面には、分子の一端にエポキシ基を有する第２の膜化合物の単分子膜３３が形成され、更にその表面には、２−メチルイミダゾールのアミノ基とエポキシ基とのカップリング反応により形成された結合を介して固定された２-メチルイミダゾールの単分子膜３５が形成されている。
第２層目の蛍光体微粒子層を形成している硫化亜鉛蛍光体微粒子４１の表面は、分子の一端にエポキシ基（第１の官能基の一例）を有する第３の膜化合物の単分子膜４３（被膜の一例）が形成されている。
【０１５０】
ガラス板１１と第１層目の蛍光体微粒子層を形成する硫化亜鉛蛍光体微粒子３１、及び第１層目の蛍光体微粒子層を形成する硫化亜鉛蛍光体微粒子３１と第２層目の蛍光体微粒子層を形成する硫化亜鉛蛍光体微粒子４１との間は、エポキシ基と２−メチルイミダゾールのアミノ基又はイミノ基とのカップリング反応により形成された結合を介して互いに結合固定されている。
なお、図２（ｂ）に示すように、第３の膜化合物の単分子膜４５の被膜が表面に形成された硫化亜鉛蛍光体微粒子４１は、第１層目の蛍光体微粒子層を形成している、２-メチルイミダゾールの単分子膜３５が形成された硫化亜鉛蛍光体微粒子３１の側面にも結合することができるが、図２（ｂ）では、説明のために、実際のパターンの大きさに対して蛍光体微粒子の大きさを誇張して描写しているので、実際にはそれによりパターン形状が損なわれることは殆どない。
【０１５１】
積層蛍光体微粒子膜４の製造方法は、図３（ａ）、（ｂ）、図４（ａ）、図５（ａ）、（ｂ）、及び図２（ｂ）に示すように、エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物を含む溶液をガラス板１１の表面に接触させ、アルコキシシリル基とガラス板１１の表面のヒドロキシル基１２との間で結合を形成させ、ガラス板１１の表面に第１の膜化合物の単分子膜１３を形成する工程Ａ（図３参照）と、パターン部分を覆うマスク２１を通して、第１の膜化合物の単分子膜１３の表面に光照射するパターン形成処理を行い、パターン部分２２にのみエポキシ基を残したパターン形成処理を行う工程Ｂ（図４参照）と、エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物を硫化亜鉛蛍光体微粒子３１の表面に接触させ、アルコキシシリル基と硫化亜鉛蛍光体微粒子３１の表面のヒドロキシル基３２との間で結合を形成させ、硫化亜鉛蛍光体微粒子３１の表面に第２の膜化合物の単分子膜３３を形成する工程Ｃ（図５参照）と、まず、表面に第２の膜化合物の単分子膜３３が形成された硫化亜鉛蛍光体微粒子３１に、２−メチルイミダゾールを接触させて、エポキシ基とアミノ基とをカップリング反応により形成された結合を介して、第２の膜化合物の単分子膜３３の表面に２−メチルイミダゾールの単分子膜３５を形成させ、次いで、パターン部分２２にのみ第１の膜化合物の単分子膜１３が形成されたガラス板１１と２−メチルイミダゾールの単分子膜３５が形成された硫化亜鉛蛍光体微粒子３１とを接触させ、エポキシ基とイミノ基（第２のカップリング反応基の一例）とのカップリング反応により形成された結合を介してパターン部分２２の表面にのみ選択的に硫化亜鉛蛍光体微粒子３１を固定し、次いで、固定されなかった硫化亜鉛蛍光体微粒子３１を除去する工程Ｄと、エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物を含む溶液を硫化亜鉛蛍光体微粒子４１の表面に接触させ、アルコキシシリル基（第３の結合基の一例）と硫化亜鉛蛍光体微粒子４１の表面のヒドロキシル基との間で結合を形成させ、その表面に第３の膜化合物の単分子膜４３を形成する工程Ｅと、蛍光体微粒子層の表層に位置する、２−メチルイミダゾールの単分子膜３５が表面に形成された硫化亜鉛蛍光体微粒子３１の表面に、第３の膜化合物の単分子膜４３が表面に形成された硫化亜鉛蛍光体微粒子４１を接触させ、エポキシ基とイミノ基とのカップリング反応により形成された結合を介して、第３の膜化合物の単分子膜４３が表面に形成された硫化亜鉛蛍光体微粒子４１を２−メチルイミダゾールの単分子膜３５が表面に形成された硫化亜鉛蛍光体微粒子３１の蛍光体微粒子層の上に結合固定し、次いで、結合固定されなかった硫化亜鉛蛍光体微粒子４１を除去する工程Ｆと、蛍光体微粒子層の表層に位置する、第３の膜化合物の単分子膜４３が表面に形成された硫化亜鉛蛍光体微粒子４１の表面に２−メチルイミダゾールの単分子膜３５が表面に形成された硫化亜鉛蛍光体微粒子３１を接触させ、エポキシ基とイミノ基とのカップリング反応により結合を形成させ、２−メチルイミダゾールの単分子膜３５が表面に形成された硫化亜鉛蛍光体微粒子３１を第３の膜化合物の単分子膜４３が表面に形成された硫化亜鉛蛍光体微粒子４１の蛍光体微粒子層の上に結合固定し、次いで、結合固定されなかった硫化亜鉛蛍光体微粒子３１を除去する工程Ｇとを有する。
