KR100641424B1 - 플라즈마 디스플레이 소자의 하면판용 건식 필름 조성물 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 소자의 하면판용 건식 필름 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 교류형 플라즈마 디스플레이 소자의 하면판 상에 라미네이션된 건식 필름을 격벽(barrier rib)의 역상이 각인된 평판형 또는 롤형 몰드를 사용하여 압축 성형하여 격벽을 제조함에 있어서 성형성 및 구조적 안정성이 우수한 격벽 형성용 조성물 및 그것을 이용한 격벽의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 조성물을 사용한 건식 필름은 격벽 형성을 위한 압축성형시 성형 특성이 우수할 뿐만이 아니라, 소결시 잔류물이 잔존하지 않고 균일한 높이와 폭을 가지며 격벽의 소성 밀도가 높은 장점이 있기 때문에, 격벽의 품질의 향상시키고 하면판의 제조 원가를 감소시킬 수 있는 잇점이 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 소자의 하면판용 건식 필름 조성물{Green tape compositions for rear panel of plasma display panel}
도 1은 플라즈마 표시 패널의 구조를 개략적으로 도시한 단면 사시도이고;
도 2는 평판형 몰드를 사용하여 격벽을 제조하는 공정을 개략적으로 도시한 공정도이고;
도 3은 롤형 몰드를 사용하여 격벽을 제조하는 공정을 개략적으로 도시한 공정도이고;
도 4는 닥터 블레이드 테이프 케스팅 장치에 의해 필름을 도포하는 과정을 개략적으로 도시한 공정도이고;
도 5는 본 발명의 하나의 실시예로서 바인더(PMMA)의 함량 변화에 따른 소결 후의 격벽의 높이 변화를 도시한 그래프이고;
도 6은 본 발명의 하나의 실시예로서 가소제(DBP)의 함량 변화에 따른 소결후의 격벽의 높이 변화를 도시한 그래프이고;
도 7은 본 발명의 하나의 실시예로서 가소제(DMP, DEP, DBP)의 종류 변화에 따른 소결 후의 격벽의 높이 변화를 도시한 그래프이다.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 상부판 2 : 상부판 유전체
3 : MgO 보호층 4 : 서스테인 전극
5 : 어드레스 전극 6 : 격벽
7 : 형광체 8 : 하면판
9 : 하면판 유전층
본 발명은 성형성이 우수하고 성형품의 품질이 우수한 플라즈마 디스플레이 소자(Plasma Display Panel: PDP)의 격벽 형성용 조성물 및 그것을 이용한 격벽의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 유리 분말 및 세라믹 분말에 용매, 분산제, 윤활제, 바인더, 가소제 등을 일정량 함유하는 구성으로 되어있다.
플라즈마 디스플레이 소자는 평판형 표시 소자로서 화질이 우수하고, 두께가 얇으며, 무게가 가볍기 때문에 40인치 이상의 대형 표시장치에 주로 사용되고 있다. 플라즈마 디스플레이 소자는 하면판에 형성된 격벽과 어드레스 전극, 상부판에 형성되어 있는 서스테인 전극이 수직으로 교차하는 지점에서 화소가 형성되어, 화상을 구현하게 된다.
이러한 플라즈마 디스플레이 소자의 개략적인 구조를 나타내면 도 1과 같다. 유리 또는 금속 기판을 소재한 하면판(8) 상에 유전층(9)이 코팅되어 있고, 어드레스 전극(5)이 하면판(8) 또는 유전층(9)상에 형성되어 있다. 어드레스 전극(5)을 사이에 두고 길다란 스트라이프(stripe) 형상의 격벽(6)이 존재하며 상기 격벽(6) 사이의 공간상 표면에 형광체가 도포되어 있어 서브 화소(sub pixel)를 구성한다.
