专利名称：：减轻或避免彩色pdp荧光粉烤屏热劣化的pdp荧光粉浆料的制作方法
技术领域：
：本发明属稀土材料及显示
技术领域：
，具体涉及一种减轻或避免彩色PDP荧光粉烤屏热劣化的PDP荧光粉浆料。
背景技术：
：PDP荧光粉浆料作为荧光粉的主要载体，对于荧光粉浆料的涂覆性能、粉层的涂覆质量、荧光粉的二次性能、荧光粉层的发光效率等有着重要的影响，并且直接关系到彩色PDP的亮度、色度、发光效率、寿命等性能，从而影响到PDP整机性能的发挥。目前彩色PDP荧光屏的制作过程是这样的PDP荧光粉先与有机溶剂、有机树脂或聚合物等经过混合制作成荧光粉浆料，桨料再涂覆在后基板的障壁之间(即涂屏)，红色荧光粉、绿色荧光粉和蓝色荧光粉浆料分别印刷数次后形成PDP荧光屏；然后通过烤屏，即在一定的温度下煅烧浆料一段时间，灼烧掉浆料中的除PDP荧光粉以外的有机物质。在这一过程中，有机物质的残留灰分会影响荧光粉层的发光亮度，特别是其中含有的元素Na、K、Fe、Cl、Pb、S的会造成PDP荧光粉中毒现象；同时PDP荧光粉受到高温煅烧容易发生化学氧化，而且随着烧灼时间的延长这一现象将加重，继而PDP荧光粉发生亮度衰减、色坐标漂移的发光性能劣化现象。现有的PDP荧光粉浆料需要经过480'C60(TC以上的高温煅烧、并保持60~120min的烧灼，没有充分考虑有效地降低浆料的煅烧温度和烧灼时间，而且浆料中有机物质的残留灰分特别是元素Na、K、Fe、Cl、Pb、S的残留过量，致使浆料在烤屏过程中PDP荧光粉发生亮度衰减、色坐标漂移的性能劣化现象。现有浆料在烤屏时采取直接升温至煅烧温度，再保温一段时间进行烧灼，迅速升温导致短时间内PDP荧光粉浆料内部聚积的大量热量无法传导出，引起浆料在障壁槽内发生飞溅，荧光粉层受到破坏。
发明内容本发明的目的是降低荧光粉浆料的热分解温度，縮短烤屏烧灼时间，以减轻或避免PDP荧光粉的高温热劣化问题，提出一种可以有效减轻或避免彩色PDP荧光粉烤屏热劣化现象的PDP荧光粉浆料及其制备方法。本发明包括功能相、粘结相、载体相，功能相系PDP用三基色荧光粉的单色体、粘结相为有机树脂、载体相为能够完全溶解有机树脂的有机溶剂及助剂，其特征在于功能相、粘结相、载体相中Na、K、Fe、Cl、Pb、S元素的重量含量〈100ppm;作为功能相的有机树脂的热分解温度〈35(TC，420°0灼烧后残留灰分<1%。；有机溶剂420'C灼烧后的残留灰分<1%。；载体相中还添加了助剂，其热分解温度〈35(TC且420'C灼烧后残留灰分<1%0。本发明中，PDP用三基色荧光粉占PDP荧光粉浆料总重量的4060X，有机树脂占PDP荧光粉浆料总重量的520%，有机溶剂占PDP稀土荧光粉浆料总重量的2550%，添加助剂为硅酮分散、占PDP荧光粉浆料总重量的0.12M，它可以有效地改善PDP荧光粉在高固含量浆料中的团聚现象。上述PDP用三基色荧光粉使用的是未经过或已经过包膜的PDP稀土荧光粉，包括PDP荧光粉红粉，其分子式为(Y，Gd)B03:Eu3+，Y203:Eu3+;PDP荧光粉蓝粉，其分子式为BaMgAl14027:Eu2+，BaMgAl1()017:Eu2+;PDP荧光粉绿粉，其分子式为(BaMg)A112019:Mn2+，Zn2Si04:Mn2+。上述有机树脂是醇酸树脂、丙烯酸树脂、丙烯酸酯树脂、硝基树脂、乙烯类树脂、醛树脂中的任意一种，有机树脂能赋予浆料一定的粘结性能，使功能相与基板牢固结合。有机溶剂是从下述醇类、酯类和酮类物质中任选两至三种以任意比例混合配制的复合溶剂醇类丁醇、辛醇或高碳支链醇；酯类醋酸丁酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、己二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、DBE或丁二酸二甲酯；酮类环丁酮、环己酮、甲乙酮、甲基异丁基酮MIBK或二甲基甲酰胺DMF。