用水基溶液蝕刻厚膜來製造pdp阻隔筋的方法和組合物的製作方法
2023-12-03 22:23:21 1
專利名稱：用水基溶液蝕刻厚膜來製造pdp阻隔筋的方法和組合物的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種製造等離子顯示板(PDP)的背板阻隔筋的方法和組合物，該方法是在未火燒狀態下，用該方法的水基溶液和組合物進行蝕刻。本發明特別涉及一種這樣的製造阻隔筋的方法，它採用含有粘合劑的組合物，來形成阻隔筋的厚膜，所述粘合劑含有水溶性成分和溶劑可溶性成分，然後採用水基溶液蝕刻厚膜。
背景技術：
等離子顯示板(PDP)是一種平面顯示板，主要用於尺寸大於40英時的大尺寸顯示裝置，因為PDP薄、輕而且具有良好的圖像質量。在PDP中，象素形成的位置在於，形成在背板上的阻隔筋和地址電極與前板上的持續電極相互貫穿，從而顯示圖像。
PDP的示意圖如
圖1所示。根據圖1，介電層9塗覆在玻璃或金屬感光材料製成的背板8上，地址電極5在較低的板5或介電層9上形成。阻隔筋6為長條狀，位於地址電極5間，螢光材料塗覆於阻隔筋6之間的表面上，目的是組成一個微象素。持續電極4包埋在由玻璃製成的板1中，介電層2和MgO保護層3裝配在持續電極4下面。因此，當前板1與背板9相結合時，就產生了許多由阻隔筋6分隔而成的象素空間。這些分隔形成的空間充填了He/Xe氣體或者Ne/Xe氣體，以便當施加電壓至持續電極4和地址電極5時生成等離子區。隨後，由等離子體產生真空紫外線，激發塗覆在阻隔筋側壁和阻隔筋間隙底表面的螢光材料，從而產生出紅，綠，藍的可見光。
為形成阻隔筋，主要採用噴砂方法。圖2示意了噴砂的工序流程圖。根據序列號為11-120905的日本專利和申請號為2000-10322的韓國專利中的詳細描述，噴砂根據以下步驟完成在阻隔筋上塗覆含有玻璃粉的膠，在背板如玻璃板上塗覆陶瓷填充物，然後乾燥，這樣反覆幾次直到厚度達到約200μm；在已乾燥的厚膜上塗覆感光劑；除去對應於阻隔筋部分的感光膜。此時，曝光部分取決於感光材料的類型。然後，用高壓空氣將陶瓷粉(如碳酸鈣CaCO3)噴至塗有感光材料的膜上，以蝕刻除去感光劑的部分，這樣就形成了阻隔筋。
噴砂法相對穩定，因此常用於製造現有PDP的阻隔筋。然而，在製造阻隔筋的複雜過程中，噴砂法存在一些缺點，所製造的阻隔筋側壁不均勻，乾燥和塗覆程序進行得很緩慢。
最近，隨著PDP圖像解析度的提高，阻隔筋間微象素的間距從420μm減小到了200μm，這就需要一種製造阻隔筋厚度小於50μm的方法。假如微象素的間距為200μm，阻隔筋的厚度為50μm，敞開比率變為50％，而假如單元間距為100μm時，敞開比率變為0％，這樣就不可能組成顯示板。因此，這要求阻隔筋的厚度在20μm到30μm之間。然而，採用噴砂法確實無法達到這個厚度。採用陶瓷粉和高壓氣體進行蝕刻形成阻隔筋時，由於陶瓷粉和高壓氣體的機械能而造成阻隔筋的破壞，因此幾乎不可能製造薄的阻隔筋。另外，當用噴砂法製造阻隔筋時，如果微象素的間距為430μm，阻隔筋的寬度為50μm，那麼體積最大值為90％的厚膜將被蝕刻和除去。因此，噴砂法會產生很大浪費。進一步說，含有大量氧化鉛物的厚膜玻璃料會產生汙染環境。
