KR101053882B1 - 도전성 분말, 상기 도전성 분말을 포함한 전극 및 상기전극을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

도전성 분말, 상기 도전성 분말을 포함한 전극 및 상기전극을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널 Download PDF

Info

Publication number
KR101053882B1
KR101053882B1 KR1020050055901A KR20050055901A KR101053882B1 KR 101053882 B1 KR101053882 B1 KR 101053882B1 KR 1020050055901 A KR1020050055901 A KR 1020050055901A KR 20050055901 A KR20050055901 A KR 20050055901A KR 101053882 B1 KR101053882 B1 KR 101053882B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
conductive powder
conductive
core
component diffusion
Prior art date
Application number
KR1020050055901A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20070000523A (ko
Inventor
박현기
한동희
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020050055901A priority Critical patent/KR101053882B1/ko
Publication of KR20070000523A publication Critical patent/KR20070000523A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101053882B1 publication Critical patent/KR101053882B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J11/00—Gas-filled discharge tubes with alternating current induction of the discharge, e.g. alternating current plasma display panels [AC-PDP]; Gas-filled discharge tubes without any main electrode inside the vessel; Gas-filled discharge tubes with at least one main electrode outside the vessel
    • H01J11/20—Constructional details
    • H01J11/22—Electrodes, e.g. special shape, material or configuration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/16—Metallic particles coated with a non-metal
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J11/00—Gas-filled discharge tubes with alternating current induction of the discharge, e.g. alternating current plasma display panels [AC-PDP]; Gas-filled discharge tubes without any main electrode inside the vessel; Gas-filled discharge tubes with at least one main electrode outside the vessel
    • H01J11/10—AC-PDPs with at least one main electrode being out of contact with the plasma
    • H01J11/12—AC-PDPs with at least one main electrode being out of contact with the plasma with main electrodes provided on both sides of the discharge space
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2211/00—Plasma display panels with alternate current induction of the discharge, e.g. AC-PDPs
    • H01J2211/20—Constructional details
    • H01J2211/22—Electrodes
    • H01J2211/225—Material of electrodes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Gas-Filled Discharge Tubes (AREA)

Abstract

본 발명은 Cu 코어, 상기 Cu 코어를 덮는 Cu 성분 확산 방지층 및 상기 Cu 성분 확산 방지층을 덮는 도전층으로 이루어진 도전성 분말, 상기 도전성 분말을 포함한 전극 및 상기 전극을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다. 상기 도전성 분말은 저비용으로 제조가능하며, Cu 성분 확산 방지층에 의하여 Cu 성분이 Cu 코어로부터 도전층으로 확산되는 것이 방지되므로, 이를 이용하면 우수한 전기적 특성을 갖는 전극을 얻을 수 있다.
도전성 분말, 전극, 플라즈마 디스플레이 패널

Description

도전성 분말, 상기 도전성 분말을 포함한 전극 및 상기 전극을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널{Electronic conductive powder, electrode comprising the powder and plasma display panel comprising the electrode}
도 1은 플라즈마 디스플레이 패널의 전극을 형성하는 통상적인 공정을 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 2는 종래의 도전성 분말의 구조를 나타낸 단면도이고,
도 3은 본 발명을 따르는 도전성 분말의 구조를 나타낸 단면도이고,
도 4는 본 발명을 따르는 도전성 분말의 다른 일 구현예를 나타내 단면도이고,
도 5는 본 발명을 따르는 도전성 분말의 일 구현예가 포함된 전극을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 절개 분리 사시도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
210... 전방 패널 211... 전면 기판
212... Y 전극 213... X 전극
214... 유지 전극쌍 215... 전면 유전체층
216... 보호막 220... 후방 패널
221... 배면 기판 222... 어드레스 전극
223... 배면 유전체층 224... 격벽
225... 형광체 226... 발광 셀
본 발명은 도전성 분말, 상기 도전성 분말을 포함한 전극 및 상기 전극을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하, "PDP"라고 함)에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 Cu 코어, Cu 성분 확산 방지층 및 도전층을 구비한 도전성 분말, 상기 도전성 분말을 포함한 전극 및 상기 전극을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다. 상기 도전성 분말은 저비용으로 제조가능하며, Cu 성분 확산 방지층에 의하여 Cu 성분이 Cu 코어로부터 도전층으로 확산되는 것이 방지되므로, 이를 이용하면 우수한 전기적 특성을 갖는 전극을 얻을 수 있다.
일반적으로, PDP의 전극은 도전성 분말을 포함한 전극 형성용 조성물을 이용하여 포토리소그래피법(photolithography)에 의해 형성될 수 있다. 도 1은 전극 형성용 조성물의 포토리소그래피법을 이용한 전극 형성 공정을 도시한 것이다. 상기 공정에서는 전극 형성용 조성물(2)을 기판(1)의 일면에 도포 및 인쇄한 후, 소정의 건조 공정을 거치고 나면 기판의 일면에 건조된 막(3)이 형성되고, 마스크(4)가 부착된 자외선 노광 장치를 이용하여 노광시킨 다음, 포토마스크로 차광되어 미경화된 부분을 소정의 현상액으로 현상하여 제거시킨다. 이후 경화되어 남아있는 막(5)을 소정의 온도로 소성하는 것에 의해 패턴닝된 전극(6)을 형성할 수 있다.
