KR20100050320A - 어드레스 전극 페이스트 - Google Patents

어드레스 전극 페이스트 Download PDF

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KR20100050320A
KR20100050320A KR1020080109551A KR20080109551A KR20100050320A KR 20100050320 A KR20100050320 A KR 20100050320A KR 1020080109551 A KR1020080109551 A KR 1020080109551A KR 20080109551 A KR20080109551 A KR 20080109551A KR 20100050320 A KR20100050320 A KR 20100050320A
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Abstract

본 발명은 어드레스 전극 페이스트에 관한 것이다. 본 발명에 따른 어드레스 전극 페이스트는, 유리 프릿, 은 분말, 용매 및 광 중합성 모노머를 포함하고, 은 분말의 평균 입경(D50)값이 1.7 내지 3.21㎛, 최대 입경(Dmax)값이 3.45 내지 6.2㎛이다. 이에 의해 어드레스 전극의 두께가 2㎛ 이하로 형성되어 박막화를 실현할 수 있는 동시에, 전극이 우수한 도전성을 유지할 수 있다.
어드레스 전극, 평균 입경

Description

어드레스 전극 페이스트{Address electrode paste}
본 발명은 어드레스 전극 페이스트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 소정 범위의 평균 입경(D50)을 가지는 은 분말을 포함하는 어드레스 전극 페이스트에 관한 것이다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma display panal, PDP)은 격벽으로 분리된 방전셀에 방전가스를 주입하고, 플라즈마 발광시에 발생하는 자외선이 형광체를 여기시켜 바닥상태로 돌아갈 때의 에너지 차에 의해 발생하는 가시광선의 발광현상을 이용한 표시소자이다.
플라즈마 디스플레이 패널은 화상이 디스플레이 되는 표시면인 상부 패널과 그와 평행하게 결합된 하부 패널로 구성되며, 상부패널은 상부 기판 상에 스캔 전극 및 서스테인 전극이 쌍을 이뤄 형성된 복수의 유지 전극 쌍을 포함하고, 하부 패널에는 하부 기판 상에 상부 패널에 형성된 복수의 유지 전극 쌍과 교차되도록 복수의 어드레스 전극이 배열된다.
일반적으로 상부 패널 및 하부 패널에 형성되는 복수의 전극은 포토리소그래 피 기술을 이용한 도전체 패턴의 형성 방법에 의해 형성된다.
한편, 상술한 각종 전극 패턴에 있어서 핀 홀(pin hole)이 적게 발생하고, 전극의 저항이 낮고, 단선 결함이 적은 것이 요구되나, 전극의 두께가 적어지면 그에 따라 핀 홀이 많이 발생할 수 있다. 또한, 감광성 도전 페이스트의 일반적인 조성에는 은 분말 등이 고충전 되어 있기 때문에 광투과성이 부족하여 충분한 광 경화를 행할 수 없어 현상에 의한 언더컷이 발생할 수 있다.
본 발명의 목적은 어드레스 전극의 2㎛ 이하의 박막화를 실현할 수 있고, 전극 피막이 치밀하여 우수한 도전성을 가지는 전극을 형성할 수 있는 어드레스 전극 페이스트를 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 어드레스 전극 페이스트는, 유리 프릿, 은 분말, 용매 및 광 중합성 모노머를 포함하고, 은 분말의 평균 입경(D50)값이 1.7 내지 3.21㎛, 최대 입경(Dmax)값이 3.45 내지 6.2㎛이다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 어드레스 전극 페이스트는, 유리 프릿은 3 내지 5 중량부, 은 분말은 40 내지 50 중량부, 용매는 30 내지 40 중량부 및 광 중합성 모노머 3 내지 10 중량부로 포함한다.
