KR100863957B1 - 전극 형성용 조성물과 이로부터 제조되는 플라즈마디스플레이 패널 - Google Patents

전극 형성용 조성물과 이로부터 제조되는 플라즈마디스플레이 패널 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전극 형성용 조성물과 이로부터 제조되는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 전극 형성용 조성물은 상기 금속 물질 파우더, 상기 프리트 및 착색제를 52 내지 62: 5 내지 7: 3 내지 9 중량비로 포함하며, 이 전극 형성용 조성물을 이용한 플라즈마 디스플레이 패널은 서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판과, 제1 기판과 제2 기판의 사이 공간에서 다수의 방전셀을 구획하는 격벽과, 각 방전셀 내에 형성된 형광체층과, 제1 기판 상에서 각 방전셀들에 대응하며 제1 방향을 따라 신장되는 어드레스 전극과, 제2 기판 상에서 각 방전셀들에 대응하며 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 신장되는 제1 전극 및 제2 전극과, 제2 기판 상에서 제1 전극과 제2 전극을 덮는 유전체층과, 유전체층을 덮는 보호층을 포함하고, 제1 전극 및 제2 전극은 버스 전극을 포함하며, 버스 전극은 제2 방향으로 이어지는 가장자리와 제2 기판의 대향면을 따라 유리층을 포함하고, 유리층은 착색되는 것을 특징으로 한다.
플라즈마 디스플레이 패널, 버스 전극, 전극 형성용 조성물, 금속 물질 파우더, 프리트, 금속 물질층, 유리층, 마이그레이션(migration), 에지컬(edge-curl)

Description

전극 형성용 조성물과 이로부터 제조되는 플라즈마 디스플레이 패널{COMPOSITION OF ELECTRODE PASTE AND PLASMA DISPLAY PANEL USING THE SAME}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 잘라서 본 측단면도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ 부분을 도시한 측단면도이다.
도 4는 도 3의 버스 전극을 확대해서 본 사진이다.
도 5는 본 실시예의 버스 전극을 형성하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
<주요 도면 부호의 설명>
21: 버스 전극 21a: 금속 물질층
21b: 착색 유리층 21c: 제1 더미층
21d: 제2 더미층
본 발명은 전극 형성용 조성물과 이로부터 제조되는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외광 반사 휘도를 낮추고, 에지컬 및 마이그레이션 현상을 방지하도록 조성비를 최적화시킨 전극 형성용 전극 형성용 조성물 및 이 조성물을 적용하여 제조된 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; 이하, "PDP"라 한다.)은 기체방전을 통하여 얻어진 플라즈마로부터 방사되는 진공자외선(VUV: Vacuum Ultra-Violet)이 형광체를 여기시켜 발생하는 적(R), 녹(G), 청(B)의 가시광을 이용하여 영상을 구현하는 디스플레이 소자이다.
이러한 PDP는 60 인치 이상의 초대형 화면을 불과 10㎝ 이내의 두께로 구현할 수 있고, CRT와 같은 자발광 디스플레이 소자이므로 색재현력 및 시야각에 따른 왜곡현상이 없는 특성을 가진다. 또한 PDP는 LCD(Liquid crystal display) 등에 비해 제조공법이 단순하여 생산성 및 원가 측면에서도 강점을 갖는 TV 및 산업용 평판 디스플레이로 각광 받고 있다.
PDP의 구조는 1970년대부터 오랜 기간에 걸쳐 발전되어 왔으며, 현재 일반적으로 잘 알려져 있는 구조는 교류형 3전극 면방전형 구조이다. 이 교류형 3전극 면방전 구조의 PDP는 기본적으로 한 쌍의 표시 전극이 전면기판 상에 형성되어 면 대향을 이루고, 이 전면기판으로부터 이격되어 있는 배면기판 상에 형성되는 어드레 스전극을 포함한다.
특히, PDP에서 화상이 구현되는 전면부의 경우, 외광 반사 휘도를 낮추기 위해 어둡게 보일 필요가 있다.
따라서, 전면기판 상에 형성되는 표시전극의 버스 전극은 부득이 하게 블랙 전극층과 화이트 전극층의 2층 구조로 형성하고 있다. 이 블랙 전극층은 전면 기판을 통해 입사되는 외광을 흡수하도록 광흡수율이 높은 검정색으로 착색되어 외광 반사 휘도를 낮출 수 있게 된다.
그러나, 현재 대부분의 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 업체에서 버스 전극을 형성하는데 사용하는 공법은 노광 및 현상 공정을 바탕으로 하는 일종의 음각 방식인 감광성 방식을 채택하고 있다.
따라서, 2층 구조의 버스 전극은 블랙 전극 인쇄/건조/화이트 전극 인쇄/건조/노광 및 현상/소성이라는 7단계의 복잡하고도 시간 소비적인 공정을 불필요하게 거치게 된다.
더욱이, 버스 전극을 형성하는 과정에서 적절하게 제어되지 못한 노광 및 현상 공정은 버스 전극의 단부가 들고 일어나는 에지컬(Edge-cule) 현상을 발생시켜 제품의 신뢰도에 심각한 악영향을 미치게 한다.
또한, 최근 시장에서 선보이고 있는 PDP들은 궁극적으로 Full-HD(High Definition)급의 화상을 표현할 수 있는 디스플레이 소자가 요구되고 있는 실정이다.
PDP에서 Full-HD급(1920×1080)의 화상을 표현할 수 있기 위해서는 방전셀의 크기를 줄여 고정세(higher density)를 이루는 것이 필요하며, 이에 따라 전극의 폭과 간격을 줄여 더욱 조밀하게 형성하는 것 또한 필요하다.
일반적으로, PDP에 적용되는 버스 전극의 재질로는 전기 전도성이 높고 상대적으로 가격이 저렴한 은(Ag)이 주로 사용되고 있다.
그러나, 은(Ag)재질의 전극은 고정세를 위해 전극의 폭과 간격을 조밀하게 형성하는 경우, 인접하는 전극들의 가장자리부분에서 발생하는 마이그레이션(migration) 현상에 의해 전극의 단선(open) 또는 단락(short)이 발생하게 된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 외광 반사 휘도를 낮추고 전극에서 발생하는 에지컬 및 마이그레이션 현상을 방지하기 위해 조성비를 최적화시킨 전극 형성용 전극 형성용 조성물 및 이 조성물을 적용하여 제조된 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 전극 형성용 조성물은 금속 물질 파우더(powder), 프리트(frit), 착색제 및 비히클(vehicle)을 포함하며, 금속 물질 파우더, 상기 프리트 및 착색제를 52 내지 62: 5 내지 7: 3 내지 9 중량비로 포함한다.
