CN1628365A - 用水基溶液蚀刻厚膜来制造pdp阻隔筋的方法和组合物 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制造等离子显示板(PDP)的阻隔筋的方法，它包括如下步骤：在玻璃或金属基板上形成阻隔筋的厚膜(或“生材条”)，厚膜中含有作为粘合剂的水溶性成分和溶剂可溶性成分；在厚膜上形成部分可溶于或不溶于水基溶液的保护图案膜；用含有陶瓷粉为蚀刻促进剂的溶液或混合液蚀刻厚膜形成阻隔筋形状；烧结蚀刻后的厚膜。所述方法几乎没有环境污染，可制备精细、复杂形状的阻隔筋，并降低阻隔筋的原料成本。因此，所述方法可以提高DPD质量，降低背板的生产成本。

Description

用水基溶液蚀刻厚膜来制造PDP阻隔筋的方法和组合物

技术领域

本发明涉及一种制造等离子显示板(PDP)的背板阻隔筋的方法和组合物，该方法是在未火烧状态下，用该方法的水基溶液和组合物进行蚀刻。本发明特别涉及一种这样的制造阻隔筋的方法，它采用含有粘合剂的组合物，来形成阻隔筋的厚膜，所述粘合剂含有水溶性成分和溶剂可溶性成分，然后采用水基溶液蚀刻厚膜。

背景技术

等离子显示板(PDP)是一种平面显示板，主要用于尺寸大于40英时的大尺寸显示装置，因为PDP薄、轻而且具有良好的图像质量。在PDP中，象素形成的位置在于，形成在背板上的阻隔筋和地址电极与前板上的持续电极相互贯穿，从而显示图像。

PDP的示意图如图1所示。根据图1，介电层9涂覆在玻璃或金属感光材料制成的背板8上，地址电极5在较低的板5或介电层9上形成。阻隔筋6为长条状，位于地址电极5间，荧光材料涂覆于阻隔筋6之间的表面上，目的是组成一个微象素。持续电极4包埋在由玻璃制成的板1中，介电层2和MgO保护层3装配在持续电极4下面。因此，当前板1与背板9相结合时，就产生了许多由阻隔筋6分隔而成的象素空间。这些分隔形成的空间充填了He/Xe气体或者Ne/Xe气体，以便当施加电压至持续电极4和地址电极5时生成等离子区。随后，由等离子体产生真空紫外线，激发涂覆在阻隔筋侧壁和阻隔筋间隙底表面的荧光材料，从而产生出红，绿，蓝的可见光。

为形成阻隔筋，主要采用喷砂方法。图2示意了喷砂的工序流程图。根据序列号为11-120905的日本专利和申请号为2000-10322的韩国专利中的详细描述，喷砂根据以下步骤完成：在阻隔筋上涂覆含有玻璃粉的胶，在背板如玻璃板上涂覆陶瓷填充物，然后干燥，这样反复几次直到厚度达到约200μm；在已干燥的厚膜上涂覆感光剂；除去对应于阻隔筋部分的感光膜。此时，曝光部分取决于感光材料的类型。然后，用高压空气将陶瓷粉(如碳酸钙CaCO₃)喷至涂有感光材料的膜上，以蚀刻除去感光剂的部分，这样就形成了阻隔筋。

喷砂法相对稳定，因此常用于制造现有PDP的阻隔筋。然而，在制造阻隔筋的复杂过程中，喷砂法存在一些缺点，所制造的阻隔筋侧壁不均匀，干燥和涂覆程序进行得很缓慢。

最近，随着PDP图像分辨率的提高，阻隔筋间微象素的间距从420μm减小到了200μm，这就需要一种制造阻隔筋厚度小于50μm的方法。假如微象素的间距为200μm，阻隔筋的厚度为50μm，敞开比率变为50％，而假如单元间距为100μm时，敞开比率变为0％，这样就不可能组成显示板。因此，这要求阻隔筋的厚度在20μm到30μm之间。然而，采用喷砂法确实无法达到这个厚度。采用陶瓷粉和高压气体进行蚀刻形成阻隔筋时，由于陶瓷粉和高压气体的机械能而造成阻隔筋的破坏，因此几乎不可能制造薄的阻隔筋。另外，当用喷砂法制造阻隔筋时，如果微象素的间距为430μm，阻隔筋的宽度为50μm，那么体积最大值为90％的厚膜将被蚀刻和除去。因此，喷砂法会产生很大浪费。进一步说，含有大量氧化铅物的厚膜玻璃料会产生污染环境。

