KR100940075B1 - 디스플레이 장치용 유리 분말 및 이를 이용한 격벽 필름 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스플레이 장치용 유리 분말에 관한 것으로서, 이 유리 분말은 B₂O₃ 25 내지 28 중량%; P₂O₅ 8 내지 12 중량%; BaO 10 내지 14 중량%; ZnO 46 내지 50 중량%; Li₂O 0.1 내지 2 중량%; Na₂O 3 내지 5 중량% 및 CuO, CeO₂ 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 제1 산화물 0.1 내지 2 중량%를 포함한다.

본 발명의 디스플레이장치용 유리 분말은 에칭성이 우수하다.

유전체,격벽,PDP,에칭,그린쉬트

Description

디스플레이 장치용 유리 분말 및 이를 이용한 격벽 필름{GLASS POWDER FOR DISPLAY DEVICE AND BARRIER FILM PREPARED BY USING SAME}

본 발명은 디스플레이 장치용 유리 분말 및 이를 이용한 격벽 필름에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 에칭성이 우수하며, 효율이 향상된 디스플레이를 제공할 수 있는 디스플레이 장치용 유리 분말 및 이를 이용한 격벽 필름에 관한 것이다.

일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널은 기체 방전을 통하여 얻어진 플라즈마로부터 방사되는 진공 자외선이 형광체를 여기시킴으로써 발생되는 적(R), 녹(G), 청(B)색의 가시광을 이용하여 영상을 구현하는 디스플레이 소자이다.

이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 60인치 이상의 초대형 화면을 불과 10cm 이내의 두께로 구현할 수 있고, CRT와 같은 자발광 디스플레이 소자이므로 색 재현력 및 시야각에 따른 왜곡 현상이 없는 특성을 가진다. 또한, LCD 등에 비해 제조공법이 단순하여 생산성 및 원가 측면에서도 강점을 갖는 TV 및 산업용 평판 디스플레이로 각광 받고 있다.

가장 일반적인 3전극 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널은 동일면상에 위치 한 유지 전극과 주사 전극을 포함한 전면 기판과, 이로부터 일정 거리를 두고 이격되어 수직 방향으로 이어지는 어드레스 전극을 포함한 배면 기판으로 이루어지며, 그 사이에 방전가스가 봉입된 구조를 갖는다.

이에 대하여 좀더 자세히 설명하면, 플라즈마 디스플레이 패널은 임의의 거리를 두고 후면 기판과 전면 기판을 포함하고, 상기 후면 기판은 어드레스 전극이 다수 형성되고, 이 어드레스 전극들을 덮으면서 상기 후면 기판에 형성되는 제1 유전층을 포함한다. 또한, 상기 유전층 위에는 소정의 높이로 형성되어 방전 공간을 형성하는 다수의 격벽들이 형성되어 있다. 또한 상기 후면 기판에 대향하는 전면 기판의 일면에는 상기 어드레스 전극들과 직교 상태로 배치되는 다수의 방전 유지 전극들과 상기 방전 유지 전극들을 덮으면서 상기 전면 기판 전면에 형성되는 제2 유전층이 형성되어 있고, 상기 유전층 위에 보호막이 형성되어 있는 구조를 갖는다.

상기 격벽은 PbO계 유리 분말로 형성되어 있으며 일반적으로 백색을 나타낸다. 상기 유리질 계열 물질 이외에 백색도를 증가시키기 위하여 알루미나 혹은 티타니아 등 백색계 세라믹 물질이 필러(filler)로 첨가되어 있다.

이러한 격벽은 플라즈마 디스플레이패널의 해상도, 발광 효율 및 제조 원자에 중요한 영향을 미치는 요소로서, 격벽 형성을 위해 사용되는 유리 분말에 대한 연구 및 개발이 요구되고 있다.

본 발명의 목적은 에칭성이 우수한 디스플레이 장치용 유리 분말에 관한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 효율이 우수한 디스플레이 장치를 제공할 수 있는 유리 분말에 관한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 유리 분말로 제조된 디스플레이 장치용 격벽 필름을 제공하는 것이다.

