KR100787450B1 - 감광성 페이스트 조성물 이를 이용하여 제조된 플라즈마디스플레이 패널의 격벽 및 이를 포함하는 플라즈마디스플레이 패널 - Google Patents

감광성 페이스트 조성물 이를 이용하여 제조된 플라즈마디스플레이 패널의 격벽 및 이를 포함하는 플라즈마디스플레이 패널 Download PDF

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Abstract

본 발명은 감광성 페이스트 조성물, 이를 이용하여 제조된 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 및 이를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 금속 산화물 졸 및 무기물을 포함하는 감광성 페이스트 조성물에 있어서, 상기 금속 산화물 졸의 평균 광굴절률 (N1) 및 상기 무기물의 평균 광굴절률 (N2)이 하기 수학식 1을 만족하는 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물, 이를 이용하여 제조된 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 및 이를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다:
<수학식 1>
- 0.2≤ N1 - N2 ≤ 0.2
본 발명에 따르면, 1회의 노광만으로 고해상도 및 고정밀의 플라즈마 디스플레이 패널용 격벽 패턴을 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 기존의 격벽에 비해서 높은 반사율을 갖는 격벽을 제공할 수 있기 때문에 높은 휘도를 갖는 플라즈마 디스플레이 패널을 제조할 수 있다.
감광성 페이스트 조성물, 금속 산화물 졸, 격벽, 플라즈마 디스플레이 패널

Description

감광성 페이스트 조성물 이를 이용하여 제조된 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 및 이를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 {A photosensitive paste composition, a barrier rib prepared using the composition and a plasma display panel comprising the barrier rib}
도 1은 본 발명에 따른 PDP에 대한 구조를 도시한 부분 절개 사시도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110: 전방 패널 111: 전면 기판
112: Y 전극 113: X 전극
114: 유지 전극쌍 115: 전방 유전체층
116: 보호막 120: 후방 패널
121, 210: 배면기판 122: 어드레스 전극
123: 후방 유전체층 124, 220: 격벽
125: 형광체층 126: 발광 셀
230: 흑색층
본 발명은 감광성 페이스트 조성물, 이를 이용하여 제조된 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 및 이를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 1회의 노광만으로 고해상도 및 고정밀의 플라즈마 디스플레이 패널용 격벽 패턴을 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 기존의 격벽에 비해서 높은 반사율을 갖는 격벽을 제공할 수 있는 감광성 페이스트 조성물, 이를 이용하여 제조된 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 및 이를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널, 즉 PDP 구조에 있어서, 격벽은 하판 (또는 배면 기판)에 형성되는 구조물로서, 방전 공간 확보 및 인접한 셀 간의 전기적 및 광학적 크로스 토크 (cross talk)를 방지하는 역할을 한다. 이러한 격벽은 PDP의 종류에 따라서 형태 (스트라이프형 (stripe) 또는 격자형 (matrix)) 및 치수 (폭 및 피치)가 다양하다.
격벽은 PDP 하판에 어드레스 전극 및 그 위에 유전체를 형성한 다음, 스크린 인쇄법 (screen printing method), 샌드 블라스트법 (sand blast method), 에칭법 (etching) 또는 감광성법 (photolithography) 등을 이용해서 형성된다.
스크린 인쇄법은 패턴된 마스크를 사용하여 인쇄용 격벽 페이스트를 스퀴즈 (sqeeze) 등을 이용하여 기판에 인쇄하고, 이를 건조시켜 용매를 제거한 다음, 다시 인쇄 및 건조를 수회 반복 실시하여 원하는 두께의 건조된 막을 형성하고, 소성 공정을 거쳐서 격벽 막을 얻는 방법이다. 그러나, 이 방법은 공정 시간이 많이 소요되고, 낮은 해상도 및 반복된 인쇄 작업에 의한 오정렬로 인해서 균일한 패턴의 격벽을 얻기 어렵다는 데에 그 문제점이 있다.
샌드 블라스트법은 격벽 페이스트를 테이블 코터 (table coater) 등을 이용하여 한번에 인쇄하고 건조시킴으로써 원하는 두께의 막을 형성한 다음, 내샌딩성을 갖는 드라이 필름 레지스트 (dry film resist)를 라미네이션시키고 노광 및 현상 공정을 통해서 패터닝한다. 이어서, 이러한 드라이 필름 레지스트 패턴을 마스크로 사용하여 샌딩 공정에서 고압의 미세 연마제를 분사시켜 격벽을 패턴화하고, 남아 있는 드라이 필름 레지스트를 제거한 후, 소성 공정을 거침으로써 격벽을 완성한다. 그러나, 이러한 샌드 블라스트법도 스크린 인쇄법에 비해서 높은 해상도의 격벽 형성이 가능하다는 장점은 있으나, 공정이 복잡하고, 연마제에 의한 충격으로 전극 단자부가 손상된다는 단점이 있다.
에칭법은 샌드 블라스트법과 유사한 방법으로서, 샌딩 공정 대신에 소성된 막을 에칭액을 사용하여 패턴화하여 격벽을 형성하는 방법으로서, 고해상도가 가능하다는 장점이 있으나, 제조 비용이 높다는 단점을 갖는다.
감광성법은 초기에는 미국 특허 제5,209,688호에 소개된 바와 같이 감광성 페이스트를 인쇄 및 건조하여 원하는 두께의 막을 형성하고, 포토마스크가 장착된 자외선 노광 장치를 이용하여 노광한 후, 다시 인쇄, 건조, 및 노광 공정을 2회 이상 반복 실시하여 원하는 두께를 형성한 다음, 현상 공정에서 비 노광부를 선택적으로 제거한 후, 소성 공정을 거쳐 격벽을 제조하였다. 이러한 감광성법은 스크린 인쇄법에 비해 고 해상도의 격벽을 얻을 수 있고, 샌드 블라스트법에 비해 드라이 필름 레지스트 및 샌딩 공정을 거치지 않는 장점이 있으나, 공정 처리 횟수가 많고 반복 공정시 오정렬에 의한 문제가 발생될 수 있는 단점이 있었다.
따라서, 현재는 미국 특허 제6,197,480호, 제6,507,148호 및 제6,576,391호에 기재된 바와 같이, 무기물과 유기물의 광굴절률 차이를 최소화하여 무기물과 유기물의 계면에서 노광 공정시 조사되는 빛의 산란이나 반사를 최소화하여 1회 노광으로 격벽을 형성하고자 하는 방법들이 개발되어 있으며, 현재 상당부분 상용화된 것으로 알려져 있다.
그러나, 상술한 특허들은 하기와 같은 문제점들을 갖는다.
첫째로, 무기물과 유기물의 광굴절률 차이를 최소화하기 위해서는 일반적으로 사용되는 무기물이나 유기물이 아닌 특수한 범위의 광굴절률값을 갖는 무기물이나 유기물을 사용하여야 한다는 단점이 있다. 즉, 일반적으로 샌드 블라스트법이나 에칭법 등에 사용되는 격벽 재료의 무기물의 광굴절률은 대부분 1.60 내지 1.80이고, 유기물의 광굴절률은 대부분 1.50 내지 1.60, 또는 그 이하이기 때문에 이러한 재료를 사용해서는 무기물과 유기물의 광굴절률 차이를 최소화할 수 없다. 따라서, 무기물의 경우 광굴절률이 높기 때문에 유기물과의 광굴절률 차를 최소화하기 위해서는 낮은 광굴절률을 갖는 물질을 개발해서 사용해야 하고, 반면에 유기물은 높은 광굴절률을 갖는 물질을 개발해서 사용해야 하는 어려움이 있다.
둘째로, 유기물의 경우 고굴절률을 갖는 물질을 사용하기 위해 인체에 유해한 브롬 (Br) 원소가 포함된 바인더를 사용해야 하고, 이와 함께 황 (S)이 포함된 고가의 모노머를 사용해야 하는 문제점도 있다.
셋째로, 샌드 블라스트법 또는 에칭법 등에서는 소성시 격벽 형상의 유지 및 격벽의 반사율을 높이거나 착색을 위해 이산화티타늄 (titania), 알루미나 (alumina), 실리카 (silica), 산화 지르코늄 (zirconia), 이트리아 (yttria), 마그네시아 (magnesia), 산화 아연 (zinc oxide), 산화 망간 (manganese oxide), 산화 철 (iron oxide), 산화 주석 (tin oxide), 산화 구리 (copper oxide) 또는 산화 납 (lead oxide) 등의 분말을 소정 함량으로 사용하는데, 상기 특허들의 경우 이러한 성분의 분말을 사용할 수 없다는 문제가 있다. 이는 상기 언급한 성분의 분말들은 광굴절률이 매우 높아 유기물과의 광굴절률을 최소화시킬 수가 없어서, 상기 성분의 분말들이 노광시 조사되는 자외선의 투과를 방해하기 때문에 1회 노광에 의해 격벽을 형성할 수 없기 때문이다. 이러한 문제점 때문에 상기 특허들에서는 일반적으로 사용되는 상기 성분의 분말 대신에 광굴절률이 낮으면서 자외선에 투명한 고융점 유리를 사용하고 있으며, 결과적으로 상기 특허들에 의해 제조된 격벽은 반사율이 낮은 특성을 갖게 되고, 이로 인해 PDP 구동시 발광되는 가시 광선에 대한 반사율이 떨어져 샌드 블라스트 법이나 에칭법에 의해 형성된 격벽에 비해 휘도가 떨어지는 근본적인 단점이 있다. 따라서, 상기의 단점을 보완하기 위해서 다른 공법으로 제조되는 격벽의 폭보다 작게 만들어 궁극적으로 도포되는 형광체의 면적을 최대화함으로써, 저하된 휘도를 보상하는 방법이 적용되고 있다.
마지막으로, 상기 특허들에 의해서 제조되는 격벽은 다른 공법에 의해 제조되는 격벽에 비해 표면 막의 거칠기 (roughness)가 크다. 이는 1회 노광으로 격벽을 형성하기 위해서는 노광시 조사되는 자외선이 바닥 면까지 도달해야 하는데, 이렇게 하기 위해서는 무기물과 유기물의 광굴절률 차이를 최소화해야 하는 것 이외 에도, 사용하는 무기물의 입자 크기가 다른 공법 (샌드 법 또는 에칭 법)에 비해 상대적으로 큰 것을 사용해야 하며, 아울러 노광되어 경화된 부분의 표면은 현상 공정에서 현상액에 의해 약간씩 쓸려 나가면서 표면이 거칠어지고, 이렇게 거칠어진 표면은 소성 후에도 소결 정도에 따라 차이는 있지만, 그 형태를 유지하는 경향이 있기 때문에 결과적으로 최종 격벽의 표면은 다른 공법에 의해 제조된 격벽에 비해 거칠어질 수밖에 없다. 이렇게 격벽 막이 거칠게 되면 가시 광선에 대한 반사 효율이 떨어져 결과적으로 휘도가 떨어지는 것 외에 방전되는 셀 간의 크로스토크 (cross talk)를 유발할 수도 있고, 패널의 파괴 강도를 떨어뜨리거나 상ㆍ하판 떨림에 의한 소음을 유발시킬 수 있는 문제가 있다.
상기 특허들에 대한 문제점 중에서 격벽의 반사율을 높이기 위한 방안으로서, 일본 공개 특허 제1999-102645호에서는 이산화티타늄, 알루미나, 산화 지르코늄, 또는 실리카 분말을 소정 함량 사용하는 방안이 개시되고 있으나, 상기 성분을 사용하는 경우 유기물과의 광굴절률 차이가 커지거나 조사되는 자외선을 투과할 수 없기 때문에 노광 감도가 현저히 떨어져서 1회 노광으로는 원하는 형태의 격벽을 얻을 수 없는 문제점이 있다.
또한, 일본 공개 특허 제2000-290040호에 개시된 바와 같이, 5 내지 80 nm의 이산화티타늄, 알루미나, 실리카, 산화 지르코늄, 이트리아 등을 사용하거나, 일본 공개 특허 제2004-318116호에 개시된 바와 같이, 5 내지 80 nm의 이산화티타늄, 알루미나, 실리카, 산화 지르코늄, 이트리아, 마그네시아, 산화 아연, 산화 망간, 산화 철, 산화 주석, 산화 구리, 또는 산화 납을 첨가하여 격벽의 반사율을 높이고자 하는 방안도 제안되고 있다. 이는, 노광시 조사되는 빛의 파장보다 매우 작은 크기의 입자의 경우, 빛에 대해 산란이나 반사 등을 일으키지 않고 유기물에 대한 광굴절률 상승 효과를 야기하고, 결과적으로 저굴절률의 무기물과 고굴절률의 유기물을 사용하지 않아도 된다는 점에서 이론적으로는 어느 정도의 타당성을 내포하고 있다. 그러나, 이 역시 단순히 5 내지 80 nm의 상기 미립자 성분들을 첨가하여 혼합하고, 3-롤 밀 등을 통해서 제조하는 경우에는 상기 미립자 성분들이 페이스트 내에서 단일 입자 상태로 분산되지 않고, 상기 미립자들끼리 뭉쳐서 덩어리화 (agglomeration) 됨으로써, 결과적으로 일본 공개 특허 제1999-102645호에서 나타난 바와 유사한 문제점들을 나타내었다.
