專(zhuān)利名稱(chēng)：發(fā)光體糊劑組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于等離子體顯示板(PDP)制造的發(fā)光體糊劑。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及發(fā)光體糊劑在粘合劑燒盡后的亮度保持。
背景技術(shù)：
家庭娛樂(lè)和計(jì)算機(jī)用的等離子體顯示板存在著極大的市場(chǎng)潛力。為了在這些市場(chǎng)中取得成功，等離子體顯示板必須達(dá)到或超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)陰極射線管(CRT)的性能。如同陰極射管的情況一樣，等離子體顯示板的性能集中于構(gòu)成顯示器的發(fā)光體的性能和其應(yīng)用的方法。
在PDP板的制造中，發(fā)光體通過(guò)含有發(fā)射紅，綠，和(或)藍(lán)色光的發(fā)光體糊劑的網(wǎng)目印刷模型施加于內(nèi)板表面。典型的PDP發(fā)光體包括發(fā)射紅光的(Y，Gd)BO3:Eu發(fā)光體，發(fā)射藍(lán)光的BaMgAl14O23:Eu2+發(fā)光體和發(fā)射綠光的Zn2SiO4:Mn發(fā)光體。糊劑的特征，如粘度、印刷厚度，觸變性，表面張力和粘合劑燒盡對(duì)含發(fā)光體糊劑的網(wǎng)目印刷能力及等離子體顯示板的整體質(zhì)量有影響。除了發(fā)光體外，PDP糊劑組合物一般包含粘合劑，有機(jī)溶劑，分散劑和增塑劑。發(fā)光體的含量一般為按糊劑的重量計(jì)的約35至約55％。先前技術(shù)的粘合劑包括乙基纖維素和聚甲基丙烯酸甲酯。糊劑中粘合劑的含量在按重量計(jì)約0.5-約10％之間變化。對(duì)于糊劑的穩(wěn)定性，即發(fā)光體顆粒在糊中長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持均勻懸浮而不分離出固體，分散劑是重要的。通常對(duì)PDP糊劑的粘度要求在約30,000-60,000厘泊范圍內(nèi)。
糊劑應(yīng)當(dāng)配制成盡量減少在制板期間對(duì)于發(fā)光體亮度的任何負(fù)面作用。尤其是，在制板期間糊劑的有機(jī)組分要通過(guò)在含氧的氣氛中將板加熱至約500℃1-2小時(shí)燒盡。此燒盡步驟可嚴(yán)重地影響PDP發(fā)光體的亮度。特別是，那些含有易受氧化影響的活化劑離子的發(fā)光體，例如BaMgAl14O23:Eu2+。對(duì)于這種發(fā)射藍(lán)光的PDP熒光體來(lái)說(shuō)燒盡步驟后典型的亮度損失可大于20％。
發(fā)明概要本發(fā)明的一個(gè)目的是使燒盡有機(jī)糊劑組分后得到的PDP發(fā)光體的亮度降低減至最少。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供能夠用于等離子體顯示板網(wǎng)目印刷的糊劑。
本發(fā)明再一個(gè)目的是提供具有改進(jìn)的糊劑穩(wěn)定性的藍(lán)、紅和綠色PDP發(fā)光體糊劑。
按照本發(fā)明的一個(gè)目的，提供了用于等離子體顯示板的發(fā)光體糊劑，它含有分散于有機(jī)糊劑中的發(fā)光體，該有機(jī)糊劑含有溶劑，粘合劑，至少一種含有硬脂酸的分散劑，以及增塑劑。
按照權(quán)利要求的另一個(gè)目的，提供了用于等離子體顯示板的發(fā)光體糊劑，它含有分散于有機(jī)糊劑中的發(fā)光體，該有機(jī)糊劑含有粘合劑和硬脂酸，在該粘合劑被燒盡后，該發(fā)光體至少保留其最初亮度的約90％。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1是粘合劑和分散劑對(duì)糊劑粘度影響的相互作用圖。
