JP3856222B2

JP3856222B2 - プラズマディスプレーパネルの電極用ペースト組成物及びこれを利用した電極の製造方法

Info

Publication number: JP3856222B2
Application number: JP2002160499A
Authority: JP
Inventors: キム，サン・タエ; パク，セウン・タエ; パク，リー・スン; パク，ジョン・ウー
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2002-05-20
Filing date: 2002-05-31
Publication date: 2006-12-13
Anticipated expiration: 2022-05-31
Also published as: KR20030089887A; KR100472375B1; US20030215747A1; US7129022B2; JP2003346667A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプラズマディスプレーパネルに関し、特に電極ペーストの印刷工程中に電極表面に気泡が発生するのを防ぐと共に接着力の減少によるパターンの損傷を防ぐことができるプラズマディスプレーパネルの電極用ペースト組成物及びこれを利用した電極の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、平板ディスプレー装置として大型パネルの製作が容易なプラズマディスプレーパネル（以下“ＰＤＰ”という）が注目を受けている。ＰＤＰは不活性ガスの放電の際に発生するプラズマから放出される約１４７ｎｍ波長の真空紫外線が蛍光膜に衝突して可視光の領域の赤、緑、青色光に変わる現象を利用して表示するようにした表示装置である。フールカラー表示が可能で、速い応答速度を有すると共に視野角が広くて４０インチ以上の大型表示装置を得ることが容易であるという点で高解像度テレビジョン（ＨＤＴＶ）などの次世代ディスプレーの一つとして注目を浴びている。
【０００３】
ＰＤＰは通常デジタル・ビデオデータにより画素それぞれの放電期間を調節することで階調を調節して画像を表示している。このようなＰＤＰとしては、図１に示したような３電極を有し、交流電圧により駆動される交流型のＰＤＰが代表的である。
【０００４】
図１は、一般的な交流型ＰＤＰのマトリックス形態に配列されたセル構造を表す図である。
【０００５】
図１を参照すると、ＰＤＰセルは、周知のように、上部基板（１０）に順次表示電極（１４、１６）、上部誘電体層（１８）及び保護膜（２０）を設けると共に、下部基板（１２）にアドレス電極（２２）、下部誘電体層（２４）、隔壁（２６）及び蛍光体層（２８）を設けている。
【０００６】
上部基板（１０）と下部基板（１２）は隔壁（２６）により一定間隔離して並行に維持されている。
【０００７】
表示電極（１４、１６）は対とされた走査電極（１４）と維持電極（１６）とから成る。それぞれは、相対的に広い幅を有し、可視光を透過させるために透明電極物質（ＩＴＯ）を用いた透明電極（１４Ａ、１６Ａ）と、相対的に狭い幅を有し、透明電極（１４Ａ、１６Ａ）の抵抗成分を補償するためにバス電極（１４Ｂ、１６Ｂ）とで形成されている。走査電極（１４）にはパネルの走査のための走査信号と放電維持のための維持信号が供給される一方、維持電極（１６）には維持信号が主に供給される。
【０００８】
上部誘電体層（１８）及び下部誘電体層（２４０には放電の際に形成された壁電荷が蓄積される。保護膜（２０）はスパタリングによる上部誘電体層（１８）の損傷を防止してＰＤＰの寿命を延ばし、かつ、２次電子の放出の効率を高くする役を果たしている。保護膜（３０）としては通常酸化マグネシウム（ＭｇＯ）が利用される。
【０００９】
アドレス電極（２２）は表示電極（１４、１６）と直交する方向に形成される。アドレス電極（２２）にはディスプレーされるセルを選択するためのデータ信号が供給される。すなわち、データ電極をも兼ねている。隔壁（２６）はアドレス電極（２２）と並列に形成されて放電により生成された紫外線が隣接したセルに漏洩されることを防いでいる。一方の方向にのみ形成されているが、格子状に形成される場合もある。蛍光体層（２８）は下部誘電体層（２４）及び隔壁（２６）の表面に塗布されて一つのセルが赤色、緑色または青色の中のいずれか一つの可視光線を発生するようされている。そして、ガス放電のための不活性ガスが内部の放電空間に注入される。