另一个例子，是通过蚀刻耐火玻璃形成阻隔筋的方法{SID 01Digest，p537(2001)}。这里简要介绍一下这种方法。首先，通过使用含有玻璃粉和陶瓷粉的胶在玻璃基体上形成一定厚度的厚膜。厚膜的形成可以采用熟知的反复印刷和干燥的程序，或者采用干膜层压的方法。厚膜成型之后，根据预定的升温程序把厚膜加热到设定的温度，制造一个厚膜。将感光膜涂覆或层压在耐火厚膜上，然后在感光膜上覆盖一层掩蔽物进行选择性曝光。曝光后样品通过显影形成蚀刻保护式感光膜，然后采用合适的蚀刻剂对曝光后厚膜进行蚀刻。接下来，经过清洗和干燥工序，最终制成PDP的阻隔筋。这种方法有利于制造具有精细和复杂形状的阻隔筋，因为此法不需要蚀刻过程的机械冲击。然而，一般情况下，高密度玻璃厚膜的蚀刻缓慢，特别是对于各向同性的蚀刻。因此，光子学公司(Photonics Co.)提供了一种通过蚀刻多孔厚膜提高阻隔筋制造速度的方法(SID 01摘要，第532页(2001))。

这种蚀刻方法存在以下一些问题。第一，由于刻蚀耐火阻隔筋的原料是刻蚀溶液如酸，废水可能造成环境污染。因为蚀刻层的厚度大到约120μm～150μm，废水量相当大，因此需要大量资金处理废水。第二，阻隔筋材料需要满足物理特性，如抗电性能，介电常数，热膨胀系数和反射率等，同时这种材料能快速的被水溶液蚀刻。因此，在选择材料时有许多局限性，因此在选择阻隔筋材料时受到很大限制。最后，这种蚀刻方法运用在大面积区域时，很难达到均一的蚀刻速度。也就是说，为了在大面积区域内达到较均一的蚀刻速度并获得期望的PDP阻隔筋形状，蚀刻条件的控制需要十分精确。然而，要在大面积区域内精确控制蚀刻条件是很难的，因此其生产速率十分缓慢。

发明内容

本发明意在通过努力达到预期的技术目标，以解决前述文献中存在的问题，描述如下：

第一，本发明目的是采用水溶液蚀刻厚膜形成阻隔筋，避免因喷砂而产生的尘埃以及对阻隔筋的机械损伤。

第二，本发明的目的是提供一种无污染的机械-化学蚀刻方法，避免在阻隔筋形成过程中可能产生的环境污染。

第三，本发明目的是提供一种制造阻隔筋的方法，可用于需要精细间距的阻隔筋的产品中，如HDTV。

第四，本发明目的是通过在玻璃基板上进行干膜(或者，生材条)层压而形成阻隔筋厚膜以提高制造阻隔筋厚膜的产率和质量。

为达到上述目的，本发明提供一种制造等离子显示板(PDP)中的阻隔筋的方法，它包括如下步骤：采用用于形成该阻隔筋的组合物，在玻璃或金属基板上，形成阻隔筋的厚膜(或“生材条”)，所述组合物含有作为粘合剂的水溶性成分和溶剂可溶成分；在厚膜上形成保护性图案膜，该保护性图案膜部分可溶于水基溶液或不溶于水基溶液的；用含有陶瓷粉作为蚀刻促进剂的溶液或混合溶液，将厚膜蚀刻成阻隔筋的形状；烧结蚀刻过的厚膜。

该方法优选包括以下步骤：

(1)制备浆料：将玻璃粉和陶瓷粉混合，使混合比(体积比)为50∶50～95∶5；然后，以100重量％混合粉为基准，混入20～40重量％的溶剂、2～12重量％的含有水溶性成分和溶剂可溶成分的粘合剂、3～18重量％的增塑剂和0.5～2重量％的分散剂和消泡剂；

