KR20010029403A - Composite of dielectric for display - Google Patents

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KR20010029403A
KR20010029403A KR1019990046605A KR19990046605A KR20010029403A KR 20010029403 A KR20010029403 A KR 20010029403A KR 1019990046605 A KR1019990046605 A KR 1019990046605A KR 19990046605 A KR19990046605 A KR 19990046605A KR 20010029403 A KR20010029403 A KR 20010029403A
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류병길
이윤관
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구자홍
엘지전자 주식회사
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    • H01J11/20Constructional details

Abstract

PURPOSE: A dielectric substance composition for a display is provided which has a low firing temperature, high transmissivity and high permittivity . CONSTITUTION: The dielectric substance composition comprises: (i) 50-85 wt.% of PbO; (ii) 7-25 wt.% of SiO2; (iii) 7-25 wt.% of B2O3; (iv) 0-15 wt.% of ZnO; (v) 0-5 wt.% of SrO; (vi) 0-5 wt.% of Bi2O3; (vii) 0-5 wt.% of CeO2; (viii) 0-5 wt.% of MgO; and (ix) 0-5 wt.% of CaO, where (SiO2+B2O3)≤15-30 wt.% and (ZnO+SrO+Bi2O3+CeO2+MgO+Cao)≤10 wt.%.

Description

표시소자용 유전체 조성물{COMPOSITE OF DIELECTRIC FOR DISPLAY}Dielectric composition for display device {COMPOSITE OF DIELECTRIC FOR DISPLAY}

본 발명은 표시소자용 유전체 조성물에 관한 것으로, 낮은 소성온도, 고투과율, 고유전율을 갖는 유전체 조성물에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to dielectric compositions for display devices, and to dielectric compositions having low firing temperatures, high transmittances, and high dielectric constants.

최근 액정표시장치(LCD), 플라즈마디스플레이(PDP), 전계효과디스플레이 (FED) 등 다양한 표시장치가 개발되고 있다. 그 중에서 플라즈마디스플레이는 기체 방전시 플라즈마로부터 나오는 빛을 이용하여 영상을 제공하는 장치로서, 방전되는 플라즈마는 미세한 격벽에 의해 격리되어 단위 셀을 구성하고 있다.Recently, various display devices such as a liquid crystal display (LCD), a plasma display (PDP), and a field effect display (FED) have been developed. Among them, the plasma display is an apparatus for providing an image by using light emitted from the plasma during gas discharge, and the discharged plasma is separated by a fine partition wall to form a unit cell.

플라즈마 디스플레이의 단면 구조는 도 1에 표시한 바와 같이 상판(11) 및 하판(1)이 있고, 그 사이에 어드레스전극(3), 투명전극(12), 버스전극(13), 격벽(5), 보호막(15) 및 형광체(6) 등으로 구성되어 있다. 플라즈마 디스플레이는 미세한 격벽(5)에 의해 구성된 단위셀을 구동회로에 의해 선택적으로 발광시킴으로써 영상을 구현하게 되는데, 실제 플라즈마 디스플레이를 구현할 때는 수백 마이크로미터 정도의 단위셀에서 발생되는 플라즈마의 진공 자외선에 의해 형광체(6)로부터 발광되는 가시광선이 상판(11)을 투과함으로써 화상이 외부로 전달된다. 도 1과 같이 면 방전 형태의 교류-플라즈마 디스플레이의 경우, 벽전하를 이용하기 때문에 상판 유전체(14)의 유전율이 높을 수록 방전 전압이 낮아져서 발광효율 향상에 유리하다.As shown in FIG. 1, the cross-sectional structure of the plasma display includes an upper plate 11 and a lower plate 1, and an address electrode 3, a transparent electrode 12, a bus electrode 13, and a partition wall 5 therebetween. And the protective film 15, the phosphor 6, and the like. In the plasma display, an image is generated by selectively emitting a unit cell formed by a fine partition wall 5 by a driving circuit. When a plasma display is realized, vacuum plasma of plasma generated from a unit cell of several hundred micrometers is used. As the visible light emitted from the phosphor 6 passes through the top plate 11, the image is transmitted to the outside. In the case of the surface-discharge AC-plasma display as shown in FIG. 1, since the wall charge is used, the higher the dielectric constant of the top dielectric 14 is, the lower the discharge voltage is, which is advantageous for improving luminous efficiency.

또한 진공 자외선에 의해 여기된 형광체(6)로부터 나오는 가시광선의 경우, 상판 유전체(14)는 투과율이 높고, 하판 유전체(4) 및 격벽(5) 재료는 반사율이 높을 수록 플라즈마 디스플레이 발광효율 향상에 유리하다.In addition, in the case of visible light emitted from the phosphor 6 excited by vacuum ultraviolet rays, the upper dielectric material 14 has a high transmittance, and the lower the dielectric material 4 and the partition wall 5 have a higher reflectivity, the better the plasma display luminous efficiency. Do.

