CN101719445B - 形成等离子显示屏黑色障壁层的方法及其组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种通过蚀刻法形成等离子显示屏黑色障壁层的方法及其组合物。该方法包括以下步骤：在等离子显示屏后基板上形成白色障壁层；在所述白色障壁层上施加一层黑色障壁层，所述黑色障壁层与所述白色障壁层共同烧结；通过蚀刻法形成障壁结构；其中，所述黑色障壁层由包含下列成分的组合物制成：玻璃粉末、黑色颜料以及有机载体。利用本发明的方法制得的等离子显示屏表面的黑度值和明场对比度明显升高。

Description

形成等离子显示屏黑色障壁层的方法及其组合物
技术领域
本发明涉及一种通过蚀刻法形成等离子显示屏黑色障壁层的方法及其组合物。
背景技术
等离子显示屏是一种通过气体放电发光的新型显示器件，其最大的特点是轻、薄，色彩丰富，容易做成大屏幕并且视角很大。等离子显示屏内设有障壁，其主要作用是为放电单元之间的放电提供隔离并且隔离可见光，同时还有支撑前后基板的作用。
喷砂法作为一种制造等离子显示屏障壁的方法。其工艺步骤主要包括：首先将障壁浆料印刷或涂覆在基板上，然后在该浆料层上涂布光刻胶，进而曝光、显影。接下来进行喷砂，剥除光刻胶膜，最后烧结形成障壁。喷砂法制作的障壁为了提高对比度，引入了黑色障壁层，即印刷或涂覆的障壁浆料下层是白色障壁浆料，顶层是黑色障壁浆料。
蚀刻法也是目前制备等离子显示屏障壁的主要方法。蚀刻法的主要步骤包括：首先将包含玻璃组合物及有机载体的障壁浆料印刷或涂覆后，进行烧结；然后在该烧结物上涂布光刻胶，进而曝光、显影；用酸性液体刻蚀，最后进行剥膜处理，从而最终形成障壁。蚀刻法制作的障壁均匀度好，表面平整，工艺相对简单，良品率高。目前大部分等离子显示屏工厂采用该工艺制造等离子显示屏的障壁。
长期以来，用蚀刻法制作障壁，都采用单一白色障壁浆料作为原料，因此制作成的障壁顶部是白色的。白色的障壁顶部使等离子显示屏表面对环境光反射增大，明场对比度大大降低，降低了等离子显示屏的性能。因此，传统制作障壁的蚀刻法如不进行改进，将很难制作出具有较高对比度，较好的黑色表现力的等离子显示屏。
发明内容
本发明提供了一种通过蚀刻法形成等离子显示屏黑色障壁层的方法，该方法包括以下步骤：在等离子显示屏后基板上形成白色障壁层；在所述白色障壁层上施加一层黑色障壁层，所述黑色障壁层与所述白色障壁层共同烧结；通过蚀刻法形成障壁结构；其中，所述黑色障壁层由包含下列成分的组合物制成：玻璃粉末、黑色颜料以及有机载体。
在本发明的优选实施方式中，所述组合物包括：基于所述组合物总重量55％-65％的玻璃粉末、5-10％的黑色颜料以及25％-35％的有机载体。
在本发明的优选实施方式中，所述黑色障壁层是直接将所述组合物涂覆在所述白色障壁层上形成的或者是通过在所述白色障壁层上覆盖一层由所述组合物制成的干膜形成的。
在本发明的优选实施方式中，所述黑色颜料选自石墨系黑色颜料、Ru系氧化物黑色颜料、Co系氧化物黑色颜料、Cu系氧化物黑色颜料、Fe-Cr系氧化物黑色颜料、Mn系氧化物黑色颜料、Cr2O3-Co2O3-Fe2O3系黑色颜料或者其任意的组合。
相比于喷砂法制作障壁的黑色障壁层，蚀刻法是将该黑色障壁层浆料先烧结后再进行光刻胶涂布、显影、刻蚀，而喷砂法是直接在未烧结的黑色障壁层浆料上进行光刻胶涂布、显影、喷砂、烧结。相比之下，蚀刻法制作的黑色障壁层工艺更稳定，与光刻胶结合的更紧密，更不易形成缺陷，良品率会大大提升。
具体实施方式
实施例1
无机粉末的制备：
将适合蚀刻法的玻璃粉末与黑色颜料按照重量比9∶1的比例混合在一起，置于球磨罐中，均匀混合24小时。其中玻璃粉末是适合蚀刻法制作障壁的玻璃粉末。本例选用韩国大洲公司的7323产品。黑色颜料优选用Cr2O3-Co2O3-Fe2O3系的黑色颜料，本例的黑色颜料选用美国ferro公司的产品。
有机载体的制备：取乙基纤维素、丁基卡必醇乙酸酯和松油醇按照重量比6∶10∶84的比例混合，在搅拌的条件下加热至60℃并保温至乙基纤维素完全溶解得到均一透明的溶液。
浆料调配：按照重量比7∶3将无机粉体和有机载体混合后，在高速剪切分散设备上进行分散混合，然后经过三轴辊轧机辊轧至无机粉体粒度小于10μm，将所得浆料过滤后进行真空脱泡。测定其粘度为23pa·s。
首先在后基板上涂覆白色障壁浆料层，干燥后涂覆本发明的黑色障壁浆料，然后一起烧结。黑色障壁浆料层烧结后的厚度为1-10微米。低于1微米，则实施有困难，高于10微米，则会使PDP的亮度降低。此例中的黑色障壁浆料层烧结后的厚度为2微米。烧结完成后进行光刻胶涂布、曝光、显影、刻蚀、剥膜等工序。制成障壁后印刷荧光粉，然后前后基板封接，得到障壁顶部为黑色的等离子显示屏。最后点亮，测试屏表面黑度值和明场对比度。
实施例2
