CN100342476C - 通过糊剂的毛细模制制造pdp的栅栏肋的方法及其糊剂组合物 - Google Patents

通过糊剂的毛细模制制造pdp的栅栏肋的方法及其糊剂组合物 Download PDF

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Abstract

揭示了一种制造用于等离子体显示板(PDP)的后板栅栏肋的方法，其包括以下步骤：通过借助毛细现象将栅栏肋形成糊剂渗入模具凹槽而形成栅栏肋，以及随后烧结该糊剂。该方法引起较少的环境污染，能制造具有精细复杂形状的栅栏肋并减少栅栏肋所需的材料成本。因此，该方法可改善PDP的品质并减少后板的制造成本。

Description

通过糊剂的毛细模制制造PDP的栅栏肋的方法及其糊剂组合物
技术领域
本发明涉及通过借助毛细现象使栅栏肋形成糊剂进入印制有栅栏肋形状的模具凹槽中随后塑化所形成的糊剂，制造PDP(等离子体显示板)的后板栅栏肋的方法，以及用于形成该方法中使用的厚膜的糊剂组合物。更特别地，本发明涉及通过在玻璃基板上均匀涂布糊剂，随后将模具置于被涂布的糊剂上，接着在糊剂借助毛细现象渗入模具凹槽中时使糊剂固化，再除去模具随后烧结糊剂，从而制造栅栏肋的方法，其中所述糊剂对模具具有特定条件的润湿角和粘度并包括含热固性或光敏组分的粘合剂。
背景技术
等离子体显示板(PDP)是平板显示元件，由于PDP较薄较轻且提供良好的图像品质，所以主要用于超过40英寸的大面积显示装置。在PDP中，像素形成于后板上形成的栅栏肋和寻址电极与前板上形成的支撑电极相交的点处以获得图像。
该PDP在图1中示意性地示出。参考图1，电介质层90涂布于由玻璃或金属基板制成的后板80上，且寻址电极50形成于后板80或电介质层90上。长条形状的栅栏肋60设置于寻址电极50之间，且荧光物质涂布于栅栏肋60之间的表面上以组成子像素。支撑电极40位于玻璃制成的前板1中，且电介质层20和MgO保护层30位于支撑电极40之下。因此，当前板10与后板90组合时，形成由栅栏肋60分开的多个像素空间。这些分开的空间填充有He/Xe气体或者Ne/Xe气体以便在将电压施加到支撑电极40和寻址电极50时在其间形成等离子体。此外，等离子体产生的真空紫外线激励涂布于栅栏肋的侧部上以及栅栏肋之间的最低表面上的荧光物质，从而形成红、绿和蓝色的可见光。
为了形成栅栏肋，主要使用喷砂处理。图2示意性地示出了喷砂处理的连续过程。如日本专利公开No.11-120905和韩国专利公开No.2000-10322中详细提出的，根据以下步骤进行喷砂：为诸如玻璃板的后板基板上的栅栏肋和陶瓷填充物涂布包含玻璃粉末的糊剂随后烘于，这被重复几次直到具有约200μm的厚度；将光阻材料涂布于被烘干的厚膜上；并且显影与栅栏肋相对应的部分之外的膜从而除去栅栏肋之外的区域。此时，根据所使用的光阻材料膜的类型确定暴露部分。随后，诸如碳酸钙(CaCO3)的陶瓷粉末与压缩空气一起喷射到由光阻材料涂布的膜上以蚀刻去除光阻材料的部分，从而形成栅栏肋。
该喷砂工艺相对稳定且常用于制造现有PDP的后板栅栏肋。但是，喷砂的缺点在于需要许多复杂的工艺来制造栅栏肋，所制成的栅栏肋的侧部形状不是均匀的，且烘干和涂布过程的执行非常缓慢。
近来，随着PDP对比度的改良，栅栏肋之间子像素的间距从420μm减小到200μm，这需要使得栅栏肋的厚度小于50μm的方法。在子像素的间距是200μm且栅栏肋的厚度是50μm的情况下，打开比(open ratio)变成50％，而在单元间距是100μm的情况下，打开比变成0％，从而不可能组成显示板。因此，需要栅栏肋具有20μm到30μm之间的厚度。但是，喷砂基本不可能获得这种厚度。由于陶瓷粉末和高压气体被用于形成栅栏肋，所以很难形成较薄的栅栏肋，因为由于陶瓷粉末和高压气体的机械能会破坏栅栏肋。此外，如果在使用喷砂制造栅栏肋时子像素的间距是430μm且栅栏肋的宽度是50μm。则会蚀刻和消除厚膜的最大90％的体积。因此，喷砂产生大量废物。此外，由于厚膜具有包含大量一氧化铅的玻璃粉末，这些废物会污染环境。
