KR101081320B1 - Conductive paste composition - Google Patents

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Abstract

본 발명은 Tg가 낮은 바인더를 사용하여 패턴롤 건조를 막고 Tg가 높은 바인더를 혼용하여 인쇄품질 및 양산성(연속 인쇄 매수)이 우수하게 하며, 200℃이하의 비점이 낮은 용제를 배제하거나 소량 적용하고, 200℃이상의 비점이 높은 용제를 사용하면서 250℃이상의 고비점의 용제를 포함하여 대형패턴의 미세 선폭에서도 건조가 이루어지지 않아 연속 인쇄가 가능하여 그라비아 오프셋 인쇄에 특히 적합하며, 원하는 선폭을 가지는 미세 패턴을 형성할 수 있는 도전성 페이스트 조성물을 제공한다.The present invention prevents pattern roll drying by using a binder having a low Tg, and uses a binder having a high Tg to provide excellent print quality and mass productivity (continuous printing), and excludes or applies a small amount of a solvent having a low boiling point below 200 ° C. In addition, it is suitable for gravure offset printing because it is not possible to dry even in the fine line width of a large pattern including the solvent having a high boiling point of more than 200 ° C and high boiling point of more than 200 ° C, and is particularly suitable for gravure offset printing. Provided is a conductive paste composition capable of forming a fine pattern.

도전성 페이스트, 도전 라인, 인쇄 Conductive paste, conductive line, printing

Description

도전성 페이스트 조성물{CONDUCTIVE PASTE COMPOSITION}Conductive Paste Composition {CONDUCTIVE PASTE COMPOSITION}

본 발명은 도전성 페이스트 조성물 및 이를 사용하여 제조된 도전 라인에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 그라비아 오프셋 인쇄에 특히 적합한 도전성 페이스트 조성물에 관한 것이다. The present invention relates to a conductive paste composition and a conductive line produced using the same, and more particularly to a conductive paste composition particularly suitable for gravure offset printing.

최근에 플라즈마 디스플레이 패널(이하, PDP라 칭함)은 액정 패널과 비교할 때에 응답속도가 빠르고, 대형화가 용이하여 현재 다양한 분야에 이용되고 있다. 종래에 이러한 PDP상에 전극을 형성하는 방법으로는, 일반적으로 스크린 인쇄법을 이용한 전극 재료의 패터닝 방법이 사용되어 왔다. 그러나, 종래의 스크린 인쇄법은 고도의 숙련도를 요하고, 스크린 인쇄를 행할 시에 점도가 낮아 기판 상에서 페이스트가 흘러내릴 수 있으며, 스크린에 의한 정밀도가 떨어지기 때문에 스크린 인쇄법을 이용하여 PDP에 요구되는 정밀도의 대화면 패턴을 얻기가 힘들다. 또한 종래의 스크린 인쇄법에는 인쇄 시 스크린에 의한 단락 또는 단선이 생길 수 있는 단 점이 있어 점차 그 사용이 줄어들고 있다. In recent years, plasma display panels (hereinafter referred to as PDPs) have been used in various fields because of their fast response speed and easy enlargement as compared with liquid crystal panels. Conventionally, as a method of forming an electrode on such a PDP, the patterning method of the electrode material using the screen printing method has been generally used. However, the conventional screen printing method requires a high degree of skill, and the viscosity is low when screen printing is performed, so that the paste can flow down on the substrate, and the accuracy of the screen is reduced. It is difficult to obtain a large screen pattern with a precision. In addition, the conventional screen printing method has a drawback that short-circuit or disconnection due to the screen when printing, the use thereof is gradually reduced.

한편, 최근에는 대면적에 적합한 고정밀의 전극회로를 형성하기 위하여 감광성 수지 조성물을 이용한 포토리소그라피법이 개발되었다. 이는, 미세 도전성 분말이 분산된 감광성 수지 조성물을 이용하여, 인쇄법을 통하여 균일한 후막을 형성하고, 형성된 후막을 원하는 형상의 마스크를 사용하여 노광한 다음, 알칼리 현상액을 사용하여 필요한 패턴을 구현하는 방법이다.On the other hand, in recent years, the photolithography method using the photosensitive resin composition was developed in order to form the high precision electrode circuit suitable for a large area. This uses a photosensitive resin composition in which fine conductive powder is dispersed to form a uniform thick film through a printing method, expose the formed thick film using a mask having a desired shape, and then implement a necessary pattern using an alkaline developer. It is a way.

그러나, 상기와 같은 포토리소그라피법을 이용하여 패턴을 형성할 경우 제조비용 절감을 위해 현상 공정시 제거되는 재료의 재처리가 요구되었으며 이에 대한 많은 논의가 진행되고 있다.However, when the pattern is formed using the photolithography method as described above, reprocessing of the material removed during the development process is required to reduce the manufacturing cost, and many discussions have been made.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 종래 인쇄산업에서 널리 사용되고 있는 잉크젯 프린팅 방식이나 그라비아 옵셋 인쇄법과 같이 기재에 원하는 패턴을 직접 형성시키는 방법에 대한 연구가 진행되고 있다.In order to solve the above problems, researches on a method of directly forming a desired pattern on a substrate, such as an inkjet printing method or a gravure offset printing method, which are widely used in the conventional printing industry, are being conducted.

