前板介质层用玻璃粉及其制作方法和等离子显示面板的制作方法
【专利摘要】本发明涉及显示【技术领域】，公开了一种前板介质层用玻璃粉及其制作方法和一种等离子显示面板。所述前板介质层用玻璃粉含有二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二硼、氧化锌、碱金属氧化物和碱土金属氧化物，其中，二氧化硅和三氧化二铝的质量分数之和为5%～40%，三氧化二硼的质量分数为25%～60%，氧化锌的质量分数为5%～30%，碱金属氧化物和碱土金属氧化物的质量分数之和为5%～35%。采用本发明的技术方案可以提高前板介质层的透过率，并且降低产品的成本。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及显示【技术领域】，特别是涉及一种前板介质层用玻璃粉及其制作方法和 一种等离子显示面板。 前板介质层用玻璃粉及其制作方法和等离子显示面板
【背景技术】
[0002] 随着显示领域的快速发展，阴极射线管（Cathode Ray Tube，简称CRT)显示器的时 代已经成为历史，目前进入了平板数字时代，而平板数字大家庭中又有薄膜晶体管液晶显 不器（Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，简称TFT-LCD)和等离子显不面板 (Plasma Display Panel,简称Η)Ρ)等平板显示技术，相比过去的CRT显示器，PDP技术在 大尺寸方面具备优势，其具有厚度小而显示面积大，画质清晰，重量轻，耗电低等特点，平板 显示技术已经对人们的生活产生了深远的影响。
[0003] 等离子显示面板是自发光型平板显示面板，主要由上基板、下基板以及中间物质 构成，在上基板上设置有扫描电极，在电视工作过程中需要有一层前板介质层来保护扫描 电极，前板介质层在保护扫描电极的同时还要保证高透光率，并且要保证前板介质层和上 基板的完美粘结，这样才能制造出合格的产品。
[0004] PDP的前板介质层一般采用玻璃粉制作，此前，常用的玻璃粉为含铅体系的玻璃 粉，主要成分为氧化铅-三氧化二硼-二氧化硅（Pb0-B 203-Si02)，但随着人们对环境保护的 重视，该体系玻璃逐渐被无铅玻璃粉替代，随后，许多研究者对替代品进行了研究，包括氧 化锌-三氧化二硼-三氧化二秘（Zn0-B 203-Bi203),氧化锌-三氧化二硼-氧化钡-五氧化 _铅（ZnCH^OfBaCH^C^)，氧化锁 -二氧化_砸-氧化锋（Ba0-B203 -Zn0)等体系，在这些体 系的研究中，含Bi203体系的玻璃粉首先替代了含铅体系的玻璃粉，但该种替代方案因氧化 铋价格高昂，满足不了人们对低价的追求，并且带氧化铋的玻璃会有些偏黄，一定程度上影 响面板中光的透过率；而Zn0-B 203-Ba0-P205体系的玻璃粉因含有P20 5，该种玻璃P205为有毒 物质，潜在危害较大；而Ba0-B 203-Zn0体系的玻璃粉中的氧化钡也为有毒物质，并且氧化钡 玻璃制作出来有黄色基调，也会在一定程度上影响光的透过率。
[0005] 现有技术的缺陷在于，现有的等离子显示面板中的前板介质层用玻璃粉易污染环 境，光的透过率较低，且成本较高。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种前板介质层用玻璃粉及其制作方法和一种等离子体面 板，用以提高前板介质层的透过率，并且降低产品的成本。
[0007] 本发明实施例首先提供一种前板介质层用玻璃粉，所述前板介质层用玻璃粉含有 二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二硼、氧化锌、碱金属氧化物和碱土金属氧化物，其中，二氧 化硅和三氧化二铝的质量分数之和为5%?40%，三氧化二硼的质量分数为25%?60%，氧化 锌的质量分数为5%?30%，碱金属氧化物和碱土金属氧化物的质量分数之和为5%?35%。
