显示器用电介质粉末的制作方法

专利名称：：显示器用电介质粉末的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种显示器用电介质粉末，尤其涉及一种介电率低、透射率高，对环境无害且经济性良好的显示器用电介质粉末。
背景技术：
：通常，等离子显示器面板利用气体放电得到等离子，该等离子体放电产生紫外线，所述紫外线激发荧光体而产生红(R)、绿(G)、蓝(B)三种颜色的可见光，并形成图像。这种等离子显示面板可以制成厚度不超过10cm、大小在60英寸以上的超大型画面，而且由于其同阴极射线管(CRT)—样属于自发光显示元件，因此不会随着色彩再现能力及视角的变化发生失真现象。另外，与液晶显示器(LCD)等相比等离子显示面板的制造工艺比较简单，因此作为生产效率及成本上具有一定优势的电视机及工业平板显示器而受到青睐。最普遍的三电极表面放电型等离子显示器面板由前基板和后基板构成，并在两个基板之间装有放电气体。其中，前基板包括位于同一表面上的维持电极和扫描电极，后基板包括与前基板相隔预定距离且以垂直方向延伸的寻址电极。这种等离子显示器面板中背基板上设有电介质层，而所述电介质层覆盖形成在寻址电极上，以保护寻址电极在等离子放电时免受离子的撞击，并维持放电，提高发光效率，反射反向散射出的可见光以增强亮度。为了充分发挥所述功能，所述电介质层应具有高度的可见光反射率及透射率、较低的热膨胀系数及焙烧温度、高度的致密度及适当的介电率等物理特性。以往用于形成所述电介质层的代表性玻璃组合物有PbO类及Bi203类玻璃组合物，但由于PbO及Bi203对环境有害，近年来积极进行不使用这些物质的玻璃组合物的研究。
发明内容本发明鉴于上述问题而作，其目的在于提供一种介电率低、透射率高，对环境无害且经济性良好的显示器用电介质粉末。本发明所要解决的技术问题并不限于上面提到的问题。对于未提及的其他技术问题，本领域的普通技术人员可以通过以下内容很明确地理解。本发明的一个发明构思提供一种显示器用电介质粉末，其包括0.l-30重量y。的Si02、15-55重量y。的BA、0.1-25重量。/。的BaO、0.l-15重量y。的AiA、o.l-io重量y。的PA、3-50重量y。的zno。本发明的其他发明构思详细说明在以下具体实施方式中。本发明所涉及的显示器用电介质粉末对环境无害，并且其介电率低，因此可形成较薄的电介质层，从而可提高透射率。图l是为了观察根据本发明实施例7制成的电介质粉末与Ag电极的反应性而拍摄的照片。具体实施例方式下面，参照附图详细说明本发明的实施例。但以下说明仅是本发明的较佳实施例而已，本发明所要求保护的范围并不局限于此。本发明的一实施例涉及一种显示器用电介质粉末，特别涉及一种用于形成等离子显示面板的电介质层的电介质粉末。本发明的电介质粉末的主要成分包括0.l-30重量。/a的Si02、15-55重量％的8203、0.l-25重量y。的BaO、0.1-15重量°/。的人1203、0.1-10重量°/。的PA、3-50重量y。的ZnO。本发明的电介质粉末中Si02是用于稳定所制备的电介质粉末一玻璃的成分，其优先使用O.1-30重量％，更优先使用1-15重量％。所述SiO2的含量若低于0.1重量％,就会因玻璃形成剂的减少而导致结晶化问题；若超过30重量％，软化点就会上升到65(TC以上，从而导致焙烧温度上的问题而不可取。所述8203在玻璃的形成中起到重要的作用，其优先使用15-55重量%，更优先使用15-40重量％。所述8203的含量若低于15重量°/。