KR20070038435A - 전극 피복용 유리 및 플라즈마 표시 패널 - Google Patents

Abstract

이하의 산화물을 몰%로 표시할 때, 25 ~ 60%의 B₂O₃, 0 ~ 18%의 SiO₂, 0 ~ 60%의 ZnO, 0 ~ 18%의 BaO, 3 ~ 15%의 Bi₂O₃ 및 0 ~ 10%의 Al₂O₃로 본질적으로 구성되며, PbO를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 전극을 덮는 유리.

플라즈마 표시 패널, 유리

Description

전극 피복용 유리 및 플라즈마 표시 패널{GLASS FOR COVERING ELECTRODES AND PLASMA DISPLAY PANEL}

본 발명은 예를 들면 PDP용 유리 기판에 형성된 투명 전극을 피복하는데 적합한 전극 피복용 유리 및 플라즈마 표시 패널 (PDP) 에 관한 것이다.

최근에, 얇고 평평한 판 형식의 칼라 표시 장치가 주목을 받고 있다. 이런 표시 장치에서, 이미지를 형성하기 위한 픽셀에서 표시 상태를 제어하기 위해서 각 픽셀에 전극이 형성되어 있다. 이러한 전극과 같이, ITO 혹은 주석 산화물의 얇은 필름 혹은 두꺼운 필름 형식 Ag 전극 혹은 얇은 필름 형식 Cr-Cu-Cr 전극과 같은 유리 기판에 형성된 투명 전극이, 화질의 하락을 방지하기 위해서 사용되고 있다.

상기 표시 장치의 표시 패널로서 사용되는 유리 기판의 표면에 형성된 투명 전극은, 좋은 이미지 구현을 위해서 가는 선으로 형성된다. 각각의 픽셀을 독립적으로 제어하기 위해서, 상기 잘 형성된 투명 전극 간의 절연을 확보하는 것이 필요하다. 그러나, 만일 유리 기판의 표면에 수분이 존재하거나 만일 알카리 요소가 유리 기판에 존재하면, 유리 기판의 표면을 통하여 전류가 일정한 크기로 흐를 수 있다. 이러한 전류를 방지하기 위해서, 투명 전극 사이의 절연 층이 형성되는 것이 효과적이다. 또한, 투명 전극 사이에 형성된 절연 층에 의한 화질의 저하를 막기 위해서, 이런 절연 층은 투명한 것이 바람직하다.

다양한 재료가 이러한 절연 층을 형성하기 위한 절연 재료로 알려져 있다. 이들 중에서, 유리 재료가 투명하고 높이 신뢰할 수 있는 절연 재료로 광범위하게 사용되고 있다.

최근에 대형 평면 칼라 표시 장치로 기대받는 PDP 에서, 셀은 표시 면으로 사용되는 전면 기판, 배면 기판 및 격벽으로 형성 및 구획되며, 이미지는 셀에서 플라즈마 방전을 생성하여 형성된다. 투명 전극은 전면 기판의 표면에 형성되며, 버스 전극이라 불리는 전극이 투명 전극의 전기 전도성을 보충하도록 형성된다. 버스 전극으로서, 상술한 Ag 전극, Cr-Cu-Cr 전극 혹은 그 유사물이 사용될 수 있다. 플라즈마 방전으로부터 버스 전극과 투명 전극을 보호하기 위해서, 플라즈마 저항이 뛰어난 유리로 이 전극을 피복할 필요가 있다.

전극을 피복하는데 사용되는 이러한 유리는, 통상 유리 분말의 형태로 사용된다. 예를 들면, 상기 유리 분말에 필요에 따라 필러 등을 첨가하고, 이를 수지, 용제 등과 혼합하여 유리 패이스트를 형성하고, 이 패이스트를 미리 형성된 투명 전극 등을 가진 유리 기판에 적용하고, 이 후 소성되는 방법 혹은 상기 유리 분말에 수지 (필요에 따라) 및 필러 등이 슬러리를 형성하게 혼합되며, 이 슬러리는 그 후 그린 시트 (green sheet) 안에서 성형되며, 그린 시트는 그 후 투명 전극 등 을 가진 유리 기판에 적층 후 소성되는 방법 등으로 투명 전극 등을 피복한다

PDP 전극 피복용 유리처럼, 현재 PbO를 함유한 유리가 사용되나, 이를 PbO를 함유하지 않은 유리 (무연 유리) 로 대체하는 것에 대한 개발이 진행 중이다 (예를 들면, JP-A-2003-226549).

상기 공보는 질량%로 표시할 때, 25 ~ 50%의 Bi₂O₃, 10 ~ 20%의 ZnO, 5 ~ 20%의 BaO, 5 ~ 35%의 B₂O₃, 0 ~ 15%의 SiO₂ 및 0 ~ 10%의 Al₂O₃를 포함하는 조성의 유리 분말을 함유한 PDP용 유전 재료를 개시하고 있으며, 이는 PDP의 유전 층 (상기 절연 층에 대응) 에서 버스 전극으로부터 기인하는 황변(yellowing)(이하 콜로이드 실버 등에 의한 황변으로 함) 을 감소시킬 수 있다.

PDP 전면 기판에 전극을 피복하는 유리 층은 PDP의 화질을 개선하기 위해서 높은 빛 투과율을 가져야 한다.

상기 공부에서, 광투과율은 유리 분말을 580℃에서 10분 동안 소성하여 얻어진 유리 층등에 대한 전체 빛 투과율 (파장 : 550㎚) 을 사용하여 측정되었다. 그러나, 전체 빛 투과율은 산란광을 포함한 투과된 빛에 대한 측정에 의해 얻어지며, 이는 빛 투과율로서 반드시 적합하지는 않다.

