用于PDP前基板的低感光性黑色浆料及其制备方法

摘要

用于PDP前基板的低感光性黑色浆料，黑色浆料的组份(质量份)为：1-5份的叠氮化合物作为光敏交联剂；5-20份的非感光性高分子树脂；10-35份低熔点玻璃粉；5-35份的黑色颜料；10-40份的有机溶剂；0.1-1份的纳米银粉；0-1份的偶联剂；0-1份的流平剂；黑色颜料是按下述方法制备的复合物：将Co3O4、Fe2O3、Ni2O3，、Cr2O3、MnO2中的二种或者二种以上按比例球磨均匀，再将此物料放入高铝坩锅，1200±50℃保温2-4小时后迅速将物料倒入冷水中淬火，用行星球磨机球磨，烘干后加入一定量Bi2O3，混合均匀后，再在1200±50℃进行二次烧结1-3h，球磨至0.8-3μm。

权利要求

1.一种用于PDP前基板的低感光性黑色浆料，其特征在于，黑色浆料的质量组份为：

1-5份的叠氮化合物作为光敏交联剂；5-20份的非感光性高分子树脂；10-35份低熔点玻璃粉；5-35份的黑色颜料；10-40份的有机溶剂；0.1-1份的纳米银粉；0-1份的偶联剂；0-1份的流平剂；黑色颜料是按下述方法制备的复合物：将Co3O4，Fe2O3，Ni2O3，Cr2O3，MnO2中的二种或者二种以上按比例球磨均匀，再将此物料放入高铝坩锅，1200±50℃保温2-4小时后迅速将物料倒入冷水中淬火，用行星球磨机球磨，烘干后加入Bi2O3混合均匀，黑色颜料与Bi2O3质量比10∶0.2-2，再在1200±50℃进行二次烧结1-3h，球磨至0.8-3μm；所述叠氮化合物为4，4’-二叠氮二苯乙烯-2，2’-二磺酸钠、4，4’-二叠氮芪-2，2’二磺酸钠、4，

4’-二叠氮萘-3，7’二磺酸钠、2，5-二(4’-叠氮基-2’-磺基亚苄基)环戊酮二磺酸钠、

4，4’-二叠氮卞叉丙酮或4，4’-二(4’-叠氮苄叉)环己酮中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的用于PDP前基板的低感光性黑色浆料，其特征在于，所述的低熔点玻璃粉为Bi2O3-SiO2-B2O3-BaO-ZnO-ZrO2系无铅玻璃粉，其软化点为400℃左右，粒径为

0.8-3.0μm。

说明书

用于PDP前基板的低感光性黑色浆料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种无铅低感光性黑色浆料，主要用于等离子显示面板(PDP)前基板上总线电极结构的黑色层。

背景技术

[0002] 彩色等离子体平板显示器因其大屏幕、高成像质量、高分辨率而成为人们选择的目标。等离子体显示器要克服的困难之一就是要减小汇流(Bus)电极的宽度，提高其位置精度。利用感光性浆料法能够实现大面积、高精细电极图形，且工艺和所需设备简单，易于实现，因此，在PDP研制过程中采用感光性浆料法制作PDP的精细Bus电极就成为提高PDP性能的优先选择的途径之一。

[0003] 前基板上的总线电极包括白色导电层和黑色层。白色导电层起到电极作用，由具有高电导率的导电金属和玻璃粉组成。黑色层用于改善对比度，其由玻璃粉和黑色颜料组成。目前这一技术是通过丝网印刷法实现的。将黑色光敏浆料涂覆在PDP的前基板的整个表面上，利用红外干燥形成黑色层，曝光、显影、烧结。然后涂覆用于形成导电层的光敏导电浆料，干燥形成导电层，再次曝光、显影、烧结。得到双层电极图形。申请号200710132248.3荫罩式PDP用无铅光敏黑色介质浆料及制备方法，所述黑色浆料为高感光性浆料。

[0004] 目前，形成黑色层的浆料主要是高感光性光敏性黑色浆料，由于在总线电极制作过程中黑色浆料要经历两次烘干，两次曝光，两次显影，两次烧结，这样可能造成黑色光敏层的热固化，从而不利于总线电极的制作。同时，目前广泛使用的光敏黑色浆料贮存稳定性较差，长时间放置后容易固化，而且制作成本较高，形成黑色层的黑度不够，对比度低。

发明内容

[0005] 本发明目的是：提出一种用于PDP前基板的低感光性黑色浆料。尤其是成本低，贮存稳定性好；黑色层的黑度好，对比度好，且在等离子体显示器前基板的制作过程中，黑色浆料的热稳定性好，工艺操作简单。

