KR100575630B1 - 플라즈마 표시장치의 격벽 성형용 조성물 및 조성물을 이용한 격벽재의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 플라즈마 표시장치의 격벽 성형용 조성물 및 조성물을 이용한 격벽재의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 플라즈마 표시장치용 격벽 조성물은 P2O5-PbO-ZnO계 유리 또는 P2O5-PbO-ZnO계 유리와 70 X 10-7/℃ 이하의 열팽창계수를 갖는 충진제가 혼합된 것을 사용한다. 이러한 조성물은 혼합단계와 용융단계 및 분말 제조단계를 거처 격벽재로 제조되어 격벽의 성형에 이용된다.
이러한 구성에 의해 본 발명에 따른 조성물과 조성물로 제조된 격벽재에 의하여 형성되는 격벽은 광학적, 열적, 전기적 요구특성을 만족하게 된다.
Description
도 1은 종래의 플라즈마 표시장치의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 격벽을 제조하기 위한 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조성물로 플라즈마 표시장치용 격벽을 성형하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 도 3의 제조과정 중 격벽 재료를 제조하기 위한 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 조성물로 플라즈마 표시장치용 격벽을 성형하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 도 5의 제조과정 중 격벽 재료를 제조하기 위한 방법을 나타내는 흐르도이다.
도 4는 도 3의 제조과정 중 격벽 재료를 제조하기 위한 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 조성물로 플라즈마 표시장치용 격벽을 성형하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 도 5의 제조과정 중 격벽 재료를 제조하기 위한 방법을 나타내는 흐르도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
2: 어드레스 전극 4 : 투명전극쌍
6 : 형광체 8 : 격벽
10 : 보호막 12 : 상부 유전체후막
14 : 하부유리판 16 : 상부유리판
18 : 하부 유전체후막
본 발명은 플라즈마 표시장치의 격벽 성형용 조성물 및 조성물을 이용한 격벽재의 제조방법에 관한 것이다.
최근, 액정표시장치(Liquid Crystal Display; 이하 "LCD"라 한다), 전계방출 표시장치(Field Emission Display; 이하 "FED"라 한다) 및 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel; 이하 "PDP"라 한다)등의 평면 표시장치가 활발히 개발되고 있으며, 이들중 PDP는 단순구조에 의한 제작의 용이성, 고휘도 및 고발광 효율의 우수, 메모리 기능 및 160。 이상의 광시야각을 갖는 점과 아울러 40 인치이상의 대화면을 구현할수 있는 장점을 가지고 있다.
도 1을 참조하면, 종래기술에 따른 PDP는 어드레스 전극(2)을 실장한 하부유리판(14)과, 상기 하부 유리판(14)의 상부에 소정의 두께로 도포된 하부 유전체후막(18)과, 하부 유전체후막(18)의 상부에 형성되어 방전셀을 분할하는 격벽(8)과, 플라즈마 방전으로 발생된 빛에 의해 여기되어 발광하는 형광체(6)와, 상부유리판(16)의 상부에 형성된 투명전극쌍(4)과, 상기 상부유리판(16) 및 투명전극쌍(4)의 상부에 소정의 두께로 도포된 상부 유전체후막(12)과, 상기 유전체 후막(12)의 상부에 도포된 보호막(10)을 구비한다. 투명전극쌍(4) 중 어느 하나의 전극과 어드레스 전극(2) 사이에 소정의 전압레벨을 갖는 구동전압이 인가될때, 어드레스 전극(2)에서 방출되는 전자에 의해 플라즈마 방전이 셀의 내부에서 일어나게 된다. 이어서, 투명전극쌍(4) 사이에 소정의 전압레벨을 갖는 구동전압을 인가하여 플라즈마 방전이 방전셀 내에서 지속되게 한다. 이때, 투명전극쌍(4)에서 방출된 전자들은 방전셀에 주입되어진 He+Xe의 혼합가스 또는 Ne+Xe의 혼합가스의 원자와 충돌하여 그 혼합가스의 원자들이 이온화 되게함과 아울러 2차전자들이 방출되게 된다. 2차전자들은 다른 혼합가스의 원자들과 충돌함으로써 다른 혼합가스의 원자들이 이온화되게 한다. 이와 같은 2차전자들과 상기 혼합가스의 원자들간의 반복적인 충돌에 의하여 전자들과 가스이온들이 증가하는 애벌런치(Avalanche) 현상이 발생하게 된다. 이러한 애벌런치 현상에의해 자외선이 발생되게 되고 이 자외선에의해 적색(Red; 이하 "R"라 함), 녹색(Green; 이하 "G"라 함), 청색(Blue;이하 "B"라 함)의 형광체들이 발광함으로써 R,G,B의 가시광선이 방출되어진다. 상기 가시광선이 상부유리판(16)을 경유하여 방사됨으로써 문자 또는 그래픽을 포함한 화상이 표시되어 진다.
한편, 상기 격벽(8)은 스트라이프(Stripe) 형상을 갖도록 형성되어 방전셀을 분할함과 아울러, 형광체(6)에서 발광된 빛을 상부유리판(16) 쪽으로 반사시키게 된다. 이를위해, 격벽(8)은 낮은 열팽창계수, 열적안정성, 낮은 소성온도와 치밀한 조직 및 낮은 유전율 등의 특성이 요구된다. 이러한 특성을 충족시키기위해 종래의 격벽 조성물로 PbO-B2O3-SiO2계 모상유리가 사용되고 있다. 이때, PbO-B2O3-SiO2계 모상유리의 조성비가 표 1에 나타나 있다. 표 1에서의 조성비는 격벽의 무게를 100 중량%로하여 산출된 것이다.
| 성 분 | PbO | SiO2 | B2O3 | Al2O3 |
| 중량% | 60-80 | 2-10 | 10-20 | 0.1-4.5 |
또한, 종래기술에 따른 PbO-B2O3-SiO2계 모상유리에 첨가되는 산화물 충진제 의 조성비는 표 2에 나타나 있다. 표 2에서의 조성비는 산화물 충진제의 무게를 100 중량%로하여 산출된 것이다.
| 성 분 | Al2O3 | TiO2 |
| 중량 % | 95-100 | 0-5 |
한편, 40 내지 70%의 모상유리와 30 내지 60%의 산화물 충진제를 혼합하여 격벽용 글래스-세라믹스를 형성하는 것이 바람직하다.
도 2를 참조하여 종래기술에 따른 격벽의 제조방법에 대해서 설명하기로 한다.
혼합분말을 형성한다.(제1 단계) 표 1의 조성비를 갖는 비정질유리분말과 표 2의 조성비를 갖는 산화물 충진제 분말을 소정비율로(예를들면, 4:6 내지 7:3의 비율) 소정시간 혼합하여 혼합분말을 형성한다. 이때, PbO계 화합물 유리 또는 상기 화합물 유리에 산화물 충진제를 섞은 글래스-세라믹스(Glass-Ceramics) 재료를 10μm 이하의 미세분말로 만든다.
혼합분말을 유기용매(Vehicle)와 혼합하여 페이스트(Paste) 또는 슬러리(Slurry)를 형성한다. (제2 단계) 유기용매(Vehicle)는 BCA(Butyl-Carbitol- Acetate; 이하 "BCA"라 함), BC(Butyl-Carbitol; 이하 "BC"라 함) 및 EC(Ethyl-Cellulose; 이하 "EC"라 함)가 일정비율로 혼합된 유기용매를 사용하게 된다. 이때 페이스트(Paste)의 점도는 70000 - 100,000 CPS가 바람직하며, 슬러리의 점도는 700 - 1,000 CPS가 바람직하다. 상기 페이스트는 스크린 프린팅(Screen Printing)용으로 사용되며, 슬러리는 액상의 상태를 유지하며 테이프 캐스팅(Tape Casting)용으로 사용된다.
