專利名稱：蔭罩式pdp用無鉛光敏透明介質(zhì)漿料及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無鉛感光低溫?zé)Y(jié)介質(zhì)漿料及制備方法，主要用于制作等離子顯 示器透明介質(zhì)層，特別是前基板的絕緣介質(zhì)層。
背景技術(shù)：
彩色PDP(等離子體顯示器)是20世紀(jì)90年代初飛速發(fā)展起來的一種大屏幕平板 顯示器，憑借自身體積薄，重量輕，視角廣，分辨率高等優(yōu)勢，預(yù)計(jì)將在二十一世紀(jì) 初形成巨大的應(yīng)用市場。透明介質(zhì)漿料主要用于制作前基板覆蓋在透明電極上的透明 介質(zhì)層，該透明介質(zhì)層的主要作用是保護(hù)匯流電極、積蓄電荷和限制放電電流、維持 正常的放電狀態(tài)，即要求在透明介質(zhì)層薄的前提下耐電壓強(qiáng)度高。透明介質(zhì)層的制備 方法有絲網(wǎng)印刷法、溶膠凝膠法、滾筒涂覆法、噴涂法、迭片法等。除了溶膠凝膠法 外，其余方法均需使用漿料。目前用絲網(wǎng)印刷方法制備的透明介質(zhì)層約20 30um厚。 透明介質(zhì)層的厚度決定著放電特性，具有十分重要的意義。在滿足要求的前提下，降 低該介質(zhì)層的厚度有利于提高PDP的亮度和降低驅(qū)動電壓。
CN1392205A發(fā)明了一種可用于制作氣體放電顯示屏的介質(zhì)漿料，不少于35重量 單位的低熔點(diǎn)玻璃粉和不多于35重量單位的高熔點(diǎn)填料粉構(gòu)成的的介質(zhì)漿料,但該漿 料不具有光敏性。
然而現(xiàn)有的介質(zhì)漿料需要高溫?zé)Y(jié)，基本在70(TC以上，這就有可能造成基板在高 溫?zé)Y(jié)過程中起泡，翹曲或變形，而且可能造成介質(zhì)層在高溫?zé)Y(jié)過程中與所接觸的 材料反應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種無鉛感光低溫?zé)Y(jié)介質(zhì)漿料，尤其是蔭罩式PDP用無鉛 光敏透明介質(zhì)漿料及其制備方法，制備工藝上使用較低的燒結(jié)溫度就可以制得介質(zhì)層， 同時(shí)該配方和方法制造的透明介質(zhì)層，收縮率小，與基板的附著力和與保護(hù)介質(zhì)的兼 容性好，不變形，不起邊，不起泡。該介質(zhì)層除了要求其可見光透過率高外，對其絕 緣電氣強(qiáng)度、介電常數(shù)、介質(zhì)損耗以及電阻率均滿足要求，膨脹系數(shù)和基板玻璃匹配。 同時(shí)本透明介質(zhì)漿料具有光敏性，具有制作精細(xì)，對位準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。該漿料所需工藝 和設(shè)備簡單，易于實(shí)現(xiàn)。因此，采用透明介質(zhì)漿料法制作PDP的前基板涂層成為提高 PDP性能的可優(yōu)先選擇的途徑之一。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的蔭罩式PDP用無鉛光敏透明介質(zhì)漿料，漿料組成為
無鉛玻璃粉50 85%，光敏單體3 20%，光引發(fā)劑0.3 5%，有機(jī)溶劑5 20%，纖 維素樹脂5 20%，增塑劑1 2%，表面活性劑1~2%，消泡劑1 2%。所述無鉛玻璃 粉，粒徑在0.8 1.2um，上述及下述比例均以wt。/。計(jì)。
所述無鉛玻璃粉配方組成為(以wty。計(jì))Bi2O345% 80%， Si024 25%， B20310 30%， ZnO 2 10%，超細(xì)玻璃粉粒徑要求0.8 1.2Pm。其他組成可以為 Bi203-Si02-B203 ， Bi203-Si02-B203-ZnO ， Bi203-Si02-B203-Al203 ， Bi203-Si02 -B203-BaO; Al2O30 10%， BaO0 10%。
所述光敏單體使用丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯類的雙季戊四醇五丙烯酸酯，雙季戊 四醇六丙烯酸酯，1， 6己二醇二丙烯酸酯或季戊四醇三丙烯酸酯中的一種或幾種。
