(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体上に複数形成された隔壁間に蛍光体ペーストを塗布する方法であって、基体及び隔壁上に油性ポジ型レジストを塗布し、蛍光体ペーストの塗布を所望する隔壁間の油性ポジ型レジストを露光及び現像により除去し、油性ポジ型レジストが除去された隔壁間及び油性ポジ型レジスト上に水溶性樹脂を含む蛍光体ペーストを塗布し、油性ポジ型レジスト上に塗布された蛍光体ペーストを除去することを特徴とする蛍光体ペーストの塗布方法。
【請求項２】
蛍光体ペーストの除去が、エアブロー、吸引又は粘着材を貼り付けることにより行われる請求項１の蛍光体ペーストの塗布方法。
【請求項３】
蛍光体ペーストが複数種からなり、油性ポジ型レジストの塗布及び除去、蛍光体ペーストの塗布及び除去を繰り返すことにより、隔壁間毎に異なる種類の蛍光体ペーストを塗布することからなる請求項１又は２の蛍光体ペーストの塗布方法。
【請求項４】
油性ポジ型レジストの現像時に使用する現像液が水溶性樹脂を溶解せず、かつ非極性の有機溶剤を含む請求項１〜３の蛍光体ペーストの塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蛍光体ペーストの塗布方法に関する。本発明の蛍光体ペーストの塗布方法は、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、ブラウン管（ＣＲＴ）等の蛍光体層の形成に好適に使用することができる。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、表示装置として、ＰＤＰ、ＣＲＴ等が知られている。この内、ＰＤＰは、表面輝度の高い自己発光型の表示装置である。このＰＤＰは、表示画面の大型化及び表示速度の高速化が可能であることから、ＣＲＴに代わる表示装置として注目されている。特に、蛍光体によりカラー表示を実現した面放電型ＰＤＰは、ハイビジョンを含むテレビ映像の分野にその用途が拡大しつつある。
【０００３】
ＰＤＰは、一般的には、誘電体層で覆われた電極を有する一対の基板を複数の隔壁を介して対向させ、隔壁間に蛍光体層が形成され、更に隔壁により区切られた放電空間には適当な放電ガスが封入されてなる構成を有している。このＰＤＰでは、電極に印加された電圧により放電空間内の放電ガスから紫外線を発生させ、発生した紫外線も用いて蛍光体層を発光させることで表示が行われている。
【０００４】
ここで、蛍光体層は、一般的に次の方法により形成されている。即ち、蛍光体粒子と、結着剤、溶剤等の他の成分からなる蛍光体ペーストを、スクリーン印刷法等により塗布し、塗布膜を乾燥させた後、酸素を含む雰囲気下で焼成して、蛍光体粒子以外の成分を除去することにより蛍光体層が形成される。
しかしながら、ＰＤＰに要求される高精細化により隔壁間がますます狭くなり、蛍光体ペーストの塗り分け精度が、スクリーン印刷法等の塗布法の精度を上回るようになってきた。そのため、異なる発光の蛍光体ペーストが混ざる恐れがあった。また、スクリーン印刷法では、使用されるマスクの繰り返し塗布における耐久性が劣るという問題もあった。
【０００５】
このような蛍光体ペーストの混合を防ぐために、感光性樹脂を混合した蛍光体ペーストに、フォトリソグラフィー技術を使用した蛍光体層の形成方法が報告されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記フォトリソグラフィー技術を使用する形成方法では、蛍光体ペーストを露光した後、不要部において露光されていない蛍光体ペーストを除去する必要がある。
ここで除去された蛍光体ペーストに含まれる蛍光体粒子は、現像液中での沈降を待って回収されるが、蛍光体粒子が非常に細かいため回収に時間を要し、かつ特に細かな蛍光体粒子は回収しきれなかった。また、蛍光体ペーストに感光性を持たせるため、感光剤により蛍光体粒子自体が変質している恐れがあった。更に、蛍光体粒子の回収には、１種類について１つの現像漕が必要であるため、例えばＲＧＢの３種の蛍光体ペーストを使用した場合、３つの現像漕が必要になり、蛍光体粒子の回収に相当のコストが必要であった。
【０００７】
また、ＰＤＰでは高輝度を実現するために一般に蛍光体粒子が、特定の粒度分布を有するように調製されている。この蛍光体粒子を現像液から回収する際、粒度が大きな粒子は回収が容易であるが、小さい粒子は容易でない。そのため回収した蛍光体粒子は、粒度分布が変化している恐れがあった。また、蛍光体粒子表面へ不純物が付着する等の問題もあった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かくして本発明によれば、基体上に複数形成された隔壁間に蛍光体ペーストを塗布する方法であって、基体及び隔壁上に油性ポジ型レジストを塗布し、蛍光体ペーストの塗布を所望する隔壁間の油性ポジ型レジストを露光及び現像により除去し、油性ポジ型レジストが除去された隔壁間及び油性ポジ型レジスト上に水溶性樹脂を含む蛍光体ペーストを塗布し、油性ポジ型レジスト上に塗布された蛍光体ペーストを除去することを特徴とする蛍光体ペーストの塗布方法が提供される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の蛍光体ペーストの塗布方法は、基体上に隔壁を有し、隔壁間に蛍光体層を有する表示装置であれば、どのような表示装置にも使用することができる。例えば、ＰＤＰ、ＣＲＴ等の表示装置を構成する蛍光体層の形成に好適に使用することができる。
