KR100649416B1 - 표시 패널용 기판 어셈블리의 제조 재료 및 표시 패널용기판 어셈블리의 제조 방법 - Google Patents

표시 패널용 기판 어셈블리의 제조 재료 및 표시 패널용기판 어셈블리의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전극 및 유전체층의 형성시의 소성 회수를 삭감하는 것을 과제로 한다.
본 발명은 유리 기판 상에 전극과 그 전극을 덮는 유전체층을 적어도 갖는 표시 패널용 기판 어셈블리의 제조 재료로서, 도전성 입자 및 열분해 온도 T1의 바인더 수지를 함유하는 전극 재료와, 열분해 온도 T2의 바인더 수지 및 유리 연화점 Tb의 저융점 유리를 함유하는 유전체 재료로 이루어지고, 열분해 온도 T1 및 T2와 유리 연화점 Tb가 T2 < T1 < Tb의 관계를 갖는 전극 재료와 유전체 재료의 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시 패널용 기판 어셈블리의 제조 재료에 의해 상기 과제를 해결한다.
표시 패널, 기판 어셈블리, 표시 패널용 기판 어셈블리

Description

표시 패널용 기판 어셈블리의 제조 재료 및 표시 패널용 기판 어셈블리의 제조 방법{MATERIAL FOR MANUFACTURING DISPLAY PANEL SUBSTRATE ASSEMBLY AND PROCESS FOR MANUFACTURING DISPLAY PANEL SUBSTRATE ASSEMBLY}
도 1은 PDP의 개략 사시도.
도 2는 실시 형태 1의 전면측 기판 어셈블리의 제조 방법을 설명하는 개략도.
도 3은 실시 형태 2의 전면측 기판 어셈블리의 제조 방법을 설명하는 개략도.
도 4는 실시 형태 3의 전면측 기판 어셈블리의 제조 방법을 설명하는 개략도.
[부호의 설명]
1, 1a 유리 기판 2, 2a 전극 재료층 3 유전체 겸 리브 재료층
4, 5, 8, 9, 9a, 10, 10a 가스 6, 6a 유전체 재료층
7 리브(rib) 재료층 11, 21 유리 기판 17, 27 유전체층 18 보호층
28 형광체층 29 격벽 41 투명 전극 42 버스 전극
100 PDP A 어드레스 전극
본 발명은 표시 패널용 기판 어셈블리의 제조 재료 및 표시 패널용 기판 어셈블리의 제조 방법에 관한 것이다. 더 자세하게는, 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)의 전면측 기판 어셈블리나 배면측 기판 어셈블리와 같은, 유리 기판 상에 전극 및 유전체층을 기판 구성 요소로서 포함하는 표시 패널용 기판 어셈블리의 제조 재료 및 표시 패널용 기판 어셈블리의 제조 방법에 관한 것이다.
표시 패널로서 알려져 있는 PDP는 한쌍의 기판(통상은 유리 기판)을 미소 간격을 두고 대향 배치시켜, 주위를 밀봉함으로써 내부에 방전 공간을 형성한 자기(自己) 발광형의 표시 패널이다.
PDP 중에서도, AC형 PDP에는, 전극, 그 전극을 덮는 유전체층, 방전 공간을 분할하기 위한 100∼200㎛정도의 높이의 리브가 마련되어 있다.
전극은 주로 Ag 입자를 저융점 유리로 결착시킨 Ag 전극이 사용되는 경우가 많다. 또한, 유전체층 및 리브는 저융점 유리 재료로 제조되어 있다.
이하, 예를 들면, 일본 특개2001-84912호 공보(특허 문헌 1)나 특개2001-297691호 공보(특허 문헌 2)로 대표되는, 종래의 전극, 유전체층 및 리브의 제조 방법을 설명한다.
전극의 형성 재료(전극 재료)로는 Ag 미립자, 저융점 유리 분체, 바인더 수지, 및 필요에 따라서 혼입하는 필러를 용제 중에 분산하여 페이스트상으로 한 것이 사용된다.
이 전극 재료를, 스크린 인쇄법 등으로 유리 기판 상에 도포하고, 건조에 의해 용제를 휘발시켜서 소정 형상의 전극 재료층을 형성한다. 다른 방법으로는 바인더 수지로서 감광성 수지를 사용하여 포토리소그래피로 전극 재료층을 형성하는 방법도 있다.
유리 기판상에 전극 재료층을 형성한 뒤, 실온으로부터 재료에 함유되는 저융점 유리의 연화점 이상(500∼600℃정도)으로 유리 기판을 가열함으로써, 바인더 수지를 분해하고, 또한, 저융점 유리를 연화·용융·소결시킴에 의해 Ag 입자간 및 Ag와 유리 기판을 고착함으로써 전극을 제조한다. 또한, 이 공정을 소성이라 부른다. 또한, 전극 재료로는 Ag의 초미립자를 사용한 재료도 있다. 이 재료는 고착 재료로서 저융점 유리 분체를 혼입하고 있지 않아도, Ag 입자 그자체를 열에 의해 결합시킬 수 있다.
전극이 유리 기판상에 형성된 후, 이어서, 저융점 유리 분체, 바인더 수지, 및 필요에 따라서 혼입하는 필러를 용제 중에 분산하여 페이스트상으로 한 유전체층의 형성 재료(유전체 재료)를, 스크린 인쇄법 등으로 전극이 배치되어 있는 유리 기판 상에 도막하고, 건조에 의해 용제를 휘발시켜, 유전체 재료층을 형성한다.
유전체 재료층을 형성한 뒤, 실온으로부터 재료에 함유되는 저융점 유리의 연화점 이상(500∼600℃정도)으로 유리 기판을 소성함으로써, 바인더 수지를 분해하고, 또한, 저융점 유리를 연화·용융시킴으로써, 유리 기판에 고착한 유전체층을 형성한다.
또한, 리브를 형성할 필요가 있는 유리 기판에 대해서는, 전극, 유전체층이 형성된 유리 기판에 대해, 저융점 유리 분체, 바인더 수지, 및 필요에 따라서 혼입하는 필러를 용제 중에 분산하여 페이스트상으로 한 리브의 형성 재료(리브 재료)를, 스크린 인쇄법 등으로 소망한 두께로 유리 기판 상에 도막한다. 그 다음에, 건조에 의해 용제를 도막으로부터 휘발시켜, 플레인(plain)막을 형성한다. 이 후, 드라이 필름 등의 감광성 레지스트에 의해 마스크를 패터닝하고, 샌드 블래스트를 사용하여 드라이 필름 마스크 패턴 이외의 부분을 절삭함으로써 리브 재료층을 형성한다. 그 다음에, 드라이 필름 마스크 패턴을 제거하여, 실온으로부터 리브 재료층에 함유되는 저융점 유리의 연화점 이상(500∼600℃정도)으로 유리 기판을 소성함으로써, 바인더 수지를 분해하고, 또한, 저융점 유리를 연화·용융시킴으로써, 유리 기판에 고착한 리브를 형성한다.
또한, 상술한 유전체층 및 리브는 리브 및 유전체층의 네가티브 형상으로 이루어지는 홈을 갖는 전사 요판(凹版)에, 각각의 재료를 충전하고, 용제를 휘발시킨 뒤, 전극 형상이 형성되어 있는 유리 기판상에 대해서, 유전체층 및 리브를 전사 형성하는 방법도 있다. 이 경우도 유전체 및 리브의 재료층을 형성한 뒤, 그들 재료층을 실온으로부터 재료에 함유되는 저융점 유리의 연화점 이상(500∼600℃정도)으로 유리 기판을 소성함으로써, 바인더 수지를 분해하고, 또한, 저융점 유리를 연화·용융시켜, 유리 기판에 고착한 유전체층 및 리브를 형성하는 공정은 변화없다.