종래의 도전성 페이스트 조성물로, 잉크젯 프린팅 방식이나 그라비아 옵셋 인쇄법, 특히 그라비아 옵셋 인쇄법을 이용하여 패턴을 형성할 경우, 종래의 도전성 페이스트 조성물의 성분의 특징상 블랭킷(Blanket)에 잔여물이 많이 남게 되어 연속 인쇄매수가 현저히 떨어지게 되고, 패턴의 직진성에 문제점이 많거나 아예 그라비아 옵셋 인쇄 자체가 불가능한 경우도 있어 이에 대한 해결이 요구된다.In the conventional conductive paste composition, when the pattern is formed using an inkjet printing method or a gravure offset printing method, in particular, a gravure offset printing method, a large amount of residue remains on the blanket due to the characteristics of the components of the conventional conductive paste composition. As a result, the number of continuous prints is remarkably dropped, and there are many problems in the straightness of the pattern or the gravure offset printing may not be possible at all.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자, 미세 패턴을 직접 형성할 수 있는 그라비아 옵셋 인쇄 방식에 적절하며, 종래 포토리소그라피 방법을 이용할 경우에 비하여 공정단계의 감소와 도포재료의 사용량을 줄임으로써 생산성을 높일 수 있을 뿐만 아니라 현상시 사용되는 알칼리 수용액 등의 폐액을 줄일 수 있으므로 환경문제를 개선 할 수 있는 도전성 페이스트 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention is suitable for a gravure offset printing method capable of directly forming a fine pattern, and improves productivity by reducing process steps and reducing the amount of coating materials as compared with the conventional photolithography method. In addition, it is possible to reduce waste liquids such as aqueous alkali solution used during development, and to provide an electrically conductive paste composition that can improve environmental problems.

또한, 본 발명 그라비아 오프셋 인쇄법을 이용하여 패턴을 형성하는 공정에서, 인쇄품질 및 양산성(연속 인쇄 매수)이 우수하게 하며, 대형패턴의 미세 선폭에서도 연속 인쇄가 가능하게 하는 도전성 페이스트를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, in the process of forming a pattern using the gravure offset printing method of the present invention, it is possible to provide a conductive paste which is excellent in print quality and mass productivity (number of continuous prints), and enables continuous printing even at a fine line width of a large pattern. For the purpose of

상기의 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명은 도전성 분말, Tg(유리전이온도)가 0℃ 이하로서 Tg가 낮은 바인더, Tg가 50℃ 이상으로서 Tg가 높은 바인더, 비점이 200℃ 이상인 고비점 용제를 포함하여 이루어지는 도전성 페이스트 조성물을 제공한다. 이러한 성분의 경우에 임계적 의의가 있는 함량으로서, 전체 조성 100 중량 대비 상기 도전성 분말 65~88 중량%, Tg가 낮은 바인더 1~3중량%, Tg가 높은 바인더 3~12중량%, 고비점 용제 4~ 20중량%가 포함되어 이루어진 것을 특징으로 하는 도전성 페이스트 조성물을 제공한다.As a means for achieving the above object, the present invention provides a conductive powder, a Tg (glass transition temperature) of 0 ° C or less, a low Tg binder, a Tg of 50 ° C or more, a high Tg binder, high boiling point of 200 ℃ or more Provided is a conductive paste composition comprising a solvent. In the case of such a component, as a critically significant content, 65 to 88% by weight of the conductive powder, 1 to 3% by weight of low Tg binder, 3 to 12% by weight of high Tg binder, high boiling point solvent It provides a conductive paste composition comprising 4 to 20% by weight.

더 바람직하기로는 상기 성분에 더하여, 금속산화물, 유리프릿을 더 포함하여 이루어지고, 상기 용제는 비점이 200℃ 이상인 고비점 용제이거나, 비점이 200℃ 이상인 고비점 용제와 비점이 200℃ 미만인 저비점 용제의 혼합인 것을 특징으로 하는 도전성 페이스트 조성물을 제공한다. 이러한 성분의 경우에 임계적 의의가 있는 함량으로서, 전체 조성 100 중량 대비 상기 도전성 분말 65~88 중량%, Tg가 낮은 바인더 1~3중량%, Tg가 높은 바인더 3~12중량%, 고비점 용제 4~ 20중량%, 금속산화물 2~13 중량%, 유리프릿 1.5~6.5중량%, 비점이 200℃ 미만인 저비점 용제 0.01~3중량%가 포함되어 이루어진 것을 특징으로 하는 도전성 페이스트 조성물을 제공한다.More preferably, in addition to the above components, a metal oxide and a glass frit are further included, and the solvent is a high boiling point solvent having a boiling point of 200 ° C. or higher, or a high boiling point solvent having a boiling point of 200 ° C. or higher and a low boiling point solvent having a boiling point of less than 200 ° C. It provides a conductive paste composition, characterized in that the mixture of. In the case of such a component, as a critically significant content, 65 to 88% by weight of the conductive powder, 1 to 3% by weight of low Tg binder, 3 to 12% by weight of high Tg binder, high boiling point solvent It provides a conductive paste composition comprising 4 to 20% by weight, 2 to 13% by weight of metal oxide, 1.5 to 6.5% by weight of glass frit, and 0.01 to 3% by weight of low boiling point solvent having a boiling point of less than 200 ° C.

상기의 특징을 갖는 도전성 페이스트 조성물은 그라비아 옵셋 인쇄법에 특히 적합하여, 그라비아 옵셋 인쇄법을 통해 인쇄할 경우, 연속 인쇄 매수(반복적으로 인쇄하여 셋(Set)공정 이후 블랭킷(Blanket)에 소정양의 잔유물이 남을 때 까지 인쇄된 매수로서, 셋(Set)공정 시 기판에 전이되지 않고 블랭킷(Blanket)에 남아 있는 조성물이 광학현미경으로 관찰하였을 때 블랭킷(Blanket) 초기 평균선폭 대비 15%를 초과하여 잔유할 때까지의 인쇄 매수)가 100 매 이상이고, 평균선폭이 25㎛ 이하인 물성적 특징을 갖는다.The conductive paste composition having the above characteristics is particularly suitable for the gravure offset printing method, and when printing through the gravure offset printing method, the number of continuous prints (repeating printing and a predetermined amount on the blanket after the set process) The number of sheets printed until the residue remains, and the composition remaining on the blanket without transferring to the substrate during the Set process is more than 15% of the initial average line width of the blanket when observed with an optical microscope. Until the number of prints) is 100 or more, and the average line width is 25 µm or less.