【００１０】
本発明において基体とは、基板そのものの他、基板上に電極、誘電体層等が積層されたものも含まれる。
次に、基体上には隔壁が複数形成される。隔壁は、表示装置の種類により構成材料が相違するが、例えばＰＤＰの場合、低融点ガラスから構成される。また、隔壁は、ストライプ状、格子状等のどのような構成を有していてもよい。
【００１１】
隔壁の間隔の上限は、使用する油性ポジ型レジストと水溶性樹脂を含む蛍光体ペーストの組み合わせにより変化するが、最大２．５ｍｍであることが好ましい。２．５ｍｍ以上の場合、以下で説明する隔壁間のブリッジ状の形状の蛍光体ペーストを形成することができず、隔壁間に蛍光体ペーストが垂れる可能性があるため好ましくない。下限は、油性ポジ型レジストを塗布することができさえすれば、特に限定されない。また、本発明の方法を表示装置に使用する場合、人間の目の分解能を考慮すると、下限は３０μｍであることが好ましい。特に、ＰＤＰの場合、３０〜３００μｍの範囲であることが好ましい。
【００１２】
隔壁の高さは、隔壁間のブリッジ状の形状の蛍光体ペーストが基体上に接触しない程度の高さを有することが好ましい。具体的には、５０μｍ以上の高さを有することが好ましい。
本発明の方法では、まず、基体上に油性ポジ型レジストが塗布される。この塗布により、隔壁の表面及び隔壁間の基体上に油性ポジ型レジストからなる層が形成される。油性ポジ型レジストの組成は、特に限定されることなく、当該分野で公知のレジストをいずれも使用することができる。具体的には、油性ポジ型レジストは、ベースポリマー、エチレン性不飽和化合物、光重合開始剤等から構成される。
【００１３】
ベースポリマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸ベンジル、（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸グリシジル等のホモポリマー、コポリマーが挙げられる。
【００１４】
エチレン性不飽和化合物としては、例えば、ジ（メタ）アクリル酸エチレングリコール、ジ（メタ）アクリル酸ジエチレングリコール、ジ（メタ）アクリル酸テトラエチレングリコール、ジ（メタ）アクリル酸プロピレングリコール、ジ（メタ）アクリル酸ブチレングリコール、ジ（メタ）アクリル酸ネオペンチルグリコール、ジ（メタ）アクリル酸１，６−ヘキサングリコール、トリ（メタ）アクリル酸トリメチロールプロパン、ジ（メタ）アクリル酸グリセリン、ジ（メタ）アクリル酸ペンタエリスリトール、トリ（メタ）アクリル酸ペンタエリスリトール、ペンタ（メタ）アクリル酸ジペンタエリスリトール、２，２−ビス−（４−（メタ）アクリロキシジエトキシフェニル）プロパン、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシ−３−（メタ）アクリロイルオキシプロパン、ジ（メタ）アクリル酸エチレングリコールジグリシジルエーテル、ジ（メタ）アクリル酸ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、ジ（メタ）アクリル酸フタル酸ジグリシジルエステル、ジ（メタ）アクリル酸グリセリンポリグリシジルエーテル等が挙げられる。
【００１５】
上記のベースポリマー及び／又はエチレン性不飽和化合物は、その一部がフッ素原子にて置換されているものを使用することが、後に説明する蛍光体ペーストとの付着力をより低下させることができるので好ましい。
光重合開始剤としては、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインｎ−ブチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル、ベンジルジフェニルジスルフィド、ベンジルジメチルケタール、アントラキノン、ナフトキノン、３，３’−ジメチル−４−メトキシベンゾフェノン、ベンゾフェノン、ｐ，ｐ’−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、ｐ，ｐ’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、ｐ，ｐ’−ジエチルアミノベンゾフェノン、ピバロイルエチルエーテル、１，１−ジクロロアセトフェノン、ｐ−ｔ−ブチルジクロロアセトフェノン、ヘキサアリールイミダゾール二量体、２，２’−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，５，４’，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾール、２−クロロチオキサントン、２−メチルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２，２’−ジエトキシアセトフェノン、２，２’−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２，２’−ジメトキシ−４−フェノキシアセトフェノン、フェニルグリオキシレート、α−ヒドロキシイソブチルフェノン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパノン、トリブロモフェニルスルホン、トリブロモメチルフェニルスルホン等が挙げられる。
【００１６】
なお、一般的に、エチレン性不飽和化合物は、ベースポリマー１００重量部に対して１０〜２００重量部使用され、光重合開始剤は、エチレン性不飽和化合物とベースポリマーの合計１００重量部に対して１〜２０重量部使用される。
上記、油性ポジ型レジストには、粘度調節のために溶剤を添加してもよい。溶剤としては、例えば、テルピネオール、ブチルカルビトールアセテート（ＢＣＡ）、ブチルカルビトール、ベンゼン、トルエン等が挙げられる。
【００１７】
次に、蛍光体ペーストの塗布を所望する隔壁間の油性ポジ型レジストを露光及び現像することにより除去する。露光方法としては、例えば、露光を所望する領域に開口を有するマスクを使用して露光する方法、レーザー光を使用して所望領域のみ直接露光する方法等が挙げられる。現像方法は、特に限定されず、公知の方法をいすれも使用することができる。但し、現像液には、蛍光体ペーストを溶解しない溶剤を含むことが好ましく、そのような溶剤としては、ｎ−ヘプタン等の非極性の有機溶剤が挙げられる。
【００１８】
次いで、水溶性樹脂を含む蛍光体ペーストが、油性ポジ型レジストが除去された隔壁間及び油性ポジ型レジスト上に塗布される。ここで、隔壁の間隔が上記の好ましい範囲である場合、蛍光体ペーストは、油性ポジ型レジストが除去されていない隔壁間では、隔壁の上部のみで油性ポジ型レジストと接し、隔壁間の基体上の油性ポジ型レジストには接していない。即ち、蛍光体ペーストは隔壁間でブリッジ状の形状で存在することとなる。このブリッジ状の形状は、油性ポジ型レジストと蛍光体ペーストとの界面張力、蛍光体ペーストの表面張力、油性ポジ型レジストの表面張力及び蛍光体ペーストの自重が拮抗しているために起こる現象であると考えられる。なお、隔壁の上部におけるブリッジ状の蛍光体ペーストの接触角は、油性ポジ型レジストと蛍光体ペーストとの界面張力、蛍光体ペーストの表面張力、油性ポジ型レジストの表面張力、蛍光体ペーストの比重等の各種パラメーターに応じて適宜決定される。特に、使用する油性ポジ型レジストと蛍光体ペーストの種類によっても異なるが、油性ポジ型レジストの塗布面に対して、９０°以上であることが好ましい。更に、蛍光体ペーストの塗布後、基体を乾燥させる。
【００１９】
ここで水溶性樹脂としては、特に限定されないが、例えばポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ゼラチン、カゼイン、水溶性ナイロン等が挙げられる。これらの樹脂は水に溶解して使用される。更に、本発明の水溶性樹脂には、乳化剤の存在下で水に乳化しうるポリマーも含まれる。このようなポリマーとしては、ポリ酢酸ビニルエマルジョン等が挙げられる。
【００２０】
蛍光体ペーストには、公知の蛍光体粒子が分散されている。蛍光体粒子としては、例えば、Ｙ２  Ｏ３  ：Ｅｕ、ＹＶＯ４  ：Ｅｕ、（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３  ：Ｅｕ、Ｙ２  Ｏ３  Ｓ：Ｅｕ、γ−Ｚｎ３  （ＰＯ４  ）２  ：Ｍｎ、（ＺｎＣｄ）Ｓ：Ａｇ＋ＩｎＯ（以上赤色）、Ｚｎ２  ＧｅＯ２  ：Ｍｎ、ＢａＡｌ１２Ｏ１９：Ｍｎ、Ｚｎ２  ＳｉＯ４  ：Ｍｎ、ＬａＰＯ４  ：Ｔｂ、ＺｎＳ：（Ｃｕ，Ａｌ）、ＺｎＳ：（Ａｕ，Ｃｕ，Ａｌ）、（ＺｎＣｄ）Ｓ：（Ｃｕ，Ａｌ）、Ｚｎ２  ＳｉＯ４  ：（Ｍｎ，Ａｓ）、Ｙ３  Ａｌ５  Ｏ１２：Ｃｅ、Ｇｄ２  Ｏ２  Ｓ：Ｔｂ、Ｙ３  Ａｌ５  Ｏ１２：Ｔｂ、ＺｎＯ：Ｚｎ（以上緑色）、Ｓｒ５  （ＰＯ４  ）３  ＣＩ：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ１４Ｏ２３：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ、ＺｎＳ：Ａｇ＋赤色顔料、Ｙ２  ＳｉＯ３  ：Ｃｅ（以上青色）等が挙げられる。より具体的には、ＫＸ−５０１Ａ、ＫＸ−５０２Ａ、ＫＸ−５０４Ａ、Ｐ１−Ｇ１Ｓ（いずれも化成オプトニクス社製）が挙げられる。