상기에 기술한 종래의 제조 방법에서는, 구성 재료마다, 재료의 도포, 용제의 건조, 소성 공정이 있어, 매우 많은 시간 및 에너지가 필요하게 된다. 이러한 점을 개선하기 위해서, 모든 구성 재료의 형상을 형성한 뒤, 1회의 소성(동시 소성)으로 모든 구성 재료의 치밀화·고착화할 수 있으면, 시간 및 에너지를 크게 삭감할 수 있다.
그러나, 종래의 재료를 그대로 사용하여, 동시 소성을 행하고자 하면, 이하에 기술하는 문제가 생긴다.
재료의 소성 과정에서는 바인더 수지가 연소(분해)되어, 기체로 된 바인더 수지 유래의 가스를 외부로 방출시킬 필요가 있지만, 재료의 조합 다음에는 바인더 수지 유래의 가스를 외부로 방출시킬 때에, 그 재료를 덮고 있는 재료의 바인더 수지의 분해가 시작되지 않은 경우나, 저융점 유리가 연화를 시작해버린 경우에는, 그들 재료에 함유되는 바인더 수지 유래의 가스는 구성 재료 내부에 갇혀 버려, 최후에는 압력이 상승하여 상기 재료를 찢어 버리는 경우가 있다.
이러한 본 발명에 의하면, 유리 기판상에 전극과 그 전극을 덮는 유전체층을 적어도 갖는 표시 패널용 기판 어셈블리의 제조 재료로서, 도전성 입자 및 열분해 온도 T1의 바인더 수지를 함유하는 전극 재료와, 열분해 온도 T2의 바인더 수지 및 유리 연화점 Tb의 저융점 유리를 함유하는 유전체 재료로 이루어지고, 열분해 온도(T1 및 T2), 유리 연화점(Tb)이 T2 < T1 < Tb의 관계를 갖는 전극 재료와 유전체 재료의 조합으로 이루어지는 제1 표시 패널용 기판 어셈블리의 제조 재료가 제공된다.
또한, 본 발명에 의하면, 상기 표시 패널용 기판 어셈블리의 제조 재료를 사 용한 표시 패널용 기판 어셈블리의 제조 방법으로서,
상기 전극 재료를 사용하여, 유리 기판 상에 소정 패턴의 전극 재료층을 형성하는 공정과,
상기 유전체 재료를 사용하여, 상기 전극 재료층을 덮도록 유전체 재료층을 형성하는 공정과,
유리 기판 전체를 소성함에 의해, 상기 전극 재료층 및 유전체 재료층에 함유되는 바인더 수지를 분해하고, 또한 저융점 유리를 연화 및 소결함으로써, 1회의 소성에 의해 전극 및 유전체층을 동시에 형성하는 공정을 포함하는 표시 패널용 기판 어셈블리의 제조 방법이 제공된다.
또한, 본 발명에 의하면, 유리 기판 상에 전극과 그 전극을 덮는 유전체층과 유전체층 상에 형성된 리브를 적어도 갖는 표시 패널용 기판 어셈블리의 제조 재료로서, 도전성 입자 및 열분해 온도 T1의 바인더 수지를 함유하는 전극 재료와, 열분해 온도 T2의 바인더 수지 및 유리 연화점 Tb의 저융점 유리를 함유하는 유전체 재료와, 열분해 온도 T3의 바인더 수지 및 유리 연화점 Tc의 저융점 유리를 함유하는 리브 재료로 이루어지고, 열분해 온도(T1∼T3), 유리 연화점(Tb 및 Tc)이 T3 < T2 < T1 < Tb 또한 T3 < Tc의 관계를 갖는 전극 재료, 유전체 재료 및 리브 재료의 조합으로 이루어지는 제2 표시 패널용 기판 어셈블리의 제조 재료가 제공된다.
또한, 본 발명에 의하면, 상기 표시 패널용 기판 어셈블리의 제조 재료를 사용한 표시 패널용 기판 어셈블리의 제조 방법으로서,
상기 전극 재료를 사용하여, 유리 기판상에 소정 패턴의 전극 재료층을 형성 하는 공정과,
상기 유전체 재료를 사용하여, 상기 전극 재료층을 덮도록 유전체 재료층을 형성하는 공정과,
상기 리브 재료를 사용하여, 유전체 재료층상에 리브 재료층을 형성하는 공정과,
유리 기판 전체를 소성함에 의해, 전극, 유전체층 및 리브의 각 재료층에 함유되는 바인더 수지를 분해하고, 또한 저융점 유리를 연화 및 소결함으로써, 1회의 소성에 의해 전극, 유전체층 및 리브를 동시에 형성하는 공정을 포함하는 표시 패널용 기판 어셈블리의 제조 방법이 제공된다.
[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]
우선, 본 발명의 제1 표시 패널용 기판 어셈블리의 제조 재료는, 도전성 입자 및 열분해 온도 T1의 바인더 수지를 함유하는 전극 재료와, 열분해 온도 T2의 바인더 수지 및 유리 연화점 Tb의 저융점 유리를 함유하는 유전체 재료의 조합으로 이루어진다. 또한, 열분해 온도 T1 및 T2와 유리 연화점 Tb는 T2 < T1 < Tb의 관계를 갖는다. 열분해 온도는 TG/TDA법에 의해 측정한 흡열 피크값을 의미한다. 또한, 유리 연화점은 마크로형 시차열분석계를 사용한 측정의 제4 변곡점의 온도로 하였다. 상기 제조 재료를 기판 어셈블리의 제조에 사용하면, 전극과 유전체층을 1회의 소성에 의해 동시에 형성할 수 있다. 또한, 상기 관계를 만족하지 않는 경우, 1회의 소성에 의해 전극과 유전체층을 동시에 형성하면, 바인더 수지 유래의 가스가 전극 및/또는 유전체층내에 남거나, 전극 및/또는 유전체층을 찢어버림으로 써, 각각의 특성을 저하시키는 경우가 있다.
여기서, T2, T1 및 Tb의 각각의 온도차는 20∼50℃의 범위인 것이 바람직하다. 이 범위내의 바인더 수지 및 저융점 유리를 사용함으로써, 가스의 잔류를 보다 억제할 수 있다.
또한, 전극 재료는, 유리 연화점 Ta의 저융점 유리를 더 함유하고 있어도 좋다. 저융점 유리를 함유함으로써, 전극을 유리 기판상에 보다 잘 고착시킬 수 있다. 여기서, 상기 열분해 온도 T1, 열분해 온도 T2 및 유리 연화점 Ta는 T2 < T1 < Ta의 관계를 갖는 것이 바람직하다. 이 관계를 갖는 바인더 수지 및 저융점 유리를 사용함으로써, 가스의 잔류를 더욱 억제할 수 있다. 여기서, T1과 Ta의 온도 차는 20∼50℃의 범위인 것이 바람직하다. 이 범위내의 바인더 수지 및 저융점 유리를 사용함으로써, 가스 잔류를 보다 억제할 수 있다.
또한, 유리 연화점 Ta와 Tb는 Ta < Tb의 관계를 갖는 것이 바람직하다. 이 관계를 가짐으로써, 전극 재료를 구성하는 도전성 입자가 유전체층에 확산하는 것을 억제할 수 있다. Ta와 Tb의 온도차는 20∼50℃의 범위인 것이 바람직하다. 이 범위내의 저융점 유리를 사용함으로써, 전극 재료를 구성하는 도전성 입자가 유전체층에 확산하는 것을 보다 억제할 수 있다.
