專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)鉛刻蝕性障壁漿料及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及氣體放電技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種用于形成等離子顯示屏 的障壁的無(wú)鉛刻蝕性障壁漿料。
背景技術(shù)：
等離子顯示屏(PDP，Plasma Display Panel)是一種氣體放電發(fā)光平板顯示器件。 大量的等離子放電單元排列在一起構(gòu)成顯示屏幕。當(dāng)在上下電極之間施加高電壓時(shí)，通過(guò) 一個(gè)小空間的惰性氣體放電產(chǎn)生真空紫外光，照射到紅綠藍(lán)三基色熒光粉上發(fā)出可見(jiàn)光， 從而實(shí)現(xiàn)彩色顯示。在等離子顯示屏中，障壁的作用是用來(lái)形成并且維持放電空間，阻止相鄰放電空 間之間的串光和串電。因此高精度障壁的制造技術(shù)對(duì)于保證器件工作的可靠性是很重要 的。為了使上、下電極間的等離子體放電產(chǎn)生的紫外線(xiàn)能夠更好地使熒光粉發(fā)光，要求障壁 的形狀和尺寸均一、縱橫比高，并且具有充分的機(jī)械強(qiáng)度。現(xiàn)有技術(shù)中常用的障壁制備方法是噴砂法和刻蝕法。采用噴砂法制備障壁不僅對(duì) 設(shè)備的要求高，對(duì)砂粒的材質(zhì)、粒徑及分布都有較高要求，而且工藝復(fù)雜，存在砂粒污染問(wèn) 題；而采用刻蝕法制備障壁，污染少，工藝簡(jiǎn)單，一致性好，因此越來(lái)越受到廠家的青睞?？涛g障壁法是將刻蝕性障壁漿料印刷或涂敷在玻璃基板上之后，經(jīng)過(guò)干燥、燒結(jié)， 然后貼感光膜或涂感光膠，再經(jīng)過(guò)曝光、顯影、刻蝕，最后剝膜，從而形成障壁圖形。目前市 場(chǎng)上的刻蝕性障壁漿料多為含鉛材料，這種材料有毒，易對(duì)人體造成危害且污染環(huán)境，因此 研制無(wú)鉛的刻蝕性障壁漿料已經(jīng)成為等離子顯示屏用障壁漿料的發(fā)展趨勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種用于制備等離子顯示屏障壁的無(wú) 鉛障壁漿料。本發(fā)明提供了一種無(wú)鉛刻蝕性障壁漿料，由65_85wt%的無(wú)機(jī)粉末和35_15wt% 的有機(jī)載體組成，優(yōu)選由65-80wt%的無(wú)機(jī)粉末和35-20襯％的有機(jī)載體組成，其中，無(wú)機(jī) 粉末包括95-85wt %的玻璃粉末和5-15wt %的填料粉末；以及有機(jī)載體包括0_20wt %的粘 合劑和SO-Owt %的有機(jī)溶劑。在本發(fā)明的無(wú)鉛刻蝕性障壁漿料中，玻璃粉末包含20_40襯％的氧化硼，優(yōu)選 25-40wt% ；50-20wt%&氧化鋅，優(yōu)選50-25wt% ；5_15wt%的氧化鈉、氧化鉀、氧化鋰中的 一種或多種，優(yōu)選5-10wt% ；以及0-25wt%的氧化磷、氧化鋇、氧化鎂、氧化銅中的一種或多 種，優(yōu)選5-15wt%。該玻璃粉末的平均粒徑為5-20 μ m，優(yōu)選5-15 μ m。本發(fā)明的無(wú)鉛刻蝕性障壁漿料中的填料粉末為氧化鈦、氧化鋁、氧化鋅中的一種 或多種。該填料粉末的平均粒徑為50-500nm，優(yōu)選100-300nm。本發(fā)明的無(wú)鉛刻蝕性障壁漿料中的粘合劑為丙烯基樹(shù)脂、環(huán)氧基樹(shù)脂和乙基纖維 素基樹(shù)脂中的一種或多種；有機(jī)溶劑為松油醇、丁基卡比醇乙酸酯中的一種或多種。