(2)制备厚膜：把浆料涂覆在玻璃或金属背板上，涂敷厚度为5～200μm，然后自然干燥，或者在设定的温度成型条件下人工干燥所涂敷的浆料；

(3)通过印刷或者曝光，形成部分溶于或不溶于蚀刻溶液的蚀刻保护图案膜，然后显影并印在形成于玻璃或金属基板上的厚膜上；

(4)通过水喷含有陶瓷粉作为蚀刻促进剂的溶液或混合液，将上面形成有保护图案膜的厚膜蚀刻成阻隔筋形状；

(5)除去保护图案膜，然后将样品在450℃～600℃烧结0.5～1小时。

根据本发明的另一方面，同时提供了制造PDP的阻隔筋的组合物，包括：

(a)100重量％的玻璃粉与陶瓷粉的混合物，其体积比范围为50∶50～95∶5；(b)20～40重量％的溶剂；(c)2～12重量％的含有水溶性成分和溶剂可溶成分的粘合剂；(d)3～8重量％的增塑剂；和(e)0.5～2重量％的分散剂和/或消泡剂。

根据本发明的另一方面，同时提供了一种根据上述方法制造PDP用阻隔筋的方法。

附图的简要说明

对本发明的优先选实例所体现的上述及其它特点、特征和优点将在下文中并加以附图进行更详细的描述。图中：

图1是等离子显示板(PDP)的剖面示意图；

图2是说明用刮片铸造装置的涂膜过程示意图；

图3是说明用喷砂法制造阻隔筋的过程示意图；

图4是部分说明根据本发明的细节制造阻隔筋的过程示意图；

图5表示根据本发明的制造方法蚀刻速度与水溶液压力的关系；

图6表示根据本发明的制造方法蚀刻速度与流动速度和喷嘴尺寸的关系；

图7是根据本发明第一条制造的阻隔筋的截面的扫描电镜照片；

图8是根据本发明第二条制造的阻隔筋的截面的扫描电镜照片。

具体实施方式

本发明优先选用的实例将在下文中并参照附图进行详细描述。

如本发明所述，一种制造等离子显示板(PDP)中的阻隔筋的方法，步骤包括：在玻璃或金属基板上通过复合形成一层用于阻隔筋的厚膜(或，“生材条”)，厚膜含有作为粘合剂的水溶性成分和溶剂可溶成分；在厚膜上形成一种部分溶于水溶液或部分不可溶于水溶液的保护图案膜；用含有陶瓷粉作为蚀刻促进剂的溶液或混合溶液，将厚膜蚀刻成阻隔筋的形状；烧结蚀刻过的厚膜。

本发明的特点之一是，厚膜上水溶性成分溶于溶液中的化学蚀刻与利用溶液喷洒的机械能除去化学蚀刻厚膜的机械蚀刻同时进行，因此所制造的阻隔筋具有较大的宽-长比和优异的蚀刻形状。也就是说，根据本发明的方法制造PDP的阻隔筋，揭示了蚀刻工艺的一种新概念，称为“化学-机械蚀刻法”，这在以前从未报导。

为更详细地描述本发明中制造阻隔筋的方法，所述方法包括以下过程。

(1)将玻璃粉和陶瓷粉混合制成浆，混合比(体积比)范围在50∶50到95∶5之间，然后，基于100重量％的混合粉，加入20重量％～40重量％的溶剂、2～12重量％的含有水溶性成分和溶剂可溶成分的粘合剂、3～18重量％的增塑剂和0.5～2重量％的分散剂和消泡剂；

(2)把浆料涂覆在玻璃或金属背板上形成厚度为5～200μm的厚膜，然后自然干燥，或者在设定的温度条件下进行人工干燥；

(3)通过晒图或者曝光形成部分溶于水溶液或部分不可溶于水溶液的蚀刻保护图案膜，然后显影并印在成形于玻璃或金属基板的厚膜上；

(4)用溶液或者含有蚀刻促进剂陶瓷粉的混合溶液进行水喷蚀刻，厚膜上的保护图案膜形成阻隔筋的形状；

(5)除去保护图案膜，然后将样品在450℃～600℃烧结0.5～1小时，制造出PDP的阻隔筋。

在某些情况下，步骤(2)中也有可能把浆料涂覆在聚合物载体上形成厚度为5～200μm的厚膜，然后自然干燥，或者在设定的温度条件下进行人工干燥，制造生材条；然后采用生材条层压的方法在聚合物载体上，玻璃或金属基板上形成阻隔筋的厚膜。