또한, 유전체 재료는 리브 재료를 겸하고 있어도 좋다. 리브 재료를 겸함으로써, 전극과 유전체층 뿐만 아니라, 리브도 1회의 소성으로 동시에 형성할 수 있다.
전극 재료에 함유되는 도전성 입자로는, 특별히 한정되지 않고, 해당 분야에 서 공지된 재료를 모두 사용할 수 있다. 구체적으로는, 은, 금, 백금, 팔라듐, 알루미늄, 동 등의 금속, 이들 금속의 합금 등을 들 수 있다. 또한, 입경은 0.02∼6㎛인 것이 바람직하다. 또한, 입경은 레이저 회절 산란법 또는 전자현미경에 의한 직접 관찰법에 의해 측정한 평균 입경이다.
다음에, 전극 재료에 함유되는 바인더 수지로는, 특별한 제한은 없고, 해당 분야에서 공지된 재료를 모두 사용할 수 있다. 구체적으로는, 셀룰로스계 수지, 아크릴계 수지 등을 들 수 있다. 셀룰로스계 수지로는 에틸 셀룰로스, 니트로셀루로스 등을 들 수 있다.
아크릴계 수지로는
·메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, n-프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, sec-부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, tert-부틸(메타)아크릴레이트, n-펜틸(메타)아크릴레이트, 알릴(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 부톡시에틸(메타)아크릴레이트, 부톡시트리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 글리세롤(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 헵타데카클로로데실(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 이소데실(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 2-메톡시에틸(메타)아크릴레이트, 메톡시에틸렌글리콜(메타)아크릴레 이트, 메톡시디에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 옥타플루오로펜틸(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 트리플루오로에틸(메타)아크릴레이트, (메타)아크릴아미드, 아미노에틸(메타)아크릴레이트, 페닐(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 1-나프틸-(메타)아크릴레이트, 2-나프틸(메타)아크릴레이트, 티오페놀(메타)아크릴레이트, 벤질머캅탄(메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴계 모노머,
·아크릴화 시클로헥실디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올(메타)아크릴레이트, 1,3-부티렌글리콜(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨모노히드록시펜타(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메타)아크릴레이트, 글리세롤디(메타)아크릴레이트, 메톡시화 시클로헥실디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리글리세롤디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 비스페놀A디(메타)아크릴레이트, 비스페놀A-에틸렌옥사이드 부가물의 디(메타)아크릴레이트, 비스페놀A-프로필렌옥사이드 부가물의 디(메타)아크릴레이트 등의 다관능 모노머,
유래의 수지를 들 수 있다. 또한, (메타)아크릴레이트는 메타크릴레이트 또는 아크릴레이트를 의미한다.
또한, 스티렌, p-메틸스티렌, o-메틸스티렌, m-메틸스티렌, α-메틸스티렌, 클로로메틸스티렌, 히드록시메틸스티렌, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 1-비닐-2-피롤리돈 등의 비닐계 단량체 유래의 수지를, 상기 아크릴계 수지에 혼합해도 좋다. 또한, 이들 비닐계 단량체를 아크릴계 수지의 공중합 성분으로 사용해도 좋다.
전극 재료에는 저융점 유리가 함유되어 있어도 좋다. 저융점 유리로는 산화납계 유리(산화납, 산화붕소, 산화규소, 산화알루미늄 등으로 이루어짐), 산화비스머스계 유리(산화 비스머스, 산화아연, 산화붕소, 산화 칼슘 등으로 이루어짐) 등을 들 수 있다. 또한, 나트륨, 칼륨 등의 알칼리나, 내열성 산화물(필러나 안료)을 함유하고 있어도 좋다. 저융점 유리의 유리 연화점의 조정은 구성 성분의 조성비나, 알칼리의 첨가량 등을 조정함으로써 행할 수 있다.
또한, 전극 재료에는, 부틸카비톨아세테이트(BCA), 터피네올 등의 용매가 함유되어 있어도 좋다. 또한, 상기 아크릴계 모노머와 광중합 개시제를 함유시켜, 소성 전에 자외선 조사함으로써 바인더 수지와 중합시켜, 전극 재료를 경화시키는 처방도 채용할 수 있다. 광중합 개시제로는, 예를 들면, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-몰포리노페닐)-부탄-1, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드, 2-메틸-1[4-(메틸티오)페닐]-2-몰포리노프로판-1,2,4-디에틸티옥산톤 등을 들 수 있다.
다음에, 유전체 재료에 함유되는 바인더 수지로는 T2 < T1의 온도 관계를 갖는 한, 상기 전극 재료의 설명 시에 기재한 바인더 수지를 모두 사용할 수 있다.
또한, 유전체 재료에 함유되는 저융점 유리로는 T1 < Ta의 온도 관계를 갖는 한, 상기 전극 재료의 설명 시에 기재한 바인더 수지를 모두 사용할 수 있다.
또한, 상기 전극 재료와 마찬가지로, 알칼리나, 내열성 산화물, 용매, 아크릴계 모노머, 광중합 개시제 등을 함유하고 있어도 좋다.
여기서, 유전체 재료가 리브 재료를 겸하는 경우에도, 상기 바인더 수지 및 저융점 유리를 사용할 수 있다.
다음에, 본 발명의 제2 표시 패널용 기판 어셈블리의 제조 재료는, 도전성 입자 및 열분해 온도 T1의 바인더 수지를 함유하는 전극 재료와, 열분해 온도 T2의 바인더 수지 및 유리 연화점 Tb의 저융점 유리를 함유하는 유전체 재료와, 열분해 온도 T3의 바인더 수지 및 유리 연화점 Tc의 저융점 유리를 함유하는 리브 재료의 조합으로 이루어진다. 또한, 열분해 온도(T1∼T3), 유리 연화점(Tb 및 Tc)이 T3 < T2 < T1 < Tb 또한 T3 < Tc의 관계를 갖는다.
상기 제조 재료를 기판 어셈블리의 제조에 사용하면, 전극, 유전체층 및 리브를 1회의 소성에 의해 동시에 형성할 수 있다. 또한, 상기 관계를 만족하지 않는 경우, 1회의 소성에 의해 전극, 유전체층 및 리브를 동시에 형성하면, 바인더 수지 유래의 가스가 전극, 유전체층 및/또는 리브 내에 남거나, 전극 유전체층 및/또는 리브를 찢어버림으로써, 각각의 특성을 저하시키는 경우가 있다.
여기서, T3, T2, T1, Tc 및 Tb의 각각의 온도차는 20∼50℃의 범위인 것이 바람직하다. 이 범위내의 바인더 수지 및 저융점 유리를 사용함으로써, 가스의 잔류를 보다 억제할 수 있다.
또한, 전극 재료는 유리 연화점 Ta의 저융점유리를 더 함유하고 있어도 좋 다. 저융점 유리를 함유함으로써, 전극을 유리 기판 상에 보다 잘 고착할 수 있다. 여기서, 상기 열분해 온도 T1, 열분해 온도 T2 및 유리 연화점 Ta는 T2 < T1 < Ta의 관계를 갖는 것이 바람직하다. 이 관계를 갖는 바인더 수지 및 저융점 유리를 사용함으로써, 가스 잔류를 더욱 억제할 수 있다. 여기서, T1과 Ta의 온도차는 20∼50℃의 범위인 것이 바람직하다. 이 범위내의 바인더 수지 및 저융점 유리를 사용함으로써, 가스 잔류를 더욱 억제할 수 있다.