여기서, 금속 물질 파우더는 은(Ag), 금(Au), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 아연(Zn), 주석(Sn), 은-팔라듐 합금(Ag-Pd) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 이 금속 물질 파우더는 은(Ag) 파우더인 것이 바람직하다.
프리트는 B2O3 및 BaO를 포함하며, B2O3에 대한 BaO의 중량비는 1 이상, 바람직하게는 1 이상 5 이하의 범위로 구성될 수 있다. 프리트는 SiO2, PbO, Bi2O3, ZnO, B2O3, BaO 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
착색제는 코발트(Co), 루테늄(Ru)을 포함하는 금속산화물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
비히클은 유기 용매, 및 바인더를 포함할 수 있다.
유기 용매는 케톤류, 알코올류, 에테르계 알코올류, 포화 지방족 모노카르복실산알킬 에스테르류, 락트산 에스테르류, 에테르계 에스테르류, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
바인더는 아크릴계 수지, 스티렌 수지, 노볼락 수지, 폴리에스테르 수지, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기한 조성물을 적용하여 제조된 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판과, 제1 기판과 제2 기판의 사이 공간에서 다수의 방전셀을 구획하는 격벽과, 각 방전셀 내에 형성된 형광체층과, 제1 기판 상에서 각 방전셀에 대응하며 제1 방향을 따라 신장되는 어드레스 전극, 제2 기판 상에서 각 방전셀들에 대응하며 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 신장되는 제1 전극과 제2 전극 및 제2 기판 상에서 상기 제1 전극과 제2 전극을 덮는 유전체층과 , 유전체층을 덮는 보호층을 포함하고, 제1 및 제2 전극은 버스 전극을 포함하 며, 버스 전극은 금속 물질 파우더 및 프리트(frit) 를 52 내지 62: 5 내지 7 중량비로 포함한다.
여기서, 버스 전극은 금속 물질 파우더, 프리트(frit) 및 착색제를 52 내지 62: 5 내지 7: 3 내지 9 중량비로 포함할 수 있다.
금속 물질 파우더는 은(Ag), 금(Au), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 아연(Zn), 주석(Sn), 은-팔라듐 합금(Ag-Pd) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며, 금속 물질 파우더는 은(Ag) 파우더인 것이 보다 바람직하다.
프리트는 B2O3 및 BaO를 포함하고, B2O3에 대한 BaO의 중량비는 1 이상, 바람직하게는 1 내지 5 범위로 구성될 수 있다.
착색제는 코발트(Co), 루테늄(Ru)을 포함하는 금속산화물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기한 조성물을 적용하여 제조된 또 다른 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판과, 제1 기판과 제2 기판의 사이 공간에서 다수의 방전셀을 구획하는 격벽과, 각 방전셀 내에 형성된 형광체층과, 제1 기판 상에서 각 방전셀들에 대응하며 제1 방향을 따라 신장되는 어드레스 전극과, 제2 기판 상에서 각 방전셀들에 대응하며 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 신장되는 제1 전극 및 제2 전극과, 제2 기판 상에서 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 덮는 유전체층과, 유전체층을 덮는 보호층을 포함하고, 제1 전극 및 제2 전 극은 버스 전극을 포함하고, 버스 전극은 제2 방향으로 이어지는 가장자리와 제2 기판의 대향면을 따라 유리층이 형성되는 것을 포함한다.
여기서, 유리층은 착색되며 형성될 수 있다.
버스 전극은 금속 물질층을 포함하고, 유리층은 금속 물질층의 가장자리를 따라 형성되는 제1 더미부와, 금속 물질층의 제2 기판 대향면을 따라 형성되는 제2 더미부를 포함할 수 있다.
제1 더미부는 금속 물질층의 가장자리를 따라 길게 이어지는 띠상으로 이어지며 형성될 수 있다. 제1 더미부는 제1 전극 및 제2 전극의 버스 전극들의 가장자리 마다 독립적으로 형성될 수 있다.
제1 더미부의 표면은 금속 물질층의 표면 가장자리로부터 시작하여 제2 기판의 표면을 향해 경사지게 이루어질 수 있다. 제1 더미부는 곡선 형태로 경사를 이룰 수 있다.
버스 전극은 금속 물질 파우더, 프리트(frit) 및 착색제를 성분으로 포함하고, 금속 물질 파우더, 프리트(frit) 및 착색제를 52 내지 62: 5 내지 7: 3 내지 9 중량비로 포함할 수 있다.
금속 물질 파우더는 은(Ag) 파우더인 것이 바람직하다.
금속 물질 파우더는 은(Ag), 금(Au), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 아연(Zn), 주석(Sn), 은-팔라듐 합금(Ag-Pd) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며, 금속 물질 파우더는 은(Ag) 파우더인 것이 보다 바람직하다.
프리트는 B2O3 및 BaO를 포함하고, B2O3에 대한 BaO의 중량비는 1 이상, 바람직하게는 1 내지 5 범위로 구성될 수 있다.
착색제는 코발트(Co), 루테늄(Ru)을 포함하는 금속산화물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
금속 물질층은 은(Ag) 파우더를 포함할 수 있다. 금속 물질층과 유리층은 동일 성분의 프리트(frit)를 포함할 수 있다.
금속 물질층의 프리트와 상기 유리층의 프리트는 동일한 조성비를 가질수 있다.
금속 물질층의 프리트와 유리층의 프리트는 B2O3 와 BaO를 성분으로 포함하며, B2O3에 대한 BaO의 중량비는 1 이상, 바람직하게는 1 내지 5 범위로 구성될 수 있다.
유리층의 상기 제1 더미부와 상기 제2 더미부는 서로 동일한 성분의 프리트 및 착색제를 포함할 수 있다.
제1 전극 및 제2 전극은 투명 전극과 버스 전극의 조합으로 이루어지며, 유리층은 투명 전극과 접하도록 구성될 수 있고, 제2 더미부는 금속물질층과 투명 전극이 서로 통전 가능하게 은(Ag) 성분을 포함할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 잘라서 본 측단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 제1 기판 (이하, "배면 기판"이라 한다) (10)과 제2 기판 (이하, "전면 기판"이라 한다.) (20)이 기 설정된 간격을 사이에 두고 서로 대향 배치된다.
