KR100754872B1 - 평면패널디스플레이용 스페이서의 제조방법 - Google Patents

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티디케이가부시기가이샤
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Abstract

소결(燒結)후의 연마가공을 최소한으로 억제함으로써, 가공공수 및 가공비용을 저감시킬 수 있는 평면패널디스플레이용 스페이서의 제조방법을 제공한다.
소정의 원료분말과 바인더가 포함된 슬러리로부터 그린시트(green sheet)를 제작하고, 이 그린시트로부터 바인더를 제거하고, 바인더가 제거된 그린시트에 이 그린시트와의 접촉면이 소정의 평탄도(平坦度)를 갖는 재치부재를 올려놓고 소결을 실시한다. 상기 스페이서는 TiC 및/또는 TiO2, Al2O3를 포함하며, TiC가 5.0~16.0몰%, TiO2가 0.5~20.0몰%, 잔여부가 실질적으로 Al2O3의 조성을 갖거나, TiC 및/또는 TiO2, MgO, Al2O3를 포함하며, TiC가 5.0~16.0몰%, TiO2가 0.5~20.0몰%, MgO가 80.0몰%이하, 잔여부가 실질적으로 Al2O3의 조성을 갖는 것이 바람직하다.
패널디스플레이, 스페이서

Description

평면패널디스플레이용 스페이서의 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF SPACER FOR FLAT PANEL DISPLAY}
도 1은, 본 발명의 제조공정을 나타내는 흐름도.
도 2는, FED(Field Emission Display)의 평면도.
도 3은, 상기 도2에 표시한 II-II의 화살표시의 단면도.
도 4는, 스페이서를 나타내는 사시도.
도 5는, FED면판측 내부구조를 나타내는 측면도.
도 6은, 본 발명의 탈 바인더, 가열처리 및 소결의 히트 패턴의 예를 나타내는 도면.
도 7은, 본 발명의 탈 바인더, 가열처리 및 소결의 히트 패턴의 예를 나타내는 도면.
도 8은, 실시예 1에 있어서 1550℃로 소결된 소결체의 비(比)저항치를 나타내는 표
도 9는, 실시예 1에 있어서 1600℃로 소결된 소결체의 비(比)저항치를 나타내는 표
도 10은, 실시예 2에 있어서의 가열처리조건, 내(耐)붕괴성, 변형의 유/무의 결과를 나타내는 표.
도 11은, 실시예에 있어서의 내 붕괴성 시험을 실시한 웨이퍼의 외관을 나타내는 도면.
도 12는, 실시예 1에 있어서 1600℃로 소결된 소결체의 비(比)저항치를 나타내는 표.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
100 : FED(전계방출형 디스플레이) 101 : 면판(面板)
102 : 블랙 매트릭스 구조체 103~119 : 스페이서
201 : 배판(背板) 202 : 음극 구조체
본 발명은, 시트공법을 이용하여 평면패널디스플레이용 스페이서를 제조하는데 적당한 제조방법에 관한 것이다.
크고 무거운 브라운관을 대체하는 디스플레이로서, 박형/경량의 평면형 디스플레이가 알려져 있다. 즉, 상기 평면형 디스플레이의 하나로서, 전계방출형 디스플레이(FED ; Field Emission Display)가 알려져 있다. 상기 FED는, 종래의 음극선관(CRT : Cathode Ray Tube)을 응용한 자발광형(自發光型)평면디스플레이이며, 화상의 표시원리는 브라운관과 동일하다. 즉, 상기 FED는 많은 음극(전해방출소자)을 2차원상태로 배열한 음극구조체를 구비하고 있으며, 감압환경의 조건(예를들면, 10- 5torr이하)에 있어서, 음극에서 방출되는 전자를 가속하여, 목표가 되는 각 형광화소영역에 충돌시켜서 발광화상을 형성한다(예를 들면, 일본국 특개2001-68042호 공보).
FED는 전자를 방출하는 음극구조체를 구비하는 배판과, 형광화소영역을 구비하는 면판의 2매의 평면유리기판을 구비하고 있으며, 상기 평판유리기판사이의 간극은, 0.1mm~3mm정도이다. 상기 2매의 유리기판의 사이는, 상기한바와 같이 예를 들면, 10-5torr이하라는 진공상태로 유지되고 있기 때문에, 2매의 유리기판의 표면에는 대기압(大氣壓)이 걸린다. 그래서, 상기 2매의 유리기판의 간격이 유지되도록 2매의 유리기판의 사이에 대기압에 대향하는 내압용(耐壓用)구조물(이하 스페이서라고 한다)을 배치한다(예를 들면, 일본국 특개2001-68042호 공보).
상기 스페이서에는 몇 가지의 형태가 있는바, 그 하나로 단척(短尺)형상의 스페이서가 있다. 상기 단척형상의 스페이서는, 면판과 배판과의 사이에 수직으로 배치된다. 이 스페이서는 형광화소와 형광화소와의 사이에 배치되어 있을 것이 요구된다. 또한, 스페이서는 면판 및 배판으로부터 받는 큰 압축력을 견딜 수 있을 만큼의 강도가 필요하다. 그리고, 면판 및 배판을 구성하는 유리기판과 열 팽창률이 근사하고 또한 온도의존성도 작을 필요가 있다. 그 이유는, 압축력, 그 밖의 원인에 의하여 스페이서의 배치상태가 무너지면, 방출된 전자가 편향하여 디스플레이상에 육안으로 볼 수 있는 결함이 발생하기 때문이다. 또, 면판과 배판의 사이에는 예를 들면, 1kV이상의 고전압이 인가되기 때문에, 스페이서에는 고전압에 대한 내 성과 2차방사의 특성도 요구된다.
종래의 스페이서로서는, 알루미나(Al2O3)로 이루어지는 절연재료를 도전재료로 코팅한 것, 천이금속산화물이 분산된 세라믹수로 이루어진 것(예를 들면, 일본국 특표평11-500856호 공보)이 알려져 있다.
이상 설명한바와 같이, 스페이서는 세라믹스로 구성되어 있기 때문에, 소결이라는 공정이 불가피하다. 예를 들면, 일본국 특표2002-515133호 공보는, 보올 밀로 세라믹스분말, 유기바인더 및 용제를 혼합하여 슬러리를 제작하여, 이 슬러리를 시트상태의 그린으로 성형하고, 이 그린으로부터 바인더를 제거한 후에 소결을 실시하는 것에 의하여 스페이서를 제조하고 있다. 그러나, 상기와 같이 시트를 제작한 후에 소결을 실시하는 시트공법에 있어서, 100~350㎛정도의 두께가 얇은 경우에는 소결을 실시하는 과정에서 휘어지기 쉽다는 문제가 있다. 휘어짐이 발생하면, 연마가공을 실시하여도 소망하는 평탄도(平坦度)를 얻을 수가 없거나, 또는 연마가공에 다대한 시간이 소요된다.