또한, 유리 연화점 Ta와 Tb는 Ta < Tb의 관계를 갖는 것이 바람직하다. 이 관계를 가짐으로써, 전극 재료를 구성하는 도전성 입자가 유전체층에 확산하는 것을 억제할 수 있다. Ta와 Tb의 온도차는 20∼50℃의 범위인 것이 바람직하다. 이 범위내의 저융점 유리를 사용함으로써, 전극 재료를 구성하는 도전성 입자가 유전체층에 확산하는 것을 보다 억제할 수 있다.
전극 재료, 유전체 재료 및 리브 재료에 함유되는 바인더 수지 및 저융점 유리는 특정 온도 관계를 갖는 한, 상기 제1 제조 재료와 동일한 것을 사용할 수 있다.
이하에서는, 제1 제조 재료를 사용한 표시 패널용 기판 어셈블리의 제조 방법을 설명한다.
우선, 전극 재료를 사용하여, 유리 기판상에 소정 패턴의 전극 재료층을, 예를 들면 스크린 인쇄법 또는 롤 코팅법에 의해 형성한다. 전극 재료층의 두께는 소성 후에 소정 두께의 전극을 얻을 수 있도록 조정한다.
다음에, 유전체 재료를 사용하여, 전극 재료층을 덮도록 유전체 재료층을, 예를 들면 스크린 인쇄법 또는 롤 코팅법에 의해 형성한다. 유전체 재료층의 두께는 소성 후에 소정 두께의 유전체층을 얻을 수 있도록 조정된다.
이 후, 유리 기판 전체를 소성함으로써, 전극 및 유전체의 각 재료층에 함유되는 바인더 수지를 분해하고, 또한 저융점 유리를 연화 및 소결함으로써, 1회의 소성에 의해 전극 및 유전체층을 동시에 형성한다.
여기서, 소성은 제조 재료에 함유되는 바인더 수지의 열분해 온도 및 저융점 유리의 유리 연화점에 대응하는 온도에서 소정 시간 유지시키는 조건 하에서 행하는 것이 바람직하다. 이러한 조건 하에서 소성을 행함으로써, 바인더 수지의 분해와 저융점 유리의 용융을 보다 확실히 행할 수 있다.
또한, 제1 제조 재료에서, 유전체 재료가 리브 재료를 겸하는 경우, 이하와 같이 표시 패널용 기판 어셈블리를 제조할 수 있다.
우선, 전극 재료를 사용하여, 유리 기판상에 전극 재료층을 형성하는 공정은 상기 방법과 동일하다.
다음에, 리브 및 유전체층의 형상에 대응하는 홈을 가진 전사용 기판의 홈을 유전체 겸 리브 재료로 충전한다. 전사용 기판은 소정의 홈을 형성할 수 있기만 하면 특별히 한정되지 않는다.
또한, 전사용 기판으로부터 충전된 유전체겸 리브 재료를 전극 재료층이 형성된 유리 기판상에 전사한다. 전사에 의해 유전체 겸 리브 재료층을 형성한다.
이 후, 유리 기판 전체를 소성함으로써, 전극과, 유전체겸 리브 재료층에 함유되는 바인더 수지를 분해하고, 또한 저융점 유리를 연화 및 소결함으로써, 1회의 소성에 의해 전극, 유전체층 및 리브를 동시에 형성할 수 있다. 이 방법에서도, 상기 방법과 마찬가지로, 제조 재료에 함유되는 바인더 수지의 열분해 온도 및 저융점 유리의 유리 연화점에 대응하는 온도에서 소정 시간 유지시키는 조건 하에서 행하는 것이 바람직하다.
다음에, 제2 제조 재료를 사용한 표시 패널용 기판 어셈블리의 제조 방법을 설명한다.
우선, 전극 및 유전체의 재료층을 형성하는 공정은 상기 제1 제조 재료를 사용한 경우와 동일하다.
다음에, 리브 재료를 사용하여, 유전체 재료층상에 리브 재료층을 형성한다.
이 후, 유리 기판 전체를 소성함으로써, 전극, 유전체층 및 리브의 각 재료층에 함유되는 바인더 수지를 분해하고, 또한 저융점 유리를 연화 및 소결함으로써, 1회의 소성에 의해 전극, 유전체층 및 리브를 동시에 형성한다. 이 방법에서도, 상기 방법과 마찬가지로, 제조 재료에 함유되는 바인더 수지의 열분해 온도 및 저융점 유리의 유리 연화점에 대응하는 온도에서 소정 시간 유지시키는 조건 하에서 행하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제조 재료는 PDP와 같은 표시 패널에 사용할 수 있다. 이하에서는, 도 1의 PDP의 제조에 본 발명의 제조 재료를 사용한 예에 대해서 기술한다.
도 1의 PDP(100)는 3전극 AC형 면방전 PDP이다. 또한, 본 발명은 이 PDP에 한정되지 않고, 어떠한 구성에도 적용할 수 있다. 예를 들면, AC형에 한정되지 않고 DC형이라도 좋고, 반사형 및 투과형의 어떠한 PDP에도 사용할 수 있다.
도 1의 PDP(100)는 전면측 기판 어셈블리와 배면측 기판 어셈블리로 구성된다.
우선, 전면측 기판 어셈블리는, 일반적으로는 유리 기판(11)상에 형성된 복수의 표시 전극, 표시 전극을 덮도록 형성된 유전체층(17), 유전체층(17)상에 형성되어 방전 공간에 노출하는 보호층(18)으로 이루어진다.
본 발명의 제조 재료는 이 전면측 기판 어셈블리의 표시 전극 및 유전체층의 제조에 사용할 수 있다.
보호층(18)은 표시 시의 방전에 의해 생긴 이온의 충돌에 의한 손상으로부터 유전체층(17)을 보호하기 위해 마련된다. 보호층(18)은, 예를 들면, MgO, CaO, SrO, BaO 등으로 이루어진다.
다음에, 배면측 기판 어셈블리는, 일반적으로, 유리 기판(21)상에 상기 표시 전극과 교차하는 방향으로 형성된 복수의 어드레스 전극(A), 어드레스 전극(A)을 덮는 유전체층(27), 인접하는 어드레스 전극(A)간에서 유전체층(27)상에 형성된 복수의 스트라이프상의 리브(29), 리브(29)간에 벽면을 포함하여 형성된 형광체층(28)으로 이루어진다.
본 발명의 제조 재료는 이 배면측 기판 어셈블리의 어드레스 전극, 유전체층 및 리브의 제조에 사용할 수 있다.
다음에, 상기 전면측 기판 어셈블리와 배면측 기판 어셈블리를, 표시 전극(41,42)과 어드레스 전극(A)이 직교하도록, 양전극을 내측으로 하여 대향시켜, 격벽(29)에 의해 둘러싸인 공간에 방전 가스를 충전함으로써 PDP(100)를 형성할 수 있다.
이하, 구체적인 실시 형태에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
(실시 형태 1)
도 2를 사용하여 실시 형태 1을 설명한다.
도 2에 도시되어 있는 층 구성은 유리 기판(1)상에 형성된 전극 재료층(2), 유전체겸 리브 재료층(3)이다. 전극 재료층(2)은 도전성 입자, 열분해 온도 T1의 바인더 수지, 유리 연화점 Ta의 저융점 유리 분체로 이루어지는 전극 재료로 구성된다. 유전체겸 리브 재료층(3)은 열분해 온도 T2의 바인더 수지, 유리 연화점 Tb의 저융점 유리 분체, 필요에 따라서 혼입하는 필러 분체로 이루어지는 유전체 겸 리브 재료로 구성된다.
