(57)【要約】      （修正有）【課題】塗布性が良好で、表示特性の良好なディスプレイを得ることのできる蛍光体ペースト組成物の提供。【解決手段】蛍光体粉末、バインダー樹脂および有機溶剤を含有する蛍光体ペースト組成物で、バインダー樹脂としてセルロース系樹脂、有機溶剤としてジエチルベンゼンまたはジエチルベンゼンを含む混合溶剤を用いる。該ペースト組成物は、ずり速度２(1/SEC)における粘度(η1)とずり速度４０(1/SEC)における粘度(η2)の比が、１＜η1/η2≦1.5であることを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光体粉末、バインダー樹脂および有機溶剤を含有する蛍光体ペースト組成物であって、有機溶剤としてジエチルベンゼンまたはジエチルベンゼンを含む混合溶剤を用いることを特徴とする蛍光体ペースト組成物。
【請求項２】
ずり速度２（sec-1）におけるペースト組成物の粘度をη１とし、ずり速度４０（sec-1）におけるペースト組成物の粘度をη２としたとき、η１のη２に対する比率（η１／η２）が１＜η１／η２≦１．５であることを特徴とする請求項１記載の蛍光体ペースト組成物。
【請求項３】
有機バインダーとして、セルロース系樹脂を用いることを特徴とする請求項１または２記載の蛍光体ペースト組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は蛍光体ペースト組成物に関し、特に、塗布性の良好な蛍光体ペースト組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）パネルのようなフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）が次世代のディスプレイ装置として注目されている。これら次世代のディスプレイ装置の分野においては、大画面、高解像度への期待が大きく、中でもＰＤＰやＦＥＤは、液晶パネルに比べて高速の表示が可能であり、また大型化が容易であるなどの点からＯＡ機器および広報表示装置などの分野に浸透しており、さらに、高品位テレビジョンの分野などでの進展が期待されている。このような点から、微細で多数の表示セルを有するＰＤＰやＦＥＤが次世代のディスプレイ装置の主流として研究が盛んに行われている 。
【０００３】
一般的にＰＤＰは、背面のガラス基板上にアドレス用の電極を形成し、その上に隔壁層を形成し、さらに、バインダー樹脂中に蛍光体粉末を分散させた蛍光体ペーストを用いて、背面のガラス基板上にスクリーン印刷法等の方法により所望のパターンを印刷した後、バインダー樹脂成分を空気中５００℃程度の温度で焼成除去して蛍光体層を形成し、前面ガラス基板と背面ガラス基板との間の放電空間内でプラズマ放電させ、放電空間内に封入されているガスから発生した紫外線を蛍光体に当てることにより表示を行うものである。
【０００４】
また、ＦＥＤは蛍光体ペーストを用いて前面板にスクリーン印刷などによって所望のパターンに印刷した後、バインダー樹脂成分を空気中５００℃程度の温度で焼成除去して蛍光体層を形成し、背面板に形成した多数の電子放出源より前面板に向かって電子を放出させ、この電子を蛍光体に当てることにより表示を行うものである。
【０００５】
この蛍光体形成に用いられる蛍光体ペーストは、ＦＰＤとして発光させたときの輝度を十分に発揮させるため、また、蛍光体の輝度の劣化を防ぐために、焼成後の有機物残留量が少ないことが望まれる。しかし、蛍光体ペースト中の有機バインダー成分と有機溶剤量を少なくすると、蛍光体ペーストの粘度が高くなり、非常に取り扱いにくいという問題がある。そこで、ペーストの流動性を向上するために、有機バインダー成分を少なくし、有機溶剤量を多くすると、蛍光体ペーストの粘度が低下し、蛍光体粉末が沈降するので、この場合も取り扱いにくいという問題がある。さらに、蛍光体ペースト中の有機溶剤量が多くなると、隔壁内に拡散した有機溶剤が乾燥後に残り、焼成の際に気化熱を奪ったり、蛍光体表面に吸着するなどして完全に除去できないという問題がある。