因此，当浆料直接涂于作为PDP基板的玻璃或金属基板上时，这部分说明中和权利要求中所用术语“生材条”和“厚膜”具有相同的含义。尽管当浆料涂在聚合物载体上后再移到玻璃或金属基板上时，这些术语有不同的意义，但是可以理解，不是每一个术语都有不同的含义，但本质上指相同的对象。

另外，这部分说明中组合物中各组分的用量，一般为形成PDP用阻隔筋的组合物可接受的范围。除了特别解释，范围说明了适合于阻隔筋组合物的最小值和最大值。同样的原因，设定条件，如阻隔筋厚度，制造方法中的反应温度和反应时间，也是限定在实践优化可接受的范围内。

步骤(1)浆料的制造过程，各成分的混合起采用熟知的球磨机。为优化添加成分的功能，浆料的制作过程分为两个混合阶段。

首先，将玻璃粉和陶瓷粉放到球磨机的容器中(或者聚丙烯膜-Nalgen瓶)，放入量占聚丙烯膜-Nalgen瓶体积的20～30％，然后在100重量％混合粉中加入20～40重量％的溶剂。接下来，将分散剂和润滑剂按上述数量加进去，然后进行球磨。根据粉末的结块程度球磨1～24小时，第一阶段球磨优选6～12个小时。

如果第一次球磨已完成，将粘合剂和增塑剂按上述数量加进去，然后进行第二次球磨。第二次球磨进行1～48小时，优选12～24小时。

对于步骤(2)的涂覆过程，如图3所示，采用刮刀铸造方法把浆料涂覆在载膜上如米勒(miler)膜或者在PDP的背板玻璃基板上。对于涂覆过程，除了采用刮刀铸造法，还可采用压铸法，逗点铸造法，丝网印刷法等，也可采用模压涂层和粘辊涂层的方法。如上所述，浆料可以先在分离的聚合物膜基体上成形，然后再用压或层压的方法粘合。

步骤(3)中，在厚膜上形成蚀刻保护模式，可采用溶剂可溶性胶(这种胶在作为蚀刻剂的溶液中溶解度很小)印刷在阻隔筋上，或者将DFR(干膜感光胶)层压在厚膜上经曝光、显影、晒图。制造保护模式的材料，不溶于溶液，具有较高的机械强度，在一定程度上能抵挡溶液的喷洒压力或者混合溶液中陶瓷粉的磨擦作用。溶剂可溶性胶的剩存部分形成阻隔筋。特别是，在印刷中可采用用于提高PDP对比度的黑色基体的胶。这种印刷的优点是生产效率高、生产成本成，但是缺点是阻隔筋模式的精确度不高。因此，为了制造具有精细间距的阻隔筋，优选DFR用于喷砂法制造保护图案膜。这种保护图案膜的形成方法与喷砂法制造保护图案膜一样。

步骤(4)中，在形成保护图案膜的厚膜上喷洒含有陶瓷粉作为蚀刻促进剂的溶液或者混合溶液，进行蚀刻形成阻隔筋的形状。在这一步中，粘合剂中的水溶性成分溶解在蚀刻溶液中，因而形成多孔结构。此外，多孔结构处的厚膜通过喷洒溶液或混合溶液的机械能而除去。如上所述，粘合剂的水溶性成分溶于溶液中的化学蚀刻与溶液喷洒的机械能的机械蚀刻相结合，因此有可能制造较大宽-长比和优异蚀刻形状的阻隔筋。

为了增大溶液对厚膜的化学蚀刻速度，优选在溶液中添加表面活性剂和润湿剂。

表面活性剂并不限于任何特定试剂，但优选烷基苯、二异丁酮、二戊烯、甲氧乙酸丙酯丁二醇、环已醇等。润湿剂也不限于特定试剂，但可以选择三甲氧基硅烷、3-缩水丙氧基三甲氧基硅烷等。每一种表面活性剂和润湿剂可以采用上述各种试剂中一种，或者至少含有其中两种的混合物。表面活性剂的加入量为溶剂水的0.5～10重量％。润湿剂的加入量为溶剂水的0.5～10重量％。

为了增大溶液对厚膜的机械蚀刻速度，可加入如氧化铝，氧化锆，金刚砂和氮化硅等陶瓷粉。所加入陶瓷粉颗粒的平均粒径为0.1～10μm，优选有棱角形状的以提高蚀刻效率。陶瓷粉加入量的优选范围为水体积的0～30％。

