专利名称：一种障壁浆料的制备方法
技术领域：
本发明属于气体放电技术领域，具体涉及一种障壁浆料的制备方法。
技术背景对于在等离子显示屏中的障壁结构，目前大多是采取印刷或涂布的方法先形成障壁层，然后通过贴喷砂用DFR膜、曝光、显影后通过喷砂的工 艺制备障壁结构。采用喷砂工艺形成的障壁图形在喷砂过程中易损坏、被 污染且精度不易控制，不适于等离子显示屏向高精度化推进。为了解决喷砂工艺的不足，美国、日本等国家专利中提出了用感光性 膏状物以光刻蚀技术进行图案形成的方法。然而，由于感光性膏状物的感 度或解像度低，不能得到高纵横比、高精细度的障壁图形。日本东丽珠式 会社在中国申请的专利No. 96190607. 3，在专利No. 96190607. 3中提出了一 种新型的感光性膏状物和等离子体显示器的制造方法。该专利通过分别调整浆料中有机成分与无机微粒的折射率，使它们的 折射率之差在O. l以下从而形成紫外线透过率较高的感光性障壁浆料，该 方法可以通过一次曝光形成障壁图形。但是采用该方法需要对有机成分与 无机微粒均进行折射率的调整成本较高。此外，由于障壁层较厚需要大的 曝光量且该感光性障壁浆料的折射率在各个方向均相同，在纵向曝光引发 聚合的同时横向方向也会发生比较严重的曝光聚合，从而导致聚合图像的 纵横比不高，难以实现高精细化的障壁图形，这是导致其难以实现工业化 生产的主要原因。发明内容本发明的目的在于提供一种具有感光特性的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l-5%的光聚合引发剂，10-30%的感光性单体，20—30%的感光性聚合物， 0. 5—3%的增敏剂，5—20%的具有电光效应的有机材料和40—55%的惰 性溶剂混合制成有机溶剂；然后按质量百分比将90-98%的低熔点玻璃粉末 和2-10%的无机填料粉末混合制成无机粉末；最后按质量百分比将60—90 %的无机粉末和10—40%的有机溶剂混合均匀。本发明的光聚合引发剂为噻吨酮类化合物、苯偶姻衍生物、苯偶酰縮 酮衍生物、苯乙酮衍生物、芳香酮衍生物中的一种或一种以上混合物；其 中噻吨酮类化合物为异丙基硫杂蒽酮、2—氯代硫杂蒽酮、二乙基硫杂蒽 酮；苯偶姻衍生物为苯偶姻乙醚、苯偶姻丁醚；苯偶酰縮酮衍生物为安息 香二甲醚、安息香二丁醚；苯乙酮衍生物为二氯代苯乙酮、二乙氧基苯乙 酮；芳香酮衍生物为二苯甲酮、异丙基硫杂蒽酮、4， 4 '—二甲胺二苯甲 酮、2—苯基—2—二甲氨基一1- (4—吗啉苯基)一丁酮；感光性单体为 丙烯酸酯类化合物和苯乙烯类化合物中的一种或一种以上混合物；其中丙 烯酸酯类化合物为二縮三丙二醇丙烯酸酯、1， 6-己二醇二丙烯酸酯、三 羟甲基丙烷三丙烯酸酯；苯乙烯类化合物为苯乙烯、4—丁基苯乙烯、对 二甲胺基苯乙烯；感光性聚合物为甲基丙烯酸与甲基丙烯酸甲酯的共聚 物、乙基丙烯酸与甲基丙烯酸甲酯的共聚物、乙基丙烯酸与乙基丙烯酸甲 酯的共聚物、甲基丙烯酸与甲基丙烯酸乙酯的共聚物；增敏剂为三乙醇胺、 甲基二乙醇胺、冬二甲氨基-苯甲酸乙酯、二甲氧基蒽醌、2,4-二乙基噻吨 酮化合物中的一种或一种以上的混合物；具有电光效应的有机材料为对氨基偶氮苯类化合物、硝基苯类化合物、氰基苯类化合物、,苯类化合物中的一种或一种以上混合物；其中对氨基偶氮苯类化合物为对二甲氨基偶 氮苯甲酸、对二甲氨基偶氮苯乙酸、对二甲氨基偶氮苯甲醛；硝基苯类化 合物为2，1二氟硝基苯3，一二氟硝基苯氰基苯类化合物为乙基联苯氰、 丙基联苯氰、丁基联苯氰、戊基联苯氰、庚基联苯氰、辛基联苯氰；, 苯类化合物为对二甲胺基苯甲醛、对硝基苯甲醛、对叔丁基苯甲醛；惰性 溶剂为乙基溶纤剂、三丙二醇单甲醚、乙酸乙酯、N—甲基吡咯烷酮、四 氢呋喃、丙酮、环己酮、异丁醇中的一种或一种以上混合物；低熔点玻璃 粉末的粒径为0.3 5um，折射率为1.45 1.85，热膨胀系数为65 85X 107°C，热软化温度为450 63(TC;无机填料粉末采用粒径为l 6u m的 氧化铝、石英玻璃、a —石英、氧化钛、氧化锆中的一种或一种以上的混 合物。