KR20080089930A - 플라즈마 디스플레이 패널의 금속기판 조성물 및 이를이용한 플라즈마 디스플레이 패널과 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 금속기판 조성물 및 이를 이용한 플라즈마 디스플레이 패널과 그 제조방법에 관한 것으로, 40∼60wt%의 Fe 및 60∼40wt%의 Ni를 포함하는 조성비를 포함하는 금속기판 조성물을 이용하여 내구성이 뛰어나고, 저온 소성이 가능하며, 방열특성이 양호한 플라즈마 디스플레이 패널과 이를 위한 제조방법을 제공할 수 있다.

PDP, 금속, 기판, 조성물, 소성

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 금속기판 조성물 및 이를 이용한 플라즈마 디스플레이 패널과 그 제조방법{METAL SUBSTRATE COMPOSITION OF PLASMA DISPLAY PANEL AND PLASMA DISPLAY PANEL USING THE SAME, MANUFACTURING METHOD THEREOF}

도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널을 나타낸 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 나타낸 단면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법을 나타낸 공정도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법을 나타낸 공정도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1, 11 : 제 1 기판(상부) 2, 21 : 제 2 기판(하부)

3, 27 : 격벽 4, 24 : 제 2 유전체(하부)

5, 25 : 형광체 6, 14, 15 : 제 1 유전체(상부)

7, 16 : 보호층 9, 12, 13 : 서스테인 전극쌍

X, 23 : 어드레스 전극

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 금속기판 조성물 및 이를 이용한 플라즈마 디스플레이 패널과 그 제조방법에 관한 것이다.

차세대 평판 패널 디스플레이 시장을 주도할 가장 높은 잠재성을 가지고 있는 평판표시소자로 부상하는 있는 플라즈마 디스플레이 패널(플라즈마 디스플레이 패널 : Plasma Display Panel)은 격벽으로 구획된 방전셀(cell)에서 통상 He+Xe, Ne+Xe,He+Xe+Ne 등의 불활성 혼합가스가 방전할 때 발생하는 147nm의 진공자외선이 형광체를 발광시킴으로써 화상을 표시하게 된다. 이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 박막화와 대형화가 용이하여 대면적 평판 디스플레이로서 주목받고 있는 디스플레이 장치이다.

도 1을 참조하면, 3전극 교류 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀은 상부 유리기판(1) 상에 형성되어진 서스테인 전극쌍(9)과, 서스테인 전극쌍(9) 위에 형성된 상부 유전체(6)와, 상부 유전체(6) 상에 형성된 보호막(7)과, 하부기판(2) 상에 형성된 어드레스 전극(X)과, 어드레스 전극(X) 위에 형성된 하부 유전체(4)와, 하부 유전체(4) 위에 형성된 격벽(3)을 구비한다.

이와 같은 플라즈마 디스플레이 패널은 상부기판 및 하부기판으로서 디스플레이 기판용 유리가 사용되고 있지만 소다-라임 유리(Soda-Lime Glass)의 사용이 적극적으로 고려되고 있다. 왜냐하면, 소다-라임 유리가 디스플레이 기판용 유리에 비해 약 1/6 배로 저렴하기 때문에 단가 면에서 유리하기 때문이다. 따라서, 전체 적인 플라즈마 디스플레이 패널의 가격 경쟁력을 향상시키기 위하여 소다-라임 유리 기판의 사용에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

한편, 상하부 기판으로 사용하고 있는 유리기판은 투명하여 플라즈마 디스플레이 패널의 상부기판에는 적합하지만, 무겁고 깨지기 쉬운 단점이 있고, 방열특성이 좋지 않으므로, 플라즈마 디스플레이 패널의 하부기판으로는 적합하지 않다는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 내구성이 뛰어나고, 방열특성이 양호한 플라즈마 디스플레이 패널의 금속기판 조성물 및 이를 이용한 플라즈마 디스플레이 패널과 그 제조방법을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 저온 소성 온도로 제조할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 금속기판 조성물 및 이를 이용한 플라즈마 디스플레이 패널과 그 제조방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 금속기판 조성물은 Fe 및 Ni를 포함하되, 상기 Fe와 Ni가 3:7 ∼ 5:5 비율의 조성비를 갖거나 40∼60wt%의 Fe 및 60∼40wt%의 Ni를 포함하는 조성비를 갖는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 조성물은 0 ∼ 10wt%의 Cr을 더 포함하거나 또는 0 ∼ 10wt%의 Ti를 더 포함할 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디 스플레이 패널은, 제 1 전극, 제 1 유전체, 보호막이 형성된 제 1 기판과 제 2 전극, 제 2 유전체, 형광체, 격벽이 형성된 제 2 기판을 포함하고, 상기 제 1 기판과 제 2 기판의 열팽창계수의 차가 0 ∼ 20%이다.

여기서, 상기 제 2 기판은 상기 Fe와 Ni가 3:7 ∼ 5:5 비율의 조성비를 갖거나 40∼60wt%의 Fe 및 60∼40wt%의 Ni를 포함하는 조성비를 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 플라즈마 디스플레이 패널은 상기 제 2 기판과 제 2 전극 사이에 형성된 절연막을 더 포함한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법은,

(a) 제 1 기판 상에 제 1 전극, 제 1 유전체 및 보호막을 형성하는 단계,

(b) 상기 제 1 기판과의 열팽창계수의 차가 0 ∼ 20%인 제 2 기판 상에 절연막, 제 2 전극, 제 2 유전체, 격벽을 형성하는 단계 및

(c) 상기 제 1 기판과 제 2 기판을 합착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제 2 기판은 40∼60wt%의 Fe, 60∼40wt%의 Ni, 0 ∼ 10wt%의 Cr 및 0 ∼ 10wt%의 Ti를 포함하는 조성을 갖고, 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 제조는 소성 온도가 350℃ 이하이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 살펴보도록 한다.

첨부된 도면에서는 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확 대하여 나타냈으며, 도면에 나타난 각 층간의 두께 비가 실제 두께 비를 나타내는 것은 아니다. 한편, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 형성 또는 위치한다고 할 때, 이는 다른 부분의 바로 위에 형성되어 직접 접촉하는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 존재하는 경우도 포함하는 것으로 이해하여야 한다.

이하, 제 1 기판은 투명전극과 버스전극으로 구성된 서스테인 전극쌍과 상부 유전체층 및 보호막이 순차적으로 형성된 플라즈마 디스플레이 패널의 상부기판이고, 제 2 기판은 서스테인 전극쌍과 방전을 일으키기 위한 어드레스 전극과 하부 유전체층이 순차적으로 형성된 플라즈마 디스플레이 패널의 하부기판을 나타내는 것으로, 상기 제 1 기판에 구비된 전극, 유전체는 제 1 전극, 제 1 유전체라 하고, 제 2 기판에 구비된 전극, 유전체는 마찬가지로, 제 2 전극, 제 2 유전체라 명명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 나타낸 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 기판(11)과 제 2 기판(21)을 합착한 패널로서,상기 제 1 기판(11)은 상부기판이고, 상기 제 2 기판(21)은 하부기판이다.

상기 제 1 기판(11) 위에 다수의 제 1 전극(12, 13)이 형성되어 있고, 제 1 전극(12, 13) 위에는 제 1 유전체층(14, 15)이 형성되어 있다.

그리고, 제 1 유전체층(14, 15) 위에는 MgO를 포함하는 보호막(16)이 형성되어 있다.

한편, 제 1 기판(11)에 대향하는 제 2 기판(21) 위에는 제 1 기판(11)의 제 1 전극(12)과 직교 상태로 배치되는 다수의 제 2 전극(23)들이 형성되어 있고, 제 2 전극(23) 위에는 제 2 유전체층(24)이 형성되어 있다.

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 상기 제 1 기판(11)과 제 2 기판(21)의 열팽창계수의 차가 0 ∼ 20%인 것을 특징으로 한다.

이를 위해, 상기 제 2 기판(21)은 일 실시예에 따른 금속기판 조성물은 Fe 및 Ni를 포함하되, 상기 Fe와 Ni가 3:7 ∼ 5:5 비율의 조성비를 갖거나 40∼60wt%의 Fe 및 60∼40wt%의 Ni를 포함하는 조성비를 갖는 금속기판 조성물을 이용한다. 이때, 상기 금속기판 조성물은 부식을 방지하기 위해, 0 ∼ 10wt%의 Cr을 더 포함할 수 있고, 표면 강도를 향상시키기 위해, 0 ∼ 10wt%의 Ti을 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제 1 기판(11) 및 제 2 기판(21)의 열팽창계수의 차가 20% 이상이되면 상기 제 1 기판(11)과 제 2 기판(21)의 합착 공정 중에 기판의 휘어짐이나 미스 얼라인 현상에 의해 반응 가스가 누출되기 쉽고, 심할 경우 봉착시 제 1 기판(11)과 제 2 기판(21)의 탈락 현상이 발생할 수도 있다.

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 저온 소성 공정이 가능한 플라즈마 디스플레이 패널로서, 유리 기판인 제 1 기판(11)과 열팽창계수의 차가 20% 이내인 금속 기판을 제 2 기판(21)으로 이용한 것으로, 상기 제 2 기판(21)에 전술한 바와 같은 금속기판 조성물을 이용하는 것이다.

또한, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 제 2 기판(21)으로서 금속기판을 사용하므로, 제 2 전극(23)과의 절연을 위한 절연막(22)을 더 포함하는 구조이다.

그리고, 상기 제 2 유전체층(24) 위에는 소정 높이로 형성되어 방전 공간(26)인 제 1 셀(26a), 제 2 셀(26b), 제 3 셀(26c)을 형성하도록 다수의 격벽(27)들이 형성되어 있다.

적색, 녹색, 청색 빛을 각각 발광하는 형광체(25)를 포함하는 다수의 적색, 녹색, 청색 방전셀(26)은 상기 형광체(25)에서 발광하는 빛의 파장대에서 높은 발광률을 갖는다.

