KR20080064596A - 격벽 형성용 페이스트 조성물, 이를 이용하여 제조된ｐｄｐ 격벽, 및 이를 포함하는 ｐｄｐ - Google Patents

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Abstract

본 발명은 격벽 분말, 유기 바인더, 금속 산화물, 및 용매를 포함하는 격벽 형성용 페이스트 조성물에 있어서, 상기 금속 산화물은 이산화셀레늄(SeO2), 오산화바나듐(V2O5), 삼산화몰리브덴(MoO3), 및 이산화세륨(CeO2)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 격벽 형성용 페이스트 조성물, 이를 이용하여 PDP 격벽을 제조하는 방법, 상기 조성물을 이용하여 제조된 PDP 격벽, 및 상기 PDP 격벽을 포함하는 PDP를 개시한다. 본 발명에 따르면, 일부의 금속 산화물을 첨가함으로써 소성 후 잔탄의 함량이 적고 열분해 능력이 우수한 격벽 형성용 페이스트 조성물을 제공할 수 있고, 이러한 격벽 형성용 페이스트 조성물을 이용함으로써 발광 효율 및 휘도 유지율이 개선된 PDP용 격벽 및 상기 격벽을 구비하는 PDP를 제조할 수 있다.

Description

격벽 형성용 페이스트 조성물, 이를 이용하여 제조된 ＰＤＰ 격벽, 및 이를 포함하는 ＰＤＰ{Paste composition for forming barrier rib, a PDP barrier rib prepared therefrom, and a PDP comprising the same}
도 1은 본 발명에 따라 제조된 격벽을 포함하는 PDP를 도시하는 부분절개 분리 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 금속 산화물의 온도에 따른 열분해도를 나타낸 그래프이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110: 전방 패널 111: 전면 기판
112: Y 전극 113: X 전극
114: 유지 전극쌍 115: 전방 유전체층
116: 보호막 120: 후방 패널
121: 배면기판 122: 어드레스 전극
123: 후방 유전체층 124: 격벽
125: 형광체층 126: 발광 셀
본 발명은 격벽 형성용 페이스트 조성물, 이를 이용하여 PDP 격벽을 제조하는 방법, 상기 조성물을 이용하여 제조된 PDP 격벽, 및 상기 PDP 격벽을 포함하는 PDP에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 PDP 내의 잔탄을 감소시켜 발광효율을 개선한 격벽 형성용 페이스트 조성물, 이를 이용하여 PDP 격벽을 제조하는 방법, 상기 조성물을 이용하여 제조된 PDP의 격벽, 및 상기 PDP 격벽 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널 (plasma display panel, PDP)의 제조에 있어서, 격벽 (barrier rib)은 하판 (또는 배면판)에 형성되는 구조물로서, 방전 공간 확보 및 인접한 셀 (cell) 간의 전기적 및 광학적 크로스토크 (cross talk)를 방지하는 역할을 한다. 이러한 격벽의 상부에는 형광체층이 형성되어 있어서 PDP가 균일하고 안정한 방전을 나타내기 위해서는 형광체의 표면 특성이 보존되어야 한다.
격벽은 PDP 하판에 어드레스 전극 및 그 위에 유전체를 형성한 다음, 격벽 형성용 페이스트 조성물을 인쇄하고 이를 소성하여 제조할 수 있다. 여기서 격벽 형성용 페이스트 조성물은 격벽 분말, 바인더 수지, 유기 용매 등이 포함된다. 400℃ 이상의 온도에서 소성 과정을 통하여 용매 및 바인더 수지는 제거될 수 있다. 그러나, 이러한 경우에도 격벽의 구조에 따라 바인더 수지의 제거가 용이하지 않을 수 있고 격벽 구조를 형성시키기 위해 인쇄되는 페이스트 조성물의 두께가 충분히 두껍기 때문에 외부에서 가해지는 열이 잘 전달되지 않을 수 있다. 이로 인하여 바인더 수지로부터 야기되는 잔탄이 잔류할 수 있다. 잔탄은 격벽에 잔류하여 가속 이온, 전자 등에 의해 또는 발광시 유발되는 온도에 의해 형광체 표면으로 이동되어 형광체의 발광을 방해할 뿐만 아니라 형광체와 화학적 결합을 통해 형광체의 열화를 촉진시킨다는 문제점이 있었다. 따라서, 형광체의 열화로 인하여 PDP의 발광효율이 나빠지고 휘도유지율도 악화된다.
따라서, 본 발명의 목적은 격벽의 제조과정에서 소성 후 잔탄의 함량을 감소하고 열분해 능력이 우수한 격벽 형성용 페이스트 조성물을 제공하는 것이며, 또한 이를 이용하여 발광효율 및 휘도유지율이 개선된 PDP 격벽을 제조하는 방법, 상기 조성물을 이용하여 제조된 격벽, 및 상기 격벽을 포함하는 PDP를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
격벽 분말, 유기 바인더, 금속 산화물, 및 용매를 포함하는 격벽 형성용 페이스트 조성물에 있어서, 상기 금속 산화물은 이산화셀레늄(SeO2), 오산화바나듐(V2O5), 삼산화몰리브덴(MoO3), 및 이산화세륨(CeO2)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 격벽 형성용 페이스트 조성물을 제공한다.
