专利名称：用于滤光器的无铅黑陶瓷组合物及用其制备的滤光器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于平面显示的滤光器的无铅黑陶瓷组合物，尤其涉及一种具有提高发光效率和对比度的无铅黑陶瓷组合物。
背景技术：
等离子体显示板(PDP)由于具有视角宽、彩色、响应速度快、尺寸大和厚度薄的优点能用作家用壁式电视的平面显示器、用于办公会议和公共场合的大屏幕显示器等。根据放电单元的结构和驱动电压，可将PDP分成直流(DC)PDP和交流(AC)PDP。
PDP在整个表面上具有滤光器以防止由于外部影响导致板的扩张并且通过屏蔽无效的屏幕来屏蔽由惰性气体等离子体产生的近红外线。
在PDP的滤光器中，用黑陶瓷材料以预定宽度将玻璃基板包围，以致于屏蔽PDP板的无效屏幕，这样明显提高屏幕的发光度。因此，只要黑陶瓷越黑，就能获得更好的发光效率。
典型地，黑基质由含有PbO的黑陶瓷组合物构成。由于这种组合物的玻璃转变温度为500℃或更低，可以使用小的热能有效地获得变黑的效果。然而，这种组合物的缺点是存在Pb，这对环境保护是不受欢迎的。
不含有PbO的黑陶瓷组合物的玻璃转变温度高于550℃，并且因此需要在高温下煅烧。
发明内容
本发明提供对环境友好的、利用无PbO黑陶瓷组合物制造的电子应用设备。
本发明还提供一种如下所述的用于平面显示板的滤光器的无铅黑陶瓷组合物。该无铅黑陶瓷组合物具有低的玻璃转变温度，这样用最小的热能获得有效的黑效果。还提供用无铅黑陶瓷组合物形成的滤光器、形成滤光器的方法和使用该滤光器的平面显示器。
根据本发明的一个方面，提供一种用于滤光器的无铅黑陶瓷组合物，该组合物包括至少一种选自B2O3、BaO和ZnO中的化合物；和至少一种选自TiO、CuO、NiO、MnO2、Cr2O3和Fe2O3中的黑颜料，其中该组合物无铅。
根据本发明的另一个方面，提供一种用于滤光器的无铅黑陶瓷组合物，该组合物包括Bi2O3、至少一种选自B2O3、SiO2、P2O5、Na2O3、Al2O3、BaO、ZnO和TiO2中的化合物；和至少一种选自TiO、CuO、NiO、MnO2、Cr2O3和Fe2O3中的黑颜料，其中该组合物无铅。
根据本发明的另一方面，提供一种通过印刷和热处理该无铅黑陶瓷组合物形成的滤光器。
根据本发明的再一方面，提供一种形成滤光器的方法，该方法包括(a)将至少一种选自B2O3、BaO和ZnO中的化合物混合并溶解，其中该化合物无铅；(b)将所溶解的产物在短时间内冷却，然后将所冷却的产物粉碎成玻璃粉末；(c)将玻璃粉末与至少一种选自TiO、CuO、NiO、MnO2、Cr2O3和Fe2O3中的黑颜料混合；(d)将所混合的产物与通过向溶剂中添加粘合剂和增塑剂而形成的有机载体混合形成组合物；(e)将该组合物印刷在玻璃基板上；和(f)将该印刷的玻璃基板热处理。
根据本发明的一个方面，提供一种包括滤光器的平面显示器，该滤光器是利用含有至少一种选自B2O3、BaO和ZnO中的化合物，其中该化合物无铅，和至少一种选自TiO、CuO、NiO、MnO2、Cr2O3和Fe2O3中的黑颜料的无铅黑陶瓷组合物形成的。
通过参考附图详细说明示范性的实施方案，本发明的上述和其它特点和优点将更加清楚，其中图1是本发明实施方案的等离子体显示板的滤光器的剖视图；图2是图1所示滤光器的平面图；和图3是含有图1所示滤光器的等离子体显示板的分解示意图。
具体实施例方式