한편, 유리로 이루어진 상부판(1)내에는 서스테인 전극(4)이 들어가 있으며 그 아래에 유전체(2)와 MgO 보호층(3)이 존재한다. 따라서, 이들 상부판(1)과 하면판(9)이 결합되게 되면 상기 격벽(6)에 의해 격리된 다수의 화소 공간이 생기게 된다. 이러한 격리 공간상에는 He/Xe 가스 또는 Ne/Xe 가스 등이 봉입되어 있어서, 서스테인 전극(4)와 어드레스 전극(5)에 전압이 인가되면 상기 공간상에서 플라즈마가 형성되고, 플라즈마로부터 발생하는 진공 자외선(vacuum ultra vilolet)이 격벽 및 격벽간 하저면에 코팅되어 있는 형광체를 여기시켜 적색, 녹색, 청색 가시광선이 발생하게 된다.
이와 같은 격벽을 형성하는 방법으로는, 유리 기판 또는 티탄과 같은 금속 기판상에 격벽 재료를 포함하고 있는 건식 필름(green tape)을 적층한 후, 이를 격벽 형상의 역상이 각인된 평판평 몰드 또는 롤형 몰드로 압축성형하여 격벽을 형성하는 방법이 제안되어 있다.
평판형 몰드를 사용한 압축법의 개략적 공정과 롤형 몰드를 사용한 압축법의 개략적 공정을 도 2와 도 3에 각각 도시하였다.
이와 같은 플라즈마 디스플레이 소자의 제조방법에 대해서는 이미 다수 문헌에서 이를 확인할 수 있는바, 그러한 대표적인 예로는 일본특허출원 제9-363943호, 일본특허출원 제9-137132호, 일본특허출원 제10-9372호, 일본 특허출원 제9-170148호, 한국특허출원 제1998-54538호, 한국특허출원 제1998-21101호, 한국특허출원 제1998-22675호, 한국특허출원 제1998-18584호, 미국특허 제5,925,203호 등이 있 다.
유리를 기판으로 사용하는 경우에는 어드레스 전극을 먼저 인쇄하고, 건식 필름의 슬러리를 테이프 케스팅 법으로 코팅하거나, 마일러 필름과 같은 폴리머 캐리어(carrier) 필름 상에 테이프 캐스팅 방법으로 건식 필름을 제조한 후, 이를 기판상에 가압하여 라미네이션하여 결합시킨다. 반면에, 금속 기판을 이용하는 경우에는 결합층(bonding layer)을 먼저 형성시키고, 어드레스 전극을 인쇄한 후, 건식 필름층을 다시 형성시킨다.
일반적으로 격벽 형성용 건식 필름의 조성물은 격벽 재료인 무기질 재료(유리 분말(frit glass), 충진용 세라믹(Al2O3, TiO2, ZrO2 등)) 및, 그것의 압축성형시 격벽 성형에 적합한 유동성을 부여하는 유기질 재료(결합제, 윤활제, 기타 첨가제 등)로 구성되어 있다.
유리 분말을 포함하는 건식 필름의 조성물은 대부분 전자 패키징 또는 다층 세라믹 케패시터(multi layer ceramic capacitor)용 기판 재료를 제조하기 위한 조성물이 그대로 사용되고 있는데, 그 내용이 미국특허 제5,565,264호에 개시되어 있다.
한편, 한국특허출원 제1998-0034028호는 플라즈마 디스플레이 소자의 격벽을 제조하기 위한 건식 필름의 조성물을 개시하고 있는 바, 그 내용을 보면 60 중량%의 글래스 분말, 31 중량%의 용매, 5 중량%의 가소제, 3 중량%의 유기결합제, 1 중량%의 첨가제를 함유하고 있다. 그러나, 상기 출원명세서에는 결합제가 분말을 결합시킴과 아울러 점도를 유지하도록 하는 물질이라고만 표현되어 있는 등 조성물의 구성 성분들을 구체적으로 알 수 없어서 발명의 내용을 재현하기가 극히 어렵다. 또한, 본 발명자들이 상기 조성물의 구성 성분로서 예상되는 화합물들을 취사선택하여 다수의 실험을 행한 결과 건식 필름의 성형성이 나쁘고 성형된 격벽의 높이와 높이 균일하지 못한 점 등 플라즈마 표시 패널의 격벽 형성용 건식 필름의 조성물로서 적합하지 못하다는 것을 확인할 수 있었다.