【００１０】
上部基板（１０）の電極は、発生した光を効率よく利用するために透明電極とされ、一般的には、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）で形成されているが、この透明電極（１４Ａ、１６Ａ）は面抵抗値が大きいために電圧降下が大きいので、それを減少させるためにそれぞれの表示電極の上にはバス電極（１４Ｂ、１６Ｂ）が重ねて設けられている。バス電極（１４Ｂ、１６Ｂ）は発光を遮光して輝度を低下させるために必要なライン抵抗が得られる範囲で最大に細くする必要がある。ＰＤＰのバス電極（１４Ｂ、１６Ｂ）はクローム／銅／クロームの３層の構造で真空蒸着及びエッチング工程で主に形成されている。しかし、真空蒸着によるクローム／銅／クロームの３層の構造のバス電極（１４Ｂ、１６Ｂ）形成法は工程時間が長く、薄膜形成装置及び材料の価格が高く、エッチングの際に環境が汚染されるという問題がある。
【００１１】
一方、アドレス電極（２２）は主に銀のペーストを利用した印刷法によって形成されている。このペーストを利用した印刷法は、印刷用のペーストを利用して電極を形成する際に、ピッチを狭くして、電極幅を制御することが困難であるという短所になっている。従って、ＰＤＰにおいては微細線幅の可能なフォトエッチング法によるアドレス電極の形成が要求されている。
【００１２】
このような既存のＰＤＰ用の電極形成方法の問題、即ち、印刷の際に発生する塗布特性の低下、ガラス基板に対する接着力の減少による解像度の低下などを改善してフォトエッチング法により電極材料の損失が少なくて、確実に固定するのに適した新しいＰＤＰの電極形成方法が必要である。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、セルローズ誘導体系の高分子バインダー、ウレタン・アクリラート（urethane acrylate）の多機能性モノマー及び分散剤を含ませることで電極ペースト印刷の工程中の電極表面に気泡が発生されることを防ぐと共に接着力の減少による電極パターンの損傷を防ぐことができるプラズマディスプレーパネルの電極用ペースト組成物及びそれを利用した電極製造方法を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明によるプラズマディスプレーパネルの電極用ペースト組成物は、粘度を増加させるためのバインダーポリマ、ラジカルと反応してチェーン形態に結合する多機能性モノマーと多機能性オリゴマの中のいずれか一つ、金属粉末、金属粉末を接着させるためのフリットガラス、光に反応して前記ラジカルを生成するためのフォトイニシエータ及び溶剤を含むことを特徴する。
【００１５】
分散剤、前記光に対するフォトイニシエータの吸収度を高めるための光増感剤及び特定の方向に光が組成物中で伝播されることを抑制するための光重合禁止剤の中の少なくともいずれか一つを含めた添加剤を更に含むことを特徴とする。
【００１６】
前記バインダーポリマは前記光重合型の感光性電極用ペースト組成物に５〜１５重量％の重量比で含まれ、前記多機能性のモノマーと前記オリゴマの中のいずれか一つは前記光重合型の感光性電極用ペースト組成物に８〜２０重量％の重量比で含まれ、前記金属粉末は前記光重合型の感光性電極用ペースト組成物に５４〜７４重量％の重量比で含まれ、前記フリットガラスは前記光重合型の感光性電極用ペースト組成物に２〜１２重量％の重量比で含まれ、前記フォトイニシエータは前記光重合型の感光性電極用ペースト組成物に０．５〜２重量％の重量比で含まれ、前記溶剤は前記光重合型の感光性電極用ペースト組成物に１０〜２３重量％の重量比で含まれることを特徴とする。
【００１７】
前記添加剤は前記光重合型の感光性電極用ペースト組成物に０．５〜２重量％の重量比で含まれることを特徴とする。
【００１８】
前記バインダーポリマはアクリル系バインダー及びセルローズ系バインダーを含むことを特徴とする。
【００１９】
前記バインダーポリマはエチル・セルローズ（Ethyl cellulose）、ヒドロキシエチル・セルローズ（Hydroxyethyl cellulose）、ヒドロキシプロピル・セルローズ（Hydroxypropyl cellulose）及びヒドロキシエチル・ヒドロキシプロピル・セルローズ（Hydroxyethyl hydroxypropyl cellulose）のセルローズの誘導体のいずれか一つを含むことを特徴とする。