现在，参考附图对本发明进行更加全面的说明。
根据本发明实施方案的用于滤光器的无铅黑陶瓷组合物可包括至少一种选自B2O3、BaO和ZnO中的化合物，其中该化合物无铅；和至少一种选自TiO、CuO、NiO、MnO2、Cr2O3和Fe2O3中的黑颜料。
在形成玻璃中使用B2O3，提高了玻璃的介电常数和线性膨胀系数。
BaO降低玻璃转变温度并且提高玻璃的介电常数和线性膨胀系数。BaO的量基于100重量份的B2O3计在约33.3到约100重量份的范围内。当BaO的量超过约100重量份时，玻璃组合物的性能明显劣化，这是不希望的。当BaO的量少于约33.3重量份时，不产生效果。
ZnO提高玻璃的耐酸性能和耐化学性能。ZnO的量优选基于100重量份的B2O3计在约16.6到约114重量份的范围内。当ZnO的量少于约16.6重量份时，玻璃的耐酸性能下降。当ZnO的量超过约114重量份时，流动性不希望地降低。
该无铅黑组合物含有至少一种选自TiO、CuO、NiO、MnO2、Cr2O3和Fe2O3中的黑颜料。TiO、CuO、NiO、MnO2、Cr2O3和Fe2O3是使组合物变黑的金属氧化物。也就是，组合物中含有的黑颜料使整个组合物变黑。
至少一种黑颜料的量基于100重量份的B2O3计在约0.16到约28.5重量份的范围内。当该至少一种黑颜料的量少于约0.16重量份时，组合物可能不够黑。当该至少一种黑颜料的量超过28.5重量份时，该玻璃组合物的性能随着颜料组分的增加而退化，这是不希望有的。
在本发明的一个实施方案中，TiO、CuO、NiO、MnO2、Cr2O3和Fe2O3的量基于100重量份的B2O3计在约0.16到约28.5重量份的范围内。
该组合物的玻璃转变温度在约450到约550℃之间，并且优选地，在约480到约530℃之间。由于这种低的玻璃转变温度，可以在低的温度下煅烧该组合物，并且因此具有低的能耗。此外，该组合物对人体无害，并且被认为是环保的。
本发明另外一个实施方案的用于滤光器的无铅黑陶瓷组合物另外还含有Bi2O3。在优选的实施方案中，本实施方案的组合物包括Bi2O3；至少一种选自B2O3、SiO2、P2O5、Na2O3、Al2O3、BaO、ZnO和TiO2中的化合物，其中该化合物无铅；和至少一种选自TiO、CuO、NiO、MnO2、Cr2O3和Fe2O3中的黑颜料。
使用Bi2O3以获得低的玻璃转变温度。
至少一种选自B2O3、SiO2、P2O5、Na2O3、Al2O3、BaO、ZnO和TiO2中的化合物的量基于100重量份Bi2O3计优选在约25和约100重量份的范围内。
具体而言，基于100重量份Bi2O3计，B2O3的量在约1.25到约40重量份的范围内，SiO2的量在约1.25到约20重量份的范围内，P2O5的量在约1.25到约40重量份的范围内，Na2O3的量在约1.25到约40重量份的范围内，Al2O3的量在约1.25到约10重量份的范围内，BaO的量在约1.25到约10重量份的范围内，ZnO的量在约1.25到约20重量份的范围内，和TiO2的量在约0.125到约10重量份的范围内。
添加B2O3通过提高低共熔点来提高组合物的玻璃转变温度，但是，当添加适当量的B2O3时，热膨胀系数下降。在优选的实施方案中，B2O3的量基于100重量份Bi2O3计在约1.25到约40重量份的范围内。当B2O3的量少于1.25重量份时，组合物热膨胀系数的下降幅度小。当B2O3的量大于40重量份时，玻璃转变温度提高，这是不希望的。
