专利名称：一种等离子体显示屏障壁浆料的制备方法
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障壁浆料的 制备方法。
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，障壁的作用有两点: 一是保证两块基板之间的 放电间隙，确保一定的放电空间；二是防止相邻单元间的光电串扰。因此 对障壁的要求是高度一ic、形状均匀，这样才能保证器件工作的可靠性。 对障壁几何尺寸的要求是障壁宽度应尽可能窄，以增大单元的开口率，提 高器件亮度。障壁制备技术是等离子显示屏制备的核心技术之一，直接影 响等离子显示屏的品质。主要的制作方法有如下几种(1)丝网印刷法 采用多次重复印刷(通常是8—10次)来达到所需的障壁高度，最后烧结 制成。采用丝网印刷方法制作障壁缺点明显印刷次数多，制作周期长， 印刷过程中对位要求严格，制作工艺复杂，目前已经逐渐退出主流技术行 列。(2)喷沙法:喷沙法采用一种耐喷沙的光敏胶(DFR膜)，使用光刻法制成图形。喷沙时，利用障壁材料和光敏胶的选择性刻蚀形成障壁图形， 再经去胶和烧结而成。由于光刻采用曝光技术，障壁尺寸一致性好，生产率较高，失配问题小，缺点是工艺较复杂，须贴覆DFR薄膜工艺，并且喷 沙材料中含有铅的氧化物，难以避免对环境造成污染。近年来发展出制备障壁的新方法，如光敏浆料法。光敏浆料法是在障 壁低熔点玻璃粉中加入光敏树脂形成浆料，用印刷的方法涂覆到基板上形 成连续膜，然后直接用掩模曝光显影，最后经烧结而成障壁。光敏浆料法 是一种精细的制备障壁的方法，但缺点是材料为有机载体感光，成本较高。发明内容本发明的目的在于提供一种成本低廉，能够提高成品率，且具有感光 性质的等离子体显示屏障壁浆料的制备方法。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5 % —15%的1^0、 2%_15%的A1203、 70%—85%的Si02、 0.01%—0.03 ^的感光剂Au、 Ag或Cu、 0. 01%—0. 03X的增感剂Ce02、 2%—5%的K20、 0.01X-0.2X的Sn02或CuO和2X — 10X的B203、 ZnO、 MgO、 CaO或Tia 混合得到低熔点玻璃粉；然后按质量百分比将2% — 15%的聚合物、70% —96%的有机溶剂和2%—15%的增塑剂混合均匀得到有机载体；最后按 质量百分比将65%—80%的低熔点玻璃粉末与20%—35%的有机载体混 合均匀即可。本发明的聚合物为乙基纤维素或聚乙烯缩丁醛；有机溶剂为松油醇、 异丙醇、二甲苯或石油醚;增塑剂为丁基卡必醇醋酸酯或邻苯二甲酸丁酯 及芳香酸。采用本发明的制备方法得到的障壁浆料用于制作显示屏障壁，由于浆料中无机相玻璃粉具有感光性质，紫外曝光后经热处理结晶，再经化学刻蚀形成障壁图形。简化了贴DFR薄膜工序，具有成本低廉，易于提高成品 率，形成大规模生产的优点。
具体实施方式