【０００６】
一方、スクリーン印刷法による蛍光体層のパターン形成にあたり、かかるパターンを均一に印刷するためには、単に蛍光体物質の分散性を良好にするだけでなく、形成する蛍光体ペーストのレベリング性を向上させると同時に、所望の蛍光体層サイズに精度よく印刷できる取り扱い性に優れた蛍光体ペースト組成物が必要であり、いわゆるチキソトロピー性が良好な蛍光体ペースト組成物が求められている。これに対して、ペーストの取り扱い性を改善するために、蛍光体ペースト中のバインダー量を少なくして増粘剤を添加することによりペースト粘度を上げることが提案されているが、この方法では、チキソトロピー性が強くなったり、レベリング性が低下するので、塗布性が極めて悪いという問題がある。
【０００７】
ペーストの塗布性不良は、隣接する隔壁内に蛍光体ペーストが入ることによる混色や蛍光体層の膜厚のムラおよび蛍光体物質の存在しない部分（ピンホール）を生じるという問題がある。
【０００８】
ペーストの塗布性を改善する技術については、特許文献１に、ペーストの粘度または表面張力を一定範囲内に限定したＰＤＰ用蛍光体ペーストが提案されている。
【０００９】
また、特許文献２には、チキソトロピー指数と粘度を一定範囲内に限定した蛍光体ペーストが提案されている。
【特許文献１】特開２００３−３２７９６０号公報
【特許文献２】特開２００３−９６４４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
近年、ＦＰＤの大画面化・高精彩化が押し進められたことにより、蛍光体ペーストにも、より一層の塗布性の向上が求められており、本発明はこのような塗布性が良好で表示特性の良好なディスプレイを得ることのできる蛍光体ペースト組成物を提供することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明の蛍光体ペースト組成物は、蛍光体粉末、バインダー樹脂および有機溶剤を含有する蛍光体ペースト組成物であって、有機溶剤としてジエチルベンゼンまたはジエチルベンゼンを含む混合溶剤を用いることを特徴としている。
【００１２】
本発明によれば、ペーストを構成する有機溶剤中に、水に不溶性であるジエチルベンゼンを含有することにより、高ずり速度においても適度のチキソトロピー性を有するペーストとすることでレベリング性が向上し、塗布性の良好なペースト組成物を提供することができる。
【００１３】
後記する理由により、ずり速度２（sec-1）におけるペースト組成物の粘度をη１とし、ずり速度４０（sec-1）におけるペースト組成物の粘度をη２としたとき、η１のη２に対する比率（η１／η２）が１＜η１／η２≦１．５であることが好ましい。
【００１４】
後記する理由により、有機バインダーとして、セルロース系樹脂を用いることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、塗布性が良好で、表示特性の良好なディスプレイを得ることのできる蛍光体ペースト組成物を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の蛍光体ペースト組成物は蛍光体粉末、バインダー樹脂および有機溶剤を必須成分としており、有機溶剤としてジエチルベンゼンまたはジエチルベンゼンを含む混合溶剤を用いることを特徴としている。ジエチルベンゼンには、オルト、メタ、パラの３種類の物質があるが、異性体の単離物はコストが高くなり、工業用途に向かないことから、異性体混合物が好ましい。また、有機溶剤としては、ジエチルベンゼン以外に、ターピネオール、ブチルカルビトールアセテート、ペンタンジオール、ジペンテン等を挙げることができる。混合溶剤中のジエチルベンゼンの比率は、５重量％以上、９５重量％以下であることが好ましい。
【００１７】
本発明で用いることのできる蛍光体粉末としては、例えば、以下に示すものを挙げることができるが、もちろん以下の化合物に限定されるものではない。