溶液对厚膜的蚀刻速度受很多因素的影响，如溶液的温度、压力、流速、喷洒角度、喷嘴的形状以及扫描速度。在所述因素中溶液压力对蚀刻速度的影响如图5所示。图5中，溶液的蚀刻速度对溶液的喷洒压力呈明显的线性增长。同时，溶液流速对厚膜蚀刻速度呈指数增加，如图6所示。为获得适宜的阻隔筋形状，需要适当调整所述因素。

本发明同时提出了用于上述制造方法以形成阻隔筋的组合物。

如本发明所述，形成阻隔筋的组合物包括以下成分：

(a)100重量％玻璃粉和陶瓷粉的混合物，所述混合物的体积比为50∶50～95∶5；

(b)20～40重量％的溶剂；

(c)2～12重量％含有水溶性成分和溶剂可溶成分的粘合剂；

(d)3～8重量％的增塑剂；

(e)0.5～2重量％的分散剂和/或消泡剂。

将所述组合物涂在PDP的背板上或者在背板上层压成生材条的形状以形成5～200μm的厚膜。接下来，在厚膜上形成用于蚀刻的保护图案膜后，用作为蚀刻剂的溶液或混合溶液将厚膜蚀刻成阻隔筋形状，高度在100～200μm的范围内。

玻璃粉是阻隔筋塑性成形的主要成份，平均粒径0.1～10μm。玻璃粉为PbO-B₂O₃-SiO₂、P₂O₅-B₂O₃-SiO₂和Bi₂O₃-B₂O₃-SiO₂或它们的混合物。

陶瓷粉是填充成分，与玻璃粉一起烧结用于提高阻隔筋的强度和硬度。陶瓷粉为由Al₂O₃、熔融二氧化硅、TiO₂和ZnO₂或它们的混合物，平均粒径1～10μm。

溶剂的作用是溶解有机添加剂，如有机粘合剂和增塑剂，以便给出合适的铸带粘度。溶剂优选具有低沸点和低粘度。作为代表性的例子，可以使用以下溶剂中的一种或它们的混合物：甲乙酮、酒精、异丙醇、甲苯、二甲苯、三氯乙烯、丁醇、甲醇、环己醇、硝基丙烷、丙醇、N-丙醇和水。

粘合剂与通常厚膜使用的成分在特性上有很大差异。厚膜中的粘合剂通常作为成膜剂的成分，以使浆料干燥后膜具有适宜的强度。然而，本发明中所使用的粘合剂除了具备传统的作用，还应该在适宜的速度下溶于作为蚀刻剂的溶液，并且保持强度使阻隔筋在蚀刻过程中可以保持形状。为了能被溶液蚀刻，粘合剂应含有水溶性成分，称为水溶性粘合剂。

然而，由于大多数水溶性粘合剂都很快溶于水，在蚀刻过程中接触到溶液时强度显著降低，因此导致蚀刻部分塌馅。结果使用单一特性的粘合剂很难满足上述要求。因此，本发明中，将两种或两种以上水溶性成分和溶剂可溶性成分相混合。

对于水溶性粘合剂，可选用聚乙烯醇(PVA)、羟乙基纤维素(HEC)、聚乙酸乙烯酯(PVAc)、聚乙烯吡咯烷(PVP)、甲基纤维素(MC)、甲基羟丙酯纤维素(HPMC)、聚丙烯碳酸酯、蜡、乳剂和乳胶中的一种或它们的混合物。水溶性粘合剂的平均分子量优选5,000～300,000。

对于溶剂可溶性粘合剂，可选用纤维素、乙基纤维素(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、聚异丁烯、聚亚安酯、硝基纤维素和甲基丙烯酸甲酯中的一种或它们的混合物，溶剂可溶性粘合剂的平均分子量优选5,000～300,000。

粘合剂的加入量占100％的混合粉体的2～12重量％，优选是3～8重量％。粘合剂优选上述水溶性粘剂和溶剂可溶性粘合剂的混合物。水溶性粘合剂和溶剂可溶性粘合剂的体积比范围为20∶1～1∶20，优选范围为10∶1～1∶10。

