一種pdp障壁用玻璃粉的製作方法

2023-06-12 17:16:56 1

專利名稱：：一種pdp障壁用玻璃粉的製作方法
技術領域：
：本發明涉及玻璃組成，進一步來說，涉及等離子平板顯示器中顯示屏的障壁使用玻璃粉材料。
背景技術：
：等離子平板顯示器(PDP)以其大屏幕、數位化、高解析度、高清晰度、寬視角以及厚度薄和重量輕而廣受歡迎，大量應用在室外廣告面板和薄板電視等大型和超大型顯示器；通常分為直流和交流型，其中交流型PDP成為目前市場主流。PDP結構由等離子顯示屏和附屬構件組成，最為關^t建的技術即是屏的製作，在屏前後板之間形成用於分隔氣體放電的多個隔壁(也稱為障壁6"r/err/6)，其質量好壞直接決定顯示器的清晰度和使用壽命，在等離子顯示屏的製造過程中，障壁的製作是整個等離子屏製造的關鍵。彩色PDP器件中的障壁不僅起到分隔放電單元的作用，而且起到防止相鄰放電單元之間的光串擾和電串擾的作用。障壁的製作又屬精細加工技術，障壁製作的精度決定了器件所能達到的結構解析度的高低。因此，高精細障壁製作是器件實現高亮度、大存儲範圍、高顯示容量的一大關鍵工藝技術。對障壁的製造要求是高度一致，形狀均勻，頂部平坦；具有適度傾斜的截面形狀，使螢光體在障壁側面的附著容易；基本上是底部由反射率高的材料構成，來自螢光體的可見光的反射容易，頂部由反射率低的材料構成，以提高對比度；以儘可能少的材料用量形成所要求的障壁高度等。因此除了對障壁的製作工藝要求較高外，對材料的要求也極為嚴格需要其性能與基板及其它使用材料和使用工藝都匹配的材料作為障壁材料。目前所^^開的障壁材^F除大多都含鉛，以Pb-B-Si系玻璃為主，如中國專利申請件CN1308032"介質玻璃粉及其製造方法"等，均不能達到環保要求；雖有少量無鉛障壁材料，但存在穩定性不理想、價格較貴以及成份過於複雜、大生產困難的缺點。
發明內容本發明的目的就是提供一種PDP障壁用玻璃粉，它是既環保又經濟、便於大生產的穩定性好的無鉛障壁材料。為達到上述發明目的，發明人經過試驗研究，提供的PDP障壁用玻璃粉是由玻璃組分和填料組成的，玻璃各組份組成以質量分lst計為Ba0<10%,Zn030%-55%,Bi203"0%,B20310%~50%，Si02《15%，A1203《10%,Ca0<10o/o，CaO+SrO+BaO+MgO<20%,Ti02《5%，Na20《5%，R20《10%，P205《15%,Ce(VSbA"%，CuO+Cr203《5%;其中R20是鹼金屬的氧化物；填料由氧化鋁、氧化鈦、堇青石、石英粉、氧化鋅的一種或幾種物質組成,所佔的質量比例為5%-15%。上述成份的依據是組分及其含量對本發明的障壁形成材料的燒結緻密性、形狀維持性和與PDP基板及其它材料的匹配性要求有關，具體是無鉛玻璃粉的玻璃轉化溫度(Tg)、軟化溫度(Tf)、介電常數、顏色、熱膨脹係數(TEC)、酸蝕刻速度、燒結緻密度及強度、浸潤性等來決定。該玻璃粉的配方中各組分的作用如下Zn0是玻璃改性劑，可降低Tg、介電常數和膨脹係數.並提高蝕刻速度。如果ZnO的含量在30%~55%以外，玻璃的穩定性變差，蝕刻速度也不符合要求，優選在30%~55%之間。Si02、B203、？205都是玻璃形成劑，在玻璃中以形成網絡結構作為玻璃的骨架成份存在；其中Si02為難熔組分，可提高Tg、降低膨脹係數和介電常數及蝕刻速度，增加玻璃穩定性，但也顯著提高燒結溫度；B203、P力5都是易熔組分，可降低燒結溫度及介電常數和TEC，提高蝕刻速度，輕度提高Tg，但使穩定性變差。綜合各網絡形成體成份的作用後，確定質量分數為B20310%~50%、Si020~15%、PA0~15%較為理想。CaO、SrO、BaO、MgO作為玻璃改性劑，輕度P條低Tg和TEC，提高蝕刻速度和介電常數，可增強穩定性，優選範圍的質量分數為BaO0~10%、CaO0~10%、CaO+SrO+BaO+MgO0~20%。Li20、Na20、K20作為玻璃的改性劑，可P爭低無鉛玻璃粉的Tg，使燒結溫度降低，但提高介電常數和TEC及蝕刻速度，用量過大會導致玻璃不穩定，容易結晶；用量過小，不能起到降低玻璃粉燒結溫度的作用，優選質量分數為Li20:0~5%,Na2O《5%，K20《10%。Cu0、Cr203、Ce02、Sb203作為玻璃的添加劑,控制無鉛玻璃粉的電性能及著色以及補充網絡結構離子配位數，使玻璃的穩定性增強，但用量過大使性能反而變差，優選的質量分數為CuO+Cr203《5%、Ce02+Sb203《3%。BiA作為玻璃的改性劑，降低玻璃的Tg以降低燒結溫度，提高TEC和介電常數，輕度提高蝕刻速度，但價格高，過量也會導致成型性差，優選的質量分數為Bi203《30%。A1203、Ti02作為玻璃的改性劑，顯著提高玻璃穩定性，並提高Tg和介電常數，降低TEC和顯著降低蝕刻速度，優選質量分數為Al203<10%，TiO"5%。發明人指出使用的BaO質量分數在10%以下的障壁玻璃粉，既成份筒單又對環境和人體無損害，便於大批量生產，經檢測綜合性能完全達到要求。本發明的PDP障壁用玻璃粉製造方法是:將以上各種氧化物幹法混合均勻後，通過傳統的公知技術一一熔制、冷卻、破碎、細磨、分級得到性能合格的玻璃粉。上述工藝中，所述熔制溫度為1100°C~1350°C,熔制時間為30分鐘~180分鐘。本發明的無鉛玻璃粉，包含氧化鋁、氧化鈦、堇青石、石英粉、氧化鋅的一種或幾種物質組成的填料組合，比例較低，為5%~15%，而已有專利等資料介紹填料比例在15%~50%。填料比例低，既能有良好的形狀維持性和膨脹係數調節能力，避免了引入填料過多增加成本和可能產生的電性能變化和引入雜質，同時保持了較好的燒結性能。發明人強調指出氧化鋅的加入更可協助控制噴砂或酸蝕等障壁處理方法的速度，提高了效率，保持燒結顏色和結構一致性，優選的質量比例在1%~15%。本發明提供的PDP障壁用玻璃粉，屬於環保的無鉛玻璃粉，具有更加優化的粉體平均粒徑和粒度分布，用於製作等離子顯示屏障壁的材料，可以製作精度高、強度好的適用於噴砂、酸蝕等方法處理的障壁；和已公開的同類障壁材料相比，具有成份不複雜、原材料價格低廉、配方範圍窄便於大生產的優點；介電常數在616之間，有利於降低PDP整機功耗；膨脹係數範圍在65xl(T7~85xl(T之間，更加適用於與後板介質材料及顯示器基板玻璃匹配，有效消除燒結應力防止基板變形。具體實施方式實施例按照本發明的玻璃粉配方取用各種原料，具體配方列於表l-l、表2-l和表3-l:表l-1tableseeoriginaldocumentpage7表2-ltableseeoriginaldocumentpage81.05000.9200表3-ltableseeoriginaldocumentpage8tableseeoriginaldocumentpage9通過球磨機將按比例稱量好的原料混合均勻後加入鉑金堝或者特製池爐中於125(TC炫制120分鐘，讓各組分充分熔融澄清均化後，用雙輥筒軋機軋片幹法冷卻，再幹法或溼法粗磨和細磨、乾燥、與製備合格的填料混合製得無鉛玻璃粉；其中溼法球磨時，介於粉體的化學穩定性會受影響，在溼法球磨時優選使用乙醇、曱醇、乙酸乙酯等有機溶劑替代水。無鉛玻璃粉的粉體粒度和分布以及各項性能達到本發明提供的參數範圍，用島津DTA50差熱分析儀作Tg、Tf分析，用日本日置3532LCR測試儀測定1MHz時的介電常數，用ZN6-11型膨脹儀測定膨脹係數，用Masterizer2000(Malvern,UK)雷射粒度儀測定粒度分布，其結果統計如表1-2、表2-2和表3—2:表l-2tableseeoriginaldocumentpage9tableseeoriginaldocumentpage10權利要求1一種PDP障壁用玻璃粉，由玻璃組分和填料組合組成，其特徵在於玻璃各組份組成以質量分數計為BaO≤10％，ZnO30％～55％，Bi2O3≤30％，B2O310％～50％，SiO2≤15％，Al2O3≤10％，CaO≤10％，CaO+SrO+BaO+MgO≤20％，TiO2≤5％，Na2O≤5％，R2O≤10％，P2O5≤15％，CeO2+Sb2O3≤3％，CuO+Cr2O3≤5％；其中R2O是鹼金屬的氧化物；填料組合由氧化鋁、氧化鈦、堇青石、石英粉、氧化鋅的一種或幾種物質組成，所佔的質量比例為5％～15％。2如權利要求1所述的玻璃粉，其特徵在於所述的填料組合中氧化鋅的加入質量比例為1%~15%。3如權利要求1所述的PDP障壁用玻璃粉，其特徵在於該玻璃粉是按照以下方法製造的'.將以上各種氧化物幹法混合均勻後，通過傳統技術的熔制、冷卻、破碎、細磨、分級得到性能合格的玻璃粉。4如權利要求2所述的玻璃粉，其特徵在於製造過程中，所述熔制溫度為1100°C~1350。C，熔制時間為30分鐘180分鐘。全文摘要本發明公開了一種PDP障壁用玻璃粉，由玻璃組分和填料組合組成，玻璃各組份組成為BaO≤10％，ZnO30％～55％，Bi2O3≤30％，B2O310％～50％，SiO2≤15％，Al2O3≤10％，CaO≤10％，CaO+SrO+BaO+MgO≤20％，TiO2≤5％，Na2O≤5％，R2O≤10％，P2O5≤15％，CeO+Sb2O3≤3％，CuO+Cr2O3≤5％，R2O為鹼金屬氧化物；填料組合由氧化鋁、氧化鈦、堇青石、石英粉、氧化鋅的一種或幾種組成，比例為5％～15％。本玻璃粉用於製作等離子顯示屏障壁的材料，可製作精度高、強度好的適於噴砂、酸蝕等方法處理的障壁；和同類材料相比，具有成分不複雜、原材料價格低廉、配方範圍窄、便於生產的優點；有利於降低PDP整機功耗；適用於與後板介質材料及顯示器基板玻璃匹配，有效消除燒結應力防止基板變形。文檔編號H01J17/16GK101565276SQ20091010259公開日2009年10月28日申請日期2009年6月1日優先權日2009年6月1日發明者劉多權,劉海空,張增科,王榮輝,白勇祥申請人:貴陽晶華電子材料有限公司