KR100906501B1 - Composition for fabricating electrode and plasma display panel including the electrode produced thereby - Google Patents
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Abstract
전극과 유전체의 일괄 소성이 가능한 플라즈마 디스플레이 패널 전극 형성용 조성물이 개시되어 있다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 도전성 물질, 유리 프릿, 유기 바인더, 광중합성 화합물, 광개시제 및 용매를 포함하는 전극 형성용 조성물에 있어서, 평균입경(D50)이 1~3㎛이고 광 파장 400㎚에서 10% 이상의 투과도를 가지는 유리 프릿을 포함하는 전극 형성용 조성물을 제시한다.Disclosed is a composition for forming a plasma display panel electrode capable of collective firing of an electrode and a dielectric. According to an aspect of the present invention, in an electrode forming composition comprising a conductive material, a glass frit, an organic binder, a photopolymerizable compound, a photoinitiator and a solvent, the average particle diameter (D50) is 1 ~ 3㎛ and at an optical wavelength of 400nm Provided is a composition for forming an electrode comprising a glass frit having a transmittance of 10% or more.
어드레스(ADDRESS) 전극, 플라즈마 디스플레이 패널, 유전체, 투과도 ADDRESS electrode, plasma display panel, dielectric, transmittance
Description
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(이하 'PDP'라 함)용 전극 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 전극을 패턴화한 후 유전체를 도포하여 일괄 소성에 의해 전극과 유전체층이 형성 가능한 전극 조성물에 관한 것이다. The present invention relates to an electrode composition for a plasma display panel (hereinafter referred to as 'PDP'), and more particularly to an electrode composition capable of forming an electrode and a dielectric layer by batch firing by applying a dielectric after patterning the electrode. .
PDP는 플라즈마 방전에 의한 발광을 이용하여 영상이나 정보를 표시하는 평면 디스플레이로서 패널의 구동 방식에 따라 DC형과 AC형으로 분류한다. 도 1에 예시한 바와 같이 PDP 셀은 전면 유리 기판상에 형성된 버스(BUS)전극, 상부 유전층, 보호막으로 구성되는 상판과 배면 유리 기판상에 형성된 어드레스 전극, 하유전체, 격벽, 형광체층으로 구성된 배면 기판으로 구성되어 있다. 이것은 격벽(LIB)에 따라 구분되는 전면 유리 기판과 배면 유리 기판에 형성되는 두 전극 간의 셀(Cell) 공간 안에서 플라즈마 방전이 발생되고, 각 셀 공간에서 봉입된 He 나 Xe 등의 가 스의 방전에 의해 발생되는 자외선으로 배면 유리 기판내의 형광체가 여기되고, R.G.B 3.색의 가시광선을 발생한다.PDPs are flat displays that display images or information using light emission by plasma discharge, and are classified into DC type and AC type according to the driving method of the panel. As illustrated in FIG. 1, the PDP cell includes a top plate composed of a bus electrode formed on a front glass substrate, an upper dielectric layer, and a protective film, and a back surface composed of an address electrode formed on a back glass substrate, a dielectric, a partition, and a phosphor layer. It consists of a board | substrate. This is because plasma discharge is generated in a cell space between two electrodes formed on the front glass substrate and the rear glass substrate divided by the partition wall LIB, and the discharge of gas such as He or Xe enclosed in each cell space is generated. The ultraviolet light generated by the phosphor excites the phosphor in the back glass substrate to generate visible light of RGB 3. color.
PDP의 화질 향상을 위한 전극의 패턴 가공에 있어서 고밀도화, 고정밀화의 고정세화가 요구되고 있는 가운데, 특히 HD급에서 FHD급으로 전극의 초고정세화가 요구되고 있으며, FHD급의 초고정세화면은 전극의 패턴 형성방법으로 포토리소그래피법이 주로 이용되고 있다. High-definition and high-definition are required in the pattern processing of electrodes to improve the image quality of PDP. In particular, ultra-high resolution of electrodes is required from HD to FHD. The photolithography method is mainly used as a pattern formation method.
그러나 종래의 포토리소그래피법을 이용한 전극 형성에 있어서는 전극 인쇄시 기포가 발생하고 레벨링 특성이 저하되며, 노광 후 현상 공정에서 발생하는 미세기포(Micro-pore) 등으로 인하여 소성 공정에서 전극이 탈락되거나, 갈라짐 현상이 나타날 뿐만 아니라 핀홀, 바이트, 오픈 등의 전극 불량으로 인하여 후 공정인 유전체 형성 작업에 들어가기 전에 수리해야 하는 문제점이 있다. However, in the electrode formation using the conventional photolithography method, bubbles are generated during electrode printing, leveling characteristics are deteriorated, and electrodes are dropped in the firing process due to micro-pores generated in the post-exposure developing process, or the like. In addition to cracking, pinholes, bites, and open electrodes may cause repairs before entering the dielectric process.