【００２０】
前記多機能性モノマーまたは多機能性オリゴマはウレタン・アクリラート（Urethane acrylate）の多機能性モノマーを含むことを特徴とする。
【００２１】
前記添加剤は２、４、６−トリメチルフェノール（２、４、６−trimethylphenol）を含むことを特徴とする。
【００２２】
前記フォトイニシエータは前記光重合型の感光性電極用ペースト組成物にしたとき２００〜４００ｎｍ範囲の光に反応することを特徴とする。
【００２３】
本発明による光重合型の感光性電極ペーストの組成物を利用したプラズマディスプレーパネルの電極製造方法は、多機能性モノマーまたはオリゴマの中のいずれか一つ、バインダーポリマ、金属粉末、フリットガラス、フォトイニシエータ及び溶剤を含めた光重合型の感光性電極ペーストを基板上に印刷する段階と、前記電極ペーストを乾燥させる段階と、前記乾燥された電極ペースト上にフォトマスクを整列させて前記フォトマスクを通して前記電極ペーストを露光させる段階と、前記露光された電極ペーストを現像液で現像する段階と、前記現像された電極ペーストを焼成する段階を含むことを特徴とする。
【００２４】
前記光重合型の感光性電極ペーストは光増感剤、光重合禁止剤及び分散剤の中の少なくともいずれか一つを含めた添加剤を更に含むことを特徴とする。
【００２５】
前記電極ペーストを乾燥させる段階は、前記電極ペーストを５０〜１３０℃の温度範囲で５〜３０分間加熱することを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
前記の目的の以外の本発明の異なる目的及び利点などは添付した図面を参照して本発明の好ましい実施形態に対する説明を通して明らかになるであろう。
【００２７】
以下、図２〜図５ｂを参照して本発明の好ましい実施形態に対して説明する。
図２を参照すると、本発明による光重合型の感光性電極用ペースト組成物は、セルローズ誘導体及びアクリル系のバインダーポリマと、多機能性モノマー（multifuctional monomer）やウレタン・アクリラート系のオリゴマと、紫外線（ＵＶ）フォトイニシエータ（photoinitiator）とを含むビヒクルに、さらに銀（Ａｇ）粉末と、フリットガラスとを含ませる。
【００２８】
バインダーポリマは粘度を増加させて現像特性を向上させて、紫外線（ＵＶ）に露出されると交差結合（架橋）する性質を有する。
【００２９】
多機能性モノマーと多機能性オリゴマはラジカルと反応してチェーン形態に結合される。モノマーは単分子であり、オリゴマはモノマーより分子量が大きい物質である。モノマーとオリゴマは分子量が異なるだけではなくその役割は同一である。
【００３０】
フリットガラスは金属粉末、即ち銀粉末を接着させると共に基板との接着力を増大させる役割を果たす。フリットガラスがあまり多く含まれると電導性が落ちるので約２〜３％程度だけにとどめることが望ましい。
【００３１】
フォトイニシエータは紫外線（ＵＶ）に反応してラジカルを生成する。
【００３２】
前記の光重合型の感光性電極用ペースト組成物を製造する方法は図２に図示された通りである。
【００３３】
適正な粘度となるように、バインダーポリマを溶媒に溶解させる。これを二重結合を二つ以上含む多機能性単量体である感光性モノマーやオリゴマと紫外線（ＵＶ）フォトイニシエータとを混合してビヒクルを作る。このビヒクルに銀粉末及びグラス・フリット粉末を入れた後、この混合物を混合機としての３ロールミル（3 roll mill）で均一に分散させることで光重合型の感光性電極ペーストが完成される。
【００３４】
このようにして得られた感光性電極用ペースト組成物を利用したＰＤＰのアドレス電極製造方法を図３に示す。
【００３５】
図３に示すようにスクリーン印刷装置を利用して下部基板上に感光性電極ペーストを全面に印刷した（Ｓ２１）後、１００℃で２０分間乾燥させる。次に、所望の電極パターンを形成させたフォトマスクを用いて高圧の水銀ランプで発生される紫外線を露光量２００〜５００ｍＪ／ｃｍ^２の範囲で照射して感光性電極ペーストを光反応させる（Ｓ２２）。その後、現像溶媒である０．３〜０．５ｗｔ％Ｎａ_２ＣＯ_３アルカリ受容液を２０〜３０秒の間、噴霧して露光されなかった部分を除去して（Ｓ２３）電極パターンをガラス基板上に形成させる。電極パターンが形成されたガラス基板を１０℃／分の増加率で５６０℃まで昇温させた後、５６０℃で３０分間、等温焼成する工程（Ｓ２４）を通して電極パターン内に含まれたバインダーポリマと交差結合された機能性モノマーを熱分解して除去することで銀粉末とガラスフリットだけからなる電極パターンが得られる。
