KR20110053580A - 오엘이디 디스플레이 패널 봉착용 프릿 조성물 및 상기 프릿 조성물을 포함하는 페이스트 조성물 - Google Patents

오엘이디 디스플레이 패널 봉착용 프릿 조성물 및 상기 프릿 조성물을 포함하는 페이스트 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 OLED 디스플레이 패널 봉착용 프릿 조성물 및 상기 프릿 조성물을 포함하는 페이스트 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 납(Pb)성분 및 비스무스(Bi)성분을 실질적으로 포함하지 않고, V2O5 40 내지 60몰%(mol%), ZnO 10 내지 30몰%(mol%), P2O5 20 내지 40몰%(mol%), A(TiO2) 0.01 내지 10몰% 및 B(R2O:Li2O, Na2O 및 K2O로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상) 0.01 내지 15몰%를 포함하되, A+B 성분은 0.5몰% 내지 15몰% 범위로 포함한 모유리 70 내지 100중량%(wt.%) 및 나머지 저팽창 세라믹 필러로 구성된 OLED 디스플레이 패널 봉착용 프릿 조성물 및 상기 프릿 조성물을 포함하는 페이스트 조성물에 관한 것으로, 본 발명의 OLED 디스플레이 패널 봉착용 프릿 조성물은 환경 오염의 문제가 없으면서도, 저온 봉착이 가능하도록 연화점 및 유리 전이 온도가 낮은 동시에 유동성이 우수하고, 저온소성에서도 결정 석출 등의 문제가 없어 봉착 후의 신뢰성과 내구성이 우수한 OLED 디스플레이 패널을 제조 할 수 있으며, 또한 봉착 공정의 온도조건과 시간을 저감시켜 생산성을 향상시킨다.
OLED, 프릿, 페이스트, 알칼리금속 산화물

Description

오엘이디 디스플레이 패널 봉착용 프릿 조성물 및 상기 프릿 조성물을 포함하는 페이스트 조성물{FRIT COMPOSITION FOR OLED DISPLAY PANEL SEALING AND PASTE COMPOSOTION COMPRISING SAID FRIT COMPOSITION}
본 발명은 OLED 디스플레이 패널의 봉착용 프릿 조성물 및 상기 프릿 조성물을 포함하는 페이스트 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 납(Pb)성분 및 비스무스(Bi)성분을 실질적으로 포함하지 않고, V2O5 40 내지 60몰%(mol%), ZnO 10 내지 30몰%(mol%), P2O5 20 내지 40몰%(mol%), A(TiO2) 0.01 내지 10몰% 및 B(R2O:Li2O, Na2O 및 K2O로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상) 0.01 내지 15몰%를 포함하되, A+B 성분은 0.5몰% 내지 15몰% 범위로 포함한 모유리 70 내지 100중량%(wt.%) 및 나머지 저팽창 세라믹 필러로 구성된 OLED 디스플레이 패널 봉착용 프릿 조성물 및 상기 프릿 조성물을 포함하는 페이스트 조성물에 관한 것이다.
현재 상용화되어 있는 평판 디스플레이 패널은 LCD, PDP 및 OLED 등이 있으며 각각 독립적인 구동원리를 가지며 상호 경쟁적인 산업구조를 가지고 있다. 특히 최근들어 유럽을 비롯한 선진국에서의 유해물질규제에 따라 납, 크롬 등이 함유도힌 물질을 사용하지 못하는 한편, 기술간 및 기업간 상호 경쟁적인 구도 속에서 생존하기 위해 생산단가의 인하를 위한 공정단가 개선 및 원료 단가 인하에 대한 요구에 따라 친환경 및 단가 절감형 소재개발은 모든 디스플레이 기술에 있어 공통적 핵심과제이다. 이중에서 특히 봉착재의 경우 평판디스플레이에 있어 상판과 하판을 접착시키는 동시에 내부 소자 및 소재를 보호하는 역할로서 평판 디스플레이 기술에 있어 공히 핵심적인 소재라 할 수 있다. PDP의 경우 기존에는 주로 납을 주성분으로 하며 450~480℃에서 소성 가능한 프릿이 주로 사용되었다. 그러나, ROHS(Restriction of hazardous material)규제에 따라 환경오염을 일으키는 원인이 되는 납성분이 포함된 봉착재의 규제 움직임이 일어나고 있고, 이에 따라 납을 포함하지 않는 무연 프릿의 개발이 활발하게 진행되었다. 특히, OLED중 대화면 디스플레이로의 양산을 준비중인 AM-OLED 기술의 경우, 기존에 사용하던 고분자계 봉착재가 투수성 및 가스 투과성이 높아 패널의 수명을 심각하게 단축하여 이를 대체 가능하면서 친환경/저가의 공정 실현이 가능한 봉착재의 개발을 절실히 요구하고 있으며, 이에 따른 무연 봉착재 개발이 활발히 진행되고 있다.
