KR100989310B1 - Composition of paste for fabricating the electrode and plasma display panel thereby - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전극 형성용 페이스트 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 (a) 전도성 분말, (b) 유리프릿, (c) 유기바인더, 및 (d) 용제를 포함하는 페이스트 조성물에 있어서, 상기 (c) 유기바인더는 메틸메타크릴레이트로부터 유도된 반복단위와 하기 화학식 1 및 하기 화학식 2 표시되는 반복단위를 포함하는 공중합체인 전극 형성용 페이스트 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a paste composition for forming an electrode, and more particularly, to a paste composition comprising (a) a conductive powder, (b) a glass frit, (c) an organic binder, and (d) a solvent. The organic binder relates to a paste composition for forming an electrode, which is a copolymer comprising a repeating unit derived from methyl methacrylate and repeating units represented by the following Chemical Formulas 1 and 2 below.
<화학식 1> <화학식 2><Formula 1> <Formula 2>
상기 화학식 1에서 R1은 H 또는 CH3 이고, R2은 치환 또는 비치환 된 C2 ~ C10의 알킬기이다. 상기 화학식 2에서 R1은 H 또는 CH3 이다.In Formula 1, R1 is H or CH 3 , and R2 is a substituted or unsubstituted C2 to C10 alkyl group. R 1 in Formula 2 is H or CH 3 .
미세선폭, PDP, 전극, 착색유리프릿, 페이스트, 조성물 Fine line width, PDP, electrode, colored glass frit, paste, composition
Description
본 발명은 전극 형성용 페이스트 조성물 및 이를 이용하여 제조된 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플라즈마 디스플레이 패널의 버스전극 또는 어드레스 전극을 형성함에 있어서 사용되는 금속 페이스트 조성물 및 이를 이용하여 제조된 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma display panel including an electrode composition paste composition and an electrode manufactured using the same, and more particularly, to a metal paste composition and a metal paste composition used in forming a bus electrode or an address electrode of the plasma display panel. The present invention relates to a plasma display panel including an electrode manufactured by the same.
PDP(Plasma Display Panel)는 전면유리와 배면유리 및 그 사이의 칸막이에 의해 밀폐된 유리 사이에 Ne+Ar, Ne+Xe 등의 가스를 주입하고 양극과 음극의 전극에 의해 전압을 인가하여 네온광을 발광시켜 표시광으로 이용하는 전자표시 장치이다.Plasma Display Panel (PDP) injects Ne + Ar, Ne + Xe, etc. gas between the front glass and the back glass and the glass sealed by the partition therebetween, and applies a voltage through the electrodes of the anode and cathode to neon light. It is an electronic display device which emits light and uses it as display light.
이러한 PDP는 인가전압에 대한 매우 강한 비선형성, 긴 수명, 고휘도 및 고 발광 효율, 넓은 시야각, 대형화의 유리함으로 인해 고해상도 텔레비젼(HDTV)에 주로 응용되고 있다.These PDPs are mainly applied to high-definition televisions (HDTVs) because of their strong nonlinearity, long lifetime, high brightness and high luminous efficiency, wide viewing angle, and large size.
PDP는 전면유리기판과 배면유리기판 두장의 기판으로 이루어지는데, 전면 유리기판은 투명전극과 버스전극으로 구성되고, 횡방향으로 연장되며 서로 평행한 1쌍의 방전유지전극으로 이루어진 방전 유지전극쌍이 위치되어 있다.The PDP consists of two substrates: a front glass substrate and a back glass substrate. The front glass substrate is composed of a transparent electrode and a bus electrode, and has a pair of discharge sustaining electrodes composed of a pair of discharge sustaining electrodes extending in the horizontal direction and parallel to each other. It is.
이들은 투명한 유전체층, 나아가서는 투명한 보호층으로 피복되며, 유사하게 유전체층으로 피복된 배면 유리 기판에는 상기 방전 유지전극 쌍과 직교하는 다수의 어드레스 전극이 위치되어 있다.They are covered with a transparent dielectric layer, moreover a transparent protective layer, and similarly, a back glass substrate coated with a dielectric layer is located with a plurality of address electrodes orthogonal to the pair of discharge sustaining electrodes.
이들 방전 유지전극 쌍과 어드레스 전극과의 교차부, 또는 그의 근방에는 간벽에 의해 방전 셀이 화소화 되어 이들 각 방전 셀을 선택적으로 방전시켜 형광체를 발광시키는 것에 의해 표시가 행해지게 된다.At the intersections of these discharge sustaining electrode pairs with the address electrodes, or in the vicinity thereof, the discharge cells are pixelated by interlayers, and display is performed by selectively discharging each of these discharge cells to emit phosphors.
이와 같은 PDP의 금속 전극 중 어드레스 전극의 경우는 주로 은(Ag) 페이스트를 이용하여 인쇄법이나 포토리소그래피(photolithography)법에 의해 형성된다.Among the metal electrodes of the PDP, an address electrode is mainly formed by a printing method or a photolithography method using silver (Ag) paste.