빛 투과율로서 아래에서 설명된 선형 빛 투과율 (T) 을 사용하는 것이 적합하며, 최근에 유리 층은 T가 70% 이상인 것이 필요하다.

그러나, 상기 공보에서 개시된 조성 범위 내이며, 이하에 설명되는 실시예 21 (질량%로 표시할 때, 18.9%의 B₂O₃, 9.2%의 SiO₂, 18.2%의 ZnO, 13.8%의 BaO 및 39.9%의 Bi₂O₃를 포함함) 의 유리 분말을 함유한 유리 패이스트로 코팅된 두 유리 기판을 준비하여 각각 570℃ 와 590℃에서 30분간 두고, 유리 층이 제공된 이렇게 얻어진 기판에 대해 T를 측정하니 T가 각각 63%, 61%였다. 즉, 상기 공보에 개시된 범위의 조성의 유리는 T가 70% 이상일 것이라는 요구 조건을 만족시킬 수 없다.

이런 조건 하에서, 본 발명의 목적은 PbO를 함유하지 않은 B₂O₃-Bi₂O₃ 유리 (일반적으로, B₂O₃-SiO₂-ZnO-BaO-Bi₂O₃ 유리) 이며, 상기 T를 높일 수 있는 전극 피복용 유리를 제공하는 것이다.

본 발명은 전극 피복용 유리 (이하 때때로 본 유리라고 함) 를 제공하는 것이며, 이 유리는 이하의 산화물을 몰%로 표시할 때, 25 ~ 60%의 B₂O₃, 0 ~ 18%의 SiO₂, 0 ~ 60%의 ZnO, 0 ~ 18%의 BaO, 3 ~ 15%의 Bi₂O₃ 및 0 ~ 10%의 Al₂O₃로 본질적으로 구성되며, PbO를 포함하지 않는다.

또한, 본 발명은 몰%로 표시할 때, B₂O₃는 28 ~ 32%, SiO₂는 11 ~ 17%, ZnO는 29 ~ 35%, BaO는 10 ~ 14%, Bi₂O₃는 7 ~ 10%이며, Al₂O₃는 0 ~ 5%인 상기 전극 피복용 유리, 즉 몰%로 표시할 때, 28 ~ 32%의 B₂O₃, 11 ~ 17%의 SiO₂, 29 ~ 35%의 ZnO, 10 ~ 14%의 BaO, 7 ~ 10%의 Bi₂O₃와, 0 ~ 5%의 Al₂O₃로 본질적으로 구성되며, PbO를 포함하지 않은 전극 피복용 유리 (이하 때때로 제 1 유리라고 언급함) 를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 이하의 산화물을 질량%로 표시할 때, 14 ~ 20%의 B₂O₃, 6 ~ 9%의 SiO₂, 20 ~ 25의 ZnO, 10 ~ 19% BaO, 30 ~ 38%의 Bi₂O₃ 및 0 ~ 5%의 Al₂O₃로 본질적으로 구성되며, ZnO-(SiO₂+Al₂O₃)가 9.5% 이상이며, PbO를 포함하지 않는 전극 피복용 유리 (이하 때때로 제 2 유리라고 언급함) 를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 MgO, CaO, SrO와 BaO로 구성된 집단으로부터 선택된 알카리 토금속을 하나 이상과 CeO₂와 MnO₂를 포함하며, 이하의 산화물을 몰%로 표시할 때, MgO+CaO+SrO+BaO는 7 ~ 18%, CeO₂는 0.05 ~ 0.2%이며, MnO₂는 0.05 ~ 0.2%인 본 전극 피복용 유리, 즉, 이하의 산화물을 몰%로 표시할 때, 25 ~ 60%의 B₂O₃, 0 ~ 18%의 SiO₂, 0 ~ 60%의 ZnO, 7 ~ 18%의 MgO+CaO+SrO+BaO, 3 ~ 15%의 Bi₂O₃ 및 0 ~ 10%의 Al₂O₃, 0.05 ~ 0.2%의 CeO₂ 및, 0.05 ~ 0.2%의 MnO₂로 본질적으로 구성되며, PbO를 포함하지 않는 전극 피복용 유리를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 표시 면으로 사용하는 전면 기판, 배면 기판 및 셀을 구획하는 격벽을 포함하는 플라즈마 표시 패널에 있어서, 배면 기판을 구성하는 유리 기판에 형성된 전극 혹은 전면 기판을 구성하는 유리 기판에 형성된 전극은 상기 전극 피복용 유리 중 하나에 의해서 피복된 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널을 제공하는 것이다.

상술하였듯이, 상기 공보에서 개시된 본 발명의 목적은 PDP의 유전 층에서 콜로이드 실버 등에 의한 황변를 감소시키는 것이며, 본 발명은 이런 목적을 달성할 수 있는 무연 B₂O₃-SiO₂-ZnO-BaO-Bi₂O₃ 유리를 제공하는 것이다. 그러나, 이러한 유리는 반드시 상기 T가 70% 이상일 필요는 없다.

본 발명자들은 Bi₂O₃와 같은 중원소의 산화물을 함유한 유리를 질량%로 나타내는데 문제가 있다고 생각하고, 몰%로 본 발명의 제 1 유리를 발명하게 되었다.

또한, 제 2 유리는 질량%로 표시할 때, 상기 T를 높게 하기 위해서 ZnO-(SiO₂+Al₂O₃)를 9.5% 이상으로 하는 것이 중요하다는 것을 찾아냈다.

또한, 본 발명의 발명자들은, 은 전극이 Bi₂O₃를 함유하고 PbO를 함유하지 않은 전극 피복용 유리에 의해 피복되는 경우, CeO₂ 및 MnO₂ 를 유리에 넣음으로써, 콜로이드 실버 등에 의한 황변 뿐만 아니라, 은 전극을 피복하는 유리 층에서 착색이 감소될 수 있음을 알아냈으며, 이를 제 3 유리로 발명하였다.