플라즈마 디스플레이 유전체 재료 형성에 적용되고 있는 프로세서에는 스크린프린터법 등이 있는데, 제조 방법에 관계없이 유전체 재료가 갖추어야 할 조건으로 낮은 열팽창계수와 열적 안정성, 낮은 소성온도와 치밀한 조직, 전극 재료와 MgO 보호막과의 우수한 정합성(matching), 상판 유전체의 높은 광투과율, 하판 유전체 및 격벽 재료의 높은 광반사율 등의 특성이 요구된다.Processors used to form plasma display dielectric materials include screen printers, which have low thermal expansion coefficient, thermal stability, low firing temperature and dense structure, electrode materials and MgO protective films. Properties such as good matching, high light transmittance of the top dielectric, and high light reflectance of the bottom dielectric and partition material.

이러한 특성을 위하여 현재 적용되고 있는 대부분의 유전체 재료의 모상 유리의 조성이 표 1에 나타나 있다. 종래에는 40 내지 80%의 대량의 PbO 성분을 포함하는 PbO-B2O3-SiO2계의 유리를 10㎛ 이하의 미세 분말로 만들고 여기에 유기 용제를 혼합한 후, 스크린프린팅(screen printing)용 페이스트나 테입케스팅(tape casting)용 슬러리로 만들어서 유리 기판에 10 ~ 25㎛ 정도의 두께가 되도록 도포하게 되는데, 도포 후 300 ~ 350℃에서 15 ~ 20분간 가소성하여 유기 용제를 없앤 후, 580 ~ 590℃의 온도 범위에서 소결하여 투명한 유전층을 얻고 있다.The composition of the parent glass of most dielectric materials currently applied for this property is shown in Table 1. Conventionally, PbO-B 2 O 3 -SiO 2 -based glass containing 40 to 80% of a large amount of PbO component is made into a fine powder of 10 μm or less, mixed with an organic solvent, and then screen printed. It is made of a paste or tape casting slurry and applied to a glass substrate to a thickness of about 10 to 25 μm. After application, it is plasticized at 300 to 350 ° C. for 15 to 20 minutes to remove the organic solvent, and then 580 to Sintering is carried out at a temperature range of 590 DEG C to obtain a transparent dielectric layer.

조 성Furtherance 모상 유리Frosted glass PbO:50 ~ 85 wt%, SiO2:10 ~ 20wt%, B2O3:10 ~ 20wt%,K2O:0 ~ 10wt%, Na2O:0 ~ 10wt%PbO: 50 ~ 85 wt%, SiO 2 : 10 ~ 20wt%, B 2 O 3 : 10 ~ 20wt%, K 2 O: 0 ~ 10wt%, Na 2 O: 0 ~ 10wt%

그러나 현재 상판 유전체의 경우는 표 2에 나타낸 바와 같이 낮은 유전율(12 ~ 14)로 인하여 플라즈마 방전 전압이 상승하고, 낮은 광 투과율(75 ~ 85%)로 인하여 발광효율이 감소하며, 높은 소성온도로 인하여 유리기판이 변형 또는 파손되는 등의 문제점이 있다.However, in the case of the current top dielectric, as shown in Table 2, the plasma discharge voltage is increased due to the low dielectric constant (12-14), the light emission efficiency is decreased due to the low light transmittance (75-85%), and the high firing temperature is achieved. Due to this, there is a problem that the glass substrate is deformed or broken.

소성온도Firing temperature 광투과율 (400~800nm)Light transmittance (400 ~ 800nm) 유전율(1MHz)Dielectric constant (1 MHz) 열팽창계수Coefficient of thermal expansion 내전압Withstand voltage 580 ~ 590℃580 ~ 590 ℃ 75 ~ 8575 to 85 12 ~ 1412 to 14 65~90×10-7/℃65 ~ 90 × 10 -7 / ℃ 1.5KV 1.5KV

또한, 격벽 재료의 경우, 소성 후 격벽 내부에 기공(pore)이 잔존하게 되어 오염원자가 흡착되고 이로 인하여 방전 순도 및 방전 효율을 떨어뜨리게 된다. 뿐만 아니라 외부 충격에 의해 격벽이 쉽게 무너지며, 반사율이 낮아 발광 효율이 떨어지는 단점이 있다.In addition, in the case of the partition material, pores remain inside the partition after firing, so that pollutant atoms are adsorbed, thereby reducing discharge purity and discharge efficiency. In addition, the partition wall is easily collapsed by an external impact, and has a disadvantage in that luminous efficiency is low due to low reflectance.