有些情况下，也可能使用仅水溶性的粘合剂，那么所蚀刻的含有水溶性粘合剂的厚膜溶液必须经过半交联处理以在一定程度上增加厚膜的耐受度。然而，只用水溶性粘合剂制造的阻隔筋比用水溶性粘合剂和溶剂可溶性粘合剂制造的阻隔筋容易老化。特别是，含有仅水溶性粘合剂的厚膜需要单独作半交联处理，所以生产阻隔筋的流程变长，生产成本增加。

增塑剂是影响玻璃化转变温度的成分，因此用来控制热塑性。如实例中所述，增塑剂可以单选二乙基草酸、聚乙烯、聚乙二醇(PEG)、邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、二丁基邻苯二甲酸(DBP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸丁苄酯、聚亚烷基二醇、聚丙二醇(PPG)、三乙基醇、碳酸丙二酯、水和硬脂酸丁酯中的一种或它们的混合物。

如果纤维素聚合物用作粘合剂，最好选用二乙基草酸作增塑剂。另外，如果聚乙烯丁醛(PVB)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)用作粘合剂，最好选用聚乙二醇(PEG)、邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)作增塑剂。再比如，如果水溶性粘合剂是乳剂或乳胶，最好选用蜡或油作增塑剂，它们与水溶性粘合剂不会发生反应。

增塑剂的加入量优选混合粉体的3～18重量％，优选范围是6～至10重量％。添加量的变化是由混合粉体的粒叙确定的。也就是说，随着粉体粒径的减小，增塑剂的添加量增大。

分散剂成分的作用是使玻璃粉和陶瓷粉混合均匀在浆料中。如实例中所述，鲱鱼鱼油、聚乙烯亚胺、三油酸甘油酯、聚丙烯酸、玉米油、聚异丁烯、亚油酸、硬脂酸、铵盐、丙烯酸盐、聚丙烯酸盐、甲基丙酸烯盐、亚麻子油、甘油、硅酸钠、二丁基胺、乙氧基化物、磷酸酯、和4，5-二羟基-1，3-苯二磺酸(Tiron)中的一种或它们的混合物可作为分散剂。

消泡剂的作用是改变玻璃粉体和陶瓷粉体的表面性质以降低混合液的界面张力从而消泡。泡沫的稳定性一般由水溶液中微粒产生的静电荷控制。大多数情况下，消泡剂与分散剂相同，所以消泡剂的化合物在此不再详细描述。

本发明组合物中有机物溶解温度低于阻隔筋的塑化温度，因而在铸带过程中设定的适宜粘度范围内，有机物对烧结密度不会产生影响，所述设定的适宜粘度，指制备等离子显示板(PDP)的背板时需要生材条厚度，5～200μm。

本发明中，除了必要的成分，在不破坏组合物性质的情况下，也可以加入其它成分增强阻隔筋并有利于加工过程。另外，其它添加过程不能破坏本发明的强度。

本发明还提供了采用上述方法在金属基板上形成阻隔筋来制造的等离子显示面板(PDP)，这种制造PDP的方法已为人熟知，在此不再详述。

现在，根据上述提及实例对本发明进行更为详尽的说明，但是本发明的范围不仅限于下述几个例子。

实施例1

100g玻璃粉和氧化铝粉按8∶2的比例混合均匀，然后球磨25小时。加入23g水作为溶剂、0.75g聚丙烯酸铵盐作为分散剂、9g羟乙基纤维素(HEC)和0.3g丙烯酸乳液作为粘合剂、聚乙二醇(PEG)作为增塑剂、0.3g BYK-024(BYK-Chemie公司生产)作为消泡剂；另外，加入0.3gBYK-346(BYK-Chemie公司生产)作为表面活性剂，混合后再球磨24小时，配成制造等离子显示面板(PDP)下板阻隔筋的组合物。

用刮刀铸带法将上述制得的组合物浆料涂在米勒(miler)膜上，涂敷厚度180μm，在25℃干燥24小时制得生材条。

通过压上面印有背电介质和电极的玻璃基板，来叠压获得的生材条，目的是制得制造阻隔筋用的厚膜。然后，用筛网印刷装置，在厚膜上印上具有条纹图案的蚀刻保护膜，厚40μm、宽100μm、间距420μm。采用喷砂用的黑糊剂(日本的Okuno)涂敷所述所述保护膜，所述黑糊剂是基本不溶于水的非水性胶。

