Preparation and Characterization of Bi based frit for Ag Electrode in PDP Application

PDP용 Ag전극 페이스트의 Bi계 프릿 제조 및 특성

A new type of Bi based glass frit was developed for Ag paste in PDP applications and its properties are compared with the commercially used Pb based glass frit. After optimization of the properties of Bi based frits for PDP application such as the softening temperature and the coefficient of thermal expansion (C.T.E), the screen printed electrodes prepared with the Bi based fit contained Ag paste were characterized. In $Bi_2O_3-B_2O_3-Al_2O_3$ glass system with the more than 50% of $Bi_2O_3$, the softening temperature, the thermal expansion coefficient and the line resistivity was 400∼$480^{\circ}C$, 7.31∼$10.02\times 10^{-6}/^{\circ}C$> and 4.1∼4.8$\Omega$ respectively. Properties of the Bi based frits are comparable with the Pb based frits. A printability and an uniformity of the Bi based frits were excellent in screen printed Ag eletrode. The Bi based frit system is an excellent candidate material for Pb free and Alkali free frit in PDP applications.

PDP전극용 Ag전극 페이스트의 프릿으로 기존의 Pb-based 프릿을 대신 할 수 있는 Bi-based 조성의 새로운 유리조성의 가능성을 검토하였다. PDP디스플레이 응용을 위해 프릿의 저융점화 및 열팽창계수 제어를 행하였고, 이를 전극 페이스트 제조에 적용하여 스크린 프린팅된 전극을 평가하였다. $Bi_2O_3$를 50-60wt%이상 첨가된 $Bi_2O_3-B_2O_3-Al_2O_3$계 조성의 프릿은 연화점이 400∼$480^{\circ}C$, 열팽창계수가 7.31∼$10.02\times 10^{-6}/^{\circ}C$이며, 전극의 단자저항은 4.1∼4.8$\Omega$ 이었다. 본 연구에서 새로이 개발된 Bi계 프릿조성은 Pb계 조성의 프릿에 상당하는 물성을 얻을 수 있었으며, 이를 전극용 페이스트에 적용한 결과, 전극 프린팅에서 퍼짐성과 균일성이 우수하였다. PDP전극용 무연, 무 알카리 프릿으로 Bi계 조성의 적용가능성을 확인할 수 있었다.