본 발명의 목적은 종래의 저유전율을 갖는 유전체의 유전율을 높여서 발광효율을 증대시키고, 저온에서 소성함으로써 유전체 제조 공정 시간을 줄이며, 열적, 전기적 특성을 만족시킬 수 있는 표시소자용 유전체 조성물을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to increase the dielectric constant of a dielectric having a low dielectric constant, to increase luminous efficiency, and to reduce dielectric manufacturing process time by baking at a low temperature, and to provide a dielectric composition for a display device capable of satisfying thermal and electrical characteristics. have.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 격벽의 치밀도 및 반사율을 증대시키고, 외부 충격에 대해 격벽 형상을 유지하며 발광 효율을 향상시킨 표시소자용 유전체 조성물을 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a dielectric composition for a display device which increases the density and reflectance of the partition wall, maintains the partition shape against external impact, and improves luminous efficiency.

도 1은 플라즈마 디스플레이의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다.1 is a schematic diagram schematically showing the structure of a plasma display.

도 2a는 종래의 하판 유전체의 표면조도를 나타낸 SEM 사진이다.Figure 2a is a SEM photograph showing the surface roughness of the conventional lower plate dielectric.

도 2b는 본 발명에 의한 하판 유전체의 표면조도를 나타낸 SEM 사진이다.Figure 2b is a SEM photograph showing the surface roughness of the lower plate dielectric according to the present invention.

도 3a는 종래의 하판 유전체의 표면조도를 나타낸 그래프이다.Figure 3a is a graph showing the surface roughness of the conventional lower plate dielectric.

도 3b는 본 발명에 의한 하판 유전체의 표면조도를 나타낸 그래프이다.Figure 3b is a graph showing the surface roughness of the lower plate dielectric according to the present invention.

도 4a는 종래의 하판 유전체의 반사도를 나타낸 그래프이다.4A is a graph showing the reflectivity of a conventional lower plate dielectric.

도 4b는 본 발명에 의한 하판 유전체의 반사도를 나타낸 그래프이다.Figure 4b is a graph showing the reflectivity of the lower plate dielectric according to the present invention.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for the main parts of the drawing ***

1:하판 2:하지막1: 2 Bottom 2: Lower Film

3:어드레스 전극 4:하판 유전체3: address electrode 4: lower plate dielectric

5:격벽 6:형광체5: bulkhead 6: phosphor

11:상판 12:투명전극11: top plate 12: transparent electrode

13:버스전극 14:상판 유전체13: Bus electrode 14: Top dielectric

15:보호막It is a shield 15

본 발명은 표시소자용 유전체 조성물로서, 다음과 같은 모상 유리의 조성을 갖는다.This invention is a dielectric composition for display elements, and has the composition of the following base glass.

PbO:50 ~ 85 wt%, SiO2:7 ~ 25wt%, B2O3:7 ~ 25wt%, ZnO:0 ~ 15wt%, SrO:0 ~ 5wt%,Bi2O3:0 ~ 5wt%, CeO2:0 ~ 5wt%, MgO:0 ~ 5wt%, CaO:0 ~ 5wt%PbO: 50 to 85 wt%, SiO 2 : 7 to 25 wt%, B 2 O 3 : 7 to 25 wt%, ZnO: 0 to 15 wt%, SrO: 0 to 5 wt%, Bi 2 O 3 : 0 to 5 wt%, CeO 2 : 0 ~ 5wt%, MgO: 0 ~ 5wt%, CaO: 0 ~ 5wt%

여기서, (SiO2+ B2O3) ≤ 15 ~ 30wt%이고,Here, (SiO 2 + B 2 O 3 ) ≤ 15-30 wt%,

(ZnO + SrO + Bi2O3+ CeO2+ MgO + CaO) ≤ 10wt%인 관계를 갖는다.(ZnO + SrO + Bi 2 O 3 + CeO 2 + MgO + CaO) ≤ 10 wt%.

또한 본 발명은 상기 명기된 조성범위의 유전체 조성물에 대해, 필요에 따라 산화물 충진제로 PbTiO3, Bi2O3, BaTiO3, CaTiO3, CaSnO3, BaZrO3, CaZrO3, PbZrO3, CaSiTiO 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 추가로 포함하며, 모상 유리와 산화물 충진제의 비율은 100 : 0 ~ 50인 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is selected from PbTiO 3 , Bi 2 O 3 , BaTiO 3 , CaTiO 3 , CaSnO 3 , BaZrO 3 , CaZrO 3 , PbZrO 3 , CaSiTiO as the oxide filler, if necessary for the dielectric composition of the above-mentioned composition range It further comprises any one or more, and the ratio of the mother glass and the oxide filler is characterized in that 100: 0 ~ 50.