【００３６】
図４ａ及び図４ｂは感光性電極ペーストを使用してＰＤＰのアドレス電極パターンを形成する簡単なメカニズムを表す。
【００３７】
感光剤であるフォトイニシエータが紫外線（ＵＶ）に露出されると分解されてフリーラジカルを形成して、この活性ラジカルが多機能性の単量体或いはＵＶオリゴマの二重結合と重合反応を起こす。このときに、多機能性の単量体またはＵＶオリゴマは一分子内に二重結合が二つ以上であるので、重合反応が進むと３次元の網状構造の重合体を形成する現像液で現像されなくなる。
【００３８】
一方、紫外線（ＵＶ）に露光されない部分はアルカリ受容液を溶媒にした現像工程でバインダーポリマが溶け出す際に無機物の成分である銀（Ａｇ）及びガラス・フリット粉末そして反応しない多機能性の単量体などとともに除去される。したがって、露光された部分のみが残り、微細電極パターンを形成することができる。
【００３９】
高解像度（ＸＧＡ級以上）４０インチＰＤＰにおいて、銀粉末が組成されて形成されるアドレス電極はその幅が６０〜９０μｍであり、総延長するとその長さは約２．５ｋｍに至る。このような微細線幅の電極パターンの中のいずれか一部分であっても断切されるかピン・ホールが生じるとＰＤＰの効率の低下をもたらす。
【００４０】
表１は従来のＰＤＰのアドレス電極形成用の感光性電極ペーストの組成及び工程の特性を表す。
【００４１】
表１で製造例１と２の場合、バインダーポリマーとしてアクリル単独で使用する。このアクリルを単独で使用すると印刷の際に相当多量の気泡によるホールが発生する。ホールが発生したままでは電極表面が不規則であるばかりでなく、焼成後に断線する原因になる。印刷の際に発生する気泡を無くして表面の規則性を増加させるために、アクリル・バインダー以外に流動特性がよいセルローズを添加させることで、気泡発生の特性を改善して表面が規則的でありピン・ホールが発生せず、焼成後にも断線や欠落のない電極パターンを得ることができる。また多機能性モノマーを単独で使用する場合（製造例１、２）ガラス基板に対する接着力が減少して現像の際に工程のマージンを左右するＴＴＣ（Time To Clear）が短くなったり、機能性モノマー以外にウレタン・アクリラート（urethane acrylate）のような機能性オリゴマを添加することでガラス基板に対する接着力を増加させ、ＴＴＣが長くなり工程マージンを広くする。
【００４２】
図５ａ及び図５ｂは本発明で印刷特性の改善のために使用されたセルロースバインダー・ヒドロキシプロピルセルローズ（Hydroxy propyl cellulose：ＨＰＣ）の構造と機能性オリゴマであるウレタン・アクリラート（urethane acrylate）であるＥＢー２０４の分子構造を表したものである。
【００４３】
本発明によるＰＤＰ用の光重合の感光性電極用ペースト組成物は、バインダーポリマとしてアクリル・バインダーに、セルローズ・バインダー、多機能性モノマーまたはオリゴマ、金属電極材料、フリットガラス、フォトイニシエータ、添加剤及び溶剤を含めてできる。
【００４４】
本発明によるＰＤＰ用の光重合の感光性電極用ペースト組成物は、セルローズ系のバインダーとガラス基板に対する接着力の増加のためのアクリル系バインダーポリマ５〜１５重量％、多機能性モノマーまたはオリゴマ８〜２０重量％、金属材料５４〜７４重量％、フリットガラス２〜１２重量％、フォトイニシエータ０．５〜２重量％、添加剤０．５〜２重量％及び溶剤１０〜２３重量％を含めて構成されることを特徴とする。
【００４５】
ペースト組成物の粘度があまり低いとガラス基板に広がり易く、気泡の発生を始めとして様々な原因により塗布形成が難しくなり、反対に高すぎるとスクリーンのメッシュをペーストが通過できなくなり、スクリーンメッシュが塞がる現象など塗布特性が悪くなる。いずれも、電極形成が難しくて電極が正しく形成されないという問題がある。
【００４６】
本発明では、適切な粘度の調節と分散性をうるために、アクリル・バインダーにセルローズ系バインダーを添加させることによって、印刷の際の気泡の発生に伴うピン・ホール発生の問題が改善され、規則的に精密に形成されて、結果として電極特性を改善することができた。
【００４７】
またガラス基板に対する接着力及び適切な現像時間を調節するために多機能性モノマー以外にウレタン・アクリラートのオリゴマを利用した。それにより、ガラス基板に対する接着力を増大させ、現像の際にＴＴＣを増加させて工程マージンを広くすることができた。