，会导致结晶化现象及透明度下降并使其稳定性下降，而若超过55重量％,就会与有机物反应且存在软化点上升的问题而不可取。本发明的电介质粉末中，Si02与BA的混合物较佳的含量为15-75重量°/。，因此Si02与B203的使用总量应保持在15-75重量％范围内。其中，Si02与B203的总量若低于15重量y。，则由于玻璃形成剂的含量降低而存在结晶化问题，若超过75重量y。，则由于玻璃软化点上升而存在焙烧上的问题。所述BaO是调节软化点及透射率的成分，其优先使用O.1-25重量％,更优先使用10-20重量％。所述BaO的含量若低于O.1重量％,线膨胀系数就会下降且软化点上升，若超过25重量％,线膨胀系数就会增加且透射率下降。所述A1A起到稳定玻璃的作用，其优先使用O.1-15重量％。若Ah03的含量低于O.1重量％,所制得的电介质粉末不稳定，并会导致结晶化；若超过15重量％,电介质粉末虽稳定，但其透射率会下降，因此不可取。本发明的电介质粉末中ZnO是用于调节软化点及热膨胀系数的成分，其优先使用3-50重量％，更优先使用35-50重量％。ZnO的含量若低于3重量％，则由于软化点的上升而导致焙烧上的问题，若其含量超过50重量％,则容易导致玻璃的结晶化而不可取。本发明的电介质粉末中P20s是玻璃形成剂，是用于调节玻璃温度及热膨胀系数的成分，其优先使用O.1-10重量％，更优先使用1-9重量％。PA的含量若超过io重量y。，则容易导致玻璃耐水性的下降及热膨胀系数的上升，因此不可取。另外，本发明除上述主成分之外，可进一步包括以下化合物作为辅助成分选自Ti02、第一氧化物、CoO、第二氧化物、第三氧化物及其组合中的化合物。其中，第一氧化物选自CuO、Ce02及其组合；第二氧化物选自CaO、MgO及其组合；第三氧化物选自"20、Na20、1W)及其组合。下述各成分的含量是基于电介质粉末总量100重量份的值。所述Ti02是提高介电率的成分，其含量优选为0-8重量份。当Ti02的含量低于8重量份时，可适当地提高介电率并不会导致玻璃的结晶化。所述的选自CuO、Ce02及其组合中的第一氧化物具有抑制与电极的反应性的效果，其含量优选为0-2重量份。当所述第一氧化物的使用量低于2重量份时，可以提高短波区域的透射率，所以可取。其中，当混合使用CuO及Ce02时，其混合比例可根据用途适当调节，不必特别限定。CoO是对玻璃进行着色的成分，其含量优选为O-l重量份。当CoO的含量低于l重量份时，将不会导致过分着色的问题，进而不会引起透射率下降。选自CaO、MgO及其组合中的第二氧化物起到热膨胀系数的调节作用，其含量优选为0-10重量份。当所述第二氧化物的含量低于10重量份时，可适当地保持玻璃的软化点。选自Li20、Na20、LO及其组合中的第三氧化物是调节软化点的成分，其含量优选为0-20重量份。当LhO、Na20、1(20或者其组合的含量低于20重量份时，可以在不导致结晶化的情况下降低玻璃的软化点，因此可取。当混合使用Li20、Na20、LO时，根据需要可适当调节其混合比例，不必特别限定其比例。由于本发明的电介质粉末不包括Bi203，其对环境无害，而且具有低介电率物理特性。本发明的电介质粉末由于其介电率低，可形成厚度较薄的电介质层，从而可节省材料费，因而具有良好的经济性，且可提高透射率。为了使用本发明的电介质粉末在显示器中形成电介质层，需要先制备糊料，其制造工艺如下。首先，按照所需比例混合电介质粉末的所有组成成分。接着将混合物大约在1000。C以上的熔炉内熔制成玻璃物质。之后，粉碎所述玻璃物质，制备具有适当粒度的电介质粉末。