배면 기판(10)과 전면 기판(20)이 포개지는 가장자리를 프리트(frit; 미도시)로 봉착하여, 이들 사이에 밀폐된 방전공간을 형성한다. 배면 기판(10)과 전면 기판(20)에 의해 제공되는 방전공간은 이들 사이에 배치되는 격벽(16)에 의해 다수의 방전셀들(18)로 구획된다.
본 실시예에서 격벽(16)은 배면 기판(10) 위에 격벽 유전체 페이스트를 도포하고, 이를 패턴닝한 후 소성하여 배면 기판(10)과는 별도로 형성한 것을 예시하고 있다.
이 격벽(16)은 제1 방향(도면에서 y축 방향)으로 길게 형성되는 세로 격벽 부재(16a)와, 이 세로 격벽 부재(16a)와 직교하는 제2 방향(도면에서 x축 방향)으로 길게 형성되는 가로 격벽 부재(16b)를 포함한다. 따라서, 방전셀들(18)은 세로 격벽 부재(16a)와 가로 격벽 부재(16b)에 의해 격자형 패턴 형태로 구획된다.
그러나 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널이 이에 반드시 한정되는 것은 아니며, 방전셀들(18)은 전술한 격자형 패턴 이외에도 스트라이프 패턴 형태 및 덜타형 패턴 형태 등 보다 다양한 형태로 구획될 수 있다.
배면 기판(10)면 상에는 각 방전셀들(18)에 모두 대응하며 제1 방향을 따라 서로 나란하게 벋어 형성되는 어드레스 전극(12)이 형성된다. 그리고, 이 어드레스 전극(12)을 덮도록 배면기판(10) 상에는 유전체층(14: 이하, "하부 유전체층"이라 한다.)이 형성된다.
이 하부 유전체층(14) 상에는 전술한 바와 같이 배면 기판(10)과 전면 기판(20) 사이에서 방전셀들(18)을 구획하는 격벽(16)이 형성된다.
그리고, 방전셀들(18) 내부에서 하부 유전체층(14)의 상면과 격벽(16)의 측면에 형광체층(19)이 형성된다. 이 형광체층(19)은 제1 방향을 따라 구획되는 각 방전셀들(18) 내에서 동일 색상의 형광체로 형성되고, 제2 방향을 따라 형성되는 각 방전셀들(18) 내에는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 형광체로 반복하여 형성된다.
전면 기판(20) 상에는 방전셀들(18)에 대응하며 제2 방향을 따라 벋어 형성되는 표시 전극(27)이 형성된다. 이 표시 전극(27)은 각 방전셀들(18)에 대응하는 제1 전극(이하, "주사 전극"이라 한다.)(23) 및 제2 전극(이하, "유지 전극"이라 한다. )(26)이 쌍을 이루도록 형성된다.
주사 전극(23) 및 유지 전극(26)은 가로 격벽 부재(16b)와 인접하며 제2 방향을 따라 신장되는 투명 전극(22, 25)과, 이 투명 전극(22, 25) 상에서 신장되며 형성되는 버스 전극(21, 24)를 포함한다.
이 투명 전극(22, 25)은 전면 기판(20) 상에서 제2 방향으로 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 방전셀들(18)에 모두 대응하도록 스트라이프 형태로 연장되며 형성되며, 각 방전셀(18)에서 발생된 가시광의 투과율을 높이도록 투명 ITO(Indium-Tin Oxide)로 이루어진다.
그러나 본 발명의 표시 전극(27)은 반드시 상기한 구조에 한정되는 것은 아니며 투명 전극(22, 25)이 적, 녹, 청 색상의 방전셀들(18R, 18G, 18B)에 대응하며 버스 전극(21, 24)으로부터 개별적으로 돌출 형성되는 것을 포함한다.
이 버스 전극(21, 24)은 플라즈마 방전에 의해 방전셀들(18) 내에서 발생되는 가시광의 투과율을 높일 수 있도록 방전셀(18)을 사이에 두고 배치되는 양측 가로 격벽 부재(16b)들에 인접하게 설치되는 것이 바람직하며, 더욱이, 가로 격벽 부재(16b) 위를 따라 설치되는 것이 보다 더 바람직하다.
더욱이, 버스 전극(21, 24)은 투명 전극(22, 25) 상에 형성되는 전기 전도성의 금속 물질층과, 이 금속 물질층의 가장자리 및 전면 기판(20)의 대향면에 형성되며 착색되는 유리층을 포함한다.
이 버스 전극(21, 24)의 금속 물질층 및 유리층에 대해서는 이후 도 3 및 도 4를 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
한편, 전면기판(20) 상에서 주사 전극(23) 및 유지 전극(26)을 덮도록 유전체층(28; 이하 "상부 유전체층"이라 한다)이 형성된다.
이 상부 유전체층(28) 상에는 방전셀(18) 내에서 일어나는 플라즈마 방전에 노출되어 파손되는 것을 방지하기 위한 보호층(29)이 형성된다. 이 보호층(29)은 가시광 투과성 재질의 MgO층으로 이루어질 수 있다. 이 MgO층은 상부 유전체층(28)을 보호하고, 높은 이차전자 방출계수(secondary electron emission coefficient)를 갖기 때문에 방전 개시 전압을 좀더 낮출 수 있다.
그리고, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 형광체층(19)이 형성된 각 방전셀들(18) 내부에는 플라즈마 방전을 일으킬 수 있도록 방전 가스(일례로 제논(Xe), 네온(Ne) 등을 포함하는 혼합가스)가 채워진다.
따라서, 본 실시예의 플라즈마 디스플레이 패널은 구동 시, 리셋 기간에서는 주사전극(23)에 인가되는 리셋 펄스에 의하여 리셋 방전이 발생한다.
이 리셋 기간에 이어지는 스캔 기간에서는 주사전극(23)에 인가되는 스캔 펄스와 어드레스전극(12)에 인가되는 어드레스 펄스에 의하여 어드레스 방전이 일어난다.
그 후, 유지 기간에서는 유지전극(26)과 주사전극(23)에 인가되는 유지 펄스에 의하여 유지 방전이 일어난다.
이처럼, 유지전극(26)과 주사전극(23)은 유지 방전에 필요한 유지 펄스를 인가하는 전극의 역할을 하고, 주사전극(23)은 리셋 펄스 및 스캔 펄스를 인가하는 전극의 역할을 하며, 어드레스 전극(12)은 어드레스 펄스를 인가하는 전극의 역할을 한다.