然后，水从喷嘴喷到上面有图案保护膜的厚膜上，压力5kgf、流速1ml/sec、时间约8分钟，以此将厚膜蚀刻成阻隔筋状。然后将厚膜在570℃下烧结30分钟，制成阻隔筋。

然后，用扫描电镜检测阻隔筋是否在玻璃基板的厚膜上形成了预期的阻隔筋。结果表明，成形的阻隔筋的平均高度为127μm，平均厚度为80μm，如图7所示。

实施例2

除了制造阻隔筋的组合物的成分不同，阻隔筋的制造方法和实例1相同，如下表1所示。

                                  表1

	组分	含量(g)
			溶剂	N-丙醇/甲醇(按1∶1比例混合)	18
分散剂	BYK-110	2
			水溶性粘合剂	聚乙烯吡咯烷	9
溶剂可溶性粘合剂	甲基丙烯酸甲酯	0.3
			增塑剂	聚乙二醇	6

消泡剂	BYK-024	0.3
			分散剂	BYK-346	0.3

然后，用扫描电镜检测阻隔筋是否在玻璃基板的厚膜上形成了预期的阻隔筋。结果表明，成形的阻隔筋的平均高度为140μm，平均厚度为80μm，如图8所示。

对比例1

按表2所建议的组合物成分制造阻隔筋，制造方法和实例1相同。对比例1和例1的不同的之处在于仅选用了水溶性粘合剂聚乙烯醇作为粘合剂。

通过扫描电镜检测制得的阻隔筋形状，发现许多防护断裂。

                                    表2

	组分	含量(g)
			溶剂	水	17.5
分散剂	4，5-二羟基-1，3-苯二磺酸：Tiron	2
			粘合剂	聚乙烯醇	9
增塑剂	聚乙二醇	6
			消泡剂	BYK-024	0.3
分散剂	BYK-346	0.3

对比例2

除了将厚膜在蚀刻前在150℃下硬化45分钟以增加厚膜在溶剂(水)蚀刻过程中的耐受性，阻隔筋的制造方法和对比例1相同，然后通过扫描电镜检测。

不同于对比样品例1，对比例2的防护断裂很少，但是成形没有实例1和实例2好。另外，由于在蚀刻前要单独进行半交联处理，生产流程变长，生产成本增加。

在本发明的精神和范围内的各种变化和改进都显然是本发明所详细描述的技术。

实用性

如上所述，根据本发明所述的组合物和制造等离子显示板(PDP)用阻隔筋的方法，可以避免传统方法带来的问题，如喷砂产生的尘埃和使用水溶性溶液蚀刻厚膜引起的阻隔筋的机械破坏。也就是说，提供了一种无污染的机械—化学蚀刻方法，可能避免阻隔筋成形过程中产生的环境污染。另外，将机械蚀刻和化学蚀刻相结合，可以制造出更为精细的阻隔筋，具有高的宽-长比，尤其是具有复杂形状的如流线型阻隔筋。通过将生材条在基板上层压制成厚膜来制造阻隔筋，可能提高厚膜的生产效率并且提高厚膜的质量。结果，本发明的制造方法和组合物可以增加生产等离子显示板(PDP)的下板产品的可靠性、产量和质量均匀性，同时发明中阻隔筋的成形方法将大大降低等离子显示板(PDP)的下板的生产成本。

Claims (9)

1.一种等离子显示板(PDP)的下板阻隔筋的制造方法，它包含以下步骤：

用形成阻隔筋的组合物在玻璃或金属基板上形成阻隔筋的厚膜(或“生材条”)，所述阻隔筋的组合物含有水溶性成分和溶剂可溶性成分，共同作为粘合剂；

在厚膜上形成保护图案膜，所述保护图案膜部分溶解于或不溶于水溶性溶液；

用含有陶瓷粉作为蚀刻促进剂的溶液或混合溶液，将厚膜蚀刻成阻隔筋形状；和

烧结蚀刻过的厚膜。

2.如权利要求1所述的制造PDP的下板阻隔筋的方法，它包含以下步骤：

(1)混合玻璃粉和陶瓷粉，来制备浆料，使玻璃粉和陶瓷粉混合比为50∶50～95∶5(体积比)；然后混入20～40重量％的溶剂、2～12重量％的含有水溶性成分和溶剂可溶性成分的粘合剂、3～18重量％的增塑剂，0.5～2重量％的分散剂和/或消泡剂，以100重量％所述粉状混合物为基准；