본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법을 상세히 살펴보면 이하에 기재된 바와 같다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 전면기판과 후면기판의 제조방법을 나타낸 공정도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 전면패널의 제조방법을 나타낸 공정도로서, 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이, 전면패널의 기재가 되는 투명 재질의 제 1 기판(11)을 기판을 준비한다. 상기 제 1 기판(11)은 투명한 재질로서 주로 저온 소성이 가능한 열팽창계수를 갖는 기판을 주로 이용한다. 상기 유리 기판으로서는, 디스플레이 기판용 유리가 사용되고 있지만 소다-라임계 유리(Soda-Lime Glass)의 사용이 적극적으로 고려되고 있고, 주로 70 ∼90×10^-7/℃의 열팽창계수를 갖는 유리 기판을 주로 이용한다. 상기 유리 기판의 조성물은 70wt%의 SiO₂, 15wt%의 Na₂O, 10wt%의 CaO, 0 ∼ 10wt%의 Al₂O₃, K₂O, MgO로 이루어질 수 있다.

다음, 도 3b에 도시된 바와 같이, 준비된 제 1 기판(11) 상에 상호 대향되어 이격된 한 쌍의 서스테인 전극쌍(12) 및 버스 전극쌍(13)을 형성한다.

상기 서스테인 전극쌍(12)은 방전유지를 위한 것으로서, 이격되어 형성된 쌍으로 구성된다. 상기 서스테인 전극쌍(12)은 방전셀에서 방출된 빛의 경로에 위치하므로 빛의 투과도를 고려하여 광투과율이 90% 이상인 투명전극물질(ITO:Indium Tin Oxide)로 이루어진 투명전극(12)로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 버스 전극쌍(13)은 투명전극(12)보다 상대적으로 좁은 폭을 가지는 금속전극(13)으로 이루어진다. 여기서, 투명전극물질(ITO)은 저항값이 크므로 전력을 효율적으로 전달하지 못한다. 따라서, 투명전극(12) 상에 도전성이 좋은 물질, 예를 들면 은(Ag)이나 구리(Cu)로 이루어진 금속전극(13)을 형성함으로써 전극(12, 13)의 전체적인 도전율을 높이게 된다. 이러한 투명전극(12)은 스캔/서스테인 전극(12)이라 부르기도 하며, 패널 주사를 위한 스캔 신호와 방전유지를 위한 서스테인 신호가 주로 공급되고, 버스 전극(13)에는 서스테인 전극(13)이라 부르기도 하며, 서스테인 신호가 주로 공급된다.

상기 전극(12, 13)들의 형성방법은, 기판(11) 위에 박막형성방법, 디핑방법(Dipping Method), 스크린 인쇄법 등으로 산화인듐 이나 산화주석을 증착시켜 투명전극(12)을 형성한다. 다음으로, 상기 각 투명전극(12) 위에 한 쌍의 버스전극(13)을 각각 형성한다). 버스전극(13)은 포토 리소그래피법(Photo Lithography) 에 의하여 또는 금속 페이스트를 인쇄하여 투명전극(12) 위에 버스전극(13)을 형성한다. 버스전극(13)은 전술한 바와 같이, 투명전극(12)의 높은 저항을 보상하기 위한 것으로, 서스테인 전극의 가장자리에 은(Ag) 등의 도전성 박막으로 형성한다.

상기 포토 리소그래피법에 대하여 보다 상세히 설명하자면, 투명전극(12) 위에 전기전도도가 좋은 Cu, Au, Ag, Al 또는 이들의 합금을 CVD 또는 스퍼터링 방식으로 증착시켜 일정한 두께의 박막을 형성시킨다. 이후, 상기 패턴재료 위에 포토 레지스트(Photo Resist)를 도포하여 가경화시킨 후 형성시킬 패턴에 따라 개구부가 형성된 마스크를 이용하여 상기 포토 레지스트를 부분적으로 노광시키면 노광된 부분의 화학적 조성이 변화한다. 이후, 상기 기판을 향해 현상액을 분사하여 상기 포토레지스트 중 불필요한 부분을 제거한다. 이때, 상기 포토 레지스트 중 노광된 부분은 화학적으로 조성이 변화되어 현상액에 의해 녹지 않으므로 노광되지 않은 부분만이 녹아서 제거되고 원하는 형상의 포토레지스트만이 남게 된다. 이후, 식각액을 분사하여 상기 패턴재료를 부분적으로 제거한다. 이때, 현상액에 의해 녹지 않고 남아있는 포토 레지스트가 그 밑에 형성된 패턴재료의 식각을 방지하도록 보호하는 역할을 하므로 상기 패턴 재료 중 상기 포토 레지스트로부터 노출된 부분만이 제거된다. 이후, 상기 기판 상에서 포토 레지스트를 박리시켜 제거함으로써 원하는 패턴을 얻는다.

다음, 도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 형성된 전극(12, 13)들을 감싸도록 제 1 유전체층이 되는 하부 유전체층(14)을 형성한다. 상기 하부 유전체층(14)을 형성하는 방법으로는 스크린 인쇄법(Screen Printing Method) 또는 드라이 필름 법(dry film method)과 같은 다양한 방법으로 형성될 수 있고 주로, 전사법을 이용하여 형성할 수 있다.

스크린 인쇄법은 기판에 유전체 페이스트를 도포한 다음 건조시키는 방법이다. 1회의 인쇄에 의해 형성되는 유전층의 높이는 15~25㎛이므로, 원하는 유전층의 높이를 얻기 위해서는 반복적인 인쇄가 필요할 수 있다.

상기 제 1 유전체층(14, 15)은 전체 유전체층의 질량을 100%로 하였을 때, 산화납(PbO) 60~70%, 산화실리콘(SiO₂) 12~17%, 산화붕소(B₂O₃) 8~15%, 산화아연(ZnO) 5~12%, 산화알루미늄(Al₂O₃) 0.1~5%의 조성을 갖는다. 상기 조성의 유전체층은 10~15의 유전율을 갖게 된다.

다음 상기 하부 유전체층(14) 상에 상부 유전체층(15)을 형성한다. 상기 상부 유전체층(15)을 형성하는 방법으로는 스크린 인쇄법(Screen Printing Method)과 바코터(Bar-coater)를 이용한 바코팅법이 사용될 수 있다.

스크린 인쇄법은 기판에 유전체 페이스트를 도포한 다음 건조시키는 방법이다. 1회의 인쇄에 의해 형성되는 유전층의 높이는 15~25㎛이므로, 원하는 유전층의 높이를 얻기 위해서는 반복적인 인쇄가 필요할 수 있다.

바코터는 페인트, 잉크, 수지 및 기타 코팅제의 일정한 두께의 얇은 막을 형성시키는데 사용되는 것으로 와이어가 감긴 바(bar) 형태의 장치이다. 이러한 바코터를 이용하여 원하는 두께로 유전체층을 형성할 수 있다.

상기 스크린 인쇄법이나 바코터를 이용하여 유전체층을 형성하면 샌드 블라 스팅법을 이용할 경우에 염려되는 유전체의 손상이나 분진의 발생을 방지할 수 있으며, 돌출부가 상부 유전체층이 형성되는 영역과 상부 유전체층이 형성되지 않는 영역을 구분하므로, 보다 정밀한 패턴의 형성이 가능하다. 또, 감광성법과 달리 유전체층이 유기물질을 포함하고 있지 않으므로, 소성 단계 후에 잔류한 유기물질 또는 유기물질이 제거되어 발생하는 미세기공으로 인하여 투광성이 저하될 염려가 없으며, 견고한 유전체층을 형성할 수 있다.

다음으로, 각 유전체층(14, 15)을 경화시키는 소성 단계를 거친다). 상기 소성 단계는 유기물을 태워서 제거하고 유전체층의 무기 성분을 유리화하여 유전체층을 최종적으로 형성한다. 본 발명은 저온 소성이 가능하므로 상기 유전체층(14, 15)의 조성물에도 저온 소성 조성물을 사용할 수 있을 뿐만 아니라 다른 기능층 제조에도 저온 소성 재료를 사용할 수 있다. 상기 소성은 일반적으로 450~600℃에서 이루어지지만, 본 발명에서는 350℃ 이하로 낮출 수 있다.

다음, 도 3e에 도시된 바와 같이, 상기 상부 유전체층(15) 및 하부 유전체층(14) 위에 산화 마그네슘 보호막(16)을 형성한다. 상기 산화마그네슘(MgO) 보호막은 전자빔 진공증착법(E-Beam Vacuum Evaporation Method)에 의하여 유전체층(14, 15)의 상부에 산화마그네슘을 진공 증착하여 형성할 수 있다. 증착 조건으로서, 기판의 온도는 200℃, 진공도는 2x10^-6torr, 증발 속도는 10 내지 20nm/min으로 유지하는 것이 적당하다. STM(Scanning Tunneling Microscope)에 의하면, 동일한 진공증착법에 의하여 형성된 박막이라도 기판의 온도가 낮으면 오염도가 높게 되고 기판의 온도가 높을수록 산화마그네슘의 확산율이 증가하여 서로 잘 결합하기 때문에 증착된 산화마그네슘 덩어리가 크다는 것이 관찰된다. 상기 산화마그네슘 보호막은 스퍼터링(Sputtering) 방법이 사용될 수도 있다. 스퍼터링 방법을 이용하여 산화마그네슘 보호막을 형성할 경우 기판을 수직으로 세워 증착할 수 있기 때문에 대면적 증착이 가능하다. 또한, 상기 산화 마그네슘 보호막(16)은 2차 전자의 방출을 용이하게 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 후면패널의 제조방법을 나타낸 공정도로서, 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이, 후면패널의 기재가 되는 투명 또는 불투명 재질의 제 2 기판(21)을 기판을 준비한다. 상기 제 2 기판(21)은 투명 또는 불투명한 재질로서 주로 저온 소성이 가능함과 동시에, 도 3의 제 1 기판(11)과의 열팽창계수의 차가 0 ∼ 20%의 범위를 갖는 금속기판을 주로 이용한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법은 저온 소성이 가능하기 때문에 열팽창계수의 차가 나는 불투명 재질의 금속기판도 사용 가능하다.

예를 들어 상기 제 1 기판(11)의 열팽창계수가 70×10^-7/℃이면, 상기 제 2 기판(21)은 56×10^-7 ∼ 84×10^-7/℃의 열팽창계수를 갖는 금속기판을 이용하면 된다. 전술한 열팽창계수를 갖는 금속기판을 제조하기 위해서는 이하에 기재된 금속기판 조성물의 조성비를 한정된 중량비에 따라 혼합하여 제조하면 된다.