圖2是本發(fā)明的藍(lán)色PDP發(fā)光體糊劑的網(wǎng)目印刷涂層在粘合劑燒盡后的SEM顯微照片。
圖3是本發(fā)明的紅色PDP發(fā)光體糊劑的網(wǎng)目印刷涂層在粘合劑燒盡后的SEM顯微照片。
圖4是本發(fā)明的綠色PDP發(fā)光體糊劑的網(wǎng)目印刷涂層在粘合劑燒盡后的SEM顯微照片。
本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明一般，本發(fā)明PDP發(fā)光體糊劑的制作是通過(guò)把發(fā)光體粉末在含有粘合劑，溶劑，增塑劑和一種或幾種分散劑(其中至少一種分散劑是硬脂酸)的有機(jī)混合物中形成分散體。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)硬脂酸分散劑是改進(jìn)PDP糊劑組合物的穩(wěn)定性和亮度保持的關(guān)鍵組分。當(dāng)硬脂酸與聚乙烯醇縮丁醛粘合劑結(jié)合使用時(shí)，可得到具有優(yōu)良穩(wěn)定性和亮度保持的糊劑。優(yōu)選，在粘合劑燒盡后發(fā)光體亮度保持的百分?jǐn)?shù)至少約90％。
在一個(gè)優(yōu)選的方法中，發(fā)光體，一種溶劑以及一種或幾種包括至少有硬脂酸的分散劑混合在一起。這些組分混合的時(shí)間要足以形成發(fā)光體顆粒的均勻分散體，一般要1-2小時(shí)。然后將增塑劑和粘合劑加到發(fā)光體分散體中并再次混合以形成糊劑，約再需1-2小時(shí)。優(yōu)選的用于本發(fā)明的PDP發(fā)光體糊劑的PDP發(fā)光體包括(Y，Gd)BO3:Eu(紅)，BaMgAl14O23:Eu2+(藍(lán))，和Zn2SiO4:Mn(綠)。有效的溶劑包括醇類(lèi)如α-萜品醇和異丁醇，優(yōu)選用α-萜品醇。除硬脂酸外，其他有用的分散劑可包括鯡魚(yú)油，三油酸甘油酯，和(或)聚乙二醇。增塑劑優(yōu)選鄰苯二甲酸酯，更優(yōu)選鄰苯二甲酸二異丁酯。優(yōu)選的糊劑粘合劑是聚乙烯醇縮丁醛和(或)乙基纖維素。更優(yōu)選，粘合劑是由聚乙烯醇縮丁醛構(gòu)成的單一組分粘合劑。硬脂酸對(duì)粘合劑的重量比優(yōu)選約1∶1至約1∶2.5。更優(yōu)選，該重量比約1∶2.5。
下面描述一些非限制性的實(shí)施例。
實(shí)施例在一個(gè)600ml燒杯中，將150-200克發(fā)射藍(lán)光的PDP發(fā)光體BaMgAl14O23:Eu2+與25-50g溶劑(α-萜品醇或異丁醇)，5-10g鯡魚(yú)油和預(yù)先溶解在16-20g同樣溶劑中的分散劑(硬脂酸或聚乙二醇)混合。然后將這些材料混合1-2小時(shí)，形成該發(fā)光體的分散體。此后，加入4-6g鄰苯二甲酸二異丁酯增塑劑和5-15g粘合劑(乙基纖維素或聚乙烯醇縮丁醛)；該粘合劑已先溶解于25-35g該溶劑中。所得糊劑再混合1-2小時(shí)。然后將糊劑貯存在帶密封蓋的塑料容器中。用布魯克菲爾德RV轉(zhuǎn)矩DV-III型流變儀于20rpm測(cè)量粘度。為燒盡粘合劑，將8g糊劑放在玻璃盤(pán)中和在箱式加熱爐中按如下程序在20 SCFH的空氣中加熱以10℃/min加熱至110℃于110℃加熱1小時(shí)以10℃/min加熱至500℃于500℃加熱1小時(shí)在粘合劑燒盡之前和以后測(cè)量發(fā)光體粉的亮度，并以亮度保留的百分?jǐn)?shù)(相對(duì)于初始發(fā)光體的亮度)記錄于表1中。