作为另一个实例，提供了用于通过蚀刻烧结玻璃形成栅栏肋的一种方法(SID01 Digest，p537(2001).)。现在简要描述该方法。首先，通过使用包含玻璃粉末和陶瓷粉末的糊剂，在玻璃基板上形成预定厚度的厚膜。通过重复使用已知的印制和烘干工艺或者通过使用干膜(或生坯带)的层压形成厚膜。如果形成了厚膜，该厚膜借助预定温度曲线被加热达预定温度，随后被烧结以形成由栅栏肋材料构成的厚膜。将光敏膜涂布或层压到烧结厚膜的表面上，随后通过使用掩模而选择性地曝光该光敏材料。被曝光的样本被显影以借助光敏膜形成蚀刻保护图案，随后使用合适的蚀刻液体蚀刻被曝光的厚膜。接着，通过洗涤和烘干工艺，最终制成用于PDP的栅栏肋。该方法可有利地制成具有精细和复杂轮廓的栅栏肋，因为它不需要使用机械冲击的蚀刻工艺。但是，通常缓慢地蚀刻密实玻璃厚膜，特别经过各向同性蚀刻。因此，Photonics Co.提供了用于通过蚀刻多孔厚膜改善栅栏肋形成速度的一种方法(SID 01 Digest，p532(2001))。
这种蚀刻方法具有以下的某些问题。
首先，由于通过烧结形成的栅栏肋材料层通过诸如酸的蚀刻液进行蚀刻，废水会引起环境污染。由于要蚀刻的层厚达到约120μm～150μm，废水量非常可观，从而需要处理废水的大量成本。
其次，应满足栅栏肋材料所需的物理特点，诸如电阻、电介质常数、热膨胀系数和反射率，且应通过水基溶液快速地蚀刻该材料。因此，对材料的选择存在诸多限制，因此栅栏肋材料的选择非常有限。
第三，在应用于大面积上时，该蚀刻方法很难获得均匀的蚀刻速度。换句话说，为了获得贯穿该大面积的均匀蚀刻速度并向PDP的栅栏肋提供所需形状，应非常精确地维持蚀刻情况。但是，要维持贯穿大面积的情况是非常困难的，从而导致很低的加工量。
发明内容
本发明被设计成通过努力解决现有技术的问题并涉及实现到目前为止的技术目标，如下所述：
首先，本发明提供了一种技术，尽管不使用机械或化学蚀刻，它也能形成具有约10μm的较窄宽度并不仅具有诸如带型的简单形状还具有诸如波型、华夫型、蜂窝型和SDR型的闭合单元形状的栅栏肋。
其次，本发明提供了一种技术，它可以使栅栏肋材料的损耗最小以防止由于栅栏肋形成过程中形成的工业废料引起的环境污染。
第三，本发明提供了一种技术，它能通过将栅栏肋制造过程简化为4个步骤(诸如糊剂涂布、毛细管模制、模具移除以及烧结)从而减小制造成本。
第四，本发明提供了一种技术，它能通过增加模具脱模性制造具有良好品质的栅栏肋，因此改善工艺的产量和栅栏肋形状的稳定性。
附图概述
将参考以下详细描述并结合附图更完整地描述本发明较佳实施例的这些和其它特点、方面和优点。附图中：
图1是示意性示出等离子体显示板(PDP)的透视剖视图；
图2是用于说明通过使用喷砂制造栅栏肋的工艺的示意性示图；
图3是示出根据本发明的糊剂到模具的润湿角的示意图；
图4是示出作为用于防止空气陷于栅栏肋内的上腔中的一个方法，被暂时弯曲的模具的示意性示图；
图5是说明根据本发明实施例使用模具制造栅栏肋的方法的示意性示图；
图6是部分说明根据本发明实施例的制造栅栏肋的方法的示意性示图；
图7是通过扫描电子显微镜拍摄的照片，用于显示根据第一实施例制造的栅栏肋的截面；
图8是通过扫描电子显微镜拍摄的照片，用于显示根据第二实施例制造的栅栏肋的截面；
图9A到9C示出根据第四到第六实施例制造的栅栏肋的照片，它们是通过扫描电子显微镜拍摄的。
具体实施方式
以下将参考附图详细描述本发明的较佳实施例。
根据本发明的制造用于等离子体显示板(PDP)的后板栅栏肋的方法包括以下步骤：通过涂布栅栏肋形成糊剂而在玻璃或金属基板(或者玻璃或金属下板)上形成用于栅栏肋的厚膜，其具有与模具的小于90°的润湿角且使用状态中的粘度小于20000cP并包括热固性和/或光敏粘合剂组分；在厚膜上设置模具，其中印刻了栅栏肋形状，从而借助毛细现象将糊剂渗透入模具的凹槽，随后固化渗透的糊剂；以及从固化的栅栏肋中使模具脱模，随后烧结栅栏肋。
本发明的一个特点在于，由于将糊剂渗透入其中印制了栅栏肋形状的模具的凹槽中，在蚀刻过程期间很少产生栅栏肋的不规则，因此几乎不会由于蚀刻而产生工业废料，从而可以环保方式将栅栏肋制成所需的形状。
因此，为了根据本发明进行毛细模制，需要满足以下两个条件：(1)糊剂与模具的润湿角应小于90°；(2)使用状态中糊剂的粘度应低于约20000cP。
