JPS6128714B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、スクリーン印刷等により螢光体薄膜
が形成される螢光体薄膜形成用ペーストに関する
ものである。

近年、電場発光素子（EL）などに見られるよ
うに、螢光体薄膜の製造方法が種々検討されてき
ている。これまで薄膜の製造方法としては、真空
蒸着、スパツクリング、イオンプレーテイングな
ど多くの方法が試みられており、実用化されてい
るものもある。これらの方法を使えば、薄膜とし
ては良好なものが得られるが、基板を高真空下に
おかなければならないため量産性に乏しく、また
大きな面積の螢光面を得ることが難しく高価にな
る。

これに対ちて本発明は、スクリーン印刷等によ
り螢光体薄膜が容易に形成できる螢光体薄膜形成
用ペーストを提供するものであり、安価で量産性
に富みかつ大きな面積の螢光面を容易に形成する
ことができる。

以下、本発明を硫化亜鉛の螢光体について説明
する。

まず、薄膜製造に使用するペーストの製造を説
明する。螢光体母体を構成する金属原子を有機物
とからなる有機金属化合物としては、通常の使用
条件下では分解せず、かつ後述する有機増粘剤の
燃焼温度以下で分解するもので、また良好な溶媒
が見出されることが必要である。このような点か
ら本発明では前記有機金属化合物として、化学的
に安定なビスアセチルアセトナート亜鉛を選定し
た。

有機金属化合物の溶媒としては、沸点が高く、
スクリーン印刷等に適するように適度な粘性を持
つていることが要求される。例えば、前記ビスア
セチルアセトナート亜鉛の溶媒としては、ターピ
ネオール、２エチルヘキサノール、ベンジルアル
コール等の高沸点アルコール類、ベンジルアセテ
ート、ジメチルフタレート等の高沸点エステル
類、カルビトール、ブチルカルビトール、ブチル
セロソルブ等の高沸点アルコール類などが用いら
れる。

有機増粘剤としては、前記有機金属化合物と共
通の溶媒であることが要求され、ニトロセルロー
ス、エチルセルロース等のセルロース化合物が賞
用される。前記有機溶媒の一種あるいは二種以上
の混合液に、セルロース化合物からなる有機増粘
剤を溶解し適度な粘度にした溶液に、ビスアセチ
ルアセトナート亜鉛を溶解して充分撹拌混合すれ
ば、螢光体母体薄膜形成用のペーストが得られ
る。このようにして作成したペーストを、ドクタ
ーナイフ、ロールコーター、スクリーン印刷等の
手段でガラス等の基板の上に塗布して乾燥する。
この際に、乾燥膜と基板との接着をよくするため
に、基板表面は充分に脱脂を行ない清浄にするこ
とが必要である。乾燥温度は、使用する溶媒の種
類、有機金属の安定性などにより異なるが、概ね
100℃前後である。乾燥した基板を、螢光体母体
を構成する陰性原子の化合物からなるガス雰囲気
中で、塗布した該有機金属化合物が熱分解する温
度以上に加熱すると、金属原子が遊離すると同時
に雰囲気中の陰性原子と反応し、基板上に螢光体
母体化合物が形成される。例えば、硫化亜鉛螢光
体の場合には、硫化水素や二硫化炭素の雰囲気中
で、前記ビスアセチルアセトナート亜鉛の分解温
度130℃以上に加熱すると、亜鉛が遊離し直ちに
雰囲気中のイオウ原子と反応し硫化亜鉛が形成さ
れる。

この螢光体母体化合物が形成された基板を、空
気中あるいは酸素を付加した空気中で有機増粘剤
の燃焼温度で加熱すれば、増粘剤は燃焼消失し、
基板上には螢光体母体薄膜が形成される。例え
ば、増粘剤としてニトロセルロースを使用した場
合には、空気中で300〜500℃に加熱すれば増粘剤
は完全に燃焼し、螢光体活性剤薄膜が得られる。
このようにして作成した薄膜は、基板との密着性
に優れ、塗布膜厚、増粘剤の燃焼条件を適当に選
択すれば透明化も可能である。また、膜厚はペー
スト中に含有される有機金属化合物の量および塗
布膜を調整すれば、500〜3000オングストローム
まで広い範囲にわたり容易に変えることができ
る。ただし、膜厚が上記より厚くなると膜中に微
小なクラツクが発生するようになり、良好なもの
は得られにくくなる。

