JPH04116558A - 螢光体パターンを形成する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は螢光表示装置における感光性を有する螢光体ペ
ースト組成物に関する。

〔従来の技術〕

従来、螢光表示装置におけるパターン化螢光体を形成す
るためには、螢光体粉と有機高分子結合体を溶剤に溶解
・分散して螢光体ペーストとし、これを所要の基板上に
スクリーン印刷法によりパターン化し、乾燥、焼成する
ことにより、有機高分子結合体を熱分解除去し、螢光体
粉がパターン化焼成された螢光体が形成されていた。

最近に至っては、螢光表示装置も他の分野と同様に螢光
体のパターンも微細なものが要求されるようになってき
ており、これに応えるためには感光性を有する螢光体ペ
ーストの出現が望まれていた。

そこで螢光体の付着を印刷方式と露光方式とを併用する
ことによって精度よく形成する方法（特開昭５１−３２
２７１号公報）、ホトレジストに螢光体を混合した懸濁
液を用いて形成する方法（特開昭５２−４８４６５号公
報）、ネガ型感光性樹脂と螢光体とを混練したペースト
を用いて形成する方法（特開昭５８−１７８９４６号公
報）及び螢光体ペーストにエチレン性不飽和化合物を配
合して、パターニングする方法（％開平２−９９５８５
号明細書）などが提案されている。

これらの従来技術においては、感光性を付与することが
できても、螢光体粉を配合しているために、白色系の螢
光体であればまだしも、（Ｚｎ、Ｃｄ　）Ｓ　：　Ａｇ
のような赤色の螢光体粉を感光性樹脂に配合した場合に
は紫外線の透過を阻害し、紫外線が効率よく底部まで浸
透することができないので、感光性樹脂の感度が極端に
低い。したがってパターニング、焼成後の螢光体の膜厚
は１０，１４ｍ以上にすることはできないために、得ら
れる螢光体の輝度は十分でなく、濁った螢光体となって
発光特性が悪いという問題があった。

また螢光体ペーストを基体に適用して被膜化するときに
、ペーストに用いた溶剤として水を用いた場合には乾燥
速度が速いために得られる被膜の形状が悪い。したがっ
て水よシも蒸発速度が遅いものを選択使用することが望
ましい。

このような感光性の螢光体ペーストを使用すると、パタ
ーニングするときの現像液として必然的に有機溶剤を使
用することになるが、現像液としての有機溶剤の使用は
作業環境上好ましくない。また水を用いた螢光体ペース
トをスクリーン印刷方式により基体に適用する場合、ペ
ーストが泡を発生しやすく、スクリーンの目を詰まらせ
るという問題点があった。

〔発明が解決し↓うとする課題〕

本発明はこのような事情、すなわち従来の螢光体ペース
トでは厚膜が得られないということから十分な発光特性
が得られないので十分な発光特性が得られないという問
題点を改善し、そして螢光体ペーストを有機溶剤系の溶
剤を使用して均一な螢光体被膜を設け、かつその被膜を
パターニングするときに水を用いて現像できる感光性螢
光体ペースト組成物を提供することを目的としてなした
ものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、前記目的を達成するため鋭意研究を重ね
た結果、光重合開始剤として特定の化合物を用いること
によシ、その目的を達成できることを見い出し、この知
見に基づいて本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は有機高分子結合体、光重合性単量体
、光重合開始剤、螢光体粉、有機溶剤を混練して成る感
光性螢光体ペースト組成物において、光重合開始剤が２
−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリ
ノフェニル）−ブタン−１−オンであることを特徴とす
る感光性螢光体ペースト組成物である。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明組成物に用いる有機高分子結合体は、本発明組成
物を水現像可能とするために組成物を被膜化したときは
、水に対して可溶性又は易分散性を示すものを選択する
必要がある。このようなものとしては、従来の螢光体ペ
ースト組成物に用いられているものが使用できる。例え
ば、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、
ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセル
ロース、ヒドロキシグロビルメチルセルロースなどのセ
ルロース類及びアクリロイルモルホリン、アクリルアミ
ド、ジメチルアクリルアミドなどの単量体の単独重合体
並びにこれらの単量体とアクリル酸、メタクリル酸など
との共重合体、具体的にはポリアクリロイルモルホリン
、アクリロイルモルホリン・β−ヒドロキシエチルアク
リレートの共重合体、アクリロイルモルホリン・β−ヒ
ドロキシグロビルアクリレートの共重合体、ポリアクリ
ルアミド、ポリジメチルアクリルアミド、メチルアクリ
ルアミド・アクリル酸の共重合体などのアクリル系重合
体などがあるが、これらのうち１種又は２種以上を選択
混合して用いてもよいが。