[0008] 在本发明技术方案中，不采用对环境有污染的重金属铅和钡，也不采用成本较高 的氧化铋，而采用无毒无害对环境友好且廉价的金属氧化物制作前板介质层用玻璃粉，通 过调节各个组分的质量分数，使其满足前板介质层用玻璃粉的性能要求，并且，上述各组分 的摩尔质量较小，符合轻质化材料的需求，也降低了显示面板的重量，另外，经试验发现本 发明玻璃粉制得的前板介质层还具有较高的透过率，大大提高了显示品质。
[0009] 优选的，所述的前板介质层用玻璃粉还含有质量分数不大于5%的调整组分，所述 调整组分包括二氧化锡、二氧化钛、三氧化二钴、二氧化铈和三氧化二锑中的一种或几种。
[0010] 在上述前板介质层用玻璃粉中，可以含有调整组分，也可以不含有调整组分，调整 组分可以在前板介质层中具有抑制高温析出晶体，提高玻璃稳定性的作用。
[0011] 上述前板介质层用玻璃粉中的二氧化硅和三氧化二铝同时存在，仅对两者质量分 数之和进行限定，对于两者之间的比值，优选的，所述二氧化硅和三氧化二铝的质量比为1 : 1至7. 5:1。更优选的，所述二氧化硅和三氧化二铝的质量比为3:1。
[0012] 优选的，所述前板介质层用玻璃粉含有质量分数之和为10. 4%?32. 6%的二氧化 硅和三氧化二铝、质量分数为33. 6%?48%的三氧化二硼、质量分数为6%?19. 1%的氧化 锌、质量分数之和为12. 4%?29. 4%的碱金属氧化物和碱土金属氧化物，以及质量分数为 0?2%的调整组分。
[0013] 本发明一较优的实施例，所述前板介质层用玻璃粉含有质量分数为24. 5%的二氧 化娃、质量分数为8. 1%的三氧化二错、质量分数为47. 9%的三氧化二硼、质量分数为6. 1% 的氧化锌、质量分数为8. 4%的碱金属氧化物、质量分数为4%的碱土金属氧化物以及质量分 数为1%的调整组分。
[0014] 优选的，所述碱金属氧化物为氧化锂、氧化钠和氧化钾中的一种或几种；所述碱土 金属氧化物为氧化镁、氧化钙和氧化锶中的一种或几种。
[0015] 本发明实施例还提供一种等离子显示面板，包括相对而置的上基板和下基板，其 中，所述上基板面向下基板一面具有前板介质层，所述前板介质层采用上述任一种前板介 质层用玻璃粉得到。
[0016] 等离子显示面板中的前板介质层采用上述前板介质层用玻璃粉制得，由于该玻璃 粉无毒无害，并且为廉价的金属氧化物制得，并且制得的前板介质层的透光率高，因此，大 大降低了等离子显示面板的成本，提高了等离子显示面板的透光率。
[0017] 本发明还提供一种前板介质层用玻璃粉的制作方法，包括：
[0018] 将质量分数之和为5%?40%的二氧化硅和三氧化二铝，质量分数为25%?60%的 三氧化二硼，质量分数为5%?30%的氧化锌，质量分数之和为5%?35%的碱金属氧化物和 碱土金属氧化物混合均勻，形成混合料；
[0019] 将所述混合料进行加热熔化处理，形成玻璃液；
[0020] 将所述玻璃液进行辊轧或者水淬处理，形成玻璃片或玻璃块；
[0021] 将所述玻璃片或玻璃块进行球磨处理，形成粗玻璃粉；
[0022] 将所述粗玻璃粉进行粉碎处理，形成平均粒径在5微米以下的玻璃粉。
[0023] 优选的，将所述混合料进行加热熔化处理，具体为：将所述混合料放于1150°C? 1400°C的高温炉内保温30分钟?120分钟。
【具体实施方式】
