专利名称：一种等离子体显示屏用介质浆料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种介质浆料，具体涉及一种等离子体显示屏用介质浆料。
背景技术：
等离子体显示屏是一种利用气体放电发光的平板显示器件。等离子显 示屏内障壁结构形成微小放电单元。大量的等离子放电单元排列在一起构 成显示屏幕。当上下电极间加上高压，封在两层玻璃之间的等离子管小室 中的气体产生紫外光，从而激励障壁小室中红绿蓝三基色荧光粉发出可见 光，由这些像素的明暗和颜色变化组合，产生各种灰度和色彩的鲜艳、明 亮、干净、清晰的图像。在等离子体显示屏中，前后板的电极之上需要涂覆介质层。在器件工 作是，电极间加有较高的电压，这样就要求介质层有较高的耐压性值，如 果介质层绝缘性能差，贝IJ会在放电的过程中，将介质层击穿，进而使电极 断线。介质桨料主要是由特定有机载体与特定低熔点玻璃粉以适当的配比 通过混合、辊磨等工艺制备而成。其中有机载体是由一定类型、牌号的高 分子树脂粘接剂、有机溶剂和其他助剂等在适当的温度下通皿当的加工工艺按照一定的百分含量配比加工而成；传统、凃覆介质层所采用的工艺为 丝网印刷工艺。丝网印刷工艺具有设备成本低廉，工艺过程简单的优点， 但是其缺点也是十分明显由于印刷工艺的限制，单层印刷厚度一般都在20微米左右，干燥后厚度为10微米左右，而前、后介质干燥后厚度要求都在40微米，为保证厚度需求，必须通过多次印刷，这样就造成了设备、 场地投资成本的增高和不良率产生的可能性增加。为了达到减少工序，降 低不良率及降低PDP生产成本(达到无漏印板制作的目的)，印刷工艺正 逐步向涂敷工艺(coating)发展。新型涂敷工艺一次涂敷的厚度最大可 达150微米左右，通过一次涂敷完成介质层的制备，这样可以大大节省工 序，降低PDP生产成本，目前涂敷工艺已经成为形成PDP显示屏前、后板 介质层的主流工艺技术。2003年初欧洲议会和欧盟理事会颁布了关于《电器和电子设备中限制 使用某些有害物质指令》(RoHS)，明确指出将于2006年7月1日起禁止 含铅电子产品进入欧盟市场。日本也预计在2007年彻底废除电子产品中 铅的使用。我国《电子信息产品污染控制管理办法》(第39号)已于2006 年2月28日颁布，2007年3月1日开始实施，对于含铅电子产品的使用 提出严格限制。虽然欧盟RoHS指令将PDP列入了豁免清单，允许其含有 铅成分，但是电子产品无铅化己经成为了必然趋势。传统的介质浆料中低 熔点玻璃粉为Pb-B-Si体系，含有铅的氧化物，因此难以避免对人体以及 环境造成污染，开发无铅玻璃桨料来替代含铅浆料便成为等离子显示器用 桨料发展的趋势。发明内容本发明的目的在于皿一种能够满足工艺高效率要求，且不含有对环 境有污染的元素，符合环保要求的等离子体显示屏用介质浆料及其制备方 法。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是首先按质量百分比将50 % —70 %的81203、 10 % —30 %的ZnO、 15 % —35 %的B203和5 %—15 %的Li》、A1A、 Si02、 Ca0、 BaO或CuO粉末混合均匀通过固相反应法及球磨工艺制成 无机粉末混合物，无机粉末混合物的粒度为lum"4um;然后按质量百分比 将70 % —80 %的无机粉末混合物与20 % — 30 %的有机载体混合再使用三 轴辊轧机辊轧得到前板透明介质浆料或按质量百分比将50%—70%的无 机粉末混合物、5 % —20 %的填料金红石型Ti02和20 % —30 %的有机载体混合均匀再使用三轴辊轧机辊轧得到后板白色介质浆料。