为了实现糊剂与模具的润湿角低于90°的第一个条件，糊剂和模具应具有合适的表面能关系。换句话说，糊剂向模具的润湿性(粘附力)应大于糊剂自身的重量。如图3所示，仅当糊剂和模具之间的润湿角(θ)小于90°时，与模具接触才可以引起使能栅栏肋的模制的毛细现象。糊剂包括热固性或光敏粘合剂作为形成栅栏肋的组分。由于该粘合剂基本具有相对低于金属或陶瓷的表面张力，增加了与模具的润湿性。但是，如果糊剂具有太多含相对较低亲合力的组分，则降低了润湿性从而很难发生毛细现象。
为了满足糊剂的粘度低于约20000cP(优选低于15000cP)的第二个条件，粘度应低于通常用于栅栏肋制造的糊剂的粘度。用于制造栅栏肋的糊剂通常具有约100000cP或以上的粘度。但是，如果粘度超过约20000cP，则糊剂自身的内聚力太高，从而糊剂没有足够用于毛细现象的流动能力。另一方面，如果粘度太低，与栅栏肋的润湿角变成超过90°，从而不可能获得所需的效果。因此，根据与模具的设定角度的设定值限定实现根据本发明的方法所需的糊剂粘度的最小值。
可以以各种方法减小糊剂的粘度，例如：(i)使用具有较低粘度的粘合剂组分；(ii)向糊剂中添加具有较低粘度的稀释剂；(iii)增加使用状态中糊剂的温度；或者(iv)降低包括玻璃粉末和陶瓷粉末的无机粉末的含量，但不限于这些情况。
在方法(i)中，如果可用作固化粘合剂，本发明不特别地限制低粘度粘合剂。例如，可使用YH300(Kookdo Chemical Co.Ltd.制造)或者ERL(SeechemInternational Co.Ltd制造)。方法(ii)中使用的稀释剂可适当减小糊剂的粘度而不影响本发明的反应。例如，可使用LGE(Kookdo Chemical Co.Ltd.制造)。但是，如果添加大量稀释剂，虽然降低了粘度，但如上所述也会降低与模具的润湿性，从而不能实现所需的毛细模制。此外，如果固化粘合剂具有足够低的粘度，则不需要添加稀释剂。没有特别限制方法(iii)中使用状态的温度，而可以根据糊剂的组分适当地确定。虽然粘度通常随温度增加而降低，但太高的温度会缩短添加到糊剂的固化剂的使用寿命，它甚至可以引起粘度的突然增加。使用状态的温度优选是50到70℃。在方法(iv)中，应考虑各种因素(诸如用于形成栅栏肋所需的量，适于由于粘合剂引起的耦合的量以及粘度控制所需的量)来确定无机粉末的含量控制。因为固态无机粉末的含量增加会引起粘度增加，可考虑所使用的粘合剂的粘度以及稀释剂的量来确定无机粉末的量。通过使用上述方法中的一种或至少两种的组合可以实现粘度控制，或者还可以另外使用其它方法。
仅通过将模具设置于基板上的糊剂厚膜上，可在较短时间内完成毛细模制，从而不需要对模具施加单独的压力。因此，本发明不必使用采用模具的常规栅栏肋制造方法中使用的精确定位装置，但本发明中精确定位装置是优选的。
当在闭合模具的栅栏肋腔中模制糊剂时，空气会被陷入模具中，从而引发缺陷，从而优选应避免这种空气陷阱。因此，优选在真空环境下进行毛细模制。换句话说，在真空环境下进行毛细模制可以防止空气陷入闭合模具的栅栏肋腔中。真空环境优选范围在600托～10-6托。更优选的，真空环境在600托～10托的范围之内以抑制沸点较低并包含在糊剂内的有机物质的蒸发。作为防止模具的栅栏肋腔中空气陷入的另一种方法，还可以弯曲模具以使模具的中心部分形成向下突出的平滑曲线，随后进行模制同时缓慢地伸展被弯曲的模具。在这种情况中，空气流出同时模具伸展，从而避免空气的陷入。在临时弯曲模具时，上虚弧的直径(R)可以基于各种条件(诸如模具的总尺寸或弹性)而确定。直径(R)优选是10cm到10m。
现在描述本发明的较佳实施例。
首先，根据本发明实施例的制造用于PDP的后板栅栏肋的方法包括以下步骤：
(1)通过混合玻璃粉末和陶瓷粉末以使混合比在50∶50到95∶5的范围内，随后以100重量％混合粉末计，混合2到20重量％的热固性和/或光敏粘合剂、0.1到10重量％的热固性和/或光敏引发剂、0.01到10重量％的表面活性剂(分散剂、消泡剂或润湿剂)以及0.01到5重量％的偶合剂，使得糊剂具有与模具的小于90°的润湿角以及小于20000cP的使用状态中的粘度；
(2)通过以5到100μm的厚度将糊剂涂布到玻璃或金属后板上形成厚膜；
