TWI235758B - Phosphor paste compositions - Google Patents

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1235758 玖、發明說明 (發明說明應敘明：發明所屬之技術領域、先前技術、內容、實施方式及圖式簡單說明） (一） 發明領域： 本發明係關於使用於製造電漿顯示面板（P D P )之磷光體 糊漿。更特別，本發明係關於黏合劑燒盡後，其磷光體糊 漿之亮度保持。 (二） 先前技術： 關於家庭遊樂器及電腦應用之電漿顯示面板存在著驚人 之市場潛在力。爲了在此等市場獲勝，電漿顯示面板必須 符合或超越標準陰極射線管（C RT )之性能規格，如同使用 陰極射線管一樣，電漿顯示面板的性能重點在於構成顯示 器之磷光體的性能及其應用之方法。 在製造P D P面板時，係藉含有發射紅、綠及/或藍光之 磷光體的糊漿之網版印刷圖案將磷光體加工至內部面板之 表面。典型PDP磷光體包括發射紅光之（Y、Gd) B〇/: Eu 磷光體，發射藍光之BaMgAl14 0 2 3: Eu2 +磷光體及發射綠 光之Z n 2 S i 0 4 : Μ η磷光體。糊漿之特性例如黏度、印刷 厚度、觸變性、表面張力和黏合劑燒盡對於含有磷光體之 糊漿的網版印刷能力及電漿顯示面板之總品質具有影響。 除磷光體以外，典型P D Ρ糊漿組合物含有黏合劑、有機 溶劑、分散劑和塑化劑。通常磷光體含量佔糊漿重量大約 3 5重量％至大約6 5重量％。先前技藝黏合劑包括乙基纖 維素和聚甲基丙烯酸甲酯，糊漿中黏合劑的含量可自大約 0 . 5重量％變化至大約1 0 %。分散劑對於糊漿之穩定性甚 1235758 爲重要，亦即：維持磷光體粒子在糊漿中之均勻懸浮，歷 長久時間而不會分離出固體粒子。典型P D P糊漿之黏度 要求爲大約3 0，0 0 0至6 0，0 0 0厘泊之範圍。 在面板製造期間，應調配糊漿使磷光體亮度之任何負面 效果減至最小。特別地，在面板製造期間，經由在含氧之 大氣中加熱面板至大約5 0 0 °C歷大約1 - 2小時。此繞盡步 驟可嚴重地影響P D P磷光體之亮度。特別地，那些磷光 體其中含有易受氧化之活化劑離子，例如BaMgAl14 0 2 3 : Eu2+。接著燒盡後，此發射藍光之PDP磷光體之典型亮度 損失可能大於2 0 %。 (三）發明內容： 本發明之一個目的在將自燒盡有機糊漿組份所產生之 P D P磷光體亮度之降低減至最小。 本發明之另外目的在提供其能被使用於網版印刷之電漿 顯示面板之糊漿。 本發明尙有另外目的在提供具有改良糊漿穩定性之藍、 紅和綠P D P磷光體的糊漿。 依照本發明之一個目的，提供適合電漿顯示面板之磷光 體糊漿包括分散在一種有機糊漿中之磷光體，此有機糊漿 包括溶劑、黏合劑、包含硬脂酸之至少一種分散劑及塑化 劑。 依照本發明之另外目的，提供適合電漿顯示面板之磷光 體糊漿包括分散在含有黏合劑和硬脂酸之一種有機糊漿中 之磷光體，在將黏合劑燒盡後，該磷光體保留其起始亮度 1235758 . 至少大約90%。 (四）實施方式： 一般而言，本發明的P D P磷光體糊漿係由磷光體粉末 在一種有機混合物中形成分散體（此有機混合物包含黏合 劑、溶劑、塑化劑及一或數種分散劑，其中至少一種的分 散劑是硬脂酸）所構成。現已發現硬脂酸分散劑是改良P D P 糊漿組成物的穩定性和亮度保持之一種重要組份。