상기의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
상기 격벽 형성용 페이스트 조성물을 제공하는 단계;
기판상에 상기 격벽 형성용 조성물을 인쇄하는 단계;
상기 인쇄된 격벽 형성용 조성물을 노광 및 현상하는 단계; 및
상기 현상된 부분을 소성하는 단계;를 포함하는 PDP 격벽의 제조방법을 제공한다.
상기의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
상기 격벽 형성용 페이스트 조성물을 이용하여 제조된 PDP 격벽을 제공한다.
상기의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
상기 PDP 격벽을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
본 발명에 따르면, 격벽 형성용 페이스트 조성물은 잔탄이 효과적으로 제거되어 발광효율이 개선되고, 휘도유지율이 개선된 격벽 형성용 페이스트 조성물을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명은, 격벽 분말, 유기 바인더, 금속 산화물, 및 용매를 포함하는 격벽 형성용 페이스트 조성물에 있어서, 상기 금속 산화물은 이산화셀레늄(SeO2), 오산화바나듐(V2O5), 삼산화몰리브덴(MoO3), 및 이산화세륨(CeO2)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 격벽 형성용 페이스트 조성물을 제공한다.
본 발명은 3전극 면방전 PDP의 격벽에서 탈바인딩 및 소성에 이로운 금속 산화물을 넣어 PDP 내에 불순물을 제거하여 발광효율을 개선하고 휘도유지율을 개선하는 데 있다. 소성 및 탈바인딩에 유리한 물질은 SeO2, V2O5, MoO3, 또는 CeO2이다.
잔탄은 탄소를 함유하는 유기 화합물을 열처리한 후 잔류하는 고형 잔류물을 의미한다. 상기 잔탄의 구성 성분은 열처리 대상이 되는 유기 화합물의 성분에 따라 매우 다양할 수 있다. 잔탄은 소성시 유기 화합물이 완전 열분해되지 않고 잔존하여 형광체층으로 불순물을 전달하여 나타난다. 따라서, 격벽 페이스트 조성물을 소성시 잔탄의 제거는 PDP 패널의 발광효율 및 휘도 유지율과 밀접한 관계가 있다. 이 잔탄을 효과적으로 제거하려면 긴 소성시간과 높은 소성온도로도 가능하나, 생산적 비용적 문제가 있다.
본 발명에서는 낮은 온도에서 소성하고, 짧은 소성시간으로도 충분한 열을 격벽 페이스트에 전달하여 잔탄을 효율적으로 제거하기 위해 열전달을 도와주고, 고분자 수지의 결합력을 약화시키는 금속 산화물인 SeO2, V2O5, MoO3, 또는 CeO2 물질들을 격벽 형성용 페이스트 조성물에 혼합시키는 것을 목적으로 한다.
격벽 형성용 페이스트 조성물의 제조시에 상기 금속 산화물을 첨가함으로써 소성시 두꺼운 페이스트 두께에서도 열이 충분히 잘 전달되도록 한다. 또한, 상기의 금속 산화물들은 고분자 수지의 결합력을 약화시켜서 같은 온도에서 더 빠른 탈바인딩 속도를 가지게 할 수 있다. 따라서, 고분자 수지의 잔존물인 잔탄을 효과적으로 제거할 수 있다. 이 물질들도 무기 재료이기 때문에 격벽 재료와 화학적 반응을 하지 않으며, 소량으로 첨가하여도 충분한 효과를 가지기 때문에 페이스트 제조시 첨가하여 사용하면 높은 방광 효율을 가지고 휘도 유지율이 개선된 PDP 패널을 얻을 수 있다.
SeO2, V2O5, MoO3, CeO2 물질들은 모두 기존 방식의 페이스트보다 더 빠른 열 분해 곡선을 나타낸다. SeO2, V2O5 성분은 더 빠른 분해 곡선을 나타내는 특성을 가지게 되고, MoO3, CeO2 성분은 더 낮은 분해 온도를 나타내는 특성을 가진다. 또한, 상기 열거한 금속 산화물을 적절히 혼합하여 사용할 경우 페이스트에서 고분자 수지의 잔탄을 효과적으로 제거하여 발광효율의 향상과 휘도유지율을 개선할 수 있다.
상기 금속 산화물의 함량은 페이스트 조성물의 총함량을 기준으로 하여 1 내지 10 중량%인 것이 바람직하다. 금속 산화물의 함량이 1 중량% 미만인 경우에는 첨가에 따른 효과가 미미하고, 10 중량%를 초과하는 경우에는 너무 많은 혼합으로 인해 격벽의 기본 특성을 저해하여 격벽 구조의 상판 지지력이나, 페이스트 점성 등이 악화될 수 있어 바람직하지 못하다.