한편, 본 발명은 유전체 제조방법에 있어서, 상기 유전체 조성물을 페이스트 또는 슬러리화 한 후, 스크린프린팅, 테입캐스팅 등으로 기판 위에 직접 후막을 형성하거나 그린테이프(green tape)에 의해 도포한 후 소성한다. 이 경우 유전체 조성물의 소성 온도는 560℃ 이하의 저소성온도를 갖는 것을 특징으로 한다.On the other hand, in the dielectric production method, the dielectric composition is paste or slurry, and then formed by directly printing a thick film on the substrate by screen printing, tape casting, or the like, and then firing it with green tape. In this case, the firing temperature of the dielectric composition is characterized by having a low firing temperature of 560 ℃ or less.

또한 본 발명은 상기 유전체 조성물에 산화물 충진제가 추가로 포함된 조성물의 소성 온도는 550 ~ 600℃인 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that the firing temperature of the composition further comprises an oxide filler in the dielectric composition is 550 ~ 600 ℃.

이상의 본 발명의 특징을 표 3에 나타내었다.Table 3 shows the features of the present invention.

조 성Furtherance 모상 유리Frosted glass PbO:50 ~ 85 wt%, SiO2:7 ~ 25wt%, B2O3:7 ~ 25wt%, ZnO:0 ~ 15wt%, SrO:0 ~ 5wt%,Bi2O3:0 ~ 5wt%, CeO2:0 ~ 5wt%, MgO:0 ~ 5wt%, CaO:0 ~ 5wt%(SiO2+ B2O3) ≤ 15 ~ 30wt%(ZnO + SrO + Bi2O3+ CeO2+ MgO + CaO) ≤ 10wt%PbO: 50 to 85 wt%, SiO 2 : 7 to 25 wt%, B 2 O 3 : 7 to 25 wt%, ZnO: 0 to 15 wt%, SrO: 0 to 5 wt%, Bi 2 O 3 : 0 to 5 wt%, CeO 2 : 0 ~ 5wt%, MgO: 0 ~ 5wt%, CaO: 0 ~ 5wt% (SiO 2 + B 2 O 3 ) ≤ 15 ~ 30wt% (ZnO + SrO + Bi 2 O 3 + CeO 2 + MgO + CaO) ≤ 10 wt% 충진제Filler PbTiO3, Bi2O3, BaTiO3, CaTiO3, CaSnO3, BaZrO3, CaZrO3, PbZrO3, CaSiTiOPbTiO 3 , Bi 2 O 3 , BaTiO 3 , CaTiO 3 , CaSnO 3 , BaZrO 3 , CaZrO 3 , PbZrO 3 , CaSiTiO 모상 유리,충진제 비율Parent glass, filler ratio 모상 유리 : 충진제100 : 0 ~ 50Bust Glass: Filler 100: 0 ~ 50

본 발명에 의한 유전체 조성물은 플라즈마 디스플레이용 상판 또는 하판 유전체 재료로서 사용될 수 있다. 또한 아래 기술되는 바와 같이 다른 성분을 추가로 첨가하여 격벽 재료 또는 블랙매트릭스로 사용될 수 있다. 그 밖에도 다양한 표시장치의 유전체 재료에 사용하는 것이 가능하다.The dielectric composition according to the present invention can be used as a top or bottom dielectric material for plasma displays. It may also be used as a barrier material or black matrix by further adding other ingredients as described below. In addition, the present invention can be used for dielectric materials of various display devices.

종래의 디스플레이용 유전체 조성물에 K2O 및 Na2O가 포함된 것과 달리, 본 발명은 이들 물질들 대신 ZnO, SrO,Bi2O3, CeO2, MgO, CaO 등을 포함시킴으로써 유전율을 향상시킴과 동시에 소성온도를 낮추고 기타의 물성에도 향상을 가져오게 되었다. 특히 산화물 충진제를 사용 목적에 따라 소정 비율로 첨가시킴으로써 유전율을 더욱 향상시킬 수 있다.Unlike K 2 O and Na 2 O in conventional dielectric compositions for displays, the present invention improves the dielectric constant by including ZnO, SrO, Bi 2 O 3 , CeO 2 , MgO, CaO and the like instead of these materials. At the same time, the firing temperature was lowered and other physical properties were improved. In particular, the dielectric constant can be further improved by adding an oxide filler in a predetermined ratio depending on the purpose of use.

본 발명의 유전체 조성물의 특징을 플라즈마 디스플레이용 유전체를 제조하는 방법을 통해 상세히 설명하면 다음과 같다.The characteristics of the dielectric composition of the present invention will be described in detail through a method of manufacturing a dielectric for plasma display.