격벽을 형성한다. (제3 단계) 격벽은 스크린 프린터법, 샌딩법, 식각법, 첨가법 및 스탬핑법 등에 의해 제조되어지며, 상기 방법들에 대하여 간단히 설명하기로 한다. 스크린 프린팅법(Screen Printing Method)은 유전체후막이(18) 형성된 유리기판(14)의 상부에 스크린을 정위치 시킨후, 스크린 상부의 페이스트를 소정의 두께로 유리기판에 도포한 후, 소정시간 건조시킨다. 이어서, 상기와 동일한 방법을 수차례(예를들면, 7-8회) 반복수행하여 소정의 두께(예를들어, 150 - 200㎛)를 갖는 격벽(8)을 형성하게 된다. 또한, 샌드 블라스트법(Sand Blast Method)은 유전체후막(18)이 형성된 유리기판(14)의 상부에 소정두께(예를들어, 150 - 200㎛)의 페이스트 및 라미네이트를 순차적으로 도포한 후, 사진식각법에 의해 패턴을 형성한다. 이어서, 상기 패턴에 연마제(예를들면, 샌드(Sand))를 불어서 패턴이 형성되지 않은 부분의 페이스트를 제거시킨 후, 라미네이트(도시되지 않음)를 제거하여 격벽(8)을 형성 하게 된다. 또한, 식각법(Etching Method)은 유전체후막(18)이 도포된 유리기판(14)의 상부에 소정두께(예를들어, 150 - 200㎛)의 감광성 페이스트(도시되지 않음)를 도포한 후 사진식각법에 의해 패턴을 형성한다. 이어서 상기 패턴이 형성된 유리기판(14)을 수%(예를들면, 5 -10%)의 염산(HCl)을 사용하여 식각(Etching)함에 의해 격벽(8)을 형성하게 된다. 또한, 첨가법(Additive Method)은 유전체후막(18)이 도포된 유리기판(14)의 상부에 소정두께(예를들어, 150 - 200㎛)의 라미네이트를 도포한 후, 사진식각법에 의해 패턴을 형성한다. 이어서, 패턴이 형성되지 않은 부분의 라미네이트를 제거한 부분에 페이스트를 도포한다. 다음으로, 페이스트와 인접한 라미네이트를 제거하여 격벽(8)을 형성하게 된다. 또한, 스탬핑법(Stamping Method)은 유전체후막(18)이 형성된 기판(14)의 상부에 소정의 두께(예를들어, 150 - 200㎛)로 페이스트를 도포한다. 이어서, 페이스트의 상부에 금형(도시되지 않음)을 정위치한 후, 스탬핑하여 격벽을 형성하게 된다.
격벽이 형성된 유리기판에 열을 가하여 격벽을 소성 시킨다.(제4 단계) 이때, 격벽을 형성시키기 위하여 첨가되었던 유기용매를 제거하기 위하여 약 300-350℃에서 소정시간(예를 들면, 15-20분)으로 가열을 하여 유기용매가 완전히 제거된 후에 소성 온도인 580-600℃의 온도로 가열하여 상기 격벽을 소성 시키게 된다.
한편, 상기와 같은 방법에 의해 제조된 격벽의 특성이 표 3에 나타나 있다.
| 소성온도 (℃) | 유 전 율 (@ 1㎒) | 열팽창계수 (10-7/℃) | 반사율 (@ 500㎚) | |
| 580 - 600 | 13 - 15 | 70 - 85 | 50 - 60 % |
표 3에 나타난 바와 같이, 종래의 격벽 조성물의 유전율이 13-15로 비교적 높은 유전율을 갖게 되어 어드레싱 신호의 전달시간이 지연됨과 아울러, 높은 소성온도에 의해 유리기판의 변형 및 크랙이 발생하는 문제점이 도출되고 있다.
또한, 종래의 격벽 조성물은 PbO가 차지하는 비중이 높으므로 환경오염을 유발함과 아울러, 소자의 무게가 증대되어 전체적인 중량의 증가를 가져오는 문제점이 도출되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 광학적, 열적, 전기적 요구특성을 만족시키는 플라즈마 표시장치의 격벽 성형용 조성물과 상기 조성물을 이용한 격벽의 성형방법을 제공하는 데에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 표시장치의 격벽 성형용 조성물은 P2O5-PbO-ZnO계 유리를 사용한다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 플라즈마 표시장치의 격벽 성형용 조성물은 P2O5-PbO-ZnO계 유리와, 70 X 10-7/℃ 이하의 열팽창계수를 갖는 충진제를 함유한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 격벽재의 제조방법은 P2O5-PbO-ZnO계 유리의 조성물을 이용하여 제조된다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 격벽재의 제조방법은 P2O5-PbO-ZnO계 유리와 70 X 10-7/℃ 이하의 열팽창계수를 갖는 충진제 조성물을 이용하여 제조된다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 격벽재의 제조방법은 P2O5-PbO-ZnO계 유리의 조성물을 이용하여 제조된다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 격벽재의 제조방법은 P2O5-PbO-ZnO계 유리와 70 X 10-7/℃ 이하의 열팽창계수를 갖는 충진제 조성물을 이용하여 제조된다.
상기 목적외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 조성물과 상기 조성물을 이용하여 격벽재를 제조하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 격벽 성형용 조성물과 상기 조성물을 이용한 격벽재의 제조방법에 대해서 우선 개략적으로 설명하면, 모상유리의 원재료(Raw Material) 또는 상기 모상유리의 원재료와 산화물 충진제를 일정한 조성비로 혼합하고 용융시킨 후 급속냉각 및 밀링과정을 통해 미세한 입자를 갖는 분말을 형성한다. 이 후 종래의 격벽 형성방법과 같이 상기 미세한 입자를 갖는 분말을 유기용매(Vehicle)와 소정비율로 혼합하여 페이스트(Paste)화하여 유전체후막이 형성된 유리기판에 소정의 두께로 도포하고 건조시키는 일련의 과정을 거쳐 격벽을 성형한 후에 소성과정을 거쳐 격벽형성 과정을 마치게 된다. 이와 같이 형성된는 격벽은 본 발명에 따른 격벽 성형용 조성물에 물적 특성에 의하여 광학적, 열적, 전기적 요구특성이 향상된다.
이하에 본 발명에 따른 격벽 성형용 조성물과 상기 조성물을 이용한 격벽재의 제조방법에 관한 실시예들을 보다 구체적으로 설명하나, 본 발명의 범위가 이들 실시예들에 국한되는 것은 아님을 밝혀둔다.
제1 실시예
본 발명의 제1 실시예에서는 격벽 조성물에 대해서 설명하기로 한다.
표 4을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 격벽 조성물은 P2O5-PbO-ZnO계 모상유리의 분말을 사용하게 된다.
상기 표에서 보는 바와 같이 P2O5-PbO-ZnO계 모상유리는 30 내지 60 중량%의 P2O5와, 5 내지 40 중량%의 ZnO와, 5 내지 40 중량%의 PbO와, 5 내지 25 중량%의 BaO와, 0 내지 10 중량%의 La2O3와, 0 내지 10 중량%의 Bi2O3와, 1 내지 5 중량%의 Al2O3와, 0 내지 5 중량%의 MgO와, 0 내지 5 중량%의 CaO와, 0 내지 5 중량%의 SrO와, 0 내지 5 중량%의 TeO2와, 0 내지 2 중량%의 Sb2O3와, 0 내지 2 중량%의 As2O3를 함유한다.