현재까지 개발이 진행된 무연 프릿으로는 비스무스계, 바나듐계, 인산염계 등이 있다. 비스무스계는 일본공개 특허공보 평 6-24797호에는 Bi2O3 82.5-87.5 중량%, B2O3 10-18중량%, SiO2 0.2-1 중량%, CeO2 0.2 내지 1.5 중량%로 구성된 봉착용 유리조성물이 개시되어 있다. 또한 일본공개특허공보 제 2001-180972호에는 몰%표시로 P2O5 55-62%, ZnO 20-39%, Al2O3 3-15%, Li2O+Na2O+K2O 2-20% 및 MgO+CaO+SrO+BaO 0-20%의 조성비를 갖는 무연 프릿의 모유리 조성물이 개시되어 있다. 하지만 비스무스계 프릿 조성물은 납이 함유된 기존의 프릿과 유사한 특성을 나타냈으나 비스무스 원료의 단가가 유연제에 비해 매우 높고, 비스무스 또한 인체에 유해한 물질로서 사용에 있어 제약을 가지는 물질인 단점이 있다. 또한, 대한민국 공개특허공보 제2005-38472호에는 산화바륨(BaO) 5 - 40wt%,산화아연(ZnO) 5-40 wt%, 산화붕소(B2O3) 10-40 wt%, 오산화 바나듐(V2O5) 5-45 wt%, 산화비소(As2O3) 5-45 wt%, 산화안티몬(Sb2O3) 5-45 wt%, 산화규소(SiO2)또는 무알카리계 폐유리 5-32 wt%의 유리조성비를 가진 프리트 유리가 개시되어 있다. 하지만, 현재까지 제시된 대부분의 바나듐계 및 인산계 무연 프릿 조성은 일반적으로 연화점과 유리전이온도가 유연제 프릿에 비해 높기 때문에 공정온도의 상승을 요구하며, 유동성 및 내구성에 잇어 기존 유연제의 성능에 부합하지 못하고 있다. 또한 낮은 전이 연화를 갖는 조성일지라도(대한민국 공개 특허 10-2006-00032950) 낮은 온도에서 쉽게 결정화가 생기기 때문에 온도 조절 측면에서 공정에 적용이 곤란하다.