한편, 일본 공개 특허 제2002-122985호는 금속 산화물 졸을 함유하는 감광성 페이스트를 이용하여 PDP 격벽을 형성하는 방법을 개시하고 있으나, 금속 산화물 졸 성분이 유기물의 굴절률에 영향을 준다는 사실을 간과하였고, 결과적으로 금속 산화물 졸의 굴절률에 관계없이 유기물과 무기물의 굴절률 차이만 최소화하고자 한 나머지, 상술한 미국 특허 제6,197,480호, 제6,507,148호 및 제6,576,391호의 문제점들을 그대로 내포하고 있다.
따라서, 본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하여, 1회의 노광만으로 고해상도 및 고정밀의 플라즈마 디스플레이 패널용 격벽 패턴을 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 기존의 격벽에 비해서 높은 반사율을 갖는 플라즈마 디스플레이 패널용 격벽을 제조할 수 있는 감광성 페이스트 조성물, 이를 이용하여 제조된 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 및 이를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 태양에서는, 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여,
금속 산화물 졸 및 무기물을 포함하는 감광성 페이스트 조성물에 있어서, 상기 금속 산화물 졸의 평균 광굴절률 (N1) 및 상기 무기물의 평균 광굴절률 (N2)이 하기 수학식 1을 만족하는 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물을 제공한다:
-0.2 ≤ N1 - N2 ≤ 0.2
다른 태양에서, 본 발명은 상기 감광성 페이스트 조성물을 이용하여 제조된 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽을 제공한다.
또 다른 태양에서, 본 발명은 상기 격벽을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
이하, 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 감광성 페이스트 조성물은, 금속 산화물 졸 및 무기물을 포함하며, 상기 금속 산화물 졸의 평균 광굴절률 (N1) 및 상기 무기물의 평균 광굴절률 (N2)은 하기 수학식 1의 관계를 만족시킨다:
<수학식 1>
- 0.2≤ N1 - N2 ≤ 0.2
본 발명에 따른 상기 감광성 페이스트 조성물은 종래 통상적인 감광성 페이스트 조성물과는 달리, 금속 산화물 졸을 포함한다. 상기 금속 산화물 졸은 수 내지 수십 nm 크기의 금속 산화물이 유기물에 분산되어 졸 상태로 존재하는 물질로서, 유기물 중에 응집이나 침전과 같은 현상이 일어나지 않는 안정적인 상태로 분산되어 있으며, 무기물과의 혼합사용이 가능하다. 이러한 금속 산화물 졸을 포함하는 감광성 페이스트를 사용하여 형성된 격벽은 종래의 감광성 격벽에 비해서 반사율이 높아 휘도를 상승시킬 수 있을 뿐만 아니라, 소성 공정에서 격벽의 형상이 무너지지 않게 지지해 주는 지지체 역할 및 격벽의 치밀성을 증가시켜 표면 거칠기를 감소시키는 역할을 수행한다.
상기 금속 산화물 졸의 금속 성분으로는, 이에 제한되는 것은 아니지만, 실리콘 (Si), 티타늄 (Ti), 알루미늄 (Al), 지르코늄 (Zr), 탄탈륨 (Ta), 게르마늄 (Ge), 이트륨 (Y) 및 아연 (Zn) 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 1개 이상의 금속 성분이 사용될 수 있다. 상기 금속 산화물 졸은 일반적으로 상기 금속 성분의 알콕사이드 (alkoxide) 또는 할라이드 (halide) 형태의 화합물을 가수분해 (hydroylsis) 및 축합 (condensation) 반응에 의해 금속 산화물 전구체 (precusor)를 제조하고, 제조된 금속 산화물 전구체를 유기물에 분산시킴으로써 제조된다. 단, 금속 산화물 전구체 제조 시 필요에 따라 표면 개질제 (surface modifier)를 추가적으로 도입시킬 수도 있다.
상기 금속 산화물 전구체 제조 시 가수분해 반응과 축합 반응의 정도에 따라 금속 산화물의 평균 입경이 결정되는데, 본 발명에 사용되는 금속 산화물은 1 내지 60 nm의 평균 입경, 보다 바람직하게는 2 내지 40 nm의 평균 입경, 가장 바람직하게는 4 내지 20 nm의 평균 입경을 갖는다. 상기 금속 산화물의 평균 입경이 1 nm 보다 작은 것은 제조하기도 어렵지만, 유기물 내에 균일한 상태로 분산시키기가 어렵고, 평균 입경이 60 nm를 초과하게 되면 노광 시 빛을 산란시켜 빛의 투과를 저해하는 문제가 발생한다.
상기 금속 산화물 전구체의 금속 산화물의 평균 광굴절률은 1.3 내지 3.0을 갖는 것이 바람직하고, 상기 금속 산화물 전구체를 유기물에 분산시켜 제조된 금속 산화물 졸의 평균 광굴절률은 1.4 내지 2.0을 갖도록 제조하는 것이 바람직하다. 상기 금속 산화물 전구체 및 금속 산화물 졸의 평균 광굴절률값이 상기 범위를 벗어나게 되면 상술한 수학식 1의 굴절률 범위를 만족시키는 감광성 페이스트 조성물을 제조하기 어렵다는 문제점이 있다.
상기 금속 산화물 졸의 평균 광굴절률은 용제가 포함되지 않은 광굴절률로써, 상기 금속 산화물 졸의 광굴절률은 다음과 같이 측정한다. 상기 금속 산화물 졸을 투명 필름 또는 유리 기판 등에 코팅 후 80 내지 100 ℃의 온도에서 수 내지 수십분 동안 건조시킨 후 광굴절률 측정계를 이용하여 측정한다.
또한, 상기 금속 산화물 전구체를 유기물에 분산시켜 금속 산화물 졸을 제조하는데 있어서, 금속 산화물의 함량은 유기물 100 부피부 대비 5 내지 50 부피부를 갖도록 제조한다. 금속 산화물의 함량이 상기 범위 미만인 경우 격벽의 반사율 상 승 효율이 떨어지고, 상기 범위를 초과하는 경우 노광 시 가교 반응이 불충분하게 일어나서 원하는 격벽 형상을 얻을 수 없게 된다.
상기 금속 산화물 졸을 무기물과 혼합함에 있어서, 그 혼합 비율은 두 가지를 고려하여 혼합한다. 첫 번째는 금속 산화물 졸 및 무기물의 굴절률을 고려해야 하며, 구체적으로는 금속 산화물 졸 및 무기물의 굴절률값이 상술한 수학식 1의 관계를 만족하여야 하고, 보다 바람직하게는 하기 수학식 2를 만족하여야 하며, 가장 바람직하게는 하기 수학식 3을 만족하여야 한다.
- 0.1 ≤ N1 - N2 ≤ 0.1
- 0.05 ≤ N1 - N2 ≤ 0.05
상기 식에서 N1 및 N2는 수학식 1에서 정의한 바와 같다.
만약, 상기 금속 산화물 졸 및 무기물의 굴절률 사이의 관계가 상기 수학식 1에 기재된 범위를 벗어나게 되면 노광 시 조사되는 빛의 투과도가 떨어져서 1회 노광에 의한 격벽을 형성할 수 없으며, 그 관계가 상기 수학식 3에 가까울수록 노광 감도가 우수해지고, 조사되는 빛의 산란이 작게 됨으로써 격벽 패턴의 직진성도 우수해 진다.
다음으로, 상기 굴절률 조건을 만족하는 것 외에도, 감광성 페이스트 성분 중의 무기물 함량 대비 금속 산화물의 졸 중의 금속 산화물의 함량도 고려해서 혼 합 비율을 결정해야 한다. 상기 금속 산화물의 함량은 무기물 100 부피부 대비 3 내지 30 부피부가 되도록 하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 무기물 100 부피부 대비 5 내지 20 부피부가 되도록 하는 것인데, 상기 금속 산화물의 함량이 상기 범위 미만인 경우 격벽의 반사율 상승 효율이 떨어지고, 상기 범위를 초과하는 경우 무기물의 소결이 제대로 일어나지 않아 격벽의 치밀성이 떨어지게 된다.
상기 금속 산화물과 무기물의 평균 열팽창 계수 (α)는 하기 수학식 4를 만족시키는 것이 바람직하다.
기판의 열 팽창 계수×0.9 ≤ α ≤ 기판의 열 팽창 계수
상기 금속 산화물과 무기물의 평균 열팽창 계수가 상기 수학식 4를 벗어나게 되면 소성 후 기판이 휘거나 심한 경우에는 파손되는 문제가 발생한다.
본 발명에 따른 감광성 페이스트 조성물 중의 무기물은 평균 광굴절률이 1.5 내지 1.8을 갖는 것이 바람직하다. 무기물의 평균 광굴절률이 상기 범위를 벗어나게 되면 무기물의 광굴절률과 금속 산화물의 졸의 광굴절률과의 차이가 커져서 1회 노광에 의해 격벽을 형성할 수 없다.
상기 무기물은 저융점을 갖는 유리 분말 (glass frit)과 고융점을 갖는 유리 분말로 구성되는데, 상기 무기물 중 저융점 유리 분말은 소성 공정시 소결 (sintering)이 일어남으로써, 치밀한 격벽 막을 형성하는 역할을 하고, 고융점 유리 분말은 소성 공정시 격벽 막이 무너지지 않게 형태를 유지시키는 역할을 한다.
상기 저융점 유리 분말의 입자 형상은 특별히 한정되지 않지만, 구형에 가까 운 것이 바람직한데, 이는 구형에 가까울수록 충진율 및 자외선 투과도에 있어서 보다 우수한 특성을 갖기 때문이다. 상기 저융점 유리 분말의 평균 입경은 중간값 (D50)이 2 내지 5 ㎛, 최소값 (Dmin)은 0.1 ㎛, 최대값 (Dmax)은 20 ㎛인 것이 바람직하다. 중간값이 2 ㎛ 미만이거나, 최소값이 0.1 ㎛ 미만이 되면 분산성이 떨어져 인쇄 특성이 나빠지고, 소성시 수축율이 커서 원하는 형태의 격벽을 얻을 수 없으며, 중간값이 5 ㎛를 초과하거나 최대값이 20 ㎛를 초과하게 되면 격벽의 치밀성 및 격벽 모양의 직진성이 떨어지게 되어 바람직하지 못하다.
상기 저융점 유리 분말의 연화 온도 (softening temperature, Ts)는 하기 수학식 5를 만족하는 것이 바람직하다.
소성 온도 - 80 ℃ < Ts < 소성 온도
상기 유리 분말의 연화 온도가 소성 온도 - 80 ℃ 미만이 되면 소성시 격벽 형상이 무너지고, 연화 온도가 소성 온도를 초과하게 되면 소결이 제대로 일어나지 않는 문제가 발생한다.
상기 저융점 유리 분말의 함량은 무기물 100 부피부 대비 70 부피부 내지 100 부피부가 바람직하며, 상기 범위 미만인 경우에는 소성시 소결이 제대로 일어나지 않는 문제가 발생한다.
상기 저융점 유리 분말의 구체적인 예로는, 이에 제한되지는 않지만, 납 (Pb), 비스무스 (Bi), 규소 (Si), 붕소 (B), 알루미늄 (Al), 바륨 (Ba), 아연 (Zn), 마그네슘 (Mg), 칼슘 (Ca), 인 (P), 바나듐 (V), 몰리브덴 (Mo) 및 텔레늄 (Te) 등의 산화물을 3종 이상 포함하는 복합 산화물을 예로 들 수 있으며, 이들 유리 분말들은 단독 또는 2종으로 혼합하여 사용될 수도 있다. 상기 저융점 유리 분말의 보다 구체적인 예로는, PbO-B2O3계, PbO-SiO2-B2O3계, Bi2O3-B2O3계, Bi2O3-SiO2-B2O3계, SiO2-B2O3-Al2O3계, SiO2-B2O3-BaO계, SiO2-B2O3-CaO계, ZnO-B2O3-Al2O3계, ZnO-SiO2-B2O3계, P2O5계, SnO-P2O5계, V2O5-P2O5계, V2O5-Mo2O3계, 또는 V2O5-P2O5-TeO2계 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 들 수 있다.