따라서, 어드레스 전극의 고정세화 패턴 형성에 있어서 인쇄, 건조, 노광, 현상 공정에서 발생되는 기포, 핀홀 등을 사전에 예방하고, 치밀한 건조막을 형성할 수 있는 전극 재료가 요구되고 있는 실정이다. Therefore, there is a demand for an electrode material capable of forming a dense dry film in advance by preventing air bubbles, pinholes, etc. generated in the printing, drying, exposure, and developing processes in forming a fine pattern of an address electrode.
본 발명의 목적은 전극의 패턴 형성 후 유전체를 인쇄하여 소성함으로써 전극과 유전체층이 일괄 소성 가능한 전극 재료를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide an electrode material capable of collectively baking an electrode and a dielectric layer by printing and firing a dielectric after pattern formation of the electrode.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 전극 재료로부터 형성되는 전극 및 이를 포함하는 플라즈마디스플레이 패널을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide an electrode formed from the electrode material and a plasma display panel including the same.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 목적을 달성하기 위하여,In order to achieve the above object,
본 발명의 일 측면에 따르면,According to one aspect of the invention,
도전성 물질, 유리 프릿, 유기 바인더, 광중합성 화합물, 광개시제 및 용매를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 형성용 조성물에 있어서, 평균입경(D50)이 1~3㎛이고 광 파장 400㎚에서 10% 이상의 투과도를 가지는 유리 프릿을 포함하는 일괄 소성이 가능한 전극 형성용 조성물을 제시할 수 있다. In the composition for forming an electrode of a plasma display panel comprising a conductive material, a glass frit, an organic binder, a photopolymerizable compound, a photoinitiator, and a solvent, the average particle diameter (D50) is 1 to 3 µm and transmittance of 10% or more at an optical wavelength of 400 nm. It is possible to provide a composition for forming an electrode capable of batch firing including a glass frit having a.
또한, 본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 상기 전극 조성물로부터 형성된 전극 및 이를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제시할 수 있다. In addition, according to another aspect of the present invention, it is possible to provide an electrode formed from the electrode composition and a plasma display panel including the same.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.
본 발명은 PDP 상판 또는 배면판의 유전체층과 일괄 소성이 가능한 전극 형성용 조성물에 관한 것으로 도전성 물질, 유리 프릿, 유기 바인더, 광중합성 화합물, 광개시제 및 용매를 포함하는 전극 형성용 조성물에 있어서 평균입경(D50)이 1~3㎛ 이고, 광파장 400㎚에서 10% 이상의 투과도를 가지는 유리 프릿을 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a composition for forming an electrode capable of batch firing with a dielectric layer of a PDP top plate or a back plate. The present invention relates to an electrode forming composition comprising a conductive material, a glass frit, an organic binder, a photopolymerizable compound, a photoinitiator, and a solvent. D50) is 1 to 3㎛, characterized in that it comprises a glass frit having a transmittance of 10% or more at an optical wavelength of 400nm.
본 발명에서 사용되는 유리 프릿은 상기 도전성 물질과 PDP 유리 기판과의 부착력을 높이기 위해 사용한다.The glass frit used in the present invention is used to increase the adhesion between the conductive material and the PDP glass substrate.
상기 유리 프릿의 평균입경(D50)은 1~3㎛인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 2~2.5㎛이다. 유리 프릿의 평균입경(D50)이 1㎛ 미만인 경우, UV 파장의 심부 경화를 방해할 수 있고, 3㎛를 초과하는 경우는 투과율이 저하되어 전극형성시 현상공정에서 핀홀 불량을 유발할 수 있다. 또한, 상기 유리 프릿은 광파장 400nm에서 10% 이상의 투과도를 가지는 것이 바람직하며, 광파장 400㎚에서 10% 미만의 투과도를 가지는 경우 전극 미세 패턴의 형성이 용이하지 않을 수 있다. It is preferable that the average particle diameters (D50) of the said glass frit are 1-3 micrometers, More preferably, it is 2-2.5 micrometers. If the average particle diameter (D50) of the glass frit is less than 1 μm, it may interfere with deep curing of the UV wavelength, and if it exceeds 3 μm, the transmittance may be lowered to cause pinhole defects in the developing process during electrode formation. In addition, the glass frit preferably has a transmittance of 10% or more at an optical wavelength of 400 nm, and when the glass frit has a transmittance of less than 10% at an optical wavelength of 400 nm, it may not be easy to form an electrode fine pattern.