所述光引發(fā)劑為安息香及其衍生物，苯乙酮及其衍生物，芳香酮類化合物類的1 —對嗎啉苯基一2 — 二甲氨基一2 —芐基一1一丁酮，a —羥基環(huán)己基苯基酮或安息香二 甲醚中的一種或幾種。
有機(jī)溶劑為沸點(diǎn)在20(TC以上的極性有機(jī)溶劑二乙二醇單丁醚、松油醇、蓖麻油、 苯甲醇或檸檬酸三丁酯中的一種或幾種。
所述高分子樹脂為纖維素樹脂乙基纖維素，羥丙基纖維素，羧甲基纖維素中的 一種或兩種。
另行其他添加劑(在原配方100%基礎(chǔ)上另行添加的重量比例)添加增塑劑 0.01-5%包括增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯，二甘醇丁醚醋酸酯，另行添加表面活性劑 0.01-1%，表面活性劑包括卵磷脂、乙醇、環(huán)己酮，硅烷偶聯(lián)劑，消泡劑為BYK354, BYK355, BYK356, BYK357。
還包括少量無機(jī)填料包括氧化鎂。
制備方法包括以下工藝步驟將無鉛玻璃粉，光敏單體，光引發(fā)劑，有機(jī)載體，
按一定比例分散混合均勻后，進(jìn)行三輥軋制，槳料印刷后燒結(jié)MM在500-600。C溫度。 測試漿料細(xì)度，粘度，擊穿強(qiáng)度，絕緣電阻和擊穿電流。
本發(fā)明的有益效果是制成的漿料在印刷后500V電壓下，厚度為10微米左右時(shí) 的絕緣電阻大于100mQ,泄漏電流小于0.01mA。其它物理指標(biāo)也均符合要求。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例來進(jìn)一步解釋本發(fā)明。 實(shí)施例1
無鉛超細(xì)玻璃粉的制備
制備玻璃粉用化學(xué)純的原料按組分配比在瓷質(zhì)研缽中研磨，混合均勻。將此配
合料放入高鋁坩堝，100(TC加料熔制2小時(shí)熔成玻璃態(tài)。將玻璃液倒入冷水中，在恒溫 箱中將玻璃渣烘干，球磨至一定粒徑要求后烘干備用。
制備有機(jī)載體按配比稱取高分子樹脂、有機(jī)溶劑、偶聯(lián)劑、表面活性劑、增稠
劑等成分于燒杯中,在水浴鍋中9(TC加熱,不斷攪拌,直到樹脂溶解。冷卻后用絲網(wǎng)過濾。 使有機(jī)載體的粘度控制在100 300Pa s范圍內(nèi)。
槳料調(diào)制將無鉛玻璃粉，光敏單體，光引發(fā)劑，有機(jī)載體按一定比例分散混合 均勻后，進(jìn)行三輥軋制。測試漿料細(xì)度，粘度。
將原料按重量比Bi203 71%， Si0212%， B203 8%， ZnO 3% BaO 3% ,A1203 3%在 瓷質(zhì)研缽中研磨、混合均勻。將此配合料放入高鋁坩堝，100(TC熔制2小時(shí)，熔成玻璃 態(tài)。將玻璃液倒入冷水中，在恒溫箱中將玻璃渣烘干，行星式球磨機(jī)球磨至粒徑為0.8 1.2ixm后烘干備用。玻璃粉的其它配方如Bi2O345%-SiO225%-B2O330%， Bi20375% -Si025 % -B2O310 % -ZnO 10 % ， Bi20355 % -Si0215 % -B20328 % -Al2032 % ， Bi20365 % -Si0215% -B2O310%-BaO10%; 上述配方均另添加Al203 2%或/再添加BaO 2%，均 可以產(chǎn)生良好的效果。
按配比稱取乙基纖維素，羥丙基纖維素，羧甲基纖維素的一種或二種2%、松油 醇、苯甲醇或檸檬酸三丁酯之一種或二種64%、 二乙二醇單丁醚22%，硅垸偶聯(lián)劑 0.5%、卵磷月旨0.5%、 BYK356 1%，增稠劑鄰苯二甲酸二辛酯10%于燒杯中,在水浴鍋中 90'C加熱,不斷攪拌，直到樹脂溶解。保溫2小時(shí)，冷卻后用絲網(wǎng)過濾。
其它配方包括羥丙基纖維素2%、松油醇65%、 二乙二醇單丁醚22%，硅烷偶聯(lián) 劑0.5%、卵磷脂0.5%、增稠劑鄰苯二甲酸二辛酯10%二乙二醇單丁醚、松油醇、蓖麻 油、苯甲醇或檸檬酸三丁酯中的一種或幾種。
羥丙基纖維素也可以是羥甲基纖維素或羥乙基纖維素。
所述其他添加劑(在原配方100%基礎(chǔ)上另行添加的重量比例)包括添加0.01-5% 增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯，二甘醇丁醚醋酸酯，另行添加表面活性劑0.01-1%，表面 活性劑包括卵磷脂、乙醇、環(huán)己酮，硅烷偶聯(lián)劑，消泡劑為BYK354, BYK355, BYK356, BYK3570.01-P/。等等。所述無機(jī)填料包括氧化鎂等等。(已經(jīng)有二氧化硅原料)
感光性銀漿料的調(diào)制
將無鉛玻璃粉70%，雙季戊四醇五丙烯酸酯5%， a —羥基環(huán)己基苯基酮0.5%， 有機(jī)載體24.5%置于容器中，分散混合均勻后，進(jìn)行三輥軋制。領(lǐng)iH式漿料細(xì)度《6um， 粘度150土30Pa s。
用絲網(wǎng)印刷法均勻涂在玻璃基板上，干燥后用波長為356nm紫外光曝光4分鐘， 用0.2。/。 0.4。/。的Na2CO3水溶液顯影，清洗，燒結(jié)溫度在500-600'C溫度下，一般控制 在峰值溫度55(TC左右燒結(jié)15分鐘。在500V電壓下，厚度為10um的絕緣電阻大于 100mQ，泄漏電流小于0.0lmA。
實(shí)施例2
無鉛超細(xì)玻璃粉的制備將原料按重量比Bi203 70%， SiO210%， B203 7%， ZnO 5% ， Ba0 5%，八12034%在瓷質(zhì)研缽中研磨、混合均勻。將此配合料放入高鋁坩堝， 1000'C熔制2小時(shí)，熔成玻璃態(tài)。將玻璃液倒入冷水中，在恒溫箱中將玻璃渣烘干，球 磨至粒徑為0.8 1 y m后烘干備用。
制備有機(jī)載體
按配比稱取羧甲基纖維素5%、松油醇59%、檸檬酸三丁酯24%、卵磷脂0.5%、 硅烷偶聯(lián)劑0.5%， BYK354 1%，鄰苯二甲酸二辛酯10%于燒杯中，在水浴鍋中9(TC加 熱,不斷攪拌,直到樹脂溶解。保溫2小時(shí)，冷卻后用絲網(wǎng)過濾。
感光性銀漿料的調(diào)制
將無鉛玻璃粉70%，雙季戊四醇五丙烯酸酯20%， a—羥基環(huán)己基苯基酮2%，有 機(jī)粘結(jié)劑8%，分散混合均勻后，進(jìn)行三輥軋制。測試漿料細(xì)度《6um，粘度200土50Pa
'So
用絲網(wǎng)印刷法均勻涂在玻璃基板上，干燥后用波長為356nrn紫外光曝光4分鐘， 用0.2。/。 0.4。/。的Na2C03水溶液顯影，清洗，在峰值溫度55(TC左右燒結(jié)15分鐘。在 500V電壓下，厚度為10 P m的絕緣電阻大于100mQ，泄漏電流小于0.01mA。
實(shí)施例3
超細(xì)玻璃粉的制備
將原料按重量比Bi203 70%， Si02 12%， B203 5%， ZnO 4%， BaO 5% ， Al203 3% 在瓷質(zhì)研缽中研磨、混合均勻。將此配合料放入高鋁坩堝，100(TC熔制2小時(shí)，熔成玻 璃態(tài)。將玻璃液倒入冷水中，在恒溫箱中將玻璃渣烘干，球磨至粒徑為0.8 lum后 烘干備用。
制備有機(jī)載體
按配比稱取乙基纖維素5%、松油醇53%、 二乙二醇單丁醚20%,檸檬酸三丁酯 10%，硅烷偶聯(lián)劑0.5%、卵磷脂0.5%、 BYK357 1%， 二乙二醇單丁醚醋酸酯10%于燒 杯中，在水浴鍋中90。C加熱,不斷攪拌，直到樹脂溶解。冷卻后用絲網(wǎng)過濾。
感光性銀漿料的調(diào)制
將無鉛玻璃粉70%，雙季戊四醇五丙烯酸酯10%， a —羥基環(huán)己基苯基酮1%，有 機(jī)粘結(jié)劑19%，分散混合均勻后，進(jìn)行三輥軋制。測試漿料細(xì)度《6um，粘度180土30Pa
用絲網(wǎng)印刷法均勻涂在玻璃基板上，干燥后用波長為356nm紫外光曝光4分鐘， 用0.2。/。 0.4M的Na2C03水溶液顯影，清洗，在峰值溫度55(TC左右燒結(jié)15分鐘。在 500V電壓下，厚度為10um的絕緣電阻大于100mQ,泄漏電流小于O.OlmA。
權(quán)利要求
1、一種蔭罩式PDP用無鉛光敏透明介質(zhì)漿料，其特征在于該漿料組成為無鉛玻璃粉50～85％，光敏單體3～20％，光引發(fā)劑0.3～5％，有機(jī)溶劑5～20％，纖維素樹脂5～20％，增塑劑1～2％，表面活性劑1～2％；其中所述無鉛玻璃粉組成為Bi2O345％～80％，SiO2 4～25％，B2O3 10～30％，ZnO 2～10％；所述光敏單體使用丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯類的雙季戊四醇五丙烯酸酯，雙季戊四醇六丙烯酸酯，1，6己二醇二丙烯酸酯或季戊四醇三丙烯酸酯中的一種或幾種；所述光引發(fā)劑為安息香及其衍生物，苯乙酮及其衍生物，芳香酮類化合物類的1-對嗎啉苯基-2-二甲氨基-2-芐基-1-丁酮，α-羥基環(huán)己基苯基酮或安息香二甲醚中的一種或幾種；有機(jī)溶劑為沸點(diǎn)在高于200℃的極性有機(jī)溶劑二乙二醇單丁醚、松油醇、蓖麻油、苯甲醇或檸檬酸三丁酯中的一種或幾種，所述比例均以wt％計(jì)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述蔭罩式PDP用無鉛光敏透明介質(zhì)漿料，其特征在于所述 無鉛玻璃粉中添加A1203 0.01 10%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述蔭罩式PDP用無鉛光敏透明介質(zhì)漿料，其特征在于 無鉛玻璃粉中添加BaO 0.01 10%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述蔭罩式PDP用無鉛光敏透明介質(zhì)漿料，其特征在于 所述玻璃粉粒徑為0.8 1.2 u m。
5. 根據(jù)權(quán)限要求1或2所述蔭罩式PDP用無鉛光敏透明介質(zhì)漿料，其特征在于 所述高分子樹脂為纖維素樹脂乙基纖維素，羥丙基纖維素，羧甲基纖維素中的一種 ^ffi禾中。
6. 根據(jù)權(quán)限要求1或2所述蔭罩式PDP用無鉛光敏透明介質(zhì)漿料，其特征在于 所述有機(jī)溶劑為二乙二醇單丁醚，松油醇，蓖麻油，苯甲醇，檸檬酸三丁酯中的一種 或幾種。(沸點(diǎn)在200以上極性有機(jī)溶劑)
7. 根據(jù)權(quán)限要求1或2所述蔭罩式PDP用無鉛光敏透明介質(zhì)漿料，其特征在于 所述另行添加表面活性劑0.01-1%,表面活性劑包括卵磷脂、乙醇、環(huán)己酮或硅烷偶聯(lián) 劑;或添加增塑劑0.01-5%，增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯或二甘醇丁醚醋酸酯。
8. 根據(jù)權(quán)限要求1或2所述蔭罩式PDP用無鉛光敏透明介質(zhì)漿料，其特征在于 所述另行添加消泡劑0.01-5%。
9. 根據(jù)權(quán)限要求1所述蔭罩式PDP用無鉛光敏透明介質(zhì)漿料，其特征在于所述 添加無機(jī)填料氧化鎂0.5-2%。
10. 蔭罩式PDP用無鉛光敏透明介質(zhì)漿料的制備方法，其特征在于所述制備方法 包括以下工藝步驟將無鉛玻璃粉，光敏單體，光引發(fā)劑，有機(jī)載體，按一定比例分 散混合均勻后，進(jìn)行三輥軋制直至達(dá)0.8 1.2ym;漿料印刷后燒結(jié)溫度在500-60(TC溫度o
全文摘要
蔭罩式PDP用無鉛光敏透明介質(zhì)漿料，無鉛玻璃粉50～85％，光敏單體3～20％，光引發(fā)劑0.3～5％，有機(jī)溶劑5～20％，纖維素樹脂5～20％，增塑劑1～2％，表面活性劑1～2％；有機(jī)溶劑為沸點(diǎn)在高于200℃的極性有機(jī)溶劑二乙二醇單丁醚、松油醇、蓖麻油、苯甲醇或檸檬酸三丁酯中的一種或幾種，所述比例均以wt％計(jì)。漿料具有環(huán)保，無毒的特點(diǎn)，并且燒結(jié)溫度低。具有平滑，致密，絕緣性好等優(yōu)點(diǎn)。且采用光固化法制作精細(xì)，對位準(zhǔn)確，工藝簡單，制作成本低。
文檔編號C09D101/02GK101177560SQ20071013450
公開日2008年5月14日 申請日期2007年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月31日
發(fā)明者劍 萬, 唐霽楠, 榮 徐, 林保平 申請人:南京金視顯科技有限公司