制备好的PDP稀土荧光粉桨料经过八段梯度升温烘干后再进行42(TC烧灼，升温速率保持24°C/min:60土5。C保温15min，90士5。C保温15min，120土5。C保温510min，150土5。C保温510min，180土5。C保温510min，200土5。C保温510min，250士10。C保温15min，300士1(TC保温15min。这种方式避免了迅速升温导致短时间内PDP荧光粉浆料内部聚积的大量热量无法传导出，引起桨料在障壁槽内发生飞溅，荧光粉层受到破坏。同时荧光粉浆料在烧灼之前与障壁内周壁及底部充分粘结，更利于形成均匀致密的荧光粉层。本发明通过研究Na、K、Fe、Cl、Pb、S元素含量，有机树脂、有机溶剂和添加助剂的分解温度及其残留灰分对荧光粉劣化性能的影响，严格控制了PDP浆料的煅烧温度和烧灼时间，从而有效地减轻PDP高温烤屏时所导致的荧光粉劣化问题。所制备的PDP荧光粉专用浆料具有良好的粘结性能、较低的降解温度和残留灰分，从而有效地减轻PDP高温烤屏时所导致的荧光粉劣化问题。制备好的PDP稀土荧光粉浆料经过八段梯度升温烘干，避免了迅速升温导致的浆料飞溅问题，同时荧光粉浆料在烧灼之前与障壁内周壁及底部充分粘结，更利于形成均匀致密的荧光粉层。再经由42(TC烧灼后，使用PDP荧光粉真空紫外测试系统、荧光分光光度计测试其发光亮度、色坐标和激发光谱，经420'C烧灼后PDP稀土荧光粉发光亮度变化小于土2，色坐标漂移低于土0.003。本发明所制备PDP稀土荧光粉浆料的烤屏热分解温度低于42(TC，烧灼时间小于30min，能有效地减轻PDP高温烤屏时所导致的荧光粉劣化问题。与当前国外产品相比，具有分解温度低、不降低荧光粉的发光效率、不会导致荧光粉劣化现象以及产生色坐标过漂移等优点。具体实施例方式结合本发明的内容提供以下实施例，但本发明并不限于以下实施例-实施例l步骤一备用原料的优选原料有机树脂——丙烯酸树脂，有机溶剂醋酸丁基卡必醇、环丁酮，助剂硅酮分散剂、PDP稀土荧光红粉分子式(Y，Gd)B03:Eu3+，荧光粉相对亮度104，色坐标X:0.6441，色坐标Y:0.3556。利用X射线荧光光谱分析法(XRF)对相关原材料进行元素重量含量分析测定，选择Na、K、Fe、Cl、Pb、S元素重量含量〈100ppm的原料待用。利用热重分析仪(TGA)和差式扫描量热仪(DSC)对相关原料的热分解温度进行测定，利用灰分测定仪测定相关原料于42(TC烧灼30min后的残留灰分，确保相关原料残留灰分<1%。。步骤二制备过程PDP稀土荧光红粉浆料的制备工作在以玻璃、搪瓷、陶瓷等材质制造的或表面镀有这些材质或洁净涂层的器具与装置内进行，以避免原材料和荧光粉在制备过程中受到二次污染。将经过优选的原料丙烯酸树脂13%(质量百分比，下同)，有机溶剂醋酸丁基卡必醇20%，环丁酮24%依次投入以玻璃、搪瓷、陶瓷等材质制造的或表面镀有这些材质或洁净涂层的器具与装置中，以避免原材料和荧光粉在制备过程中受到二次污染。待丙烯酸树脂与溶剂醋酸丁基卡必醇和环丁酮完全互溶后，加入PDP稀土荧光红粉42X，加入助剂硅酮分散剂1%，搅拌30min,出料。制备好的PDP稀土荧光红粉浆料经过八段梯度升温烘干，升温速率保持24°C/min:60土5。C保温15min，90士5。C保温15min，120土5。C保温510min，150士5。C保温510min，180土5。C保温510min，200士5。C保温510min，250±IO'C保温15min，300士10。