그래서, 본 발명은 소결 후의 연마가공을 최소한으로 억제하는 것에 의하여 가공공수 및 가공비용을 저감시킬 수 있는 평면패널디스플레이용 스페이서의 제조방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명자는, 소결을 실시할 때에 평탄한 부재를 그린시트에 올려놓은 상태 로 소결을 실시한 결과, 휘어지는 것을 억제할 수가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 검토결과에 기초하는 것으로서, 소정의 원료분말과 바인더가 포함된 슬러리로부터 그린시트를 제작하고, 이 그린시트에서 바인더를 제거하고, 바인더가 제거된 그린시트에 그린시트와의 접촉면이 소정의 평탄도를 갖는 재치부재를 올려놓고 소결체를 형성하는 것을 특징으로 하는 평면패널디스플레이용 스페이서의 제조방법이다.
본 발명에 있어서, 평면패널디스플레이용 스페이서는, TiC 및/또는 TiO2, Al2O3를 포함하며, TiC가 5.0~16.0몰%, TiO2가 0.5~20.0몰%, 잔여부가 실질적으로 Al2O3의 조성을 갖는 소결체로 이루어지는 것이 바람직하다.
또, 본 발명에 있어서, TiC 및/또는 TiO2, MgO, Al2O3를 포함하며, TiC가 5.0~16.0몰%, TiO2가 0.5~20.0몰%, MgO가 80.0몰%이하(단, 0을 포함하지 않는다), 잔여부가 실질적으로 Al2O3의 조성을 갖는 소결체로 이루어지는 것도 바람직하다.
상기의 소결체들은, 1.0×106~1.0×1011Ωㆍcm과 평면패널디스플레이용 스페이서로서 바람직한 비(比)저항치를 용이하게 얻을 수가 있다. 또, 상기의 소결체는 다른 물리적인 특성도 평면패널디스플레이용 스페이서로서 바람직한 것으로 된다.
본 발명의 상기 재치부재는 여러 가지의 형태로 할 수 있으나, 그린시트와의 접촉면은 적어도 그린시트와 동등한 표면적을 갖는 것이 바람직하다. 그리고, 그린시트의 전체표면이 덮이도록 그린시트에 올려놓는 것이 바람직하다.
또, 본 발명에 있어서의 재치부재는, 그린시트와의 접촉면이 R max가 3~60㎛인 것이 바람직하다. 이것은 소결체와의 결합을 방지함과 동시에 소결체의 표면을 평활하게 하기 위한 것이다.
또한, 본 발명에 있어서의 재치부재는, 융점이 1800℃이상의 재료로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이는 소결공정에 있어서, 피 소결물과의 반응을 방지하기 위한 것이다.
그런데, 바인더의 제거(탈 바인더)는 그린시트를 소정의 온도, 예를 들면, 350~450℃정도로 가열하여 실시하는바, 이 탈 바인더가 끝나면, 세라믹스분말끼리의 바인더에 의한 결합이 해제된다. 그 때문에, 탈 바인더 후의 그린시트는 극히 취약하게 된다는 사실을 본 발명자는 확인하였다. 탈 바인더 후의 그린시트가 취약하면, 가령, 탈 바인더를 실시한 노(爐)로부터 소결용 노로 반송할 때에 그린시트의 형상이 붕괴하지 않도록 주의하지 않으면 안 된다. 물론, 탈 바인더와 소결을 동일한 노에서 실시하면 이와 같은 문제는 생기지 않으나, 생산수단, 생산설비, 생산효율의 관점에서 탈 바인더와 소결을 각각 별개의 노에서 실시하는 경우가 있다. 따라서, 탈 바인더 후의 그린시트가 탈 바인더의 노로부터 소결노까지 반송되는 도중에 소정의 형상을 유지할 수 있을 정도의 강도, 즉, 내 붕괴성을 갖는 것이 요구된다. 또, 평탄한 부재를 올려놓기 위해서도 탈 바인더 후의 그린시트가 내 붕괴성을 가질 필요가 있다.
이와 같이, 내 붕괴성은, 탈 바인더 후의 반송 등의 조작에 대응하는 것 외에도, 평탄성이 우수한 스페이서를 얻는데도 필요한 요소가 된다.
특히, MgO를 포함하는 세라믹스조성물은, 후술하는 실시예에서 나타내는바와 같이, 붕괴성을 갖는 것이 확인되고 있으며, 이 조성물에 대한 내 붕괴성을 확보할 필요가 있다.
본 발명은, 이와 같이 스페이서의 제조에 있어서, 중요한 요소가 되는 내 붕괴성을 탈 바인더공정에 이어서 가열 처리하는 것에 의하여 얻는 것을 제안한다. 즉, 본 발명은 바인더가 제거된 그린시트에 포함되는 세라믹스원료분말끼리의 결합력을 향상시키는 가열처리를 실시한 후에, 그린시트와의 접촉면이 소정의 평탄도를 갖는 재치부재를 올려놓고 소결을 실시할 수가 있다.
본 발명에 의하면, 탈 바인더를 실시한 후, 그리고 소결을 실시하기 이전에 그린시트에 포함되어 있는 세라믹스원료끼리의 결합력을 향상시키는 가열처리를 실시한다. 이 가열처리에 의해 그린시트는 내 붕괴성을 가질 수가 있다. 내 붕괴성을 구비한 그린시트는 조작성이 향상되고, 또 소결시의 휘어지는 것을 방지하기 위한 부재를 올려놓아도 붕괴되는 일이 없다.
여기서 본 발명에 있어서, 상기의 탈 바인더와 가열처리는 연속적으로 실시할 수가 있으며, 그렇게 하는 것이 본 발명에 있어서 바람직하다.
그것은, 탈 바인더 후에, 과도한 응력을 그린시트에 부여하게 되면, 그린시트가 붕괴할 위험이 있기 때문이다.
본 발명의 평면패널디스플레이용 스페이서의 제조방법에 있어서, 세라믹스원료분말끼리의 결합력을 향상시키는 가열처리는, 탈 바인더를 실시하는 온도영역 및 소결을 실시하는 온도영역의 중간의 온도영역에서 실시된다. 더 구체적으로 설명하 면 다음과 같다. 탈 바인더는 200~600℃의 온도영역에서 실시되며, 또, 소결은 1400~1750℃의 온도영역에서 실시된다. 이에 대하여, 본 발명의 가열처리는 800~1300℃의 온도영역에서 실시하는 것이 바람직하다. 이 온도영역에서 가열처리를 실시함으로써, 탈 바인더직후의 상태보다도 세라믹스원료분말끼리의 결합력이 향상되며, 그린시트에 내 붕괴성을 부여할 수가 있다. 또한, 탈 바인더와 가열처리를 연속적으로 실시할 수가 있다는 것은 상기한바와 같으나, 이 경우, 200~600℃의 온도영역에서 소정의 시간동안 유지하는 것에 의하여 탈 바인더를 종료한 후에, 그대로의 상태로 온도를 상승시켜, 800~1300℃의 온도영역에서 소정의 시간 유지하면 된다.