상기 고융점 유리 분말의 입자 형상은 특별히 한정되지 않지만, 구형에 가까운 것이 바람직한데, 이는 구형에 가까울수록 충진율 및 자외선 투과도에 있어서 보다 우수한 특성을 갖기 때문이다. 상기 고융점 유리 분말의 평균 입경은 중간값이 1 내지 4 ㎛, 최소값은 0.1 ㎛, 최대값은 20 ㎛인 것이 바람직하다. 중간값이 1 ㎛ 미만이거나 최소값이 0.1 ㎛ 미만이 되면 노광 감도의 저하 및 소성시 수축율이 커서 원하는 형태의 격벽을 얻을 수 없고, 중간값이 5 ㎛를 초과하거나 최대값이 20 ㎛를 초과하게 되면 격벽의 치밀성 및 격벽 모양의 직진성이 떨어지게 되어 바람직하지 못하다.
상기 고융점 유리 분말의 연화 온도 (Ts)는 하기 수학식 6을 만족하는 것이 바람직하다.
Ts > 소성 온도 + 20 ℃
상기 고융점 유리 분말의 연화 온도가 소성 온도 + 20 ℃ 이하가 되면 소성시 격벽 형상이 무너지는 문제가 발생한다.
상기 고융점 유리 분말의 함량은 상기 무기물 100 부피부 대비 0 초과 30 부피부 이하인 것이 바람직하며, 상기 범위를 초과하면 소성시 소결이 제대로 일어나지 않는 문제가 발생한다.
상기 고융점 유리 분말의 구체적인 예로는, 이에 제한되지는 않지만, 규소, 붕소, 알루미늄, 바륨, 아연, 마그네슘 및 칼슘 등의 산화물을 3종 이상 포함하는 복합 산화물을 예로 들 수 있으며, 이들 유리 분말들은 단독 또는 2종으로 혼합하여 사용될 수도 있다. 상기 고융점 유리 분말의 보다 구체적인 예로는, SiO2-B2O3-BaO계, SiO2-B2O3-CaO계, SiO2-B2O3-MgO계, SiO2-B2O3-CaO-BaO계, SiO2-B2O3-CaO-MgO계, SiO2-Al2O3-BaO계, SiO2-Al2O3-CaO계, SiO2-Al2O3-MgO계, SiO2-Al2O3-BaO-CaO계, SiO2-Al2O3-CaO-MgO계 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 들 수 있다.
상기 저융점 유리 분말과 고융점 유리 분말의 평균 광굴절률은 상술한 바와 같이 1.5 내지 1.8 범위의 값을 가져야 하며, 또한 저융점 유리 분말의 굴절률 (N3)과 고융점 유리 분말의 굴절률 (N4)의 차이가 하기 수학식 7를 만족시켜야 하고, 바람직하게는 하기 수학식 8을 만족시켜야 하며, 더욱 바람직하게는 하기 수학식 9를 만족시켜야 한다.
- 0.2≤ N3 ― N4 ≤ 0.2
- 0.1≤ N3 ― N4 ≤ 0.1
- 0.05≤ N3 ― N4 ≤ 0.05
상기 저융점 유리 분말과 고융점 유리 분말의 광굴절률 차이가 상기 수학식 7의 범위를 벗어나게 되면, 노광시 조사되는 빛의 투과도가 떨어져서 1회 노광에 의한 격벽을 형성할 수 없다는 문제점이 있다.
본 발명에 따른 유기물은 바인더, 광개시제 및 가교제를 포함하며, 페이스트의 특성 개선을 위한 첨가제 및 점도 조절 등의 필요에 따라 용제를 또한 포함할 수도 있다.
상기 바인더의 경우, 알칼리 현상액에 현상이 가능하면서도 구성 성분의 조성 변화에 따른 특성 조절이 용이한 카르복실기를 갖는 아크릴계 수지가 일반적으로 사용된다. 상기 카르복실기를 갖는 아크릴계 수지는 알칼리 수용액에 현상이 되게 하는 역할 외에 감광성 페이스트 중의 무기 성분의 분산성을 양호하게 하고, 적절한 점도 및 탄성을 갖도록 하는 역할도 한다. 상기 카르복실기를 갖는 아크릴계 수지는 카르복실기를 갖는 모노머와 에틸렌성 불포화기를 갖는 모노머들과의 공중합 반응에 의해 제조할 수 있다.
카르복실기를 갖는 모노머로는 아크릴산, 메타크릴산, 푸마르산, 말레인산, 비닐초산 및 이들의 무수물로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 것이 바람직하며, 상기 에틸렌성 불포화기를 갖는 모노머로는 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, n-프로필 아크릴레이트, 이소프로필 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, sec-부틸 아크릴레이트, 이소부틸 아크릴레이트, tert-부틸 아크릴레이트, n-펜틸 아크릴레이트, 알릴 아크릴레이트, 페닐 아크릴레이트, 벤질 아크릴레이트, 부톡시에틸 아크릴레이트, 부톡시트리에틸렌글리콜 아크릴레이트, 시클로헥실 아크릴레이트, 디시클로펜타닐 아크릴레이트, 디시클로펜테닐 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 글리세롤 아크릴레이트, 글리시딜 아크릴레이트, 이소보르닐 아크릴레이트, 이소덱실 아크릴레이트, 이소옥틸 아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 2-메톡시에틸 아크릴레이트, 메톡시에틸렌글리콜 아크릴레이트, 메톡시디에틸렌글리콜 아크릴레이트, 페녹시에틸 아크릴레이트, 스테아릴 아크릴레이트, 1-나프틸 아크릴레이트, 2-나프틸 아크릴레이트, 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 2-히드록시프로필 아크릴레이트, 아미노에틸 아크릴레이트 및 상기 모노아크릴레이트 분자 내의 아크릴레이트를 일부 또는 전부 메타크릴레이트로 바꾼 것, 또는 스티렌, α-메틸스티렌, α-2-디메틸스티렌, 3-메틸스티렌, 4-메틸스티렌 등으로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 것이 바람직하다.
또한, 바인더로는 상기 공중합체의 카르복실기와 에틸렌성 불포화기를 갖는 화합물을 반응시킴으로써, 결과적으로 공중합체 내에 가교 반응을 일으킬 성분이 부가된 것을 이용할 수도 있다. 상기 에틸렌성 불포화기를 갖는 화합물로는 아크 릴로일 클로라이드, 메타크릴로일 클로라이드, 알릴클로라이드, 글리시딜아크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트, 3,4-에폭시시클로헥실메틸 아크릴레이트, 3,4-에폭시시클로헥실메틸 메타크릴레이트, 3,4-에폭시시클로헥실메틸 아크릴레이트, 또는 3,4-에폭시시클로헥실메틸 메타크릴레이트 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 것이 사용될 수 있다.
또한, 바인더로는 상기 공중합체를 단독으로 사용할 수도 있으나, 막 레벨링 (levelling)이나 요변 특성 (thixotropy) 향상 등의 목적으로 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 에틸 셀룰로오스, n-프로필 셀룰로오스, 히드록시에틸 셀룰로오스, 2-히드록시에틸 셀룰로오스, 메틸 2-히드록시에틸 셀룰로오스, 히드록시프로필 셀룰로오스, 히드록시프로필 메틸 셀룰로오스, 히드록시부틸 메틸 셀룰로오스, 히드록시프로필 메틸 셀룰로오스 프탈레이트, 셀룰로오스 니트레이트, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 트리아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트, 셀룰로오스 아세테이트 하이드로젠 프탈레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피온네이트, 셀룰로오스 프로피온네이트, (아크릴아미도메틸)셀룰로오스 아세테이트 프로피온네이트, (아크릴아미도메틸)셀룰로오스 아세테이트 부티레이트, 시아노에틸레이트 셀룰로오스, 펙틱산 (pectic acid), 치토산 (chitosan), 치틴 (chitin), 카르복시메틸 셀룰로오스, 카르복시메틸 셀룰로오스 소디움염, 카르복시에틸 셀룰로오스, 및 카르복시에틸메틸 셀룰로오스로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질을 혼합하여 사용할 수도 있다.
상기 공중합체의 중량 평균 분자량은 500 내지 100,000 g/mol인 것이 바람직 하며, 산가는 50 내지 300 mgKOH/g인 것이 바람직하다. 공중합체의 분자량이 500 g/mol 미만인 경우에는 페이스트 제조시 무기물에 대한 분산성이 떨어지고, 100,000 g/mol을 초과하는 경우에는 현상시 현상 속도가 너무 느리거나 현상이 되지 않는 문제점이 있어서 바람직하지 않다. 또한, 공중합체의 산가가 50 mgKOH/g 미만인 경우에는 현상성이 떨어지고, 300 mgKOH/g을 초과하는 경우에는 노광된 부분까지 현상되는 문제점이 있어서 바람직하지 않다.
상기 바인더의 함량은 상기 유기물 100 중량부에 대해서 30 내지 80 중량부가 바람직하며, 함량이 상기 범위 미만인 경우에는 페이스트의 코팅성 및 분산성이 떨어지고, 상기 범위를 초과하는 경우에는 노광 시 가교 반응이 불충분하게 일어나서 원하는 형상의 패턴을 얻을 수 없어서 바람직하지 않다.
상기 광개시제는 노광 장치에 의해 조사되는 빛에 의해 라디칼을 생성하고, 생성된 라디칼은 에틸렌성 불포화기를 갖는 상기 가교제의 중합 반응을 일으킴으로써 현상액에 대해 불용인 상태로 만들어 준다. 본 발명의 광개시제는 고감도가 요구되기 때문에 다음과 같은 광개시제를 2개 이상 선택하여 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 광개시제의 예로는 이에 제한되지는 않지만, (i) 이미다졸 화합물, (ii) 트리아진 화합물, (iii) 아미노아세토페논 화합물, (iv) 벤조페논 및 아세토페논계 화합물 (v) 벤조인계 화합물, (vi) 티타노센계 화합물, (vii) 옥사디아졸계 화합물, (viii) 티오크산톤계 화합물, (ix) (비스)아실포스핀옥시드계 화합물 (x) 유기붕소염 화합물의 조합물을 들 수 있다.
상기 이미다졸계 화합물로는 2,2'-비스(o-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐 -1,2'-비이미다졸, 2,2'-비스(o-브로모페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸, 2,2'-비스(o-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(o,p-디클로로페닐)-1,2'-비이미다졸, 2,2'-비스(o,p-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(o,p-디클로로페닐)-1,2'-비이미다졸, 2,2'-비스(o-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(m-메톡시페닐)-1,2'-비이미다졸, 2,2'-비스(o-메틸페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸 등을 들 수 있다.
상기 트리아진계 화합물로는 2,4,6-트리스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2,4,6-트리스(트리브로모메틸)-s-트리아진, 2-프로피오닐-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-벤조일-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-클로로페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-4-비스(4-메톡시페닐)-6-트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-메톡시페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-메톡시스티릴)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-클로로스티릴)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-아미노페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2,4-비스(3-클로로페닐)-6-트리클로로메틸-s-트리아진, 2-(4-아미노스티릴)-4,6-비스(디클로로메틸)-s-트리아진 등을 들 수 있다.
상기 아미노아세토페논 화합물로는 2-메틸-2-아미노(4-모르폴리노페닐)에탄-1-온, 2-에틸-2-아미노(4-모르폴리노페닐)에탄-1-온, 2-프로필-2-아미노(4-모르폴리노페닐)에탄-1-온, 2-부틸-2-아미노(4-모르폴리노페닐)에탄-1-온, 2-메틸-2-아미노(4-모르폴리노페닐)프로판-1-온, 2-메틸-2-아미노(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온, 2-에틸-2-아미노(4-모르폴리노페닐)프로판-1-온, 2-에틸-2-아미노(4-모르폴리노페 닐)부탄-1-온, 2-메틸-2-메틸아미노(4-모르폴리노페닐)프로판-1-온, 2-메틸-2-디메틸아미노(4-모르폴리노페닐)프로판-1-온, 2-메틸-2-디에틸아미노(4-모르폴리노페닐)프로판-1-온 등을 들 수 있다.
상기 벤조페논 및 아세토페논계 화합물로는 벤조페논, 4-메틸벤조페논, 2,4,6-트리메틸벤조페논, 벤조일벤조산, 4-페닐벤조페논, 3,3'-디메틸-4-메톡시벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸디페닐설파이드, 4,4'-비스(N,N-디메틸아미노)벤조페논, 4,4'-비스(N,N-디에틸아미노)벤조페논, 3,3',4,4'-테트라(tert-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논, (2-아크릴로일옥시에틸)(4-벤조일벤질)디메틸암모늄 브로마이드, 4-(3-디메틸아미노-2-히드록시프로필)벤조페논, (4-벤조일벤질)트리메틸암모늄 클로라이드, 메토클로라이드 모노하이드레이트, 디에톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-(4-이소프로필페닐)-2-메틸프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 4-tert-부틸-트리클로로아세토페논 등을 들 수 있다.