(2)将所述浆料涂敷在玻璃或金属背板上达到厚度5～200μm，制成厚膜，然后将涂敷的浆料自然干燥或在预定的温度成型条件下人工干燥；

(3)经印刷或曝光，形成蚀刻保护图案膜，所述保护图案膜部分溶解于或不溶于所述溶液，显影并印在形成于玻璃或金属基板上的厚膜上；

(4)通过水喷含有陶瓷粉作为蚀刻促进剂的溶液或混合液，将上面形成有保护图案膜的厚膜蚀刻成阻隔筋形状；

(5)取下保护图案膜，并将样品在450～600℃下烧结0.5～1小时。

3.如权利要求2所述的制造PDP的下板阻隔筋的方法，其中所述的步骤(2)的实施方式为：

制备生材条：在高聚物载体膜上涂敷厚度为5～200μm的所述浆料，然后自然干燥或在预定的温度成型条件下人工干燥涂敷的浆料；和

制备阻隔筋的厚膜：在玻璃或金属基板上，叠压形成在高聚物载体膜上的生材条。

4.如权利要求1所述的制造PDP的背板阻隔筋的方法，其中将0.5～10重量％的表面活性剂和/或0.5～10重量％的润湿剂加入所述溶液中，以作为溶剂的水为基准。

5.如权利要求1所述的制造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状是有角度的形状，而且平均粒径0.1～10μm，其加入量为0～30重量％，以作为溶剂的水为基准。

6.一种制造等离子显示板(PDP)的阻隔筋的组合物，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体积比为50∶50～95∶5；

(b)20～40重量％的溶剂；

(c)2～12重量％的粘合剂，所述粘合剂包括水溶性成分和溶剂可溶性成分；

(d)3～18重量％的增塑剂；

(e)0.5～2重量％的分散剂和/或消泡剂。

7.如权利要求6所述的制造PDP的阻隔筋的组合物，其中：

所述玻璃粉的平均粒径为0.1～10μm，并选自PbO-B₂O₃-SiO₂、P₂O₅-B₂O₃-SiO₂和Bi₂O₃-B₂O₃-SiO₂或它们的混合物；

所述陶瓷粉体平均粒径1～10μm，并选自Al₂O₃、熔融二氧化硅、TiO₂和ZnO₂或它们的混合物；

所述溶剂是选自以下的一种溶液或至少两种的混合溶液：甲乙酮、乙醇、异丙醇、甲苯、二甲苯、三氯乙烯、丁醇、甲醇、丙酮、环己醇、硝基丙烷、丙醇、N-丙醇和水；

所述粘合剂是水溶性粘合剂和溶剂可溶性粘合剂的混合物，两者的体积比为20∶1～1∶20；

所述增塑剂选自二乙基草酸、聚乙烯、聚乙二醇(PEG)、邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸丁苄酯、聚亚烷基二醇、聚丙二醇(PPG)、三乙基醇、碳酸丙二酯、水、硬脂酸丁酯或它们的混合物；

所述分散剂选自鲱鱼鱼油、聚乙烯亚胺、三油酸甘油酯、聚丙烯酸、玉米油、聚异丁烯、亚油酸、硬脂酸、铵盐、丙烯酸盐、聚丙烯酸盐、甲基丙酸烯盐、亚麻子油、甘油、硅酸钠、二丁胺、乙氧基化物、磷酸酯和4，5-二羟基-1，3-苯二磺酸(Tiron)。

8.如权利要求7所述的制造PDP的背板阻隔筋的组合物，其中：

所述水溶性粘合剂选自：聚乙烯醇(PVA)、羟乙基纤维素(HEC)、聚乙酸乙烯酯(PVAc)、聚乙烯吡咯烷(PVP)、甲基纤维素(MC)、羟丙酯甲基纤维素(HPMC)、聚丙烯碳酸酯、蜡、乳液、乳胶、或它们的混合物，该粘合剂的平均分子量为5,000～300,000；

溶剂可溶性粘合剂选自：纤维素、乙基纤维素(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、聚异丁烯、聚氨酯、硝基纤维素、甲基丙烯酸甲酯、或它们的混合物，该粘合剂的平均分子量5,000～300,000。

9.一种等离子显示板(PDP)，它采用由权利要求1所述方法制成的阻隔筋。

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