CN102509682A

CN102509682A - 等离子显示屏用电极浆料、制备方法及由其制得的电极

Info

Publication number: CN102509682A
Application number: CN2011104565286A
Authority: CN
Inventors: 王伟
Original assignee: Sichuan COC Display Devices Co Ltd
Current assignee: Sichuan COC Display Devices Co Ltd
Priority date: 2011-12-31
Filing date: 2011-12-31
Publication date: 2012-06-20

Abstract

本发明公开了一种等离子显示屏用电极浆料、制备方法及由其制得的电极。电极浆料包括银粉、玻璃粉、碱溶性树脂、光引发剂、活性稀释剂及溶剂，按照质量百分比计算，还包括3～10wt％高取代度羟丙基纤维素。本发明通过向电极浆料中添加水溶性的高取代度羟丙基纤维素，因为高取代度羟丙基纤维素具有良好的溶解性，所以可以促进整个电极浆料的水溶性，进而在后期的制作过程中无需使用稀碱溶液显影，只用水冲洗即可。此外，由于形成的浆料附着力好，能够透过紫外光形成良好的电极线条，且在烧结过程中挥发完全，且最终形成的电极线条电导率良好。该制备方法使用纯水代替稀碱溶液显影，节省了原料，提高了生产效率。

Description

等离子显示屏用电极浆料、制备方法及由其制得的电极

技术领域

本发明属于电子浆料领域，具体涉及一种等离子显示屏用电极浆料、制备方法及由其制得的电极。

背景技术

近几年来，平板显示技术日趋成熟，大尺寸、高清晰度和低功耗成为平板显示器的发展方向，特别是由于等离子平板显示器具有高亮度、高对比度和低成本，以及易于大尺寸化的特点，而逐渐成为大尺寸平板显示器的潮流。等离子显示器主要由前后两块玻璃基板组成，中间充有潘宁气体，在每个方格型的显示单元中有红、绿、蓝三色荧光粉。前基板上有透明的ITO电极，在ITO电极上有用于增加电导率的银汇流电极。当显示器工作时，后基板上的寻址电极确定发光单元，ITO电极放电电离气体，从而激发后板障壁中的荧光粉发光。

由于前基板上的汇流电极和后基板上的寻址电极的质量非常重要，所以目前的研发热点在于降低等离子显示器的功率、点火电压和提高玻璃基板上可制作象素的质量。在清晰度要求不是特别高的等离子平板显示器中，丝网印刷法制作汇流和寻址电极的工艺被广泛采用，该方法制作过程比较简便，能够节省原材料，但是这种工艺的不足之处是不能形成高精度的电极图形，而且随着印刷次数的增加，丝网容易产生非弹性形变，使电极图形达不到精度要求。专利CN1424738A介绍了用丝网印刷法制作银电极的工艺，由于该制备方法本身条件限制，制作更加精细的电极十分困难。

有人提出了采用感光性浆料制作电极图形的新方法，即采用刻蚀法制备电极，该工艺是在整个玻璃基板上涂布电极银浆料，然后用掩模板遮盖，在波长为365nm的紫外线下曝光并形成潜像，最后用稀碱溶液显影，除去没有曝光的部分。该制备工艺过程中，由于采用稀碱溶液显影，在量产中随着碱液的消耗，浓度会出现波动，容易造成显影批次之间不均匀，使批次之间的电阻稳定性恶化，且采用稀碱溶液显影对整个浆料的体系有更高的要求。

发明内容

本发明旨在提供一种等离子显示屏用电极浆料、制备方法及由其制得的电极，以解决现有技术中采用碱液显影所带来的技术问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种等离子显示屏用电极浆料，包括银粉、玻璃粉、碱溶性树脂、光引发剂、活性稀释剂及溶剂，按照质量百分比计算，还包括3～10wt％高取代度羟丙基纤维素。

进一步地，按照质量百分比计算，包括30～70wt％的银粉、5～15wt％的玻璃粉、5～10wt％的碱溶性树脂、12～20wt％的溶剂、1～5wt％的光引发剂及4～10wt％的活性稀释剂。

