专利名称：绝缘组合物，未烧结的绝缘带和形成等离子显示仪隔离棱的方法
技术领域：
本发明是关于等离子显示仪(下称“PDP”仪)的形成方法和可涂敷绝缘组合物，该组合物可用于制备形成PDP仪的隔离棱的未烧结绝缘带。
用于大的平板显示器、墙挂式电视和高分辨电视显示器的PDP仪有了显著的进步，它取代了传统的阴极射线管。在图5的直流PDP仪中，一对玻璃基底(501和502)带有多个阳极(503)和阴极(504)，它们垂直地安装在玻璃基底上。在基底(502)的内表面上的阳极需用绝缘层(505)覆盖，为了保持特定的气体放电空间，阳极(503)和阴极(504)相互面对面地固定。池(508)用蓝、绿或红的荧光物质涂敷，它的边缘用密封材料密封，为了产生气体放电区，再把特定放电气体(509)充入上述的气体放电区域。在这个结构里气体放电空间保持不变，放电是在由绝缘隔离棱隔开的特定室里的。
PDP仪被做得越来越大、更精确而变成彩色的。因此需更加统一高度的隔离棱，也就是需要一定的电极空间，同时制造PDP仪的经济效率也是值得考虑的。
网板印刷是形成PDP仪中使用的隔离棱最为普通的方法。象日本专利申请公开号58-150248所公开的那样，网板印刷是通过下面的步骤进行的，即把绝缘粉末(如玻璃)制成可刷的浆料，如用网板印刷网罩(在较小显示时)点或线的空间位置配对后，按层印制，以大约每毫米三对的分辨率将膜印制成指定的厚度。通过重复印刷至少刷三或四层，最多约十五层才能达到指定的厚度(高度)，而上述分辨应保持不变。因此这种重复印刷每一步都需要进行精确的位置校正，为了避免浆料渗出每一步都必须小心谨慎。此外，必须精确地控制膜的厚度，以便涂层最终的高度均匀一致。所有这些使得过程非常复杂且产量低。即使有经验的印刷技工也必须花费大量的时间和努力，才能避免返工，而且还必须承担巨大的费用。
鉴于这种情况，人们发展了喷吵隔离棱的形成方法，近年已被实际应用。下面参照图4介绍该方法。第一步是在玻璃基底(401)上形成阳极(402)，然后用作隔离拱肋的绝缘层(406)通过网板印刷至所需厚度。抗喷砂光敏抗蚀剂(403)被粘合在干燥的绝缘层上并形成一定的图案，用喷沙机(405)喷磨抖(404)。为了从没有抗蚀剂图案(407)的区域中除去绝缘层，然后剥掉抗蚀剂保护层，焙烧剩余的物质，这样就形成了有均一高度的细隔离棱。
在上述网板印刷方法中，绝缘层用浆料按所需图案印刷成所需高度，所用的浆料主要成份是绝缘粉末，如玻璃。
因为该喷砂方法包括整体不形成图案的印刷，故较易确定位置，但印刷仍然必须重复数次，得到厚度均匀的膜仍然困难。此外，要求PDP仪的隔离棱必须是可靠的，在实施中为了避免任何缺陷，该方法要求必须精心配制浆料和印制，工作环境和气氛也必须精心安排，在工业化中，工作环境或生产效率仍然存在问题。
本发明人发现，用均一厚度的预制未烧结绝缘带作为绝缘层，能较容易地形成有均匀高度或厚度的可靠隔离棱。其形成过程也能大大地改善，从而完成了本发明。
本发明涉及一种用于形成未烧结绝缘带的可涂敷绝缘组合物，未烧结绝缘带用来形成等离子显示仪的隔离棱。该组合物包括a)由30-60％(体积)非晶体玻璃，20-70％(体积)难熔氧化物和0-5％(体积)难熔颜料组成的无机精细粉末。玻璃的软化温度比焙烧温度至少低50℃。
b)由40-60％(体积)的聚合物和40-60％(体积)的增塑剂组成的粘合剂。
c)挥发性有机溶剂。其中无机精细粉末分散在粘合剂溶于挥发性有机溶剂所形成的溶液中。
上面的玻璃可以由第一和第二玻璃组成，无机精细粉末由1-30％(体积)的第一玻璃、30-60％(体积)的第二玻璃、20-70％(体积)的难熔氧化物和0-5％(体积)的难熔颜料组成。其中第一玻璃的软化温度比第二玻璃的软化温度至少低50℃。第二玻璃的软化温度比熔烧温度低至少50℃。
本发明也涉及一种未烧结绝缘带，该绝缘带用于形成等离子显示仪的隔离棱，它包括涂在柔性基片上的可涂敷绝缘组合物，其中的挥发性有机溶剂通过加热除去。
本发明也涉及形成等离子显示仪的方法，等离子显示仪的边缘被密封材料密封，同时等离子显示仪装有(i)等间距的面对面固定的一对基底，至少一个基底的表面上装有形成放电发光显示的多元电极。(ii)将所说的放电发光显示隔开的隔离棱，等离子显示隔离通过下列步骤形成a)在玻璃基底上形成导体组合物的电极图案层组件，至少一层上述没有柔性基片的易变形未烧结绝缘带被层压到电极图案层组件上，在300-400℃加热使其成为绝缘层，同时其中的部分有机物被除掉。