特にヒドロキシプロピルセルロースが溶剤に対する溶解
性及び現像性の点で優れている。これら有機高分子結合
体の分子量は１０，０００〜２．０００．０００、好ま
しくは３０．０００〜１００，０００の範囲のものがよ
く、１０．０００未満であると基板に対する密着性が低
下し、また２　、０００．０００を超えると焼成したと
きに有機高分子結合体の熱分解除去が困難となるので好
ましくない。

光重合性単量体としては、ジエチレングリコールジアク
リレート、シエチレングリコールジメタクリレート、ト
リエチレングリコールジアクリレート、トリエチレング
リコールジメタクリレート、テトラエチレングリコール
ジアクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリ
レートなどのポリエチレングリコール、ポリプロピレン
グリコールなどのポリアルキレングリコール類のジアク
リレート又はジメタクリレート類、ペンタエリ　トリ　
トールトリアクリレート、ペンタエリトリトールトリメ
タクリレート、ペンタエリトリトールジアクリレート、
ペンタエリトリトールジメタクリレート、トリメチロー
ルプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパン
トリメタクリレート、２，２−ジメチルプロパンジアク
リレート、２，２−ジメチルプロパンジメタクリレート
などを挙げることができる。これらのうち１種又は２種
以上を選択して混合使用することができる。

光重合開始剤としては、２−ベンジル−２−ジメチルア
ミノ−１−（４−モルホリノ７エ二ル）−ブタン−１−
オンを少なくとも５０重量％使用する以外に、エチルア
ントラキノン、ベンズアントラキノン、ジアミノアント
ラキノンなどのアントラキノン類、ベンゾフェノン、４
゜４−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノンなどのベ
ンゾフェノン類、インブチルベンゾインエーテル、イン
プロピルベンゾインエーテル、ベンゾインエチルエーテ
ル、ベンゾインメチルエーテルなどのベンゾインエーテ
ル類、２．４−ジエチルチオキサントン、２−クロロチ
オキサントンなどのチオキサントン類、２，２−ジメト
キシ−２−フェニルアセトフェノン、１−ヒドロキシシ
クロへキシルフェニルケトン、ｌ、１−ジクロロアセト
フェノンなどを併用することができる。これらは１種又
は２種以上を混合使用することができる。

螢光体粉としては、例えば（Ｚｎ　、Ｃｄ　）　Ｓ　：
Ａｇのような有色のもののほかに、ＺｎＯ：　Ｚｎ、Ｚ
ｎＳ　：　Ｃｕ、　Ａｔ、　ＺｎＳ　：　Ａｇ、　Ｙ、
Ｏ□Ｓ　：　Ｅｕ、ＺｎＳ　：　Ｚｎ、　（Ｙ、Ｃｄ　
）ＢＯ，：　Ｅｕ、　Ｚｎ２５ｉｎ、　：Ｍｎ　、　Ｂ
ａＭｇＡｔｔｔＯｚ３：　Ｅｕ　　など従来知られたも
のを用いることができる。