특히, 디스플레이 패널 유리와의 접합시 균열을 방지하기 위해 열팽창계수가 기판 유리와 유사한 프릿의 개발이 필요한데, 기존 무연 프릿 소재의 경우 열팽창계수가 기판 유리와 유사한 프릿의 개발이 필요한데, 기존 무연 프릿 소재의 경우 열팽창계수가 적합할 경우 봉착온도가 높거나 저온 봉착이 가능할 경우에는 기존 유연제 봉착 공정 적용시 결정화의 문제가 나타나는 등 디스플레이 패널의 저온봉착에 요구되는 물성을 만족하지 못하고 있는 실정이다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 Pb와 Bi를 함유하지 않아 환경오염의 염려가 없으면서도, 경제성이 우수하며 저온 봉착이 가능하도록 연화점 및 유리전이온도가 낮으면서도 유동성이 우수하고, 저온 소성에서도 결정 석출등의 문제가 없어 봉착 후의 신뢰성과 내구성이 우수한 OLED 디스플레이 패널을 제조 할 수 있으며, 또한 저온소성으로 봉착층의 형성이 가능하여 상하판 유리를 밀봉하는 봉착공정의 온도조건과 시간을 저감시켜 생산성을 향상시키고, 제조 원가를 감소시킬 수 있는 OLED 디스플레이 패널 봉착용 프릿 조성물을 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 납(Pb)성분 및 비스무스(Bi)성분을 실질적으로 포함하지 않고, V2O5 40 내지 60몰%(mol%), ZnO 10 내지 30몰%(mol%), P2O5 20 내지 40몰%(mol%), A(TiO2) 0.01 내지 10몰% 및 B(R2O:Li2O, Na2O 및 K2O로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상) 0.01 내지 15몰%를 포함하되, A+B 성분은 0.5몰% 내지 15몰% 범위로 포함한 모유리 70 내지 100중량%(wt.%) 및 나머지 저팽창 세라믹 필러로 구성된 OLED 디스플레이 패널 봉착용 프릿 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 저팽창 세라믹 필러가 코디어라이트(cordierite), 비정질 실리카(silica), 유크립타이트(eucryptite), 티탄산 알루미나(aluminum titanate), 지르콘(zircon), 스포듀민(spodumene), 윌레마이트(willemite) 및 뮬라이트(mulite)로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 OLED 디스플레이 패널 봉착용 프릿 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 모유리의 연화점(Ts)이 450℃이하이고 소성 후 실온 내지 300℃ 범위에서의 평균 열팽장계수가 30 내지 100×10-7/℃ 범위인 것을 특징으로 하는 OLED 디스플레이 패널 봉착용 프릿 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 OLED 디스플레이 패널 봉착용 프릿 조성물 70 내지 90중량%(wt.%)및 나머지 유기 비클(Vehicle)로 구성된 OLED 디스플레이 패널 봉착용 페이스트 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 유기 비클이 니트로 셀룰로오즈(NC) 또는 아크릴레이트계 고분자(AC)로서 상기 페이스트 조성물의 총 중량을 기준으로 1 내지 29중량% 범위로 첨가되는 유기 바인더와 나머지 부틸카비톨 아세테이트, 부틸 카비톨 및 테르피네올로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 유기용매로 구성된 것을 특징으로 하는 OLED 디스플레이 패널 봉착용 페이스트 조성물을 제공한다.
본 발명에 의하면, 납(Pb)과 비스무스(Bi) 성분을 포함하지 않아 환경오염의 문제가 없으면서도, 저온봉착이 가능하도록 연화점 및 유리전이점이 낮으면서도 유동성이 우수하고, 저온소성에서도 결정 석출 등의 문제가 없어 봉착 후의 신뢰성과 내구성이 우수한 OLED 디스플레이 패널 봉착용 무연 프릿 조성물을 제공한다.
이하에서 본 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 태양인 실시예를 통해 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
본 발명의 프릿 조성물은 실질적으로 납(Pb)성분과 비스무스(Bi)성분을 포함하지 않으며, V2O5, ZnO 및 P2O5 삼성분계 유리 조성물을 주성분로 함으로써, 환경 오염 및 인체 유해성이 적고, 경제적인 프릿 조성물을 제공 할 수 있다. 본 발명에 의해 제시된 조성물은 유리 전이 온도 및 연화점이 낮아 저온 소성이 가능하며 유동성이 우수한 동시에 고온 소성에 있어 결정 석출에 대한 저항성이 우수한 특성을 보임으로서 종래의 무연 프릿 조성물의 한계를 극복하고 OLED 디스플레이 패널 제조 공정의 생산성을 향상하고, 제조원가를 감소시킬 수 있으며 생산된 디스플레이 패널의 내구성과 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있다.
