JPH07201281A - プラズマディスプレイパネル用蛍光体ペースト組成物 - Google Patents

プラズマディスプレイパネル用蛍光体ペースト組成物

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JPH07201281A
JPH07201281A JP33823393A JP33823393A JPH07201281A JP H07201281 A JPH07201281 A JP H07201281A JP 33823393 A JP33823393 A JP 33823393A JP 33823393 A JP33823393 A JP 33823393A JP H07201281 A JPH07201281 A JP H07201281A
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伸也 藤原
Hiroyuki Obitani
洋之 帯谷
Hiromitsu Sato
弘光 佐藤
Akihiko Saito
明彦 斎藤
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Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 セルロース系高分子バインダー、蛍光物質及
び有機溶剤を含むペースト組成物において、前記有機溶
剤として、ジアルキレングリコールモノアルキルエーテ
ルアセテート30〜70重量%とジアルキレングリコー
ルモノアルキルエーテル70〜30重量%から成る混合
溶剤を用いることを特徴とするプラズマディスプレイパ
ネル用蛍光体ペースト組成物である。 【効果】 蛍光物質の分散性が良好であり、輝度の安定
したプラズマディスプレイパネルを作成できるペースト
組成物であり、これを隔壁内に充填、乾燥した後の蛍光
体の形状が、サンドブラスト処理に好適なテーパー状に
なるばかりでなく、発光輝度の高い蛍光体形状を短時間
で製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマディスプレイ
パネルの蛍光体を形成させるために使用するペースト組
成物、特にサンドブラストのような微粉体による加工の
際の加工性が改善された蛍光体ペースト組成物に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】これまで、テレビジョン、コンピュータ
ー、ワードプロセッサー、各種計測装置などの表示手段
としては、CRTディスプレイ方式、液晶ディスプレイ
方式、LEDディスプレイ方式など多くの方式が知られ
ていた。
【0003】しかしながら、近年ハイビジョン方式のよ
うに高い精度でしかも微細な画質の表示装置が開発され
た結果、これに伴って表示手段についても大型化、高精
度微細化が要求されるようになってきた。
【0004】ところで、CRTディスプレイ方式では、
30〜40インチ程度の大型のもので作成されている
が、このものは、発光輝度の高い表示管は得られるとし
ても、構造上の制約から40インチ以上の大型化は困難
である上に、設置面積も大きくなるという欠点がある。
【0005】一方、液晶ディスプレイ方式は低電力量で
あり、装置自体もコンパクトに作成できるなどの利点を
有することから、ノート型、ブック型パソコンなどに多
数使用されているが、発光輝度の高いものが得られない
こと、構造が複雑でプロジェクション方式を除いて大型
化を行うことが困難であるなどの欠点を有している。こ
れに対し、プラズマディスプレイ方式はCRTディスプ
レイ方式と同程度の発光輝度を有する表示体が得られる
こと、構造が比較的簡単であり大型化が可能であるこ
と、装置をコンパクトにできることなどの利点を有する
ことから、CRTディスプレイ方式に代わるものとして
最近注目されつつある。
【0006】このプラズマディスプレイ方式のパネル
は、2枚の基板とその基板間に設けられた隔壁によって
囲まれた微小空間内に、蛍光体、電極、放電ガスを注入
した放電空間からなる構造を有するセルが多数設けられ
て成り、各セル内の電極間の放電により放電ガスを励起
させ、この励起された放電ガスが基底状態に戻る際に発
生する紫外線により蛍光体が発光し、画素を形成するも
のである。
【0007】従来、このプラズマディスプレイパネルの
蛍光体の製造には、スクリーン印刷法が使用されていた