添加SiO2提高组合物的机械强度并降低组合物的热膨胀系数。SiO2的量基于100重量份Bi2O3计在约1.25到约20重量份的范围内。
当SiO2的量基于100重量份Bi2O3计超过20重量份时，玻璃转变温度不希望地提高。当SiO2的量少于1.25重量份时，不产生效果。
添加P2O5能降低组合物的玻璃转变温度。在本发明的一个实施方案中，P2O5的量基于100重量份Bi2O3计为约1.25到约40重量份的范围内。当P2O5的量基于100重量份Bi2O3计超过约40重量份时，玻璃的耐久性下降。当P2O5的量基于100重量份Bi2O3计超过1.25重量份时，不产生效果。
添加Na2O3提高玻璃的机械强度。在一些实施方案中，该组合物包括Na2O3，Na2O3的量基于100重量份Bi2O3计在约1.25到约40重量份的范围内。当Na2O3的量超过约40重量份时，玻璃转变温度提高。当Na2O3的量少于1.25重量份时，不产生效果。
添加Al2O3降低玻璃的热膨胀系数并提高玻璃的耐酸性能。Al2O3的量基于100重量份Bi2O3计在约1.25到约20重量份的范围内，并且优选在1.25到10重量份的范围内。当Al2O3的量超过20重量份时，玻璃的粘度明显提高。当Al2O3的量少于1.25重量份时，不产生效果。
添加BaO降低组合物的玻璃转变温度。BaO的量基于100重量份Bi2O3计在约1.25到约10重量份的范围内。当BaO的量超过10重量份时，玻璃的耐久性下降。
该组合物可以含有基于100重量份Bi2O3计在约1.25到约20重量份之间的ZnO。当ZnO的量小于1.25时，玻璃的耐酸性下降。当ZnO的量超过20重量份时，该组合物的流动性下降。
添加TiO2降低玻璃的热膨胀系数。在一个实施方案中，TiO2的量基于100重量份Bi2O3计在约0.125到约10重量份的范围内。当TiO2的量超过10重量份，玻璃的透光率下降。
本组合物还包括至少一种黑颜料。该至少一种黑颜料的量基于100重量份Bi2O3计在约0.16到约28.5重量份范围内。
具体而言，TiO、CuO、NiO、MnO2、Cr2O3和Fe2O3中的一种的量基于100重量份Bi2O3计在约0.16和约28.5重量份之间。
TiO、CuO、NiO、MnO2、Cr2O3和Fe2O3中的每一种使组合物变黑，以致于能吸收外部的光。该至少一种黑颜料的量在约0.16到约28.5重量份的范围内。
当至少一种黑颜料的量少于0.16重量份时，不发生变黑的效果。当至少一种黑颜料的量超过28.5重量份时，该颜料组分对整体玻璃组合物的性能具有不利的影响。
一个实施方案的滤光器是通过印刷和热处理无铅黑陶瓷组合物形成的。该滤光器可进一步包括选自抗反射膜(AR膜)、近红外射线屏蔽膜和电磁波屏蔽膜中的至少一种膜。
图1是本发明实施方案的等离子体显示板的滤光器100的剖视图。参考图1，该滤光器可包括透明的玻璃基板103；和在透明玻璃基板103表面上形成的抗反射膜101、近红外(NIR)屏蔽膜102、和590nm屏蔽膜(Ne膜)等；和在透明玻璃基板103的另外一个表面上形成的黑陶瓷104、电磁波屏蔽膜105等。构成滤光器100的膜可以连接到导电的滤光器支架上，或与前面板整合在一起，以致于使它们固定在前基板的前表面或后表面上。