【００１８】
赤色では、Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ、ＹＶＯ4：Ｅｕ、（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕ、Ｙ2Ｏ3Ｓ：Ｅｕ、γ−Ｚｎ3（ＰＯ4）2：Ｍｎ、（ＺｎＣｄ）Ｓ：Ａｇ＋Ｉｎ2Ｏ3などを挙げることができる。青色では、Ｓｒ5（ＰＯ4）3Ｃｌ：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ14Ｏ23：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ16Ｏ27：Ｅｕ、ＢａＭｇ2Ａｌ14Ｏ24：Ｅｕ、ＺｎＳ：Ａｇ＋赤色顔料、Ｙ2ＳｉＯ3：Ｃｅ、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕなどを挙げることができる。緑色では、Ｚｎ2ＧｅＯ2：Ｍｎ、ＢａＡｌ12Ｏ19：Ｍｎ、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ、ＬａＰＯ4：Ｔｂ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、ＺｎＳ：Ａｕ，Ｃｕ，Ａｌ、（ＺｎＣｄ）Ｓ：Ｃｕ，Ａｌ、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ，Ａｓ、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ、ＣｅＭｇＡｌ11Ｏ19：Ｔｂ、Ｇｄ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｔｂ、ＺｎＯ：Ｚｎ、Ｚｎ2ＳｉＯ2：Ｍｎ2などを挙げることができる。
【００１９】
蛍光体粉末の平均粒径は、１．０〜５．０μｍが好ましい。１．０μｍ未満であると、ペースト化した際の粘度が高くなり、印刷性が悪化するという不都合があり、５．０μｍを超えると、蛍光体層の表面の凹凸が大きくなり、輝度ムラの原因となるという不都合がある。平均粒径とは球換算粒径をいう。球換算粒径とは、粉末の体積と同じ体積の球を想定し、その球の直径をもって表した数値である。
【００２０】
バインダー樹脂としては、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシセルロース、メチルヒドロキシセルロース等のセルロース化合物は、焼成後のバインダー残渣が少ない蛍光体層を形成できるため、好ましく用いることができる。中でも、良好な印刷性が得られるという理由により、エチルセルロースを特に好ましく用いることができる。エチルセルロースの分子量は、３００００以上、１２００００以下が好ましい。分子量が小さすぎる場合にはペースト中の樹脂含量が多くなりすぎて焼成残渣が残る原因となり、１２００００を超える分子量のエチルセルロースを用いると、チキソトロピー性が上昇するからである。
【００２１】
ずり速度２（sec-1）におけるペースト組成物の粘度をη１とし、ずり速度４０（sec-1）におけるペースト組成物の粘度をη２としたとき、η１のη２に対する比率（η１／η２）が１＜η１／η２≦１．５であることが好ましい。η１／η２が上記範囲内にあることにより、良好なレベリング性を持つ塗布性に優れた蛍光体ペーストを得ることができる。また、ペーストを塗布した際に、塗布膜厚みをコントロールすることが容易にできるため、輝度および表示の均一性を高めることが期待できる。η１／η２が１．５を超えると、印刷性を重視した場合にはレベリング性不足によるムラやピンホールが発生し、レベリング性を重視した場合には塗布性の悪化による混色が発生し、高品質のプラズマディスプレイパネルを製造できないという問題が生じる。一方、η１／η２が１．０以下であると、ペーストの粘度特性が大幅に変わってしまい、印刷には不向きとなる。粘度η１およびη２は、ブルックフィールド社のコーン／プレート型粘度計を用いて測定した値であり、測定温度は２５℃である。