다만, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자들에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 구현예는 B₂O₃ 25 내지 28 중량%; P₂O₅ 8 내지 12 중량%; BaO 10 내지 14 중량%; ZnO 46 내지 50 중량%; Li₂O 0.1 내지 2 중량%; Na₂O 3 내지 5 중량%; 및 CuO, CeO₂ 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 제1 산화물 0.1 내지 2 중량%를 포함하는 디스플레이 장치용 유리 분말을 제공하는 것이다.

본 발명의 제2 구현예는 상기 유리 분말로 제조된 디스플레이 장치용 격벽 필름을 제공하는 것이다.

기타 본 발명의 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.

본 발명의 디스플레이 장치용 유리 분말은 에칭성이 우수하며, 고정세 및 향상된 효율을 나타내는 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.

이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명은 디스플레이장치에 사용되는 유리 분말에 관한 것이다. 특히 본 발명의 유리 분말은 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽을 형성하는데 사용되는 것으로서, 테이프 캐스팅법에 적합한 유리 분말이다.

디스플레이 장치에서 격벽을 제조하는 방법으로는 스크린 인쇄법과 테이프 캐스팅법이 있다. 이중 스크린 인쇄법이란, 유리 분말과 비히클을 포함하는 유리 분말 조성물을 격벽이 형성되는 디스플레이 장치의 유전층에 도포한 후, 건조하는 공정으로 형성시키는 방법이다.

또한 테이프 캐스팅법이란, 기재(substrate)에 유리 분말 조성물을 도포한 후, 건조하여 필름 타입의 격벽층을 제조하고, 이 격벽 필름을 격벽이 형성되어야할 유전층에 부착하여 격벽을 형성하는 방법이다. 이때 제조되는 필름을 그린 쉬트(Green sheet)라 한다. 본 발명의 유리 분말은 이러한 테이프 캐스팅법으로 격 벽을 형성하는데 적합한 분말이다.

본 발명의 유리 분말은 주성분으로 B₂O₃ 25 내지 28 중량%; P₂O₅ 8 내지 13 중량%; BaO 10 내지 14 중량%; ZnO 46 내지 50 중량%; Li₂O 0.1 내지 2 중량%; Na₂O 3 내지 5 중량%; 및 CuO, CeO₂ 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 제1 산화물 0.1 내지 2 중량%를 포함한다.

상기 B₂O₃는 유리 형성에 중요한 역할을 하는 성분으로서, 그 함량은 25 내지 28 중량%가 바람직하다.

상기 B₂O₃의 함량이 25 중량% 미만이면, 연화점이 낮아짐에 따라 유리 분말을 이용하여 격벽 등을 제조하는 공정에서 과소성이 발생할 수 있고, 과소성이 발생하면, 제조되는 격벽 등의 수축율이 급격히 증가하여 격벽 두께가 차이나게 되고, 공정상에서 과에칭이 발생하여 결과적으로 하부 유전체까지 에칭이 일어날 수 있어 바람직하지 않다. 또한, 25 중량% 미만이면, 유리 형성제가 부족하여 결정화가 발생되는 문제가 있어 바람직하지 않다.

또한 B₂O₃의 함량이 28 중량%를 초과하면, 연화점이 너무 높아지고 이에 따라 미소성으로 인하여 격벽의 강도에 영향을 미칠 수 있고, 에칭율이 저하되며 격벽 하부 폭까지 에칭이 일어나지 않을 수 있으며, 겔화가 발생하여 바람직하지 않다.

상기 P₂O₅는 유리 분말을 안정화시키는 역할을 하며, 그 함량은 8 내지 12 중량가 바람직하다. P₂O₅의 함량이 8 중량% 미만이면, 연화점이 낮아지며, 결정화가 발생하고, 내수성이 저하되어 바람직하지 않고, 12 중량%를 초과하는 경우에는 연화점이 증가하며, 유전율이 감소되어 바람직하지 않다.

