JP2001291470A

JP2001291470A - 蛍光体シート

Info

Publication number: JP2001291470A
Application number: JP2000103019A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Sakamoto; 晋一坂本; Katsumi Sawada; 勝実澤田
Original assignee: Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 2000-04-05
Filing date: 2000-04-05
Publication date: 2001-10-19

Abstract

(57)【要約】【課題】プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）の蛍光体形
成工程における不良発生を抑制し、蛍光体材料の歩留を
向上するとともに、廃棄物の発生量を低減すること。【解決手段】蛍光体を含む樹脂層を、剛性を有し、か
つ再利用可能なガラス板などからなる支持板の上に形成
することにより蛍光体の原料歩留が向上する。また、こ
の蛍光体樹脂層をＰＤＰの背面板に転写することによ
り、支持板の剛性によって、転写の際の寸法ずれなどに
起因する不良を減少することができる。更に、支持板
は、その剛性などにより、製造過程における変形などが
生じないため再利用可能で、従来、使い捨てにしていた
プラスチックフィルムの場合のように、廃棄物を生じな
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマディスプ
レイパネル（以下、ＰＤＰと称する）の製造工程におけ
る蛍光体層形成の方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＰＤＰは、薄型の平板で、しかも従来の
陰極線管（以下、ＣＲＴと称する）よりもはるかに大き
な画面を得るのが可能なことから、次世代の画像表示デ
バイスとして注目されている。その画素表示方法は、前
面板、背面板、隔壁により構成される空間で放電を起こ
し、放電で発生する紫外線により、前記空間に塗布され
たの蛍光体を発光させ、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）
の３原色を発色させるというものである。

【０００３】そして、近年、特に商用的にその大画面に
おいて、他のディスプレイと比較して軽量で、奥行きが
小さいことなどの長所を生かして大型スクリーンに採用
されており、将来的には現行のＣＲＴに替わり、家庭用
テレビなどへも用途が拡大することが期待されている。

【０００４】現在のＰＤＰが、家庭用テレビなどに普及
していない大きな原因の一つに、ＰＤＰの価格が現行の
ＣＲＴに比べて高価なことが挙げられる。また、その高
価格の要因には、原材料費の他に、特に製造工程におけ
る原料歩留などに関わるコストが大きく影響しており、
製造歩留の改善が、ＰＤＰの低価格化を可能とするため
の最重要課題となっている。

【０００５】このような現況において、ＰＤＰメーカー
より、製造歩留を改善させるための蛍光面形成方法とし
て、背面基板の上に形成された隔壁の間に、各色蛍光体
を分散させたスラリーをスクリーン印刷などの方法で塗
布する方法が、特開平２−１５５１４２号として開示さ
れている。しかし、このようなスクリーン印刷法におい
ては、スクリーン板の裏側へ蛍光体ペーストが滲むこと
による混色の問題が指摘されており、更に将来的にＰＤ
Ｐの高精細化に対応するためには更なる印刷精度が要求
されるために、スクリーン印刷法の限界が指摘されてい
る。

【０００６】また、この問題を解決するために、蛍光体
を含んだ感光性樹脂組成物を用いる方法が、特開平６−
２７３９２５号に開示されている。この方法では、蛍光
体を含有した感光性樹脂組成物を支持体のフィルムに積
層して感光性エレメントを形成し、これを熱圧着により
背面基板の上に形成された隔壁の間に転写し、更に不必
要の転写部分を、フォトプロセスを用いて除去すること
により、精度良く螢光体を転写することができると記載
されている。

【０００７】しかしながら、この方法ではＲ、Ｇ、Ｂの
３色の各色毎にフォトプロセスを用いるために、各色の
現像時に未露光部として約７０％の蛍光体が無駄にな
り、更に蛍光体粉末が高価なため、回収再利用のプロセ
ス構築が必要となり、大きなコストロスに繋がってい
る。

【０００８】また、このような問題を解決すべく、特開
平９−２６５９０６号、特開平１１−１９４４８４号が
開示されている。本公報には、この技術によれば、隔壁
が形成する空間に嵌合するように、前記蛍光体粉末を含
んだ樹脂層に凹凸形状を付与した感光性蛍光体樹脂層な
るものを、支持体上に形成することにより、フォトプロ
セスの洗浄工程において、無駄になる蛍光体粉末の量
を、従来の方法より削減することが可能となる旨が記載
されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、何れの
方法においても、前記支持体に使用するフィルムがポリ
エチレンなどのプラスチックフィルムであり、蛍光体樹
脂層を作製したときの乾燥時の熱変形、蛍光体を含む樹
脂に対するプラスチックフィルムの物理的な応力変化が
避けられないなどの不具合が生じて、量産に適用するに
は複雑な工程が必要となっている。