黑陶瓷104可通过使无效屏幕变黑来提高图像的对比度并因此提高发光效率。可将黑陶瓷104沿着面板的边缘印刷成宽度为约2到约4厘米。电磁波屏蔽层105可以是金属网膜、导电材料、含金属的黑添加剂膜或具有氧化表面的Cu膜。近红外屏蔽膜102的一个用途是防止当用户使用遥控器时出现故障。Ne膜的一个用途是补偿橙色的颜色状态，并且能通过将颜料分散在聚合粘合剂和溶剂中，并涂覆所分散的产物形成Ne膜。
如图1所述，能在远离面板的透明基板一侧形成抗反射膜、近红外屏蔽膜等；并且可将黑陶瓷组合物印刷在与板相对的透明基板一侧。然而这些膜的位置在本文中没有限制。
图2是图1所示的滤光器100的平面图。用本发明实施方案的组合物印刷的滤光器100包括与前盒玻璃相对的中心部分110、和包围中心部分110的周围部分120。在中心部分110形成用于防止外部光反射的抗反射膜、近红外屏蔽膜、屏蔽590nm的可见光的Ne膜、用于屏蔽电磁波的电磁波屏蔽层等。
形成本发明的一个实施方案的滤光器的方法包括(a)将至少一种选自B2O3、BaO和ZnO中的化合物混合并溶解，其中该化合物无铅；(b)将所溶解的产物在短时间内冷却，然后将所冷却的产物粉碎成玻璃粉末；(c)将该玻璃粉末与至少一种选自TiO、CuO、NiO、MnO2、Cr2O3和Fe2O3中的黑颜料混合；(d)将所混合的产物与通过向溶剂中添加粘合剂和增塑剂而形成的有机载体混合形成组合物；(e)将该组合物印刷在玻璃基板上；和(f)热处理该印刷的玻璃基板。
在操作步骤(a)中，基于100重量份B2O3计，约33.3到约100重量份BaO和约16.6到约114重量份ZnO在约1,000和约1,100℃之间的温度下混合并溶解。
在操作步骤(c)中，TiO、CuO、NiO、MnO2、Cr2O3和Fe2O3中之一的量在约16到约28.5重量份的范围内。
在操作步骤(d)中，以7∶3的比例混合玻璃粉末和有机载体，这样形成糊状组合物。该有机载体可由溶剂、粘合剂和增塑剂组成。可通过混合二甘醇一丁醚乙酸酯和二甘醇一丁醚而形成溶剂。粘合剂可以是例如乙基纤维素，并且增塑剂可以是邻苯二甲酸二丁酯等。有机载体可以通过在约70到约90℃之间的温度下混合溶剂、粘合剂和增塑剂形成。
在操作步骤(e)中，在玻璃基板上，将组合物丝网印刷成厚度为约5到约30微米。
在操作步骤(f)中，可在约500到550℃之间的温度下将所印刷的玻璃基板热处理，以防止玻璃基板变形。当热处理温度小于500℃时，组合物的黑效果小，而当热处理温度大于550℃时，难以维持膜的尺寸，这是不希望有的。
根据本发明的另一个实施方案形成滤光器的方法包括(a)将约100重量份Bi2O3和约25到约100重量份的至少一种选自B2O3、SiO2、P2O5、Na2O3、Al2O3、BaO、ZnO和TiO2中的化合物混合并溶解，其中该化合物无铅；(b)将所溶解的产物冷却，然后将所冷却的产物粉碎成玻璃粉末；(c)将该玻璃粉末与约0.16到约28.5重量份的选自TiO、CuO、NiO、MnO2、Cr2O3和Fe2O3中的一种黑颜料混合；(d)通过将玻璃粉末与通过向溶剂中添加粘合剂和增塑剂而形成的有机载体混合形成组合物(e)将该组合物印刷在玻璃基板上；和(f)热处理印刷的玻璃基板。
在操作步骤(a)中，至少约100重量份Bi2O3、约1.25到约40重量份B2O3、约1.25到约20重量份SiO2、约1.25到约40重量份P2O5、约1.25到约40重量份的Na2O3、约1.25到约10重量份Al2O3、约1.25到约10重量份的BaO、约1.25到约20重量份ZnO、或约0.125到约10重量份TiO2在约1000和约1100℃之间的温度下混合。