상기 금속기판에 이용하는 금속기판 조성물로서는, Fe 및 Ni를 포함하되, 상 기 Fe와 Ni가 3:7 ∼ 5:5 비율의 조성비를 갖거나 40∼60wt%의 Fe 및 60∼40wt%의 Ni를 포함하는 조성을 갖는 금속기판 조성물을 주로 이용한다. 이때, 상기 금속기판 조성물은 부식을 방지하기 위해, 0 ∼ 10wt%의 Cr을 더 포함할 수 있고, 표면 강도를 향상시키기 위해, 0 ∼ 10wt%의 Ti을 더 포함할 수 있다.

다음, 도 4b에 도시된 바와 같이, 제 2 기판(21) 상에 절연막층(22)을 형성한다. 상기 절연막(22)의 기능에 대해서는 후술하도록 한다.

다음, 도 4c에 도시된 바와 같이, 어드레스 전극이 되는 제 2 전극(23)들을 형성한다. 상기 제 2 전극(23)들은 일반적으로 포트리소그래피(photolithography)법을 이용한다. 전극(23) 형성공정을 간단히 살펴보면 전극물질을 페이스트(paste)의 인쇄나 그린 시트(green sheet)의 라미네이션(lamination)방법 등으로 기판(21)에 입힌 후, 상기 전극물질에 PR(photo resist) 또는 DFR(dry film resist)를 입힌다. 이어서, 노광 공정을 거쳐 상기 PR 또는 DFR을 현상하고, 전극을 에칭하여 패턴을 현상한 후, 상기 PR 또는 DFR을 제거하여 전극을 형성한다. 상기 제 2 전극(23)들은 상기 제 1 기판(11) 상에 형성된 서스테인 전극쌍(14, 16)과 교차하도록 2∼8㎛의 두께로 형성되고 2.5×10^-6∼4.0×10^-6Ω㎝의 비저항값을 갖는다. 상기 제 2 전극(23)들에는 디스플레이될 셀들을 선택하기 위한 데이터신호가 공급된다.

다음, 도 4d에 도시된 바와 같이, 상기 형성된 제 2 전극(23)들을 보호하고 방전시 발생하는 빛을 제 2 기판(21)에서 후방으로 통과하는 것을 반사시키는 반사층 역할을 하는 화이트 백층(미도시)과 제 2 유전체층(24)을 형성한다. 상기 제 2 유전체층(24)의 형성은 인쇄, 건조 소성 과정을 거치는 인쇄법과 드라이 필름 라미네이팅과 소성 과정을 거치는 드라이 필름법 등으로 형성할 수 있다.

상기 제 2 유전체층(24)에 이용되는 저온 소성이 가능한 유전체는 졸-겔법에 의해 제조되며, 구조 내에 규소에 결합된 산소원자 또는 가교가 가능한 유기단량체로 가교된 망목구조를 가지는 무기-유기 혼성물질(이하 유기규소화합물이라 칭함)을 포함할 수 있다.

상기 유전체는 하기 일반식 1∼3으로 나타낼 수 있는 규소 화합물들을 출발 물질로 하여 제조될 수 있다.

<일반식 1>

(OR¹)_nSi-R² _m(n+m=4)

<일반식 2>

(OR¹)_nSi-(X-R³)m(n+m=4)

<일반식 3>

R⁴SiCl₃

상기 일반식 1∼3에서 R¹은 탄소수가 1∼10개인 메틸, 에틸, 프로필, 부틸 등의 직쇄 또는 측쇄 알킬기이거나 이들 그룹이 가수분해된 수소원자이며, R²는 탄소수가 1∼4인 직쇄 또는 측쇄 알킬기, 페닐기, 페닐 알콕시기, 아민기를 나타낸 다.

또한 n은 1∼4의 자연수, m은 0∼3 사이의 정수를 나타낸다.

X는 탄소수가 3∼6인 탄소 사슬이며 R³은 비닐기, 글리시독시기, 메타아크릴기를 포함하거나 탄소수가 4∼8개인 탄소사슬 내에 플로라이드 원자가 치환된 물질을 나타낸다.

R⁴는 탄소수가 1∼10개인 직쇄 또는 측쇄 알킬기 또는 수소원자, 페닐기, 페닐 알콕시기, 아민기, 비닐기, 글리시독시기 또는 메타아크릴기를 포함하거나 탄소수가 4∼8개인 탄소 사슬내에 플로라이드 원자가 치환된 물질이다.

상기 일반식 1∼3에 속하는 구체적인 화합물의 예로서는 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라프로폭시실란, 테트라부톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리프로폭시실란, 비닐트리아세톡시실란, 비닐디메톡시에톡시실란, 아미노프로필트리에톡시실란, 아미노프로필트리메톡시실란, 아미노프로필트리프로폭시실란, N-(3-아크릴옥시-2-하이드록시프로필)-3-아미노프로필트리에톡시실란, N-(3-아크릴옥시-2-하이드록시프로필)-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아크릴옥시프로필디메톡시실란, 3-아크릴옥시프로필디에톡시실란, 3-아크릴옥시프로필디프로폭시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리에톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리프로폭시실란, N-(2-아미노에틸-3-아미노프로필)-트리메톡시실란(DIAMO), N-(2-아미노에틸-3-아미노프로필)-트리에톡시실란, N-(2-아미노에틸-3-아미노프로필)-트리프로폭시실란, N-(2-아 미노에틸-3-아미노프로필)-트리부톡시시실란, 트리메톡시실릴프로필디에틸렌트리아민 (TRIAMO), 트리에톡시실릴프로필디에틸렌트리아민, 트리프로폭시실릴프로필디에틸렌트리아민, 트리부톡시실릴프로필디에틸렌트리아민, 2-글리시독시에틸메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란,2-글리시독시프로필트리메톡시실란, 2-글리시독시프로필트리에톡시실란, 2-글리시독시에틸메틸디메톡시실란, 2-글리시독시에틸메틸디에톡시실란, 3-글리시독시에틸메틸디메톡시실란, 3-글리시독시프로필에틸디메톡시실란, 3-글리시독시프로필에틸디메톡시실란, 3-글리시독시프로필에틸디에톡시실란, 2-글리시독시프로필에틸디에톡시실란, 2-글리시독시프로필에틸디메톡시실란, 2-(3,4-에톡시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란, 2-(3,4-에톡시사이클로헥실)에틸트리에톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리프로폭시실란, 2-클로로프로필트리부톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 3,3,3,-트리플루오르프로필트리메톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 3-클로로프로필메틸디메톡시실란, 메틸트리클로로실란, 에틸트리클로로실란, 페닐트리클로로실란, 비닐트리클로로실란, 헥실트리클로로실란 또는 데실트리클로로실란이 있다.

본 발명에 의한 유전체를 제조하는 첫 번째 방법은 상기 일반식 1∼3에 나타낸 물질의 물과 알콜의 혼합 용액을 만들고 바람직하기로는 산 또는 염기 촉매를 첨가하여 가수분해(hydrolysis)와 축합(condensation)반응하는 과정을 포함한다.

상기 일반식 1과 2에 표시한 실란들을 하기 화학식 1에 나타낸 가수 분해 및 축합 반응의 연속적인 반응을 통해 분자량이 큰 산화물을 졸 상태에서 겔 상태로 전이하는 겔화(Gelation)과정을 통해 유전체를 제조한다.

상기 일반식 2의 물질 중 분자간 가교를 가능하게 하는 유기단량체로서 비닐기, 글리시독시기, 메타아크릴기가 포함된 경우에는 하기 화학식 3에 나타낸 유기중합반응을 포함한다. 실리콘에 치환된 유기그룹이 비닐기와 메타아크릴기(바람직하기로 메타아크릴록시기) 등일 경우에 바람직하기로 유기중합반응은 자유 라디칼, 양·음 이온 형태의 열·광 유기중합 개시제를 첨가시켜 반응시킨다. 글리시독시기가 포함된 경우에는 바람직하기로 알루미늄 알콕사이드, 티타늄 알콕사이드, 지르코늄 알콕사이드, 아민기 등에 의한 개환(ring opening) 반응을 통해 유기중합반응이 가능하다.

<화학식 1>

[가수분해]

M(OR)_x + xH₂O ↔ M(OH)_x + xROH

[축합(Condensation)]

≡M(OH) + (HO)M≡ ↔ ≡M-O-M≡ + H₂O

[물축합]

≡M(OR) + (HO)M≡↔ ≡M-O-M≡ + ROH

[알콜축합]

본 발명에 의한 유전체의 두 번째 제조방법은 상기 일반식 3에 나타낸 실리콘클로라이드, 메틸트리클로로실란, 에틸트리클로로실란, 페닐트리클로로실란 등의 반응물을 실리콘 알콕사이드 또는 알킬에테르와 바람직하기로는 금속클로라이드, 예를 들면 지르코늄 클로라이드, 티타늄 클로라이드, 틴 클로라이드 등의 촉매를 이용하여 하기 화학식 2에 나타낸 반응을 통해 고분자 산화물 구조의 유전체를 제조하는 과정을 포함한다.

<화학식 2>

RSiCl₃ + 0.75Si(OR`)<sub>4</sub> -> [RSi<sub>1 .75</sub>O<sub>3</sub>]n + 3R`Cl

0.75SiCl₄ + RSi(OR`)<sub>3</sub> -> [RSi<sub>1 .75</sub>O<sub>3</sub>]n + 3R`Cl

RSiCl₃ + RSi(OR`)<sub>3</sub> -> [R<sub>2</sub>Si<sub>2</sub>O<sub>3</sub>]n + 3R`Cl

2RSiCl₃ + 3R`<sub>2</sub>O -> [R<sub>2</sub>Si<sub>2</sub>O<sub>3</sub>]n + 6R`Cl

RSiCl₃ + Si(OR`)<sub>4</sub> -> [RSi<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-OR`]n + 3R`Cl

SiCl₄ + RSi(OR`)<sub>3</sub> -> [RSi<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-Cl]n + 3R`Cl

상기 화학식 2에 나타낸 R`는 탄소수가 1∼10인 직쇄 또는 측쇄 알킬기이며 R은 탄소수가 1∼10개인 직쇄 또는 측쇄 알킬기 또는 수소원자, 페닐기, 페닐 알콕시기, 아민기, 비닐기, 글리시독시기 또는 메타아크릴기를 포함하거나 탄소수가 4∼8개인 탄소 사슬내에 플로라이드 원자가 치환된 물질을 나타낸다.