한편, 전면 유리기판의 버스 전극에 있어서는 PDP의 투명 전극으로 사용되는 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide, ITO)의 경우 면 저항치가 크기 때문에 도전성이 높은 다층 구조 버스전극을 형성하고 있는데, 이와 같은 버스 전극은 발광광을 차광하여 휘도를 저하시키기 때문에 필요한 라인 저항이 얻어지는 범위에서 최대한 가늘게 할 필요가 있다.In the case of the bus electrode of the front glass substrate, indium tin oxide (ITO), which is used as a transparent electrode of the PDP, has a high surface resistance, thereby forming a highly conductive multi-layer bus electrode. Since silver-shielded light is shielded and brightness is reduced, it is necessary to make it as thin as possible in the range from which required line resistance is obtained.
PDP용 버스전극은 Cr/Cu/Cr 구조로 진공 증착/에칭공정에 의해 형성하거나 또는 어드레스 전극같이 인쇄법 또는 포토리소그래피법에 의해 흑색층(Black Layer)과 전도층(Conductive Layer)의 2층으로 형성하거나 흑색층과 전도층의 특성을 동시에 갖는 1층으로 된 일체형으로도 형성된다.The PDP bus electrode is formed of a Cr / Cu / Cr structure by a vacuum deposition / etching process or a two layer of a black layer and a conductive layer by a printing method or a photolithography method as an address electrode. It can also be formed as a one-piece unit with the black layer and the conductive layer at the same time.
이러한 버스전극의 형성 방법은 각각 장단점을 가지고 있는데, 진공증착에 의한 Cr/Cu/Cr 3층 구조의 버스전극 형성법은 공정 시간이 길고 박막 형성장치 및 재료의 가격이 높으며 에칭(Etching)시 환경 오염의 문제가 있다.Each of these bus electrode formation methods has advantages and disadvantages, and the bus electrode formation method of Cr / Cu / Cr three-layer structure by vacuum deposition has a long process time, a high cost of a thin film forming apparatus and materials, and environmental pollution during etching. There is a problem.
포토리소그래피법에 의한 2층 버스전극 형성은 콘트라스트(Contrast) 향상을 위해 도입한 흑색층과 전도층으로 인해 2층의 전극층을 구성하기 위해 인쇄/건조공정을 2회 반복해야 하며 2층 사이에 불균일성으로 인해 전극의 결함을 야기시킬 수 있는 문제점이 있다.Two-layer bus electrode formation by photolithography method requires two repeated printing / drying processes to form two electrode layers due to the black layer and the conductive layer introduced to improve contrast, and the nonuniformity between the two layers. There is a problem that can cause a defect of the electrode.
또한 1층 버스전극의 형성은 흑색층과 전도층을 혼합된 특성을 가져야 하기 때문에 전극 형성 후 저항이 높고 흑색도가 떨어져 외광 반사 휘도에 악영향을 미치는 문제점이 있다.In addition, since the formation of the single-layer bus electrode should have a mixture of the black layer and the conductive layer, there is a problem in that the resistance is high and the blackness is reduced after the electrode is formed, which adversely affects the external light reflection luminance.
스크린 인쇄법으로 원하는 형상의 패턴을 인쇄하여 버스전극을 형성하고자 할 때 도전성 페이스트의 소모량 감소 및 공정 단축을 할 수 있으나 정확한 형상의 버스전극을 형성하기 어려운 단점이 있다.When printing a pattern of a desired shape by screen printing method to form a bus electrode can reduce the consumption of the conductive paste and shorten the process, but there is a disadvantage that it is difficult to form a bus electrode of the correct shape.
패턴을 형성하는 어드레스 전극과 버스전극의 전도층(Conductive Layer)의 조성물을 구성하는 성분을 크게 나누면 다음과 같다.The components constituting the composition of the conductive layer of the address electrode and the bus electrode forming the pattern are divided as follows.
유기바인더 역할을 하는 수지성분, 전도성 물질, 유리프릿(Glass Frit), 용제성분, 그리고 첨가제로 나누어 볼 수 있으며, 버스전극의 흑색층(Black Layer)를 구성하는 성분은 위와 유사하나 흑색 안료가 더 포함된다.It can be divided into resin component, conductive material, glass frit, solvent component, and additive which plays an organic binder. The components constituting the black layer of the bus electrode are similar to the above, but the black pigment is more Included.
이와 같은 조성물 성분 중에 소성 후 패턴을 이루고 있는 것은 전도성 금속, 흑색 안료와 유리프릿이라고 볼 수 있는데 이 중 일반적으로 유리프릿과 흑색안료는 자체 저항이 높아 전극의 저항을 높이게 되는 결과를 초래한다.Among the composition components, the firing pattern may be regarded as a conductive metal, a black pigment, and a glass frit. In general, the glass frit and the black pigment have a high self-resistance, resulting in an increase in resistance of the electrode.
특히 포토리소그래피법을 사용하는 전면 유리기판의 버스전극의 경우 전면으로 나오는 빛을 차단시켜 휘도를 저하시키기 때문에 좁은 폭으로 형성시킬 필요가 있으며, 2층으로 이루어지는 구조에서 흑색층(Black Layer) 부분은 현재 전도성 금속 산화물을 사용한다고는 하나 저항이 전도층(Conductive Layer)에 비해 매우 높고 가격이 비싼 단점이 있고 인쇄/건조 공정을 2회 반복을 해야 하는 문제점이 있다.In particular, in the case of the bus electrode of the front glass substrate using the photolithography method, it is necessary to form a narrow width because it blocks the light emitted from the front surface and lowers the brightness. In the two-layer structure, the black layer part Presently, although the conductive metal oxide is used, the resistance is very high and expensive compared to the conductive layer, and there is a problem of repeating the printing / drying process twice.
또한, 1층으로 이루어진 일체형 버스 전극에서는 공정 및 재료의 가격을 낮출 수 있는 장점은 있으나, 저항이 높은 흑색 안료를 사용해야하기 때문에 저항이 높고, 흑색안료보다 전도성 금속의 양이 많기 때문에 2층 버스전극보다 흑색도가 떨어진다는 단점을 가지고 있다. 또한 스크린 인쇄법을 이용하여 원하는 형상의 전극을 패터닝하고자 할 경우 기존의 포토리소그래피(photolithography)용 도전성 페이스트를 사용하면 인쇄된 패턴이 건조과정에서 온도가 상승함에 따라 유동성이 증가되어 원래의 형상을 유지하지 못하고 변형되는 단점을 가지고 있다.In addition, the one-layer integrated bus electrode has the advantage of lowering the cost of the process and the material, but because the high resistance black pigment must be used, the resistance is high, and because the amount of the conductive metal is higher than the black pigment, the two-layer bus electrode It has a disadvantage that the blackness is lower. In addition, if you want to pattern the electrode of the desired shape by screen printing method, if you use the conventional conductive paste for photolithography, the fluidity is increased as the temperature of the printed pattern is increased during the drying process to maintain the original shape. It does not have the disadvantage of being deformed.
본 발명이 이루고자 하는 과제는 우수한 흑색도와 전기전도성을 가지고 방전전압이 높은 전극을 제조할 수 있으며 포토리소그래피법, 스크린 인쇄법 혹은 두 방법의 혼합방식을 모두 적용 가능하며, 인쇄-건조 후 미세한 선폭을 가진 전극의 제조가 가능한 전극 형성용 페이스트 조성물을 제공하는 데에 있다.The problem to be achieved by the present invention is to produce an electrode having a high discharge voltage with excellent blackness and electrical conductivity, and can be applied to the photolithography method, the screen printing method, or a mixture of both methods, and the fine line width after printing-drying It is providing the paste composition for electrode formation which can manufacture the excitation electrode.
본 발명이 이루고자 하는 다른 과제는 상기 조성물을 이용하여 제조된 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 데에 있다.Another object of the present invention is to provide a plasma display panel including an electrode manufactured using the composition.
본 발명이 이루고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 전극 형성용 페이스트 조성물은 (a) 전도성 분말, (b) 유리프릿, (c) 유기바인더 , 및 (d) 용제를 포함하는 페이스트 조성물에 있어서, 상기 (c) 유기바인더는 메틸메타크릴레이트로부터 유도된 반복단위와 하기 화학식 1 및 하기 화학식 2 표시되는 반복단위를 포함하는 공중합체인 전극 형성용 페이스트 조성물을 제공한다.The paste composition for forming an electrode according to an embodiment of the present invention for solving the above technical problem is a paste composition comprising (a) conductive powder, (b) glass frit, (c) organic binder, and (d) solvent In (c) the organic binder provides a paste composition for forming an electrode which is a copolymer comprising a repeating unit derived from methyl methacrylate and the repeating units represented by the following Chemical Formulas 1 and 2 below.
<화학식 1><Formula 1>
상기 화학식 1에서 R1은 H 또는 CH3 이고, R2은 치환 또는 비치환 된 C2 ~ C10의 알킬기이다.In Formula 1, R1 is H or CH 3 , and R2 is a substituted or unsubstituted C2 to C10 alkyl group.
<화학식 2><Formula 2>
상기 화학식 2에서 R1은 H 또는 CH3 이다.R 1 in Formula 2 is H or CH 3 .
상술한 목적을 달성하기 위한 또 다른 하나의 양상은 상기 전극형성용 조성물을 이용하여 스크린 인쇄법, 오프셋 인쇄법 또는 포토리소그래피법 혹은 이 방법들간의 혼합으로 형성된 전극 및 이를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에 관계 한다.Another aspect for achieving the above object relates to an electrode formed by a screen printing method, an offset printing method or a photolithography method or a mixture of these methods and a plasma display panel including the same using the composition for forming an electrode do.