[0024] 为了解决现有技术中存在的前板介质层用玻璃粉易污染环境，光的透过率较低， 且成本较高的技术问题，本发明提供了一种前板介质层用玻璃粉及其制作方法和一种等离 子显示面板。在该技术方案中，由于采用无毒无害对环境友好且廉价的金属氧化物制作前 板介质层用玻璃粉，通过调节各个组分的质量分数，使其满足前板介质层用玻璃粉的性能 要求，大大降低了产品的成本，并且经试验发现本发明玻璃粉制得的前板介质层还具有较 高的透过率，大大提高了显示品质。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举 实施例对本发明作进一步详细说明。
[0025] 本发明实施例首先提供一种前板介质层用玻璃粉，所述前板介质层用玻璃粉含有 二氧化娃（Si0 2)、三氧化二错（又称氧化错，A1203)、三氧化二硼（又称氧化硼，B 203)、氧化锌 (ZnO)、碱金属氧化物和碱土金属氧化物，其中，二氧化硅和三氧化二铝的质量分数之和为 5%?40%，三氧化二硼的质量分数为25%?60%，氧化锌的质量分数为5%?30%，碱金属氧 化物和碱土金属氧化物的质量分数之和为5%?35%。
[0026] 在本发明技术方案中，不采用对环境有污染的重金属铅和钡，也不采用成本较高 的氧化铋，而采用无毒无害对环境友好且廉价的金属氧化物制作前板介质层用玻璃粉，通 过调节各个组分的质量分数，使其满足前板介质层用玻璃粉的性能要求，并且，上述各组分 的摩尔质量较小，符合轻质化材料的需求，也降低了显示面板的重量，另外，经试验发现本 发明玻璃粉制得的前板介质层还具有较高的透过率，大大提高了显示品质。
[0027] 对于上述前板介质层用玻璃粉的各组分以及各组分的质量分数的选择，发明人是 经过大量试验获得的，发明人发现：
[0028] 氧化硅和氧化铝是玻璃网络形成体，是本发明玻璃粉的必要的组成成分，可以降 低玻璃的膨胀系数，提高玻璃体强度，增加玻璃烧结后的透过率。当两者的总含量（即质量 分数之和，下述含量也指质量分数)不足5%时无法形成较稳定的玻璃体，且玻璃的膨胀系数 偏高，无法达到PDP前板介质层的膨胀要求；当两者总含量大于40%时玻璃熔解困难，无法 满足低温烧结的要求；
[0029] 氧化硼也是玻璃网络形成体，具有降低玻璃熔点的效果，是玻璃熔化的助熔剂，也 是玻璃熔化的促进剂。特别是氧化铝含量多的场合下还具有抑制玻璃结晶析出的作用，氧 化硼的含量下限为25%，其上限为60%。氧化硼的含量不满25%时，不能很好的抑制玻璃结 晶相，玻璃热膨胀系数增大；当氧化硼的含量超过60%，玻璃焊料膨胀系数就大起来，玻璃 熔制困难，容易产生玻璃失透；
[0030] 氧化锌是玻璃焊料的低熔点成分，同样也是代替氧化铅的主要成分，氧化锌的含 量下限为5%，其上限为35%。当氧化锌的含量不满5%时，玻璃焊料的熔点就高，膨胀系数也 高，代替氧化铅的作用不明显；当氧化锌的含量超过35%，玻璃有析晶趋势，不易制得高透 过率的玻璃体；
[0031] 碱金属氧化物和碱土金属氧化物的总含量为5%?35%，碱金属氧化物以R20表示， R代表碱金属，包括锂（Li)，钠（Na)，钾（K)，铷（Rb)，铯（Cs)等；碱土金属氧化物以M0表示， Μ代表碱土金属，包括镁(Mg)，钙（Ca)，锶（Sr)等，碱金属氧化物和碱土金属氧化物是玻璃 焊料的低熔点成分，主要起到降低玻璃软化温度和调整玻璃膨胀系数的作用。当碱金属氧 化物和碱土金属氧化物的总含量不满5%时，玻璃焊料的熔点就高；当碱金属氧化物和碱土 金属氧化物的总含量超过35%时，玻璃的膨胀系数偏高，且容易在烧结温度下形成反玻璃 化失透状态，从而影响透过率。
[0032] 优选的，所述的前板介质层用玻璃粉还含有质量分数不大于5%的调整组分，所述 调整组分包括二氧化锡（Sn0 2)、二氧化钛（Ti02)、三氧化二钴（C〇203)、二氧化铺（Ce0 2)和三 氧化二锑（Sb203)中的一种或几种。
[0033] 在上述前板介质层用玻璃粉中，可以含有调整组分，也可以不含有调整组分，调整 组分可以在前板介质层中具有抑制高温析出晶体，提高玻璃稳定性的作用。