另一個例子，是通過蝕刻耐火玻璃形成阻隔筋的方法{SID 01Digest，p537(2001)}。這裡簡要介紹一下這種方法。首先，通過使用含有玻璃粉和陶瓷粉的膠在玻璃基體上形成一定厚度的厚膜。厚膜的形成可以採用熟知的反覆印刷和乾燥的程序，或者採用幹膜層壓的方法。厚膜成型之後，根據預定的升溫程序把厚膜加熱到設定的溫度，製造一個厚膜。將感光膜塗覆或層壓在耐火厚膜上，然後在感光膜上覆蓋一層掩蔽物進行選擇性曝光。曝光後樣品通過顯影形成蝕刻保護式感光膜，然後採用合適的蝕刻劑對曝光後厚膜進行蝕刻。接下來，經過清洗和乾燥工序，最終製成PDP的阻隔筋。這種方法有利於製造具有精細和複雜形狀的阻隔筋，因為此法不需要蝕刻過程的機械衝擊。然而，一般情況下，高密度玻璃厚膜的蝕刻緩慢，特別是對於各向同性的蝕刻。因此，光子學公司(Photonics Co.)提供了一種通過蝕刻多孔厚膜提高阻隔筋製造速度的方法(SID 01摘要，第532頁(2001))。
這種蝕刻方法存在以下一些問題。第一，由於刻蝕耐火阻隔筋的原料是刻蝕溶液如酸，廢水可能造成環境汙染。因為蝕刻層的厚度大到約120μm～150μm，廢水量相當大，因此需要大量資金處理廢水。第二，阻隔筋材料需要滿足物理特性，如抗電性能，介電常數，熱膨脹係數和反射率等，同時這種材料能快速的被水溶液蝕刻。因此，在選擇材料時有許多局限性，因此在選擇阻隔筋材料時受到很大限制。最後，這種蝕刻方法運用在大面積區域時，很難達到均一的蝕刻速度。也就是說，為了在大面積區域內達到較均一的蝕刻速度並獲得期望的PDP阻隔筋形狀，蝕刻條件的控制需要十分精確。然而，要在大面積區域內精確控制蝕刻條件是很難的，因此其生產速率十分緩慢。
發明內容
本發明意在通過努力達到預期的技術目標，以解決前述文獻中存在的問題，描述如下第一，本發明目的是採用水溶液蝕刻厚膜形成阻隔筋，避免因噴砂而產生的塵埃以及對阻隔筋的機械損傷。
第二，本發明的目的是提供一種無汙染的機械-化學蝕刻方法，避免在阻隔筋形成過程中可能產生的環境汙染。
第三，本發明目的是提供一種製造阻隔筋的方法，可用於需要精細間距的阻隔筋的產品中，如HDTV。
第四，本發明目的是通過在玻璃基板上進行幹膜(或者，生材條)層壓而形成阻隔筋厚膜以提高製造阻隔筋厚膜的產率和質量。
為達到上述目的，本發明提供一種製造等離子顯示板(PDP)中的阻隔筋的方法，它包括如下步驟採用用於形成該阻隔筋的組合物，在玻璃或金屬基板上，形成阻隔筋的厚膜(或「生材條」)，所述組合物含有作為粘合劑的水溶性成分和溶劑可溶成分；在厚膜上形成保護性圖案膜，該保護性圖案膜部分可溶於水基溶液或不溶於水基溶液的；用含有陶瓷粉作為蝕刻促進劑的溶液或混合溶液，將厚膜蝕刻成阻隔筋的形狀；燒結蝕刻過的厚膜。
該方法優選包括以下步驟(1)製備漿料將玻璃粉和陶瓷粉混合，使混合比(體積比)為50∶50～95∶5；然後，以100重量％混合粉為基準，混入20～40重量％的溶劑、2～12重量％的含有水溶性成分和溶劑可溶成分的粘合劑、3～18重量％的增塑劑和0.5～2重量％的分散劑和消泡劑；(2)製備厚膜把漿料塗覆在玻璃或金屬背板上，塗敷厚度為5～200μm，然後自然乾燥，或者在設定的溫度成型條件下人工乾燥所塗敷的漿料；(3)通過印刷或者曝光，形成部分溶於或不溶於蝕刻溶液的蝕刻保護圖案膜，然後顯影並印在形成於玻璃或金屬基板上的厚膜上；(4)通過水噴含有陶瓷粉作為蝕刻促進劑的溶液或混合液，將上面形成有保護圖案膜的厚膜蝕刻成阻隔筋形狀；(5)除去保護圖案膜，然後將樣品在450℃～600℃燒結0.5～1小時。