본 발명인 OLED패널 봉착용 프릿 조성물은 납(Pb)성분 및 비스무스(Bi)성분을 실질적으로 포함하지 않고, V2O5 40 내지 60몰%(mol%), ZnO 10 내지 30몰%(mol%), P2O5 20 내지 40몰%(mol%), A(TiO2) 0.01 내지 10몰% 및 B(R2O:Li2O, Na2O 및 K2O로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상) 0.01 내지 15몰%를 포함하되, A+B 성분은 0.5몰% 내지 15몰% 범위로 포함한 모유리 70 내지 100중량%(wt.%) 및 나머지 저팽창 세라믹 필러로 구성된다. 본 명세서에서 상기 몰% 표시는 특별한 언급이 없는 한 전체 모유리를 기준으로 한 것이다.
전술한 바와 같이, 종래의 문헌에 개시된 바나듐계 무연 프릿의 경우 저온 봉착시 결정화의 문제를 해결할 수 없었던 반면 본 발명자들의 연구와 시험에 따르면 적절한 산화물의 첨가를 통해 저온 봉착을 하더라도 패널 봉착시 결정 석출 등의 문제가 발생하지 않는 모유리 조성의 획득이 가능하며, 유리 전이 온도, 연화점 및 유리 안정성을 만족하게 된다.
본 발명자들은 V2O5, ZnO 및 P2O5 삼성분계 조성 모유리에서 V2O5-ZnO-P2O5의 조성에 따른 2성분간 또는 3성분간 중간화합물의 형성으로 인해 일부 조성에서 결정화가 발생하며, 안정적으로 형선된 모유리내의 열처리시 발생되는 결정화에도 영향을 주는 것으로 판단하고 있으며, 조성의 배합 비율에 따라 유리 구조의 안정성, 반응성, 점도 특성 및 결정화 경향이 좌우되는 것으로 판단하고 있다. 즉, 첨가하는 조성의 모유리 구조내의 역할 및 상호 비율에 의해 열적 특성 및 동역학적 점도 특성이 좌우되는 것으로 생각된다. 특히, 상기 삼성분계 조성이 가지는 열적 안정성의 한계는 추가적인 첨가제를 도입함으로서 모유리 구조의 변화를 도모하여 극복이 가능하다.
V2O5는 유리 형성 산화물이고 유리를 저융점화 시킨다. 전체 모유리의 조성을 기준으로 V2O5가 20몰% 미만이면 유리의 점도가 올라가고 소성온도가 높아지는 반면, 60몰%를 초과하면 유리화는 되지만 실투성이 강해지고 소성시 발포가 일어나기 쉬워지기 때문에 60%이하인 것이 바람직하다. V2O5가 전체 모유리의 조성을 기준으로 20몰% 이상일 때는 모유리 및 프릿의 유동이 좋아진다.
P2O5는 유리 형성 산화물로 전체 모유리의 조성을 기준으로 20몰% 미만일 경우 유리의 안정성이 불충분하고, 저융점화 효과를 얻을 수 없으며, 40몰%를 넘을 경우 내습성에 문제가 생길 수 있다. P2O5는 유리 형성 산화물로 전체 모유리의 조 성을 기준으로 20 내지 40몰% 범위로 첨가될 때 높은 열적 안정성이 얻어진다. 상기 모유리 조성중 V2O5 및 P2O5는 일반적으로 층상 구조를 형성하며 유리 내에서도 유사한 구조를 나타내며 모유리 구조의 기본 골격을 형성하며 층상간의 약한 결합력으로 인해 우수한 유동성을 제공한다. 상기 두 조성의 경우 유리내 함유량이 일정량보다 적거나 많게 될 경우 유리 구조와 조화되지 못하여 공정중 쉽게 결정화를 유발하거나 지나치게 내부 구조가 강화되어 연화점이 상승하는 동시에 소성 온도에서 충분한 점도가 확보되지 못하여 유동이 일어나지 않게 된다. 본 발명자들의 시험 결과 저온 소성 및 유동에 적합한 상기 V2O5의 함량이 삼성분계 모유리 조성 기준으로 40 내지 60몰%, 상기 P2O5의 함량이 20 내지 40몰% 범위인 경우 430℃소성에서 적정한 유동을 나타냄을 알 수 있었다.