상기 BaO는 유리의 전이점 및 연화점, 선팽창계수 및 에칭율을 증가시키는 역할을 하는 성분으로서, 그 함량은 10 내지 14 중량%가 바람직하다. BaO의 함량이 10 중량% 미만일 경우에는 연화점이 높아지면, 에칭 효과가 미비하며, 14 중량%를 초과하는 경우에는 선팽창 계수가 증가하며 유전율이 증가하고, 유리 분말을 이용하여 격벽 필름을 제조한 후, 이 격벽 필름을 유전체층에 위치시킨 후, 라미네이팅한뒤, 동시 소성 공정을 실시할 때 패널, 즉 유전층 및 격벽이 휘어 바람직하지 않다.

상기 ZnO는 연화점 및 선팽창 계수를 조절하는 성분으로서, 그 함량은 46 내지 50 중량%가 바람직하다. ZnO의 함량이 46 중량% 미만이면, 연화점이 소성 공정의 온도보다 높아, 이로 인하여 동시소성 시 하유전체와 박리 및 변색이 발생하는 문제가 있고, 50 중량%를 초과하면 선팽창 계수가 너무 증가하고, 유전율이 증가하여 바람직하지 않다.

본 발명의 유리 분말에 있어서, 상기 ZnO 및 BaO의 혼합 중량은 50 내지 60 중량%가 바람직하며, 50 중량% 미만인 경우에는 연화점이 상승하며, 동시소성 공정에서 박리 및 변색이 일어나서 바람직하지 않으며, 또한 에칭 효과가 미비하여 바람직하지 않고, 60 중량%를 초과하는 경우에는 선팽창 계수가 증가하며 유전율이 증가하여 바람직하지 않다.

또한, Li₂O은 연화점을 저하시키는 역할을 하는 성분으로서, 그 함량은 0.1 내지 2 중량%가 바람직하다. 상기 Li₂O의 함량이 0.1 중량% 미만이면, 연화점이 높아져 소성공정 시 미소성 발생 문제가 있고, 또한 에칭 효과가 미비하며 유전율이 낮아져서 바람직하지 않다. Li₂O의 함량이 2 중량%를 초과하면, 유전체의 연화점은 저하되나 결정화가 일어나기 쉬우며 소성 공정 후 변색이 발생하여 바람직하지 않고, 이 유리 분말로 제조된 격벽 필름을 유전층에 라미네이팅한 후, 소성을 실시하여 소성막을 제조한 후, 이 소성막에 형광체를 도포하고, 형광체 소성시 형광체와 격벽 필름이 반응하여 휘도가 저하되어 바람직하지 않고, 전극과의 반응성을 쉽게 일으키므로 바람직하지 않다.

상기 Na₂O는 연화점을 저하시키는 역할을 하는 성분으로서, 그 함량은 3 내지 5 중량%가 바람직하다. Na₂O의 함량이 3 중량% 미만인 경우에는 연화점이 상승되어 동시소성 시 하유전체와 박리가 일어나서 바람직하지 않고, 5 중량%를 초과하는 경우에는 소성 공정 온도에서 결정화가 발생되어 에칭율이 급격히 저하되어 바람직하지 않다.

본 발명의 유리 분말에서, 상기 Li₂O 및 Na₂O의 알칼리 금속 산화물의 함량은 ZnO 1몰에 대하여 0.1 내지 0.2몰이 바람직하며, 0.12 내지 0.19몰이 더욱 바람직하다. 이때, Li₂O 및 Na₂O 사이의 몰비는 적절하게 조절할 수 있다.

상기 CuO, CeO₂ 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 제1 산화물은 전극과의 반응성을 억제하는 역할을 하며, 그 함량은 0.1 내지 2 중량%가 바람직하다. 제1 산화물의 함량이 상기 범위에 포함되는 경우, 저파장 영역에서 투과율 저하가 거의 없이 전극과의 반응성을 억제할 수 있어 바람직하며 또한 휘도 및 반사율을 향상시킬 수 있어 바람직하다.