본 발명에 따르면, PbO를 함유하지 않은 전극 피복용 유리를 사용한 PDP의 밝기를 증가시키는 것이 가능하다.

유리가 Bi₂O₃를 함유하고 있기 때문에, 현재 PDP 전극 피복용 유리로 사용되는 PbO 함유 유리의 유전율로 무연 (non-lead) 유리의 유전율을 조절하는 것이 상대적으로 쉬워지며, 이러한 효과는 PDP 셀의 전기 용량이 이러한 경우 변하지 않기 때문에 종래 구동 회로가 사용될 수 있게 할 수 있다.

제 3 유리등과 함께, 콜로이드 실버 등에 의한 PDP 황변은 감소될 수 있으며, 또한, 유전 층의 착색도 감소될 수 있으며, 이는 높은 색 선명도를 가진 이미지를 표시하는 것을 가능하게 한다.

바람직한 실시예의 상세한 설명

본 발명의 전극 피복용 유리 (이하 본 발명의 유리라고 함) 는 보통 분말 형태로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 유리의 분말은 인쇄 적성 (printability) 을 첨가하기 위해서 유기 매체 등에 의해서 유리 패이스트로 만들어지고, 이런 유리 패이스트는 유리 기판에 형성된 전극에 사용되며, 뒤이은 소성에 의해 전극을 피복하게 된다. 여기서, 유기 매체는 α-테르피네올 같은 유기 용매에 녹아있는 에틸셀룰로오스 같은 접합제를 가진 것이다. 다르게는, 전극은 상술한 것과 같은 그린 시트 방법에 의해서 피복될 수 있다.

PDP에서, 투명 전극은 전면 기판을 구성하는 유리 기판에 형성되어 있으며, 본 발명의 유리는 투명 전극을 피복하기에 적합하다. 이런 경우의 PDP 가 본 발명의 PDP 이다. 더하여, 본 발명의 유리는 PDP의 배면 기판에 형성된 어드레스 전극 피복에 유용하며, 이런 경우의 PDP 또한 본 발명의 PDP 이다.

전면 기판용으로 사용되는 유리 기판의 두께는 보통 2.8㎜이다. 파장 550㎚의 빛의 이 유리 기판의 투과율 (선형 빛 투과율) 은 대체적으로 90% 이다.

상기 투명 전극은 예를 들면, 폭 0.5㎜의 스트립 형상이며, 각각의 스트립 전극은 서로에 평행하게 형성되어 있다. 각각의 스트립 전극의 중심 사이의 거리는 예를 들면, 0.83 ~ 1.0 ㎜이며, 이런 경우에, 유리 기판의 표면을 차지하는 투명 전극의 비율은 50 ~ 60% 이다.

본 발명의 유리에 의해서 피복된 투명 전극의 PDP의 전면 기판에 대하여, 파장 550㎚인 빛의 선형 빛 투과율 (T₅₅₀) 은 바람직하게는 70% 이상이다. 만일 이 선형 빛 투과율이 70% 보다 작다면, PDP의 화질은 좋지 않을 수 있다.

전면 기판의 전극을 피복하기 위해 본 발명의 유리가 사용된 본 발명의 PDP 는 예를 들면, 교류 시스템에서 이하의 방법에 따라서 제조될 수 있다.

즉, 패턴화된 투명 전극 및 버스 전극 (대체적으로 Ag 선) 은 유리 기판의 표면에 형성된다. 그 후, 유리층을 형성하기 위해 본 발명의 유리의 분말이 사용되고 소성된다. 최후로, 마그네슘 산화층이 전면 기판를 얻기 위한 보호층으로서 형성된다. 다른 한편, 다른 유리 기판에서, 어드레스를 위해 패턴화된 전극이 형성된다. 그 후, 본 발명의 유리 분말, 본 발명의 유리와 같은 수준의 Ts (연화점 (softening point)) 를 가진 유리 분말, 혹은 알루미나 같은 금속 산화물 혹은 티타니아 같은 무기 안료의 분말을 가진 이런 유리 분말의 혼합물이 사용되고 유리 층을 형성하기 위해서 소성된다. 그 후, 배면 기판을 얻기 위하여 격벽이 그 위에 스트라이프 (stripe) 방식, 격자 방식 혹은 이와 유사한 방식으로 형성되며, 형광체 층 또한 인쇄되고 소성된다. 여기서, 유리 층을 형성하기 위한 유리 패이스트 사용 대신에 그린 시트 방법 혹은 이와 유사한 방식이 사용될 수 있다.

그 후, 전면 기판 및 배면 기판의 주변을 따라서, 시일링 재료가 분배기에 의해서 가해지며, 투명 전극은 어드레스를 위한 전극에 향하도록 전면 기판 및 배면 기판은 결합되며 PDP를 얻기 위해 뒤따라 소성된다. 그 후, PDP의 내부는 비워지고, Ne 혹은 He-Xe 같은 배출 가스가 배출 공간 (셀) 으로 도입된다.

상기 예는 교류 시스템이다. 그러나, 본 발명은 직류 시스템의 PDP에 또한 적용이 가능하다.

본 발명의 유리의 Ts는 바람직하게는 605℃이하이다. 만일 605℃를 초과하면, 소성 온도가 높아져, 유리 기판이 변형될 수 있다. 본 발명의 유리의 Ts 는 통상 580 ~ 600℃ 이다.

본 발명의 유리의 유리 전이점 (Tg) 은 바람직하게는 480 ~ 500℃ 이다.