본 발명에 의한 유전체는 상기 두 가지 방법에 의해 제조가 가능하며 첨가되는 유기물의 종류에 따라 최종 재료의 구조와 특성을 변화시킬 수 있다. 유전체에서 유기물은 크게 산소원자로 가교된 망목구조 내에서 가교제(network former)와 수식제(network modifier) 역할을 수행한다. 예를 들어 페닐기나 아민기와 같이 다른 유기 단량체(organic monomer)나 무기 망목구조(inorganic network)와 결합을 할 수 없는 유기물은 유전체 내에서 수식제 역할을 수행한다. 만약 첨가되어진 유기물이 글리시독시기, 메타아크릴기, 비닐기와 같은 유기물일 경우 다른 유기 단량체(organic monomer)나 무기 망목구조물 내의 다른 유기물과 결합을 통해 새로운 결합을 형성하는 가교제 역할을 수행할 수 있게 된다.

<화학식 3>

O₃≡Si-R + R`-Si≡O<sub>3</sub> -> O<sub>3</sub>≡Si-R-R`-Si≡O₃

O₃≡Si-R + R + R + R`-Si≡O<sub>3</sub> -> O<sub>3</sub>≡Si-R-R-R-R`-Si≡O₃

상기 화학식 3의 R, R`는 가교가 가능한 유기단량체로서 이중결합이나 삼중결합 등의 불포화 탄화수소를 가지거나 불안정한 고리 구조(ring structure)를 갖는다. 이러한 결합 또는 구조의 대표적인 예로는 비닐기, 메타아크릴기, 글리시독시기 등이 있다.

상기의 두 가지 방법으로 얻어지는 유전체는 출발물질이 가교제 역할이 가능한 유기물이 치환된 실리콘 알콕사이드를 이용할 경우 균일도와 유연성이 가장 높은 구조를 얻을 수 있다.

본 발명에 의한 유전체는 유기물이 치환되지 않은 금속 알콕사이드로 제조된 순수 무기재료와는 다른 구조를 가진다. 이러한 유전체는 순수 무기재료에 비해 기공(pore) 크기가 적고 기공(pore)의 양이 적은 미세구조를 가진다. 재료 내에 기공 이 많이 포함될 경우, 건조 시에 이러한 기공들에 의해 재료의 파괴가 용이해지므로 두꺼운 막을 얻을 수 없다. 또한 이러한 다공성의 물질은 천이 온도에 가까운 매우 높은 온도에서 점성유동에 의해 고밀도화된 구조를 얻을 수 있는 반면에, 유기 그룹이 포함되어 있는 무기-유기 혼성재료는 유기 그룹이 무기 망목구조에 의해 생기는 기공을 채워주는 역할을 함으로서 건조시에 생기는 수축을 제한할 수 있다. 따라서 무기-유기 혼성 재료로 구성되는 유전체 조성물은 고밀도화가 일어나는 금속산화물의 천이온도 보다 훨씬 더 낮은 온도에서 원하는 최종 밀도를 얻을 수 있다.

또한 본 발명에 의한 유전체는 액상에서 제조되므로 특수한 물성을 가지는 무기물이나 유기물을 쉽고 균일하게 첨가시킬 수 있다. 첨가되는 무기물이나 유기물이 가지는 특성에 의해 기존의 유전체가 가지는 물성 이외에 부가적인 물성을 부여할 수 있는데, 예를 들어 알루미늄 알콕사이드, 게르마늄 알콕사이드, 티타늄 알콕사이드, 지르코늄 알콕사이드를 첨가시킬 경우, 유전체의 유전상수, 강도, 광감성(photosensitivity)등을 증가시킬 수 있다. 또한 불소 원자가 치환된 실란이나 유기 단량체를 첨가할 경우 유전상수와 광손실을 감소시킬 수 있다. 유전체 조성물내에 실리카, 보헤마이트, 알루미나, 지르코니아, 또는 티타니아의 금속산화물 입자를 물이나 알콜 등의 용매에 분산시켜 첨가시킬 경우 무기-유기 혼성 물질의 강도나, 유전상수를 증가시킬 수 있다. 예를 들어 알루미나나 보헤마이트 입자를 첨가시킬 경우 유전체의 내마모성과 강도를 증가시킬 수 있으며, 티타늄 산화물 입자와 지르코늄 산화물 입자의 분산물을 첨가시킬 경우 유전 상수를 증가시킬 수 있 다.

본 발명에 의한 유전체는 가시광선 영역에서 투명하고, 비교적 낮은 온도의 소성에서도 치밀화가 가능하다. 용액 상태에서 유기규소화합물의 시작 농도는 달리할 수 있으며, 일반적으로 유기규소화합물의 농도가 클수록 또한 분자량이 더 클수록(즉 용액의 점도가 더 클수록) 코팅되는 막의 최종 두께는 두꺼워진다. 이러한 유기규소화합물의 용액의 점도는 증발법을 이용하여 증가시킬 수 있으므로 막의 두께 조절이 용이하다.

유전체가 섭씨 200도 이하의 온도에서 높은 치밀화를 이루기 위해서는 규소에 치환되어 있는 유기체가 유기중합 반응이 가능하거나 소성이 진행되면서 생기는 기공을 채워주어야 한다. 일반적으로 액체 상태로부터 형성되는 무기재료는 이러한 기공들에 의해 균열이 발생되어 두꺼운 막을 형성시키는데 어려움이 있는데 비해 본 발명의 유기규소화합물은 균열 없이 두꺼운 막을 쉽게 형성시킬 수 있다.

원료가 유기 중합반응이 가능한 유기체를 포함하고 있는 경우 적당한 개시제의 첨가 후에 열이나 자외선 등의 강한 빛의 조사에 의해 유기 그룹들 사이에 중합반응이나 가교반응을 통해 유전체를 제조할 수 있다. 이러한 유기체들의 중합반응이나 가교반응은 섭씨 200도 이하의 낮은 소성온도에서 균열 없는 두꺼운 막을 형성시킬 수 있다.

원료를 증발법(evaporation method)을 이용해 반응시킬 경우 용액 내에 존재하는 알코올이 제거되고 실리카 입자들 사이의 축합반응이 진행됨에 따라 용액의 점도가 증가하게 된다. 증발법을 통한 점도 증가에 의해 막의 두께를 조절할 수 있 고 증발시간이 길수록 점도도 높아져 두꺼운 막을 형성할 수 있다. 증발법을 이용하여 얻을 수 있는 용액의 점도는 수∼수만cp 정도로 매우 큰 범위를 가진다.

본 발명에 의한 유전체는 액체 상태로부터 제조되고 점도의 변화가 용이하므로 스핀 코팅법, 딥 코팅법, 바 코팅법과 같은 비교적 쉬운 코팅 공정에 의해 막을 형성할 수 있는 장점을 가진다. 휘발성이 적고 높은 점도를 가지는 원료를 이용할 경우 낮은 소성온도에서도 두껍고 균일한 코팅 막을 얻을 수 있다.

상기 제 2 유전체층(24)에 이용되는 저온 소성이 가능한 유전체/격벽 조성물은, 하기 구조식의 화합물 1 또는 R⁶SiO_{1 .5}를 반복단위로 하는 폴리헤드럴 올리고실시스퀴옥센(화합물 2)에 속하는 적어도 1종 이상의 화합물을 포함하거나, 이들 화합물을 단량체로 하는 무-유기 혼성물질을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체/격벽 조성물을 이용할 수 있다.

상기 식에서 X는 0을 포함하는 정수이고, R₁, R₂, R₃, R₄, R₅, R₆은 각각 알킬 기, 알콕시기, 케톤기, 아크릴기, 메타크릴기, 알릴기, 방향족기, 할로겐기, 아미노기, 머캡토기, 에테르기, 에스테르기, 알콕시기, 술폰기, 니트로기, 하이드록시기, 사이 클로부텐기, 카보닐기, 카르복실기, 알키드기, 우레탄기, 비닐기, 니트릴기, 수소, 또는 에폭시 작용기를 단독 또는 2종 이상 가지는 직쇄, 측쇄 또는 고리형의 C_{1 ~12}의 탄화수소기이고, A는 O 또는 NH이다.

또한, 상기 구조식의 화합물 1의 분자량은 패널에 요구되는 특성에 따라 당업자에 의해 적절히 선택되어질 수 있으며 여기에는 어떠한 특별한 제한도 요구되지 아니함에 유의해야 할 것이다. 다만, 후술하는 실시예에 개시된 특정한 분자량의 화합물은 발명의 이해를 돕기위해 예시된 것일 뿐 여기에 한정되지는 아니함을 당업자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

상기에서, 무-유기 혼성물질이라 함은 실리콘과 산소원자 또는 질소원자를 함유한 확장 매트릭스로 구성되며 적어도 하나의 실리콘의 분획이 치환되거나 비치환된 탄화수소 원자에 직접 결합된 물질을 말한다.

상기에서 C_{1 ~12}의 탄화수소기는 일부 수소, 바람직하게는 4∼8개의 수소가 불소로 치환될 수도 있다.