进一步地，银粉粒径为1～8μm，平均比表面积为0.01～2.0m²/g。

进一步地，玻璃粉为PbO-SiO₂系玻璃或Bi₂O₃-ZnO系玻璃。

进一步地，碱溶性树脂由甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸形成的共聚物组成，共聚物的重均分子量为10000～50000，酸值为50～200mgKOH/g。

进一步地，活性稀释剂选自由苯乙烯、丙烯酸丁酯、醋酸乙烯酯、1，6-己二醇双丙烯酸酯、二缩/三缩丙二醇双丙稀酸酯、二缩/三缩乙二醇双丙稀酸酯、乙氧化双酚A双丙烯酸酯、和聚乙二醇双丙烯酸酯组成的组中的一种或多种。

进一步地，光引发剂选自由二苯甲酮、α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮、α，α-二乙氧基苯乙酮、2，4-二乙基-9H-噻吨-9-酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、2-苯基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-丁酮-1、1-羟基-环己基苯酮、α-胺烷基苯酮、双苯甲酰基苯基氧化膦、四甲基米蚩酮、和4，4’-二苯氧基二苯甲酮组成的组中的一种或多种。

根据本发明的另一方面，提供了一种等离子显示屏用电极浆料的制备方法，包括以下步骤：1)将碱溶性树脂以及高取代度羟丙基纤维素溶于溶剂中，搅拌均匀，得到溶液A；向溶液A中加入光引发剂和活性稀释剂，得到溶液B；2)边搅拌边向溶液B中加入银粉和玻璃粉，充分混合，得到混合物C；3)将混合物C经三轴辊轧后，过滤，得到电极浆料；其中，高取代羟丙基纤维素的加入量为电极浆料总重量的3～10wt％。

根据本发明的再一方面，提供了一种电极，该电极由上述任一种的电极浆料制备而成。

本发明通过向电极浆料中添加水溶性的高取代度羟丙基纤维素，该高取代度羟丙基纤维素具有良好的溶解性，可以促进整个电极浆料的水溶性，进而在后期的制作过程中无需使用稀碱溶液显影，只用水冲洗即可，解决了使用碱液显影造成的显影批次之间不均匀，批次之间的电阻稳定性恶化等现象。此外，由于形成的浆料附着力好，能够透过紫外光形成良好的电极线条，且在烧结过程中挥发完全，且最终形成的电极线条电导率良好。该制备方法使用纯水代替稀碱溶液显影，节省了原料，提高了生产效率。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。

根据本发明典型实施方式提供的等离子显示屏用电极浆料，包括银粉、玻璃粉、碱溶性树脂、光引发剂、活性稀释剂及溶剂，与现有技术不同的是，按照质量百分比计算，还包括3～10wt％高取代度羟丙基纤维素。本发明通过向电极浆料中添加水溶性的高取代度羟丙基纤维素，该高取代度羟丙基纤维素具有良好的溶解性，可以促进整个电极浆料的水溶性，进而在后期的制作过程中无需使用稀碱溶液显影，只用水冲洗即可。解决了使用碱液显影造成的显影批次之间不均匀，批次之间的电阻稳定性恶化等现象。此外，由于形成的浆料附着力好，能够透过紫外光形成良好的电极线条，且在烧结过程中挥发完全，且最终形成的电极线条电导率良好。该制备方法使用纯水代替稀碱溶液显影，节省了原料，提高了生产效率。

在本发明的典型实施方式中，按照质量百分比计算，包括30～70wt％的银粉、5～15wt％的玻璃粉、5～10wt％的碱溶性树脂、12～20wt％的溶剂、1～5wt％的光引发剂及4～10wt％的活性稀释剂。上述范围内的原料混合后得到的电极浆料体系最稳定。

本发明所使用的银粉，可以是单一的球形银粉或片状银粉，也可以是多种类型和尺寸的银粉的组合物，优选地，银粉粒径为1～8μm，平均比表面积为0.01～2.0m²/g。若银粉粒径小于1μm容易发生团聚，不利于在浆料体系中均匀地分散，会造成后期得到的电极层厚度不均匀；若粒径大于8μm，则会因银粉颗粒太大密度大于整个体系的密度，从而发生沉积，继而分层，影响浆料的稳定性。