상기 조성비는 P2O5-PbO-ZnO계 모상유리의 무게를 100중량%로 하여 산출한 것이다.
여기서, P2O5, ZnO, PbO, BaO 및 Al2O3은 필수적으로 혼합되는 조성물임을 알 수 있고, 나머지 조성물은 선택적으로 혼합될 수 있다는 것을 알 수 있다. 상기 조성물의 물성에 의하여 낮은 소성온도를 가질 수 있어 열적 안정성을 향상시킬 수 있게 되고, 또한 전기적 요구특성을 만족시킬 수 있게 된다.
즉, La2O3와 Bi2O3은 10 중량% 이내의 범위로 선택적으로 혼합될 수 있고, MgO, CaO, SrO 및 TeO2는 5 중량% 이내의 범위로 선택적으로 혼합될 수 있으며, Sb2O3 및 As2O3는 2 중량% 이내의 범위로 선택적으로 혼합될 수 있다.
상기와 같은 격벽 조성물에 의해 성형되는 격벽은 광학적, 열적, 전기적 요구특성을 만족시키게 된다.
상기와 같은 조성물은 아래와 같은 방법을 통하여 의해 격벽재를 제조하게 된다.
표 4을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 격벽 조성물은 P2O5-PbO-ZnO계 모상유리의 분말을 사용하게 된다.
| 모상유리 | 조성비(중량%) |
| P2O5 | 30 - 60 |
| ZnO | 5 - 40 |
| PbO | 5 - 40 |
| BaO | 5 - 25 |
| MgO | 0 - 5 |
| CaO | 0 - 5 |
| La2O3 | 0 - 10 |
| SrO | 0 - 5 |
| Al2O3 | 1 - 5 |
| Sb2O3 | 0 - 2 |
| TeO2 | 0 - 5 |
| As2O3 | 0 - 2 |
| Bi2O3 | 0 - 10 |
상기 표에서 보는 바와 같이 P2O5-PbO-ZnO계 모상유리는 30 내지 60 중량%의 P2O5와, 5 내지 40 중량%의 ZnO와, 5 내지 40 중량%의 PbO와, 5 내지 25 중량%의 BaO와, 0 내지 10 중량%의 La2O3와, 0 내지 10 중량%의 Bi2O3와, 1 내지 5 중량%의 Al2O3와, 0 내지 5 중량%의 MgO와, 0 내지 5 중량%의 CaO와, 0 내지 5 중량%의 SrO와, 0 내지 5 중량%의 TeO2와, 0 내지 2 중량%의 Sb2O3와, 0 내지 2 중량%의 As2O3를 함유한다.
상기 조성비는 P2O5-PbO-ZnO계 모상유리의 무게를 100중량%로 하여 산출한 것이다.
여기서, P2O5, ZnO, PbO, BaO 및 Al2O3은 필수적으로 혼합되는 조성물임을 알 수 있고, 나머지 조성물은 선택적으로 혼합될 수 있다는 것을 알 수 있다. 상기 조성물의 물성에 의하여 낮은 소성온도를 가질 수 있어 열적 안정성을 향상시킬 수 있게 되고, 또한 전기적 요구특성을 만족시킬 수 있게 된다.
즉, La2O3와 Bi2O3은 10 중량% 이내의 범위로 선택적으로 혼합될 수 있고, MgO, CaO, SrO 및 TeO2는 5 중량% 이내의 범위로 선택적으로 혼합될 수 있으며, Sb2O3 및 As2O3는 2 중량% 이내의 범위로 선택적으로 혼합될 수 있다.
상기와 같은 격벽 조성물에 의해 성형되는 격벽은 광학적, 열적, 전기적 요구특성을 만족시키게 된다.
상기와 같은 조성물은 아래와 같은 방법을 통하여 의해 격벽재를 제조하게 된다.
제2 실시예
본 발명의 제2 실시예에서는 상기 설명된 조성물을 이용하여 격벽재를 제조하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 3에는 상기 조성물을 이용하여 격벽을 성형하는 방법의 흐름도가 도시되어 있고, 도 4에는 격벽을 제조하는 과정 중 본 발명의 일 실시예에 따른 조성물을 이용하여 격벽 재료를 제조하는 방법을 나타내는 흐름도가 도시되어 있다.
상기 도면을 참조하여 격벽의 제조방법에 대하여 살펴보기로 한다. P2O5-PbO-ZnO계 모상유리의 분말을 형성한다.(제11 단계)
본 발명의 제2 실시예에 따른 격벽재의 제조과정은 상기 제11 단계의 공정에 의해 이루어지게 된다. 도 4를 참조하여 상기 P2O5-PbO-ZnO계 모상유리의 분말형성 과정에 대해서 상세히 설명하면 다음과 같다.
첫 번째 공정(제11-1 단계)에서 P2O5-PbO-ZnO계 모상유리의 원재료(Raw Material)를 상기 표 4에 나타나 있는 조성비에 따라 혼합한다. 상기 P2O5-PbO-ZnO계 모상유리의 원재료(Raw Material)를 표 4의 조성비에 따라서 칭량하여 텀블링 믹서(Tumbling Mixer)에서 소정시간(예를 들면, 10시간) 혼합하게 된다.
두 번째 공정(제11-2 단계)에서 혼합된 원재료를 용융로에 투입하여 용융시킨다. 이때의 용융조건(Melting Condition)은 1000 - 1200℃에서 소정시간(예를 들면, 1-5시간)으로 용융하며, 용융도중에 원재료가 골고루 용융되도록 2-3 차례 교반(Stirring)시킨다. 이와 같이 용융된 상기 조성물은 균질화되어 치밀한 조직을 가지게 된다.
세 번째 공정(제11-3 단계)에서 용융된 조성물을 급속 냉각시켜 미세한 입자를 갖는 분말로 제조하게 된다. 즉, 상기 용융된 조성물은 쿠엔칭 롤러(Quenching Roller)를 통과시킨 후 급속냉각하면 미세한 크랙(Crack)을 갖는 파쇄유리(Cullets)가 생성되는데, 이 파쇄유리를 볼 밀링(Ball Milling)법에 의해 소정시간(예를 들어, 16 시간) 밀링한다. 상기 볼 밀링에 의하여 일차로 파쇄된 유리는 시버(siever)를 통해 조밀한 입도를 갖는 입자로 제조하게 된다. 본 실시예에서는 상기 파쇄유리를 상기 시버는 거름망으로 하여 #170, #270 시버에 순차로 통과시켜 약 10㎛의 균일한 입도를 갖도록 한다. 상기 #170, #270 는 시버의 1인치당 거름망의 눈금 수, 즉, 1인치당 개구된 구멍의 수를 나타내는 것으로 #170는 거름망의 1인치당 개구된 구멍이 170개이고, #270는 거름망의 1인치당 개구된 구멍이 270개인 것을 나타낸다.
상기와 같은 과정을 통해 입자크기가 약 10㎛의 양호한 입도분산을 갖는 P2O5-PbO-ZnO계 모상유리 분말을 만들 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에서는 상기 설명된 조성물을 이용하여 격벽재를 제조하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 3에는 상기 조성물을 이용하여 격벽을 성형하는 방법의 흐름도가 도시되어 있고, 도 4에는 격벽을 제조하는 과정 중 본 발명의 일 실시예에 따른 조성물을 이용하여 격벽 재료를 제조하는 방법을 나타내는 흐름도가 도시되어 있다.