상기 유리 프릿의 함량은 전체 조성물의 1~20중량%, 바람직하게는 2~15중량% 함유되는 것이 좋다. 유리 프릿의 함량이 1중량% 미만이면, 도전성 물질과 유리 기판과의 부착력이 낮아져 전압 인가 시 단자 부위에 전도성 물질의 마이그레이션이 발생하여 숏트 불량으로 인한 PDP 어드레스 전극에 수직줄 불량을 야기할 수 있고, 20%를 초과하면 소성 후 남아 있는 유리 프릿의 양이 과다하게 분포되어 저항을 상승시킬 우려가 있다.The content of the glass frit is preferably contained 1 to 20% by weight, preferably 2 to 15% by weight of the total composition. If the content of the glass frit is less than 1% by weight, the adhesion between the conductive material and the glass substrate is low, and migration of the conductive material may occur at the terminal part when voltage is applied, which may cause vertical streak defects on the PDP address electrode due to a short defect. If it exceeds 20%, the amount of glass frit remaining after firing is excessively distributed, which may increase the resistance.
유리 프릿은 그 성분으로서 Bi2O3, B2O3, SiO2, Al2O3, P2O5, ZnO로부터 선택되는 하나 이상의 금속산화물 또는 이들의 복합금속 산화물을 유리 프릿 전체 함량에 대하여 1~20 중량% 포함하고 있다. 유리 프릿의 연화온도는 300~600℃이다. The glass frit contains, as a component, at least one metal oxide selected from Bi 2 O 3 , B 2 O 3 , SiO 2 , Al 2 O 3 , P 2 O 5 , ZnO, or a composite metal oxide thereof based on the total content of the glass frit. It contains 1 to 20% by weight. The softening temperature of the glass frit is 300 to 600 ° C.
본 발명에서 사용되는 도전성 물질은 도전성을 가지는 유기물 또는 무기물로서, 바람직하게는 금, 은, 구리, 니켈, 팔라듐, 백금 및 알루미늄으로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 금속 분말을 사용할 수 있다.The conductive material used in the present invention is an organic or inorganic material having conductivity, and preferably at least one metal powder selected from the group consisting of gold, silver, copper, nickel, palladium, platinum and aluminum can be used.
상기 금속 분말의 평균입경(D50)은 사용 막 두께를 고려하여 0.1~5㎛, 바람직하게는 0.2~3㎛인 것이 좋으며 그 함량은 30~80중량%, 바람직하게는 40~75중량%으로 할 수 있다. 상기 함량이 30중량% 미만인 경우, 저항의 증가로 방전 전압이 높아지게 되고, 노광, 현상 공정시 핀홀이나 갈라짐, 전극 단락 등의 문제가 유발될 수 있으며, 75중량%를 초과하면 유기 바인더의 양이 상대적으로 적어져 페이스트화가 어려워질 수 있다. The average particle diameter (D50) of the metal powder is preferably 0.1 to 5 μm, preferably 0.2 to 3 μm in consideration of the film thickness used, and the content thereof is 30 to 80 wt%, preferably 40 to 75 wt%. Can be. When the content is less than 30% by weight, the discharge voltage is increased due to the increase of the resistance, and problems such as pinholes, cracks, and short circuits in the exposure and development processes may be caused, and when the content exceeds 75% by weight, the amount of the organic binder is increased. It can be relatively small, which makes it difficult to paste.
본 발명에서 사용되는 유기 바인더는 전극을 형성하는 도전성 물질 및 유리 프릿을 분산시켜 결합하는 역할과 인쇄, 건조 후 소성 전까지 유리 기판과 접합성을 부여해주는 역할을 한다.The organic binder used in the present invention serves to disperse and bond the conductive material and the glass frit forming the electrode, and to provide bonding property with the glass substrate until printing and baking after drying.
상기 유기 바인더로는 알칼리 현상성을 부여하기 위한 카르복실기(Carboxyl Group) 등의 친수성 그룹을 가지는 아크릴 모노머로 공중합시킨 아크릴계 고분자와, 에틸 셀룰로오즈(Ethyl Cellulose), 히드록시에틸 셀룰로오즈(Hydroxyethyl Cellulose), 히드록시프로필 셀룰로오즈(Hydroxypropyl Cellulose) 또는 히드록시 에틸히드록시프로필 셀룰로오즈(Hydroxyethylhydroxypropyl) 등의 셀룰로오즈계 고분자를 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. The organic binder is an acrylic polymer copolymerized with an acrylic monomer having a hydrophilic group such as a carboxyl group to impart alkali developability, ethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and hydroxy. Cellulose-based polymers such as propyl cellulose (Hydroxypropyl Cellulose) or hydroxy ethyl hydroxypropyl cellulose (Hydroxyethylhydroxypropyl) may be used alone or in combination of two or more thereof.