(3)通过将其中印制有栅栏肋形状的模具设置于糊剂上以便借助毛细现象使糊剂渗入模具的凹槽中，形成栅栏肋；
(4)通过加热或UV辐射固化基板和模具凹槽中填充的糊剂，随后释放模具；以及
(5)以450℃到600℃塑化样本1小时以制成用于PDP的栅栏肋。
本说明书中限定的糊剂组合物的每个组分的量在同用于形成PDP的栅栏肋的组合物有关的技术领域内通常可接收的范围之内。在没有任何特别的说明的情况下，范围示出适于栅栏肋形成组合物的最小值和最大值。同样，制造方法中的诸如栅栏肋厚度、反应温度以及反应时间的设定条件也限定于最佳实施可接收的范围之内。
在步骤(1)的糊剂中，为了粘度降低、方便混合以及规律性的目的，可优选以100重量％混合粉末计，进一步添加20到40重量％的反应稀释剂。
糊剂制造过程可使用常规的3辊研磨机(3-Roll mill)用于混合。为了优化添加组分的功能，优选通过两个混合阶段进行糊剂制造过程。
首先，玻璃粉末和陶瓷粉末被放入球磨机容器差不多以球磨机容器的体积计的20到30％，随后添加以100重量％的混合粉末计的20到40重量％的反应稀释剂。这里，上述量的分散剂和消泡剂被添加其中，随后进行球磨。球磨进行1到24小时，这取决于粉末的结块程度，优选是6到12小时，作为第一研磨。
如果第一研磨完成，则将上述量的粘合剂、反应稀释剂、引发剂、偶合剂和其它添加剂(例如，偶合剂、润湿剂)添加其中，随后进行3辊研磨，作为第二研磨。3辊研磨执行2到6次，优选是2或3次。
可添加作为一种表面活性剂的润湿剂以控制进入模具凹槽的糊剂渗透率。此外，也可添加作为一种表面活性剂的消泡剂以除去处理期间糊剂中的气孔。偶合剂用于增加陶瓷粉末和热固性或光敏粘合剂之间或者陶瓷粉末和基板的粘合力或固化强度。
可以以各种方法执行步骤(2)的涂布过程，例如丝网印刷、脱模剂、粘辊、旋涂等等。
在步骤(3)中，如果栅栏肋的形状被印制入其中，厚膜上设置的模具可选自各种形状、材料或方法制成的模具。例如，可以使用由LIGA(光刻加瓦诺成形(Lithography Galvano Abforming))聚合物材料制成的任何软模具或者主要由镍制成的硬模具。
图5说明性地示出了用于执行制造本发明中使用的模具的方法的过程。在借助旋涂将厚膜光阻材料涂布到基板上后，将掩模设置于厚膜上，随后照射UV(A)。使用显影液体，没有掩模保护的部分(或者，暴露给UV的部分)被蚀刻以形成基本模具(B)。被制成栅栏肋形状的模具由聚合物材料(PDMS)涂布，随后被固化(C)。接着，除去基板以形成模具(D)。接着，使用按以上方式形成的软模具。否则，也可以使用通过电镀镍或其合金制成的软模具。
在步骤(4)中，通过将模具凹槽的毛细管中模制的糊剂加热到固化温度(在糊剂包含热固性粘合剂的情况下)或者通过照射UV(在糊剂包含光敏粘合剂的情况下)固化栅栏肋，随后除去该模具。该固化过程增加了栅栏肋的强度并防止模具除去过程中会发生的栅栏肋的损坏，从而改善栅栏肋的生产率。如上所述，由于本发明通过将糊剂渗入细间距模具形成栅栏肋，而不使用机械或化学蚀刻，所以可以使得栅栏肋具有良好的形状和高纵横比。图6示意性地示出了直到模具移除的根据本发明的栅栏肋制造方法的过程。
步骤(5)中，无模具的成形栅栏肋高温烧结，以除去有机组分并烧结玻璃粉末和陶瓷粉末，从而最终制成玻璃基板或金属基板上的栅栏肋。
本发明还提供了用于形成PDP的栅栏肋的糊剂组合物，它可在以上的方法中使用。
用于形成根据本发明的栅栏肋的糊剂组合物具有与模具的小于90°的润湿角以及使用状态中的小于20000cP的粘度，且该糊剂组合物包括以下组分：
(a)体积比在50∶50到95∶5范围内的玻璃粉末(a-1)和陶瓷粉末(a-2)的100重量％的混合粉末；
(b)2到20重量％的热固性和/或光敏粘合剂；
(c)0.1到10重量％的固化引发剂；
(d)0.01到10重量％的表面活性剂(分散剂、消泡剂或润湿剂)；以及
(e)0.01到5重量％的偶合剂。
如上所述，关于制造方法，组合物被涂布到其中形成有寻址电极和电介质的PDP的后板上，以形成厚膜，随后借助毛细现象渗入模具的凹槽中。随后，将组合物通过热固性和/或光敏反应形成入高100到200μm宽10到10μm的栅栏肋形状中，随后被固化以最终形成栅栏肋。