本发明的黑色障壁浆料也可以制备成干膜的形式。首先，将适合蚀刻法的玻璃粉末与黑色颜料按照重量比9∶1的比例混合在一起，置于球磨罐中，均匀混合24小时。其中玻璃粉末是适合蚀刻法制作障壁的玻璃粉末。本例选用韩国大洲公司的7323产品。黑色颜料优选用Cr2O3-Co2O3-Fe2O3系的黑色颜料，本例的黑色颜料选用美国ferro公司的产品。该混合物以下称为黑色玻璃粉末。将以上黑色玻璃粉末60％质量、热塑性树脂15％质量、增塑剂5％质量、溶剂20％质量混合形成浆料。热塑性树脂可以是聚甲基丙烯酸丁酯、聚乙烯醇缩丁醛、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、乙基纤维素；增塑剂可以是邻苯二甲酸二辛脂、邻苯二甲酸二异辛脂、邻苯二甲酸二丁酯等；溶剂可以是甲苯、异丙醇等。用流延法将这些浆料涂覆到薄膜如聚对苯二甲酸乙二醇脂(PET)上，形成浆料层，干燥浆料层，使其溶剂挥发后形成干膜。
首先在后基板上印刷或涂覆、或贴膜白色障壁浆料层，干燥后贴膜本发明的黑色障壁浆料膜，然后一起烧结。黑色障壁浆料膜烧结后的厚度为2微米。烧结完成后进行光刻胶涂布、曝光、显影、刻蚀、剥膜等工序。制成障壁后印刷荧光粉，然后前后基板封接，得到障壁顶部为黑色的等离子显示屏。最后点亮，测试屏表面黑度值和明场对比度。
实施例3
无机粉末的制备：
将适合蚀刻法的玻璃粉末与黑色颜料按照重量比11∶2的比例混合在一起，置于球磨罐中，均匀混合24小时。其中玻璃粉末是适合蚀刻法制作障壁的玻璃粉末。本例选用韩国大洲公司的7323产品。黑色颜料优选用Cr2O3-Co2O3-Fe2O3系的黑色颜料，本例的黑色颜料选用美国ferro公司的产品。
有机载体的制备：取乙基纤维素、丁基卡必醇乙酸酯和松油醇按照重量比6∶10∶84的比例混合，在搅拌的条件下加热至60℃并保温至乙基纤维素完全溶解得到均一透明的溶液。
浆料调配：按照重量比13∶7将无机粉体和有机载体混合后，在高速剪切分散设备上进行分散混合，然后经过三轴辊轧机辊轧至无机粉体粒度小于10μm，将所得浆料过滤后进行真空脱泡。测定其粘度为30pa·s。
首先在后基板上涂覆白色障壁浆料层，干燥后涂覆本发明的黑色障壁浆料，然后一起烧结。黑色障壁浆料层烧结后的厚度为1-10微米。低于1微米，则实施有困难，高于10微米，则会使PDP的亮度降低。此例中的黑色障壁浆料层烧结后的厚度为2微米。烧结完成后进行光刻胶涂布、曝光、显影、刻蚀、剥膜等工序。制成障壁后印刷荧光粉，然后前后基板封接，得到障壁顶部为黑色的等离子显示屏。最后点亮，测试屏表面黑度值和明场对比度。
对比例1
在后基板上印刷或涂覆白色障壁浆料层，然后烧结，随后进行光刻胶涂布、曝光、显影、刻蚀、剥膜等工序。制成障壁后印刷荧光粉，然后前后基板封接，得到障壁顶部为白色的等离子显示屏。最后点亮，测试屏表面黑度值和明场对比度。
将实施例1、2和对比例1所制得的等离子显示屏，进行屏表面黑度值和明场对比度测试的数据列于表1中：
表1
  屏表面黑度值   明场对比度
  实施例1   29.88   1200∶1
  实施例2   29.85   1300∶1
  实施例3   30.11   1350∶1
  对比例1   26.5   1000∶1
根据以上实施例和对比例的比较可看出，利用本发明的方法制得的等离子显示屏表面的黑度值明显升高，而明场对比度也明显提高。

Claims (5)

1.一种形成等离子显示屏黑色障壁层的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
a)在等离子显示屏后基板上形成白色障壁层；
b)在所述白色障壁层上施加一层黑色障壁层，所述黑色障壁层与所述白色障壁层共同烧结；
c)通过蚀刻法形成障壁结构；
其中，所述黑色障壁层由包含下列成分的组合物制成：玻璃粉末、黑色颜料以及有机载体。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述组合物包括：基于所述组合物总重量55％-65％的玻璃粉末、5-10％的黑色颜料以及25％-35％的有机载体。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述黑色障壁层是直接将所述组合物涂覆在所述白色障壁层上形成的。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述黑色障壁层是通过在所述白色障壁层上覆盖一层由所述组合物制成的干膜而形成的。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述的黑色颜料选自石墨系黑色颜料、Ru系氧化物黑色颜料、Co系氧化物黑色颜料、Cu系氧化物黑色颜料、Fe-Cr系氧化物黑色颜料、Mn系氧化物黑色颜料、Cr2O3-Co2O3-Fe2O3系黑色颜料或者其任意的组合。
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