본 발명에 따르면, 어드레스 전극 페이스트가 평균 입경(D50) 1.7 내지 3.21㎛, 최대 입경(Dmax) 3.45 내지 6.2㎛의 은 분말을 포함함으로써, 어드레스 전극의 두께가 2㎛ 이하로 형성되어 박막화를 실현할 수 있는 동시에, 전극이 우수한 도전성을 유지할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 어드레스 전극 페이스트는 3 내지 5 중량부의 유리 프릿, 40 내지 50 중량부의 은 분말, 30 내지 40 중량부의 용매 및 3 내지 10 중량부의 광 중합성 모노머를 포함할 수 있다.
먼저, 유리 프릿은 3 내지 5 중량부로 포함될 수 있다. 유리 프릿이 2 중량부 미만으로 포함된 경우는 기판에 대한 도전막의 접착 강도가 충분하지 않을 수 있으며, 반면에 5 중량부를 초과하여 첨가되는 경우는 도전막의 소결성이 저하되고, 생성된 전극의 저항이 증가할 수 있다.
한편, 유리 프릿은 유리 프릿 100 중량부에 대해 각각 55 내지 78.4 중량부의 산화납(PbO), 1.1 내지 9.8 중량부의 산화알루미늄(Al2O3), 1 내지 8.9 중량부의 산화붕소(B2O3) 및 8 내지 38.4 중량부의 산화규소(SiO2)를 포함할 수 있다.
산화납(PbO)은 유리를 구성하는 주요 구성물로 조성물의 소성온도를 낮추고 열팽창계수를 높이는 역할을 한다.
산화납(PbO)의 함량이 전체 유리 프릿의 중량에 대해 55 중량부 미만인 경우에는, 조성물의 소성온도가 충분히 낮지 않아서 공정 시간이 길어질 수 있으며, 반면, 78.4 중량부 초과인 경우에는 열팽창계수가 너무 높아질 수 있으므로, 산화납(PbO)은 55 내지 78.4 중량부로 포함되는 것이 바람직하다.
산화알루미늄(Al2O3)은 상 분리를 조정하기 위한 요소이며, 열팽창계수를 감소시키고, 고온 점도를 증가시켜 조성물의 기계적, 화학적 안정성을 향상시킬 수 있다.
산화알루미늄(Al2O3)의 함량이 전체 유리 프릿의 중량에 대해 1 중량부 미만인 경우에는 조성물의 기계적, 화학적 안정성을 저해할 수 있으며, 9.8 중량부 초과인 경우에는 열팽창계수 및 소성영역에서 점도 거동이 부적합할 수 있으므로, 산화알루미늄(Al2O3)은 1 내지 9.8 중량부로 포함되는 것이 바람직하다.
또한, 유전체용 조성물은 유리 프릿 100 중량부에 대해 1 내지 8.9 중량부의 산화붕소(B2O3)를 포함할 수 있다. 산화붕소(B2O3)는 조성물의 유리화 범위를 확장하기 위한 유리 형성 성분으로, 유전체용 조성물의 망목 구조를 형성하는 역할을 한다.
따라서, 산화붕소(B2O3)의 함량이 전체 유리 프릿 중량에 대해 1 중량부 미만인 경우에는 조성물의 망목 구조를 충분히 형성할 수 없으며, 8.9보다 큰 경우에는 조성물의 전이 온도가 상승되는 것을 방지하기 어려우므로, 산화붕소(B2O3)는 1 내지 8.9 중량부로 포함되는 것이 바람직하다.
산화규소(SiO2)는 유리 형성 성분으로 유리를 화학적 및 광학적으로 안정화 시킬 수 있으며, 유리전이온도(Tg) 및 유리연화온도(Ts)를 크게 높이는 역할을 한다.
산화규소(SiO2)의 함량이 전체 유리 프릿의 중량에 대해 8 중량부보다 작은 경우는 유전체의 화학적 및 광학전 안정성이 저해될 수 있으며, 38.4 중량부보다 큰 경우는, 유리전이온도(Tg) 및 유리연화온도(Ts)가 지나치게 높아져, 생성된 유 리는 상분리가 쉽게 일어날 수 있다.