玻璃粉的主要功能是使银粉颗粒在烧结后可以相互粘结并与基底紧密结合，从而得到较好的导电性以及附着性。优选地，玻璃粉为PbO-SiO₂系玻璃或Bi₂O₃-ZnO系玻璃。该玻璃粉的粒径为一般为0.5～5μm，玻璃化转变温度为300～550℃，软化点为400～600℃。上述玻璃粉可以更有效地与银粉混合后将其粘结在基底上。

在本发明的典型实施方式中，碱溶性树脂由甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸形成的共聚物组成，该共聚物的重均分子量为10000～50000，酸值为50～200mgKOH/g。在制备具有光刻蚀的导电银浆料时，选用甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸的共聚物作为有机载体，这种带有羧基的共聚物，在500℃以上600℃以下烧结时能充分挥发，残留少；在印刷过程中具有较好的成膜性，而且可以溶解在弱碱溶液中，从而完成整个光刻蚀过程。

根据本发明的典型实施方式所选用的溶剂为乙二醇单丁醚、丁基卡必醇、丁基卡必醇乙酸酯、γ-丁内酯、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯、N，N’-二甲基乙酸胺，α-松油醇中的一种或几种混合。本发明优选但不局限于所列的溶剂，只要该溶剂能够将粘结剂和其他有机成分完全溶解并且对于浆料中的其他成分是惰性的皆可，该溶剂在大气压下的沸点应小于300℃，本发明综合毒性和成本考虑选择以上溶剂。

本发明所用的活性稀释剂选自由苯乙烯、丙烯酸丁酯、醋酸乙烯酯、1，6-己二醇双丙烯酸酯、二缩/三缩丙二醇双丙稀酸酯、二缩/三缩乙二醇双丙稀酸酯、乙氧化双酚A双丙烯酸酯、和聚乙二醇双丙烯酸酯组成的组中的一种或多种。光引发剂选自由二苯甲酮、α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮、α，α-二乙氧基苯乙酮、2，4-二乙基-9H-噻吨-9-酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、2-苯基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-丁酮-1、1-羟基-环己基苯酮、α-胺烷基苯酮、双苯甲酰基苯基氧化膦、四甲基米蚩酮、和4，4’-二苯氧基二苯甲酮组成的组中的一种或多种。该光引发剂和活性稀释剂为常用实试剂，在此不作过多描述。

根据本发明的另一方面，提供了一种等离子显示屏用电极浆料的制备方法，包括以下步骤：1)将碱溶性树脂和高取代度羟丙基纤维素溶于溶剂中，搅拌均匀，得到溶液A；向溶液A中加入光引发剂和活性稀释剂，得到溶液B；2)边搅拌边向溶液B中加入银粉和玻璃粉，充分混合，得到混合物C；3)将混合物C经三轴辊轧后，过滤，得到电极浆料；其中，高取代羟丙基纤维素的加入量为电极浆料总重量的3～10wt％。该制备工艺简单，为后期制作过程节省了原料，有利于工业生产。

另外，为了使这种电极浆料在制作时具有良好的流平性和附着性，可加入一定的消泡剂和表面活性剂；为了具有良好的储存稳定性，可用酸性或碱性的酯类调节浆料的PH值，这些助剂大都商业化，在此不再详细说明。

根据本发明的再一方面，提供了一种电极，该电极由上述任一种电极浆料制备而成。

下面结合具体实施例进一步说明本发明的有益效果。

实施例1

1)将5wt％的甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸共聚物和3wt％的高取代度羟丙基纤维素溶于12wt％的丁基卡必醇溶剂中，搅拌均匀，之后加入4wt％苯乙烯和1wt％的二苯甲酮，得到溶液B；

2)边搅拌边向溶液B中加入70wt％银粉和13wt％玻璃粉，其中玻璃粉主要成分为68wt％Bi₂O₃、7wt％B₂O₃、14.5wt％SiO₂、6wt％Al₂O₃、4wt％ZnO、0.5wt％Na₂O，充分混合，得到混合物C；

3)将混合物C经三轴辊轧后，过滤，得到电极浆料，该电极浆料在后期的电极制作过程中可用水进行显影。

实施例2

1)将7.5wt％甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸共聚物和6.5wt％的高取代度羟丙基纤维素溶于16wt％Texanol(2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯，伊士曼公司生产)中，搅拌均匀，之后加入7wt％醋酸乙烯酯作为活性稀释剂和3wt％的双苯甲酰基苯基氧化膦作为光引发剂，得到溶液B；