【０１５２】
工程Ａ〜Ｇについては、第１の実施の形態に係る単層蛍光体微粒子膜１及び第２の実施の形態に係る積層蛍光体微粒子膜３の場合と同様であるので、詳しい説明は省略する。
なお、積層蛍光体微粒子膜４の製造方法においても、工程Ｆ及びＧを反復して、ｎ（ｎは２以上の整数）層の蛍光体微粒子層からなる蛍光体微粒子膜を形成する工程Ｈを更に行ってもよい。この場合において、工程Ｈは、工程Ｆ及び工程Ｇのいずれで終えてもよい。
【０１５３】
なお、単層蛍光体微粒子膜及び積層蛍光体微粒子膜を製造する場合、炭化水素基又はフッ化炭素基の一端で最表層に位置する蛍光体微粒子層の表面に結合した膜化合物の単分子膜を更に形成してもよい。炭化水素基及びフッ化炭素基を有する膜化合物の単分子膜は、表面保護膜として作用すると共に、エポキシ基、アミノ基、及びイミノ基等の他の官能基との反応性を有しないので、蛍光体微粒子層の他の蛍光体微粒子に対する反応性をブロックする機能を有する。そのため、例えば、発光特性（発光波長、励起波長等）の異なる蛍光体微粒子膜を、同様の方法を用いて異なるパターン上に順次形成する際に、発光特性の異なる蛍光体微粒子が混在した蛍光体微粒子膜が生成するのを防止することができる。
このようにして、同一の基材の異なるパターン上に、赤色、緑色、及び青色蛍光体微粒子膜を順次形成する工程の概略説明図を、それぞれ図６（ａ）、図６（ｂ）、及び図６（ｃ）に示す。同一の基材５１のそれぞれ異なるパターン上に、赤色蛍光体微粒子膜５２（図６（ａ））、緑色蛍光体微粒子膜５３（図６（ｂ））、及び青色蛍光体微粒子膜（図６（ｃ））が順次形成される。各色の蛍光体微粒子膜５２、５３、及び５４の最上層には、フッ化炭素基を有する膜化合物の単分子膜５５が形成されている。
【０１５４】
用いることができる膜化合物としては、エポキシ基と反応して共有結合を形成するハロシリル基とフッ化炭素基とを含むハロシラン化合物、イミノ基と反応して共有結合を形成するヨウ化フルオロアルキル等が挙げられる。
フッ化炭素基を含むハロシラン化合物としては、例えば、下記（４１）〜（４６）に示す化合物が挙げられる。
【０１５５】
（４１）ＣＦ３ＣＨ２Ｏ（ＣＨ２）１５ＳｉＣｌ３
（４２）ＣＦ３（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＣＨ３）２（ＣＨ２）１５ＳｉＣｌ３
（４３）ＣＦ３（ＣＦ２）５（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＣＨ３）２（ＣＨ２）９ＳｉＣｌ３
（４４）ＣＦ３（ＣＦ２）７（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＣＨ３）２（ＣＨ２）９ＳｉＣｌ３
（４５）ＣＦ３ＣＯＯ（ＣＨ２）１５ＳｉＣｌ３
（４６）ＣＦ３（ＣＦ２）５（ＣＨ２）２ＳｉＣｌ３
【０１５６】
なお、最表層の蛍光体微粒子層にエポキシ基を有する膜化合物の単分子膜が形成されている場合には、その表面に光重合開始剤を塗布した後光照射を行い、エポキシ基を開環重合させることにより、エポキシ基を失活させてもよい。
用いることができる光重合開始剤としては、ジアリールヨードニウム塩等のカチオン性光重合開始剤が挙げられる。光源としては、高圧水銀灯、キセノンランプ等が挙げられる。
【実施例】
【０１５７】
次に、本発明の作用効果を確認するために行った実施例について説明する。
【０１５８】
実施例１：ガラス板表面へのエポキシ基を有する膜化合物の単分子膜の形成
ガラス板を用意し、洗浄後よく乾燥した。