상기 도면을 참조하여 격벽의 제조방법에 대하여 살펴보기로 한다. P2O5-PbO-ZnO계 모상유리의 분말을 형성한다.(제11 단계)
본 발명의 제2 실시예에 따른 격벽재의 제조과정은 상기 제11 단계의 공정에 의해 이루어지게 된다. 도 4를 참조하여 상기 P2O5-PbO-ZnO계 모상유리의 분말형성 과정에 대해서 상세히 설명하면 다음과 같다.
첫 번째 공정(제11-1 단계)에서 P2O5-PbO-ZnO계 모상유리의 원재료(Raw Material)를 상기 표 4에 나타나 있는 조성비에 따라 혼합한다. 상기 P2O5-PbO-ZnO계 모상유리의 원재료(Raw Material)를 표 4의 조성비에 따라서 칭량하여 텀블링 믹서(Tumbling Mixer)에서 소정시간(예를 들면, 10시간) 혼합하게 된다.
두 번째 공정(제11-2 단계)에서 혼합된 원재료를 용융로에 투입하여 용융시킨다. 이때의 용융조건(Melting Condition)은 1000 - 1200℃에서 소정시간(예를 들면, 1-5시간)으로 용융하며, 용융도중에 원재료가 골고루 용융되도록 2-3 차례 교반(Stirring)시킨다. 이와 같이 용융된 상기 조성물은 균질화되어 치밀한 조직을 가지게 된다.
세 번째 공정(제11-3 단계)에서 용융된 조성물을 급속 냉각시켜 미세한 입자를 갖는 분말로 제조하게 된다. 즉, 상기 용융된 조성물은 쿠엔칭 롤러(Quenching Roller)를 통과시킨 후 급속냉각하면 미세한 크랙(Crack)을 갖는 파쇄유리(Cullets)가 생성되는데, 이 파쇄유리를 볼 밀링(Ball Milling)법에 의해 소정시간(예를 들어, 16 시간) 밀링한다. 상기 볼 밀링에 의하여 일차로 파쇄된 유리는 시버(siever)를 통해 조밀한 입도를 갖는 입자로 제조하게 된다. 본 실시예에서는 상기 파쇄유리를 상기 시버는 거름망으로 하여 #170, #270 시버에 순차로 통과시켜 약 10㎛의 균일한 입도를 갖도록 한다. 상기 #170, #270 는 시버의 1인치당 거름망의 눈금 수, 즉, 1인치당 개구된 구멍의 수를 나타내는 것으로 #170는 거름망의 1인치당 개구된 구멍이 170개이고, #270는 거름망의 1인치당 개구된 구멍이 270개인 것을 나타낸다.
상기와 같은 과정을 통해 입자크기가 약 10㎛의 양호한 입도분산을 갖는 P2O5-PbO-ZnO계 모상유리 분말을 만들 수 있다.
상기와 같은 실시예에 의해 제조되는 격벽재는 아래와 같이 종래의 격벽형성과정과 동일한 공정과정을 통해 수행될 수 있는데, 여기서 일부 공정단계는 그 공정의 조건이 상기 조성물의 특성에 의해 달라질 수 있게 된다. 따라서, 각 공정에서 동일한 조건으로 수행될 수 있는 단계는 개략적으로 설명을 하고, 공정의 조건이 다른 단계에 대한 설명은 보다 상세히 하도록 하겠다.
상기와 같이 제조된 P2O5-PbO-ZnO계 모상유리 분말에 유기용매(Vehicle)와 소정비율로 혼합하여 페이스트(Paste) 또는 슬러리(Slurry)를 형성한다.(제12 단계)
이 단계에서는 종래의 페이스트 또는 슬러리 형성단계와 같이 상기 격벽재에 유기용매를 일정비율로 혼합하여 페이스트 또는 슬러리 상태로 만들게 되는데, 있때, 아래 설명되는 바와 같이 그 혼합비가 달라짐을 알 수 있다.
상기 제12 단계에 의하여 페이스트 또는 슬러리가 형성되는 과정에 대해서 상세히 설명하면, 분말과 유기용매(Vehicle)를 일정비율로 혼합하여 페이스트 또는 슬러리 상태를 만든다. 이때의 유기용매(Vehicle)는 BCA(Butyl-Carbitol-Acetate; 이하 "BCA"라 함), BC(Butyl-Carbitol; 이하 "BC"라 함) 및 EC(Ethyl-Cellulose; 이하 "EC"라 함)가 일정비율로 혼합된 유기용매를 사용하며, 이중 EC의 양에 의해서 페이스트의 점도가 변화되어 리올리지(Rheology) 및 소성특성에 영향을 주므로 EC의 혼합비율은 10%가 바람직하다. 또한, BCA의 혼합비율은 60%, BC의 혼합비율은 20%가 바람직 하며, 이때 페이스트(Paste)의 점도는 70,000 - 100,000 CPS가 바람직하며, 슬러리의 점도는 700 - 1,000 CPS가 바람직하다. 이때, 페이스트는 스크린 프린팅(Screen Printing)용으로 사용되며, 슬러리는 액상의 상태를 유지하며 테이프 캐스팅(Tape Casting)용으로 사용된다. 또한, 유기용매에 소정량의 감광성수지를 혼합할 경우 감광용 격벽재료에 적용될 수도 있다.
이와 같이 슬러리 또는 페이스트 상태로 형성된 격벽재는 아래와 같은 격벽성형 방법에 의해 격벽으로 성형될 수 있다.
상기와 같이 제조된 P2O5-PbO-ZnO계 모상유리 분말에 유기용매(Vehicle)와 소정비율로 혼합하여 페이스트(Paste) 또는 슬러리(Slurry)를 형성한다.(제12 단계)
이 단계에서는 종래의 페이스트 또는 슬러리 형성단계와 같이 상기 격벽재에 유기용매를 일정비율로 혼합하여 페이스트 또는 슬러리 상태로 만들게 되는데, 있때, 아래 설명되는 바와 같이 그 혼합비가 달라짐을 알 수 있다.
상기 제12 단계에 의하여 페이스트 또는 슬러리가 형성되는 과정에 대해서 상세히 설명하면, 분말과 유기용매(Vehicle)를 일정비율로 혼합하여 페이스트 또는 슬러리 상태를 만든다. 이때의 유기용매(Vehicle)는 BCA(Butyl-Carbitol-Acetate; 이하 "BCA"라 함), BC(Butyl-Carbitol; 이하 "BC"라 함) 및 EC(Ethyl-Cellulose; 이하 "EC"라 함)가 일정비율로 혼합된 유기용매를 사용하며, 이중 EC의 양에 의해서 페이스트의 점도가 변화되어 리올리지(Rheology) 및 소성특성에 영향을 주므로 EC의 혼합비율은 10%가 바람직하다. 또한, BCA의 혼합비율은 60%, BC의 혼합비율은 20%가 바람직 하며, 이때 페이스트(Paste)의 점도는 70,000 - 100,000 CPS가 바람직하며, 슬러리의 점도는 700 - 1,000 CPS가 바람직하다. 이때, 페이스트는 스크린 프린팅(Screen Printing)용으로 사용되며, 슬러리는 액상의 상태를 유지하며 테이프 캐스팅(Tape Casting)용으로 사용된다. 또한, 유기용매에 소정량의 감광성수지를 혼합할 경우 감광용 격벽재료에 적용될 수도 있다.