상기 벤조인계 화합물로는 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인이소부틸에테르 등을 들 수 있다.
상기 티타노센계 화합물로는 디시클로펜타디에닐-Ti-디클로라이드, 디시클로펜타디에닐-Ti-디페닐, 디시클로펜타디에닐-Ti-비스(2,3,4,5,6-펜타플루오로페닐), 디시클로펜타디에닐-Ti-비스(2,3,5,6-테트라플루오로페닐), 디시클로펜타디에닐-Ti-비스(2,4,6-트리플루오로페닐), 디시클로펜타디에닐-Ti-비스(2,6-디트라플루오로페닐), 디시클로펜타디에닐-Ti-비스(2,4-디플루오로페닐), 비스(메틸시클로펜타디에닐)-Ti-비스(2,3,4,5,6-펜타플루오로페닐), 비스(메틸시클로펜타디에닐)-Ti-비 스(2,3,5,6-테트라플루오로페닐), 비스(메틸시클로펜타디에닐)-Ti-비스(2,4,6-트리플루오로페닐), 비스(메틸시클로펜타디에닐)-Ti-비스(2,6-디플루오로페닐), 비스(메틸시클로펜타디에닐)-Ti-비스(2,4-디플루오로페닐) 등을 들 수 있다.
상기 옥사디아졸계 화합물로는 2-페닐-5-트리클로로메틸-1,3,4-옥사디아졸, 2-(p-메틸페닐)-5-트리클로로메틸-1,3,4-옥사디아졸, 2-(p-메톡시페닐)-5-트리클로로메틸-1,3,4-옥사디아졸, 2-스티릴-5-트리클로로메틸-1,3,4-옥사디아졸, 2-(p-메톡시스티릴)-5-트리클로로메틸-1,3,4-옥사디아졸, 2-(p-부톡시스티릴)-5-트리클로로메틸-1,3,4-옥사디아졸 등을 들 수 있다.
상기 티오크산톤계 화합물로는 티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 이소프로필티오크산톤, 2,4-디이소프로필티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 1-클로로-4-프로폭시티오크산톤, 2-(3-디메틸아미노-2-히드록시프로폭시)-3,4-디메틸-9H-티오크산텐-9-온 메토클로라이드 등을 들 수 있다.
상기 (비스)아실포스핀옥시드계 화합물로는 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥시드; 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸펜틸포스핀옥시드, 비스(2,6-디클로로벤조일)페닐포스핀옥시드, 비스(2,6-디클로로벤조일)-2,5-디메틸페닐포스핀옥시드, 및 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)페닐포스핀옥시드 등을 들 수 있다.
상기 유기붕소염 화합물은 하기 화학식 1과 같은 제4급 유기붕소염 화합물이다:
Figure 112006043133431-pat00001
상기 화학식 1에서 R1, R2, R3, 및 R4는 각각 독립적으로 필요에 따라 치환기를 가질 수 있는 알킬기, 아릴기, 아랄킬기, 알케닐기, 알키닐기, 실릴기, 복소환식기, 또는 할로겐원자를 나타내며 Z+는 임의의 양이온을 나타낸다.
본 발명에 있어서 유기붕소염 화합물은 제4급 유기붕소 음이온과 양이온(Z+)으로 이루어진다. 상기 구조식 1에서 R1, R2, R3, 및 R4는 각각 독립적으로 알킬기, 아릴기, 아랄킬기, 알케닐기, 알키닐기, 실릴기, 복소환식기, 또는 할로겐원자를 나타내며, 이들 기는 필요에 따라 치환기를 갖고 있어도 좋다. 이러한 치환기로는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, n-옥틸기, n-도데실기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 페닐기, 톨릴기, 크실릴기, 아니실기, 비페닐기, 디페닐메틸기, 메톡시기, 에톡시기, n-프로톡시기, 이소프로톡시기, n-부톡시기, sec-부톡시기, 이소부톡기, tert-부톡시기, 메틸렌디옥시기, 에틸렌디옥시기, 페녹시기, 나프톡시기, 벤질옥시기, 메틸티오기, 페닐티오기, 2-푸릴기, 2-티에닐기, 2-피리딜기, 및 불소기 등을 들 수 있다.
상기 유기붕소염 화합물의 제4급 유기붕소 음이온의 구체적인 예로는 메틸트리페닐보레이트, n-부틸트리페닐보레이트, n-옥틸트리페닐보레이트, n-도데실트리 페닐보레이트, sec-부틸트리페닐보레이트, tert-부틸트리페닐보레이트, 벤질트리페닐보레이트, n-부틸트리(p-아니실)보레이트, n-옥틸트리(p-아니실)보레이트, n-도데실트리(p-아니실)보레이트, n-부틸트리(p-톨릴)보레이트, n-부틸트리(o-톨릴)보레이트, n-부틸트리(4-tert-부틸페닐)보레이트, n-부틸트리(4-플루오로-2-메틸페닐)보레이트, n-부틸트리(4-플루오로페닐)보레이트, n-부틸트리(1-나프틸)보레이트, 에틸트리(1-나프틸)보레이트, n-부틸트리[1-(4-메틸나프틸)]보레이트, 메틸트리[1-(4-메틸나프틸)]보레이트, 트리페닐실릴트리페닐보레이트, 트리메틸실릴트리페닐보레이트, 테트라-n-부틸보레이트, 디-n-부틸디페닐보레이트, 테트라벤질보레이트 등을 들 수 있다. 상기 제4급 유기붕소 음이온의 R1, R2, R3, 및 R4에서 R1은 알킬기, R2, R3, 및 R4는 나프틸기인 구조를 갖는 경우가 화합물의 안전성과 광반응성의 균형을 유지하기 때문에 보다 바람직하다.
상기 유기붕소염 화합물의 양이온(Z+)의 구체적인 예로서는 테트라메틸암모늄, 테트라에틸암모늄, 테트라-n-부틸암모늄, 테트라옥틸암모늄, N-메틸퀴놀륨, N-에틸퀴놀륨, N-메틸피리디늄, N-에틸피리디늄, 테트라메틸포스포늄, 테트라-n-부틸포스포늄, 트리메틸술포늄, 트리페닐술포늄, 트리메틸술폭소늄, 디페닐요오드늄, 디(4-tert-부틸페닐)요오드늄, 리튬 양이온, 나트륨 양이온, 칼륨양이온 등을 들 수 있다.
상기 광개시제 조합물에 증감제를 혼합하여 사용하면 보다 고감도의 효과를 얻을 수 있어 증감제를 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 증감제로는 광개시제 에 따라 선정하게 되는데, 상기 광개시제의 일부는 다른 광개시제의 증감제 역할도 병행하기도 한다. 예를 들어 이미다졸계 광개시제를 사용하는 경우에는 벤조페논계 또는 티오크산톤계 화합물이 광개시제 및 증감제 역할도 하므로 병행하여 사용하면 좋다. 상기 유기붕소염 화합물과 병용하여 사용할 수 있는 증감제는 광흡수 및 유기 붕소염 화합물을 분해할 수 있는 역할을 하는 것이라면 어느 것이라도 좋고, 이러한 역할을 하는 화합물로는 벤조페논계 화합물, 티오크산톤계 화합물, 퀴논계 화합물, 및 양이온성 염료에서 선택하여 사용할 수 있다. 벤조페논계 화합물과 티오크산톤계 화합물은 상기에서 설명한 화합물 중에서 선택하여 사용하면 되고, 퀴논계 화합물로는 퀸하이드론, 2,5-디클로로-1,4-벤조퀴논, 2,6-디클로로-1,4-벤조퀴논, 페닐-1,4-벤조퀴논, 2-메틸-1,4-나프토퀴논, 2,3-디클로로-1,4-나프토퀴논, 2-히드록시-1,4-나프토퀴논, 5-히드록시-1,4-나프토퀴논, 2-아미노-3-클로로-1,4-나프토퀴논, 2-클로로-3-모르포리노-1,4-나프토퀴논, 안트라퀴논, 2-메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-tert-부틸안트라퀴논, 2,3-디메틸안트라퀴논, 1-클로로안트라퀴논, 2-클로로안트라퀴논, 1,4-디클로로안트라퀴논, 2-(히드록시메틸)안트라퀴논, 9,10-페난트렌퀴논 등을 들 수 있고, 상기 양이온성 염료는 300 nm 내지 근적외선 범위내에서 최대 흡수파장을 갖는 것으로, 일반적으로 황색, 오렌지색, 적색, 녹색 또는 청색을 띠게 되고, 구체적인 예로서는 베이직 옐로우 11 (Basic yellow 11), 아스트라존 오렌지 G (Astrazon orange G), 티오플라빈 T (Thioflavin T), 오라민 O (Auramine O), 인도시아닌 그린 (Indocyanine green), 1,1',3,3,3',3'-헥사메틸인도디카르보시아닌 요오드, IR-786 퍼클로레이트 등을 들 수 있다.
상기 광개시제의 함량은 상기 유기물 100 중량부에 대해서 1 내지 20 중량부가 바람직한데, 광개시제의 함량이 상기 범위 미만인 경우에는 노광 감도가 떨어지는 문제점이 있고, 상기 범위를 초과하는 경우에는 비노광부까지 현상이 안 되는 문제가 발생할 수 있어 바람직하지 않다.
상기 가교제로는 모노아크릴레이트계 및 다관능 아크릴레이트계가 사용된다. 모노아크릴레이트로는, 이에 제한되는 것은 아니지만, 아크릴산, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, n-프로필 아크릴레이트, 이소프로필 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, sec-부틸 아크릴레이트, 이소부틸 아크릴레이트, tert-부틸 아크릴레이트, n-펜틸 아크릴레이트, 알릴 아크릴레이트, 페닐 아크릴레이트, 벤질 아크릴레이트, 부톡시에틸 아크릴레이트, 부톡시트리에틸렌글리콜 아크릴레이트, 시클로헥실 아크릴레이트, 디시클로펜타닐 아크릴레이트, 디시클로펜테닐 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 글리세롤 아크릴레이트, 글리시딜 아크릴레이트, 이소보르닐 아크릴레이트, 이소덱실 아크릴레이트, 이소옥틸 아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 2-메톡시에틸 아크릴레이트, 메톡시에틸렌글리콜 아크릴레이트, 메톡시디에틸렌글리콜 아크릴레이트, 페녹시에틸 아크릴레이트, 스테아릴 아크릴레이트, 1-나프틸 아크릴레이트, 2-나프틸 아크릴레이트, 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 2-히드록시프로필 아크릴레이트, 아미노에틸 아크릴레이트, 또는 상기 모노아크릴레이트 분자 내의 아크릴레이트를 일부 또는 전부 메타크릴레이트로 바꾼 것 등이 있고, 다관능 아크릴레이트로는, 이에 제한되는 것은 아니지만, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 1,6-헥산디올(에톡시레이티드)디아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디아크릴레이트, 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올 디아크릴레이트, 1,9-노난디올 디아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 디프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 비스페놀 A (에톡시레이티드)n (n = 2 내지8) 디아크릴레이트, 또는 비스페놀 A 에폭시 디아크릴레이트와 같은 디아크릴레이트계; 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판(에톡시레이티드)트리아크릴레이트, 글리세린(프록시레이티드)트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트, 또는 트리메틸올프로판(프록시레이티드)-3-트리아크릴레이트와 같은 트리아크릴레이트계; 디트리메틸올프로판 테트라아크릴레이트, 테트라메틸올프로판 테트라아크릴레이트, 또는 펜타에리스리톨테트라아크릴레이트와 같은 테트라아크릴레이트계; 디펜타에리스리톨 펜타아크릴레이트와 같은 펜타아크릴레이트계; 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트와 같은 헥사아크릴레이트계, 또는 상기 다관능 아크릴레이트 분자 내의 아크릴레이트를 일부 또는 전부 메타크릴레이트로 바꾼 것 등이 있고 등이 있으며, 상기 모노 및 다관능 아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 것이 바람직하다.
상기 가교제의 함량은 유기물 100 중량부에 대해서 15 내지 60 중량부가 바람직한데, 가교제의 함량이 상기 범위 미만인 경우에는 노광 감도가 떨어지는 문제점이 있고, 상기 범위를 초과하는 경우에는 소성시 격벽 형상의 단락이나 탈락 등이 발생할 수 있어 바람직하지 않다.