상기 도전성 분말을 이루는 재료는 예를 들면, Ag 등이 있다. 그러나, Ag 만으로 이루어진 Ag 분말은 상당히 고가여서 이것만을 이용하여 전극을 형성할 경우, 이를 구비한 최종 제품, 예를 들면 PDP 가격 상승의 원인이 될 수 있다.
이를 개선하기 위하여, 대한민국 특허 공개번호 제2001-0004158호에 Cu 코어(core)에 Ag를 코팅시킨 도전성 분말이 제안된 바 있다. 도 2는 Cu 코어(21) 및 상기 Cu 코어(21)를 덮는 Ag 도전층(28)으로 이루어진 도전성 분말(20)의 단면을 개략적으로 도시한 것이다. 상기 도전성 분말(20)에 대하여, 소성 공정(예를 들면, 전극 형성시 수반되는 고온의 소성 공정)이 수행될 경우, Cu 코어로부터 유래된 Cu 성분이 도전층으로 확산되어 고용체(solid solution)를 형성할 수 있다. 그러나, 상기 Cu 성분은 산소와 접촉하여 용이하게 산화되어, 도전층 또는 도전층 부근에 Cu 산화물이 형성될 수 있는데, 이는 도전성 분말의 실질적인 저항을 높이는 원인이 되어, 결국 도전성 분말의 전기적 특성을 저하시키는 원인이 된다. 이는 전극 재료로서 부적합하다.
상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 Cu 코어, Cu 성분 확산 방지층 및 도전층으로 이루어진 도전성 분말, 이를 포함한 전극 및 상기 전극을 구비한 PDP를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 본 발명의 목적을 이루기 위하여, 본 발명의 제1태양은, Cu 코어(core), 상기 Cu 코어를 덮는 Cu 성분 확산 방지층 및 상기 Cu 성분 확산 방지층을 덮는 도전층으로 이루어진 도전성 분말을 제공한다.
상기 본 발명의 다른 목적을 이루기 위하여, 본 발명의 제2태양은, 상기 도전성 분말을 포함한 전극을 제공한다.
상기 본 발명의 또 다른 목적을 이루기 위하여, 본 발명의 제3태양은, 상기 전극을 포함한 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
상기 도전성 분말은 저비용으로 제조가능하며, Cu 성분 확산 방지층에 의하여 Cu 성분이 Cu 코어로부터 도전층으로 확산되는 것이 방지되므로, 이를 이용하면 우수한 전기적 특성을 갖는 전극을 얻을 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명을 따르는 도전성 분말은 Cu 코어, 상기 Cu 코어를 덮는 Cu 성분 확산 방지층 및 상기 Cu 성분 확산 방지층을 덮는 도전층을 포함한다.
도 3을 참조하면, Cu 코어(31), 상기 Cu 코어를 덮는 Cu 성분 확산 방지층(36) 및 Cu 성분 확산 방지층을 덮는 도전층(38)으로 이루어진 도전성 분말(30)의 단면이 개략적으로 도시되어 있다.
상기 Cu 성분 확산 방지층(36)이 Cu 코어(31)와 도전층(38) 사이에 존재하므로, Cu 코어(31)로부터 유래된 Cu 성분은 도전층(38)으로 확산되는 것이 방지된다. 따라서, 도전층(38) 또는 도전층(38) 부근에 Cu 산화물의 생성이 방지되므로, 도전성 분말(30)의 도전성이 크게 향상될 수 있다.
상기 도전성 분말은 Cu 코어(31)를 포함한다. 상기 Cu 코어(31)를 사용할 경우, 순수하게 Ag만으로 이루어진 도전성 분말에 비하여 도전성 분말의 제조 단가를 크게 낮출 수 있다.
Cu 코어(31)의 평균 입경은 0.4㎛ 내지 6㎛, 바람직하게는 0.4㎛ 내지 1.0㎛일 수 있다. 상기 Cu 코어(31)의 평균 입경이 0.4㎛ 미만인 경우, 도전성 분말의 전체 입경이 작아져 목적하는 도전성을 이룰 수 없다는 문제점이 발생할 수 있고, 상기 Cu 코어(31)의 평균 입경이 6㎛를 초과할 경우, 도전성 분말의 전체 입경이 지나치게 증가하여 전극 형성용 조성물의 흐름성 또는 인쇄성을 저하시킬 수 있다는 문제점이 있다. 또한, 일반적으로 Ag 전극 형성용 조성물에는 약 1.5㎛ 이하의 평균 입경을 갖는 분말을 사용할 수 있다는 점을 고려하여 상기 Cu 코어의 평균 입경 범위를 선택할 수 있다.
상기 Cu 성분 확산 방지층(36)을 이루는 물질은 Cu 성분의 확산을 방지할 수 있으면서, Cu 코어(31) 표면에 층을 형성할 수 있는 물질이라면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 Cu 성분 확산 방지층(36)을 이루는 물질은 Ni, Sn 및 Pt로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Cu 성분 확산 방지층(36)의 두께(d1)는 0.01㎛ 내지 1㎛, 바람직하게는 0.1㎛ 내지 0.3㎛일 수 있다. 상기 Cu 성분 확산 방지층(36)의 두께(d1)가 0.01㎛ 미만인 경우, Cu 코어로부터 도전층으로의 Cu 성분 확산이 효과적으로 방지될 수 없다는 문제점이 발생할 수 있고, 상기 Cu 성분 확산 방지층(36)의 두께(d1)가 1㎛를 초과한 경우, 도전성 분말의 전체 입경이 지나치게 증가하여 전극 형성용 조성물의 흐름성 또는 인쇄성을 저하시킬 수 있다는 문제점이 있다. 또한, 일반적으로 Ag 전극 형성용 조성물에는 약 1.5㎛ 이하의 평균 입경을 갖는 분말을 사용할 수 있다는 점을 고려하여 상기 Cu 성분 확산 방지층의 평균 입경 범위를 선택할 수 있다.