이와 같이 슬러리 또는 페이스트 상태로 형성된 격벽재는 아래와 같은 격벽성형 방법에 의해 격벽으로 성형될 수 있다.
종래의 스크린 프린터법, 샌딩법, 식각법, 첨가법 및 스탬핑법 등에 의해 페이스트 또는 슬러리를 기판의 상부에 소정의 두께로 도포 및 건조 과정을 거쳐 격벽을 성형한다.(제13 단계)
여기서, 상기 기판은 유리 또는 금속기판을 사용할 수 있으며, 이때, 금속기판의 경우 재질이 Ti합금, Cu합금, Ni합금인 것이 바람직하다. 이 경우, 기판의 상부에는 기판의 재질에 따라 페이스트를 도포하거나 슬러리를 이용하여 형성된 그린시트(Green Sheet)를 적층(Laminating) 시켜 후막층을 형성시키게 된다. 이를 상세히 설명하면, 유리기판을 사용할 경우, 유리기판의 상부에 페이스트를 소정의 두께로 도포한 후, 건조하게 된다. 반면에, 금속재질 기판을 사용하는 경우 금속기판의 상부에 그린시트를 적층시키게 된다. 한편, 유리기판의 경우에는 유리기판을 소정시간(예를들어, 20분) 건조하여 가열로에 투입하여 결정화 온도에 따라 소결하게 된다. 이때, 드라이오븐에서는 페이스트 내에 함유된 유기물이 소거된다. 상기 소결온도는 혼합분말에 대한 DTA(Differential Thermal Analysis; 이하 "DTA"라 함)분석으로부터 결정화 온도를 정하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 기판은 유리 또는 금속기판을 사용할 수 있으며, 이때, 금속기판의 경우 재질이 Ti합금, Cu합금, Ni합금인 것이 바람직하다. 이 경우, 기판의 상부에는 기판의 재질에 따라 페이스트를 도포하거나 슬러리를 이용하여 형성된 그린시트(Green Sheet)를 적층(Laminating) 시켜 후막층을 형성시키게 된다. 이를 상세히 설명하면, 유리기판을 사용할 경우, 유리기판의 상부에 페이스트를 소정의 두께로 도포한 후, 건조하게 된다. 반면에, 금속재질 기판을 사용하는 경우 금속기판의 상부에 그린시트를 적층시키게 된다. 한편, 유리기판의 경우에는 유리기판을 소정시간(예를들어, 20분) 건조하여 가열로에 투입하여 결정화 온도에 따라 소결하게 된다. 이때, 드라이오븐에서는 페이스트 내에 함유된 유기물이 소거된다. 상기 소결온도는 혼합분말에 대한 DTA(Differential Thermal Analysis; 이하 "DTA"라 함)분석으로부터 결정화 온도를 정하는 것이 바람직하다.
상기 격벽 성형단계에 있어서, 격벽을 성형하는 방법은 종래의 격벽 성형방법을 통해 수행될 수 있으므로 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 상기 격벽은 종래의 기술과 마찬가지로 설계자의 의도에 따라 다양한 규격 및 사양과 다양한 방식에 의해 성형될 수 있다. 이와 같이 성형된 격벽은 다음과 같이 소성과정을 거쳐 격벽으로 완성된다.
상기와 같이 성형된 격벽을 소성시킨다.(제14 단계) 즉, 기판을 530-580℃의 온도로 소성한다. 여기서 소성온도는 보다 낮은 온도인 530-580℃로 수행되므로 형성된 격벽은 열적 안정성을 갖게 될 수 있다. 다시 말해서 기판의 변형 및 크랙의 발생을 방지할 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명의 격벽 조성물을 사용하여 성형되는 격벽은 광학적, 열적, 전기적 요구특성을 만족시키게 된다.
상기와 같이 성형된 격벽을 소성시킨다.(제14 단계) 즉, 기판을 530-580℃의 온도로 소성한다. 여기서 소성온도는 보다 낮은 온도인 530-580℃로 수행되므로 형성된 격벽은 열적 안정성을 갖게 될 수 있다. 다시 말해서 기판의 변형 및 크랙의 발생을 방지할 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명의 격벽 조성물을 사용하여 성형되는 격벽은 광학적, 열적, 전기적 요구특성을 만족시키게 된다.
제3 실시예
본 발명의 제3 실시예에서는 다른 격벽 조성물에 대하여 설명하기로 한다.
표 5를 참조하여 본 발명의 제3 실시예를 설명을 하면, 격벽 조성물은 P2O5-PbO-ZnO계 모상유리와, 70 X 10-7/℃ 이하의 열팽창계수를 갖는 산화물 충진제를 포함한다.
표 5를 참조하여 본 발명의 제3 실시예를 설명을 하면, 격벽 조성물은 P2O5-PbO-ZnO계 모상유리와, 70 X 10-7/℃ 이하의 열팽창계수를 갖는 산화물 충진제를 포함한다.
상기 70 X 10-7/℃ 이하의 열팽창계수를 갖는 산화물 충진제의 조성비는 산화물 충진제의 무게를 100중량%로 하여 산출한 것이다.
| 산화물 충진제 | 조성비(중량%) |
| Al2O3 | 30 - 90 |
| V2O5 | 5 - 15 |
| TiO2 | 5 - 10 |
| Mg2Al3(AlSi5O18) | 0 - 20 |
| LiAl(Si2O6) | 0 - 20 |
| 2MgOSiO2 | 0 - 20 |
| Zn2SiO4 | 0 - 20 |
| PbOTiO2 | 0 - 20 |
| 수정(Quart) | 0 - 20 |
| ZrO2 | 0 - 20 |
| MgOAl2O32 | 0 - 20 |
| 3Al2O3(2SiO2) | 0 - 20 |
| MgTiO3 | 0 - 20 |
| Zn2SiO4 | 0 - 20 |
| LiAl(SiO4) | 0 - 20 |
| MgOSiO2 | 0 - 20 |
| BPO4 | 0 - 20 |
상기 표 4에 의해 표기된 산화물 충진제는 상기 제1 실시예에 의해 설명된 P2O5-PbO-ZnO계 모상유리에 첨가되어 유전율이 저하됨과 아울러, 소성온도를 저하시키게 된다. 예를 들면, TiO2는 그 자체의 결정구조와 결정구조에 따른 물성에 의하여 격벽의 반사율과 결정화도를 향상시킨다.
잘 알려진 바와 같이 TiO2는 결정구조가 고온에서 안정한 형을 루타일(rutile)형, 저온에서 안정한 형을 아나타제(anatase)형, 중간 온도에서 안정한 형을 브루카이트(브루카이트)형으로 안정된 결정구로조 강도가 매우 강하여 선박 등과 같은 분야에서도 사용되고 있으며, 또한 표면은 빛에 의해 초친수성이 되므로 거울이나 유리의 흐림 방지를 할 수 있고, 또한 자외선 등의 차단 효과도 있어 화장품 분야에서도 사용되고 있다. 더욱이 TiO2는 매우 미세한 입자로 형성될 때 빛의 반사율이 좋다고 알려져 있다.
그리고, Al2O3는 낮은 열팽창계수를 갖는 격벽을 형성하게 한다. 다시 말하면, P2O5-PbO-ZnO계 모상유리의 열팽창계수는 120 - 140 X 10-7/℃로 높은 반면에 Al2O3의 열팽창계수는 66 X 10-7/℃로 낮은 열팽창계수를 갖는다. 따라서, 상기 P2O5-PbO-ZnO계 모상유리에 Al2O3를 첨가하여 형성되는 격벽의 열팽창계수는 70 - 85 X 10-7/℃로 하부유리판(소다석회 유리)의 열팽창계수와 유사하게 되어 안정적인 열팽창계수를 갖게 된다.