PDP에서 격벽층은 소성전 높이가 약 165 내지 225㎛이고, 소성후 높이는 약 110 내지 150㎛의 비교적 두꺼운 막이다. 이 격벽은 방전셀을 구분하고, 상판과 하판을 지지하는 중요한 부분이다. 이 격벽을 형성시키기 위해서는 격벽 분말, 바인더 수지, 용매 등을 조합하여 격벽 형성용 페이스트 조성물을 제조한다.
격벽 분말로는 유리 분말(glass powder)의 성분을 단독으로 사용할 수도 있으나, 현재는 주로 격벽을 불투명하게 하여 반사율을 증가시켜 휘도를 향상시키기 위해 유리 분말 성분에 알루미나 및/또는 산화티타늄 등을 첨가한 것이 사용된다. 유리 분말의 성분은, 이에 제한되지는 않지만 PbO, SiO2, Al2O3, MgO, TiO2, B2O3, ZnO, BaO, K2O, 및 Bi2O3으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이 바람직하다.
유리 분말의 입자 형상은 특별히 한정되지 않지만, 구형인 것이 바람직한데, 이는 구형의 입자가 충진율 및 자외선 투과도에 있어서 판상이나 무정형보다 우수한 특성을 갖기 때문이다. 유리 분말의 평균 입자 크기는 2 내지 5 ㎛, 최소 입자(Dmin)는 0.5 ㎛, 최대 입자(Dmax)는 10 ㎛인 것이 적합하다. 평균 입자 크기가 2 ㎛ 미만이거나 최소 입자(Dmin)가 0.5 ㎛ 미만이 되면 노광감도의 저하 및 소성시 수축율이 커서 원하는 격벽 형태를 얻을 수 없고, 평균 입자가 5 ㎛를 초과하거나 최대 입자(Dmax)가 10 ㎛를 초과하게 되면 격벽의 치밀성 및 격벽 모양의 직진성이 떨어지는 문제가 발생한다. 유리 분말의 연화(softening) 온도는 400 내지 600℃인 것이 바람직하다. 연화 온도가 400℃ 미만이 되면 소성 시 원하는 형상의 격벽을 얻을 수 없고, 연화 온도가 600℃를 초과하게 되면 연화가 제대로 일어나지 않는다. 유리 분말의 열팽창 계수는 격벽이 형성되는 기판의 열 팽창 계수에 가까울 수록 좋다. 유리 분말과 기판과의 열 팽창 계수 차이가 크게 되면 기판이 휘거나 심한 경우에는 파손될 수도 있다.
유기 바인더로는 여러 가지 종류의 고분자가 사용될 수 있는데, 그 중 아크릴계 수지가 가격 특성 면에서 가장 적합하다. 아크릴계 수지 내에 산성기를 갖게 하기 위해서는 카르복실기를 갖는 모노머들을 이용할 수 있으며, 유기 바인더로서 카르복실기를 갖는 모노머와 다른 1개 이상의 모노머들과의 공중합체를 사용할 수 있다. 상기 카르복실기를 갖는 모노머는 이에 제한되지는 않지만 아크릴산, 메타크릴산, 푸마르산, 말레인산, 비닐초산 및 이들의 무수물로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 것이 바람직하며, 이러한 카르복실기를 갖는 모노머와 공중합되는 다른 모노머는 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, n-부틸 메타크릴레이트, 이소부틸 아크릴레이트, 이소부틸 메타크릴레이트, 2-히드록시 에틸 아크릴레이트, 2-히드록시 에틸 메타크릴레이트, 에틸렌글리콜 모노메틸 에테르 아크릴레이트, 에틸렌글리콜 모노메틸 에테르 메타크릴레이트, 스티렌, 및 p-히드록시 스티렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이 바람직하다.
또한, 유기 바인더로는 상기 공중합체의 카르복실기와 에틸렌성 불포화 화합물을 반응시킴으로써, 결과적으로 바인더 내에 가교 반응을 일으킬 성분이 부가된 것을 이용할 수도 있다. 상기 에틸렌성 불포화 화합물로는 글리시딜메타크릴레이트, 3,4-에폭시시클로헥실메틸메타크릴레이트, 및 3,4-에폭시시클로헥실메틸아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 것이 사용될 수 있다.
더 나아가, 유기 바인더로는 상기 공중합체를 단독으로 사용할 수도 있으나, 막 레벨링이나 요변 특성 향상 등의 목적으로 메틸셀룰로오즈, 에틸셀룰로오즈, 니트로셀룰로오즈, 히드록시메틸셀룰로오즈, 히드록시에틸셀룰로오즈, 히드록시프로필셀룰로오즈, 카르복시메틸셀룰로오즈, 카르복시에틸셀룰로오즈, 및 카르복시에틸메틸셀룰로오즈로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질을 혼합하여 사용할 수도 있다.