또한, 그라비아 옵셋 인쇄법을 통해 20㎛ 너비의 도전 라인을 형성할 경우, 도전 라인 너비의 표준편차가 2이하인 패턴의 직진성을 갖는다.In addition, when a conductive line having a width of 20 μm is formed through a gravure offset printing method, the pattern has a straightness of a pattern having a standard deviation of 2 or less in width.

본 발명은 또한, 상기 도전성 페이스트 조성물을 이용하여 패턴을 형성하여 제조된 도전 라인 및 상기 도전 라인을 구비한 디스플레이 장치를 제공한다.The present invention also provides a conductive line manufactured by forming a pattern using the conductive paste composition and a display device having the conductive line.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 하기의 설명은 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로서 구체적이거나 최적인 일례를 들어 설명하는 것이므로 단정적, 한정적 표현이 있을 수 있으나 이는 특허청구범위로부터 정해지는 권리범위를 제한하기 위한 것이 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail. The following description is intended to assist in the understanding of the present invention by describing specific or optimal examples, so that there may be definite or limited expressions, but it is not intended to limit the scope of rights defined by the claims.

본 발명의 일실시예에 따른 도전성 페이스트 조성물은, 도전성 분말, Tg(유리전이온도)가 0℃ 이하로서 Tg가 낮은 바인더, Tg가 50℃ 이상으로서 Tg가 높은 바인더, 비점이 200℃ 이상인 고비점 용제를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. 이외에도 또 다른 성분이 더 추가될 수 있으며 제한되지 않는다. 각 성분에 대하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Conductive paste composition according to an embodiment of the present invention, the conductive powder, Tg (glass transition temperature) is 0 ℃ or less, low Tg binder, Tg is 50 ℃ or more, high Tg binder, high boiling point of 200 ℃ or more It characterized by comprising a solvent. In addition, other components may be added and are not limited. The detailed description of each component is as follows.

1) 도전성 분말1) conductive powder

도전성 미세 패턴으로 사용할 수 있는 재료로는 전기 전도도가 우수한 금속 분말이 좋으며, 통상적으로 전극으로 사용 가능한 재료로서 대표적으로 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 로듐(Rh), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 알루미늄(Al) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 도전성 금속분말을 사용할 수 있다.As a material which can be used as a conductive fine pattern, a metal powder having excellent electrical conductivity is preferable, and as a material that can be commonly used as an electrode, silver (Ag), gold (Au), platinum (Pt), rhodium (Rh) and palladium are typically used. At least one conductive metal powder selected from the group consisting of (Pd), nickel (Ni), aluminum (Al), and copper (Cu) may be used.

상기 도전성 금속분말의 함량은 65~88중량%의 바람직한 범위로 사용될 수 있다. 기존의 도전성 금속분말의 함량은 주로 도전성에 기준을 두어 함량 범위를 정하였으나, 본 발명에서는 이에 더 나아가 오프셋 인쇄 공정에 적합한 함량 임계치를 연구하였다. 그 결과, 함량이 65% 미만일 경우에는 페이스트 조성물의 점도가 너무 낮아 점도를 높이기 위한 다른 수단이 없는 한 기판에서 퍼짐이 종종 발생할 수 있으며, 반대로 88중량%를 초과할 경우 조성물이 점도가 상승하고 특히 분산이 어려워져 오프셋 공정 시 인쇄 품질이 저하될 수 있다는 문제점이 있다.The content of the conductive metal powder may be used in a preferred range of 65 to 88% by weight. Although the content of the conventional conductive metal powder was determined based on the conductivity mainly, the present invention further studies the content threshold suitable for the offset printing process. As a result, when the content is less than 65%, the viscosity of the paste composition is so low that spreading can often occur on the substrate, unless there is another means to increase the viscosity, on the contrary, when the content exceeds 88% by weight, the composition rises in viscosity and especially Dispersion is difficult, there is a problem that the print quality may be reduced during the offset process.

2) Tg가 낮은 바인더 수지2) Low Tg Binder Resin

바인더 수지는 옵셋(Offset) 공정시 그라비아 롤(Gravure Roll)에서 블랭킷 롤(Blanket Roll)로 전사되는 오프(Off)특성 및 블랭킷 롤(Blanket Roll)에서 기판(유리 기판 등)으로 전사되는 셋(Set)능력이 우수한 특성을 나타내는 것을 사용하는 것이 좋다. 이러한 패턴롤 건조를 막아 전사 특성을 우수하게 하기 위해서는 Tg가 낮은 바인더 수지를 사용하는 것이 특히 중요함을 발견하였다.The binder resin is set to be transferred from a gravure roll to a blanket roll in an offset process and to a substrate (such as a glass substrate) from a blanket roll. It is good to use the one that exhibits excellent ability. It was found that it is particularly important to use a binder resin having a low Tg in order to prevent such pattern roll drying to improve transfer characteristics.