그러나, 본 발명의 유지전극(26), 주사전극(23) 및 어드레스 전극(12)은 각각에 인가되는 전압 파형에 따라 그 역할을 달리할 수 있으므로 반드시 이 역할들에 한정되는 것은 아니다.
따라서, 어드레스전극(12)과 주사전극(23)의 상호 작용으로 인한 어드레스 방전에 의하여 켜질 방전셀(18)을 선택하고, 유지전극(26)과 주사전극(23)의 상호 작용으로 인한 유지 방전에 의하여 상기 선택된 방전셀(18)을 구동시켜, 화상을 구현하게 된다.
이하, 본 실시예의 플라즈마 디스플레이 패널의 버스 전극에 대해 도 3 및 도 4를 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
전술한 바와 같이, 주사 전극(23)의 버스 전극(21)과 유지 전극(26)의 버스 전극(24)은 서로 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 주사 전극(23)의 버스 전극(21)에 대한 설명으로, 유지 전극(26)의 버스 전극(24)에 대한 설명을 대신한다.
도 3은 도 2의 Ⅲ 부분을 도시한 측단면도이고, 도 4는 도 3의 버스 전극의 단면 형상을 확대해서 본 사진이다.
도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면, 본 실시예의 버스 전극(21)은 금속 물질층(21a)과 유리층(21b)을 포함한다.
금속 물질층(21a)은 투명 전극(22) 상에서 제2 방향을 따라 벋어 형성되며, 대응하는 각 방전셀(18)에 방전 전압을 인가하기 위한 전기 전도층을 이룬다.
이 금속 물질층(21a)은 일례로, 전기 전도성이 높고, 상대적으로 가격이 저렴한 은(Ag) 재질로 이루어질 수 있다.
따라서, 금속 물질층(21a)은 대부분 파우더 형태의 은으로 이루어지고, 이 은 파우더들이 페이스트 상태로부터 소성과정을 거치면서 프리트(frit)에 의해 고형화 되어 프리트와 함께 전극의 형상을 갖게 된다.
유리층(21b)은 금속 물질층(21a)을 이루도록 은 파우더를 고형화시키고 빠져 나오는 프리트와 함께 착색제를 주성분으로 하여 금속 물질층(21a)의 가장자리와, 금속 물질층(21a)의 전면 기판(20) 대향면에서 투명 전극(22)과 접하며 착색층을 형성하게 된다.
따라서, 유리층(21b)은 금속 물질층(21a)에 포함된 프리트(frit)와 동일한 성분의 프리트를 포함한다. 즉, 유리층(21b)의 프리트와 금속물질층(21a)의 프리트는 동일한 조성비를 갖는다.
그러나, 도 4에 도시한 바와 같이, 유리층(21b)은 금속 물질층(12a)과 일체로 형성되지만 금속 물질층(21a)과는 서로 구분되어 형성된다.
버스 전극(21)은 금속 물질 파우더, 프리트 및 착색제를 52 내지 62 : 5 내지 7 : 3 내지 9 중량비로 포함하며 이루어진다.
여기서, 프리트의 중량비가 7를 초과하거나 금속 물질 파우더의 중량비가 52미만이면, 도전성 물질이 부족하여 버스 전극(21)의 전기 전도도가 떨어지게 되고, 프리트의 중량비가 5미만이거나 금속 물질 파우더의 중량비가 62를 초과하면, 버스 전극(21)이 액상 소결되는 과정에서 유리층(21b)을 형성하지 못하게 된다.
그리고 프리트는 B2O3 및 BaO를 성분으로 포함하며, B2O3에 대한 BaO의 중량비는 1 이상 5 이하의 범위에 속하도록 구성한다. 프리트는 금속 물질 파우더와 섞여 금속 입자간의 결합을 도와주는 역할을 하는데, B2O3에 대한 BaO의 중량비가 1 미만이면 유리 전이온도가 높아져 액상 소결이 곤란하며, 중량비가 5 초과이면 전 기 전도성이 떨어지게 된다. 그리고, 프리트는 상기 성분 외에 SiO2, PbO, Bi2O3 및 ZnO을 포함할 수 있다.
또한, 착색제의 중량비가 9를 초과하거나 프리트의 중량비가 5 미만이며, 착색제가 유리층(21b) 내부에서 부분적으로 뭉처진 응집체로 존재하게 되고, 착색제의 중량비가 3 미만이거나 프리트의 중량비가 7을 초과하며, 유리층(21b) 내부에서 착색이 잘 이루어지지 않게 된다.
이 착색제는 코발트(Co) 또는 루테늄(Ru)을 포함하는 금속산화물들로 이루어진 군에서 선택되는 금속산화물을 사용할 수 있다. 이 착색제는 유리층을 광흡수율이 높은 검정색으로 착색한다.
유리층(21b)은 금속 물질층(21a)의 양측 가장자리를 따라 형성되는 제1 더미부(21c)와, 금속 물질층(21a)의 전면 기판(20) 대향면 보다 상세하게는, 금속 물질층(21a)과 투명 전극(22) 사이의 대향면을 따라 형성되는 제2 더미부를 포함한다.
따라서, 제1 더미부(21c)와 제2 더미부(21d)는 투명 전극(22)과 접하며 착색층을 형성하기 때문에, 전면 기판(20)을 통해 입사되는 외광을 흡수하여 외광 반사 휘도를 저감시킬 수 있게 된다.
더욱이, 제1 더미부(21c)는 투명 전극(22) 상에서 제2 방향을 따라 금속 물질층(21a)의 양측 가장자리에서 길게 이어지는 띠상(band shaped)으로 형성된다.
이 제1 더미부(21c)의 표면(상면)은 금속 물질층(21a)의 표면 가장자리로부터 시작하여 전면 기판(20)의 표면, 보다 상세하게는 투명 전극(22)의 표면까지 경 사지게 이어지도록 형성된다. 이 때, 유리층(21b)의 표면은 곡선 형태로 완만하게 경사를 이루며 형성될 수 있고, 이러한 곡선은 전면 기판(20)을 향해 볼록한 형상으로 이루어질 수 있다.
따라서, 제1 더미부(21c)는 상부 유전체층(28)과는 서로 구분되게 형성되며, 금속 물질층(21a)의 양쪽 가장자리를 절연시킴으로써, 금속 물질층(21a)의 양측 단면에서 발생하는 에지컬(edge-cule) 및 인접하는 버스 전극(21, 24)들 사이에서 발생하는 마이그레이션(migration) 현상에 의해 발생할 수 있는 전극의 단선 및 단락을 방지할 수 있게 한다.