한편, 유리 프릿의 유리 전이온도(Tg)는 350 내지 550℃ 인 것이 바람직하다. 유리 프릿의 유리 전이점(Tg)이 350℃ 이상인 경우는 기포, 팽창 등의 발생이 억제되며, 550℃ 기판과의 밀착성이 우수하고, 핀 홀의 발생이나 에지컬 등의 형상 불량이 효과적으로 억제될 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서 유리 프릿은 핀 홀이 없는 소성 패턴으로 효과적으로 만들기 위해 입경이 최대 입경(Dmax) 1.0 내지 4.5 ㎛, 평균 입경(D50) 0.2 내지 1.2 ㎛의 범위에 있는 미세 분말이 바람직하다.
한편, 은(Ag) 분말은 페이스트에 도전성을 부여하며, 형상으로서는 구상, 플레이크상 등 특별히 제한되지는 않으나 분산성 등을 고려하면 구상인 것이 바람직하다.
은 분말은 40 내지 50 중량부로 포함될 수 있다. 은 분말이 40 중량부 보다 적은 경우는 페이스트로부터 얻어지는 도전체 패턴의 충분한 도전성이 얻어지지 않고, 70 중량부를 초과하여 포함되면, 기재와의 밀착성이 떨어지고, 광 투과성이 떨어져 충분한 광 경화를 행할 수 없게 되기 때문에 바람직하지 않다.
여기서, 은 분말의 평균 입경(D50)값은 1.7 내지 3.21㎛인 것이 바람직하다. 또한, 최대 입경(Dmax)값은 3.45 내지 6.2㎛일 수 있다.
은 분말의 평균 입경(D50)값이 1.7 ㎛ 미만의 경우에는 페이스트의 유동성이 나빠져 작업성이 떨어질 수 있으며, 광 투과성이 떨어져 충분한 광 경화를 행할 수 없게 되어 전극에 언더컷이 발생할 수 있다. 반면에, 평균 입경(D50)값이 3.21 ㎛를 초과하는 경우에는 소성 후 전극에 공극이 발생할 수 있어, 전극의 전기저항이 높아지는 문제점이 있을 수 있다.
따라서, 어드레스 전극 페이스트가 평균 입경(D50)값이 1.7 내지 3.21㎛인 은 분말을 포함함으로써, 소성 단계에서 전극의 수축률을 크게할 수 있어 전극의 박막화를 실현할 수 있고, 전극 피막이 치밀하여 우수한 도전성을 가지는 어드레스 전극을 형성할 수 있다.
용매는 a-터피놀(a-Terpinol), 부틸 카비톨 아세테이트(buty cabitol acetate), 텍사놀(Texonol), 부틸 카비톨(butly cabitol) 등 알데히드기를 포함하는 것 등이 있으나 이에 한정되지 않는다.
용매는 30 내지 40 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 용매의 포함량이 30 중량부 미만인 경우는, 기재상에 페이스트가 균일하게 도포되기 어려울 수 있으며, 반면에 40 중량부보다 많이 포함되는 경우는, 도전체 패턴의 충분한 도전성이 얻어지지 않고, 기재와의 밀착성이 떨어지기 때문에 바람직하지 않다.
광 중합성 모노머는 어드레스 전극 페이스트의 광경화성을 촉진시키고 현상성을 향상시키기 위해 사용하며, 3 내지 10 중량부로 포함될 수 있다.