유기 바인더의 함량은 첨가되는 격벽 분말의 함량, 증점제의 첨가 여부 및 그 함량에 의해서 결정되는데, 유기 바인더는 비이클 100 중량부에 대해서 10 내지 50 중량부인 것이 바람직하다. 유기 바인더의 함량이 상기 범위 미만인 경우에는 점도 및 인쇄성 저하라는 문제점이 있어서 바람직하지 않고, 함량이 상기 범위를 초과하는 현상성 불량 및 수축율이 심해져서 원하는 격벽의 형상을 얻을 수 없어서 바람직하지 않다.
용매로는 유기 바인더를 용해시킬 수 있고, 가교제 및 기타 첨가제와 잘 혼합되면서 비등점이 150 ℃이상인 것이 사용될 수 있다. 비등점이 150 ℃미만인 경우에는 조성물의 제조 과정, 특히 3-롤 밀 공정에서 휘발되는 경향이 커서 문제가 되며, 또한 인쇄시 용매가 너무 빨리 휘발되어 인쇄 상태가 좋지 않게 되므로 바람직하지 않다. 상기 조건을 충족시킬 수 있는 바람직한 용매로는, 이에 제한되는 것은 아니지만, 에틸카비톨, 부틸카비톨, 에틸카비톨아세테이트, 부틸카비톨아세테이트, 텍사놀, 테르핀유, 디프로필렌글리콜메틸에테르, 디프로필렌글리콜에틸에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, γ-부티로락톤, 셀로솔브아세테이트, 부틸셀로솔브아세테이트, 및 트리프로필렌글리콜로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 것이 사용될 수 있다.
용매의 함량은 유기 바인더 100 중량부에 대해서 50 내지 400 중량부인 것이 바람직한데, 용매의 함량이 50 중량부 미만인 경우에는 페이스트의 점도가 너무 높아 인쇄가 제대로 안되는 문제점이 있어서 바람직하지 않고, 400 중량부를 초과하는 경우에는 점도가 너무 낮아서 인쇄를 할 수 없는 문제점이 있어서 바람직하지 않다.
본 발명에 따른 격벽 형성용 페이스트 조성물은 가교제, 광개시제, 증감제, 중합금지제, 산화방지제, 자외선 흡광제, 소포제, 분산제, 레벨링제, 및 가소제로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
가교제로는 단관능 및 다관능 모노머가 이용될 수 있는데, 일반적으로는 노광 감도가 좋은 다관능 모노머를 이용한다. 이러한 다관능 모노머로는, 이에 제한되는 것은 아니지만, 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트(EGDA)와 같은 디아크릴레이트계; 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA), 트리메틸올프로판에톡시레이트트리아크릴레이트(TMPEOTA), 또는 펜타에리스리톨트리아크릴레이트(PETA)와 같은 트리아크릴레이트계; 테트라메틸올프로판 테트라아크릴레이트, 또는 펜타에리스리톨테트라아크릴레이트와 같은 테트라아크릴레이트계; 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트(DPHA)와 같은 헥사아크릴레이트계로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 것이 사용될 수 있다. 가교제의 함량은 상기 공중합체 바인더 100 중량부에 대해서 50 내지 200 중량부인 것이 바람직한데, 가교제의 함량이 50 중량부 미만인 경우에는 노광 감도가 떨어져서 패턴된 격벽을 얻을 수 없고, 200 중량부를 초과하는 경우에는 수축율이 심해 원하는 격벽을 형상을 얻을 수 없어 바람직하지 않다.
광개시제로는 이에 제한되는 것은 아니지만, 벤조페논, o-벤조일벤조산메틸, 4,4-비스(디메틸아민)벤조페논, 4,4-비스(디에틸아미노)벤조페논, 2,2-디에톡시아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐-2-페닐아세토페논, 2-메틸-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-1-부타논, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸펜틸포스핀옥사이드, 및 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)페닐포스핀옥사이드로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 것이 사 용될 수 있다. 광개시제의 함량은 상기 공중합체 바인더 100 중량부에 대해서 20 내지 130 중량부인 것이 바람직한데, 광개시제의 함량이 20 중량부 미만인 경우에는 페이스트의 노광 감도가 떨어져서 원하는 크기의 격벽 선폭을 얻을 수가 없고, 130 중량부를 초과하는 경우에는 격벽 선폭이 크게 나오거나 현상이 안 되는 문제점이 있어서 바람직하지 않다.
증감제는 감도를 향상시키고, 중합금지제 및 산화방지제는 조성물의 보존성을 향상시킨다. 자외선 흡광제는 해상도를 향상시키고, 소포제는 조성물 내의 기포를 줄여 주고, 분산제는 분산성을 향상시키며, 레벨링제는 인쇄시 막의 평탄성을 향상시킬 수 있으며, 가소제는 요변 특성을 부여할 수 있다.
본 발명은 격벽 형성용 페이스트 조성물을 제공하는 단계; 기판 상에 상기 격벽 형성용 조성물을 인쇄하는 단계; 상기 인쇄된 격벽 형성용 조성물을 노광 및 현상하는 단계; 및 상기 현상된 부분을 소성하는 단계;를 포함하는 격벽 제조방법을 제공한다.