그러나, 제2 더미부(21d)는 제1 더미부(21c)와 동일 성분의 프리트 및 착색제를 포함하며 이루어지나, 제1 더미부(21c)와 구분되게 금속 물질층(21a)과 투명 전극(22) 사이에서 통전 가능하게 더 많은 은 파우더를 포함한다.
물론, 제1 더미부(21c)와 제2 더미부(21d) 모두 액상 소결 과정에서 금속 물질층(21a)을 고형화시키고 프리트와 함께 빠져 나오는 소량의 은 파우더를 포함할 수 있다.
그러나, 제2 더미부는 금속물질층의 대향면에 위치하기 때문에 금속물질층의가장자리에 위치하는 제1 더미부 보다 더 많은 량의 은 파우더를 포함하게 된다.
따라서, 제1 더미부가 금속 물질층(21a)의 양쪽 가장자리를 절연시키는 반면에, 제2 더미부는 금속 물질층(21a)과 투명 전극(22) 사이에서 이들이 서로 통전 가능하도록 한다.
상기한 버스 전극의 구조는 후술하는 전극 형성용 조성물의 조성비 및 제조 공정을 통해 얻을 수 있다.
도 5를 참조하여 설명하면, 본 실시예의 버스 전극(21, 24)을 형성하는 과정은 투명 전극(22, 25)이 형성된 전면 기판(20) 상에 전극층을 형성하는 단계(ST1), 이 전극층을 노광/현상하는 단계(ST2, ST3) 및 소성하는 단계(ST4)로 이루어진다.
전극층을 형성하는 단계(ST1)에서는, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 투명 전극(22, 25)이 형성된 전면 기판(20) 상에 스퀘저(squeezer)를 이용해 페이스트 상태의 전극 형성용 조성물을 도포한 후, 이를 건조하여 버스 전극층(52)을 형성한다.
본 실시예에서의 전극 형성용 조성물은 금속 물질 파우더(powder), 프리트(frit), 착색제 및 비히클(vehicle)을 포함한다. 이 중, 금속 물질 파우더, 프리트 및 착색제는 52 내지 62: 5 내지 7: 3 내지 9중량비로 포함한다.
금속 물질 파우더는 상기한 금속 물질층(21a)을 이루는 대부분의 전기 전도성 금속 물질로, 버스 전극에 통상적으로 사용되는 금속 물질이라면 특별히 한정되지 않고 사용할 수 있다.
이 금속 물질 파우더는 구체적으로는 은(Ag), 금(Au), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 은-팔라듐 합금(Ag-Pd) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 금속 물질 파우더가 사용될 수 있다. 그 중에서도 대기 중에서 소성할 경우 산화에 의한 도전성의 저하기 생기지 않고 비교적 저렴한 은(Ag)을 사용하는 것이 보다 바람직하다.
그리고, 금속 물질 파우더는 입상형, 구형 또는 플레이크형 등 그 형상에 있 어 특별히 한정되지 않으나 광 특성 및 분산성을 고려할 때 구형인 것이 바람직하며, 단독으로 또는 2종 이상의 서로 다른 형상을 갖는 것을 혼합하여 사용할 수도 있다.
이때, 금속 물질 파우더와 프리트를 합한 구성이 일정하다고 할 경우, 금속 물질 파우더의 중량비가 52 미만이거나 프리트의 중량비가 7를 초과하며, 도전성 물질이 부족하여 전극의 전기 전도도가 떨어지게 된다.
그리고, 금속 물질 파우더의 중량비가 62를 초과하거나, 프리트의 중량비가 5미만이면, 유리층(21b)의 형성이 어려워져 패널의 외광 반사 휘도가 높아지고, 전극의 가장자리에서 에지컬 및 마이그레이션 등이 발생하게 된다.
프리트는 소성을 거치면서 금속 물질 파우더를 고형화시켜 금속 물질층(21a)을 이루고, 이 금속 물질층(21a)의 가장자리와 전면 기판의 대향면으로 일부 빠져나와 착색제와 함께 유리층(21b)의 제1 더미부(21c)와 제2 더미부(21d)를 형성하게 된다.
이 프리트는 소성 공정 중 금속 물질 파우더와 투명 전극(22, 25) 사이에 접착력을 제공하는 것으로, SiO2, PbO, Bi2O3, ZnO, B2O3 및 BaO를 포함하는 것이 바람직하다.
그리고 프리트는 B2O3에 대한 BaO의 중량비는 1 이상, 바람직하게는 1 이상 5 이하의 범위로 포함하고 있다. B2O3에 대한 BaO의 중량비가 1 미만이면 유리 전이온도가 높아져 액상 소결이 곤란하며, 중량비가 5를 초과하면 전기 전도성이 떨 어진다.
또한, 착색제는 3 내지 9 중량비의 범위에서 포함되어, 주로 유리층(21b)의 제1 더미층(21c)과 제2 더미층(21d)을 착색한다. 착색제는 광 흡수율을 높이기 위해 검정색을 띄도록 코발트(Co), 루테늄(Ru) 및 이들을 포함하는 금속산화물로 이루어질 수 있다.
여기서, 착색제의 중량비가 9를 초과하고 프리트의 중량비가 5 미만이며, 착색제가 유리층(21b) 내부에서 응집체로 불균일하게 존재하여 부분 착색되고, 착색제의 중량비가 3 미만이고 프리트의 중량부가 7를 초과하면, 유리층(21b) 내부에 착색이 잘 이루어지지 않게 된다.
그리고, 비히클은 유기 용매와 바인더를 포함한다.
유기 용매로는 이 분야에서 통상적으로 사용되는 유기 용매를 사용할 수 있으며, 구체적으로는 디에틸케톤, 메틸부틸케톤, 디프로필케톤, 시클로헥사논 등의 케톤류; n-펜탄올, 4-메틸-2-펜탄올, 시클로헥산올, 디아세톤알코올 등의 알코올류; 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르 등의 에테르계 알코올류; 아세트산-n-부틸, 아세트산아밀 등의 포화 지방족 모노카르복실산알킬 에스테르류; 락트산에틸, 락트산-n-부틸 등의 락트산 에스테르류; 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸-3-에톡시프로피오네이트, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올모노(2-메틸프로파노에이트)(2,2,4- trimethyl-1,3-pentanediol mono(2-methylpropanoate)등의 에 테르계 에스테르류 등을 예시할 수가 있고, 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수가 있다.