【００１０】更に、出来上がった前記蛍光体フィルム
は、製造歩留が低く、プラスチックフィルムであるがゆ
えに、背面基板上の隔壁間への転写の際に、数１０μｍ
の位置ずれが発生することがあり、これによって背面基
板として使用不可能になる。また、このような方法で
は、フィルムを熱圧着して使用するために、フィルムを
１度使うと再利用することができない。更には、３回の
塗布プロセスと３回のフォトプロセスが必要であり、工
程数、仕掛数、在庫数が多くなり、効率的で無駄のな
い、いわゆるリーン生産的な量産体制ではなく、ＰＤＰ
の低価格化の実現が困難となる。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
め、本発明の目的とするところは、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色毎の
蛍光体樹脂層を、これをＰＤＰの背面基板上の隔壁間に
転写する際の、不良発生を防止し、併せて歩留を向上し
て、ＰＤＰの製造コストを低減することにある。

【００１２】即ち、本発明は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）色に発色する蛍光体を熱硬化性樹脂あるいは光硬
化性樹脂に分散した蛍光体樹脂層を、支持体上にストラ
イプ状あるいはマトリックス状に規則的に形成してなる
蛍光体シートにおいて、前記支持体が剛体からなること
を特徴とする蛍光体シートである。

【００１３】また、本発明は、前記の蛍光体シートにお
いて、前記支持体が、ガラス板、金属板、セラミック板
などの剛体であることを特徴とする蛍光体シートであ
る。

【００１４】また、本発明は、前記の蛍光体シートにお
いて、前記支持体は、熱変形温度が２００℃以上で、か
つ蛍光体樹脂層の製造工程で用いられる溶媒に不溶であ
り、再利用することが可能であることを特徴とした蛍光
体シートである。

【００１５】

【作用】本発明によれば、ＰＤＰの背面基板に形成され
た隔壁間に蛍光体を形成する際に、蛍光体をそのまま転
写させる方法ではなく、一旦、別個の支持体上に、スト
ライプ状またはマトリックス状に、Ｒ、Ｇ、Ｂ各３色に
ついて蛍光体を形成させた後に、その支持体上の蛍光体
を熱や光などの物理的な方法を用いてＰＤＰの背面基板
上の隔壁間に転写させることにより、歩留を向上するこ
とができる。

【００１６】また、前記支持体として、従来のプラスチ
ックフィルムなどではなく、ガラス板、金属板、セラミ
ック板などの剛体を採用することで、熱による寸法変動
が小さい剛体の性質を生かし、転写の際の不良発生を抑
えることができる。更に、これらの剛体は、寸法変動が
小さい他に、工程で用いられる溶媒に不溶であることに
より、繰り返しの使用に耐えることで製造工程の資材費
用の節減にも寄与できる。

【００１７】本発明は、多色表示を必要とするカラーデ
ィスプレイのうち、蛍光体粉末を用いて表示するディス
プレイに関するものであり、特にＰＤＰのようにプラズ
マ放電により蛍光体を発光して表示するディスプレイの
製造に用いられる。そして、従来のＰＤＰの背面基板の
構成は、ガラス基板上に隔壁、電極および誘電体層を形
成し、その隔壁間に各色蛍光体を形成したものが一般的
となっている。

【００１８】この隔壁間に蛍光体を形成する方法として
は、直接的に蛍光体を塗布する方法と間接的に蛍光体を
転写させる方法の大きく分けて２通りの方法がある。即
ち、直接的に蛍光体を形成する方法とは、前記の特開平
２−１５５１４２号のように、隔壁などが形成された背
面ガラス基板に直接螢光体を塗布する方法であり、間接
的に蛍光体を形成する方法とは、前記の特開平９−２６
５９０６号や特開平１１−１９４４８４号に開示されて
いるように、一旦、フィルムなどの支持体上に感光性蛍
光体樹脂層なるものを形成して、その蛍光体を前記背面
ガラス板に転写する方法を指す。

【００１９】本発明は、蛍光体を間接的に転写する方法
を用いたもので、その支持体が剛体であることを特徴と
するものである。具体的にはＲ、Ｇ、Ｂ各色の蛍光体
を、熱硬化性樹脂もしくは光硬化性樹脂を溶媒に溶かし
込んだものと混合、分散処理を行ってスラリーを作製
し、そのスラリーをシルク印刷機で前記支持体に塗布す
る。次に、その塗布部分を所定の寸法とするために、支
持体上に形成した蛍光体の上から紫外線を部分的に照射
し、硬化させて不要な部分は溶媒などを用いて除去す
る。更に、その上に不純物や傷などの外的接触を保護す
る目的でポリエチレンなどの保護フィルムで被覆する。