实施例1:首先按质量百分比将5%的Li20、 6%的A1203、 80%的Si02、 0. 02 %的感光剂Au、 0. 03 %的增感剂Ce02、 5 %的K20、 0. 2 %的Sn02和3. 75 %的BA混合得到低熔点玻璃粉；然后按质量百分比将2%的聚合物乙基 纤维素、96%的有机溶剂松油醇和2%的增塑剂丁基卡必醇醋酸酯混合均 匀得到有机载体；最后按质量百分比将65%的低熔点玻璃粉末与35 %的 有机载体混合均匀即可。实施例2:首先按质量百分比将8%的Li20、 2%的A1203、 85 %的Si02、 0, 03 %的感光剂Ag、 0. 01 %的增感剂Ce02、 2. 95 %的K20、 0. 01 %的Cu0 和2%的ZnO混合得到低熔点玻璃粉；然后按质量百分比将15%的聚合物 聚乙烯缩丁醛、70%的有机溶剂异丙醇和15%的增塑剂邻苯二甲酸丁酯及 芳香酸。混合均匀得到有机载体;最后按质量百分比将80%的低熔点玻璃 粉末与20%的有机载体混合均匀即可。实施树3:首先按质量百分比将15%的"20、8%的厶1203、70%的Si02、 0. 01 %的感光剂Cu、 0.02 %的增感剂Ce02、 3 %的K20、 0.1 %的Sn02和3. 87 Q/^的MgO混合得到低熔点玻璃粉;然后按质量百分比将10%的聚合物乙基 纤维素、80%的有机溶剂二甲苯和10%的增塑剂丁基卡必醇,酯混合均 匀得到有机载体;最后按质量百分比将75%韵低熔点玻璃粉末与25 %的 有机载体混合均匀即可。实施例4:首先按质暈百分比将6X的Li20、 6%的厶1203、 73X的Si02、0.02X的感光剂Au、 0.03X的增感剂Ce02、 4.9X的K20、 0.05X的CuO和 10%的CaO混合得到低熔点玻璃粉；然后按质量百分比将8%的聚合物聚 乙烯缩丁醛、87%的有机溶剂石油醚和5%的增塑剂邻苯二甲酸丁酯及芳 香酸混合均匀得到有机载体;最后按质量百分比将70%的低熔点玻璃粉末 与30%的有机载体混合均匀即可。实施例5:首先按质量百分比将5%的1^20、 15%的八1203、70%的Si02、 0.03%的感光剂Cu、 0.02%的增感剂Ce02、 3.8%的K20、 0.15%的Sn02 和6%的Tia混合得到低熔点玻璃粉；然后按质量百分比将12%的聚合物 乙基纤维素、77 %的有机溶剂石油醚和11 %的增塑剂邻苯二甲酸丁酯及芳 香酸。混合均匀得到有机载体；最后按质量百分比将68%的低熔点玻璃粉 末与32%的有机载体混合均匀即可。本发明利用掺入贵金属和铈化物后玻璃具备感光性，感光玻璃经热处 理后，由化学组成的差异而在被酸腐蚀的腐蚀速度上出现较大差异的原 理，对玻璃体进行化学刻蚀加工，达到简化工艺，降低成本，提高成品率 的目的。本发明玻璃体系中加入Au、 Ag或Cu感光剂及Ce02增感剂，当玻璃体 系(如感光剂为Ag)接收紫外光照射后会发生反应，反应式为<formula>formula see original document page 6</formula>Ag胶体在玻璃中产生一个潜相，在随后50(TC—600'C的热处理过程中Ag 原子聚集形成晶核，进一步晶体长大，生成晶体为微细的Li20—Sift偏硅 酸锂晶体。这种晶体与母体玻璃相比，对稀酸的耐腐蚀能力非常差，约10一15倍，这一现象提供了加工玻璃的非常方便的方法。可在玻璃板材上精 细加工出沟槽等图形。本发明加入K20可抑制Li20'2Si02 (正硅酸锂)晶体析出而促进 Li20*Si02 (偏硅酸锂)晶体析出，Sn02或CuO可减少紫外曝光时间及热处 理显影时间，B203、 ZnO、 MgO、 CaO、打02可调节膨胀系数，软化点等热性 能参数。浆料中有机载体聚合物组成粘结剂，为玻璃粉分散的介质，有机溶剂 使聚合物、增塑剂及任何加入的添加剂完全溶解，并使浆料调整到合适的 粘度，增塑剂有助于降低所用聚合物材料的玻璃化温度，有助于使组合物 层合到底板上。