상기 유기 바인더의 함량은 전체 전극 페이스트 조성물의 3~20중량%, 바람직하게는 5~15중량%으로 할 수 있다. 그 함량이 3중량% 미만인 경우, 페이스트 제조 후 점도가 너무 낮아지거나 인쇄, 건조 후에 유리 기판과의 접착력이 저하될 수 있고, 포토리소그래피법으로 전극을 형성할 경우, 광경화 반응에 의한 패턴 형성시 전도 물질의 UV 산란 또는 반사 또는 유리 프릿의 UV 흡수 또는 산란으로 인해 고해상도의 패턴 형성이 불가능하게 되며, 20중량%를 초과하면, 유기 바인더가 과다하여 소성시 유기 바인더의 분해가 원활히 이뤄지지 않아 저항이 높아지고 소성 공정시 전극의 갈라짐, 오픈, 핀홀 발생 등의 문제점이 발생하며, 전극과 유전체의 일괄 소성시 유전체 표면의 기포 발생이 증가되는 문제가 발생할 수 있다.The content of the organic binder may be 3 to 20% by weight, preferably 5 to 15% by weight of the total electrode paste composition. When the content is less than 3% by weight, the viscosity may be too low after the paste is prepared, or the adhesion with the glass substrate may be reduced after printing and drying, and when the electrode is formed by photolithography, the pattern may be formed by a photocuring reaction. UV scattering or reflection of the conductive material or UV absorption or scattering of the glass frit makes it impossible to form a high resolution pattern. When it exceeds 20% by weight, the organic binder is excessively decomposed during the firing, so that the decomposition of the organic binder does not occur smoothly. In addition, problems such as cracking, opening, and pinhole generation may occur in the firing process, and bubbles in the surface of the dielectric may be increased during batch firing of the electrode and the dielectric.
본 발명에서 사용되는 광중합성 화합물은 감광성 수지 조성물에 사용되는 다관능성 아크릴 모노머 또는 올리고머로서, 예를 들면, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 1,4-부탄디올디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 펜타에리트리톨디아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨디아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트,비스페놀 A 디아크릴레이트, 트리메틸롤프로판트리아크릴레이트, 노블락에폭시아크릴레이트, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 프로필렌글리콜디메타크릴레이트, 1,4-부탄디올디메타크릴레이트 및 1,6-헥산디올디메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 것을 사용할 수 있다.The photopolymerizable compound used in the present invention is a polyfunctional acrylic monomer or oligomer used in the photosensitive resin composition, for example, ethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1 , 6-hexanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, pentaerythritol diacrylate, pentaerythritol triacrylate, dipentaerythritol diacrylate, dipentaerythritol triacrylate, dipentaerythritol Pentaacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, bisphenol A diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, noble epoxy epoxy acrylate, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimetha Acrylate, propylene glycol dimethacrylate, 1,4-butanedi Dimethacrylate and 1,6-hexanediol can be used at least one selected from the group consisting of methacrylate.
상기 광중합성 화합물의 함량은 전극 페이스트 조성물의 1~20중량%인 것이 바람직하다. 그 함량이 1중량% 미만인 경우, 광경화가 완벽히 이뤄지지 않아 현상시 패턴 탈락의 문제가 발생할 수 있고, 20중량%를 초과하면, 다관능성 모노머 혹은 올리고머의 양이 많아 소성시 유기물 분해 문제가 발생할 수 있어 저항 상승의 우려가 있다.The content of the photopolymerizable compound is preferably 1 to 20% by weight of the electrode paste composition. If the content is less than 1% by weight, the photocuring may not be performed completely, which may cause a problem of pattern dropout during development. If the content is more than 20% by weight, the amount of polyfunctional monomers or oligomers may be high, resulting in decomposition of organic materials. There may be a rise in resistance.
본 발명에서 사용되는 광개시제는 200 내지 400nm의 광 파장대에서 우수한 광반응을 나타낼 수 있는 것이라면 제한없이 사용될 수 있다. The photoinitiator used in the present invention may be used without limitation as long as it can exhibit excellent photoreaction in the wavelength range of 200 to 400nm.
이러한 광개시제의 예로는, 클로로아세토페논(Chloroacetophenone), 디에톡시아세토페논(Diethoxy Acetophenone) (DEAP), 히드록시 아세토페논(Hydroxy Acetophenone), 1-페닐-2-히드록시-2-메틸 프로판-1-온(1-phenyl-2-hydroxy-2-methyl propane-1-one) (Darocure 1173, HMPP), 1-히드록시 시클로헥실페닐케톤(1-hydroxy cyclrohexyl phenyl ketone) (Irgacure 184, HCPK), α-아미노아세토페논(α-Amino Acetophenone) (Irgacure-907), 벤조인 에테르(Benzoin Ether), 벤질디메틸케탈(Benzyl Dimethyl Ketal) (Irgacure-651), 벤조페논(BenzoPhenone), 티옥산톤(Thioxanthone), 2-ETAQ (2-EthylAnthraquinone) 등을 1종 이상 사용할 수 있다. Examples of such photoinitiators include chloroacetophenone, diethoxy acetophenone (DEAP), hydroxy acetophenone, 1-phenyl-2-hydroxy-2-methyl propane-1- 1-phenyl-2-hydroxy-2-methyl propane-1-one (Darocure 1173, HMPP), 1-hydroxy cyclohexyl phenyl ketone (Irgacure 184, HCPK), α Α-Amino Acetophenone (Irgacure-907), Benzoin Ether, Benzyl Dimethyl Ketal (Irgacure-651), BenzoPhenone, Thioxanthone , 2-ETAQ (2-EthylAnthraquinone) and the like can be used.