このようにして形成された螢光体母体薄膜は、
螢光体活性剤を含有する方が望ましい。活性剤を
付与する方法の一つとしては、前記螢光体母体薄
膜形成用ペーストに、螢光体活性剤金属たとえば
銀アセチルアセトナート、銅アセチルアセトナー
ト、アルミニウムアセチルアセトナートなどの前
記ビスアセチルアセトナート亜鉛と同系統の有機
金属化合物を、所要量だけあらかじめ添加してお
き、以下前記した螢光体母体薄膜の製造方法と同
じ順序で製造すれば、所望の活性剤が付与された
螢光体薄膜を形成することができる。ただしこの
場合に、螢光体母体金属からなる有機金属化合物
と、活性剤金属からなる有機金属化合物とでは、
熱分解温度が異なることがあるので、その場合に
は、分解温度の低いものから逐次処理していけば
よい。

以下本発明の実施例について説明する。銅を付
活した硫化亜鉛螢光体薄膜は次の方法で形成す
る。

実施例 ビスアセチルアセトナート亜鉛を、ブチルカル
ビトール：ブチルセロソルブ：ベンジルアセテー
ト＝３：２：５の割合に混合した混合有機溶媒に
溶かし、さらに増粘剤としてニトロセルロースを
15重量％添加してペースト粘度が80000センチポ
イズになるようにする。このとき、ビスアセチル
アセトナート亜鉛の含有量は、ペースト全量に対
して１〜20重量％となるように調整する。

このペーストに、活性剤として銅アセチルアセ
トナートを、亜鉛を硫化亜鉛に換算した重量に対
して銅が10^-2原子％になるように加え充分撹拌混
合する。

このペーストを用いて、ステンレスネツト250
メツシユのスクリーン版でガラス基板上にスクリ
ーン印刷し、110℃で30分間乾燥する。乾燥した
基板を炉中に入れ雰囲気を不活性ガスで充分置換
し、さらに硫化水素ガスで置換した後130〜160℃
に昇温する。このとき、ビスアセチルアセトナー
ト亜鉛が分解し硫化亜鉛が生成する。反応終了後
再度不活性雰囲気にし200〜250℃に昇温すると、
銅アセチルアセトナートが分解し銅が遊離すると
共に、先に生成した硫化亜鉛中に拡散してゆく。
銅の分解反応が終了したら雰囲気を空気で置換し
500℃で30分間焼成すれば増粘剤が完全に燃焼
し、ガラス基板上に透明な銅付活硫化亜鉛の螢光
体薄膜が形成される。

前記実施例では螢光体活性剤して銅アセチルア
セトナートを用いたが、銀アセチルアセトナート
やアルミニウムアセチルアセトナートなどでも同
様の効果が奏されることが実験で確認されてい
る。

以上述べたように本発明のペーストを用いれば
螢光体薄膜を容易にかつ安価に製造することがで
きる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 増粘剤と、ビスアセチルアセトナート亜鉛
   と、アセチルアセトナートと金属からなる有機金
   属化合の螢光体活性剤と、前記増粘剤、ビスアセ
   チルアセトナート亜鉛および螢光体活性剤とを溶
   解する溶剤とからなることを特徴とする螢光体薄
   膜形成用ペースト。 ２ 特許請求の範囲第１項記載において、前記増
   粘剤がセルロース化合物であることを特徴とする
   螢光体薄膜形成用ペースト。 ３ 特許請求の範囲第１項記載において、前記螢
   光体活性剤が銅アセチルアセトナートであること
   を特徴とする螢光体薄膜形成用ペースト。 ４ 特許請求の範囲第１項記載において、前記ビ
   スアセチルアセトナート亜鉛が、前記増粘剤の燃
   焼温度以下で分解することを特徴とする螢光体薄
   膜形成用ペースト。