그린시트에 내 붕괴성을 부여하는 방법은, 재치부재를 올려놓거나 여부에 관계없이 평면패널디스플레이용 스페이서의 제조방법에 적용할 수가 있다. 따라서 본 발명은, 세라믹스원료분말과 바인더가 포함된 슬러리로부터 그린시트를 제작하는 공정과, 그린시트에서 바인더를 제거처리 하는 공정과, 바인더의 제거처리가 실시된 그린시트에 포함되는 세라믹스원료분말끼리의 결합력을 향상시키는 가열처리를 실시하는 공정과, 가열처리가 실시된 그린시트를 소결하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 평면패널디스플레이용 스페이서의 제조방법을 제공한다.
상기 평면패널디스플레이용 스페이서의 제조방법에 있어서도 바인더의 제거처리와 가열처리를 연속적으로 실시할 수가 있다. 마찬가지로 가열처리가 실시된 그린시트에 그린시트와의 접촉면이 소정의 평탄도를 갖는 재치부재를 올려놓고 소결을 실시할 수도 있다.
또, 상기 평면패널디스플레이용 스페이서의 제조방법에 있어서, 200~600℃의 온도영역에서 바인더의 제거처리를 실시하고, 800~1300℃의 온도영역에서 가열처리를 실시하며, 1400~1750℃의 온도영역에서 소결을 실시할 수가 있다.
또한, 상기 평면패널디스플레이용 스페이서의 제조방법에 있어서, 스페이서는, TiC 및/또는 TiO2, MgO, Al2O3를 포함하며, TiC가 5.0~16.0몰%, TiO2가 0.5~20.0몰%, MgO가 80.0몰%이하(0을 포함하지 않음), 잔여부가 실질적으로 Al2O3의 조성을 갖는 소결체로 이루어지는 경우에 특히 유효하다. 이는, 후술하는바와 같이 MgO를 포함하면, 붕괴성이 현저히 나타나기 때문이다.
또, 본 발명은, 세라믹스원료분말과 바인더가 포함된 슬러리로부터 그린시트를 제작하는 공정과, 그린시트를 200~600℃의 온도영역으로 가열하여 바인더를 제거하는 공정과, 바인더의 제거처리가 실시된 그린시트를 800~1300℃의 온도영역으로 가열처리 하는 공정과, 가열처리가 실시된 그린시트를 1400~1750℃의 온도영역에서 소결하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 평면패널디스플레이용 스페이서의 제조방법을 제공한다.
상기 평면패널디스플레이용 스페이서의 제조방법에 있어서도, 바인더의 제거처리와 가열처리를 연속적으로 실시할 수가 있다. 마찬가지로 가열처리가 실시된 그린시트에 그린시트와의 접촉면이 소정의 평탄도를 갖는 재치부재를 올려놓고 소결을 실시할 수도 있다.
(실시예)
먼저, 본 발명이 적용되는FED 및 FED스페이서의 실시형태에 대하여 설명한다. 도 2는 FED의 평면도. 도 3은 도 2의 II-II의 화살표부분의 단면도이다.
상기 도 2 및 도 3에 있어서, FED(전계방출형 디스플레이)(100)는, 유리제의 면판(101)과 상기 면판(101)과 소정의 간격을 두고 배치되는 배판(201)을 구비하고 있으며, 스페이서(103)~(119)는 상기 면판(101)과 배판(201)의 간격을 균등하게 유지하고 있다.
상기 유리제의 면판(101)상에는, 블랙매트릭스 구조체(102)가 형성되어 있다. 블랙매트릭스 구조체(102)는 인층(燐層)으로 이루어지는 복수의 형광화소영역을 포함하고 있다. 상기 인층은 고 에너지 전자가 충돌하면, 빛을 방출하여 가시(可視)디스플레이를 형성한다. 특정의 형광화소영역으로부터 발광하는 빛은 블랙매트릭스 구조체(102)를 통해서 외부로 출사된다. 블랙매트릭스는, 서로 인접하는 형광화소영역으로부터의 빛의 혼합을 억제하기 위한 격자형상의 흑색 구조체이다.
상기 면판(101)상에는, 그 표면으로부터 수하(垂下)한 벽체(壁)인 스페이서(103~119)를 끼고 배판(201)이 배설되어 있으며. 상기 배판(201)의 능동영역면은 음극구조체(202)를 포함하고 있다. 또한, 상기 음극구조체(202)는 전자를 방출시키기 위한 복수의 돌기(전계(전자)방출소자)를 가지고 있다.
음극구조체(202)의 형성영역은 배판(201)의 면적보다 작다. 면판(101)의 외주영역과 배판(201)의 외주영역의 사이에는, 예를 들면, 융해 유리프릿에 의해 형성되는 유리밀폐(glass seal)(203)가 개재하여 중앙부에 밀폐실이 형성된다. 상기 밀폐실내에는 전자가 비행할 수 있을 정도로 감압된다. 또, 상기 밀폐실내에는 음 극구조체(202), 블랙매트릭스 구조체(102) 및 스페이서(103)~(119)가 배치된다.
도 4는, 스페이서(103)(104~119)의 사시도이다. 상기 스페이서(103)(104~119)는, 기부(基部)의 표/이면인 주면(主面)(50A),(50B)과, 길이방향으로 뻗는 측면(50C),(50D)과, 이 길이방향의 양단의 단면(端面)(50E),(50F)을 가지고 있다. 상기 주면(50A)상에는 패턴 된 금속막(65)이 형성되어 있으며, 또한 측면(50C),(50D)상에는 각각 금속막(42a),(40a)가 형성되어 있다. 상기 금속막(65)은 스페이서(103)(104~119)의 길이방향으로 복수로 분할되어 뻗어있다. 또, 금속막(65)은 금속막(42a),(40a)과 절연될 수 있을 정도로 간격을 두고있다.
상기 스페이서(103)(104~119)는, 도 5에 나타내는바와 같이, 그 길이방향으로 배치된 접착제(301),(302)에 의해서 면판(101)과 배판(201)에 고정되어 있다. 상기의 접착제(301),(302)로서는 자외선경화성, 열 경화성 또는 무기접착제를 사용할 수가 있다. 그리고, 상기의 접착제(301),(302)는 블랙매트릭스 구조체(102), 음극구조체(202)의 바깥측에 배치된다. 이때, 스페이서(103)의 금속막(40a),(42a)은 배판(201)의 음극구조체(202), 면판(101)의 블랙매트릭스 구조체(102)에 각각 접촉한다.
본 발명에 의한 스페이서(103)(104~119)는, TiC 및/또는 TiO2, 즉 TiC 및 TiO2의 어느 일방 또는 쌍방, Al2O3를 포함하는 세라믹스 소결체, 그리고 MgO를 포함하는 세라믹스 소결체로 구성할 수가 있다.