본 발명의 실시예에 따른 전극 형성용 페이스트 조성물을 사용하여 전극을 제조하게 되면 우수한 흑색도와 전기전도성을 가질 수 있고 방전전압이 높은 전극을 제조할 수 있으며, 아울러 인쇄-건조 후 미세한 선폭을 가진 전극의 제조가 가능해 진다.When the electrode is manufactured using the electrode composition paste composition according to the embodiment of the present invention, it is possible to produce an electrode having excellent blackness and electrical conductivity and a high discharge voltage, and an electrode having a fine line width after printing and drying. Can be manufactured.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the accompanying drawings.
본 발명의 실시예에 따른 전극 형성용 페이스트 조성물은 전도성 분말, 유리프릿, 유기바인더, 및 용제를 포함한다.The paste composition for forming an electrode according to the embodiment of the present invention includes a conductive powder, a glass frit, an organic binder, and a solvent.
전도성 분말은 전도성을 가지는 유기물 또는 무기물이 모두 사용될 수 있다.As the conductive powder, both organic and inorganic materials having conductivity may be used.
바람직하게 상기 전도성 분말은 금속분말로서 금, 은, 구리, 니켈, 팔라듐, 백금, 알루미늄 등과 같은 금속에서 선택되는 하나 또는 이들의 합금 분말을 사용한다.Preferably, the conductive powder uses one or an alloy powder thereof selected from metals such as gold, silver, copper, nickel, palladium, platinum, aluminum, and the like as the metal powder.
상기 금속분말의 경우, 평균 입자 직경(D50)은 사용 막 두께를 고려하여 0.1~3㎛ 이하인 것이 좋다. 상기 전도성 물질의 함량은 30~90중량%, 보다 바람직하게는 50~80중량%이다.In the case of the metal powder, the average particle diameter (D50) is preferably 0.1 to 3㎛ or less in consideration of the film thickness used. The content of the conductive material is 30 to 90% by weight, more preferably 50 to 80% by weight.
전도성 물질의 함량이 30중량% 미만인 경우, 저항의 증가로 방전전압이 높아져 휘도 저하를 야기시킬 수 있고, 90중량%를 초과하면 유리프릿 및 유기 바인더의 양이 상대적으로 적어져 페이스트화가 어렵고 유리기판과의 접착성이 떨어질 수 있다.When the content of the conductive material is less than 30% by weight, the discharge voltage is increased due to the increase of the resistance, which may cause a decrease in luminance. When the content of the conductive material is greater than 90% by weight, the amount of glass frit and organic binder is relatively small, which makes it difficult to paste the glass substrate. The adhesiveness with may be inferior.
본 발명에서 사용되는 유리프릿은 400~700℃의 온도에서 소성 할 경우, 흑색도(L*)가 85 이하인 착색 유리프릿을 사용하는데, 그 이유는 흑색도(L*)가 85를 초과하는 경우에는 제조되는 전극의 외광반사휘도 특성이 저하될 우려가 있기 때문이다.The glass frit used in the present invention uses a colored glass frit having a blackness (L *) of 85 or less when fired at a temperature of 400 to 700 ° C, because the blackness (L *) exceeds 85. This is because external light reflection luminance characteristics of the electrode to be produced may be deteriorated.
상기 유리프릿의 함량은 1~20중량%, 보다 바람직하게는 3~15중량%이다.The content of the glass frit is 1 to 20% by weight, more preferably 3 to 15% by weight.
유리프릿의 함량이 1중량% 미만이면, 전도성 물질과 유리기판과의 접촉성을 저하시키는 문제가 있을 수 있고, 20%를 초과하면 소성 후 남아 있는 유리프릿의 양이 과다하게 분포되어 저항을 상승시키는 문제가 있을 수 있다.If the content of the glass frit is less than 1% by weight, there may be a problem of lowering the contact between the conductive material and the glass substrate. If the content of the glass frit exceeds 20%, the amount of glass frit remaining after firing is excessively distributed to increase resistance. There may be a problem.
또한, 상기 착색 유리프릿은 착색을 띠는 성분으로서 코발트(Co), 망간(Mn), 크롬(Cr), 구리(Cu), 철(Fe), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 아연(Zn), 루테늄(Ru), 로듐(Rh) 으로부터 선택되는 금속산화물 또는 이들의 복합금속 산화물 중 하나 이상의 성분을 유리프릿 전체 조성에 대하여 0.1~20 중량% 포함하고 있다.In addition, the colored glass frit may be cobalt (Co), manganese (Mn), chromium (Cr), copper (Cu), iron (Fe), aluminum (Al), nickel (Ni), zinc ( Zn), ruthenium (Ru), rhodium (Rh) and at least one component of the metal oxide selected from the composite metal oxide or 0.1 to 20% by weight of the total composition of the glass frit.