한편, 한국특허출원 제1998-54538호는 70.3 중량%의 유리 혼합물, 13.80%의 용매, 15.90%의 수지로 이루어진 조성을 제공하고 있다. 상기 용매는 46.7 중량%의 메틸에틸케톤(MEK), 46.9 중량%의 에탄올, 6.20 중량%의 생선기름으로 이루어지고, 상기 수지는 36.10 중량%의 메틸에틸케톤, 36.10 중량%의 에탄올, 11.10 중량%의 #160 가소제, 16.7 중량%의 B-98 수지로 구성되어 있다. 그러나, 이러한 조성물을 사용하여 제조된 격벽 형상에 대한 추가적인 자료가 제공되고 있지 않아 그의 격벽 형성용 건식 필름의 원료로서의 성능이 불확실할 뿐만 아니라 본 발명자들의 실험에 따르면 그러한 조성물에 의해 제조된 격벽의 물성이 우수하지 못하였다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 일거에 해결하고 과거로부터 요망되어 온 기술적 과제를 해결함을 목적으로 한다. 이를 구체적으로 살펴보면, 첫째, 평판형 몰드와 롤형 몰드에 의한 상온에서의 압축 성형을 가능하게 하고, 둘째, 세라믹 분말을 첨가하여 격벽의 강도를 증대시키고 건식 필름을 제조하기 위한 슬러리내에서 세라믹 분말과 같은 무기물이 균일하게 분산될 수 있게 하여 몰드로부터 이형시 격벽의 손상이 없는 강도를 유지하게 하며, 셋째, 슬러리를 테 이프 케스팅하기에 적절한 점도를 부여하고 공정을 용이하게 하고, 넷째, 미소성된 격벽의 소결시 잔사량이 적어 소결 특성이 우수한 플라즈마 표시 패널의 격벽 형성용 건식필름 조성물을 제공하고자 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 플라즈마 디스플레이 소자의 격벽 형성용 조성물은,
(a) 50: 50 내지 95: 5(부피비)의 유리분말과 세라믹 분말의 혼합분말 100 중량부에;
(b) 용매 20 내지 40 중량부;
(c) 유기 바인더 2 내지 8 중량부;
(d) 가소제 3 내지 12 중량부;
(e) 분산제와 윤활제 0.5 내지 2 중량부를 혼합한 것을 포함한다.
이러한 조성물은 플라즈마 디스플레이 소자의 하면판 상에 도포되어 5 내지 200㎛의 건식 필름을 형성하고 압축성형에 의하여 100 내지 200㎛이상의 격벽 모양으로 제조된 후 소성되어 최종적으로 격벽을 형성하게 된다.
상기 유리 분말은 소성에 의해 격벽을 형성하는 주성분으로서 평균입도가 0.2 내지 10㎛ 인 것이 사용된다. 대표적인 예로는 PbO-B2O3-SiO2계, B 2O3-SiO2-Bi2O3-P2O5계, Bi2O3-B2O 3-ZnO-BaO-SiO2계 유리 등에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합 분말이 사용될 수 있다.
상기 세라믹 분말은 유리와 함께 소결되어 격벽의 강도와 경도를 높이는 역할을 하는 충진 성분으로서, 평균 입도가 0.2 내지 10 ㎛인 세라믹 분말 중, 알루미나(Al2O3), 산화티탄(TiO2), 지르코니아(ZrO2), 산화망간(MnO), 산화동(CuO), 산화철(Fe2O3) 등에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합 분말이 사용될 수 있다.