根據本發明的另一方面，同時提供了製造PDP的阻隔筋的組合物，包括(a)100重量％的玻璃粉與陶瓷粉的混合物，其體積比範圍為50∶50～95∶5；(b)20～40重量％的溶劑；(c)2～12重量％的含有水溶性成分和溶劑可溶成分的粘合劑；(d)3～8重量％的增塑劑；和(e)0.5～2重量％的分散劑和/或消泡劑。
根據本發明的另一方面，同時提供了一種根據上述方法製造PDP用阻隔筋的方法。
附圖的簡要說明對本發明的優先選實例所體現的上述及其它特點、特徵和優點將在下文中並加以附圖進行更詳細的描述。圖中圖1是等離子顯示板(PDP)的剖面示意圖；圖2是說明用刮片鑄造裝置的塗膜過程示意圖；圖3是說明用噴砂法製造阻隔筋的過程示意圖；圖4是部分說明根據本發明的細節製造阻隔筋的過程示意圖；圖5表示根據本發明的製造方法蝕刻速度與水溶液壓力的關係；圖6表示根據本發明的製造方法蝕刻速度與流動速度和噴嘴尺寸的關係；圖7是根據本發明第一條製造的阻隔筋的截面的掃描電鏡照片；圖8是根據本發明第二條製造的阻隔筋的截面的掃描電鏡照片。
具體實施例方式
本發明優先選用的實例將在下文中並參照附圖進行詳細描述。
如本發明所述，一種製造等離子顯示板(PDP)中的阻隔筋的方法，步驟包括在玻璃或金屬基板上通過複合形成一層用於阻隔筋的厚膜(或，「生材條」)，厚膜含有作為粘合劑的水溶性成分和溶劑可溶成分；在厚膜上形成一種部分溶於水溶液或部分不可溶於水溶液的保護圖案膜；用含有陶瓷粉作為蝕刻促進劑的溶液或混合溶液，將厚膜蝕刻成阻隔筋的形狀；燒結蝕刻過的厚膜。
本發明的特點之一是，厚膜上水溶性成分溶於溶液中的化學蝕刻與利用溶液噴灑的機械能除去化學蝕刻厚膜的機械蝕刻同時進行，因此所製造的阻隔筋具有較大的寬-長比和優異的蝕刻形狀。也就是說，根據本發明的方法製造PDP的阻隔筋，揭示了蝕刻工藝的一種新概念，稱為「化學-機械蝕刻法」，這在以前從未報導。
為更詳細地描述本發明中製造阻隔筋的方法，所述方法包括以下過程。
(1)將玻璃粉和陶瓷粉混合製成漿，混合比(體積比)範圍在50∶50到95∶5之間，然後，基於100重量％的混合粉，加入20重量％～40重量％的溶劑、2～12重量％的含有水溶性成分和溶劑可溶成分的粘合劑、3～18重量％的增塑劑和0.5～2重量％的分散劑和消泡劑；(2)把漿料塗覆在玻璃或金屬背板上形成厚度為5～200μm的厚膜，然後自然乾燥，或者在設定的溫度條件下進行人工乾燥；(3)通過曬圖或者曝光形成部分溶於水溶液或部分不可溶於水溶液的蝕刻保護圖案膜，然後顯影並印在成形於玻璃或金屬基板的厚膜上；(4)用溶液或者含有蝕刻促進劑陶瓷粉的混合溶液進行水噴蝕刻，厚膜上的保護圖案膜形成阻隔筋的形狀；(5)除去保護圖案膜，然後將樣品在450℃～600℃燒結0.5～1小時，製造出PDP的阻隔筋。
在某些情況下，步驟(2)中也有可能把漿料塗覆在聚合物載體上形成厚度為5～200μm的厚膜，然後自然乾燥，或者在設定的溫度條件下進行人工乾燥，製造生材條；然後採用生材條層壓的方法在聚合物載體上，玻璃或金屬基板上形成阻隔筋的厚膜。
因此，當漿料直接塗於作為PDP基板的玻璃或金屬基板上時，這部分說明中和權利要求中所用術語「生材條」和「厚膜」具有相同的含義。儘管當漿料塗在聚合物載體上後再移到玻璃或金屬基板上時，這些術語有不同的意義，但是可以理解，不是每一個術語都有不同的含義，但本質上指相同的對象。