在操作步骤(b)中，将所溶解的产物冷却然后粉碎，从而形成玻璃粉末。
在操作步骤(c)中，玻璃粉末与基于100重量份Bi2O3计至少约0.16到约28.5重量份TiO、约0.16到约28.5重量份CuO、约0.16到约28.5重量份NiO、约0.16到约28.5重量份MnO2、约0.16到约28.5重量份Cr2O3或约0.16到约28.5重量份Fe2O3混合。
操作步骤(e)和(f)如前一个实施方案所述。
本发明一个实施方案的平面显示器包括利用无铅黑陶瓷组合物形成的滤光器，该无铅黑陶瓷组合物含有至少一种选自B2O3、BaO和ZnO中的化合物，其中该化合物无铅；和至少一种选自TiO、CuO、NiO、MnO2、Cr2O3和Fe2O3中的黑颜料。
平面显示器可包括液晶显示器(LCD)、场致发射器(FED)、等离子体显示板(PDP)等。为了方便，PDP将作为一个实施方案在后面进行更详细的说明。然而应该理解为本文中有关PDP的说明不是旨在以任何限制或约束的方式进行说明，仅仅是因为用来与本发明某些具体实施方案的详细的说明结合。LCD、FED等可以取代下述PDP。
PDP包括透明的前基板；与前基板平行布置的后基板；通过在固定于前基板的透明基板上印刷无铅黑陶瓷组合物形成的滤光器；在前基板和后基板之间布置的分隔壁，分隔壁分隔发射光电管；地址电极，其沿着发射光电管按行布置延伸，并被后介电层覆盖；布置在发射光电管内的荧光层；一对维持电极(sustain electrode)，其垂直于地址电极延伸，并且被前介电层覆盖；和在发射光电管内的放电气体。
PDP可进一步包括至少一种选自抗反射膜、近红外线屏蔽膜和电磁波屏蔽膜中的膜。
图3说明PDP的滤光器200、前板70和后板60。在滤光器200中，在透明基板203上将黑陶瓷组合物印刷成厚度为2到4厘米；在透明基板203的一侧布置抗反射膜或近红外线屏蔽层206等；并且在透明基板203的另一侧布置金属网层205等。前板70包括前基板51、一对包括在前基板51的后表面上形成的Y和X电极的维持电极、覆盖维持电极的前介电层55a和覆盖前介电层55a的保护层56。Y和X电极分别包括由例如ITO构成的透明电极53a和53b和由导电金属构成的总线电极54。后板60包括后基板52、在后基板52的整个表面上垂直于维持电极布置的地址电极53c、覆盖地址电极53c的后介电层56b，分隔反射光电管并在后介电层56b上形成的分隔壁57和布置于发射光电管内的荧光层58。
在具有上述结构的PDP中，滤光器200独立地由滤光器支架制成，并且耦合到前盒中，以致于形成预定空间。然而，PDP的结构不受本文的限制。例如，滤光器200可以连接到前基板51上。
本发明将参考以下实施例进行更详细的说明。这些实施例的目的只是用来说明，而不是旨在限制本发明的范围。
实施例实施例1含有B2O3、BaO和ZnO的无铅陶瓷糊状组合物的制备称量100重量份B2O3、85.7重量份BaO和100重量份ZnO，并用干式球磨机干燥24小时以上，从而生成粉末混合物。该粉末混合物在氧化铝坩埚中在1000到1100℃的温度下充分溶解约2小时，然后在短时间内冷却，从而形成玻璃。利用球磨机粉碎玻璃，以便获得平均直径为1.5微米的玻璃粉末。然后，将含有0.66重量份Cr2O3和0.66重量份CuO的黑颜料添加到玻璃粉末中。