상기 성분의 함량이 0.1% 미만이면, 전극 형성용 조성물이 충분한 흑색도를 갖지 못해 흑색안료를 반드시 추가로 넣어야 함에 따라 형성된 전극의 저항이 상승할 수 있고, 함량이 20 중량%를 초과할 경우 착색을 띄는 성분으로 인한 유리 제조 후 연화온도 상승 및 전극의 저항 상승의 문제가 발생할 수 있다.If the content of the component is less than 0.1%, the composition for forming the electrode does not have a sufficient blackness, the black pigment must be additionally added, the resistance of the formed electrode can be increased, if the content exceeds 20% by weight coloring Problems of softening temperature increase and resistance increase of electrode may occur after glass production due to the outstanding components.
본 발명에서 유기 바인더는 전극을 형성하는 전도성 물질 및 유리프릿을 분산시켜 결합하는 역할과 인쇄, 건조 후 원하는 패턴의 형상 유지, 소성 전까지 유리기판과 접합성을 부여해주는 역할을 하는 것으로, 구체적으로는In the present invention, the organic binder serves to disperse and bond the conductive material and the glass frit forming the electrode, and to maintain the shape of a desired pattern after printing and drying, and to provide bonding property with the glass substrate before firing.
메틸메타크릴레이트로부터 유도되는 반복단위와 하기 화학식 1의 반복단위를 , 및 하기 화학식 2로 표시되는 반복단위를 포함하는 아크릴계 공중합체인 것을 특징으로 한다.Characterized in that it is an acrylic copolymer comprising a repeating unit derived from methyl methacrylate and a repeating unit represented by the following formula (1), and a repeating unit represented by the following formula (2).
<화학식 1><Formula 1>
상기 화학식 1에서 R1은 H 또는 CH3 이고, R2는 또는 비치환 된 C2 ~ C10의 알킬기이다.In Formula 1, R 1 is H or CH 3 , and R 2 is an unsubstituted C 2 to
<화학식 2><Formula 2>
상기 화학식 2에서 R1은 H 또는 CH3 이다.R 1 in Formula 2 is H or CH 3 .
상기 화학식 1의 구성단위는 에틸 메타크릴레이트, n-부틸 메타크릴레이트, sec-부틸 메타크릴레이트, t-부틸 메타크릴레이트 등의 메타크릴산 알킬 에스테르; 이소프로필 아크릴레이트 등의 아크릴산 알킬 에스테르 등의 화합물로부터 선택된 1종 이상의 화합물로부터 유도될 수 있다.The structural unit of the formula (1) is methacrylic acid alkyl ester such as ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, sec-butyl methacrylate, t-butyl methacrylate; It may be derived from one or more compounds selected from compounds such as acrylic acid alkyl esters such as isopropyl acrylate.
또한, 상기 화학식 2의 구성단위는 아크릴산, 메타크릴산, 에타크릴산, 크로톤산, 2-펜테노익산 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 카르복실산 화합물로부터 유도될 수 있다.In addition, the structural unit of Formula 2 may be derived from one or more carboxylic acid compounds selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid, ethacrylic acid, crotonic acid, 2-pentenoic acid and the like.
상기 메틸메타크릴레이트로부터 유도된 구성단위 및 화학식 1의 구성단위는 공중합체 중에 60~90 중량％의 범위로 포함되는 것이 좋으며, 상기 화학식 2의 구성단위는 공중합체 중에 10~40 중량％의 범위로 포함되는 것이 좋다. The structural unit derived from the methyl methacrylate and the structural unit of the formula (1) is preferably included in the range of 60 to 90% by weight in the copolymer, the structural unit of the formula (2) is in the range of 10 to 40% by weight in the copolymer It is good to be included as.
상기 유기 바인더의 함량은 1~20중량%, 바람직하게는 3~15중량%이다. 유기 바인더의 함량이 1중량% 미만인 경우, 페이스트 제조 후 점도가 너무 낮아지거나 인쇄, 건조 후에 유리 기판과의 접착력이 저하될 수 있고, 20중량%를 초과하면, 유기 바인더가 과다하게 존재하여 소성 시 유기 바인더의 분해가 원활히 이뤄지지 않아 저항이 높아지는 단점이 발생될 수 있다.The content of the organic binder is 1 to 20% by weight, preferably 3 to 15% by weight. When the content of the organic binder is less than 1% by weight, the viscosity may be too low after the paste is prepared, or the adhesion to the glass substrate may be reduced after printing and drying. When the content of the organic binder is greater than 20% by weight, the organic binder is excessively present to cause sintering. Decomposition of the organic binder may not be performed smoothly, which may cause a disadvantage of increasing resistance.
본 발명에서 사용되는 용제는 전극형성용 조성물에서 범용적으로 사용되는 120℃ 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) 등이 있으며, 이들을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.The solvent used in the present invention has a boiling point of 120 ° C. or more commonly used in the electrode forming composition, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, aliphatic Alcohol, α-terpineol, β-terpineol, dihydro terpineol, Dihydro-terpineol, ethylene glycol, ethylene glycol mono butyl ether Butyl Cellosolve Acetate (Butyl Cellosolve acetate), Texanol (Texanol) and the like, these may be used alone or in combination of two or more.
