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KR100899197B1 - 착색 유리프릿을 포함하는 전극 형성용 페이스트 조성물 및이를 이용하여 제조된 전극을 포함하는 플라즈마디스플레이 패널 - Google Patents

착색 유리프릿을 포함하는 전극 형성용 페이스트 조성물 및이를 이용하여 제조된 전극을 포함하는 플라즈마디스플레이 패널 Download PDF

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KR100899197B1
KR100899197B1 KR1020070038012A KR20070038012A KR100899197B1 KR 100899197 B1 KR100899197 B1 KR 100899197B1 KR 1020070038012 A KR1020070038012 A KR 1020070038012A KR 20070038012 A KR20070038012 A KR 20070038012A KR 100899197 B1 KR100899197 B1 KR 100899197B1
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South Korea
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electrode
composition
weight
forming
glass frit
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최덕영
이병철
남희인
김현돈
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제일모직주식회사
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Abstract

본 발명은 전극 형성용 페이스트 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 (a) 전도성 분말, (b) 흑색도(L*)가 85 이하인 착색 유리프릿, (c) 유기바인더, 및 (d) 용제를 포함하는 전극 형성용 페이스트 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 전극 형성용 페이스트 조성물은 흑색도(L)와 외광 반사휘도가 우수하여 별도의 흑색안료 없이 우수한 전도성을 가지는 전극을 구현할 수 있으며, 이로 인해 플라즈마 디스플레이 패널의 방전 전압을 낮추어 휘도를 개선할 수 있는 전극 형성용 페이스트 조성물을 제공할 수 있다.
PDP, 착색 유리프릿, 전도성 분말, 유기 바인더, 흑색 안료, 흑색도(L*), 전도성, 휘도