원재료 분말을 설계된 조성비에 따라 칭량하여 혼합기(mixer)에서 일정 시간 혼합한 후, 전기 용융로를 이용하여 백금 도가니에서 용융한다. 이 때의 용융 조건은 약 1200 ~ 1500℃에서 1 ~ 5 시간 정도 용융한 다음, 균질도를 유지하기 위해 수차례 교반기를 이용하여 교반 한 후, 용융된 유리를 급냉롤러(quenching roller)를 통과시켜 급냉시키고, 급냉된 유리 파편을 볼밀링(ball milling)으로 16시간 동안 밀링하고, #170 및 #270 시버(siever)를 차례로 통과시켜 평균 입자 크기 10㎛ 이하의 입도를 갖는 유리 분말을 얻는다. 이 때의 밀링 조건은 밀자(mill jar)충진량은 250g, 실린더타입의 볼은 44EA/jar, 밀링속도는 70rpm, 윤활제는 IPA용액(2ml), 밀링시간은 16시간이다.The raw material powder is weighed according to the designed composition ratio, mixed in a mixer for a predetermined time, and then melted in a platinum crucible using an electric melting furnace. At this time, the melting conditions were melted for about 1 to 5 hours at about 1200 ~ 1500 ℃, and then stirred several times using a stirrer to maintain homogeneity, and then passed the molten glass through a quenching roller (quenching roller) The quenched, quenched glass shards were milled for 16 hours by ball milling, and then passed through # 170 and # 270 siever in order to obtain glass powder having a particle size of 10 μm or less in average particle size. At this time, the milling condition is 250g of mill jar filling, 44EA / jar of cylinder type ball, milling speed 70rpm, lubricant is IPA solution (2ml), milling time is 16 hours.

이와 같이 제조된 유리 분말은 150℃의 건조오븐(dry oven)에 넣고 2시간 이상 건조시킨 후 일정량의 유기 바인더(binder)와 유기용제가 혼합된 비이클(vehicle)용액과 혼합하여 스크린프린팅용 페이스트 및 테입케스팅용 슬러리를 만든다.The glass powder thus prepared is placed in a dry oven at 150 ° C. and dried for 2 hours or more, and then mixed with a vehicle solution in which a predetermined amount of an organic binder and an organic solvent are mixed, for screen printing paste, and Make a slurry for tape casting.

이 때 통상적으로 유리분말과 비이클용액과의 혼합 비율은 중량%로 95 : 5 내지는 50 : 50 이며, 바람직하게는 70 : 30 정도가 적당한데, 페이스트 또는 슬러리 상태에 따라서 이 비율은 조절된다.At this time, the mixing ratio of the glass powder and the vehicle solution is usually 95: 5 to 50: 50 by weight, preferably about 70: 30, and the ratio is adjusted according to the paste or slurry state.

또한 상기 비이클은 디에틸렌 글리콜 모노-엔-부틸에틸아세테이트 (Diethylene Glycol Mono-n-Buthyl Ethyl Acetate, BCA) 40 ~ 90wt% 와, 에틸셀룰로오스 (Ethylcellulose) 3 ~ 20wt% 및 디에틸렌 글리콜 모노-엔-부틸에테르 (Diethylene Glycol Mono-n-Buthyl Ether) 3 ~ 40wt%로 구성된다.In addition, the vehicle may include 40 to 90 wt% of diethylene glycol mono-n-butyl ethyl acetate (BCA), 3 to 20 wt% of ethyl cellulose (Ethylcellulose) and diethylene glycol mono-ene- Butyl ether (Diethylene Glycol Mono-n-Buthyl Ether) is composed of 3 ~ 40wt%.

한편, 비이클용액 내에 감광성 수지를 적당량 혼합할 경우, 감광성 격벽 재료로도 적용할 수 있다.On the other hand, when a suitable amount of photosensitive resin is mixed in a vehicle solution, it can be applied also as a photosensitive partition material.

본 발명의 유전체 조성물로 제조하는 유리 분말은 후막 공정에 따라 다르지만, 스크린프린팅용 페이스트의 경우 약 70,000 ~ 100,000cps 정도의 점도가 적당하고, 테입캐스팅용 슬러리의 경우는 700 ~ 1,000cps 정도의 점도가 적당하다.Although the glass powder prepared from the dielectric composition of the present invention varies depending on the thick film process, a viscosity of about 70,000 to 100,000 cps is appropriate for screen printing paste, and a viscosity of about 700 to 1,000 cps is suitable for a slurry for tape casting. It is suitable.

또한, 소성 온도는 혼합 분말에 대한 DTA(Differential Thermal Analysis)분석 결과로부터 결정하였는데, 본 발명에 의한 유전체 조성물의 경우, 페이스트 또는 테입캐스팅에 의해 두께 200㎛ 정도의 그린테이프를 유리 기판 위에 도포한 후, 350 ~ 550℃의 온도에서 가소성하여 유기용제 및 유기 바인더를 제거한 후, 550 ~ 600℃의 온도에서 소성함으로써 상판 또는 하판 유전체를 형성할 수 있다.In addition, the firing temperature was determined from the DTA (Differential Thermal Analysis) analysis of the mixed powder, in the case of the dielectric composition according to the present invention, after applying a green tape having a thickness of about 200㎛ on the glass substrate by paste or tape casting After removing the organic solvent and the organic binder by plasticizing at a temperature of 350 to 550 ° C., firing at a temperature of 550 to 600 ° C. may form an upper or lower plate dielectric.