본 발명의 유리의 50 ~ 350℃에서 평균 선 팽창 계수 (α) 는 바람직하게는 70×10^-7 ~ 80×10^-7/℃ 이다.

본 발명의 유리의 20℃, 1㎑에서 상대적 유전율 (ε) 은 바람직하게는 11.0 ~ 12.5 이다. 만일 ε가 이 범위를 벗어난다면, PbO를 함유한 전극 피복용의 종래 유리와 ε에서 차이가 중요하게 되며, 셀의 전기 용량은 크게 변하고 종래 구동 회로는 사용될 수 없다.

본 발명의 유리는 바람직하게는 Li₂0, Na₂0 혹은 K₂0 중 어떤 것도 포함하지 않는다. 만일 본 발명의 유리가 이중 하나라도 포함한다면, 콜로이드 실버 등에 의해 황변이 현저해질 수 있다.

본 발명의 유리의 조성을 이제부터 몰%로 표시하여 설명한다.

B₂O₃는 유리 네트워크 형성재이며, 필수적이다. 이는 일반적으로 40%이하이다.

SiO₂는 필수적은 아니지만, 유리를 안정시키기 위해서 18%까지 첨가될 수 있다. 이는 일반적으로 5% 이상이다.

ZnO는 필수적은 아니지만, Ts를 낮추기 위해서 혹은 다른 목적을 위해서 60%까지 첨가될 수 있다. 이는 일반적으로 25 ~ 40%이다.

BaO는 필수적은 아지니만, Ts를 낮추기 위해서 혹은 다른 목적을 위해서 18%까지 첨가될 수 있다. 이는 일반적으로 7 ~ 16%이다.

Bi₂O₃는 Ts를 낮추는 요소이며 필수적이다. 이는 일반적으로 12%이하이다.

Al₂O₃는 필수적은 아니지만, 유리를 안정시키기 위해서 혹은 다른 목적을 위해서 10%까지 첨가될 수 있다. 이는 일반적으로 7%이하이다.

본 발명의 유리는 본질적으로 상기 요소로 구성되나, CeO₂ 혹은 MnO₂ 같은 요소를 본 발명의 목적을 해치지 않는 범위 내에서 함유할 수 있다. 이런 다른 요소의 총 함유량은 바람직하게는 8%이하, 일반적으로 4%이하이다.

이제 제 1 유리의 조성을 몰%로 표시하여 설명한다.

B₂O₃는 유리 네트워크 형성재이며, 필수적이다. 만일 B₂O₃가 28%보다 작다면, 소성으로 얻어지는 유리 층의 투과율 (이하 때때로 간단하게 투과율이라고 함) 이 낮아지는 경향이 있다. 일반적으로 이는 29% 이상이다. 만일 32%를 초과하면, 투과율은 또 낮아지는 경향이 있다.

SiO₂는 유리 네트워크 형성재이며, 필수적이다. 만일 SiO₂가 11%보다 작다면, 유리는 불안정한 경향이 있다. 이는 일반적으로 14% 이상이다. 만일 17%를 초과하며, 투과율은 낮아지는 경향이 있다. 이는 일반적으로 16%이하이다.

ZnO는 Ts를 낮추기 위한 요소이며 필수적이다. 만일 29%보다 작다면, 투과율은 낮아지는 경향이 있다. 이는 일반적으로 31% 이상이다. 만일 35%를 넘는다면, 유리는 불안정해지는 경향이 있다.

BaO는 Ts를 낮추기 위한 요소이며 필수적이다. 만일 10%보다 적다면, 투과율은 낮아지는 경향이 있다. 만일 14%를 초과한다면, α가 커지는 경향이 있다.

Bi₂O₃는 Ts를 낮추는 요소이며 필수적이다. 만일 7%보다 작다면, Ts가 커지는 경향이 있다. 이는 일반적으로 8% 이상이다. 만일 10%를 넘는다면, α 혹은 ε가 커질 수 있다.

Al₂O₃는 필수적은 아니지만, 유리를 안정시키기 위해서 혹은 다른 목적을 위해서 5%까지 첨가될 수 있다. 만일 5%를 초과한다면, 투과율이 낮아지는 경향이 있다. Al₂O₃가 함유된 경우, 함유량은 일반적으로 1.5% 이상이다.

제 1 유리는 본질적으로 상기 요소들로 구성되나, 다른 요소를 본 발명의 목 적을 해치지 않는 범위 내에서 함유할 수 있다. 그 경우, 이런 다른 요소의 총 함유량은 바람직하게는 4% 이하이다.

이러한 요소는 예를 들면, CeO₂, MnO₂, 혹은 콜로이드 실버 등에 의한 황변을 억제하기 위해서 혹은 다른 목적으로 첨가되는 CoO, 유리의 점성 움직임을 부드럽게 하기 위해서 혹은 다른 목적으로 첨가되는 MgO, 수지의 분해를 가속화하기 위해서 혹은 다른 목적으로 첨가되는 SnO₂, 혹은 ε를 조절하기 위해서 혹은 다른 목적으로 첨가되는 La₂O₃ 일 수 있다. 일반적으로 CeO₂ 혹은 MnO₂가 함유되며, 그 함유량은 예를 들면, 각각 0.05 ~ 0.2 %일 수 있다.

제 1 유리는 PbO를 포함하지 않으며, 바람직하게는 P₂O₅를 포함하지 않는다. 만일 P₂O₅를 포함한다면, 투과율은 낮아질 수 있다.

또한, CuO가 함유된 경우, 그 함유량은 바람직하게는 0.3% 이하이다. 만일 0.3%를 초과한다면, 투과율은 낮아질 수 있다. 이는 일반적으로 0.2% 이하이다.

TiO₂가 함유된 경우, 그 함유량은 바람직하게는 2% 이하이다. 만일 2%를 초과한다면, 유리는 불안정할 수 있거나, 투과율이 낮아질 수 있다.