本发明的有机载体含质量百分比90 % —97 %的有机溶剂和3—10 %的 高分子树脂；其中有机溶剂为松油醇、异丙醇、二乙二醇单丁醚乙酸酯、 二乙二醇单丁醚、苯甲醇、二甲苯、石油醚中的一种或一种以上的混合物； 高分子树脂为乙基纤维素醚和聚乙烯縮丁醛树脂按1.5: l—3.0: l的质量 比的混合物。按照本发明的制备方法制得的介质浆料，前板透明介质浆料含质量百 分比70% —80%的无机粉末混合物和20%_30%的有机载体；后板白色介 质含质量百分比50%—70%的无机粉末混合物，5%—20%的金红石型7^02 和20%—30%的有机载体；其中无机粉末混合物含质量百分比为50%—70 X的Biz03、 10%—30X的Zn015^—35%的6203和5%—15W的Li20、 A1203、 Si02、 CaO、 BaO或CuO粉末；有机载体含质量百分比90%—97%的有机溶剂 和3—10%的高分子树脂；其中有机溶剂为松油醇、异丙醇、二乙二醇单 丁醚乙酸酯、二乙二醇单丁醚、苯甲醇、二甲苯、石油醚中的一种或一种 以上的混合物；高分子树脂为乙基纤维素醚和聚乙烯缩丁醛树脂按1.5: 1 一3.0: l的质量比的混合物。由于本发明制备的介质浆料不仅能够满足涂敷型工艺要求提高工作 效率，而且不含Pb，因此是符合环保要求。
具体实施例方式
实施例l:首先按质量百分比将50X的Bi203、 10X的ZnO和35X的B203 与5%的1^20粉末混合均匀通过固相反应法及球磨工艺制成无机粉末混合 物，无机粉末混合物的粒度为lunr4um;然后按质量百分比将70%的无机 粉末混合物与30%的有机载体混合再使用三轴辊轧机辊轧得到前板透明 介质浆料；有机载体含质量百分比90%的有机溶剂和IO%的高分子树脂； 其中有机溶剂为松油醇；高分子树脂为乙基纤维素醚和聚乙烯縮丁醛树脂 按1.5: l的质量比的混合物。
实施例2:首先按质量百分比将70X的Bi203、 10X的ZnO、 15%的8203 '和5%的A1A粉末混合均匀通过固相反应法及球磨工艺制成无机粉末混合 物，无机粉末混合物的粒度为lum-4um;然后按质量百分比将73%的无机 粉末混合物与27%的有机载体混合再使用三轴辊轧机辊轧得到前板透明 介质浆料；有机载体含质量百分比93%的有机溶剂和7 %的高分子树脂； 其中有机溶剂为二乙二醇单丁醚乙酸酯；高分子树脂为乙基纤维素醚和聚 乙烯縮丁醛树脂按2: l的质量比的混合物。
实施例3:首先按质量百分比将50X的Bi203、 15X的ZnO 、 20%的6203 和15X的Si02粉末混合均匀通过固相反应法及球磨工艺制成无机粉末混合 物，无机粉末混合物的粒度为lum-4um;然后按质量百分比将77%的无机 粉末混合物与23 %的有机载体混合再使用三轴辊轧机辊轧得到前板透明 介质浆料；有机载体含质量百分比95%的有机溶剂和5%的高分子树脂； 其中有机溶剂为二乙二醇单丁醚；高分子树脂为乙基纤维素醚和聚乙烯縮 丁醛树脂按2.3: l的质量比的混合物。