상기 도전층(38)은 도전성 분말(30)에 도전성을 부여하는 물질로서, 도전성을 가지며, 상기 Cu 성분 확산 방지층(36)의 표면에 층을 형성할 수 있는 물질이라면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 도전층(38)을 이루는 물질은 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 알루미늄(Al), 텅스텐(W) 몰리브덴(Mo), 루테늄(Ru)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 도전층(38)이 2 이상의 물질로 이루어진 경우, 상기 도전층(38)은 2층 이상의 다층 구조를 가질 수 있다.
도전층(38)의 두께(d2)는 0.01㎛ 내지 1㎛, 바람직하게는 0.1㎛ 내지 0.3㎛일 수 있다. 상기 도전층(38)의 두께(d2)가 0.01㎛ 미만인 경우, 도전성 분말(30)이 바람직한 수준의 도전성을 가질 수 없다는 문제점이 발생할 수 있고, 상기 도전층(38)의 두께(d2)가 1㎛를 초과한 경우, 제조 원가가 지나치게 상승할 수 있다는 문제점이 있다. 또한, 일반적으로 Ag 전극 형성용 조성물에는 약 1.5㎛ 이하의 평균 입경을 갖는 분말을 사용할 수 있다는 점을 고려하여 상기 도전층의 평균 입경 범위를 선택할 수 있다.
한편, 도 4는 본 발명을 따르는 도전성 분말의 다른 일 구현예의 단면을 개 략적으로 도시한 것이다. 도 4에 따르면, 도전성 분말(40)은 Cu 코어(41), Cu 성분 확산 방지층(46) 및 도전층(48)로 이루어져 있으며, Cu 코어(41)과 Cu 성분 확산 방지층(46) 사이에는 Cu 성분 확산 방지층 형성용 촉매(43)가 존재한다. Cu 코어(41), Cu 성분 확산 방지층(46) 및 도전층(48)에 대한 상세한 설명은 상기 도 3에 대한 상세한 설명을 참조한다.
상기 Cu 성분 확산 방지층 형성용 촉매(43)는 Cu 코어 표면에 Cu 성분 확산 방지층이 형성되는 것을 촉진시키는 물질이라면 특별한 제한은 없다. 예를 들어, 상기 Cu 성분 확산 방지층 형성용 촉매는 Pd, Sn로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.
상기 Cu 성분 확산 방지층 형성용 촉매(43)의 함량은 Cu 성분 확산 방지층(46)을 이루는 Cu 성분 확산 방지 물질 100중량부 당 10중량부 내지 80중량부, 바람직하게는 20중량부 내지 60중량부일 수 있다. 상기 Cu 성분 확산 방지층 형성용 촉매의 함량이 Cu 성분 확산 방지 물질 100중량부 당 10중량부 미만인 경우, 도전성 저하 및 Cu 확산으로 인한 고온 소성시의 Cu 산화의 문제점이 발생할 수 있고, 상기 Cu 성분 확산 방지층 형성용 촉매의 함량이 Cu 성분 확산 방지 물질 100중량부 당 80중량부를 초과한 경우, 분말 크기가 지나치게 커져(예를 들면, 2.0 ㎛이상일 수 있음), 전극 형성용 조성물에 사용하기 부적합할 수 있기 때문이다.
상기 Cu 성분 확산 방지층 형성용 촉매(43)는 Cu 코어(41) 표면 전체를 덮도록 존재하거나, 도 4에 도시된 바와 같이 Cu 코어(41) 표면 일부를 덮도록 존재할 수 있는 등, 다양한 형태로 존재할 수 있다.
본 발명을 따르는 도전성 분말의 입자 형상은 구형인 것이 바람직하며, 이는 구형의 입자가 충진율 및 자외선 투과도에 있어서 판상이나 무정형보다 우수한 특성을 갖기 때문이다. 평균 입경은 0.1 내지 10.0㎛인 것이 바람직한데, 평균 입경이 10.0㎛를 초과하는 경우에는 소성막 패턴의 직진성이 불량하고, 또한 소성막의 저항이 높아지는 단점이 발생하며, 평균 입경이 0.1㎛ 미만이 되는 경우에는 전극 형성용 조성물의 분산성 및 노광 감도가 불량해지기 때문에 바람직하지 않다.
전술한 바와 같은 도전성 분말은 Cu 코어에 Cu 성분 확산 반지층 및 도전층을 차례로 형성하여 얻을 수 있다. Cu 성분 확산 방지층 및 도전층 형성 방법으로는 공지된 다양한 방법을 이용할 수 있으며, 예를 들면 무전해 도금법 등과 같은, 도금법 등을 이용할 수 있다. 도금법을 이용하여 상기 Cu 성분 확산 방지층 및 도전층을 형성하는 방법은, 예를 들면 미국 특허 제5,882,802호에 개시되어 있으며, 상기 특허 문헌은 인용되어 본 명세서에 통합된다.