상기 화합물 1에 해당하는 물질의 예를 들면, 헥사메틸다이실록산, 옥타메틸트리실록산, 폴리다이메틸실록산, 폴리(다이메틸실록산-코-알킬메틸실록산), 폴리(다이메틸실록산 비스[[3-[2-아미노에틸)아미노]프로필]다이케톡시실릴]에테르, 폴리[다이메틸실록산-코-(3-아미노프로필)메틸실록산], 폴리(다이케틸실록산)비스(3- 아미노프로필) 터미네이티드, 폴리(다이메틸실록산)비스(하이드록시알킬) 터미네이티드, 폴리(다이메틸실록산)클로린 터미네이티드, 폴리(다이메틸실록산)다이글리시딜 에테르 터미네이티드, 폴리(다이메틸실록산-코-다이페닐실록산) 다이하이드록시 터미네이티드, 폴리(다이메틸실록산-코-다이페닐실록산) 다이비닐 터미네이티드, 폴리(다이메틸실록산-코-다이페닐실록산) 트리메틸실릴터미네이티드, 폴리[다이메틸실록산-코-[2-(3,4-에폭시싸이클로헥실)에틸]메틸실록산], 폴리(다이메틸실록산)에톡실레이트 다이하이드록시 터미네이티드, 폴리(다이메틸실록산) 하이드라이드 터미네이티드, 폴리(다이메틸실록산) 카르복실 터미네이티드, 폴리[다이메틸실록산-코-[3-[2-(2-하이드록시에톡시]프로필]메틸실록산] 폴리(다이메틸실록산) 하이드록시 터미네이티드, 폴리(다이메틸실록산) 메톡시 터미네이티드, 폴리(다이메틸실록산-코-메틸하이드로실록산), 폴리(다이메틸실록산-코-메틸하이드로실록산) 하이드라이드 터미네이티드, 폴리(다이메틸실록산-코-메틸하이드로실록산) 트리메틸실릴 터미네이티드, 폴리(다이메틸실록산-코-메틸페닐실록산), 폴리[다이메틸실록산-코-메틸(3,3,3-트리플로로프로필)실록산], 폴리(다이메틸실록산) 모노글리시딜 이써 터미네이티드, 폴리(다이메틸실록산) 모노하이드록시터미네이티드 등이 있다.

화합물 2는 구조 내 Si의 개수가 특별히 제한되는 것은 아니지만, 바람직하게는 6∼10 인 것에서 선택된다. 하기에 화합물 2로서 Si의 개수가 7인 폴리헤드럴 올리고실시스퀴옥센의 구조가 예시되어 있다.

상기 화합물 2에 해당하는 물질의 예를 들면, 1,3,5,7,9,11,14-헵타-아이소옥틸트리싸이클로[7.3.3.1^5,11]헵타실록산-엔도-3,7,14-트리올(트리실라놀아이소옥틸-POSS, C₅₆H₁₂₂O₁₂Si₇), 1,3,5,7,9,11,14-헵타싸이클로펜틸트리싸이클로[7.3.3.1 ^5,11]헵타실록산-엔도-3,7,14-트리올(트리실라놀-POSS, C₃₅H₆₆O₁₂Si₇), 1,3,5,7,9,11,14-헵타아이소부틸트리싸이클로[7.3.3.1^5,11]헵타실록산-엔도-3,7,14-트리올(아이소부틸트리실라놀-POSS, C₂₈H₆₆O₁₂Si₇), 1,3,5,7,9,11-옥타싸이클로펜틸테트라싸이클로[7.3.3.15,11]옥타실록산-엔도-3,7-다이올(싸이클로펜틸다이실라놀-POSS, C₄₀H₇₄O₁₃Si₈),3,5,7,9,11,13,15-헵타싸이클로펜틸펜타싸이클로[9.5.1.1^3,9.1^5,15.1^7,13]옥타실록산-1-올(실라놀-POSS, C₃₅H₆₄O₁₃Si₈), 3,7,14-트리스{[3-(에폭시프로폭시)프 로필]다이메틸실릴옥시}-1,3,5,7,9,11,14-헵타싸이클로펜틸트리싸이클로[7.3.3.1^5,11]헵타실록산(트리스[(에폭시프로폭시프로필)다이메틸실릴옥시]-POSS, C₅₉H₁₁₄O₁₈Si₁₀), 3-[(3,5,7,9,11,13,15-헵타싸이클로펜틸펜타싸이클로[9.5.1.1^3,9.1^5,15.1^7,13]옥타실록산-1-일옥시)디메틸실릴]프로필-메타아크릴레이트(디메틸실릴옥시(프로필)메타아크릴레이트-POSS, C₄₄H₈₀O₁₅Si₉), 9-{디메틸[2-(5-노보넨-2-일)에틸]실릴옥시}-1,3,5,7,9,11,14-헵타싸이클로펜틸트리싸이클로[7.3.3.1^5,11]헵타실록산-1,5-다이올([(디메틸(노보넨일에틸)실릴옥시)다이하이드록시]-POSS, C₄₆H₈₄O₁₂Si₈), 에틸-3,5,7,9,11,13,15-헵타싸이클로펜틸펜타싸이클로[9.5.1.13,9.15,15.1^7,13]옥타실록산-1-운데카노에이트(에틸운데카노에이트-POSS, C₄₈H₈₈O₁₄Si₈),메틸-3,5,7,9,11,13,15-헵타싸이클로펜틸펜타싸이클로[9.5.1.1^3,9.1^5,15.1^7,13]옥타실록산-1-프로피오네이트(메틸프로피오네이트-POSS, C₃₉H₇₀O₁₄Si₈), 1-[2-(3,4-에폭시싸이클로헥실)에틸]-3,5,7,9,11,13,15-헵타싸이클로펜틸펜타싸이클로[9.5.1.13,9.15,15.1^7,13]옥타실록산(에폭시싸이클로헥실에틸-POSS, CH₇₆O₁₃Si₈), 1-(2-(3,4-에폭시싸이클로헥실)에틸)-3,5,7,9,11,13,15-아이소부틸펜타싸이클로- [9.5.1.1^3,9.1^5,15.1^7,13]옥타실록산(에폭시싸이클로헥실아이소부틸-POSS, C₃₆H₇₆O₁₃Si₈), 1-[2-(3-싸이클로헥센-1-일)에틸]-3,5,7,9,11,13,15-헵타싸이클로펜틸펜타싸이클로[9.5.1^3,9.1^5,15.1^7,13]옥타실록산(싸이클로헥센일에틸-POSS, C₄₃ H₇₆O₁₂Si₈), 1-[2-(5-노보넨-2-일)에틸]-3,5,7,9,11,13,15-헵타싸이클로펜틸펜타싸이클로[9.5.1.1^3,9.1^5,15 .1^7,13]옥타실록산(노보넨일에틸-POSS, C₄₄H₇₆O₁₂Si₈), 1-(2-트랜스-싸이클로헥산다이올)에틸-3,5,7,9,11,13,15-아이소부틸펜타싸이클로-[9.5.1.1^3,9.1^5,15.1^7,13 ]옥타실록산 (트랜스-싸이클로헥산다이올아이소부틸-POSS, C₃₆H₇₈O₁₄Si₈), 1-(3-(2-아미노에틸)아미노)프로필-3,5,7,9,11,13,15-아이소부틸펜타싸이클로-[9.5.1.1^(3,9).1^(5,15).1 ^(7,13)]옥타실록산(아미노에틸아미노프로필아이소부틸-POSS, C₃₃H₇₆N₂O₁₂ Si₈), 1-(3-클로로프로필)-3,5,7,9,11,13,15-헵타싸이클로펜틸펜타싸이클로[9.5.1.1^3,9.1^5,15.1^7,13 ]옥타실록산(3-클로로프로필-POSS, C₃₈H₆₉ClO₁₂Si₈), 1-(3-싸이클로헥센-1-일)-3,5,7,9,11,13,15-헵타싸이클로펜틸펜타싸이클로[9.5.1.1^3,9.1^5,15.1^7,13 ]옥타실록산(싸이클로헥센일-POSS,C₄₁H₇₂O₁₂Si₈), 3-(3,5,7,9,11,13,15-헵타싸이클로펜틸펜타싸이클로[9.5.1.1^3,9.1^5,15.1^7,13]옥타실록산-1-일)프로필메타아크릴레이트(메타아크릴레이 트프로필-POSS, C₄₁H₇₂O₁₄Si₈), 1-(4-비닐페닐-3,5,7,9,11,13,15-헵타싸이클로펜틸펜타싸이클로[9.5.1.1^3,9.1^5,15.1^7,13]옥타실록산(비닐페닐-POSS, C₄₃H₇₀O₁₂Si₈), 1-(하이드리오디메틸실릴옥시)-3,5,7,9,11,13,15-헵타싸이클로펜틸펜타싸이클로[9.5.1.1^3,9.1^5,15.1^7,13]옥타실록산 (하이드리도디메틸실릴옥시-POSS, C₃₇H₇₀O₁₃Si₉), 1-알릴-3,5,7,9,11,13,15-헵타싸이클로펜틸펜타싸이클로[9.5.1.1^3,9.1^5,15.1^7,13]옥타실록산(알릴-POSS, C₃₈H₆₈O₁₂Si₈), 1-(알릴디메틸실릴옥시)-3,5,7,9,11,13,15-헵타싸이클로펜틸펜타싸이클로[9.5.1.1^3,9.1^5,15.1^7,13]옥타실록산(알릴디메틸실릴옥시-POSS, C₄₀H₇₄O₁₃Si₉), 3,5,7,9,11,13,15-헵타싸이클로펜틸펜타싸이클로[9.5.1.1^3,9.1^5,15.1^7,13]옥타실록산-1-부틸로니트릴(3-시아노프로필-POSS, C₃₉H₆₉NO₁₂Si₈), 1-클로로-3,5,7,9,11,13,15-헵타싸이클로펜틸펜타싸이클로[9.5.1.1^(3,9).1^(5,15).1^(7,13)]옥타실록산(클로로-POSS, C₃₅H₆₃ClO₁₂Si₈), (글리시독시프로필디메틸실릴옥시)헵타싸이클로펜틸펜타싸이클로옥타실록산 (글리시독시프로필디메틸실릴옥시-POSS, C₄₃H₈₀O₁₅Si₉), (메틸페닐비닐실릴옥시)헵타싸이클로펜틸펜타싸이클로옥타실록산(메틸페닐비닐실릴옥시-POSS, C₄₄H₇₄O₁₃Si₉), 1-비닐-3,5,7,9,11,13,15-아이소부틸펜타싸이클로- [9.5.1.1^3,9.1^5,15.1^7,13]옥타실록산(모노비닐아이소부틸-POSS, C₃₀H₆₆O₁₂Si₈) 등이 있다.

화합물 1은 하기 화합물 3 또는 4를 단량체로 적절히 선택함으로써 이들의 중합반응을 통해 제조되어질 수 있다.