然后，混合所述电介质粉末和媒质，制备糊状的电介质组合物。作为所述媒质主要使用溶剂和成膜剂。其中溶剂可单独或混合使用乙基卡必醇、丁基卡必醇、乙基卡必醇醋酸酯、丁基卡必醇醋酸酯、十二酯醇、薛品油、二丙二醇曱醚、二丙二醇乙醚、二丙二醇单曱醚醋酸酯、Y-丁内酯、乙酸溶纤剂、丁基乙酸酯溶纤剂、三丙二醇等。所述成膜剂可单独或混合使用纤维素、羟基曱基纤维素、羟基乙基纤维素、羧基曱基纤维素、羧基乙基纤维素、羧乙基曱基纤维素等纤维素衍生物。本发明的电介质粉末可用于形成覆盖显示器电极的电介质层。如果是这一目的，所述电介质粉末可用于任何显示器，但尤其可适用于等离子显示器面板。下面，详细说明本发明的优选实施例及比较例。但下述实施例仅为本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于下述实施例。实施例1-7及比较例1按照表l所示的含量分别量测Si02、B203、BaO、A1203、Ti02、ZnO、CoO、P205、MgO、CuO、CaO，及"20、1(20及歸，并将其混合。将所得混合物投放到温度在1200°C以上的熔炉中并使其熔融，之后挤压玻璃物质。对挤压输出的玻璃物质进行第一次球磨粉碎，之后用精细粉碎机进行第二次粉碎，使其平均粒度达到2-2.5jam,以制备电介质粉末。用以下方法测定所制备的电介质粉末的介电率、屈服点(yieldpoint)、玻璃化温度、热膨胀系数、结晶化情况及透射率，并将其结果表示在表1中。1)介电率(￡)测定条件对通过所述实施例1-7及比较例1制备并经过粉碎的电介质粉末施加lKgf/cii^的压力以使其成形后，在490。C-56(TC温度下进行焙烧，之后对经焙烧的试片上下表面进行抛光处理，以制造表面光滑的试片。在试片的上下表面溅镀黄金(Au)电极材料，并测出Cp值(用LCRMeter测定装置测定)，藉此算出介电率。2)屈服点测定条件(单位。C)称量30mg的通过所述实施例l-7及比较例l制备的电介质粉末，并将其放入用于进行热分析的铝池(AgCell)内，之后以10。C/分钟的速度一边将温度提升到60(TC，一边用热分析仪测定其屈服点。3)玻璃化温度(Tg)的测定条件(单位°C)将通过所述实施例1-7及比较例1制备并经过精细粉碎的电介质粉末制成小球状之后，在490-56(TC条件下进行焙烧。用热机械分析仪(TMA)将温度从常温逐步提升到软化点以下，并检测经焙烧的试料的玻璃化温度。根据测出的曲线图算出玻璃化温度。4)热膨胀系数测定条件(单位IO—7'C)将通过所述实施例1-7及比较例1制备并经过精细粉碎的电介质粉末制成小球状之后，在490-560。C条件下进行焙烧。用热机械分析仪(TMA)将温度以5'C/分钟的速度从5(TC逐步提升到35(TC，并检测经焙烧的试料在不同温度下的平均梯度，之后算出热膨胀系数。5)结晶化的发生与否以70:30的重量配比混合通过实施例1-7及比较例1制得的电介质粉末与由a-松油醇有机溶剂及乙基纤维素粘结剂(90:IO重量比)构成的媒质，从而制备糊料。在560-60(TC温度下对所述糊料进行焙烧。经过焙烧过程后，通过肉眼或显微镜观察是否发生结晶化。6)透射率的测定条件(单位％)以70:30重量配比混合通过实施例1-7及比较例1制得的电介质粉末与由a-松油醇有机溶剂及乙基纤维素粘结剂(90:IO重量比)构成的媒质，从而制备糊料。将所制得的糊料涂敷在玻璃基板之后，在常温到600°C以下的温度范围内进行焙烧。之后，以未涂敷糊料的玻璃基板为基准，在波长为550nm的条件下使用透射率测定仪检测其透射率。