2)边搅拌边向溶液B中加入50wt％银和10wt％玻璃粉，其中玻璃粉主要成分为60wt％Bi₂O₃、8wt％B₂O₃、18.5wt％SiO₂、6wt％PbO、7wt％ZnO、0.5wt％Na₂O，充分混合，得到混合物C；

实施例3

1)将10wt％甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸的共聚物和10wt％的高取代度羟丙基纤维素溶于20wt％的α-松油醇中，搅拌均匀，之后加入10wt％的1，6-己二醇双丙烯酸酯作为活性稀释剂和5wt％的2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮作为光引发剂，得到溶液B；

2)边搅拌边向溶液B中加入30wt％银粉和15wt％的玻璃粉，其中玻璃粉主要成分为60wt％Bi₂O₃、8wt％B₂O₃、18.5wt％SiO₂、6wt％Al₂O₃、7wt％ZnO、0.5wt％Na₂O，充分混合，得到混合物C；

通过实施例1-3发现，采用本发明的技术方案可以得到水溶性较好的电极浆料，进而在后期的制作过程中使用水代替稀碱溶液显影，没有发现显影批次之间不均匀，批次之间的电阻稳定性恶化等现象。此外，形成的浆料附着力好，能够透过紫外光形成良好的电极线条，且在烧结过程中挥发完全，最终得到的电极线条电导率良好。该制备方法使用纯水代替稀碱溶液显影，节省了原料，提高了生产效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种等离子显示屏用电极浆料，包括银粉、玻璃粉、碱溶性树脂、光引发剂、活性稀释剂及溶剂，其特征在于，按照质量百分比计算，还包括3～10wt％高取代度羟丙基纤维素。

2.根据权利要求1所述的电极浆料，其特征在于，按照质量百分比计算，包括30～70wt％的银粉、5～15wt％的玻璃粉、5～10wt％的碱溶性树脂、12～20wt％的溶剂、1～5wt％的光引发剂及4～10wt％的活性稀释剂。

3.根据权利要求1或2所述的电极浆料，其特征在于，所述银粉粒径为1～8μm，平均比表面积为0.01～2.0m²/g。

4.根据权利要求1或2所述的电极浆料，其特征在于，所述玻璃粉为PbO-SiO₂系玻璃或Bi₂O₃-ZnO系玻璃。

5.根据权利要求1或2所述的电极浆料，其特征在于，所述碱溶性树脂由甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸形成的共聚物组成，所述共聚物的重均分子量为10000～50000，酸值为50～200mgKOH/g。

6.根据权利要求1或2所述的电极浆料，其特征在于，所述活性稀释剂选自由苯乙烯、丙烯酸丁酯、醋酸乙烯酯、1，6-己二醇双丙烯酸酯、二缩/三缩丙二醇双丙稀酸酯、二缩/三缩乙二醇双丙稀酸酯、乙氧化双酚A双丙烯酸酯、和聚乙二醇双丙烯酸酯组成的组中的一种或多种。

7.根据权利要求1或2所述的电极浆料，其特征在于，所述光引发剂选自由二苯甲酮、α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮、α，α-二乙氧基苯乙酮、2，4-二乙基-9H-噻吨-9-酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、2-苯基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-丁酮-1、1-羟基-环己基苯酮、α-胺烷基苯酮、双苯甲酰基苯基氧化膦、四甲基米蚩酮、和4，4’-二苯氧基二苯甲酮组成的组中的一种或多种。

8.一种等离子显示屏用电极浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将碱溶性树脂以及高取代度羟丙基纤维素溶于溶剂中，搅拌均匀，得到溶液A；向所述溶液A中加入光引发剂和活性稀释剂，得到溶液B；

2)边搅拌边向所述溶液B中加入银粉和玻璃粉，充分混合，得到混合物C；

3)将所述混合物C经三轴辊轧后，过滤，得到电极浆料；

其中，所述高取代羟丙基纤维素的加入量为所述电极浆料总重量的3～10wt％。

9.一种电极，其特征在于，所述电极由权利要求1-7任一项所述的电极浆料制备而成。