3種制備無(wú)鉛刻蝕性障壁漿料的方法，該方法包括以下步驟將氧 化硼，氧化鋅，氧化鈉、氧化鉀、氧化鋰中的一種或多種以及氧化磷、氧化鋇、氧化鎂、氧化銅 中的一種或多種按比例配好，混合均勻，在高溫下將其熔化以形成玻璃態(tài)，然后經(jīng)過(guò)粗磨、 氣流磨，形成無(wú)鉛刻蝕障壁用的玻璃粉；將玻璃粉與填料混合，得到無(wú)機(jī)粉末；以及將無(wú)機(jī) 粉末與有機(jī)載體混合，并進(jìn)行軋制、脫泡，最終得到本發(fā)明的無(wú)鉛化刻蝕障壁漿料。利用本發(fā)明的無(wú)鉛刻蝕性障壁漿料制備的障壁缺陷數(shù)少，均勻性好，頂寬/底寬 更合理，可以盛納更多的熒光粉，進(jìn)而增加發(fā)光的有效面積，并增加了 PDP的白場(chǎng)亮度，從 而提高了 PDP的整體性能，可滿(mǎn)足32寸XGA對(duì)障壁的性能要求。通過(guò)以下說(shuō)明，本發(fā)明的其它和另外的目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)將更充分地被呈現(xiàn)。
具體實(shí)施例方式除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有與本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普 通技術(shù)人員通常理解的相同含義。玻璃粉末是組成障壁的主要材料。在一種實(shí)施方式中，本發(fā)明的無(wú)鉛刻蝕障壁漿 是這樣制成的(1)將20_40wt%&氧化硼；50_20wt%&氧化鋅；5_15wt %的氧化鈉、氧化鉀、 氧化鋰中的一種或多種；0-25襯％的氧化磷、氧化鋇、氧化鎂、氧化銅中的一種或多種按比 例配好，混勻并使其熔化。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，玻璃粉末中含有25% -40wt%的氧 化硼；50% _25襯％的氧化鋅；5-10襯％的氧化鈉、氧化鉀、氧化鋰中的一種或多種；以及 0-25wt %的氧化磷、氧化鋇、氧化鎂、氧化銅中的一種或多種。其中，氧化硼是構(gòu)成玻璃骨架的成分，當(dāng)氧化硼含量小于20wt%時(shí)，很難形成玻璃 化；當(dāng)氧化硼含量大于40wt%時(shí)，玻璃的軟化點(diǎn)偏高。加入氧化鋅的主要目的在于降低軟 化點(diǎn)和熱脹系數(shù)，如果氧化鋅含量小于20wt %，不能達(dá)到上述目的；如果大于50wt %，則易 在玻璃中發(fā)生析晶。加入堿性金屬氧化物的目的在于降低玻璃的軟化點(diǎn)，當(dāng)堿性成分小于 5襯％時(shí)，作用不明顯；當(dāng)大于15wt%時(shí)，得到的玻璃不穩(wěn)定，易結(jié)晶。加入氧化磷、氧化鋇 的目的在于增加玻璃穩(wěn)定性，所加入的氧化磷、氧化鋇的量為不大于25wt%。否則，會(huì)導(dǎo)致 熱脹系數(shù)過(guò)高。然后，將熔煉好的玻璃經(jīng)過(guò)粗磨、氣流磨，最終形成平均粒徑為5-20 μ m的無(wú)鉛刻 蝕障壁用玻璃粉末。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，玻璃粉末的平均粒徑為5-15μπι。(2)將95_85wt%的玻璃粉與5_15wt%的填料混合得到無(wú)機(jī)粉末。其中填料包括 氧化鈦、氧化鋁、氧化鋅中的一種或多種。加入填料粉末作為功能性材料，目的在于改善凝 固后的玻璃體的性能，主要作用為增白、增加強(qiáng)度等。填料的平均粒徑為50-500nm，優(yōu)選 100-300nm。如果填料的粒徑過(guò)小，則粉末極易團(tuán)聚，導(dǎo)致漿料流動(dòng)性差；如果填料的粒徑太 大，則漿料的粒度過(guò)大，粘度不均，而且增白效果不好。所加入的填料粉末過(guò)少，則障壁強(qiáng)度 不高；填料粉末過(guò)多，則難以形成致密的障壁。(3)將65_85wt%的上述無(wú)機(jī)粉末與35_15wt %的有機(jī)載體混合，并進(jìn)行軋制、脫 泡，最終得到無(wú)鉛刻蝕障壁漿料。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，無(wú)機(jī)粉末的含量為65-80wt% 且有機(jī)載體的含量為35-20wt%。最后，將障壁漿料經(jīng)過(guò)印刷、干燥、燒結(jié)、貼膜、曝光、顯影、刻蝕、脫膜等步驟，最終