C保温l5min。再经由420。C烧灼30min后，使用PDP荧光粉真空紫外测试系统、荧光分光光度计测试其发光亮度和色坐标，经42(TC烧灼30min后PDP稀土荧光粉发光亮度变化小于土2，色坐标漂移低于土0.003。表1PDP稀土荧光红粉制浆前后性能变化<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>注1.荧光粉亮度是以日本进口荧光粉为标样测定，计100%2.色坐标X和Y为色彩CIE舌形曲线图色坐标实施例2步骤一备用原料的优选原料有机树脂——醇酸树脂，有机溶剂乙酸丁酯、二甲基甲酰胺DMF，硅酮分散剂。PDP稀土荧光蓝粉分子式BaMgAl1Q027:EU2+，荧光粉相对亮度106，色坐标X-0.1511，色坐标Y:0.0554。利用X射线荧光光谱分析法(XRF)对相关原材料进行元素重量含量分析测定，选择Na、K、Fe、Cl、Pb、S元素重量含量〈100ppm的原料待用。利用热重分析仪(TGA)和差式扫描量热仪(DSC)对相关的热分解温度进行测定，利用灰分测定仪测定相关原料于420'C烧灼30min后的残留灰分，确保相关原料残留灰分<1%>。步骤二制备过程PDP稀土荧光蓝粉浆料的制备工作在以玻璃、搪瓷、陶瓷等材质制造的或表面镀有这些材质或洁净涂层的器具与装置内进行，以避免原材料和荧光粉在制备过程中受到二次污染。将经过优选的原料醇酸树脂9%，有机溶剂乙酸丁酯18%，二甲基甲酰胺DMF22X依次投入以玻璃、搪瓷、陶瓷等材质制造的或表面镀有这些材质或洁净涂层的器具与装置中，以避免原材料和荧光粉在制备过程中受到二次污染。待醇酸树脂与有机溶剂乙酸丁酯和二甲基甲酰胺DMF完全互溶后，加入PDP稀土荧光蓝粉50X，加入硅酮分散剂1%，搅拌搅拌30min，出料。将制备好的PDP稀土荧光蓝粉浆料经过八段梯度升温烘干，升温速率保持24°C/min:60土5。C保温15min，90土5。C保温15min，120土5。C保温510min，150±5°C保温510min，180士5。C保温510min，200土5。C保温510min，250土10。C保温l5min，300土l(TC保温l5min。再经由42(TC烧灼后，使用PDP荧光粉真空紫外测试系统、荧光分光光度计测试其发光亮度和色坐标，经42(TC烧灼后PDP稀土荧光粉发光亮度变化小于土2，色坐标漂移低于土0.003。表2PDP稀土荧光蓝粉制浆前后性能变化<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>:1.荧光粉亮度是以日本翅5口荧光粉为标样测定，计100%2.色坐标X和Y为色彩C正舌形曲线图色坐标实施例3步骤一备用原料的优选原料有机树脂——乙烯类树脂，有机溶剂DBE、环丁酮)，分散助剂硅酮分散剂。PDP稀土荧光绿粉分子式BaMgAl12019:Mn2+，荧光粉相对亮度101，色坐标X:0.1454，色坐标Y:0.7470。利用X射线荧光光谱分析法(XRF)对相关原材料进行元素重量含量分析测定，选择Na、K、Fe、Cl、Pb、S元素重量含量〈100ppm的原料待用。利用热重分析仪(TGA)和差式扫描量热仪(DSC)对相关原料的热分解温度进行测定，利用灰分测定仪测定相关原料于42(TC烧灼30min后的残留灰分，确保相关原料残留灰分<1%0。步骤二制备过程PDP稀土荧光绿粉浆料的制备工作在以玻璃、搪瓷、陶瓷等材质制造的或表面镀有这些材质或洁净涂层的器具与装置内进行，以避免原材料和荧光粉在制备过程中受到二次污染。将经过优选的原料乙烯类树脂7.5%，有机溶剂DBE27X，环丁酮20%依次投入以玻璃、搪瓷、陶瓷等材质制造的或表面镀有这些材质或洁净涂层的器具与装置中，以避免原材料和荧光粉在制备过程中受到二次污染。