한편, Cu 성분 확산 방지층 형성용 촉매를 Cu 코어 표면에 부착시키는 방법은 공지된 다양한 방법을 이용할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 Cu 성분 확산 방지층 형성용 촉매를 Cu 코어 표면에 부착시키는 방법은 "도금표면처리(문운당, 이주성 외 1 공저)를 참조할 수 있으며, 이는 인용되어 본 명세서에 통합된다.
전술한 바와 같은 도전성 분말은 전극에 포함되어, 우수한 전기적 특성을 갖는 전극을 제공할 수 있다. 본 발명을 따르는 도전성 분말을 이용하여 전극을 형성하는 방법은, 상기 도전성 분말을 포함한 전극 형성용 조성물을 이용한 통상적인 전극 형성 방법을 따른다. 즉, 상기 도전성 분말을 포함하는 전극 형성용 조성물 을 이용하여 전자 장치(예를 들면, 플라즈마 디스플레이 패널)의 전극 형성 영역에 직접 전극을 형성할 수 있다. 또는, 상기 도전성 분말을 포함하는 전극 형성용 조성물을 이용하여 베이스 필름에 먼저 전극을 형성한 다음, 상기 전극을 전자 장치의 전극 형성 영역에 부착시킬 수 있다. 한편, 전극 패터닝법으로는 특별한 제한은 없으며, 예를 들면 포토리소그래피법, 드라이 필름 레지스트(Dry Film Resist : DRF) 등과 같은 다양한 패터닝법을 사용할 수 있다. 이와 같은 전극 형성 방법은 예를 들면, 대한민국 특허 공개번호 제2005-0023839호 및 제2001-004158호에 개시되어 있으며, 이는 인용되어 본 명세서에 통합된다.
이하, 본 발명을 따르는 전극 제조 방법의 일 구현예로서, 통상적인 포토리소그래피법을 응용한 방법을 살펴보기로 한다. 상기 전극 제조 방법의 일 구현예는, 전극 형성용 조성물 제공 단계, 기판에 전극 형성용 조성물을 인쇄하는 단계 및 인쇄된 전극 형성용 조성물을 소성하는 단계를 통하여 형성될 수 있다.
먼저, 본 발명을 따르는 도전성 분말, 무기질계 바인더 및 유기 비클 (vehicle)을 포함한 전극 형성용 조성물을 제공한다.
조성물 중 도전성 분말의 함량은 전극 형성용 조성물 100중량부 당 50중량부 내지 80중량부일 수 있다. 도전성 분말의 함량이 상기 범위에 미달되는 경우에는, 소성 시에 도전 막의 선폭 수축이 심하고, 단선이 발생될 수 있으며, 상기 범위를 초과하는 경우에는, 인쇄성 불량 및 광 투과의 저하에 의한 불충분한 가교 반응에 의해서 원하는 패턴을 얻을 수 없다는 문제점이 있다. 상기 도전성 분말에 관한 상세한 설명은 전술한 바를 참조한다.
상기 무기질계 바인더는 소성 공정에서 도전성 분말의 소결 (sintering) 특성을 향상시키며, 또한 도전막과 유리 기판 사이에 접착력을 부여하는 역할을 한다. 상기 무기질계 바인더의 함량은 도전성 분말 100 중량부에 대해서 0.1 내지 10 중량부인 것이 바람직한데, 무기질계 바인더의 함량이 0.1 중량부 미만인 경우에는 도전성 분말의 소결이 제대로 일어나지 않고, 도전막과 유리 기판 사이의 접착력이 저하되어 후 공정을 거치는 과정에서 도전막이 떨어지게 되는 문제점이 발생하고, 10 중량부를 초과하게 되는 경우에는 도전막의 저항이 증가되는 문제점이 있어서 바람직하지 않다.
상기 무기질계 바인더로는, 이에 제한되는 것은 아니지만, PbO-SiO2계, PbO-B2O3-SiO2계, ZnO-SiO2계, ZnO-B2O3-SiO2계, Bi2O3-SiO2계 및 Bi2O3-B2O3-SiO2계로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 것이 사용될 수 있다. 무기질계 바인더의 입자 외형은 특별히 한정되지 않으나, 구형일수록 좋고, 평균 입경은 5.0 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 평균 입경이 5.0 ㎛를 초과하는 경우에는 소성막이 불균일하고 직진성이 나빠진다는 문제점이 있어서 바람직하지 않다.
또한, 상기 무기질계 바인더는 연화 온도 (softening temperature)는 400 내지 600℃인 것이 바람직하다. 연화 온도가 400℃ 미만인 경우에는 소성시 유기물 분해를 방해하게 되며, 연화 온도가 600℃를 초과하는 경우에는 소성 온도가 600℃를 초과하는 온도에서는 유리 기판이 휘어지기 때문에 소성 온도를 600℃ 이상으로 사용할 수 없어서, 무기질계 바인더의 연화가 일어날 수 없게 되는 문제점이 있다.
본 발명에 따른 조성물은 또한 유기 비클을 포함하며, 유기 비클의 함량은 상기 도전성 분말 100 중량부에 대해서 20 내지 100 중량부인 것이 바람직하다. 유기 비클의 함량이 20 중량부에 미달되는 경우에는 전극 형성용 조성물의 인쇄성 불량 및 노광 감도 저하의 문제점이 있으며, 100 중량부를 초과하는 경우에는 상대적으로 도전성 분말의 함량비가 낮게 되어, 소성 시에 도전막의 선폭 수축이 심하고, 단선이 발생되는 문제점이 있어서 바람직하지 않다.