4微米，底寬為60微米，高度為130微米障壁層。實(shí)施例實(shí)施例1 將40wt%的氧化硼、35wt%的氧化鋅、10wt%的氧化鈉、以及15wt%的氧化磷按 比例混勻并使其熔化，經(jīng)過(guò)粗磨、氣流磨，形成玻璃粉末，玻璃粉末的平均粒徑為20μπι ；將 90wt %的玻璃粉末與IOwt %的填料混合得到無(wú)機(jī)粉末；將5wt %的氧化鈦和5wt %的氧化 鋁混合得到無(wú)機(jī)填料；將90wt%的玻璃粉與10wt%的填料混合得到無(wú)機(jī)粉末，其中填料粉 末的平均粒徑為約400nm ；將80wt%的無(wú)機(jī)粉末與20wt%的有機(jī)載體混合并進(jìn)行軋制、脫 泡，最終得到無(wú)鉛刻蝕障壁漿料，有機(jī)載體中含有作為粘合劑的丙烯基樹(shù)脂和環(huán)氧基樹(shù)脂 以及作為有機(jī)溶劑的松油醇和丁基卡比醇乙酸酯。實(shí)施例2 將35wt %的氧化硼、40wt %的氧化鋅、5wt %的氧化鉀和5wt %的氧化鋰、以及 5wt%的氧化鋇和5襯％的氧化鎂按比例混勻并使其熔化，經(jīng)過(guò)粗磨、氣流磨，形成玻璃粉 末，玻璃粉末的平均粒徑為15μm;將85Wt%的玻璃粉末與15襯％的填料混合得到無(wú)機(jī)粉 末，其中填料粉末的平均粒徑為約350nm ；將3wt%的氧化鈦、3wt%的氧化鋁和3wt%的氧 化鋅混合得到無(wú)機(jī)填料；將90wt%的玻璃粉與IOwt %的填料混合得到無(wú)機(jī)粉末；將75wt% 的無(wú)機(jī)粉末與25wt%的有機(jī)載體混合并進(jìn)行軋制、脫泡，最終得到無(wú)鉛刻蝕障壁漿料，有機(jī) 載體中含有作為粘合劑的環(huán)氧基樹(shù)脂和乙基纖維素基樹(shù)脂以及作為有機(jī)溶劑的丁基卡比 醇乙酸酯。實(shí)施例3 將35wt%的氧化硼、45wt%的氧化鋅，5wt%的氧化鉀和5wt%的氧化鋰、以及 5wt%的氧化鋇和5襯％的氧化鎂按比例混勻并使其熔化，經(jīng)過(guò)粗磨、氣流磨，形成玻璃粉 末，玻璃粉末的平均粒徑為1(^!11;將85襯％的玻璃粉末與15襯％的填料混合得到無(wú)機(jī)粉 末，填料粉末的平均粒徑為約400nm ；將3wt %的氧化鈦、3wt %的氧化鋁和3襯％的氧化鋅 混合得到無(wú)機(jī)填料；將90wt %的玻璃粉與IOwt %的填料混合得到無(wú)機(jī)粉末；將75wt %的無(wú) 機(jī)粉末與25wt%的有機(jī)載體混合并進(jìn)行軋制、脫泡，最終得到無(wú)鉛刻蝕障壁漿料，有機(jī)載體 中含有作為粘合劑的環(huán)氧基樹(shù)脂和乙基纖維素基樹(shù)脂以及作為有機(jī)溶劑的松油醇和丁基 卡比醇乙酸酯。實(shí)施例4 將30wt%的氧化硼、40wt%的氧化鋅、3wt%的氧化鉀、3wt%的氧化鈉和3襯％的 氧化鋰、以及5wt%的氧化銅和5襯％的氧化鎂按比例混勻并使其熔化，經(jīng)過(guò)粗磨、氣流磨， 形成玻璃粉末，玻璃粉末的平均粒徑為20 μ m ；將90wt %的玻璃粉末與IOwt %的填料混合 得到無(wú)機(jī)粉末，其中填料粉末的平均粒徑為約300nm ；將5wt%的氧化鋁和5襯％的氧化鋅 混合得到無(wú)機(jī)填料；將80wt %的玻璃粉與20wt %的填料混合得到無(wú)機(jī)粉末；將SOwt %的無(wú) 機(jī)粉末與20wt%的有機(jī)載體混合并進(jìn)行軋制、脫泡，最終得到無(wú)鉛刻蝕障壁漿料，有機(jī)載體 中含有作為粘合劑的環(huán)氧基樹(shù)脂和乙基纖維素基樹(shù)脂以及作為有機(jī)溶劑的丁基卡比醇乙 酸酯。實(shí)施例5:將35wt%的氧化硼、40wt%的氧化鋅，5wt%的氧化鉀和5wt%的氧化鋰、以及