【００２０】従来の方法では、蛍光体樹脂層を支持体に
塗布するプロセスを３回、更にフォトプロセスを３回行
っており、即ちＲ、Ｇ、Ｂ、３色のシートを各々作製し
ていた。しかし本発明ではＲ、Ｇ、Ｂ、３色を１枚のシ
ートに作製する方法で塗布プロセスは３回行うが、フォ
トプロセスは１回で済むことになり製造工程数の削減に
寄与することができる。また未利用の蛍光体の回収、再
生プロセスも省略することができる。

【００２１】前記支持体は、例えば、ガラス板や金属
板、セラミック板などが挙げられ、特に本発明で用いる
ものはガラス板などのように熱変形が少なく、平滑度が
優れていて、スラリーなどの液体が浸透せず、耐溶媒性
に優れた、紫外線や赤外線の透過性が良好なものが選ば
れる。その理由としては、熱変形の大きなものではＰＤ
Ｐの背面基板に転写する際に位置ずれの問題が発生す
る。また、平滑度のないもので、例えば表面に傾斜を有
したものや、接着などの目的で表面処理されているもの
は、転写の際に蛍光体スラリーの位置ずれの問題が発生
する懸念があるため不適である。

【００２２】更に、前記支持体を溶媒などが浸透する材
質とした場合では、塗膜の厚みが不均一になったり、未
塗布部分の間隔が小さいと、混色の問題が発生したりす
る。また、当然であるが、塗布するスラリーに使用する
溶媒や洗浄溶媒に侵されるものは不適である。また紫外
線や赤外線等の透過性が良好である必要がある理由は、
ＰＤＰの背面基板と蛍光体樹脂層が形成された支持体を
合わせる際に、例えば各々マーキングした箇所を赤外線
センサー等で位置決めをするのに有用なためである。

【００２３】また、この位置決めと貼り合わせの際に
は、ＰＤＰの背面基板と蛍光体樹脂層が形成された支持
体を固定する必要があり、前記のポリエチレンなどのフ
ィルムでは、剛性が不足するために、テンションをかけ
ながら蛍光体を転写させる必要があり、転写が不安定と
なる。

【００２４】また、蛍光体樹脂層に用いる支持体は、再
利用可能であれば、なお良いが、前記のような材質の採
用により、製造工程で支持体が熱や外力による物理的変
形や、化学的腐食を受けることがなく、再利用するとき
に製造上問題のない品質レベルを維持することができ
る。また、支持体の熱変形温度を２００℃以上としたの
は、通常の製造工程では、支持体が２００℃以上の温度
に曝されることが殆どないことによる。

【００２５】

【発明の実施の形態】次に、具体的な例を挙げ、本発明
の実施の形態について、説明する。

【００２６】ここでは、赤の蛍光体として、ＢａＭｇＡ
ｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ^２＋、緑の蛍光体として、ＺｎＳｉ
Ｏ_４：Ｍｎ^２＋、青の蛍光体として、（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ
_３：Ｅｕ^３＋を用い、樹脂として、ポリメタクリル酸メ
チル、ポリメタクリル酸、ペンタエリスリトールトリア
クリレートの混合物を用い、溶媒として、ベンゾフェノ
ン、エタノール、メチルエチルケトン、２−ブトキシエ
タノールの混合物を用いた。

【００２７】上記に示した各成分の混合比率は重量比
で、蛍光体：樹脂：溶媒＝５：２：５となるように調整
し、各成分を混合、分散してスラリー化し、スクリーン
印刷用インクとした。このインクを下記に示す実施例及
び比較例に使用した。

【００２８】

【実施例】（実施例）支持体として無アルカリガラス板
（厚さ１５０μｍ）を用いた。その上に前記のインクを
用いて、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色について計３回スクリーン印刷
機にて塗布を行い、１５０℃で３０分間の乾燥を繰り返
して、厚さ０.６ｍｍの蛍光体シートを作製した。印刷
プロセスの版作製条件は、各３色の蛍光体樹脂層形成に
おいて、版の寸法が３００ｍｍ×２００ｍｍ×１５０μ
ｍ、印刷面の寸法が２５０ｍｍ×１７５ｍｍ、印刷パタ
ーンは塗布部の幅が２５０μｍ、長さが１５０ｍｍ、塗
布していない部分の幅が１００μｍのストライプ状とし
た。

【００２９】次に、フォトプロセスにて不溶部分の除去
を行った。ここでは、清和光学製ＰＡ−１３５０ＡＡを
用いて紫外線を照射して、蛍光体シートの必要な箇所を
硬化させ、未露光箇所を炭酸ナトリウム水溶液で水洗、
除去した。図１は、この蛍光体シートの平面図である。
この蛍光体シートを、開口幅が１５０μｍ、幅が７０μ
ｍ、高さが１５０μｍ、長さが１５０ｍｍのストライプ
状に隔壁を形成したＰＤＰの背面板に熱圧着して、蛍光
体樹脂層を転写した。