상기 용매는 유기 바인더, 가소제 등 유기 첨가제를 용해하여 테이프 케스팅에 적합한 점도를 갖도록 하는 역할을 하는 성분으로서, 비등점이 낮고 점도가 낮은 것이 바람직한바, 그 대표적인 예로는 메틸에틸 케톤(methyl ethyl ketone: MEK), 에틸 알코올(ethyl alcohol), 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol), 톨루엔(tolune), 디에틸 에테르(diethyl ether), 삼염화 에틸렌(trichloroethylene), 메타놀(methanol) 등이 있으며, 이들의 단일 용액 또는 2 이상의 혼합 용액의 형태로 사용될 수 있다.
상기 유기 바인더는 하면판 상에 도포한 후 건조시켜 제조된 건식 필름이 적절한 강도를 갖도록 하는 역할을 하는 성분으로서, 그 대표적인 예로는 셀룰로우즈(cellulose), 에틸 셀룰로오즈(ethyl cellulose), 폴리비닐부티랄(polyvinyl butyral: PVB), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacrylate: PMMA), 폴리아크릴 에스터(polyacrylate esters) 등에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있으며, 그것의 바람직한 평균 분자량은 30,000 내지 100,000이다. 그 중에서도 PMMA계 물질이 특히 바람직하다. 상기 유기 바인더는 유리전이온도가 낮으므로 상온에서 건식필름으로의 성형이 가능하고 필름 이 건조된 후에도 강도가 유지되며, 격벽 재료의 소결 온도의 범위인 450 내지 600℃보다 낮은 온도에서 분해되어 잔류 탄소를 남기지 않는 특성을 가진다. 유기 바인더의 유리전이온도는 분자량에 따라서 변화하나 평균 분자량이 30,000 내지 100,000인 에틸 셀룰로오스는 약 43℃, PVB는 약 49℃, PMMA는 약 105℃이다. 이 유리전이온도를 상온으로 낮추어 압축성형이 가능하게 하기 위하여 가소제를 첨가하는데, 유기 바인더의 종류에 따라서 가소제의 종류가 변화한다.
따라서, 상기 가소제는 건식 필름의 유리전이온도에 영향을 미쳐 열가소성을 조절하는 역할을 하는 성분으로서, 그 대표적인 예로는 디에틸 옥살레이트(diethyl oxalate), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리에틸렌 글리콜(polyethylene glycol: PEG), 디메틸 프탈레이트(dimethyl phthalate: DMP), 디부틸 프탈레이트(dibutyl phthalate: DBP), 디옥틸 프탈레이트(dioctyl phthalate: DOP), 메틸 아비에테이드(methyl abietate), 부틸 벤질 프탈레이트(butyl benzyl phthalate) 등에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 예를 들어, 유기 바인더가 셀룰로오즈계 고분자인 경우에는 다이에틸 옥살레이트(diethyl oxalate)가, PVB 또는 PMMA계 고분자인 경우에는 PEG, DMP, DBP, DOP 등이 가소제로서 특히 바람직하다.
유기 바인더의 첨가량은 혼합분말 100 중량부를 기준으로 2 내지 8 중량부이고 더욱 바람직하게는 3 내지 6 중량부이며, 가소제의 첨가량은 혼합분말 100 중량부를 기준으로 3 내지 12 중량부이고 더욱 바람직하게는 4.5 내지 9 중량부이다. 이러한 첨가제의 함량은 혼합분말의 입도에 따라서 변화하는데, 분말의 입도가 미 세할수록 첨가량을 증가시킨다.
상기 분산제는 슬러리내에서 유리 분말 및 세라믹 분말이 상호 분산된 상태로 유지하도록 하는 역할을 하는 성분으로서, 그 대표적인 예로는 생선 오일(menhaden fish oil), 폴리에틸렌이민(polyethyleneimine), 글리세릴 트리올레이트(glyceryl trioleate), 폴리아크릴산(polyacrylic acid), 옥수수 기름(corn oil), 글리세린(glycerin), 포스페이트 에스터(phosphate ester) 등에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다.
상기 윤활제는 압축 성형시 분말간의 마찰 계수를 낮추어 분말을 포함한 건식 필름이 압축 몰드내로의 유동이 용이하도록 하는 역할을 하는 성분으로서, 그 대표적인 예로는 스테아르산(stearic acid), 폴리이소부틸렌(polyisobutylene), 알루미늄 스테아레이트(aluminum stearate), 실리콘 오일(silicone oil) 등에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다.