b)在a)步得到的绝缘层上，形成用于喷砂的非陶瓷光敏抗蚀保持膜，在不被喷砂腐蚀的区域形成相应于隔离棱的保护膜图案。
c)通过喷砂除在b)步没有形成保护膜的绝缘层，从而形成隔离棱结构。
d)剥掉保护膜后焙烧c)步形成的构成图案的隔离棱。
在玻璃体系内应用了第一玻璃和第二玻璃，未烧结绝缘带在350-450℃加热，使有机物完全除去。
本发明也涉及等离子显示仪隔离棱的形成方法，包括a)在玻璃基底上形成导体组合物的电极图案层组件，上述没有柔性基片的易变形未烧结绝缘带被层压到电极图案层组件上，在300-400℃加热使其成为绝缘层，同时其中的部分有机物被除掉。
b)在a)步所得到的绝缘层上形成含抗蚀剂浆料的陶瓷层或未烧结的绝缘层，在不被喷砂腐蚀的区域，形成相应于隔离棱的用于喷砂的保护罩图案。
c)通过喷砂除掉在b)步没有形成保护膜的绝缘层，从而形成隔离棱结构。
d)焙烧c)步由绝缘层构图形成的隔离棱。
图1是利用可光成象的喷砂保护膜形成隔离棱的示意图，这里保护膜被剥掉。
图2是利用可光成象的喷砂保护膜形成隔离棱的示意图，这里保护膜不必剥掉。
图3是PDP仪的组件示意图。
图4是喷砂隔离棱形成方法示意图。
图5是直流PDP仪内部结构示意图。
本发明的绝缘组合物(未烧结绝缘带)是可涂敷组合物，该组合物是通过把无机粉末分散到由粘合剂溶于挥发性有机溶剂而形成的溶液中而得到的，上述无机粉末是由非晶体玻璃和难熔氧化组成的，粘合剂由聚和物和增塑剂组成。这里可涂敷意味着组合物有流变性，其粘度大约为1-25帕·秒，这种组合物被涂到基片上。为了生产非常清洁完美无缺的未烧结绝缘带，在它受损伤之前，最好把柔性基片作为覆盖膜层压到干燥的未烧结绝缘带上。由于未烧结绝缘带与基膜和未烧结绝缘带与覆盖膜之间的粘着性不同，可以首先剥去基膜，把未烧结绝缘带的基膜一面层压到选择的基片上，反过来，也可以把覆盖膜先剥去，把未烧结绝缘带的覆盖膜一面层压到选择的基片上。柔性基片的各种物理或化学处理例如硅涂敷或放电或等离子放电都可以使其产生粘着性的差别。
许多未烧结绝缘带都利用陶瓷绝缘填料，与网板印刷的绝缘厚膜相比，它有缺点少、涂层厚的优点，而且在层压之前可以对其进行检查。
常用的未烧结绝缘带必须在能使其变形的力作用下，在加工过程中使它从底板上剥离，易碎的未烧结绝缘带在层压之前必须精确地定位。而且与热滚层压机相比，现在使用的单向层压机既贵又费时。
关于可喷砂绝缘带的组合物和叠层有下列几点发现i)该组合物和标准未烧结绝缘带可以完全不同，因为可喷砂基质绝缘带(S/B TOS)从不必自支撑，它总是或由下面的聚酯薄膜、或上面的聚酯覆盖膜、或由玻璃基片托住。
ii)绝缘带强度较小最好是较软的易变形的带。在压力作用下它能弯曲和流动，这可以使它按基片的不规则外形构形，并可以减小由埋线和其他高起的外形所产生的凸起高度，这种性质是形成等离子显示仪的隔离棱结构严格要求的。
iii)由于高的固体含量，该组合物有屈服(流动)点。这就是说在压力和温度超过它的屈服点以前，它将不会流动，因此当它保持卷曲时，它不易塑性变形。标准绝缘带如常用的光敏抗蚀保护膜是非高填充的、易塑性变形。
在本发明的绝缘带组合物中，所配制得的绝缘带能用热压滚筒层压到基片上，这种组合物要求有机成份的含量比现有技术中单向层压成膜组合物中的有机成份含量高。绝缘带配方的大概范围通常是增塑剂用使用实际用量的最大值，以便使必须在炉中烧掉的物质量为最小。增塑剂通常在未被烧掉之前就挥发了，而不是热分解了。在本发明中，不含陶瓷填料的绝缘带在最后焙烧之前需要被剥掉。通常的绝缘带组合物含30-70％(体积)的粘合剂和35-65％(体积)无机物。
下面将详细描述组合物的各组分。
无定形和非晶体玻璃关于绝缘组合物中玻璃的一个重量要指标是在如下的使用条件下，玻璃是无定形的和非晶态的。(1)玻璃的软化温度比焙烧温度至少低50℃。(2)在焙烧温度时的粘度为1×105泊或更小。当在450-600℃时焙烧具有上述物理性质的玻璃时，有机物可能很好且完全地被燃烧，在最高焙烧温度时，适当的流动性使得放电隔离棱的致密度和结构物质的强度都达到所需要的值。这两个变量的相关性可以用来解释可用于本发明的玻璃的粘度--温度特性曲线。这里的“软化点”是用膨胀仪测定的软化点。