[0034] 在本发明实施例提供的前板介质层用玻璃粉，还可以包括质量分数为10%以下的 其它氧化物来制作玻璃，也不会对玻璃性能造成大的影响，例如，其它氧化物可以为五氧化 二磷(P 205)、二氧化碲（Te02)、二氧化锗(Ge02)等。
[0035] 上述前板介质层用玻璃粉中的二氧化硅和三氧化二铝同时存在，仅对两者质量分 数之和进行限定，对于两者之间的比值，优选的，二氧化硅和三氧化二铝的质量比为1 :1至 7. 5:1。更优选的，二氧化硅和三氧化二铝的质量比为3:1。
[0036] 优选的，所述前板介质层用玻璃粉含有质量分数之和为10. 4%?32. 6%的二氧化 硅和三氧化二铝、质量分数为33. 6%?48%的三氧化二硼、质量分数为6%?19. 1%的氧化 锌、质量分数之和为12. 4%?29. 4%的碱金属氧化物和碱土金属氧化物，以及质量分数为 0?2%的调整组分。
[0037] 本发明一较优的实施例，所述前板介质层用玻璃粉含有质量分数为24. 5%的二氧 化娃、质量分数为8. 1%的三氧化二错、质量分数为47. 9%的三氧化二硼、质量分数为6. 1% 的氧化锌、质量分数为8. 4%的碱金属氧化物、质量分数为4%的碱土金属氧化物以及质量分 数为1%的调整组分。
[0038] 优选的，所述碱金属氧化物为氧化锂、氧化钠和氧化钾中的一种或几种；所述碱土 金属氧化物为氧化镁、氧化钙和氧化锶中的一种或几种。
[0039] 本发明实施例还提供一种等离子显示面板，包括相对而置的上基板和下基板，其 中，所述上基板面向下基板一面具有前板介质层，所述前板介质层采用上述任一种前板介 质层用玻璃粉得到。
[0040] 等离子显示面板中的前板介质层采用上述前板介质层用玻璃粉制得，由于该玻璃 粉无毒无害，并且为廉价的金属氧化物制得，并且制得的前板介质层的透光率高，因此，大 大降低了等离子显示面板的成本，提高了等离子显示面板的透过率。
[0041] 本发明还提供一种前板介质层用玻璃粉的制作方法，包括：
[0042] 将质量分数之和为5%?40%的二氧化硅和三氧化二铝，质量分数为25%?60%的 三氧化二硼，质量分数为5%?30%的氧化锌，质量分数之和为5%?35%的碱金属氧化物和 碱土金属氧化物混合均勻，形成混合料；
[0043] 将所述混合料进行加热熔化处理，形成玻璃液；
[0044] 将所述玻璃液进行辊轧或者水淬处理，形成玻璃片或玻璃块；
[0045] 将所述玻璃片或玻璃块进行球磨处理，形成粗玻璃粉；
[0046] 将所述粗玻璃粉进行粉碎处理，形成平均粒径在5微米以下的玻璃粉。
[0047] 优选的，将所述混合料进行加热熔化处理，具体为：将所述混合料放于1150°C? 1400°C的高温炉内保温30分钟?120分钟。
[0048] 以下列举具体的实施例对本发明光阻组合物及其制备方法做进一步解释，但本发 明并不限于以下实施例。
[0049] -、前板介质层用玻璃粉的制作方法
[0050] 按照表1示出的各组分及其质量分数进行配料，将配料在V型混料机内混合1小 时，形成混合料；
[0051] 将混合料放入高温炉内在1150°C?140(TC高温下保温30分钟?120分钟，形成 玻璃液；
[0052] 将玻璃液经过辊轧机进行辊轧处理，形成玻璃片；
[0053] 将玻璃片放入球磨机内，加入适量的瓷球和助磨剂，粉碎1?6小时，并将粉碎后 的玻璃粉过100目筛子，形成粗玻璃粉；
[0054] 将粗玻璃粉经过气流粉碎机再次粉碎，将粉体颗粒的平均粒径粉碎至5微米以下 即得到本发明的前板介质层用玻璃粉。