應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)糊劑在缺少空氣的情況下燃燒時(shí)，發(fā)光體的亮度較低，并且顏色也發(fā)生變化。糊劑的穩(wěn)定性是通過(guò)目測(cè)決定的，即在糊劑放置一段時(shí)間后觀察發(fā)光體固體與有機(jī)介質(zhì)分離的程度。如果在糊劑放置至少4個(gè)月后該固體與有機(jī)介質(zhì)沒(méi)有明顯的分離，則認(rèn)為糊劑具有優(yōu)秀的穩(wěn)定性。如果在使糊劑放置至少兩個(gè)星期后固體與有機(jī)介質(zhì)很少或沒(méi)有分離，則認(rèn)為糊劑具有良好的穩(wěn)定性。即使在糊劑的上部有可見(jiàn)的分離，如果該固體通過(guò)碾磨1-2小時(shí)可混回糊劑中，仍認(rèn)為糊劑的穩(wěn)定性是良好的。如果僅放置1-2天后固體即與有機(jī)介質(zhì)分離，則認(rèn)為糊劑是不穩(wěn)定的。通常，不穩(wěn)定的類(lèi)劑中的固體通過(guò)碾磨不能混回糊劑中，對(duì)于每種糊劑組合物的雙份樣品的結(jié)果列于表1中。
表1中縮寫(xiě)的解釋EC＝乙基纖維素Butvar＝聚乙烯醇縮丁醛SA＝硬脂酸PEG＝聚乙二醇IBA＝異丁醇

一種保持約90％藍(lán)色PDP發(fā)光體(BaMgAl14O23:Eu2+)亮度的優(yōu)選糊劑組合物具有如下組成150-200g發(fā)光體，25-50gα-萜品醇，5-10g鯡魚(yú)油，4-5g硬脂酸(溶于16-20g α-萜品醇中的)，4-6g鄰苯二甲酸二異丁酯和5-15g聚乙烯醇縮丁醛(溶于25-35gα-萜品醇中的)。實(shí)際上在粘合劑燒盡后大多數(shù)觀察到的發(fā)光體亮度的減低中一般8-9％亮度損失，是單獨(dú)由加熱發(fā)光體粉末引起的。有機(jī)化合物的存在僅導(dǎo)致極小的另外的亮度減低。這些結(jié)果明顯地優(yōu)于粘合劑燒盡后藍(lán)色PDP發(fā)光體亮度的典型減低值20-25％。例如商業(yè)藍(lán)色PDP糊劑在粘合劑燒盡后測(cè)出的亮度減低約為17.6％。還發(fā)現(xiàn)上述糊劑組合物對(duì)于紅色PDP發(fā)光體(Y，Gd)BO3:Eu和綠色PDP發(fā)光體Zn2SiO4:Mn也得到優(yōu)秀的結(jié)果。在這兩種情況下，這些發(fā)光體在粘合劑燒盡后保持其初始亮度的90％以上。
在本發(fā)明中，硬脂酸作為一種低分子量的分散劑與常規(guī)的聚乙二醇(PEG)相比使糊劑的粘度和穩(wěn)定性增加。圖1是粘合劑和分散劑對(duì)PDP糊劑的粘度影響的相互作用圖?？梢钥闯?，硬脂酸(SA)對(duì)粘度有很大的影響。對(duì)于乙基纖維素(EC)粘合劑與聚乙烯醇縮丁醛(Butvar)粘合劑比較這是特別明顯的。
圖2是用掃描電子顯微鏡得到的PDP藍(lán)色發(fā)光體(實(shí)施例1)在網(wǎng)板印刷和粘合劑燒盡后的涂層的顯微照片?？梢钥闯?，該發(fā)光體的涂層是很均勻和穩(wěn)定的。圖3和4分別為紅色和綠色PDP發(fā)光體在網(wǎng)目印刷和粘合劑燒盡后的涂層的類(lèi)似的顯微照片。再一次說(shuō)明，用本發(fā)明糊劑制得的發(fā)光體涂層是非常均勻和穩(wěn)定的。
盡管已經(jīng)出示和說(shuō)明了目前考慮的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，但對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)明顯的是，可以無(wú)需偏離由附加的權(quán)利要求所規(guī)定的本發(fā)明范圍而做出各種變化和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種用于等離子體顯示板的發(fā)光體糊劑，包括分散在有機(jī)糊劑中的發(fā)光體，該有機(jī)糊劑包含溶劑，粘合劑，至少一種包含硬脂酸的分散劑，和增塑劑。