将乙基纤维素添加到重量比例为10∶90的BUTYL CARBITOL ACETATETM(Dow Chemicals，Midland，Michigan)和BUTYL CARBITOLTM(Dow Chemicals，Midland，Michigan)的溶液混合物中。然后，将生成的产物与邻苯二甲酸二丁酯混合，并在90℃下搅拌以形成有机载体。将该玻璃粉末与有机载体以7∶3的比例混合，从而形成无铅黑陶瓷糊状组合物。
在超声波清洁的碱石灰玻璃基板上，利用具有200目不锈钢掩模框的丝网印刷设备将无铅黑陶瓷糊状组合物印刷成厚度10微米。所生成物在550℃下煅烧10分钟，并且然后测量黑色的程度。L、a和b分别为23.8、-0.12和0.03。一般地，随着L下降以及a和b几乎为0时，黑程度提高。
实施例2含有B2O3、BaO和ZnO的无铅黑陶瓷糊状组合物的制备称量100重量份B2O3、85.7重量份BaO和85.7重量份ZnO，然后用如实施例1相同的方法制造玻璃粉末。然后，将1.53重量份CuO作为黑颜料添加到玻璃粉末中，并且用如实施例1相同的方法形成无铅黑陶瓷糊状组合物。用丝网印刷涂覆该组合物，并煅烧，以致于厚度为10微米。所生成物在550℃下煅烧10分钟，并且测量变黑的程度。L、a和b分别为23.25、-0.05、和0.02。
实施例3含有Bi2O3、B2O3、SiO2和P2O5的无铅黑陶瓷糊状组合物的制备称量100重量份Bi2O3、20重量份B2O3、8重量份SiO2和4重量份P2O5并用干式球磨机干燥24小时以上，从而生成粉末混合物。将该粉末混合物在氧化铝坩埚中在约1000到约1100℃的温度下充分溶解约2小时，然后在短时间内冷却，从而形成玻璃。利用球磨机充分粉碎玻璃，以便获得平均直径为1.5微米的玻璃粉末。然后，将含有0.66重量份Cr2O3和0.66重量份CuO的黑颜料添加到玻璃粉末中。
将乙基纤维素添加到比例为10∶90的BUTYL CARBITOL ACETATETM(Dow Chemicals，Midland，Michigan)和BUTYL CARBITOLTM(Dow Chemicals，Midland，Michigan)的溶液混合物中。然后，将生成的产物与邻苯二甲酸二丁酯混合，并在90℃下搅拌以形成有机载体。将该玻璃粉末与有机载体以7∶3的比例混合，从而形成无铅黑陶瓷糊状组合物。
在超声波清洁的碱石灰玻璃基板上，利用具有200目不锈钢掩模框的丝网印刷设备将无铅黑陶瓷糊状组合物印刷成厚度10微米。所生成物在550℃下煅烧10分钟，然后测量变黑的程度。L、a和b分别为23.3、-0.05和0.07。一般地，随着L下降以及a和b几乎为0时，变黑程度提高。
实施例4含有Bi2O3、B2O3、SiO2和P2O5的无铅黑陶瓷糊状组合物的制备称量100重量份Bi2O3、30.7重量份B2O3、15.3重量份SiO2和6.15重量份P2O5，并且然后用如实施例1相同的方法制造玻璃粉末。然后，将1.53重量份CuO作为黑色颜料添加到玻璃粉末中，并且用如实施例1相同的方法形成无铅黑陶瓷糊状组合物。用丝网印刷涂覆该组合物，并煅烧，以致于该组合物的厚度为10微米。所生成物在550℃下煅烧10分钟，并且测量变黑的程度。L、a和b分别为23.75、-0.10和0.12。