본 발명에 따른 감광성 페이스트 조성물은 첨가제를 더 포함할 수 있으며, 상기 첨가제로는 조성물의 보존성을 향상시키는 중합 금지제 및 산화 방지제, 해상도를 향상시키는 자외선 흡광제, 조성물 내의 기포를 줄여 주는 소포제, 분산성을 향상시키는 분산제, 인쇄시 막의 평탄성을 향상시키는 레벨링제, 열 분해 특성을 향상시켜 주는 가소제 및 요변 특성을 부여하는 요변제 등을 예로 들 수 있다.
상기 용제로는, 금속 산화물의 분산성을 떨어뜨리지 않고, 바인더 및 광개시제를 용해시킬 수 있고, 가교제 및 기타 첨가제와 잘 혼합되면서 비등점이 150 ℃ 이상인 것이 사용될 수 있다. 비등점이 150 ℃ 미만인 경우에는 조성물의 제조 과정, 특히 3-롤 밀 공정에서 휘발되는 경향이 커서 문제가 되며, 또한 인쇄시 용제가 너무 빨리 휘발되어 인쇄 상태가 좋지 않게 되므로 바람직하지 않다. 상기 조건을 충족시킬 수 있는 바람직한 용제로는, 이에 제한되는 것은 아니지만, 에틸 카비톨, 부틸 카비톨, 에틸 카비톨 아세테이트, 부틸 카비톨 아세테이트, 텍사놀, 테르핀유, 디에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜, 디프로필렌글리콜 메틸에테르, 디프로필렌글리콜 에틸에테르, 디프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트, γ-부티로락톤, 셀로솔브 아세테이트 및 부틸셀로솔브 아세테이트로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 것이 사용될 수 있다.
상기 용제의 함량은 특별히 한정하지 않으나, 인쇄 또는 코팅에 알맞는 페이스트의 점도가 되도록 사용해야 한다.
본 발명에 따른 감광성 페이스트 조성물은 하기와 같은 방법에 의해서 제조될 수 있다.
먼저 금속 산화물 졸을 제조한다. 금속 산화물 졸은 금속 산화물 전구체를 제조한 다음 유기물에 분산시킴으로써 제조된다. 상기 유기물은 바인더, 광개시제, 가교제 및 첨가제가 포함되어 있으며, 필요 시 용제도 포함될 수 있다. 상기 유기물은 사전에 각각의 유기물 성분은 혼합하고 충분히 교반시켜 균일하고 투명한 용액으로 제조된 것이다.
상기 제조된 금속 산화물 졸은 무기물과 혼합하여 페이스트로 제조된다.
PLM (planetary mixer) 등을 이용하여 혼합한 다음, 3-롤 밀을 수 회 실시하여 기계적 혼합을 수행한다. 3-롤 밀의 작업이 끝나면 SUS 메쉬 #400으로 필터링한 다음, 진공 펌프를 이용하여 탈포 (degassing)하여 감광성 페이스트 조성물을 제조한다.
본 발명은 다른 구현예에서, 상기 감광성 페이스트 조성물을 이용하여 제조된 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽을 제공한다.
본 발명에 따른 감광성 페이스트 조성물을 이용하여 PDP 격벽을 형성하는 과정은, 감광성 페이스트 조성물을 스크린 인쇄나 테이블 코터 등을 이용하여 어드레스 전극과 유전체가 형성되어 있는 PDP 하판에 도포하고, 드라이 오븐 (dry oven) 또는 적외선 (IR) 오븐에서 80 내지 120 ℃의 온도로, 5 내지 60 분 동안 건조시켜 용제를 대부분 제거한 다음, 건조막 위에 포토마스크가 장착된 자외선 노광 장치를 이용하여 소정의 광을 조사하여 자외선 광을 받은 부분이 가교 반응을 일으키게 함으로써 현상액에 불용인 상태로 만들고, 현상 공정에서 순수에 희석된 Na2CO3 용액, KOH 용액, TMAH 용액 또는 모노에탄올아민 용액 등과 같은 적당한 알칼리 현상액으로 30 ℃ 내외의 온도에서 현상하여 미노광된 부위를 제거하여 패턴을 얻고, 다시 전기로 등에서 500 내지 600 ℃로 5 내지 60 분 동안 소성함으로써 잔존하는 유기물 제거 및 저 융점 유리 분말의 소결을 수행함으로써 패턴화된 격벽을 형성할 수 있게 된다.
또 다른 구현예에서, 본 발명은 상기 격벽을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
도 1에는 본 발명에 따른 감광성 페이스트 조성물을 이용하여 제조된 격벽을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구체적인 구조가 도시되어 있다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 전방 패널 (110) 및 후방 패널 (120)을 포함하는 구조로 되어 있다. 상기 전방 패널 (110)은 전면 기판 (111), 상기 전면 기판의 배면 (111a)에 형성된 Y전극 (112)과 X전극 (113)을 구비한 유지 전극쌍 (114)들, 상기 유지 전극쌍들을 덮는 전방 유전체층 (115), 및 상기 전방 유전체층을 덮는 보호막 (116)을 구비한다. 상기 Y전극 (112)과 X전극 (113) 각각은, ITO 등으로 형성된 투명 전극 (112b, 113b); 명암 향상을 위한 흑색 전극 (미도시) 및 도전성을 부여하는 백색 전극 (미도시)으로 구성되는 버스 전극 (112a, 113a)을 구비한다. 상기 버스 전극 (112a, 113a)들은 PDP의 좌우측에 배치된 연결 케이블과 연결된다.
상기 후방 패널 (120)은 배면 기판 (121), 배면 기판의 전면 (121a)에 상기 유지 전극쌍과 교차하도록 형성된 어드레스 전극 (122)들, 상기 어드레스 전극들을 덮는 후방 유전체층 (123), 상기 후방 유전체층 상에 형성되어 발광 셀 (126)들을 구획하는 격벽 (124), 및 상기 발광 셀 내에 배치된 형광체층 (125)을 구비한다. 상기 어드레스 전극 (122)들은 PDP의 상하측에 배치된 연결 케이블과 연결된다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 실시예로 한정되는 것은 아니다.
실시예
금속 산화물 전구체의 제조
실시예 1. 탄탈륨(Ⅴ) 에톡사이드 (Tantalum(V) ethoxide)를 이용한 탄탈륨 산화물 전구체의 제조
온도계 및 교반기가 장착된 반응용기에 n-부탄올 (n-BuOH) 100 ml와 디에틸렌 글리콜 (diethylene glycol) 100 ml를 넣고 교반하면서 1.0 N 염산 (HCl) 10 ml를 서서히 투입시켰다. 약 30분간 교반한 다음, 탄탈륨 에톡사이드 10.0 g을 교반 상태에서 서서히 투입시켰다. 이후 상온에서 12시간 동안 교반시켜 가수분해 및 축합반응을 완결한 다음, 표면 개질제로 비스(폴리옥시에틸렌 다환 페닐에테르)메트아크릴레이트 황산 에스테르염 0.1 g을 넣고 다시 상온에서 6시간 동안 교반시켰다. n-부탄올 및 순수를 진공 증류법 (vacuum distillation)에 의해 제거함으로써, 디에틸렌 글리콜을 분산매로 하는 탄탈륨 산화물 전구체를 제조하였다.
실시예 2. 염화티타늄 (Titanium(VI) chloride)를 이용한 티타늄 산화물 전구체의 제조
온도계 및 교반기가 장착된 반응용기에 n-부탄올 100 ml와 트리프로필렌 글 리콜 (tripropylene glycol) 100 ml를 넣고 교반하면서 28% 암모니아수 10 ml를 서서히 투입하였다. 약 30분간 교반한 다음, 염화티타늄 10.0 g을 교반 상태에서 서서히 투입하였다. 이후 상온에서 6시간 동안 교반시켜 가수분해 및 축합반응을 완결한 다음, n-부탄올 및 순수를 진공 증류법 (vacuum distillation)에 의해 제거함으로써, 트리프로필렌 글리콜을 분산매로 하는 티타늄 산화물 전구체를 제조하였다.
실시예 3. 지르코늄 n-프로폭사이드 (Zirconium(VI) n-propoxide)를 이용한 지르코늄 산화물 전구체의 제조
온도계 및 교반기가 장착된 반응용기에 n-프로판올 (n-propanol) 100 ml와 디프로필렌 글리콜 100 ml를 넣고 교반하면서 1.0 N 염산 5 ml를 서서히 투입하였다. 약 30분간 교반한 다음, 지르코늄 n-프록사이드 10.0 g을 교반 상태에서 서서히 투입하였다. 이후 상온에서 24시간 동안 교반시켜 가수분해 및 축합반응을 완결한 다음, n-프로판올 및 순수를 진공 증류법에 의해 제거함으로써, 디프로필렌 글리콜을 분산매로 하는 지르코늄 산화물 전구체를 제조하였다.
실시예 4. 테트라에톡시실란 (Tetraethoxy silane)을 이용한 실리콘 산화물 전구체의 제조
온도계 및 교반기가 장착된 반응용기에 에탄올 100 ml와 디프로필렌 글리콜 100 ml를 넣고 교반하면서 1.0 N 염산 5 ml를 서서히 투입하였다. 약 30분간 교반한 다음, 테트라에톡시실란 10.0 g을 교반 상태에서 서서히 투입하였다. 이후 상온에서 6시간 동안 교반시켜 가수분해 및 축합반응을 완결한 다음 에탄올과 및 순 수를 진공 증류법에 의해 제거함으로써, 디프로필렌 글리콜을 분산매로 하는 실리콘 산화물 전구체를 제조하였다.
실시예 5. 알루미늄이소프록사이드 (Aluminium(III) isoproxide)를 이용한 알루미늄 졸의 제조
온도계 및 교반기가 장착된 반응용기에 이소프로판올 (isopropanol) 100 ml와 트리프로필렌 글리콜 100 ml를 넣고 교반하면서 1.0 N 염산 5 ml를 서서히 투입시켰다. 약 30분간 교반한 다음, 알루미늄이소프록사이드 10.0 g을 교반 상태에서 서서히 투입시켰다. 이후 상온에서 6시간 동안 교반시켜 가수분해 및 축합반응을 완결한 다음, 이소프로판올 및 순수를 진공 증류법에 의해 제거함으로써, 디프로필렌 글리콜을 분산매로 하는 알루미늄 산화물 전구체를 제조하였다.
실시예 6. 탄탈륨 에톡사이드와 염화티타늄을 이용한 탄탈륨-티타늄 산화물 전구체의 제조
온도계 및 교반기가 장착된 반응용기에 에탄올 100 ml와 디에틸렌 글리콜 100 ml를 넣고 교반하면서 1.0 N 염산 5 ml를 서서히 투입하였다. 약 30분간 교반한 다음, 탄탈륨 에톡사이드 5.0 g과 염화티타늄 5.0 g을 교반 상태에서 서서히 투입하였다. 이후 상온에서 12시간 동안 교반시켜 가수분해 및 축합반응을 완결한 다음 에탄올 및 순수를 진공 증류법에 의해 제거함으로써, 디에틸렌 글리콜을 분산매로 하는 탄탈륨-티타늄 산화물 전구체를 제조하였다.
실시예 7. 테트라에톡시실란과 염화티타늄을 이용한 실리콘-티타늄 산화물 전구체의 제조
온도계 및 교반기가 장착된 반응용기에 에탄올 100 ml와 디에틸렌 글리콜 100 ml를 넣고 교반하면서 28% 암모니아수 10 ml를 서서히 투입하였다. 약 30분간 교반한 다음, 테트라에톡시실란 5.0 g과 염화티타늄 5.0 g을 교반 상태에서 서서히 투입하였다. 이후 상온에서 6시간 동안 교반시켜 가수분해 및 축합반응을 완결한 다음, 표면 개질제로 비스(메트아크릴옥시에틸)포스페이트 0.1 g을 넣고 다시 상온에서 6시간 동안 교반시켰다. 에탄올 및 순수를 진공 증류법에 의해 제거함으로써, 디에틸렌 글리콜을 분산매로 하는 실리콘-티타늄 산화물 전구체를 제조하였다.
금속 산화물 전구체의 물성 측정
상기 실시예 1 내지 7에서 제조한 여러 가지 금속 산화물 전구체의 금속 산화물에 대한 광굴절률, 비중 및 평균 입경에 대한 측정 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 광굴절률 및 비중의 측정 값은 20 ℃ 기준이며, 평균 입경은 PCS (Photon Correlation Spectroscopy)를 이용하여 측정하였다.