상기에서 광개시제의 첨가량은 전극 페이스트 조성물의 0.1~10중량%인 것이 바람직하다. 광개시제의 함량이 0.1중량% 미만인 경우, 전극 패턴 형성시 충분한 경화가 이루어지지 않아 현상시 패턴이 기판으로부터 탈락되는 등의 문제가 있을 수 있으며, 10 중량%를 초과하면 형성하고자 하는 선폭보다 넓어지거나 배선간 붙는 등의 문제가 발생할 수 있다. The amount of the photoinitiator added is preferably 0.1 to 10% by weight of the electrode paste composition. When the content of the photoinitiator is less than 0.1% by weight, there may be a problem such that the pattern is dropped from the substrate during development due to insufficient curing at the time of forming the electrode pattern. Problems such as liver sticking may occur.
본 발명에서 사용되는 용제는 전극 조성물에서 범용적으로 사용되는 100℃ 이상의 비점을 갖는 것으로, 메틸 셀로솔브(Methyl Cellosolve), 에틸 셀로솔브(Ethyl Cellosolve), 부틸 셀로솔브(Butyl Cellosolve), 지방족 알코올(Alcohol), α-터피네올(Terpineol), β-터피네올, 다이하이드로 터피네올(Dihydro-terpineol), 에틸렌 글리콜(Ethylene Grycol), 에틸렌 글리콜 모노 부틸 에테르(Ethylene glycol mono butyl ether), 부틸셀로솔브 아세테이트(Butyl Cellosolve acetate), 텍사놀(Texanol) 등을 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 용제의 함량은 구체적으로 적용되는 경우에 따라 달라지게 되며, 용제의 첨가량을 조절함으로써 점도의 조절을 용이하게 할 수 있다. 바람직하게는 3~60중량%의 범위에서 사용한다.Solvents used in the present invention have a boiling point of 100 ° C. or more commonly used in electrode compositions, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, aliphatic alcohol ( Alcohol, α-Terpineol, β-terpineol, Dihydro-terpineol, Ethylene Grycol, Ethylene glycol mono butyl ether, Butyl Cellosolve acetate (Butyl Cellosolve acetate), Texanol (Texanol) and the like can be used alone or in combination of two or more. The content of the solvent will vary depending on the specific application, it may be easy to control the viscosity by adjusting the amount of the solvent added. Preferably it is used in the range of 3 to 60 weight%.
또한, 본 발명에서는 전극 조성물의 유동 특성, 공정 특성 및 안정성을 향상시키기 위하여 필요에 따라 자외선 안정제, 점도 안정제, 소포제, 분산제, Leveling제, 산화방지제, 열중합금지제 등으로부터 선택된 1종 이상의 첨가제를 추가로 더 포함할 수 있으며, 이들은 모두 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상용적으로 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것이므로 구체적인 예와 이에 대한 설명은 생략하기로 한다. In addition, in the present invention, at least one additive selected from UV stabilizers, viscosity stabilizers, antifoaming agents, dispersants, leveling agents, antioxidants, thermal polymerization inhibitors, etc. may be added as necessary to improve flow characteristics, process characteristics, and stability of the electrode composition. It may be further included, these are all known enough to be commercially available to those of ordinary skill in the art, so specific examples and description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조성물을 사용하여 제조된 플라즈 마 디스플레이 패널을 나타내는 분해사시도이다. 도면은 PDP의 배면 기판을 보여주고 있으나, 본 발명의 전극 조성물은 배면 기판만이 아니라 전면 기판의 전극을 형성하는데도 사용할 수 있다. 1 is an exploded perspective view showing a plasma display panel manufactured using the electrode composition according to an embodiment of the present invention. Although the figure shows the back substrate of the PDP, the electrode composition of the present invention can be used to form not only the back substrate but also the electrode of the front substrate.
본 발명의 조성물을 이용하여, 포토리소그래피(photolithography)법에 의해 어드레스 전극을 형성하는 과정은 다음과 같다.Using the composition of the present invention, a process of forming an address electrode by photolithography is as follows.
전극 조성물을 10~30㎛ 두께로 기판에 인쇄하는 단계; 80~150℃의 온도에서 약 15~50분간 건조하는 단계; 상기 건조된 막 위에 포토마스크(photomask)를 사용하여 자외선 노광 공정을 실시하는 단계; 경화막을 알칼리 현상하여 패턴을 형성하는 단계; 및 전극 패턴이 형성된 막을 450~650℃의 온도에서 소성하는 단계에 이어 유전체를 인쇄, 건조 후 다시 소성하는 유전체층 형성 단계로 이루어진다. Printing the electrode composition on a substrate with a thickness of 10 to 30 μm; Drying at a temperature of 80-150 ° C. for about 15-50 minutes; Performing an ultraviolet exposure process using a photomask on the dried film; Alkali developing the cured film to form a pattern; And firing the film on which the electrode pattern is formed at a temperature of 450 to 650 ° C., followed by a dielectric layer forming step of printing, drying, and then firing the dielectric.