【００２２】
蛍光体粉末とバインダー樹脂と有機溶剤の好ましい配合は、赤、青、緑いずれか一色に発光する蛍光体粉末３０〜６０重量部、バインダー樹脂５〜２０重量部および有機溶剤２０〜６５重量部が好ましい。このような配合にすることによって、均一な厚みの蛍光体層を形成することができる。蛍光体粉末が３０重量部未満（バインダー樹脂と有機溶剤の合計が７０重量部超）では、均一な厚みに蛍光体を塗布することができないことがある。一方、蛍光体粉末を６０重量部超（バインダー樹脂と有機溶剤の合計が４０重量部未満）としても、輝度はそれ以上向上せず、製造コストの上昇を招いてしまう。
【００２３】
また、本発明のペースト組成物には、必要に応じて、ポリオキシアルキレンエーテル、ポリオキシアルキレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーなどの分散剤を０．１〜５．０重量％の範囲で添加することができる。その分散剤は、焼成後に残渣が残らないような良好な燃焼性を有するものが好ましい。
【００２４】
さらに、本発明のペースト組成物には、必要に応じて、可塑剤、レベリング剤、酸化防止剤、消泡剤などの各種添加剤を添加することができる。
【００２５】
本発明のペースト組成物は、上記蛍光体粉末、バインダー樹脂、有機溶剤及びその他の添加剤を３本ロールミルなどの公知の混練・分散手段によって均質に混合し、適正なペースト粘度に調整する。
【００２６】
ずり速度２（sec-1）におけるペースト組成物の粘度は、２０〜１００Ｐａ・ｓの範囲が好ましい。２０Ｐａ・ｓ未満では、蛍光体ペースト組成物の流動性が大きすぎ、塗布作業性が低下するので好ましくない。一方、１００Ｐａ・ｓを超えると、蛍光体ペースト組成物の流動性が低すぎるために、形成された蛍光体層表面に凹凸が生じやすいので好ましくない。
【００２７】
本発明による蛍光体ペーストを用いてＦＰＤに蛍光体層を形成する場合に、蛍光体ペーストを塗布する方法に特に制限はなく、スクリーン印刷法やディスペンサ−法といった種々の公知の方法を適用できる。中でもスクリーン印刷法が簡便であり、低コストのディスプレイを得ることができるため、特に好ましい。
【実施例】
【００２８】
以下に本発明の実施例を説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものでなく、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲において適宜変更と修正が可能である。なお、以下において、部は重量部を表す。
【００２９】
１．使用した蛍光体粉末と有機ビヒクルＡ、Ｂ、Ｃ
（１）赤色蛍光体粉末＝（Ｙ、Ｇｄ、Ｅｕ）ＢＯ3        ４９．５部
青色蛍光体粉末＝（Ｂａ、Ｅｕ）ＭｇＡｌ10Ｏ17   ４９．５部
緑色蛍光体粉末＝（Ｚｎ、Ｍｎ）2ＳｉＯ2         ４９．５部
（２）有機ビヒクルＡ
エチルセルロース（ダウケミカル社製の分子量８００００）３０部を、ターピネオールとジエチルベンゼンを１対１の重量比で混合した混合溶媒７０部に加熱溶解したもの
（３）有機ビヒクルＢ
エチルセルロース（ダウケミカル社製の分子量８００００）３０部を、ターピネオール７０部に加熱溶解したもの
（４）有機ビヒクルＣ
エチルセルロース（ダウケミカル社製の分子量８００００）２０部を、ターピネオールとブチルカルビトールアセテートを１対１の重量比で混合した混合溶媒８０部に加熱溶解したもの
【００３０】
２．各実施例および比較例の蛍光体ペースト組成物の作製
（実施例１）
赤色、緑色または青色蛍光体粉末４９．５部と、有機ビヒクルＡ４２部と、ターピネオール４部と、ジエチルベンゼン４部と、分散剤（ポリオキシアルキレンエーテル）０．５部を予備混合した後、セラミック製の３本ロールにて混練・分散し、実施例１の蛍光体ペースト組成物を得た。
（実施例２）