较佳地，为了粘度降低、方便混合和规律性的目的，可进一步添加20到40重量％的反应稀释剂(f)。
混合粉末(a)中的玻璃粉末(a-1)是用于通过塑化形成栅栏肋的主要组分，并具有0.1到10μm的平均粒度。作为说明性实例，玻璃粉末可采用PbO-B2O3-SiO2，P2O5-B2O3-SiO2和Bi2O3-B2O3-SiO2或其混合物。
陶瓷粉末(a-2)是填充组分，它与玻璃粉末(a-1)烧结在一起用于保持栅栏肋的介电常数并在烧结过程总保持栅栏肋的形状。陶瓷粉末(a-2)可采用Al2O3、熔融二氧化硅、TiO2和ZnO2，或其混合物，其平均粒度为1-10微米。
所述粘合剂(b)可以使用热固性树脂(b-1)或光敏树脂(b-2)，它们是常用的。
所述热固性树脂粘合剂(b-1)可以选自酚醛树脂、脲醛树脂、蜜胺树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、环氧树脂、呋喃树脂、醇酸树脂和丙烯酸树脂，或者它们的混合物。由于要制得所述最终产品基本上需要所述固化工艺，所选热固性粘合剂在600℃以下应完全熔解，不会留下残留碳。因此，更加优选环氧类和丙烯酸类热固性粘合剂。更好的是，在所述环氧热固性粘合剂中，可以使用双酚A、双酚F、双酚AD、双酚S、四甲基双酚F、四甲基双酚AD、四甲基双酚S、四溴代双酚A和四氯代双酚A，当使用热固引发剂时，在室温下具有长延迟时间(bench time)，且对粘度没有显著影响。至于丙烯酸热固性粘合剂，尤其较好是丙烯酸酯单体，其代表性例子如下：(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯和(甲基)丙烯酸异丁酯。
所述光敏树脂粘合剂(b-2)通常可分类为丙烯酸粘合剂和多烯/多硫醇粘合剂。所述丙烯酸光敏粘合剂包括丙烯酸氨基乙酸酯、丙烯酸聚酯和环氧丙烯酸酯；而多烯/多硫醇光敏粘合剂包括异氰脲酸三芳基酯、马来酸(maleirate)二芳基酯、丙酸(propaltris)三羟甲基酯和丙酸硫醇酯。由于制造最终产物基本上需要固化工艺，所选光敏粘合剂应在600℃以下完全溶解，不会留下残留碳。因此，更加优选丙烯酸光敏粘合剂。此外，由于粘合剂的粘度低，以提高产品的塑性和剥离性质，因此，在丙烯酸粘合剂中并不优选低聚物。在本发明中，用于光敏粘合剂的普通活性丙烯酸单体，可以使用选自如下的一种：(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸冰片酯、(甲基)丙烯酸三环癸基酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯(penanyl)、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸4-丁基环己酯、丙烯酰吗啉、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酸酯、(甲基)丙烯酸异硬脂酸酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯、乙氧基二甘醇(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、甲氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、二丙酮(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸异丁氧基甲酯、三(甲基)丙烯酸三羟甲基丙酯、三(甲基)丙烯酸季戊四醇、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸三羟甲基丙基三氧乙酯或者它们的混合物。
以100重量％所述混合粉末计，粘合剂(b)的加入量较好为2-20重量％，更好是3-15重量％。
所述固化引发剂(c)可以分类为热固性引发剂(c-1)和光敏引发剂(c-2)，这取决于所用粘合剂(b)的类型。