사용 가능한 Tg가 낮은 바인더 수지는 Tg(유리전이온도)가 0℃ 이하인 것이 좋으며, 특히 -60~0℃ 범위내인 것이 좋다. 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 우레탄 수지 등이 가능하며 바람직하기로는 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 푸마르산, 클로톤산, 이타콘산, 시트라콘산 등의 카르복실기 함유 모노머; (메타)아크릴산-2-히드록시에틸, (메타)아크릴산-2-히드록시프로필, (메타)아크릴산-3-히드록시프로필 등의 수산기 함유 모노머; (메타)아크릴산메틸, (메타)아크릴산에틸, (메타)아크릴산 n-부틸, (메타)아크릴산 n-라우릴, (메타)아크릴산벤질, 글리시딜(메타)아크릴레이트, iso-옥틸 아크릴레이트, iso-도데실 (메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 모노머; 폴리스티렌, 폴리(메타)아크릴산메틸, 폴리(메타)아크릴산에스테르 모노머 등의 그룹 중에서 선택된 1종 이상의 모노머로 중합된 공중합체가 가능하다.The binder resin having a low Tg that can be used preferably has a Tg (glass transition temperature) of 0 ° C or less, and particularly preferably in the range of -60 to 0 ° C. Acrylic resins, polyester resins, urethane resins, and the like, and preferably, carboxyl group-containing monomers such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, clotonic acid, itaconic acid and citraconic acid; Hydroxyl group-containing monomers such as (meth) acrylic acid-2-hydroxyethyl, (meth) acrylic acid-2-hydroxypropyl, and (meth) acrylic acid-3-hydroxypropyl; Methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, n-lauryl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, iso-octyl acrylate, acrylic monomers such as iso-dodecyl (meth) acrylate; Copolymers polymerized with at least one monomer selected from the group such as polystyrene, poly (meth) acrylate, poly (meth) acrylic acid ester monomer, and the like are possible.

이러한 Tg가 낮은 바인더의 함량은 3내지 11중량%로 사용하고 기판 상에 코팅 조성물을 도포하는 경우 적절한 점도를 나타내고, 중량평균분자량(Mw) 1,000~100,000인 것을 사용하는 것이 좋다. The content of the binder having a low Tg is 3 to 11% by weight, and when the coating composition is applied on the substrate, an appropriate viscosity is shown, and a weight average molecular weight (Mw) of 1,000 to 100,000 may be used.

3) Tg가 높은 바인더3) High Tg Binder

본 발명에서는 Tg가 50℃ 이상으로 Tg가 높은 바인더를 3내지 12중량%를 Tg가 낮은 바인더 수지와 혼용하여 사용할 경우 오프셋 인쇄 작업 시 연속인쇄 능력이 크게 향상되는 것을 발견하였다. 바람직하기로는 50~150℃ 범위내의 Tg인 것이 좋다. 또한, 그 함량에 있어서, Tg가 높은 바인더가 3%미만일 경우에는 연속인쇄 능력의 효과와 인쇄모양이 나빠져 인쇄품질이 나빠질 수 있으며, 반대로 Tg가 높은 바인더가 12중량% 초과로 사용되면 닥터링(Doctoring)시 패턴롤 건조가 발생하여 인쇄품질이 나빠지는 문제점이 있다. 상기 바인더의 종류로는 에폭시, 셀룰로오스 계열 등을 예로 들 수 있으며 이에 국한되지 않는 것으로 하고 1종 이상을 사용한다.In the present invention, when using a binder having a high Tg of more than 50 ℃ Tg 3 to 12% by weight in combination with a binder resin with a low Tg was found that the continuous printing ability during the offset printing operation greatly improved. Preferably it is Tg in the range of 50-150 degreeC. In addition, in the content, when the binder with a high Tg is less than 3%, the effect of continuous printing capability and the print shape may be deteriorated, and the print quality may be deteriorated. On the contrary, when the binder having a high Tg is used in excess of 12% by weight, the doctoring ( There is a problem that print quality deteriorates due to drying of pattern rolls during doctoring). Examples of the binder include epoxy, cellulose-based, and the like, but are not limited thereto, and one or more kinds thereof may be used.

4) 용제4) solvent

용제는 전술한 바의 조성을 포함하는 분산액을 제조하기 위해 사용되며 이 분야에서 통상적으로 사용되는 유기 용제가 가능하다. 용제의 함량은 제한되지 않으나 4 내지 20 중량% 범위내로 한다. 사용 가능한 용제는 트리 메틸 펜타메디올 모노이소 부틸레이트(TMP), 부틸카비톨(BC), 부틸셀로솔브(BC:Butyl Celosolve), 부틸카비톨아세테이트 (BCA), 터피놀 아이소머, 테르피테올, 톨루엔, 텍사놀, Ether, Glycol 등의 유기 용제가 사용 가능하다. 이러한 용제의 함량은 인쇄를 용이하게 수행할 수 있도록 도전성 페이스트 조성물이 100~100,000cP, 바람직하게는 1,000~50,000cP의 점도를 갖도록 4~30중량부로 사용한다. Solvents are used to prepare dispersions containing the compositions described above, and organic solvents commonly used in the art are possible. The content of the solvent is not limited but is in the range of 4 to 20% by weight. Solvents that can be used are trimethyl pentamediol monoisobutyrate (TMP), butyl carbitol (BC), butyl cellosolve (BC), butyl carbitol acetate (BCA), terpinol isomer, terpine Organic solvents such as theol, toluene, texanol, Ether, and Glycol can be used. The content of such a solvent is 4 to 30 parts by weight so that the conductive paste composition has a viscosity of 100 to 100,000 cP, preferably 1,000 to 50,000 cP so that printing can be easily performed.

바람직하기로는, 비점이 200℃이상인 고비점 용제를 조성물 중의 4 내지 20중량%를 사용하는 것이 좋다. 고비점 용제의 양이 4%미만이면 패턴롤 건조가 생겨 인쇄품질이 문제가 생길 수 있다. 또한, 이런 패턴롤 건조를 막기 위하여 비점이 250℃이상인 고비점 용제가 200℃ 고비점 용제 중 13내지 50중량%로 포함되는 것이 더더욱 좋다. It is preferable to use 4-20 weight% of high boiling point solvents with a boiling point of 200 degreeC or more in a composition preferably. If the amount of high boiling point solvent is less than 4%, pattern roll drying may occur and print quality may be a problem. In addition, in order to prevent drying of the pattern roll, it is more preferable that a high boiling point solvent having a boiling point of 250 ° C. or more is contained in 13 to 50% by weight of the 200 ° C. high boiling point solvent.