本发明制备的感光性障壁浆料可用于等离子显示屏中障壁图形的加 工、导电BUS电极及ADD电极的图形加工。通过在感光性障壁浆料中添加一种或一种以上具有电光效应的有机材料，在强电场的作用下干燥涂布好的 感光性障壁材料，该有机材料在强电场的作用下发生分子极化取向，取向 方向为垂直于显示屏面。干燥后分子极化取向被固定在障壁层中，障壁层 表现出光学各向异性具有负晶体双折射特性，光轴与紫外线曝光入射光方 向相同垂直于显示屏面。当紫外光垂直照射干燥后的障壁层进行曝光聚合 时，紫外光在障壁层传输过程中会发生一定的光反射、光散射、光折射和 光吸收等光学现象，紫外光射光与光轴存在有一定的夹角。对于具有双折 射特性的障壁层，紫外光在沿光轴方向的传输不会发生双折射现象，而在 非光轴方向的传输将会发生双折射现象。此时，在非光轴方向方向上会折射成两束光，其中一束符合折射定律称之为寻常光(简称O光)；而另一束 的折射率随入射角不同而改变，称为非常光(简称e光)。当紫外光沿具有 负晶体双折射特性障壁层的非光轴方向传输时，o光的折射率在各个方向 上相同，而e光的折射率在光轴方向最大而在垂直于光轴的方向达到最小， 即紫外光在垂直于等离子显示屏方向(纵向)有较大的折射率而在平行于 等离子显示屏方向(横向)的折射率较小。因此在纵向方向上障壁层中的 有机成分与无机微粒的平均折射率匹配性好，而在横向方向上匹配性差， 这样就可以高精度地形成高纵横比的障壁图形。
具体实施方式
实施例1:首先按质量百分比将5 %的光聚合弓I发剂噻吨酮类化合物异 丙基硫杂蒽酮，20%的感光性单体丙烯酸酯类化合物二縮三丙二醇丙烯酸 酯，25%的感光性聚合物甲基丙烯酸与甲基丙烯酸甲酯的共聚物，1%的 增敏剂三乙醇胺，9%的具有电光效应的有机材料对氨基偶氮苯类化合物 对二甲氨基偶氮苯甲酸和40 %的惰性溶剂乙基溶纤剂混合制成有机溶剂； 然后按质量百分比将9096的粒径为0.3 5um，折射率为l. 45 1. 85，热膨 胀系数为65 85 X 107°C ，热软化温度为450 630。C的低熔点玻璃粉末和 1096的粒径为l 6ii m的氧化铝粉末混合制成无机粉末；最后按质量百分比 将60%的无机粉末和40%的有机溶剂混合均匀。实施例2:首先按质量百分比将1%的光聚合引发剂噻吨酮类化合物二 乙基硫杂蒽酮，10%的感光性单体丙烯酸酯类化合物1， 6 —己二醇二丙烯 酸酯，20%的感光性聚合物乙基丙烯酸与甲基丙烯酸甲酯的共聚物，2% 的增敏剂甲基二乙醇胺，12%的具有电光效应的有机材料对氨基偶氮苯类 化合物对二甲氨基偶氮苯甲醛和55 %的惰性溶剂三丙二醇单甲醚混合制成有机溶剂；然后按质量百分比将959&的粒径为0.3 5um，折射率为 1.45 1.85，热膨胀系数为65 85X107。C，热软化温度为450 630'C的 低熔点玻璃粉末和5%的粒径为1 6 u m的石英玻璃粉末混合制成无机粉 末；最后按质量百分比将80%的无机粉末和20 %的有机溶剂混合均匀。