이제 제 2 유리의 조성을 질량%로 표시하여 설명한다.

B₂O₃는 유리 네트워크 형성재이며, 필수적이다. 만일 B₂O₃가 14%보다 작다면, 투과율이 낮아지는 경향이 있다. 이는 일반적으로 16% 이상이다. 만 일 20%를 초과하면, 투과율은 또 낮아지는 경향이 있다.

SiO₂는 유리 네트워크 형성재이며, 필수적이다. 만일 SiO₂가 6%보다 작다면, 유리는 불안정한 경향이 있다. 만일 9%를 초과하며, 투과율은 낮아지는 경향이 있다.

ZnO는 Ts를 낮추기 위한 요소이며 필수적이다. 만일 20%보다 작다면, 투과율은 낮아지는 경향이 있다. 이는 일반적으로 21% 이상이다. 만일 25%를 넘는다면, 유리는 불안정해지는 경향이 있다. 이는 일반적으로 많아도 24.5%이다.

BaO는 Ts를 낮추기 위한 요소이며 필수적이다. 만일 10%보다 적다면 투과율은 낮아지는 경향이 있다. 이는 일반적으로 12% 이상이다. 만일 19%를 초과한다면 α가 커지는 경향이 있다. 이는 일반적으로 17.5% 이하이다.

Bi₂O₃는 Ts를 낮추는 요소이며 필수적이다. 만일 30%보다 작다면, Ts가 커지는 경향이 있다. 이는 일반적으로 33% 이상이다. 만일 38%를 넘는다면, α 혹은 ε가 커질 수 있다.

Al₂O₃는 필수적은 아니지만, 유리를 안정시키기 위해서 혹은 다른 목적을 위해서 5%까지 첨가될 수 있다. 만일 5%를 초과하면, 투과율이 낮아지는 경향이 있다. 이는 일반적으로 4% 이하이다. Al₂O₃가 함유된 경우, 함유량은 일반적으로 1.5%이상이다.

만일 ZnO-(SiO₂+Al₂O₃), 즉 ZnO 함유량에서 SiO₂와 Al₂O₃의 함유량을 합을 빼서 얻어진 값이 9.5%보다 작다면, T는 낮아진다. 바람직하게 이는 10% 이상이다. 또한, 이는 일반적으로 17% 이하이다.

제 2 유리는 본질적으로 상기 요소들로 구성되나, 다른 요소를 본 발명의 목적을 해치지 않는 범위 내에서 함유할 수 있다. 그 경우, 이런 다른 요소의 총 함유량은 바람직하게는 8% 이하이다.

이러한 요소는 예를 들면, CeO₂, MnO₂, 혹은 콜로이드 실버 등에 의한 황변을 억제하기 위해서 혹은 다른 목적으로 첨가되는 CoO, 유리의 점성 움직임을 부드럽게 하기 위해서 혹은 다른 목적으로 첨가되는 MgO, 수지의 분해를 가속화하기 위해서 혹은 다른 목적으로 첨가되는 SnO₂, 혹은 ε를 조절하기 위해서 혹은 다른 목적으로 첨가되는 La₂O₃ 일 수 있다. 일반적으로 CeO₂ 혹은 MnO₂가 함유되며, 그 함유량은 예를 들면, 각각 0.15 ~ 0.35 % 및 0.05 ~ 0.15% 일 수 있다.

제 2 유리는 PbO를 포함하지 않으며, 바람직하게는 P₂O₅를 포함하지 않는다. 만일 P₂O₅를 포함한다면, 투과율은 낮아질 수 있다.

또한, CuO가 함유된 경우, 그 함유량은 바람직하게는 0.2% 이하이다. 만일 0.2%를 초과한다면, 투과율은 낮아질 수 있다.

TiO₂가 함유된 경우, 그 함유량은 바람직하게는 1.2% 이하이다. 만일 1.2%를 초과한다면, 유리는 불안정할 수 있거나, 투과율이 낮아질 수 있다.

이제 제 3 유리를 몰%로 표시하여 설명한다.

B₂O₃는 유리 네트워크 형성재이며, 필수적이다. 만일 B₂O₃가 25%보다 작다면, 소성으로 얻어지는 유리층의 투과율이 낮아지는 경향이 있다. 일반적으로 이는 28% 이상이다. 만일 60%를 초과하면, 투과율은 또 낮아지는 경향이 있다. 이는 바람직하게는 35% 이하, 일반적으로 32% 이하이다.

SiO₂는 필수적이 아니지만, 유리를 안정시키기 위해서 18%까지 첨가될 수 있다. 만일 SiO₂가 18%를 초과한다면, 투과율이 낮아지는 경향이 있다. SiO₂가 함유된 경우, 이 함유량은 일반적으로 11~ 17 %이다.

ZnO는 필수적은 아니지만, Ts를 낮추기 위해서 60%까지 첨가될 수 있다. 만일 ZnO가 60%를 초과한다면, 유리는 불안정해지는 경향이 있다. 이는 일반적으로 35% 이하이다. ZnO가 함유된 경우, 그 함유량은 바람직하게는 27% 이상, 일반적으로 29% 이상이다.

MgO, CaO, SrO 및 BaO 각각은 Ts를 낮추기 위한 요소이며, 적어도 이들중 하나는 함유되어야 한다. 만일 이 4 요소의 총 함유량이 7%보다 작다면, 투과율이 낮아지는 경향이 있다. 만일 18%를 초과한다면, α가 높을 수 있다.

상기 4 요소 중에서, 바람직하게는 BaO가 함유된다. BaO가 함유된 경우, 그 함유량은 바람직하게는 7 ~ 16%이며, 일반적으로 10 ~ 14% 이다.