所述热固性引发剂(c-1)根据所述热固性树脂粘合剂(b-1)的种类进行选择，当加热所述组合物时，所述引发剂作为在热固性树脂粘合剂(b-1)之间引发交联反应的组分。可以使用代表性的液体或固体引发剂，烷基胺盐、芳族胺盐、磷酸盐、二氰基二酰胺、BF3-胺盐衍生物作为热固性树脂粘合剂。同时，这种热固性引发剂选自在室温下没有固化性质，但是能以长延迟时间进行热固。至于所述热固性引发剂，优选例如二亚乙基三胺(DETA)、三亚乙基四胺(TETA)、二乙基氨基丙胺(DEAPA)、甲基二胺(MDA)、N-氨基乙基哌嗪(N-AEP)、M-二甲苯二胺(MXDA)、异佛尔酮二胺(IPDA)、间亚苯基二胺(MPD)、4，4’-二甲基苯胺(DAM或DDM)和二氨基二苯基砜(DDS)或它们的盐。在上述热固性树脂中，更好是选择在室温下延迟时间长且粘度不会增大的一种。
所述光敏引发剂(c-2)是当所述组合物被红外线、可见光、X-射线、电子束、α射线、β-射线或γ-射线辐射时在光敏树脂(b-2)之间引发交联反应的组分，并根据所述光敏树脂粘合剂(b-2)的种类进行选择。至于光敏引发剂(c-2)，可以使用选自如下的代表性例子：苯乙酮、苯乙酮苄基缩酮、1-羟基环己基苯酮、2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、呫吨酮、芴酮、苯甲醛、芴、蒽醌、三苯基胺、咔唑、3-甲基苯乙酮、4-氯代二苯甲酮、4，4-二甲氧基二苯甲酮、Michler酮、苯偶姻丙基醚、苯偶姻乙基醚、苄基二甲基缩酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙-1-酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、噻吨酮、二乙基噻吨酮、2-异丙基呫吨酮、2-氯代噻吨酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代-丙-1-酮以及氧化2，4，6-三甲基苯甲酰二苯基膦，或者它们的混合物。
以100重量％所述混合粉末计，所述固化剂(c)的加入量较好为0.1-10重量％，更好是0.2-5重量％。
所述表面活性剂(d)可以分为分散剂(d-1)、消泡剂(d-2)和润湿剂(d-3)，这取决于它的用途。
所述分散剂(d-1)是帮助玻璃粉末和陶瓷粉末在糊剂中保持其分散状态的组分。至于分散剂(d-1)，可以示例性使用如下的任何一种：鲱鱼油、聚亚乙基亚胺、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、甲基丙烯酸盐、亚麻子油、三油酸甘油、硅酸钠、二丁胺、乙氧基化和磷酸酯或者它们的混合物。
所述消泡剂(d-2)通过改变玻璃粉末和陶瓷粉末的表面性质并降低溶剂的界面张力来除去泡沫。通过吉布斯排斥力来控制泡沫的稳定性，虽然它可以通过粒子间的静电性能控制。在许多情况下，所述消泡剂和分散剂相同，因此，在这里就不详述了。
所述润湿剂(d-3)没有特别限制，较好使用烷基苯、二异丁基酮、二戊烯、乙酸甲氧基丙酯、二甲苯、丁二醇和环己醇。
所述分散剂、消泡剂和润湿剂是一种表面活性剂，它通过改变所述组合物中组分的表面性能来为所述组合物提供适于形成本发明的栅栏肋的性质。这些试剂并不限于上述化合物，但是在一些情况下，一种化合物或一类混合的化合物可以实现这些试剂的所有特性。
所述偶合剂(e)没有特殊限制。较好使用三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷和3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷作为偶合剂。所述偶合剂可以单独或混合使用。以所述陶瓷粉末计，所述偶合剂的加入量较好是0.01-5重量％。
所述反应稀释剂(f)是在厚膜涂布工艺中用于将有机添加剂如有机粘合剂、分散剂和固化剂熔解，以得到合适粘度的组分。作为代表性的例子，所述稀释剂可以使用脂族缩水甘油醚和芳族缩水甘油醚。至于非活性稀释剂，可以使用草酸二乙酯、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)、三甘醇、碳酸亚丙酯和硬脂酸丁酯。有时，这些化合物可以单独或一起实现几种组分的特性。