[0055] 在表1中，A代表Si02 ;B代表A1203 ;C代表碱土金属氧化物，具体可以为Ca0、Sr0 ; D代表碱金属氧化物，具体可以为Li20、Na20、K20 ;E代表调整组分，具体可以为Sn02、Ti02、 Co203、Ce02、Sb203 ;"A与B之和"代表Si02和A1203的质量分数之和；"C与D之和"代表碱土 金属氧化物和碱金属氧化物的质量分数之和；"E之和"代表各调整组分的质量分数之和。 表1内的数值代表组分的质量分数％，例如，15. 9即A组分的质量分数为15. 9%。
[0056] 表1实施例1?9前板介质层用玻璃粉的组分及其质量分数（％)表
[0057]
【权利要求】
1. 一种前板介质层用玻璃粉，其特征在于，所述前板介质层用玻璃粉含有二氧化硅、三 氧化二铝、三氧化二硼、氧化锌、碱金属氧化物和碱土金属氧化物，其中，二氧化硅和三氧化 二铝的质量分数之和为5%?40%，三氧化二硼的质量分数为25%?60%，氧化锌的质量分数 为5%?30%，碱金属氧化物和碱土金属氧化物的质量分数之和为5%?35%。
2. 如权利要求1所述的前板介质层用玻璃粉，其特征在于，所述的前板介质层用玻璃 粉还含有质量分数不大于5%的调整组分，所述调整组分包括二氧化锡、二氧化钛、三氧化 二钴、二氧化铈和三氧化二锑中的一种或几种。
3. 如权利要求1或2所述的前板介质层用玻璃粉，其特征在于，所述二氧化硅和三氧化 二铝的质量比为1 :1至7. 5:1。
4. 如权利要求3所述的前板介质层用玻璃粉，其特征在于，所述二氧化硅和三氧化二 铝的质量比为3:1。
5. 如权利要求2所述的前板介质层用玻璃粉，其特征在于，所述前板介质层用玻璃粉 含有质量分数之和为10. 4%?32. 6%的二氧化硅和三氧化二铝、质量分数为33. 6%?48% 的三氧化二硼、质量分数为6%?19. 1%的氧化锌、质量分数之和为12. 4%?29. 4%的碱金 属氧化物和碱土金属氧化物，以及质量分数为〇?2%的调整组分。
6. 如权利要求5所述的前板介质层用玻璃粉，其特征在于，所述前板介质层用玻璃粉 含有质量分数为24. 5%的二氧化硅、质量分数为8. 1%的三氧化二铝、质量分数为47. 9%的 三氧化二硼、质量分数为6. 1%的氧化锌、质量分数为8. 4%的碱金属氧化物、质量分数为4% 的碱土金属氧化物以及质量分数为1%的调整组分。
7. 如权利要求1所述的前板介质层用玻璃粉，其特征在于，所述碱金属氧化物为氧化 锂、氧化钠和氧化钾中的一种或几种；所述碱土金属氧化物为氧化镁、氧化钙和氧化锶中的 一种或几种。
8. -种等离子显示面板，其特征在于，包括相对而置的上基板和下基板，其中，所述上 基板面向下基板一面具有前板介质层，所述前板介质层采用如权利要求1?7中任一项所 述的前板介质层用玻璃粉得到。
9. 一种前板介质层用玻璃粉的制作方法，其特征在于，包括： 将质量分数之和为5%?40%的二氧化硅和三氧化二铝，质量分数为25%?60%的三氧 化二硼，质量分数为5%?30%的氧化锌，质量分数之和为5%?35%的碱金属氧化物和碱土 金属氧化物混合均匀，形成混合料； 将所述混合料进行加热熔化处理，形成玻璃液； 将所述玻璃液进行辊轧或者水淬处理，形成玻璃片或玻璃块； 将所述玻璃片或玻璃块进行球磨处理，形成粗玻璃粉； 将所述粗玻璃粉进行粉碎处理，形成平均粒径在5微米以下的玻璃粉。
10. 如权利要求9所述的制作方法，其特征在于，将所述混合料进行加热熔化处理，具 体为：将所述混合料放于1150°C?1400°C的高温炉内保温30分钟?120分钟。
【文档编号】H01J11/34GK104108885SQ201410158187
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年4月18日 优先权日:2014年4月18日
【发明者】秦国斌, 卢克军 申请人:京东方科技集团股份有限公司, 北京北旭电子玻璃有限公司