본 발명에서는 상기 전극의 현상 공정 후 소성 공정을 진행하지 않고, 유전체를 인쇄, 건조 후 전극과 유전체를 동시에 소성할 수 있는 전극 조성물을 제공한다. 이에 따라 전극과 유전체층을 일괄 소성에 의해 일체적으로 형성하는 것이 가능하므로 PDP 전면 또는 배면 패널을 저비용으로 생산할 수 있다. The present invention provides an electrode composition capable of simultaneously firing an electrode and a dielectric after printing and drying the dielectric without proceeding the firing process after the developing process of the electrode. Accordingly, since the electrode and the dielectric layer can be integrally formed by batch firing, the front or rear panel of the PDP can be produced at low cost.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 전극 조성물은 다관능성 모노머를 이용하여 치밀한 표면 경화막을 형성함으로써 기포 발생을 억제하고, UV 투과도가 양호한 유리 프릿을 이용하여 심부까지 치밀한 광경화 반응이 도달되도록 함으로써 초기 유기용매의 휘발을 균일하게 함으로써 소성 공정 후 핀홀, 오픈, 갈라 짐, 바이트 등의 불량 발생을 억제시킬 수 있다. As described above, the electrode composition according to the present invention suppresses bubble generation by forming a dense surface cured film using a polyfunctional monomer, and by using a glass frit having good UV transmittance, reaches a deep photocuring reaction to the deep part. By making volatilization of an initial organic solvent uniform, defect generation, such as a pinhole, an open, a crack, and a bite, after a baking process can be suppressed.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다. Hereinafter, the configuration and operation of the present invention through the preferred embodiment of the present invention will be described in more detail. However, this is presented as a preferred example of the present invention and in no sense can be construed as limiting the present invention.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.Details that are not described herein will be omitted since those skilled in the art can sufficiently infer technically.
실시예Example 1: One:
평균입경(D50)이 1.5㎛인 은(Ag) 분말(14000-06A, Ferro社), 평균입경(D50)이 2.5㎛이며 광파장 400nm에서 15% 이상의 투과도를 가지는 유리 프릿(POF-0158, PDE社), 유기 바인더로서 아크릴계 공중합체인 폴리(메틸메타크릴레이트-코-메타크릴산)과 셀룰로오스 유도체인 HPC(Hydroxy propyl cellulose)(DOW社)를 사용하였다. 광중합성 화합물로 DPHA(디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트)(일본 동아합성社, M-402)와 PETA(펜타에리트리올 트리아크릴레이트)(일본 동아합성社, M-305)를, 광중합개시제로서 2-메틸-4'-(메틸티오)-2-모르폴리노-프로피오페논(Ciba社: 이가큐어 907)과 티타노센계 광중합개시제(Ciba社: 이가큐어 784)를 첨가하였으며, 용제로서 텍사놀(Texanol)(Eastman社)을 첨가하였다. 실시예 1의 조성비는 표 1에 나타내었다. 단위는 중량(g)이다.Silver (Ag) powder (14000-06A, Ferro) having an average particle diameter (D50) of 1.5 μm, glass frit (POF-0158, PDE company having an average particle diameter (D50) of 2.5 μm and transmittance of 15% or more at an optical wavelength of 400 nm ), Poly (methyl methacrylate-co-methacrylic acid), which is an acrylic copolymer, and HPC (Hydroxy propyl cellulose), a cellulose derivative (DOW), were used as the organic binder. As a photopolymerizable compound, DPHA (Dipentaerythritol hexaacrylate) (M-402, Japan's Dong-A Synthetic Co., Ltd.) and PETA (Pentatatritri triacrylate) (M-305, Japan's Dong-A Synthetic Co., Ltd.) were used as photoinitiators. -Methyl-4 '-(methylthio) -2-morpholino-propiophenone (Ciba: Igacure 907) and titanocene-based photoinitiator (Ciba: Igacure 784) were added, and Texanol (solvent) was used as a solvent. Texanol) (Eastman) was added. The composition ratio of Example 1 is shown in Table 1. The unit is weight (g).
상기 조성성분들을 3-롤-밀을 사용하여 충분히 분산시켜 본 발명의 전극 조성물을 제조하였다.The composition components were sufficiently dispersed using a 3-roll mill to prepare an electrode composition of the present invention.
실시예Example 2: 2:
평균입경(D50)이 2 ㎛인 은 분말(12A, Ferro社)을 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 하여 전극 조성물을 제조하였다. 그 조성비는 표 1에 나타내었다. An electrode composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that silver powder (12A, Ferro) having an average particle diameter (D50) of 2 μm was used. The composition ratio is shown in Table 1.