경우에 따라서는, 본 발명의 조성물에 기타 성분이 첨가될 수도 있는 바, 예를 들어 조성물 슬러리의 내박테리아성, 젖음성, 바인더와의 결합성 등을 향상시키기 위한 성분들이 혼합분말 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 1 중량부로 첨가된다.
따라서, 본 발명의 조성물은 격벽의 소성 온도 이전에 유기물이 분해되어 소결 밀도에 영향을 미치지 않으며, 테이프 케스팅시 적절한 점도 범위를 가지므로 플라즈마 디스플레이 소자의 하면판을 제조함에 있어서 필요한 건식 필름의 두께 범위인 5 내지 200㎛ 범위에서 적절한 점도를 가진다.
본 발명은 또한 이러한 조성물을 이용하여 플라즈마 표시 소자의 하면판 상 에 격벽을 성형하는 방법에 관한 것이다. 이를 상술하면 다음과 같다.
(1) 부피비가 50: 50 내지 95: 5가 되도록 유리분말과 세라믹 분말을 혼합하고, 상기 혼합분말 100 중량부를 기준으로 용매 20 내지 40 중량부, 유기 바인더 2 내지 8 중량부, 가소제 3 내지 12 중량부, 분사제와 윤활제 0.5 내지 2 중량부를 혼합하여 슬러리를 제조하는 단계;
(2) 슬러리를 유리 또는 금속 하면판에 5 내지 200㎛로 도포하고 15 내지 60℃에서 30분 내지 24 시간 동안 건조하여 건식필름을 제조하는 단계;
(3) 건식 필름을 격벽의 역상이 각인된 몰드로 압축성형하는 단계;
(4) 압축 필름을 450 내지 600℃로 30분 내지 2시간 동안 소성하는 단계를 거쳐 플라즈마 디스플레이 소자용 격벽을 제조하게 된다.
상기 단계(1)의 슬러리 제조공정은 공지 기술인 볼밀을 이용하여 혼합하는데, 첨가 성분들의 기능을 최적화하기 위하여 두단계의 혼합 과정을 거치는 것이 바람직하다.
우선, 유리 분말과 세라믹 분말을 볼밀 부피의 20 내지 30% 정도로 장입하고, 혼합분말 100 중량부를 기준으로 20 내지 40 중량부의 용매를 첨가한다. 여기에 상기 함량의 분산제와 윤활제를 첨가한 후, 볼 밀링을 실시한다. 밀링 시간은 분말의 응집(agglomeration) 정도에 따라서 1 내지 24시간 동안 실시하는데, 더욱 바람직하게는 6 내지 12시간 동안 실시한다.(1차 밀링)
1차 밀링이 완료되면 상기 함량의 바인더와 가소제를 첨가하여 밀링을 재실시한다.(2차 밀링) 2차 밀링 시간도 1 내지 24시간 동안 실사하고 더욱 바람직하게 는 6 내지 12시간 동안 실시한다.
상기 단계(2)의 도포 방법으로는 도 4에 도시한 바와 같은 닥터 블레이드 테이프 케스팅 방법 등을 이용하여 마일러 필름과 같은 캐리어 필름상 또는 플라즈마 디스플레이 소자용 하면판 유리상에 슬러리를 도포한다. 도포 방법으로는 닥터 블레이드 테이프 케스팅법 이외에, 다이캐스팅(die casting), 롤 코팅(roll coating), 캡 코팅(cap coating) 등의 방법을 택할 수도 있으며, 또는 별도의 기재(substrate) 위에 성형한 후 프레싱 또는 라미네이션 방법에 의해 집전체와 접합시킬 수도 있다.