상기 용제의 함량은 구체적으로 적용되는 경우에 따라 달라지게 되며, 용제의 첨가량을 조절함으로써 점도의 조절을 용이하게 할 수 있다. 바람직하게는 1~68중량%의 범위에서 사용한다.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 1-68 weight%.
또한, 본 발명에서는 필요에 따라 흑색도의 향상을 위해 철, 코발트, 구리, 크롬, 망간, 알루미늄, 니켈을 주성분으로 하는 금속 산화물 또는 이들의 복합 금속 산화물 중 선택된 1종 이상의 흑색 안료를 추가로 포함할 수도 있다.In addition, the present invention further includes one or more black pigments selected from metal oxides containing iron, cobalt, copper, chromium, manganese, aluminum, and nickel or composite metal oxides thereof as necessary to improve blackness. You may.
이때, 상기 흑색 안료는 상기 전극 형성용 조성물 100중량부에 대하여 1 내지 20중량부를 첨가하는 것이 흑색도와 저항의 측면에서 바람직하다. 흑색 안료의 함량이 1중량부 미만인 경우에는 첨가한 효과가 미미하며, 20중량부를 초과하면, 저항이 상승하는 문제가 발생될 수 있다.In this case, the black pigment is preferably added in an amount of 1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the composition for forming an electrode in terms of blackness and resistance. When the content of the black pigment is less than 1 part by weight, the added effect is insignificant, and if it exceeds 20 parts by weight, a problem may arise in that the resistance increases.
또한, 본 발명에서는 전극조성물의 유동 특성 및 공정 특성, 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, dispersing agents, leveling agents, antioxidants, thermal polymerization inhibitors, etc. may be added as necessary to improve the 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.
상기에서 설명한 전극 형성용 조성물은 스크린 인쇄법, 오프셋인쇄법, 포토리소그래피법 혹은 이 방법들의 혼합으로 전극을 제조할 수 있다.In the electrode forming composition described above, an electrode may be manufactured by screen printing, offset printing, photolithography, or a mixture of these methods.
특히, 전극 제조 시 포토리소그래피법을 이용할 경우, 본 발명은 상기 조성물에 광중합성 화합물 및 광개시제를 추가로 더 포함한다.In particular, when the photolithography method is used in preparing the electrode, the present invention further includes a photopolymerizable compound and a photoinitiator in the composition.
본 발명에서 상기 광중합성 화합물은 감광성 수지 조성물에 사용되는 다관능성 모노머 또는 올리고머로서, 예를들면, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 1,4-부탄디올디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 펜타에리트리톨디아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨디아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트,비스페놀 A 디아크릴레이트, 트리메틸롤프로판에톡시트리아크릴레이트, 노블락에폭시아크릴레이트, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 프로필렌글리콜디메타크릴레이트, 1,4-부탄디올 디메타크릴레이트, 및 1,6-헥산디올디메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택한 것을 사용할 수 있다.In the present invention, the photopolymerizable compound is a polyfunctional 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 pentaacryl Latex, dipentaerythritol hexaacrylate, bisphenol A diacrylate, trimethylolpropaneethoxytriacrylate, noblockepoxyacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimetha Acrylate, propylene glycol dimethacrylate, 1,4-butanediol dimethacrylate One or more selected from the group consisting of methacrylate and 1,6-hexanediol dimethacrylate can be used.
상기 광중합성 화합물의 함량은 상기 전극 형성용 조성물 100중량부에 대하여 1 내지 20중량부인 것이 바람직하다. 함량이 1중량부 미만인 경우, 광경화가 완벽히 이뤄지지 않아 현상 시 패턴 탈락의 문제가 발생 될 수 있고, 20중량부를 초과하면, 다관능성 모노머 혹은 올리고머의 양이 많아 소성 시 유기물의 분해의 문제가 발생될 수 있어 저항 상승 문제가 있을 수 있다.The content of the photopolymerizable compound is preferably 1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the electrode forming composition. If the content is less than 1 part 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 parts by weight, the amount of the polyfunctional monomer or oligomer may be large, causing problems of decomposition of organic materials. There may be a problem with the resistance rise.
또한, 본 발명에서 상기 광중합 개시제는 200 내지 400nm의 자외선 파장대에서 우수한 광반응을 나타낼 수 있는 것이라면 어떤 것이나 사용될 수 있으며, 일반적으로 벤조페논계, 아세토페논계, 트리아진계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.In addition, the photopolymerization initiator in the present invention can be used as long as it can exhibit an excellent photoreaction in the ultraviolet wavelength range of 200 to 400nm, generally one selected from the group consisting of benzophenone-based, acetophenone-based, triazine-based compounds The above can be used.