另外，這部分說明中組合物中各組分的用量，一般為形成PDP用阻隔筋的組合物可接受的範圍。除了特別解釋，範圍說明了適合於阻隔筋組合物的最小值和最大值。同樣的原因，設定條件，如阻隔筋厚度，製造方法中的反應溫度和反應時間，也是限定在實踐優化可接受的範圍內。
步驟(1)漿料的製造過程，各成分的混合起採用熟知的球磨機。為優化添加成分的功能，漿料的製作過程分為兩個混合階段。
首先，將玻璃粉和陶瓷粉放到球磨機的容器中(或者聚丙烯膜-Nalgen瓶)，放入量佔聚丙烯膜-Nalgen瓶體積的20～30％，然後在100重量％混合粉中加入20～40重量％的溶劑。接下來，將分散劑和潤滑劑按上述數量加進去，然後進行球磨。根據粉末的結塊程度球磨1～24小時，第一階段球磨優選6～12個小時。
如果第一次球磨已完成，將粘合劑和增塑劑按上述數量加進去，然後進行第二次球磨。第二次球磨進行1～48小時，優選12～24小時。
對於步驟(2)的塗覆過程，如圖3所示，採用刮刀鑄造方法把漿料塗覆在載膜上如米勒(miler)膜或者在PDP的背板玻璃基板上。對於塗覆過程，除了採用刮刀鑄造法，還可採用壓鑄法，逗點鑄造法，絲網印刷法等，也可採用模壓塗層和粘輥塗層的方法。如上所述，漿料可以先在分離的聚合物膜基體上成形，然後再用壓或層壓的方法粘合。
步驟(3)中，在厚膜上形成蝕刻保護模式，可採用溶劑可溶性膠(這種膠在作為蝕刻劑的溶液中溶解度很小)印刷在阻隔筋上，或者將DFR(幹膜感光膠)層壓在厚膜上經曝光、顯影、曬圖。製造保護模式的材料，不溶於溶液，具有較高的機械強度，在一定程度上能抵擋溶液的噴灑壓力或者混合溶液中陶瓷粉的磨擦作用。溶劑可溶性膠的剩存部分形成阻隔筋。特別是，在印刷中可採用用於提高PDP對比度的黑色基體的膠。這種印刷的優點是生產效率高、生產成本成，但是缺點是阻隔筋模式的精確度不高。因此，為了製造具有精細間距的阻隔筋，優選DFR用於噴砂法製造保護圖案膜。這種保護圖案膜的形成方法與噴砂法製造保護圖案膜一樣。
步驟(4)中，在形成保護圖案膜的厚膜上噴灑含有陶瓷粉作為蝕刻促進劑的溶液或者混合溶液，進行蝕刻形成阻隔筋的形狀。在這一步中，粘合劑中的水溶性成分溶解在蝕刻溶液中，因而形成多孔結構。此外，多孔結構處的厚膜通過噴灑溶液或混合溶液的機械能而除去。如上所述，粘合劑的水溶性成分溶於溶液中的化學蝕刻與溶液噴灑的機械能的機械蝕刻相結合，因此有可能製造較大寬-長比和優異蝕刻形狀的阻隔筋。
為了增大溶液對厚膜的化學蝕刻速度，優選在溶液中添加表面活性劑和潤溼劑。
表面活性劑並不限於任何特定試劑，但優選烷基苯、二異丁酮、二戊烯、甲氧乙酸丙酯丁二醇、環已醇等。潤溼劑也不限於特定試劑，但可以選擇三甲氧基矽烷、3-縮水丙氧基三甲氧基矽烷等。每一種表面活性劑和潤溼劑可以採用上述各種試劑中一種，或者至少含有其中兩種的混合物。表面活性劑的加入量為溶劑水的0.5～10重量％。潤溼劑的加入量為溶劑水的0.5～10重量％。
為了增大溶液對厚膜的機械蝕刻速度，可加入如氧化鋁，氧化鋯，金剛砂和氮化矽等陶瓷粉。所加入陶瓷粉顆粒的平均粒徑為0.1～10μm，優選有稜角形狀的以提高蝕刻效率。陶瓷粉加入量的優選範圍為水體積的0～30％。
溶液對厚膜的蝕刻速度受很多因素的影響，如溶液的溫度、壓力、流速、噴灑角度、噴嘴的形狀以及掃描速度。在所述因素中溶液壓力對蝕刻速度的影響如圖5所示。圖5中，溶液的蝕刻速度對溶液的噴灑壓力呈明顯的線性增長。同時，溶液流速對厚膜蝕刻速度呈指數增加，如圖6所示。為獲得適宜的阻隔筋形狀，需要適當調整所述因素。