상기 단계(3)에서 건식 필름의 압축성형 방법으로는 격벽의 역상이 각인된 평면형 몰드 또는 롤형 몰드를 사용하는 방법을 예로 들 수 있다. 일반적으로 플라즈마 디스플레이 소자의 격벽의 폭이 40 내지 80㎛이고 하면판 전체 격벽의 허용 편차가 약 10㎛인 점을 감안할 때, 약 1m 전후의 평면형 몰드를 가지고 이를 만족시키는 것을 대단히 어려운 면이 있다. 따라서, 성형공정에서 편차의 조정이 상대적으로 용이한 롤형 몰드를 사용하여 압축성형을 실시하는 것이 더욱 바람직하다.
경우에 따라서는, 플라즈마 디스플레이 소자의 어드레스 전극을 건식 필름상에 인쇄한 후에 압축성형을 실시할 수 있다.
본 발명은 또한 이러한 격벽이 형성된 하면판을 사용하여 제조된 플라즈마 디스플레이 소자에 관한 것이다. 격벽이 형성된 하면판을 사용하여 플라즈마 디스플레이 소자를 제조하는 방법은 당업계에 이미 잘 알려져 있으므로 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
당업자라면 본 발명의 범주내에서 다양한 변형 또는 기타 응용이 가능할 것이다.
이하, 실시예를 통해 본 발명의 내용을 더욱 상술하지만, 본 발명의 내용 및 범주가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1 (PMMA계 바인더 종류에 따른 격벽의 형성 높이)
PMMA계 바인더중 분자량이 다른 B-44, B-48, B-82(Rohm and Hass사)를 각각 혼합분말 100 중량부를 기준으로 6 중량부로 첨가하여 슬러리를 제조하였다. 이때 혼합분말 중 유리 분말은 PbO-B2O3-SiO2계의 분말을 사용하였고, 그의 평균 입도는 1.5㎛이었다. 세라믹 첨가제로는 알루미나 분말을 사용하였으며, 그의 평균 입도는 2.2㎛이었다. 유리 분말과 알루미나 분말은 부피비로 80:20으로 첨가하였다. 용매는 MEK와 톨루엔을 1:1로 혼합한 후, 30 중량부를 첨가하였다. 가소제는 DBP를 9 중량부로 첨가하였으며, 분산제는 글리세릴 트리올레이트(glyceryl trioleate)를 2 중량부로, 윤활제는 스테아린산(stearic acid)을 0.5 중량부로 첨가하였다.
이렇게 얻어진 슬러리를 닥터 블레이드를 이용한 테이프 케스팅 장치로 유리 기판상에 130㎛로 도포한 후 25℃에서 24 시간 동안 건조하고, 롤형 금형을 이용하여 상온에서 가압하여 격벽을 형성하였다. 성형시 몰드와 격벽과의 이형을 향상시키기 위하여 실리콘 오일을 이형제로 건식 필름 상면에 얇게 도포한 후 성형하였다. 이때 얻어진 미소성 상태 및 소결(소결 온도 500℃) 후 격벽의 높이를 하기 표 1에 나타내었다. 표 1에서 볼 수 있듯이, 실제 사용되는 격벽의 높이인 120 내지 170㎛의 범위를 잘 만족하고 있음을 알 수 있다.
Figure 112000514255680-pat00001
실시예 2 (PVB 바인더 함량에 따른 격벽의 형성 높이)
PVB계 바인더를 혼합분말 100 중량부를 기준으로 1.5 중량부 및 3 중량부로 각각 첨가하여 슬러리를 제조하였다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 행하여, 미소성 상태 및 소결 후 격벽의 높이를 하기 표 2에 나타내었다. 표 2에서 볼 수 있듯이, 실제 사용되는 격벽의 높이인 120 내지 170㎛의 범위를 잘 만족하고 있음을 알 수 있다.
Figure 112000514255680-pat00002
실시예 3 (PMMA 바인더 함량에 따른 격벽의 형성 높이)
PMMA계 바인더중 B-82를 선택하여 혼합분말 100 중량부를 기준으로 4 중량부, 5 중량부, 6 중량부 및 7 중량부로 변화시켜 슬러리를 각각 제조하였다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 행하여 소결 후 격벽의 높이를 도 5에 도시하였다. 도 5에서 볼 수 있듯이, 격벽의 높이는 바인더의 함량이 증가함에 높아지다가 일정량 이상에서는 더 이상 높아지지 않음을 알 수 있다.