以下表1中各成分的含量单位是重量％。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>如表1所示，将Si。2、B203、BaO、ZnO、PA及Ah03作为主成分的实施例l-7的电介质粉末表现出适当的介电率，而且其屈服点、玻璃化温度、热膨胀系数及透射率高且没有发生结晶化，因此可以预知其透明性优异。与此相反，未包含Al203的比较例l的屈服点及玻璃化温度低于实施例l-7，而且其介电率、热膨胀系数、透射率低得无法测定，此外由于发生结晶化，其透明性随之降低，因此可以预知其无法用在等离子显示器中电介质层的制造上。7)与电极的反应性检测以70:30重量配比混合通过所述实施例7制得的电介质粉末与由a-松油醇有机溶剂及乙基纤维素粘结剂(90:IO重量比)构成的媒质，从而制备糊料。之后，将糊料涂敷于玻璃基板上的Ag电极上，并在570-60(TC的温度条件下进行焙烧后观察电介质粉末与电极的反应性，并将其结果用图l表示。如图1所示，位于中间的Ag电极没有任何色彩变化，由此可知电介质层与电极互不反应。权利要求1.一种显示器用电介质粉末，其特征在于，包括0.1-30重量％的SiO2；15-55重量％的B2O3；0.1-25重量％的BaO；0.1-15重量％的Al2O3；0.1-10重量％的P2O5；以及3-50重量％的ZnO。2.根据权利要求l所述的显示器用电介质粉末，其特征在于:其中，所述B203与Si02的混合物的含量为15-75重量。/。。3.根据权利要求l所述的显示器用电介质粉末，其特征在于:所述8203的含量为15-40重量％。4.根据权利要求l所述的显示器用电介质粉末，其特征在于:所述Si02的含量为l-15重量y。。5.根据权利要求l所述的显示器用电介质粉末，其特征在于:所述BaO的含量为10-20重量y。。6.根据权利要求l所述的显示器用电介质粉末，其特征在于所述PA的含量为1-9重量％。7.根据权利要求l所述的显示器用电介质粉末，其特征在于所述ZnO的含量为35-50重量％。8.根据权利要求l所述的显示器用电介质粉末，其特征在于所述电介质粉末进一步包括选自Ti02、第一氧化物、CoO、第二氧化物、第三氧化物及其组合中的化合物；其中，第一氧化物选自CuO、Ce02及其组合；第二氧化物选自CaO、MgO及其组合；第三氧化物选自"20、Na20、1W)及其组合。9.根据权利要求l所述的显示器用电介质粉末，其特征在于基于电介质粉末的总量100重量份，所述电介质粉末包含0-2重量份的第一氧化物、0-l重量份的CoO、0-10重量份的第二氧化物和0-20重量份的第三氧化物，并且用于覆盖电极。10.根据权利要求l所述的显示器用电介质粉末，其特征在于，所述电介质粉末用于等离子显示器。11.一种显示器，其特征在于，包括权利要求i-io中任何一项所述的电介质粉末。12.根据权利要求ll所述的显示器，其特征在于，所述显示器是等离子显示器。全文摘要本发明涉及一种显示器用电介质粉末，所述电介质粉末包括0.1-30重量％的SiO₂、15-55重量％的B₂O₃、0.1-25重量％的BaO、0.1-15重量％的Al₂O₃、0.1-10重量％的P₂O₅、3-50重量％的ZnO。本发明所涉及的显示器用电介质粉末对环境无害，而且由于介电率低，可形成较薄的电介质层，从而可提高透射率。文档编号C03C12/00GK101434454SQ20081018120公开日2009年5月20日申请日期2008年11月13日优先权日2007年11月13日发明者李昌受申请人:飞诺迪显示电子有限公司