<화합물 3>

(OR⁷)_nSi-R⁸ _m(n+m=4)

<화합물 4>

R⁹ _nSiX_m(n+m=4)

상기 화합물 1에서 R⁷, R⁸, R⁹은 각각 알킬기, 알콕시기, 케톤기, 아크릴기, 메타크릴기, 알릴기, 방향족기, 할로겐기, 아미노기, 머캡토기, 에테르기, 에스테르기, 알콕시기, 술폰기, 니트로기, 하이드록시기, 사이클로부텐기, 카보닐기, 카르복실기, 알키드기, 우레탄기, 비닐기, 니트릴기, 수소, 또는 에폭시 작용기를 단독 또는 2종 이상 가지는 직쇄, 측쇄 또는 고리형의 C_{1 ~12}의 탄화수소기이고, X는 수소, 염소, 브롬, 요오드이며, n은 1∼4의 자연수, m은 0∼3 사이의 정수이다.

상기에서, C_{1 ~12}의 탄화수소기는 일부 수소, 바람직하게는 4∼8개의 수소가 불소로 치환될 수도 있다.

상기 본 발명에 따른 유전체막의 제조방법은 상기 화합물 1 또는 화합물 2를 포함하는 용액을 유리나 플라스틱 기판상에 코팅하여 제조하여도 되고, 상기 화합 물 1 또는 화합물 2를 새로이 단량체로 하는 유기규소계 중합체를 포함하는 용액을 얻어 이를 유리나 플라스틱 기판상에 코팅하여 제조하여도 좋다.

후자의 예로서, 첫 번째 방법은 하기 반응식 1에서와 같이 중합이 가능한 이중 또는 삼중결합을 가지는 상기 화합물 1 또는 화합물 2를 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 열중합 내지는 광중합하여 가교시켜 고형화하는 방법이 있다. 하기 반응식 1에서 R, R'은 개시제를 나타내며, 사용가능한 개시제의 예를 들면, 알루미늄 2-부톡사이드, 알루미늄 부톡시에톡사이드, 지르코늄 프로폭사이드, 티타늄 에톡사이드, 1-메틸 이미다졸, 보론 트리플루오라이드 디에틸 이써레이트 등이 있다. 이러한 개시제의 첨가량은 특별한 한정을 요하는 것은 아니며, 바람직하게는 실리콘 원자의 1∼10중량％의 양으로 첨가하는 것이 좋다.

이때, 가교반응은 특별한 한정을 요하는 것은 아니나, 바람직하게는 80∼100℃ 온도에서 1∼5시간 동안 수행하는 것이 좋다.

두번째 방법으로는, 하기 반응식 2의 예에서와 같이 축합중합이 가능한 작용기를 함유하는 상기 화합물 1 또는 화합물 2를 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 축합중합시키는 방법이 있다.

이때, 축합반응은 특별한 한정을 요하는 것은 아니나, 바람직하게는 100∼350℃ 온도에서 1∼5시간 동안 수행하는 것이 좋다.

세번째 방법으로는, 하기 반응식 3의 예에서와 같이 중합이 가능한 작용기를 가지는 상기 화합물 1 또는 화합물 2의 화합물과, 상기 화합물 1, 2와 중합이 가능한 작용기를 가지는 실리콘 알콕사이드 등과 결합시킨 후 가수분해 및 축합반응을 포함하는 졸-겔 공정을 수행하는 방법이 있다.

이때, 졸겔공정은 특별한 한정을 요하는 것은 아니나, 알콕시실란의 가수분 해 및 축합반응을 산, 염기 촉매하에 바람직하게는 상온에서 4∼24 시간 수행하는 것으로 충분하며, 필요에 따라 60∼100℃ 온도에서 알콕이나 물 등의 용매를 제거할 수도 있다.

상기 본 발명에 따른 유전체 조성물의 제조시 필요한 경우 적절한 가교제가 투입되며, 각 화합물들간의 가교를 위해 사용가능한 물질로서 퍼옥사이드(peroxide)계열의 가교제가 바람직하다. 이러한 가교제의 예를 들면 2,5-다이메틸 2,5-t-부틸퍼옥시 핵산, 다이벤조일퍼옥사이드, 디아실퍼옥사이드, 퍼옥시다이카보네이트, 알킬퍼에스터, 다이알킬퍼옥사이드, 퍼케탈, 케톤퍼옥사이드, 알킬하이드로퍼옥사이드 등이 있다. 가교제의 투입량은 특별한 한정을 요하는 것은 아니나, 바람직하게는 2∼10중량％의 범위에서 첨가하는 것이 좋다.

또한, 본 발명에 따른 유전체 조성물은, 상기 화합물 1 또는 화합물 2, 또는 이들 화합물을 단량체로 하는 무-유기 혼성물질에서 선택되어지는 적어도 1종 이상의 화합물과, 상기 화합물 1,2 또는 무-유기 혼성물질과 중합이 가능하며, 상기 화합물 1 및 2와는 구조가 상이한 다른 유기단량체 또는 분자량 10,000 이하의 올리고머가 가교를 이룬 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체/격벽 조성물을 제공한다.

상기에서 유기단량체는 바람직하게는 알킬기, 알콕시기, 케톤기, 아크릴기, 메타크릴기, 알릴기, 방향족기, 할로겐기, 아미노기, 머캡토기, 에테르기, 에스테르기, 알콕시기, 술폰기, 니트로기, 하이드록시기, 사이클로부텐기, 카보닐기, 카르복실기, 알키드기, 우레탄기, 비닐기, 니트릴기, 수소, 또는 에폭시 작용기를 단 독 또는 2종 이상 가지는 직쇄, 측쇄 또는 고리형의 C_{1 ~12}의 탄화수소화합물을 들 수 있다.

수 평균 분자량 10,000이하의 올리고머는 유기단량체를 중합하여 얻어지는 수 평균 분자량 10,000이하의 화합물을 의미한다. 상기 올리고머 내에 상기 상술한 작용기를 포함하기 위해서는 유기단량체내에 작용기를 적어도 2개 이상 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들면 에폭시기를 작용기를 하는 올리고머를 수득하기 위해서는 유기단량체 1,2-에폭시-5-헥센의 비닐기를 중합하면 중합 조건에 따라 수 평균 분자량 10,000 이하의 에폭시 작용기를 가지는 올리고머를 수득할 수 있다.

상기 과정을 거쳐 제조되는 유전체 조성물은 액상의 수지형태로 존재하며 이를 이용하여 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널은 다음의 형태로 제조되어질 수 있다.

(1) 본 발명에 따른 패널은 유리나 플라스틱 기판상에 코팅 및 도포법을 이용하여 유전체를 형성하며, 바람직하게는 상기 유전체는 열 또는 자외선으로 소성시켜 제조될 수 있다.

(2) 본 발명에 따른 패널은 유전체가 전사용 기재상에 형성된 전사필름을 유리나 플라스틱 기판상에 전사하여 제조될 수도 있다.

또한, 본 발명의 조성물은 코팅막의 코팅성, 기판간의 접착성, 다른 층간 화합물간의 접착성 및 열팽창 계수매칭, 투명성, 절연내력, 반사도, 유전상수 등의 특성을 개선하기 위하여 계면활성제, 염료, 안료, 금속 및 금속산화물 입자, 금속 알콕사이드 또는 그의 착물 등이 첨가될 수 있다. 특히 플라즈마 디스플레이 패널에서 격벽의 경우 반사도의 증가를 위해 백색 또는 흑색계 염료를 첨가하는 것이 바람직하다.

다음, 도 4e에 도시된 바와 같이, 상기 형성된 제 2 유전체층(24) 상에 격벽(27)들을 형성한다. 상기 격벽(27)은 R, G, B 방전 영역을 분리하는 목적으로 형성한다. 상기 격벽(27)의 제조방법으로는 스크린 프린팅(Screen printing)법, 첨가(Additive)법, 감광성 페이스트법, LTCCM(Low Temperature Cofired Ceramic on Metal) 방법, 샌드 블라스팅(Sand blasting)법 등이 적용되고 있다.

상기 격벽(27)에 이용되는 저온 소성이 가능한 격벽 조성물은, 실리콘 화합물 수지를 이용할 수 있다. 상기 실리콘 화합물 수지는 자외선 또는 열 경화제를 추가로 포함할 수 있고, 하기 구조식 Ⅰ 또는 R⁶SiO_{1 .5}를 반복단위로 하는 화합물을 포함하거나, 이들 화합물을 단량체로 하는 중합체에서 선택될 수 있다.

상기 식에서 X는 0을 포함하는 정수이고, R1, R2, R3, R4, R5, R6은 각각 알킬기, 케톤기, 아크릴기, 메타크릴기, 알릴기, 알콕시기, 방향족기, 할로겐기, 아 미노기, 머캡토기, 에테르기, 에스테르기, 알콕시기, 술폰기, 니트로기, 하이드록시기, 사이클로부텐기, 카보닐기, 카르복실기, 알키드기, 우레탄기, 비닐기, 니트릴기, 수소, 또는 에폭시 작용기를 단독 또는 2종 이상 가지는 직쇄, 측쇄 또는 고리형의 C_{1 ~12}의 탄화수소기이고, A는 O 또는 NH 이다. 상기 C_{1 ~12}의 탄화수소기는 일부 수소가 불소로 치환된 것을 포함한다.

본 발명에 따른 격벽 조성물에 의하면, 안료는 산화루테늄, 산화니켈, 타이타니아, 타이타니아-알루미나, 산화철, 산화티탄, 질화바륨, 산화알루미나의 군에서 선택되는 적어도 1 또는 2 이상의 물질을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 격벽의 제조방법은 실리콘 화합물 수지를 주성분으로 하고, 마스터 전사법을 이용하여 제조하는 과정을 포함한다. 사용가능한 마스터로는 평판형 또는 롤형 모두 가능하며, 이들 마스터를 이용하여 실리콘 화합물 수지층을 제 2 기판(21) 상에 형성한 후 마스터를 가압하여 전사하는 마이크로 엠보싱법 또는 마스터에 형성된 홈에 실리콘 화합물 수지를 채운 뒤 제 2 기판(21) 상에 가압하여 전사하는 스탬핑법을 이용한다.