实施例3:首先按质量百分比将3%的光聚合引发剂苯偶姻衍生物苯偶 姻乙醚，22%的感光性单体丙烯酸酯类化合物三羟甲基丙垸三丙烯酸酯， 22%的感光性聚合物乙基丙烯酸与乙基丙烯酸甲酯的共聚物，3%的增敏 剂4-二甲氨基苯甲酸乙酯，5%的具有电光效应的有机材料硝基苯类化合 物2，丰二氟硝基苯和51 %的惰性溶剂乙酸乙酯混合制成有机溶剂；然后按 质量百分比将929&的粒径为0.3 5um,折射率为l. 45 1. 85，热膨胀系数 为65 85 X10—7/°C ，热软化温度为450 630。C的低熔点玻璃粉末和8%的粒 径为l 6um的a —石英粉末混合制成无机粉末；最后按质量百分比将90 %的无机粉末和10 %的有机溶剂混合均匀。实施例4:首先按质量百分比将2%的光聚合引发剂苯偶酰缩酮衍生物 安息香二甲醚，30%的感光性单体苯乙烯类化合物苯乙烯，20%的感光性 聚合物甲基丙烯酸与甲基丙烯酸乙酯的共聚物，0. 5%的增敏剂二甲氧基 蒽醌，6. 5%的具有电光效应的有机材料氰基苯类化合物乙基联苯氰和41 %的惰性溶剂N—甲基吡咯烷酮混合制成有机溶剂；然后按质量百分比将 9796的粒径为0.3 5ixm，折射率为l. 45 1. 85,热膨胀系数为65 85X 10—V°C，热软化温度为450 630。C的低熔点玻璃粉末和395的粒径为1 6 u m的氧化钛粉末混合制成无机粉末；最后按质量百分比将70%的无机粉 末和30 %的有机溶剂混合均匀。实施例5:首先按质量百分比 %的光聚合引发剂苯乙酮衍生物二氯代苯乙酮，15%的感光性单体丙烯酸酯类化合物苯乙烯类化合物4一丁基苯 乙烯，30%的感光性聚合物甲基丙烯酸与甲基丙烯酸甲酯的共聚物，1% 的增敏剂2， 4-二乙基噻吨酮，7%的具有电光效应的有机材料醛基苯类化 合物对二甲胺基苯甲醛和43%的惰性溶剂四氢呋喃混合制成有机溶剂；然 后按质量百分比将93%的粒径为0. 3 5 u m，折射率为l. 45 1. 85，热膨胀 系数为65 85 X 10—7°C ，热软化温度为450 630'C的低熔点玻璃粉末和7% 的粒径为1 6 u m的氧化锆粉末混合制成无机粉末；最后按质量百分比将 65 %的无机粉末和35 %的有机溶剂混合均匀。实施例6:首先按质量百分比将1%的光聚合引发剂芳香酮衍生物二苯 甲酮，12%的感光性单体丙烯酸酯类化合物苯乙烯类化合物对二甲胺基苯 乙烯，20%的感光性聚合物乙基丙烯酸与甲基丙烯酸甲酯的共聚物，2% 的增敏剂三乙醇胺与的混合物，20%的具有电光效应的有机材料醛基苯类 化合物对叔丁基苯甲醛和45 %的惰性溶剂丙酮混合制成有机溶剂；然后按 质量百分比将98%的粒径为0. 3 5 ii m，折射率为l. 45 1. 85，热膨胀系数 为65 85 X 107°C ，热软化温度为450 63(TC的低熔点玻璃粉末和2%的粒 径为1 6 y m的氧化铝与石英玻璃混合粉末混合制成无机粉末；最后按质 量百分比将85 %的无机粉末和15 %的有机溶剂混合均匀。实施例7:首先按质量百分比将2%的光聚合引发剂噻吨酮类化合物异 丙基硫杂蒽酮与苯偶酰縮酮衍生物安息香二甲醚的混合物，25%的感光性 聚合物乙基丙烯酸与乙基丙烯酸甲酯的共聚物，1%的增敏剂4-二甲氨吝 苯甲酸乙酯与二甲氧基蒽醌的混合物，10%的具有电光效应的有机材料硝 基苯类化合物2,冬二氟硝基苯与氰基苯类化合物戊基联苯氰的混合物和47 %的惰性溶剂环己酮混合制成有机溶剂；然后按质量百分比将96%的粒径为0.3 5um，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的低熔点玻璃粉末和696的粒径为1 6 u m的氧化铝 与a —石英的混合粉末混合制成无机粉末；最后按质量百分比将75%的无 机粉末和25 %的有机溶剂混合均勾。