실시예 4 (가소제 DBP 함량에 따른 격벽의 형성 높이)
PMMA계 바인더중 B-82의 함량을 6%로 고정하고, 가소제인 DBP의 함량을 혼합분말 100 중량부를 기준으로 3 중량부, 6 중량부, 12 중량부 및 15 중량부로 각각 변화시켜 슬러리를 제조하였다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 행하여, 미소성 상태 및 소결 후 격벽의 높이를 도 2에 도시하였다. 도 6에서 볼 수 있듯이, 격벽의 높이는 가소제의 함량이 증가함에 따라서 최고치에 도달한 후 점차 감소하는 것을 볼 수 있다.
실시예 5 (가소제의 종류에 따른 격벽의 형성 높이)
PMMA계 바인더중 B-82의 함량을 6%로 고정하고, 혼합분말 100 중량부를 기준으로 가소제로서 DMP, DEP 및 DBP를 각각 9 중량부로 첨가하여 슬러리를 제조하였다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 행하여 미소성 상태 및 소결 후 격벽의 높이를 도 7에 도시하였다. 도 7에서 볼 수 있듯이, 격벽의 높이는 가소제의 종류에 따라서 영향을 받는 것을 볼 수 있다. 실험 결과, 유기 바인더로서 PMMA계 고분자를 사용할 경우 가소제중 DMP가 플라즈마 디스플레이 소자용 격벽 형성 공정에 가장 적합한 것을 알 수 있다.
따라서 본 발명의 조성물은 상온에서 평판형 몰드 또는 롤형 몰드로 압축성형하여 소망하는 격벽의 형상을 제조하는 것이 가능하기 때문에 장치의 단순화 및 성형 압력의 감소 및 형상의 균일화가 가능하다. 또한, 본 발명의 조성물로 얻어진 건식 필름은 적정 강도를 가지기 때문에 몰드로부터 이형될 때, 격벽의 파손과 격 벽내에 미세 균열의 발생을 억제하는 것이 가능하여, 격벽의 제품 신뢰성을 향상시키고, 제품의 수율 향상 및 품질의 균일성을 향상시키는 것이 가능하다. 더불어, 그러한 건식 필름을 이용한 격벽 성형공정은 플라즈마 디스플레이 소자용 하면판의 제조원가를 크게 감소시킬 수 있다.

Claims (9)

  1. (a) 50: 50 내지 95: 5(부피비)의 유리분말과 세라믹 분말의 혼합분말 100 중량부에;
    (b) 용매 20 내지 40 중량부;
    (c) 유기 바인더 2 내지 8 중량부;
    (d) 가소제 3 내지 12 중량부;
    (e) 분산제와 윤활제 0.5 내지 2 중량부를 혼합한 것을 포함하는 플라즈마 디스플레이 소자의 격벽 형성용 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 유리 분말은 평균 입도가 0.2 내지 10㎛ 인 PbO-B2O3-SiO2계, B2O3-SiO2-Bi2O 3-P2O5계, Bi2O3-B2O3-ZnO-BaO-SiO 2계 등에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물이고,
    상기 세라믹 분말은 평균 입도가 0.2내지 10㎛인 세라믹 분말중, 알루미나(Al2O3), 산화티탄(TiO2), 지르코니아(ZrO2), 산화망간(MnO), 산화동(CuO), 산화철(Fe2O3) 등에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물이고,
    상기 용매는 메틸에틸 케톤(methyl ethyl ketone), 에틸 알코올(ethyl alcohol), 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol), 톨루엔(tolune), 디에틸 에테르(diethyl ether), 삼염화 에틸렌(trichloroethylene), 메타놀(methanol) 등 의 단일 용액 또는 2 이상의 혼합 용액이고,
    상기 유기 바인더는 셀룰로우즈(cellulose), 에틸 셀룰로오즈(ethyl cellulose),폴리비닐 부티랄(polyvinyl butyral: PVB), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacrylate: PMMA), 폴리아크릴 에스터(polyacrylate esters) 등에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물로서 평균 분자량이 30,000 내지 100,000이고,