상기 산화물 충진제의 조성물 중 Al2O3, V2O5및 TiO2는 필수적으로 혼합되는 조성물임을 알 수 있고, 나머지 조성물은 선택적으로 혼합될 수 있다는 것을 알 수 있다.
그리고, 나머지 조성물인 Mg2Al3(AlSi5O18), LiAl(Si2O6), 2MgOSiO2, Zn2SiO4, PbOTiO2, 수정(Quart), ZrO2, MgOAl2O32, 3Al2O3(2SiO3), MgTiO3, Zn2SiO4, LiAl(SiO4), MgOSiO2 및 BPO4는 20 중량% 이내의 범위로 선택적으로 혼합될 수 있다.
상기와 같은 조성물은 아래와 같은 방법을 통하여 의해 격벽재를 제조하게 된다.
제4 실시예
본 발명의 제4 실시예에서는 상기 설명된 조성물을 이용하여 격벽재를 제조하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.
잘 알려진 바와 같이 TiO2는 결정구조가 고온에서 안정한 형을 루타일(rutile)형, 저온에서 안정한 형을 아나타제(anatase)형, 중간 온도에서 안정한 형을 브루카이트(브루카이트)형으로 안정된 결정구로조 강도가 매우 강하여 선박 등과 같은 분야에서도 사용되고 있으며, 또한 표면은 빛에 의해 초친수성이 되므로 거울이나 유리의 흐림 방지를 할 수 있고, 또한 자외선 등의 차단 효과도 있어 화장품 분야에서도 사용되고 있다. 더욱이 TiO2는 매우 미세한 입자로 형성될 때 빛의 반사율이 좋다고 알려져 있다.
그리고, Al2O3는 낮은 열팽창계수를 갖는 격벽을 형성하게 한다. 다시 말하면, P2O5-PbO-ZnO계 모상유리의 열팽창계수는 120 - 140 X 10-7/℃로 높은 반면에 Al2O3의 열팽창계수는 66 X 10-7/℃로 낮은 열팽창계수를 갖는다. 따라서, 상기 P2O5-PbO-ZnO계 모상유리에 Al2O3를 첨가하여 형성되는 격벽의 열팽창계수는 70 - 85 X 10-7/℃로 하부유리판(소다석회 유리)의 열팽창계수와 유사하게 되어 안정적인 열팽창계수를 갖게 된다.
상기 산화물 충진제의 조성물 중 Al2O3, V2O5및 TiO2는 필수적으로 혼합되는 조성물임을 알 수 있고, 나머지 조성물은 선택적으로 혼합될 수 있다는 것을 알 수 있다.
그리고, 나머지 조성물인 Mg2Al3(AlSi5O18), LiAl(Si2O6), 2MgOSiO2, Zn2SiO4, PbOTiO2, 수정(Quart), ZrO2, MgOAl2O32, 3Al2O3(2SiO3), MgTiO3, Zn2SiO4, LiAl(SiO4), MgOSiO2 및 BPO4는 20 중량% 이내의 범위로 선택적으로 혼합될 수 있다.
상기와 같은 조성물은 아래와 같은 방법을 통하여 의해 격벽재를 제조하게 된다.
제4 실시예
본 발명의 제4 실시예에서는 상기 설명된 조성물을 이용하여 격벽재를 제조하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 5에는 상기 조성물을 이용하여 격벽을 성형하는 방법의 흐름도가 도시되어 있고, 도 5에는 격벽을 제조하는 과정 중 본 발명의 일 실시예에 따른 조성물을 이용하여 격벽 재료를 제조하는 방법을 나타내는 흐름도가 도시되어 있다.
상기 조성물을 이용한 격벽재의 제조방법과 상기 격벽재에 의해 성형되는 격벽의 제조과정을 살펴보기로 한다.
상기 조성물을 이용한 격벽재의 제조방법과 상기 격벽재에 의해 성형되는 격벽의 제조과정을 살펴보기로 한다.
P2O5-PbO-ZnO계 모상유리와 70 X 10-7/℃ 이하의 열팽창계수를 갖는 산화물 충진제로 혼합분말을 형성한다.(제21 단계)
본 발명의 실시예에 따른 격벽재의 제조과정은 상기 제21 단계의 공정에 의해 이루어지게 된다.
상기 단계에서는 제1 실시예에 따른 P2O5-PbO-ZnO계 모상유리의 분말과 상기 표 5에 표기된 산화물 충진제를 소정의 비율로 혼합하여 혼합분말을 형성하게 된다. 여기서 상기 P2O5-PbO-ZnO계 모상유리의 분말과 산화물 충진제의 혼합분말의 혼합비는 아래의 표 6에 나타나 있다.
본 발명의 실시예에 따른 격벽재의 제조과정은 상기 제21 단계의 공정에 의해 이루어지게 된다.
상기 단계에서는 제1 실시예에 따른 P2O5-PbO-ZnO계 모상유리의 분말과 상기 표 5에 표기된 산화물 충진제를 소정의 비율로 혼합하여 혼합분말을 형성하게 된다. 여기서 상기 P2O5-PbO-ZnO계 모상유리의 분말과 산화물 충진제의 혼합분말의 혼합비는 아래의 표 6에 나타나 있다.
| 모상유리 분말 | 산화물 충진제 분말 | |
| 혼합비(%) | 40 - 80 | 20 - 60 |
도 6을 참조하여 상기 P2O5-PbO-ZnO계 모상유리와 산화물 충진제의 분말형성 과정에 대해서 상세히 설명하면 다음과 같다.
첫 번째 공정(제21-1 단계)에서 산화물 충진제를 상기 제1 실시예에 따른 P2O5-PbO-ZnO계 모상유리와 혼합한다. 이때, 상기 산화물 충진제는 표 5에 나타나 있는 조성비에 따라 칭량하여 P2O5-PbO-ZnO계 모상유리와 상기 표 6에 나타나 있는 비율로 혼합하여 텀블링 믹서(Tumbling Mixer)에서 소정시간(예를 들면, 10시간) 혼합하게 된다.
두 번째 공정(제21-2 단계)에서 혼합된 원재료를 용융로에 투입하여 용융시킨다. 이때의 용융조건(Melting Condition)은 1000 - 1200℃에서 소정시간(예를 들면, 1-5시간) 용융하며, 용융도중에 원재료가 골고루 용융되도록 2-3 차례 교반(Stirring)시킨다. 이와 같이 용융된 상기 조성물은 균질화되어 치밀한 조직을 가지게 된다.
세 번째 공정(제21-3 단계)에서 용융된 조성물을 급속 냉각시켜 미세한 입자를 갖는 분말로 제조하게 된다. 즉, 상기 용융된 조성물은 쿠엔칭 롤러(Quenching Roller)를 통과시킨 후 급속냉각하면 미세한 크랙(Crack)을 갖는 파쇄유리(Cullets)가 생성되는데, 이 파쇄유리를 볼 밀링(Ball Milling)법에 의해 소정시간(예를 들어, 16 시간) 밀링한다. 상기 볼 밀링에 의하여 일차로 파쇄된 유리는 시버를 통해 조밀한 입도를 갖는 입자로 제조하게 된다. 본 실시예에서는 상기 파쇄유리를 #170, #270 시버에 순차로 통과시켜 약 10㎛의 균일한 입도를 갖도록 한다.