본 발명에서 실리콘 화합물은 유기-무기 혼성물질로서, 바람직하게는 실록산(-Si-O-) 혹은 실라잔 결합(-Si-NH-)을 기본으로 하면서, 실리콘 원자의 4개 결합부위 중 어느 하나에 직쇄, 측쇄 또는 고리형의 C_{1 -12}의 탄화수소기를 가지는 물질을 말한다. 보다 바람직하게는 상기 실리콘 화합물은 하기 구조식 Ⅰ 또는 R⁶SiO_{1 .5}를 반복단위로 하는 화합물을 포함하거나, 이들 화합물을 단량체로 하는 중합체에 서 선택되어지는 것이 바람직하다.

상기 식에서 X는 0을 포함하는 정수이고, R1, R2, R3, R4, R5, R6은 각각 알킬기, 케톤기, 아크릴기, 메타크릴기, 알릴기, 알콕시기, 방향족기, 할로겐기, 아미노기, 머캡토기, 에테르기, 에스테르기, 알콕시기, 술폰기, 니트로기, 하이드록시기, 사이클로부텐기, 카보닐기, 카르복실기, 알키드기, 우레탄기, 비닐기, 니트릴기, 수소, 또는 에폭시 작용기를 단독 또는 2종 이상 가지는 직쇄, 측쇄 또는 고리형의 C1~12의 탄화수소기이고, A는 O 또는 NH 이다. 상기 C_{1 ~12}의 탄화수소기는 일부 수소가 불소로 치환된 것을 포함한다.

이외에도 본 발명에 사용가능한 실리콘 화합물의 예로는 국내특허공개 제2004-0013816호에 개시된 유기-무기 혼성물질 등이 있다.

상기한 물질로 구성되는 실리콘 화합물 수지에는 적어도 하나 이상의 금속원자를 결합에 포함할 수 있다. 상기 구조식에서 실리콘 원자가 차지하고 있는 자리에 알루미늄, 티타늄, 지르코늄, 주석 등의 금속 원자로 이루어진 전구체를 사용하여 금속 물질이 포함된 실리콘 화합물 수지를 만들 수 있다. 바람직하게는 실록산 결합(-Si-O-)과 산화 금속원자의 결합(-MO-)의 균일한 결합을 기본으로 하며, 실리콘 원자 혹은 금속 원자의 3개 혹은 그 이상의 결합부위 중 어느 하나에 직쇄, 측쇄 또는 고리형의 C_{1 -12}의 탄화수소기를 가진다. 이상의 금속 원자를 실리콘 화합물 수지에 첨가함으로써 획득할 수 있는 장점으로는 기계적 혹은 열적 성질의 개선을 바랄 수 있고, 광학적 성질의 다양한 변화를 줄 수 있다는 점이다.

상기 실리콘 화합물 수지에 격벽의 내구성 및 광학적 성질을 부여하기 위하여 바람직하게는 안료가 사용될 수 있다. 격벽의 내구성 및 광학적 성질을 부여하는 한 안료의 종류는 특별히 한정되지 않고, 무기안료 뿐만 아니라 통상적으로 사용되는 안료는 모두 여기에 포함될 수 있다. 이러한 안료의 예로는 흑색 안료로 산화 루테늄, 산화 니켈, 타이타니아, 타이타니아-알루미나, 산화 철이 있고, 백색 안료로 산화 티탄, 질화 바륨, 산화 알루미나 등이 있다. 격벽 재료에서 무기 안료의 양은 실리콘 화합물의 중량을 기준으로 10∼60％로 다양하게 혼합되고, 무기 안료의 혼합량에 따라서 격벽이 보여주는 특성을 변화시킬 수 있다.

또한 상기 실리콘 화합물 수지에 적절한 경화제를 첨가하여, 격벽 제조시 자외선 혹은 열에 의해서 재료를 경화하여 격벽(27)을 제조할 수 있다. 경화제(또는 개시제)의 종류는 특별히 한정하지 않으며, 실리콘 화합물 수지의 타입에 따라서 또는, 열

혹은 자외선의 종류에 따라서 적절히 선택할 수 있으며, 노출 시간은 격벽(27)의 형상이 무너지지 않으며, 마스터가 이형될 시 뜯김이 없는 정도에서 결정 되어질 수 있다.

상기 과정에 의해 최종 생성된 실리콘 화합물 수지를 포함하는 격벽 조성물은 준비된 마스터와 배면 기판 사이에 도포, 충진되어 전극과 유전체 형성이 끝난 제 2 기판(21)에 전사된다. 전사된 격벽 재료는 자외선이나 열에 의해 경화된 후 마스터를 제 2 기판(21)으로부터 제거함으로써 격벽 형상을 만들 수 있다.

다음, 도 4f에 도시된 바와 같이, 격벽(27) 상에 형광체층(25)을 형성한다. 상기 형광체층(25)은 어드레스 방전시 화상표시를 위한 가시광선을 방출하는 R, G, B 형광체(25)가 도포되는 층이다. 상기 형광체층(25)은 패턴 인쇄법, 감광성 페이스트법, 드라이 필름법 중 적어도 어느 하나의 방법으로 이용하여 형성하고, 상기 형광체층(25)은 높은 색순도, 잔광시간 및 발광휘도 특성이 요구된다.

상기 형광체층(25)의 형성에 이용되는 저온 소성이 가능한 형광페 페이스트 조성물은 메틸메타크릴레이트(MMA)와 부틸메타크릴레이트(BMA)의 공중합체[p(MMA-co-BMA)]를 바인더 고분자로 함유하는 형광체 페이스트 조성물이다.

상기 형광체 페이스트 조성물은 바인더 고분자내 부틸메타크릴레이트(BMA)의 몰비율이 10∼90％이고, 상기 메틸메타크릴레이트와 부틸메타크릴레이트의 공중합체의 분자량이 10,000∼100,000이다.

또한, 상기 형광체 페이스트 조성물은, 상기 바인더 고분자가 10∼80중량％ 함유되고, 상기 바인더 고분자 1g당 유기용매가 1∼5㎖의 비율로 혼합될 수 있다.

상기 바인더 고분자와 혼합되는 유기용매는 알파터피놀이다.

이하, 본 발명에 따른 형광체 페이스트 조성물을 보다 상세하게 설명하면 다 음과 같다.

본 발명에 따른 형광체층(25)은 바인더 고분자로서, 메틸메타크릴레이트와 부틸메타크릴레이트의 공중합체[이하, p(MMA-co-BMA)로 표시]를 주성분으로 하는 형광체 페이스트 조성물을 이용할 수 있다.

상기에서 p(MMA-co-BMA)는 단량체로 메틸메타크릴레이트와 부틸메타크릴레이트를 이용하는 랜덤 중합체, 그라프트중합체, 규칙적 공중합체, 및 교대 공중합체의 어떠한 형태일 수도 있다.

상기 p(MMA-co-BMA)의 구조 내에서 BMA의 몰비율은 특별한 한정을 요하는 것은 아니지만, 바람직하게는 10∼90％인 것이 좋다.

본 발명에 따른 바인더 고분자로서 p(MMA-co-BMA)의 분자량은 특별한 제한을 요하지 않는다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시를 위해서는 그 분자량이 10,000∼100,000인 고분자에서 선택하는 것이 좋다. 이는 만일 10,000 미만인 경우에는 적당한 점도를 가지지 못할 우려가 있으며, 100,000를 초과하는 경우에는 용매에 적절한 용해 특성을 보이지 않을 우려가 있기 때문이다.

형광체 페이스트를 제조하기 위해 사용되는 비히클은 상기 바인더 고분자와 적절한 유기용매를 포함한다. 이러한 비히클의 제조과정은 바람직하게는 바인더 용매를 적당한 일차 용매에 용해시킨 후 제거하고, 이차 용매를 추가하여 적절한 점도를 유지시키는 과정을 포함한다.

비히클의 제조과정 중 바인더 고분자를 용해할 수 있는 일차 용매로는 바인더 고분자인 p(MMA-co-BMA)를 용해시키고, 진공오븐등에 의한 건조수단을 통해 용 이하게 제거시킬 수 있는 어떠한 용매도 포함될 수 있다. 이러한, 용매의 예로는 톨루엔, THF, 디클로로메탄 등이 있다.

또한, 비히클의 제조과정에 사용되어지는 이차 용매로는 휘발 온도가 높고 비히클과 페이스트의 점도를 조절하기 위한 것인 한, 특별한 한정은 요하지 않으며, 바람직하게는 알파터피놀, 부틸 카비톨, 부틸 카비톨 아세테이트 등이 사용될 수 있다. 이때, 바인더 고분자 1g당 이차 용매로 되는 유기용매의 함량은 1∼5㎖로 하는 것이 좋다. 만일 5㎖를 초과하게 되는 경우에는 페이스트의 제조에 적당한 점도를 부여하기가 곤란해질 우려가 있다.

본 발명에 따른 형광체 페이스트 조성물은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 형광체 분말 60∼75중량％, 상기 유기 비히클 25∼40 중량％를 포함하여 구성되어진다. 형광체 분말은 현재 다양한 것이 알려져 있으며, 예를 들어, BaMgAl₁₀O₁₇:Eu^{2 +}를 포함하는 희토류계 형광체가 있다.

다음, 상기 형성된 제 1 기판(11)과 제 2 기판(21)의 실(seal) 봉착/배기/주입 공정을 거치고, 상기 제 1 기판(11)과 제 2 기판(21)의 합착 공정을 거쳐 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 완성한다.