상기 유기 비클은, 카르복실기를 갖는 모노머와 1개 이상의 에틸렌성 불포화 모노머들과의 공중합체, 가교제, 광개시제, 및 용매를 포함한다.
상기 유기 비클은 카르복실기를 갖는 모노머와 1개 이상의 에틸렌성 불포화 모노머들과의 공중합체 100 중량부에 대해서, 20 내지 150 중량부의 가교제, 5 내지 150 중량부의 광개시제, 및 100 내지 500 중량부의 용매를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 카르복실기를 갖는 모노머와 1개 이상의 에틸렌성 불포화 모노머들과의 공중합체는 본 발명에 따른 조성물이 알카리 수용액에 현상이 되게 하는 역할을 한다. 유기 비클 중 바인더의 함량이 상기 범위에 미달되는 경우에는 인쇄성이 떨어지고, 상기 범위를 초과하는 경우에는 현상성 불량 및 소성막 주변에 잔사 (residue)를 발생시킬 수 있어서 바람직하지 않다.
상기 카르복실기를 갖는 모노머는 아크릴산, 메타크릴산, 푸마르산, 말레인산, 비닐초산 및 이들의 무수물로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 것이 바람직하며, 상기 다른 모노머는 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸아크릴 레이트, 에틸메타크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, n-부틸메타크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 에틸렌글리콜모노메틸에테르아크릴레이트, 및 에틸렌글리콜모노메틸에테르메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 것이 바람직하다.
바인더로는 상기 공중합체의 카르복실기와 에틸렌성 불포화 화합물을 반응시킴으로써, 결과적으로 바인더 내에 가교 반응을 일으킬 성분이 부가된 것을 이용할 수도 있다. 상기 에틸렌성 불포화 화합물로는 글리시딜메타크릴레이트, 3,4-에폭시시클로헥실메틸메타크릴레이트, 및 3,4-에폭시시클로헥실메틸아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 것이 사용될 수 있다.
또한, 바인더로는 상기 공중합체를 단독으로 사용할 수도 있으나, 막 레벨링이나 요변 특성 향상 등의 목적으로 셀룰로오즈, 히드록시메틸셀룰로오즈, 히드록시에틸셀룰로오즈, 카르복시메틸셀룰로오즈, 카르복시에틸셀룰로오즈, 및 카르복시에틸메틸셀룰로오즈로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질을 혼합하여 사용할 수도 있다.
상기 공중합체의 분자량은 5,000 내지 50,000 g/mol인 것이 바람직하며, 산가는 20 내지 100 mgKOH/g인 것이 바람직하다. 공중합체의 분자량이 5,000 g/mol 미만인 경우에는 전극 형성용 조성물의 인쇄성이 떨어지고, 50,000 g/mol을 초과하는 경우에는 현상시 비노광부가 제거가 안되는 문제점이 있어서 바람직하지 않다. 또한, 공중합체의 산가가 20 mgKOH/g 미만인 경우에는 현상성이 떨어지고, 100 mgKOH/g을 초과하는 경우에는 노광된 부분까지 현상되는 문제점이 있어서 바람직하지 않다.
가교제로는 단관능 및 다관능 모노머가 이용될 수 있는데, 일반적으로는 노광 감도가 좋은 다관능 모노머를 이용한다. 이러한 다관능 모노머로는, 이에 제한되는 것은 아니지만, 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트(EGDA)와 같은 디아크릴레이트계; 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA), 트리메틸올프로판에톡시레이트트리아크릴레이트(TMPEOTA), 또는 펜타에리스리톨트리아크릴레이트(PETA)와 같은 트리아크릴레이트계; 테트라메틸올프로판 테트라아크릴레이트, 또는 펜타에리스리톨테트라아크릴레이트와 같은 테트라아크릴레이트계; 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트(DPHA)와 같은 헥사아크릴레이트계로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 것이 사용될 수 있다. 상기 가교제의 함량은 상기 공중합체 바인더 100 중량부에 대해서 20 내지 150 중량부인 것이 바람직한데, 가교제의 함량이 20 중량부 미만인 경우에는 노광 감도가 떨어져서 원하는 크기의 소성막 선폭을 얻을 수 없고, 150 중량부를 초과하는 경우에는 소성막에 잔사를 발생시키게 되어 바람직하지 않다.
상기 광개시제로는, 이에 제한되는 것은 아니지만, 벤조페논, o-벤조일벤조산메틸, 4,4-비스(디메틸아민)벤조페논, 4,4-비스(디에틸아미노)벤조페논, 2,2-디에톡시아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐-2-페닐아세토페논, 2-메틸-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-1-부타논, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸펜틸포스핀옥사이드, 및 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)페닐포스핀옥사이드로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택 된 것이 사용될 수 있다. 상기 광개시제의 함량은 상기 공중합체 바인더 100 중량부에 대해서 5 내지 100 중량부인 것이 바람직한데, 광개시제의 함량이 5 중량부 미만인 경우에는 전극 형성용 조성물의 노광 감도가 떨어져서 원하는 크기의 소성막 선폭을 얻을 수가 없고, 100 중량부를 초과하는 경우에는 소성막의 선폭이 크게 나오거나 소성막 주변에 잔사가 발생되는 문제점이 있어서 바람직하지 않다.