상기 TiC 및/또는 TiO2, Al2O3를 함유하는 세라믹스 소결체로서는, TiC가 5.0~16.0몰%, TiO2가 0.5~20.0몰%, 잔여부가 실질적으로 Al2O3의 조성을 갖는 것이 바람직하다. 다만, TiO2의 양은 TiC함유의 유/무에 따라서 그 양을 조정하는 것이 바람직하고, TiC를 함유하지 않는 경우에는 0.5~20.0몰%의 범위로 하는 것이 바람직하다. 또, TiC를 함유하는 경우에는 0.5~4.0몰%의 범위로 하는 것이 바람직하다.
상기의 TiC 및/또는 TiO2의 함유량이 상기의 범위를 벗어나면, 전계가 10000V/mm에 도달하기 전에 비(比)저항치가 급격히 저하할 우려가 있다.
더욱이 스페이서로서 적당하다고 하는 1.0×106~1.0×1011Ωㆍcm의 비저항치를 얻는 것이 용이하지 않게 될 가능성이 있다. 비저항치가 1.0×106~1.0×1011Ωㆍcm을 밑돌아서 너무 낮아지게 되면, 과(過)전류가 흘러서 열 폭주할 우려가 있다. 또, 비저항치가 1.0×106~1.0×1011Ωㆍcm을 초과하여 너무 높아지면, 대전(帶電)이 발생하기 쉬워져서 왜곡이 발생할 우려가 있다.
본 발명의 세라믹스 소결체에 있어서, TiC 및/또는 TiO2의 일부 또는 전부를 TiN으로 치환할 수가 있다.
또, TiC 및/또는 TiO2, Al2O3, 다시 MgO를 함유하는 세라믹스 소결체로서는, TiC가 5.0~16.0몰%, TiO2가 0.5~20.0몰%, MgO가 80.0몰%이하(단, 0을 포함하지 않는다), 잔여부가 실질적으로 Al2O3의 조성을 갖는 것이 바람직하다. 이 경우도, 상기 한바와 같이, TiO2의 양은 TiC함유의 유/무에 따라서 그 양을 조정하는 것이 바람직하다.
상기의 소결체는, MgO의 양을 변경함으로써 선(線)팽창률을 조정할 수가 있다. 이 소결체는 MgAl2O4, MgO를 조직중에 함유한다. 이들의 선팽창률은 MgAl2O4가 8.1×10-6/℃(40~400℃), MgO가 12.1×1×10-6/℃(20~300℃)와, Al2O3의 6.2×10-6/℃(0~300℃)보다 높다.
상기 MgO의 양은 요구되는 선팽창률에 맞추어 임의로 투입할 수 있으나, MgO의 양이 80몰%를 초과하면 스페이서의 강도가 떨어지는 경향이 있다. 또한 이 소결체도 TiC 및/또는 TiO2의 일부 또는 전부를 TiN으로 치환할 수가 있다.
이상의 소결체는, 고경도(Hv:15~30GPa), 고강도(3점굴곡강도:250~750MPa)의 도전성 세라믹스를 구성하고, 평면디스플레이를 사용할 때의 압축력에 의한 변형에 견딜 수가 있다. 따라서, 이 소결체를 사용한 평면디스플레이용 스페이서는 화상의 왜곡을 억제할 수가 있다.
또, 상기의 범위에서 TiC 및 TiO2의 조성을 변경시키는 것에 의하여 비저항치가 약 1.0×106~1.0×1011Ωㆍcm가 되는 소결체를 용이하게 얻을 수가 있다. 이 때문에, 상기의 소결체를 사용한 평면디스플레이용 스페이서는, 전계가 인가되어도 소망하는 도전성을 나타내며, 대전이 일어나기 어렵게되는 것과 동시에, 과전류 때문에 일어나는 열 폭주도 억제된다. 따라서, 이 소결체를 사용한 평면디스플레이용 스페이서는, 평면디스플레이에 있어서의 화상의 왜곡을 억제할 수가 있다.
다음은, 본 발명의 스페이서의 제조방법에 대하여 실시예를 통해서 상세히 설명한다.
본 발명의 스페이서의 제조방법은, 도 1에 나타내는바와 같이, 슬러리제작공정, 시트형성공정, 탈 바인더공정, 소결공정을 포함한다. 이하에 각 공정에 대하여 적당한 예를 들어 설명한다. 그러나 이 실시예는 어디까지나 설명을 위한 예시이며, 본 발명이 이에 한정되는 것이 아니다.
〈슬러리 제작공정〉
이 공정에서는, 시트형성을 위한 슬러리를 제작한다.
소결체의 원료분말로서, TiC분말, TiO2분말, Al2O3분말, 다시 필요에 따라서 MgO분말을 준비한다. 이들 원료분말은 상기와 같은 조성이 되도록 칭량하여 혼합시킨 후, 예를 들면, 볼 밀 등에 의해 습식으로 혼합분쇄한다. 상기의 혼합분쇄는 평균입자지름이 0.1~3㎛정도까지 실시한다. 습식으로 혼합분쇄된 분말을 건조시켜서 슬러리용 원료분말로 한다.
상기 슬러리용 원료분말에 바인더, 분산제, 가소제(可塑劑), 용제를 첨가, 혼합하여 시트형성용 슬러리를 제작한다. 혼합은, 볼밀 등 공지의 혼합수단을 사용할 수가 있다. 또, 바인더로서는, 에틸셀룰로스, 아크릴수지, 부티랄수지 등의 공지의 바인더를 사용할 수가 있다. 분산제로서는, 솔비탄 지방산 에스테르, 구리세린 지방산 에스테르를 첨가할 수가 있다. 가소제로서는, 디옥틸 프탈레이트, 디부 틸 프탈레이트, 부틸 프탈릴그리코올산부틸을 사용할 수가 있으며, 용제로서는, 텔피오넬, 부틸칼비톨, 케로신 등의 공지의 용제를 사용할 수가 있다. 또, 슬러리용 용제의 일부를 원료의 혼합분쇄공정의 분산매(分散媒)로 사용함으로써, 혼합분쇄공정의 뒤에 건조공정을 거치지 않고 슬러리를 제작할 수도 있다. 상기 바인더, 분산제, 가소제, 용제의 첨가량에는 특별한 제한은 없으나, 바인더는 1~10wt%, 분산제는 0.1~5wt%, 가소제는 0.5~10wt%, 용제는 20~70wt%의 범위로 하는 것이 권장된다.
〈시트형성공정〉
이상에서 얻어진 슬러리를 폴리에스텔필름 등의 필름위에, 예를 들면, 독터 블레이드법(doctor blade method)에 의해 도포, 건조시켜 그린시트를 제작한다. 이 그린시트는 100~350㎛정도의 두께로 한다. 또한 이 그린시트는 복수매의 엷은 그린시트를 적층하여 형성할 수도 있다. 또, 이 그린시트는 최종적으로 얻고자하는 폭을 갖는 형태로 형성할 수가 있으며, 소정폭의 웨이퍼(그린시트)로 잘라낼 수도 있다.