待乙烯类树脂与有机溶剂DBE和环丁酮完全互溶后，加入PDP稀土荧光绿粉45%，加入分散助剂硅酮分散剂0.5%，搅拌30min，出料。制备好的PDP稀土荧光绿粉浆料经过八段梯度升温烘干，升温速率保持24°C/mim60土5。C保温15min，90土5。C保温15min，120土5。C保温510min，150土5。C保温510min，180士5。C保温510min，200土5。C保温510min，250±10。C保温15min，300土10。C保温15min。再经由42(TC烧灼后，使用PDP荧光粉真空紫外测试系统、荧光分光光度计测试其发光亮度和色坐标，经420'C烧灼后PDP稀土荧光粉发光亮度变化小于±2，色坐标漂移低于士0.003。表3PDP稀土荧光绿粉制浆前后性能变化<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>:1.荧光粉亮度是以日本翅i口荧光粉为标样测定，计100%2.色坐标X和Y为色彩CIE舌形曲线图色坐标实施例4步骤一备用原料的优选原料有机树脂——硝基树脂，有机溶剂松油醇、醋酸丁酯、环丁酮，硅酮分散剂。包膜PDP稀土荧光红粉分子式(Y，Gd)B03:Eu3+，荧光粉相对亮度105，色坐标X:0.6466，色坐标Y:0.3559。利用X射线荧光光谱分析法(XRF)对相关原材料进行元素重量含量分析测定，选择Na、K、Fe、Cl、Pb、S元素重量含量〈100ppm的原料待用。利用热重分析仪(TGA)和差式扫描量热仪(DSC)对相关原料的热分解温度进行测定，利用灰分测定仪测定相关原料于420'C烧灼30min后的残留灰分，确保相关原料残留灰分<1%。。步骤二制备过程包膜PDP稀土荧光红粉浆料的制备工作在以玻璃、搪瓷、陶瓷等材质制造的或表面镀有这些材质或洁净涂层的器具与装置内进行，以避免原材料和荧光粉在制备过程中受到二次污染。将经过优选的原料硝基树脂8%，有机溶剂松油醇11%，醋酸丁酯9%，环丁酮18.5%依次投入以玻璃、搪瓷、陶瓷等材质制造的或表面镀有这些材质或洁净涂层的器具与装置中，以避免原材料和荧光粉在制备过程中受到二次污染。待硝基树脂与溶剂松油醇、醋酸丁酯和环丁酮完全互溶后，加入包膜PDP稀土荧光红粉52X，硅酮分散剂1.5%，搅拌30min，出料。制备好的包膜PDP稀土荧光红粉浆料经过八段梯度升温烘干，升温速率保持24°C/min:60士5。C保温15min，卯士5。C保温15min，120土5。C保温510min，150±5°C保温510min，180土5。C保温510min，200土5。C保温510min，250士10。C保温l5min，300土1(TC保温15min。再经由420。C烧灼30min后，使用PDP荧光粉真空紫外测试系统、荧光分光光度计测试其发光亮度和色坐标，经420'C烧灼30min后PDP稀土荧光粉发光亮度变化小于土2，色坐标漂移低于土0.003。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>注1.荧光粉亮度是以日本进口荧光粉为标样测定，计100%2.色坐标X和Y为色彩C正舌形曲线图色坐标实施例5步骤一备用原料的优选原料有机树脂——丙烯酸酯树脂，有机溶剂辛醇、乳酸丁酯、环己酮，硅酮分散齐U。包膜PDP稀土荧光蓝粉分子式BaMgAho027:Eu2、荧光粉相对亮度105，色坐标X:0.1523，色坐标Y:0.0541。利用X射线荧光光谱分析法(XRF)对相关原材料进行元素重量含量分析测定，选择Na、K、Fe、Cl、Pb、S元素重量含量〈100ppm的原料待用。