본 발명에 의한 유전체 조성물의 물성을 살펴보면 표 4와 같다. 종래의 유전체 조성물에 비하여 소성온도가 낮아지고, 광투과율 및 유전율 등이 현저히 향상된 것을 알 수 있다.Looking at the physical properties of the dielectric composition according to the present invention are shown in Table 4. Compared with the conventional dielectric composition, the firing temperature is lowered, and the light transmittance, the dielectric constant, and the like are remarkably improved.

소성온도Firing temperature 광투과율 (400~800nm)Light transmittance (400 ~ 800nm) 유전율(1MHz)Dielectric constant (1 MHz) 열팽창계수Coefficient of thermal expansion 내전압Withstand voltage 550 ~ 600℃550 ~ 600 ℃ 80 ~ 9580-95 13 ~ 3513 to 35 60~85×10-7/℃60 ~ 85 × 10 -7 / ℃ 1.5KV 1.5KV

본 발명의 유전체 조성물로 하판 유전체를 제조하여 그 특성을 조사하였다. 도 2a 및 도 2b는 각각 종래의 하판 유전체 및 본 발명의 유전체 조성물로 제조한 하판 유전체의 표면조도를 나타낸 SEM 사진이다. 종래의 하판 유전체는 표면이 거친 반면, 본 발명에 의한 하판 유전체의 경우 표면이 평탄화되어 매끄러운 것을 볼 수 있다. 도 3a 및 도 3b에는 각각 종래의 하판 유전체 및 본 발명에 의한 하판 유전체의 표면조도를 그래프로 나타내었다. 종래의 하판 유전체는 표면조도(Ra)가 3886Å에 해당하는 반면, 본 발명의 하판 유전체의 경우 표면조도가 1486Å에 해당되어 매우 향상된 결과를 보이고 있다. 이러한 수치는 하판 유전체의 일정 부분을 스캔한 후, 해당 스캔 거리에 대한 러프니스(roughness)의 평균값으로 나타낸 것이다. 여기서 러프니스는 각각의 스캔 지점의 표면 평탄도를 의미하며, 스캔 거리는 100㎛를 기준으로 하였다. 또한, 도 3a에서는 최고 높이(12,000)와 최저 높이(-6000)의 차이가 큰 반면, 도 3b를 보면 8,000에서 1000으로 이 차이가 급격하지 않음을 알 수 있다.A lower plate dielectric was prepared from the dielectric composition of the present invention and its properties were investigated. 2A and 2B are SEM photographs showing surface roughnesses of a conventional lower plate dielectric and a lower plate dielectric prepared from the dielectric composition of the present invention, respectively. While the conventional lower plate dielectric has a rough surface, the lower plate dielectric according to the present invention can be seen that the surface is flattened and smooth. 3A and 3B are graphs showing surface roughnesses of the conventional lower plate dielectric and the lower plate dielectric according to the present invention, respectively. The conventional lower plate dielectric has a surface roughness (Ra) of 3886 Å, whereas the lower plate dielectric of the present invention has a surface roughness of 1486 Å and shows very improved results. These values are shown as the average value of roughness for the scan distance after scanning a portion of the lower dielectric. Here, roughness means surface flatness of each scan point, and the scan distance was based on 100 μm. In addition, while the difference between the highest height (12,000) and the minimum height (-6000) is large in FIG. 3A, it can be seen that the difference is not sharp from 8,000 to 1000 in FIG. 3B.

도 4a 및 도 4b는 각각 종래의 하판 유전체 및 본 발명에 의한 하판 유전체의 반사도를 나타낸 그래프이다. 가시광 영역의 레이저광을 유전체층에 입사시키고 그 반사량을 측정하여 각 파장에 따라 나타내었다. 종래의 하판 유전체의 경우 450nm, 550nm, 700nm에서 각각 50%, 43%, 37%의 반사율을 보인 반면, 본 발명에 의한 하판 유전체의 경우 각각 65%, 58%, 49%로 매우 향상된 반사율을 보이고 있다.4A and 4B are graphs showing reflectances of the conventional lower dielectric and the lower dielectric according to the present invention, respectively. Laser light in the visible region was incident on the dielectric layer, and its reflection was measured and shown according to each wavelength. In the case of the conventional lower plate dielectric, reflectances of 50%, 43%, and 37% are respectively shown at 450 nm, 550 nm, and 700 nm, whereas the lower plate dielectric according to the present invention shows very improved reflectances of 65%, 58%, and 49%, respectively. have.