实施例8:首先按质量百分比将l %的光聚合引发剂噻吨酮类化合物二 乙基硫杂蒽酮与苯偶姻衍生物苯偶姻乙醚的混合物，13%的感光性单体丙 烯酸酯类化合物二縮三丙二醇丙烯酸酯与苯乙烯类化合物对二甲胺基苯 乙烯的混合物，27%的感光性聚合物乙基丙烯酸与乙基丙烯酸甲酯的共聚 物，1%的增敏剂4^二甲氨基-苯甲酸乙酯与二甲氧基蒽醌的混合物，8%的 具有电光效应的有机材料硝基苯类化合物2，4"二氟硝基苯自苯类化合物 对二甲胺基苯甲醛的混合物和50%的惰性溶剂异丁醇混合制成有机溶剂； 然后按质量百分比将9196的粒径为0.3 5ixm，折射率为l. 45 1. 85，热膨 胀系数为65 85X10 7°C,热软化温度为450 630'C的低熔点玻璃粉末和 9%的粒径为1 6 ji m的氧化钛与氧化锆的混合粉末混合制成无机粉末；最 后按质量百分比将82%的无机粉末和18%的有机溶剂混合均匀。实施例9:首先按质量百分比将3%的光聚合引发剂苯偶酰縮酮衍生物 安息香二甲醚与苯乙酮衍生物二氯代苯乙酮的混合物，18%的感光性单体 丙烯酸酯类化合物三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和苯乙烯类化合物苯乙烯的 混合物，20%的感光性聚合物甲基丙烯酸与甲基丙烯酸乙酯的共聚物，2 %的增敏剂三乙醇胺与2， 4-二乙基噻吨酮混合物，5%的具有电光效应的 有机材料硝基苯类化合物3,4^二氟硝基苯与氰基苯类化合物乙基联苯氰的 混合物和52%的惰性溶剂乙酸乙酯与N—甲基吡咯烷酮的混合物混合制成 有机溶剂；然后按质量百分比将949&的粒径为0.3 5ym，折射率为l. 45 1.85，热膨胀系数为65 85X10—7/°C，热软化温度为450 630'C的低熔点 玻璃粉末和6%的粒径为1 6 u m的a —石英与氧化钛的混合粉末混合制成 无机粉末；最后按质量百分比将77 %的无机粉末和23 %的有机溶剂混合均 匀。实施例10:首先按质量百分比将l %的光聚合引发剂噻吨酮类化合物 异丙基硫杂蒽酮、苯偶酰縮酮衍生物安息香二甲醚和芳香酮衍生物二苯甲 酮的混合物，15%的感光性单体丙烯酸酯类化合物1， 6—己二醇二丙烯酸 酯和苯乙烯类化合物对二甲胺基苯乙烯的混合物，26 %的感光性聚合物甲 基丙烯酸与甲基丙烯酸乙酯的共聚物，3%的增敏剂甲基二乙醇胺与二甲 氧基蒽醌的混合物，13 %的具有电光效应的有机材料对氨基偶氮苯类化合 物对二甲氨基偶氮苯甲酸、氰基苯类化合物乙基联苯氰和醛基苯类化合物 对二甲胺基苯甲醛的混合物和42%的惰性溶剂丙酮、环己酮和异丁醇的混 合物混合制成有机溶剂；然后按质量百分比将9涨的粒径为0.3 5um，折 射率为1.45 1.85，热膨胀系数为65 85X10—7t:，热软化温度为450 63(TC的低熔点玻璃粉末和29&的粒径为l 6um的石英玻璃、a —石英和氧 化钛的混合粉末混合制成无机粉末；最后按质量百分比将63%的无机粉末 和37 %的有机溶剂混合均匀。
权利要求
1、一种障壁浆料的制备方法，其特征在于1)首先按质量百分比将1-5％的光聚合引发剂，10-30％的感光性单体，20-30％的感光性聚合物，0.5-3％的增敏剂，5-20％的具有电光效应的有机材料和40-55％的惰性溶剂混合制成有机溶剂；2)然后按质量百分比将90-98％的低熔点玻璃粉末和2-10％的无机填料粉末混合制成无机粉末；3)最后按质量百分比将60-90％的无机粉末和10-40％的有机溶剂混合均匀。