Description

착색 유리프릿을 포함하는 전극 형성용 페이스트 조성물 및 이를 이용하여 제조된 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널{Composition of paste comprising colored glass frit for fabricating the electrode and plasma display panel thereby}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 조성물을 사용해서 제조된 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 분해사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 전면기판 110: 투명전극
112: 버스전극 114: 제1 유전체층
115: 제2 유전체층 117: 어드레스 전극
118: MgO층 120: 격벽
132: 형광체 150: 배면기판
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.
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.
이러한 PDP는 인가전압에 대한 매우 강한 비선형성, 긴 수명, 고휘도 및 고발광 효율, 넓은 시야각, 대형화의 유리함으로 인해 고해상도 텔레비젼(HDTV)에 주로 응용되고 있다.
PDP는 전면유리기판과 배면유리기판 두장의 기판으로 이루어지는데, 전면 유리기판은 투명전극과 버스전극으로 구성되고, 횡방향으로 연장되며 서로 평행한 1쌍의 방전유지전극으로 이루어진 방전 유지전극쌍이 위치되어 있다.
이들은 투명한 유전체층, 나아가서는 투명한 보호층으로 피복되며, 유사하게 유전체층으로 피복된 배면 유리 기판에는 상기 방전 유지전극 쌍과 직교하는 다수의 어드레스 전극이 위치되어 있다.
이들 방전 유지전극 쌍과 어드레스 전극과의 교차부, 또는 그의 근방에는 간 벽에 의해 방전 셀이 화소화 되어 이들 각 방전 셀을 선택적으로 방전시켜 형광체를 발광시키는 것에 의해 표시가 행해지게 된다.
이와 같은 PDP의 금속 전극 중 어드레스 전극의 경우는 주로 은(Ag) 페이스트를 이용하여 인쇄법이나 포토리소그래피(photolithography)법에 의해 형성된다.
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.
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.
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.
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.
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.
패턴을 형성하는 어드레스 전극과 버스전극의 전도층(Conductive Layer)의 조성물을 구성하는 성분을 크게 나누면 다음과 같다.
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.
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.
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.
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.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 우수한 흑색도와 전기전도성을 가지고 방전전압이 높은 전극을 제조할 수 있는 전극 형성용 페이스트 조성물을 제공하는데에 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 조성물을 이용하여 제조된 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 데에 있다.
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.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 전극 형성용 페이스트 조성물은 전도성 분말, 흑색도(L*)가 85 이하인 착색 유리프릿, 유기바인더 및 용제를 포함한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 또 다른 하나의 양상은 상기 전극형성용 조성물을 이용하여 스크린 인쇄법, 오프셋 인쇄법 또는 포토리소그래피법 중 한 방법에 의해 형성된 전극 및 이를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에 관계한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
본 발명의 실시예에 따른 전극 형성용 페이스트 조성물은 전도성 분말, 유리프릿, 유기바인더, 및 용제를 포함한다.
전도성 분말은 전도성을 가지는 유기물 또는 무기물이 모두 사용될 수 있다.
바람직하게 상기 전도성 분말은 금속분말로서 금, 은, 구리, 니켈, 팔라듐, 백금, 알루미늄 등과 같은 금속에서 선택되는 하나 또는 이들의 합금 분말을 사용한다.
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.
전도성 물질의 함량이 30중량% 미만인 경우, 저항의 증가로 방전전압이 높아져 휘도 저하를 야기시키고, 90중량%를 초과하면 유리프릿 및 유기 바인더의 양이 상대적으로 적어져 페이스트화가 어렵고 유리기판과의 접착성이 떨어질 수 있다.
본 발명에서 사용되는 착색 유리프릿은 400~700℃의 온도에서 소성 할 경우, 흑색도(L*)가 85 이하인 것을 사용하는데, 그 이유는 흑색도(L*)가 85를 초과하는 경우에는 제조되는 전극의 외광반사휘도 특성이 저하될 우려가 있기 때문이다.
상기 착색 유리프릿의 함량은 1~20중량%, 보다 바람직하게는 3~15중량%이다. 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.
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.
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.
상기에서 설명한 착색 유리프릿의 연화온도는 300~600℃이다.
본 발명에서 유기 바인더는 전극을 형성하는 전도성 물질 및 착색 유리프릿을 분산시켜 결합하는 역할과 인쇄, 건조 후 소성 전까지 유리기판과 접합성을 부여해주는 역할을 한다.
유기 바인더로는 알칼리 현상성을 부여하기 위한 카르복실기(Carboxyl Group) 등의 친수성을 가지는 아크릴 모노머로 공중합시킨 아크릴계 고분자 이외에 에틸 셀룰로오즈(Ethyl Cellulose), 히드록시에틸 셀룰로오즈(Hydroxyethyl Cellulose), 히드록시프로필 셀룰로오즈(Hydroxypropyl Cellulose) 또는 히드록시에틸히드록시프로필 셀룰로오즈(Hydroxyethylhydroxypropyl) 등의 셀룰로오즈계 고분자들을 각각 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
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.
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.
상기 용제의 함량은 구체적으로 적용되는 경우에 따라 달라지게 되며, 용제의 첨가량을 조절함으로써 점도의 조절을 용이하게 할 수 있다. 바람직하게는 1~68 중량%의 범위에서 사용한다.
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.
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.
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.
상기에서 설명한 전극 형성용 조성물은 스크린 인쇄법, 오프셋인쇄법, 포토리소그래피법 중 적어도 하나의 방법을 이용하여 전극을 제조할 수 있다.