광 중합성 모노머로서는 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 폴리우레탄디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아 크릴레이트, 펜타에리스리틀트리아크릴레이트, 펜타에리스리틀테트라아크릴레이트, 트리메틸올프로판에틸렌옥사이드 변성 트리아크릴레이트, 트리 메틸올프로판프로필렌옥사이드 변성 트리아크릴레이트, 디펜타에리스리틀펜타아크릴레이트, 디펜타에리스리틀헥사아크릴레이트 및 상기 아크릴레이트에 대응하는 각 메타크릴레이트류; 프탈산, 아디프산, 말레산, 아타콘산, 숙신산, 트리멜리트산, 테레프탈산 등의 다염기산과 히드록시알킬(메타)아크릴레이트와의 모노-, 디-, 트리- 또는 그 이상의 폴리에스테르 등을 들 수 있지만, 특정한 것으로 한정되지 않고, 이들을 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
광 중합성 모노머가 3 중량부 미만으로 포함된 경우는 충분한 광 경화성을 얻기 어려워질 수 있으며, 10 중량부를 초과하는 경우는 광 경화가 너무 빨라지기 때문에 경화불균일이 발생할 수 있다. 따라서, 광 중합성 모노머는 3 내지 10 중량부로 포함되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 어드레스 전극 페이스트는 광 중합 개시제로서, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르 등의 벤조인과 벤조인알킬에테르류; 아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시-2-페닐아세토페논, 1,1-디클로로아세토페논 등의 아세토페논류; 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부타논-1,2-(디메틸아미노)-2-[(4-메틸페닐)메틸]-1-[4-(4-모르폴리닐)페닐]-1-부타논 등의 아미노아세토페논류; 2-메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-t-부틸안트라퀴논, 1-클로로안트라퀴논 등의 안트라퀴논류; 2,4-디메틸티오크산톤,2,4-디에틸 티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 2,4-디이소프로필티오크산톤 등의 티오크산톤류; 아세토페논디메틸케탈, 벤질디메틸케탈 등의 케탈류; 벤조페논 등의 벤조페논류; 또는 크산톤류; (2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-펜틸포스핀옥시드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥시드, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥시드, 에틸-2,4,6-트리메틸벤조일페닐포스피네이트 등의 포스핀옥시드류; 각종 퍼옥시드류 등을 들 수 있고, 이들 공지 관용의 광 중합 개시제를 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 어드레스 전극 페이스트는 필요에 따라서 실리콘계, 아크릴계 등의 소포ㆍ레벨링제, 피막의 밀착성 향상을 위한 실란 커플링제 등의 다른 첨가제를 배합할 수도 있다.
그 외에 필요에 따라서 어드레스 금속 분말의 산화를 방지하기 위한 공지 관용의 산화 방지제나, 보존시의 열적 안정성을 향상시키기 위한 열 중합 금지제, 소성시에 있어서의 기판과의 결합 성분으로서의 금속 산화물, 규소 산화물, 붕소 산화물, 저융점 유리 등의 미립자를 더 첨가할 수도 있으며, 소성 수축을 조정할 목적으로 실리카, 산화비스무스, 산화알루미늄, 산화티탄 등의 무기 분말, 유기 금속 화합물, 금속 유기산염, 금속 알콕시드 등을 첨가할 수도 있다.
도 1은 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전극 제조공정을 도시한 도이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 우선 도 1a에 도시된 바와 같이, 기판(110)에 어드레스 전극 페이스트(120)를 스크린 인쇄법, 바 코터, 블레이드 코터 등 적절한 방법으로 도포한다. 이어서 지촉(指觸) 건조성을 얻기 위해서, 열풍 순환식 건조로나 원적외선 건조로에서 건조시켜 유기 용매를 증발시킨다.
한편, 본 발명에 따른 어드레스 전극 페이스트(120)는 평균 입경(D50)값이 1.7 내지 3.21㎛인 은 분말을 포함하여, 보다 얇은 박막형의 전극 생성이 가능하다. 따라서 어드레스 전극 페이스트(120)를 얇게 도포할 수 있다.
다음에, 도 1b와 같이 페이스트(120)가 도포된 기판(110)에 일정한 패턴이 형성된 네가티브 마스크(130)를 위치시킨다. 이때, 마스크(130)는 전극(124)이 형성될 위치와 대응되는 위치에 개구(132)가 형성되어 있다.
마스크(130)를 위치시킨 후, 마스크(130)의 상부에서 일정시간 노광한다. 노광량으로서는 50 내지 1000 mJ/cm2 정도가 바람직하다. 이때 사용되는 활성 광원은, 가시광선, 근적외선, 자외선, 전자선, X선 밍 레이저 광 등이 있으며, 바람직하게는 자외선을 사용한다.