실시예Example 3: 3:
실시예 1과 동일한 성분을 사용하되, 그 함량에 차이를 둔 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 전극 조성물을 제조하였다. 그 조성비는 표 1에 나타내었다.An electrode composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that the same components as in Example 1 were used, except that the contents thereof were changed. The composition ratio is shown in Table 1.
비교예Comparative example 1: One:
평균입경(D50)이 3 ㎛, 광파장 400nm에서 투과율이 5%인 유리 프릿(POF-A1, PDE社)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 전극 조성물을 제조하였다.An electrode composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that glass frit (POF-A1, PDE) having an average particle diameter (D50) of 3 μm and a light wavelength of 400 nm was used.
비교예Comparative example 2: 2:
평균입경 3.5㎛, 광파장 400nm에서 15% 이상의 투과도를 가지는 유리 프릿(POF-0158-B, PDE社)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일하게 전극 조성물을 제조하였다. An electrode composition was manufactured in the same manner as in Example 3, except that glass frit (POF-0158-B, PDE Co., Ltd.) having a transmittance of 15% or more at an average particle diameter of 3.5 μm and an optical wavelength of 400 nm was used.
유리 Glass 프릿Frit 원료의 Raw material UVUV 투과율 측정Transmittance measurement
상기 실시예 및 비교예에 사용된 유리 프릿을 폭 50 cm X 길이 50 cm X 두께 0.1cm 의 크기로 유리판 형태로 몰딩하고 UV/Vis 분광분석기를 이용하여 200nm에서 600nm까지의 파장대에서 투과율을 측정한다.The glass frit used in Examples and Comparative Examples was molded in the form of a glass plate having a width of 50 cm X length 50 cm X thickness 0.1 cm and the transmittance was measured in the wavelength range from 200 nm to 600 nm using a UV / Vis spectrometer. .
[표 1] (단위: 중량%)TABLE 1 (Unit: wt%)
시험예Test Example 1: 물성 평가 1: Physical property evaluation
상기 실시예 1~3 및 비교예 1~3에서 제조한 조성물을 스크린 메쉬 타입의 마스크(SUS 재질의 #325)를 이용하여로 인쇄한 후, 130℃ 온도의 IR 건조로를 이용하여 20분간 건조한다. 이어 포토리소그래피법(Photolithography)으로 20, 30, 40, 50, 60, 80, 100, 120um의 전극 패턴을 각 20개씩 형성하고 0.4% 알칼리 수용액으로 현상하였다.The compositions prepared in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 were printed by using a screen mesh type mask (# 325 made of SUS), and then dried for 20 minutes using an IR drying furnace having a temperature of 130 ° C. . Subsequently, 20, 30, 40, 50, 60, 80, 100, and 120 um of electrode patterns were formed by photolithography, respectively, and developed by 0.4% aqueous alkali solution.
1) 상기 전극 현상체를 570℃에서 2시간 소성한 다음 비저항, 패턴 Resolution, 핀홀, 오픈을 평가하였다. 결과를 표 2에 나타내었다.1) The electrode developer was baked at 570 ° C. for 2 hours, and then the specific resistance, pattern resolution, pinhole, and open were evaluated. The results are shown in Table 2.
2) 1)과 독립적으로, 상기 전극 현상체를 570℃에서 2시간 소성한 다음 130℃, 3분간 재건조 후 유전체를 인쇄하였다. 이것을 건조하고 570℃, 2시간 소성한 다음 비저항, 패턴 Resolution, 핀홀, 오픈, 함몰 등을 평가하였으며 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.2) Independently from 1), the electrode developer was baked at 570 ° C. for 2 hours, and then re-dried at 130 ° C. for 3 minutes to print a dielectric. This was dried and calcined at 570 ° C. for 2 hours, and then the specific resistance, pattern resolution, pinhole, opening, and depression were evaluated, and the results are shown in Table 3 below.
1-1: 비저항 측정 1-1: Resistivity Measurement
형성된 전극 패턴에 대해 선저항 측정기(2000 Multimeter, KEITHLEY社)를 이용하여 저항을 측정한 후, 프로파일러(Profiler, P-10, TENCOR社)를 사용하여 선폭 및 두께를 측정한다.After measuring the resistance of the formed electrode pattern using a wire resistance meter (2000 Multimeter, KEITHLEY Co., Ltd.), the line width and thickness are measured using a profiler (Profiler, P-10, TENCOR Co., Ltd.).
데이터 평가가 완료되면 아래의 식을 통하여 비저항 측정을 완료한다.When the data evaluation is completed, the specific resistance measurement is completed by the following equation.