2、 根据权利要求l所述的障壁浆料的制备方法，其特征在于所说的 光聚合引发剂为噻吨酮类化合物、苯偶姻衍生物、苯偶酰縮酮衍生物、苯 乙酮衍生物、芳香酮衍生物中的一种或一种以上混合物；其中噻吨酮类化合物为异丙基硫杂蒽酮、2—氯代硫杂蒽酮、二乙基 硫杂蒽酮；苯偶姻衍生物为苯偶姻乙醚、苯偶姻丁醚； 苯偶酰縮酮衍生物为安息香二甲醚、安息香二丁醚； 苯乙酮衍生物为二氯代苯乙酮、二乙氧基苯乙酮； 芳香酮衍生物为二苯甲酮、异丙基硫杂蒽酮、4， 4'一二甲胺二苯甲 酮、2_苯基一2—二甲氨基一1— (4—吗啉苯基)一丁酮。
3、 根据权利要求l所述的障壁浆料的制备方法，其特征在于所说的 感光性单体为丙烯酸酯类化合物和苯乙烯类化合物中的一种或一种以上 混合物；其中丙烯酸酯类化合物为二縮三丙二醇丙烯酸酯、1, 6—己二醇二丙 烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯；苯乙烯类化合物为苯乙烯、4—丁基苯乙烯、对二甲胺基苯乙烯。
4、 根据权利要求l所述的障壁浆料的制备方法，其特征在于所说的 感光性聚合物为甲基丙烯酸与甲基丙烯酸甲酯的共聚物、乙基丙烯酸与甲 基丙烯酸甲酯的共聚物、乙基丙烯酸与乙基丙烯酸甲酯的共聚物、甲基丙 烯酸与甲基丙烯酸乙酯的共聚物。
5、 根据权利要求l所述的障壁桨料的制备方法，其特征在于所说的 增敏剂为三乙醇胺、甲基二乙醇胺、丰二甲氨基-苯甲酸乙酯、二甲氧基蒽 醌、2,4-二乙基噻吨酮化合物中的一种或一种以上的混合物。
6、 根据权利要求l所述的障壁浆料的制备方法，其特征在于所说的具有电光效应的有机材料为对氨基偶氮苯类化合物、硝基苯类化合物、氰基苯类化合物、醛基苯类化合物中的一种或一种以上混合物；对氨基偶氮苯类化合物为对二甲氨基偶氮苯甲酸、对二甲氨基偶氮苯乙酸、对二甲氨基偶氮苯甲醛；硝基苯类化合物为2+二氟硝基苯3+二氟硝基苯； 氰基苯类化合物为乙基联苯氰、丙基联苯氰、丁基联苯氰、戊基联苯氰、庚基联苯氰、￥ 联苯氰；醛基苯类化合物为对二甲胺基苯甲醛、对硝基苯甲醛、对叔丁基苯甲醛。
7、 根据权利要求l所述的障壁浆料的制备方法，其特征在于所说的 惰性溶剂为乙基溶纤剂、三丙二醇单甲醚、乙酸乙酯、N—甲基吡咯烷酮、 四氢呋喃、丙酮、环己酮、异丁醇中的一种或一种以上混合物。
8、 根据权利要求l所述的障壁浆料的制备方法，其特征在于所说的 低熔点玻璃粉末的粒径为0.3 5ym，折射率为l. 45 1. 85，热膨胀系数 为65 85 X 1(T/。C,热软化温度为450 630。C 。
9、 根据权利要求l所述的障壁浆料的制备方法，其特征在于所说的 无机填料粉末采用粒径为l 6ixm的氧化铝、石英玻璃、a—石英、氧化 钛、氧化锆中的一种或一种以上的混合物。
全文摘要
一种障壁浆料的制备方法，首先将光聚合引发剂，感光性单体，感光性聚合物，增敏剂，具有电光效应的有机材料和惰性溶剂混合制成有机溶剂；然后将低熔点玻璃粉末和无机填料粉末混合制成无机粉末；最后将无机粉末和有机溶剂混合均匀。本发明通过在感光性障壁浆料中添加一种或一种以上具有电光效应的有机材料，在强电场的作用下干燥涂布好的感光性障壁材料，该有机材料在强电场的作用下发生分子极化取向，取向方向为垂直于显示屏面。
文档编号G03F7/028GK101226332SQ20071030774
公开日2008年7月23日 申请日期2007年12月26日 优先权日2007年12月26日
发明者张志刚 申请人:彩虹集团公司