用于电极被覆的高氧化铋电介质材料制造技术

用于电极被覆的高氧化铋电介质材料，由低熔点玻璃粉和高温陶瓷颜料组成，以质量分数计配比为：低熔点玻璃粉８０％～９９％；高温陶瓷颜料１％～２０％；低熔点玻璃粉配方中加有ＢａＯ和ＴｉＯ↓［２］，各组分以质量分数计组成是：Ｂｉ↓［２］Ｏ↓［３］　５０％～８０％、Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］　５％～２０％、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］　２％～２０％、ＳｉＯ↓［２］　１％～２０％、ＢａＯ　０．１％～２０％、ＴｉＯ↓［２］　０．０１％～１０％、Ｒ↓［２］Ｏ　０％～１０％，Ｒ↓［２］Ｏ是碱金属氧化物；高温陶瓷颜料是ＴｉＯ↓［２］、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］、ＳｉＯ↓［２］、ＺｒＯ↓［２］、堇青石、莫来石、硅石、硅锌矿、氧化锡、ＺｎＯ中至少一种。该材料介电常数小、膨胀系数与后基板玻璃匹配性优、耐压性高；与基板玻璃烧成后不会翘曲，与电极烧成后不会发黄；致密性优，耐碱性优；烧成后膜片强度优；材料制作工艺简单；批量化生产稳定，易控制，适宜工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及玻璃组成，也涉及陶瓷颜料，进一步来说，涉及用于电极被 覆的电介质材料。
技术介绍
等离子显示面板作为能够实现薄型轻量化的显示器而备受人们关注。对 制作材料的要求也越来越精细化。等离子显示面板包括玻璃基板和配置在其 上的构成要素的前面板和背面板。而且，前面板以及背面板以相互对置的方 式配置，且外周部被密封。前面板包括前面玻璃基板，在其表面上形成有带条紋状的显示电极，而且，在其上面形成有电介质以及保护层；背面板包含 背面玻璃基板，在其表面上形成有带条紋状的地址电极，在其上面形成电介 质层，而且，在相邻的地址电极彼此之间形成障壁，在形成的相邻的障壁之 间形成荧光体层。前面板和背面板在配置成两者的电极正交、且彼此对置的 状态下，密封外缘，在形成于内部的密闭空间内充填惰性放电气体。显示电 极两个构成一对，其一对的显示电极和一个寻址电才及隔着i文电空间立体交叉 的区域成为有利于图像显示的晶格。由于电介质层形成于电极上，所以要具有高的绝缘性；为了抑制耗电要具 有低的介电常数；为了不剥离及断裂要与基板玻璃的热膨胀系数匹配。电介 质层与被覆电极不能发生反应。而且，形成与后面基板玻璃上的电介质层为 了显示亮度达到最优，通常要求其电介质的反光率高。对玻璃的化学、热稳 定性要求也较严格，若化学耐久性弱的玻璃，粉碎后的表面，由于粉碎时的 机械能变得容易变质，这样一来，在烧成时就变得容易产生微小的气泡，导致耐压性降低，另外，在比面积大的粉体，就容易和空气中的水分发生反应； 而表面发生变质，在烧成时容易从存在于粉末晶界的变质产生泡。在地址电 极保护用电介质用途中，在通过喷砂法制作障壁的情况下，玻璃暴露于碱性 溶液中。在干膜抗蚀剂的显影或者剥离时使用碱性溶液。因此，如用化学耐 久性弱的玻璃制作电解质，就产生电介质层受到碱性溶液侵蚀，变得不致密。 电介质层是通过粉体、溶剂、粘合剂混合均匀，通过丝网印刷技术，印刷到 基板玻璃上，故粉体与溶剂和粘合剂的亲和性是电介质层致密性的关键因素。在相关的已有技术中，东华大学申请的200710041637. 5号"一种用于电 极被覆的无铅玻璃粉及制备方法"和200710046055. 6号"电极被覆用无铅玻 璃粉及其制备方法"，这些专利技术所制得的材料均不理想玻璃的折射率 和稳定性不高，玻璃与银电极烧成时有发黄现象。有人提出在玻璃中加入少 量W0或Mn02或两者，可以抑制膜片发黄；但这样导致玻璃制作难度增大。本专利技术的目的是提供一种用于电扭JC^的高氧化铋电介质材料，以解决 与基板玻璃烧成后翘曲或出现裂紋、膜片发黄等问题，提供一种与玻璃基板 的附着力优、能提高材料反光率、抑制膜片发黄的材料，提高材料的化学稳 定性，提高材料的电性能和耐压性。为达到上述专利技术目的，专利技术人经过试验研究，提供的用于电极被覆的高 氧化铋电介质材料由低熔点玻璃粉和高温陶t;颜料组成，两者以质量分数计 的配比为低熔点玻璃粉80% ~99%;高温陶资颜料1%~20%;所述的低 熔点玻璃粉配方中加有BaO和Ti02,低熔点玻璃各组分以质量分数计的组成 是Bi203 50 % ~80%、 B203 5 % ~ 20 。/0 、 Al2O32%~20%、 SiO2l%~20%、 BaO0.1%~20%、 TiO20.01% ~10%、 R20 0%~10%，其中R20是Li、 Na、4K的氧化物中的一种；所述高温陶瓷颜料是Ti02、 A1203、 Si02、 Zr02、堇青石、 莫来石、硅石、硅锌矿、氧化锡、ZnO中至少一种。专利技术人指出，本专利技术的配方特点是氧化铋相对较高，同时加入BaO和 Ti02, BaO能提高玻璃的折射率，使材料的反光率高，Ti02不但可以使玻璃 的稳定性提高，还可以抑制玻璃与银电极烧成时发黄。