상술한 구성을 갖는 본 발명의 유리 분말은 PbO를 포함하지 않으므로 환경 친화적이며, 또한 에칭성이 우수하다. 따라서 본 발명의 유리 분말은 디스플레이 장치, 특히 플라즈마 디스플레이 장치에서 격벽을 형성하는데 유용하게 사용될 수 있다. 또한 본 발명의 유리 분말은 최근 고화질(full high definition: FHD) 플라즈마 디스플레이 장치를 구현하기 위하여, 격벽을 두 층으로 형성하는 공정("이중층(double layer) 공법"이라 칭함)에 유용하게 사용될 수 있다. 즉, 상층과 하층 격벽을 제조하기 위한 격벽용 필름 제조시, 모상이 되는 유리 분말은 동일한 조성을 사용하고, 필러의 종류나 함량을 달리하는데, 하부층에는 Al₂O₃ 및 ZnO 필러를 사용하여 격벽의 강도를 유지하고, 상부층에는 에칭이 덜 일어나게 하기 위하여 Al₂O₃ 및 ZnO, 내산성 유리 필러를 사용하여, 셀 피치의 간격을 줄여서 FHD 특성을 갖는 플라즈마 디스플레이 패널을 구현하기 위한 조성물에 관한 연구가 진행되고 있다.

본 발명의 유리 분말은 에칭성이 우수함에 따라, 이 유리 분말을 상기 이중층 공법에서 격벽의 상하층에 유용하게 적용할 수 있다. 즉, 하층에 적용하는 경 우에는 본 발명의 유리 분말 조성물이 에칭성이 우수하므로, 세라믹 필러인 Al₂O₃와 ZnO를 함께 사용하고, 상층에 적용하는 경우에는 하층과 동일한 세라믹 필러 외에 내에칭성이 우수한 유리 필러(glass filler)를 함께 사용하는 등, 각층의 필러 성분을 조절하여 상하부층의 에칭율 차이로 인한 격벽의 셀 간격제어가 가능하다. 이런 특성을 이용하여 본 발명의 유리 분말을 이용하여 플라즈마 디스플레이 패널을 제조된 플라즈마 디스플레이 패널은 고정세 및 향상된 효율을 나타내므로, 본 발명의 유리 분말은 FHD 플라즈마 디스플레이 패널에 적용될 수 있다.

또한 본 발명의 제1 구현예에 따른 유리 분말은 테이프 캐스팅법으로 격벽을 제조하는데 유용하게 사용될 수 있으므로, 이 유리 분말을 이용하여, 테이프 캐스팅법으로 격벽을 제조하기 위한 격벽 필름을 유용하게 제조할 수 있다. 본 발명의 제2 구현예에 따른 격벽 필름은 본 발명의 제1 구현예에 따른 유리 분말, 비히클 및 필러를 포함하는 유리 분말 조성물을 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름과 같은 기재에 도포한 후, 이를 건조하여 형성하는 통상의 그린 쉬트 제조 방법으로 제조될 수 있다.

상기 비히클은 용매 및 바인더를 포함할 수 있으며, 이때 사용량은 원하는 물성에 따라 적절하게 조절하여 사용할 수 있다. 또한 상기 비히클은 격벽용 필름을 하유전체층에 라미네이팅한 후 동시 소성시, 제거되어, 최종 생성되는 격벽에는 잔존하지 않는다.