상기 각 재료의 열분해 온도 및 유리 연화점은 T2 < T1 < Tb 및 Ta로 되도록 설정해 둔다. 예를 들면, T2=300∼350℃, T1=350∼400℃, Tb=450, Ta=500℃와 같이 설정할 수 있다.
또한, 바인더 수지의 열분해 온도의 조정은 사용되고 있는 고분자의 분자량이나 수지량, 수지의 종류에 의하여 행할 수 있다. 구체적으로는, 일반적으로 분자량이 작고, 수지량이 적을수록 열분해 온도는 낮아진다. 또한, 바인더 수지로 광경화성의 수지(예를 들면, 올리고머, 모노머 및 광중합 개시제의 혼합물)를 사용하는 경우는, 관능기수의 조정이나 광중합 개시제의 첨가량을 조정하여, 중합도나 가교 밀도를 낮춤에 의해서 열분해 온도를 내릴 수 있다.
전극 재료 및 유전체겸 리브 재료의 일례를 하기한다. 또한, 바인더 수지를 용제에 용해한 비히클(vehicle)을 사용함으로써, 각 재료를 페이스트상으로 하고 있다.
A. 전극 재료(T1=400℃, Ta=500℃)
(1) 도전성 입자: 은, 금, 백금, 팔라듐, 알루미늄, 동, 이들의 합금 등
입경:0.02∼6㎛φ 정도
(2) 저융점 유리(Ta=500℃)
·산화납계 유리(산화납, 산화붕소, 산화규소, 산화알루미늄 등의 혼합물)
·산화비스머스계 유리(산화비스머스, 산화아연, 산화붕소, 산화칼슘 등의 혼합물)
저융점 유리에는, 미량의 알칼리가 첨가되어 있어도 좋다. 또한, 유동성을 조정하기 위해서, 내열성 산화물(필러 또는 안료)이 첨가되어 있어도 좋다. 내열성 산화물을 첨가하는 경우, 저융점 유리와 내열성 산화물의 중량 혼합비는 60∼100:40∼0정도가 바람직하다.
유리 연화점(Ta)은 저융점 유리의 조성이나 알칼리 첨가량에 의해 조절할 수 있다.
(3) 비히클(T1=400℃의 바인더 수지를 함유함)
(a) 바인더 수지 + 용제: 10∼40wt%의 바인더 수지를 함유하는 용액, 또는, (b)바인더 수지(올리고머) + 모노머 + 광중합 개시제
(a)의 예
·에틸셀룰로스(중량평균 분자량 200000∼300000) + BCA, 터피네올
·아크릴 수지(중량평균 분자량 400000∼500000) + BCA, 터피네올
(b)의 예
·아크릴계 공중합체 + 메타크릴산 모노머 + 광중합 개시제(중량비 1∼2:2∼3:0.2∼0.3)
(4)전극 재료의 조성
도전성 입자:저융점 유리:비히클=70∼90:1∼5:29∼5(중량비)
B. 유전체겸 리브 재료(T2=350℃, Tb=450℃)
(1) 저융점 유리(Tb=450℃)
·산화납계 유리(산화납, 산화붕소, 산화규소, 산화알루미늄 등의 혼합물)
·산화비스머스계 유리(산화비스머스, 산화아연, 산화붕소, 산화칼슘 등의 혼합물)
저융점 유리에는, 미량의 알칼리가 첨가되어 있어도 좋다. 또한, 유동성을 조정하기 위해서, 내열성 산화물(필러 또는 안료)이 첨가되어 있어도 좋다. 내열성 산화물을 첨가하는 경우, 저융점 유리와 내열성 산화물의 중량 혼합비는 60∼100:40∼0 정도가 바람직하다.
유리 연화점(Tb)은 저융점 유리의 조성이나 알칼리 첨가량에 의해 조절할 수 있다.
(2) 비히클(T2=350℃의 바인더 수지를 함유함)
(a)바인더 수지 + 용제: 5∼20wt%의 바인더 수지를 함유하는 용액, 또는, (b)바인더 수지(올리고머) + 모노머 + 광중합 개시제
(a)의 예
·에틸셀룰로스(중량평균 분자량 50000∼100000) + BCA, 터피네올
·아크릴 수지(중량평균 분자량 400000∼500000) + BCA, 터피네올
(b)의 예
·아크릴계 공중합체 + 메타크릴산 모노머 + 광중합 개시제(중량비 1∼2:1∼2:0.1∼0.2)
(4) 유전체겸 리브 재료의 조성
저융점 유리:비히클=70∼90:30∼10(중량비)
도 2의 층 구성을 제조하는 방법을 이하에 기술한다.
우선, 유리 기판(1)상에 페이스트상의 전극 재료를 스크린 인쇄법 등으로 인쇄하여 전극 패턴 형상의 전극 재료층(2)을 형성한다.
그 다음에, 별도 제조한 리브 및 유전체층의 네가티브 형상으로 이루어지는 홈을 갖는 전사 요판에, 페이스트상의 유전체겸 리브 재료를 충전한 뒤, 상기의 전극 재료층(2)이 형성된 유리 기판(1)에 유전체겸 리브 재료를 전사하여, 유전체겸 리브 재료층(3)을 형성한다. 전사는 유전체겸 리브 재료에 함유되는 바인더 수지 그 자체의 점착성을 이용하는 방법, UV 경화성의 바인더 수지를 사용하여 UV 경화에 의해 행하는 방법의 어떠한 방법이라도 좋다.
이러한 유리 기판(1)상에 형성한 재료층(2 및 3)을, 실온으로부터 500℃ 정도까지 서서히 온도상승시킨다. 또한, 온도 상승시에는, 바람직하게는 바인더 수지의 열분해 온도(300℃, 350℃), 저융점 유리의 연화점(450℃, 500℃)에서 10∼15 분 정도 온도를 고정한 온도상승 프로파일이 바람직하다.
기판 온도가 상승해가서 300℃ 부근에 이르면 유전체겸 리브 재료층(3)에 함유되는 바인더 수지가 분해되기 시작하여 가스상으로 되어, 바인더 수지는 밖으로 방출된다(도면 중, 참조 번호 4). 이어서, 350℃ 부근에 이르면 전극 재료층(2)에 함유되는 바인더 수지가 분해되기 시작한다. 이 시점에서, 전극 재료층(2)을 덮는 유전체겸 리브 재료층(3)의 내부는 바인더 수지가 분해되어 존재하지 않고, 연화가 시작되기 전의 분말상의 저융점 유리만이 존재하고 있다. 그 때문에, 전극 재료층(2)에 함유되는 바인더 수지가 분해되어 가스상으로 되었을 때에는, 유전체겸 리브 재료층(3) 내부를 투과하여 밖으로 배출된다(도면 중, 참조 번호 5).
온도가 더 상승하여, 450℃ 부근에서는 유전체겸 리브 재료층에 함유되는 저융점 유리가, 500℃ 부근에서는 전극 재료층에 함유되는 저융점 유리가 각각 연화·용융·소결함으로써 유리화하여, 고착한 전극, 유전체층, 리브를 형성할 수 있다. 또한, 저융점 유리 연화시에는, 바인더 수지가 존재하지 않기 때문에, 기본적으로 가스는 발생하지 않는다. 따라서, 저융점 유리끼리의 연화점의 관계는 이 예와 역으로 되어도 상관없고, 동일해도 상관없다.
또한, 이 예에서는 전극 재료 및 유전체겸 리브 재료를 사용하여 전극, 유전체층 및 리브를 형성했지만, 리브를 형성하지 않고 전극 및 유전체층의 형성에만 적용할 수도 있다. 또한, 유전체층의 형성 방법으로서, 상기 전사법 이외에, 스크린 인쇄법을 들 수 있다.