实施例4:首先按质量百分比将50X的Bi203、 30X的ZnO 、 15%的8203和5 %的CaO粉末混合均匀通过固相反应法及球磨工艺制成无机粉末混合 物，无机粉末混合物的粒度为lum"4um;然后按质量百分比将80%的无机 粉末混合物与20%的有机载体混合再使用三轴辊轧机辊轧得到前板透明 介质浆料；有机载体含质量百分比92%的有机溶剂和8%的高分子树脂； 其中有机溶剂为苯甲醇；高分子树脂为乙基纤维素醚和聚乙烯縮丁醛树脂 按1.8: l的质量比的混合物。实施例5:首先按质量百分比将50X的Bi203、 10X的ZnO、 30%的6203 和10 %的BaO粉末混合均匀通过固相反应法及球磨工艺制成无机粉末混合 物，无机粉末混合物的粒度为lum-4um;然后按质量百分比将50%的无机 粉末混合物、20 %的填料金红石型Ti02和30 %的有机载体混合均匀再使用 三轴辊轧机辊轧得到得到后板白色介质浆料；有机载体含质量百分比97% 的有机溶剂和3%的高分子树脂；其中有机溶剂为石油醚；高分子树脂为 乙基纤维素醚和聚乙烯縮丁醛树脂按2. 6: l的质量比的混合物。实施例6:首先按质量百分比将60X的Bi203、 20X的ZnO 、 15X的BA 和5 %的CuO粉末混合均匀通过固相反应法及球磨工艺制成无机粉末混合 物，无机粉末混合物的粒度为lunr"4um;然后按质量百分比将60%的无机 粉末混合物、20 %的填料金红石型Ti02和20 %的有机载体混合均匀再使用 三轴辊轧机辊轧得到得到后板白色介质桨料；有机载体含质量百分比94% 的有机溶剂和6%的高分子树脂；其中有机溶剂为松油醇与异丙醇的混合 物；高分子树脂为乙基纤维素醚和聚乙烯缩丁醛树脂按3.0: l的质量比的 混合物。实施例7:首先按质量百分比将55X的Bi203、 18X的ZnO 、 19%的6203 和8 %的CuO粉末混合均匀通过固相反应法及球磨工艺制成无机粉末混合物，无机粉末混合物的粒度为lum-4um;然后按质量百分比将65%的无机 粉末混合物、10 %的填料金红石型Ti02和25 %的有机载体混合均匀再使用 三轴辊轧机辊轧得到得到后板白色介质浆料；有机载体含质量百分比91 % 的有机溶剂和9%的高分子树脂；其中有机溶剂为松油醇与二乙二醇单丁 醚乙酸酯的混合物；高分子树脂为乙基纤维素醚和聚乙烯缩丁醛树脂按 1.5: l的质量比的混合物。实施例8:首先按质量百分比将65X的Bi203、 12X的ZnO 、 16%的6203 和7X的Si02粉末混合均匀通过固相反应法及球磨工艺制成无机粉末混合 物，无机粉末混合物的粒度为lum-4um;然后按质量百分比将70%的无机 粉末混合物、5%的±真料金红石型1102和25%的有机载体混合均匀再使用三 轴辊轧机辊轧得到得到后板白色介质浆料；有机载体含质量百分比96%的 有机溶剂和4%的高分子树脂；其中有机溶剂为松油醇、二乙二醇单丁醚 乙酸酯和石油醚中的混合物；高分子树脂为乙基纤维素醚和聚乙烯縮丁醛 树脂按2.8: l的质量比的混合物。本发明可加入Li20、 A1A、 Si02、 CaO、 BaO或CuO氧化物来调节体系膨 胀系数、软化点、介电常数等参数，按本发明的制备方法得到的无机粉末 混合物热膨胀系数为65—90X10—7°C—1 (0—300°C)，软化点为480。C"600 °C。本发明的有机载体是由有机溶剂与树脂两部分构成。有机溶剂的主要 作用是溶解粘合树脂，分散无机粉体，降低整个体系的玻璃化转变温度。 介质浆料对有机溶剂的选择具有较高的要求，主要包括挥发速率适中、 印刷性能较好、溶解性良好、安全可靠。载体中常用的有机溶剂有松油醇、 异丙醇、二乙二醇单丁醚乙酸酯、二乙二醇单丁醚、苯甲醇、二甲苯、石油醚等。可以松油醇为主体的有机溶剂配方，同时加入二乙二醇单丁醚乙 酸酯、乙二醇苯醚、苯甲醇等其他溶剂进行复配。另外，在介质浆料中成 膜树脂也起到重要作用，包括为整个浆料提供成膜性；能够良好的分散 无机玻璃粉末，赋予浆料流变型和触变形；提供粘接力， 一般选择一种高 分子树脂或者多种高分子树I識行共混复配，使之兼有各种高分子的优点 常用的树脂有乙基纤维素醚和聚乙烯縮丁醛树脂等。