が、この方法は、印刷精度に限界があり100μm以下
程度のパターンは得られにくい上に、厚膜とするために
同じパターン印刷を多数回繰り返すとパターンが次第に
移動する結果、所要のパターンが得られなくなるという
欠点があった。
【0008】しかるに、最近、サンドブラスト法やパウ
ダービーム法を利用した切削技術を微細加工に適用しう
ることが分り、これをスクリーン印刷法と組み合わせて
プラズマディスプレイパネルを製造することが行われる
ようになった。
【0009】この方法により蛍光体を製造するには、ま
ず背面板上に下部電極、隔壁を設けたのち、高分子バイ
ンダー、蛍光物質、溶剤からなる蛍光体ペースト組成物
をスクリーン印刷法により充填し、必要によっては耐ブ
ラスト性を有するレジストパターンを隔壁上に設け、こ
れに微粉体を吹き付けることによって切削加工を行う。
そして、この際に用いる蛍光体ペースト組成物の性能に
ついても種々検討がなされ、既に多数の組成物が提案さ
れている(特開昭52−72160号公報、特開平2−
153978号公報、特開平2−78188号公報、特
開平5−182592号公報、特開平5−186255
号公報)。
【0010】しかしながら、このブラスト法により切削
する場合には、乾燥時のペーストの充填状態が図1に示
すようなV字断面になるのが望ましいが、これまでの蛍
光体ペースト組成物では、乾燥するといずれも図2に示
すようなU字断面になるため、発光に適した形状に切削
されず、発光輝度の高いものが得られないという欠点が
あった。なお、図1及び図2において、1は背面板、2
は隔壁、3は電極、4は蛍光体ペーストを示す。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、プラズマデ
ィスプレイパネルの製造工程におけるブラスト法による
切削加工に先立って、所要の個所にスクリーン印刷法に
より充填した際、乾燥後の断面形状がV字形になるよう
なペースト組成物を提供することを目的としてなされた
ものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の課
題を解決するために、鋭意研究を重ねた結果、プラズマ
ディスプレイ用蛍光体の調製に使用する溶剤として、2
種の特定な化合物の組み合せを用いることにより、その
目的を達成しうることを見出し、この知見に基づいて本
発明をなすに至った。
【0013】すなわち、本発明は、セルロース系高分子
バインダー、蛍光物質及び有機溶剤を含むペースト組成
物において、前記有機溶剤として、ジアルキレングリコ
ールモノアルキルエーテルアセテート30〜70重量%
とジアルキレングリコールモノアルキルエーテル70〜
30重量%から成る混合溶剤を用いることを特徴とする
プラズマディスプレイパネル用蛍光体ペースト組成物を
提供するものである。
【0014】本発明組成物においては、高分子バインダ
ーとして蛍光物質を均一に分散させる性能は高く、かつ
ブラスト加工を行うに際して、比較的短時間に行うこと
ができ、切削形状が制御できるものでなければならない
ため、セルロース系高分子バインダーが用いられる。こ
のようなセルロース系高分子としては、例えば、メチル
セルロース、エチルセルロース、プロピルセルロース、
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、ヒドロキシメチ
ルプロピルセルロース、ヒドロキシエチルプロピルセル
ロースなどがあるが、特にメチルセルロース、エチルセ
ルロースは蛍光物質の分散性やサンドブラストに対する
加工性が良好であるため好ましい。
【0015】このセルロース系高分子バインダーは併用
する蛍光物質100重量部に対して0.5〜15重量
部、好ましくは1〜8重量部使用することができる。こ
の含有量が0.5重量部未満では、蛍光物質を均一に分
散させることができず、スクリーン印刷を行った場合、
印刷ムラが生じることがあり、ブラスト加工中に蛍光体
がその形状を保持できずに形くずれを生じることがあ
る。またこの含有量が15重量部を超えるとブラスト耐
性が大きくなり過ぎ、加工に長時間を有し効率的でな
く、蛍光物質の密度が小さくなるため、プラズマディス
プレイパネルの発光輝度を高くすることができない。
【0016】セルロース系高分子バインダーの平均分子
量は10,000〜300,000、好ましくは50,
000〜150,000が適当である。この高分子バイ