55wt%的氧化鋇和5襯％的氧化鎂按比例混勻并使其熔化，經(jīng)過(guò)粗磨、氣流磨，形成玻璃粉 末，玻璃粉末的平均粒徑為15μm;將85Wt%的玻璃粉末與15襯％的填料混合得到無(wú)機(jī)粉 末，其中填料粉末的平均粒徑為約450nm ；將3wt%的氧化鈦、3wt%的氧化鋁和3wt%的氧 化鋅混合得到無(wú)機(jī)填料；將90wt%的玻璃粉與IOwt %的填料混合得到無(wú)機(jī)粉末；將75wt% 的無(wú)機(jī)粉末與25wt%的有機(jī)載體混合并進(jìn)行軋制、脫泡，最終得到無(wú)鉛刻蝕障壁漿料，有機(jī) 載體中含有作為粘合劑的環(huán)氧基樹(shù)脂和乙基纖維素基樹(shù)脂以及作為有機(jī)溶劑的丁基卡比 醇乙酸酯。比較例1 將50wt%的氧化鉛、40wt%的氧化鋅、以及5wt %的氧化鋇按比例混勻并使其熔 化，經(jīng)過(guò)粗磨、氣流磨，形成玻璃粉末；將85wt%的玻璃粉末與15wt%的填料混合得到無(wú)機(jī) 粉末；將3wt %的氧化鈦、3wt %的氧化鋁和3wt %的氧化鋅混合得到無(wú)機(jī)填料；將90wt %的 玻璃粉與IOwt %的填料混合得到無(wú)機(jī)粉末；將75wt%的無(wú)機(jī)粉末與25wt%的有機(jī)載體混 合并進(jìn)行軋制、脫泡，最終得到無(wú)鉛刻蝕障壁漿料，有機(jī)載體中含有作為粘合劑的3襯％環(huán) 氧基樹(shù)脂以及作為有機(jī)溶劑的97wt%丁基卡比醇乙酸酯。比較例2 將65wt %的氧化鉛、15wt %的氧化鋅，以及5wt %的氧化鋇和5wt %的氧化鎂按 比例混勻并使其熔化，經(jīng)過(guò)粗磨、氣流磨，形成玻璃粉末，玻璃粉末的平均粒徑為5 μ m ；將 85wt%的玻璃粉末與15wt%的填料混合得到無(wú)機(jī)粉末；將3wt%的氧化鋁和3wt%的氧化 鋅混合得到無(wú)機(jī)填料；將85wt %的玻璃粉與15wt %的填料混合得到無(wú)機(jī)粉末；將65wt %的 無(wú)機(jī)粉末與35wt%的有機(jī)載體混合并進(jìn)行軋制、脫泡，最終得到無(wú)鉛刻蝕障壁漿料，有機(jī)載 體中含有作為粘合劑的10wt%乙基纖維素基樹(shù)脂以及作為有機(jī)溶劑的90wt%丁基卡比醇 乙酸酯。表1實(shí)施例1-5和比較例1-2的無(wú)鉛刻蝕性障壁漿料中各組分含量
權(quán)利要求
一種無(wú)鉛刻蝕性障壁漿料，所述無(wú)鉛刻蝕性障壁漿料由無(wú)機(jī)粉末和有機(jī)載體組成，其特征在于，所述無(wú)機(jī)粉末的含量為65 85wt％，所述有機(jī)載體的含量為35 15wt％，其中，所述無(wú)機(jī)粉末包含95 85wt％的玻璃粉末和5 15wt％的填料粉末，其中所述玻璃粉末包括以所述玻璃粉末的總重量計(jì)20 40wt％的氧化硼；50 20wt％的氧化鋅；5 15wt％的氧化鈉、氧化鉀、氧化鋰中的一種或多種；以及0 25wt％氧化磷、氧化鋇、氧化鎂、氧化銅中的一種或多種；以及所述有機(jī)載體包含0 20wt％的粘合劑和0 80wt％的有機(jī)溶劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)鉛刻蝕性障壁漿料，其中，所述無(wú)鉛刻蝕性障壁漿料由 65-80wt %的無(wú)機(jī)粉末和35-20wt %的有機(jī)載體組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)鉛刻蝕性障壁漿料，其中，所述無(wú)機(jī)粉末具有350-550°C的 軟化溫度，以及65X 10_7至85X 10_7的熱膨脹系數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)鉛刻蝕性障壁漿料，其中，所述玻璃粉末包括以所述玻璃 粉末的總重量計(jì)25-40襯％的氧化硼；50-25襯％的氧化鋅；5_10wt%的氧化鈉、氧化鉀、氧 化鋰中的一種或多種；以及5-15wt%氧化磷、氧化鋇、氧化鎂、氧化銅中的一種或多種。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的無(wú)鉛刻蝕性障壁漿料，其中，所述玻璃粉末的平 均粒徑為5-20 μ m,優(yōu)選為5-15 μ m。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)鉛刻蝕性障壁漿料，其中，所述填料粉末為氧化鈦、氧化 鋁、氧化鋅中的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無(wú)鉛刻蝕性障壁漿料，其中，所述填料粉末的平均粒徑為 50-500nm，優(yōu)選為 100_300nm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)鉛刻蝕性障壁漿料，其中，所述粘合劑為丙烯基樹(shù)脂、環(huán)氧 基樹(shù)脂和乙基纖維素基樹(shù)脂中的一種或多種，所述有機(jī)溶劑為松油醇、丁基卡比醇乙酸酯 中的一種或多種。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的無(wú)鉛蝕刻性障壁漿料在蝕刻法制造等離子顯示 面板障壁中的應(yīng)用。
10.一種制備根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的無(wú)鉛刻蝕性障壁漿料的方法，其中，所述 方法包括以下步驟將氧化硼，氧化鋅，氧化鈉、氧化鉀、氧化鋰中的一種或多種以及氧化磷、氧化鋇、氧化 鎂、氧化銅中的一種或多種按比例配好，混合均勻，在高溫下將其熔化以形成玻璃態(tài)，然后 經(jīng)過(guò)粗磨、氣流磨，形成所述無(wú)鉛刻蝕障壁用的玻璃粉；將所述玻璃粉與所述填料混合，得到無(wú)機(jī)粉末；以及將無(wú)機(jī)粉末與有機(jī)載體混合，并進(jìn)行軋制、脫泡，最終得到所述無(wú)鉛刻蝕障壁漿料。
全文摘要
一種無(wú)鉛刻蝕性障壁漿料及其制備方法和應(yīng)用，該無(wú)鉛刻蝕性障壁漿料由無(wú)機(jī)粉末和有機(jī)載體組成，其中無(wú)機(jī)粉末的含量為65-85wt％，有機(jī)載體的含量為35-15wt％；該無(wú)機(jī)粉末包含95-85wt％的玻璃粉末和5-15wt％的填料粉末，其中玻璃粉末包含20-40wt％的氧化硼，50-20wt％的氧化鋅，5-15wt％的氧化鈉、氧化鉀、氧化鋰中的一種或多種和0-25wt％氧化磷、氧化鋇、氧化鎂、氧化銅中的一種或多種；以及該有機(jī)載體包含0-20wt％的粘合劑和0-80wt％的有機(jī)溶劑。本發(fā)明的無(wú)鉛刻蝕性障壁漿料環(huán)保且易刻蝕，且利用其制備的障壁缺陷數(shù)少可增加發(fā)光的有效面積和PDP的白場(chǎng)亮度。
文檔編號(hào)C03C15/00GK101962267SQ20101050732
公開(kāi)日2011年2月2日 申請(qǐng)日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者張俊兵, 李宏 申請(qǐng)人:四川虹歐顯示器件有限公司