(실시 형태 2)
도 3을 사용하여 실시 형태 2를 설명한다.
도 3에 도시되어 있는 층 구성은 유리 기판(1)상에 형성된 전극 재료층(2), 유전체 재료층(6), 리브 재료층(7)이다. 전극 재료층(2)은 도전성 입자, 열분해 온도 T1의 바인더 수지, 유리 연화점 Ta의 저융점 유리 분체로 이루어지는 전극 재료로 구성된다. 유전체 재료층(6)은 열분해 온도 T2의 바인더 수지, 유리 연화점 Tb의 저융점 유리 분체, 필요에 따라서 혼입하는 필러 분체로 이루어지는 유전체 재료로 구성된다. 리브 재료층(7)은 열분해 온도 T3의 바인더 수지, 유리 연화점 Tc의 저융점 유리 분체, 필요에 따라서 혼입하는 필러 분체로 이루어지는 리브 재료로 구성된다.
상기 각 재료의 열분해 온도 및 유리 연화점은 T3 < T2 < T1 < Tb 및 Ta이며, 또한, 적어도 T3 < Tc로 되도록 설정해 둔다. 예를 들면, T3=300℃, T2=350℃, T1=400℃, Tb=450℃, Tc=500℃, Ta=550℃와 같이 설정할 수 있다.
또한, 바인더 수지의 열분해 온도의 조정은 실시 형태 1과 동일하게 하여 조정할 수 있다.
전극 재료, 유전체 재료 및 리브 재료의 일례를 하기한다. 또한, 바인더 수지를 용제로 용해한 비히클을 사용함으로써, 각 재료를 페이스트상으로 하고 있다.
A. 전극 재료(T1=400℃, Ta=500℃)
(1) 도전성 입자: 은, 금, 백금, 팔라듐, 알루미늄, 동, 이들의 합금 등
입경:0.02∼6㎛φ 정도
(2) 저융점 유리(Ta=500℃)
·산화납계 유리(산화납, 산화붕소, 산화규소, 산화알루미늄 등의 혼합물)
·산화비스머스계 유리(산화비스머스, 산화아연, 산화붕소, 산화칼슘 등의 혼합물)
저융점 유리에는, 미량의 알칼리가 첨가되어 있어도 좋다. 또한, 유동성을 조정하기 위해서, 내열성 산화물(필러 또는 안료)이 첨가되어 있어도 좋다. 내열성 산화물을 첨가하는 경우, 저융점 유리와 내열성 산화물의 중량 혼합비는 60∼100:40∼0 정도가 바람직하다.
유리 연화점(Ta)은 저융점 유리의 조성이나 알칼리 첨가량에 의해 조절할 수 있다.
(3)비히클(T1=400℃의 바인더 수지를 함유함)
(a)바인더 수지 + 용제: 10∼40wt%의 바인더 수지를 함유하는 용액, 또는, (b)바인더 수지(올리고머) + 모노머 + 광중합 개시제
(a)의 예
.에틸셀룰로스(중량평균 분자량 200000∼300000) + BCA, 터피네올
.아크릴 수지(중량평균 분자량 400000∼500000) + BCA, 터피네올
(b)의 예
·아크릴계 공중합체 + 메타크릴산모노머 + 광중합 개시제(중량비 1∼2:2∼3:0.2∼0.3)
(4) 전극 재료의 조성
도전성 입자:저융점 유리:비히클=70∼90:1∼5:29∼5(중량비)
B. 유전체 재료(T2=350℃, Tb=450℃)
(1) 저융점 유리(Tb=450℃)
·산화납계 유리(산화납, 산화붕소, 산화규소, 산화알루미늄 등의 혼합물)
·산화비스머스계 유리(산화비스머스, 산화아연, 산화붕소, 산화칼슘 등의 혼합물)
저융점 유리에는, 미량의 알칼리가 첨가되어 있어도 좋다. 또한, 유동성을 조정하기 위해서, 내열성 산화물(필러 또는 안료)이 첨가되어 있어도 좋다. 내열성 산화물을 첨가하는 경우, 저융점 유리와 내열성 산화물의 중량 혼합비는 60∼100:40∼0 정도가 바람직하다.
유리 연화점(Tb)은 저융점 유리의 조성이나 알칼리 첨가량에 의해 조절할 수 있다.
(2) 비히클(T2=350℃의 바인더 수지를 함유함)
(a)바인더 수지 + 용제: 5∼20wt%의 바인더 수지를 함유하는 용액, 또는, (b)바인더 수지(올리고머) + 모노머 + 광중합 개시제
(a)의 예
·에틸셀룰로스(중량평균 분자량 50000∼100000) + BCA, 터피네올
·아크릴 수지(중량평균 분자량 400000∼500000)+ BCA, 터피네올
(b)의 예
·아크릴계 공중합체 + 메타크릴산 모노머 + 광중합 개시제(중량비 1∼2:1∼2:0.1∼0.2)
(4) 유전체 재료의 조성
저융점 유리:비히클=70∼90:30∼10(중량비)
C. 리브 재료(T3=300℃, Tc=500℃)
(1) 저융점 유리(Tb=500℃)
·산화납계 유리(산화납, 산화붕소, 산화규소, 산화알루미늄 등의 혼합물)
·산화비스머스계 유리(산화비스머스, 산화아연, 산화붕소, 산화칼슘 등의 혼합물)
저융점 유리에는, 미량의 알칼리가 첨가되어 있어도 좋다. 또한, 유동성을 조정하기 위해서, 내열성 산화물(필러 또는 안료)이 첨가되어 있어도 좋다. 내열성 산화물을 첨가하는 경우, 저융점 유리와 내열성 산화물의 중량 혼합비는 60∼100:40∼0 정도가 바람직하다.
유리 연화점(Tb)은 저융점 유리의 조성이나 알칼리 첨가량에 의해 조절할 수 있다.
(2) 비히클(T3=300℃의 바인더 수지를 함유함)
(a)바인더 수지 + 용제: 5∼20wt%의 바인더 수지를 함유하는 용액, 또는, (b)바인더 수지(올리고머) + 모노머 + 광중합 개시제
(a)의 예
·에틸셀룰로스(중량평균 분자량 20000∼30000) + BCA, 터피네올
·아크릴 수지(중량평균 분자량 20000∼30000) + BCA, 터피네올
(b)의 예
·아크릴계 공중합체 + 메타크릴산 모노머 + 광중합 개시제(중량비 1∼2:0.5∼1:0.01∼0.1)
(4) 유전체 재료의 조성
저융점 유리:비히클=70∼90:30∼10(중량비)
도 3의 층 구성을 제조하는 방법을 이하에 기술한다.
우선, 유리 기판(1) 상에 페이스트상의 전극 재료를 스크린 인쇄법 등으로 인쇄하여 전극 패턴 형상의 전극 재료층(2)을 형성한다.
이어서, 스크린 인쇄법 등에 의해 페이스트상의 유전체 재료를 인쇄하여 유전체 재료층(6)을 형성한 뒤, 리브 재료를 전면에 도포하여 플레인막을 형성한다.
그 후, 드라이 필름 등의 감광성 레지스트를 패터닝하여 마스크를 형성하고, 샌드 블래스트를 사용하여 마스크로 덮혀있지 않은 플레인막을 절삭함에 의해 리브 재료층(7)을 형성한다. 리브 재료층(7)의 형성 후, 마스크를 제거한다. 또한, 샌드 블래스트에 의한 리브 재료층의 형성 방법 이외에, 리브 재료에 함유되는 바인더 수지를 감광성 수지로 하고, 플레인막 형성 후, 노광 및 현상에 의해 리브 재료층을 형성하는 방법도 채택할 수 있다.