有機溶剤としては、ジエチレングリコールモノエチルエ
ーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジ
エチレングリコールモノエチルエーテル１ 、ジエチレングリコールモノメチル エーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチル
エーテルアセテート、エチレンクリコールモノエチルエ
ーテルアセテート、エチレングリコールモツプチルエー
テル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプ
ロピレングリコール、ジエチレングリコールモノエチル
エーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、
ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、
３−メチル−３−メトキシブタノール、メトキシブチル
アセテート、テレピネオールなどを挙げることができる
。これらは１種又は２種以上を混合して用いることがで
きる。これらの有機溶剤のうち、感光性螢光体ペースト
の長期安定性を与えるものとして特に３−メチル−３−
メトキシブタノールを挙げることができる。これらの有
機溶剤に代えて水などの蒸発速度の速い溶媒を用いた場
合には、乾燥速度が速いため、塗布された感光性螢光体
ペースト層の表面にスクリーンメツシュの跡が凹凸をな
して残ったり、スクリーンメツシュへの目詰りを引き起
こしたシするので、蒸発速度の遅い有機溶媒を選択使用
することが好ましい。

したがって本発明組成物に使用する有機溶剤としては単
位時間当たシの酢酸ブチルの蒸発量を１００としたとき
の比蒸発速度が２５以下であることが望ましい。

本発明組成物の配合割合は、有機高分子結合体１００重
量部に対し、光重合性単量体は３０〜２００重量部、好
ましくは３０〜１２０重量部、光重合開始剤は全組成物
に対し０．０１〜２５重量部、さらに好ましくは０．１
〜１５重量部使用することが必要である。有機溶剤は有
機高分子結合体１００重量部に対し、２５０〜７００重
量部、好ましくは３００〜５００重量部、また螢光体粉
は有機高分子結合体、光重合性単量体、光重合開始剤及
び有機溶剤の総量１００重量部に対し、５０〜２００重
量部、好ましくは１００〜１５０重量部である。

光重合性単量体が３０重量部未満では、光硬化不足とな
り、現像時に画像部が溶出して画像が形成できないし、
また発光特性が低下する。

２００重量部を超えると微細な画像の解像性が低下し、
スティッキングが起こシやすくなるので好ましくない。

光重合開始剤が０．０１重量部未満では、通常の露光量
での光硬化が不十分で、現像時に画像が溶出して画像が
形成できない。また光重合開始剤は溶媒に対する溶解度
が小さいため２５重量部を超えて使用したときには、当
該組成物を被膜とした際に、光重合開始剤が不均一分散
した状態となり、微細な画像が形成できないばかりでな
く、光の透過性を低下させることにもなり好ましくない
。前記２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−
モルホリノフェニル）−ブタン−１−オンは光重合開始
剤牛歩なくとも５０重量％以上使用しないと、本発明の
目的が達成されない。

螢光体層が５０重量部未満では十分な発光特性が得られ
ないばかシでなく、焼成したときに十分な強度が保てな
い。２００重量部を超えると螢光体によるＵＶ吸収が多
くなりすぎて光重合開始剤の作用が阻害されて現像時に
画像が溶出し画像形成ができない。

有機溶剤が２５０重量部未満では、感光性螢光体ペース
ト組成物を調製したときの粘度が高くなシ過ぎて螢光体
を被膜形成できない。また７００重量部を超えた場合に
は、粘度が低くなり過ぎて感光性螢光体ペースト組成物
中の螢光体が沈降分離してしまい好ましくない。

これらの各成分を混練して得られる感光性螢光体ペース
ト組成物を調製したときの粘度は２５℃において５０〜
４，０００ｐの範囲、特に２００〜２，０００　ｐの範
囲にあることが好ましい。５０ｐ未満では感光性螢光体
ペースト組成物中の螢光体が沈降分離してしまい好まし
くないし、４．０００ｐを超えたときには、粘度があま
り高すぎて被膜形成ができない。

本発明組成物には、さらに必要に応じてヒドロキノン、
ｔ−ブチルヒドロキノン、ベンゾキノン、カテコールな
どの熱重合禁止剤、可視化させるための染料、顔料さら
に消泡剤などを添加使用することもできる。