【００４８】
本発明によるバインダーポリマは、電極を形成する金属電極材料を分散させて結合させる役割及び粘度を調節する役割を果たし、多機能性モノマーまたはオリゴマとよく混合できる高分子などを使用することができる。そのバインダーポリマとしてはアクリルでモノマーに光重合させたアクリル・バインダーに、印刷性の改善のためにエチル・セルローズ、ヒドロキシエチル・セルローズ（Hydroxy ethyl cellulose）、ヒドロキシ・プロピル・セルローズ（Hydroxy propyl cellulose）またはヒドロキシエチル・ヒドロキシプロピル・セルローズ（Hydroxy ethyl hydroxy propyl cellulose）などのセルローズ誘導体などを一緒にして使用することができる。これらセルローズ誘導体とアクリル系バインダーなどは電極形成の最後の焼成段階で大略４８０℃程度の低い温度での焼成を可能にするためである。
【００４９】
前記多機能性モノマーとしては、２機能性モノマーまたは３機能性モノマー及び、５、６機能性モノマーとガラス基板に対する接着力及びＴＴＣ（Time To Clear）増加のために使用されたウレタン・アクリラート（urethan acrylate）の多機能性オリゴマなどからなるグループの中から選択して使用することができる。
【００５０】
フォトイニシエータとしては、２００〜４００ｎｍの紫外線の波長帯で優秀な光反応を発揮するフォトイニシエータであれば、いかなるものでも使用することができる。単独で使用してもよく、また２種以上の異なるフォトイニシエータと混合した混合フォトイニシエータを使用することもできる。混合フォトイニシエータを使用すると、さまざまな波長領域で交差結合する能力を持たせることができる。
【００５１】
添加剤としては、本発明による感光性電極ペーストの流動特性及び工程特性を向上させるために、光増感剤、紫外線安定剤、分散剤、消泡剤、平滑剤、酸化防止剤及び重合禁止剤など多様な添加剤を使用することができる。ここで、光増感剤は紫外線の吸収を容易にさせる触媒の役割を果たす。光重合禁止剤は紫外線により反応が組成物の横方向に伝播するのを抑制する役割を果たす。
【００５２】
また、感光性電極ペースト用の溶剤としては１００℃以上の沸騰点を有する溶剤ならなんでもよく、それらの中から１或いはその以上のものを選択して使用することができる。
【００５３】
フォトエッチング法により電極形成を可能にする本発明によるＰＤＰ用の光重合の感光性電極用ペースト組成物は、焼成後に電極形成の役割をする金属電極の材料とフリットガラス、バインダーポリマ、多機能性モノマーまたはオリゴマ、紫外線フォトイニシエータ、溶剤及び分散剤、光増感剤及び重合禁止剤などの添加剤を基本組成とし、光反応として光重合型のメカニズムを通して電極を形成する。その際、全体の光重合型の感光性電極用ペースト組成物の約５４〜７４％を占める金属電極材料とフリットガラスを塗布する。したがって、露光により硬化されて組成後３〜１０μｍの厚膜の電極が短時間で硬化して、ＰＤＰに適した厚膜の電極パターンを形成することができる。
【００５４】
また本発明によるＰＤＰ用の光重合の感光性電極用ペースト組成物を利用した電極形成方法は、セルローズ系のバインダーとアクリル系のバインダーを含めたバインダーポリマ５〜１５重量％、多機能性モノマーまたはオリゴマ８〜２０重量％、金属材料５４〜７４重量％、フリットガラス２〜１２重量％、フォトイニシエータ０．５〜２重量％、添加剤０．５〜２重量％及び溶剤１０〜２３重量％を含んで構成されたＰＤＰ用の光重合の感光性電極用ペースト組成物を利用したパターンの形成方法である。その方法は、感光性電極用ペースト組成物をガラス基板上に１０〜３０μｍの厚さの膜として塗布する印刷段階と、５０〜１３０℃の温度範囲以内で５〜３０分間加熱、乾燥する乾燥段階と、乾燥された膜の上にフォトマスクを使用して紫外線に露光させる露光段階と、露光された膜をアルカリ現像液で処理して電極のパターンを形成する現像段階と、電極のパターンが形成された膜を４５０〜６００℃の温度で焼成させる焼成段階を含んでいる。
【００５５】