2.權(quán)利要求1的發(fā)光體糊劑，其中硬脂酸對(duì)粘合劑的重量比從約1∶1至約1∶2.5。
3.權(quán)利要求1的發(fā)光體糊劑，其中粘合劑是聚乙烯醇縮丁醛。
4.權(quán)利要求1的發(fā)光體糊劑，其中粘合劑是乙基纖維素。
5.權(quán)利要求3的發(fā)光體糊劑，其中硬脂酸對(duì)聚乙烯醇縮丁醛的重量比從約1∶1至約1∶2.5。
6.一種用于等離子體顯示板的發(fā)光體糊劑，包含分散在有機(jī)糊劑中的發(fā)光體，該有機(jī)糊劑包括聚乙烯醇縮丁醛，硬脂酸，醇溶劑和鄰苯二甲酸酯。
7.權(quán)利要求6的發(fā)光體糊劑，其中該糊劑還含有鯡魚(yú)油，三油酸甘油酯，和(或)聚乙二醇。
8.權(quán)利要求6的發(fā)光體糊劑，其中醇溶劑是α-萜品醇或異丁醇。
9.權(quán)利要求6的發(fā)光體糊劑，其中鄰苯二甲酸酯是鄰苯二甲酸二異丁酯，以及硬脂酸對(duì)聚乙烯醇縮丁醛的重量比從約1∶1至約1∶2.5。
10.權(quán)利要求9的發(fā)光體糊劑，其中該糊劑還含有鯡魚(yú)油。
11.權(quán)利要求10的發(fā)光體糊劑，其中醇溶劑是α-萜品醇。
12.權(quán)利要求11的發(fā)光體糊劑，其中硬脂酸對(duì)聚乙烯醇縮丁醛的重量比為約1∶2.5。
13.權(quán)利要求6的發(fā)光體糊劑，其中發(fā)光體是選自BaMgAl14O23:Eu2+，(Y，Gd)BO3:Eu，或Zn2SiO4:Mn。
14.權(quán)利要求6的發(fā)光體糊劑，其中發(fā)光體是BaMgAl14O23:Eu2+。
15.權(quán)利要求12的發(fā)光體糊劑，其中發(fā)光體是BaMgAl14O23:Eu2+。
16.一種用于等離子體顯示板的發(fā)光體糊劑，含有分散在有機(jī)糊劑中的發(fā)光體，該有機(jī)糊劑含有粘合劑和硬脂酸，該發(fā)光體在上述粘合劑被燒盡后保留其最初亮度的至少約90％。
17.權(quán)利要求16的發(fā)光體糊劑，其中發(fā)光體是BaMgAl14O23:Eu2+。
18.權(quán)利要求16的發(fā)光體糊劑，其中粘合劑是聚乙烯醇縮丁醛。
19.權(quán)利要求18的發(fā)光體糊劑，其中發(fā)光體是選自BaMgAl14O23:Eu2+，(Y，Gd)BO3:Eu，或Zn2SiO4:Mn。
20.權(quán)利要求18的發(fā)光體糊劑，其中發(fā)光體是BaMgAl14O23:Eu2+。
全文摘要
提供一種用于等離子體顯示板(PDP)的發(fā)光體糊劑組合物，其含有分散于有機(jī)糊劑中的發(fā)光體，該有機(jī)糊劑含有溶劑、粘合劑，至少一種包含硬脂酸的分散劑和增塑劑。該發(fā)光體糊劑組合物非常穩(wěn)定并具有合乎需要的網(wǎng)目印刷性能。此外，含在該糊劑中的發(fā)光體在粘合劑燒盡后可保持其最初亮度的高百分?jǐn)?shù)。
文檔編號(hào)C09K11/59GK1424378SQ0215631
公開(kāi)日2003年6月18日 申請(qǐng)日期2002年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月13日
發(fā)明者R·P·辛, R·G·門(mén)登哈爾, D·C·塞穆?tīng)?申請(qǐng)人:奧斯蘭姆施爾凡尼亞公司