本發明同時提出了用於上述製造方法以形成阻隔筋的組合物。
如本發明所述，形成阻隔筋的組合物包括以下成分(a)100重量％玻璃粉和陶瓷粉的混合物，所述混合物的體積比為50∶50～95∶5；(b)20～40重量％的溶劑；(c)2～12重量％含有水溶性成分和溶劑可溶成分的粘合劑；(d)3～8重量％的增塑劑；(e)0.5～2重量％的分散劑和/或消泡劑。
將所述組合物塗在PDP的背板上或者在背板上層壓成生材條的形狀以形成5～200μm的厚膜。接下來，在厚膜上形成用於蝕刻的保護圖案膜後，用作為蝕刻劑的溶液或混合溶液將厚膜蝕刻成阻隔筋形狀，高度在100～200μm的範圍內。
玻璃粉是阻隔筋塑性成形的主要成份，平均粒徑0.1～10μm。玻璃粉為PbO-B2O3-SiO2、P2O5-B2O3-SiO2和Bi2O3-B2O3-SiO2或它們的混合物。
陶瓷粉是填充成分，與玻璃粉一起燒結用於提高阻隔筋的強度和硬度。陶瓷粉為由Al2O3、熔融二氧化矽、TiO2和ZnO2或它們的混合物，平均粒徑1～10μm。
溶劑的作用是溶解有機添加劑，如有機粘合劑和增塑劑，以便給出合適的鑄帶粘度。溶劑優選具有低沸點和低粘度。作為代表性的例子，可以使用以下溶劑中的一種或它們的混合物甲乙酮、酒精、異丙醇、甲苯、二甲苯、三氯乙烯、丁醇、甲醇、環己醇、硝基丙烷、丙醇、N-丙醇和水。
粘合劑與通常厚膜使用的成分在特性上有很大差異。厚膜中的粘合劑通常作為成膜劑的成分，以使漿料乾燥後膜具有適宜的強度。然而，本發明中所使用的粘合劑除了具備傳統的作用，還應該在適宜的速度下溶於作為蝕刻劑的溶液，並且保持強度使阻隔筋在蝕刻過程中可以保持形狀。為了能被溶液蝕刻，粘合劑應含有水溶性成分，稱為水溶性粘合劑。
然而，由於大多數水溶性粘合劑都很快溶於水，在蝕刻過程中接觸到溶液時強度顯著降低，因此導致蝕刻部分塌餡。結果使用單一特性的粘合劑很難滿足上述要求。因此，本發明中，將兩種或兩種以上水溶性成分和溶劑可溶性成分相混合。
對於水溶性粘合劑，可選用聚乙烯醇(PVA)、羥乙基纖維素(HEC)、聚乙酸乙烯酯(PVAc)、聚乙烯吡咯烷(PVP)、甲基纖維素(MC)、甲基羥丙酯纖維素(HPMC)、聚丙烯碳酸酯、蠟、乳劑和乳膠中的一種或它們的混合物。水溶性粘合劑的平均分子量優選5,000～300,000。
對於溶劑可溶性粘合劑，可選用纖維素、乙基纖維素(EC)、聚乙烯丁醛(PVB)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯酸酯、聚乙烯吡咯烷(PVP)、聚氯乙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯(PTFE)、聚α-甲基苯乙烯、聚異丁烯、聚亞安酯、硝基纖維素和甲基丙烯酸甲酯中的一種或它們的混合物，溶劑可溶性粘合劑的平均分子量優選5,000～300,000。
粘合劑的加入量佔100％的混合粉體的2～12重量％，優選是3～8重量％。粘合劑優選上述水溶性粘劑和溶劑可溶性粘合劑的混合物。水溶性粘合劑和溶劑可溶性粘合劑的體積比範圍為20∶1～1∶20，優選範圍為10∶1～1∶10。
有些情況下，也可能使用僅水溶性的粘合劑，那麼所蝕刻的含有水溶性粘合劑的厚膜溶液必須經過半交聯處理以在一定程度上增加厚膜的耐受度。然而，只用水溶性粘合劑製造的阻隔筋比用水溶性粘合劑和溶劑可溶性粘合劑製造的阻隔筋容易老化。特別是，含有僅水溶性粘合劑的厚膜需要單獨作半交聯處理，所以生產阻隔筋的流程變長，生產成本增加。