상기 용매로는 알파 터피네올, 에틸 카비톨, 부틸 카비톨, 에틸 카비톨 아세 테이트, 부틸 카비톨 아세테이트, 텍사놀, 테르핀유, 디프로필렌글리콜 메틸 에테르, 디프로필렌글리콜 에틸 에테르, 디프로필렌글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, γ-부티로락톤, 셀로솔브 아세테이트, 부틸셀로솔브 아세테이트, 트리프로필렌 글리콜 등을 1종 또는 1종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 바인더로는 셀룰로오즈, 에틸 셀룰로오즈 히드록시 메틸 셀룰로오즈, 히드록시 에틸 셀룰로오즈, 카르복시 메틸 셀룰로오즈, 카르복시 에틸 셀룰로오즈, 카르복시 에틸 메틸 셀룰로오즈 등의 셀룰로오즈 유도체를 1종 또는 1종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 또한 바인더로는 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 프로필(메트)아크릴레이트, 이소프로필(메트)아크릴레이트, 부틸(메트)아크릴레이트, 이소부틸(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트, 펜틸(메트)아크릴레이트, 아밀(메트)아크릴레이트, 이소아밀(메트)아크릴레이트, 헥실(메트)아크릴레이트, 헵틸(메트)아크릴레이트, 옥틸(메트)아크릴레이트, 이소옥틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 에틸헥실(메트)아크릴레이트, 노닐(메트)아크릴레이트, 데실(메트)아크릴레이트, 이소데실(메트)아크릴레이트, 운데실(메트)아크릴레이트, 도데실(메트)아크릴레이트, 라우릴(메트)아크릴레이트, 스테아릴(메트)아크릴레이트, 이소스테아릴(메트)아크릴레이트 등의 알킬(메트)아크릴레이트 2-히드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메트)아크릴레이트, 3-히드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 2-히드록시부틸 (메트)아크릴레이트, 3-히드록시부틸 (메트)아크릴레이트 등의 히드록시알킬 (메트)아크릴레이트, 페녹시에틸 (메트)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페 녹시프로필 (메트)아크릴레이트 등의 페녹시알킬 (메트)아크릴레이트 2-메톡시에틸(메트)아크릴레이트, 2-에톡시에틸 (메트)아크릴레이트, 2-프로폭시에틸 (메트)아크릴레이트, 2-부톡시에틸 (메트)아크릴레이트, 2-메톡시부틸 (메트)아크릴레이트 등의 알콕시알킬 (메트)아크릴레이트 폴리에틸렌글리콜모노 (메트)아크릴레이트, 에톡시디에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜 (메트)아크릴레이트, 페녹시폴리에틸렌글리콜 (메트)아크릴레이트, 노닐페녹시폴리에틸렌글리콜 (메트)아크릴레이트, 폴리포르폴린 글리콜모노(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리프로필렌글리콜 (메트)아크릴레이트, 에톡시폴리프로필렌글리콜 (메트)아크릴레이트, 노닐페녹시폴리프로필렌글리콜(메트)아크릴레이트 등의 폴리알킬렌글리콜 (메트)아크릴레이트 시클로헥실 (메트)아크릴레이트, 4-부틸시클로헥실 (메트)아크릴레이트, 디시클로펜타닐 (메트)아크릴레이트, 디시클로펜테닐 (메트)아크릴레이트, 디시클로펜타디에닐 (메트)아크릴레이트, 보르닐 (메트)아크릴레이트, 이소보르닐 (메트)아크릴레이트, 트리시클로데카닐 (메트)아크릴레이트 등의 시클로알킬 (메트)아크릴레이트 벤질 (메트)아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴(메트)아크릴레이트 등의 아크릴계 바인더를 사용할 수도 있다. 본 명세서에서 "(메트)아크릴레이트"는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 중 어느 것을 나타낸다.

또한 본 발명의 유리 분말 조성물은 필요에 따라 가소제를 더욱 포함할 수도 있다. 가소제로는 디부틸프탈레이트, 아디프산에스테르계, 프탈산에스테르계 등을 사용할 수 있다.

또한, 상기 필러로는 이중층 공법에 사용하기 적합한 필러를 사용할 수 있 다. 이러한 필러로는 본 발명의 유리 분말을 하층에 적용하는 경우에는 세라믹 필러인 Al₂O₃와 ZnO를 함께 사용하고, 상층에 적용하는 경우에는 하층과 동일한 세라믹 필러 외에 내에칭성이 우수한 유리 필러(glass filler)를 함께 사용할 수 있다. 물론 필러가 이에 한정되는 것은 아니며, 그 사용량도 원하는 목적에 따라 적절하게 조절할 수 있다.