격벽은 미세 패턴의 형성 과정 및 소성 과정을 통하여 제조된다. 미세 패턴의 형성 과정은, 상기와 같이 제조된 격벽 형성용 페이스트 조성물을 테이블 코터 등을 이용하여 어드레스 전극과 유전층이 형성된 하판 기판에 인쇄를 행하고, 컨벡션 오븐 (convection oven) 또는 IR 오븐에서 80 내지 150 ℃ 의 온도로, 5 내지 30 분 동안 건조시킨 다음, 형성된 페이스트 코팅 막 위에 자외선 광원을 사용하여 300 내지 450 nm의 빛으로 패턴이 형성되도록 노광을 행하고, 다시 상기 격벽 형성 용 페이스트의 인쇄 및 노광까지의 공정을 반복 실시한 다음 Na2CO3 용액, KOH, TMAH 등과 같은 적당한 알칼리 현상액으로 30 ℃ 내외의 온도에서 현상하여 미 노광된 부위를 제거함으로써 이루어진다. 또한, 소성 과정은, 상기와 같이 형성된 미세 패턴을 전기로 등에서 400 내지 600 ℃로 10 내지 30 분간 소성함으로써 이루어진다. 상기 소성 온도가 400℃ 미만인 경우에는 열분해가 적절하게 일어날 수 없어 잔탄을 함량을 증가시킬 수 있고, 소성 온도가 600℃를 초과하는 경우에는 하부 기판의 변형 및 파손이 이루어질 수 있고, 격벽의 과소성으로 인한 내부 구조의 변형이 일어나기 때문에 바람직하지 못하다.
본 발명의 다른 일구현예에서는 상기 서술한 격벽 형성용 페이스트 조성물을 이용하여 제조된 PDP 격벽 및 상기 PDP 격벽을 포함하는 PDP를 제공한다.
본 발명에 따라서 제조된 PDP는 전방 패널 (110) 및 후방 패널 (120)을 포함하는 구조로 되어 있다. 상기 전방 패널 (110)은 전면 기판 (111), 상기 전면 기판의 배면 (111a)에 형성된 Y전극 (112)과 X전극 (113)을 구비한 유지 전극쌍 (114)들, 상기 유지 전극쌍들을 덮는 전방 유전체층 (115), 및 상기 전방 유전체층을 덮는 보호막 (116)을 구비한다. 상기 Y전극 (112)과 X전극 (113) 각각은, ITO 등으로 형성된 투명 전극 (112b, 113b); 명암 향상을 위한 흑색 전극 (미도시) 및 도전성을 부여하는 백색 전극 (미도시)으로 구성되는 버스 전극 (112a, 113a)을 구비한다. 상기 버스 전극 (112a, 113a)들은 PDP의 좌우측에 배치된 연결 케이블 (31)과 연결된다.
상기 후방 패널 (120)은 배면 기판 (121), 배면 기판의 전면 (121a)에 상기 유지 전극쌍과 교차하도록 형성된 어드레스 전극 (122)들, 상기 어드레스 전극들을 덮는 후방 유전체층 (123), 상기 후방 유전체층 상에 형성되어 발광 셀 (126)들을 구획하는 격벽 (124), 및 상기 발광 셀 내에 배치된 형광체층 (125)을 구비한다. 상기 어드레스 전극 (122)들은 PDP의 상하측에 배치된 연결 케이블과 연결된다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 실시예로 한정되는 것은 아니다.
실시예
실시예 1
유리분말 (평균 입자 크기 = 3.5 ㎛, Dmax = 8.2 ㎛, PbO-SiO2계) 15.0kg, 고분자 수지 (에틸셀룰로오즈) 1.0kg, 금속 산화물(이산화셀레늄(SeO2)) 0.2kg, 용매 (텍사놀) 3.8kg의 조성을 갖는 페이스트를 배합하여 교반기에 의해서 교반한 후, 3-롤 밀을 이용하여 반죽함으로써 본 발명에 따른 격벽 페이스트 조성물을 제조하였다.
실시예 2
금속 산화물[오산화바나듐(V2O5)] 0.2kg 및 용매 (텍사놀) 3.8kg을 사용한 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라서 본 발명에 따른 격벽 형성용 페이스트 조성물을 제조하였다.
실시예 3
금속 산화물[삼산화몰리브덴(MoO3)] 0.4kg 및 용매 (텍사놀) 3.6kg을 사용한 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라서 본 발명에 따른 격벽 형성용 페이스트 조성물을 제조하였다.
실시예 4
금속 산화물 [이산화세륨(CeO2)] 0.8kg 및 용매 (텍사놀) 3.2kg을 사용한 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라서 본 발명에 따른 격벽 형성용 페이스트 조성물을 제조하였다.
실시예 5
유리분말 14.5kg, 금속 산화물 [이산화셀레늄(SeO2), 오산화바나듐(V2O5)] 0.9kg 및 용매 (텍사놀) 3.6kg을 사용한 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라서 본 발명에 따른 격벽 형성용 페이스트 조성물을 제조하였다.