상기 용매로는, 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 용매가 너무 빨리 휘발되어 인쇄 상태가 좋지 않게 되므로 바람직하지 않다. 상기 조건을 충족시킬 수 있는 바람직한 용매로는, 이에 제한되는 것은 아니지만, 에틸카비톨, 부틸카비톨, 에틸카비톨아세테이트, 부틸카비톨아세테이트, 텍사놀, 테르핀유, 디프로필렌글리콜메틸에테르, 디프로필렌글리콜에틸에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, γ-부티로락톤, 셀로솔브아세테이트, 부틸셀로솔브아세테이트, 및 트리프로필렌글리콜로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 것이 사용될 수 있다. 상기 용매의 함량은 공중합체 바인더 100 중량부에 대해서 100 내지 500 중량부인 것이 바람직한데, 용매의 함량이 100 중량부 미만인 경우에는 전극 형성용 조성물의 점도가 너무 높아 인쇄가 제대로 안되는 문제점이 있어서 바람직하지 않고, 500 중량부를 초과하는 경우에는 점도가 너무 낮아서 인쇄를 할 수 없는 문제점이 있어서 바람직하지 않다.
또한, 상기 유기 비클은 감도를 향상시키는 증감제, 조성물의 보존성을 향상 시키는 중합금지제 및 산화방지제, 해상도를 향상시키는 자외선 흡광제, 조성물 내의 기포를 줄여 주는 소포제, 분산성을 향상시키는 분산제, 인쇄시 막의 평탄성을 향상시키는 레벨링제, 및 요변 특성을 부여하는 가소제 등과 같은 첨가제를 더 포함할 수도 있다.
전술한 바와 같이 준비된 전극 형성용 조성물을 기판 상에 인쇄하고 전극 형상을 따라 패터닝한 다음, 이를 소성하여 전극을 완성한다.
먼저 전술한 바와 같이 제조된 전극 형성용 조성물을 SUS 325메쉬나 SUS 400메쉬와 같은 스크린 마스크를 사용한 스크린 인쇄기를 이용하여 기판 표면에 인쇄를 행하고, 코팅된 시편을 컨벡션 오븐 (convection oven) 또는 IR 오븐에서 80 내지 150℃의 온도로, 5 내지 30 분 동안 건조시킨 다음, 형성된 전극 형성용 조성물 코팅 막 위에 적당한 광원을 사용하여 300 내지 450 nm의 빛으로 패턴이 형성되도록 노광을 행하고, Na2CO3 용액, KOH, TMAH 등과 같은 적당한 알칼리 현상액으로 30℃ 내외의 온도에서 현상함으로써 이루어진다.
소성 과정은, 상기와 같이 형성된 미세 패턴을 전기로 등에서 500 내지 600℃로 10 내지 30 분간 소성함으로써 이루어진다.
이와 같이 형성된 전극을 각종 전자 장치, 특히 플라즈마 디스플레이 패널에 구비될 수 있다. 본 발명을 따르는 플라즈마 디스플레이 패널은 예를 들면, 전면기판과, 상기 전면기판에 대해 평행하게 배치된 배면기판과, 상기 전면기판과 배면기판 사이에 배치되어 발광셀들을 구획하는 격벽과, 일 방향으로 배치된 발광셀들 에 걸쳐서 연장되며 후방 유전체층에 의하여 매립된 어드레스 전극들과, 상기 발광셀 내에 배치된 형광체층과, 상기 어드레스 전극이 연장된 방향과 교차하는 방향으로 연장되며 전방 유전체층에 의하여 매립된 유지전극쌍들과, 상기 발광셀 내에 있는 방전가스를 포함할 수 있다. 이 때, 예르 들어, 상기 어드레스 전극과 버스 전극이 전술한 바와 같은 도전성 분말을 포함한 전극일 수 있다.
도 5에는 본 발명에 따른 PDP 전극을 포함하는 PDP의 구체적인 구조가 도시되어 있다.
본 발명에 따라서 제조된 PDP는 전방 패널 (210) 및 후방 패널 (220)을 포함하는 구조로 되어 있다. 상기 전방 패널 (210)은 전면 기판 (211), 상기 전면 기판의 배면 (211a)에 형성된 Y전극 (212)과 X전극 (213)을 구비한 유지 전극쌍 (214)들, 상기 유지 전극쌍들을 덮는 전방 유전체층 (215), 및 상기 전방 유전체층을 덮는 보호막 (216)을 구비한다. 상기 Y전극 (212)과 X전극 (213) 각각은, ITO 등으로 형성된 투명 전극 (212b, 213b); 명암 향상을 위한 흑색 전극 (미도시) 및 도전성을 부여하는 백색 전극 (미도시)으로 구성되는 버스 전극 (212a, 213a)을 구비한다. 상기 버스 전극 (212a, 213a)들은 PDP의 좌우측에 배치된 연결 케이블과 연결된다.