특히, 전극 제조 시 포토리소그래피법을 이용할 경우, 본 발명은 상기 조성물에 광중합성 화합물 및 광개시제를 추가로 더 포함한다.
본 발명에서 상기 광중합성 화합물은 감광성 수지 조성물에 사용되는 다관능성 모노머 또는 올리고머로서, 예를들면, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜디아크릴레이트, 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 1종 이상 선택한 것을 사용할 수 있다.
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.
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.
상기에서 광중합 개시제의 첨가량은 상기 전극형성용조성물 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부를 첨가하는 것이 바람직하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 조성물을 사용해서 제조된 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 분해사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 조성물을 사용해서 제조된 플라즈마 디스플레이 패널(10)은 전면기판(100)과 배면기판(150)을 포함한다.
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.
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.
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.
상기의 PDP 구조에 있어서, 버스전극(112)과 어드레스 전극(117)은 본 발명의 실시예에 따른 조성물을 이용하여 형성되는데, 구체적으로 스크린 인쇄법, 오프셋 인쇄법, 포토리소그래피법 중 하나의 방법에 의해 형성된다.
대표적으로 포토리소그래피(photolithography)법에 의해 전극을 형성하는 방법은 다음의 단계에 의해 이루어진다.
(a) 본 발명의 조성물을 유리기판 상에 5~40㎛ 두께로 도포하는 단계;
(b) 도포된 상기 조성물을 80~150℃의 온도에서 약 20~60분간 건조하는 단계;
(c) 건조된 상기 조성물막 위에 포토마스크(photomask)를 사용하여 자외선 노광공정을 실시하는 단계;
(d) 현상공정을 통해 상기 조성물막의 노광된 영역 또는 노광되지 않은 영역을 제거하는 단계;
(e) 잔류하는 상기 조성물막을 500 ~ 600℃의 온도에서 건조 및 소성시켜주는 단계
이하에서는 본 발명에 따른 전극 형성용 페이스트 조성물에 의할 경우 비저항, 흑색도, 및 외광반사휘도가 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.
1. 실시예 및 비교예
<실시예 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 파티클로즈社의 LF546B 8g을 사용하였고, 유기바인더로서 일본합성의 POLY(METHYL METHACRYLATE-CO-METHACRYLIC ACID, P-118(제품명)을 6.5g 사용하였다.
여기에 광중합성 화합물로서 관능성모노머인 TRIMETHYLOLPROPANE ETHOXY TRIACRYLATE (미원상사)를 4.5g 첨가하였으며, 광중합 개시제로서 2-METHYL-4'-(METHYLTHIO)-2-MORPHOLINO-PROPIOPHENONE(SATOMER사)를 2g 첨가하였으며, 용제로서 미국 Eastman chemical社의 Texanol을 19g 첨가하였다.
상기 조성성분을 3-Roll-Mill을 사용하여 충분히 분산시켜 페이스트 조성물을 제조하였다.
<실시예 2>
흑색도(L*)가 57인 삼화전자社의 SCBF-02 착색 유리프릿을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
<실시예 3>
흑색도(L*)가 68인 NHY社의 BK-76 착색 유리프릿을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
<실시예 4>
흑색도(L*)가 45인 파티클로즈社의 LF546B 착색 유리프릿을 사용하였고, 흑색안료로서 Mitsui Mining사의 CX-100 Co2O3 흑색안료를 3g 첨가하였으며, 용제로서 미국 Eastman chemical社의 Texanoldmf 16g 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시 하였다.
<비교예 1>
착색유리프릿이 아닌 일반 유리프릿으로서 TOMATEC社의 OMX-1184F를 8g 사용하고, 흑색안료로서 Mitsui Mining사의 CX-100 Co2O3 흑색안료를 3g 첨가하였으며, 용제로서 미국 Eastman chemical社의 Texanoldmf 16g 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시 하였다.
<비교예 2>
흑색도(L*)가 92인 TOMATEC社의 1184F 착색 유리프릿 8g을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
상기 실시예 및 비교예에서 제조한 조성물의 조성비를 하기 표1에 나타내었다.
Figure 112007029508735-pat00001
2. 물성평가
상기 실시예 1~4 및 비교예 1~2에서 제조한 조성물을 이용하여 포토리소그래피법(Photolithography)으로 전극패턴을 형성 후 다음과 같이 비저항, 흑색도, 외광 반사휘도 등을 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
(1) 비저항 측정
형성된 전극 패턴에 대해 선저항 측정기(2000 Multimeter, KEITHLEY)를 이용하여 저항을 측정 한 후, 프로파일러(Profiler, P-10, TENCOR)를 사용하여 선폭 및 두께를 측정한다.
데이터 평가가 완료되면 아래의 식을 통하여 비저항 측정을 완료한다. 비저항 값은 낮을수록 패널에서의 선저항이 낮게 나와 결과적으로 방전 전압을 낮춰 휘도 향상을 가능하게 한다.
비저항(μΩ·㎝)= 선저항 (Ω) × 두께(cm) × 너비(cm) / 길이(cm)
(2) 흑색도(L*) 측정
스크린 프린터법을 이용하여 본 발명의 조성물을 유리기판에 인쇄 한 후 건조, 소성을 통하여 시편을 제조한 다음, 색도측정기(CM-508i, MINOLTA)를 이용하여 흑색도(L*)를 측정한다.
흑색도(L*)는 값이 낮을수록 흑색에 가까운 것으로 , 전극의 흑색도는 패널의 패턴형성 시에 외광 반사휘도 및 명도를 결정하는 매우 중요한 인자이다.
3. 결과의 분석
Figure 112007029508735-pat00002
상기 표 2에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1~4의 경우, 착색 유리프릿의 사용으로 비저항은 낮게 유지하면서 우수한 흑색도(L*)를 나타내었다.
특히, 실시예 1~3의 경우 흑색 안료를 사용하지 않고도 흑색도(L*)를 나타낼 수 있는 장점을 가지고 있어 매우 우수한 저항 값을 얻을 수 있었다.
다만, 실시예 4의 경우엔 별도의 흑색안료를 추가해주어 흑색도(L*)는 실시예 1~3보다 낮게 나오나, 비저항이 크게 증가하고 있음을 알 수 있다.
반면, 비교예 1~2에서 같이 일반 유리프릿 또는 흑색도가 높은, 즉 투명에 가까운 착색 유리프릿을 사용한 결과, 비저항은 유사하였으나 흑색도(L*)가 좋지 않은 결과를 얻었다.
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 이해해야만 한다.
본 발명의 실시예에 따른 전극 형성용 페이스트 조성물 및 이를 이용하여 제조된 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에 의하면 흑색도(L*)와 외광 반사휘도가 우수하여 별도의 흑색 안료를 필요로 하지 않게 되고, 우수한 전도성을 가지는 전극을 구현할 수 있으며, 이로 인해 플라즈마 디스플레이 패널의 방전 전압을 낮추어 휘도를 개선할 수 있다는 장점이 있다.