이상과 같이 유리 기판(1)상에 형성한 각 재료층(2, 6 및 7)을, 실온으로부터 550℃ 정도까지 서서히 온도상승시킨다. 또한, 온도상승 시에는, 바람직하게는 바인더 수지의 열분해 온도(300℃, 350℃, 400℃), 저융점 유리의 연화점(450℃, 500℃, 550℃)에서 10∼15분 정도 온도를 고정하는 온도상승 프로파일이 바람직하다.
기판 온도가 상승해가서 300℃ 부근에 이르면 리브 재료층에 함유되는 바인더 수지가 분해되기 시작하여 가스상으로 되어, 바인더 수지는 밖으로 방출된다(도면 중, 참조 번호 8). 이어서, 350℃ 부근에 이르면, 유전체 재료층(6)에 함유되는 바인더 수지가 분해되기 시작한다. 이 시점에서, 리브 재료층(7)의 내부는 바인더 수지가 분해되어 존재하지 않고, 연화가 시작되기 전의 분말상의 저융점 유리만이 존재하고 있다. 그 때문에, 유전체 재료층(6)에 함유되는 바인더 수지가 분해하여 가스상으로 되었을 때에는, 리브 재료층(7)으로 덮혀있는 영역에서는 그 내부를 투과하고, 덮혀있지 않는 영역에서는 그대로 밖으로 배출된다.
400℃ 부근에 이르면 전극 재료층(2)에 함유되는 바인더 수지가 분해되어, 유전체 재료층과 동일한 이유에 의해 유전체 및 리브의 각 재료층(6및 7)을 투과하여 바인더 수지가 방출된다.
또한 온도가 상승하여 450℃부근에서는 유전체 재료층에 함유되는 저융점 유리가, 500℃ 부근에서는 리브 재료층에 함유되는 저융점 유리가, 550℃부근에서는 전극 재료층에 함유되는 저융점 유리가, 각각 연화·용융·소결함으로써 유리화하여, 고착한 전극, 유전체층 및 리브를 형성할 수 있다. 또한, 저융점 유리 연화시에는, 바인더 수지가 존재하지 않기 때문에, 기본적으로 가스는 발생하지 않는다. 따라서, 저융점 유리끼리의 연화점의 관계는 이 예와 역으로 되어도 상관없고, 동일해도 상관없다.
(실시 형태 3)
상기 실시 형태 1 및 2에서는, 표시 패널의 배면측 기판 어셈블리에 본 발명 의 제조 재료를 사용한 예를 나타냈지만, 이하에서는, 전면측 기판 어셈블리에 사용한 예를 나타낸다.
도 4를 사용하여 실시 형태 3을 설명한다.
도 4에 도시되어 있는 층 구성은 유리 기판(1)상에 형성된 전극 재료층(2), 유전체 재료층(6a)이다. 전극 재료층(2)은 도전성 입자, 열분해 온도 T1의 바인더 수지, 유리 연화점 Ta의 저융점 유리 분체로 이루어지는 전극 재료로 구성된다. 유전체 재료층(6a)은 열분해 온도 T2의 바인더 수지, 유리 연화점 Tb의 저융점 유리 분체, 필요에 따라서 혼입하는 필러 분체로 이루어지는 유전체 재료로 구성된다.
상기 각 재료의 열분해 온도 및 유리 연화점은 T2 < T2 < Tb 및 Ta로 되도록 설정해 둔다. 예를 들면, T2=300∼350℃, T1=350∼400℃, Tb=400∼450℃, Ta=500℃와 같이 설정할 수 있다.
또한, 바인더 수지의 열분해 온도의 조정은 실시 형태 1과 동일하게 행할 수 있다.
전극 재료 및 유전체 재료의 일례를 하기한다. 또한, 바인더 수지를 용제에 용해한 비히클을 사용함으로써, 각 재료를 페이스트상으로 하고 있다.
A. 전극 재료(T1=400℃, Ta=500℃)
(1) 도전성 입자: 은, 금, 백금, 팔라듐, 알루미늄, 동, 이들의 합금 등
입경:0.02∼6㎛φ 정도
(2) 저융점 유리(Ta=500℃)
·산화납계 유리(산화납, 산화붕소, 산화규소, 산화알루미늄 등의 혼합물)
·산화비스머스계 유리(산화비스머스, 산화아연, 산화붕소, 산화칼슘 등의 혼합물)
저융점 유리에는, 미량의 알칼리가 첨가되어 있어도 좋다. 또한, 유동성을 조정하기 위해서, 내열성 산화물(필러 또는 안료)이 첨가되어 있어도 좋다. 내열성 산화물을 첨가하는 경우, 저융점 유리와 내열성 산화물의 중량 혼합비는 60∼100:40∼0 정도가 바람직하다.
유리 연화점(Ta)은 저융점 유리의 조성이나 알칼리 첨가량에 의해 조절할 수 있다.
(3) 비히클(T1=400℃의 바인더 수지를 함유함)
(a)바인더 수지 + 용제: 10∼40wt%의 바인더 수지를 함유하는 용액, 또는, (b)바인더 수지(올리고머) + 모노머 + 광중합 개시제
(a)의 예
·에틸셀룰로스(중량평균 분자량 200000∼300000) + BCA, 터피네올
·아크릴 수지(중량평균 분자량 400000∼500000)+ BCA, 터피네올
(b)의 예
·아크릴계 공중합체 + 메타크릴산 모노머 + 광중합 개시제(중량비 1∼2:2∼3:0.2∼0.3)
(4) 전극 재료의 조성
도전성 입자:저융점 유리:비히클=70∼90:1∼5:29∼5(중량비)
B.유전체 재료(T2=350℃, Tb=450℃)
(1) 저융점 유리(Tb=450℃)
·산화납계 유리(산화납, 산화붕소, 산화규소, 산화알루미늄 등의 혼합물)
·산화비스머스계 유리(산화비스머스, 산화아연, 산화붕소, 산화칼슘 등의 혼합물)
저융점 유리에는, 미량의 알칼리가 첨가되어 있어도 좋다. 또한, 유동성을 조정하기 위해서, 내열성 산화물(필러 또는 안료)이 첨가되어 있어도 좋다. 내열성 산화물을 첨가하는 경우, 저융점 유리와 내열성 산화물의 중량 혼합비는 60∼100:40∼0정도가 바람직하다.
유리 연화점(Tb)은 저융점 유리의 조성이나 알칼리 첨가량에 의해 조절할 수 있다.
(2) 비히클(T2=350℃의 바인더 수지를 함유함)
(a) 바인더 수지 + 용제: 5∼20wt%의 바인더 수지를 함유하는 용액, 또는, (b)바인더 수지(올리고머) + 모노머 + 광중합 개시제
(a)의 예
·에틸셀룰로스(중량평균 분자량 50000∼100000) + BCA, 터피네올
·아크릴 수지(중량평균 분자량 400000∼500000) + BCA, 터피네올
(b)의 예
· 아크릴계 공중합체 + 메타크릴산 모노머 + 광중합 개시제(중량비 1∼2:1∼2:0.1∼0.2)
(4) 유전체 재료의 조성
저융점 유리:비히클=70∼90:30∼10 (중량비)
도 4의 층 구성을 제조하는 방법을 이하에 기술한다.
우선, 유리 기판(1)상에 페이스트상의 전극 재료를 스크린 인쇄법 등으로 인쇄하여 전극 패턴 형상의 전극 재료층(2)을 형성한다.
이어서, 스크린 인쇄법 등에 의해 페이스트상의 유전체 재료를 인쇄하여 유전체 재료층(6a)을 형성한다.
