顯示器用電介質粉末的製作方法

2023-04-28 04:18:46 2

專利名稱：：顯示器用電介質粉末的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種顯示器用電介質粉末，尤其涉及一種介電率低、透射率高，對環境無害且經濟性良好的顯示器用電介質粉末。
背景技術：
：通常，等離子顯示器面板利用氣體放電得到等離子，該等離子體放電產生紫外線，所述紫外線激發螢光體而產生紅(R)、綠(G)、藍(B)三種顏色的可見光，並形成圖像。這種等離子顯示面板可以製成厚度不超過10cm、大小在60英寸以上的超大型畫面，而且由於其同陰極射線管(CRT)—樣屬於自發光顯示元件，因此不會隨著色彩再現能力及視角的變化發生失真現象。另外，與液晶顯示器(LCD)等相比等離子顯示面板的製造工藝比較簡單，因此作為生產效率及成本上具有一定優勢的電視機及工業平板顯示器而受到青睞。最普遍的三電極表面放電型等離子顯示器面板由前基板和後基板構成，並在兩個基板之間裝有放電氣體。其中，前基板包括位於同一表面上的維持電極和掃描電極，後基板包括與前基板相隔預定距離且以垂直方向延伸的尋址電極。這種等離子顯示器面板中背基板上設有電介質層，而所述電介質層覆蓋形成在尋址電極上，以保護尋址電極在等離子放電時免受離子的撞擊，並維持放電，提高發光效率，反射反向散射出的可見光以增強亮度。為了充分發揮所述功能，所述電介質層應具有高度的可見光反射率及透射率、較低的熱膨脹係數及焙燒溫度、高度的緻密度及適當的介電率等物理特性。以往用於形成所述電介質層的代表性玻璃組合物有PbO類及Bi203類玻璃組合物，但由於PbO及Bi203對環境有害，近年來積極進行不使用這些物質的玻璃組合物的研究。
發明內容本發明鑑於上述問題而作，其目的在於提供一種介電率低、透射率高，對環境無害且經濟性良好的顯示器用電介質粉末。本發明所要解決的技術問題並不限於上面提到的問題。對於未提及的其他技術問題，本領域的普通技術人員可以通過以下內容很明確地理解。本發明的一個發明構思提供一種顯示器用電介質粉末，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。本發明的其他發明構思詳細說明在以下具體實施方式中。本發明所涉及的顯示器用電介質粉末對環境無害，並且其介電率低，因此可形成較薄的電介質層，從而可提高透射率。圖l是為了觀察根據本發明實施例7製成的電介質粉末與Ag電極的反應性而拍攝的照片。具體實施例方式下面，參照附圖詳細說明本發明的實施例。但以下說明僅是本發明的較佳實施例而已，本發明所要求保護的範圍並不局限於此。本發明的一實施例涉及一種顯示器用電介質粉末，特別涉及一種用於形成等離子顯示面板的電介質層的電介質粉末。本發明的電介質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。本發明的電介質粉末中Si02是用於穩定所製備的電介質粉末一玻璃的成分，其優先使用O.1-30重量％，更優先使用1-15重量％。所述SiO2的含量若低於0.1重量％,就會因玻璃形成劑的減少而導致結晶化問題；若超過30重量％，軟化點就會上升到65(TC以上，從而導致焙燒溫度上的問題而不可取。所述8203在玻璃的形成中起到重要的作用，其優先使用15-55重量%，更優先使用15-40重量％。所述8203的含量若低於15重量°/。，會導致結晶化現象及透明度下降並使其穩定性下降，而若超過55重量％,就會與有機物反應且存在軟化點上升的問題而不可取。本發明的電介質粉末中，Si02與BA的混合物較佳的含量為15-75重量°/。，因此Si02與B203的使用總量應保持在15-75重量％範圍內。其中，Si02與B203的總量若低於15重量y。，則由於玻璃形成劑的含量降低而存在結晶化問題，若超過75重量y。，則由於玻璃軟化點上升而存在焙燒上的問題。所述BaO是調節軟化點及透射率的成分，其優先使用O.1-25重量％,更優先使用10-20重量％。所述BaO的含量若低於O.1重量％,線膨脹係數就會下降且軟化點上升，若超過25重量％,線膨脹係數就會增加且透射率下降。所述A1A起到穩定玻璃的作用，其優先使用O.1-15重量％。若Ah03的含量低於O.1重量％,所製得的電介質粉末不穩定，並會導致結晶化；若超過15重量％,電介質粉末雖穩定，但其透射率會下降，因此不可取。本發明的電介質粉末中ZnO是用於調節軟化點及熱膨脹係數的成分，其優先使用3-50重量％，更優先使用35-50重量％。ZnO的含量若低於3重量％，則由於軟化點的上升而導致焙燒上的問題，若其含量超過50重量％,則容易導致玻璃的結晶化而不可取。本發明的電介質粉末中P20s是玻璃形成劑，是用於調節玻璃溫度及熱膨脹係數的成分，其優先使用O.1-10重量％，更優先使用1-9重量％。PA的含量若超過io重量y。，則容易導致玻璃耐水性的下降及熱膨脹係數的上升，因此不可取。另外，本發明除上述主成分之外，可進一步包括以下化合物作為輔助成分選自Ti02、第一氧化物、CoO、第二氧化物、第三氧化物及其組合中的化合物。其中，第一氧化物選自CuO、Ce02及其組合；第二氧化物選自CaO、MgO及其組合；第三氧化物選自"20、Na20、1W)及其組合。下述各成分的含量是基於電介質粉末總量100重量份的值。所述Ti02是提高介電率的成分，其含量優選為0-8重量份。當Ti02的含量低於8重量份時，可適當地提高介電率並不會導致玻璃的結晶化。所述的選自CuO、Ce02及其組合中的第一氧化物具有抑制與電極的反應性的效果，其含量優選為0-2重量份。當所述第一氧化物的使用量低於2重量份時，可以提高短波區域的透射率，所以可取。其中，當混合使用CuO及Ce02時，其混合比例可根據用途適當調節，不必特別限定。CoO是對玻璃進行著色的成分，其含量優選為O-l重量份。當CoO的含量低於l重量份時，將不會導致過分著色的問題，進而不會引起透射率下降。選自CaO、MgO及其組合中的第二氧化物起到熱膨脹係數的調節作用，其含量優選為0-10重量份。當所述第二氧化物的含量低於10重量份時，可適當地保持玻璃的軟化點。選自Li20、Na20、LO及其組合中的第三氧化物是調節軟化點的成分，其含量優選為0-20重量份。當LhO、Na20、1(20或者其組合的含量低於20重量份時，可以在不導致結晶化的情況下降低玻璃的軟化點，因此可取。當混合使用Li20、Na20、LO時，根據需要可適當調節其混合比例，不必特別限定其比例。由於本發明的電介質粉末不包括Bi203，其對環境無害，而且具有低介電率物理特性。本發明的電介質粉末由於其介電率低，可形成厚度較薄的電介質層，從而可節省材料費，因而具有良好的經濟性，且可提高透射率。為了使用本發明的電介質粉末在顯示器中形成電介質層，需要先製備糊料，其製造工藝如下。首先，按照所需比例混合電介質粉末的所有組成成分。接著將混合物大約在1000。C以上的熔爐內熔製成玻璃物質。之後，粉碎所述玻璃物質，製備具有適當粒度的電介質粉末。然後，混合所述電介質粉末和媒質，製備糊狀的電介質組合物。作為所述媒質主要使用溶劑和成膜劑。其中溶劑可單獨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、二丙二醇單曱醚醋酸酯、Y-丁內酯、乙酸溶纖劑、丁基乙酸酯溶纖劑、三丙二醇等。所述成膜劑可單獨或混合使用纖維素、羥基曱基纖維素、羥基乙基纖維素、羧基曱基纖維素、羧基乙基纖維素、羧乙基曱基纖維素等纖維素衍生物。本發明的電介質粉末可用於形成覆蓋顯示器電極的電介質層。如果是這一目的，所述電介質粉末可用於任何顯示器，但尤其可適用於等離子顯示器面板。下面，詳細說明本發明的優選實施例及比較例。但下述實施例僅為本發明的較佳實施例而已，本發明並不局限於下述實施例。實施例1-7及比較例1按照表l所示的含量分別量測Si02、B203、BaO、A1203、Ti02、ZnO、CoO、P205、MgO、CuO、CaO，及"20、1(20及歸，並將其混合。將所得混合物投放到溫度在1200°C以上的熔爐中並使其熔融，之後擠壓玻璃物質。對擠壓輸出的玻璃物質進行第一次球磨粉碎，之後用精細粉碎機進行第二次粉碎，使其平均粒度達到2-2.5jam,以製備電介質粉末。用以下方法測定所製備的電介質粉末的介電率、屈服點(yieldpoint)、玻璃化溫度、熱膨脹係數、結晶化情況及透射率，並將其結果表示在表1中。1)介電率(￡)測定條件對通過所述實施例1-7及比較例1製備並經過粉碎的電介質粉末施加lKgf/cii^的壓力以使其成形後，在490。C-56(TC溫度下進行焙燒，之後對經焙燒的試片上下表面進行拋光處理，以製造表面光滑的試片。在試片的上下表面濺鍍黃金(Au)電極材料，並測出Cp值(用LCRMeter測定裝置測定)，藉此算出介電率。2)屈服點測定條件(單位。C)稱量30mg的通過所述實施例l-7及比較例l製備的電介質粉末，並將其放入用於進行熱分析的鋁池(AgCell)內，之後以10。C/分鐘的速度一邊將溫度提升到60(TC，一邊用熱分析儀測定其屈服點。3)玻璃化溫度(Tg)的測定條件(單位°C)將通過所述實施例1-7及比較例1製備並經過精細粉碎的電介質粉末製成小球狀之後，在490-56(TC條件下進行焙燒。用熱機械分析儀(TMA)將溫度從常溫逐步提升到軟化點以下，並檢測經焙燒的試料的玻璃化溫度。根據測出的曲線圖算出玻璃化溫度。4)熱膨脹係數測定條件(單位IO—7'C)將通過所述實施例1-7及比較例1製備並經過精細粉碎的電介質粉末製成小球狀之後，在490-560。C條件下進行焙燒。用熱機械分析儀(TMA)將溫度以5'C/分鐘的速度從5(TC逐步提升到35(TC，並檢測經焙燒的試料在不同溫度下的平均梯度，之後算出熱膨脹係數。5)結晶化的發生與否以70:30的重量配比混合通過實施例1-7及比較例1製得的電介質粉末與由a-松油醇有機溶劑及乙基纖維素粘結劑(90:IO重量比)構成的媒質，從而製備糊料。在560-60(TC溫度下對所述糊料進行焙燒。經過焙燒過程後，通過肉眼或顯微鏡觀察是否發生結晶化。6)透射率的測定條件(單位％)以70:30重量配比混合通過實施例1-7及比較例1製得的電介質粉末與由a-松油醇有機溶劑及乙基纖維素粘結劑(90:IO重量比)構成的媒質，從而製備糊料。將所製得的糊料塗敷在玻璃基板之後，在常溫到600°C以下的溫度範圍內進行焙燒。之後，以未塗敷糊料的玻璃基板為基準，在波長為550nm的條件下使用透射率測定儀檢測其透射率。以下表1中各成分的含量單位是重量％。表ltableseeoriginaldocumentpage12tableseeoriginaldocumentpage13如表1所示，將Si。2、B203、BaO、ZnO、PA及Ah03作為主成分的實施例l-7的電介質粉末表現出適當的介電率，而且其屈服點、玻璃化溫度、熱膨脹係數及透射率高且沒有發生結晶化，因此可以預知其透明性優異。與此相反，未包含Al203的比較例l的屈服點及玻璃化溫度低於實施例l-7，而且其介電率、熱膨脹係數、透射率低得無法測定，此外由於發生結晶化，其透明性隨之降低，因此可以預知其無法用在等離子顯示器中電介質層的製造上。7)與電極的反應性檢測以70:30重量配比混合通過所述實施例7製得的電介質粉末與由a-松油醇有機溶劑及乙基纖維素粘結劑(90:IO重量比)構成的媒質，從而製備糊料。之後，將糊料塗敷於玻璃基板上的Ag電極上，並在570-60(TC的溫度條件下進行焙燒後觀察電介質粉末與電極的反應性，並將其結果用圖l表示。如圖1所示，位於中間的Ag電極沒有任何色彩變化，由此可知電介質層與電極互不反應。權利要求1.一種顯示器用電介質粉末，其特徵在於，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.根據權利要求l所述的顯示器用電介質粉末，其特徵在於:其中，所述B203與Si02的混合物的含量為15-75重量。/。。3.根據權利要求l所述的顯示器用電介質粉末，其特徵在於:所述8203的含量為15-40重量％。4.根據權利要求l所述的顯示器用電介質粉末，其特徵在於:所述Si02的含量為l-15重量y。。5.根據權利要求l所述的顯示器用電介質粉末，其特徵在於:所述BaO的含量為10-20重量y。。6.根據權利要求l所述的顯示器用電介質粉末，其特徵在於所述PA的含量為1-9重量％。7.根據權利要求l所述的顯示器用電介質粉末，其特徵在於所述ZnO的含量為35-50重量％。8.根據權利要求l所述的顯示器用電介質粉末，其特徵在於所述電介質粉末進一步包括選自Ti02、第一氧化物、CoO、第二氧化物、第三氧化物及其組合中的化合物；其中，第一氧化物選自CuO、Ce02及其組合；第二氧化物選自CaO、MgO及其組合；第三氧化物選自"20、Na20、1W)及其組合。9.根據權利要求l所述的顯示器用電介質粉末，其特徵在於基於電介質粉末的總量100重量份，所述電介質粉末包含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，並且用於覆蓋電極。10.根據權利要求l所述的顯示器用電介質粉末，其特徵在於，所述電介質粉末用於等離子顯示器。11.一種顯示器，其特徵在於，包括權利要求i-io中任何一項所述的電介質粉末。12.根據權利要求ll所述的顯示器，其特徵在於，所述顯示器是等離子顯示器。全文摘要本發明涉及一種顯示器用電介質粉末，所述電介質粉末包括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。本發明所涉及的顯示器用電介質粉末對環境無害，而且由於介電率低，可形成較薄的電介質層，從而可提高透射率。文檔編號C03C12/00GK101434454SQ20081018120公開日2009年5月20日申請日期2008年11月13日優先權日2007年11月13日發明者李昌受申請人:飛諾迪顯示電子有限公司