〈탈 바인더공정〉
탈 바인더공정에서는, 상기의 공정에서 얻어진 그린시트에 함유되는 바인더를 제거한다. 탈 바인더공정은, 그린시트를 200~600℃의 온도범위에서 0.5~20시간 유지한다. 가열온도가 200℃미만 또는 0.5시간 미만에서는 바인더의 제거가 불충분하게 된다. 한편, 가열온도가 600℃를 초과하면, 산화가 현저해진다. 또, 유지시간이 20시간을 초과하면 바인더의 제거가 거의 완료되며, 가열유지를 위한 에너지 소비만큼의 효과를 얻을 수가 없다. 그래서 탈 바인더는 200~600℃의 온도범위에서 0.5~20시간을 유지하는 것이 바람직하다. 바람직한 탈 바인더의 온도범위는 300~500℃, 더 바람직한 탈 바인더의 온도범위는 350~450℃이다. 또, 탈 바인더에 있어서의 바람직한 유지시간은 1~15시간, 더욱 바람직한 유지시간은 2~10시간이다.
TiC를 첨가하는 경우, 탈 바인더를 실시하는 분위기는 바인더에 포함되는 탄소(C)에 의한 세라믹스원료분말의 오염을 방지하는 일과, 바인더제거를 촉진시키기 위해 저산소분압의 분위기로 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 수소 및 질소의 혼합가스에 수증기를 도입한 분위기로 할 수가 있다.
〈가열처리공정〉
본 발명은, 소결공정에 앞서서 탈 바인더 된 그린시트에 가열처리를 실시할 수가 있다. 다음에 이 가열공정에 대하여 설명한다.
본 발명자 등은, 평탄한 부재를 올려놓는 것에 의하여, 탈 바인더 후의 시트가 붕괴되는 일이 있으며, 그렇게 되면, 그 이후의 소결을 실시할 수가 없고, 따라서, 탈 바인더가 실시된 그린시트는 내 붕괴성을 가지고 있을 필요가 있다는 것을 확인하였다. 그래서 탈 바인더에 이어서 가열처리를 실시함으로써 내 붕괴성을 부여한다.
즉, 탈 바인더공정이 종료된 후에, 탈 바인더가 실시된 그린시트에 대하여 가열처리를 실시한다. 이 가열처리는, 탈 바인더가 실시된 그린시트를 구성하는 세라믹스원료분말끼리의 결합력을 향상시킨다. 이 가열처리에 의해 입자사이에서의 원소의 확산 또는 경미한 소결이 진행됨으로써, 입자사이에서 결합을 발생시킨다. 따라서 상기의 가열처리는, 시트에 내 붕괴성을 부여하게 되는 것이다.
입자사이에서의 결합을 발생시키기 때문에, 이 가열처리는 그린시트를 800~1300℃의 온도영역에서 가열을 유지하는 것이 바람직하다. 800℃미만에 있어서의 가열처리에서는 원료분말끼리의 결합력을 충분히 향상시킬 수가 없다. 또, 1300℃를 초과하면 소결에 유사한 반응이 일어나 버려서 그린시트(소결체)에 휘어짐이 발생할 우려가 있다. 그래서, 가열처리에 있어서의 온도는 800~1300℃로 한다. 보다 바람직한 가열처리온도는 900~1300℃, 더 바람직한 가열처리온도는 1000~1250℃이다. 다시 최적의 가열온도는, 세라믹스의 조성에 따라서 적절하게 정해져야 한다는 것은 물론이다.
상기의 가열처리에서 800~1300℃의 온도영역으로 유지하는 시간은, 1~20시간으로 하는 것이 바람직하다. 1시간미만의 유지로서는 원료분말끼리의 결합력을 충분히 향상시킬 수가 없으며, 또, 800~1300℃의 온도범위라면, 20시간 정도의 유지로 원료분말끼리의 결합력을 충분히 향상시킬 수가 있기 때문이다. 가열처리에 있어서의 바람직한 유지시간은 1~10시간, 더욱 바람직한 유지시간은 2~8시간이다.
본 발명에 있어서의 가열처리는, 탈 바인더와 연속해서 실시하는 것이 바람직하다. 여기서 연속해서라는 뜻은, 탈 바인더와 가열처리를 동일한 처리 노에서 실시하는 것을 요건으로 한다는 뜻이다. 탈 바인더 후에 있어서의 그린시트를 이동시키는 경우, 붕괴할 위험이 있기 때문이다. 또, 연속해서라는 것은, 탈 바인더 하는 소정의 온도영역에서의 가열유지가 종료한 후에, 온도강하 하지 않고 가열처리에 필요한 온도에 이르기까지 승온 시키는 것을 요건으로 한다는 것이다. 탈 바인더 후에 일단 온도강하 하게되면, 에너지의 효율이 나빠지기 때문이다. 단, 본 발 명은 탈 바인더와 가열처리를 반드시 연속하여 실시하는 것을 요하는 것은 아니다.
여기서, MgO를 함유하는 세라믹스 소결체는, 그 이유가 명백하지 않으나, 탈 바인더 후의 붕괴성이 현저해지는 경우가 있기 때문에, TiC 및/또는 TiO2, Al2O3, 그리고 다시 MgO를 함유하는 세라믹스 소결체로 이루어지는 스페이서(103)(104~119)를 제작하는데 있어서 상기의 가열처리가 유효한 것이다.
〈소결공정〉
탈 바인더 또는 가열처리 된 그린시트는 이어서 소결된다. 소결은 1400~1750℃의 온도범위로 유지하면 된다. 1400℃미만에서는 소결이 충분히 진행되지 않으며, 또, 1750℃를 초과하면 입자의 성장이 너무 진행되어 강도가 저하하기 때문이다. 그래서 바람직한 소결온도는 1500~1700℃이다. 소결에 있어서의 가열유지시간은 1~12시간의 범위에서 가열유지온도에 따라서 적의하게 선택하면 좋다. 그 이유는, 1시간미만의 유지에서는 소결이 충분히 진행되지 않으며, 또, 12시간을 초과하여도 소결이 그 이상 진행되지 않기 때문이다. 그래서 바람직한 가열유지시간은 2~8시간이다. 소결은 진공중 또는 질소가스 등의 불활성분위기로 실시하면 좋다. 또한, 소결온도, 소결시간을 변동시키는 것에 의하여 소결체의 비(比)저항치를 변동시킬 수가 있다.