ンダーの平均分子量が10,000未満あるいは30
0,000を超えると蛍光物質の分散性、スクリーン印
刷における印刷性が低下するため好ましくない。
【0017】次に、本発明組成物の蛍光物質としては、
これまでディスプレイ用蛍光物質として知られている青
色蛍光物質、赤色蛍光物質、緑色蛍光物質などが用いら
れる。この青色蛍光物質としては、例えばY2SiO5
Ce系、CaWO4:Pb系、BaMgAl1423:E
u系、BaMgAl1627:Eu系、BaMg2Al14
23:Eu系、BaMg2Al1427:Eu系、Zn
S:(Ag,Cd)系のものが、赤色蛍光物質として
は、例えば、Y23:Eu系、Y2SiO5:Eu系、Y
3Al512:Eu系、Zn3(PO42:Mn系、YB
3:Eu系、(Y,Gd)BO3:Eu系、GdB
3:Eu系、ScBO3:Eu系、LuBO3:Eu系
のものが、緑色蛍光物質としては、例えばZn2Si
4:Mn系、BaAl1219:Mn系、SrAl13
19:Mn系、CaAl1219:Mn系、YBO3:Tb
系、BaMgAl1423:Mn系、LuBO3:Tb
系、GdBO3:Tb系、ScBO3:Tb系、Sr6
33Cl4:Eu系のものが用いられる。その他、Z
nO:Zn系、ZnS:(Cu,Al)系、ZnS:A
g系、Y22S:Eu系、ZnS:Zn系、(Y,C
d)BO3:Eu系、BaMgAl1223:Eu系のも
のも用いることができる。
【0018】蛍光物質の形状としては微粉体状となって
いることが好ましく、その平均粒径は0.01〜100
μm程度、より好ましくは0.1〜10μm程度であ
る。また、この蛍光物質は上記平均粒径範囲内で粒径の
大きいものから小さいものまでの重量の和が正規的に分
布しているものの方が、充填密度が高くなり、発光輝度
を上げることができるので好ましい。本発明では、上記
組成式を有する蛍光物質を用いることにより、従来のC
RTディスプレイと遜色のない輝度をもつプラズマディ
スプレイパネルを得ることができる。
【0019】次に、本発明組成物においては、有機溶剤
として、ジアルキレングリコールモノアルキルエーテル
アセテートとジアルキレングリコールモノアルキルエー
テルとの混合溶剤を用いることが必要である。
【0020】このような混合溶剤を用いることにより、
蛍光物質の分散性、スクリーン印刷時の印刷性能を改善
することができ、かつペーストを充填した際に、乾燥時
の断面形状をV字状にすることができる。
【0021】このジアルキレングリコールモノアルキル
エーテルアセテートの例としては、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、ジエチレングリコー
ルモノブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコ
ールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリ
コールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレング
リコールモノブチルエーテルアセテートなどが挙げら
れ、ジアルキレングリコールモノアルキルエーテルとし
ては、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、ジエチレングリ
コールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモ
ノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチル
エーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテ
ルなどが挙げられる。
【0022】上記のジアルキレングリコールモノアルキ
ルエーテルアセテートとジアルキレングリコールモノア
ルキルエーテルとは、前者30〜70重量%、後者は7
0〜30重量%、好ましくは前者40〜60重量%、後
者60〜40重量%の割合で混合される。このジアルキ
レングリコールモノアルキルエーテルアセテートあるい
はアルキレングリコールモノアルキルエーテルを単独で
使用した場合や上記から外れた範囲で調製した混合溶剤
の場合には、セル内に充填、乾燥後の蛍光体の形状が不
良となるため、好ましくない。
【0023】この混合溶剤には、粘度調整などの目的の
ために必要に応じて、エチレングリコールモノエチルエ
ーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエー
テルアセテート、エチレングリコール、エチレングリコ
ールモノブチルエーテル、エチレングリコールジブチル
エーテル、エチレングリコールモノアミルエーテル、エ
チレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリ
コールモノベンジルエーテル、エチレングリコールモノ
ヘキシルエーテル、メトキシメトキシエタノール、エチ
レングリコールモノアセテート、エチレングリコールジ
アセテート、ジエチレングリコール、ジエチレングリコ
ールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチル
エーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジ
エチレングリコールアセテート、トリエチレングリコー
ル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリ
エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレング
リコール、プロピレングリコールモノブチルエーテル、
1‐ブトキシエトキシプロパノール、ジプロピレングリ
コール、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル
等を添加することができる。
【0024】この溶剤成分は、蛍光物質100重量部に
対して5〜100重量部、好ましくは10〜50重量部
用いることができる。この溶剤量が5重量部未満ではス
クリーン印刷の際の印刷性が悪くなり、隔壁内に気泡が
残り、蛍光体ペーストが均一に充填できないなどの問題
点を有するので好ましくない。また100重量部を超え
ると、スクリーン印刷後の乾燥の際に蛍光体が変形、ひ
び割れ等を起こし、十分な発光輝度を得ることができな
い。本発明の蛍光体ペースト組成物の好ましい粘度は2
5℃において50〜3000Pの範囲、特に100〜2
000Pの範囲にあることが好ましい。50P未満では
蛍光体ペースト組成物中の蛍光体が沈降分離することが
あり、3000Pを超えると粘性が高くなり過ぎ塗膜形
成ができなくなるので好ましくない。
【0025】この他に蛍光体粒子同士の接着性や、蛍光
体と背面板との接着性を向上させるために蛍光体ペース
ト組成物にケイ酸エステルや低融点ガラスフリットなど
を蛍光体100重量部に対し0.01〜10重量部の範
囲で加えてもよい。
【0026】次に、本発明のプラズマディスプレイパネ
ル用蛍光体ペースト組成物の具体的な使用方法について
添付図面に従って説明する。
【0027】図3は、プラズマディスプレイパネルの構
造を説明するための部分断面図であって、背面板1の上
に下部電極3,3…が配置され、かつ隔壁2,2…によ
って区切られた放電空間5,5…から成るユニットによ
って構成されている。これらのユニットは各色ごとに設
けられている。この放電空間には放電ガスが注入され、
上部は上部電極6,6…を配置した上面板7が備えられ
ている。図中のRは赤色、Gは緑色、Bは青色を示す。
【0028】そして、蛍光体ペースト組成物4を用いて
蛍光体を形成させる場合、放電空間内で発生した紫外光
を効率良く吸収するとともに、発光輝度を高めるため
に、放電ガスと接する面がテーパー状となっているもの
が好ましい。これにより放電空間を広くとることがで
き、効率的な放電を行うことができる。
【0029】次に図4は、上記のプラズマディスプレイ
パネルを製造する工程を示す説明図で、この製造工程
は、(イ)背面板1上に下部電極3,3…を形成する工
程、(ロ)下部電極3,3…が設けられた背面板1上
に、隔壁2,2…を形成する工程、(ハ)隔壁間に、蛍
光体4を設ける工程、(ニ)上面板5上に上部電極6を
設ける工程、(ホ)背面板1と上面板5とを張り合わせ
る工程、及び(ヘ)放電ガス7を注入する工程から成っ
ている。
【0030】蛍光体の製造に当たっては、スクリーン印
刷法を用いて任意の隔壁内に蛍光体ペースト組成物を充
填、乾燥する作業を各色ごとに行った後、ブラスト法に
より蛍光体を部分的に切削し焼成することによってなさ
れる。本発明の蛍光体ペーストは充填、乾燥させること
によって、その表面がV字型にへこむため、その後のブ