상기와 같은 과정을 통해 입자의 크기가 약 10㎛의 양호한 입도분산을 갖는 P2O5-PbO-ZnO계 모상유리와 산화물 충진제가 혼합된 분말을 만들 수 있게 된다.
첫 번째 공정(제21-1 단계)에서 산화물 충진제를 상기 제1 실시예에 따른 P2O5-PbO-ZnO계 모상유리와 혼합한다. 이때, 상기 산화물 충진제는 표 5에 나타나 있는 조성비에 따라 칭량하여 P2O5-PbO-ZnO계 모상유리와 상기 표 6에 나타나 있는 비율로 혼합하여 텀블링 믹서(Tumbling Mixer)에서 소정시간(예를 들면, 10시간) 혼합하게 된다.
두 번째 공정(제21-2 단계)에서 혼합된 원재료를 용융로에 투입하여 용융시킨다. 이때의 용융조건(Melting Condition)은 1000 - 1200℃에서 소정시간(예를 들면, 1-5시간) 용융하며, 용융도중에 원재료가 골고루 용융되도록 2-3 차례 교반(Stirring)시킨다. 이와 같이 용융된 상기 조성물은 균질화되어 치밀한 조직을 가지게 된다.
세 번째 공정(제21-3 단계)에서 용융된 조성물을 급속 냉각시켜 미세한 입자를 갖는 분말로 제조하게 된다. 즉, 상기 용융된 조성물은 쿠엔칭 롤러(Quenching Roller)를 통과시킨 후 급속냉각하면 미세한 크랙(Crack)을 갖는 파쇄유리(Cullets)가 생성되는데, 이 파쇄유리를 볼 밀링(Ball Milling)법에 의해 소정시간(예를 들어, 16 시간) 밀링한다. 상기 볼 밀링에 의하여 일차로 파쇄된 유리는 시버를 통해 조밀한 입도를 갖는 입자로 제조하게 된다. 본 실시예에서는 상기 파쇄유리를 #170, #270 시버에 순차로 통과시켜 약 10㎛의 균일한 입도를 갖도록 한다.
상기와 같은 과정을 통해 입자의 크기가 약 10㎛의 양호한 입도분산을 갖는 P2O5-PbO-ZnO계 모상유리와 산화물 충진제가 혼합된 분말을 만들 수 있게 된다.
상기와 같은 실시예에 의해 제조되는 격벽재는 아래와 같이 종래의 격벽형성과정과 동일한 과정을 통해 수행될 수 있는데, 여기서 일부 공정단계는 그 공정의 조건이 상기 조성물의 특성에 의해 달라질 수 있게 된다. 따라서, 각 공정에서 동일한 조건으로 수행될 수 있는 단계에 대한 설명은 개략적으로 하고, 공정의 조건이 다른 단계에 대한 설명은 보다 상세히 하도록 하겠다.
이와 같이 제조되는 P2O5-PbO-ZnO계 모상유리와 산화물 충진제가 혼합된 분말에 유기용매(Vehicle)와 소정비율로 혼합하여 페이스트(Paste) 또는 슬러리(Slurry)를 형성한다.(제22 단계)
이 단계에서는 종래의 페이스트 또는 슬러리 형성단계와 같이 상기 격벽재에 유기용매를 일정비율로 혼합하여 페이스트 또는 슬러리 상태로 만들게 되는데, 그 혼합비는 상기 실시예에서 설명된 것과 같다. 즉, EC의 경우에는 혼합비율을 10%로 하고, BCA의 경우에는 혼합비율을 60%로 하며, BC의 경우에는 혼합비율을 20%로 하는 것이 바람직하다. 그리고, 페이스트(Paste)의 점도는 70,000 - 100,000 CPS가 바람직하며, 슬러리의 점도는 700 - 1,000 CPS가 바람직하다. 상기 설명된 실시예와 같이 페이스트는 스크린 프린팅(Screen Printing)용으로 사용될 수 있고, 슬러리는 액상의 상태를 유지하며 테이프 캐스팅(Tape Casting)용으로 사용될 수 있다. 또한, 유기용매에 소정량의 감광성수지를 혼합할 경우 감광용 격벽재료에 적용될 수도 있다.
이와 같이 슬러리 또는 페이스트 상태로 형성된 격벽재는 아래와 같은 격벽성형 방법에 의해 격벽으로 성형될 수 있다.
이와 같이 제조되는 P2O5-PbO-ZnO계 모상유리와 산화물 충진제가 혼합된 분말에 유기용매(Vehicle)와 소정비율로 혼합하여 페이스트(Paste) 또는 슬러리(Slurry)를 형성한다.(제22 단계)
이 단계에서는 종래의 페이스트 또는 슬러리 형성단계와 같이 상기 격벽재에 유기용매를 일정비율로 혼합하여 페이스트 또는 슬러리 상태로 만들게 되는데, 그 혼합비는 상기 실시예에서 설명된 것과 같다. 즉, EC의 경우에는 혼합비율을 10%로 하고, BCA의 경우에는 혼합비율을 60%로 하며, BC의 경우에는 혼합비율을 20%로 하는 것이 바람직하다. 그리고, 페이스트(Paste)의 점도는 70,000 - 100,000 CPS가 바람직하며, 슬러리의 점도는 700 - 1,000 CPS가 바람직하다. 상기 설명된 실시예와 같이 페이스트는 스크린 프린팅(Screen Printing)용으로 사용될 수 있고, 슬러리는 액상의 상태를 유지하며 테이프 캐스팅(Tape Casting)용으로 사용될 수 있다. 또한, 유기용매에 소정량의 감광성수지를 혼합할 경우 감광용 격벽재료에 적용될 수도 있다.
이와 같이 슬러리 또는 페이스트 상태로 형성된 격벽재는 아래와 같은 격벽성형 방법에 의해 격벽으로 성형될 수 있다.
종래의 스크린 프린터법, 샌딩법, 식각법, 첨가법 및 스태핑법 등에 의해 페이스트 또는 슬러리를 기판의 상부에 소정의 두께로 도포 및 건조 과정을 거쳐 격벽을 성형한다.(제23 단계)
상기 격벽 성형과정 또한 상기 실시예에서 충분히 설명하였으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 여기서 상기 격벽은 위에서 설명한 바와 같이 설계자의 의도에 따라 다양한 규격 및 사양과 다양한 방식에 의해 성형될 수 있다. 이와 같이 성형된 격벽은 다음과 같이 소성과정을 거쳐 격벽으로 완성된다.
상기 격벽 성형과정 또한 상기 실시예에서 충분히 설명하였으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 여기서 상기 격벽은 위에서 설명한 바와 같이 설계자의 의도에 따라 다양한 규격 및 사양과 다양한 방식에 의해 성형될 수 있다. 이와 같이 성형된 격벽은 다음과 같이 소성과정을 거쳐 격벽으로 완성된다.
상기와 같이 성형된 격벽을 소성시킨다.(제24 단계) 즉, 기판을 530-580℃의 온도로 소성한다. 여기서 소성온도는 530-580℃의 낮은 온도로 수행되므로 형성된 격벽은 열적 안정성을 갖게 될 수 있다. 다시 말해서 기판의 변형 및 크랙의 발생을 방지할 수 있게 된다.