실시예 6
유리분말 14.5kg, 금속 산화물 [삼산화몰리브덴(MoO3), 이산화세륨(CeO2)] 1.0kg, 및 용매 (텍사놀) 3.5kg을 사용한 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라서 본 발명에 따른 격벽 형성용 페이스트 조성물을 제조하였다.
실시예 7
유리분말 14.5kg, 금속 산화물 [이산화셀레늄(SeO2), 이산화세륨(CeO2)] 1.0kg, 및 용매 (텍사놀) 3.5kg을 사용한 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방 법에 따라서 본 발명에 따른 격벽 형성용 페이스트 조성물을 제조하였다.
실시예 8
유리분말 14.0kg, 금속 산화물 [오산화바나듐(V2O5) 및 삼산화몰리브덴(MoO3)] 1.2kg, 및 용매 (텍사놀) 3.8kg을 사용한 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라서 본 발명에 따른 격벽 형성용 페이스트 조성물을 제조하였다.
실시예 9
유리분말 14.0kg, 금속 산화물 [이산화셀레늄(SeO2) 및 삼산화몰리브덴(MoO3)] 1.2kg, 및 용매 (텍사놀) 3.8kg을 사용한 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라서 본 발명에 따른 격벽 형성용 페이스트 조성물을 제조하였다.
실시예 10
유리분말 14.0kg, 금속 산화물 [오산화바나듐(V2O5) 및 이산화세륨(CeO2)] 1.5kg, 용매 (텍사놀) 3.5kg을 사용한 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라서 본 발명에 따른 격벽 형성용 페이스트 조성물을 제조하였다.
실시예 11
유리분말 14.0kg, 금속 산화물 [이산화셀레늄(SeO2), 오산화바나듐(V2O5) 및 삼산화몰리브덴(MoO3)] 1.5kg, 용매 (텍사놀) 3.5kg을 사용한 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라서 본 발명에 따른 격벽 형성용 페이스트 조성물을 제조하였다.
실시예 12
유리분말 14.0kg, 금속 산화물 [이산화셀레늄(SeO2), 오산화바나듐(V2O5) 및 이산화세륨(CeO2)] 1.8kg, 용매 (텍사놀) 3.2kg을 사용한 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라서 본 발명에 따른 격벽 형성용 페이스트 조성물을 제조하였다.
실시예 13
유리분말 14.0kg, 금속 산화물 [이산화셀레늄(SeO2), 삼산화몰리브덴(MoO3) 및 이산화세륨(CeO2)] 1.8kg, 및 용매 (텍사놀) 3.2kg을 사용한 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라서 본 발명에 따른 격벽 형성용 페이스트 조성물을 제조하였다.
실시예 14
유리분말 14.0kg, 금속 산화물 [오산화바나듐(V2O5), 삼산화몰리브덴(MoO3) 및 이산화세륨(CeO2)] 2.0kg, 용매 (텍사놀) 3.0kg을 사용한 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라서 본 발명에 따른 격벽 형성용 페이스트 조성물을 제조하였다.
실시예 15
유리분말 14.0kg, 금속 산화물 [이산화셀레늄(SeO2), 오산화바나듐(V2O5), 삼산화몰리브덴(MoO3) 및 이산화세륨(CeO2)] 2.0kg, 및 용매 (텍사놀) 3.0kg을 사용한 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라서 본 발명에 따른 격벽 형성용 페이스트 조성물을 제조하였다.
실시예
비교예 1
유리분말 (평균 입자 크기 = 3.5 ㎛, Dmax = 8.2 ㎛, PbO-SiO2계) 15.0kg, 고분자 수지 (에틸셀룰로오즈) 1.0kg, 용매 (텍사놀) 4.0kg의 조성을 갖는 페이스트를 배합하여 교반기에 의해서 교반한 후, 3-롤 밀을 이용하여 반죽함으로써 본 발명에 따른 격벽 페이스트 조성물을 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 15 및 비교예 1의 조성물 중 각 성분의 함량비를 하기 표 1에 정리하였다.
Glass 파우더 고분자 수지 (EC사용) 신물질 유기용매
종류 양
실시예 1 15.0 1.0 SeO2 0.2 3.8
실시예 2 15.0 1.0 V2O5 0.4 3.6
실시예 3 15.0 1.0 MoO3 0.4 3.6
실시예 4 15.0 1.0 CeO2 0.8 3.2
실시예 5 14.5 1.0 SeO2, V2O5 0.9 3.6
실시예 6 14.5 1.0 MoO3, CeO2 1.0 3.5
실시예 7 14.5 1.0 SeO2, CeO2 1.0 3.5
실시예 8 14.0 1.0 V2O5, MoO3 1.2 3.8
실시예 9 14.0 1.0 SeO2, MoO3 1.2 3.8
실시예 10 14.0 1.0 V2O5, CeO2 1.5 3.5
실시예 11 14.0 1.0 SeO2, V2O5, MoO3 1.5 3.5
실시예 12 14.0 1.0 SeO2, V2O5, CeO2 1.8 3.2
실시예 13 14.0 1.0 SeO2, MoO3, CeO2 1.8 3.2
실시예 14 14.0 1.0 V2O5, MoO3, CeO2 2.0 3.0
실시예 15 14.0 1.0 SeO2, V2O5, MoO3, CeO2 2.0 3.0
비교예 1 15.0 1.0 --- --- 4.0
(단위: kg)
발광효율 및 휘도유지율 평가
실시예 1 내지 실시예 15, 및 비교예 1의 페이스트 조성물을 가지고 PDP 패널을 제조하였다. 격벽은 550~580℃에서 20분 동안 소성공정을 수행하여 제조하였다. 이는 동일한 조건에서 신물질의 첨가가 잔탄의 제거에 우수하여 발광효율 증가와 휘도유지율 개선에 더 효과가 있음을 보이기 위함이다. 실시예 1 내지 실시예 15, 비교예 1의 잔탄 잔존량과 휘도, 휘도 유지율을 표 2에 나타내었다.