금속 졸 굴절률 (@ 20도) 비중 (@ 20도) 평균 입경 (nm)
실시예 1 2.27 8.11 14.8
실시예 2 2.48 3.94 15.2
실시예 3 2.08 5.76 8.6
실시예 4 1.47 2.23 12.4
실시예 5 1.75 3.88 13.5
실시예 6 2.39 6.05 7.5
실시예 7 1.99 3.11 9.3
유기물의 제조
상기 제조한 금속 산화물 전구체를 유기물에 분산시켜 금속 산화물 졸을 제조하는데 사용될 유기물을 하기와 같이 제조하였다.
실시예 8. 유기물 1의 제조
바인더 (폴리(메틸메타크릴레이트-co-n-부틸메타크릴레이트-co-메틸메타크릴산) 공중합체, 무게 평균 분자량 5,000 g/mol, 산가 120 mgKOH/g) 47.2 중량%, 광개시제 (2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-1-부타논) 3.5 중량%, 가교제 (트리메틸올프로판에톡시레이티드 트리아크릴레이트) 46.8 중량%, 저장안정제 (벤조트리아졸) 2.5 중량% g의 조성을 갖는 유기물 1을 제조하였다.
실시예 9. 유기물 2의 제조
바인더 (폴리(스티렌-co-메틸메타크릴산) 공중합체, 무게 평균 분자량 12,000 g/mol, 산가 210 mgKOH/g) 44.1 중량%, 광개시제 (2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-1-부타논) 5.5 중량%, 가교제 (비스페놀 A 변성 에폭시 디아크릴레이트) 27.0 중량%, 저장안정제 (벤조트리아졸) 4.4 중량%, 용제 (트리프로필렌 글리콜) 19.0 중량%의 조성을 갖는 유기물 2를 제조하였다.
유기물의 물성 평가
상기 실시예 8 내지 9에서 제조한 2가지 유기물의 광굴절률 및 비중 측정 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
유기물 굴절률 (@20도) 비중 (@ 20도)
유기물 1 1.50 1.07
유기물 2 1.55 1.10
금속 산화물 졸의 제조
상기 실시예 1 내지 7에서 제조한 금속 산화물 전구체를 상기 실시예 8 내지 9에서 제조한 유기물에 혼합하여 분산시킴으로써 금속 산화물 졸을 제조하였다. 상기 금속 산화물 졸의 제조는 교반 용기에 유기물을 먼저 넣고 교반하는 상태에서 계산된 양만큼 금속 산화물 전구체를 서서히 투입한 다음, 수 시간 동안 교반하여 투명한 상태의 금속 산화물 졸을 제조하였다.
실시예 10. 금속 산화물 졸 1의 제조
상기 실시예 1에 따른 탄탈륨 산화물 전구체와 상기 실시예 8에 따른 유기물 1을 20 : 80의 부피 비 (탄탈륨 산화물 전구체의 부피는 탄탈륨 산화물 전구체 중 탄탈륨 산화물만을 기준으로 계산)로 혼합하였다. 혼합 후 측정된 굴절률은 1.66이었다.
실시예 11. 금속 산화물 졸 2의 제조
상기 실시예 2에 따른 티타늄 산화물 전구체와 상기 실시예 8에 따른 유기물 1을 15 : 85의 부피 비 (티타늄 산화물 전구체의 부피는 티타늄 산화물 전구체 중 티타늄 산화물만을 기준으로 계산)로 혼합하였다. 혼합 후 측정된 굴절률은 1.65이었다.
실시예 12. 금속 산화물 졸 3의 제조
상기 실시예 3에 따른 지르코늄 산화물 전구체와 상기 실시예 9에 따른 유기물 2를 20 : 80의 부피 비 (지르코늄 산화물 전구체의 부피는 지르코늄 산화물 전구체 중 지르코늄 산화물만을 기준으로 계산, 또한 유기물 2의 부피는 용제를 제외한 부피로 계산)로 혼합하였다. 혼합 후 측정된 굴절률은 1.66이었다.
실시예 13. 금속 산화물 졸 4의 제조
상기 실시예 4에 따른 실리콘 산화물 전구체와 상기 실시예 9에 따른 유기물 2를 10 : 90의 부피 비 (실리콘 산화물 전구체의 부피는 실리콘 산화물 전구체 중 실리콘 산화물만을 기준으로 계산, 또한 유기물 2의 부피는 용제를 제외한 부피로 계산)로 혼합하였다. 혼합 후 측정된 굴절률은 1.54이었다.
실시예 14. 금속 산화물 졸 5의 제조
상기 실시예 5에 따른 알루미늄 산화물 전구체와 상기 실시예 9에 따른 유기물 2를 20 : 80의 부피 비 (알루미늄 산화물 전구체의 부피는 알루미늄 산화물 전구체 중 알루미늄 산화물만을 기준으로 계산, 또한 유기물 2의 부피는 용제를 제외한 부피로 계산)로 혼합하였다. 혼합 후 측정된 굴절률은 1.60이었다.
실시예 15. 금속 산화물 졸 6의 제조
상기 실시예 6에 따른 탄탈륨-티타늄 산화물 전구체와 상기 실시예 8에 따른 유기물 1을 15 : 85의 부피 비 (탄탈륨-티타늄 산화물 전구체의 부피는 탄탈륨-티타늄 산화물 전구체 중 탄탈륨-티타늄 산화물만을 기준으로 계산)로 혼합하였다. 혼합 후 측정된 굴절률은 1.64이었다.
실시예 16. 금속 산화물 졸 7의 제조
상기 실시예 7에 따른 실리콘-티타늄 산화물 전구체와 상기 실시예 9에 따른 유기물 2를 20 : 80의 부피 비 (실리콘-티타늄 산화물 전구체의 부피는 실리콘-티타늄 산화물 전구체 중 실리콘-티타늄 산화물만을 기준으로 계산, 또한 유기물 2의 부피는 용제를 제외한 부피로 계산)로 혼합하였다. 혼합 후 측정된 굴절률은 1.64이었다.
감광성 페이스트 조성물의 제조
상기 실시예 10 내지 실시예 16에서 제조된 금속 산화물 졸에, 하기에서와 같이 저융점 유리 분말 및 고융점 유리 분말을 포함하는 무기물을 혼합함으로써 본 발명에 따른 감광성 페이스트 조성물을 제조하였다.
실시예 17. 감광성 페이스트 조성물 1의 제조
상기 실시예 10에 따른 금속 산화물 졸 40 부피%, 저 융점 유리 분말 (ZnO-BaO-B2O3계, 무정형, D50 = 3.2 ㎛, 굴절률 = 1.68, 비중 = 3.86) 55 부피%, 고 융점 유리 분말 (SiO2-B2O3-Al2O3계, 무정형, D50 = 2.5 ㎛, 굴절률 = 1.67, 비중 = 3.67) 5 부피%로 구성된 감광성 페이스트 조성물 1을 상기 페이스트 제조 방법에 의해 제조하였다.
실시예 18 내지 23. 감광성 페이스트 조성물 2 내지 7의 제조
상기 감광성 페이스트 조성물 1의 제조에서 실시예 10에 따른 금속 산화물 졸 대신 실시예 11 내지 실시예 16에 따른 금속 산화물 졸을 각각 이용한 것을 제외하고는, 동일한 조건 및 방법으로 감광성 페이스트 조성물 2 내지 7을 각각 제조하였다.
비교예 1. 종래기술에 따른 감광성 페이스트 조성물의 제조
상기 실시예 9에 따른 유기물 2 40 부피%와 저 융점 유리 분말 (Li2O-SiO2-B2O3계, 무정형, D50 = 3.2 ㎛, 굴절률 = 1.56, 비중 = 2.56) 55 부피%, 고 융점 유리 분말 (SiO2-B2O3-Al2O3계, 무정형, D50 = 3.0 ㎛, 굴절률 = 1.55, 비중 = 2.52) 5 부피%로 구성된 비교 감광성 페이스트 조성물을 상기 페이스트 제조 방법에 의해 제조하였다.
감광성 페이스트 조성물의 평가 및 결과
상기 실시예 17 내지 23 및 비교예 1에서 제조한 감광성 페이스트 조성물 각각을 6" 유리 기판 위에 코터를 이용하여 도포한 다음, 드라이 오븐에 넣어 100℃에서 30 분간 건조하였다. 이후 격자 (가로 : 선폭 = 40 ㎛ (피치 = 160 ㎛), 세로 : 선폭 = 40 ㎛ (피치 = 560 ㎛)) 패턴을 갖는 포토마스크가 장착된 고압 수은 램프 자외선 노광 장치를 이용하여 300 - 1500 mJ/cm2로 조사하였다. 조사된 유리 기판은 30℃의 0.4 중량% 탄산나트륨 수용액을 노즐압력 1.2 kgf/cm2로 180초 동안 분사하여 현상한 다음, 상온의 순수를 노즐압력 1.2 kgf/cm2로 30초 동안 분사하여 세정하였다. 이후 에어나이프 (air knife)를 이용하여 건조시킨 다음 전기 소성로에 넣어 560℃에서 20분간 소성하여 격벽을 형성하였다. 이후 광학현미경 및 SEM을 이용하여 형성된 격벽을 평가하였다. 상기 평가에 대한 결과를 하기 표 3에 나타내었다. 하기 표 3에서 노광량은 최적의 패턴 결과를 나타내는 값을 기입하였고, 표면 거칠기 및 표면 치밀성은 SEM으로 관찰한 결과이며, 이 중 표면 치밀성은 격벽 단면을 관찰하여 단위 면적 중 채워지지 않은 빈 공간의 면적을 계산하여 이 값을 단위 면적에서 제외한 값을 상대적으로 나타낸 것이다. 즉 표면 치밀성이 100%이면 빈 공간이 전혀 없이 치밀하게 격벽이 형성되어 있음을 의미한다.
페이스트조성물 최적 노광량 (mJ/㎠) 소성막 두께 (㎛) 상부폭 (소성후) (㎛) 하부폭 (소성후) (㎛) 표면 거칠기 (±㎛) 표면 치밀성 (%)
실시예 17 550 117 35 50 1.5 97
실시예 18 750 116 37 46 1.4 98
실시예 19 550 115 34 49 1.6 99
실시예 20 1400 45 70 35 1.6 99
실시예 21 1300 114 72 32 1.7 97
실시예 22 900 116 52 50 1.5 98
실시예 23 850 118 52 54 1.4 98
비교예 1 400 115 34 54 2.2 92
상기 표 4의 상기 결과를 보면 노광 감도 (최적 노광 량)는 금속 산화물을 함유하지 않은 비교 페이스트가 가장 우수한 결과를 나타내었다. 이것은 금속 산화물이 들어가면 상대적으로 광 반응에 관여하는 유기물의 비율이 감소하기 때문이기도 하고, 아울러 금속 산화물이 조사하는 자외선을 흡수하는 성질이 있기 때문이다. 특히 티타늄 산화물의 경우 좀 더 감도가 떨어지는 경향을 나타냈다. 실시예 20에 따른 페이스트는 노광 감도가 가장 떨어지는 것 외에도, 1회 노광으로 형성할 수 있는 격벽의 높이가 45 ㎛로 매우 낮았다. 이것은 금속 산화물 졸과 무기물의 광굴절률 차이가 상대적으로 큰 것에 기인한다고 생각된다. 아울러 상기 표 4의 결과에서 나타냈듯이 노광 감도가 떨어질 수록 상부 폭이 커지고 하부 폭이 좁아지는 결과를 보여 주고 있다. 이것은 금속 산화물 졸과 무기물의 굴절률 차이가 커질수록 노광 공정에서 조사되는 빛의 투과율은 낮아지고, 반면에 반사 및 산란은 커지기 때문에 발생한 결과이다. 금속 산화물을 포함하지 않는 비교 페이스트의 경우 상대적으로 노광 감도는 우수한 반면 표면 거칠기와 치밀성이 떨어지는 것을 보여 주고 있다. 이것은 금속 산화물이 소성 공정 시 유기물 분해 후 저 융점 유리 분말의 소결 과정에서 빈 공간을 채워 주는 역할을 수행하고 있음을 나타낸다.
플라즈마 디스플레이 패널의 제작 및 특성 평가
상기 실시예 17 내지 19 및 비교예 1에서 제조한 감광성 페이스트 조성물 각각을 사용하여 6" 패널을 제작하였다. 6" 패널 제작은 파일럿 라인에서 42" HD급 스펙으로 제작되었다. 제조된 패널에 대한 휘도를 평가한 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
감광성 페이스트 조성물 측정 휘도 (lm/W)
실시예 17 1.28
실시예 18 1.37
실시예 19 1.30
비교예 1 1.12
상기 표 4의 휘도 결과를 보면 본 발명의 감광성 페이스트 조성물을 사용하는 경우, 비교예에 비해 휘도 상승 효과를 나타냄을 알 수 있다. 이는 상기에서 언급한 바와 같이 금속 산화물 졸을 사용하는 경우에는 격벽에 형성되는 금속 산화물이 가시광선의 반사율을 높이게 됨으로써 휘도를 상승시키고, 아울러 격벽 자체의 거칠기가 작아지고, 치밀성이 우수해지기 때문이라고 판단된다.
본 발명에 따르면, 1회의 노광만으로 고해상도 및 고정밀의 플라즈마 디스플레이 패널용 격벽 패턴을 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 기존의 격벽에 비해서 높은 반사율을 갖는 격벽을 제공할 수 있기 때문에 높은 휘도를 갖는 플라즈마 디스플레이 패널을 제조할 수 있다.

Claims (63)

  1. 금속 산화물 졸 및 무기물을 포함하는 감광성 페이스트 조성물에 있어서, 상기 금속 산화물 졸의 평균 광굴절률 (N1) 및 상기 무기물의 평균 광굴절률 (N2)이 하기 수학식 1을 만족하는 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물:
    <수학식 1>
    - 0.2 ≤ N1 - N2 ≤ 0.2
  2. 제1항에 있어서, 상기 금속 산화물 졸은 금속 산화물이 유기물에 분산되어 졸 상태로 존재하는 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 금속 산화물의 금속 성분은 실리콘 (Si), 티타늄 (Ti), 알루미늄 (Al), 지르코늄 (Zr), 탄탈륨 (Ta), 게르마늄 (Ge), 이트륨 (Y) 및 아연 (Zn)로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  4. 제2항에 있어서, 상기 금속 산화물 졸은 상기 금속 성분의 알콕사이드 (alkoxide) 또는 할라이드 (halide) 형태의 화합물을 가수분해 (hydroylsis) 및 축합 (condensation) 반응시킴으로써 제조된 금속 산화물 전구체를 유기물에 분산시 킨 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  5. 제2항에 있어서, 상기 금속 산화물 성분은 1 내지 60 nm의 평균 입경을 갖는 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  6. 제2항에 있어서, 상기 금속 산화물 성분은 2 내지 40 nm의 평균 입경을 갖는 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  7. 제2항에 있어서, 상기 금속 산화물 성분은 4 내지 20 nm의 평균 입경을 갖는 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 금속 산화물 졸의 평균 광굴절률은 1.4 내지 2.0인 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  9. 제2항에 있어서, 상기 금속 산화물의 평균 광굴절률은 1.3 내지 3.0인 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 상기 금속 산화물 졸의 평균 광굴절률 (N1) 및 상기 무기물의 평균 광굴절률 (N2)이 하기 수학식 2를 만족하는 것을 특징으로 하는 감광성 페 이스트 조성물:
    <수학식 2>
    - 0.1 ≤ N1 - N2 ≤ 0.1
  11. 제1항에 있어서, 상기 금속 산화물 졸의 평균 광굴절률 (N1) 및 상기 무기물의 평균 광굴절률 (N2)이 하기 수학식 3을 만족하는 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물:
    <수학식 3>
    - 0.05 ≤ N1 - N2 ≤ 0.05
  12. 제2항에 있어서, 상기 금속 산화물 졸의 금속 산화물의 함량은 상기 무기물 100 중량부 대비 3 내지 30 중량부인 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  13. 제2항에 있어서, 상기 금속 산화물 졸의 금속 산화물의 함량은 상기 유기물 100 부피부 대비 5 내지 50 부피부인 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  14. 제2항에 있어서, 상기 금속 산화물 및 무기물의 평균 열팽창 계수 (α)는 하기 수학식 4를 만족시키는 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물:
    <수학식 4>
    플라즈마 디스플레이 기판의 열 팽창 계수×0.9 ≤ α ≤ 플라즈마 디스플레이 기판의 열 팽창 계수
  15. 제1항에 있어서, 상기 무기물은 평균 광굴절률 (N2)이 1.5 내지 1.8인 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  16. 제1항에 있어서, 상기 무기물은 저융점 유리 분말 (glass frit) 및 고융점 유리 분말을 포함하는 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  17. 제16항에 있어서, 상기 저융점 유리 분말의 평균 입경은 중간값 (D50)이 2 내지 5 ㎛, 최소값 (Dmin)은 0.1 ㎛, 최대값 (Dmax)은 20 ㎛인 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  18. 제16항에 있어서, 상기 저융점 유리 분말의 연화 온도 (softening temperature, Ts)는 하기 수학식 5를 만족하는 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물:
    <수학식 5>
    소성 온도 - 80 ℃ < Ts < 소성 온도
  19. 제16항에 있어서, 상기 저융점 유리 분말의 함량은 상기 무기물 100 부피부 에 대해서 70 내지 100 부피부인 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  20. 제16항에 있어서, 상기 저융점 유리 분말은 PbO-B2O3계, PbO-SiO2-B2O3계, Bi2O3-B2O3계, Bi2O3-SiO2-B2O3계, SiO2-B2O3-Al2O3계, SiO2-B2O3-BaO계, SiO2-B2O3-CaO계, ZnO-B2O3-Al2O3계, ZnO-SiO2-B2O3계, P2O5계, SnO-P2O5계, V2O5-P2O5계, V2O5-Mo2O3계 및 V2O5-P2O5-TeO2계로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  21. 제16항에 있어서, 상기 고융점 유리 분말의 평균 입경은 중간값이 1 내지 4 ㎛, 최소값은 0.1 ㎛, 최대값은 20 ㎛인 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  22. 제16항에 있어서, 상기 고융점 유리 분말의 연화 온도는 하기 수학식 6을 만족하는 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물:
    <수학식 6>
    Ts > 소성 온도 + 20 ℃
  23. 제16항에 있어서, 상기 고융점 유리 분말의 함량은 상기 무기물 100 부피부 대비 0 초과 30 부피부 이하인 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  24. 제16항에 있어서, 상기 고융점 유리 분말은 SiO2-B2O3-BaO계, SiO2-B2O3-CaO계, SiO2-B2O3-MgO계, SiO2-B2O3-CaO-BaO계, SiO2-B2O3-CaO-MgO계, SiO2-Al2O3-BaO계, SiO2-Al2O3-CaO계, SiO2-Al2O3-MgO계, SiO2-Al2O3-BaO-CaO계 및 SiO2-Al2O3-CaO-MgO계로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  25. 제16항에 있어서, 상기 저융점 유리 분말의 굴절률 (N3)과 상기 고융점 유리 분말의 굴절률 (N4)의 차이가 하기 수학식 7을 만족시키는 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물:
    <수학식 7>
    - 0.2 ≤ N3 ― N4 ≤ 0.2.
  26. 제16항에 있어서, 상기 저융점 유리 분말의 굴절률 (N3)과 상기 고융점 유리 분말의 굴절률 (N4)의 차이가 하기 수학식 8을 만족시키는 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물:
    <수학식 8>
    - 0.1 ≤ N3 ― N4 ≤ 0.1.
  27. 제16항에 있어서, 상기 저융점 유리 분말의 굴절률 (N3)과 상기 고융점 유리 분말의 굴절률 (N4)의 차이가 하기 수학식 9를 만족시키는 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물:
    <수학식 9>
    - 0.05 ≤ N3 ― N4 ≤ 0.05.
  28. 제2항에 있어서, 상기 유기물은, 바인더, 광개시제 및 가교제를 포함하는 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  29. 제28항에 있어서, 상기 유기물은 첨가제 및 용제를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  30. 제28항에 있어서, 상기 바인더는 카르복실기를 갖는 모노머와 1개 이상의 에틸렌성 불포화 모노머들과의 공중합 반응에 의해서 제조된 카르복실기를 갖는 아크릴계 수지인 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  31. 제30항에 있어서, 상기 카르복실기를 갖는 모노머는 아크릴산, 메타크릴산, 푸마르산, 말레인산, 비닐초산 및 이들의 무수물로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  32. 제30항에 있어서, 상기 에틸렌성 불포화 모노머는 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, n-프로필 아크릴레이트, 이소프로필 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, sec-부틸 아크릴레이트, 이소부틸 아크릴레이트, tert-부틸 아크릴레이트, n-펜틸 아크릴레이트, 알릴 아크릴레이트, 페닐 아크릴레이트, 벤질 아크릴레이트, 부톡시에틸 아크릴레이트, 부톡시트리에틸렌글리콜 아크릴레이트, 시클로헥실 아크릴레이트, 디시클로펜타닐 아크릴레이트, 디시클로펜테닐 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 글리세롤 아크릴레이트, 글리시딜 아크릴레이트, 이소보르닐 아크릴레이트, 이소덱실 아크릴레이트, 이소옥틸 아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 2-메톡시에틸 아크릴레이트, 메톡시에틸렌글리콜 아크릴레이트, 메톡시디에틸렌글리콜 아크릴레이트, 페녹시에틸 아크릴레이트, 스테아릴 아크릴레이트, 1-나프틸 아크릴레이트, 2-나프틸 아크릴레이트, 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 2-히드록시프로필 아크릴레이트, 아미노에틸 아크릴레이트 및 상기 모노아크릴레이트 분자 내의 아크릴레이트를 일부 또는 전부 메타크릴레이트로 바꾼 것, 스티렌, α-메틸스티렌, α-2-디메틸스티렌, 3-메틸스티렌 및 4-메틸스티렌으로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  33. 제28항에 있어서, 상기 바인더는 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 에틸 셀룰로 오스, n-프로필 셀룰로오스, 히드록시에틸 셀룰로오스, 2-히드록시에틸 셀룰로오스, 메틸 2-히드록시에틸 셀룰로오스, 히드록시프로필 셀룰로오스, 히드록시프로필 메틸 셀룰로오스, 히드록시부틸 메틸 셀룰로오스, 히드록시프로필 메틸 셀룰로오스 프탈레이트, 셀룰로오스 니트레이트, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 트리아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트, 셀룰로오스 아세테이트 하이드로젠 프탈레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피온네이트, 셀룰로오스 프로피온네이트, (아크릴아미도메틸)셀룰로오스 아세테이트 프로피온네이트, (아크릴아미도메틸)셀룰로오스 아세테이트 부티레이트, 시아노에틸레이트 셀룰로오스, 펙틱산 (pectic acid), 치토산 (chitosan), 치틴 (chitin), 카르복시메틸 셀룰로오스, 카르복시메틸 셀룰로오스 소디움염, 카르복시에틸 셀룰로오스 및 카르복시에틸메틸 셀룰로오스로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  34. 제28항에 있어서, 상기 바인더의 중량 평균 분자량은 500 내지 100,000 g/mol이고, 산가는 50 내지 300 mgKOH/g인 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  35. 제28항에 있어서, 상기 바인더의 함량은 상기 유기물 100 중량부에 대해서 30 내지 80 중량부인 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  36. 제28항에 있어서, 상기 광개시제는, (i) 이미다졸계 화합물, (ii) 트리아진계 화합물, (iii) 아미노아세토페논계 화합물, (iv) 벤조페논 및 아세토페논계 화합물 (v) 벤조인계 화합물, (vi) 티타노센계 화합물, (vii) 옥사디아졸계 화합물, (viii) 티오크산톤계 화합물, (ix) (비스)아실포스핀옥시드계 화합물 및 (x) 유기붕소염 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물인 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  37. 제36항에 있어서, 상기 이미다졸계 화합물은, 2,2'-비스(o-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸, 2,2'-비스(o-브로모페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸, 2,2'-비스(o-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(o,p-디클로로페닐)-1,2'-비이미다졸, 2,2'-비스(o,p-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(o,p-디클로로페닐)-1,2'-비이미다졸, 2,2'-비스(o-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(m-메톡시페닐)-1,2'-비이미다졸 또는 2,2'-비스(o-메틸페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸인 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  38. 제36항에 있어서, 상기 트리아진계 화합물은 2,4,6-트리스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2,4,6-트리스(트리브로모메틸)-s-트리아진, 2-프로피오닐-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-벤조일-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-클로로페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리 아진, 2-4-비스(4-메톡시페닐)-6-트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-메톡시페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-메톡시스티릴)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-클로로스티릴)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-아미노페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2,4-비스(3-클로로페닐)-6-트리클로로메틸-s-트리아진 또는 2-(4-아미노스티릴)-4,6-비스(디클로로메틸)-s-트리아진인 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  39. 제36항에 있어서, 상기 아미노아세토페논계 화합물은 2-메틸-2-아미노(4-모르폴리노페닐)에탄-1-온, 2-에틸-2-아미노(4-모르폴리노페닐)에탄-1-온, 2-프로필-2-아미노(4-모르폴리노페닐)에탄-1-온, 2-부틸-2-아미노(4-모르폴리노페닐)에탄-1-온, 2-메틸-2-아미노(4-모르폴리노페닐)프로판-1-온, 2-메틸-2-아미노(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온, 2-에틸-2-아미노(4-모르폴리노페닐)프로판-1-온, 2-에틸-2-아미노(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온, 2-메틸-2-메틸아미노(4-모르폴리노페닐)프로판-1-온, 2-메틸-2-디메틸아미노(4-모르폴리노페닐)프로판-1-온 또는 2-메틸-2-디에틸아미노(4-모르폴리노페닐)프로판-1-온인 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  40. 제36항에 있어서, 상기 벤조페논 및 아세토페논계 화합물은 벤조페논, 4-메틸벤조페논, 2,4,6-트리메틸벤조페논, 벤조일벤조산, 4-페닐벤조페논, 3,3'-디메틸-4-메톡시벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸디페닐설파이드, 4,4'-비스(N,N-디메틸 아미노)벤조페논, 4,4'-비스(N,N-디에틸아미노)벤조페논, 3,3',4,4'-테트라(tert-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논, (2-아크릴로일옥시에틸)(4-벤조일벤질)디메틸암모늄 브로마이드, 4-(3-디메틸아미노-2-히드록시프로필)벤조페논, (4-벤조일벤질)트리메틸암모늄 클로라이드, 메토클로라이드 모노하이드레이트, 디에톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-(4-이소프로필페닐)-2-메틸프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤 또는 4-tert-부틸-트리클로로아세토페논인 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  41. 제36항에 있어서, 상기 벤조인계 화합물은 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르 또는 벤조인이소부틸에테르인 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  42. 제36항에 있어서, 상기 티타노센계 화합물은 디시클로펜타디에닐-Ti-디클로라이드, 디시클로펜타디에닐-Ti-디페닐, 디시클로펜타디에닐-Ti-비스(2,3,4,5,6-펜타플루오로페닐), 디시클로펜타디에닐-Ti-비스(2,3,5,6-테트라플루오로페닐), 디시클로펜타디에닐-Ti-비스(2,4,6-트리플루오로페닐), 디시클로펜타디에닐-Ti-비스(2,6-디트라플루오로페닐), 디시클로펜타디에닐-Ti-비스(2,4-디플루오로페닐), 비스(메틸시클로펜타디에닐)-Ti-비스(2,3,4,5,6-펜타플루오로페닐), 비스(메틸시클로펜타디에닐)-Ti-비스(2,3,5,6-테트라플루오로페닐), 비스(메틸시클로펜타디에닐)-Ti-비스(2,4,6-트리플루오로페닐), 비스(메틸시클로펜타디 에닐)-Ti-비스(2,6-디플루오로페닐) 또는 비스(메틸시클로펜타디에닐)-Ti-비스(2,4-디플루오로페닐)인 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  43. 제36항에 있어서, 상기 옥사디아졸계 화합물은 2-페닐-5-트리클로로메틸-1,3,4-옥사디아졸, 2-(p-메틸페닐)-5-트리클로로메틸-1,3,4-옥사디아졸, 2-(p-메톡시페닐)-5-트리클로로메틸-1,3,4-옥사디아졸, 2-스티릴-5-트리클로로메틸-1,3,4-옥사디아졸, 2-(p-메톡시스티릴)-5-트리클로로메틸-1,3,4-옥사디아졸 또는 2-(p-부톡시스티릴)-5-트리클로로메틸-1,3,4-옥사디아졸인 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  44. 제36항에 있어서, 상기 티오크산톤계 화합물은 티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 이소프로필티오크산톤, 2,4-디이소프로필티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 1-클로로-4-프로폭시티오크산톤 또는 2-(3-디메틸아미노-2-히드록시프로폭시)-3,4-디메틸-9H-티오크산텐-9-온 메토클로라이드인 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  45. 제36항에 있어서, 상기 (비스)아실포스핀옥시드계 화합물은 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥시드, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸펜틸포스핀옥시드, 비스(2,6-디클로로벤조일)페닐포스핀옥시드, 비스(2,6-디클로로벤조일)-2,5-디메틸페닐포스핀옥시드 또는 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)페닐포스핀옥시드인 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  46. 제36항에 있어서, 상기 유기붕소염 화합물은 하기 화학식 1을 갖는 제4급 유기붕소염 화합물인 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물:
    <화학식 1>
    Figure 112006043133431-pat00002
    상기 식에서, R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 필요에 따라 치환기를 갖는 알킬기, 아릴기, 아랄킬기, 알케닐기, 알키닐기, 실릴기, 복소환식기, 또는 할로겐원자를 나타내며, Z+는 임의의 양이온을 나타낸다.
  47. 제46항에 있어서, 상기 치환기는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, n-옥틸기, n-도데실기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 페닐기, 톨릴기, 크실릴기, 아니실기, 비페닐기, 디페닐메틸기, 메톡시기, 에톡시기, n-프로톡시기, 이소프로톡시기, n-부톡시기, sec-부톡시기, 이소부톡기, tert-부톡시기, 메틸렌디옥시기, 에틸렌디옥시기, 페녹시기, 나프톡시기, 벤질옥시기, 메틸티오기, 페닐티오기, 2-푸릴기, 2-티에닐기, 2-피리딜기 및 불소기로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 치환기인 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  48. 제46항에 있어서, 상기 유기붕소염 화합물의 제4급 유기붕소 음이온은 메틸트리페닐보레이트, n-부틸트리페닐보레이트, n-옥틸트리페닐보레이트, n-도데실트리페닐보레이트, sec-부틸트리페닐보레이트, tert-부틸트리페닐보레이트, 벤질트리페닐보레이트, n-부틸트리(p-아니실)보레이트, n-옥틸트리(p-아니실)보레이트, n-도데실트리(p-아니실)보레이트, n-부틸트리(p-톨릴)보레이트, n-부틸트리(o-톨릴)보레이트, n-부틸트리(4-tert-부틸페닐)보레이트, n-부틸트리(4-플루오로-2-메틸페닐)보레이트, n-부틸트리(4-플루오로페닐)보레이트, n-부틸트리(1-나프틸)보레이트, 에틸트리(1-나프틸)보레이트, n-부틸트리[1-(4-메틸나프틸)]보레이트, 메틸트리[1-(4-메틸나프틸)]보레이트, 트리페닐실릴트리페닐보레이트, 트리메틸실릴트리페닐보레이트, 테트라-n-부틸보레이트, 디-n-부틸디페닐보레이트 또는 테트라벤질보레이트인 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  49. 제46항에 있어서, 상기 R1은 알킬기이고, 상기 R2, R3 및 R4는 나프틸기인 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  50. 제46항에 있어서, 상기 유기붕소염 화합물의 상기 양이온(Z+)은 테트라메틸암모늄, 테트라에틸암모늄, 테트라-n-부틸암모늄, 테트라옥틸암모늄, N-메틸퀴놀륨, N-에틸퀴놀륨, N-메틸피리디늄, N-에틸피리디늄, 테트라메틸포스포늄, 테트라-n-부틸포스포늄, 트리메틸술포늄, 트리페닐술포늄, 트리메틸술폭소늄, 디페닐요오드늄, 디(4-tert-부틸페닐)요오드늄, 리튬 양이온, 나트륨 양이온 또는 칼륨 양이온인 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  51. 제36항에 있어서, 상기 광개시제는 증감제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  52. 제51항에 있어서, 상기 광개시제가 이미다졸계 광개시제인 경우, 상기 증감제는 벤조페논계 화합물 및 티오크산톤계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물인 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  53. 제51항에 있어서, 상기 광개시제가 유기붕소염 화합물인 경우, 상기 증감제는 벤조페논계 화합물, 티오크산톤계 화합물, 퀴논계 화합물 및 양이온성 염료로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물인 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  54. 제53항에 있어서, 상기 퀴논계 화합물은 퀸하이드론, 2,5-디클로로-1,4-벤조퀴논, 2,6-디클로로-1,4-벤조퀴논, 페닐-1,4-벤조퀴논, 2-메틸-1,4-나프토퀴논, 2,3-디클로로-1,4-나프토퀴논, 2-히드록시-1,4-나프토퀴논, 5-히드록시-1,4-나프토퀴논, 2-아미노-3-클로로-1,4-나프토퀴논, 2-클로로-3-모르포리노-1,4-나프토퀴논, 안트라퀴논, 2-메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-tert-부틸안트라퀴논, 2,3-디메틸안트라퀴논, 1-클로로안트라퀴논, 2-클로로안트라퀴논, 1,4-디클로로안트라퀴논, 2-(히드록시메틸)안트라퀴논 및 9,10-페난트렌퀴논으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물인 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  55. 제53항에 있어서, 상기 양이온성 염료는 300 nm 내지 근적외선 범위내에서 최대 흡수파장을 갖는 것으로서, 황색, 오렌지색, 적색, 녹색 또는 청색을 띠는 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  56. 제55항에 있어서, 상기 양이온성 염료는 베이직 옐로우 11 (Basic yellow 11), 아스트라존 오렌지 G (Astrazon orange G), 티오플라빈 T (Thioflavin T), 오라민 O (Auramine O), 인도시아닌 그린 (Indocyanine green), 1,1',3,3,3',3'-헥사메틸인도디카르보시아닌 요오드 또는 IR-786 퍼클로레이트인 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  57. 제28항에 있어서, 상기 광개시제의 함량은 상기 유기물 100 중량부에 대해서 1 내지 20 중량부인 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  58. 제28항에 있어서, 상기 가교제는 아크릴산, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, n-프로필 아크릴레이트, 이소프로필 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, sec-부틸 아크릴레이트, 이소부틸 아크릴레이트, tert-부틸 아크릴레이트, n-펜틸 아크릴레이트, 알릴 아크릴레이트, 페닐 아크릴레이트, 벤질 아크릴레이트, 부톡시에틸 아크릴레이트, 부톡시트리에틸렌글리콜 아크릴레이트, 시클로헥실 아크릴레이트, 디시클로펜타닐 아크릴레이트, 디시클로펜테닐 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 글리세롤 아크릴레이트, 글리시딜 아크릴레이트, 이소보르닐 아크릴레이트, 이소덱실 아크릴레이트, 이소옥틸 아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 2-메톡시에틸 아크릴레이트, 메톡시에틸렌글리콜 아크릴레이트, 메톡시디에틸렌글리콜 아크릴레이트, 페녹시에틸 아크릴레이트, 스테아릴 아크릴레이트, 1-나프틸 아크릴레이트, 2-나프틸 아크릴레이트, 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 2-히드록시프로필 아크릴레이트, 아미노에틸 아크릴레이트 및 상기 아크릴레이트를 일부 또는 전부 메타크릴레이트로 바꾼 것으로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 모노아크릴레이트계 가교제; 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 1,6-헥산디올(에톡시레이티드)디아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디아크릴레이트, 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올 디아크릴레이트, 1,9-노난디올 디아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 디프로필렌글리콜 디아크릴레이트 및 테트라에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 비스페놀 A (에톡시레이티드)n (n은 2 내지 8) 디아크릴레이트 및 비스페놀 A 에폭시 디아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 디아크릴레이트계 가교제; 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판(에톡시레이티드)트리아크릴레이트, 글리세린(프록시레이티드)트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트 및 트리메틸올프로판(프록시레이티드)-3-트리아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 트리아크릴레이트계 가교제; 디트리메틸올프로판 테트라아크릴레이트, 테트라메틸올프로판 테트라아크릴레이트 및 펜타에리스리톨테트라아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 테트라아크릴레이트계 가교제; 펜타아크릴레이트계 가교제; 헥사아크릴레이트계 가교제; 및 상기 다관능 아크릴레이트 분자 내의 아크릴레이트를 일부 또는 전부 메타크릴레이트로 치환한 것으로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  59. 제28항에 있어서, 상기 가교제의 함량은 상기 유기물 100 중량부에 대해서 15 내지 60 중량부인 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  60. 제29항에 있어서, 상기 첨가제는 중합 금지제, 산화 방지제, 자외선 흡광제, 소포제, 분산제, 레벨링제, 가소제 및 요변제로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  61. 제29항에 있어서, 상기 용제는 에틸 카비톨, 부틸 카비톨, 에틸 카비톨 아세테이트, 부틸 카비톨 아세테이트, 텍사놀, 테르핀유, 디에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜, 디프로필렌글리콜 메틸에테르, 디프로필렌글리콜 에틸에테르, 디프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트, γ-부티로락톤, 셀로솔브 아세테이트 및 부틸셀로솔브 아세테이트로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 것을 특징으로 하는 감광성 페이스트 조성물.
  62. 제1항 내지 제61항 중의 어느 한 항에 따른 감광성 페이스트 조성물을 이용하여 제조된 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽.
  63. 제62항에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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