예를 들어 자외선 광원으로는, 저압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 할로겐 램프 및 살균등 등을 사용할 수 있다. 바람직하게는 초고압 수은등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 아니함은 물론이다.
노광 공정 단계에서 UV 램프를 조사하는 경우, 페이스트(120)는 상기 UV 램프에 감응하여 경화된다. 이때, 개구들(132)의 하부에 위치한 페이스트(120)는 상기 UV 램프가 조사되어 경화되고, 개구들(132)이 형성되지 않은 부분의 하부에 위치한 페이스트(120)는 상기 UV 램프가 투과하지 못하여 경화되지 않는다.
한편, 본 발명에 따른 어드레스 전극 페이스트(120)는 박막화된 전극(124)을 형성할 수 있으며 따라서 전극(124)의 언더컷의 발생을 최소화하고, 기판(110)과의 충분한 밀착력을 확보할 수 있게 된다.
이어서, 마스크(132)를 제거한 후, 기판(110)을 현상액으로 현상한다. 현상 공정으로서는 분무법, 침지법 등이 이용된다. 현상액으로서는, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 규산나트륨 등의 금속 알칼리 수용액이나, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민 등의 아민수용액, 특히 약 1.5 중량％ 이하 농도의 묽은 알칼리 수용액이 바람직하게 이용되지만, 조성물 중의 카르복실기함유 수지의 카르복실기가 비누화되며, 미노광부가 제거될 수 있으면 되고, 상술한 것과 같은 현상액으로 한정되는 것은 아니다. 또한, 현상 후에 불필요한 현상액의 제거를 위해서, 수세나 산 중화를 행하는 것이 바람직하다.
그 결과, (c)에 도시된 바와 같이, 상기 UV 램프에 감응하여 경화된 부분만 남고, 나머지 부분의 페이스트(120)는 제거된다. 이어서, 소성공정을 수행하여 전극(124)의 형성을 완료한다.
한편, 평균 입경(D50)값이 1.7 내지 3.21㎛인 은 분말을 포함하는 본 발명에 따른 어드레스 전극 페이스트(120)로 형성한 전극(124)은 보다 두께 수축률 및 선폭 수축률이 높으며, 그 결과 형성된 전극(124)의 치밀도가 향상되어 전극(124)의 저항이 낮아져 우수한 도전성을 가질 수 있다.
이하에는 실시예를 통해 본 발명에 대하여 구체적으로 설명하지만, 본 발명 이 하기 실시예로 한정되지 않는다. 이하에서는 특별한 언급이 없는 한 단위는 중량부를 사용한다.
본 발명의 어드레스 전극 페이스트는 용매로 Butyl Carbitol Acetate와 Di(propylene Glycol) Monomethyl Ether를 혼합 사용하였고, 광 중합성 모노머는 Trimethylopropane Triacrylate, 그 외 광개시제로 DAROCUR TRO, 레벨링제로 BYK-352를 사용하였다.
이와 같은 성분을 하기의 표 1과 같은 비율로 배합하고, 3개 롤이나 블렌더 등의 혼련기에서 균일하게 분산시켜 얻어진다. 이렇게 하여 얻어진 어드레스 전극 페이스트는, 도 1에서 상술한 바와 같은 공정에 의해 전극의 패턴으로서 형성하였다. 또한, 표 1에 나타난 어드레스 전극 페이스트는 PD200 유리상에 3㎛의 두께로 도포하였다.