휘도는 패널 전백 휘도를 측정하였고, 같은 조건으로 만든 패널 휘도의 평균치를 사용하였다. 비교예 1을 100%로 하여 상대휘도로 나타내어 개선된 정도를 나타내었으며, 측정은 Minolta사의 CA-100 plus 접촉식 휘도계를 사용하였다. 휘도 유지율은 초기 휘도를 100%로 하여 100IRE의 세기로 1% 패턴을 만들고, 100시간마다 수명 평가를 하여 500시간 경과 뒤 초기 휘도에서 얼마나 감소하였는지를 나타내었다(이 수명 측정법은 일반 동영상 수명의 약 7배 가속됨).
암점 증가수는 완성된 패널을 모듈 상태로 만든 후 진동 낙하 실험시 격벽이 무너지지 않고 얼마나 잘 견디는지를 평가한 것이다. 실험조건은 1.50 Grm으로 2시간 수직방향으로 진동 후 1m 높이에서 3회 낙하충격을 주었다. 이는 혹시 첨가된 물질이 격벽의 기본 특성인 상 하판 지지력에 악영향을 미쳐 암점으로 나타나게 되는지를 파악하고자 한 것이다.
잔탄량 (ppm) 초기휘도 휘도유지율 (500hr후) 초기대비 암점 증가수
C CO CH(29) CH(45)
비교예 1 1.28E-5 2.21E-4 8.63E-5 6.24E-6 100.0% 81.1% 0
실시예 1 5.20E-7 1.83E-6 3.75E-7 6.81E-8 105.6% 84.8% 0
실시예 2 8.96E-7 3.52E-6 4.75E-7 5.16E-8 106.1% 85.6% 0
실시예 3 7.60E-7 6.22E-6 5.96E-7 8.55E-8 106.2% 84.3% 0
실시예 4 5.34E-7 3.36E-6 6.14E-7 4.46E-8 107.1% 85.3% 0
실시예 5 6.27E-7 6.68E-6 2.38E-7 3.41E-8 107.8% 86.1% 0
실시예 6 7.99E-7 2.91E-6 6.43E-7 5.73E-8 108.2% 87.1% 0
실시예 7 7.81E-7 4.55E-6 5.69E-7 5.24E-8 109.7% 88.8% 0
실시예 8 8.18E-7 7.29E-6 2.52E-7 3.32E-8 110.4% 88.2% 0
실시예 9 4.18E-7 6.94E-6 3.21E-7 4.56E-8 107.8% 87.7% 0
실시예 10 2.00E-7 9.56E-6 1.88E-7 2.34E-8 109.1% 87.3% 0
실시예 11 4.71E-7 4.69E-6 5.17E-7 9.12E-8 108.7% 87.4% 0
실시예 12 7.89E-7 5.28E-6 4.34E-7 8.98E-8 108.4% 88.6% 0
실시예 13 6.97E-7 3.37E-6 1.26E-7 7.42E-8 109.4% 86.4% 0
실시예 14 5.24E-7 5.84E-6 3.48E-7 5.46E-8 107.8% 88.4% 0
실시예 15 6.18E-7 6.63E-6 5.98E-7 6.64E-8 107.2% 86.2% 0
상기 표 2를 참조하면, 금속 산화물로서 SeO2, V2O5, MoO3, 및 CeO2 로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상을 혼합하는 경우, 초기 휘도는 5 내지 10% 상승하였고, 휘도유지율은 3 내지 7% 개선되었다. 이는 유기 바인더인 고분자 수지로부터 나오는 잔탄(C, CO, CH(29), CH(45) 등)을 효과적으로 제거했기 때문이다.
실시예 1 내지 실시예 15에 따르면, 격벽 형성용 페이스트 조성물에 금속 산화물을 첨가하더라도 암점이 발현되지 않아 격벽의 기본 특성인 상 하판 지지력에는 악영향을 미치지 않는 점을 확인할 수 있다.