Claims (12)

  1. (a) 전도성 분말, (b) 흑색도(L*)가 0 초과, 85 이하인 착색 유리프릿, (c) 유기바인더 및 (d) 용제를 포함하는 전극 형성용 페이스트 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 조성물은 (a)전도성 분말 30~90중량%, (b)착색 유리프릿 1~20중량%, (c)유기 바인더 1~20중량% 및 잔량으로서 (d)용제를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 형성용 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전도성 분말은 금, 은, 구리, 니켈, 팔라듐, 백금, 알루미늄 중 선택되는 하나 또는 이들의 합금 분말인 것을 특징으로 하는 전극 형성용 페이스트 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 착색 유리프릿은 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 0.1~20 중량% 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전극 형성용 페이스트 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 유리프릿의 연화 온도는 300 내지 600℃인 것을 특징으로 하는 전극 형성용 페이스트 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 유기 바인더는 아크릴계 고분자 및 셀룰로오스계 고분자에서 선택되는 것을 단독 또는 혼합한 것을 특징으로 하는 전극 형성용 페이스트 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 용제는 120℃ 이상의 비점을 가지는 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) 중 선택되는 것을 특징으로 하는 전극 형성용 페이스트 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 조성물은 상기 조성물 100중량부에 대하여 철, 코발트, 구리, 크롬, 망간, 알루미늄, 니켈을 포함하는 금속 산화물 또는 이들의 복합 금속 산화물 중 선택된 1종 이상의 흑색 안료를 1~20중량부 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 형성용 페이스트 조성물.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 조성물은 상기 조성물 100중량부에 대하여 광중합성 화합물 1~20중량부와 광중합 개시제 0.1~10중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 형성용 페이스트 조성물.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 조성물은 자외선 안정제, 점도 안정제, 소포제, 분산제, 레벨링제, 산 화방지제, 열중합금지제로 구성되는 첨가제를 하나 이상 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전극 형성용 페이스트 조성물.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항의 조성물을 이용하여 스크린 인쇄법, 오프셋인쇄법, 또는 포토리소그래피법을 이용하여 제조된 전극.
  12. 전면기판과 상기 전면기판과 대향하는 배면기판;
    상기 전면기판과 배면기판이 서로 대향하는 면의 전면기판 상에 횡방향으로 배열되어 있는 투명전극;
    상기 투명전극 상에 형성되는 버스전극;
    상기 전면기판과 상기 배면기판이 서로 대향하는 면의 배면기판 상에 종방향으로 형성되는 어드레스 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,
    상기 버스전극, 상기 어드레스 전극 중 하나 또는 두 개의 전극은 제11항의 전극인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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