이와 같이 유리 기판(1)상에 형성한 각 재료층(2 및 6a)을, 실온으로부터 500℃정도까지 서서히 온도상승한다. 또한, 온도상승 시에는, 바람직하게는 바인더 수지의 열분해 온도(300℃, 350℃), 저융점 유리의 연화점(450℃, 500℃)에서 10∼15분 정도 온도를 고정하는 온도상승 프로파일이 바람직하다.
기판 온도가 상승해가서 300℃ 부근에 이르면, 유전체 재료층(6a)에 함유되는 바인더 수지가 분해되기 시작하여 가스상으로 되어, 바인더 수지는 밖으로 방출된다(도면 중, 참조 번호 9a). 이어서, 350℃부근에 이르면 전극 재료층(2)에 함유되는 바인더 수지가 분해되기 시작한다. 이 시점에서, 전극 재료층(2)을 덮는 유전체 재료층(6a) 내부는, 바인더 수지가 분해되어 존재하지 않고, 연화가 시작되기 전의 분말상의 저융점 유리만이 존재하고 있다. 그 때문에, 전극 재료층(2)에 함유되는 바인더 수지가 분해하여 가스상으로 되었을 때에는, 유전체 재료층(6a) 내부를 투과하여 밖으로 배출된다(도면 중, 참조 번호 10a).
또한 온도가 상승하여, 450℃부근에서는 유전체 재료층에 함유되는 저융점 유리가, 500℃ 부근에서는 전극 재료층에 함유되는 저융점 유리가, 각각 연화·용융·소결함으로써 유리화하여, 고착한 전극, 유전체층, 리브를 형성할 수 있다. 또한, 저융점 유리 연화시에는, 바인더 수지가 존재하지 않기 때문에, 기본적으로 가스는 발생하지 않는다. 따라서, 저융점 유리끼리간의 연화점의 관계는 이 예와 역으로 되어도 상관없고, 동일해도 상관없다.
[산업상 이용 가능성]
본 발명의 제조 재료를 사용함으로써, 1회의 소성으로 전극 및 유전체층을 형성할 수 있다.
본 발명의 표시 패널용 기판 어셈블리의 제조 재료를 사용하면, 기판 어셈블리의 제조 공정을 삭감할 수 있으므로, 그 결과, 작업 효율, 양산 효율 및 제조 수율을 향상시킬 수 있다.

Claims (9)

  1. 유리 기판상에 전극과 그 전극을 덮는 유전체층을 적어도 갖는 표시 패널용 기판 어셈블리의 제조 재료로서, 도전성 입자 및 열분해 온도 T1의 바인더 수지를 함유하며 상기 전극을 구성하는 전극 재료와, 열분해 온도 T2의 바인더 수지 및 유리 연화점 Tb의 저융점 유리를 함유하며 상기 유전체 층을 구성하는 유전체 재료로 이루어지고, 열분해 온도 T1 및 T2와 유리 연화점 Tb가 T2 < T1 < Tb의 관계를 갖는 전극 재료와 유전체 재료의 조합으로 이루어지는 표시 패널용 기판 어셈블리의 제조 재료.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 표시 패널용 기판 어셈블리가 상기 유전체층 상에 형성된 리브(rib)를 더 구비하고, 상기 유전제 재료가 리브 재료를 겸하는 표시 패널용 기판 어셈블리의 제조 재료.
  3. 유리 기판 상에 전극과 그 전극을 덮는 유전체층과 유전체층 상에 형성된 리브를 적어도 갖는 표시 패널용 기판 어셈블리의 제조 재료로서, 도전성 입자 및 열분해 온도 T1의 바인더 수지를 함유하며 상기 전극을 구성하는 전극 재료와, 열분해 온도 T2의 바인더 수지 및 유리 연화점 Tb의 저융점 유리를 함유하며 상기 유전체 층을 구성하는 유전체 재료와, 열분해 온도 T3의 바인더 수지 및 유리 연화점 Tc의 저융점 유리를 함유하며 상기 리브를 구성하는 리브 재료로 이루어지고, 열분해 온도 T1∼T3, 유리 연화점 Tb 및 Tc가 T3 < T2 < T1 < Tb 또한 T3 < Tc의 관계를 갖는 전극 재료, 유전체 재료 및 리브 재료의 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시 패널용 기판 어셈블리의 제조 재료.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 전극 재료가 유리 연화점 Ta의 저융점 유리를 더 함유하고, 상기 열분해 온도 T1, 열분해 온도 T2 및 유리 연화점 Ta가 T2 < T1 < Ta의 관계를 갖는 표시 패널용 기판 어셈블리의 제조 재료.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 유리 연화점 Ta 및 Tb가 Ta < Tb의 관계를 갖는 표시 패널용 기판 어셈블리의 제조 재료.
  6. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 표시 패널용 기판 어셈블리가 플라즈마 디스플레이 패널의 전면측 기판 어셈블리 또는 배면측 기판 어셈블리인 표시 패널용 기판 어셈블리의 제조 재료.
  7. 제1항 기재의 표시 패널용 기판 어셈블리의 제조 재료를 사용한 표시 패널용 기판 어셈블리의 제조 방법으로서,
    상기 전극 재료를 사용하여, 유리 기판 상에 소정 패턴의 전극 재료층을 형성하는 공정과,
    상기 유전체 재료를 사용하여, 상기 전극 재료층을 덮도록 유전체 재료층을 형성하는 공정과,
    유리 기판 전체를 소성함으로써, 상기 전극 재료층 및 유전체 재료층에 함유되는 바인더 수지를 분해하고, 또한 저융점 유리를 연화 및 소결함으로써, 1회의 소성에 의해 전극 및 유전체층을 동시에 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널용 기판 어셈블리의 제조 방법.
  8. 제2항 기재의 표시 패널용 기판 어셈블리의 제조 재료를 사용한 표시 패널용 기판 어셈블리의 제조 방법으로서,
    상기 전극 재료를 사용하여, 유리 기판 상에 소정 패턴의 전극 재료층을 형성하는 공정과,
    상기 리브 및 유전체층의 형상에 대응하는 홈을 갖는 전사용 기판의 홈을 상기 유전체 재료로 충전하는 공정과,
    상기 전사용 기판으로부터 충전된 유전체 재료를 전극 재료층이 형성된 유리 기판상에 전사함으로써 리브 및 유전체 재료층을 형성하는 공정과,
    유리 기판 전체를 소성함으로써, 상기 전극 재료층과, 리브 및 유전체 재료층에 함유되는 바인더 수지를 분해하고, 또한 저융점 유리를 연화 및 소결함으로써, 1회의 소성에 의해 전극, 유전체층 및 리브를 동시에 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널용 기판 어셈블리의 제조 방법.
  9. 제3항 기재의 표시 패널용 기판 어셈블리의 제조 재료를 사용한 표시 패널용 기판 어셈블리의 제조 방법으로서,
    상기 전극 재료를 사용하여, 유리 기판 상에 소정 패턴의 전극 재료층을 형성하는 공정과,
    상기 유전체 재료를 사용하여, 상기 전극 재료층을 덮도록 유전체 재료층을 형성하는 공정과,
    상기 리브 재료를 사용하여, 유전체 재료층상에 리브 재료층을 형성하는 공정과,
    유리 기판 전체를 소성함으로써, 전극, 유전체층 및 리브의 각 재료층에 함유되는 바인더 수지를 분해하고, 또한 저융점 유리를 연화 및 소결함으로써, 1회의 소성에 의해 전극, 유전체층 및 리브를 동시에 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널용 기판 어셈블리의 제조 방법.
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