또한 상기 모유리 중 ZnO는 유리 내에서 V2O5 및 P2O5 유리 골격 구조를 변화시키며 층상 구조를 보완하여 유리 안정성을 증대시키는 역할을 하므로 모유리의 열적 안정성 및 내수성 등 유리 구조의 향상을 위해서는 적절한 첨가가 필수적이다. 본 발명자들의 시험에 따르면 ZnO의 바람직한 함량은 전체 모유리를 기준으로 10 내지 30몰% 범위이다. 상기 ZnO의 함량이 10몰% 미만이면 V2O5 및 P2O5 함량이 지나치게 많아져 유동에 필요한 점도를 얻을 수 없으며, 반면 30몰%를 초과하는 경우에는 유리 형성이 어렵거나 지나친 구조의 경화로 인해 유리전이온도 및 연화점의 상승과 동시에 유동이 발생하지 않게 된다.
그러나, 3성분계 조성의 경우 시험용 패널 유리와의 강한 반응으로 인해 유리의 균열을 유발하거나 고온소성시 결정화가 진행되는 단점이 발견되었으며 이를 보완하기 위해 추가 조성물의 투입이 필요하다. 따라서, 상기 모유리는 상기 주성분 외에 전체 모유리의 조성을 기준으로 A : TiO2를 0.01 내지 10몰%까지 더 포함한다. 상기 TiO2는 유리 구조내에서 다수의 전자가를 가지는 Ti 원소로 인해 V2O5 및 P2O5의 기본 단위구조체로 인해 야기되는 불안정한 결합을 안정화 시켜주어 모유리의 화학적 내구성을 높여주고 이에 따라 고온 소성시 결정화에 대한 안정성을 높여주는 동시에 모유리 조성과 유리 기판과의 지나친 반응을 억제하고 접착력이 강해지는 효과가 있다. 또한 Ti-O의 강한 결합력으로 인해 전체 모유리의 열팽창계수 저하에 기여한다. 상기 TiO2의 함량은 모유리 전체를 기준으로 10몰%까지 투입이 가능하며, 이를 초과하는 경우에는 TiO2가 결정화 중심으로 작용하여 모유리의 결정화를 가져온다.
또한 상기 모유리는 전체 모유리의 조성을 기준으로 B(R2O: Li2O, Na2O 및 K2O로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상)의 알칼리 금속 산화물을 0.01 내지 15몰% 더 포함한다. B:R2O중 적어도 1종이 조성중에 첨가 되면 연화점과 전이점(유리전이온도)를 낮추고 접착력이 강해진다. 특히, Li2O는 기판과의 접착력을 향상시킨 효과가 가장 우수하여 가장 바람직하다.
또한, 본 발명의 OLED 디스플레이 패널 봉착용 프릿 조성물에 있어서, A+B 성분은 전체 모유리의 조성을 기준으로 0.5몰% 내지 15몰% 범위로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 A+B 성분의 함량이 전체 모유리의 조성을 기준으로 0.5몰% 미만이면 결정화가 일어나는 등 안정성이 떨어지고, 반면 15몰%를 초과하면 기판유리에 문제가 될 수 있기 때문이다.