利用热重分析仪(TGA)和差式扫描量热仪(DSC)对相关原料的热分解温度进行测定，利用灰分测定仪测定相关原料于42(TC烧灼30min后的残留灰分，确保相关原料残留灰分<1%。。步骤二制备过程包膜PDP稀土荧光蓝粉浆料的制备工作在以玻璃、搪瓷、陶瓷等材质制造的或表面镀有这些材质或洁净涂层的器具与装置内进行，以避免原材料和荧光粉在制备过程中受到二次污染。将经过优选的原料丙烯酸酯树脂20%，有机溶剂辛醇7%,乳酸丁酯16%和环己酮14%依次投入以玻璃、搪瓷、陶瓷等材质制造的或表面镀有这些材质或洁净涂层的器具与装置中，以避免原材料和荧光粉在制备过程中受到二次污染。待丙烯酸酯树脂与有机溶剂辛醇、乳酸丁酯及环己酮完全互溶后，加入包膜？0稀土荧光蓝粉42.2%，加入硅酮分散剂0.8%，最后搅拌30min，出料。将制备好的包膜PDP稀土荧光蓝粉浆料经过八段梯度升温烘干，升温速率保持24°C/min:60士5。C保温15min，90土5。C保温15min，120土5。C保温510min，150土5。C保温510min，180土5。C保温510min，200土5。C保温510min，250土10。C保温l5min，300土10。C保温15min。再经由42(TC烧灼后，使用PDP荧光粉真空紫外测试系统、荧光分光光度计测试其发光亮度和色坐标，经42(TC烧灼后PDP稀土荧光粉发光亮度变化小于土2，色坐标漂移低于土0.003。表2PDP稀土荧光蓝粉制浆前后性能变化<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>注1.荧光粉亮度是以日本进口荧光粉为标样测定，计100%2.色坐标X和Y为色彩CIE舌形曲线图色坐标实施例6步骤一备用原料的优选原料有机树脂——醛树脂，有机溶剂丁醇、戊二酸二甲酯、甲基异丁基酮，硅酮分散助剂。包膜PDP稀土荧光绿粉分子式BaMgAl12019:Mn2+，荧光粉相对亮度102，色坐标X:0.1459，色坐标Y:0.7461。利用X射线荧光光谱分析法(XRF)对相关原材料进行元素重量含量分析测定，选择Na、K、Fe、Cl、Pb、S元素重量含量〈100ppm的原料待用。利用热重分析仪(TGA)和差式扫描量热仪(DSC)对相关原料的热分解温度进行测定，利用灰分测定仪测定相关原料于42(TC烧灼30min后的残留灰分，确保相关原料残留灰分<1%。。步骤二制备过程包膜PDP稀土荧光绿粉桨料的制备工作在以玻璃、搪瓷、陶瓷等材质制造的或表面镀有这些材质或洁净涂层的器具与装置内进行，以避免原材料和荧光粉在制备过程中受到二次污染。将经过优选的原料醛树脂7%，有机溶剂丁醇5.5%，戊二酸二甲酯17%和甲基异丁基酮13%依次投入以玻璃、搪瓷、陶瓷等材质制造的或表面镀有这些材质或洁净涂层的器具与装置中，以避免原材料和荧光粉在制备过程中受到二次污染。待醛树脂与有机溶剂丁醇、戊二酸二甲酯和甲基异丁基酮完全互溶后，加入包膜PDP稀土荧光绿粉55.8%，加入硅酮分散助剂1.7%，搅拌30min，出料。制备好的包膜PDP稀土荧光绿粉浆料经过八段梯度升温烘干，升温速率保持24°C/min:60土5。C保温15min，90土5。C保温15min，120士5。C保温510min，150±5°C保温510min，180土5。C保温510min，200土5。C保温510min，250土10。C保温l5min，300士10。C保温15min。再经由420。C烧灼后，使用PDP荧光粉真空紫外测试系统、荧光分光光度计测试其发光亮度和色坐标，经420'C烧灼后PDP稀土荧光粉发光亮度变化小于士2，色坐标漂移低于士0.003。表3PDP稀土荧光绿粉制浆前后性能变化<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>注1.