비저항(μΩ·㎝)= 선저항(Ω) × 두께(cm) × 너비(cm) / 길이(cm)Specific resistance (μΩ ・ ㎝) = wire resistance (Ω) × thickness (cm) × width (cm) / length (cm)
1-2: 패턴 1-2: pattern ResolutionResolution 의 측정Measure
형성된 전극 패턴에 대해 광학현미경을 이용하여 노광 마스크 선폭 대비 -10~+10% 범위 이내의 패턴이 90% 이상 존재할 경우 양호하다고 판단하고, 선폭 범위를 벗어나거나 90% 이하로 존재할 경우 불량으로 판정한다.The formed electrode pattern is judged to be good when there is more than 90% of the pattern within the range of -10 to + 10% of the exposure mask line width by using an optical microscope, and is judged to be bad when it is out of the line width range or less than 90%. .
1-3: 1-3: 핀홀의Pinhole 측정 Measure
형성된 전극 패턴에 대해 AOI 이물 분석기를 사용하여 측정하였을 때 10 ㎛ 이상의 구멍이나 기포를 핀홀로 간주하며 개수를 판정한다.When measured using an AOI foreign material analyzer for the formed electrode pattern, the number of holes or bubbles of 10 μm or more are regarded as pinholes and the number is determined.
1-4: 오픈/함몰의 측정1-4: Open / Depression Measurement
형성된 전극 패턴에 대해 광학현미경을 이용하여 직선 패턴 내에 전극의 단선이 있을 경우 오픈으로 판정하고, 유전체 도포된 상태의 표면을 AOI 이물 분석기를 사용하여 측정하였을 때 10 ㎛ 이상의 패인 부분에 대해 함몰로 간주하며 개수를 판정한다.For the formed electrode pattern, it is judged to be open when there is a disconnection of the electrode in the straight pattern by using an optical microscope, and when the surface of the dielectric coating is measured using an AOI foreign material analyzer, it is regarded as a depression for the indentation of 10 μm or more. And determine the number.
[표 2]TABLE 2
[표 3]TABLE 3
상기 표 2 및 표 3에 나타난 바와 같이, 입경이 1~3㎛이고 광파장 400㎚에서 10% 이상의 투과도를 가지는 유리 프릿과 다관능성 광중합 화합물을 포함하는 실시 예 1 내지 3은 패턴 레졸루션이 낮고, 핀홀이나 오픈, 그리고 함몰 항목의 평가에서 크게 우수한 것으로 나타났다(도 2 참조).As shown in Table 2 and Table 3, Examples 1 to 3 including a glass frit and a polyfunctional photopolymerization compound having a particle diameter of 1 to 3 µm and having a transmittance of 10% or more at an optical wavelength of 400 nm have low pattern resolution and pinholes. It was found to be significantly superior in the evaluation of open, open and recessed items (see FIG. 2).
반면, 투과율이 낮은 유리 프릿을 사용하거나, 투과율이 높더라도 입경이 3㎛ 를 초과하는 유리 프릿을 사용한 비교예의 경우는 저항값이 크고, 패턴 레졸루션이 좋지 않으며, 핀홀, 오픈, 함몰이 많이 발생하는 것으로 나타났다(도 3 참조). On the other hand, in the case of using a glass frit having a low transmittance or a glass frit having a particle size exceeding 3 μm even though the transmittance is high, the resistance value is large, the pattern resolution is not good, and pinholes, openings, and depressions are generated. (See FIG. 3).
한편, 전극 조성물의 인쇄, 건조, 노광, 현상 공정을 거친 전극 현상체를 유전체 인쇄 과정 없이 그대로 소성한 것(표 2 참조)과, 여기에 유전체를 인쇄, 건조하여 전극과 유전체를 일괄 소성하여 형성된 것(표 3 참조)은 물성 평가에서 큰 차이가 없었으므로, 물성의 저하 없이 전극과 유전체층을 일괄 소성에 의해 일체적으로 형성할 수 있는 본원 발명의 전극 조성물은 PDP 패널의 제조 공정을 단순화시켜 생산성을 크게 높일 수 있다.Meanwhile, the electrode developer, which has undergone the printing, drying, exposure, and developing processes of the electrode composition, is baked as it is without a dielectric printing process (see Table 2), and the dielectric and the dielectric are printed and dried thereon to form the electrode and the dielectric. (See Table 3), there was no significant difference in the physical properties evaluation, the electrode composition of the present invention that can form the electrode and the dielectric layer integrally by sintering without deterioration of the physical properties of the present invention simplifies the production process of the PDP panel productivity Can greatly increase.
이상 첨부된 도면 및 표를 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings and tables, the present invention is not limited to the above embodiments, but may be manufactured in various forms, and common knowledge in the art to which the present invention pertains. Those skilled in the art can understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조성물로 형성되는 전극을 포함하는 PDP 배면판의 모식적 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a PDP back plate including an electrode formed of an electrode composition according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조성물로부터 형성된 전극 표면의 SEM사진이다.2 is a SEM photograph of an electrode surface formed from an electrode composition according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 비교예에 따른 전극 조성물로부터 형성된 전극 표면의 SEM사진이다.3 is an SEM photograph of an electrode surface formed from an electrode composition according to a comparative example of the present invention.
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