本发明组合物中的有机物质可以在栅栏肋的塑化温度下熔解，因此不会在厚膜涂布工艺中对给定合适粘度范围内的烧结温度产生影响，由此提供制备PDP下层板所需厚膜的厚度范围(即5-100微米)下的合适粘度。
除了所述基本组分以外，若不会对所述组合物的性质产生不利影响，则本发明的组合物中可以加入用于增强栅栏肋并对工艺方便性有利的其它组分。此外，在对本发明目的无害的条件下可以使用其它额外工艺。
本发明也提供了一种等离子体显示屏(PDP)，它使用其中形成了上述栅栏肋的下层板来制造。本领域已知使用其中形成了栅栏肋的下层板来制造所述PDP的方法，因此并不加详述。
实施例1
按8∶2的比例包含玻璃粉末和氧化铝粉末的100g粉末被充分混合，随后被球磨8小时。向该粉末混合物，以全部粉末计，添加17重量％的热固性树脂(例如，双酚A环氧树脂或者环烷基环氧树脂)。随后，用作反应稀释剂的13重量％的LGE(Kookdo Chemical Co.Ltd.制造)、用作热固性引发剂的3重量％的BF3-乙二胺、用作润湿/分散/消泡剂的1重量％的硅(Si)表面活化剂(BYK-333/BYK-111/BYK-082：由BYK-Chemical Co.Ltd.制造)以及用作偶合剂的0.8重量％的三甲氧基甲硅烷被混合在一起，即在回转旋转混合器中混合15分钟，随后通过使用3辊研磨机混合四次，接着再次在回转旋转混合器中混合10分钟，以制成热固化糊剂。
随后，借助丝网印刷将该糊剂涂布到钠钙玻璃基板上以形成40μm的厚膜，其中电极和电介质被涂布于该基板上。随后，用于下层板栅栏肋的具有细带图案的凹槽模具置于厚膜上，以使糊剂在60℃时借助毛细现象渗入模具。在约140℃下，渗入模具凹槽的糊剂被热硬化约1.5小时，随后除去模具以形成用于PDP后板的栅栏肋。成形的模具在570℃被烧结30分钟以形成高120μm、厚50μm并具有360μm的单元间距的栅栏肋。接着，通过使用扫描电子显微镜观察栅栏肋，以检查所需的栅栏肋形成于玻璃基板上。作为观察结果，发现形成如图7所示的栅栏肋。
实施例2
按如第一实施例相同的方式制造栅栏肋，其区别在于用于制造栅栏肋的组合物包括如以下表1所示的组分。
表1
  化合物  含量(g)
  热固性树脂   YH-300(Kookdo Chemical)   25
  热固性引发剂   BF-3单乙胺   2
  分散剂   BYK-111   1.5
  反应稀释剂   无
  消泡剂   BYK-083   0.5
  偶合剂   三甲氧基硅烷   0.5
  润湿剂   BYK-333   0.5
虽然反应稀释剂没有包含在该实施例的糊剂中，毛细模制也是可以的，因为所使用的粘合剂的粘度较低。
随后，通过使用扫描电子显微镜观察栅栏肋，以检查所需的栅栏肋形成于玻璃基板的厚膜上。作为观察结果，发现所形成的栅栏肋具有平均高度120μm和平均厚度60μm，如图8所示。
实施例3
通过与第一实施例相同的方式，通过使用含以下表2建议的组分的组合物形成栅栏肋。但是，本实施例与第一实施例的不同之处在于玻璃粉末和氧化铝粉末最初被添加到反应稀释剂和分散剂，其具有相对较低的粘度以基本上形成均匀的分散状态，随后加入其它添加剂。
作为通过扫描电子显微镜检查所获得栅栏肋的形状的结果，发现获得更均匀的精细结构。
表2
  化合物  含量(g)
  热固性树脂   ERL-4221(Kookdo Chemical)  20
热固性引发剂 BF-3单乙胺 2
  分散剂   BYK-111   1.5
  反应稀释剂   LGE   5
  消泡剂   BYK-083   0.5
  偶合剂   三甲氧基硅烷   0.5
  润湿剂   BYK-333   0.5
实施例4到6
按与第一实施例相同的方式制造栅栏肋，其区别在于使用曲折模具(实施例4)、蜂窝模具(实施例5)和SDR模具(实施例6)以取代带图案模具。通过用扫描电子显微镜拍摄制成的栅栏肋获得的图片如图9A到9C所示。如图所示，与根据常规制造方法的栅栏肋相比，可以看见通过本发明方法制造的栅栏肋具有非常精准的形状。
产业应用