增塑劑是影響玻璃化轉變溫度的成分，因此用來控制熱塑性。如實例中所述，增塑劑可以單選二乙基草酸、聚乙烯、聚乙二醇(PEG)、鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)、二丁基鄰苯二甲酸(DBP)、鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)、鄰苯二甲酸丁苄酯、聚亞烷基二醇、聚丙二醇(PPG)、三乙基醇、碳酸丙二酯、水和硬脂酸丁酯中的一種或它們的混合物。
如果纖維素聚合物用作粘合劑，最好選用二乙基草酸作增塑劑。另外，如果聚乙烯丁醛(PVB)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)用作粘合劑，最好選用聚乙二醇(PEG)、鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)作增塑劑。再比如，如果水溶性粘合劑是乳劑或乳膠，最好選用蠟或油作增塑劑，它們與水溶性粘合劑不會發生反應。
增塑劑的加入量優選混合粉體的3～18重量％，優選範圍是6～至10重量％。添加量的變化是由混合粉體的粒敘確定的。也就是說，隨著粉體粒徑的減小，增塑劑的添加量增大。
分散劑成分的作用是使玻璃粉和陶瓷粉混合均勻在漿料中。如實例中所述，鯡魚魚油、聚乙烯亞胺、三油酸甘油酯、聚丙烯酸、玉米油、聚異丁烯、亞油酸、硬脂酸、銨鹽、丙烯酸鹽、聚丙烯酸鹽、甲基丙酸烯鹽、亞麻子油、甘油、矽酸鈉、二丁基胺、乙氧基化物、磷酸酯、和4，5-二羥基-1，3-苯二磺酸(Tiron)中的一種或它們的混合物可作為分散劑。
消泡劑的作用是改變玻璃粉體和陶瓷粉體的表面性質以降低混合液的界面張力從而消泡。泡沫的穩定性一般由水溶液中微粒產生的靜電荷控制。大多數情況下，消泡劑與分散劑相同，所以消泡劑的化合物在此不再詳細描述。
本發明組合物中有機物溶解溫度低於阻隔筋的塑化溫度，因而在鑄帶過程中設定的適宜粘度範圍內，有機物對燒結密度不會產生影響，所述設定的適宜粘度，指製備等離子顯示板(PDP)的背板時需要生材條厚度，5～200μm。
本發明中，除了必要的成分，在不破壞組合物性質的情況下，也可以加入其它成分增強阻隔筋並有利於加工過程。另外，其它添加過程不能破壞本發明的強度。
本發明還提供了採用上述方法在金屬基板上形成阻隔筋來製造的等離子顯示面板(PDP)，這種製造PDP的方法已為人熟知，在此不再詳述。
現在，根據上述提及實例對本發明進行更為詳盡的說明，但是本發明的範圍不僅限於下述幾個例子。
實施例1100g玻璃粉和氧化鋁粉按8∶2的比例混合均勻，然後球磨25小時。加入23g水作為溶劑、0.75g聚丙烯酸銨鹽作為分散劑、9g羥乙基纖維素(HEC)和0.3g丙烯酸乳液作為粘合劑、聚乙二醇(PEG)作為增塑劑、0.3g BYK-024(BYK-Chemie公司生產)作為消泡劑；另外，加入0.3gBYK-346(BYK-Chemie公司生產)作為表面活性劑，混合後再球磨24小時，配成製造等離子顯示面板(PDP)下板阻隔筋的組合物。
用刮刀鑄帶法將上述製得的組合物漿料塗在米勒(miler)膜上，塗敷厚度180μm，在25℃乾燥24小時製得生材條。