본 발명의 제1 구현예에 따른 유리 분말은 통상적인 공정으로 제조될 수 있으며, 그 일 예를 들면, 먼저 유리 분말을 구성하는 모든 성분을 혼합한다. 얻어진 혼합물을 약 1000℃ 이상의 용융로에서 용융하고, 용융 생성물을 압착한 후, 분쇄 공정을 실시하여 적정 입도를 갖는 유리 분말을 제조한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 그러나 하기한 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

(실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 5)

PbO, SiO₂, B₂O₃, ZnO, BaO, P₂O₅, Na₂O, Li₂O, CeO₂ 및 CuO를 하기 표 1에 나타낸 함량으로 측정하여, 혼합하였다. 얻어진 혼합물을 1200℃ 이상 용융로에 투입하여 용융하고, 용융완료된 생성물을 압착하였다.

압착된 생성물을 1차로 볼밀 분쇄를 실시한 후, 2차 정밀 분쇄기로 2-2.5㎛의 평균 입도를 갖도록 분쇄하여 유리 분말을 제조하였다.

제조된 유리 분말의 굴복점, 전이점, 에칭율, 열팽창 계수, 소성막 변색, 박 리, 소성후 수축율을 다음과 같은 방법으로 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

1) 굴복점 측정(단위: ℃)

- 측정 장치: 시차주사열량계(differential scanning calorimetry: DSC), 910-DSC(TA-instrument사)

- 측정방법: 상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 5에서 제조된 유리 분말을 30mg 칭량하여 DSC용 셀인 알루미늄 셀에 넣고, 10℃/min의 승온 속도로 600℃까지 온도를 증가시키면서 측정하였다.

2) 전이점(단위: ℃)

- 상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 5에 따라 제조된 분쇄된 유리 분말을 원주형태의 펠렛으로 성형한 후 540℃에서 소성하였다. 소성된 시료를 TMA(Theromechanical Analysis, 열기계 분석기) 측정기로 5℃/분의 승온 속도로 상온부터 연화점 이하까지 측정하였다. 측정된 그래프에서 전이점을 산출하였다.

3) 에칭율(단위: ㎛/분)

- 상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 5에 따라 제조된 유리 분말을 알파 터피네올 유기 용매 및 에틸 셀룰로오즈 바인더를 포함하는 비히클(90 : 10 중량비)과 70:30 중량비로 혼합하여 페이스트를 제조하고, 이 페이스트를 560℃에서 소성하여 소성막을 제조하였다. 이 소성막을 일정 조건에서 (온도: 40℃, 에칭시간: 1분, 에칭용액 분사 압력: 1mm/bar) 에칭한 후, 광학현미경을 통하여 에칭 전과 에칭 후에 두께를 측정하여 산출하였다.

4) 열팽창 계수(단위: X 10^-7/℃)

상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 5에 따라 제조된 분쇄된 유리 분말을 원주형태의 펠렛으로 성형한 후 540℃에서 소성하였다. 소성된 소성된 시료를 TMA(Theromechanical Analysis, 열기계 분석기) 측정기로 5℃/분의 승온 속도로 50 내지 350℃까지 측정하고, 이 범위에서의 평균 기울기를 구하여, 열팽창 계수를 산출하였다.

5) 소성막 변색 및 박리

상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 5에 따라 제조된 분쇄된 유리 분말, Al₂O₃, ZnO, 내산성 유리 필러를 75 : 10 : 10 : 5 중량비로 혼합하여, 상층 격벽용 혼합물을 제조하였다. 또한, 상기 유리 분말, Al₂O₃ 및 ZnO를 79 : 9 : 12의 중량비로 혼합하여, 하층 격벽용 혼합물을 제조하였다.

상기 상층 격벽용 혼합물과, 하층 격벽용 혼합물을 각각, 메틸메타크릴레이트 바인더 및 디부틸프탈레이트 가소제를 72 : 27 : 1 중량비로 칭량한 후 플래네터리 믹서(planetary mixer)에서 혼합하여, 상층 및 하층 격벽용 슬러리를 각각 제조하였다.