또한, 상기의 용제 중에서 비점이 200℃미만인 저비점 용제가 첨가될 경우 그라비아 오프셋 공정 중 셋 공정에 도움을 줄 수 있으나, 닥토링(Doctoring)시 패턴롤 건조가 생겨 인쇄품질에 문제를 일으킬 수 있으므로 될 수 있는 대로 사용을 지양하는 것이 좋으며, 만일 사용된다면 조성물 중의 3중량% 이하 범위내로 사용하는 것이 좋다.In addition, when a low boiling point solvent having a boiling point of less than 200 ° C. is added in the above solvents, it may help in the three step of the gravure offset process, but may cause problems in print quality due to drying of the pattern roll during doctoring. It is advisable to avoid use as much as possible and, if used, to use within 3% by weight or less of the composition.

본 발명의 또 다른 일실시예로서, 상기의 조성물의 성분에 더하여, 금속산화물, 유리프릿이 더 포함되어 이루어질 수 있다. 이러한 조성을 갖는 경우에 임계적 의의가 있는 함량으로서, 전체 조성 100 중량 대비 상기 도전성 분말 65~88 중량%, Tg가 낮은 바인더 1~3중량%, Tg가 높은 바인더 3~12중량%, 고비점 용제 4~17중량%, 금속산화물 2~13 중량%, 유리프릿 1.5~6.5중량%, 비점이 200℃ 미만인 저비점 용제는 없거나 3중량% 이하가 포함되어 이루어진 것을 특징으로 하는 도전성 페이스트 조성물을 제공한다. 전술한 일실시예의 성분과 중복되는 부분은 생략하면서 이어서 성분에 대해 설명한다.As another embodiment of the present invention, in addition to the components of the composition, a metal oxide, glass frit may be further included. In the case of having such a composition, as a critically significant content, 65 to 88% by weight of the conductive powder, 1 to 3% by weight of a low Tg binder, 3 to 12% by weight of a high Tg binder, and a high boiling point solvent, based on 100 weight of the total composition 4 to 17% by weight, metal oxides 2 to 13% by weight, glass frit 1.5 to 6.5% by weight, a low boiling point solvent having a boiling point of less than 200 ℃ or provides a conductive paste composition characterized in that it comprises 3% by weight or less. Components overlapping with the components of the above-described embodiment will be omitted, and then the components will be described.

5) 금속산화물5) metal oxides

본 발명의 도전성 페이스트 조성물은 필요에 따라 명암(Contrast)을 조절하기 위해 금속 산화물을 첨가할 수 있으며, 사용되는 금속산화물의 양은 전체 조성물 중 2내지 13중량%이다. 함량이 2중량% 미만일 경우, 형성된 패턴이 흑색도를 나 타내지 못할 수 있으며, 13중량%를 초과하게 되면 빛의 투과성이 떨어지고 패턴 해상성이 저하되며 전기전도도가 낮아지는 문제점이 있다. 금속산화물의 종류로는 Co2O3, Co3O4, MnO, MnO2, Cr2O3 등이 있으며, 1종 이상을 사용한다.In the conductive paste composition of the present invention, a metal oxide may be added to adjust contrast as necessary, and the amount of the metal oxide used is 2 to 13% by weight of the total composition. If the content is less than 2% by weight, the formed pattern may not exhibit blackness, and when the content exceeds 13% by weight, light transmittance is lowered, pattern resolution is lowered, and electrical conductivity is lowered. Examples of the metal oxide include Co 2 O 3 , Co 3 O 4 , MnO, MnO 2 , Cr 2 O 3 , and at least one of them is used.

6) 유리 프릿6) glass frit

본 발명의 도전성 페이스트 조성물은 또한, 유리 프릿을 더 포함할 수 잇으며, 유리 프릿은 저온 소성(470~600℃)을 위해 연화점이 300~500℃의 산화납, 산화 비스무스, 산화 아연 등을 주성분으로 하며, 그 중에 1종 이상을 선택하여 사용하는 것이 좋다. The conductive paste composition of the present invention may further include a glass frit, and the glass frit contains lead oxide, bismuth oxide, zinc oxide and the like having a softening point of 300 to 500 ° C for low temperature firing (470 to 600 ° C). It is good to select and use at least 1 type from them.

상기의 유리 프릿은 전체 조성물 중 1.5내지 6.5중량%이다. 함량이 1.5%미만이면 소성 후 패턴과 기판과의 접착성이 용이하지 않으며, 6.5중량%를 초과하면 상대적으로 도전성 물질이나 유기 바인더의 함량이 적어져, 전도도 및 패턴 형성성이 저하될 수 있다.The glass frit is 1.5 to 6.5% by weight of the total composition. If the content is less than 1.5%, the adhesion between the pattern and the substrate after firing is not easy, and if the content exceeds 6.5% by weight, the content of the conductive material or the organic binder is relatively low, and the conductivity and the pattern formability may be reduced.