유리의 점성 거동이 부드러워야하는 등의 경우에서, MgO가 함유되는 것이 바람직하다.

CaO가 함유된 경우에, 그 함유량은 9% 이하인 것이 바람직하다. 만일 9%를 초과한다면, 투과율은 낮아지는 경향이 있다.

Bi₂O₃는 Ts를 낮추는 요소이며 필수적이다. 만일 3%보다 작은 경우, Ts가 높아지는 경향이 있다. 이는 일반적으로 7% 이상이다. 만일 15%를 초과한다면, α 혹은 ε가 높아지는 경향이 있다. 이는 일반적으로 10% 이하이다.

Al₂O₃는 필수적은 아니지만, 유리를 안정시키기 위해서 혹은 다른 목적을 위해서 10%까지 첨가될 수 있다. 만일 10%를 초과한다면, 투과율은 낮아지는 경향이 있다. 이는 일반적으로 5% 이하이다. Al₂O₃가 함유된 경우, 그 함유량은 1.5% 이상이다.

CeO₂ 및 MnO₂ 각각은 콜로이드 실버 등에 의한 황변이 현저해지는 것을 방지하고 전극을 피복하는 유리 층의 착색이 심해지는 것을 방지하는 요소이며, 필수적이다. 일반적으로 이들 각각은 0.05 ~ 0.15%이다.

바람직한 실시예로, 25 ~ 35%의 B₂O₃, 27 ~ 60%의 ZnO, 7 ~ 16%의 BaO, 3 ~ 10%의 Bi₂O₃ 및 0 ~ 5%의 Al₂O₃를 포함하는 유리를 말할 수 있다. 일반적으로 유리는 28 ~ 32%의 B₂O₃, 11 ~ 17%의 SiO₂, 29 ~ 35%의 ZnO, 10 ~ 14%의 BaO, 및 7 ~ 10%의 Bi₂O₃를 포함한다.

제 3 유리는 상기 요소들로 구성되나, 본 발명의 목적을 해치지 않는 범위에서 다른 요소를 포함할 수도 있다. 이런 경우 이런 다른 요소의 총 함유량은 4% 이하인 것이 바람직하다.

이런 요소는 예를 들면, CoO, CuO, 혹은 TiO₂, 수지의 분해를 가속화하기 위해서 혹은 다른 목적으로 첨가되는 SnO₂, 혹은 ε를 조절하기 위해서 혹은 다른 목적으로 첨가되는 La₂O₃ 일 수 있다.

제 3 유리는 PbO를 포함하지 않으며, 바람직하게는 P₂O₅를 포함하지 않는다. 만일 P₂O₅를 포함한다면, 투과율은 낮아질 수 있다.

또한, CuO가 함유된 경우, 그 함유량은 바람직하게는 0.3% 이하이다. 만일 0.3%를 초과한다면, 투과율은 낮아질 수 있다.

TiO₂가 함유된 경우, 그 함유량은 바람직하게는 2% 이하이다. 만일 2%를 초과한다면, 유리는 불안정할 수 있거나, 투과율이 낮아질 수 있다.

이제, 본 발명을 실시예를 참고로 하여 더 자세히 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명은 이런 특정 실시예에 한정되는 것이 아니다.

시재 (starting material) 는 각각의 조성이 표 1, 3 및 5에 B₂O₃부터 CuO까지의 줄에 따라서 몰%로 나타나도록 구조화되고 혼합되며, 각 혼합물은 백금 도가니에 의해서 1,200 ~ 1,350℃의 전기 노에서 1시간 동안 용융되어 얇은 판 유리로 형성되며, 이는 볼 밀에 의해서 분말로 되며, 유리 분말을 얻기 위해 에어 분급에 의해 분류된다. 실시예 1 ~ 20 은 제 1 혹은 제 2 유리에 해당하며, 실시예 21 및 22 는 이런 유리에 비교예에 해당한다. 표 2, 4, 7 에는 질량%로 표시된 각 유리의 조성이 나타나 있으며, "Zn-(Si+Al)" 줄에 ZnO-(SiO₂+Al₂O₃)의 함유량이 나타나 있다.

각 유리에 대하여, Tg (단위 : ℃), Ts (단위 : ℃), α (단위 : 10^-7/℃) 및 ε가 이하의 방법으로 측정되었다. 그 결과는 표 1, 3, 5에 나타나있다.

Tg, Ts : 시차 열분석기 (differential thermal analyzer) 에 의해서 측정되었음.

α : 유리 분말은 몰드되었고 그 후 10분 동안 580℃ 로 유지하여 소성하여 소결물을 얻었으며, 이 소결물은 직경 5㎜, 길이 2㎝의 원통형 형상으로 가공되었으며, 여기서 평균 선 팽창 계수는 50 ~ 350℃로 열 팽창 미터에 의해서 측정되었다.

ε : 용융 유리가 어닐링되었고 판 안으로 몰드되었으며, 이는 직경 50㎜, 두께 3㎜로 잘리고 연마됐으며, 금 전극이 시편을 얻기 위해서 진공 증기 증착법에 의해서 양면에 형성되었다. 이 시편의 20℃, 1㎑에서 상대적인 유전율은 LCR 미터에 의해서 측정되었다.

유리 페이스트를 조제하기 위해서 32.5g의 상기 유리 분말을 12.5g의 유기 매체와 섞었다. 여기서 유기 매체는 α-테르피네올에 10질량%의 에틸셀룰로오즈를 용해시켜 조제되었다.