【００２１】
なお、蛍光体ペーストは、水溶性樹脂１００重量部に対して蛍光体粒子が５０〜１５０重量部、水溶性樹脂と蛍光体粒子の合計１００重量部に対して水１００〜２００重量部含むことが好ましい。
次に、油性ポジ型レジスト上に塗布した蛍光体ペーストが除去される。この工程により所望の隔壁間のみに蛍光体ペーストを塗布することができる。上記したブリッジ状の蛍光体ペーストは、基体及び隔壁の側面には付着しておらず、更に油性ポジ型レジストに対する付着力が小さいので、エアブロー、吸引又は粘着材により貼り付ける方法等の物理的な方法で容易に除去することができる。ここで、除去された蛍光体ペーストは、従来のように露光・現像等の処理が行われていないため、塗布前の蛍光体ペーストと比較して水が蒸発しただけであり、水溶性樹脂と蛍光体粒子の組成がほぼ同じである。従って、回収された蛍光体ペーストを再使用することが容易となり、コストを下げることができる。
【００２２】
更に、本発明では、隔壁間毎に異なる複数種の蛍光体ペーストの塗布を所望する場合、上記した油性ポジ型レジストの塗布及び除去、並びに蛍光体ペーストの塗布及び除去を順次繰り返すことにより複数種の蛍光体ペーストを塗布することができる。但し、油性ポジ型レジストの塗布を同一隔壁間に２回以上繰り返す場合、油性ポジ型レジストは塗布回数に応じた厚さを有しているため、現像時間を厚さに応じて調節することが好ましい。なお、現像に使用される現像液は、全ての現像工程において同じ有機溶媒を使用できることにより、製造コストを低減することができるので好ましい。
【００２３】
本発明の方法により塗布された蛍光体ペーストは、所定の温度で焼成することにより蛍光体層に容易に変換することができる。
本発明の塗布方法は、ＰＤＰ、ＣＲＴ等の蛍光体層を形成するために好適に使用することができる。
【００２４】
【実施例】
実施例１
以下、図１を参照して、実施例を説明する。
隔壁間隔９０μｍ、隔壁幅４０μｍの複数の隔壁２が形成された基体１上に、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）をベースポリマーとして含む油性ポジ型レジスト３（ＯＥＢＲ−１０００，東京応化社製）を厚さ約３μｍになるように塗布した。この塗布により基体１上及び隔壁２表面の全面を油性ポジ型レジスト３で塗布した（図１（ａ）参照）。
【００２５】
次に、油性ポジ型レジスト３を、９０℃で３０分間加熱することにより乾燥させた。この後、２つの隔壁間おきに開口を有するマスク４を用いて油性ポジ型レジスト３を露光した（図１（ｂ）参照）。図１（ｂ）中、参照番号５は露光光を意味する。
次いで、ｎ−ヘプタンからなる非極性有機溶媒を含む現像液に、上記基体を漬けた後、リンス及び水洗することにより、露光された部分の油性ポジ型レジスト３を除去した（図１（ｃ）参照）。
【００２６】
更に、水１００重量部、ＰＶＡ１８重量部及び蛍光体粒子１８重量部からなる蛍光体ペースト６を塗布した。この塗布により、油性ポジ型レジスト３が塗布されている隔壁２間において、蛍光体ペースト６は、隔壁２の凸部上の油性ポジ型レジスト３のみと接するブリッジ状で存在していた（図１（ｄ）参照）。
蛍光体ペースト６を乾燥させた後、水粘着テープを巻いたローラーにより、油性ポジ型レジスト３上の蛍光体ペースト６を除去することにより、所望の隔壁２間のみに蛍光体ペースト６を塗布することができた（図１（ｅ）参照）。
【００２７】
上記油性ポジ型レジストと蛍光体ペーストの塗布を順次繰り返すことにより、ＲＧＢの三色の蛍光体ペーストを塗布することも可能であった。なお、２回目の塗布では、油性ポジ型レジストの厚さが２倍となるため、現像時間を２分にした。また３回目の塗布では、現像時間を３分にした。
更に、上記塗布方法で除去・回収された蛍光体ペーストは、含まれる樹脂及び蛍光体粒子の組成に変化がなく、再利用することが可能であった。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の蛍光体ペーストの塗布方法によれば、隔壁間に選択的に蛍光体ペーストを塗布することができると共に、除去された蛍光体ペーストに含まれる樹脂及び蛍光体粒子の組成に変化がなく、再利用することを可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の塗布方法の概略工程図である。
【符号の説明】
１  基体
２    隔壁
３    油性ポジ型レジスト
４    マスク
５    露光光
６    蛍光体ペースト
【図１】
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