이외에도 다양한 첨가제가 더 추가될 수 있다. 일례로서 분산제를 들 수 있다. 분산제는 조성물의 분산 안정성을 높이고, 응집 또는 침전이 일어나는 것을 방지하기 위해 사용된다. 사용 가능한 분산제는 카르복실기, 수산기, 산에스테르 등의 친화성이 있는 극성기를 갖는 화합물이나 고분자 화합물, 예를 들면 인산에스테르류 등의 산함유 화합물이나, 산기를 포함하는 공중합물, 수산기 함유 폴리카르복 실산에스테르, 폴리실록산, 장쇄 폴리아미노-아마이드와 산에스테르의 염 등을 사용할 수 있다. In addition, various additives may be further added. As an example, a dispersant can be mentioned. Dispersants are used to enhance the dispersion stability of the composition and to prevent aggregation or precipitation from occurring. Dispersants that can be used include compounds having affinity polar groups such as carboxyl groups, hydroxyl groups, and acid esters, acid-containing compounds such as high molecular compounds, for example, phosphate esters, copolymers containing acid groups, and hydroxyl group-containing polycarboxylic acids. Esters, polysiloxanes, salts of long chain polyamino-amides and acid esters, and the like.

상기 분산제의 함량은 미세 분말의 함량과 종류에 따라 달라지며 0.5~3.0중량부로 사용한다. 상기 조성 외에 코팅 조성물의 보존성을 향상시키는 중합 금지제 및 산화 방지제, 페이스트 내의 기포를 줄여 주는 소포제, 인쇄 시 막의 평탄성을 향상시키는 레벨링제, 요변 특성을 주는 요변제를 더욱 첨가할 수 있다. The content of the dispersant depends on the content and type of fine powder and is used at 0.5 to 3.0 parts by weight. In addition to the above composition, a polymerization inhibitor and an antioxidant for improving the preservation of the coating composition, an antifoaming agent for reducing bubbles in the paste, a leveling agent for improving the flatness of the film during printing, and a thixotropic agent for giving thixotropic properties may be further added.

본 발명에 따른 도전성 페이스트 조성물은 각 성분간의 유기적 조합으로 인해 그라비아 옵셋 인쇄법에 특히 적합하게 이용될 수 있다. 후술하는 실시예에서 보듯이, 본 발명의 도전성 페이스트 조성물로 그라비아 옵셋 인쇄법을 통해 인쇄하여 패턴을 형성할 경우, 연속 인쇄 매수(반복적으로 인쇄하여 셋(Set)공정 이후 블랭킷(Blanket)에 소정양의 잔유물이 남을 때 까지 인쇄된 매수로서, 셋(Set)공정 시 기판에 전이되지 않고 블랭킷(Blanket)에 남아 있는 조성물이 광학현미경으로 관찰하였을 때 블랭킷(Blanket) 초기 평균선폭 대비 15%를 초과하여 잔유할 때까지의 인쇄 매수)가 100 매 이상이고, 평균선폭이 25㎛ 이하인 것을 볼 수 있으며, 또한 그라비아 옵셋 인쇄법을 통해 20㎛ 너비의 도전 라인을 형성할 경우, 도전 라인 너비의 표준편차가 2이하로써 매우 그라비아 옵셋 인쇄에 적합한 물성을 갖고 있는 것을 알 수 있다. The conductive paste composition according to the present invention can be particularly suitably used for the gravure offset printing method due to the organic combination between the components. As shown in the following examples, in the case of forming a pattern by printing through the gravure offset printing method with the conductive paste composition of the present invention, the number of continuous prints (repeated printing to a predetermined amount on the blanket after the Set process) The number of sheets printed until the remaining residues remained, which was not transferred to the substrate during the set process, and the composition remained on the blanket exceeded 15% of the initial average line width of the blanket when observed with an optical microscope. It can be seen that the number of prints until remaining) is 100 or more, and the average line width is 25 μm or less, and when a 20 μm wide conductive line is formed by gravure offset printing, the standard deviation of the conductive line width is It can be seen that the following properties are very suitable for gravure offset printing.

본 발명은 또한, 전술한 도전성 페이스트 조성물을 이용하여 패턴을 형성하 여 제조된 도전 라인을 제공한다. 패턴의 형성방법은 제한되지 않으나 그라비아 옵셋 인쇄, 잉크젯 프린팅, 임프린팅 등 기판에 직접 패턴을 인쇄하는 방식이 좋다. 상기 인쇄 방식은 잘 알려져 있으므로 자세한 설명은 생략한다.The present invention also provides a conductive line produced by forming a pattern using the conductive paste composition described above. The method of forming the pattern is not limited, but a method of printing the pattern directly on the substrate, such as gravure offset printing, inkjet printing, or imprinting, is preferable. Since the printing method is well known, a detailed description thereof will be omitted.

본 발명은 또한, 상기 도전 라인을 구비한 디스플레이 장치를 제공한다. 디스플레이 장치는 PDP, LCD , OLED 등 제한되지 않으며, 상기 도전 라인은 이러한 디스플레이 장치에 구비되는 전극이나 전자파 차폐용 메쉬 필터의 전극 등일 수 있다. The present invention also provides a display device having the conductive line. The display device is not limited to PDP, LCD, OLED, and the like, and the conductive line may be an electrode provided in the display device, an electrode of an electromagnetic shielding mesh filter, or the like.

본 발명에 따른 도전성 페이스트 조성물은, Tg가 낮은 바인더와 Tg가 높은 바인더를 혼용하여 인쇄품질 및 양산성(연속 인쇄 매수)이 우수하게 하며, 200℃이하의 비점이 낮은 용제를 배제하거나 소량 적용하고, 200℃이상의 비점이 높은 용제를 사용하면서 250℃이상의 고비점의 용제를 포함하여 대형패턴의 미세 선폭에서도 건조가 이루어지지 않아 연속 인쇄가 가능하여 그라비아 오프셋 인쇄에 특히 적합하며, 원하는 선폭을 가지는 미세 패턴을 형성할 수 있다. The conductive paste composition according to the present invention is mixed with a binder having a low Tg and a binder having a high Tg, so that the printing quality and mass productivity (number of continuous prints) are excellent, and a solvent having a low boiling point below 200 ° C. or a small amount is applied. This product is especially suitable for gravure offset printing, as it can be continuously printed because it does not dry even in the fine line width of large patterns, including solvent having high boiling point above 200 ℃ and high boiling point above 250 ℃. Patterns can be formed.