이상과 같이 본 발명은 종래와 달리 표시소자용 유전체 재료로서 열적 안정성, 고유전율의 특성을 확보하고, 저소성온도의 유리 분말을 사용함으로써 기판의 변형 문제를 해결하며, 소성온도가 낮아짐에 따라 소성시간이 줄어들어 전체 공정을 단축할 수 있다.As described above, the present invention, unlike the prior art, ensures the characteristics of thermal stability and high dielectric constant as a dielectric material for display elements, solves the problem of deformation of the substrate by using glass powder of low firing temperature, and fires as the firing temperature is lowered. Less time can be used to shorten the overall process.

또한, 전이점이 낮아 표면의 평탄화가 양호하게 이루어지므로 상판 유전체로 사용될 때 격벽과의 접착력이 증가하는 효과를 얻을 수 있다. 이와 동시에 기공의 발생을 최소화하여 안정된 전압 특성을 얻을 수 있다.In addition, since the transition point is low and the surface is smoothly formed, it is possible to obtain an effect of increasing the adhesive force with the partition wall when used as the top dielectric. At the same time, it is possible to obtain stable voltage characteristics by minimizing the generation of pores.

한편, 본 발명에 의한 유전체 조성물은 Al2O3, TiO2, ZnO, ZrO2, BPO4, PbTiO3, BaTiO3등의 첨가제를 혼합하여 격벽 재료용 백색 조성물로 사용될 수 있다. 뿐만 아니라 상기 유전체 조성물에 제 2 첨가제로 Co(OH)2, CuOCr2O3, Cr-Fe-Co화합물, 흑연 등의 Carbon계 화합물 등을 혼합하여 블랙매트릭스 또는 격벽 재료용 흑색 조성물로 사용할 수 있다.On the other hand, the dielectric composition according to the present invention can be used as a white composition for the partition material by mixing additives such as Al 2 O 3 , TiO 2 , ZnO, ZrO 2 , BPO 4 , PbTiO 3 , BaTiO 3 . In addition, a carbon-based compound such as Co (OH) 2 , CuOCr 2 O 3 , Cr-Fe-Co compound, graphite, or the like may be mixed with the dielectric composition to be used as a black composition for a black matrix or a barrier material. .

이와 같이 본 발명의 유전체 조성물을 격벽재료로 사용하게 되면 치밀한 구조가 가능하여 외부 충격에 대하여 격벽의 형상을 유지하고, 기공의 발생이 적으므로 오염원자의 흡착을 감소시킬 뿐만 아니라 반사율의 증대로 발광효율을 증가시킬 수 있다.As such, when the dielectric composition of the present invention is used as a partition material, a compact structure is possible, and thus, the shape of the partition is maintained against external impact, and since there are few pores, the adsorption of polluting atoms is not only reduced, but the luminous efficiency is increased by increasing the reflectance. Can be increased.

한편 본 발명의 유전체 재료 조성물은 플라즈마디스플레이 외에도 무기EL 및 전계효과디스플레이 등의 각종 디스플레이용 유전체 및 스페이서(spacer) 재료로 적용할 수 있다.Meanwhile, the dielectric material composition of the present invention can be applied to various display dielectrics and spacer materials such as inorganic EL and field effect displays in addition to plasma displays.

본 발명에 의하면 종래의 플라즈마 디스플레이용 유전체 조성물에 비하여 유전체의 유전율이 향상되어 발광효율이 증대되고, 양호한 표면 평탄화로 격벽과의 접착력을 증가시킬 수 있으며 동시에 기공의 발생을 최소화하여 안정된 전압 특성을 얻을 수 있으며, 저온 소성이 가능함으로써 기판의 변형을 방지할 수 있고, 공정 시간을 줄일 수 있으며, 기타 열적, 전기적 특성을 만족시키는 유전체를 제조할 수 있다. 또한, 격벽재료로 적용시에는 치밀한 구조를 이루기 때문에 외부 충격에 강하고, 오염원자의 흡착을 감소시키며, 반사율의 증대로 발광효율을 증가시킬 수 있다.According to the present invention, the dielectric constant of the dielectric is improved compared to the conventional dielectric composition for plasma display, the luminous efficiency is increased, and the adhesion to the partition wall can be increased by good surface planarization, and at the same time, the generation of pores can be minimized to obtain stable voltage characteristics. In addition, low-temperature firing can prevent deformation of the substrate, reduce process time, and produce a dielectric that satisfies other thermal and electrical properties. In addition, when applied as a partition material, it has a compact structure, which is resistant to external impact, reduces the adsorption of polluting atoms, and increases luminous efficiency by increasing reflectance.