상기에서 광중합 개시제의 첨가량은 상기 전극형성용조성물 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부를 첨가하는 것이 바람직하다.The addition amount of the photopolymerization initiator is preferably added to 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the electrode composition.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 조성물을 사용해서 제조된 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 분해사시도이다.1 is an exploded perspective view showing a plasma display panel manufactured using a composition according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 조성물을 사용해서 제조된 플라즈마 디스플레이 패널(10)은 전면기판(100)과 배면기판(150)을 포함한다.As shown in FIG. 1, the
상기 전면기판(100)과 배면기판(150)이 서로 대향하는 면의 전면기판(100)상에는 횡방향으로 배열되어 있는 투명전극(110)과 투명전극(110) 상에 형성되는 버스전극(112)이 형성되고 상기 투명전극(110) 상에는 패널 내부에서 발생된 전하를 저장하기 위한 제1유전체층(114)과 제1 유전체층(114)을 보호하고 전자방출을 용이하게 하기 위한 MgO층(118)이 형성되어 있다.The
상기 전면기판(100)과 배면기판(150)이 서로 대향하는 면의 배면기판(150) 상에는 종방향으로 어드레스전극(117)이 형성되어 있으며, 어드레스전극(117)이 형성된 배면기판(150) 상에는 제2 유전층(115)과, 상기 제2 유전체층(115) 상에는 내부에 RGB에 각각 해당하는 형광물질(132)이 형성되어 있는 격벽(120)이 형성되어 화소영역을 정의하고 있다.The
이러한 전면기판(100)과 배면기판(150)의 사이 공간에는 Ne+Ar, Ne+Xe 와 같은 불활성 가스가 주입되어 상기 전극에 임계전압 이상의 전압 인가시 방전에 의해 빛을 발생하게 된다.An inert gas such as Ne + Ar or Ne + Xe is injected into the space between the
상기의 PDP 구조에 있어서, 버스전극(112)과 어드레스 전극(117)은 본 발명의 실시예에 따른 조성물을 이용하여 형성되는데, 구체적으로 스크린 인쇄법, 오프셋 인쇄법, 포토리소그래피법 혹은 이 방법들의 혼합으로 형성된다.In the above PDP structure, the
포토리소그래피(photolithography)법에 의해 전극을 형성하는 방법은 다음의 단계에 의해 이루어진다.The method of forming an electrode by photolithography is performed by the following steps.
(a) 본 발명의 조성물을 유리기판 상에 5~40㎛ 두께로 도포하는 단계;(a) applying the composition of the present invention to a glass substrate with a thickness of 5 ~ 40㎛;
(b) 도포된 상기 조성물을 80~150℃의 온도에서 약 20~60분간 건조하는 단계;(b) drying the applied composition at a temperature of 80-150 ° C. for about 20-60 minutes;
(c) 건조된 상기 조성물막 위에 포토마스크(photomask)를 사용하여 자외선 노광공정을 실시하는 단계;(c) performing an ultraviolet exposure process using a photomask on the dried composition film;
(d) 현상공정을 통해 상기 조성물막의 노광된 영역 또는 노광되지 않은 영역을 제거하는 단계;(d) removing the exposed or unexposed areas of the composition film through a developing process;
(e) 잔류하는 상기 조성물막을 500 ~ 600℃의 온도에서 건조 및 소성시켜주는 단계(e) drying and baking the remaining composition film at a temperature of 500 to 600 ° C
이하에서는 본 발명에 따른 전극 형성용 페이스트 조성물에 의할 경우 비저항, 흑색도 및 외광반사휘도가 우수하며 스크린 인쇄법에 의해 원하는 형상의 패턴 구현이 매우 우수하다는 것을 구체적인 실시예들 및 비교예들을 들어 설명한다. 여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략한다.Hereinafter, according to the paste composition for forming an electrode according to the present invention, specific resistivity, blackness, and external light reflectance are excellent, and specific embodiments and comparative examples are very excellent in implementing a pattern having a desired shape by screen printing. Explain. Details not described herein are omitted because they can be sufficiently inferred by those skilled in the art.
1. 실시예 및 비교예1. Examples and Comparative Examples
<실시예 1>≪ Example 1 >
전도성 분말로서 은(Ag) 분말(평균입경 : 1.5㎛, Dowa Hightech CO. LTD AG-2-11)을 60g 사용하였고, 착색 유리프릿으로서 흑색도(L*)가 45인 한국 파티클로지社(Particlogy)의 LF546B 8g을 사용하였고, 유기바인더로서 JM006M8 (유상화학社, 부틸메타크릴레이트/메틸메타크릴레이트/메타크릴산 = 63/20/17 (w/w/w))을 6.5g 사용하였다.60 g of silver (Ag) powder (average particle diameter: 1.5 탆, Dowa Hightech CO. LTD AG-2-11) was used as the conductive powder, and as a colored glass frit, Particlelogy of Korea, whose blackness (L *) was 45 8 g of LF546B was used, and 6.5 g of JM006M8 (butyl methacrylate / methyl methacrylate / methacrylic acid = 63/20/17 (w / w / w)) was used as an organic binder.