그 후, 크기 50㎜ × 75㎜ 및 두께 2.8㎜의 두 유리 기판 (아사히 글라스 컴퍼니, 리미티드에서 제조된 PD200) 이 준비되었다. 플로트 공법에 의해서 생산 된 유리 기판의 상면 (플로트 공법에서 용융 주석이 닿지 않은 면) 의 48㎜ × 38㎜ 부분에서, 상기 유리 패이스트는 100㎛ 혹은 125㎛의 두께를 가진 금속 마스크를 사용하여 균일하게 블레이드 코팅되며, 120℃에서 10분간 건조되었다. 이 유리 기판은 10℃/min 의 가열 온도로 온도가 각각 570℃ 및 590℃에 이를 때까지 가열되었으며, 소성하기 위해서 이 온도를 30분간 유지되었다. 따라서, 유리 기판에 형성된 유리층의 두께는 20 ~ 30㎛이다.

유리 층에 제공된 유리 기판에 대하여, 파장 550㎚의 선형 빛의 투과율은 이하의 기술된 것처럼 측정되었다. 결과는 표에 나타나 있다. 여기서 T (570℃) 및 T (590℃) 는 각각 소성이 570℃ 및 590℃에서 수행된 경우의 투과율을 나타낸다.

투과율 : 파장 550㎚의 선형 빛의 투과율은 히타치사에 의해서 제조된 자기 기록 스펙트로포토미터 U-4100 (시편이 없는 투과율이 100%임) 에 의해서 측정되었다. 투과율은 70% 이상인 것이 바람직하다.

시재는 각각의 조성이 표 7에 B₂O₃부터 MnO₂까지의 줄에 따라서 몰%로 나타나도록 구조화되고 혼합되며, 각 혼합물은 백금 도가니에 의해서 1,200 ~ 1,350℃의 전기 노에서 1시간 동안 용융되어 얇은 판 유리로 형성되며, 이는 볼 밀에 의해서 분말로 되며, 유리 분말을 얻기 위해 에어 분급에 의해 분류된다. 실시예 31 ~ 33은 제 3 유리에 해당하며, 실시예 34 ~ 39 는 이런 유리에 비교예에 해당한다. 여기서, 실시예 31, 32, 33, 37 및 38 은 각각 실시예 14, 10, 16, 15 및 21 과 동일하며, 실시예 38 및 39는 상기 JP-A-2003-226549 에서 공개된 유리 조성의 범위 내이며, 그 구성은 질량%로 표 8에 표시되어 있다.

각 유리에 대하여, Tg (단위 : ℃), Ts (단위 : ℃), α (단위 : 10^-7/℃) 및 ε가 이하의 방법으로 측정되었다. 그 결과는 표 7에 나타나있다.

유리 페이스트를 조제하기 위해서 32.5g의 상기 유리 분말을 12.5g의 유기 매체와 섞었다. 유기 매체는 α-테르피네올에 10질량%의 에틸셀룰로오즈를 용해시켜 조제되었다.

또한, T (570℃) 및 T (590℃) 은 위에서 언급한 방식과 동일하게 측정되었다. 그 결과가 표 7에 나타나있다.

그 후, 크기 50㎜ × 75㎜ 및 두께 2.8㎜의 두 유리 기판 (아사히 글라스 컴퍼니, 리미티드에서 제조된 PD200) 이 준비되었다.

이런 유리 기판의 상면의 46㎜ × 32㎜ 부분에서, 노리타케 주식회사에서 제조한 은 패이스트 NP-4028A 가 스크린 프린트되며, 그 후 은 층이 그 위에 형성된 유리 기판을 준비하기 위해 건조되고 소성된다.

은 층이 형성되어 있는 유리 기판의 은 층을 피복하도록, 은 층이 형성된 표면의 48㎜ × 38㎜ 부분에서, 상기 유리 패이스트는 100㎛ 혹은 125㎛의 두께를 가진 금속 마스크를 사용하여 균일하게 블레이드 코팅되며, 120℃에서 10분간 건조되었다. 이 유리 기판은 10℃/min 의 가열 온도로 온도가 각각 570℃ 및 590℃에 이를 때까지 가열되었으며, 소성하기 위해서 이 온도를 30분간 유지되었다. 얻어진 유리 층의 두께는 20 ~ 30㎛이다.

유리 층이 형성된 유리 기판에 대하여, L 값, a 값 및 b 값은 분광 비색계 (spectrocolorimeter) 에 의해서 측정된다. 즉, 유리 층이 형성된 표면이 측정 면이 되도록 백색 기본 판에 유리 기판을 위치시키며, L 값, a 값 및 b 값은 코니카 미놀타 홀딩즈가 제조한 분광 비색계에 의해서 측정된다. 소성이 570℃ 및 590℃ 에서 실행된 경우 b 값이 표 7에 나타나있다.

상기 b 값은 12 이하인 것이 바람직하다. 만일 b 값이 12를 초과하면, 콜로이드 실버 등에 의한 황변의 억제가 부족하게 되는 경향이 있다.

또한, 두께 25㎛ 의 유리 층에 의한 착색 정도를 시험하기 위해서 ΔL, Δa 및 Δb가 이하와 같이 측정되었다.

우선, 크기가 50㎜ × 75㎜, 두께가 2.8㎜인 두 유리 기판 (아사히 글라스 주식회사에서 제조된 PD200) 이 준비되었다.

이 유리 기판의 상면 48㎜ × 38㎜ 부분에서, 상기 유리 패이스트는 한 유리 기판에 100㎛ 두께를 가진 금속 마스크를 사용하고, 다른 한 유리 기판에는 125㎛의 두께를 가진 금속 마스크를 사용하여 균일하게 블레이드 코팅되며, 120℃에서 10분간 건조되었다.

그 후, 이 유리 기판은 10℃/min 의 가열 속도로 온도가 590℃에 이를 때까지 가열되었으며, 유리 층을 가진 유리 기판을 얻기 위한 소성을 위해서 이 온도를 30분간 유지되었다. 얻어진 유리 층의 두께는 각각 약 20 ㎛, 약 30㎛이었다.