상기 후방 패널 (220)은 배면 기판 (221), 배면 기판의 전면 (221a)에 상기 유지 전극쌍과 교차하도록 형성된 어드레스 전극 (222)들, 상기 어드레스 전극들을 덮는 후방 유전체층 (223), 상기 후방 유전체층 상에 형성되어 발광 셀 (226)들을 구획하는 격벽 (224), 및 상기 발광 셀 내에 배치된 형광체층 (225)을 구비한다. 상기 어드레스 전극 (222)들은 PDP의 상하측에 배치된 연결 케이블과 연결된다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 실시예로 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1
평균 입경 2.0㎛인 Cu 입자(일본 Dowa사 제품임)을 준비하여, 그 표면에 Ni로 이루어진 Cu 성분 확산 방지층을 0.1㎛ 두께로 형성하였다. Cu 입자 표면에 Ni 층은 무전해 도금 방법을 이용하여 형성하였다. 이 후, Ni 층이 표면에 형성된 Cu 입자를 내열성 수지로 이루어진 도금액 용기 중 45℃로 가열된 무전해 Ag 도금액에 침지시켜, 상기 Cu 성분 확산 방지층 표면에 Ag 도전층을 0.3㎛ 두께로 형성하였다. 상기 무전해 Ag 도금액은 Ag 1g/liter 농도의 pH 7.5 용액(AgCN, KCN등을 이용하여 직접 제작)이었다. 상기 Cu 입자를 5분 동안 침지시킨 후, 이를 꺼내어 세척액으로서 순수을 이용하여 세척하여 건조시켰다. 이로부터 얻은 분말을 도전성 분말 1이라고 한다.
실시예 2
Cu 입자 표면에 Ni로 이루어진 Cu 성분 확산 방지층을 형성하기 위하여, Cu 성분 확산 방지층 형성용 촉매로서 Pd 원자를 이용하였다는 점을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 분말을 얻었다. 이를 도전성 분말 2라고 한다.
비교예
상기 Cu 입자 표면에 Cu 성분 확산 방지층을 형성하지 않았다는 점을 제외하 고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 도전성 분말을 형성하였다. 이를 도전성 분말 A라고 한다.
평가예
상기 도전성 분말 1, 2 및 A를 대기 분위기 하 550℃의 오븐에서 10분 동안 소성시킨 후, 각 분말의 저항을 4 프로브(probe)를 이용하여 측정하였다.
소성 후 도전성 분말 1 및 2의 저항은 약 15 mohm/unit square로 낮은 반면, 도전성 분말 A의 저항은 약 50 mohm/unit square로 상기 도전성 분말 1 및 2보다 매우 높음을 확인하였다. 이로써, 도전성 분말 1 및 2가 전극 형성용 재료로서 보다 적합함을 알 수 있다.
제조예
상기 실시예 1로부터 얻은 도전성 분말 65 중량%, 유리 프릿 (Dmax = 3.6 ㎛, 무정형, PbO-SiO2-B2O3계) 3.0 중량%, 공중합체 바인더로서 polyMMA-co-MMA), 분자량 15,000 g/mol, 산가 52 mgKOH/g) 6.0 중량%, 광개시제 (2-벤질-2-디에틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-1-부타논) 0.5 중량%, 가교제 (트리메틸올프로판 트리에톡시 트리아크릴레이트) 6.0 중량%, 용매 (텍사놀) 19.4 중량% 및 기타 첨가제 (말론산) 0.1 중량%를 배합하여 교반기에 의해서 교반한 후, 3-롤 밀을 이용하여 반죽함으로써 전극 형성용 조성물을 제조하였다. 상기 조성물의 제조에 있어서는 공중합체 바인더, 광개시제, 가교제 및 용매를 먼저 배합하여 유기 비클을 제조한 후, 유리 프릿 및 도전성 분말 1을 첨가하였다.
상기 조성물을 이용하여, 하기 공정 조건으로 PDP 전극을 제조하였다:
ⅰ) 인쇄: 20 cm ㅧ 20 cm 유리 기판 상에 스크린 인쇄법으로 인쇄하였다.
ⅱ) 건조: 드라이 오븐에서 100℃로 15분간 건조하였다.
ⅲ) 노광: 고압 수은 램프가 장착된 자외선 노광 장치를 이용하여 500 mJ/cm2로 조사하였다.
ⅳ) 현상: 0.4% 탄산나트륨 수용액을 노즐 압력 1.5 kgf/cm2로 분사하여 현상시켰다.
ⅴ) 소성: 전기 소성로를 이용하여 580℃로 12분 동안 소성하였다.
vi) 유전체 막 형성: 소성 막 위에 유전체를 인쇄, 건조 및 소성하여 유전체 막을 형성시켰다.
본 발명은 전극 제조 중 Cu 성분이 도전층으로 확산되는 것을 방지하는 Cu 성분 확산 방지층을 구비한 도전성 분말을 제공하는 바, 상기 도전성 분말을 제공하면 우수한 전기적 특성을 갖는 전극을 저비용으로 제조할 수 있다. 상기 전극을 각종 전기 장치, 예를 들면 플라즈마 디스플레이 패널 등에 사용될 수 있다.
본 발명은 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (8)

  1. Cu 코어, 상기 Cu 코어를 덮는 Cu 성분 확산 방지층 및 상기 Cu 성분 확산 방지층을 덮는 도전층으로 이루어진 도전성 분말.
  2. 제1항에 있어서, 상기 Cu 성분 확산 방지층이 Ni, Sn 및 Pt로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 도전성 분말.
  3. 제1항에 있어서, 상기 도전층이 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 알루미늄(Al), 텅스텐(W) 몰리브덴(Mo), 루테늄(Ru)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 도전성 분말.