[0006] 本发明的技术方案如下：一种用于PDP前基板的低感光性黑色浆料，其组份和质量组成为：5-20份的高分子树脂；10-35份低熔点玻璃粉；5-35份的黑色颜料；1-5份的叠氮化合物；10-40份的有机溶剂；0.1-1份的纳米银粉；0-1份的偶联剂；0-1份的流平剂。

[0007] 黑色颜料是按下述方法制备的复合物：将Co3O4，Fe2O3，Ni2O3，Cr2O3，MnO2中的二种或者二种以上按比例球磨均匀，再将此物料放入高铝坩锅，1200±50℃保温2-4小时后迅速将物料倒入冷水中淬火，用行星球磨机球磨，烘干后加入Bi2O3，混合均匀后，黑色颜料与Bi2O3质量比10∶0.2-2，再在1200±50℃进行二次烧结1-3h，球磨至0.8-3μm，烘干备用。

[0008] 所述的用于PDP前基板的低感光性黑色浆料中的叠氮化合物为4，4’-二叠氮二苯乙烯-2，2’-二磺酸钠；4，4’-二叠氮芪-2，2’二磺酸钠；4，4’-二叠氮芪-2，2’二磺酸钠；4，4’-二叠氮萘-3，7’二磺酸钠；2、5-二(4’-叠氮基-2’-磺基亚苄基)环戊酮二磺酸钠；4，4’-二叠氮卞叉丙酮；4、4’-二(4’-叠氮苄叉)环己酮。

[0009] 所述的用于等离子显示面板前基板的低感光性黑色浆料中低熔点玻璃粉为Bi2O3-SiO2-B2O3-BaO-ZnO-ZrO2系无铅玻璃粉，其软化点为400℃，粒径为0.8-3.0μm。

[0010] 以黑色颜料、低熔点玻璃粉、纳米银粉、叠氮化合物、高分子树脂、溶剂按上述配比，用行星搅拌机混合均匀后，进行三辊轧制即可得浆料；其中黑色颜料、低熔点玻璃粉按上述重量比例，先以行星球磨机球磨混合均匀。

[0011] 本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供了一种用于等离子显示面板前基板的无铅黑色浆料及其制备方法。制备的黑色浆料，应用叠氮化合物代替光敏性单体和引发剂，具有低感光性，提高了浆料的热稳定性和贮存稳定性，工艺操作简单，与汇流电极两次印刷，两次干燥，一次曝光，一次显影，一次烧结，制得的复合电极精细度高，对位准确；同时，本发明制备的黑色颜料，制作的总线电极的黑度高，增加了显示屏的对比度，具有巨大的市场应用前景。本发明成本低，贮存稳定性好；黑色层的黑度好，对比度好，且在等离子体显示器前基板的制作过程中，黑色浆料的热稳定性好，本发明另外将黑色颜料粉末和低熔点玻璃粉一起球磨达到良好的分散性，从而提高了黑色浆料烧结后的黑度。

具体实施方式

[0012] 超细低熔点无铅玻璃粉的制备：用化学纯的原料按组分配比在玛瑙罐中球磨，混合均匀。将此物料放入高铝坩锅，600℃进料，于1200℃保温2小时后，迅速将玻璃液倒入冷水中淬火，用行星球磨机球磨至一定粒径后烘干备用。

[0013] 黑色颜料的制备方法：将Co3O4，Fe2O3，Ni2O3，Cr2O3，MnO2中的二种或者二种以上按比例球磨均匀，再将此物料放入高铝坩锅，1200℃保温2-4小时后迅速将物料倒入冷水中淬火，用行星球磨机球磨，烘干后加入一定量的Bi2O3，混合均匀后，再在1200℃进行二次烧结1-3h，球磨至一定粒径，备用。

[0014] 黑色浆料的调制：先按配方比例的低熔点玻璃粉和黑色颜料混合均匀，用行星球磨机球磨一定时间后，备用。将球磨后的混合物、纳米银粉、叠氮化合物和添加剂按比例加入由高分子树脂和溶剂制成的载体中，用行星搅拌机混合均匀后，进行三辊轧制即可。测试浆料细度、粘度。

[0015] 下面结合实施例来进一步解释本发明。

[0016] 所述无铅玻璃粉配方组成为(wt份)：Bi2O3 45份～80份，与下述五种介质的二种至五种混和：SiO2 4～30份，B2O3 10～30份，ZnO 2～30份，Al2O3 2～30份，BaO 2～30份，黑色无铅玻璃粒径在0.8～3μm；