我们已发现玻璃对组合物中难熔氧化物的溶解性没有太大的影响，或者，它使难熔氧化物的溶解性增至最大，在焙烧温度，无论是焙烧的开始阶段，还是焙烧的整个过程，所得溶液都必须有适当高的粘度。难熔氧化物和颜料在玻璃里的溶解量必须不超过20％(重量)，最好不超过10％(重量)。
同样，就难溶氧化物和颜料而言，玻璃的量也是非常重要的。如果用密度为2-5g/cm3的玻璃，玻璃的量是30-60％(体积)，最好是40-50％(体积)，难熔氧化物和颜料为余量。关于玻璃的确切数量，当在焙烧温度，玻璃的粘度较高时，所需玻璃的量就多-些；玻璃的粘度较小时，所需玻璃的量就少一些。如果玻璃的量太少，在焙烧过程中将得不到所需致密度的层；如果玻璃的用量太多，在焙烧温度层将变得太软，致使隔离棱变形，所需的电极空间和池子形状也将改变，玻璃将渗到与玻璃层相邻的导电层中，产生电流短路和断路。而且玻璃的流动使其与相邻导体间的连接更困难。太多的玻璃会引起有机物截留，在后续的焙烧过程中它们可以引起绝缘层中产生气泡。另一方面，如果玻璃的用量小于30％(体积)，焙烧出的绝缘带将太疏松而不那么致密。考虑到这些变化，烧结的绝缘带含有无定形和非晶体玻璃的量应40-50％(体积)。
本发明可以用有两种或更多种玻璃料的玻璃体系，这里第一玻璃(I型)的软化点低于第二玻璃(II型)的软化点至少50℃，最好是低100℃。而第二玻璃的软化点低于焙烧温度至少50℃，最好是低100℃。这两种类型的玻璃在焙烧温度时的粘度都等于或小于1×105泊。I型玻璃的优点是在350-370℃热处理完全除去有机物以后，使绝缘层具有良好的机械性能。在后面有关隔离棱的形成方法我们交更详细地描述其过程。
难熔氧化物和颜料本发明所用的难熔氧化物和颜料是不溶于玻璃的，无论用哪种类型的玻璃，如果溶解，它的溶解度要尽可能地小。当部件含有多层时，为了实现尺寸的稳定性，尤其是就基片变形而论，形成这个多层体系最重要的是绝缘层与基片有相等的膨胀特性。为了实现这个指标，所选择的难熔氧化物和颜料是这样的物质，即它们与玻璃的混合物的热膨胀系数(TCE)与所用基片的TCE相近。具体地说，当玻璃的膨胀系数(TCE)比所用的难熔氧化物的TCE低时，如Al2O3，具有高TCE的填料，如α-石英或CaZrO3，与难熔氧化物一起使用。同时，当所用的玻璃有高的TCE，具有低TCE的填料，如熔融的硅石、堇青石、麻来石、应与难熔氧化物一起使用。
为了使制得的焙烧绝缘层更致密，重要的是玻璃和难熔氧化物的混合物有非常小的颗粒直径，特别是单个颗粒不应超过15μm，最好是10μm或更小。所有无机固体颗粒最好在0.2-5μm之间。
根据隔离棱结构所需的颜色不同，可以使用各种难熔颜料，例如用黑色的薄顶层来增强颜色对比。为此目的，含有各种掺杂物如钴、铜、铁、镍、锡、镁或锌的氧化铬，或掺有铁或镁的氯化钴可以用来产生黑色，且焙烧后保持不变。
聚合物上述的玻璃和难熔氧化物构成的无机粉末被分散在由粘合剂溶于有机溶剂而得到的介质中。粘合剂由聚合物、增塑剂和可选择性溶解的物质组成。这些选择性溶解的物质可以是分型剂、分散剂、脱膜剂、防污剂、润湿剂等等。
在传统的制备未烧结绝缘带的方法中，用各种聚合物作粘合剂的主要成份，传统的制备方法包括在高温下充分焙烧，使粘合剂在空气中能很容易地被烧掉。常用作粘合剂主要成份的聚合物包括聚乙烯基丁缩醛、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、甲基羟乙基纤维素、和其它的纤维素基聚合物、无规聚丙烯、聚乙烯、聚甲基硅氧烷、聚亚烃基碳酸酯、聚甲基苯基硅氧烷和其它的硅基聚合物、聚苯乙烯、丁二烯/苯乙烯共聚物、聚乙烯基吡咯烷酮、聚酰胺、高分子量聚醚、氧化乙烯/氧化丙烯共聚物、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸低级烷基酯、丙烯酸低级烷酯和甲基丙烯酸低级烷酯不同比例的共聚物和多聚物，和各种其他的丙烯酸聚合物。甲基丙烯酸乙酯/丙烯酸甲酯的共聚物和甲基丙烯酸乙酯/丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸的三聚物，过去被用作滑动模压基体的粘合剂。
也可以把有机粘合剂用于未烧结绝缘带，该绝缘带是由0-100％(重量)甲基丙烯酸的C1-C8烷基酯、0-100％(重量)丙烯酸的C1-C8烷基酯和0-5％(重量)乙烯基不饱和羧酸或胺所形成的可混合的多聚物混合物组成。
最好用如下结构式(化学式1)所示的单官能团的甲基丙烯酸酯的聚合物或聚α-甲基苯乙烯。这些聚合物在氧化气氛中，即使在400-650℃的低焙烧温度下也将被完全烧掉，而在绝缘层上不留任何碳质残渣。
化学式1 在上述甲基丙烯酸的单体中，依β-碳原子是否存在，α-碳原子必须有两个或三个氢原子取代基、。如果没有β-碳原子，该位置被氢原子取代，例如甲基丙烯酸甲酯、如β-碳原子存在，R1、R2和R3应各自选自烷基、芳基、芳烷基，或如果三个R基中一个是氢原子；那么其他两个应选自烷基、芳基、芳烷基。
这两类聚合物应是均聚物，或在甲基丙烯酯酯聚合物的情况下，应该是仅含有适合上述要求的单体的聚合物。
这两类聚合物可以含有其他类型例的共聚单体，其用量小于或等于15％(重量)，最好是小于或等于5％(重量)。这种增加改善了非氧化燃烧特性。附加的单体包括烯属不饱和羧酸和胺、丙烯酸酯、苯乙烯、丙烯腈、乙酸乙烯基酯和丙烯酰胺。同样不适合上述要求的其他聚合物，如其他单体的均聚物和共聚物也可以用来代替共聚单体，其用量小于或等于15％(重量)。不论这些附加物是形成独立的聚合物或含在主要成份的聚合物链中，它在总的聚合物里的含量不能超过体系中单体总量的15％(重量)，最好不超过5％(重量)。
无论用哪种聚合物，在20℃时，0.25g聚合物溶于50ml二氯甲烷中测定的特性粘度至少为0.1泊，因此它有足够的粘结强度。对分子量的上限没有特殊的限制，为了避免溶解性方面的问题，最好使用特性粘度小于或等于1.0泊的聚合物。在本发明中使用特性粘度为0.3-0.6泊的聚合物效果最好。
增塑剂至少用一种有助于降低聚合物玻璃转化温度(Tg)的增塑剂，该增塑剂有助于确保该组合物层压到基片上。增塑剂的沸点最好接近300℃，以便当挥发性溶剂被加热除去时，它们仍然保留在层中。尽管如此，增塑剂的挥发性最好是如果需要减少其量时，可以通过简单的加热把它从体系中除去。
与丙烯酸粘合剂一起用的增塑剂可以包括邻苯二甲酸二丁酯和其他芳族酸的酯；脂肪族多元羧酸酯如己二酸二异辛酯和硝酸酯；芳香族或脂肪族酸的乙二醇酯；聚氧亚烷基乙二醇、脂防族多元醇；磷酸烷基、芳基酯；氯化石蜡和磺胺类。
通常非水溶性的增塑剂在较高湿度下有较好的贮藏稳定性，对操作环境无严格要求，但不需要这种增塑剂。适合的增塑剂包括乙二醇、三甘醇二乙酸酯、三甘醇二丙酸酯、三甘醇二辛酸酯、三甘醇二甲基醚、三甘醇二(乙-乙基己酸酯)、四甘醇二庚酸酯、聚(乙二醇)、聚(乙二醇)甲基醚、异丙基奈、二异丙基萘、聚(丙二醇)、甘油三丁酸酯、二乙基己二酸酯、二乙基癸二酸酯、二丁基辛二酸酯、磷酸三丁酯、三(2-乙基己基)磷酸酯、二苯基磷酸特丁苯酯、甘油三乙酸酯、邻苯二甲酸二辛酯、三(2-丁氧乙基)磷酸酯和其他的磷酸酯，如邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二苯酯、邻苯二甲酸二(十一烷酯)、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸-2-乙基己基苄酯。
最好用能与高分子量聚合物一起挥发掉而不留任何残渣的增塑剂，如邻苯二甲酸苄丁基酯。用这种化合物可以调节粘合剂的粘性，这样得到的未烧结绝缘带将适合在有导线的基片上层压成型，这种未烧结绝缘带在加工时不会太软或太易破碎。
粘合剂的用量(包括其中的增塑剂)必须足以获得好的层压制品和高强度的未烧结绝缘带，但又必须不显著减少无机固体粉末的添加量。如果未烧结绝缘带中含有过多的无机物，在焙烧过程中，烧结和压实的效果就不好。因此，粘合剂用量应为未烧结绝缘带的30-50％(体积)，最好为40-50％(体积)，不包括溶剂。也可以通过调节增塑剂的用量来提高未烧结绝缘带与覆盖层之间的粘合性，以此避免涂敷缺陷如起皱、起泡、覆盖层从未烧结绝缘带上过早地脱落。
有机溶剂
所选的有机溶剂应完全溶解聚合物、增塑剂、和任何所加的填加剂，同时有机溶剂也应有足够的挥发性，在常压、较低温度下就可以完全蒸发掉，该溶剂沸点必须比组合物中任何一种物质的沸点低。例如这些溶剂可以是丙酮、二甲苯、甲醇、乙醇、异丙醇、甲基乙基酮、1，1，1-三氯乙烷、四氯乙烷、乙酸戊酯、2，2，4-三乙基戊二醇-1，3-单异丁酸酯、甲苯、二氯甲烷、碳氟化合物。溶剂的个别组分不必是聚合物的最好溶剂，只要当它与其他溶剂混合时，起溶剂作用即可。
本发明的未烧结的绝缘带是一种前述绝缘组合物的绝缘带，该组合物涂敷在柔性基片上，如铜带或聚合物薄膜上，形成厚度均匀的薄膜。通过加热从上述薄膜中除去易挥发的有机溶剂，该加热温度低于粘合剂组分的费点或分解温度，温度太高将产生气泡。
本发明隔离棱的形成方法是基于喷砂，其特征是使用上述本发明的未烧结绝缘带。
参照图1-3详细说明本发明，阳极或阴极形成在一对玻璃基底上，也就是前后板，进而形成PDP仪，在形成阳极的玻璃基底上形成隔离棱(下称“后板”)。如下参考图3。
(301)在玻璃基底上形成用于外部输入的端电极。
(302)在相同的基底上形成阳极导电条。
(303)在相同的基底上形成直流电控制的电阻器组，该电阻器与前面形成的阳极导电条连接通电(当用没有电阻的基底时，这步可以省略)。
(304)在(302)中所形成的阳极上形成绝缘层，该绝缘层使导电条与放电空间绝缘。
(305)城绝缘层(304)上形成断开的阳极板，阳极板保持外露，它与阴极板(307)形成一对，用于电压放电。
(306)用绝缘组合物在与上面所形成的电阻器和阳极的相应的位置上形成隔离棱，该隔离棱确定放电区域(图象池)。隔离棱通过下列步骤形成(见图1)1a--阳极(101)在玻璃基底(102)上形成。
1b--本发明的未烧结绝缘带(103)被层压到在玻璃基底上所形成的下一层结构上(未烧结的绝缘带层数为1-3层，绝缘带层的总厚度为100-300μm)。在300-400℃加热该结构，可控量地降去有机物(如除去有机物的60-80％重量)，这个未烧结的绝缘带层称为绝缘层。根据要求所得隔离棱的技术条件不同，下面各层与顶层可以含有不同的绝缘组合物，如下层可以用氧化铝作为单一的难熔氧化物，而顶层可以用氧化铝和氧化钴铁，使隔离棱的顶部产生黑色。
1c--在绝缘层的最上面形成可光成象的喷砂保护膜(104)。
1d--形成与后面喷砂腐蚀所留下的绝缘膜图案相应的保护膜图案(105)。
1e--磨料与空气同时由喷砂机的喷嘴从喷砂保护膜的上方喷入，磨料冲击并除去没有形成保护膜的区域的绝缘层。喷砂确定PDP仪的图象池后，隔离棱就形成了。
1f--剥去喷砂保护膜。
1g--焙烧所形成的隔离棱(106)。另一方面在隔离棱的形成过程中可以保持1a、1c-1g步不变，用另一个1h步代替1b步。
1h--本发明的未烧结绝缘带(103)被层压到在玻璃基底上所形成的下一层结构的上面(未烧结的绝缘带层数为1-3层，绝缘带层的总厚度为100-300μm)，在350-450℃加热已形成绝缘层的结构，以除去所有的有机物并软化或熔融玻璃I和/或部分玻璃II，未烧结的绝缘带称为绝缘层。根据所得隔离棱的技术条件不同，下面各层与顶层可以含有不同的绝缘组合物。如下层可以用氧化铝作为单一的难熔氧化物，而顶层可以用氧化铝和氧化钴铁，在隔离棱的顶部产生黑色。
所用的焙烧炉可以是普通厚膜混合式集成电路领域常用的焙烧炉。焙烧条件是在合适的空气流速和排气条件下，使结构在400-650℃保持约5-20分钟。焙烧温度与形成未烧结绝缘带的绝缘组合物中的无定形玻璃和难熔氧化物的热特性密切相关，为了得到良好性能的隔离棱，应根据所用材料来调节焙烧条件，依焙烧条件不同，绝缘组合物中的无定形玻璃也可能部分形成结晶。
达到峰值温度的升温速度应大约为10-50℃/分钟，但是接近未烧结绝缘带中有机组份的热解温度时，为了避免突变烧结，升温速度应迅速减小，考虑到产率、烧结率等各种因素，这以后温度应再以一定的速度升高，这将使未烧结绝缘带中的有机物完全、稳定地烧尽。
再回到图3(306)放置通过图1所示各步得到的后板，使它与已形成了阴极(307)的前板形成特定的位置，把可以产生绿，蓝红色的荧光层(308)涂在成象室的表面，装配一对玻璃基底(309)(310)一对玻璃基片相对放置的组件的边缘用低熔点玻璃组合物密封，之后在低温下焙烧。
(311)放电气体被充到气体放电室，该室是密封的。
PDP仪一室可以用下列方法制备在上述形成PDP仪隔离棱的第一种方法中(见图1和3)，在未烧结绝缘带叠层的最上面形成喷砂保护膜。但这里不用这种保护膜，而用含有光聚合物、单体、光聚合引发剂和较大量的树脂成份的喷砂保护膜，其中的树脂可以抗喷砂，但它也含有大量的玻璃和/或陶瓷颗粒，玻璃和陶瓷在焙烧过程中将被烧结。因此这种保护膜不必剥掉(见图2)。根据所得隔离棱顶层所要求的颜色不同，这个绝缘层可含或不含难熔颜料，如黑色颜料，其他步骤与上述形成隔离棱的方法相同。因为不必剥掉喷砂罩，因此该方法比图1所述的方法简单，可以大大提高生产效率。