ラスト加工に好適である。ブラスト加工は、平均粒径3
0〜50μm程度のガラスビーズを使用することによ
り、隔壁を痛めることなく、選択的に蛍光体のみを切削
できる。蛍光体の切削後、背面板を電気炉等の中で45
0〜600℃で20〜40分程度焼成することにより、
高分子バインダーを分解、蒸発させる。
【0031】このようにして得られるプラズマディスプ
レイパネルは、さらに各種電子デバイスと結線して実用
に供される。
【0032】
【実施例】次に実施例により本発明をさらに詳細に説明
するが、これらの実施例により本発明が限定されるもの
ではない。
【0033】参考例1 BaMg2Al1423:Euで表わされる青色蛍光物質 (平均粒径7.0μm) 65.5重量部 エチルセルロース(平均分子量約180,000) 4.5重量部 ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート 15重量部 ジプロピレングリコールモノメチルエーテル 15重量部 をボールミル中で30分間よくかきまぜ、混合し、プラ
ズマディスプレイパネル(以下PDPと略す)用青色蛍
光体ペースト組成物を調製した。
【0034】参考例2 Y22:Euで表わされる赤色蛍光物質 (平均粒径5.2μm) 70.5重量部 メチルセルロース(平均分子量約270,000) 7.5重量部 ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート 15重量部 ジエチレングリコールモノエチルエーテル 7重量部 を参考例1と同様によくかきまぜ、混合し、PDP用赤
色蛍光体ペースト組成物を調製した。
【0035】参考例3 Zn2SiO4:Mnで表わされる緑色蛍光物質 (平均粒径8μm) 62.5重量部 エチルセルロース(平均分子量約85,000) 2.5重量部 ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート 12重量部 ジプロピレングリコールモノメチルエーテル 23重量部 を参考例1と同様によくかきまぜ、混合し、PDP用緑
色蛍光体ペースト組成物を調製した。
【0036】参考例4 参考例1で用いた青色蛍光物質 18.0重量部 参考例2で用いた赤色蛍光物質 20.0重量部 参考例3で用いた緑色蛍光物質 30.0重量部 エチルセルロース(平均分子量約180,000) 1.5重量部 ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート 15重量部 ジプロピレングリコールモノメチルエーテル 15重量部 を参考例1と同様によくかきまぜ、混合し、PDP用白
色蛍光体ペースト組成物を調製した。
【0037】参考例5 参考例1においてジエチレングリコールモノエチルエー
テルアセテート15重量部、ジプロピレングリコールモ
ノメチルエーテル15重量部の代わりに、ジエチレング
リコールモノエチルエーテルアセテート30重量部を用
いた他は、参考例1と同様にしてPDP用青色蛍光体ペ
ースト組成物を調製した。
【0038】参考例6 参考例2においてジエチレングリコールモノブチルエー
テルアセテート15重量部、ジエチレングリコールモノ
エチルエーテル7重量部の代わりに、ジエチレングリコ
ールモノエチルエーテルアセテート18重量部、ジエチ
レングリコールモノエチルエーテル4重量部を用いた他
は、参考例2と同様にしてPDP用赤色蛍光体ペースト
組成物を調製した。
【0039】参考例7 参考例3においてジエチレングリコールモノエチルエー
テルアセテート12重量部、ジプロピレングリコールモ
ノメチルエーテル23重量部の代わりにジエチレングリ
コールモノエチルエーテルアセテート8重量部、ジプロ
ピレングリコールモノメチルエーテル27重量部を用い
た他は、参考例3と同様にしてPDP用緑色蛍光体ペー
スト組成物を調製した。
【0040】参考例8 参考例4においてジエチレングリコールモノエチルエー
テルアセテート15重量部、ジプロピレングリコールモ
ノメチルエーテル15重量部の代わりに、ジプロピレン
グリコールモノメチルエーテル30重量部を用いた他
は、参考例4と同様にしてPDP用白色蛍光体ペースト
組成物を調製した。
【0041】実施例1 あらかじめ電極および隔壁が形成された背面板を用意
し、参考例1で調製した青色蛍光体ペースト組成物をス
クリーン印刷法を用いて任意の隔壁内に充填したのち、
80℃に加温した温風ヒーター内で1時間乾燥処理を行