이하, 본 발명을 하기 실시예 및 비교예에 의거하여 좀더 상세하게 설명하고자 한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것을 뿐 한정하지 않는다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on the following Examples and Comparative Examples. However, the following examples are not intended to limit the invention only.

실시 예 1~2, 비교 예 1~2 Examples 1-2, Comparative Examples 1-2

페이스트 조성물의 제조Preparation of Paste Composition

하기 표1의 조성물들을 이용하여 다음과 같이 페이스트를 제조하였다.To prepare a paste using the compositions of Table 1 as follows.

1) 바인더, 용제 및 첨가제로 구성된 유기 화합물을 혼합기에 함께 넣어 교반을 통해 잘 혼합시킨 비히클을 제조한다.1) An organic compound composed of a binder, a solvent, and an additive is put together in a mixer to prepare a vehicle mixed well by stirring.

2) 1)의 비히클을 교반하면서 유리 프릿, 금속 분말 및 금속산화물을 순서대로 서서히 투입시켜 조합시킨다.2) While stirring the vehicle of 1), glass frit, metal powder and metal oxide are gradually added in order to combine.

3) 2의 조합된 페이스트 조성물을 3- 롤밀(Roll mill)을 이용하여 기계적 혼합을 한다.3) The combined paste composition of 2 is mechanically mixed using a 3-roll mill.

4) 필터링을 통해 큰 입자 및 먼지 등의 불순물을 제거시킨다.4) Filtering removes impurities such as large particles and dust.

페이스트 제조방법에 따라서 표1에 나타낸 실시 예 1~2, 비교 예 1~2의 조성물을 배합한다.According to the paste manufacturing method, the compositions of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 shown in Table 1 are blended.

[표1]Table 1

실시 예1Example 1 실시 예2Example 2 비교 예1Comparative Example 1 비교 예2Comparative Example 2 도전성 분말Conductive powder 7575 7575 7575 7575 금속산화물Metal oxide 55 55 55 55 유리 프릿Glass frit 33 33 33 33 Tg가 낮은 바인더Low Tg Binder 77 77 77 77 Tg가 높은 바인더High Tg Binder 33 22 33 00 첨가제additive 1One 1One 1One 1One 비점이 200℃ 이하인 저비점 용제Low boiling point solvent having a boiling point of 200 ° C or lower 00 00 44 33 비점이 200℃ 이상인 고비점 용제
(비점이 250℃ 이상인 고비점 용제)
High boiling point solvent with boiling point above 200 ℃
(High boiling point solvent having boiling point of 250 degrees Celsius or more)
6
(3)
6
(3)
7
(2)
7
(2)
22 6
(3)
6
(3)

(숫자는 중량%임)(Numbers in weight percent)

상기 실시 예 1~2, 비교 예 1~2에서 제조한 인쇄용 페이스트 조성물을 이용하여 인쇄특성, 최소선폭, 패턴 직진성의 그라비아 오프셋 인쇄 평가를 실시하고, 그 결과를 도 1 및 하기 표 2에 나타내었다.Gravure offset printing evaluation of printing characteristics, minimum line width, and pattern straightness was performed using the printing paste compositions prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, and the results are shown in FIG. 1 and Table 2 below. .

연속 인쇄 매수는 반복적으로 인쇄하여 셋(Set)공정 이후 블랭킷(Blanket)에 소정양의 잔유물이 남을 때까지 인쇄된 매수로서, 셋(Set)공정 시 기판에 전이되지 않고 블랭킷(Blanket)에 남아 있는 조성물이 광학현미경으로 관찰하였을 때 블랭킷(Blanket) 초기 평균선폭 대비 15%를 초과하여 잔유할 때까지의 인쇄 매수를 측정하였으며, The number of continuous prints is the number of sheets printed repeatedly until a predetermined amount of residues remain on the blanket after the set process, and remain on the blanket without being transferred to the substrate during the set process. The number of prints until the composition remained more than 15% of the initial average line width of the blanket when observed with an optical microscope,

인쇄특성 평가는 "○"는 Set공정 시 잔존 인쇄 조성물 없는 경우를 의미하며, "×"는 Set공정 시 Blanket에 인쇄 조성물 과량으로 잔존하며 기판에 패턴 전이 불가능한 경우를 의미한다. 최소선폭은 그라비아 옵셋 인쇄법을 통해 형성 가능한 패턴의 최소 크기를 측정하였으며, 또한 패턴직진성은 인쇄 후 기판에 형성된 패턴의 직진성 정도를 광학 현미경으로 관찰하였으며, 패턴의 직진성이 표준편차가 1.5이하는 ○, 표준편차가 1.5~2.5 △, 표준편차가 2.5이상인 경우는 Ⅹ로 나타내었다. "○" means no printing composition remaining during the set process, and "×" means the case where the excess of the printing composition remains on the blanket during the set process and pattern transfer is impossible on the substrate. The minimum line width measured the minimum size of the pattern that can be formed by gravure offset printing. In addition, the pattern straightness observed the degree of linearity of the pattern formed on the substrate after printing with an optical microscope, and the linearity of the pattern was less than 1.5. , The standard deviation is 1.5 ~ 2.5 △, the standard deviation is represented by 이상 when 2.5 or more.