如上所述，通过使用根据本发明的制造PDP的栅栏肋的方法以及该方法的糊剂组合物，可以防止常规问题，诸如由于喷砂引起的工业废料和粉尘产生以及栅栏肋的机械破坏，因为栅栏肋是通过借助毛细现象将形成的厚膜渗入模具凹槽而制成的。换句话说，通过无污染的毛细模制，可以避免形成栅栏肋期间产生的环境污染。此外，由于通过借助LIGA方式将糊剂渗入精细间距的模具凹槽中而形成栅栏肋，可以制造具有较高宽长比的精细间距的栅栏肋，特别是具有诸如曲折型的复杂形状的栅栏肋。结果，本发明的制造方法和组合物可改善PDP后板的产品可靠性、产量以及品质一致性，且该方法中使用的栅栏肋成形工艺可显著地减少PDP后板的制造成本。
通过本详细描述，本发明的精神和范围之内的各种变化和修改将使本技术领域内的熟练技术人员显而易见。

Claims (12)

1.一种制造等离子体显示板(PDP)的后板栅栏肋的方法，其特征在于，包括以下步骤：
通过将栅栏肋形成糊剂涂布于玻璃或金属基板上形成用于栅栏肋的厚膜，它具有与模具的小于90°的润湿角以及使用状态中小于20000cP的粘度并且包括热固性和/或光敏粘合剂组分；
将其中印制有栅栏肋形状的模具设置于厚膜上，以使糊剂借助毛细现象渗入模具的凹槽，随后固化渗入的糊剂；以及
从固化的栅栏肋释放模具，随后烧结栅栏肋。
2.如权利要求1所示的制造PDP的后板栅栏肋的方法，其特征在于，使用状态中糊剂的粘度小于15000cP。
3.如权利要求1所示的制造PDP的后板栅栏肋的方法，其特征在于，该方法执行一种或至少两个以下方式：(i)使用具有较低粘度的粘合剂组分；(ii)将具有较低粘度的稀释剂加入糊剂；(iii)增加使用状态中糊剂的温度；以及(iv)降低包括玻璃粉末和陶瓷粉末的无机粉末的含量，以便降低使用状态中糊剂的粘度。
4.如权利要求3所示的制造PDP的后板栅栏肋的方法，其特征在于，方式(iii)的使用状态中的温度的范围在50℃到70℃之间。
5.如权利要求1所示的制造PDP的后板栅栏肋的方法，其特征在于，糊剂的毛细模制在600托～10-6托的真空环境下进行。
6.如权利要求5所示的制造PDP的后板栅栏肋的方法，其特征在于，真空环境是600托～10托。
7.如权利要求1所示的制造PDP的后板栅栏肋的方法，其特征在于，在糊剂的毛细模制期间，弯曲模具，以使模具的中心部分临时形成向下突出的平滑曲线，以及在缓慢伸展弯曲模具时进行模制。
8.如权利要求1所示的制造PDP的后板栅栏肋的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)通过混合玻璃粉末和陶瓷粉末以使混合比在50∶50到95∶5的范围内，随后以100重量％混合粉末计，混合2到20重量％的热固性和/或光敏粘合剂、0.1到10重量％的热固性和/或光敏引发剂、0.01到10重量％的表面活性剂以及0.01到5重量％的偶合剂，使得糊剂具有与模具的小于90°的润湿角以及小于20000cP的使用状态中的粘度；
(2)通过以5到100μm的厚度将糊剂涂布到玻璃或金属后板上形成厚膜；
(3)通过将其中印制有栅栏肋形状的模具设置于糊剂上以便借助毛细现象使糊剂渗入模具的凹槽中，形成栅栏肋；
(4)通过加热或UV辐射固化基板和模具凹槽中填充的糊剂，随后释放模具；以及
(5)以450℃到600℃将样本烧结0.5到1小时。
9.如权利要求8所述的制造PDP的后板栅栏肋的方法，其特征在于，所述表面活性剂是分散剂、消泡剂或润湿剂。
10.如权利要求1到9中任一项所述的栅栏肋制造方法中使用的糊剂组合物，其特征在于，包括：
(a)体积比在50∶50到95∶5范围内的玻璃粉末(a-1)和陶瓷粉末(a-2)的混合粉末；
(b)以100重量％混合粉末计，2到20重量％的热固性和/或光敏粘合剂；
(c)以100重量％混合粉末计，0.1到10重量％的固化引发剂；
(d)以100重量％混合粉末计，0.01到10重量％的表面活化剂；以及
(e)以100重量％混合粉末计，0.01到5重量％的偶合剂，
其中糊剂组合物具有与模具的小于90°的润湿角以及使用状态中小于20000cP的粘度。
11.如权利要求10所述的糊剂组合物，其特征在于，进一步包括
(f)以100重量％混合粉末计，20到40重量％的反应稀释剂。
12.一种使用根据权利要求1限定的方法制造的栅栏肋的等离子体显示板(PDP)。
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