った。
【0042】その後、参考例2で調製された赤色蛍光体
ペースト組成物、参考例3で調製された緑色蛍光体ペー
スト組成物についても青色蛍光体ペースト組成物と同様
に隔壁内に充填、乾燥し、基板上に3色の蛍光体ペース
ト組成物をマトリックス状に配置した。
【0043】得られた基板を、サンドブラスト装置、不
二製作所社製「SC−3B」を用いて、平均粒径30μ
mのガラスビーズ(モース硬度約5)で30秒間ブラス
ト処理を行い、エアブローした後、蛍光体層を観察し
た。得られた蛍光体層は各色共にテーパー状の断面を有
する良好なものであった。
【0044】続いてこれを電気炉中で540℃、30分
間焼成して背面板を作成したのち上面板と張り合わせて
セル内を抜気し、放電ガスを注入してPDPを完成し
た。得られたPDPは各画素の輝度ムラ、欠陥等のない
優れたものであった。
【0045】実施例2 あらかじめ電極および隔壁が形成された背面板を用意
し、参考例4で調製した白色蛍光体ペースト組成物を、
スクリーン印刷法を用いて全面印刷を行い、以下、実施
例1と同様に乾燥、ブラスト処理、焼成を行った後、上
面板と合わせて単色PDPを完成したが、発光輝度が高
く、輝度ムラ、欠陥等のない良好なものであった。
【0046】比較例1 参考例5ないし参考例7にて調製した、青、赤、緑の蛍
光体ペースト組成物を実施例1と同様にして、あらかじ
め電極および隔壁が形成された背面板の所定の隔壁内に
スクリーン印刷法により充填したのち、80℃に加温し
た温風ヒーター内で1時間乾燥処理を行って各色の蛍光
体ペースト組成物をマトリックス状に配置した。
【0047】得られた基板を実施例1と同様にサンドブ
ラスト処理を行い、蛍光体層を観察したが、各色共に全
体的にU字型の蛍光体形状となってしまった。また部分
的に放電空間が極端に狭いものも見られた。続いてこれ
を実施例1と同様に、電気炉中で焼成し、上面板と張り
合わせて放電ガスを注入してPDPを完成した。得られ
たPDPは実施例1で作成したものと比較すると、発光
輝度が上がらず、部分的に発光しないか、発光しても輝
度がほとんど上がらないセルがみられた。
【0048】比較例2あらかじめ電極および隔壁が形成
された背面板を用意し、参考例8で調製した白色蛍光体
ペースト組成物を、スクリーン印刷法を用いて全面印刷
を行い、以下、実施例1と同様に乾燥、ブラスト処理、
焼成を行った後上面板と合わせて単色PDPを完成した
が、実施例2で作成したPDPと比較すると発光輝度は
低く、発光しないセルが部分的にみられた。
【0049】
【発明の効果】本発明のPDP用蛍光体ペースト組成物
は、蛍光物質の分散性が良好であり、輝度の安定したP
DPを作成できる。また、該ペーストを隔壁内に充填、
乾燥した後の蛍光体の形状がテーパー状であり、サンド
ブラスト処理に好適であるばかりでなく、発光輝度の高
い蛍光体形状を短時間で製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 乾燥時のペーストの良好な充填状態を示す断
面図。
【図2】 乾燥時のペーストの不良な充填状態を示す断
面図。
【図3】 プラズマディスプレイパネルの部分断面図。
【図4】 プラズマディスプレイパネルの製造工程を示
す説明図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 弘光 神奈川県川崎市中原区中丸子150番地 東 京応化工業株式会社内 (72)発明者 斎藤 明彦 神奈川県川崎市中原区中丸子150番地 東 京応化工業株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セルロース系高分子バインダー、蛍光物
    質及び有機溶剤を含むペースト組成物において、前記有
    機溶剤として、ジアルキレングリコールモノアルキルエ
    ーテルアセテート30〜70重量%とジアルキレングリ
    コールモノアルキルエーテル70〜30重量%から成る
    混合溶剤を用いることを特徴とするプラズマディスプレ
    イパネル用蛍光体ペースト組成物。
JP33823393A 1993-12-28 1993-12-28 プラズマディスプレイパネル用蛍光体ペースト組成物 Expired - Fee Related JP3203117B2 (ja)

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