该玻璃粉的配方中各组分的作用如下B^能提高玻璃的热稳定性、化学稳定性，增加玻璃的折射率，改善玻 璃的光泽，提高玻璃的机械性能。B^还起到助熔的作用，加速玻璃的澄清 和降低玻璃的结晶能力。Ti02能够提高玻璃的热稳定性，增加玻璃的化学稳 定性，还可以抑制与电极烧结后发黄。Ti02也是玻璃的成核剂，容易使玻璃 析晶，所以不能多加，加入时要使各組分与Ti02比例适合，不然玻璃会出现 乳白。从而失去玻璃的一些性能。Bi203在保持玻璃稳定性的同时还具有P争低 玻璃软化点，使玻璃在熔化时具有适当的流动性以及调节玻璃的热膨胀系数，增加玻璃的比重。Si02能够降低玻璃的热膨胀系数，提高玻璃的热稳定性、化学稳定性、软化温度、耐压性、机械强度，是玻璃形成氧化物，组成 的必须成分。Al^属于中间体氧化物，能够降低玻璃的结晶倾向，提高玻璃 的热稳定性、化学稳定性、机械强度。BaO具有抑制分相、增大热膨胀系数， 增加玻璃稳定性。R20可以降低玻璃熔制时的粘度，是玻璃良好的助熔剂， 增加玻璃的热膨胀系数，但不能多加，这样可使玻璃的热稳定性、化学稳定 性、机械强度降低，对玻璃反而产生不利影响。制备本专利技术的用于电极被覆的高氧化铋电介质材料的方法是把按照配 方比例将玻璃原料的各组分准确称量后，千法混合均匀放入坩锅中熔制，轧 片、粉碎，制成低熔点玻璃粉，备用；再按照配方比例与经过称量的高温陶瓷颜料混合均匀，即得到用于电极被覆的高氧化铋电介质材料。.上述方法中所述熔制温度为1100°C ~ 1350°C，熔制时间为10~180分钟。本专利技术的用于电极被覆的高氧化铋电介质材料不含有对环境和人体有 害的物质，符合中国、欧美、日本等已颁布自2006年7月1日起电子产品 中不得含有铅、汞、镉、六价铬、聚合溴化联苯(PPB)、聚合溴化联苯乙醚 (PBDE)及其它有毒有害物质的含量的法规。本专利技术的材料烧成后稳定、机 械强度优、反光率高(90%以上)；此材料中的玻璃粉无铅、稳定性优，与 高温陶瓷颜料组合后，介电常数小(lMHz下介电常数小于等于14)、膨胀系 数与后基板玻璃的匹配性优、耐压性高；与基板玻璃烧成后，不会发生翘曲， 与电极烧成后，不会发黄；致密性优，耐碱性优。膨胀系数在50°C ~ 350°C 时65 ~ 85xl0—',软化温度在45(TC-66(TC;烧成后膜片强度优；材料的制 作工艺简单；批量化生产稳定，易控制，适宜工业化生产。本电介质材料主 要用在等离子显示装置的后基板上寻址电极的被覆材料，还可以在不加高温 填料的情况下，用在等离子显示装置的前基板上的透明电极、用于其它一切 在此温度和膨胀系数相符的玻璃、陶乾、金属的封接。 具体实施例方式实施例下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。按下表质量分数的组成准确称量，干法混合均匀，将混合均匀的玻璃生料，放置在1300。C电炉中的铂金锅中熔制30分钟，把玻璃液料引流到轧机 上轧片，将轧片料粉碎，得到低熔点玻璃粉，备用；再按比例称取高温陶乾 颜料与低熔点玻璃粉均匀混合即得所需电介质粉体。下表参数中Tg、 Tf点 由DT-40差热测试仪测试，热膨胀系数由ZNO-ll膨胀系数测定仪测试，介电常数由HIOKI 3532-50 LCR测试仪测试，反光率由JFB-1型便携式反射率 测试仪测试。专利技术人进行了 3批试验，以下是3批试验的测试结果 表l第一批试验结果例123456了89Bi20352. 760本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电极被覆的高氧化铋电介质材料，由低熔点玻璃粉和高温陶瓷颜料组成，其特征在于低熔点玻璃粉和高温陶瓷颜料以质量分数计的配比为：低熔点玻璃粉８０％～９９％；高温陶瓷颜料１％～２０％；所述的低熔点玻璃粉配方中加有ＢａＯ和ＴｉＯ↓［２］，低熔点玻璃各组分以质量分数计的组成是：Ｂｉ↓［２］Ｏ↓［３］　５０％～８０％、Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］　５％～２０％、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］　２％～２０％、ＳｉＯ↓［２］　１％～２０％、ＢａＯ　０．１％～２０％、ＴｉＯ↓［２］　０．０１％～１０％、Ｒ↓［２］Ｏ　０％～１０％，其中Ｒ↓［２］Ｏ是Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ的氧化物中的一种；所述高温陶瓷颜料是ＴｉＯ↓［２］、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］、ＳｉＯ↓［２］、ＺｒＯ↓［２］、堇青石、莫来石、硅石、硅锌矿、氧化锡、ＺｎＯ中至少一种。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王荣辉，张增科，刘多权，刘海空，白勇祥，
申请(专利权)人：贵阳晶华电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：52[中国|贵州]