  4. 제1항에 있어서, 상기 Cu 코어의 평균 입경은 0.4㎛ 내지 6㎛이고, 상기 Cu 성분 확산 방지층의 두께는 0.01㎛ 내지 1㎛이고, 상기 도전층의 두께는 0.01㎛ 내지 1㎛인 것을 특징으로 하는 도전성 분말.
  5. 제1항에 있어서, 상기 Cu 코어와 상기 Cu 성분 확산 방지층 사이에 Pd, Sn,( )로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 Cu 성분 확산 방지층 형성용 촉매가 존재하는 것을 특징으로 하는 도전성 분말.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 도전성 분말을 포함한 것을 특징으로 하는 전극.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 도전성 분말을 포함한 전극을 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  8. 제7항에 있어서, 상기 전극이 버스 전극 또는 어드레스 전극인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
KR1020050055901A 2005-06-27 2005-06-27 도전성 분말, 상기 도전성 분말을 포함한 전극 및 상기전극을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널 KR101053882B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050055901A KR101053882B1 (ko) 2005-06-27 2005-06-27 도전성 분말, 상기 도전성 분말을 포함한 전극 및 상기전극을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050055901A KR101053882B1 (ko) 2005-06-27 2005-06-27 도전성 분말, 상기 도전성 분말을 포함한 전극 및 상기전극을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070000523A KR20070000523A (ko) 2007-01-03
KR101053882B1 true KR101053882B1 (ko) 2011-08-04

Family

ID=37868320

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050055901A KR101053882B1 (ko) 2005-06-27 2005-06-27 도전성 분말, 상기 도전성 분말을 포함한 전극 및 상기전극을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101053882B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010004158A (ko) * 1999-06-28 2001-01-15 김영환 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 형성방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010004158A (ko) * 1999-06-28 2001-01-15 김영환 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 형성방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070000523A (ko) 2007-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4440861B2 (ja) 感光性ペースト組成物，感光性ペースト組成物を用いた電極およびグリーンシート
US7582404B2 (en) Photosensitive paste composition, PDP electrode manufactured using the composition, and PDP comprising the PDP electrode
JP4440877B2 (ja) 感光性ペースト組成物、及びそれを利用して製造されたプラズマディスプレイパネル
KR100781326B1 (ko) 전극 형성용 페이스트 조성물 및 이를 이용하여 제조된전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널
JP2006196455A (ja) 感光性ペースト組成物、それを利用して製造されたｐｄｐ電極、及びそれを含むｐｄｐ
JP2005352481A (ja) 感光性ペースト組成物、これを利用して製造されたｐｄｐ電極、及びこれを備えるｐｄｐ
KR100899197B1 (ko) 착색 유리프릿을 포함하는 전극 형성용 페이스트 조성물 및이를 이용하여 제조된 전극을 포함하는 플라즈마디스플레이 패널
KR20100074945A (ko) 자성 흑색안료를 포함하는 전극 형성용 페이스트 조성물, 이를 이용한 전극 형성 방법, 그 방법으로 제조된 플라즈마디스플레이 패널용 전극 및 그 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널
JP2008225477A (ja) 感光性ペースト組成物、これを利用して製造されたプラズマディスプレイパネルおよびその製造方法
JP4884411B2 (ja) 感光性ペースト組成物、これを用いたプラズマディスプレイ用バリアリブ及びこれを備えるプラズマディスプレイパネル
KR101053882B1 (ko) 도전성 분말, 상기 도전성 분말을 포함한 전극 및 상기전극을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널
KR20090067992A (ko) 실리콘계 계면활성제를 포함하는 전극 형성용 페이스트조성물
KR101113464B1 (ko) 광경화성 수지 조성물 및 플라즈마 디스플레이 패널용전면 기판
KR101046974B1 (ko) 감광성 페이스트 조성물, 이를 이용하여 제조된 ｐｄｐ전극, 및 이를 포함하는 ｐｄｐ
KR20100075218A (ko) 전극형성용 페이스트 조성물 및 이를 이용하여 제조된 플라즈마 디스플레이 패널용 전극
KR20140147409A (ko) 전극 형성용 조성물, 이를 이용하여 제조된 전극 및 이를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널
JP4263207B2 (ja) 黒色パターン形成用組成物
JP5416479B2 (ja) 導電性黒色組成物及びプラズマディスプレイパネルにおけるその使用
KR20060029546A (ko) 감광성 페이스트 조성물, 이를 이용하여 제조된 ｐｄｐ전극, 및 이를 포함하는 ｐｄｐ
KR20060082532A (ko) 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전극, 이를포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법
KR20060080404A (ko) 격벽 형성용 감광성 페이스트 조성물, 이를 이용하여제조된 ｐｄｐ 격벽, 및 이를 포함하는 ｐｄｐ
KR20080064596A (ko) 격벽 형성용 페이스트 조성물, 이를 이용하여 제조된ｐｄｐ 격벽, 및 이를 포함하는 ｐｄｐ
KR20060029545A (ko) 감광성 페이스트 조성물, 이를 이용하여 제조된 ｐｄｐ전극, 및 이를 포함하는 ｐｄｐ
KR20080038575A (ko) 감광성 페이스트 조성물, 이를 이용하여 제조된 플라즈마디스플레이 패널 전극 및 이를 포함하는 플라즈마디스플레이 패널

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee