专利名称：用于等离子显示器的障壁浆料及由其制得的障壁的制作方法
技术领域：
本发明涉及显示器领域，具体涉及用于等离子显示器障壁的浆料及由其制得的障壁。
背景技术：
等离子显示屏是一种自发光、重量轻、视角宽、厚度薄、全数字化、动态显示效果好 的新型平板显示器件。
等离子显示屏主要是由前玻璃基板、后玻璃基板、障壁、地址电极、显示电极、后介 质、前介质、保护膜、荧光粉等几部分组成。
前、后玻璃基板对向设置，且地址电极与显示电极空间垂直。障壁作用是分割放电 单元与支撑前、后玻璃基板，其制作要求较高，障壁表面状态直接影响荧光粉的分布。之前 为了改善荧光粉在障壁侧面的附着状态，一种是以改善荧光粉的干燥、烧结性能使荧光粉 表面形成凸凹来提高荧光粉在障壁侧面的分布情况，其缺点是荧光粉中的有机树脂成分难 以完全烧结去除，影响发光效率。另一种是在障壁或后介质表面制作突起或凹陷从而增加 了荧光粉的涂覆面积，但是在十分精细的放电单元上制作更加精细的突起或凹陷，其难度 是可想而知的，另外，也容易对障壁造成损坏。发明内容
本发明的目的是提供一种新的障壁浆料配方，以改善障壁外貌、提高荧光粉在障 壁侧面的挂粉量。
本发明的障壁浆料包含低熔点玻璃粉末、无机填料粉末、有机溶剂和有机树脂， 其中，低熔点玻璃粉与无机填料粉末组成的混合粉末中，无机填料粉末以质量计占10 % 30%，其D50值为6 12 μ m，且最大粒径为9 30 μ m。
在一种优选方式中，上述无机填料粉末为氧化铝。
在本发明的一种典型实施方式中，在上述混合粉末中进一步包含25 35%的 PbOUO 15%的B203、15 25%的SiO2、以及10 18%的Li2O和Na2O, K2O的混合物，其 中 Li2O 为 5 10%、Nei2O 为 2 5%、K2O 为 1 4%。
在本发明的另一种典型实施方式中，在上述混合粉末中进一步包含18 35%的 BaO,20 的 Zn0、12 25%的 B203、和 7 12%的 Si02。
本发明的另一目的在于提供一种用于等离子显示屏的障壁，由上述障壁浆料制备 而成。
采用根据本发明获得的该障壁浆料制作的障壁表面粗糙度较高，有利于荧光粉附 着在障壁的侧面，提高荧光粉在障壁侧面的挂粉量，最终提高显示器的亮度。
具体实施方式
本发明的障壁浆料主要成分有低熔点玻璃粉末、无机填料粉末、有机溶剂及有机3树脂，下面对各成分进行分别说明。
低熔点玻璃粉末
本发明使用的低熔点玻璃粉末优选使用PbOi2O3-SiO2-RO系、BaO-ZnOi2O3-SiA 系的玻璃。
在PbO-B2O3-SiO2-RO系玻璃中，RO为碱金属氧化物，选取Li20、Na20、K2O三种混合 使用。在由低熔点玻璃粉末与无机填料粉末组成的混合粉末中，PbO的含量为20 40%、 B2O3的含量为10 20%、SiR的含量为15 30%、Li20+Na20+K20的含量为10 20%。
PbO在玻璃粉中主要起降低软化点的作用，也可调整热膨胀系数。含量少于20% 玻璃软化点明显上升，如软化点超过600°C，玻璃中气泡难以析出。含量多于40%时，热膨 胀系数变大，不利于与其他器件的匹配。含量最好在25 35%。
化03是一种扩大玻璃化范围的成分，有益于提高烧结性能，同时它对脱泡性又有一 定影响。不含化03或含量较少时，形成玻璃化困难、烧结性下降。含量多于20%时，玻璃易 分相且热膨胀系数增大。含量最好在10 15%。
SiO2是形成玻璃的骨架成分，含量少于15%时，玻璃化困难，玻璃也不稳定，玻璃 的化学耐受性下降。含量多于30%时，玻璃软化点升高，同时玻璃粘性变化变慢，难以排出 气泡。含量最好在15 25%。
碱金属氧化物Li2CHNa2CHK2O是为了提高烧结性能，降低软化点同时调整高温粘性 变化。总体含量少于10%时，烧结性下降。含量高于20%时，烧结性下降，高温粘性变化缓 慢不利于气泡排出，软化点上升。含量最好在10 18%。其中各成分占碱金属氧化物含量 的质量百分比最好为，Li2O是5 10%、Na2O是2 5%、K2O是1 4%。
对于BaO-SiO-B2O3-SiO2系玻璃的情况，在由低熔点玻璃粉与无机填料粉末组成的 混合粉末中，BaO的含量是15 45%，ZnO的含量是20 35%，B2O3的含量是10 30%， SiO2的含量是5 15%。
BaO具有降低软化点、调整介电常数和高温粘性，增大热膨胀系数，并有抑制玻璃 分相的作用，含量少于15%时不易达到上述效果，含量高于45%时热膨胀系数明显增大且 易发泡。含量最好在18 35%。
ZnO具有降低热膨胀系数和软化点的特性，含量少于20%，不宜于达到降低膨胀 系数和软化点的效果。含量多于35%，玻璃均勻性会变差。含量最好在20 35%。
化03是一种扩大玻璃化范围的成分，有益于提高烧结性能，同时它对脱泡性又有一 定影响。含量较少于10%时，形成玻璃化困难、烧结性下降。含量多于30%时，玻璃易分相 且热膨胀系数增大。含量最好在12 25%。
SiO2是形成玻璃的骨架成分，含量少于5%，玻璃化困难，玻璃也不稳定，玻璃的化 学耐受性下降。含量多于15%玻璃软化点升高，同时玻璃粘性变化变慢，难于排出气泡。含 量最好在7 12%。
上述玻璃粉末的折射率为1. 45 1. 85，热膨胀系数为65 85X 10_7/°C，热软 化温度为450 630°C。上述玻璃粉末的粒度分布为50%平均粒子粒径(D50)为0. 3 5 μ m，且最大粒子粒径(Dmax)为5 20 μ m，比表面积为1. 2 2. 5m2/g,更优选的是1. 0 2. 0m2/g。采用上述粒度分布的玻璃粉末烧结可以使障壁的形状维持良好、烧结性高、容易 获得强度高的障壁。
无机填料粉末
在本发明中，为了得到粗糙的障壁表面，向障壁浆料中引入特定粒径的无机填料 粉末，该粉末的平均粒径D50值为6 12 μ m，且最大粒子粒径(Dmax)为9 30 μ m。该粉 末应该具有足够的机械强度，以使得该粉末颗粒不会在压制成障壁层的过程中出现塌陷或 者尺寸降级。可以使用的无机填料粉末包括氧化铝、氧化锆、二氧化钛、石英玻璃等，也可以 是它们的混合物。优选使用的是氧化铝粉末，这是由于氧化铝的机械强度较高，另外其颗粒 状态为不规则球体、容易得到表面粗糙并有足够机械强度的障壁。
在由上述低熔点玻璃粉与无机填料组成的粉末中，该无机填料以质量计，占 10% 30%，优选是15 25%的比例。
有机溶剂
本发明使用的溶剂由松油醇、丁基卡必醇醋酸酯、丁基卡必醇、二甘醇单丁醚醋酸 酯中的一种或两种以上混合使用，所占浆料质量百分比为15% 40%。
有机树脂
本发明使用的有机树脂由乙基纤维素、丙烯酸系树脂，丙烯酸系聚合体、聚乙烯 醇、聚乙烯醇缩丁醛等的一种或两种以上混合使用，所占浆料质量百分比为 5%。含 量低于时，难以保证干燥后的障壁形状，含量高于5%时，障壁膜层强度增高，对于后续 障壁的刻蚀加工不利，降低生产效率、良品率下降。
本发明目的通过以下技术方案实现
在上下基板分别加工需要的图形，然后使用本发明技术制作表面粗糙的障壁。所 述方法采用如下步骤
A、在已完成寻址电极、介质制作障壁，采用本发明提供的障壁浆料，障壁的制作工 艺包括涂敷、干燥、贴膜、显影、喷砂工艺，最后经过烧结工艺完成。
B、在制作显示电极时先制作ΙΤ0，再制作BUS电极；
C、使用印刷法或涂覆法在电极上制作一层厚度约30微米透明介质层；
D、蒸镀一层保护膜；
E、最后将加工完成的上下基板对和，封接排气，最终充入高含氙气体以得到高的 发光效率。
通过以上所述的涂敷、干燥、贴膜、显影、喷砂工艺，观察经烧结后的障壁表面，仍 存在微小凹凸不平的结构，如在显微镜下，可见大量微小针孔。正是这些微小针孔，更容易 让荧光粉附着在障壁的表面，特别是障壁顶端部分。
障壁表面粗糙有利于减弱由于烧结过程产生的应力，防止障壁产生裂痕。
添加一定氧化钇和氧化铝不仅可以增加表面粗糙度，而且增加抗压强度提高障壁 的成品率。
实施例
实施例1
按照表1和表2中的标称值，将25%的PbO, 16%的B203、16%的SiO2UO%的Li2O, 5%的Na20、3%的K2O原料混合均勻，在1200°C下熔融，轧片淬冷后在球磨机粉碎，分级形成 50%平均粒子粒径(D50)为2μπι，且最大粒子粒径(Dmax)为10 μ m的玻璃粉末。磨制分 级形成50%平均粒子粒径(D50)为6 μ m，且最大粒子粒径(Dmax)为20 μ m的25%的Al2O3粉末。将玻璃粉末与Al2O3粉末均勻混合后在钢模中压制成直径为Φ5πιπι，长度为60mm的 样件，在50 350°C范围内测量样件的热膨胀系数，热膨胀系数测量结果为78X 10_7，见表 4。
向玻璃粉末与Al2O3粉末的混合物中添加19 %的松油醇和3 %的乙基纤维素，将该 混合物在三联辊磨机充分辊轧、混合，得到障壁浆料。
将上述障壁浆料印刷在表面带有透明ITO电极的玻璃样片上，样片玻璃为PD200 等离子显示屏专用玻璃，样片尺寸为15mmX 15mm，障壁浆料经多次印刷干燥后得到的障壁 膜层厚度为16(^111，然后将样片在5601下烧结，并保温201^11，再在烧结后的障壁膜层上 印刷一层银浆，干燥后烧结样片，烧结温度560°C，保温时间20min，使用惠普公司HEWLETT 4194A测量仪测量样片的介电常数，测得介电常数值，见表4。
将上述障壁浆料印刷在300mmX 300mm的PD200玻璃样片上，经多次印刷干燥后 得到160 μ m厚的障壁膜层，在障壁膜层上贴附干式光致抗蚀膜，利用图形线条宽度50 μ m 的掩膜版对样片上干式光致抗蚀膜曝光，曝光量为400mj/cm2，用韩国SAMILCLEANTEC公司 产显影机对样片的干式光致抗蚀膜显影，显影液为0.3%的Na2CO3溶液，将显影后的样片在 80°C下干燥IOmin后，使用日本ALPS公司喷砂机对样片进行喷砂处理，砂粒为不锈钢材质， 平均粒径为10 μ m,喷砂完成后用韩国SAMILCLEANTEC公司产剥膜机剥去残余干式光致抗 蚀膜，剥膜液为2%的KOH溶液，将剥膜后的样片在150°C下干燥15min再放入日本COYO烧 结炉烧结，烧结温度560°C，保温时间20min，形成障壁图形。将上述障壁图形在40倍立体 显微镜下观察可见大量微小针孔。
实施例2至6和比较例1、2的步骤及工艺条件与实施例1相同，只不过按照表1 和2所列的具体条件进行，但是比较例2中氧化铝的D50值为3 μ m。
表1本发明的实施例及比较例的低熔点玻璃粉末与无机填充粉末成分及含量
权利要求
1.一种用于等离子显示屏的障壁浆料，包含低熔点玻璃粉末、无机填料粉末、有机溶剂 和有机树脂，其中，所述低熔点玻璃粉与无机填料粉末组成的混合粉末中，无机填料粉末以 质量计占10% 30%，其D50值为6 12μ ，且最大粒径为9 30 μ m。
2.根据权利要求1所述的障壁浆料，其中，在所述混合粉末中无机填料粉末以质量计 占15 25%。
3.根据权利要求1所述的障壁浆料，其中，所述无机填料粉末为氧化铝。
4.根据权利要求1至3任一项所述的障壁浆料，其中，所述混合粉末包含25 35%的 PbOUO 15%的B203、15 25%的SiO2、以及10 18%的Li2O和Na2O, K2O的混合物，其 中 Li2O 为 5 10%、Nei2O 为 2 5%、K2O 为 1 4%。
5.根据权利要求1至3任一项所述的障壁浆料，其中，所述混合粉末包含18 35%的 BaO,20 的 Zn0、12 25%的 B2O3JP 7 12%的 Si02。
6.一种用于等离子显示屏的障壁，其特征在于，所述障壁采用权利要求1-5中任一项 所述的障壁浆料制备而成。
全文摘要
本发明涉及一种用于等离子显示屏的障壁浆料，包含低熔点玻璃粉末、无机填料粉末、有机溶剂和有机树脂，其中，所述低熔点玻璃粉与无机填料粉末组成的混合粉末中，无机填料粉末以质量计占10％～30％，其D50值为6～12μm，且最大粒径为9～30μm。本发明还提供了一种有上述浆料制成的障壁，该障壁上具有较粗糙的表面，可以提高荧光粉的附着量。
文档编号H01J17/16GK102044396SQ20101057120
公开日2011年5月4日 申请日期2010年12月2日 优先权日2010年9月30日
发明者吕旭东, 宋利建 申请人:四川虹欧显示器件有限公司