이와 같은 특성을 가지는 본 발명의 바나듐 인산계 유리는 열팽창 계수의 적절한 제어가 필요하다. VFD, FED, PDP, CRT의 봉착의 경우 열팽창 계수가 60~90×10-7/℃정도가 적당한데, 열팽창 계수의 조절과 기계적 강도의 향상을 위해 내화성 저팽창 세라믹 필러를 첨가 할 수도 있다. 특히, OLED 디스플레이 패널의 기판 유리의 열팽창 계수가 30~50×10-7/℃이므로 모유리의 열팽창계수를 추가적으로 저감시키기 위해 저팽창 세라믹 필러의 첨가가 필요하며, 이를 위한 저팽창 세라믹 필러는 적어도 15×10-7/℃ 이하의 열팽창계수를 가져야 한다. 저팽창 세라믹 필러를 혼합하는 경우 그 혼합량은 전체 프릿조성물의 총중량을 기준으로 0 내지 30중량%(wt%) 범위가 바람직하다. 저팽창 세라믹 필러가 30중량%를 넘어설 경우 상대적으로 유리분말의 비율이 낮아져서 필요한 유동성을 얻기 어려워진다. 상기 필러의 바람직한 예로는 코디어라이트(cordierite), 비정질 실리카(silica), 유크립타이트(eucryptite), 티탄산 알루미나(aluminum titanate), 지르콘(zircon), 스포듀민(spodumene), 윌레마이트(willemite) 및 뮬라이트(mulite)로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 프릿 조성물 70 내지 90 중량% 및 나머지 유기 비클로 구성된 OLED 디스플레이 패널 봉착용 페이스트 조성물을 제공한다. 유기 비클은 프릿을 결합시키기 위한 유기물인 바인더와 상기 바인더를 분산시키기 위한 용매를 혼합한 혼합물을 지칭하는 것으로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통칭되는 용어이다. 본 발명의 디스플레이 패널 봉착용 페이스트 조성물 중 상기 프릿 조성물의 함량은 전체 페이스트 중에서 60내지 99중량 % 바람직하게는 70내지 90 중량% 이다. 프릿의 함량이 70중량% 미만이면 봉착 층의 도포 선폭이 넓어지고 또한 높이가 낮아져 밀봉 특성이 저하될 수 있고 90중량%를 초과하면 봉착 페이스트 안정성이 저하되어 디스펜싱법에 의한 정량 토출이 어려워 봉착층 형성이 어려워질 수 있기 때문이다.
또한, 본 발명의 OLED 디스플레이 패널 봉착용 페이스트에 있어서, 상기 유기 비클중 유기 바인더는 전체 페이스트 조성물의 총중량을 기준으로 1내지 29 중량%를 포함한다. 상기 바인더는 봉착층을 형성하는 프릿 분말을 분산시켜 결합시키는 역할 및 점도를 조절하는 역할을 한다. 본 발명의 OLED 디스플레이 패널 봉착용 페이스트 조성물에서 사용되는 상기 바인더의 바람직한 예는 니트로 셀룰로오즈 또는 아크릴레이트계 고분자가 바람직하다. 점도가 너무 낮은 경우(20,000 cps 미만) 에는 유동특성의 조절을 위해 봉착 페이스트 내의 바인더 고분자 함량을 조절하여야 하며 점도가 너무 높은 경우(80,000 cps 초과)에는 봉착 층 표면에 기포 발생 또는 소성 공정 후 패널 안에 갖혀 있는 바인더 고분자 류의 기체의 양이 증가 되어 다음에 이어지는 배기 공정에서 탈기체의 부담이 증가된다. 또한, 바인더 고분자의 분자량이 너무 높으면 용매에 대한 용해도가 저하되고, 무기물 프릿 분말 입자에 대한 젖음성 및 분산성이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 상기 유기 비클중 용매는 상기 바인더와 혼합되어 유기 비클로 통칭되며 상기 용매는 바인더 고분자를 용해시켜 일정 점도의 페이스트 상태를 유지시키는 역할을 한다. 상기 용매의 바람직한 예로는 부틸 카비톨 아세테이트, 부틸 가비톨 및 테르피네올 로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것이 바람직하다. 또한, 상기 유기 비클은 흐름성을 향상시키기 위한 개질제 등 공지의 첨가제들을 더 포함 할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본발명에 대한 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 하기 실시예로만 제한되는 것은 아니다.