３−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン（化８、信越化学工業株式会社製）０．９９重量部、及びジブチルスズビスアセチルアセトナート（縮合触媒）０．０１重量部を秤量し、これを１００重量部のヘキサメチルジシロキサン溶媒に溶解し、反応液を調製した。
【０１５９】
【化８】
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【０１６０】
このようにして得られた反応液をガラス板に塗布し、空気中（相対湿度４５％）で２時間程度反応させた。
その後、クロロホルムで洗浄し、余分なアルコキシシラン化合物及びジブチルスズビスアセチルアセトナートを除去した。この方法により、ガラス板の表面にエポキシ基を有する膜化合物の単分子膜を形成できた。
【０１６１】
実施例２：パターン形成処理
実施例１でガラス板の表面に形成したエポキシ基を有する膜化合物の単分子膜に、形成されるパターン部分を覆うマスクを介してＫｒＦエキシマレーザー（波長２４８ｎｍ、パルス幅１０ｎｓ、レーザー強度０．１５Ｊ／ｃｍ２）を照射し、パターン部分以外の部分を被覆するエポキシ基を有する単分子膜を、レーザーアブレーションにより除去した。この方法によりパターン形成処理を行うことができた。
【０１６２】
あるいは、カチオン性光重合開始剤であるイルガキュア（登録商標）２５０（（４−メチルフェニル）［４−（２−メチルプロピル）フェニル］ヨードニウムヘキサフルオロホスフェート）と炭酸プロピレンとの３：１混合物、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）をＭＥＫ（メチルエチルケトン）で希釈して、ガラス板の表面に形成したエポキシ基を有する膜化合物の単分子膜の表面に塗布した後、形成されるパターン部分を覆うマスクを介して遠紫外線を照射し、パターン部分以外の部分を被覆するエポキシ基を有する単分子膜のエポキシ基を開環重合させることによっても、パターン形成処理を行うことができた。
【０１６３】
実施例３：硫化亜鉛蛍光体微粒子表面へのエポキシ基を有する膜化合物の単分子膜の形成
粒径が１００ｎｍ程度の無水の硫化亜鉛蛍光体微粒子を用意し、よく乾燥した。
３−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン（化８）０．９９重量部、及びジブチルスズビスアセチルアセトナート（縮合触媒）０．０１重量部を秤量し、これを１００重量部のヘキサメチルジシロキサン溶媒に溶解し、反応液を調製した。
【０１６４】
このようにして得られた反応液中に硫化亜鉛蛍光体微粒子を混合し、撹拌しながら空気中（相対湿度４５％）で２時間程度反応させた。
その後、トリクレンで洗浄し、余分なアルコキシシラン化合物及びジブチルスズビスアセチルアセトナートを除去した。この方法により、硫化亜鉛蛍光体微粒子の表面にも水酸基が存在するので、エポキシ基を有する膜化合物の単分子膜を形成できた。
【０１６５】
実施例４：ガラス板表面への２−メチルイミダゾールの単分子膜の形成
実施例２でパターン形成処理を行ったガラス板の表面に、２−メチルイミダゾールのエタノール溶液を塗布し、１００℃で加熱すると、エポキシ基と２−メチルイミダゾールのアミノ基とが反応して２−メチルイミダゾールの単分子膜が形成された。エタノールで洗浄することにより余分な２−メチルイミダゾールを除去した。
【０１６６】
実施例５：硫化亜鉛蛍光体微粒子表面への２−メチルイミダゾールの単分子膜の形成
実施例３で表面に２−メチルイミダゾールの単分子膜を形成した硫化亜鉛蛍光体微粒子を、２−メチルイミダゾールのエタノール溶液中に分散して、１００℃で加熱すると、エポキシ基と２−メチルイミダゾールのアミノ基とが反応して、硫化亜鉛蛍光体微粒子表面に２−メチルイミダゾールの単分子膜を形成できた。その後、エタノールで洗浄することにより余分な２−メチルイミダゾールを除去した。
【０１６７】
実施例６：硫化亜鉛蛍光体微粒子膜の調製（１）
実施例４で、２−メチルイミダゾールの単分子膜を形成したガラス板の表面に、実施例３で表面にエポキシ基を有する膜化合物の単分子膜を形成した硫化亜鉛蛍光体微粒子のエタノール分散液を塗布し、１００℃で加熱した。反応後、エタノールで洗浄し、余分な硫化亜鉛蛍光体微粒子を除去した。