通過壓上面印有背電介質和電極的玻璃基板，來疊壓獲得的生材條，目的是製得製造阻隔筋用的厚膜。然後，用篩網印刷裝置，在厚膜上印上具有條紋圖案的蝕刻保護膜，厚40μm、寬100μm、間距420μm。採用噴砂用的黑糊劑(日本的Okuno)塗敷所述所述保護膜，所述黑糊劑是基本不溶於水的非水性膠。
然後，水從噴嘴噴到上面有圖案保護膜的厚膜上，壓力5kgf、流速1ml/sec、時間約8分鐘，以此將厚膜蝕刻成阻隔筋狀。然後將厚膜在570℃下燒結30分鐘，製成阻隔筋。
然後，用掃描電鏡檢測阻隔筋是否在玻璃基板的厚膜上形成了預期的阻隔筋。結果表明，成形的阻隔筋的平均高度為127μm，平均厚度為80μm，如圖7所示。
實施例2除了製造阻隔筋的組合物的成分不同，阻隔筋的製造方法和實例1相同，如下表1所示。
表1
液蝕刻厚膜引起的阻隔筋的機械破壞。也就是說，提供了一種無汙染的機械—化學蝕刻方法，可能避免阻隔筋成形過程中產生的環境汙染。另外，將機械蝕刻和化學蝕刻相結合，可以製造出更為精細的阻隔筋，具有高的寬-長比，尤其是具有複雜形狀的如流線型阻隔筋。通過將生材條在基板上層壓製成厚膜來製造阻隔筋，可能提高厚膜的生產效率並且提高厚膜的質量。結果，本發明的製造方法和組合物可以增加生產等離子顯示板(PDP)的下板產品的可靠性、產量和質量均勻性，同時發明中阻隔筋的成形方法將大大降低等離子顯示板(PDP)的下板的生產成本。
權利要求
1.一種等離子顯示板(PDP)的下板阻隔筋的製造方法，它包含以下步驟用形成阻隔筋的組合物在玻璃或金屬基板上形成阻隔筋的厚膜(或「生材條」)，所述阻隔筋的組合物含有水溶性成分和溶劑可溶性成分，共同作為粘合劑；在厚膜上形成保護圖案膜，所述保護圖案膜部分溶解於或不溶於水溶性溶液；用含有陶瓷粉作為蝕刻促進劑的溶液或混合溶液，將厚膜蝕刻成阻隔筋形狀；和燒結蝕刻過的厚膜。
2.如權利要求1所述的製造PDP的下板阻隔筋的方法，它包含以下步驟(1)混合玻璃粉和陶瓷粉，來製備漿料，使玻璃粉和陶瓷粉混合比為50∶50～95∶5(體積比)；然後混入20～40重量％的溶劑、2～12重量％的含有水溶性成分和溶劑可溶性成分的粘合劑、3～18重量％的增塑劑，0.5～2重量％的分散劑和/或消泡劑，以100重量％所述粉狀混合物為基準；(2)將所述漿料塗敷在玻璃或金屬背板上達到厚度5～200μm，製成厚膜，然後將塗敷的漿料自然乾燥或在預定的溫度成型條件下人工乾燥；(3)經印刷或曝光，形成蝕刻保護圖案膜，所述保護圖案膜部分溶解於或不溶於所述溶液，顯影並印在形成於玻璃或金屬基板上的厚膜上；(4)通過水噴含有陶瓷粉作為蝕刻促進劑的溶液或混合液，將上面形成有保護圖案膜的厚膜蝕刻成阻隔筋形狀；(5)取下保護圖案膜，並將樣品在450～600℃下燒結0.5～1小時。
3.如權利要求2所述的製造PDP的下板阻隔筋的方法，其中所述的步驟(2)的實施方式為製備生材條在高聚物載體膜上塗敷厚度為5～200μm的所述漿料，然後自然乾燥或在預定的溫度成型條件下人工乾燥塗敷的漿料；和製備阻隔筋的厚膜在玻璃或金屬基板上，疊壓形成在高聚物載體膜上的生材條。
4.如權利要求1所述的製造PDP的背板阻隔筋的方法，其中將0.5～10重量％的表面活性劑和/或0.5～10重量％的潤溼劑加入所述溶液中，以作為溶劑的水為基準。
5.如權利要求1所述的製造PDP的背板阻隔筋的方法，其中所述的加入到混合溶液中的陶瓷粉的形狀是有角度的形狀，而且平均粒徑0.1～10μm，其加入量為0～30重量％，以作為溶劑的水為基準。
