一种用于覆盖电极的介质玻璃粉及其制备方法 【技术领域】
本发明涉及低玻粉及其制备方法，特别涉及一种用于覆盖电极的透明介质玻璃粉及其制备方法。
背景技术
近年来，薄型平面彩色显示装置得到了很大的关注和发展。而在这种平面显示装置的玻璃基板上要用到透明电极。
为了实现精细的图像控制，透明电极一半被制作成细线形状，从而独立控制每个象素。同时，为了保证每个透明电极的绝缘性以及延长电极的使用寿命，需要一种覆盖电极的介质，以防止玻璃基板表面因为通过少许的电流引起图像质量下降。
对于覆盖电极的介质玻璃粉，要求具备以下性质：软化点在450～600℃之间；线性膨胀系数与基板在相同的数量级范围；还要有较高的电绝缘性、介电常数低等。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种可见光透过率高、介电常数低的用于覆盖电极的介质玻璃粉，这种介质玻璃粉可用于等离子面板前基板的电极覆盖，其不含铅，属于环保型材料；并且其中铋含量低，属于低成本材料。
一方面，本发明提供了一种用于覆盖电极的介质玻璃粉，其按按重量计的组成为：20～50％的Bi2O3、0～30％的B2O3、0～30％的ZnO、0～15％的SiO2、10～40％的BaO、0～10％的MgO和0～15％的K2O。优选30～40％的Bi2O3、0～20％的B2O3、0～20％的ZnO、0～10％的SiO2、10～30％的BaO、0～5％的MgO和2～10％的K2O。更优选30～40％的Bi2O3、10～20％的B2O3、10～20％的ZnO、0～5％的SiO2、10～20％的BaO、0～3％的MgO和2～8％的K2O。
在一个优选实施方式中，所述Bi2O3和B2O3在介质玻璃粉中按重量计的总含量大于50％；
在一个优选实施方式中，所述ZnO和BaO在介质玻璃粉中按重量计的总含量为在20％和40％之间；
在一个优选实施方式中，所述SiO2和MgO在介质玻璃粉中按重量计的总含量不大于10％；
在一个优选实施方式中，所述K2O在介质玻璃粉中按重量计的含量大于3％。
在另一方面，本发明提供了一种制备本发明的上述介质玻璃粉的方法，包括以下步骤：
(1)按照所述重量百分比称取各个原料，然后进行充分混合，制成混合料；
(2)将该混合料加入在电炉中预热后的白金坩埚中以进行熔制，得到一种玻璃液；
(3)将通过熔制得到的玻璃液在常温下淬火并通过气流粉碎成粉末，得到玻璃粉；
(4)测量所获得的玻璃粉的热膨胀系数(TEC)、转化温度(Tg)和软化温度(Ts)。
在一个优选实施方式中，所述原料包括所述氧化物以及所述氧化物对应的盐，如碳酸钾、碳酸钡；
在一个优选实施方式中，所述预热是在850～1100℃下保温10～20分钟进行的；
在一个优选实施方式中，所述熔制是在850～1100℃下保温10～40分钟进行的。
本发明提供的介质玻璃粉具有良好的化学稳定性和热稳定性、较低的膨胀系数、较高的机械性能，以及以下优点：
(1)本发明的介质玻璃粉制备工艺简单，操作方便，效率高；
(2)本发明的介质玻璃粉铋含量低，有效地降低了生产成本；
(3)本发明的介质玻璃粉不仅适合于覆盖等离子显示装置的前基板上的透明电极，而且加入相应的填料后也可用于等离子显示装置的后基板电极的覆盖，还可以用于其他与该温度和膨胀系数相符的其他领域。
【附图说明】
图1是等离子显示板的前面板的剖视图
图2-图6分别是根据本发明地实施例1～3和比较例1～2制备的介质玻璃粉的TEC曲线图。
【具体实施方式】
图1中示出了等离子显示板的前面板的剖视图，其中示出了该前面板的组成构件：透明电极1；寻址电极2；下板白色介质层3；障壁4；前面玻璃基板5；后面玻璃基板6；白色汇流电极7；前板透明介质层8；黑条9；黑色汇流电极10；保护层11。其中前板透明介质层8即为本发明所述介质玻璃粉的应用部位。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不限制本发明的范围。