바인더로는 광 개시제에 의해 가교가 가능하며, 전극 형성시 현상공정에 의해 쉽게 제거되는 고분자를 사용할 수 있다. 구체적으로는, 포토레지스트 조성 분야에서 통상적으로 사용되는 아크릴계 수지, 스티렌 수지, 노볼락 수지 또는 폴리에스테르 수지 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 하기의 카르복실기를 갖는 모노머 (i), 모노머 (ii) 및 모노머 (iii)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 공중합체를 사용할 수 있다.
모노머 (i): 카르복실기 함유 모노머류
카르복실기 함유 모노머류로는 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 푸마르산, 크로톤산, 이타콘산, 시트라콘산, 메사콘산, 계피산, 숙신산모노(2-(메트)아크릴로일옥시에틸) 또는 ω-카르복시-폴리카프로락톤모노(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
모노머 (ii): OH기 함유 모노머류
OH기 함유 모노머류로는 (메트)아크릴산2-히드록시에틸, (메트)아크릴산2-히드록시프로필, (메트)아크릴산 3-히드록시프로필 등의 OH기 함유 단량체류; 및 o-히드록시스티렌, m-히드록시스티렌, p-히드록시스티렌 등의 페놀성 OH기 함유 모노머류를 들 수 있다.
모노머 (iii): 그 밖의 공중합 가능한 모노머류
상기외 공중합 가능한 모노머류로는 (메트)아크릴산메틸, (메트)아크릴산에 틸, (메트)아크릴산 n-부틸, (메트)아크릴산 n-라우릴, (메트)아크릴산벤질, 글리시딜(메트)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메트)아크릴레이트 등의, 모노머 (i) 이외의 (메트)아크릴산에스테르류; 스티렌, α-메틸스티렌 등의 방향족 비닐계 모노머류; 부타디엔, 이소프렌 등의 공역 디엔류; 폴리스티렌, 폴리(메트)아크릴산메틸, 폴리(메트)아크릴산에틸, 폴리(메트)아크릴산벤질 등의 중합체 사슬의 한쪽의 말단에 (메트)아크릴로일기 등의 중합성 불포화기를 갖는 마크로 모노머류를 들 수 있다.
또한 바인더는 금속 물질층(21a)을 형성하기 위해 기판 위에 전극 형성용 조성물을 도포하는 경우 적절한 점도를 나타낼 수 있으며, 하기의 현상 공정에서의 분해를 고려하여 중량 평균 분자량이 5,000 내지 50,000이고, 산가가 20 내지 100mgKOH/g인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 바인더의 중량 평균 분자량이 5,000 미만일 경우 현상시 금속 물질층의 밀착성에 악영향을 미칠 수 있고, 50,000를 초과할 경우 현상 불량이 생기기 쉽기 때문에 바람직하지 않다. 또한 산가가 20mgKOH/g 미만일 경우 알칼리 수용액에 대한 용해성이 불충분하여 현상 불량이 생기기 쉽고, 100mgKOH/g를 초과할 경우 현상시 금속 물질층의 밀착성 저하나 노광부의 용해가 생기기 때문에 바람직하지 않다.
유기용매와 바인더의 함량은 도포공정에 적합한 적극 형성용 조성물의 점도를 얻기 위하여 적절히 조절할 수 있다.
본 발명에 따른 전극 형성용 조성물은 가교제, 및 광 개시제를 더욱 포함할 수 있다.
가교제는 광 개시제에 의해 라디칼 중합 반응할 수 있는 화합물이라면 특별히 한정되지 않는데, 구체적으로는 다관능 모노머, 더욱 바람직하기로는 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 테트라메틸올프로판 테트라아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 테트라아크릴레이트 및 테트라메틸올프로판 테트라메타크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 것을 사용할 수 있다.
가교제는 바인더의 함량에 대해 일정비로 첨가되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 바인더 100 중량부에 대하여 20 내지 150 중량부의 양으로 포함될 수 있다. 이때 상기 가교제의 함량이 20 중량부 미만이면 전극 형성시 노광 공정에서 노광 감도가 저하되고 현상 공정시 전극 패턴에 흠이 생기는 경향이 있고, 이와 반대로 150 중량부를 초과하면 현상 후 선폭이 커지면서 전극 패턴 형성 시 패턴 모양이 깨끗하지 않아 소성 후 전극 주위에 잔사를 발생시키게 되므로 상기 함량 범위 내에서 사용하는 것이 바람직하다.
광 개시제는 노광공정중 라디칼을 발생시키고, 상기 가교제의 가교 반응을 개시할 수 있는 화합물이라면 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로는, o-벤조일벤조산 메틸, 4,4-비스(디메틸아민)벤조페논, 2,2-디에톡시아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐-2-페닐아세토페논, 2-메틸-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노프로파-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-1-부타논, 2,4-디에틸티오크산톤(2,4-Diethylthioxanthon e) 및 (2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-펜틸포스핀옥사이드로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 것을 사용할 수 있다.
광 개시제는 상기 가교제의 함량에 대해 일정비로 포함되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하기로 가교제 100 중량부에 대하여 10 내지 50 중량부의 양으로 포함될 수 있다. 이때 상기 광 개시제의 함량이 10 중량부 미만이면 전극 형성용 조성물의 노광 감도가 저하되고, 50중량부를 초과하면 노광부의 선폭이 작게 나오거나 비노광부가 현상이 안 되는 문제가 발생하여 깨끗한 전극 패턴을 얻을 수 없다.
본 실시예에 따른 전극 형성용 조성물은 상기한 성분들 외에 각각의 목적에 따라 첨가제를 더욱 포함할 수 있다.
이러한 첨가제로는 감도를 향상시키는 증감제, 전극 형성 조성물의 보존성을 향상시키는 중합 금지제 및 산화방지제, 페이스트 내의 기포를 줄여 주는 소포제, 분산성을 향상시켜 주는 분산제, 인쇄시 막의 평탄성을 향상시키는 레벨링제 또는 요변 특성을 주는 가소제 등을 들 수 있다.
이들 첨가제는 반드시 사용되는 것은 아니고 필요에 따라 사용되며, 첨가 시에는 일반적으로 알려진 양을 적절하게 조절하여 사용한다.
그리고, 노광 단계(ST2)에서는, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 전극층(51) 위에 버스 전극의 패턴을 갖는 마스크(52)를 올려 놓고, 그 위에 자외광(UV)을 조사한다.
현상 단계(ST3)에서는, 도 5의 (c)에 도시한 바와 같이, 노즐(53)을 통해 현상액을 분사하여 노광 단계(ST2)에서 자외광에 의해 감광된 부분(51a)을 제외한 비감광 부분(52b)을 식각한 후, 이를 건조한다.
그리고, 소성 단계(ST4)에서는, 도 5의 (d) 및 (e)에 도시한 바와 같이, 전극층으로부터 남겨진 전극 부분을 소성하여 버스 전극(21)을 형성하게 된다.
이 소성 단계(ST4)를 거치면서, 전극 형성용 조성물 중 유기 용매와 바인더 등으로 이루어지는 비히클이 제거되고, 금속 물질 파우더, 프리트 및 착색제만 남게 된다.
따라서, 버스 전극(21, 24)은 잔존하는 금속 물질 파우더, 프리트 및 착색제로 이루어진다. 대부분의 금속 물질 파우더는 프리트에 의해 고형화되어 버스 전극의 중심부에서 전기 전도성의 금속 물질층(21a)을 형성한다.
그리고, 금속 물질 파우더를 고형화시키고 빠져 나온 프리트는 착색제와 함께 금속 물질층(21a)의 양측 가장자리에서 유리층의 제1 더미부와, 투명 전극(22, 25)과 접하는 금속 물질층(21a)의 대향면에서 유리층의 제2 더미부를 형성한다(도 3 및 도 4 참조).
이와 같이, 소성 단계(ST4)에서 프리트가 유리층의 제1 더미부와 제2더미부를 이루며 금속 물질층(21a)의 가장자리와 바닥면에 형성되는 메커니즘은 전형적인 세라믹스의 액상 소결(liquid-state sintering)로 해석될 수 있다.
액상 소결의 1단계인 입자 재배열시 금속 물질층(21a)을 이루는 은 파우더 입자와 입자 사이의 이동을 원활해지는데 유리층(21b)을 이루는 유리 성분의 프리트가 주된 구동력(drive force)이 된다. 따라서, 프리트는 은 파우더 입자들 사이에 목(neck)을 형성한 이후 투명 전극(22)과 접하는 금속 물질층(21a)의 양측 가장자리와 바닥면으로 빠져 나온다.
유리 성분의 프리트가 금속 물질층(21a)의 양측 가장자리와 바닥면으로 빠져 나올 경우 은 파우더 입자만 존재하게 할 수 있는 개기공(open pore)의 양을 현저하게 감소시키게 된다.
그리고, 유리 성분의 프리트가 착색제와 함께 금속 물질층(21a)의 양측 가장자리와 바닥면에서 착색층인 유리층(21b)의 제1 더미부(21c)와 제2 더미부(21d)를 형성하게 된다.
이처럼, 투명 전극(22)과 접하며 형성되는 유리층(21b)의 제1 더미부(21c)와 제2 더미부(21d)가 착색제에 의해 착색됨에 따라 전면 기판(20)을 통해 입사되는 외광을 흡수하여 외광 반사 휘도를 낮출 수 있다.
더욱이, 제1 더미층(21c)은 유리 성분의 프리트가 금속 물질층(12a)의 양측 가장자리로 일부분 빠져 나오면서, 경사를 이루며 금속 물질층(21a)의 표면 가장자리로부터 시작하여 투명 전극(22)의 표면까지 전면 기판(10)을 향해 볼록한 곡선 형태로 완만하게 경사지며 이어지는 절연층을 형성하게 된다.
따라서, 제1 더미층은 금속 물질층(21a)의 양측 자장자리 부분을 절연시킴으로써, 인접하는 버스 전극(21, 24)들 사이에서 발생되는 마이그레이션 현상을 방지할 수 있게 한다.
또한, 제1 더미층은 소성 단계(ST4)에서 금속 물질층(21a)의 가장자리 부분에서 발생하는 중심부와의 수축 하중의 차이를 완화시킴으로써, 금속 물질층(21a)의 가장자리가 들려 올라가는 에지컬(edge-curl)의 발생을 방지할 수 있게 한다.
이하, 본 발명의 전극 형성용 조성물에 대한 바람직한 실험예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기한 실험예는 본 발명의 바람직한 일 실험예일뿐 본 발명이 하기한 실험예에 한정되는 것은 아니다.
(실험예 1)
금속 물질 파우더, 프리트 및 착색제를 58: 5: 6의 중량비로 포함하도록 전극 형성용 조성물을 제조하였다. 상기 금속 물질 파우더는 Ag를 사용하였고, 상기 프리트는 SiO2, PbO, Bi2O3, ZnO, B2O3, 및 BaO을 포함하고, B2O3에 대한 BaO의 중량비가 1인 프리트를 사용하였으며, 상기 착색제는 코발트 산화물을 사용하였다.
먼저 준비된 유리 기판(10cm×10cm)을 세정 및 건조한 후, 상기 얻어진 전극 형성용 조성물을 전면기판 상에 스크린 인쇄법으로 인쇄하였다. 드라이 오븐에서 100℃, 15분간 건조하여 감광성 도전막을 형성하였다. 감광성 도전막상에 스트라이프 패턴이 형성된 포토마스크를 이격 배치한 다음, 고압 수은 램프를 이용하여 450 mJ/㎠의 자외선을 조사하여 노광하고, 35℃의 0.4 중량% 탄산나트륨 수용액을 노즐을 통해 1.5kgf/㎠의 분사압력으로 25초간 현상하고 미 노광된 부위를 제거하여 전극 패턴을 형성하였다.
이어서, 전기 소성로를 이용하여 580℃에 15분간 소성하여 막 두께가 4 ㎛인 패턴화된 버스 전극을 얻었다.
상기 패턴화된 버스 전극 위에 이방성 도전 필름(Anisotropic Conductive Film: ACF) 및 TCP(Tape Carrier Package)를 올려놓고 가압착 및 본압착하여 본딩하여 플라즈마 디스플레이 패널을 제조하였다.
(실험예 2)
금속 물질 파우더, 프리트 및 착색제를 58: 6: 6의 중량비로 포함하도록 전극 형성용 조성물을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 플라즈마 디스플레이 패널을 제조하였다.
(실험예 3)
금속 물질 파우더, 프리트 및 착색제를 58: 7: 6의 중량비로 포함하도록 전극 형성용 조성물을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 플라즈마 디스플레이 패널을 제조하였다.
(실험예 4)
금속 물질 파우더, 프리트 및 착색제를 58: 6: 3의 중량비로 포함하도록 전극 형성용 조성물을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 플라즈마 디스플레이 패널을 제조하였다.
(실험예 5)
금속 물질 파우더, 프리트 및 착색제를 58: 6: 9의 중량비로 포함하도록 전극 형성용 조성물을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 플라즈마 디스플레이 패널을 제조하였다.
(비교예 1)
금속 물질 파우더, 프리트 및 착색제를 58: 4: 10의 중량비로 포함하도록 전극 형성용 조성물을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 플라즈마 디스플레이 패널을 제조하였다.
(비교예 2)
금속 물질 파우더, 상기 프리트 및 착색제를 58: 8: 2의 중량비로 포함하도록 전극 형성용 조성물을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 플라즈마 디스플레이 패널을 제조하였다.
실시예 1 내지 5에서 제조된 플라즈마 디스플레이 패널의 버스 전극(21)은 금속 물질층(21a)와 유리층(21b)의 제1 더미부(21c) 및 제2 더미부(21d)을 포함하며, 이 유리층(21b)의 제1 더미부(21c) 및 제2 더미부(21d)는 절연성의 착색층을 형성하여 외광 반사 휘도를 낮출 수 있고, 전극의 가장자리부분에서 에지컬 및 마이그레이션을 방지할 수 있었다.
반면, 비교예 1에서 제조된 플라즈마 디스플레이 패널의 경우, 프리트가 부족하여 유리층(21b)이 제대로 형성되지 않아 에지컬이 발생함을 확인할 수 있었다. 그리고, 착색제는 유리층(21b) 내부에서 부분적으로 뭉처진 응집체 형태로 존재하여 균일하게 착색이 이루어지지 못하였다.
또한, 비교예 2에서 제조된 플라즈마 디스플레이 패널의 경우, 착색제가 부족하여 유리층(21b)이 충분히 착색되지 않아 전면 기판(20)을 통해 입사되는 외광에 의한 외광 반사 휘도를 충분히 낮출 수 없었다.
이상에서는 현재로서 실질적이라 고려되는 실시예를 참고로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것으로 이해되어서는 안되며 오히려, 전술한 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함 하는 것으로 해석되어야 한다.
이상과 같이, 본 발명의 전극 형성용 조성물은 금속 물질 파우더, 프리트 및 착색제를 52 내지 62: 5 내지 7: 3 내지9 중량비로 포함하고, 전극 형성 과정에서 소성시 금속 물질 파우더가 입자간 액상 소결을 통해 금속 물질층을 이루고, 이 금속 물질층과 함께 착색된 유리층을 동시에 형성함으로써 제조과정을 단축시켜 생산 단가를 절감시킬 수 있도록 한다.
또한, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 금속 물질층과 함께 형성되는유리층을 착색함으로써, 착색된 유리층을 통해 외광 반사 휘도를 낮출 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 유리층이 전기 전도성 금속 물질층의 가장자리 부분을 절연시키도록 형성함으로써, 전극의 가장자리부분에서 발생하는 에지컬을 방지하고 아울러 인접하는 전극들 사이에서 발생하는 마이그레이션 현상을 방지할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

Claims (36)

  1. 금속 물질 파우더(powder), 프리트(frit), 착색제 및 비히클(vehicle)을 포함하며,
    상기 금속 물질 파우더, 상기 프리트 및 상기 착색제를 52 내지 62: 5 내지 7: 3 내지 9 중량비로 포함하고,
    상기 프리트는 B2O3 및 BaO를 포함하며,
    상기 B2O3에 대한 BaO의 중량비는 1 내지 5 범위에 속하는 전극 형성용 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프리트는 SiO2, PbO, Bi2O3, ZnO, B2O3, BaO 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 전극 형성용 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 금속 물질 파우더는 은(Ag), 금(Au), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 아연(Zn), 주석(Sn), 은-팔라듐 합금(Ag-Pd) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 전극 형성용 조성물.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 금속 물질 파우더는 은(Ag) 파우더인 전극 형성용 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 착색제는 코발트(Co), 루테늄(Ru)을 포함하는 금속산화물로 이루어진 군에서 선택되는 것인 전극 형성용 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 비히클은 유기 용매, 및 바인더를 포함하는 전극 형성용 조성물.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 유기 용매는 케톤류, 알코올류, 에테르계 알코올류, 포화 지방족 모노카르복실산알킬 에스테르류, 락트산 에스테르류, 에테르계 에스테르류, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 전극 형성용 조성물.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 바인더는 아크릴계 수지, 스티렌 수지, 노볼락 수지, 폴리에스테르 수지, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 전극 형성용 조성물.
  11. 서로 대향 배치되는 제1 기판과 제2 기판;
    상기 제1 기판과 제2 기판의 사이 공간에서 다수의 방전셀을 구획하는 격벽;
    상기 각 방전셀 내에 형성되는 형광체층;
    상기 제1 기판 상에서 상기 각 방전셀에 대응하며 제1 방향을 따라 신장되는 어드레스 전극;
    상기 제2 기판 상에서 상기 각 방전셀들에 대응하며 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 신장되는 제1 전극과 제2 전극;
    상기 제2 기판 상에서 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 덮는 유전체층; 및
    상기 유전체층을 덮는 보호층을 포함하고,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 버스 전극을 포함하며,
    상기 버스 전극은 금속 물질 파우더 및 프리트(frit) 및 착색제를 52 내지 62: 5 내지 7: 3 내지 9 중량비로 포함하고,
    상기 프리트는 B2O3 및 BaO를 포함하며,
    상기 B2O3에 대한 BaO의 중량비는 1 내지 5 범위에 속하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  12. 삭제
  13. 제11항에 있어서,
    상기 금속 물질 파우더는 은(Ag), 금(Au), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 아연(Zn), 주석(Sn), 은-팔라듐 합금(Ag-Pd) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 플라즈마 디스플레이 패널.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 금속 물질 파우더는 은(Ag) 파우더인 플라즈마 디스플레이 패널.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 제11항에 있어서,
    상기 착색제는 코발트(Co), 루테늄(Ru)을 포함하는 금속산화물로 이루어진 군에서 선택되는 것인 플라즈마 디스플레이 패널.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
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