當將硬 脂酸與一種聚乙烯醇縮丁醛黏合劑聯用時，獲得具有優良 穩定性和亮度保持之糊漿狀物。在黏合劑燒盡後所保持之 磷光體亮度維持百分數宜是至少9 0 %。 在較佳方法中，係將磷光體、溶劑和包括至少硬脂酸之 一或數種分散劑聯用。將此等組份混合並經一段充分之時 間（典型地爲1至2小時）而形成磷光體粒子的均勻分散 體。然後將塑化劑和黏合劑加至該磷光體分散體中，並使 用額外之混合而形成該糊漿，大約另需1 - 2小時。供使用 於本發明的P D P磷光體糊漿中之較佳P D P磷光體包括（Y 、Gd)B03 · EuUI)、BaMgAl14023: Eu2 + (藍）及 Zn2Si04: Μ η (綠）。有用之溶劑包括各種醇類例如α -萜品醇和異丁 醇，以α -萜品醇係較佳之溶劑。除硬脂酸以外，其他有 用之分散劑可包括緬哈坦（Menhaden)魚油、甘油三油酸酯 及/或聚乙二醇。塑化劑宜是一種酞酸酯，更佳是酞酸二 異丁酯。較佳之糊漿黏合劑是聚乙烯醇縮丁醛及/或乙基 纖維素，更佳地，該黏合劑是由聚乙烯醇縮丁醛所組成之 單組份黏合劑。硬脂酸對黏合劑的重量比宜是自大約1 : 1 1235758 至大約1 : 2 . 5，更佳爲該重量比是大約1 : 2 . 5。 (五）圖式簡單說明： 第1圖是黏合劑和分散劑對於糊漿黏度之影響的交互關 係圖。 第2圖是在黏合劑燒盡後，本發明的藍光P D P磷光體 糊漿的網版印刷塗層之S E Μ顯微照片。 第3圖是在黏合劑燒盡後，本發明的紅光P D Ρ磷光體 糊漿的網版印刷塗層之S ΕΜ顯微照片。 第4圖是在黏合劑燒盡後，本發明的綠光PDP磷光體糊 漿的網版印刷塗層之S Ε Μ顯微照片。 實施例 下列陳述爲非限制性之實例。 將150至2 0 0克，發射藍光之PDP磷光體，BaMgAl14 0 2 3 :Eu2+，在6 0 0毫升燒杯中與2 5 - 5 0克之溶劑（α -萜品醇 或異丁醇）、5至1 0克，緬哈坦（M e n h a d e η )魚油和4至6 克之分散劑（硬脂酸或聚乙二醇）（其已先前溶解入1 6 - 2 0 克的相同溶劑中）混合。然後將此等物質混合1至2小時 而形成磷光體之分散體。此後，添加4至6克之酞酸二異 丁酯塑化劑及5至1 5克之黏合劑（乙基纖維素或聚乙烯 醇縮丁醛）；該黏合劑首先溶入2 5至3 5克之溶劑中，然 後將糊漿混合另經1 - 2小時。將糊漿儲存在具有密封蓋之 塑膠容器中。黏度係使用20rPm之布汝克非RV轉矩，DV-m型之流變儀所量測而得。爲將黏合劑燒盡，依照下列規 劃，將8克之糊漿置入一玻璃碟中在空氣中，以2 0 S C F Η -10- 1235758 流率在箱式爐中加熱： 以1 〇 °C /分鐘加熱至1 1 〇 °c 在1 1 0 °C下加熱歷1小時 以10°c/分鐘加熱至5 0 0 °c 在5 0 ot下加熱歷1小時 在黏合劑燒盡前和後，量測磷光體粉末的亮度並以所保 留之亮度的百分數（相對於原來磷光體之亮度）記錄於表 1中。應特別注意：當無空氣之存在下燃燒糊漿時，磷光 體之亮度較低且其顏色呈現改變。糊漿之穩定性可經由目 視觀察，其在該糊漿容許靜置歷一段時間之後，測定磷光 體固體子與有機介質呈現分離之程度。如果將該糊漿靜置 歷至少4個月後，仍未見到固體粒子與有機介質呈現分離 ，則被認爲此糊漿具有優異之穩定性。如果容許該糊漿靜 置歷至少2星期後，甚少或無固體粒子與有機介質呈現分 離，則被認爲此糊漿具有良好之穩定性。即使在糊漿的頂 部，可見到有一些分離，如果經由輥磨歷1 - 2小時後仍可 將固體粒子混回糊漿中，則仍認爲糊漿之穩定性係良好。 如果靜置歷僅1 - 2天後固體粒子與有機介質呈現分離，則 認爲該糊漿係不穩定。典型地說，不穩定之糊漿係固體粒 子經由輥磨仍不能混回糊漿中。關於每種糊漿組成物之複 製樣品，其結果記載於表1中。 表 1 中縮寫之角军釋 E C =乙基纖維素

Butvar =聚乙；(¾醇縮丁醛 -11- 1235758 S A =硬脂酸 PEG =聚乙二醇 I B A =異丁醇 穩定性 優良 優良 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 不穩定 不穩定 良好 良好 黏度(厘泊） 36330 27090 76503 56803 29680 61000 2100 2943 1 7200 7200 20843 丨 _1 9660 —…― 1 500 500 1 1330 j 1606 備翻 如§扭 ί_^_ 89.9 89.6 89.1 84.4 83.9 ί 80.5 87.6 84.5 83.9 _1 1 84.7 00 82.1 1 78.2 1 1 77.6 溶劑 萜品醇 萜品醇 萜品醇 萜品醇 IBA IBA IBA IBA 萜品醇 萜品醇 萜品醇 萜品醇 IBA IBA IBA IBA 分散劑 <C m < < < < PEG PEG PEG PEG PEG PEG PEG PEG 黏合劑 Butvar Butvar U P-1 U m U ω U W Butvar Butvar U ω U w Butvar Butvar U ω U ω Butvar Butvar 實例 1 * 、 1 ί—Η (N 1 Η τ ·Η 1 (Ν <N 1 <N r—H 1 m (N 1 m i 1 i 1 寸 (N 1 寸 Η 1 yn CN 1 ^T) r—H 1 6-2 1 卜 <N r-H 1 00 (N 1 00 匿 光 磷 Ρ D Ρ 光 藍 持 維 其 物 成 組 漿 糊 之 佳 較 \一31一 種

A § Μ a B

U E 體 光 磷 之 克 成 ο 組 7 列 5 下、 有醇 具品 ， 萜 I 度 ^ 亮之 %克 ο 9 ο 5 約5- 大2 之、 之 克 -12- 1235758 綱哈坦（Menhaden)魚油、4-5克之硬脂酸（溶於16_2 〇克 之α-萜品醇中）、4-6克酞酸二異丁酯及5-15克聚乙烯醇 縮丁醒（溶2 5 - 3 5克之α-萜品醇中）。事實上，在黏合劑 燒盡後，經由單獨加熱磷光體粉末所造成之典型8至9% 売度失而使磷光體亮度降低大部份爲目視可及的。有機 化合物之存在造成極少額外之亮度降低。此等結果大體上 較優於接著黏合劑燒盡後，藍光PDp磷光體亮度之典型 地降低2 0 - 2 5 %。舉例而言，黏合劑燒盡後所測得之商業 化藍光PDP糊漿的亮度降低大約是17·6%。關於紅光pDp 磷光體，（Y、Gd)B03: Eu和綠光PDP磷光體，Zn2Si〇4: Μη，亦發現上述糊漿組成物產生優良結果。在此兩種情 況中’於黏合劑燒盡後，此等磷光體保留超過其9 〇 %之起 始亮度。 本發明中’充作低分子量分散劑之硬脂酸’與習用之聚 乙二醇（P E G )分散劑比較，提供該糊漿增加黏度和穩定性 之作用。第1圖是黏合劑和分散劑對於P D Ρ糊漿黏度之 影響的交互關係圖。如圖中所示，硬脂酸（S A )對於黏度具 有甚大影響。對乙基纖維素（E C )而言，當與聚乙烯醇縮丁 醛（Butvar)黏合劑比較時，此現象特別明顯。 第2圖是在網版印刷黏合劑燒盡後，P D P藍光磷光體 (實例1 )的塗層之掃描電子顯微鏡（S E Μ )所攝之顯微照 片。如圖中可見’磷光體的塗層是非常均勻且穩定。第3 與4圖各自是在網版印刷和黏合劑燒盡後，紅光和綠光 P D Ρ磷光體的塗層之相似顯微照片。亦即，使用本發明之 -13- 1235758 糊漿所造成之磷光體塗層是非常均勻且穩定。 目前被認爲是本發明之較佳具體實施例雖然已經揭示和 敘述，但是對於精於該項技藝之人士顯可明白：其中可作 成各種改變和修正均不脫離本發明之範圍（如經由附隨之 申請專利範圍所界定的）。

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Claims (1)

1235155……、 ’ ,· .V ϊ mM · ‘. : μ ， . 一一： ''：v , i ; : 94. 2„ -4：v ................,.♦.，* -、〆▲ - .............一.‘ 拾、申請專利範圍 第9 1 1 24 675號「磷光體糊漿組成物」專利案 (94年2月修正） 1 . 一種用於電漿顯示面板之磷光體糊漿，包含分散在一 種有機糊漿中之磷光體，該有機糊漿包括聚乙烯醇縮 丁醛、硬脂酸、醇類溶劑、酞酸酯、緬哈坦（Menhaden) 魚油、三油酸甘油基酯，及/或聚乙二醇。 2 .如申請專利範圍第1項之磷光體糊漿，其中該醇類是 α -萜品醇或異丁醇。 3 .如申請專利範圍第2項之磷光體糊漿，其中硬脂酸對 聚乙烯醇縮丁醛的重量比爲1 : 2 . 5。 4 .如申請專利範圍第3項之磷光體糊漿，其中該磷光體 是 BaMgAl 1 4 0 2 3 : Eu2+。 5 .如申請專利範圍第1項之磷光體糊漿，其中該酞酸酯 是酞酸二異丁酯，且硬脂酸對聚乙烯醇縮丁醛之重量 比爲自1 : 1至1 : 2 · 5。 6 .如申請專利範圍第1項之磷光體糊漿，其中該磷光體 係選自 BaMgAl】4〇23: Eu2+、（Y、Gd)B03: Eu、或 Zn2Si〇4 :Μ η ° 7 .如申請專利範圍第1項之磷光體f胡漿，其中該磷光體 是 BaMgAl14〇23: Eu2+。 8 .如申請專利範圍第1項之磷光體糊漿，其中聚乙烯醇 縮丁醛爲黏合劑，且在黏合劑已燒盡後該磷光體仍保 1235758 . . ^ ♦ 有起始亮度之大於或等於9 Ο %。 、 9 .如申請專利範圍第8項之磷光體糊漿，其中該磷光體 _零 是 BaMgAlI4〇23: Eu2+。 1 Ο .如申請專利範圍第8項之磷光體糊漿，其中磷光體係 選自 BaMgAlI4023: Eu2+、（Y、Gd)B〇3: Eu 或 Zn2Si〇4 :Μ η 〇 1 1 .如申請專利範圍第8項之磷光體糊漿，其中該磷光體是 BaMgAl〗4 0 2 3 : Eu2+。 1 2 . —種用於電漿顯示面板之磷光體糊漿，包括分散在一 種有機糊漿中之磷光體，此有機糊漿包括溶劑、黏合 劑、含硬脂酸之至少一種分散劑、及塑化劑；且其中 該磷光體係選自 BaMgAl14 0 2 3: Eu2+、（Y、Gd)Ba3:Eu 、或 Zn2Si04:Mno 1 3 .如申請專利範圍第1 2項之磷光體糊漿，其中黏合劑是 乙基纖維素。 1 4 .如申請專利範圍第1 3項之磷光體糊漿，其中塑化劑是 φ 酞酸二異丁酯。 1 5 .如申請專利範圍第1 2項之磷光體糊漿，其中硬脂酸對 黏合劑之重量比爲自1 : 1至1 : 2 . 5。