【００３０】熱圧着の条件は、温度が１００℃、速度が
０.５ｍ／分、圧力が２.０×１０^３Ｐａとした。蛍光体
樹脂層を転写したＰＤＰの背面板は、窒素雰囲気で、４
５０℃の温度下で３０分間焼成することにより有機成分
を除去し、前面板を貼り合わせた後、Ｎｅ及びＸｅガス
で置換し、封着して完成品とした。

【００３１】以上の工程について、３色の蛍光体をスク
リーン印刷する工程を、工程１、工程２、工程３とし、
フォトプロセス及び炭酸ナトリウム水溶液洗浄工程を工
程４、蛍光体樹脂層の転写を工程５とした場合の、それ
ぞれの工程の歩留を表１に示した。

【００３２】

【表１】

【００３３】表１から、本実施例においては、支持体に
用いたガラス板がいずれの工程においても寸法の変化を
起こさず、不良発生が殆どないことが判る。なお、前記
工程に用いたガラス板は、表面状態、寸法について、何
ら変化が認められず、再度使用しても障害が認められな
かった。

【００３４】（比較例１）次に、第１の比較例として、
剛体ではないが、実施例に挙げた溶媒に不溶で、かつＡ
ＳＴＭのＤ６４８に規格化されている荷重たわみ温度が
２３８℃で、プラスチックの中では比較的耐熱性の高い
ポリイミドフィルムを支持体として用いた場合を示す。
なお、ここで用いたポリイミドは三井東圧化学製のＮＥ
Ｗ−ＴＰＩである。

【００３５】前記のポリイミドフィルムを支持体として
用い、実施例と同様に蛍光体のスクリーン印刷及びフォ
トプロセスを行い、蛍光体シートを作製した。次に、蛍
光体シートの４隅よりテンションを加えた状態で、実施
例と同様に、蛍光体樹脂層をＰＤＰ背面板に転写した。
ここでも実施例と同様に、表１に各工程における歩留を
まとめて示した。この結果から、ガラス板を支持体とし
て用いた場合よりも歩留が低下することが判る。

【００３６】（比較例２）次に、比較のため、従来、用
いられていた高密度ポリエチレンのフィルムを支持体と
して用いて実施例、第１の比較例と同様に、蛍光体シー
トを作製した。転写方法は、第１の比較例と同様にし
た。また、焼成、前面板との封着は、実施例と同様の方
法とした。なお、ここで用いた高密度ポリエチレンのＡ
ＳＴＭのＤ１５２５で規格化されているビカット軟化温
度は、１２７℃である。この比較例についても、各工程
における歩留を表１のまとめて示したが、前記実施例に
比較すると、歩留が低下しているのが明らかである。

【００３７】

【発明の効果】以上に説明したように、従来方法でＰＤ
Ｐの蛍光体を背面板の隔壁間に形成するときに、間接的
に転写する方法として支持体をポリエチレンなどのプラ
スチックフィルムとしてその上に蛍光体を形成させ各色
全面印刷の計３枚用いていたが、本発明によれば、支持
体をガラス板などの剛体にすること、更に３色を１枚で
用いることにより、製造上の歩留を大きく改善すること
ができた。また、支持体を再利用できることと、廃棄物
としてのポリエチレンフィルムが生じないため、本発明
により環境への負荷を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の蛍光体シートの平面図。

【図２】従来の蛍光体シートの断面図。

【符号の説明】１０本発明の蛍光体シート１１ガラス板の支持体１２赤の蛍光体樹脂層１３緑の蛍光体樹脂層１４青の蛍光体樹脂層２０従来の蛍光体シート２１蛍光体樹脂層２２ポリエチレンフィルムの支持体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）色に発色
する蛍光体を熱硬化性樹脂あるいは光硬化性樹脂に分散
した蛍光体樹脂層を、支持体上にストライプ状あるいは
マトリックス状に規則的に形成してなる蛍光体シートに
おいて、前記支持体が剛体からなることを特徴とする蛍
光体シート。
【請求項２】請求項1に記載の蛍光体シートにおい
て、前記支持体は、ガラス板、金属板、セラミック板な
どの剛体であることを特徴とする蛍光体シート。
【請求項３】請求項1もしくは請求項２のいずれかに
記載の蛍光体シートにおいて、前記支持体は、熱変形温
度が２００℃以上で、かつ蛍光体の製造工程で用いられ
る溶媒に不溶であり、再利用することが可能であること
を特徴とした蛍光体シート。