このようにして得られた、蛍光体微粒子層が１層積層した硫化亜鉛蛍光体微粒子膜の表面に、実施例５で表面に２−メチルイミダゾールの単分子膜を更に形成した硫化亜鉛蛍光体微粒子のエタノール分散液を更に塗布し、１００℃で加熱した。反応後、エタノールで洗浄し、余分な硫化亜鉛蛍光体微粒子を除去すると、２層の蛍光体微粒子層が積層した硫化亜鉛蛍光体微粒子膜が得られた。
【０１６８】
実施例７：蛍光体微粒子膜の調製（２）
実施例２でパターン形成処理したエポキシ化ガラス板の表面に、表面に２−メチルイミダゾールの単分子膜を更に形成した硫化亜鉛蛍光体微粒子のエタノール分散液を塗布し、１００℃で加熱した。反応後、水で洗浄し、余分な硫化亜鉛蛍光体微粒子を除去した。
このようにして得られた、硫化亜鉛蛍光体蛍光体微粒子層が１層積層した硫化亜鉛蛍光体微粒子膜の表面に、実施例３で表面に２−メチルイミダゾールの単分子膜を形成した硫化亜鉛蛍光体微粒子のエタノール分散液を更に塗布し、１００℃で加熱した。反応後、水で洗浄し、余分な硫化亜鉛蛍光体微粒子を除去すると、２層の硫化亜鉛蛍光体蛍光体微粒子層が積層した硫化亜鉛蛍光体微粒子膜が得られた。
【図面の簡単な説明】
【０１６９】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施の形態に係るパターン状の単層蛍光体微粒子膜の断面構造を模式的に表した説明図、（ｂ）は本発明の第２の実施の形態に係るパターン状の積層蛍光体微粒子膜の断面構造を模式的に表した説明図である。
【図２】（ａ）は本発明の第３の実施の形態に係るパターン状の単層蛍光体微粒子膜の断面構造を模式的に表した説明図、（ｂ）は本発明の第４の実施の形態に係るパターン状の積層蛍光体微粒子膜の断面構造を模式的に表した説明図である。
【図３】本発明の第１〜第４の実施の形態に係るパターン状の蛍光体微粒子膜の製造方法において、ガラス板の表面に第１の膜化合物の被膜を形成する工程を説明するために分子レベルまで拡大した概念図であり、（ａ）は反応前のガラス板の断面構造、（ｂ）はエポキシ基を有する膜化合物の単分子膜が形成されたガラス板の断面構造をそれぞれ表す。
【図４】（ａ）は、本発明の第１〜第４の実施の形態に係る蛍光体微粒子膜の製造方法におけるパターン形成処理を行う工程を説明するために分子レベルまで拡大した概念図であり、（ｂ）は、変形例に係るパターン形成処理を行う工程を説明するために分子レベルまで拡大した概念図である。
【図５】本発明の第１〜第４の実施の形態に係る蛍光体微粒子膜の製造方法において、硫化亜鉛蛍光体微粒子の表面に第２の膜化合物の被膜を形成する工程を説明するために分子レベルまで拡大した概念図であり、（ａ）は反応前の硫化亜鉛蛍光体微粒子の断面構造、（ｂ）はエポキシ基を有する膜化合物の単分子膜が形成された硫化亜鉛蛍光体微粒子の断面構造をそれぞれ表す。
【図６】同一の基材の異なるパターン上に、赤色、緑色、及び青色積層蛍光体微粒子膜を順次形成する工程の概略説明図であり、（ａ）は赤色積層蛍光体微粒子膜形成後の基材及び赤色積層蛍光体微粒子膜の断面構造、（ｂ）は緑色積層蛍光体微粒子膜形成後の基材、赤色積層蛍光体微粒子膜、及び緑色積層蛍光体微粒子膜の断面構造、（ｃ）は青色積層蛍光体微粒子膜形成後の基材、赤色積層蛍光体微粒子膜、緑色積層蛍光体微粒子膜、及び青色積層蛍光体微粒子膜の断面構造をそれぞれ表す。
【符号の説明】
【０１７０】
１、２：単層蛍光体微粒子膜、３、４：積層蛍光体微粒子膜、１１：ガラス板、１２：ヒドロキシル基、１３：第１の膜化合物の単分子膜、１５：２−メチルイミダゾールの単分子膜、２１：マスク、２２：パターン部分、２３：除去された第１の膜化合物、２４：パターン部分、３１：硫化亜鉛蛍光体微粒子、３２：ヒドロキシル基、３３：第２の膜化合物の単分子膜、３５：２−メチルイミダゾールの単分子膜、４１：硫化亜鉛蛍光体微粒子、４５：２−メチルイミダゾールの単分子膜、５１：基材、５２：赤色蛍光体微粒子膜、５３：緑色蛍光体微粒子膜、５４：青色蛍光体微粒子膜、５５：フッ化炭素基を有する膜化合物の単分子膜
【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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