本発明によるＰＤＰ用の光重合の感光性電極用ペースト組成物を利用した電極形成方法は、感光性電極用ペースト組成物をガラス基板上にスクリーン印刷装置で印刷して、印刷された膜をオーブンで乾燥させて、乾燥された膜をフォトマスク用いて紫外線を露光して硬化させた後、硬化された膜をアルカリ現像液を使用して電極を形成させる。パターンが形成された電極を４５０〜６００℃の焼成装置で焼成させ金属電極材料だけを残して、有機物を除去することで電極だけを残することができる。
【００５６】
印刷段階ではガラス基板上に光重合の感光性電極用ペースト組成物をスクリーン印刷装置で１０〜３０μｍの厚さの膜に形成させる。
【００５７】
乾燥段階ではペースト組成物の膜を乾燥台で乾燥させる。
【００５８】
露光段階では乾燥させたペースト組成物にフォトマスクを置いて紫外線の露光装置により露光させ、ペースト組成物を光重合により硬化させる。
【００５９】
焼成段階では、焼成装置で４５０〜６００℃の温度に加熱、焼成して有機物類を除去して、金属電極材料だけを残し、金属電極材料だけになった状態の電極をガラス基板上に残して所定の形状に成型された電極とすることができる。このように、電極として形成される電極用ペースト組成物は、光重合の感光性電極用ペースト組成物を紫外線の照射により十分に重合させて硬化させるべきである。即ち、本発明による光重合の感光性電極用ペースト組成物が露光されると、先にフォトイニシエータが分解されてフリーラジカルが形成される。このフリーラジカルが多機能性モノマーまたはオリゴマの不飽和二重結合などを連鎖重合反応（Chain polymerization reaction）で結合させ、３次元網状構造（three dimensional network structure）を有した巨大高分子を形成させて紫外線に露光された電極構造物が焼成直前の高い温度で変形を起こさないようにする。このような光重合の感光性電極用ペースト組成物の重要な点は、ＰＶＡ−ＡＤＣ型の従来のテレビジョンブラウン管用の光交差結合型の感光性の組成物が紫外線に露出された部位だけに交差結合反応を起こして硬化されるのに対して、より厚膜でも硬化を起こすことができるという点である。即ち、感光性電極用ペースト組成物の約５０％以上が金属電極材料粉末が占めており、この粉末は１０〜３０μｍの厚さの電極構造内で５μｍ未満の大きさの球型の微細な集まりの形態で存在している。特に、従来は、ガラス基板上に感光性電極ペーストを印刷する工程で粘度の変化によって気泡が発生し印刷特性が悪くなるという傾向があったが、本発明ではセルローズ系のバインダーを添加することでこれを補うことができる。また、ガラス基板上の接着力の不足により現像後の電極パターンが脱落する現象が発生して解像度が低下する傾向があるが、本発明では多機能性モノマー以外にウレタン・アクリラートのオリゴマを投入することでその問題を解決することができるだけではなく、ＴＴＣも増加させることができる。以下で本発明の好ましい実施例と比較例を通して本発明を更に詳細に説明する。以下の実施例は本発明の単なる一例にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。
【００６０】
【表１】

【００６１】
【表２】

【００６２】
（比較例１）
表１の組成で混合機（３roll mill）を利用して２時間〜３時間で均一な光重合の感光性電極ペース組成物を製造する。感光性電極ペーストをガラス基板上にスクリーン印刷装置を使用して１０〜３０μｍの厚さの膜に印刷して乾燥させ、フォトマスクを用いて紫外線露光機に６．８ｍＷ／ｃｍ^２の光強さで３０〜１００秒間露光する。
【００６３】
前記製造例（１〜３）で作成した電極ペーストを印刷した後の表面は、かなりの多数の気泡が発生していて、時間が経過してもレベルリング（leveling）がよくなく、完全に乾燥した後でも表面が相当に荒いオレンジ皮の形態の表面が表れる。また、気泡が発生した部分は乾燥した後、ホールの形態にもなる。このような表面の不規則性は乾燥、露光、現像後にも継続的に表れて特に焼成の後のこの特性は微細パターンを要求するＰＤＰ用の電極パターン形成において抵抗の差をもたらし、適切な組成でないことが分かる。特に製造例３の場合は製造例１、２の場合より解像度が優秀であることが分かる。
【００６４】
本発明の第１実施例による光重合の感光性電極ペーストは比較例１で表れた問題点である印刷の際に発生する気泡を除去して表面の均一性を維持するために表１の組成にセルロース誘導体であるＨＰＣ（hydro propyl cellulose）を添加した組成比を表２に表す。表２の組成比で感光性電極ペーストを製造した後、印刷、乾燥、露光、現像して電極パターンを形成した。比較例１で表れた印刷後のオレンジピール現象のない表面が均一な印刷特性を見ることができる。しかし、表２の製造例４では多くはないが若干の気泡発生によりオレンジ皮の形態を見ることができたが、ＨＰＣの量を多く添加した製造例５、６の場合には気泡発生のない均一の表面が得られる。