본 발명에 의하면 플라즈마 디스플레이 패널을 제조하는데 있어서 350℃ 이하에서 제조가 가능한 저온소재를 사용하고, 상기 제 1 기판(11)을 가격이 저렴한 유리소재로 대체하고 상기 제 2 기판(21)을 금속기판으로 사용함으로써 방열판을 제거할 수 있으므로, 가볍고 두께가 얇은 저렴한 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 가 가능하다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 내구성이 뛰어나고, 방열특성이 양호한 플라즈마 디스플레이 패널의 금속기판 조성물 및 이를 이용한 플라즈마 디스플레이 패널과 그 제조방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 플라즈마 디스플레이 패널의 저온 소성이 가능하므로, 저온 소성 온도로 제조할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 금속기판 조성물 및 이를 이용한 플라즈마 디스플레이 패널과 그 제조방법을 제공할 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (21)

1. 40∼60wt%의 Fe; 및

   60∼40wt%의 Ni를 포함하는 조성비를 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 금속기판 조성물.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 조성물은,

   0 ∼ 10wt%의 Cr을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 금속기판 조성물.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 조성물은,

   0 ∼ 10wt%의 Ti를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 금속기판 조성물.
4. 제 1 전극, 제 1 유전체, 보호막이 형성된 제 1 기판과

   제 2 전극, 제 2 유전체, 형광체, 격벽이 형성된 제 2 기판을 포함하고,

   상기 제 1 기판과 제 2 기판의 열팽창계수의 차가 0 ∼ 20%인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 2 기판은,

   40∼60wt%의 Fe; 및

   60∼40wt%의 Ni를 포함하는 조성비를 갖는 금속기판인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 제 2 기판은,

   0 ∼ 10wt%의 Cr을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 제 2 기판은,

   0 ∼ 10wt%의 Ti을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
8. 제 4 항에 있어서, 상기 플라즈마 디스플레이 패널은,

   상기 제 2 기판과 제 2 전극 사이에 형성된 절연막을 더 포함하는 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
9. (a) 제 1 기판 상에 제 1 전극, 제 1 유전체 및 보호막을 형성하는 단계;

   (b) 상기 제 1 기판과의 열팽창계수의 차가 0 ∼ 20%인 제 2 기판 상에 절연막, 제 2 전극, 제 2 유전체, 격벽을 형성하는 단계; 및

   (c) 상기 제 1 기판과 제 2 기판을 합착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 2 기판은,

    40∼60wt%의 Fe, 60∼40wt%의 Ni, 0 ∼ 10wt%의 Cr 및 0 ∼ 10wt%의 Ti를 포함하는 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
11. 제 9 항에 있어서, 상기 제 2 유전체는,

    졸-겔법에 의해 제조되며, 구조 내에 규소에 결합된 산소원자 또는 가교나 수식이 가능한 유기단량체로 가교된 망목구조를 가지는 하기 일반식으로 표시되는 화합물을 산 또는 염기 촉매의 존재하에 가수분해 및 축합반응을 거쳐 형성된 유기규소화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.

    (OR¹)_nSi-(X-R³)m(n+m=4)

    상기에서 R¹은 탄소수가 1∼10개인 직쇄 또는 측쇄 알킬기 또는 수소원자. X는 탄소수가 3∼6인 탄소 사슬. R³은 비닐기, 글리시독시기, 메타아크릴기를 포함하거나 탄소수가 4∼8개인 탄소 사슬내에 플로라이드 원자가 치환된 물질. n은 1∼4의 자연수, m은 0∼3 사이의 정수.
12. 제 9 항에 있어서, 상기 제 2 유전체는,

    졸-겔법에 의해 제조되며, 구조 내에 규소에 결합된 산소원자 또는 가교나 수식이 가능한 유기단량체로 가교된 망목구조를 가지는 하기 일반식으로 표시되는 유기할로겐실란을 실리콘 알콕사이드 또는 알킬에테르와 반응시켜 얻어지는 유기규소화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.

    R⁴SiCl₃

    상기에서 R⁴는 탄소수가 1∼10개인 직쇄 또는 측쇄 알킬기 또는 수소원자, 페닐기, 페닐 알콕시기, 아민기, 비닐기, 글리시독시기, 메타아크릴기를 포함하거나 탄소수가 4∼8개인 탄소 사슬 내에 플로라이드 원자가 치환된 물질.
13. 제 9 항에 있어서, 상기 제 2 유전체는,

    하기 일반식으로 표시되는 화합물의 군으로부터 선택된 화합물을 물과 알콜의 혼합용매에 용해하여 산 또는 염기 촉매의 존재하에 가수분해 및 축합반응을 거쳐 제조된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법

    (OR¹)_nSi-(X-R³)_m(n+m=4)

    상기에서 R¹은 탄소수가 1∼10개인 직쇄 또는 측쇄 알킬기 또는 수소원자. X는 탄소수가 3∼6인 탄소 사슬. R³은 비닐기, 글리시독시기, 메타아크릴기를 포함하거나 탄소수가 4∼8개인 탄소 사슬내에 플로라이드 원자가 치환된 물질. n은 1∼4 의 자연수, m은 0∼3 사이의 정수.
14. 제 9 항에 있어서, 상기 제 2 유전체는,

    하기 일반식으로 표시되는 화합물의 군으로부터 선택된 유기할로겐실란을 실리콘알콕사이드 또는 알킬에테르와 반응시켜 얻어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.

    R⁴SiCl₃

    상기에서 R⁴는 탄소수가 1∼10개인 직쇄 또는 측쇄 알킬기 또는 수소원자, 페닐기, 페닐 알콕시기, 아민기, 비닐기, 글리시독시기, 메타아크릴기를 포함하거나 탄소수가 4∼8개인 탄소 사슬내에 플로라이드 원자가 치환된 물질.
15. 제 9 항에 있어서, 상기 제 2 유전체는,

    하기 일반식 2로 표시되는 화합물 중 실리콘에 치환된 유기그룹으로 가교가 가능한 유기단량체를 포함하는 동종 또는 이종의 화합물을 자유라디칼 및 유기중합개시제를 첨가하여 중합함을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.

    (OR¹)_nSi-(X-R³)_m(n+m=4)

    상기에서 R¹은 탄소수가 1∼10개인 직쇄 또는 측쇄 알킬기 또는 수소원자. X 는 탄소수가 3∼6인 탄소 사슬. R³은 비닐기, 메타아크릴기. n은 1∼3의 자연수, m은 1∼3 사이의 정수.
16. 제 9 항에 있어서, 상기 제 2 유전체는,

    하기 일반식 2로 표시되는 화합물 중 실리콘에 치환된 유기그룹으로 가교가 가능한 유기단량체를 포함하는 동종 또는 이종의 화합물을 금속알콕사이드 또는 아민기를 이용해 개환반응시켜 중합함을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.

    (OR¹)_nSi-(X-R³)_m(n+m=4)

    상기에서 R¹은 탄소수가 1∼10개인 직쇄 또는 측쇄 알킬기 또는 수소원자. X는 탄소수가 3∼6인 탄소 사슬. R³은 글리시독시기. n은 1∼3의 자연수, m은 1∼3 사이의 정수.
17. 제 9 항에 있어서, 상기 제 2 유전체 및 격벽 중 적어도 어느 하나는,

    하기 구조식의 화합물 1 또는 R⁶SiO_{1 .5}를 반복단위로 하는 폴리헤드럴 올리고실시스퀴옥센(화합물 2)에 속하는 적어도 1종 이상의 화합물을 포함하거나, 이들 화합물을 단량체로 하는 무-유기 혼성물질을 포함하는 유전체/격벽 조성물을 이용 하여 제조하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.

    

    상기 식에서 X는 0을 포함하는 정수이고, R¹, R², R³, R⁴, R⁵, R⁶은 각각 알킬기, 알콕시기, 케톤기, 아크릴기, 메타크릴기, 알릴기, 방향족기, 할로겐기, 아미노기, 머캡토기, 에테르기, 에스테르기, 알콕시기, 술폰기, 니트로기, 하이드록시기, 사이 클로부텐기, 카보닐기, 카르복실기, 알키드기, 우레탄기, 비닐기, 니트릴기, 수소, 또는 에폭시 작용기를 단독 또는 2종 이상 가지는 직쇄, 측쇄 또는 고리형의 C_{1 ~12}의 탄화수소기이고, A는 O 또는 NH이다.
18. 제 9 항에 있어서, 상기 제 2 유전체 및 격벽 중 적어도 어느 하나는,

    하기 구조식의 화합물 1 또는 R⁶SiO_{1 .5}를 반복단위로 하는 폴리헤드럴 올리고실시스퀴옥센(화합물 2), 또는 이들 화합물을 단량체로 하는 무-유기 혼성물질에서 선택되어지는 적어도 1종 이상의 화합물과, 상기 화합물 1, 2 또는 무-유기 혼성물 질과 중합이 가능한 유기단량체 또는 분자량 10,000 이하의 올리고머가 가교를 이룬 유전체/격벽조성물을 이용하여 제조하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.

    

    상기 식에서 X는 0을 포함하는 정수이고, R₁,R₂,R₃,R₄,R₅,R₆은 각각 알킬기, 알콕시기, 케톤기, 아크릴기, 메타크릴기, 알릴기, 방향족기, 할로겐기, 아미노기, 머캡토기, 에테르기, 에스테르기, 알콕시기, 술폰기, 니트로기, 하이드록시기, 사이클로부텐기, 카보닐기, 카르복실기, 알키드기, 우레탄기, 비닐기, 니트릴기, 수소, 또는 에폭시 작용기를 단독 또는 2종 이상 가지는 직쇄, 측쇄 또는 고리형의 C_{1 ~12}의 탄화수소기이고, A는 O 또는 NH이다.
19. 제 9 항에 있어서, 상기 격벽은,

    실리콘 화합물로서 하기 구조식 Ⅰ 또는 R⁶SiO_{1 .5}를 반복단위로 하는 화합물 을 포함하거나, 이들 화합물을 단량체로 하는 중합체를 이용하여 제조된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.

    

    상기 식에서 X는 0을 포함하는 정수이고, R₁, R₂, R₃, R₄, R₅, R₆은 각각 알킬기, 케톤기, 아크릴기, 메타크릴기, 알릴기, 알콕시기, 방향족기, 할로겐기, 아미노기, 머캡토기, 에테르기, 에스테르기, 알콕시기, 술폰기, 니트로기, 하이드록시기, 사이클로부텐기, 카보닐기, 카르복실기, 알키드기, 우레탄기, 비닐기, 니트릴기, 수소, 또는 에폭시 작용기를 단독 또는 2종 이상 가지는 직쇄, 측쇄 또는 고리형의 C_{1 ~12}의 탄화수소기이고, A는 O 또는 NH 이다. 상기 C_{1 ~12}의 탄화수소기는 일부 수소가 불소로 치환된 것을 포함한다.
20. 제 9 항에 있어서, 상기 형광체층은,

    메틸메타크릴레이트와 부틸메타크릴레이트의 공중합체[p(MMA-co-BMA)]를 바인더 고분자로 함유하는 형광체 페이스트 조성물을 이용하여 제조된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
21. 제 9 항에 있어서, 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 제조는,

    소성 온도가 350℃ 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.

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