权利要求
1、一种等离子体显示屏用介质浆料的制备方法，其特征在于1)首先按质量百分比将50％-70％的Bi2O3、10％-30％的ZnO、15％-35％的B2O3和5％-15％的Li2O、Al2O3、SiO2、CaO、BaO或CuO粉末混合均匀通过固相反应法及球磨工艺制成无机粉末混合物，粒度为1um-4um；2)然后按质量百分比将70％-80％的无机粉末混合物与20％-30％的有机载体混合再使用三轴辊轧机辊轧得到前板透明介质浆料或按质量百分比将50％-70％的无机粉末混合物、5％-20％的填料金红石型TiO2和20％-30％的有机载体混合均匀再使用三轴辊轧机辊轧得到后板白色介质浆料。
2、 根据权利要求l所述的等离子体显示屏用介质漿料的制备方法，其 特征在于所说的有机载体含质量百分比90 % —97 %的有机溶剂和3—10 %的高分子树脂；其中有机溶剂为松油醇、异丙醇、二乙二醇单丁醚乙酸酯、二乙二醇 单丁醚、苯甲醇、二甲苯、石油醚中的一种或一种以上的混合物；高分子树脂为乙基纤维素树脂和聚乙烯縮丁醛树脂按1.5: 1—3.0: 1 的质量比的混合物。
3、 一种按照权利要求l所述的制备方法制得的介质浆料，其特征在于: 前板透明介质浆料含质量百分比70% —80%的无机粉末混合物和20% 30 %的有机载体；后板白色介质含质量百分比50 %—70 %的无机粉末混合 物，5%—20%的金红石型1102和20%—30%的有机载体；其中无机粉末混合物含质量百分比为50%—70X的Biz03、 10%—30%的ZnO 15%—35%的6203和5% —15%的匸20、 A1203、 Si02、 Ca0、 BaO或CuO 粉末；有机载体含质量百分比90 % —97 %的有机溶剂和3—10 %的高分子树脂；其中有机溶剂为松油醇、异丙醇、二乙二醇单丁醚乙酸酯、二乙二醇 单丁醚、苯甲醇、二甲苯、石油醚中的一种或一种以上的混合物；高分子树脂为乙基纤维素和聚乙烯縮丁醛树脂按1.5: 1—3.0: l的质 量比的混合物。
全文摘要
一种等离子体显示屏用介质浆料及其制备方法，首先将Bi<sub>2</sub>O<sub>3</sub>、ZnO、B<sub>2</sub>O<sub>3</sub>和Li<sub>2</sub>O、Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>、SiO<sub>2</sub>、CaO、BaO或CuO粉末混合均匀通过固相反应法及球磨工艺制成无机粉末混合物，然后将无机粉末混合物与有机载体混合再使用三轴辊轧机辊轧得到前板透明介质浆料或将无机粉末混合物、金红石型TiO<sub>2</sub>和有机载体混合均匀再使用三轴辊轧机辊轧得到后板白色介质浆料。由于本发明制备的介质浆料不仅能够满足涂敷型工艺要求提高工作效率，而且不含Pb，因此是符合环保要求。
文档编号C03C17/00GK101215102SQ20071030771
公开日2008年7月9日 申请日期2007年12月26日 优先权日2007年12月26日
发明者震 刘 申请人:彩虹集团公司