상기 제조된 슬러리를 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름 기재에 도포하고, 이를 건조 오븐에서 120℃에서 건조하여, 상층 및 하층 격벽 필름을 제조하였다. 건조된 하유전체 층에 라미네이터를 이용하여 상기 하층 및 상층 격벽 필름을 차례대로 라미네이팅한 후, 이를 560℃에서 동시 소성을 실시한 후 소성막의 변색 및 박 리 결과를 육안으로 측정하였다.

6) 소성 후 수축율

상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 5에 따라 제조된 유리 분말을 알파 터피네올 유기 용매 및 에틸 셀룰로즈 바인더를 포함하는 비히클(90 : 10 중량비)과 70 : 30 중량비로 혼합하여 페이스트를 제조하고, 이를 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름 기재에 코팅하여 120℃에서 건조하였다. 제조된 건조된 막을 2등분하여 한 부분만 560℃로 소성을 실시하고, 건조된 막의 두께와 소성을 실시한 막의 두께를 광학현미경으로 측정하여 수축율을 측정하였다.

하기 표 1에서 R2O는 Li₂O 및 Na₂O의 알칼리 금속 산화물을 모두 통칭하여 나타낸 것이다.

	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	실시예 6	비교예 1	비교예 2	비교예 3	비교예 4	비교예 5
PbO	-	-	-	-	-	-	56	-	-	-	-
SiO2	-	-	-	-	-	-	11	-	-	7	15
B2O3	26.5	26	27	27.5	25.5	26	19	29	30	44	24
ZnO	48	48	49.3	46	46.7	46.5	9	45	30	37	52
BaO	10	12	10.5	10	10	13.5	5	9	24.2	6	-
P2O5	10.5	9	8.5	11	11.9	8.8	-	8	10	-	-
Na2O	3.4	3	4	3.5	4.5	3	-	6	3	2.5	6
Li2O	1	1.4	0.4	1.5	1	1.8	-	2.5	2	3	3
CeO2	0.4	0.3	0.2	0.3	0.2	0.2	-	0.3	0.4	0.3	-
CuO	0.2	0.3	0.1	0.2	0.2	0.2	-	0.2	0.4	0.2	-
총합	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100
굴복점	489	486	488	485	475	490	471	497	508	510	480
전이점	450	440	441	443	438	451	439	453	460	464	452
에칭율 (㎛/min)	18.5	19.2	20	19.5	21.2	23.5	16	18	12	14	8
열팽창 계수	79.8	80	80	79	81	79	83	86	84	84	87
소성막 변색	무	무	무	무	무	무	무	유	유	유	유
소성막 박리	무	무	무	무	무	무	무	유	유	유	무
소성후 수축율	23	23.1	23.3	22	24	22.7	24	19.8	20	19	20
R2O/ZnO 몰비	0.15	0.16	0.13	0.19	0.18	0.19	0	0.33	0.31	0.31	0.31

상기 표 1에 나타낸 것과 같이, 실시예 1 내지 6의 디스플레이 장치용 유리 분말은 환경에 유해한 물질인 PbO를 포함하지 않으면서도, 비교예 1에 비하여 굴복점 및 전이점이 높으므로 소성 온도에서의 결정화 방지 효과를 예측할 수 있고, 또한 에칭율이 높음을 알 수 있다.

또한 실시예 1 내지 6의 유리 분말은 비교예 2 내지 5에 비하여 높은 에칭율과 요구되는 적절한 열팽창계수인 78 내지 81 정도의 수준에 해당되는 열팽창계수를 가지므로, 고정세에 유리하며, 소성 공정 시 패널의 휨을 방지할 수 있다. 아울러, 실시예 1 내지 6의 유리 분말은 소성막 변색이 없고, 또한 하유전체와의 매칭(matching) 특성이 우수하여, 격벽이 하유전체로부터 탈착(박리)되는 현상이 없다. 이에 대하여 비교예 2 내지 4의 경우, 소성막 변색 및 박리가 일어남을 알 수 있다. 일반적으로 소성막이 변색되는 이유는 바인더가 제거되는 바인더 번아웃(burnout)이 원활하게 일어나지 않는 경우, 소성막의 색상이 백색에서 붉은색 또는 갈색 계통으로 변색되게 된다. 이와 같이 소성막의 변색이 일어나면, 백색도가 저하되므로 휘도 및 반사율이 급격하게 저하될 것을 예측할 수 있다.