실시예 16
유리분말(평균 입자 크기 = 3.5 ㎛, Dmax = 8.2 ㎛, PbO-SiO2계) 70g, 에틸셀룰로오즈 5g, 용매(텍사놀) 20g, 및 이산화셀레늄 5g을 갖는 페이스트를 배합하여 교반기에 의해서 교반한 후, 3-롤 밀을 이용하여 반죽하고, 10℃/분으로 승온시켰다.
실시예 17
이산화셀레늄 5g 대신 오산화바나듐 5g을 사용한 것을 제외하고는 실시예 16과 동일하게 실시하였다.
실시예 18
이산화셀레늄 5g 대신 삼산화몰리브덴 5g을 사용한 것을 제외하고는 실시예 16과 동일하게 실시하였다.
실시예 19
이산화셀레늄 5g 대신 이산화세륨 5g을 사용한 것을 제외하고는 실시예 16과 동일하게 실시하였다.
비교예 2
유리분말(평균 입자 크기 = 3.5 ㎛, Dmax = 8.2 ㎛, PbO-SiO2계) 70g, 에틸셀룰로오즈 5g, 용매(텍사놀) 25g을 갖는 페이스트를 배합하여 교반기에 의해서 교반한 후, 3-롤 밀을 이용하여 반죽하고, 10℃/분으로 승온시켰다.
열분해 특성 평가
실시예 16 내지 실시예 19과 비교예 2에 따른 격벽 형성용 페이스트 조성물을 열중량 분석법 (Thermogravimetric analysis : TGA)에 의하여 열분해 특성을 평가하였으며, 이를 도 2에 나타내었다.
도 2를 참조하면, SeO2, V2O5 성분은 더 빠른 분해 곡선을 나타내고, MoO3, CeO2 성분은 더 낮은 분해 온도를 나타낸다. 따라서, SeO2, V2O5, MoO3, 및 CeO2 물질들은 모두 기존 방식의 페이스트 조성물보다 더 빠른 열분해 특성을 나타냄을 확인할 수 있다.
본 발명에 따르면, 일부의 금속 산화물을 첨가함으로써 소성 후 잔탄의 함량이 적고, 열분해 능력이 우수한 격벽 형성용 페이스트 조성물을 제공할 수 있고, 이러한 격벽 형성용 페이스트 조성물을 이용함으로써 발광 효율 및 휘도 유지율이 개선된 PDP용 격벽 및 상기 격벽을 구비하는 PDP를 제조할 수 있다.

Claims (11)

  1. 격벽 분말, 유기 바인더, 금속 산화물, 및 용매를 포함하는 격벽 형성용 페이스트 조성물에 있어서, 상기 금속 산화물은 이산화셀레늄(SeO2), 오산화바나듐(V2O5), 삼산화몰리브덴(MoO3), 및 이산화세륨(CeO2)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 격벽 형성용 페이스트 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 금속 산화물의 함량은 조성물의 총함량을 기준으로 하여 1 내지 10 중량%인 것을 특징으로 하는 격벽 형성용 페이스트 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 격벽 분말은 PbO, SiO2, Al2O3, MgO, TiO2, B2O3, ZnO, BaO, K2O, 및 Bi2O3로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 격벽 형성용 페이스트 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 유기 바인더는 아크릴계 수지, 메틸셀룰로오즈, 에틸셀룰로오즈, 니트로셀룰로오즈, 히드록시메틸셀룰로오즈, 히드록시에틸셀룰로오즈, 히드록시프로필셀룰로오즈, 카르복시메틸셀룰로오즈, 카르복시에틸셀룰로오즈, 및 카르복시에틸메틸셀룰로오즈로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 격벽 형성용 페이스트 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 용매는 에틸카비톨, 부틸카비톨, 에틸카비톨아세테이트, 부틸카비톨아세테이트, 텍사놀, 테르핀유, 디프로필렌글리콜메틸에테르, 디프로필렌글리콜에틸에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, γ-부티로락톤, 셀로솔브아세테이트, 부틸셀로솔브아세테이트, 및 트리프로필렌글리콜로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 격벽 형성용 페이스트 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 조성물이 가교제, 광개시제, 증감제, 중합금지제, 산화방지제, 자외선 흡광제, 소포제, 분산제, 레벨링제, 및 가소제로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 격벽 형성용 페이스트 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 상기 가교제는 디아크릴레이트계, 트리아크릴레이트계, 테트라아크릴레이트계, 및 헥사아크릴레이트계로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 격벽 형성용 페이스트 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 격벽 형성용 페이스트 조성물을 제공하는 단계;
    기판 상에 상기 격벽 형성용 조성물을 인쇄하는 단계;
    상기 인쇄된 격벽 형성용 조성물을 노광 및 현상하는 단계; 및
    상기 현상된 부분을 소성하는 단계;를 포함하는 PDP 격벽의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 소성단계를 400℃ 내지 600℃의 온도 및 불활성 분위기 하에서 수행하는 것을 특징으로 하는 PDP 격벽의 제조방법.
  10. 제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항의 격벽 형성용 페이스트 조성물을 이용하여 제조된 PDP 격벽.
  11. 제10항에 따른 PDP 격벽을 포함하는 PDP.
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