상기의 탈 바인더, 가열처리 및 소결의 일련의 가열패턴을 도 6 및 7에 도시한다. 본 발명은, 도 6에 나타내는 바와 같이, 탈 바인더 및 가열처리를 연속적으로 실시하여 종료한 후, 소결을 별개로 독립하여 실시하는 형태를 포함한다. 또, 본 발명은, 도 7에 나타내는 바와 같이, 탈 바인더를 종료한 후, 가열처리 및 소결을 연속적으로 실시하는 형태를 포함하고 있다. 본 발명에서는, 소결에 앞서서 그린시트 위에 소결시의 휘어짐을 방지하기 위한 평탄한 부재를 올려놓는다. 이 부재는 그린시트와의 접촉면이 소정의 평탄도를 갖게 한다. 이하에서는, 이 부재를 뚜껑이라고 칭한다. 뚜껑은, 소결과정에서 피 소결물과 반응이 일어나는 것을 방지하기 위하여, 융점이 1800℃이상의 고 융점재료로 구성되는 것이 바람직하다. 본 발명의 경우, W(융점:3387℃), Ta(융점:2996℃), Nb(융점:2467℃), Mo(융점:2623℃)등의 고 융점금속, Al2O3(융점:2020℃), ZrO2(융점:2680℃), Bn(융점:2730℃)등의 고 융점화합물을 사용할 수가 있다.
본 발명에 있어서의 상기 뚜껑은, 그린시트와 동등이상의 면적을 갖는 것이 요망된다. 그린시트의 표면전부를 상기 뚜껑으로 덮는 것이, 평탄한 소결체를 얻는데 있어서 바람직하기 때문이다. 그린시트에는 일체로 된 뚜껑을 올려놓아도 좋고, 복수의 뚜껑을 올려놓아도 좋다. 또, 하나의 뚜껑을 복수의 그린시트에 올려놓을 수도 있다. 뚜껑을 올려놓으면, 피 소결물(그린시트~소결체)에는, 휘어짐을 저지하는 방향으로 대략 균일한 응력이 부여된다.
또, 상기 뚜껑은 소결시에 피 소결체와의 부착을 방지하기 위하여 그린시트와의 접촉면을 극단적으로 평활하게 하는 것은 피해야만 한다. 그러나, 상기의 접촉면이 너무 거칠 경우에는, 그 조도(거칠기의 정도)가 소결체에 전사되는 것이 우려된다. 이상의 관점에서 뚜껑의 상기 접촉면은 표면조도Rmax를 3~60m정도의 범위 로 하는 것이 바람직하다.
소결체는, 그 표면이 연마, 가공된 후, 상기한 금속막 65, 42a 및 40a가 통상적 방법에 따라 형성되어 스페이서(103)(104~119)를 구성한다.
이하 본 발명을 구체적인 실시예를 통해서 더 구체적으로 설명한다.
실시예 1
TiC분말(평균입자지름 약 0.5㎛, 탄소함유량이 19%이상에서 그 1%이하는 유리(遊離)흑연), TiO2분말(평균입자지름 1.7㎛), Al2O3분말(평균입자지름 0.5㎛)을, TiC:11.70몰%, TiO2:1.81몰%, Al2O3:86.49몰%로 칭량하고 볼 밀을 사용하여 습식분쇄ㆍ혼합을 실시하여 슬러리용 원료분말을 얻었다.
상기 슬러리용 원료분말에 대하여, 바인더, 분산제, 가소제, 용제를 다음과 같이 첨가하고, 볼 밀에 의해 혼합하여 시트형성용 슬러리를 제작하였다.
바인더 ; 폴리비닐부티랄(PVB)수지…3wt%
분산제 ; 그래프트폴리머형 음이온계 분산제…2wt%
가소제 ; 프탈산에스테르(예를들면 BPBG)…3wt%
용제 ; 알코올(예를들면 에탄올)+방향족(예를들면 톨루엔)…51.25wt%
상기와 같이하여 얻어진 시트형성용 슬러리를 사용하여, 독터블레이드법에 의해 두께 약 250㎛의 그린시트를 제작하고, 다시 폭56mm×길이65mm 크기를 갖는 시험용 웨이퍼로 절단하였다. 이 웨이퍼는 함유되는 바인더를 제거하기 위해 온도400℃, 수소1%, 질소99%의 혼합가스 분위기 중에서 이슬점35℃의 수증기를 도입하면서 2시간을 유지하는 탈 바인더처리를 실시하였다. 이어서 탈 바인더가 실시된 웨이퍼를 소결 하였다. 소결은, Al2O3제의 세터 위에 상기 웨이퍼를 놓고, 다시 웨이퍼 위에 그린시트상태의 평탄성을 유지하도록 Al2O3제의 뚜껑을 올려놓았다. 이 뚜껑은 상기 웨이퍼와 마찬가지로 폭56mm×길이65mm의 규격(두께2.5mm)을 가지고 있으며, 웨이퍼 상에는 둘레테두리가 일치하도록 놓았다. 또, 상기 세터, 뚜껑은 평탄하고 그 표면조도가 Rmax로 10~20㎛의 범위에 있다.
이상과 같은 상태로 상기 웨이퍼를 소결하였다. 소결은 진공 중에서, 1550℃, 1600℃, 1650℃의 각 온도로 2시간을 유지하는 것으로 실시하였다(실시예).
소결체(두께;200㎛)의 평탄도를 측정한 결과, 1550℃, 1600℃, 1650℃의 어느 소결온도에 있어서도 Rmax로 60㎛이하(50mm길이 당)의 평탄도인 것이 확인되었다. 또한, 비교를 위해 뚜껑을 올려놓지 않은 예(비교예)에 있어서도 소결체의 평탄도를 측정한바, 상기 비교예에서는 육안으로 확인할 수 있을 정도의 큰 휘어짐이 발생하였다. 이와 같이, 소결전에 뚜껑을 덮는 것에 의하여 평탄도가 우수한 FED용의 스페이서를 제작할 수가 있다.
또, 실시예(1550℃소결)에 대하여 비(比)저항치를 측정하였으며, 그 결과를 표 8에 나타내는바, 스페이서로서 바람직한 1.0×106 ~ 1.0×1011Ωㆍcm의 범위 내에 있는 것이 확인되었다.
또, 상기와는 소성온도를 변경한 것 이외에는 동일하게 하여 얻은 소결체 (1600℃소결)에 대하여 비 저항치를 측정하였으며, 그 결과를 도 9에 나타내는바, 스페이서로서 바람직한 1.0×106 ~ 1.0×1011Ωㆍcm의 범위 내에 있는 것이 확인되었다.
실시예 2
Al2O3분말(평균입자지름 약 0.5㎛), TiO2분말(평균입자지름 1.7㎛), Mg0분말(평균입자지름 5.8㎛)을, Al2O3:30.38몰%, TiO2:12.51몰%, Mg0:57.11몰%로 칭량하고 볼 밀을 사용하여 습식분쇄ㆍ혼합을 실시하여 슬러리용 원료분말을 얻었다.
슬러리용 원료분말에 대하여, 바인더, 분산제, 가소제, 용제를 다음과 같이 첨가하고 볼 밀에 의해 혼합하여 시트형성용 슬러리를 제작하였다.