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 비교예1 비교예2
카르복실기 함유 수지 10.76 10.76 10.76 10.76 8.76 10.76
Butyl Carbitol Acetate 14.23 14.23 14.23 14.23 13.23 14.23
Di(propylene Glycol) Monomethyl Ether 17.63 17.63 17.63 17.63 14.63 17.63
Trimethylolpropane Triacrylate 5.09 5.09 5.09 5.09 5.09 5.09
DAROCUR TPO 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7
Ag Powder 45.66 45.66 45.66 45.66 51.66 45.66
유리 프릿 4.53 4.53 4.53 4.53 4.53 4.53
BYK-352 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4
total 100 100 100 100 100 100
D50(㎛) 0.8 1.26 1.37 1.83 0.8 2.16
Dmax(㎛) 3.45 3.60 4.01 4.20 3.45 6.63
상기 표 1에서 실시예 1 내지 실시예 4 및 비교예 2는 모두 동일한 조성비를 가진다. 다만, 포함되는 은 분말의 입도가 다르다. 그러나 비교예 1은 은 분말의 입도는 실시예1과 동일하나, 은 분말의 첨가비율이 더 높은 차이가 있다.
하기의 표 2는 상술한 표 1의 조성에 의해 제조된 어드레스 전극의 두께, 수축률, 전극의 치밀도 및 비저항을 측정한 결과이다.
수축률(%) 전극의두께(㎛) 비저항(10-6 Ω㎝) 치밀도
실시예1 37 1.89 2.5 ○
실시예2 36 1.92 2.7 ○
실시예3 36 1.93 2.6 ○
실시예4 33.3 2.0 3 ○
비교예1 42 1.71 5.2 ○
비교예2 22.3 2.33 5 ×
여기서 전극의 두께는 소성 후 어드레스 전극의 두께를 나타내며, 수축률은 페이스트가 처음 도포된 두께를 기준으로하여 도포된 페이스트의 두께와 소성 후의 전극의 두께 차이를 백분율로 나타낸 것이다. 치밀도는 형성된 어드레스 전극을 촬영하여 육안관찰하여 나타냈으며, 도 2a 및 2b는 비교예2 와 실시예1을 촬영한 도이다.
우선, 도 2a를 참조하면, 비교예2의 조성을 가지는 페이스트에 의해 어드레스 전극이 형성된 경우는 형성된 전극에 공극이 형성되어 있고, 치밀도가 떨어지는 것을 알 수 있다. 그 결과 표2에서 나타난 바와 같이 전극의 비저항이 상승하여 저항값이 높아진다.
도 2b는 실시예 1을 촬영한 것으로 전극의 폭이 비교예2보다 좁은 것을 알 수 있다. 이는 본 발명에 따라 입도가 작은 은 분말을 포함하는 페이스트를 사용하여 어드레스 전극을 형성한 결과로, 소성과정에서 수축이 보다 많이 일어나게 되어 어드레스 전극의 치밀도가 향상되고, 따라서 전극의 저항이 낮아질 수 있다는 것을 의미한다.
한편, 본 발명의 어드레스 전극 페이스트에 의해 형성된 어드레스 전극의 두께는 2㎛ 이하로 형성될 수 있어 박막화를 실현할 수 있다. 그러나, 표2의 비교예1에서 알 수 있듯이 전극의 두께가 1.89㎛ 보다 얇게 형성되는 경우는 오히려 전극의 저항값이 높아지는 것을 알 수 있다. 이는 은 분말을 너무 많이 포함하게 되면 광 투과성이 떨어져 충분한 광 경화를 행할 수 없게 되어 전극에 언더컷이 발생하기 때문이다.
따라서, 어드레스 전극 페이스트에는 평균 입경(D50)값이 1.7 내지 3.21㎛, 최대 입경(Dmax)값이 3.45 내지 6.2㎛인 은 분말이 40 내지 50 중량부로 포함되는 것이 바람직하고, 이러한 어드레스 전극 페이스트로 형성한 어드레스 전극은 2㎛ 이하의 박막화를 실현할 수 있게 된다. 또한 전극의 두께가 1.89㎛이상이 되어 전극이 우수한 도전성을 유지할 수 있게된다.
도 3은 본 발명에 따른 어드레스 전극을 포함하는 PDP의 구조를 도시한 도이다.