실시예 1(프릿제조)
각 유리의 분말은 하기 표 1과 같이 제조하였다. 우선, 표 1의 조성을 가지도록 각각의 배치(batch) 원료를 조합하고 공기 중에 있어서 온도 1160℃에서 10~30 분간 용융하였다. 다음에 용융 유리를 롤러를 통과시켜 박판형태로 만들고 볼밀 분쇄하여 프릿을 제조하였다. 그리고 제조된 프릿의 유리점 및 연화점을 측정하고, 분당 7.7℃ 승온으로 430℃ 에서 10분간 유지의 스케줄로 플로우 버튼(flow button) 값을 측정하여 프릿의 퍼짐성과 기판유리와의 매칭성을 실험하였다.
구분(mol%) 제조예
1 2 3 4 5 6 7
조성비
(mol%)		 Li2O 0.2 0.2 0.2 2.6 3.7 3.9 4.1
Na2O 0.2 0.1 0.2 0.4 0.1 0.2 0.3
K2O - 0.1 0.1 - 0.1 0.1 0.1
ZnO 12.6 12.6 14.5 14.0 13.6 13.3 13.0
TiO2 2.0 2.0 2.0 3.0 5.4 5.4 5.4
P2O5 30.0 30.0 28.0 30.0 27.2 27.2 27.2
V2O5 55.0 55.0 55.0 50.0 49.9 49.9 49.9
연화점(℃) 385.8 383.2 385.9 386.4 384.6 392.1 394.2
전이점(℃) 307.5 306.5 307.4 308.7 304.0 310.0 311.2
F/B(mm) 19.7 20.0 19.5 21.2 22.6 19.9 19.8
CTE (×10-7/K) 73.2 74.2 74.8 71.6 70.5 70.8 70.9
접착력 △ ○ △ ○ ◎ △ △
결정화 무 무 무 무 무 무 무
◎:전면적 접착력 양호 ○:접착력 양호 △:접착 불량
*F/B(흐름성)은 430℃를 10분간 유지하며 측정
상기 실시예에 있어서, 조성1의 경우 Flow button의 크기가 적당하였으나 접착형태가 기판의 전면적에 고르게 봉착되지 않았다. 한편, 조성2의 경우 접착력이 기판 전체에 걸쳐 양호하게 부착이 되었고, 조성3의 경우 Flow button의 크기가 가장 컸으나, 접착형태가 기판의 전면적에 고르게 봉착되지 않았으며, 조성4, 5의 경우 Flow button의 Tg 온도 구간이 제일 낮았고, Flow button의 크기도 좋았으나, 접착력이 낮았다. 결정화 온도 Tc의 경우 조성2가 511℃로 500℃ 이하의 구간에서 420~500℃ 구간에서 가소성을 진행하여도 유리의 열적안정성을 확보할 수 있다. 상기 실시예 1 에서 조성 5와 같은 경우 430℃ 소성에 용이한 F/B, Tg,Ts를 가지는 것을 알 수 있다.
실시예 2-1(페이스트 조성물 제조 및 봉착)
부틸 카비톨 아세테이트 90중량부 및 테르피네올 10 중량부를 혼합하여 용매를 제조 한 후, 상기용매 100중량부 대비 니트로셀룰로오스 2.3중량부를 첨가하여 유기 비클을 제조하였다. 상기 유기 비클 25 중량부와 상기 실시예 1 중 조성 5의 프릿 75중량부를 혼합하여 유리 봉착재 페이스트 조성물을 제조하였다. 제조된 봉착 페이스트 조성물을 디스펜싱법으로 일반 소다라임 전면기판 위에 정량 토출하고, 430℃에서 봉착 하였다.
실시예 2-2(페이스트 조성물 제조 및 봉착)
부틸 카비톨 아세테이트 90중량부 및 테르피네올 10 중량부를 혼합하여 용매를 제조 한 후, 상기용매 100중량부 대비 니트로셀룰로오스 2.3중량부를 첨가하여 유기 비클을 제조하였다. 상기 유기 비클 22중량부와 상기 제조예의 조성 5의 모유리 78중량부를 혼합하여 유리 봉착재 페이스트 조성물을 제조하였다. 제조된 봉착 페이스트 조성물을 디스펜싱법으로 일반 소다라임 전면기판 위에 정량 토출하고, 430℃에서 봉착 하였다.