[표2][Table 2]

실시 예1Example 1 실시 예2Example 2 비교 예1Comparative Example 1 비교 예2Comparative Example 2 비 고Remarks 연속인쇄 매수Number of Continuous Prints 130매130 sheets 120매120 sheets 40매40 sheets 10매10 sheets 인쇄 특성Printing characteristics 평균선폭Average line width 2121 2020 1414 2828 설계치:30㎛Design value: 30㎛ 패턴직진성Pattern Straightness X

상기 표 2 및 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 실시예들은 비교예에 비하여 연속 인쇄 매수가 100매 이상으로 월등히 뛰어난 것을 알 수 있고, 패턴 직진성도 매우 우수한 것을 알 수 있다.As can be seen in Table 2 and FIG. 1, the examples show that the number of continuous prints is more than 100 compared to the comparative example, and the pattern straightness is also very excellent.

도 1은 본 발명의 실시예 1~2 및 비교예 1~2에 따라 제조한 인쇄용 페이스트 조성물을 이용하여 그라비아 오프셋 인쇄 후를 나타낸 사진이다.1 is a photograph showing the gravure offset printing after using the printing paste composition prepared according to Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 of the present invention.

Claims (8)

도전성 분말, 바인더, 용제를 포함하여 이루어지는 도전성 페이스트 조성물로서,As an electrically conductive paste composition containing electroconductive powder, a binder, and a solvent, 상기 용제는 비점이 200℃ 이상인 고비점 용제이거나, 비점이 200℃ 이상인 고비점 용제와 비점이 200℃ 미만인 저비점 용제의 혼합이며,The solvent is a high boiling point solvent having a boiling point of 200 ° C. or more, or a mixture of a high boiling point solvent having a boiling point of 200 ° C. or more and a low boiling point solvent having a boiling point of less than 200 ° C., 전체 조성 100 중량 대비 고비점 용제 4~ 20중량%, 비점이 200℃ 미만인 저비점 용제는 없거나 3중량% 이하가 포함되고,4 to 20% by weight of the high boiling point solvent, a low boiling point solvent having a boiling point of less than 200 ℃ relative to 100 weight of the total composition, or less than 3% by weight, 상기 저비점 용제는, 저비점 용제/고비점 용제 = 1/10 중량 비율 이하로 포함되며,The low boiling point solvent, the low boiling point solvent / high boiling point solvent = 1/10 weight ratio or less, 상기 고비점 용제에는 250℃ 이상인 고비점 용제가 전체 고비점 용제 중 13 ~ 50 중량% 포함되는 도전성 페이스트 조성물.The high-boiling solvent is a conductive paste composition containing 13 to 50% by weight of the high boiling point solvent of 250 ℃ or more of the high boiling point solvent. 제1항에 있어서, 금속산화물, 유리프릿을 더 포함하여 이루어지고, 상기 바인더는 Tg(유리전이온도)가 0℃ 이하로서 Tg가 낮은 바인더, Tg가 50℃ 이상으로서 Tg가 높은 바인더로 혼합되는 것을 특징으로 하는 도전성 페이스트 조성물.The method of claim 1, further comprising a metal oxide and a glass frit, wherein the binder is mixed with a binder having a low Tg with a Tg (glass transition temperature) of 0 ° C. or less and a binder having a high Tg of 50 ° C. or more. Electroconductive paste composition characterized by the above-mentioned. 제2항에 있어서, 전체 조성 100 중량 대비 상기 도전성 분말 65~88 중량%, Tg가 낮은 바인더 1~3중량%, Tg가 높은 바인더 3~12중량%, 금속산화물 2~13 중량%, 유리프릿 1.5~6.5중량% 가 포함되어 이루어진 것을 특징으로 하는 도전성 페이스트 조성물.The method according to claim 2, wherein the conductive powder is 65 to 88% by weight of the total composition, 1 to 3% by weight of the low Tg binder, 3 to 12% by weight of the high Tg binder, 2 to 13% by weight of the metal oxide, glass frit Conductive paste composition comprising 1.5 to 6.5% by weight. 삭제delete 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 그라비아 옵셋 인쇄법을 통해 인쇄할 경우, 연속 인쇄 매수(반복적으로 인쇄하여 셋(Set)공정 이후 블랭킷(Blanket)에 소정양의 잔유물이 남을 때 까지 인쇄된 매수로서, 셋(Set)공정 시 기판에 전이되지 않고 블랭킷(Blanket)에 남아 있는 조성물이 광학현미경으로 관찰하였을 때 블랭킷(Blanket) 초기 평균선폭 대비 15%를 초과하여 잔유할 때까지의 인쇄 매수)가 100 매 이상이고, 평균선폭이 25㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 도전성 페이스트 조성물.According to any one of claims 1 to 3, when printing through the gravure offset printing method, when the number of continuous prints (repeated printing to leave a predetermined amount of residue on the blanket after the Set process) The number of sheets printed up to and including the composition remaining on the blanket and not transferred to the substrate during the set process until the remaining amount exceeds 15% of the initial average line width of the blanket when observed by optical microscope The number of printed sheets) is 100 sheets or more, and the average line width is 25 micrometers or less, The electrically conductive paste composition characterized by the above-mentioned. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 그라비아 옵셋 인쇄법을 통해 20㎛ 너비의 도전 라인을 형성할 경우, 도전 라인 너비의 표준편차가 2이하인 것을 특징으로 하는 도전성 페이스트 조성물.The conductive paste composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the standard deviation of the conductive line width is 2 or less when forming a conductive line having a width of 20 탆 through gravure offset printing. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 도전성 페이스트 조성물을 이용하여 패턴을 형성하여 제조된 도전 라인.The conductive line manufactured by forming a pattern using the electrically conductive paste composition of any one of Claims 1-3. 제7항의 도전 라인을 구비한 디스플레이 장치.Display device provided with the conductive line of Claim 7.
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