도면을 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널(300)은 상부기판(310) 상에 형성되는 유지 전극 쌍인 스캔 전극(311) 및 서스테인 전극(312), 하부기판(320) 상에 형성되는 어드레스 전극(322)을 포함한다.
상기 유지 전극 쌍(311, 312)은 통상 인듐틴옥사이드(Indium-Tin-Oxide;ITO)로 형성된 투명전극(311a, 312a)과 버스 전극(311b, 312b)을 포함하며, 상기 버스 전극(311b, 312b)은 은(Ag), 크롬(Cr) 등의 금속 또는 크롬/구리/크롬(Cr/Cu/Cr)의 적층형이나 크롬/알루미늄/크롬(Cr/Al/Cr)의 적층형으로 형성될 수 있다.
버스 전극(311b, 312b)은 투명전극(311a, 312a) 상에 형성되어, 저항이 높은 투명전극(311a, 312a)에 의한 전압 강하를 줄이는 역할을 한다.
한편, 스캔 전극(311) 및 서스테인 전극(312)의 투명전극(311a, 312a)과 버스전극(311b, 311c)의 사이에는 상부 기판(310)의 외부에서 발생하는 외부광을 흡수하여 반사를 줄여주는 광차단의 기능과 상부 기판(310)의 퓨리티(Purity) 및 콘트라스트를 향상시키는 기능을 하는 블랙 매트릭스(Black Matrix, BM, 315)가 배열된다.
블랙 매트릭스(315)는 상부 기판(310)에 형성되는데, 격벽(321)과 중첩되는 위치에 형성되는 제1 블랙 매트릭스(315)와, 투명전극(311a, 312a)과 버스전극(311b, 312b)사이에 형성되는 제2 블랙 매트릭스(311c, 312c)로 구성될 수 있다.
여기서, 제 1 블랙 매트릭스(315)와 블랙층 또는 블랙 전극층이라고도 하는 제 2 블랙 매트릭스(311c, 312c)는 형성 과정에서 동시에 형성되어 물리적으로 연결될 수 있고, 동시에 형성되지 않아 물리적으로 연결되지 않을 수도 있다.
또한, 물리적으로 연결되어 형성되는 경우, 제 1 블랙 매트릭스(315)와 제 2 블랙 매트릭스(311c, 312c)는 동일한 재질로 형성되지만, 물리적으로 분리되어 형성되는 경우에는 다른 재질로 형성될 수 있다.
스캔 전극(311)과 서스테인 전극(312)이 나란하게 형성된 상부기판(310)에는 상부 유전체층(313)과 보호막(314)이 적층된다. 상부 유전체층(313)에는 방전에 의하여 발생된 하전입자들이 축적되고, 유지 전극 쌍(311, 312)을 보호하는 기능을 수행할 수 있다.
보호막(314)은 가스 방전시 발생된 하전입자들의 스피터링으로부터 상부 유전체층(313)을 보호하고, 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다.
어드레스 전극(322)은 스캔 전극(311) 및 서스테인 전극(312)과 교차되는 방향으로 형성된다.
한편, 본 발명에 따르면 어드레스 전극(322)은, 유리 프릿, 은 분말, 용매 및 광 중합성 모노머를 일정한 비율로 포함하고, 은 분말의 평균 입경(D50)값이 1.7 내지 3.21㎛, 최대 입경(Dmax)값이 3.45 내지 6.2㎛인 어드레스 전극 페이스트로 형성할 수 있다.
이에 의해, 어드레스 전극은 두께 2㎛ 이하의 박막화를 실현할 수 있게 되며 또한 전극의 두께가 1.89㎛이상이 되어 전극이 우수한 도전성을 유지할 수 있게된다.
어드레스 전극(322)이 형성된 하부기판(320) 상에는 하부 유전체층(324)과 격벽(321)이 형성된다.
하부 유전체층(324)은 어드레스 전극(322) 보호와 전기적으로는 콘덴서 역학을 하며, 방전광이 배면기판쪽으로 투과되는 것을 막기 위하여 백색으로 형성하고 있다.