Claims (10)

다음과 같은 조성The composition as follows PbO:50 ~ 85 wt%, SiO2:7 ~ 25wt%, B2O3:7 ~ 25wt%, ZnO:0 ~ 15wt%, SrO:0 ~ 5wt%,Bi2O3:0 ~ 5wt%, CeO2:0 ~ 5wt%, MgO:0 ~ 5wt%, CaO:0 ~ 5wt% 을 가지며,PbO: 50 to 85 wt%, SiO 2 : 7 to 25 wt%, B 2 O 3 : 7 to 25 wt%, ZnO: 0 to 15 wt%, SrO: 0 to 5 wt%, Bi 2 O 3 : 0 to 5 wt%, CeO 2 : 0 ~ 5wt%, MgO: 0 ~ 5wt%, CaO: 0 ~ 5wt%, 여기서, (SiO2+ B2O3) ≤ 15 ~ 30wt% 이고,Here, (SiO 2 + B 2 O 3 ) ≤ 15 ~ 30wt%, (ZnO + SrO + Bi2O3+ CeO2+ MgO + CaO) ≤ 10wt% 인 관계를 만족하는 표시소자용 유전체 조성물.A dielectric composition for a display device satisfying a relationship of (ZnO + SrO + Bi 2 O 3 + CeO 2 + MgO + CaO) ≤ 10 wt%. 제 1 항에 있어서, 상기 유전체 조성물에 산화물 충진제로 PbTiO3, Bi2O3, BaTiO3, CaTiO3, CaSnO3, BaZrO3, CaZrO3, PbZrO3, CaSiTiO 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 추가적으로 포함하는 표시소자용 유전체 조성물.The method of claim 1, wherein the dielectric composition further comprises at least one selected from the group consisting of PbTiO 3 , Bi 2 O 3 , BaTiO 3 , CaTiO 3 , CaSnO 3 , BaZrO 3 , CaZrO 3 , PbZrO 3 , CaSiTiO as an oxide filler Dielectric composition for display device. 제 2 항에 있어서, 유전체 조성물과 추가로 포함되는 산화물 충진제의 비율은 100 : 0 ~ 50인 것을 특징으로 하는 표시소자용 유전체 조성물.The dielectric composition of claim 2, wherein the ratio of the dielectric composition and the oxide filler further included is 100: 0 to 50. 제 1 항의 유전체 조성물을 플라즈마디스플레이의 상판 유전체 또는 하판 유전체 재료로 사용하는 것을 특징으로 하는 표시소자용 유전체 조성물.A dielectric composition for display elements, wherein the dielectric composition of claim 1 is used as a top or bottom dielectric material of a plasma display. 제 1 항에 있어서, 상기 유전체 조성물에 첨가제로 Al2O3, TiO2, ZnO, ZrO2, BPO4, PbTiO3, BaTiO3중에서 선택되는 어느 하나 이상을 추가적으로 포함하는 표시소자용 유전체 조성물.The dielectric composition of claim 1, further comprising at least one selected from Al 2 O 3 , TiO 2 , ZnO, ZrO 2 , BPO 4 , PbTiO 3 , and BaTiO 3 as an additive to the dielectric composition. 제 5 항의 유전체 조성물을 플라즈마디스플레이의 격벽 재료로 사용하는 것을 특징으로 하는 표시소자용 유전체 조성물.A dielectric composition for display elements, wherein the dielectric composition of claim 5 is used as a barrier material of a plasma display. 제 5 항에 있어서, 제 2 첨가제로 Co(OH)2, CuOCr2O3, Cr-Fe-Co화합물, Carbon계 화합물 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 추가적으로 포함하는 표시소자용 유전체 조성물.The dielectric composition of claim 5, further comprising any one or more selected from Co (OH) 2 , CuOCr 2 O 3 , Cr-Fe-Co compounds, and carbon-based compounds. 제 7 항의 유전체 조성물을 플라즈마디스플레이의 블랙매트릭스 또는 격벽 재료로 사용하는 것을 특징으로 하는 표시소자용 유전체 조성물.A dielectric composition for display elements, wherein the dielectric composition of claim 7 is used as a black matrix or barrier material of a plasma display. 제 1 항에 있어서, 상기 유전체 조성물에 비이클용액을 5 ~ 50wt%의 범위로 혼합한 표시소자용 유전체 조성물.The dielectric composition of claim 1, wherein a vehicle solution is mixed with the dielectric composition in a range of 5 to 50 wt%. 디에틸렌 글리콜 모노-엔-부틸에틸아세테이트(Diethylene Glycol Mono-n-Buthyl Ethyl Acetate, BCA) 40 ~ 90wt% 와, 에틸셀룰로오스(Ethylcellulose) 3 ~ 20wt% 및 디에틸렌 글리콜 모노-엔-부틸에테르(Diethylene Glycol Mono-n-Buthyl Ether) 3 ~ 40wt%로 구성되는 비이클용액을 포함하는 표시소자용 유전체 조성물.Diethylene Glycol Mono-n-Buthyl Ethyl Acetate (BCA) 40-90 wt%, Ethylcellulose 3-20 wt% and Diethylene Glycol Mono-N-butylethyl acetate Glycol Mono-n-Buthyl Ether) Dielectric composition for a display device comprising a vehicle solution consisting of 3 to 40wt%.
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