여기에 광중합성 화합물로서 관능성모노머인 트리메틸롤프로판에톡시트리아크릴레이트(미원상사)를 4.5g 첨가하였으며, 광중합 개시제로서 2-메틸-4'-(메틸티 오)-2-모포리노-프로피온(SATOMER社)를 2g 첨가하였으며, 용제로서 미국 Eastman chemical社의 텍사놀을 19g 첨가하였다.4.5 g of trimethylolpropaneethoxytriacrylate (Miwon Corporation), a functional monomer, was added thereto as a photopolymerizable compound, and 2-methyl-4 '-(methylthio) -2-morpholino-propion was used as a photopolymerization initiator. 2 g of SATOMER was added, and 19 g of Texanol from Eastman Chemical, USA was added as a solvent.
상기 조성성분을 3-Roll-Mill을 사용하여 충분히 분산시켜 페이스트 조성물을 제조하였다.The composition was sufficiently dispersed using 3-Roll-Mill to prepare a paste composition.
<실시예 2><Example 2>
유기바인더로서 JM006M1(유상화학社, 부틸메타크릴레이트/메틸메타크릴레이트/메타크릴산 = 20/63/17 (w/w/w))을 6.5g사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시 하였다.As an organic binder, except that 6.5g of JM006M1 (Butyl chemistry, butyl methacrylate / methyl methacrylate / methacrylic acid = 20/63/17 (w / w / w)) was used as in Example 1 Was carried out.
<비교예>Comparative Example
유기바인더로서 P-118(일본합성社, 메틸메타크릴레이트/메타크릴산 공중합체) 6.5g사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.It carried out similarly to Example 1 except having used 6.5 g of P-118 (Methyl methacrylate / methacrylic acid copolymer) as an organic binder.
상기 실시예 및 비교예에서 제조한 조성물의 조성비를 하기 표 1에 나타내었다.The composition ratios of the compositions prepared in Examples and Comparative Examples are shown in Table 1 below.
2. 물성평가2. Property evaluation
상기 실시예 1~2 및 비교예에서 제조한 조성물을 이용하여 포토리소그래피법으로 전극패턴을 형성 후 건조시키고 패턴의 선폭을 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.Using the compositions prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Examples were formed after drying the electrode pattern by the photolithography method and the line width of the pattern was evaluated, the results are shown in Table 2 below.
스크린 인쇄법에 의한 패턴 유지성능을 평가하기 위하여 인쇄 메쉬는 SUS325를 사용하였고, 인쇄 영역의 선폭은 530㎛로 하여 패턴을 인쇄한 후 110℃에서 5분간 건조하여 평가 샘플을 제작하였다.In order to evaluate the pattern holding performance by the screen printing method, SUS325 was used as a printing mesh, and the printed area was printed with a line width of 530 μm, and then dried at 110 ° C. for 5 minutes to prepare an evaluation sample.
건조된 패턴에 더욱 미세한 선폭 및 원하는 패턴형상을 구현하기 위하여 포토리소그래피법을 이용할 수 있으며, 그로 인한 전극 형성 방법은 발명의 실시를 위한 구체적인 내용에서 상술 하였다. 이번 실시예와 비교예에서는 평가결과를 포함시키지 않았다.In order to implement a finer line width and a desired pattern shape in the dried pattern, the photolithography method may be used, and thus the electrode forming method has been described above in detail. In this Example and a comparative example, the evaluation result was not included.
<건조 후 선폭의 측정> <Measurement of line width after drying>
형성된 전극 패턴에 대해 프로파일러(Profiler, P-10, TENCOR)와 광학 현미경을 이용하여 선폭, 두께를 측정한다.The line width and thickness of the formed electrode pattern were measured using a profiler (P-10, TENCOR) and an optical microscope.
선폭의 크기가 초기 인쇄영역이 530㎛에 가까울수록 패턴 유지성능이 우수한 것이며, 건조시 온도상승에 의한 유동성이 증가될수록 패턴 유지성능이 나빠져 선폭이 증가 한다.The closer the initial width of the line width to 530㎛, the better the pattern holding performance. As the fluidity increases due to temperature increase during drying, the pattern holding performance worsens and the line width increases.
3. 결과의 분석3. Analysis of the results
상기 표 2에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 유기바인더를 사용한 실시예 1~2의 경우, 건조 후 인쇄패턴의 선폭은 넓어지지 않고 원하는 형상을 유지하였다.반면, 비교예의 경우 건조과정에서 패턴의 형상이 쉽게 변형되어 선폭이 증가되었음을 보여 준다.As shown in Table 2, in Examples 1 to 2 using the organic binder according to the present invention, the line width of the printed pattern was not widened after drying, and the desired shape was maintained. The shape is easily deformed to show an increase in line width.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 조성물을 사용해서 제조된 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 분해사시도이다.1 is an exploded perspective view showing a plasma display panel manufactured using a composition according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100: 전면기판 : 투명전극100: front substrate: transparent electrode
112: 버스전극 : 제1 유전체층112: bus electrode: first dielectric layer
115: 제2 유전체층 : 어드레스 전극115: second dielectric layer: address electrode
118: MgO층 : 격벽118: MgO layer: bulkhead
132: 형광체 : 배면기판132: phosphor: back substrate
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
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