하부 유전체층(324)의 형성방법은 스크린 인쇄법이 주류를 이루고 있으나, green sheet laminate법, slot coater법, roll coater법 등 각종 coater에 의한 형성방법에 의해 형성할 수 있다.
격벽(321)은 스크린 인쇄법, Sand blast법, Lift-off법, 감광성 페이스트법, Direct Etching법 등에 의해 형성할 수 있으며, 에칭공정을 포함한다.
또한, 하부 유전체층(324)과 격벽(321)의 표면에는 형광체층(323)이 형성된다. 격벽(321)은 세로 격벽(321a)와 가로 격벽(321b)가 폐쇄형으로 형성되고, 방전셀을 물리적으로 구분하며, 방전에 의해 생성된 자외선과 가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어 져서는 안 될 것이다.
도 1은 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전극 제조공정을 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예1 과 비교예2를 촬영한 도이다.
도 3은 본 발명에 따른 어드레스 전극을 포함하는 PDP의 구조를 도시한 도이다.

Claims (12)

  1. 유리 프릿, 은 분말, 용매 및 광 중합성 모노머를 포함하고,
    상기 은 분말의 평균 입경(D50)값이 1.7 내지 3.21㎛, 최대 입경(Dmax)값이 3.45 내지 6.2㎛인 어드레스 전극 페이스트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유리 프릿은 3 내지 5 중량부, 상기 은 분말은 40 내지 50 중량부, 상기 용매는 30 내지 40 중량부 및 상기 광 중합성 모노머 3 내지 10 중량부로 포함된 어드레스 전극 페이스트.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 유리 프릿은 상기 유리 프릿 100 중량부에 대해 각각 55 내지 78.4 중량부의 산화납(PbO), 1.1 내지 9.8 중량부의 산화알루미늄(Al2O3), 10 내지 25 중량부의 산화붕소(B2O3), 8 내지 38.4 중량부의 산화규소(SiO2) 및 0.3 내지 11.3 중량부의 산화비스무스(Bi2O3)를 포함하는 어드레스 전극 페이스트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 용매는 a-터피놀(a-Terpinol), 부틸 카비톨 아세테이트(buty cabitol acetate), 텍사놀(Texonol) 및 부틸 카비톨(butly cabitol) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 어드레스 전극 페이스트.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광 중합성 모노머는 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 폴리우레탄디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 펜타에리스리틀트리아크릴레이트, 펜타에리스리틀테트라아크릴레이트, 트리메틸올프로판에틸렌옥사이드 변성 트리아크릴레이트, 트리 메틸올프로판프로필렌옥사이드 변성 트리아크릴레이트, 디펜타에리스리틀펜타아크릴레이트, 디펜타에리스리틀헥사아크릴레이트 및 상기 아크릴레이트에 대응하는 각 메타크릴레이트류 중 적어도 어느 하나를 포함하는 어드레스 전극 페이스트.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 유리 프릿의 최대 입경(Dmax)은 1.0 내지 4.5 ㎛이고, 평균 입경(D50) 0.2 내지 1.2 ㎛인 어드레스 전극 페이스트.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 유리 프릿의 유리 전이온도(Tg)는 350 내지 550℃ 인 어드레스 전극 페 이스트.
  8. 제1항에 있어서,
    광중합 개시제, 레벨링제, 소포제 및 커플링제 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 어드레스 전극 페이스트.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 광중합 개시제는 벤조인알킬에테르류, 아세토페논류, 아미노아세토페논류, 안트라퀴논류, 티오크산톤류, 벤조페논류, 크산톤류, 포스핀옥시드류 및 퍼옥시드류 중 적어도 어느 하나를 포함하는 어드레스 전극 페이스트.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 어드레스 전극 페이스트의 소성물로 형성된 어드레스 전극.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 어드레스 전극의 두께는 1.89 내지 2㎛인 어드레스 전극.
  12. 제10항의 어드레스 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치.
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