또한, 실시예 1 내지 6의 유리 분말은 P₂O₅를 8 내지 12 중량% 포함함에 따라 유리 분말의 수축율을 적정 수준인 22 내지 24%가 되게 할 수 있어, 치밀한 소성막을 제조할 수 있음을 알 수 있다. 결과적으로, 필러를 20 내지 30 중량%로 과량 사용해야하는 그린 쉬트 공법의 경우, 소성 공정온도 550 내지 560℃에서 유리 분말의 수축이 불완전하여 소성막의 미세구조가 치밀하게 되지 못하는 문제가 발생되는 것을 방지할 수 있다. 만약 소성막의 미세구조가 치밀하지 못할 경우 기포에 의해 격벽의 강도가 문제가 발생하게 된다. 또한 하유전체에 격벽 필름을 라미네이팅한 후, 동시 소성시 먼저 바인더 번아웃이 일어나고, 번아웃이 끝나면 수축이 시작되는데, 이때 하유전체와 격벽 필름의 수축율의 차이가 큰 경우 격벽과 하유전체와의 탈착 현상이 발생되게 된다. 상기 실시예 1 내지 6의 경우에는 수축율이 22 내지 24%로, 하유전체의 수축율과 유사하여 격벽과 하유전체와의 탈착 현상을 방지할 수 있음을 예측할 수 있다.

본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (11)

1. B₂O₃ 25 내지 28 중량%;

   P₂O₅ 8 내지 12 중량%;

   BaO 10 내지 14 중량%;

   ZnO 46 내지 50 중량%;

   Li₂O 0.1 내지 2 중량%;

   Na₂O 3 내지 5 중량%; 및

   CuO, CeO₂ 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 제1 산화물 0.1 내지 2 중량%를 포함하고,

   상기 Li₂O 및 Na₂O의 혼합량은 상기 ZnO 1몰에 대하여 0.1 내지 0.2몰인

   디스플레이 장치용 유리 분말.
2. 제1항에 있어서,

   상기 BaO 및 ZnO의 혼합 중량은 50 내지 60 중량%인 디스플레이장치용 유리 분말.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,

   상기 Li₂O 및 Na₂O의 혼합량은 상기 ZnO 1몰에 대하여 0.12 내지 0.19몰인 디스플레이 장치용 유리 분말.
5. 제1항에 있어서,

   상기 유리 분말은 플라즈마 디스플레이 장치에 사용되는 것인 디스플레이 장치용 유리 분말.
6. 제1항에 있어서,

   상기 유리 분말은 플라즈마 디스플레이 장치의 격벽 형성에 사용되는 것인 디스플레이 장치용 유리 분말.
7. B₂O₃ 25 내지 28 중량%; P₂O₅ 8 내지 12 중량%; BaO 10 내지 14 중량%; ZnO 46 내지 50 중량%; Li₂O 0.1 내지 2 중량%; Na₂O 3 내지 5 중량%; 및 CuO, CeO₂ 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 제1 산화물 0.1 내지 2 중량%를 포함하고, 상기 Li₂O 및 Na₂O의 혼합량은 상기 ZnO 1몰에 대하여 0.1 내지 0.2몰인 유리 분말을 사용하여 제조된 디스플레이 장치용 격벽 필름.
8. 제7항에 있어서,

   상기 BaO 및 ZnO의 혼합 중량은 50 내지 60 중량%인 디스플레이장치용 격벽 필름.
9. 삭제
10. 제7항에 있어서,

    상기 Li₂O 및 Na₂O의 혼합량은 상기 ZnO 1몰에 대하여 0.12 내지 0.19몰인 디스플레이 장치용 격벽 필름.
11. 제7항에 있어서,

    상기 격벽 필름은 플라즈마 디스플레이 장치에 사용되는 것인 디스플레이 장치용 격벽 필름.