赤色、緑色または青色蛍光体粉末４９．５部と、有機ビヒクルＢ２４部と、ターピネオール２３部と、ジエチルベンゼン３部と、分散剤（ポリオキシアルキレンエーテル）０．５部を予備混合した後、セラミック製の３本ロールにて混練・分散し、実施例２の蛍光体ペースト組成物を得た。
（比較例１）
赤色、緑色または青色蛍光体粉末４９．５部と、有機ビヒクルＣ４４部と、ターピネオール３部と、ブチルカルビトールアセテート３部と、分散剤（ポリオキシアルキレンエーテル）０．５部を予備混合した後、セラミック製の３本ロールにて混練・分散し、比較例１の蛍光体ペースト組成物を得た。
（比較例２）
赤色、緑色または青色蛍光体粉末４９．５部と、有機ビヒクルＢ２３部と、ターピネオール２７部と、分散剤（ポリオキシアルキレンエーテル）０．５部を予備混合した後、セラミック製の３本ロールにて混練・分散し、比較例２の蛍光体ペースト組成物を得た。
【００３１】
３．ペースト組成物の粘度の測定方法
ブルックフィールド社のコーン／プレート型粘度計（ＨＢＤＶ−III）型を用いて、温度２５℃で、ずり速度２（sec-1）で５分後のペースト組成物の粘度η１を測定した後、ずり速度４０（sec-1）に変更して１５秒後のペースト組成物の粘度η２を測定し、得られた粘度η１とη２より、η１のη２に対する比率（η１／η２）を求めた。
【００３２】
４．ペースト組成物の粘度と塗布性の評価
実施例１、２、比較例１、２のペースト組成物により、２５０メッシュのスクリーンを用いて、ピッチ１００μｍ、線幅１００μｍ、厚み１０μｍのストライプパターンを、１００mm×１００mm×２．８mmのガラス基板上に印刷した。この印刷パターンをデジタルマイクロスコープにより２００〜５００倍で観察し、印刷パターンの「ダレ幅（μｍ）」と「うねり（μｍ）」の量を測定した。なお、ダレ幅、うねりとは、次に説明する数値をいう。
（１）ダレ幅について    印刷の際にスクリーンが基板から離れると、スクリーンの乳剤によって作られていた壁がなくなり、乳剤によって閉じ込められていたペーストにダレが生じる。そこで、基板板に印刷されたパターンより測定された最大線幅からスクリーンに形成されているパターン本来の線幅（１００μｍ）の数値を差し引いたものを「ダレ幅」とした。「ダレ幅」にはスクリーンが基板から離れるときや離れた後のペーストの流動性が関係し、スクリーンが離れる際に乳剤とペーストの接触面に応力が働くため、高ずり速度の粘度が低いペーストはダレやすい傾向にある。ある程度のダレ性が必要とされるものの、ダレ性が強すぎると、パターンが広がりすぎて混色などの原因になる。また、ダレ性が不足している場合は、色ムラやピンホールの原因となる。
（２）うねりについて    スクリーンの構造上、乳剤で形成されたパターン部にもメッシュによる非開口部があり、ペーストの吐出量に影響を与える。吐出量の少なかった部分はダレの量が少なくなるため、印刷されたラインを上部から観察した際にダレの大きかった部分と小さかった部分の間で、あたかも「うねり」が生じたかのような状態となる。そこで、デジタルマイクロスコープで基板上に印刷されたパターンを観察した際に、最も大きい線幅から最も小さい線幅の数値を差し引いたものを「うねり」とした。「うねり」には、ペーストがスクリーンの開口部に押し込められた時の流動性とスクリーンが離れる際の流動性が関係する。チキソトロピー比（（低ずり速度での粘度）／（高ずり速度での粘度））が低いペーストほど、「うねり」が抑えられる傾向にある。
【００３３】
以上の粘度と「ダレ幅」と「うねり」の測定結果を以下の表１に示す。
【００３４】
【表１】
2006335782.tif 000002
【００３５】
表１に明らかなように、実施例１と２のペースト組成物は、有機溶剤としてジエチルベンゼンを含み、本発明の範囲の適正な粘度比率（η１／η２）を有するから、「ダレ幅」および「うねり」の数値が小さい。
【００３６】
しかし、比較例１と２のペースト組成物は、有機溶剤中にジエチルベンゼンを含まず、本発明の範囲の適正な粘度比率（η１／η２）を外れているから、「ダレ幅」および／または「うねり」の数値が大きい。