유리 층을 가진 두 유리 기판에 대하여, L 값, a 값 및 b 값은 은 층이 형성되고 유리 층을 가진 상기 유리 기판과 동일한 방법으로 측정되었다. 두께가 25㎛인 유리 층을 가진 유리 기판의 L 값, a 값 및 b 값은 약 20㎛ 및 약 30㎛ 의 두께를 가진 상기 유리 기판의 L 값, a 값 및 b 값으로부터 보간 (interpolation) 하여 얻어졌다.

또한, 유리 층이 없는 유리 기판에 대하여, L 값, a 값 및 b 값을 측정하였다.

두께가 25㎛ 인 유리 층을 가진 유리 기판의 L 값, a 값 및 b 값으로부터 유리 층이 없는 유리 기판의 L 값, a 값 및 b 값을 뺌으로써 얻어진 값 ΔL, Δa 및 Δb 이 표 7에 나타나있다. Δa는 -0.5 ~ +0.5 인 것이 바람직하다. 만일, Δa가 -0.5보다 작다면, 녹색 착색이 현저한 경향이 나타나며, 만일 +0.5를 초과하면, 적색 착색이 현저한 경향이 나타난다. Δb는 -2.0 ~ +2.0 인 것이 바람직하다. 만일, Δa가 -2.0보다 작다면, 청색 착색이 현저한 경향이 나타나며, 만일 +2.0를 초과하면, 황색 착색이 현저한 경향이 나타난다.

본 발명의 유리는 PDP 기판의 전극을 피복하는데 유용하다.

2005년 10월 5일에 출원된 일본 특허출원 No. 2005-292458 및 2005년 10월 24일에 출원된 일본 특허출원 No. 2005-308300 의 명세서, 청구범위 및 요약 전부가 여기서 참고 문헌으로 포함된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, PbO를 함유하지 않는 B₂O₃- Bi₂O₃ 유리이며, T (선형 광 투과율) 를 높일 수 있는 전극 피복용 유리가 제공되는 효과가 있다.

Claims (12)

1. 이하의 산화물을 몰%로 표시할 때, 25 ~ 60%의 B₂O₃, 0 ~ 18%의 SiO₂, 0 ~ 60%의 ZnO, 0 ~ 18%의 BaO, 3 ~ 15%의 Bi₂O₃ 및 0 ~ 10%의 Al₂O₃로 본질적으로 구성되며, PbO를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 전극 피복용 유리.
2. 제 1 항에 있어서, 몰%로 표시할 때, B₂O₃는 28 ~ 32%, SiO₂는 11 ~ 17%, ZnO는 29 ~ 35%, BaO는 10 ~ 14%, Bi₂O₃는 7 ~ 10%이며, Al₂O₃는 0 ~ 5%인 것을 특징으로 하는 전극 피복용 유리.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 유리는 CeO₂ 혹은 MnO₂를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 피복용 유리.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 유리는 MgO, CaO, SrO와 BaO로 이루어진 군으로부터 선택된 알카리 토금속 하나 이상과 CeO₂와 MnO₂를 포함하며, 이하의 산화물을 몰%로 표시할 때, MgO+CaO+SrO+BaO는 7 ~ 18%, CeO₂는 0.05 ~ 0.2%이며, MnO₂는 0.05 ~ 0.2%인 것을 특징으로 하는 전극 피복용 유리.
5. 제 4 항에 있어서, 몰%로 표시할 때, B₂O₃는 25 ~ 35%, ZnO는 27 ~ 60%, BaO는 7 ~ 16%, Bi₂O₃는 3 ~ 10%이며, Al₂O₃는 0 ~ 5%인 것을 특징으로 하는 전극 피복용 유리.
6. 제 5 항에 있어서, 몰%로 표시할 때, B₂O₃는 28 ~ 32%, SiO₂는 11 ~ 17%, ZnO는 29 ~ 35%, BaO는 10 ~ 14%이며, Bi₂O₃는 7 ~ 10%인 것을 특징으로 하는 전극 피복용 유리.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 유리는 Li₂O, Na₂O 및 K₂O 중 어떤 것도 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 전극 피복용 유리.
8. 이하의 산화물을 질량%로 표시할 때, 14 ~ 20%의 B₂O₃, 6 ~ 9%의 SiO₂, 20 ~ 25%의 ZnO, 10 ~ 19%의 BaO, 30 ~ 38%의 Bi₂O₃ 및 0 ~ 5%의 Al₂O₃로 본질적으로 구성되며, ZnO-(SiO₂+Al₂O₃)가 9.5% 이상이며, PbO를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 전극 피복용 유리.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 유리는 CeO₂ 혹은 MnO₂를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 피복용 유리.
10. 제 8 항에 있어서, 상기 유리는 Li₂O, Na₂O 및 K₂O 중 어떤 것도 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 전극 피복용 유리.
11. 표시 면으로 사용하는 전면 기판, 배면 기판 및 셀을 구획하는 격벽을 포함하는 플라즈마 표시 패널에 있어서,

    배면 기판을 구성하는 유리 기판에 형성된 전극 혹은 전면 기판을 구성하는 유리 기판에 형성된 전극은 제 1 항 기재의 전극 피복용 유리에 의해서 피복된 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널.
12. 표시 면으로 사용하는 전면 기판, 배면 기판 및 셀을 구획하는 격벽을 포함하는 플라즈마 표시 패널에 있어서,

    배면 기판을 구성하는 유리 기판에 형성된 전극 혹은 전면 기판을 구성하는 유리 기판에 형성된 전극은 제 8 항 기재의 전극 피복용 유리에 의해서 피복된 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널.