6.一種製造等離子顯示板(PDP)的阻隔筋的組合物，它包含(a)100重量％的玻璃粉和陶瓷粉的混合物，所述玻璃粉和陶瓷粉的體積比為50∶50～95∶5；(b)20～40重量％的溶劑；(c)2～12重量％的粘合劑，所述粘合劑包括水溶性成分和溶劑可溶性成分；(d)3～18重量％的增塑劑；(e)0.5～2重量％的分散劑和/或消泡劑。
7.如權利要求6所述的製造PDP的阻隔筋的組合物，其中所述玻璃粉的平均粒徑為0.1～10μm，並選自PbO-B2O3-SiO2、P2O5-B2O3-SiO2和Bi2O3-B2O3-SiO2或它們的混合物；所述陶瓷粉體平均粒徑1～10μm，並選自Al2O3、熔融二氧化矽、TiO2和ZnO2或它們的混合物；所述溶劑是選自以下的一種溶液或至少兩種的混合溶液甲乙酮、乙醇、異丙醇、甲苯、二甲苯、三氯乙烯、丁醇、甲醇、丙酮、環己醇、硝基丙烷、丙醇、N-丙醇和水；所述粘合劑是水溶性粘合劑和溶劑可溶性粘合劑的混合物，兩者的體積比為20∶1～1∶20；所述增塑劑選自二乙基草酸、聚乙烯、聚乙二醇(PEG)、鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)、鄰苯二甲酸丁苄酯、聚亞烷基二醇、聚丙二醇(PPG)、三乙基醇、碳酸丙二酯、水、硬脂酸丁酯或它們的混合物；所述分散劑選自鯡魚魚油、聚乙烯亞胺、三油酸甘油酯、聚丙烯酸、玉米油、聚異丁烯、亞油酸、硬脂酸、銨鹽、丙烯酸鹽、聚丙烯酸鹽、甲基丙酸烯鹽、亞麻子油、甘油、矽酸鈉、二丁胺、乙氧基化物、磷酸酯和4，5-二羥基-1，3-苯二磺酸(Tiron)。
8.如權利要求7所述的製造PDP的背板阻隔筋的組合物，其中所述水溶性粘合劑選自聚乙烯醇(PVA)、羥乙基纖維素(HEC)、聚乙酸乙烯酯(PVAc)、聚乙烯吡咯烷(PVP)、甲基纖維素(MC)、羥丙酯甲基纖維素(HPMC)、聚丙烯碳酸酯、蠟、乳液、乳膠、或它們的混合物，該粘合劑的平均分子量為5,000～300,000；溶劑可溶性粘合劑選自纖維素、乙基纖維素(EC)、聚乙烯丁醛(PVB)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯酸酯、聚乙烯吡咯烷(PVP)、聚氯乙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯(PTFE)、聚α-甲基苯乙烯、聚異丁烯、聚氨酯、硝基纖維素、甲基丙烯酸甲酯、或它們的混合物，該粘合劑的平均分子量5,000～300,000。
9.一種等離子顯示板(PDP)，它採用由權利要求1所述方法製成的阻隔筋。
全文摘要
本發明涉及一種製造等離子顯示板(PDP)的阻隔筋的方法，它包括如下步驟在玻璃或金屬基板上形成阻隔筋的厚膜(或「生材條」)，厚膜中含有作為粘合劑的水溶性成分和溶劑可溶性成分；在厚膜上形成部分可溶於或不溶於水基溶液的保護圖案膜；用含有陶瓷粉為蝕刻促進劑的溶液或混合液蝕刻厚膜形成阻隔筋形狀；燒結蝕刻後的厚膜。所述方法幾乎沒有環境汙染，可製備精細、複雜形狀的阻隔筋，並降低阻隔筋的原料成本。因此，所述方法可以提高DPD質量，降低背板的生產成本。
文檔編號H01J9/24GK1628365SQ02828959
公開日2005年6月15日 申請日期2002年4月8日 優先權日2002年4月4日
發明者金容奭, 黃塡夏, 金龍浩 申請人:Lg電子株式會社