采用本发明的障壁浆料制作障壁的方法为首先将浆料涂覆在等离子 显示屏下基板介质层上，达封150 u m—250n m厚度，然后在120"C—160 。C进行干燥，接着对玻璃体进行曝光，紫外光源波长为300nm"400nm，曝 光时间的长短直接影响到潜象中感光金属胶体的数量和大小，这将导致 Li20"Si02晶核胶体数量，曝光的时间一般控制在lmin—5min之间；接着 即对曝光后的玻璃体进行热处理显影，在这个过程中金属胶体颗粒析出成 核并最终成长为Li" Si"偏硅酸锂晶体，热处理温度为500'C—600°C， 并经过一定时间的保^^，保温时间为30min—60min，热处理的时间也不能 过长，如果时间过长，晶体生长量及晶粒大小也随之增大，这会导致酸液 刻蚀时刻蚀精度的下降；保温显影结束后对i^r璃体进行刻蚀，刻蚀液是 稀释过后的酸，通常为硝酸、氢氟酸，当浓度为2% —10%时,对析出鼎 体的结晶玻璃的刻tfct度是玻璃体的15倍，采用喷嘴喷射式刻蚀方法， 喷射倾斜角度为1°—5°，腐蚀液最佳温度为35—50。C，腐蚀时间为I —5min，由于曝光过后的结晶玻璃极不耐酸，而未曝光的玻璃体相对耐酸，所以障 壁图形变显现出来，刻蚀玻璃结束后用水清洗玻璃表面，至此障壁的加工结束。
权利要求
1、一种等离子体显示屏障壁浆料的制备方法，其特征在于1)首先按质量百分比将5％-15％的Li2O、2％-15％的Al2O3、70％-85％的SiO2、0.01％-0.03％的感光剂Au、Ag或Cu、0.01％-0.03％的增感剂CeO2、2％-5％的K2O、0.01％-0.2％的SnO2或CuO和2％-10％的B2O3、ZnO、MgO、CaO或TiO2混合得到低熔点玻璃粉；2)然后按质量百分比将2％-15％的聚合物、70％-96％的有机溶剂和2％-15％的增塑剂混合均匀得到有机载体；3)最后按质量百分比将65％-80％的低熔点玻璃粉末与20％-35％的有机载体混合均匀即可。
2、 根据权利要求1所述的等离子体显示屏障壁浆料的制备方法，其 特征在于所说的聚合物为乙基纤维素或聚乙烯缩丁醛。
3、 根据权利要求1所述的等离子体显示屏P章壁浆料的制备方法，其 特征在于所说的有机溶剂为松油醇、异丙醇、二甲苯或石油醚。
4、 根据权利要求1所述的等离子体显示屏障壁浆料的制备方法，其特征在于所说的增塑剂为丁基卡必醇醋酸酯或邻苯二甲酸丁酯及芳香
全文摘要
一种等离子体显示屏障壁浆料的制备方法，首先将Li<sub>2</sub>O、Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>、SiO<sub>2</sub>、感光剂Au、Ag或Cu、增感剂CeO<sub>2</sub>、K<sub>2</sub>O、SnO<sub>2</sub>或CuO和B<sub>2</sub>O<sub>3</sub>、ZnO、MgO、CaO或TiO<sub>2</sub>混合得到低熔点玻璃粉；然后将聚合物、有机溶剂和增塑剂混合均匀得到有机载体；最后将低熔点玻璃粉末与有机载体混合均匀即可。采用本发明的制备方法得到的障壁浆料用于制作显示屏障壁，由于浆料中无机相玻璃粉具有感光性质，紫外曝光后经热处理结晶，再经化学刻蚀形成障壁图形。简化了贴DFR薄膜工序，具有成本低廉，易于提高成品率，形成大规模生产的优点。
文档编号C03C15/00GK101215095SQ200710307709
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