（比較例２）
【００６５】
表２の製造例５の組成に製造した感光性電極ペーストは気泡の発生がなく、オレンジピール（オレンジ皮）発生現象のない均一の表面を形成することができるが、現象過程で相当に短い時間ではその現象が起きることが分かる。これはＨＰＣの構造上ヒドロキシ基（−ＯＨ）を含んでいるために現像液であるアルカリ受容液（Ｎａ_２ＣＯ_３）で現像が余りにも速く起き（ＴＴＣが相当に短い）、適切な現像時間と条件が合わないとバインダーの脱落現象が起きる。そのためパターンの精密度が低下し、工程マージンが短くて実際の工程では適用しにくい。一般的に実際の工程でできる現像条件は、残写問題と工程マージンによるＴＴＣの約２倍でありＴＴＣは普通２０〜４０secである。
【００６６】
本発明の第２実施例による光重合の感光性電極ペーストは、印刷の際に発生する気泡による表面の不均一性を解決してＴＴＣを増加させ、工程マージンを広くするための目的にＨＰＣを添加し、多機能性オリゴマであるＥＢ１２５９を添加して感光性電極ペーストを製造する。製造例５の組成に混合機を利用して２時間〜３時間の間に均一に分散させて、光重合の感光性電極用ペースト組成物を製造する。この感光性電極ペーストをガラス基板上にスクリーン印刷装置を使用して１０〜３０μｍの厚さの膜として印刷した後、乾燥させ、フォトマスクを置いて紫外線露光機で６．８ｍＷ／ｃｍ^２の強さで３０〜１００秒間露光する。光学顕微鏡で露光された電極の形態を照射した際に、電極を平均１％以内の偏差で均一に形成して、線幅を解像度３０μｍまで形成することができ、最高温度５８０℃に至る焼成温度で焼成して無機物の成分だけに構成した優秀なパターンを有する電極が得られる。
【００６７】
ＥＢ２０４は、ウレタン系アクリラート・オリゴマとして多機能性モノマーと共に光重合の際に交差結合の役割をしてガラス基板に対する接着力を増大させＴＴＣを増加させ工程マージンを広くしてまた解像度を増大させる役割をすることが分かる。
【００６８】
【発明の効果】
上述したように、本発明によるフォトエッチング法を利用した感光性電極ペーストは、既存の印刷法及びアクリル系単独のバインダーを利用する電極形成とは異なり、印刷の際に発生する気泡の問題点を解決し、さらにガラスへの接着力の増大を図ることができ、それによって高解像度を維持することができるプラズマディスプレーパネルの電極を形成することができるという効果があり、特にアクリルバインダーを単独に使用するフォトエッチング法で形成した電極より格段に印刷の特性及び露光特性の優秀なパターンの特性の効果がある。
【００６９】
以上説明した内容を通して当業者であれば本発明の技術思想を逸脱しない範囲で多様な変更及び修正が可能であることが分かるであろう。従って、本発明の技術的な範囲は明細書の詳細な説明に記載された内容に限定されずに、特許請求の範囲によって定めなければならない。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のプラズマディスプレーのパネルを表す図である。
【図２】本発明の第１実施形態によるプラズマディスプレーのパネルの光重合型の感光性電極ペーストの製造方法を表す図である。
【図３】図２の電極ペーストを利用したアドレス電極の形成方法を表す図である。
【図４ａ】プラズマディスプレーのパネルのアドレス電極を形成する簡単なメカニズムを示す図である。
【図４ｂ】プラズマディスプレーのパネルのアドレス電極を形成する簡単なメカニズムを示す図である。
【図５ａ】第２実施形態によるプラズマディスプレーのパネルの光重合型の感光性電極ペーストに含まれるＨＰＣとＥＢ−２０４の構造を表す図である。
【図５ｂ】第２実施形態によるプラズマディスプレーのパネルの光重合型の感光性電極ペーストに含まれるＨＰＣとＥＢ−２０４の構造を表す図である。
【符号の説明】
１０：上部基板
１２：下部基板
１４、１６：維持電極
１８、２４：誘電体層
２０：保護膜
２２：アドレス電極
２６：隔壁
２８：蛍光体層

Claims

アクリル系バインダーにセルローズ系バインダーが添加されたバインダーポリマ、ラジカルと反応してチェーン形態に結合するウレタン・アクリラートを含む多機能性モノマーと多機能性オリゴマの中のいずれか一つ、金属粉末、金属粉末を接着させるためのフリットガラス、光に反応して前記ラジカルを生成するためのフォトイニシエータ及び溶剤を含む光重合型の感光性電極用ペースト組成物であって、前記バインダーポリマは前記光重合型の感光性電極用ペースト組成物に７．７〜８．６重量％の重量比で含まれ、前記多機能性のモノマーと前記オリゴマの中のいずれか一つは前記光重合型の感光性電極用ペースト組成物に８．３〜１１．３重量％の重量比で含まれ、前記金属粉末は前記光重合型の感光性電極用ペースト組成物に５８．１〜６２．０重量％の重量比で含まれ、前記フリットガラスは前記光重合型の感光性電極用ペースト組成物に３．０〜４．６重量％の重量比で含まれ、前記フォトイニシエータは前記光重合型の感光性電極用ペースト組成物に１．６〜１．８重量％の重量比で含まれ、前記溶剤は前記光重合型の感光性電極用ペースト組成物に１１．６〜１３．０重量％の重量比で含まれることを特徴とするプラズマディスプレーパネルの光重合型の感光性電極用ペースト組成物。
分散剤、前記光に対するフォトイニシエータの吸収度を高めるための光増感剤及び特定の方向に光が前記組成物で伝播されることを抑制するための光重合禁止剤の中の少なくともいずれか一つを含めた添加剤を更に含むことを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレーパネルの光重合型の感光性電極用ペースト組成物。
前記添加剤は前記光重合型の感光性電極用ペースト組成物に０．５〜２重量％の重量比で含まれることを特徴とする請求項２記載のプラズマディスプレーパネルの光重合型の感光性電極用ペースト組成物。
前記バインダーポリマはエチル・セルローズ、ヒドロキシエチル・セルローズ、ヒドロキシプロピル・セルローズ及びヒドロキシエチル・ヒドロキシプロピル・セルローズのセルローズの誘導体のいずれか一つを含むことを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレーパネルの光重合型の感光性電極用ペースト組成物。
前記添加剤は２、４、６−トリメチルフェノールを含むことを特徴とする請求項２記載のプラズマディスプレーパネルの光重合型の感光性電極用ペースト組成物。
前記フォトイニシエータは前記光重合型の感光性電極用ペースト組成物にした状態で２００〜４００ｎｍ範囲の光に反応することを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレーパネルの光重合型の感光性電極用ペースト組成物。
ウレタン・アクリラートを含む多機能性モノマーまたはオリゴマの中のいずれか一つ、アクリル系バインダーにセルローズ系バインダーが添加されたバインダーポリマ、金属粉末、フリットガラス、フォトイニシエータ及び溶剤を含めた光重合型の感光性電極ペーストを基板上に印刷する段階と、前記電極ペーストを乾燥させる段階と、前記乾燥された電極ペースト上にフォトマスクを整列させてそのフォトマスクを通して前記電極ペーストを露光させる段階と、前記露光された電極ペーストを現像液で現像する段階と、前記現像された電極ペーストを焼成する段階とを含み、前記バインダーポリマは前記光重合型の感光性電極用ペースト組成物に７．７〜８．６重量％の重量比で含まれ、前記多機能性のモノマーと前記オリゴマの中のいずれか一つは前記光重合型の感光性電極用ペースト組成物に８．３〜１１．３重量％の重量比で含まれ、前記金属粉末は前記光重合型の感光性電極用ペースト組成物に５８．１〜６２．０重量％の重量比で含まれ、前記フリットガラスは前記光重合型の感光性電極用ペースト組成物に３．０〜４．６重量％の重量比で含まれ、前記フォトイニシエータは前記光重合型の感光性電極用ペースト組成物に１．６〜１．８重量％の重量比で含まれ、前記溶剤は前記光重合型の感光性電極用ペースト組成物に１１．６〜１３．０重量％の重量比で含まれることを特徴とする光重合型の感光性電極ペーストの組成物を利用したプラズマディスプレーパネルの電極製造方法。
前記光重合型の感光性電極ペーストは、光増感剤、光重合禁止剤及び分散剤の中の少なくともいずれか一つを含めた添加剤を更に含むことを特徴とする請求項７記載の光重合型の感光性電極ペーストの組成物を利用したプラズマディスプレーパネルの電極製造方法。
前記電極ペーストを乾燥させる段階は、前記電極ペーストを５０〜１３０℃の温度範囲で５〜３０分間加熱することを特徴とする請求項７記載の光重合型の感光性電極ペーストの組成物を利用したプラズマディスプレーパネルの電極製造方法。