[0017] 高分子树脂为丙烯酸树脂、聚(MMA-CO-MAA)、乙基纤维素，羧甲基纤维素，羟丙基纤维素一种或两种。

[0018] 所述其他添加剂包括增塑剂邻苯二甲酸二辛酯，二甘醇丁醚醋酸酯，环氧大豆油或DOA等，表面活性剂包括卵磷脂、乙醇、环己酮等等。

[0019] 实施例1：形成总线电极黑色层的低感光性黑色浆料的制备

[0020] 18份的高分子树脂(聚(MMA-CO-MAA)，分子量15000g/mol)，30份的 黑色颜料(50份Co-Fe-Mn-O与50份Bi2O3，平均粒径＝1.1μm)，1份的纳米Ag粉末(平均粒径＝80nm)，15份的玻璃粉(平均粒径＝1.5μm，Dmax＝3.0μm，无定形，Bi2O3-SiO2-B2O3-BaO-ZnO-ZrO2)，1份的叠氮化合物(4，4’-二叠氮二苯乙烯-2，2’二磺酸钠)，34份的有机溶剂(三甲基戊二醇单异丁酸酯)，1份偶联剂(N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷)，1份的流平剂(BYK-354)混合并在搅拌器中搅拌，然后用三辊轧制机制备黑色浆料，以上比例均以重量计。配制黑色浆料前先将配方比例的低熔点玻璃粉和黑色颜料混合均匀，用行星球磨机球磨一定的时间。

[0021] 实施例2：形成总线电极黑色层的低感光性黑色浆料的制备

[0022] 12份的高分子树脂(聚(MMA-CO-MAA)，分子量15000g/mol)，18份的 黑色颜料(80份Co-Fe-Mn-O与20份Bi2O3，平均粒径＝1.1μm)，1份的纳米Ag粉末(平均粒径＝80nm)，27份的玻璃粉(平均粒径＝1.5μm，Dmax＝3.0μm，无定形，Bi2O3-SiO2-B2O3-BaO-ZnO-ZrO2)，5份的叠氮化合物(4，4’-二叠氮芪-2，2’二磺酸钠、4，4’-二叠氮萘-3，7’二磺酸钠和2、5-二(4’-叠氮基-2’-磺基亚苄基)环戊酮二磺酸钠的混合物)，36份的溶剂(三甲基戊二醇单异丁酸酯)，1份偶联剂(N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷)，1份的流平剂(BYK-354)混合并在搅拌器中搅拌，然后用三辊轧制机制备黑色浆料，以上比例均以重量计。配制黑色浆料前先将配方比例的低熔点玻璃粉和黑色颜料混合均匀，用行星球磨机球磨一定的时间。

[0023] 实施例3：形成总线电极黑色层的低感光性黑色浆料的制备

[0024] 16份的高分子树脂(聚(MMA-CO-MAA)，分子量15000g/mol)，23份的 黑色颜料(65份Co-Fe-Mn-O与35份Bi2O3，平均粒径＝1.1μm)，1份的纳米Ag粉末(平均粒径＝80nm)，22份的玻璃粉(平均粒径＝1.5μm，Dmax＝3.0μm，无定形，Bi2O3-SiO2-B2O3-BaO-ZnO-ZrO2)，3份的叠氮化合物(4，4’-二叠氮二苯乙烯-2，2’二磺酸钠、4，4’-二叠氮卞叉丙酮和4、4’-二(4’-叠氮苄叉)环己酮的混合物)，34份的溶剂(三甲基戊二醇单异丁酸酯)，1份偶联剂(N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷)，1份的流平剂(BYK-354)混合并在搅拌器中搅拌，然后用三辊轧制机制备黑色浆料，以上比例均以重量计。配制黑色浆料前先将配方比例的低熔点玻璃粉和黑色颜料混合均匀，用行星球磨机球磨一定的时间。

[0025] 实施例4：形成总线电极导电层的低感光性光敏银浆料的制备

[0026] 65份的Ag粉末(球形，堆实密度为4.7g/cm3，平均粒径＝1.8μm)，5份的无机粘合剂(平均粒径＝1.5μm，Dmax＝3.0μm，无定形，Bi2O3SiO2-B2O3-Al2O3-ZrO2)，6份的丙烯酸共聚物(聚BMA Co-HEMA-CO-MAA，分子量25000g/mol)，3份的光引发剂(1-对吗啉苯基-2-二甲氨基-2-苄基-1-丁酮)，8份的光敏单体(双季戊四醇五丙烯酸酯)、11份的溶剂(三甲基戊二醇单异丁酸酯)，1份偶联剂(γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷)，1份的流平剂(BYK-354)混合并在搅拌器中搅拌，然后用三辊轧制机制备光敏银浆料，以上比例均以重量计。

[0027] 性能测试：

[0028] 使用实例1，2，3中的每一种黑色浆料用于形成黑色层，使用实例4中的光敏银浆料用于形成导电层，制造双层总线电极。对利用每种黑色浆料制备的总线电极的电阻和黑度进行测量用于比较。

[0029] 1)利用丝网印刷，将实例1，2，3中的每一种黑色浆料分别印刷于等离子显示屏前玻璃基板上。

[0030] 2)涂层在红外烘箱中，在100℃下干燥10分钟。