바인더 ; 폴리비닐부티랄(PVB)수지…3wt%
분산제 ; 그래프트폴리머형 음이온계 분산제…2wt%
가소제 ; 프탈산에스테르(예를들면 BPBG)…3wt%
용제 ; 알코올(예를들면 에탄올)+방향족(예를들면 톨루엔)…51.25wt%
상기와 같이하여 얻어진 시트형성용 슬러리를 사용하여, 독터블레이드법에 의해 두께 약 150㎛의 그린시트를 제작하고, 다시 폭56mm×길이65mm 크기를 갖는 시험용 웨이퍼로 절단하였다. 이 웨이퍼는 함유되는 바인더를 제거하기 위해 온도400℃, 질소가스 분위기 중에서 이슬점35℃의 수증기를 도입하면서 8시간을 유지하는 탈 바인더처리를 실시하였다.
상기 탈 바인더처리를 종료한 후, 관 형상의 노(爐)의 온도를 도 10에 나타 내는 온도까지 각각 상온 시키고, 또한, 도 10에 나타내는 시간을 유지하는 가열처리를 실시하였다. 또한, 탈 바인더를 종료한 후에는 이슬점35℃의 수증기의 도입을 정지시키고, 상기 관상 노의 내부를 질소가스분위기로 하였다.
이상의 가열처리가 실시된 웨이퍼의 내 붕괴성을 관찰하였다. 상기 내 붕괴성은, 웨이퍼와 동일한 폭56mm×길이65mm의 크기(두께2.5mm)를 갖는 뚜껑을 웨이퍼 위에 놓고, 웨이퍼가 형상을 유지할 수 있는지 여부로 판단하였다. 상기 뚜껑은 평탄하고, 그 표면조도가 Rmax로 3~60㎛의 범위에 있다. 웨이퍼가 형상을 유지할 수 있는 경우는, 내 붕괴성이 있는 것으로 Ｏ을, 형상을 유지하지 못하는 경우는, X를 도 10에 표시하고 있다.
또, 이상의 가열처리가 실시된 웨이퍼에 변형이 발생하고 있는지 여부의 판정도 실시하였다. 판정의 기준은, Rmax로 60㎛이상의 휘어짐이 발생하고 있는지 여부로 판단하였다. 휘어짐이 60㎛미만의 경우에는 Ｏ을, 휘어짐이 60㎛이상의 경우에는 X를 도 10에 표시하고 있다.
상기 도 10에 나타내는바와 같이, 탈 바인더상태대로의 웨이퍼, 가열처리온도가 650℃의 웨이퍼는, 내 붕괴성을 갖지 않고 있다. 또한, 탈 바인더상태대로의 웨이퍼 및 1200℃에서 5시간 유지하는 가열처리를 실시한 웨이퍼의 내 붕괴성을 시험한 후의 외관을 도 11에 도시한다.
한편, 가열처리온도가 1350℃로 되면, 내 붕괴성은 갖게되지만 소결이 진행되어버리므로, 휘어짐의 크기를 발견하기가 어려운 수준이 된다. 따라서, 가열처리온도는, 800~1300℃로 하는 것이 바람직하다는 것을 알 수가 있다.
1200℃에서 5시간을 유지하는 가열처리를 실시한 웨이퍼를 Mo사 제의 새터에 올려놓고, 다시 웨이퍼 위에 그린시트상태의 평탄성을 유지하기 위하여 상기의 Mo사 제의 뚜껑을 놓았다. 이 뚜껑은 웨이퍼와 동일하게 폭56mm×길이65mm의 크기(두께2.5mm)를 가지고 있으며, 웨이퍼 위에는 둘레테두리가 일치하도록 놓았다. 또, 세터는 평탄하고, 웨이퍼와 접촉하는 면의 표면조도는 Rmax로 3~60㎛의 범위에 있다. 이상의 상태로 웨이퍼를 소결하였다. 소결은 N2분위기 중에서 1550℃, 1600℃, 1650℃의 각 온도로 2시간 유지하는 것에 의하여 실시하였다(실시예).
소결체(두께;10㎛)의 평탄도를 측정한 결과, 1550℃, 1600℃, 1650℃의 어느 소결온도에 있어서도, Rmax로 60㎛이하(50mm의 길이)이하의 평탄도인 것이 확인되었다. 또한, 비교를 위해 뚜껑을 올려놓지 않은 예(비교예)에 있어서도 소결체의 평탄도를 측정한바, 상기 비교예에서는 육안으로 확인할 수 있을 정도의 큰 휘어짐이 발생하였다. 이와 같이, 소결전에 뚜껑을 덮는 것에 의하여 평탄도가 우수한 FED용의 스페이서를 제작할 수가 있다.
또, 실시예(1600℃소결)에 대하여 비(比)저항치를 측정하였으며, 그 결과를 표 12에 나타내는바, 스페이서로서 바람직한 1.0×106 ~ 1.0×1011Ωㆍcm의 범위 내에 있는 것이 확인되었다.
이상 설명한바와 같이, 본 발명에 의하면, 평면패널디스플레이용 스페이서를 제조하는데 있어서, 소결 후의 연마가공의 공수를 저감시킬 수가 있으며, 동시에 제조비용의 저감을 꾀할 수가 있다.
또, 본 발명에 의하면, 탈 바인더 후, 그리고 소결이전 단계의 그린시트에 내 붕괴성을 부여 할 수가 있다. 내 붕괴성이 부여된 그린시트는, 그 취급성이 뛰어나다. 또, 내 붕괴성이 부여된 그린시트는, 소결시의 휘어짐이 발생하는 것을 억제하기 위한 재치부재를 올려놓을 수가 있다. 특히, 본 발명은, 붕괴성이 관찰된 MgO를 포함하는 세라믹스조성물에 대하여 유리하다.

Claims (16)

  1. 소정의 원료분말과 바인더를 포함하는 그린시트를 제작하고,
    상기 그린시트로부터 상기 바인더를 제거하고,
    상기 바인더가 제거된 상기 그린시트에, 상기 그린시트와의 접촉면이 소정의 평탄도를 갖는 재치부재를 올려놓고 소결체를 형성하는 것을 특징으로 하는 평면패널디스플레이용 스페이서의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 평면패널디스플레이용 스페이서는
    TiC 및/또는 TiO2, Al2O3를 포함하며,
    TiC가 5.0~16.0몰%, TiO2가 0.5~20.0몰%,
    잔여부가 실질적으로 Al2O3의 조성을 갖는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 평면패널디스플레이용 스페이서의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 평면패널디스플레이용 스페이서는
    TiC 및/또는 TiO2, MgO, Al2O3를 포함하며,
    TiC가 5.0~16.0몰%, TiO2가 0.5~20.0몰%, MgO가 80.0몰%이하(단 0을 포함하지 않음),
    잔여부가 실질적으로 Al2O3의 조성을 갖는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 평면패널디스플레이용 스페이서의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 소결체는, 1.0×106 ~ 1.0×1011Ωㆍcm의 비(比)저항치를 갖는 것을 특징으로 하는 평면패널디스플레이용 스페이서의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 그린시트와의 접촉면이 적어도 상기 그린시트와 동등한 표면적을 갖는 상기 재치부재를, 상기 그린시트의 전체표면을 덮도록 상기 그린시트에 올려놓는 것을 특징으로 하는 평면패널디스플레이용 스페이서의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 재치부재는 상기 그린시트와의 접촉면의 Rmax가 3~60㎛인 것을 특징으로 하는 평면패널디스플레이용 스페이서의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 재치부재는, 융점이 1800℃ ~ 3387℃의 재료로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 평면패널디스플레이용 스페이서의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 바인더가 제거된 상기 그린시트에 포함될 상기 세라믹스원료분말끼리의 결합력을 향상시키는 가열처리를 실시한 후에, 상기 그린시트와의 접촉면이 소정의 평탄도를 갖는 재치부재를 올려놓고 소결을 실시하는 것을 특징으로 하는 평면패널디스플레이용 스페이서의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 바인더를 제거하는 처리와 상기 가열처리를 연속적으로 실시하는 것을 특징으로 하는 평면패널디스플레이용 스페이서의 제조방법.