상기와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 조성물에 의해 성형되는 격벽의 특성은 아래의 표 5에 나타나 있다.
| 유전율(@ 1Mhz) | 7-11 |
| 열팽창 계수(10-7/℃) | 70-85 |
| 소성온도(℃) | 530-580 |
| 반사율(@ 500㎚, %) | 50-80 |
상기와 같은 방법으로 형성된 격벽의 유전율은 7-11로 종래의 격벽 유전율에 비해 낮은 유전율을 갖게 되어 어드레싱 시간의 지연을 방지함과 아울러 격벽의 반사율이 50-80%가 되어 PDP의 계조를 향상시키게 된다. 또한, PbO의 함유량이 낮아 격벽의 중량을 경량화 함과 아울러, 환경오염을 방지하게 된다. 또한, 소성온도를 저하시켜 유리기판의 변형 및 균열을 방지하게 된다.
상술한 바와같이, 본 발명의 격벽 조성물은 격벽의 광학적, 열적, 전기적 요구특성을 만족시킬수 있는 장점이 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자 라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.
Claims (17)
- 플라즈마 표시장치의 격벽 성형용 조성물에 있어서,상기 격벽조성물로 P2O5-PbO-ZnO계 유리를 사용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치의 격벽 성형용 조성물.
- 제 1 항에 있어서, 상기 조성물인 P2O5-PbO-ZnO계 유리는 30 내지 60 중량%의 P2O5, 5 내지 40 중량%의 ZnO, 5 내지 40 중량%의 PbO, 5 내지 25 중량%의 BaO 및 1 내지 5 중량%의 Al2O3를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치의 격벽 성형용 조성물.
- 제 2 항에 있어서, 상기 조성물에는 0.1 내지 10 중량% 이내 범위의 La2O3 또는 Bi2O3 중 어느 하나 이상 또는 0.1 내지 5 중량% 이내 범위의 MgO, CaO, SrO 또는 TeO2 중 어느 하나 이상 또는 0.1 내지 2 중량% 이내 범위의 Sb2O3 또는 As2O3 중 어느 하나 이상이 선택적으로 혼합되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치의 격벽 성형용 조성물.
- 제 3 항에 있어서, 상기 조성물은 격벽으로 성형된 상태에서 530 내지 580℃의 온도로 소성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치의 격벽 성형용 조성물.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 격벽 조성물은 플라즈마 표시장치의 격벽 및 유전체 후막 중 적어도 어느 하나에 적용되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치용 격벽조성물.
- 플라즈마 표시장치의 격벽 성형용 조성물에 있어서,상기 격벽조성물로 P2O5-PbO-ZnO계 유리와 70 X 10-7/℃ 이하의 열팽창계수를 갖는 충진제를 사용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치용 격벽조성물.
- 제 6 항에 있어서, 상기 P2O5-PbO-ZnO계 유리는 40 내지 80%의 범위로 상기 충진제는 20 내지 60%의 범위로 혼합되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치용 격벽조성물.
- 제 7 항에 있어서, 상기 조성물인 P2O5-PbO-ZnO계 유리는 30 내지 60 중량%의 P2O5, 5 내지 40 중량%의 ZnO, 5 내지 40 중량%의 PbO, 5 내지 25 중량%의 BaO 및 1 내지 5 중량%의 Al2O3를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치의 격벽 성형용 조성물.
- 제 8 항에 있어서, 상기 P2O5-PbO-ZnO계 유리 조성물에는 0.1 내지 10 중량% 이내 범위의 La2O3 또는 Bi2O3 중 어느 하나 이상 또는 0.1 내지 5 중량% 이내 범위의 MgO, CaO, SrO 또는 TeO2 중 어느 하나 이상 또는 0.1 내지 2 중량% 이내 범위의 Sb2O3 또는 As2O3 중 어느 하나 이상이 선택적으로 혼합되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치의 격벽 성형용 조성물.
- 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 충진제는 30 내지 90 중량%의 Al2O3와 5 내지 15 중량%의 V2O5 및 5 내지 10 중량%의 TiO2를 포함하는 것으로 특징으로 하는 플라즈마 표시장치의 격벽 성형용 조성물.
- 제 10 항에 있어서, 상기 충진제는 0.1 내지 20 중량% 이내의 범위의 Mg2Al3(AlSi5O18), LiAl(Si2O6), 2MgOSiO2, Zn2SiO4, PbOTiO2, 수정(Quart), ZrO2, MgOAl2O32, 3Al2O3(2SiO3), MgTiO3, Zn2SiO4, LiAl(SiO4), MgOSiO2 또는 BPO4 중 어느 하나 이상이 선택적으로 혼합되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치의 격벽 성형용 조성물.
- 제 11 항에 있어서, 상기 조성물은 격벽으로 성형된 상태에서 530 내지 580℃의 온도로 소성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치의 격벽 성형용 조성물.
- 제 2 항 또는 제 3 항 중 어느 한 항의 조성물을 포함하는 P2O5-PbO-ZnO계 모상유리의 원재료(Raw Material)를 혼합하는 단계와;혼합된 원재료를 용융로에 투입하여 용융시키는 단계 및;용융된 조성물을 급속 냉각시켜 밀링한 후 거름망으로 걸러 미세한 입자를 갖는 분말로 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 격벽 성형용 조성물을 이용한 격벽재의 제조방법.
- 제 13 항에 있어서, 상기 혼합단계는 상기 조성물을 텀블링 믹서에서 10시간 동안 혼합하고, 상기 용융단계는 1000 - 1200℃에서 1-5시간으로 2-3 차례 교반시키며, 상기 분말제조단계는 볼 밀링법으로 16 시간 동안 밀링하는 것을 특징으로 하는 격벽 성형용 조성물을 이용한 격벽재의 제조방법.
- 제 2 항 또는 제 3 항 중 어느 한 항의 조성물을 포함하는 P2O5-PbO-ZnO계 모상유리의 원재료와 제 10 항 또는 제 11 항 중 어느 한 항의 충진제 조성물을 포함하는 70 X 10-7/℃ 이하의 열팽창계수를 갖는 충진제를 혼합하는 단계와;혼합된 원재료를 용융로에 투입하여 용융시키는 단계 및;용융된 조성물을 급속 냉각시켜 밀링한 후 거름망으로 걸러 미세한 입자를 갖는 분말로 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 격벽 성형용 조성물을 이용한 격벽재의 제조방법.
- 제 15 항에 있어서, 상기 P2O5-PbO-ZnO계 유리는 40 내지 80%의 범위로 상기 충진제는 20 내지 60%의 범위로 혼합되는 것을 특징으로 하는 격벽 성형용 조성물을 이용한 격벽재의 제조방법.
- 제 15 항에 있어서, 상기 혼합단계는 상기 조성물을 텀블링 믹서에서 10시간 동안 혼합하고, 상기 용융단계는 1000 - 1200℃에서 1-5시간으로 2-3 차례 교반시키며, 상기 분말제조단계는 볼 밀링법으로 16 시간 동안 밀링하는 것을 특징으로 하는 격벽 성형용 조성물을 이용한 격벽재의 제조방법.
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| KR1019990020306A KR100575630B1 (ko) | 1999-06-02 | 1999-06-02 | 플라즈마 표시장치의 격벽 성형용 조성물 및 조성물을 이용한 격벽재의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019990020306A KR100575630B1 (ko) | 1999-06-02 | 1999-06-02 | 플라즈마 표시장치의 격벽 성형용 조성물 및 조성물을 이용한 격벽재의 제조방법 |
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Family
ID=19589573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1019990020306A KR100575630B1 (ko) | 1999-06-02 | 1999-06-02 | 플라즈마 표시장치의 격벽 성형용 조성물 및 조성물을 이용한 격벽재의 제조방법 |
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-
1999
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