实施例1：按表1的组成重量百分比配料并混合均匀，将混合料放入白金坩埚内，在电炉内加热熔制，熔制温度为880℃，保温30分钟。
将熔制得到的玻璃液的一部分放入经过预热的模具中成型，退火冷却。冷却后的样品研磨成5×30mm规格的圆柱体试样，进行性能分析，热膨胀系数采用NETZSCH DIL 402PC微机热膨胀仪测量，测试结果见表1及图2。
实施例2：按表1的组成重量百分比配料并混合均匀，将混合料放入白金坩埚内，在电炉内加热熔制，熔制温度为900℃，保温30分钟。
熔制得到的玻璃液的一部分放入经过预热的模具中成型，退火冷却。冷却后的样品研磨成5×30mm规格的圆柱体试样，进行性能分析，热膨胀系数采用NETZSCH DIL 402PC微机热膨胀仪测量，测试结果见表1及图3。
实施例3：按表1的组成重量百分比配料并混合均匀，将混合料放入白金坩埚内，在电炉内加热熔制，熔制温度为1000℃，保温30分钟。
将熔制得到的玻璃液的一部分放入经过预热的模具中成型，退火冷却。冷却后的样品研磨成5×30mm规格的圆柱体试样，进行性能分析，热膨胀系数采用NETZSCH DIL 402PC微机热膨胀仪测量，测试结果见表1及图4。
比较例1：按表1的组成重量百分比的介质玻璃粉放入模具中，600℃熔融成型，退火冷却。冷却后的样品研磨成5×30mm规格的圆柱体试样，进行性能分析，热膨胀系数采用NETZSCH DIL 402PC微机热膨胀仪测量，测试结果见表1及图5。
比较例2：按表1的组成重量百分比的介质玻璃粉放入模具中，600℃熔融成型，退火冷却。冷却后的样品研磨成5×30mm规格的圆柱体试样，进行性能分析，热膨胀系数采用NETZSCH DIL 402PC微机热膨胀仪测量，测试结果见表1及图6。
表1(按重量计的％)
成分及性能 实施例1 实施例2 实施例3 比较例1 比较例2 Bi2O3 36 36 36 50 45 B2O3 18 18 18 23 18 SiO2 4 7 7 0.5 2 ZnO 15 15 15 10 15 BaO 17 17 17 15 16 K2O 7 2 3 0 0 MgO 3 3 2.5 1.5 4 Na2O 1 熔制温度(℃) 880 900 1000 -- -- TEC(E-7/℃) 93.2 84.48 97.3 100.0 116.6 Tg(℃) 489.6 483.7 470.5 464.9 482.1 Ts(℃) 521.3 520.6 508.2 504.1 490.3
在本发明的玻璃粉中，B2O3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。B2O3还能起到助熔剂的作用，加速玻璃的澄清和降低玻璃的结晶能力。ZnO能降低玻璃的热膨胀系数，提高玻璃的化学稳定性、折射率。BaO的加入能降低玻璃的析晶倾向，提高玻璃的化学稳定性、热稳定性、机械强度、硬度和折射率，可以来调节玻璃膨胀系数。K2O是网络外体氧化物，能降低玻璃的熔制温度，提高玻璃膨胀系数，增加玻璃的透明度。MgO在玻璃中能降低结晶倾向和结晶速度，增加玻璃高温粘度，提高玻璃的化学稳定性和机械强度。
通过实施例与对比例的比较，从表1以及附图2～6中可以得出结论：本发明所述介质玻璃粉中铋含量低，有效地降低了生产成本；本发明所述的介质玻璃粉的热胀系数得到了控制，与玻璃基板有更好的匹配性。
本发明提供的玻璃粉具有良好的化学稳定性和热稳定性、较低的膨胀系数、较高的机械性能，以及以下优点：
(1)本发明的玻璃粉制备工艺简单，操作方便，效率高；
(2)本发明的介质玻璃粉铋含量低，有效地降低了生产成本；
(3)本发明的玻璃粉不仅适合于覆盖等离子显示装置的前基板上的透明电极，而且加入相应的填料后也可用于等离子显示装置的后基板电极的覆盖，还可以用于其他与该温度和膨胀系数相符的其他领域。
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。