在本发明形成PDP仪隔离棱的方法中，使用由本发明的绝缘组合物得到的未烧结绝缘带，不仅产生高度均匀的隔离枝，而且简化了工艺，缩短了工时，尤其是提高了效率，改善了喷砂过程。因此，使用本发明的绝缘组合物或未烧结绝缘带、或隔离棱的形成方法，完全可以提高成批生产的产量和增加高精度PDP仪的尺寸。
本文仅集中于描述本发明的等离子显示仪隔离棱的形成，但是绝缘组合物的构成可以改变，也可将其用于等离子显示仪绝缘层外涂层。
实施例本发明将由如下给出的实施例进一步详细说明，但本发明并不仅仅局限于这些实施例所给的范围。
实施例1-31)绝缘组合物的制备绝缘组合物可通过球磨表1所列组成的精细无机粉末和挥发性有机溶剂中的粘合剂而制得。
为了实现最佳的叠层、最佳的构图、完全燃烧和完善的焙烧结构，如下的体积关系为优、它们也可以转换成重量百分数以说明典型的组合物，假定无机相比重为4.5，而液料比率为1.1。
重量％体积％无机相55％通常 23％通常45-65％实际 17-31％实际有机相45％通常 77％通常(液料)55-35％实际 83-69％实际由于绝缘带通常用泥釉涂敷(见实施例)，泥轴的配方必须含有足量的有机溶剂，以降低可涂敷泥釉的粘度至10，000厘泊以下；常用的粘度范围是2000-7000厘泊。常用的泥釉在涂敷之前必须有2-4周的贮存稳定性。由于被涂的绝缘带的粘度较高，因此一旦被涂敷，它通常是稳定的表1组分 例1 例2 例3玻璃原料 33wt％30wt％24.3％绝缘带中玻璃原料的体积56vol％ 50vol％ 39vol％百分数(vol％)氧化铝21wt％24wt％29.7wt％(绝缘带中氧化铝的体积 44vol％ 50vol％ 61vol％百分数(vol％)聚丙烯酸酯11wt％11wt％11wt％邻苯二甲酸二丁酯 11wt％11wt％11wt％丙酮/乙酸乙酯混合剂 24wt％24wt％24wt％上表中玻璃原料有如下重量百分组成ZnO 8.0％SiO215.0％PbO265.0％B2O312.0％有如下比表面的精细无机粉末被用来作为无机微细粉末。
玻璃原料 3.5m2/g氧化铝 1.2m2/g未烧结绝缘带的制备上节1)所制备的绝缘组合物涂敷在3密耳厚的聚酯薄膜上，该聚酯薄膜事先进行硅处理过。(商品名Mylar，由E.I.dupont de Nemours and Co.生产)使湿润时组合物膜厚度为15密耳，然后本产品在室温下干燥，使80-90％(重量)的有机溶剂挥发掉，便得到厚度为120μm的未烧结绝缘带。
隔离棱的形成采用和上面制备的未烧结绝缘带和上述图1或图2所述方法，特别是经过380-470℃的热处理，现存的有机物(即聚合物粘合剂和增塑剂)的约80％(重量)被除掉，喷沙后在玻璃基片上形成隔离棱。上述未烧结的绝缘带叠层需按JIS K5400-1979(JIS普通涂料检验方法)进行铅笔划痕试验，其结果和焙烧前后被喷砂隔离棱的尺寸如下表2铅笔划痕试验 9H 9H 9H焙烧前隔离棱尺寸高度(μm)220230220宽度(μm)100100100焙烧后隔离棱尺寸高度(μm)130165185宽度(μm) 85 80 83隔离棱尺寸变化12 7 5(标准偏差)(μm)
在表中，隔离棱尺寸是随机选取和测量第一和第二种方法获得的隔离棱20个点值的平均值。
实施例4-61)绝缘组合物的制备绝缘组合物可以通过球磨具有下表所列组成的精细无机粉末和溶于挥发性有机溶剂中的粘合剂而制得。
表3组份例4 例5 例6a-1)玻璃原料I 4wt％6wt％8wt％a-2)玻璃原料II30wt％ 28wt％ 26wt％a-3)氧化铝20wt％ 20wt％ 20wt％b-1)聚丙烯酸酯 8wt％8wt％8wt％b-2)邻苯二甲酸二丁酯 10wt％ 10wt％ 10wt％和邻苯二甲酸基丁基苄基酯c-1)甲基乙基酮/ 28wt％ 28wt％ 28wt％乙酸乙酯上面和实施例7、8、9中的玻璃原料I有如下的重量百分组成
PbF25.0％SiO21.0％PbO 83.0％B2O311.0％上表和实施例7、8、9中的玻璃原料II有如下的重量百分组成ZnO 8.0％SiO215.0％PbO 65.0％B2O312.0％2)未烧结绝缘带的制备将上节1)所制备的绝缘组合物涂在经硅处理的了密耳厚聚酯薄膜上(商品名Mylar.由E.I.du Pont de Nemours and Co生产)，使组合物膜在湿润时厚为12.5密耳，然后该产品在85-90℃下干燥10-20分钟，蒸发掉95-99.5％(重量)的挥发性有机溶剂，便得到厚度为90μm的未烧结绝缘带。把厚为1密耳的普通聚酯薄膜(商品名Mylar.由E.I.du Pont de Nemours and Co生产)裁成所需的宽和长，在它卷曲之前，把它层压到涂敷过的未烧结绝缘带上。
3)隔离棱的形成采用上面制备的未烧结绝缘带和上述图1或图2所述方法，经380-470℃的热处理，几乎所有有机相(也就是聚合物粘合剂和增塑剂)被除去，喷砂后在玻璃基底上形成了隔离棱。
表4组分 例4例5 例6铅笔划痕试验 9H 9H9H焙烧前隔离棱尺寸高度(μm)215215 215宽度(μm)100100 100焙烧后隔离棱尺寸高度(μm)168172 177宽度(μm) 90 9092隔离棱尺寸变化(μm) 12 7 5在表中，隔离棱尺寸是随机选取和测量第一和第二种方法获得的隔离棱20个点值的平均值。
实施例7-91)绝缘组合物的制备含颜料的绝缘组合物可以通过球磨具有下表所列组成的精细无机粉末和溶于挥发性有机溶剂中的粘合剂而制得。
表5组份 例7 例8 例9a-1)玻璃料I4wt％ 6wt％ 8wt％a-2)玻璃原料II30wt％ 28wt％ 26wt％a-3)氧化铝 6wt％ 12wt％ 14wt％a-4)钴、铬、铁氧化物 14wt％ 12wt％ 10wt％b-1)聚丙烯酸酯 8wt％ 8wt％ 8wt％b-2)邻苯二甲酸二丁酯 10wt％ 10wt％ 10wt％和邻苯二甲酸基丁基苄基酯c-1)甲基乙基酮/ 28wt％ 28wt％ 28wt％乙酸乙酯混合物2)未烧结绝缘带的制备上节1)所制备的绝缘组合物被涂敷在经硅处理的3密耳厚的聚酯薄膜上(商品名Mylar，由E.I.du Pont de Nemours andCo.生产)，使组合物膜在湿润时厚度为5.5密耳，然后该产品在85-90℃干燥10-20分钟，蒸发掉95-99.5％(重量)的有机挥发溶剂，便得到厚度为40μm的未烧结绝缘带。把厚度为1密耳的普通聚酯薄膜(商品名Mylar，由E.I.du Pont de Nemours and Co.生产)裁成所需的宽和长，在它卷曲之前，把它层压到涂敷的未烧结绝缘带上。
3)隔离棱的形成用上述制备的含颜料的(黑)未烧结绝缘带和实施例4制备的未烧结绝缘带(白)，按照图1和图2所描述的一种和第二种形成等离子显示仪隔离棱的方法，在玻璃基底上形成隔离棱。
彩色未烧结绝缘带提高了颜色对比度，从而防止各个彩色室的外部光线反射。
权利要求
1.一种用于形成未烧结绝缘带的可涂敷绝缘组合物，未烧结绝缘带用来形成等离子显示仪隔离棱，该组合物包括a)由30-60％体积非晶体玻璃，20-70％体积难熔氧化物和0-5％体积难熔颜料组成的无机精细粉末，所述玻璃的软化温度比焙烧温度至少低50℃。b)由40-60％体积的聚合物和40-60％体积的增塑剂组成的粘合剂，c)挥发性有机溶剂，其中无机精细粉末(a)分散在粘合剂(b)溶于挥发性有机溶剂(c)所形成的溶液中。
2.用于形成等离子显示仪隔离棱的未烧结绝缘带，它含有涂在柔性基片上的权利要求1的绝缘组合物，其中的挥发性有机溶剂通过加热除掉。
3.形成等离子显示隔离棱的方法，包括制备等离子显示仪的方法，等离子显示仪的边缘用密封材料密封，同时等离子显示仪装有(i)特定间距的面对面固定的一对基片，至少一个基片的表面上装有形成放电发光显示的多元电极，(ii)将所说的放电发光显示隔开的隔离棱，等离子显示隔离棱的形成方法包括a)在玻璃基片上形成导体组合物的电极图案层组件，在所形成的组件表面上层压至少一层权利要求2的没有柔性基片的未烧结绝缘带，在300-400℃加热使其成为绝缘层，同时其中的部分有机物被除掉，b)在a)步得到的绝缘层上形成用于喷砂的非陶瓷光敏抗蚀保护膜，在不被喷砂腐蚀的区域形成相应于隔离棱的保护膜图案，c)通过喷砂除掉在b)步没有形成保护膜的区域的绝缘层，从而形成隔离棱结构，d)剥去保护膜后，焙烧c)步形成的有绝缘层图案的隔离棱结构。
4.形成等离子显示隔离棱的方法，包括制备等离子显示仪的方法，等离子显示仪的边缘用密封材料密封，同时等离子显示仪装有(i)特定间距的面对面固定的一对基片，至少一个基片的表面上装有形成放电发光显示的多元电极，(ii)将所说的放电发光显示隔开的隔离棱，等离子显示隔离棱通过下列步骤形成a)在玻璃基片上形成导体组合物的电极图案层组件，在所形成的组件表面上层压权利要求2的未烧结绝缘带，在300-400℃加热使其成为绝缘层，同时其中的部分有机物被除掉，b)在a)步得到的绝缘层上形成含光敏抗蚀浆料的陶瓷层，在不被喷砂腐蚀的区域。形成相应于隔离棱的用于喷砂的保护罩，c)通过喷砂除掉在b)步没有形成喷砂保护罩的区域的绝缘层，从而形成隔离棱结构，d)焙烧c)步形成的有绝缘层图案的隔离棱。
5.根据权利要求4形成等离子显示隔离棱的方法，其特征是含有光敏抗蚀浆料的陶瓷层是含光敏抗蚀绝缘带的陶瓷层。
6.权利要求1所述的可涂敷绝缘组合物，其特征是无机精细粉末是由1-30％体积的第一玻璃、30-60％体积的第二玻璃、20-70％体积难熔氧化物、和0-50％体积难熔颜料组成，第一玻璃的软化温度比第二玻璃的软化温度至少低50℃，第二玻璃的软化温度比焙烧温度至少低50℃。
7.权利要求6所述的可涂敷组合物，其特征是第一玻璃至少是两种或更多种玻璃。
8.权利要求6所述的可涂敷组合物，其特征是第二玻璃至少是两种或更多种玻璃。
9.用于形成等离子显示仪的隔离棱的未烧结的绝缘带，包括涂在柔性基片上的权利要求6、7或8的绝缘组合物。
10.形成等离子显示隔离棱的方法，包括制备等离子显示仪的方法，等离子显示仪的边缘用密封材料密封，同时等离子显示仪装有(i)特定间距的面对面固定的一对基片，至少一个基片的表面上装有形成放电发光显示的多元电极，(ii)将所说的放电发光显示隔开的隔离棱，等离子显示隔离棱通过下列步骤形成a)在玻璃基底上形成导体组合物的电极图案层组件，在所形成的组件表面上层压至少一层权利要求9的未烧结绝缘带，在350-470℃加热使其成为绝缘层，同时层中所有的有机物都被除掉，部分第一玻璃被软化和第二玻璃可选择性地被软化。b)在a)步得到的绝缘层上形成用于喷砂的非陶瓷光敏抗蚀保护膜，在不被喷砂腐蚀的区域形成相应于隔离棱的保护膜图案。c)通过喷砂除掉在b)步没有形成保护膜的区域的绝缘层，从而形成隔离棱结构。d)剥去保护膜后，焙烧c)步形成的有绝缘层图案的隔离棱结构。
11.未烧结的绝缘带，其特征是含有涂在柔性基片上权利要求1或6的绝缘组合物，其中的挥发性有机溶剂通过加热除去，另一块柔性基片层压到未烧结绝缘带的外露面上。
12.至少由两层权利要求1的绝缘组合物层组成的未烧结绝缘带，底层的绝缘组合物不同于顶层的权利要求1的绝缘组合物。
13.至少由两层权利要求6或7或8的绝缘组合物层组成的未烧结绝缘带，其中底层的绝缘组合物不同于顶层的绝缘组合物。
14.形成等离子显示隔离棱的方法，包括制备等离子显示仪的方法，等离子显示仪的边缘用密封材料密封，同时等离子显示仪装有(i)特定间距的面对面固定的一对基片，至少一个基片的表面上装有形成放电发光显示的多元电极，(ii)将所说的放电发光显示隔开的隔离棱，等离子显示隔离棱通过下列步骤形成a)在玻璃基片上形成导体组合物的电极图案层组件，在所形成的组件表面上层压至少一层权利要求9的未烧结绝缘带，在350-470℃加热使其成为绝缘层，同时层中所有的有机物都被除掉，部分第一玻璃被软化和第二玻璃可选择性地被软化。b)在a)步得到的绝缘层上形成含光敏抗蚀浆料的陶瓷层，在不被喷砂腐蚀的区域，形成相应于隔离棱的用于喷砂的保护罩图案，c)通过喷砂除掉在b)步没有形成喷砂保护罩图案的绝缘层，从而形成隔离棱结构，d)焙烧c)步形成的有绝缘层图案的隔离棱结构。
15.权利要求14形成等离子显示隔离棱的方法，其特征是含有光敏抗蚀浆料的陶瓷层是含光敏抗蚀绝缘带的陶瓷层。
全文摘要
用于形成未烧结绝缘带的可涂敷绝缘组合物，该组合物包括由聚合物和增塑剂组成的粘合剂溶于挥发性有机溶剂而形成的溶液中，含有由无定形玻璃和难熔氧化组成的精细无机粉末。通过将上述组合物涂到柔性基片上，加热、干燥该产品除去有机溶剂形成未烧结绝缘带；用该未烧结绝缘带的作为绝缘层，通过喷砂腐蚀形成等离子显示仪隔离棱的方法。用预先形成的厚度均一的未烧结绝缘带来形成等离子显示仪的隔离棱，改善了隔离棱高度的均一性，使结构更加合理化，这意味着等离子显示仪可以做得更大更精细，工业化生产的产量也将提高。
文档编号H01J17/16GK1128280SQ9511311
公开日1996年8月7日 申请日期1995年12月5日 优先权日1994年12月5日
发明者C·B·王, J·J·费尔滕, H·神田, M·土谷 申请人:纳幕尔杜邦公司