도 1은 상기 일반적인 Pb계 프릿을 기반으로 한 페이스트와 각각 실시예 2-1 및 2-2에서 상기 언급된 페이스트 조성물을 디스펜싱했을 때 라인 형성을 대비한 현미경 사진이며, 도 2는 각각 실시예 2-1 및 2-2에서 상기 언급된 페이스트 조성물을 디스펜싱했을 때 라인 형성을 관찰한 고배율 현미경 사진이다. 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 페이스트 조성물의 경우 라인의 형성이 잘 되었으며, 전구간에 걸쳐 잘 봉착이 된 것을 확인 할 수 있었다. 상기 봉착층의 상하판 유리 기판의 접착 상태가 선폭 3~6mm 높이는 150~200μm 정도이다. 또한, 실시예 1 및 2 에서 수행한 봉착의 결과를 광학현미경과 열분석(TG-DTA)을 이용하여 상기 페이스트 조성물의 소성 특성을 확인하였다. 도 3은 상기 실시예 2-1 및 2-2에서 제조한 페이스트 조성물의 열분석 결과이다. 도 3에서 볼 수 있는 것과 같이, 본 발명의 OLED 디스플레이 패널 봉착용 페이스트 조성물의 실시예 2의 경우 200℃ 부근에서 완전 분해되어 저온 배기에 적당함을 알 수 있다.
앞에서 설명된 본 발명의 일실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
도 1은 상기 일반적인 Pb계 프릿을 기반으로 한 페이스트와 각각 실시예 2-1 및 2-2에서 상기 언급된 페이스트 조성물을 디스펜싱했을 때 라인 형성을 대비한 현미경 사진
도 2는 각각 실시예 2-1 및 2-2에서 상기 언급된 페이스트 조성물을 디스펜싱했을 때 라인 형성을 관찰한 고배율 현미경 사진
도 3은 실시예 2-1 및 2-2에서 제조한 페이스트 조성물의 열분석 결과

Claims (5)

  1. 납(Pb)성분 및 비스무스(Bi)성분을 실질적으로 포함하지 않고, V2O5 40 내지 60몰%(mol%), ZnO 10 내지 30몰%(mol%), P2O5 20 내지 40몰%(mol%), A(TiO2) 0.01 내지 10몰% 및 B(R2O:Li2O, Na2O 및 K2O로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상) 0.01 내지 15몰%를 포함하되, A+B 성분은 0.5몰% 내지 15몰% 범위로 포함한 모유리 70 내지 100중량%(wt.%) 및 나머지 저팽창 세라믹 필러로 구성된 OLED 디스플레이 패널 봉착용 프릿 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 저팽창 세라믹 필러는 코디어라이트(cordierite), 비정질 실리카(silica), 유크립타이트(eucryptite), 티탄산 알루미나(aluminum titanate), 지르콘(zircon), 스포듀민(spodumene), 윌레마이트(willemite) 및 뮬라이트(mulite)로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 OLED 디스플레이 패널 봉착용 프릿 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 모유리의 연화점(Ts)은 450℃이하이고 소성후 실온 내지 300℃ 범위에서의 평균 열팽장계수가 30 내지 100×10-7/℃ 범위인 것을 특징으로 하는 OLED 디 스플레이 패널 봉착용 프릿 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 OLED 디스플레이 패널 봉착용 프릿 조성물 70 내지 90중량%(wt.%)및 나머지 유기 비클(Vehicle)로 구성된 OLED 디스플레이 패널 봉착용 페이스트 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 유기 비클은 니트로 셀룰로오즈(NC) 또는 아크릴레이트계 고분자(AC)로서 상기 페이스트 조성물의 총 중량을 기준으로 1 내지 29중량% 범위로 첨가되는 유기 바인더와 나머지 부틸카비톨 아세테이트, 부틸 카비톨 및 테르피네올로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 유기용매로 구성된 것을 특징으로 하는 OLED 디스플레이 패널 봉착용 페이스트 조성물.
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