  10. 제8항에 있어서, 200~600℃의 온도영역에서 상기 바인더를 제거하고, 800~1300℃의 온도영역에서 상기 가열처리를 실시하고, 1400~1750℃의 온도영역에서 상기 소결을 실시하는 것을 특징으로 하는 평면패널디스플레이용 스페이서의 제조방법.
  11. 세라믹스원료분말과 바인더를 포함하는 슬러리로부터 그린시트를 제작하는 공정과,
    상기 그린시트에 상기 바인더의 제거처리를 실시하는 공정과,
    상기 바인더의 제거처리가 실시된 상기 그린시트에 포함되는 상기 세라믹스원료분말끼리의 결합력을 향상시키는 가열처리를 실시하는 공정과,
    상기 가열처리가 실시된 상기 그린시트를 소결하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 평면패널디스플레이용 스페이서의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 바인더의 제거처리와 상기 가열처리를 연속적으로 실시하는 것을 특징으로 하는 평면패널디스플레이용 스페이서의 제조방법.
  13. 제11항에 있어서, 200~600℃의 온도영역에서 상기 바인더의 제거처리를 실시 하고, 800~1300℃의 온도영역에서 상기 가열처리를 실시하고, 1400~1750℃의 온도영역에서 상기 소결을 실시하는 것을 특징으로 하는 평면패널디스플레이용 스페이서의 제조방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기 스페이서는, TiC 및/또는 TiO2, MgO, Al2O3를 포함하며,
    TiC가 5.0~16.0몰%, TiO2가 0.5~20.0몰%, MgO가 80.0몰%이하(단 0을 포함하지 않음),
    잔여부가 실질적으로 Al2O3의 조성을 갖는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 평면패널디스플레이용 스페이서의 제조방법.
  15. 세라믹스원료분말과 바인더를 포함하는 슬러리로부터 그린시트를 제작하는 공정과,
    상기 그린시트를 200~600℃의 온도영역에서 가열하여 상기 바인더를 제거하는 공정과,
    상기 바인더의 제거처리가 실시된 상기 그린시트를 800~1300℃의 온도영역에서 가열처리 하는 공정과,
    상기 가열처리가 실시된 상기 그린시트를 1400~1750℃의 온도영역에서 소결하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 평면패널디스플레이용 스페이서의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 바인더의 제거처리와 상기 가열처리를 연속적으로 실시하는 것을 특징으로 하는 평면패널디스플레이용 스페이서의 제조방법.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200704270A (en) * 2005-02-17 2007-01-16 Tdk Corp Spacer for flat panel display and flat panel display
US8481413B2 (en) * 2010-03-11 2013-07-09 International Business Machines Corporation Doping of semiconductor substrate through carbonless phosphorous-containing layer
CN106653522B (zh) * 2016-12-28 2018-06-15 中国人民解放军国防科学技术大学 电子收集极材料及电子收集极的制备方法
KR102337227B1 (ko) 2021-07-19 2021-12-09 (주)해피앤나이스 호소 및 골프장 연못 수질 개선 정화시스템

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59111226A (ja) 1982-12-15 1984-06-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電極スペ−サ構造体
JPH0786747A (ja) * 1993-09-17 1995-03-31 Nippon Cement Co Ltd セラミック多層基板の製造方法
JPH09134676A (ja) * 1995-09-06 1997-05-20 Kyocera Corp プラズマ表示装置用基板及びその製造方法
JPH10214559A (ja) 1997-01-30 1998-08-11 Kyocera Corp プラズマディスプレイパネル用基板の製造方法
JPH11185604A (ja) 1997-12-24 1999-07-09 Nippon Carbide Ind Co Inc プラズマディスプレーパネルの隔壁形成用フイルム

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5110813A (en) * 1974-07-16 1976-01-28 Fujitsu Ltd Seramitsukukibanno seizohoho
US5675212A (en) * 1992-04-10 1997-10-07 Candescent Technologies Corporation Spacer structures for use in flat panel displays and methods for forming same
US4490319A (en) * 1983-10-26 1984-12-25 General Electric Company Rapid rate sintering of ceramics
US5480601A (en) * 1986-06-17 1996-01-02 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method for producing an elongated sintered article
US5424605A (en) * 1992-04-10 1995-06-13 Silicon Video Corporation Self supporting flat video display
US5391339A (en) * 1992-12-31 1995-02-21 Valenite Inc. Continuous process for producing alumina-titanium carbide composites
EP0722179A3 (en) * 1994-12-05 1997-12-10 E.I. Du Pont De Nemours And Company Insulator composition, green tape, and method for forming plasma display apparatus barrier-rib
US5898266A (en) * 1996-07-18 1999-04-27 Candescent Technologies Corporation Method for displaying frame of pixel information on flat panel display
US6653769B1 (en) * 1999-06-17 2003-11-25 Kyocera Corporation Spacers used for picture display devices and a method of producing the same
US6366009B1 (en) * 1999-08-02 2002-04-02 Motorola, Inc. Method for fabricating a field emission display having a spacer with a passivation layer
JP3699336B2 (ja) * 2000-06-08 2005-09-28 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー プラズマディスプレイパネル基板用リブの製造方法
US6954029B2 (en) * 2002-06-18 2005-10-11 Kyocera Corporation Back panel and/or spacer for display apparatus and display apparatus using the same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59111226A (ja) 1982-12-15 1984-06-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電極スペ−サ構造体
JPH0786747A (ja) * 1993-09-17 1995-03-31 Nippon Cement Co Ltd セラミック多層基板の製造方法
JPH09134676A (ja) * 1995-09-06 1997-05-20 Kyocera Corp プラズマ表示装置用基板及びその製造方法
JPH10214559A (ja) 1997-01-30 1998-08-11 Kyocera Corp プラズマディスプレイパネル用基板の製造方法
JPH11185604A (ja) 1997-12-24 1999-07-09 Nippon Carbide Ind Co Inc プラズマディスプレーパネルの隔壁形成用フイルム

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Publication number Publication date
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