次に本発明組成物の使用方法について１例を示すと、ま
ずガラス基板の全面に適当な粘度に調整した本発明の感
光性螢光体ペースト組成物をスクリーン印刷法を用いて
乾燥後の膜厚が加〜６０μｍとなるように塗布し、７５
〜８０℃の雰囲気下１５〜２０分間乾燥する。次に所望
のノ々ターンを有するマスクを介して紫外線等の活性な
光線を選択的に照射する。例えば超高圧水銀灯であれば
、ｌＯ〜２００ｍＪ／ｉの範囲の照射をする。続いて水
などの現像液を適用することによって、活性光線が照射
されなかった部分のみを選択的に除去する。このとき現
像液を適用する方法としてスプレー法、浸漬法などがあ
る。現像が終ったならばドライヤーなどで乾燥させ、焼
成炉中で昇温上焼成する。このときの焼成温度は用いた
螢光体層の種類によって異なるが、おおよその最高温度
の目安は５００〜５５０℃程度である。焼成して得られ
る螢光体層の膜厚は約１０〜４０μｍとなる。

〔実施例〕

次に実施例を示して本発明の詳細な説明するが、本発明
は実施例によって何ら制限されるものではない。

実施例１ （Ｚｎ　、Ｃｄ　）Ｓ　：　Ａｇから成る螢光体層５１
０重量部、平均分子量６万のヒドロキシプロピルセルロ
ース１ｏｏ重量！、ペンタエリスリトールトリアクリレ
ート１００重量部、２−ベンジル−２−ジメチルアミン
−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタン−１−オン
１０重量部、メチルヒドロキノン０．５重量部、３−メ
チル−３−メトキシブタノール３００重量部を三本ロー
ルミルで混練して感光性螢光体ペースト組成物を調製し
た。この組成物の粘度は、Ｂ型回転粘度計で測定して２
５℃で１，２００ｐであった。

次にこの感光性螢光体ペースト組成物を螢光表示管用の
ガラス基板上に１５０メツシユのスクリーンを介して全
面に塗布し、１０分間放置後、８０℃で２０分間乾燥し
、室温になるまで放置した。・次いで所定のパターンを
備えたマスクを介して３ＫＷの超高圧水銀灯を用いて２
００ｍＪ／−の紫外線を選択的に照射し、水で１分間現
像後、これを５００℃で１０分間焼成し、８０μｍ角の
ドツトパターンを有する膜厚２０μｍの螢光体層を形成
した。このようにして得られた螢光体層を螢光表示管と
して発光特性を調べたところ、変色することなく赤色の
良好な発光が得られた。

実施例２ （Ｚｎ　、Ｃｄ　）Ｓ　：Ａｇから成る螢光体層５１０
重量部、平均分子量６万のヒド口中シプロビルセルロー
ス１００ｆｉＣ量部、ペンタエリスリトールトリアクリ
レート１００重量部、２−ベンジル−２−シメチルアミ
ノー１−（４−モルホリノフェニル）−ブタン−１−オ
ン７重量部、２，４−ジエチルチオキサントン３重量部
、メチルヒドロキノン０．５重量部、３−メチル−３−
メトキシブタノール３００重量部を三本ロールミルで混
練して感光性螢光体ペースト組成物を調製した。

この組成物の粘度は、ＢＷ回転粘度計で測定して２５°
℃で１，２００ｐであった。

次に実施例１と同様にして螢光体層を形成し、これを螢
光表示管として発光特性を調べたところ実施例１と同様
な結果が得られた。

比較例 実施例１における２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−
１−（４−モルホリノフェニル）−ブタン−１−オンの
代わシに２−メチル−（４−（メチルチオ）フェニル）
−２−モルホリノプロパン−１−オンを用いた以外は同
じ組成物から成る感光性螢光体ペースト組成物を調製し
、実施例１と同様の方法でパターン化しようとしたけれ
ども、現像中に螢光体層が全て流れてしまい螢光体層が
形成できなかった。

〔発明の効果〕

本発明の感光性螢光体ペースト組成物は、その光重合開
始剤として特定の化合物を使用したことにより、従来の
感光性螢光体ペースト組成物では得られなかった微細な
パターンを形成できるため、螢光体製造分野において有
効に利用できるものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）有機高分子結合体、光重合性単量体、光重合開始
   剤、螢光体粉、有機溶剤を混練して成る感光性螢光体ペ
   ースト組成物において、光重合性開始剤が２−ベンジル
   −２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル
   ）−ブタン−１−オンであることを特徴とする感光性螢
   光体ペースト組成物。