    상기 가소제는 디에틸 옥살레이트(diethyl oxalate), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리에틸렌 글리콜(polyethylene glycol), 디메틸 프탈레이트(dimethyl phthalate), 디부틸 프탈레이트(dibutyl phthalate), 디옥틸 프탈레이트(dioctyl phthalate) 등에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물이고,
    상기 분산제는 생선 오일(menhaden fish oil), 폴리에틸렌이민(polyethyleneimine), 글리세릴 트리올레이트(glyceryl trioleate), 폴리아크릴산(polyacrylic acid), 옥수수 기름(corn oil), 글리세린(glycerin), 포스페이트 에스터(phosphate ester) 등에서 선택된 하나 또는 둘 이상이고,
    상기 윤활제는 스테아르산(stearic acid), 폴리이소부틸렌(polyisobutylene), 알루미늄 스테아레이트(aluminum stearate),알루미늄 스테아레이트(aluminum stearate), 실리콘 오일(silicone oil) 등에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 플라즈마 디스플레이 소자의 격벽 형성용 조성물.
  3. 제 1항에 있어서, 유기 바인더의 첨가량이 혼합분말 100 중량부를 기준으로 3 내지 6 중량부이고, 가소제의 첨가량은 혼합분말 100 중량부를 기준으로 4.5 내지 9 중량부인 플라즈마 디스플레이 소자의 격벽 형성용 조성물.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 하나에 있어서, 조성물 슬러리의 내박테리아성, 젖음성, 결합제와의 결합성 등을 향상시키기 위한 기타 성분들을 혼합분말 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 1 중량부로 더 첨가한 플라즈마 디스플레이 소자의 격벽 형성용 조성물.
  5. (1) 부피비가 50: 50 내지 95: 5가 되도록 유리분말과 세라믹 분말을 혼합하고, 상기 혼합분말 100 중량부를 기준으로 용매 20 내지 40 중량부, 유기 바인더 2 내지 8 중량부, 가소제 3 내지 12 중량부, 분사제와 윤활제 0.5 내지 2 중량부를 혼합하여 슬러리를 제조하는 단계;
    (2) 슬러리를 유리 또는 금속 하면판에 5 내지 200㎛로 도포하고 15 내지 60℃에서 30분 내지 24시간 동안 건조하여 건식필름을 제조하는 단계;
    (3) 건식 필름을 격벽의 역상이 각인된 몰드로 압축성형하는 단계;
    (4) 압축 필름을 400 내지 600℃로 30분 내지 2 시간 동안 소성하는 단계를 포함하는 플라즈마 디스플레이 소자의 격벽 제조방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 단계(1)의 슬러리 제조공정은 유리 분말과 세라믹 분 말을 볼밀 부피의 20 내지 30% 정도로 장입하고, 혼합분말 100중량부를 기준으로 20 내지 40 중량부의 용매를 첨가한 후, 여기에 분산제와 윤활제를 첨가하여 1차 볼 밀링을 1 내지 24시간 동안 실시하고, 바인더와 가소제를 첨가하여 2차 볼 밀링을 1 내지 24시간 동안 실시하는 플라즈마 디스플레이 소자의 격벽 제조방법.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 단계(3)의 몰드가 롤형 몰드인 플라즈마 디스플레이 소자의 격벽 제조방법.
  8. 제 5항에 있어서, 플라즈마 디스플레이 소자의 어드레스 전극을 건식 필름상에 인쇄한 후에 상기 단계(3)의 압축성형을 실시하는 플라즈마 디스플레이 소자의 격벽 제조방법.
  9. 제 5항 내지 8항의 방법에 의해 제조된 격벽을 사용한 플라즈마 디스플레이 소자.
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