荧光粉亮度是以日本进口荧光粉为标样测定，计100%2.色坐标X和Y为色彩CIE舌形曲线图色坐标权利要求1、一种减轻或避免彩色PDP荧光粉烤屏热劣化的PDP荧光粉浆料，包括功能相、粘结相、载体相，功能相系PDP用三基色荧光粉的单色体、粘结相为有机树脂、载体相为能够完全溶解有机树脂的有机溶剂及助剂，其特征在于功能相、粘结相、载体相中Na、K、Fe、Cl、Pb、S元素的重量含量<100ppm；作为功能相的有机树脂的热分解温度<350℃，420℃灼烧后残留灰分<1‰；有机溶剂420℃灼烧后的残留灰分<1‰；载体相中还添加了助剂，其热分解温度<350℃且420℃灼烧后残留灰分<1‰。2、如权利要求1所述PDP荧光粉浆料，其特征在于PDP用三基色荧光粉占PDP荧光粉浆料总重量的4060%，有机树脂占PDP荧光粉浆料总重量的520X，有机溶剂占PDP稀土荧光粉浆料总重量的2550X，助剂为硅酮分散剂、占PDP荧光粉浆料总重量的0.12%。3、如权利要求1或2所述PDP荧光粉浆料，其特征在于PDP用三基色荧光粉使用的是未经过或己经过包膜的PDP稀土荧光粉，包括PDP荧光粉红粉，其分子式为(Y,Gd)B03:Eu3+，Y203:Eu3+;PDP荧光粉蓝粉，其分子式为BaMgAl14027:Eu2+，BaMgAl10O17:Eu2+;PDP荧光粉绿粉，其分子式为(BaMg)A112019:Mn2+，Zn2Si04:Mn2+。4、根据权利要求1或2所述PDP稀土荧光粉专用浆料，其特征在于有机树脂是醇酸树脂、丙烯酸树脂、丙烯酸酯树脂、硝基树脂、乙烯类树脂、醛树脂中的任意一种。5、根据权利要求1或2所述PDP稀土荧光粉浆料，其特征在于有机溶剂是从下述醇类、酯类和酮类物质中任选两至三种以任意比例混合配制的复合溶剂醇类丁醇、辛醇或高碳支链醇；酯类醋酸丁酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、己二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、DBE或丁二酸二甲酯；酮类环丁酮、环己酮、甲乙酮、甲基异丁基酮MIBK或二甲基甲酰胺DMF。6、根据权利要求1或2所述PDP稀土荧光粉浆料，其特征在于制备好的PDP稀土荧光粉浆料经过八段梯度升温烘干后再进行烧灼，升温速率保持24。C/mim60士5。C保温l5min，90士5。C保温15min，120土5。C保温510min，150士5。C保温510min，180土5。C保温510min，200土5。C保温510min，250±10。C保温15min，300土10。C保温15min。全文摘要本发明涉及一种减轻或避免彩色PDP荧光粉烤屏热劣化的PDP荧光粉浆料，包括功能相、粘结相、载体相，功能相系PDP用三基色荧光粉的单色体、粘结相为有机树脂、载体相为能够完全溶解有机树脂的有机溶剂及助剂，功能相、粘结相、载体相中Na、K、Fe、Cl、Pb、S元素的重量含量＜100ppm；作为功能相的有机树脂的热分解温度＜350℃，420℃灼烧后残留灰分＜1‰；有机溶剂420℃灼烧后的残留灰分＜1‰；载体相中还添加了助剂，其热分解温度＜350℃且420℃灼烧后残留灰分＜1‰。有效地减轻PDP高温烤屏时所导致的荧光粉劣化问题。本发明具有良好的粘结性能、较低的降解温度和残留灰分，从而有效地减轻PDP高温烤屏时所导致的荧光粉劣化问题。文档编号C09K11/77GK101376805SQ20081015655公开日2009年3月4日申请日期2008年9月28日优先权日2008年9月28日发明者何锦华,超张,超梁,钟海涛申请人:江苏苏博特新材料股份有限公司