对比例1使用铅的实施例1的对比例除了使用常规含铅黑陶瓷(Shinceramic Co.，Ltd.该玻璃粉末含有PbO、SiO2、Na2O3等，并且该黑色颜料含有Cr2O3和CuO)以外，对比例1以实施例1相同的方法进行。L、a和b分别是23.41、-0.08和0.12。
对比例2使用常规无铅黑陶瓷糊状组合物的实施例2的对比例除了使用常规无铅黑陶瓷(Shinceramic Co.，Ltd.该玻璃粉末含有SiO2、Na2O3等，并且该黑颜料含有Cr2O3和CuO)以外，对比例2以与实施例1相同的方法进行。L、a和b分别是27.22、-0.05和0.15。
对比例3使用常规无铅黑陶瓷糊状组合物的实施例3的对比例对在对比例2中使用的无铅黑陶瓷(Shinceramic Co.，Ltd.该玻璃粉末含有SiO2、Na2O3等，并且该黑颜料含有Cr2O3和CuO)进行丝网印刷，并煅烧，以致于厚度为10微米。所生成物在600℃下煅烧10分钟，并且测量变黑的程度。L、a和b分别为23.64、-0.10、和0.17。
表1 黑色糊状类型的色彩坐标
在对比例1中，色彩坐标的L足够小，以致于黑陶瓷的黑程度大，因此可获得优异的PDP发光效率。然而，当环境法规加强时，由于其中存在Pb，将不允许使用该组合物。
在对比例2中，组合物不含Pb，因此不受环境法规的限制。然而该组合物被在550℃下煅烧，因此L相当大，这意味着颜色比本发明实施方案的实施例更灰暗。
在对比例3中，组合物不含Pb，并且L是理想的。然而煅烧温度相当高，并且需要更高的能耗，因而导致经济损失。
在实施例1-4中，该玻璃组合物不含Pb。此外，该玻璃组合物具有低的玻璃转变温度，并因此需要小的热能实现有效的发光效率。
根据本发明，可以制造不含对人类和环境有害的化合物PbO的无铅黑陶瓷组合物。本发明组合物对人类无害并且环保，并且因此不受禁止使用Pb的法规的影响。此外，该组合物可以在相当低的温度下煅烧，并消耗少量的热能。
虽然本发明结合其示范性实施方案进行了详细的说明和描述，本领域普通技术人员应该理解为在本文中可以在形式和细节上做各种改变而不背离本发明如权利要求书界定的精神和范围。
权利要求
1.一种用于平面显示器滤光器的无铅黑陶瓷组合物，该组合物包括至少一种选自B2O3、BaO和ZnO中的化合物，其中该化合物无铅；和至少一种选自TiO、CuO、NiO、MnO2、Cr2O3和Fe2O3中的黑颜料。
2.如权利要求1所述的无铅黑陶瓷组合物，其中BaO的量基于100重量份B2O3计在约33.3到约100重量份的范围内。
3.如权利要求1所述的无铅黑陶瓷组合物，其中ZnO的量基于100重量份B2O3计在约16.6到约114重量份的范围内。
4.如权利要求1所述的无铅黑陶瓷组合物，其中该至少一种选自TiO、CuO、NiO、MnO2、Cr2O3和Fe2O3中的黑颜料的量基于100重量份B2O3计在约0.16到约28.5重量份的范围内。
5.如权利要求1所述的无铅黑陶瓷组合物，其具有约450到约550℃的玻璃转变温度。
6.如权利要求6所述的无铅黑陶瓷组合物，其中其玻璃转变温度在约480到约530℃的范围内。
7.一种用于滤光器的无铅黑陶瓷组合物，该组合物包含Bi2O3；至少一种选自B2O3、SiO2、P2O5、Na2O3、Al2O3、BaO、ZnO和TiO2中的化合物，其中该化合物无铅；和至少一种选自TiO、CuO、NiO、MnO2、Cr2O3和Fe2O3中的黑颜料。
8.如权利要求7所述的无铅黑陶瓷组合物，其中该至少一种选自B2O3、SiO2、P2O5、Na2O3、Al2O3、BaO、ZnO和TiO2中的化合物的量基于100重量份Bi2O3计在约25到约100重量份的范围内。
9.如权利要求8所述的无铅黑陶瓷组合物，其中基于100重量份Bi2O3计，B2O3的量在约1.25到约40重量份的范围内，SiO2的量在约1.25到约20重量份的范围内，P2O5的量在约1.25到约40重量份的范围内，Na2O3的量在约1.25到约40重量份的范围内，Al2O3的量在约1.25到约10重量份的范围内，BaO的量在约1.25到约10重量份的范围内，ZnO的量在约1.25到约20重量份的范围内，和TiO2的量在约0.125到约10重量份的范围内。
10.如权利要求7所述的无铅黑陶瓷组合物，其中该至少一种黑颜料的量基于100重量份Bi2O3计在约0.16到约28.5重量份的范围内。
11.如权利要求10所述的无铅黑陶瓷组合物，其中TiO、CuO、NiO、MnO2、Cr2O3和Fe2O3中的每一种的量基于100重量份Bi2O3在约0.16到约28.5重量份的范围内。
12.一种通过印刷并热处理权利要求1到11中任何一项所述的无铅黑陶瓷组合物形成的滤光器。
13.如权利要求12所述的滤光器，其进一步包括至少一种选自抗反射(AR)膜、近红外线屏蔽膜和电磁波屏蔽膜中的膜。
14.一种形成滤光器的方法，该方法包括(a)将至少一种选自B2O3、BaO和ZnO中的化合物混合并溶解，其中所述化合物无铅；(b)将所溶解的产物冷却，然后将所冷却的产物粉碎以形成玻璃粉末；(c)将该玻璃粉末与至少一种选自TiO、CuO、NiO、MnO2、Cr2O3和Fe2O3中的黑颜料混合；(d)将所混合的产物与通过向溶剂中添加粘合剂和增塑剂而形成的有机载体混合形成组合物；(e)将该组合物印刷在玻璃基板上；和(f)热处理该印刷的玻璃基板。
15.如权利要求14所述的方法，其中，在操作步骤(a)中，基于100重量份B2O3计，BaO的量在约33.3到约100重量份范围内，并且ZnO的量在约16.6到约114重量份范围内。
16.如权利要求14所述的方法，其中，在操作步骤(c)中，基于100重量份B2O3计，TiO、CuO、NiO、MnO2、Cr2O3和Fe2O3中之一的量在约16到约28.5重量份的范围内。
17.如权利要求14所述的方法，其中，在操作步骤(d)中，以7∶3的比例混合玻璃粉末和有机载体。
18.如权利要求14所述的方法，其中，在操作步骤(e)中，在玻璃基板上，将该组合物印刷成厚度为约5到约30微米。
19.如权利要求14所述的方法，其中，在操作步骤(f)中，在约500到约550℃的温度下进行热处理。
20.一种包含权利要求12的滤光器的平面显示器。
21.如权利要求20所述的平面显示器，其是等离子体显示板、液晶显示器和场致发射器中的一种。
22.如权利要求21的平面显示器，其中所述等离子体显示板进一步包括至少一种选自抗反射膜、近红外线屏蔽膜和电磁波屏蔽膜中的膜。
全文摘要
本发明所提供的是一种用于滤光器的无铅黑陶瓷组合物、一种利用该组合物形成的滤光器以及一种含有该滤光器的平面显示器。该无铅黑陶瓷组合物可含有至少一种选自B
文档编号H01J17/49GK1740109SQ200510089618
公开日2006年3月1日 申请日期2005年6月24日 优先权日2004年6月24日
发明者车准圭, 文东建, 沈勉基, 林翼喆 申请人:三星Sdi株式会社